DE602004000661T2 - Optisches Informationsaufzeichnungsgerät und optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung - Google Patents

Optisches Informationsaufzeichnungsgerät und optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät, bei welchem eine Aufzeichnung erfolgt, indem das Reflexionsvermögen oder die optische Phase eines Aufzeichnungsfilms durch Behandlung mit einem Laserstrahl verändert wird, und betrifft insbesondere eine optische Phase-Change-Speicherplatte oder Bildplatte. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung, welche ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung und Reproduktion von Bruchstücken optischer Informationen verwendet.
  • Verwandter Stand der Technik
  • Zur Ausführung einer Informationsaufzeichnung und -reproduktion unter Verwendung einer optischen Phase-Change-Speicherplatte wird ein Laserstrahl zur Behandlung eines Aufzeichnungsfilms verwendet, der reversible Zustandsveränderungen zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand erzeugt, und um das Reflexionsvermögen oder die optische Phase des Aufzeichnungsfilms zu verändern. Zur Vorbereitung einer optischen Speicherplatte zur Aufzeichnung von Informations-Bruchstücken, wird unmittelbar nach der Herstellung der optischen Speicherplatte oder Bildplatte ein Aufzeichnungsfilm, der sich im amorphen Zustand befindet, mit einem Laserstrahl behandelt und kristallisiert (dieser Schritt wird als Initialisierung bezeichnet). Dann wird der Aufzeichnungsfilm erneut mit einem Laserstrahl behandelt und in den amorphen Zustand zurückversetzt. Filme aus GeTe, SbTe, GeSbTe, InSbTe und AgInSbTe sind typische, wohlbekannte Aufzeichnungsfilme.
  • Zur Erhöhung der Aufzeichnungskapazität einer optischen Phase-Change-Speicherplatte setzen Hersteller ein Signalverarbeitungsverfahren ein, ein sogenanntes Land and Groove-Aufzeichnungsverfahren, um Bruchstücke von Informationen sowohl in einer Führungsnut, die zum Folgen eines Substrats verwendet wird, als auch in einem flachen Abschnitt, der zwischen Führungsnuten begrenzt liegt, aufzuzeichnen, und ein Superauflösungs-Reproduktionsverfahren, um die Reproduktion eines Zeichens oder Merkmals zu ermöglichen, das kleiner als eine optische Beugungsgrenze ist. Zusätzlich zu diesen Verfahren ist eine vielschichtige oder mehrlagige Platte, für welche mehr Aufzeichnungsflächen auf derselben Laser-Einfallfläche vorgesehen sind, eine bevorzugte Wahl zur Erhöhung der Aufzeichnungskapazität. Folglich wurde, da die Kapazität einer doppelschichtigen Platte, welche zwei Aufzeichnungsfilm-Schichten aufweist, erheblich verbessert werden kann, die Entwicklung der doppelschichtigen Bildplatte aktiv studiert.
  • Bei Vergleich mit einer einschichtigen Platte kann die Aufzeichnungskapazität einer doppelschichtigen Platte maximal auf ungefähr das Zweifache erhöht werden. Tatsächlich werden für eine DVD-ROM, die einen roten Halbleiterlaser einsetzt, einschichtige 4.7-GB-Platten und doppelschichtige 9-GB-Platten, welche nahezu die doppelte Kapazität aufweisen, gegenwärtig auf dem Markt zum Verkauf angeboten.
  • Für eine doppelschichtige oder zweilagige Platte, welche dieselbe Laser-Einfallfläche aufweist, wie in 2 gezeigt ist, wird eine Platte in der Nähe der Laser-Einfallfläche als L0-Platte 10 definiert, und eine Platte, welche von der Laser-Einfallfläche weiter entfernt ist, ist als L1-Platte 20 definiert. In der folgenden Erklärung werden die L0-Platte 10 und ie L1-Platte 20 auch als die Schichten L0 und L1 bezeichnet. Für diese Schichten L0 und L1 werden dielektrische Filme 12 und 22, Aufzeichnungsfilme 13a und 23a, dielektrische Filme 14 und 24 sowie Reflexionsfilme 15 und 25 jeweils auf und unter Substraten 11 und 21 angeordnet. Die Schichten 10 und 20 sind durch Kontaktierung oder Verknüpfung des Reflexionsfilms 15 der Schicht L0 und des dielektrischen Films 22 der Schicht L1 über eine Zwischenschicht 16 miteinander verbunden.
  • Für die Reproduktion eines Bruchstücks einer Information, die auf der Schicht L1 aufgezeichnet ist, muss die Schicht L0 einen spezifischen Transmissionsgrad relativ zu einem Halbleiterlaser aufweisen, der zur Reproduktion der Informationen verwendet wird. Wenn man davon ausgeht, dass der Transmissionsgrad der Schicht L0 als T0 definiert ist und das Reflexionsvermögen der Schicht L1 selbst als R1 definiert ist, würde das wirksame Reflexionsvermögen der Schicht L1 auf T02 X R1 zum Zeitpunkt der Informationsreproduktion für die L1-Platte 20 einer doppelschichtigen Platte reduziert werden. Wenn man davon ausgeht, dass T0 als 0,3 (30%) definiert ist, würde das effektive Reflexionsvermögen der Schicht L1 auf 9% des Reflexionsvermögens der L1-Platte 20 selbst gesenkt werden.
  • Für den Erhalt eines effektiven Reflexionsvermögens für die L1-Platte 20 muss der Transmissionsgrad der L0-Platte 10 in etwa 0.5 (50%) betragen. Falls der Transmissionsgrad der L0-Platte 10 zu hoch wäre, wäre das Reflexionsvermögen der L0-Platte 10 verringert und die Qualität der auf der L0-Platte 10 aufgezeichne ten Signale würde sich verschlechtern. Aus diesem Grund beträgt der Transmissionsgrad der L0-Platte 10 vorzugsweise ungefähr 0.5, um sowohl für die L0-Platte 10 als auch die L1-Platte 20 zufriedenstellende Merkmale zu erzielen.
  • Als Aufzeichnungsfilm, welcher aus einer Beispielskombination von Elementen besteht, wurde ein Aufzeichnungsfilm aus InGeSbTe zum Zweck der Erhöhung der Anzahl von Überschreibvorgängen in dem Patentdokument 1 (Japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 7-223372) beschrieben. In diesem Dokument wird Indium In nicht als Ersatz von Sb hinzugefügt, sondern wird hinzugefügt, um einen Teil von GeSbTe zu ersetzen, bei dem es sich um die Haupt- oder Stammzusammensetzung handelt, d.h. In wird im Stil von (GeSbTe)1-yInY hinzugefügt (siehe Mutterdokument 1). Weiter können, anders als bei Patentdokument 1, in welchem dargelegt wird, dass ein Bereich von 0.03 ≤ y ≤ 0.3 geeignet ist, wie später noch beschrieben wird, die Aufzeichnungsmerkmale erheblich verbessert werden, indem eine geringere Menge an In hinzugefügt wird, um einen Teil des Sb durch In zu ersetzen.
  • Da die Aufzeichnungsfilme 13a und 23a, die für die optischen Phase-Change-Speicherplatten verwendet werden, einen spezifischen Absorptionsfaktor im Verhältnis zu einem Laserstrahl aufweisen, der zur Informationsaufzeichnung und -reproduktion ausgesendet wurde, muss die jeweilige Dicke der Aufzeichnungsfilme 13 und 23a reduziert werden, um einen Transmissionsgrad von ungefähr 0.5 zu erhalten. Im Allgemeinen wird die Dicke eines Phase-Change-Aufzeichnungsfilms, der für eine einlagige optische Speicherplatte oder Bildplatte verwendet wird, in einem Bereich von 13 bis 25 nm festgelegt. Andererseits muss zum Erhalt eines Transmissionsgrads von ungefähr 0.5 die jeweilige Dicke der Aufzeichnungsfilme 13a und 23a für gewöhnlich auf ungefähr 6 nm verringert werden. Wenn jedoch die jeweilige Dicke der Aufzeichnungsfilme auf ungefähr 6 nm reduziert werden, wird die Kristallisierungsgeschwindigkeit verlangsamt, wodurch ein anderes Pro blem entsteht, wie z.B. eine Verschlechterung der Löschfunktion, oder die Anzahl der Überschreibvorgänge, in denen ein Stück Information überschrieben werden kann, ist reduziert.
  • Für gewöhnlich wird, wenn die Dicken der Aufzeichnungsfilme verringert sind, eine Oberflächenschicht, beispielsweise aus GeN oder SiN, zusätzlich zwischen dem Aufzeichnungsfilm 13a oder 23a und den dielektrischen Schichten 12 und 14 oder 22 und 24 aufgebracht, um die Verschlechterung der Löschfunktion zu verhindern. Jedoch verklompiziert die Hinzunahme der Oberflächenschicht einen Platten-Herstellungsprozess und erhöht die Herstellungskosten der Platte.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät zu schaffen, dass keine zusätzliche Zwischenschicht aufweist und einen spezifischen Übetragungsfaktor, verbesserte Löschfunktionen und für eine doppelschichtige Platte die sichergestellte Eigenschaft wiederholter Überschreibvorgänge aufweist.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät vorgesehen, bei welchem eine Aufzeichnung durch Bestrahlung eines Aufnahmefilms mit einem Laserstrahl erfolgt, um das Reflexionsvermögen oder die optische Phase des Aufzeichnungsfilms zu verändern. Es wird (GeTe)xSb2-yIny-Te3 als Hauptzusammensetzung für den Aufzeichnungsfilm eingesetzt, und das Zusammensetzungsverhältnis des Aufzeichnungsfilms ist so eingestellt, dass es in den Bereichen von 0.04 ≤ y < 2 und 4 ≤ x ≤ 8 liegt.
  • Gemäß diesem Aspekt kann die Dicke des Aufzeichnungsfilms gleich oder größer 6 nm sein, und gleich oder größer als 13 nm. Weiter ist eine Informationsaufzeichnungsschicht ausgebildet, so dass der Aufzeichnungsfilm zwischen dielektrischen Filmen auf einem transparenten Substrat angeordnet ist. Ein Reflexionsfilm ist auf der Seite der Informationsaufzeichnungsschicht gegenüber der Lichteinfallsseite ausgebildet. Als Ergebnis kann ein optisches Aufzeichnungsgerät mit einer einzigen Informationsaufzeichnungsschicht bereitgestellt werden.
  • Ein optisches Informationsaaufzeichnungsgerät mit zwei Informationsaufzeichnungsschichten wird wie folgt bereitgestellt. Das doppelschichtige optische Informationsaufzeichnungsgerät weist Folgendes auf:
    ein erstes transparentes Substrat, durch das ein Laserstrahl eintritt;
    eine erste Informationsaufzeichnungsschicht, welche auf dem ersten transparenten Substrat angeordnet ist;
    einen ersten Reflexionsfilm, der auf der ersten Informationsaufzeichnungsschicht ausgebildet ist;
    eine Zwischenschicht, die auf dem ersten Reflexionsfilm angeordnet ist;
    eine zweite Informationsaufzeichnungsschicht, die auf der Zwischenschicht ausgebildet ist;
    einen zweiten Reflexionsfilm, der auf der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht aufgebracht ist; und
    ein zweites Substrat, das auf dem zweiten Reflexionsfilm bereitgestellt ist,
    wobei jede der ersten und zweiten Informationsaufzeichnungsschichten derart ausgebildet ist, dass Aufzeichnungsfilme zwischen ersten und zweiten dielektrischen Schichten angeordnet sind, und
    wobei der Aufzeichnungsfilm einer jeden ersten und zweiten Informationsaufzeichnungsschicht eine Hauptzusammensetzung aufweist, die durch die Gleichung (GeTe)xSb2-yInyTe3 dargestellt wird, und das Zusammensetzungsverhältnis des Aufzeichnungsfilms in den Bereichen von 0.04 ≤ y < 2 und 4 ≤ x ≤ 8 liegt.
  • Für das optische Informationsaufzeichnungsgerät der Erfindung kann beispielsweise ein Polykarbonatsubstrat oder ein Glassubstrat eingesetzt werden. Des Weiteren können SiN, SiO2, TaOx, Al2O3, AIN oder ZnS-SiO2, oder ein Beschichtung zusammengesetzt aus diesen Stoffen für die ersten und zweiten dielektrischen Filme eingesetzt werden, und ein Ag- oder Au-Film von ungefähr 10 nm Dicke kann als Reflexionsfilm verwendet werden.
  • Zur Durchführung der Aufzeichnung und Reproduktion von Bruchstücken optischer Informationen sendet eine erfindungsgemäße optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung einen Halbleiter-Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 400 bis 430 nm aus, um ein beliebiges aus den vorstehend beschriebenen optischen Informationsaufzeichnungsgeräten zu bestrahlen.
  • Erfindungsgemäß kann ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät bereitgestellt werden, bei welchem durch Reduzierung der Dicke des Aufzeichnungsfilms der spezifische Transmissionsgrad des Geräts sichergestellt wird, ohne dass eine zusätzliche Oberflächenschicht ausgebildet werden muss, und das Gerät ist sowohl hinsichtlich der Löschfunktion als auch der Anzahl der Überschreibwiederholungen überlegen. Insbesondere bei einer Dicke des Aufzeichnungsfilms von nur 8 nm, kann ein Transmissionsgrad von mindestens 50% erzielt werden. Darüber hinaus wird, wenn das erfindungsgemäße Informationsaufzeichnungsgerät eingesetzt wird, ein hoher C/N-Wert für die Aufzeichnung und Reproduktion von Bruchstücken optischer Informationen erhalten, indem ein Halbleiterlaser verwendet wird, der einen Strahl mit einer Wellenlänge von 400 bis 430 nm erzeugt. Des Weiteren kann, wenn das erfindungsgemäße optische Informationsaufzeichnungsgerät verwendet wird, das Gerät in seinen übergreifenden Löscheigenschaften verbessert werden, und seine Aufzeichnungsdichte kann verbessert werden.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Kurzbeschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht zur Erklärung des Aufbaus eines optischen Informationsaufzeichnungsgeräts gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
  • 2 eine Querschnittsansicht zur Erklärung eines Beispielsaufbaus eines herkömmlichen optischen Informationsauf zeichnungsgeräts;
  • 3 ein Diagramm, das einen Beispielsaufbau für ein erfindungsgemäßes optisches Informationsaufzeichnungsgerät zeigt; und
  • 4 ein Diagramm, das einen Beispielsaufbau für ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät von der Art zeigt, die nur eine einzige Schicht aufweist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsgeräts. Wie in 1 gezeigt ist, weist ein doppelschichtiges optisches Informationsaufzeichnungsgerät gemäß dieser Erfindung Folgendes auf: eine Schicht L0 (10), eine Schicht L1 (20) sowie eine Zwischenschicht 16, die zur Verbindung der Schichten L0 und L1 verwendet wird. Bei dieser Erfindung wird in der nachfolgenden Erklärung, auch wenn allein die Schicht L0 als optisches Informationsaufzeichnungsgerät von der Art mit nur einer einzigen Schicht dienen kann, überwiegend ein optisches Aufzeichnungsgerät von der Art mit einer doppelten Schicht verwendet.
  • Ein Substrat aus Polycarbonat (PC) oder Glas kann als Substrat 11 und 21 verwendet werden. Eine Führungsnut, die zur Nach führung oder Folge durch einen Laserstrahl verwendet wird, der zur Aufzeichnung und Reproduktion von Bruchstücken von Informationen ausgesendet wird, ist im Allgemeinen in den Substraten 11 und 21 ausgebildet. Die L0-Platte 10 wird konstruiert, indem ein dielektrischer Film 12, ein Aufzeichnungsfilm 13, ein dielektrischer Film 14 und ein Reflexionsfilm 15 auf dem Substrat 11 nacheinander schichtweise zusammengefügt werden.
  • Ein Film aus SiN, SiO2, TaOx, Al2O3, AIN oder ZNS-SiO2 oder ein Schichtfilm aus diesen, kann für die dielektrischen Filme 12 und 14 eingesetzt werden, und ein Film, dessen Hauptzusammensetzung (GeTe)xSb2-yInyTe3 ist, wird für den Aufzeichnungsfilm 13 eingesetzt. Die bevorzugte Konzentration der Zusammensetzung (GeTe)xSb2-yInyTe3 liegt bei über 95%, und bestimmte Elemente wie z.B. Ge, Sb, Te, Cr, Co, Ag, Si und dergleichen können zur Verbesserung der Beständigkeit zugesetzt werden. Da ein spezifischer Transmissionsgrad für den Reflexionsfilm 15 der L0-Plate 10 erforderlich ist, wird im Allgemeinen ein Ag- oder Au-Film mit einer Dicke von 10 nm eingesetzt. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Beständigkeit oder Dauerhaftigkeit der Platte kann je nach Bedarf zusätzlich ein dielektrischer Film auf dem Reflexionsfilm 15 aufgebracht werden.
  • Da nur eine Einfallfläche für den Laserstrahl bei einer doppelschichtigen Platte vorgesehen ist, wird die L1-Platte 20 konstruiert, indem ein Reflexionsfilm 25, ein dielektrischer Film 24, ein Aufzeichnungsfilm 23 und ein dielektrischer Film 22 auf dem Substrat 21 nacheinander schichtweise zusammengefügt werden. Dieselben Werkstoffe wie die zur Bildung der L0-Platte verwendeten Werkstoffe können zur Bildung der dielektrischen Filme 22 und 24 und des auf der L1-Platte 20 aufgebrachten Aufzeichnungsfilms 23 verwendet werden.
  • Da kein spezifischer Transmissionsgrad für den Reflexionsfilm 25 der L1-Platte 20 erforderlich ist, muss lediglich ein Metallfilm mit einer Dicke von ungefähr 100 nm, welcher Al, Ag oder Au als Hauptbestandteil enthält und der für ein herkömmliches optisches Informationsaufzeichnungsgerät wie z.B. einer DVD-RAM oder einer DVD-RW häufig eingesetzt wird, verwendet werden.
  • Nach der Herstellung der L0-Platte 10 und der L1-Platte 20 durch Einsatz eines Zerstäubungsverfahrens wird die Zwischenschicht 16 unter Verwendung eines ultravioletten Aushärt- oder Abbindharzes oder eines transparenten Bands gebildet, und beide Platten 10 und 11 werden an diese Zwischenschicht 16 gebunden. Auf diese Weise wird eine doppelschichtige oder zweilagige Platte fertiggestellt. Die Zwischenschicht 16 dient zudem als Sperre, um zu verhindern, dass auf der L0-Platte 10 aufgezeichnete Daten als Störsignale während des Reproduktionsprozesses, der für die L1-Platte 20 ausgeführt wird, eine Interferenz bilden, und verhindern, dass auf der L1-Platte 20 aufgezeichnete Daten als Störsignale während des Reproduktionsprozesses, der für die L0-Platte 10 ausgeführt wird, eine Interferenz bilden.
  • Das optische Informationsaufzeichnungsgerät der Erfindung liefert bemerkenswerte Wirkungen, insbesondere bei der Aufzeichnung und Reproduktion von Bruchstücken optischer Informationen, indem eine Halbleiterschicht mit einer Wellenlänge von 400 bis 430 nm verwendet wird.
  • Ein Beispielsaufbau für eine optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 3 dargestellt. Ein Stück Information (Aufzeichnungsinformation), welches auf einer Platte 30 aufgezeichnet werden soll, wird von einer Zentraleinheit CPU 31 an einen Lasertreiber 32 übertragen, und die für eine Aufzeichnung aufgewendete Leistung und Impulsbreite eines Laserstrahls werden wird Hilfe des Lasertreibers in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungsinformation geregelt. Weiter wird ein Auswahlsignal zur Anzeige, welche der beiden Schichten zur Aufzeichnung verwendet wird, von der CPU 31 geliefert, und in Übereinstimmung mit dem Auswahlsignal wird die Fokusierposition für einen Optikkopf 33 zwischen den Schichten verändert. Ein von dem Optikkopf 33 geliefertes Stück Information wird als ein Stück Reproduktions daten eingesetzt, indem ein Reproduktionssignalerzeuger 34 und eine Datenidentifikationsvorrichtung 35 verwendet werden.
  • [Erste Ausführungsform]
  • L0-Platten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen für Aufzeichnungsfilme 13 (x und y wurden verändert in (GeTe)xSb2-yInyTe3) wurden unter Verwendung von 0.6 mm dicken PC-Substraten 11 hergestellt, während jeder der Aufzeichnungsfilme 13 eine Dicke von 8 nm aufwies. Die Aufzeichnungs- und Reproduktionsauswertung erfolgte für diese L0-Platten. Der Transmissionsgrad einer jeden Platte war gleich oder größer 0.5 (50%), und gemäß dem erfindungsgemäßen optischen Informationsaufzeichnungsgerät kann ein zufriedenstellender Transmissionsgrad sogar bei einem Aufzeichnungsfilm mit einer Dicke von 8 nm erhalten werden. Substrate, in denen Führungsnuten mit einer Steigung von 0,45 μm und einer Tiefe von 25 nm ausgebildet worden waren, wurden als PC-Substrate 11 eingesetzt, und Stücke von Informationen wurden innerhalb der Führungsnuten aufgezeichnet. Für jede L0-Platte wurde ZnS-SiO2 für die dielektrischen Filme 12 und 14 verwendet, und ein Ag-Film mit einer Dicke von 10 nm wurde für den Reflexionsfilm 15 verwendet.
  • Während die L0-Platten mit einer linearen Geschwindigkeit von 5.6 m/s gedreht oder rotiert wurden, wurden 8T-Signale mit 3T-Markierungen bei einer Taktfrequenz von 60 MHz (T = 15.15 ns) überschrieben, und die Löschraten für die 8T-Signale wurden für die individuellen Platten gemessen. Zur Aufzeichnung und Reproduktion wurde ein Optikkopf eingesetzt, der eine Wellenlänge von 405 nm und eine Objektlinse mit einer numerischen Apertur (NA) von 0.65 hatte. Die Beziehungen zwischen den Zusammensetzungen der Aufzeichnungsfilme und den Löschraten sind in Tabelle 1 gezeigt: [Tabelle 1]
    Figure 00120001
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist kann, wenn 0.04 ≤ y innerhalb des durch 4 ≤ x ≤ 8 dargestellten Bereichs liegt, eine hohe Löschrate (gleich oder höher als 25 dB) erhalten werden, sogar bei einem dünnen, d.h. 8 nm dicken Aufzeichnungsfilm.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • In dieser Ausführungsform wurden bei einer Dicke aller Aufzeichnungsfilme 13 von 8 nm die L0-Platten, für welche unterschiedliche Zusammensetzungen der Aufzeichnungsfilme 13 (x und y wurden in (GeTe)xSb2-yInyTe3 geändert) verwendet wurden, unter Verwendung derselben PC-Substrate 11 wie in der ersten Ausführungsform hergestellt. Dann wurde die Bewertung der Aufzeichnung und Reproduktion für diese L0-Platten durchgeführt. während die L0- Platten mit einer linearen Geschwindigkeit von 5.6 m/s rotiert wurden, wurden 8T-Signale bei einer Taktfrequenz von 60 MHz (T = 15.15 ns) aufgezeichnet, und die C/N-Werte wurde für diese 8T-Signale gemessen.
  • Zur Aufzeichnung und Reproduktion wurde ein Optikkopf eingesetzt, der eine Wellenlänge von 405 nm und eine Objektlinse mit einer numerischen Apertur (NA) von 0.65 aufwies. Die Beziehungen zwischen den Zusammensetzungen der Aufzeichnungsfilme 13, der C/N-Werte und der Leistung des Aufzeichnungslasers sind in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 2]
    Figure 00130001
  • Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, werden hohe C/N-werte erhalten, wenn x ≥ 4. Wenn jedoch x erhöht wird, wird auch die für die Aufzeichnung benötigte Laserleistung erhöht, und wird insbesondere bei x > 8 besonders stark erhöht. Da eine hohe Aufzeichnungsleistung die dem Laser auferlegte Belastung erhöht, und die Verschlechterung der Laserqualität beschleunigt, wird eine niedrige Aufzeichnungsleistung bevorzugt. Der Bereich, der durch 4 ≤ x ≤ 8 dargestellt ist, ist für die Zusammensetzung geeignet, die für den Aufzeichnungsfilm 13 verwendet wird.
  • Aus der ersten und zweiten Ausführungsform ist ersichtlich, dass die Zusammensetzungsbereiche zum Erhalt einer hohen Löschrate und eines hohen C/N-Werts (ohne einen begleitenden drastischen Anstieg der Aufzeichnungsleistung) 4 ≤ x ≤ 8 und 0.04 ≤ y < 2 in (GeTe)xSb2-yInyTe3 sind.
  • Für diejenigen Platten, die Aufzeichnungsfilme 13 enthalten, die (x, y) = (3.5, 0.1) und (4, 0.1) in Tabelle 2 erfüllen, wurden die C/N-Werte ausgewertet, nachdem die Aufzeichnung unter Verwendung einer roten Halbleiterschicht mit einer Wellenlänge von 660 nm durchgeführt worden war. Bei derartigen Platten lag fast kein Unterschied beim C/N-Wert vor. Aus diesem Grund wird ein blau-violetter Halbleiterlaser (mit einer Wellenlänge von 400 bis 430 nm) verwendet, um zu zeigen, dass der Wert x zur Bereitstellung einer beachtlichen Verbesserung des C/N-Werts verändert wurde.
  • [Erstes Vergleichsbeispiel]
  • Dieselben PC-Substrate wie in der ersten Ausführungsform und den Aufzeichnungsfilmen 13 (y in (Ge6Sb2Te9)1-yIny wurde verändert), die sich hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Dicke unterschieden, wurden zur Herstellung der L0-Platten verwendet, und die Aufzeichnungs- und Reproduktionsbewertung wurde für die L0-Platten ausgeführt. Für jede L0-Platte wurde ZnS-SiO2 für die dielektrischen Filme 12 und 14 verwendet, und ein Ag-Film von 10 nm wurde als Reflexionsfilm 15 eingesetzt.
  • In diesem Vergleichsbeispiel entspricht Ge6Sb2Te9, bei welchem es sich um die Mutter- oder Stammzusammensetzung vor dem Hinzufügen von In handelt, dem Fall der Erfindung, dass x = 6. Während die L0-Platten mit einer linearen Geschwindigkeit von 5.6 m/s rotiert wurden, wurden 8T-Signale von 3T-Markierungen bei einer Taktfrequenz von 60 MHz (T = 15.15 ns) überschrieben, und die Löschraten für die 8T-Signale wurden gemessen. Zur Aufzeichnung und Reproduktion wurde ein Optikkopf eingesetzt, der eine Wellenlänge von 405 nm und eine Objektlinse mit einer numerischen Apertur (NA) von 0.65 hatte. Die Beziehungen zwischen den Zusammensetzungen der Aufzeichnungsfilme 13 und den Transmissionsgraden sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, dass bei Hinzufügen von In als Ersatz für einen Teil des GeSbTe eine Verringerung der Löschrate nicht vermieden werden kann, wenn ein dünner Aufzeichnungsfilm eingesetzt wird. [Tabelle 3]
    Figure 00150001
  • [Dritte Ausführungsform]
  • In dieser Ausführungsform wurden Platten durch die Verwendung von PC-Substraten 11 mit einer Dicke von 0.06 mm und Aufzeichnungsfilme mit unterschiedlicher Dicke hergestellt, und die Aufzeichnungs- und Reproduktionsbewertung wurde durchgeführt. Für die Zusammensetzung des Aufzeichnungsfilms 13 wurde x = 6 und y = 0.1 in (GeTe)xSb2-yInyTe3 angewendet. Für jede Platte wurde ZnS-SiO2 (12), der Aufzeichnungsfilm 13, ZnS-SiO2 (14) und ein Ag-Reflexionsfilm 15 nacheinander auf dem PC-Substrat schichtweise zusammengefügt. Substrate, in welchen Führungsnuten bei einer Steigung von 0.68 μm und einer Tiefe von 45 nm als die PC-Substrate 11 eingesetzt wurden, und eine Aufzeichnung (Land-Groove-Aufzeichnung) wurde innerhalb der Führungsnuten und auf den zwischen den Führungsnuten ausgebildeten flachen Abschnitten durchgeführt. Während eine Platte mit einer linearen Geschwindigkeit von 5.6 m/s rotiert wurde, wurden 8T-Signale mit 3T-Markierungen bei einer Taktfrequenz von 60 MHz (T = 15.15 ns) überschrieben, und es wurde die 8T-Signallöschrate gemessen.
  • Des Weiteren wurde bei einer weiteren Spur ein 8T-Signal 10000 mal nacheinander überschrieben, und der C/N-WErt des 8T-Signals wurde gemessen. Darüber hinaus wurde bei einer weiteren Spur ein 3T-Signal im Inneren der Führungsnut aufgezeichnet, und der Träger (C0) des 3T-Signals wurde gemessen. Im Anschluss daran wurde ein 8T-Signal auf einer benachbarten Fläche (ein zwischen den Führungsnuten definierter flacher Abschnitt) 100 mal überschrieben, und der Träger (C1) des 3T-Signals wurde erneut für die Führungsnut gemessen. Auf diese Weise wurde der übergreifende Löschwert (C1–C0) gemessen.
  • Zur Aufzeichnung und Reproduktion wurde ein Optikkopf eingesetzt, der eine Wellenlänge von 405 nm und eine Objektlinse mit einer numerischen Apertur (NA) von 0.65 aufwies. Die Beziehungen zwischen der Dicke eines Aufzeichnungsfilms, der Löschrate, dem C/N-Wert und dem übergreifenden Löschwert sind in Tabelle 4 gezeigt. Da sich die Löschrate und die Wiederholungseigenschaften (C/N-Werte des 8T-Signals nach 10000-maliger Überschreibung) erheblich verschlechtern, wenn die Dicke des Aufzeichnungsfilm auf 5 nm verringert wird, wird bevorzugt, dass die Dicke des Aufzeichnungsfilms gleich oder größer 6 nm beträgt. Weiter ist erfindungsgemäß aus Tabelle 4 ersichtlich, da sich die Wiederholungseigenschaften verschlechtern, wenn die Dicke des Aufzeichnungsfilms auf 15 nm reduziert wird, dass ein geeigneter Bereich für die Dicke des Aufzeichnungsfilms von gleich oder größer 6 nm bis gleich oder kleiner 13 nm reicht. [Tabelle 4]
    Figure 00170001
  • Aus Tabelle 4 ist auch ersichtlich, dass der Aufzeichnungsfilm der Erfindung hervorragende übergreifende Löscheigenschaften aufweist. Aus diesem Grund ist der erfindungsgemäße Aufzeichnungsfilm nicht nur für eine doppelschichtige L0-Bildplatte geeignet, sondern auch für ein herkömmliches einschichtiges optisches Informationsaufzeichnungsgerät. Dies bedeutet, dass der Aufzeichnungsfilm aufgrund der besseren übergreifenden Löscheigenschaften des Aufzeichnungsfilms bezüglich seiner Aufzeichnungsdichte erheblich verbessert werden kann.
  • Ein Beispielsaufbau für ein einschichtiges optisches Informationsaufzeichnungsgerät ist in 4 gezeigt. Das optische Informationsaufzeichnungsgerät in 4 weist Folgendes auf: ein transparentes Substrat 41, durch welches ein Laserstrahl eintritt, sowie eine Informationsaufzeichnungsschicht, die auf dem transparenten Substrat 41 ausgebildet ist. Die Informationsaufzeichnungsschicht weist Folgendes auf: einen ersten dielektrischen Film 42, der auf das transparente Substrat 41 aufgebracht wird; einen Aufzeichnungsfilm 43, der auf dem ersten dielektrischen Film 42 ausgebildet ist; einen zweiten dieelektrischen Film 44, der auf dem Aufzeichnungsfilm 43 ausgebildet ist; und zusätzlich einen auf dem zweiten dielektrischen Film 44 aufgebrachten Reflexionsfilm 45. Die Zusammensetzung des Aufzeichnungsfilms 43 wird durch (GeTe)xSb2-yInyTe3 dargestellt, und das Zusammensetzungsverhältnis liegt in Bereichen, die durch 0.04 ≤ y < 2 und 4 ≤ x ≤ 8 dargestellt werden. Wenn ein 0.6 mm dickes Substrat eingesetzt wird, wird, wie in 4 gezeigt ist, das Substrat 41 im Allgemeinen über eine aus einem ultravioletten Aushärtharz oder einem transparenten Band hergestellte Zwischenschicht 46 mit einem Substrat 47 verbunden, auf welchem keine Informationsaufzeichnungsschicht ausgebildet ist.
  • Wenn der erfindungsgemäße Aufzeichnungsfilm bei einer doppelschichtigen Platte angewendet wird, muss lediglich ein erfindungsgemäßer Aufzeichnungsfilm mit einer Dicke von ungefähr 8 nm bei einer L0-Platte eingesetzt werden, bei welcher ein spezifischer Transmissionsgrad erforderlich ist, wohingegen lediglich ein erfindungsgemäßer Aufzeichnungsfilm mit einer Dicke von ungefähr 12 nm bei einer L1-Platte benötigt wird, deren Transmissionsgrad nicht besonders beschränkt ist. Dann kann eine doppelschichtige Platte, welche verbesserte Wiederholungseigenschaften aufweist und einen Aufzeichnungsvorgang hoher Dichte ermöglicht, auf einfache Art und Weise bereitgestellt werden. Da die Löschrate für den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsfilm nur geringfügig von der Dicke des Films abhängig ist, können Aufzeichnungsfilme gleicher Zusammensetzung eingesetzt werden, und nur die Dicke der Filme muss verändert werden, so dass die L0- und L1-Platten hergestellt werden können.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • Zur ausführlichen Untersuchung der Auswirkung auf die Verringerung des übergreifenden Löschens aufgrund der Hinzunahme von In, wurde dieselbe Messung wie die in der dritten Ausführungs form erfolgte Messung durchgeführt. Das Substrat, die Schutzfilme und der Reflexionsfilm waren bei dieser Messung identisch zu denen, die in der dritten Ausführunsform verwendet wurden. Während jeder Aufzeichnungsfilm eine Dicke von 12 nm aufwies, wurde die Zusammensetzung von (GeTe)6Sb2-yInyTe3 innerhalb eines Bereichs verändert, der mit y = 0.02 bis 0.3 dargestellt wird. Die erhaltenen Ergebnisse, wenn der übergreifende Löschwert auf dieselbe Art und Weise wie in der dritten Ausführungsform gemessen wurde, sind in Tabelle 5 dargestellt. [Tabelle 5]
    Figure 00190001
  • Wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist, kann der übergreifende Löschwert erheblich reduziert werden, indem eine vorbestimmte Menge an In als Ersatzsubstanz für Sb (insbesondere y ≥ 0.04) zugesetzt wird.
  • Gemäß der vorstehenden Ausführungsform der Erfindung wurde ein Substrat (eine transparente Schicht) mit einer Dicke von 0.6 mm bei dem erfindungsgemäßen Informationsaufzeichnungsgerät eingesetzt. Das erfindungsgemäße optische Informationsaufzeichnungsgerät kann jedoch auch bei einer Platte angewendet werden, die eine transparente Schicht mit einem unterschiedlichen Wert der Dicke, z.B. 0.1 mm, aufweist.
  • Das erfindungsgemäße, bei einer doppelschichtigen Platte verwendete optische Informationsaufzeichnungsgerät weist eine bessere Löschfunktion und bessere Wiederholungseigenschaften auf, während ein spezifischer Transmissionsgrad sichergestellt wird. Der Nützlichkeits- oder Zweckmäßigkeitswert dieses Aufzeichnungsgeräts ist extrem groß.

Claims (10)

  1. Optisches Informationsaufzeichnungsgerät, bei welchem eine Aufzeichnung durch Bestrahlung eines Aufnahmefilms mit einem Laserstrahl erfolgt, um das Reflexionsvermögen oder die optische Phase des Aufzeichnungsfilms zu verändern, wobei das Gerät Folgendes aufweist: ein erstes transparentes Substrat (11), durch das der Laserstrahl eintritt; eine erste Informationsaufzeichnungsschicht, welche auf dem ersten transparenten Substrat angeordnet ist; einen ersten Reflexionsfilm (15), der auf der ersten Informationsaufzeichnungschicht ausgebildet ist; eine Zwischenschicht (16), die auf dem ersten Reflexionsfilm angeordnet ist; eine zweite Informationsaufzeichnungsschicht, welche auf der Zwischenschicht ausgebildet ist; einen zweiten Reflexionsfilm (25), der auf der zweiten Informationsaufzeichnungschicht angeordnet ist; und ein zweites Substrat (21), das auf dem zweiten Reflexions film ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste als auch die zweite Informationsaufzeichnungsschicht derart ausgebildet ist, dass Aufzeichnungsfilme (13; 23) zwischen ersten und zweiten dielektrischen Schichten (12, 14; 22, 24) angeordnet sind; und dass der Aufzeichnungsfilm sowohl der ersten als auch der zweiten Informationsaufzeichnungschicht eine Hauptzusammensetzung aufweist, die durch die Gleichung (GeTe)xSb2-yInyTe3 dargestellt wird, und sein Zusammensetzungsverhältnis im Bereich von 0.04 ≤ y < 2 und 4 ≤ x ≤ 8 liegt.
  2. Optisches Informationsaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Aufzeichnungsfilms gleich oder größer als 6 nm und gleich oder kleiner als 13 nm ist.
  3. Optisches Informationsaufzeichnungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reflexionsfilm eine Dicke von ungefähr 10 nm aufweist.
  4. Optisches Informationsaufzeichnungsgerät, für welches eine Aufzeichnung durch Bestrahlung eines Aufzeichnungsfilms mit einem Laserstrahl erfolgt, um das Reflexionsvermögen oder die optische Phase des Aufzeichnungsfilms zu verändern, wobei das Gerät Folgendes aufweist: ein transparentes Substrat (11), durch das der Laserstrahl eintritt; eine Informationsaufzeichnungsschicht, die auf dem transparenten Substrat ausgebildet ist und einen ersten auf dem transparenten Substrat angeordneten dielektrischen Film (12), einen auf dem ersten dielektrischen Film angeordneten Aufzeichnungsfilm (13) sowie einen auf dem Aufzeichnungsfilm angeordneten zweiten dielektrischen Film (14) aufweist; und einen auf dem zweiten dielektrischen Film (15) angeordneten Reflexionsfilm, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsfilm eine Hauptzusammensetzung aufweist, welche durch die Gleichung (GeTe)xSb2-yInyTe3 dargestellt wird, und sein Zusammensetzungsverhältnis im Bereich von 0,04 ≤ y < 2 und 4 ≤ x ≤ 8 liegt.
  5. Optisches Informationsaufzeichnungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Aufzeichnungsfilms gleich oder größer als 6 nm ist, und gleich oder kleiner als 13 nm.
  6. Optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung, welche Folgendes aufweist: ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät; einen Optikkopf zur Bestrahlung des optischen Informationsaufzeichnungsgeräts mit einem Laserstrahl; und einen Antriebsmechanismus zum Antreiben des Optikkopfes zur Bestrahlung einer gewünschten Position auf dem optischen Informationsaufzeichnungsgerät mit dem Laserstrahl; dadurch gekennzeichnet, dass das optische Informationsaufzeichnungsgerät Folgendes aufweist: ein erstes transparentes Substrat (11), durch das der Laserstrahl eintritt; eine erste Informationsaufzeichnungsschicht, welche auf dem ersten transparenten Substrat angeordnet ist; einen ersten Reflexionsfilm (15), der auf der ersten Informationsaufzeichnungsschicht ausgebildet ist; eine Zwischenschicht (16), die auf dem ersten Reflexionsfilm angeordnet ist; eine zweite Informationsaufzeichnungsschicht, welche auf der Zwischenschicht ausgebildet ist; einen zweiten Reflexionsfilm (25), der auf der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht angeordnet ist; und ein zweites Substrat (21), das auf dem zweiten Reflexionsfilm bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste als auch die zweite Informationsaufzeichnungsschicht derart ausgebildet ist, dass Aufzeichnungsfilme (13; 23) zwischen ersten und zweiten dielektrischen Schichten (12, 14; 22, 24) angeordnet sind; und dass der Aufzeichnungsfilm sowohl der ersten als auch der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht eine Hauptzusammensetzung aufweist, die durch die Gleichung (GeTe)xSb2-yInyTe3 dargestellt wird, und sein Zusammensetzungsverhältnis im Bereich von 0.04 ≤ y < 2 und 4 ≤ x ≤ 8 liegt.
  7. Optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Aufzeichnungsfilms gleich oder größer als 6 nm und gleich oder kleiner als 13 nm ist.
  8. Optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reflexionsfilm eine Dicke von ungefähr 10 nm aufweist.
  9. Optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung, welche Folgendes aufweist: ein optisches Informationsaufzeichnungsgerät; einen Optikvorrichtungskopf zur Bestrahlung des optischen Informationsaufzeichnungsgeräts mit einem Laserstrahl; und einen Antriebsmechnanismus zum Antreiben des Optikkopfes zur Bestrahlung einer gewünschten Position auf dem optischen Informationsaufzeichnungsgerät mit dem Laserstrahl; wobei das optische Informationsaufzeichnungsgerät Folgendes aufweist: ein transparentes Substrat (11), durch das der Laserstrahl eintritt; eine Informationsaufzeichnungsschicht, die auf dem transparenten Substrat ausgebildet ist und einen auf dem transparenten Substrat angeordneten ersten dielektrischen Film (12), einen auf dem ersten dielektrischen Film angeordneten Aufzeichnungsfilm (13) sowie einen auf dem Aufzeichnungsfilm angeordneten zweiten dielektrischen Film (14) aufweist; und einen auf dem zweiten dielektrischen Film angeordneten Reflexionsfilm (15), dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsfilm eine Hauptzusammensetzung aufweist, welche durch die Gleichung (GeTe)xSb2-yInyTe3 dargestellt wird, und sein Zusammenset zungsverhältnis im Bereich von 0,04 ≤ y < 2 und 4 ≤ x ≤ 8 liegt.
  10. Optische Informationsaufzeichnungs-/Reproduktionsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Aufzeichnungsfilms gleich oder größer als 6 nm ist, und gleich oder kleiner als 13 nm.
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