DE602005002662T2 - Optisches Informationsaufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das dafür eingerichtet ist, mit einem Laserstrahl bestrahlt zu werden, um Informationen mittels eines Wiedergabe-/Aufzeichnungsgeräts für neuschreibbare optische Informationen aufzuzeichnen, und ein Verfahren zur Herstellung des Aufzeichnungsmediums. Insbesondere betrifft sie ein optisches Plattenmedium vom Typ mit Phasenänderung, das dafür eingerichtet ist, Informationen aufzuzeichnen, indem der Phasenzustand seiner Aufzeichnungsschicht entweder in einen amorphen Zustand oder einen kristallinen Zustand gebracht wird, und Informationen wiederzugeben, indem die optischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht verwendet werden, die zwischen den Phasenzuständen differieren, und ein Verfahren zur Herstellung des Plattenmediums.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Optische Informationsaufzeichnung/-wiedergabe mittels eines Laserstrahls wurde und wird für Speicher mit großer Kapazität auf verschiedenen Gebieten verwendet, da der optische Kopf für optische Informationsaufzeichnung/-wiedergabe als ein sehr schneller Zugang zu einem Aufzeichnungsmedium ohne Kontakt damit hergestellt werden kann und ein großes Informationsvolumen auf dem Medium aufzeichnen oder ein großes Informationsvolumen davon wiedergeben kann. Optische Informationsaufzeichnungsmedien, die für optische Informationsaufzeichnung/-wiedergabe verwendet werden können, klassifiziert man in den Typ Nur-Wiedergabe wie z. B. Compact-Disks und Laser-Disks, von denen der Benutzer Daten nur wiedergeben kann, den Typ Einmal-Schreiben, auf welchem der Benutzer zusätzliche Daten aufzeichnen kann, und den wiederbeschreibbaren Typ, auf welchem der Benutzer aufzeichnen kann und von welchem der Benutzer zum Wiederbeschreiben wiederholt Daten löschen kann. Die optischen Informationsaufzeichnungsmedien vom Typ Einmal-Schreiben und vom wiederbeschreibbaren Typ werden als externe Speicher von Computern und Medien zum Spei chern von Dokumentdateien und Bilddateien verwendet.
  • Die wiederbeschreibbaren Aufzeichnungsmedien für optische Informationen umfassen optische Platten vom Typ mit Phasenänderung, die Phasenänderungen eines Aufzeichnungsfilms verwenden, und magnetooptische Platten, die Änderungen der Magnetisierungsrichtung eines vertikal magnetisierten Films verwenden. Davon liegen die optischen Platten vom Typ mit Phasenänderung erwartungsgemäß im Hauptstrom von optischen Informationsaufzeichnungsmedien vom wiederbeschreibbaren Typ, da, im Unterschied zu magnetooptischen Platten, Informationen darauf aufgezeichnet werden können, ohne ein äußeres magnetisches Feld zu benötigen, und mühelos überschrieben werden können.
  • Bei konventionellen optischen Platten vom Typ mit Phasenänderung ist der für den Lichtabsorptionskoeffizienten Aa der Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand gewählte Wert im Allgemeinen höher als der für den Lichtabsorptionskoeffizienten Ac der Schicht im kristallinen Zustand gewählte Wert. Wenn daher der Anordnungsabstand der Aufzeichnungsspuren eines optischen Plattenmediums vom Typ mit Phasenänderung enger gemacht wird, um die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen, zeigen die Aufzeichnungsmarken, die in benachbart liegenden Aufzeichnungsspuren angeordnet sind, wo schon Informationen aufgezeichnet sind und die im amorphen Zustand sind, einen hohen Lichtabsorptionskoeffizienten und absorbieren den Laserstrahl mit einer hohen Rate. Als Folge steigt dann die Temperatur der Aufzeichnungsmarken im amorphen Zustand, kristallisiert die Aufzeichnungsmarken und löscht folglich die in den Aufzeichnungsmarken aufgezeichneten Informationen. Mit anderen Worten, es finden dort Nebenlöschungen statt.
  • Man kann wirksam verhindern, dass dieses Problem auftritt, indem man einen niedrigeren Wert für den Lichtabsorptionskoeffizienten Aa der Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand einstellt als den Wert für den Lichtabsorptionskoeffizienten Ac der Schicht im kristallinen Zustand. Eine Technik, Aa niedriger als Ac zu machen, wurde schon vorgeschlagen. Gemäß dieser Technik werden eine erste dielektrische Schicht, eine zweite dielektrische Schicht, eine dritte dielektrische Schicht, eine erste Grenzflächenschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine zweite Grenzflächenschicht, eine vierte dielektrische Schicht und eine Reflexionsschicht aufeinander gelegt, und der Brechungsindex n2 der zweiten dielektrischen Schicht und der Brechungsindex n3 der drit ten dielektrischen Schicht werden so eingestellt, dass sie eine Beziehung n2 < n3 zeigen, während der Brechungsindex n1 der ersten dielektrischen Schicht und der Brechungsindex n2 der zweiten dielektrischen Schicht so eingestellt werden, dass sie eine Beziehung n2 < n1 zeigen. Insbesondere werden als allgemeine Praxis ZnS-SiO2-Filme, die einen Brechungsindex von ungefähr 2,3 zeigen, für die ersten und dritten dielektrischen Schichten der obigen dielektrischen Schichten verwendet, und ein SiO2-Film, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,5 zeigt, oder ein Al2O3-Film, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,7 zeigt, wird für die zweite dielektrische Schicht verwendet. Alternativ kann ein SiN-Film, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,9 zeigt, für die zweite dielektrische Schicht verwendet werden, je nach der Situation, in der das Aufzeichnungsmedium verwendet wird (siehe unter anderem JP-A-2000-90491 und 2000-105946 ).
  • Wenn ein SiO2-Film oder Al2O3-Film für die zweite dielektrische Schicht verwendet wird, wird im Allgemeinen ein SiO2-Ziel oder ein Al2O3-Ziel für den Filmbildungsprozess verwendet. Jedoch hat es sich herausgestellt, dass die Filmbildungsrate des Prozesses niedrig ist, und daher ist so ein Prozess für Massenproduktion nicht geeignet. Wenn andererseits ein SiN-Film, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,9 zeigt, für die zweite dielektrische Schicht verwendet wird, muss die oben beschriebene vierte dielektrische Schicht zwangsläufig relativ dick gemacht werden, um die Anforderung von Aa < Ac zu erfüllen. Daher hat es sich herausgestellt, dass der Wiederholungs-O/W-Widerstand des Aufzeichnungsmediums verschlechtert werden kann.
  • Bei einem Versuch, die oben angegebenen Probleme zu lösen, hat man eine Technik vorgeschlagen, einen SiON-Film in einer Mischgasatmosphäre von Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas unter Verwendung eines Si-Ziels auszubilden, um den oben beschriebenen SiO2-, Al2O3- oder SiN-Film zu ersetzen. Es wurde berichtet, dass eine höhere Filmbildungsrate erzielt werden kann und ein dielektrischer Film, der einen relativ niedrigen Brechungsindex zeigt, erzeugt werden kann, wenn so ein SiON-Film anstelle von SiO2-, Al2O3- oder SiN-Film verwendet wird. Die Verwendung so eines Films ist im Sinne der Massenproduktion und des Wiederholungs-O/W-Widerstands vorteilhaft (siehe unter anderem Proceedings of the 15th Symposium an Phase Change Optical Information Storage PCOS2003, S. 56–61 (2003)).
  • Jedoch wird die oben beschriebene bekannte Technik von den folgenden Problemen begleitet. Wie oben ausgeführt, liefert der SiON-Film, der in der Mischgasatmosphäre von Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas unter Verwendung des Si-Ziels ausgebildet wird, eine Filmbildungsrate, die ungefähr dreimal höher ist als die Filmbildungsrate des konventionellen Prozesses zur Erzeugung eines SiO2- oder Al2O3-Films, aber beträchtlich niedriger als die Filmbildungsrate des Prozesses der Ausbildung eines ZnS-SiO2-Film, welcher für Aufzeichnungsmedien mit Phasenänderung landläufig verwendet wird. Insbesondere ist die Filmbildungsrate der Ausbildung des SiON-Films ungefähr zwei Drittel von jener der Ausbildung des ZnS-SiO2-Films. Daher bleibt das Problem ungelöst, dass die Produktivität nicht zufriedenstellend ist, wegen der unausgeglichenen Filmbildungsraten, wenn der als die dielektrische Schicht wirkende SiON-Film zwischen obere und untere ZnS-SiO2-Filme gelegt wird.
  • Andererseits war bekannt, dass sich im Falle von Aufzeichnungsmedien, realisiert unter Verwendung von SiON-Film, der in einer Mischgasatmosphäre von Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas unter Verwendung eines Si-Ziels ausgebildet wird, das Reflexionsvermögen des Mediums vor und nach einem Umfeldtest ändern kann und nach dem Umfeldtest versagt, wenn das Medium in einem Zustand mit hoher Temperatur bzw. hoher Feuchtigkeit gehalten wird. Im Allgemeinen wird gewünscht, dass sich das Reflexionsvermögen des Aufzeichnungsmediums vor und nach dem Umfeldtest nicht ändert. Mit anderen Worten, die Instabilität des Reflexionsvermögens kann ein Problem werden, wenn das Aufzeichnungsmedium für einen langen Zeitraum verwendet wird.
  • Die EP 0391 423 A2 offenbart ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Substrat, einer auf dem Substrat angeordneten Aufzeichnungsschicht und einem Schutzfilm, der auf einer Lichtreflexionsseite und/oder Lichttransmissionsseite der Aufzeichnungsschicht angeordnet ist. Der Schutzfilm enthält Si, Cr und N. Ein Herstellungsverfahren für dieses optische Aufzeichnungsmedium ist auch offenbart.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Im Hinblick auf das oben angegebene Problem ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das mindestens eine dielektrische Oxid-/Nitridschicht enthält, die zwischen einem laserstrahlempfangsseitigen Substrat und einer informationsaufzeichnungsschicht angeordnet ist, bei welchem der dielektrische Oxid-/Nitridfilm eine höhere Filmbildungsrate als die Filmbildungsrate des SiON-Films zeigt und welches für Massenproduktion geeignet ist und wenig Änderung des Reflexionsvermögens nach einem langen Umfeldtest zeigt, und ein Verfahren zur Herstellung so eines Mediums bereitzustellen.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einer dielektrischen Oxid-/Nitridschicht und einer Informationsaufzeichnungsschicht, die über dem Substrat liegen; und die dielektrische Oxid-/Nitridschicht besteht aus einem Oxid/Nitrid auf Si-Basis, das Si als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält. Bei dem Aufzeichnungsmedium enthält das Oxid/Nitrid auf Si-Basis von 39 bis 67,5 Atomprozent Sauerstoff. Die dielektrische Oxid-/Nitridschicht hat einen Brechungsindex von 1,43 bis 1,8.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einer dielektrischen Oxid-/Nitridschicht und einer Informationsaufzeichnungsschicht, die über dem Substrat liegen; und die dielektrische Oxid-/Nitridschicht besteht aus einem Oxid/Nitrid auf Al-Basis, das Al als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält. Bei dem Aufzeichnungsmedium enthält das Oxid/Nitrid auf Al-Basis von 35 bis 67,5 Atomprozent Sauerstoff. Die dielektrische Oxid-/Nitridschicht hat einen Brechungsindex von 1,5 bis 1,8.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einer dielektrischen Oxid-/Nitridschicht und einer Informationsaufzeichnungsschicht, die über dem Substrat liegen; und die dielektrische Oxid-/Nitridschicht besteht aus einem Oxid/Nitrid auf AlSi-Basis, das Al und Si als Hauptbestandteile und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält. Bei dem Aufzeichnungsmedium enthält das Oxid/Nitrid auf AlSi-Basis von 39 bis 67,5 Atomprozent Sauerstoff. Die dielektrische Oxid-/Nitridschicht hat einen Brechungsindex von 1,43 bis 1,8.
  • Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von einer über einem Substrat liegenden dielektrischen Oxid-/Nitridschicht durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von einer Informationsaufzeichnungsschicht darauf, wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxid/Nitrid auf Si-Basis besteht, das Si als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  • Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von einer über einem Substrat liegenden dielektrischen Oxid-/Nitridschicht durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von einer Informationsaufzeichnungsschicht darauf, wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxid/Nitrid auf Al-Basis besteht, das Al als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  • Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von einer über einem Substrat liegenden dielektrischen Oxid-/Nitridschicht durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von einer Informationsaufzeichnungsschicht, wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxid/Nitrid auf AlSi-Basis besteht, das Al und Si als Hauptbestandteile und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein den Hauptbestandteilen hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  • Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von mindestens einer über einem Substrat liegenden Reflexionsschicht; Ausbilden von mindestens einer ersten, über der Reflexionsschicht liegenden dielektrischen Schicht; Ausbilden von einer über der ersten dielektrischen Schicht liegenden Informationsaufzeichnungsschicht; Ausbilden von mindestens einer zweiten, über der Informati onsaufzeichnungsschicht liegenden dielektrischen Schicht; Ausbilden von einer dielektrischen Oxid-/Nitridschicht durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von mindestens einer dritten dielektrischen Schicht, wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das Si als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  • Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von mindestens einer über einem Substrat liegenden Reflexionsschicht; Ausbilden von mindestens einer ersten, über der Reflexionsschicht liegenden dielektrischen Schicht; Ausbilden von einer über der ersten dielektrischen Schicht liegenden Informationsaufzeichnungsschicht; Ausbilden von mindestens einer zweiten, über der Informationsaufzeichnungsschicht liegenden dielektrischen Schicht; Ausbilden von einer dielektrischen Oxid-/Nitridschicht durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von mindestens einer dritten dielektrischen Schicht; wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das Al als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  • Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von mindestens einer über einem Substrat liegenden Reflexionsschicht; Ausbilden von mindestens einer ersten, über der Reflexionsschicht liegenden dielektrischen Schicht; Ausbilden von einer über der ersten dielektrischen Schicht liegenden Informationsaufzeichnungsschicht; Ausbilden von mindestens einer zweiten, über der Informationsaufzeichnungsschicht liegenden dielektrischen Schicht; Ausbilden von einer dielektrischen Oxid-/Nitridschicht durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von mindestens einer dritten dielektrischen Schicht, wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das Al und Si als Hauptbestandteile und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein den Hauptbestandteilen hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  • Daher kann man gemäß der Erfindung die dielektrische Oxid-/Nitridschicht, die einen Brechungsindex zeigt, der im Wesentlichen gleich jenem von SiO2-Film oder SiON-Film ist, und die eine Filmbildungsrate bereitstellt, die nicht kleiner als die doppelte Filmbildungsrate von SiON-Film ist, in einer Atmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält, unter Verwendung eines Ziels, das Si, Al oder AlSi als ein Hauptbestandteil enthält, dem mindestens ein Element hinzugefügt ist, das aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewählt ist, mittels reaktivem Sputtern effizient ausbilden. Man kann dann optische Informationsaufzeichnungsmedien mit hoher Produktivität herstellen. Außerdem kann man gemäß der Erfindung ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium bereitstellen, das wenig zeitliche Änderung des Reflexionsvermögens des Mediums und hervorragende Zuverlässigkeit zeigt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer optischen Platte gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate veranschaulicht.
  • 3 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf den Brechungsindex von Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm veranschaulicht.
  • 4 ist ein Graph, der die Inhaltsverhältnisse der Elemente von Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilmen mit unterschiedlichen Brechungsindizes veranschaulicht.
  • 5 ist ein Graph, der die Dichten von unterschiedlichen Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilmen mit unterschiedlichen Brechungsindizes veranschaulicht.
  • 6 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate und den Brechungsindex veranschaulicht.
  • 7 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate veranschaulicht.
  • 8 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf den Brechungsindex veranschaulicht.
  • 9 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate und den Brechungsindex veranschaulicht.
  • 10 ist ein Graph, der die Filmbildungsrate eines Ni enthaltenden Films und eines kein Ni enthaltenden Films vergleicht.
  • 11 ist ein Graph, der die Brechungsindizes eines Ni enthaltenden Films und eines kein Ni enthaltenden Films vergleicht.
  • 12 ist eine schematische Querschnittsansicht einer optischen Platte gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es folgt eine detailliertere Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Zuerst wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung, welches eine optische Platte ist. Die optische Platte ist eine wiederbeschreibbare optische Platte vom Typ mit Phasenänderung, welche typisch eine DVD (Digital Versatile Disk) sein kann.
  • Wie in 1 gezeigt, wird die optische Platte dieser Ausführungsform ausgebildet, indem eine erste dielektrische Schicht 2, eine dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3, eine zweite dielektrische Schicht 4, eine erste Grenzflächenschicht 5, eine Informationsaufzeichnungsschicht 6, eine zweite Grenzflächenschicht 7, eine dritte dielektrische Schicht 8 und eine Reflexionsschicht 9 in der oben genannten Reihenfolge aufeinander folgend auf ein transparentes Substrat 1 gelegt werden. Ein weiteres transparentes Substrat (nicht gezeigt) wird auf die Reflexionsschicht 9 gefügt.
  • Das transparente Substrat 1 wird typisch aus Kunststoff, Kunstharz oder Glas hergestellt und hat eine Dicke von zum Beispiel 0,6 mm. Mäandernde Stege und Rillen werden im Wesentlichen in identischen Zyklen abwechselnd auf dem transparenten Substrat 1 ausgebildet, um Aufzeichnungsspuren auszubilden. Außerdem werden formatmodulierte Abschnitte vom Typ mit Wobble-Modulation auf dem transparenten Substrat 1 ausgebildet, indem die Mäander der Rillen der Aufzeichnungsspuren moduliert werden. Die formatmodulierten Abschnitte von benachbarten Aufzeichnungsspuren werden so angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen nicht stören.
  • Die erste dielektrische Schicht 2, die zweite dielektrische Schicht 4 und die dritte dielektrische Schicht 8 werden typisch aus ZnS-SiO2 hergestellt. Die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 wird typisch aus Siliziumnickel-Oxid/Nitrid (SiNiON) hergestellt. Der Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 2 wird durch reaktives Sputtern ausgebildet, und seine Sauerstoffkonzentration beträgt typisch zwischen 39 und 67,5 Atomprozent. Typisch werden die erste Grenzflächenschicht 5 und die zweite Grenzflächenschicht 7 aus GeN hergestellt und wird die Informationsaufzeichnungsschicht 6 zum Beispiel aus Ge2Sb2Te5 hergestellt. Die Reflexionsschicht 5 wird typisch aus AlTi hergestellt. Das weitere transparente Substrat (nicht gezeigt) hat typisch eine Dicke von 0,6 mm.
  • Der Lichtabsorptionskoeffizient Aa der Aufzeichnungsschicht 6 im amorphen Zustand ist niedriger als der Lichtabsorptionskoeffizient Ac im kristallinen Zustand. Für die Brechungsindizes der Schichten werden die folgenden Werte gewählt, um Aa < Ac zu realisieren. Der Brechungsindex des typisch aus Kunststoff, Kunstharz oder Glas hergestellten transparenten Substrats 1 beträgt im Allgemeinen zwischen 1,5 und 1,6. Daher muss der Brechungsindex der ersten dielektrischen Schicht 2 höher gemacht werden als jener des transparenten Substrats 1, da die erste dielektrische Schicht 2 und das transparente Substrat 1 optisch äquivalent sind und die obige Anforderung von Aa < Ac nicht erfüllt ist, wenn der Brechungsindex der n1 ersten dielektrischen Schicht 2 im Wesentlichen gleich dem Brechungsindex n0 des transparenten Substrats 1 ist. Außerdem muss die erste dielektrische Schicht 2 gut am transparenten Substrat 1 haften. Unter Berücksichtigung dessen werden die erste dielektrische Schicht 2, die zweite dielektrische Schicht 4 und die dritte dielektrische Schicht 8 aus ZnS-SiO2 hergestellt. Der Brechungsindex von ZnS-SiO2 ist ungefähr 2,35. Mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element wird der typisch aus Siliziumnickel-Oxid/Nitrid hergestellten dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 2 vorzugsweise mit einer Rate von 0,2 bis 10 Atomprozent hinzugefügt.
  • Der Brechungsindex des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 beträgt typisch zwischen 1,43 und 1,8. Daher zeigen der Brechungsindex n2 der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 und der Brechungsindex n3 der zweiten dielektrischen Schicht 4 eine Beziehung von n2 < n3, während der Brechungsindex n1 der ersten dielektrischen Schicht 2 und der Brechungsindex n2 der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 eine Beziehung von n1 > n2 zeigen. Daher kann man den Lichtabsorptionskoeffizienten Aa der Aufzeichnungsschicht 6 im amorphen Zustand niedriger als den Lichtabsorptionskoeffizienten Ac im kristallinen Zustand machen.
  • Wie nachfolgend beschrieben werden wird, ist der Brechungsindex des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 hoch, wenn die Sauerstoffkonzentration des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms niedriger als 39 Atomprozent ist. Der dritte dielektrische Film 8 muss dann relativ dick gemacht werden, um die Anforderung von Aa < Ac zu erfüllen. Ein relativ dicker dritter dielektrischer Film 8 kann wiederum die Signalgüte verschlechtern, wenn die optische Platte wiederholt für Signalaufzeichnung/-wiedergabe verwendet wird. Wird andererseits der Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm so ausgebildet, dass er eine 67,5 Atomprozent übersteigende Sauerstoffkonzentration zeigt, so fällt die Filmbildungsrate und vermindert die Filmbildungsproduktivität. Daher beträgt die Sauerstoffkonzentration des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms typisch zwischen 39 und 67,5 Atomprozent.
  • Es folgt eine Beschreibung des Betriebs der optischen Platte dieser Ausführungsform mit der oben beschriebenen Gestaltung. Zuerst wird der Betrieb beschrieben, Informationen auf der optischen Platte aufzuzeichnen. Im Anfangszustand ist der ganze Bereich der Aufzeichnungsschicht 6 im kristallinen Zustand. Danach wird ein Laserstrahl von unten auf das transparente Substrat 1 gestrahlt. Der Laserstrahl geht durch das transparente Substrat 1, die erste dielektrische Schicht 2, die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3, die zweite dielektrische Schicht 4 und die erste Grenzflächenschicht 5 hindurch und erreicht die Aufzeichnungsschicht 6. Der Laserstrahl, der die Aufzeichnungsschicht 6 erreicht, geht durch die zweite Grenzflächenschicht 7 und die dritte dielektrische Schicht 8 hindurch und wird von der Reflexionsschicht 9 reflektiert.
  • Danach geht der Laserstrahl durch die dritte dielektrische Schicht 8 und die zweite dielektrische Schicht 7 hindurch und erreicht die Aufzeichnungsschicht 6 noch einmal. Als Folge wird der Aufzeichnungsfleck der Aufzeichnungsschicht 6 erwärmt und zeigt somit eine höhere Temperatur als der Schmelzpunkt der Aufzeichnungsschicht 6 und wird geschmolzen. Folglich wird der Aufzeichnungsfleck amorph, wenn er verfestigt wird, um Information darauf aufzuzeichnen.
  • Beim Lesen von einigen oder allen auf der optischen Platte aufgezeichneten Informationen wird ein Laserstrahl auf die Aufzeichnungsschicht 6 gestrahlt, und der Unterschied des Reflexionsvermögens von unterschiedlichen Aufzeichnungsflecken der Aufzeichnungsschicht 6 wird nachgewiesen. Insbesondere ist das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschicht 6 im amorphen Zustand höher als im kristallinen Zustand, so dass einige oder alle auf der optischen Platte aufgezeichneten Informationen durch Nachweis des Unterschieds des Reflexionsvermögens gelesen werden können. Beim Löschen von einigen oder allen auf der optischen Platte aufgezeichneten Informationen wird der betreffende Aufzeichnungsfleck der Aufzeichnungsschicht 6 durch Einstrahlen eines Laserstrahls auf eine Temperatur erwärmt, die höher als die Kristallisierungstemperatur und niedriger als der Schmelzpunkt der Aufzeichnungsschicht ist. Als Folge wird dann der Aufzeichnungsfleck der Aufzeichnungsschicht 6 kristallisiert, und die dort aufgezeichnete Information wird gelöscht.
  • Bei dieser Ausführungsform kann man einen Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm mit hoher Güte und mit einer doppelt so hohen Filmbildungsrate wie konventionelle SiON-Filme erhalten und Verschlechterung der Filmdichte durch reaktives Sputtern für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 wirksam verhindern. Als Folge kann man die auf einer optischen Platte aufgezeichneten Informationen genau wiedergeben, ohne wesentliche Änderung des Reflexionsvermögens, wenn die aufgezeichneten Daten für eine lange Zeitspanne festgehalten werden.
  • Es folgt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform darin, dass ein Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm (AlNiON), der durch reaktives Sputtern erzeugt wird, für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 (siehe 1) verwendet wird. Die Sauerstoffkonzentration des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms beträgt typisch zwischen 35 und 67,5 Atomprozent. Wie nachfolgend beschrieben werden wird, ist der Brechungsindex des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 hoch, wenn die Sauerstoffkonzentration des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms niedriger als 35 Atomprozent ist. Der dritte dielektrische Film 8 muss dann relativ dick gemacht werden, um die Anforderung von Aa < Ac zu erfüllen. Ein relativ dicker dritter dielektrischer Film 8 kann wiederum die Signalgüte verschlechtern, wenn die optische Platte wiederholt für Signalaufzeichnung/-wiedergabe verwendet wird. Wird andererseits der Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm so ausgebildet, dass er eine 67,5 Atomprozent übersteigende Sauerstoffkonzentration zeigt, so fällt die Filmbildungsrate und vermindert die Filmbildungsproduktivität. Daher beträgt die Sauerstoffkonzentration des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms typisch zwischen 35 und 65,5 Atomprozent. Die Gestaltung, der Betrieb und die Vorteile dieser Ausführungsform sind ansonsten mit jenen der ersten Ausführungsform identisch.
  • Es folgt eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform darin, dass ein Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm (AlSiNiON), der durch reaktives Sputtern erzeugt wird, für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 (siehe 1) verwendet wird. Die Sauerstoffkonzentration des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms beträgt typisch zwischen 39 und 67,5 Atomprozent. Wie nachfolgend beschrieben werden wird, ist der Brechungsindex des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 hoch, wenn die Sauerstoffkonzentration des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms niedriger als 39 Atomprozent ist. Der dritte dielektrische Film 8 muss dann relativ dick gemacht werden, um die Anforderung von Aa < Ac zu erfüllen. Ein relativ dicker dritter dielektrischer Film 8 kann wiederum die Signalgüte verschlechtern, wenn die optische Platte wiederholt für Signalaufzeichnung/-wiedergabe verwendet wird. Wird andererseits der Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm so ausgebildet, dass er eine 67,5 Atomprozent übersteigende Sauerstoffkonzentration zeigt, so fällt die Filmbildungsrate und vermindert die Filmbildungsproduktivität. Daher beträgt die Sauerstoffkonzentration des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms typisch zwischen 39 und 65,5 Atomprozent. Die Gestaltung, der Betrieb und die Vorteile dieser Ausführungsform sind ansonsten mit jenen der ersten Ausführungsform identisch.
  • Es folgt eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Dies ist eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung des optischen Informationsaufzeichnungsmediums (optische Platte) wie oben beschrieben für die erste Ausführungsform.
  • Wie in 1 gezeigt, werden die erste dielektrische Schicht 2, die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3, die zweite dielektrische Schicht 4, die erste Grenzflächenschicht 5, die Aufzeichnungsschicht 6, die zweite Grenzflächenschicht 7, die dritte dielektrische Schicht 8 und die Reflexionsschicht 9 mittels eines Inline-Sputtersystems aufeinander folgend auf das transparente Substrat 1 gelegt, das Führungsrillen (nicht gezeigt) zum Führen eines Laserstrahls aufweist, gefolgt von der nachfolgend beschriebenen Prozedur. Bei dem Inline-Sputtersystem beträgt der Abstand zwischen dem Ziel und dem Substrat typisch 15 cm.
  • Zuerst wird ein Sputterbetrieb unter Verwendung eines ZnS-SiO2-Ziels in einer Ar-Gas-Atmosphäre typisch unter einem Druck von 0,1 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 2,2 W/cm2 durchgeführt, um einen ZnS-SiO2-Film mit einer Dicke von zum Beispiel 35 nm als die erste dielektrische Schicht 2 auf dem transparenten Substrat 1 auszubilden.
  • Danach wird ein reaktiver Sputterbetrieb unter Verwendung eines Si99Ni1-Ziels (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre von Ar-Gas, N2-Gas und O2-Gas typisch unter einem Druck von 0,2 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 2,5 W/cm2 durchgeführt, um einen Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm mit einer Dicke von zum Beispiel 40 nm als die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 auf der ersten dielektrischen Schicht 2 auszubilden. Das für den reaktiven Sputterbetrieb verwendete Mischgas hat eine Zusammensetzung innerhalb eines Sechsecks, definiert durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent in Form von (Ar, O, N) Volumenprozent.
  • Danach wird ein Sputterbetrieb unter Verwendung eines ZnS-SiO2-Ziels in einer Ar-Gas-Atmosphäre typisch unter einem Druck von 0,1 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 2,2 W/cm2 durchgeführt, um einen ZnS-SiO2-Film mit einer Dicke von zum Beispiel 30 nm als die zweite dielektrische Schicht 4 auf der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 auszubilden.
  • Nachfolgend wird ein reaktiver Sputterbetrieb unter Verwendung eines Ge-Ziels in einer Mischgasatmosphäre von Ar-Gas und N2-Gas typisch unter einem Druck von 0,9 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 0,8 W/cm2 durchgeführt, um einen GeN-Film mit einer Dicke von zum Beispiel 5 nm als die erste Grenzflächenschicht 5 auf der zweiten dielektrischen Schicht 4 auszubilden.
  • Danach wird ein Sputterbetrieb unter Verwendung eines Ge2Sb2Te5-Ziels in einer Ar-Gas-Atmosphäre typisch unter einem Druck von 1,0 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 0,27 W/cm2 durchgeführt, um einen Ge2Sb2Te5-Film mit einer Dicke von zum Beispiel 13 nm als die Aufzeichnungsschicht 6 auf der ersten Grenzflächenschicht 5 auszubilden.
  • Danach wird ein reaktiver Sputterbetrieb unter Verwendung eines Ge-Ziels in einer Mischgasatmosphäre von Ar-Gas und N2-Gas typisch unter einem Druck von 0,9 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 0,8 W/cm2 durchgeführt, um einen GeN-Film mit einer Dicke von zum Beispiel 5 nm als die zweite Grenzflächenschicht 7 auf der Aufzeichnungsschicht 6 auszubilden.
  • Nachfolgend wird ein Sputterbetrieb unter Verwendung eines ZnS-SiO2-Ziels in einer Ar-Gas-Atmosphäre typisch unter einem Druck von 0,1 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 2,2 W/cm2 durchgeführt, um einen ZnS-Si02-Film mit einer Dicke von zum Beispiel 25 nm als die dritte dielektrische Schicht 8 auf der zweiten Grenzflächenschicht 7 auszubilden.
  • Danach wird ein Sputterbetrieb unter Verwendung eines Ziels einer AlTi-Legierung, die 2 Massenprozent Ti enthält, in einer Ar-Gas-Atmosphäre typisch unter einem Druck von 0,08 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 1,6 W/cm2 durchgeführt, um eine AlTi-Legierungsschicht mit einer Dicke von zum Beispiel 100 nm als die Reflexionsschicht 9 auf der dritten dielektrischen Schicht 8 auszubilden.
  • Danach wird ein transparentes Substrat (nicht gezeigt) typisch mit einer Dicke von 0,6 mm auf die Reflexionsschicht 9 gefügt, um die optische Platte vom Typ mit Phasenänderung der ersten Ausführungsform zu erzeugen.
  • Der Grund, weshalb das durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent in Form von (Ar, O, N) Volumenprozent definierte Sechseck und der innere Bereich des Sechsecks für den geeigneten Bereich der Mischgaszusammensetzung beim Ausbilden des Films der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 ausgewählt werden, wird nachfolgend beschrieben.
  • In einem Experiment wurden Proben für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 (Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm) hergestellt, wobei die Zusammensetzung des Mischgases im reaktiven Sputterbetrieb geändert wurde. Insbesondere wurden gemäß dem Verfahren der vierten Ausführungsform die Inhaltsverhältnisse von Ar-Gas, O2-Gas und N2-Gas zwischen 60 und 95 Volumenprozent, zwischen 0 und 12 Volumenprozent bzw. zwischen 1 und 40 Volumenprozent geändert. Wie oben dargelegt, wurde ein Si99Ni1-Ziel (Atomprozent) als Ziel verwendet und wurde der Gasdruck während des Filmbildungsprozesses auf 0,2 Pa festgehalten.
  • 2 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate veranschaulicht, wobei die Horizontalachse und die Vertikalachse des Graphen das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in Mischgas bzw. die Filmbildungsrate von Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm darstellen. 3 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf den Brechungsindex von Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm veranschaulicht, wobei die Horizontalachse und die Vertikalachse des Graphen das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in Mischgas bzw. den Brechungsindex von Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm darstellen. 6 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate und den Brechungsindex veranschaulicht, wenn das Mischgas kein N2-Gas enthält, wobei die Horizontalachse und die Vertikalachse des Graphen das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in Mischgas bzw. die Filmbildungsrate und den Brechungsindex von Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm darstellen. In 2 und 3 sind zwar nur das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas und jenes von O2-Gas gezeigt, man erkennt aber, dass man das Inhaltsverhältnis von N2-Gas erhalten kann, indem man das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas und jenes von O2-Gas vom Gesamtinhaltsverhältnis (100 Volumenprozent) subtrahiert.
  • Wie man aus 2 erkennt, nimmt die Filmbildungsrate zu, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas nicht niedriger als 70 Volumenprozent ist. Die Filmbildungsrate nimmt zu, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas vergrößert wird, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas fest ist. Andererseits fällt die Filmbildungsrate allmählich, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas nicht höher als 65 Volumenprozent ist.
  • Wie man aus 3 erkennt, fällt zwar der Brechungsindex von Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm allmählich, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, der Brechungsindex zeigt aber tendenziell einen kleinen Wert, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas niedrig ist.
  • Indessen, wie oben dargelegt, ist die zu erfüllende Anforderung an den Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3, dass der Brechungsindex des ZnS-SiO2-Films der ersten dielektrischen Schicht 2 und jener des ZnS-SiO2-Films der zweiten dielektrischen Schicht 4 niedriger als 2,35 sind und dass sich der Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 stark von dem Brechungsindex der ersten dielektrischen Schicht 2 und auch von jenem der zweiten dielektrischen Schicht 4 unterscheidet, aus dem nachfolgend beschriebenen Grund. Wenn der Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 zwischen 1,48 und 1,8 beträgt, kann die Dicke der dritten dielektrischen Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) innerhalb eines relativ weiten Bereichs (ungefähr zwischen 15 nm und 40 nm) relativ klein gemacht werden, um die Anforderung von Aa < Ac an die Aufzeichnungsschicht 6 zu erfüllen. Wenn andererseits der Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 zwischen 1,9 und 2,0 beträgt, muss die Dicke der dritten dielektrischen Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) innerhalb eines relativ engen Bereichs (zwischen 40 nm und 50 nm) unvermeidlich relativ groß gemacht werden, um die Anforderung von Aa < Ac zu erfüllen. Und wenn der Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 zwischen 2,0 und 2,2 beträgt, gibt es keine Lösung, dass die Dicke der dritten dielektrischen Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) die Anforderung von Aa < Ac an die Aufzeichnungsschicht 6 erfüllt, da sich der Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 nur wenig von dem Brechungsindex der ersten dielektrischen Schicht 2 und jenem der zweiten dielektrischen Schicht 4 unterscheidet, so dass es unmöglich ist, das Informationsaufzeichnungsmedium mit solchen Werten zu gestalten.
  • Aus dem Obigen ergibt sich, dass der Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 vorzugsweise kleiner als 1,9 ist. Außerdem muss vom Gesichtspunkt der Massenproduktion her die Filmbildungsrate so hoch wie möglich sein.
  • Das Inhaltsverhältnis des Mischgases, das die obigen Anforderungen erfüllt, entspricht einer Zusammensetzung, ausgewählt aus einem Sechseck, definiert durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent in Form von (Ar, O2, N2) Volumenprozent und dem inneren Bereich des Sechsecks. Noch besser beträgt das Inhaltsverhältnis von O2-Gas 9 Volumenprozent, vorausgesetzt, dass das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas zwischen 70 Volumenprozent und 90 Volumenprozent beträgt, um die höchste Filmbildungsrate und einen niedrigen Brechungsindex zu erzielen.
  • Den Brechungsindex (n2) des mittels reaktivem Sputtern in einer Mischgasatmosphäre mit so einer Zusammensetzung ausgebildeten Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms stellt man in einem Bereich zwischen 1,43 und 1,8 fest. Der Lichtabsorptionskoeffizient der Aufzeichnungsschicht 6 einer optischen Platte vom Typ mit Phasenänderung, deren dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 durch den oben beschriebenen Prozess ausgebildet wurde, wurde in einem kristallinen Zustand und in einem amorphen Zustand beobachtet. Es wurde festgestellt, dass Aa = 62,2% und Ac = 82,4%, wenn n2 = 1,43, und Aa = 60,2% und Ac = 81,5%, wenn n2 = 1,8. Die Anforderung von Aa < Ac wurde in beiden Fällen erfüllt.
  • 4 veranschaulicht die durch analysierende Bestimmung der Inhaltsverhältnisse von Si, Ni, O und N in SiNiON-Filmen mit unterschiedlichen Brechungsindizes erhaltenen Ergebnisse. 4 zeigt eine Tendenz, dass die Sauerstoffkonzentration abnimmt und die Stickstoffkonzentration zunimmt, wenn der Brechungsindex erhöht wird, im Falle von SiNiON-Filmen, deren Brechungsindizes innerhalb eines Bereichs zwischen 1,43 und 1,8 festgestellt werden. Andererseits zeigt die Siliziumkonzentration eine leicht zunehmende Tendenz, wenn der Brechungsindex erhöht wird. Schließlich bleibt das Inhaltsverhältnis von Ni unabhängig von der Änderung des Werts des Brechungsindex im Wesentlichen auf demselben Pegel.
  • 5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Brechungsindex und der Dichte derselben SiNiON-Filme veranschaulicht. Die Dichte von SiNiON-Film nimmt zu, wenn der Brechungsindex des Films größer wird. Aus 4 und 5 erkennt man, dass die Sauerstoffkonzentration und die Filmdichte der mit der oben beschriebenen Zusammensetzung von Mischgas hergestellten Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilme derart sind, dass die Sauerstoffkonzentration und die Filmdichte eines Films mit einem Brechungsindex (n2) von 1,43 gleich 67,5 Atomprozent bzw. 2 g/cm3 sind und jene eines Films mit einem Brechungsindex (n2) von 1,8 gleich 39 Atomprozent bzw. 2,4 g/cm3 sind. Wenn eine dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 verwendet wird, deren Brechungsindex innerhalb des oben beschriebenen Bereichs festgestellt wird, beträgt die Filmdicke der dritten dielektrischen Schicht 3, die die Anforderung von Aa < Ac erfüllt, zwischen 15 und 40 nm, was beweist, dass man ein Informationsaufzeichnungsmedium mit einem relativ weiten Spielraum für die Filmdicke gestalten kann. Daher kann man optische Platten herstellen, die die Anforderung von Aa < Ac erfüllen und hervorragende Wiederholungs-Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften wie die oben beschriebene Ausführungsform mit einem hohen Grad an Produktivität zeigen. Die Inhaltsverhältnisse der in den oben beschriebenen Filmen enthaltenen Elemente und die Filmdichten der Filme wurden mittels RBS (Rutherford-Rückstreuungsspektroskopie) und NRA (Nuklearreaktionsanalyse) analysiert.
  • Es folgt eine Erörterung der Zuverlässigkeit einer unter den oben beschriebenen Bedingungen hergestellten optischen Platte vom Typ mit Phasenänderung. In einem Experiment wurde eine optische Platte dieser Ausführungsform mit einer linearen Geschwindigkeit von 5,9 m/s rotieren gelassen, und Informationen wurden darauf aufgezeichnet durch Einstrahlen eines blauen Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 405 nm mittels eines optischen Kopfes, der eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von 0,65 aufwies. Insbesondere wurde ein Signal mit einer Frequenz von 4 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% auf einem Stegabschnitt aufgezeichnet und wurde nachfolgend ein Signal mit einer Frequenz von 8 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% auf den benachbarten, an den entgegengesetzten lateralen Seiten des Stegabschnitts liegenden Rillenabschnitten aufgezeichnet. Danach wurde der obige Aufzeichnungszyklus wiederholt, und die Änderung des Trägers der auf den Stegabschnitten aufgezeichneten Signale mit einer Frequenz von 4 MHz wurde beobachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die auf den Stegabschnitten aufgezeichneten Signale durch die auf den benachbarten Rillenabschnitten aufgezeichneten Informationen nicht beeinflusst werden, wenn die auf den benachbarten Rillenabschnitten aufgezeichneten Informationen wiederholt neu geschrieben werden. Auch wurde nach 500.000-maliger Wiederholung des Betriebs, ein Signal mit einer Frequenz von 4 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% aufzuzeichnen, keine Änderung des Trägers und des Rauschens beobachtet.
  • Unter Bezugnahme auf 6 folgt eine Erörterung eines Experiments, Mischgas zu verwenden, das kein N2-Gas enthält. In diesem Experiment wurde an Stelle der dielek trischen Oxid-/Nitridschicht 3 (siehe 1) der Ausführungsform ein SiNiO-Film durch reaktives Sputtern hergestellt. Mit anderen Worten, es wurde ein Si99Ni1-Ziel (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre, die nur Ar-Gas und O2-Gas, aber kein N2-Gas enthielt, unter einem Druck von 0,2 Pa verwendet, und das Ziel und das Substrat wurden um eine Strecke von 15 cm voneinander getrennt, für reaktives Sputtern mit einer Leistungsdichte von 2,2 W/cm2, um einen SiNiO-Film auszubilden. Das Inhaltsverhältnis von O2-Gas im Mischgas wurde in dem Experiment variieren gelassen.
  • Wie in 6 gezeigt, erhält man einen SiNiO-Film mit einem Brechungsindex ungefähr zwischen 1,45 und 1,54, wenn man das Inhaltsverhältnis von O2-Gas im Mischgas in einem Bereich zwischen 10 und 30 Volumenprozent feststellt. Die Filmbildungsrate ist aber nicht höher als 21 Å/min, was äußerst niedrig ist verglichen mit der Filmbildungsrate (ungefähr zwischen 140 und 250 Å/min), die man in einer Mischgasatmosphäre mit Ar-Gas, N2-Gas und O2-Gas wie oben beschrieben erzielen kann. Der Brechungsindex kann zwar die Anforderung von Aa < Ac erfüllen, der Prozess dieses Experiments ist für Massenproduktion aber nicht empfehlenswert, da die Filmbildungsrate äußerst niedrig ist.
  • Daher ist die Filmbildungsrate äußerst niedrig, was die Produktivität beachtlich vermindert, wenn ein Si99Ni1-Ziel (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre, die nur Edelgas wie z. B. Ar-Gas und Sauerstoffgas enthält, verwendet wird, um einen Film für eine dielektrische Oxidschicht zu erzeugen.
  • Es folgt eine Erörterung eines Experiments, Mischgas zu verwenden, das kein O2-Gas enthält. In diesem Experiment wurde an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 (siehe 1) der Ausführungsform ein SiNiN-Film durch reaktives Sputtern hergestellt. Mit anderen Worten, es wurde ein Si99Ni1-Ziel (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre, die nur Ar-Gas und N2-Gas, aber kein O2-Gas enthielt, unter einem Druck von 0,2 Pa verwendet, und das Ziel und das Substrat wurden um eine Strecke von 15 cm voneinander getrennt, für reaktives Sputtern mit einer Leistungsdichte von 2,5 W/cm2, um einen SiNiN-Film auszubilden. Man beachte, dass dies einem Fall entspricht, in dem das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in 2 und 3 gleich 0% ist. Aus 2 und 3 erkennt man, dass man einen SiNiN-Film mit einem Brechungsindex von 1,95 erhält, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas 0 Volumenprozent ist und das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas 70 Volumenprozent ist. Doch ist die Filmbildungsrate für den SiNiN- Film niedrig, vergleicht man sie mit einem Fall, in dem das Inhaltsverhältnis von O2-Gas nicht niedriger als 2 Volumenprozent ist. Kurz, ein Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm ist im Sinne der Massenproduktion viel besser als ein Siliziumnickel-Nitridfilm.
  • Es folgt eine Erörterung der Wiederholungs-Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften eines Mediums (optische Platte), realisiert unter Verwendung des SiNiN-Films mit dem Brechungsindex von 1,95 für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3, und jener eines Mediums (optische Platte), realisiert unter Verwendung eines Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms mit einem Brechungsindex von 1,43 für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3. Die Anordnungen der zwei Medien werden nachfolgend im Detail beschrieben. Man beachte, dass eine Anordnung, in der ein Film aus einem Material A mit einer Dicke "a" auf einem Substrat ausgebildet ist und ein anderer Film aus einem Material B mit einer Dicke "b" auf dem Film ausgebildet ist, nachfolgend durch (Substrat/A (a)/B (b)) ausgedrückt wird.
  • Die Anordnung der unter Verwendung eines SiNiN-Films mit einem Brechungsindex von 1,95 an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 realisierten optischen Platte wird ausgedrückt durch (Substrat/ZnS-SiO2 (5 nm)/SiNiN (46 nm)/ZnS-SiO2 (50 nm)/GeN (5 nm)/GeSbTe (11 nm)/GeN (5 nm)/ZnS-SiO2 (46 nm)/AlTi (100 nm)). Andererseits wird die Anordnung der unter Verwendung eines Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms mit einem Brechungsindex von 1,43 für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 realisierten optischen Platte ausgedrückt durch (Substrat/ZnS-SiO2 (35 nm)/Siliziumnickel-Oxid/Nitrid (40 nm)/ZnS-SiO2 (30 nm)/GeN (5 nm)/GeSbTe (11 nm)/GeN (5 nm)/ZnS-SiO2 (25 nm)/AlTi (100 nm)).
  • In einem Experiment wurde jede der oben beschriebenen optischen Platten zweier verschiedener Typen mit einer linearen Geschwindigkeit von 5,9 m/s rotieren gelassen, und ein Signal mit einer Frequenz von 4 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% wurde durch Einstrahlen eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 400 nm mittels eines optischen Kopfes, der eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von 0,65 aufwies, wiederholt darauf aufgezeichnet und davon wiedergegeben. Der Aufzeichnungs-/Wiedergabezyklus wurde wiederholt, bis das wiedergegebene Signal eine Verschlechterung von 1 dB vom Anfangswert aus zeigte. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die unter Verwendung des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms mit dem Brechungsindex von 1,43 realisierte optische Platte nach 500.000 Zyklen keine Verschlechterung des Signals zeigte. Andererseits wurde eine Verschlechterung des Signals an der unter Verwendung des SiNiN-Films mit dem Brechungsindex von 1,95 realisierten optischen Platte nach ungefähr 30.000 Zyklen festgestellt.
  • Es kann angenommen werden, dass der Unterschied durch die folgenden Ursachen erzeugt wurde. Da der Brechungsindex (1,95) des SiNiN-Films höher als der Brechungsindex (1,43) des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms ist, muss die Filmdicke (46 nm) der dritten dielektrischen Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) der unter Verwendung des SiNiN-Films als die dielektrische Nitridschicht realisierten optischen Platte unvermeidlich größer gemacht werden als die Filmdicke (25 nm) der dritten dielektrischen Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) der unter Verwendung des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms als die dielektrische Oxid-/Nitridschicht realisierten optischen Platte. Dies erschwert es der durch den Laserstrahl zugeführten Wärme, zur Seite der Reflexionsschicht 9 zu entweichen, und daher kann die Aufzeichnungsschicht 6 schnell durch Wärme verschlechtert werden. Außerdem zeigt der SiNiN-Film eine relativ hohe Steifigkeit und ist daher wenig flexibel, so dass er der wiederholten Wärmebeanspruchung, die nach eine Anzahl von Aufzeichnungs-/Wiedergabezyklen erzeugt wird, schwerlich widerstehen kann und leicht Signalverschlechterung bewirkt.
  • Daher lässt die Verwendung des SiNiN-Films mit dem Brechungsindex von ungefähr 1,95 an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 kein Problem von verstärktem Rauschen aufkommen, anders als die Verwendung eines SiO2-Films oder eines Al2O3-Films, die so ein Problem aufgrund einer verminderten Filmdichte mit sich bringt. Doch wenn der SiNiN-Film verwendet wird, um die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 zu ersetzen, wird der Brechungsindexunterschied zwischen dem SiNiN-Film und der ersten dielektrischen Schicht im Vergleich mit einem Fall, in dem ein SiO2-Film oder ein Al2O3-Film verwendet wird, wesentlich vermindert. Wenn daher der Lichtabsorptionskoeffizient Aa der Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand niedriger als der Lichtabsorptionskoeffizient Ac der Schicht im kristallinen Zustand gemacht wird, wird die Filmdicke der dritten dielektrischen Schicht 8 wesentlich begrenzt. Mit anderen Worten, die Verwendung des SiNiN-Films vermindert den Freiheitsgrad, das ganze optische Informationsaufzeichnungsmedium zu gestalten, und macht die Filmdicke der dritten dielektrischen Schicht 8 relativ groß, so dass es schwierig wird, befriedigende Wiederholungs-Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften des Mediums sicherzustellen.
  • Wie oben dargelegt, werden die Produktivität und die Zuverlässigkeit von optischen Platten vermindert, wenn man einen Siliziumnickel-Nitridfilm (SiNiN-Film) an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 der optischen Platte verwendet. Im Gegensatz dazu liefert die Verwendung eines Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms (SiNiON-Film) an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 ein optisches Plattenmedium vom Typ mit Phasenänderung mit den Vorteilen eines hohen Gestaltungsfreiheitsgrades und von Massenproduktion. Aus 3 erkennt man, dass der Brechungsindex (n2) der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 ungefähr 1,95 ist, wenn ein SiNiON-Film unter Verwendung von Mischgas, enthaltend 90 Volumenprozent Argongas und 6 Volumenprozent Sauerstoffgas, wobei der Rest Stickstoffgas ist, ausgebildet und für die Schicht 3 verwendet wird. Doch wenn ein SiNiON-Film mit so einem Brechungsindex für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 verwendet wird, muss die dritte dielektrische Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) unvermeidlich relativ dick gemacht werden, um die Anforderung von Aa < Ac zu erfüllen, wie im Falle des oben beschriebenen SiNiN-Films mit einem Brechungsindex von 1,95. Dies erschwert es der durch den Laserstrahl zugeführten Wärme, zur Seite der Reflexionsschicht 9 zu entweichen, und daher kann die Aufzeichnungsschicht 6 schnell durch Wärme verschlechtert werden. Daher ist es wesentlich, dass die obere Grenze des Brechungsindex 1,9 ist, selbst wenn ein SiNiON-Film für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 verwendet wird.
  • Es folgt eine Beschreibung einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dies ist eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung des optischen Informationsaufzeichnungsmediums (optische Platte) wie oben beschrieben für die oben beschriebene zweite Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen vierten Ausführungsform darin, dass ein Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 an Stelle des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms der vierten Ausführungsform ausgebildet wird. Im Übrigen sind die Anordnung und die Vorteile dieser Ausführungsform mit jenen der vierten Ausführungsform identisch.
  • Insbesondere wird eine erste dielektrische Schicht 2 auf einem transparenten Substrat 1 ausgebildet, wie in 1 gezeigt, gefolgt von einem Prozess ähnlich dem oben für die vierte Ausführungsform beschriebenen. Danach wird ein reaktiver Sputterbetrieb unter Verwendung eines Al99Ni1-Ziels (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre von Ar-Gas, N2-Gas und O2-Gas typisch unter einem Druck von 0,2 Pa mit einer Leistungs dichte von zum Beispiel 2,5 W/cm2 durchgeführt, um einen Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm mit einer Dicke von zum Beispiel 40 nm als die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 auf der ersten dielektrischen Schicht 2 auszubilden.
  • Das für den reaktiven Sputterbetrieb verwendete Mischgas hat eine Zusammensetzung innerhalb eines Sechsecks, definiert durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent in Form von (Ar, O2, N2) Volumenprozent.
  • Danach werden eine zweite dielektrische Schicht 4, eine erste Grenzflächenschicht 5, eine Aufzeichnungsschicht 6, eine zweite Grenzflächenschicht 7, eine dritte dielektrische Schicht 8 und eine Reflexionsschicht 9 in der oben beschriebenen Reihenfolge nach dem oben für die vierte Ausführungsform beschriebenen Prozess aufeinander folgend auf der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 ausgebildet. Danach wird ein transparentes Substrat oben auf gefügt, um die optische Platte der zweiten Ausführungsform zu erzeugen.
  • Der Grund, weshalb das oben definierte Sechseck und der innere Bereich davon für den geeigneten Bereich der Mischgaszusammensetzung beim Ausbilden des Films der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 ausgewählt werden, wird nachfolgend beschrieben.
  • In einem Experiment wurden Proben von Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht hergestellt, wobei die Zusammensetzung des Mischgases im reaktiven Sputterbetrieb geändert wurde. Insbesondere wurden die Inhaltsverhältnisse von Ar-Gas, O2-Gas und N2-Gas zwischen 60 und 95 Volumenprozent, zwischen 0 und 12 Volumenprozent bzw. zwischen 1 und 40 Volumenprozent geändert. Wie oben dargelegt, wurde ein Al99Ni1-Ziel (Atomprozent) als Ziel verwendet und wurde der Gasdruck während des Filmbildungsprozesses auf 0,2 Pa festgehalten.
  • 7 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate veranschaulicht, wobei die Horizontalachse und die Vertikalachse des Graphen das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in Mischgas bzw. die Filmbildungsrate von Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm darstellen. 8 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf den Brechungsindex veranschaulicht, wobei die Horizontalachse und die Vertikalachse des Graphen das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in Mischgas bzw. den Brechungsindex von Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm darstellen. 9 ist ein Graph, der den Einfluss des Inhaltsverhältnisses von O2-Gas in Mischgas auf die Filmbildungsrate und den Brechungsindex veranschaulicht, wenn das Mischgas kein N2-Gas enthält, wobei die Horizontalachse und die Vertikalachse des Graphen das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in Mischgas bzw. die Filmbildungsrate und den Brechungsindex von Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm (AlNiO-Film) darstellen.
  • Wie man aus 7 erkennt, nimmt die Filmbildungsrate zu, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas nicht niedriger als 70 Volumenprozent ist. Die Filmbildungsrate nimmt zu, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas vergrößert wird, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas fest ist. Andererseits fällt die Filmbildungsrate allmählich, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas nicht höher als 65 Volumenprozent ist. Diese Tendenz wird auch beobachtet, wenn ein Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm durch reaktives Sputtern ausgebildet wird.
  • Wie man aus 8 erkennt, fällt zwar der Brechungsindex von Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm allmählich, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, der Brechungsindex zeigt aber tendenziell einen kleinen Wert, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas niedrig ist.
  • Indessen, wie oben dargelegt, ist die zu erfüllende Anforderung an den Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3, dass deren Brechungsindex niedriger als 2,35 ist, was jene des ZnS-SiO2-Films der ersten dielektrischen Schicht 2 und des ZnS-SiO2-Films der zweiten dielektrischen Schicht 4 sind, und dass sich der Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 stark von dem Brechungsindex der ersten dielektrischen Schicht 2 und auch von jenem der zweiten dielektrischen Schicht 4 unterscheidet, aus dem oben für die aus einem SiNiON-Film hergestellte dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 beschriebenen Grund. Und vom Gesichtspunkt der Massenproduktion her muss die Filmbildungsrate so hoch wie möglich sein. Das Inhaltsverhältnis des Mischgases, das die obigen Anforderungen erfüllt, entspricht einer Zusammensetzung, ausgewählt aus einem Sechseck, definiert durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent in Form von (Ar, O, N) Volumenprozent und dem inneren Bereich des Sechsecks. Noch besser beträgt das Inhaltsverhältnis von O2-Gas 9 Volumenprozent, vorausgesetzt, dass das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas zwischen 70 Volumenprozent und 90 Volumenprozent beträgt, um die höchste Filmbildungsrate und einen niedrigen Brechungsindex zu erzielen.
  • Den Brechungsindex (n2) des unter den oben beschriebenen Bedingungen ausgebildeten Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms stellt man in einem Bereich zwischen 1,5 und 1,8 fest. Der Lichtabsorptionskoeffizient der Aufzeichnungsschicht 6 einer optischen Platte vom Typ mit Phasenänderung, deren dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 durch den oben beschriebenen Prozess ausgebildet wurde, wurde in einem kristallinen Zustand und in einem amorphen Zustand beobachtet. Es wurde festgestellt, dass Aa = 60,2% und Ac = 81,8%, wenn n2 = 1,5, und Aa = 60,2% und Ac = 81,5%, wenn n2 = 1,8. Die Anforderung von Aa < Ac wurde in beiden Fällen erfüllt. Die hergestellten Proben von Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm wurden hinsichtlich der Sauerstoffkonzentration und der Filmdichte wie im Falle des SiNiON-Films analysiert. Die Sauerstoffkonzentration und der Filmdichte eines Films mit einem Brechungsindex (n2) von 1,5 sind 67,5 Atomprozent bzw. 2 g/cm3, und jene eines Films mit einem Brechungsindex (n2) von 1,6 sind 50 Atomprozent bzw. 2,2 g/cm3, während jene eines Films mit einem Brechungsindex (n2) von 1,8 gleich 35 Atomprozent und 2,4 g/cm3 sind. Wie in dem Fall, in dem ein Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 verwendet wird, beträgt die Filmdicke der dritten dielektrischen Schicht 8, die die Anforderung von Aa < Ac erfüllt, zwischen 15 und 40 nm, was beweist, dass man ein Informationsaufzeichnungsmedium mit einem relativ weiten Spielraum für die Filmdicke gestalten kann.
  • Es folgt eine Erörterung der Zuverlässigkeit der unter den oben beschriebenen Bedingungen hergestellten optischen Informationsaufzeichnungsmedium-Platte vom Typ mit Phasenänderung. In einem Experiment wurde eine optische Platte dieser Ausführungsform mit einer linearen Geschwindigkeit von 5,9 m/s rotieren gelassen, und Informationen wurden darauf aufgezeichnet durch Einstrahlen eines blauen Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 405 nm mittels eines optischen Kopfes, der eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von 0,65 aufwies. Insbesondere wurde ein Signal mit einer Frequenz von 4 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% auf einem Stegabschnitt aufgezeichnet und wurde nachfolgend ein Signal mit einer Frequenz von 8 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% auf den benachbarten, an den entgegengesetzten lateralen Seiten des Stegabschnitts liegenden Rillenabschnitten aufgezeichnet. Danach wurde der obige Aufzeichnungszyklus wiederholt, und die Änderung des Trägers der auf den Stegabschnitten aufgezeichneten Signale wurde beobachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die auf den Stegabschnitten aufgezeichneten Signale nicht beeinflusst werden, wenn die auf den benachbarten Rillenabschnitten aufgezeichneten Informationen wiederholt neu geschrieben werden. Auch wurde nach 500.000-maliger Wiederholung des Betriebs, ein Signal mit einer Frequenz von 4 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% aufzuzeichnen, keine Änderung des Trägers und des Rauschens beobachtet.
  • Unter Bezugnahme auf 9 folgt eine Erörterung eines Experiments, Mischgas zu verwenden, das kein N2-Gas enthält. In diesem Experiment wurde an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 (siehe 1) der Ausführungsform ein AlNiO-Film durch reaktives Sputtern hergestellt. Mit anderen Worten, es wurde ein Al99Ni1-Ziel (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre; die nur Ar-Gas und O2-Gas, aber kein N2-Gas enthielt, unter einem Druck von 0,2 Pa verwendet, und das Ziel und das Substrat wurden um eine Strecke von 15 cm voneinander getrennt, für reaktives Sputtern mit einer Leistungsdichte von 2,5 W/cm2, um den AlNiO-Film auszubilden. Das Inhaltsverhältnis von O2-Gas im Mischgas wurde in dem Experiment variieren gelassen.
  • Wie in 9 gezeigt, erhält man den AlNiO-Film mit einem Brechungsindex ungefähr zwischen 1,5 und 1,77, wenn man das Inhaltsverhältnis von O2-Gas im Mischgas in einem Bereich zwischen 10 und 30 Volumenprozent feststellt. Die Filmbildungsrate ist aber nicht höher als 16 Å/min, was äußerst niedrig ist verglichen mit der Filmbildungsrate (ungefähr zwischen 120 und 200 Å/min), die man in der Mischgasatmosphäre mit Ar-Gas, N2-Gas und O2-Gas wie oben beschrieben erzielt. Der Brechungsindex kann kann zwar die Anforderung von Aa < Ac erfüllen, der Prozess dieses Experiments ist für Massenproduktion aber nicht empfehlenswert, da die Filmbildungsrate äußerst niedrig ist. Daher ist die Filmbildungsrate äußerst niedrig, was die Produktivität beachtlich vermindert, wenn ein Al99Ni1-Ziel (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre, die nur Edelgas wie z. B. das Ar-Gas und das Sauerstoffgas enthält, verwendet wird, um den AlNiO-Film zu erzeugen.
  • Es folgt eine Erörterung eines Experiments, Mischgas zu verwenden, das kein O2-Gas enthält. In diesem Experiment wurde an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 (siehe 1) der Ausführungsform ein AlNiN-Film durch reaktives Sputtern hergestellt.
  • Mit anderen Worten, es wurde ein Al99Ni1-Ziel (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre, die nur Ar-Gas und N2-Gas, aber kein O2-Gas enthielt, unter einem Druck von 0,2 Pa verwendet, und das Ziel und das Substrat wurden um eine Strecke von 15 cm voneinander getrennt, für reaktives Sputtern mit einer Leistungsdichte von 2,5 W/cm2, um einen AlNiN-Film auszubilden. Man beachte, dass dies einem Fall entspricht, in dem das Inhaltsverhältnis von O2-Gas in 7 und 8 gleich 0% ist. Aus 7 und 8 erkennt man, dass man den AlNiN-Film mit einem Brechungsindex von 1,95 erhält, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas 0 Volumenprozent ist und das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas 70 Volumenprozent ist. Doch ist die Filmbildungsrate für den AlNiN-Film niedrig, vergleicht man sie mit einem Fall, in dem das Inhaltsverhältnis von O2-Gas nicht niedriger als 2 Volumenprozent ist. Kurz, der Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilm der fünften Ausführungsform ist im Sinne der Massenproduktion besser als der Aluminiumnickel-Nitridfilm.
  • Es folgt eine Erörterung der Wiederholungs-Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften des Mediums (optische Platte), realisiert unter Verwendung des AlNiN-Films mit dem Brechungsindex von 1,95 für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3, und jener eines Mediums (optische Platte), realisiert unter Verwendung eines Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms mit einem Brechungsindex von 1,55 für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3.
  • Die Anordnungen der zwei Medien werden nachfolgend im Detail beschrieben. Die Anordnung der unter Verwendung des AlNiN-Films mit dem Brechungsindex von 1,95 an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 realisierten optischen Platte wird realisiert durch ZnS-SiO2 (5 nm)/AlNiN (41 nm)/ZnS-SiO2 (50 nm)/GeN (5 nm)/GeSbTe (11 nm)/GeN (5 nm)/ZnS-SiO2 (50 nm)/AlTi (100 nm). Andererseits wird die Anordnung der unter Verwendung des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms mit dem Brechungsindex von 1,55 für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 realisierten optischen Platte ausgedrückt durch (Substrat/ZnS-SiO2 (35 nm)/Aluminiumnickel-Oxid/Nitrid (40 nm)/ZnS-SiO2 (30 nm)/GeN (5 nm)/GeSbTe (11 nm)/GeN (5 nm)/ZnS-SiO2 (25 nm)/AlTi (100 nm)).
  • In einem Experiment wurde jede der oben beschriebenen optischen Platten zweier verschiedener Typen mit einer linearen Geschwindigkeit von 5,9 m/s rotieren gelassen, und ein Signal mit einer Frequenz von 4 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% wurde durch Einstrahlen eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 400 nm mittels eines optischen Kopfes, der eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von 0,65 aufwies, wiederholt darauf aufgezeichnet und davon wiedergegeben. Der Aufzeichnungs-/Wiedergabezyklus wurde wiederholt, bis das wiedergegebene Signal eine Verschlechterung von 1 dB vom Anfangswert aus zeigte. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die unter Verwendung des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms mit dem Brechungsindex von 1,55 realisierte optische Platte nach 500.000 Zyklen keine Verschlechterung des Signals zeigte. Andererseits wurde eine Verschlechterung des Signals an der unter Verwendung des AlNiN-Films mit dem Brechungsindex von 1,95 realisierten optischen Platte nach ungefähr 30.000 Zyklen festgestellt.
  • Es kann angenommen werden, dass der Unterschied durch die folgenden Ursachen erzeugt wurde. Da der Brechungsindex (1,95) des AlNiN-Films höher als der Brechungsindex (1,55) des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms ist, muss die Filmdicke (50 nm) der dritten dielektrischen Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) der unter Verwendung des AlNiN-Films an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 realisierten optischen Platte unvermeidlich größer gemacht werden als die Filmdicke (25 nm) der dritten dielektrischen Schicht 8 (ZnS-SiO2-Film) der unter Verwendung des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms als die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 realisierten optischen Platte. Dies erschwert es der durch den Laserstrahl zugeführten Wärme, zur Seite der Reflexionsschicht 9 zu entweichen, und daher wird die Aufzeichnungsschicht 6 schnell durch Wärme verschlechtert. Außerdem zeigt der AlNiN-Film eine relativ hohe Steifigkeit und ist daher wenig flexibel, so dass er der wiederholten Wärmebeanspruchung, die nach eine Anzahl von Aufzeichnungs-/Wiedergabezyklen erzeugt wird, schwerlich widerstehen kann und leicht Signalverschlechterung bewirkt.
  • Wie oben dargelegt, werden die Produktivität und die Zuverlässigkeit von optischen Platten vermindert, wenn man den Aluminiumnickel-Nitridfilm (AlNiN-Film) an Stelle der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 der optischen Platte verwendet. Im Gegensatz dazu liefert die Verwendung des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms (AlNiON-Film) für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 die Vorteile eines hohen Gestaltungsfreiheitsgrades und von Massenproduktion.
  • Es folgt eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dies ist eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung des optischen Informationsaufzeichnungsmediums (optische Platte) wie oben beschrieben für die oben beschriebene dritte Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen vierten Ausführungsform darin, dass ein Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm (AlSiNiON-Film) für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 an Stelle des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms der vierten Ausführungsform ausgebildet wird. Im Übrigen sind die Anordnung und die Vorteile dieser Ausführungsform mit jenen der vierten Ausführungsform identisch.
  • Insbesondere wird eine erste dielektrische Schicht 2 auf einem transparenten Substrat 1 ausgebildet, wie in 1 gezeigt, gefolgt von einem Prozess ähnlich dem oben für die vierte Ausführungsform beschriebenen. Danach wird ein reaktiver Sputterbetrieb unter Verwendung eines (AlSi)99Ni1-Ziels (Atomprozent) in einer Mischgasatmosphäre von Ar-Gas, N2-Gas und O2-Gas typisch unter einem Druck von 0,2 Pa mit einer Leistungsdichte von zum Beispiel 2,5 W/cm2 durchgeführt, um einen Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm mit einer Dicke von zum Beispiel 40 nm als die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 auf der ersten dielektrischen Schicht 2 auszubilden. Das für den reaktiven Sputterbetrieb verwendete Mischgas hat eine Zusammensetzung innerhalb eines Sechsecks, definiert durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent in Form von (Ar, O2, N2) Volumenprozent.
  • Danach werden eine zweite dielektrische Schicht 4, eine erste Grenzflächenschicht 5, eine Aufzeichnungsschicht 6, eine zweite Grenzflächenschicht 7, eine dritte dielektrische Schicht 8 und eine Reflexionsschicht 9 in der oben beschriebenen Reihenfolge nach dem oben für die vierte Ausführungsform beschriebenen Prozess aufeinander folgend auf der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 ausgebildet. Danach wird ein transparentes Substrat oben auf gefügt, um eine optische Platte der dritten Ausführungsform zu erzeugen.
  • Der Grund, weshalb das oben definierte Sechseck und der innere Bereich davon ausgewählt werden, wird nachfolgend beschrieben.
  • In einem Experiment wurden Proben von Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht hergestellt, wobei die Zusammensetzung des Mischgases im reaktiven Sputterbetrieb geändert wurde. Insbesondere wurden die Inhaltsverhältnisse von Ar-Gas, O2-Gas und N2-Gas zwischen 60 und 95 Volumenprozent, zwi schen 0 und 12 Volumenprozent bzw. zwischen 1 und 40 Volumenprozent geändert. Wie oben dargelegt, wurde das (AlSi)99Ni1-Ziel (Atomprozent) als Ziel verwendet und wurde der Gasdruck während des Filmbildungsprozesses auf 0,2 Pa festgehalten.
  • Wie im Falle der oben beschriebenen vierten Ausführungsform nimmt die Filmbildungsrate zu, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas nicht niedriger als 70 Volumenprozent ist. Der Brechungsindex des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms fällt zwar allmählich, wenn das Inhaltsverhältnis von O2-Gas vergrößert wird, der Brechungsindex zeigt aber tendenziell einen kleinen Wert, wenn das Inhaltsverhältnis von Ar-Gas niedrig ist.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Ergebnisse wird bevorzugt, dass das Mischgas, das für den reaktiven Sputterbetrieb verwendet wird, eine Zusammensetzung innerhalb eines Sechsecks hat, definiert durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent in Form von (Ar, O2, N2) Volumenprozent, um den Brechungsindex der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 auf einen Bereich zwischen 1,43 und 1,8 einzuschränken, zur Erhöhung der Bildungsrate des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms, wenn so ein Film für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 verwendet wird.
  • Der Lichtabsorptionskoeffizient der Aufzeichnungsschicht 6 einer optischen Platte vom Typ mit Phasenänderung, deren dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 durch den oben beschriebenen Prozess ausgebildet wurde, wurde in einem kristallinen Zustand (Ac) und in einem amorphen Zustand (Aa) beobachtet. Es wurde festgestellt, dass Aa = 62,2% und Ac = 82,4%, wenn n2 = 1,43, und Aa = 60,2% und Ac = 81,5%, wenn n2 = 1,8. Die Anforderung von Aa < Ac wurde in beiden Fällen erfüllt. Die hergestellten Proben von Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm wurden hinsichtlich der Sauerstoffkonzentration und der Filmdichte wie im Falle des SiNiON-Films analysiert. Die Sauerstoffkonzentration und der Filmdichte des Films mit dem Brechungsindex (n2) von 1,43 sind 67,5 Atomprozent bzw. 2 g/cm3, und jene des Films mit dem Brechungsindex (n2) von 1,6 sind 50 Atomprozent bzw. 2,2 g/cm3, während jene des Films mit dem Brechungsindex (n2) von 1,8 gleich 39 Atomprozent und 2,4 g/cm3 sind. Wie in dem Fall, in dem der Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 verwendet wird, beträgt die Filmdicke der dritten dielektrischen Schicht 3, die die Anforderung von Aa < Ac erfüllt, zwischen 15 und 40 nm, was beweist, dass man ein Informationsaufzeichnungsmedium mit einem relativ weiten Spielraum für die Filmdicke gestalten kann. Daher kann man mittels des Herstellungsverfahrens dieser Ausführungsform mit hoher Produktivität optische Platten herstellen, die die Anforderung von Aa < Ac erfüllen und hervorragende Wiederholungs-Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften zeigen.
  • Es folgt eine Erörterung der Zuverlässigkeit der unter den oben beschriebenen Bedingungen hergestellten optischen Informationsaufzeichnungsmedium-Platte vom Typ mit Phasenänderung. In einem Experiment wurde die optische Platte dieser Ausführungsform mit einer linearen Geschwindigkeit von 5,9 m/s rotieren gelassen, und Informationen wurden darauf aufgezeichnet durch Einstrahlen eines blauen Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 405 nm mittels eines optischen Kopfes, der eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von 0,65 aufwies. Insbesondere wurde ein Signal mit einer Frequenz von 4 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% auf einem Stegabschnitt aufgezeichnet und wurde nachfolgend ein Signal mit einer Frequenz von 8 MHz und einem Einschaltverhältnis von 50% auf den benachbarten, an den entgegengesetzten lateralen Seiten des Stegabschnitts liegenden Rillenabschnitten aufgezeichnet. Danach wurde der obige Aufzeichnungszyklus wiederholt, und die Änderung des Trägers der auf den Stegabschnitten aufgezeichneten Signale wurde beobachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die auf den Stegabschnitten aufgezeichneten Signale nicht beeinflusst werden, wenn die auf den benachbarten Rillenabschnitten aufgezeichneten Informationen wiederholt neu geschrieben werden. Auch wurde nach 500.000-maliger Wiederholung des Betriebs, das Signal mit der Frequenz von 4 MHz und dem Einschaltverhältnis von 50% aufzuzeichnen, keine Änderung des Trägers und des Rauschens beobachtet.
  • Die Filmeigenschaften und die Mediumeigenschaften der optischen Platte gemäß der Erfindung sind oben im Sinne der Ausbildung der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 der optischen Platte unter Verwendung des Ziels beschrieben, das Si, Al oder AlSi als Hauptbestandteile enthält und dem für jede der oben beschriebenen Ausführungsform 1 Atomprozent Ni hinzugefügt ist.
  • 10 ist ein Graph, der die Filmbildungsrate eines SiNiON-Films, der ein Ziel verwendet, das Si als Hauptbestandteil enthält und dem 1 Atomprozent Ni hinzugefügt ist, und jene eines SiON-Films, der ein Ziel verwendet, das Si als Hauptbestandteil enthält, aber kein Ni enthält, vergleicht. 11 ist ein Graph, der die Brechungsindizes der zwei Filme vergleicht. Als typischer Fall wird für beide Filme Mischgas verwendet, das 80 Volumenprozent Ar-Gas enthält. Aus 10 erkennt man, dass für den SiNiON-Film die höchste Filmbildungsrate von 230 Amin erzielt wird, wenn das Inhaltsverhältnis von O2 gleich 9 Volumenprozent ist, während für den SiON-Film die höchste Filmbildungsrate von 108 Å/min erzielt wird, wenn das Inhaltsverhältnis von O2 gleich 7 Volumenprozent ist. Aus dem obigen Vergleich erkennt man, dass der SiNiON-Film eine Filmbildungsrate liefert, die mehr als doppelt so hoch wie die Filmbildungsrate des konventionellen SiON-Films ist. Was den Brechungsindex betrifft, so zeigen die beiden Filme denselben Brechungsindex von 1,5. Als Grund für den obigen Unterschied wird angenommen, dass die Si-Oxidationsreaktion auf der Oberfläche des Si-Ziels unterdrückt wird, was die Sputterrate erhöht, wenn dem Si-Ziel Ni hinzugefügt wird. Dieses Phänomen beobachtet man auch, wenn ein AlNiON-Film und ein AlSiNiON-Film ausgebildet werden, indem den Zielen, die Al bzw. AlSi als Hauptbestandteile enthalten, Ni hinzugefügt wird. Somit stellt man fest, dass man den dielektrischen Oxid-/Nitridfilm mit einer hohen Filmbildungsrate erhält, was hervorragende Produktivität beweist, wenn dem Ziel Ni hinzugefügt wird.
  • Wird den Zielen, die Si, Al oder AlSi als Hauptbestandteile enthalten, 1 Atomprozent Ni hinzugefügt, um die dielektrischen Oxid-/Nitridschichten 3 der oben beschriebenen Ausführungsformen auszubilden, so stellt man auch fest, dass Ni durch Ti, Cr, Co, Ta, C oder Cu ersetzt werden kann, um eine ähnliche Filmbildungsrate zu erzielen, welche viel höher als die Filmbildungsrate beim Ausbilden eines konventionellen SiON-Films ist, obwohl der Brechungsindex im Wesentlichen auf demselben Pegel bleibt. Tabelle 1 unten zeigt die höchsten Filmbildungsraten und die Brechungsindizes von verschiedenen Proben, die unterschiedliche Hilfsbestandteile enthalten, relativ zu jenen eines konventionellen SiON-Films. Die höchste Filmbildungsrate beim Ausbilden des konventionellen SiON-Films und der Brechungsindex des Films sind 108 Å/min bzw. 1,499, wenn das Ar-Inhaltsverhältnis des zum Ausbilden des Films verwendeten Mischgases gleich 80 Volumenprozent ist. Tabelle 1
    Hilfsbestandteil (Inhaltsverhältnis: 1 Volumenprozent) (obere Reihe: Filmbildungsrate (Å/min)) (untere Reihe: Brechungsindex)
    Hauptbestandteil Ni Ti Cr Co Ta C Cu
    Si 230,0 228,5 225,8 228,7 229,6 220,6 224,9
    1,503 1,508 1,503 1,507 1,509 1,510 1,503
    Al 180,6 182,6 175,3 192,4 194,2 168,4 189,8
    1,548 1,523 1,568 1,530 1,528 1,543 1,528
    AlSi 210,5 211,3 202,6 207,8 210,3 200,6 205,6
    1,524 1,524 1,533 1,524 1,530 1,572 1,531
  • Nach Tabelle 1 liefern alle Filme, die die jeweiligen Hilfsbestandteile enthalten, eine höhere Filmbildungsrate und eine hervorragende Produktivität gegenüber dem konventionellen SiON-Film.
  • Die Filmeigenschaften und die Mediumeigenschaften der optischen Platte, die erzielt werden, wenn dem Ziel, das Si, Al und AlSi als jeweilige Hauptbestandteile enthält, 1 Atomprozent Ni hinzugefügt wird, um die dielektrischen Oxid-/Nitridschichten 3 der Ausführungsformen vier bis sechs auszubilden, sind oben beschrieben. In der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen wird der Grund deutlich, weshalb das Inhaltsverhältnis von Ni, Ti, Cr, Co, Ta, C oder Cu auf einen Bereich zwischen 0,2 Atomprozent und 10 Atomprozent begrenzt ist.
  • Zuerst folgt eine Beschreibung einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einem Experiment unter Verwendung von verschiedenen Proben einer dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3, ausgebildet unter Verwendung eines Ziels, das Si, Al oder AlSi als Hauptbestandteile enthält, wurden den jeweiligen Proben Ni, Ti, Cr, Co, Ta, C und Cu als Hilfsbestandteile hinzugefügt, und das Inhaltsverhältnis des Hilfsbestandteils wurde innerhalb eines Bereichs zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variieren gelassen. Als Ergebnis wurden keine wesentlichen Unterschiede zwischen den Proben beobachtet, weder in der Filmbildungsrate noch im Brechungsindex, wenn das Inhaltsverhältnis des Hilfsbestandteils in dem Bereich zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variieren gelassen wurde. Jedoch wurde festgestellt, dass es einen Bereich für das Inhaltsverhältnis des Hilfsbestandteils gab, der eine leichte Änderung des Reflexionsvermögens erzeugte, und zwar als Ergebnis einer Anzahl von Tests, durchgeführt im Hinblick auf die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Proben von optischem Plattenmedium, und Umfeldtests, durchgeführt an den Proben, deren dielektrische Oxid-/Nitridschichten 3 unter Verwendung der obigen Hilfsbestandteile ausgebildet wurden. Man beachte, dass die den nachfolgend beschriebenen Bewertungstests unterzogenen Probenmedien mit Ausnahme des Hilfsbestandteils und der Zusammensetzung der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 3 mittels derselben Anordnung wie die oben für die Ausführungsformen vier bis sechs beschriebene hergestellt wurden.
  • Als Zusatzstoff für eine achte Ausführungsform der Erfindung wird Ni ausgewählt. In einem Experiment wurde ein Umfeldtest an Proben von optischem Plattenmedium dieser Ausführungsform durchgeführt, hergestellt mit einem innerhalb eines Bereichs zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variierenden Ni-Inhaltsverhältnis. In dem Umfeldtest wurde jede Probe 3.000 Stunden lang in einem Thermohygroregulator-Tank mit 80°C und 90% Luftfeuchtigkeitsverhältnis gehalten, und nachfolgend wurde die Probe herausgenommen, und die Änderung des Reflexionsvermögens vor und nach dem Umfeldtest wurde beobachtet (ΔR (%)) = Reflexionsvermögen vor dem Test – Reflexionsvermögen nach dem Test). Tabelle 2 unten zeigt die Beziehung zwischen dem Inhaltsverhältnis "x" (Atomprozent) des Hilfsbestandteils und ΔR (%), wenn der Hilfsbestandteil Ni ist. Tabelle 2
    Ni-Inhaltsverhältnis: x 0 0,3 0,4 0,5 1 5 10 11 12 15
    Si(100 – x) 0,3 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0
    Al(100 – x) 0,4 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0
    AlSi(100 – x) 0,5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0
  • Tabelle 3 unten zeigt die Beziehung zwischen der Aufzeichnungsempfindlichkeit (Aufzeichnungsleistung (mW)) und dem Inhaltsverhältnis "x" (Atomprozent) des Hilfsbestandteils von Proben von optischem Plattenmedium dieser Ausführungsform, hergestellt mit einem innerhalb eines Bereichs zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variierenden Ni-Inhaltsverhältnis. Tabelle 3
    Ni-Inhaltsverhältnis: x 0 0,3 0,4 0,5 1 5 10 11 12 15
    Si(100 – x) 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,5 5,5 6,0 6,7
    Al(100 – x) 5,5 5,5 5,5 5,5 5,6 5,6 5,7 5,7 6,1 6,8
    AlSi(100 – x) 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,5 5,6 5,6 5,9 6,6
  • Im Allgemeinen ist es für die Medieneigenschaften wünschenswert, dass die Differenz des Reflexionsvermögen vor und nach dem Umfeldtest nahe null ist und die Aufzeichnungsempfindlichkeit so hoch wie möglich ist (um die optimale Aufzeichnungsleistung relativ klein zu machen). Unter Berücksichtigung dessen erkennt man aus den Tabellen 1 und 2, dass die Wirkung der Hinzufügung von Ni zu dem Si-, Al- oder AlSi-Ziel beachtlich ist, wenn das Inhaltsverhältnis von Ni innerhalb eines Bereichs zwischen 0,15 Atomprozent und 11 Atomprozent festgestellt wird. Insbesondere wenn das Inhaltsverhältnis von Ni innerhalb eines Bereichs zwischen 0,2 Atomprozent und 10 Atomprozent einschließlich des kompositorischen Sicherheitsspielraums festgestellt wird, zeigt das Reflexionsvermögen keine wesentliche Änderung, und man kann ein hoch empfindliches optisches Informationsaufzeichnungsmedium erhalten.
  • Für eine neunte Ausführungsform der Erfindung wird Ti als Zusatzstoff ausgewählt. In einem Experiment wurde ein Umfeldtest an Proben von optischem Plattenmedium dieser Ausführungsform durchgeführt, hergestellt mit einem innerhalb eines Bereichs zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variierenden Ti-Inhaltsverhältnis. In dem Umfeldtest wurde jede Probe 3.000 Stunden lang in einem Thermohygroregulator-Tank mit 80°C und 90% Luftfeuchtigkeitsverhältnis gehalten, und nachfolgend wurde die Probe herausgenommen, und die Änderung des Reflexionsvermögens vor und nach dem Umfeldtest wurde beobachtet (ΔR (%)) = Reflexionsvermögen vor dem Test – Reflexionsvermögen nach dem Test). Tabelle 4 unten zeigt die Beziehung zwischen dem Inhaltsverhältnis "x" (Atomprozent) des Hilfsbestandteils und ΔR (%), wenn der Hilfsbestandteil Ti ist. Tabelle 4
    Ti-Inhaltsverhältnis: x 0 0,3 0,4 0,5 1 5 10 11 12 15
    Si(100 – x) 0,3 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0
    Al(100 – x) 0,4 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0
    AlSi(100 – x) 0,5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0
  • Tabelle 5 unten zeigt die Beziehung zwischen der Aufzeichnungsempfindlichkeit (Aufzeichnungsleistung (mW)) und dem Inhaltsverhältnis "x" (Atomprozent) des Hilfsbestandteils von Proben von optischem Plattenmedium dieser Ausführungsform, hergestellt mit einem innerhalb eines Bereichs zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variierenden Ti-Inhaltsverhältnis. Tabelle 5
    Ti-Inhaltsverhältnis: x 0 0,3 0,4 0,5 1 5 10 11 12 15
    Si(100 – x) 5,4 5,4 5,5 5,5 5,6 5,6 5,7 5,7 6,3 7,2
    Al(100 – x) 5,5 5,5 5,5 5,6 5,6 5,6 5,8 5,9 6,5 7,8
    AlSi(100 – x) 5,4 5,4 5,5 5,5 5,6 5,6 5,7 5,8 6,4 7,6
  • Aus den Tabellen 4 und 5 erkennt man, dass die Wirkung der Hinzufügung von Ti zu dem Si-, Al- oder AlSi-Ziel beachtlich ist, wenn das Inhaltsverhältnis von Ti innerhalb eines Bereichs zwischen 0,15 Atomprozent und 11 Atomprozent festgestellt wird. Insbesondere wenn das Inhaltsverhältnis von Ti innerhalb eines Bereichs zwischen 0,2 Atomprozent und 10 Atomprozent einschließlich des kompositorischen Sicherheitsspielraums festgestellt wird, zeigt das Reflexionsvermögen keine wesentliche Änderung, und man kann ein hoch empfindliches optisches Informationsaufzeichnungsmedium erhalten.
  • Für eine zehnte Ausführungsform der Erfindung wird Cr als Zusatzstoff ausgewählt. In einem Experiment wurde ein Umfeldtest an Proben von optischem Plattenmedium dieser Ausführungsform durchgeführt, hergestellt mit einem innerhalb eines Bereichs zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variierenden Cr-Inhaltsverhältnis. In dem Umfeldtest wurde jede Probe 3.000 Stunden lang in einem Thermohygroregulator-Tank mit 80°C und 90% Luftfeuchtigkeitsverhältnis gehalten, und nachfolgend wurde die Probe herausgenommen, und die Änderung des Reflexionsvermögens vor und nach dem Umfeldtest wurde beobachtet (ΔR (%)) = Reflexionsvermögen vor dem Test – Reflexionsvermögen nach dem Test). Tabelle 6 unten zeigt die Beziehung zwischen dem Inhaltsverhältnis "x" (Atomprozent) des Hilfsbestandteils und ΔR (%), wenn der Hilfsbestandteil Cr ist. Tabelle 6
    Cr-Inhaltsverhältnis: x 0 0,3 0,4 0,5 1 5 10 11 12 15
    Si(100 – x) 0,3 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0
    Al(100 – x) 0,4 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0
    AlSi(100 – x) 0,5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0
  • Tabelle 7 unten zeigt die Beziehung zwischen der Aufzeichnungsempfindlichkeit und dem Hilfsbestandteil von Proben von optischem Plattenmedium dieser Ausführungsform, hergestellt mit einem innerhalb eines Bereichs zwischen 0 Atomprozent und 15 Atomprozent variierenden Cr-Inhaltsverhältnis. Insbesondere zeigt Tabelle 7 die Beziehung zwischen dem Inhaltsverhältnis des Hilfsbestandteils und der optimalen Aufzeichnungsleistung, wenn der Hilfsbestandteil Cr ist. Die Einheit der Aufzeichnungsleistung ist mW. Tabelle 7
    Cr-Inhaltsverhältnis: x 0 0,3 0,4 0,5 1 5 10 11 12 15
    Si(100 – x) 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,5 5,7 6,1 6,8
    Al(100 – x) 5,5 5,5 5,5 5,5 5,6 5,6 5,7 5,9 6,2 6,8
    AlSi(100 – x) 5,4 5,4 5,4 5,4 5,5 5,5 5,6 5,8 6,3 7,0
  • Aus den Tabellen 6 und 7 erkennt man, dass die Wirkung der Hinzufügung von Cr zu dem Si-, Al- oder AlSi-Ziel beachtlich ist, wenn das Inhaltsverhältnis von Cr innerhalb eines Bereichs zwischen 0,15 Atomprozent und 11 Atomprozent festgestellt wird. Insbesondere wenn das Inhaltsverhältnis von Cr innerhalb eines Bereichs zwischen 0,2 Atomprozent und 10 Atomprozent einschließlich des kompositorischen Sicherheitsspielraums festgestellt wird, zeigt das Reflexionsvermögen keine wesentliche Änderung, und man kann ein hoch empfindliches optisches Informationsaufzeichnungsmedium erhalten.
  • Die Wirkungen der Verwendung von Co, Ta, C und Cu als Hilfsbestandteil wurden ebenfalls getestet, wie im Falle der Ausführungsformen acht bis zehn. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass jedes dieser Elemente wirksam ist, wenn es einem Si, Al oder AlSi als Hauptbestandteil enthaltenden Ziel hinzugefügt wird und das Inhaltsverhältnis des Elements innerhalb eines Bereichs zwischen 0,15 Atomprozent und 11 Atompro zent liegt. Vorzugsweise liegt das Inhaltsverhältnis des Hilfselements innerhalb eines Bereichs zwischen 0,2 Atomprozent und 10 Atomprozent. Man kann dann ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das hoch empfindlich und frei von Änderungen des Reflexionsvermögens ist, mit einem relativ großen Spielraum für die Filmdicke gestalten.
  • Aus dem Obigen wird deutlich, dass bei Hinzufügung von Ni, Ti, Cr, Co, Ta, C oder Cu zu einem Ziel aus Si, Al oder AlSi dessen Inhaltsverhältnis vorzugsweise innerhalb eines Bereichs zwischen 0,2 Atomprozent und 10 Atomprozent liegt.
  • Wenn das Inhaltsverhältnis des Hilfsbestandteils in den Ausführungsformen acht bis zehn gleich 0 Atomprozent ist, ist die dielektrische Schicht 3 äquivalent zu der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht vom Si-Typ (SiON-Film) der oben zitierten Proceedings of the 15th Symposium an Phase Change Optical Information Storage PCOS2003, S. 56–61 (2003). Mit anderen Worten, wenn das Ziel keinen Hilfsbestandteil enthält, zeigt das erhaltene optische Informationsaufzeichnungsmedium eine beachtliche Änderung des Reflexionsvermögens vor und nach einem Umfeldtest, so dass sich die Eigenschaften des Mediums mit der Zeit ändern, wenn es für eine lange Zeitspanne benutzt wird.
  • In jeder der Ausführungsformen eins bis zehn ist zwar ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium vom so genannten Typ mit Substrateinfall beschrieben, man erhält aber ähnliche Wirkungen, wenn eine dielektrische Oxid-/Nitridschicht vom Si-Typ, eine dielektrische Oxid-/Nitridschicht vom Al-Typ oder eine dielektrische Oxid-/Nitridschicht vom AlSi-Typ in einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium vom so genannten Typ mit Filmschichteinfall verwendet wird, bei dem die Schichten in Bezug auf das optische Informationsaufzeichnungsmedium vom Typ mit Substrateinfall umgekehrt angeordnet sind. Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen des letzteren Typs unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen.
  • 12 ist eine schematische Querschnittsansicht einer elften Ausführungsform eines optischen Informationsaufzeichnungsmedium, welches vom Typ mit Filmschichteinfall ist. Für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht dieser Ausführungsform wird ein Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm (SiNiON) verwendet. Wie in 12 gezeigt, werden eine Reflexionsschicht 12, eine erste dielektrische Schicht 13, eine erste Grenzflächenschicht 14, eine Informationsaufzeichnungsschicht 15, eine zweite Grenzflächenschicht 16, eine zweite dielektrische Schicht 17, eine dielektrische Oxid-/Nitridschicht 18 und eine dritte dielektrische Schicht 19 in der oben genannten Reihenfolge aufeinander folgend auf ein Substrat 11 gelegt. Ein dünner transparenter Film 20 wird auf die dritte dielektrische Schicht 19 gefügt, und ein Laserstrahl wird für Informationsaufzeichnung/-wiedergabe von der Seite des transparenten Films 20 her in das optische Informationsaufzeichnungsmedium eintreten gelassen.
  • Das Substrat 11 wird typisch aus Kunststoff, Kunstharz oder Glas hergestellt und ist zum Beispiel 1,1 mm dick. Anders als das Substrat eines Aufzeichnungsmediums vom Typ mit Substrateinfall muss das Substrat 11 nicht notwendigerweise transparent sein, da der Laserstrahl nicht von der Seite des Substrats 11 her in das Aufzeichnungsmedium eintritt. Mäandernde Stege und Rillen werden im Wesentlichen in identischen Zyklen abwechselnd auf dem transparenten Substrat 11 ausgebildet, um Aufzeichnungsspuren auszubilden. Außerdem werden formatmodulierte Abschnitte vom Typ mit Wobble-Modulation auf dem Substrat 11 ausgebildet, indem die Mäander der Rillen der Aufzeichnungsspuren moduliert werden. Die formatmodulierten Abschnitte von benachbarten Aufzeichnungsspuren werden so angeordnet, dass sie einander in radialen Richtungen nicht stören.
  • Die erste dielektrische Schicht 13, die zweite dielektrische Schicht 17 und die dritte dielektrische Schicht 19 werden typisch aus ZnS-SiO2 hergestellt. Die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 18 wird typisch aus Siliziumnickel-Oxid/Nitrid (SiNiON) hergestellt. Der Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 18 wird durch reaktives Sputtern ausgebildet, und seine Sauerstoffkonzentration beträgt typisch zwischen 39 und 67,5 Atomprozent. Typisch werden die erste Grenzflächenschicht 14 und die zweite Grenzflächenschicht 16 aus GeN hergestellt und wird die Informationsaufzeichnungsschicht 15 aus Ge2Sb2Te5 hergestellt. Die Reflexionsschicht 12 wird typisch aus AlTi hergestellt. Der auf die dritte dielektrische Schicht 19 gefügte dünne und transparente Film 20 wird aus Polycarbonat (PC) hergestellt und hat typisch eine Dicke von 0,1 mm.
  • Der Lichtabsorptionskoeffizient Aa der Aufzeichnungsschicht 15 im amorphen Zustand ist niedriger als der Lichtabsorptionskoeffizient Ac im kristallinen Zustand. Für die Brechungsindizes der Schichten werden die folgenden Werte gewählt, um Aa < Ac zu realisieren. Der Brechungsindex des dünnen und transparenten Films 20 beträgt im Allge meinen zwischen 1,5 und 1,6. Daher muss der Brechungsindex der dritten dielektrischen Schicht 19 höher gemacht werden als jener des dünnen und transparenten Films 20, da die dritte dielektrische Schicht 19 und der dünne und transparente Film 20 optisch äquivalent sind und die obige Anforderung von Aa < Ac nicht erfüllt ist, wenn der Brechungsindex n19 der dritten dielektrischen Schicht 19 im Wesentlichen gleich dem Brechungsindex n20 des dünnen und transparenten Films 20 ist. Außerdem muss die dritte dielektrische Schicht 19 gut am dünnen und transparenten Film 20 haften. Unter Berücksichtigung dessen werden die dritte dielektrische Schicht 19, die zweite dielektrische Schicht 17 und die erste dielektrische Schicht 18 aus ZnS-SiO2 hergestellt. Der Brechungsindex von ZnS-SiO2 ist ungefähr 2,35.
  • Der Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilm der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 18 liegt ungefähr zwischen 1,43 und 1,8. Daher zeigen der Brechungsindex n18 der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 18 und der Brechungsindex n17 der zweiten dielektrischen Schicht 17 eine Beziehung von n18 < n17, während der Brechungsindex n19 der dritten dielektrischen Schicht 19 und der Brechungsindex n18 der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 18 eine Beziehung von n19 > n18 zeigen. Daher kann man den Lichtabsorptionskoeffizienten Aa der Aufzeichnungsschicht 15 im amorphen Zustand niedriger als den Lichtabsorptionskoeffizienten Ac im kristallinen Zustand machen.
  • Die Sauerstoffkonzentration und das Inhaltsverhältnis von Ni des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms der dielektrischen Oxid-/Nitridschicht 18 stellt man innerhalb derselben Bereiche wie die entsprechenden oben für die Ausführungsformen eins bis zehn beschriebenen Bereiche fest. Dies liegt daran, dass sich die elfte Ausführungsform von den vorhergehenden Ausführungsformen nur in Form der Reihenfolge unterscheidet, in welcher die Filmschichten angeordnet sind, oder darin, dass die erstere vom Typ mit Deckschichteinfall ist und die letztere vom Typ mit Substrateinfall ist, und an der Regel, dass sich keiner der Filme von seinem Gegenstück unterscheidet.
  • Mit anderen Worten wird zwar Siliziumnickel-Oxid-/Nitrid (SiNiON) für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 18 der elften Ausführungsform verwendet, die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 18 der elften Ausführungsform kann aber alternativ aus irgendeiner anderen Substanz bestehen, die oben für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 der Ausführungsformen eins bis zehn beschrieben wurde, um ähnliche Vorteile bereitzustellen.
  • Die Zusammensetzung einer jeder der Schichten, die Zahl der Schichten, die jede der Schichten bilden, und das Verfahren zur Ausbildung der Schichten einschließlich der ersten dielektrischen Schicht 2, der zweiten dielektrischen Schicht 4, der ersten Grenzflächenschicht 5, der Aufzeichnungsschicht 6, der zweiten Grenzflächenschicht 7 und der dritten dielektrischen Schicht 8 der Ausführungsformen eins bis zehn und jene der Schichten einschließlich der ersten dielektrischen Schicht 13, der zweiten dielektrischen Schicht 17, der ersten Grenzflächenschicht 14, der Aufzeichnungsschicht 15, der zweiten Grenzflächenschicht 16 und der dritten dielektrischen Schicht 19 der elften Ausführungsform sind nicht auf die oben beschriebenen beschränkt und können geeignet modifiziert werden, um je nach den dafür verlangten Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften und Anwendungen ähnliche Vorteile wie die oben beschriebenen Ausführungsformen eins bis elf bereitzustellen.
  • Das Material und die Dicke des transparenten Substrats 1 und jene des dünnen und transparenten Films 20 sind nicht auf die oben beschriebenen beschränkt und können wann immer erforderlich modifiziert werden. Ein Aufzeichnungsmedium, das so ein modifiziertes transparentes Substrat 1 oder einen modifizierten dünnen und transparenten Film 20 enthält, stellt ebenfalls ähnliche Vorteile wie die oben beschriebenen Ausführungsformen eins bis elf bereit.
  • Außerdem beträgt zwar in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen vier bis elf der Druck des zum reaktiven Sputtern zwecks Ausbildung des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms, des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms oder des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms zu verwendenden Umfeldgases 0,2 Pa, es wurde aber festgestellt, dass ein beliebiger Gasdruck innerhalb eines Bereichs zwischen 0,09 und 0,5 Pa zur Ausbildung des Siliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms, des Aluminiumnickel-Oxid-/Nitridfilms und des Aluminiumsiliziumnickel-Oxid-/Nitridfilms verwendet werden kann, der den Brechungsindex und die Filmbildungsrate ähnlich dem Brechungsindex und der Filmbildungsrate wie oben unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen eins bis elf beschrieben zeigt, wenn die oben beschriebenen Inhaltsverhältnisse für Ar-Gas, O2-Gas und N2-Gas verwendet werden. Das erhaltene Informationsaufzeichnungsmedium stellt dann ähnliche Vorteile wie die Ausführungsformen eins bis elf bereit.
  • Und außerdem wird zwar das Ziel aus Silizium (Si99Ni1 (Atomprozent)), Aluminium (Al99-Ni1 (Atomprozent)) oder AlSi ((AlSi)99Ni1 (Atomprozent)) für reaktives Sputtern zur Aus bildung des Films für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 3 jeder der Ausführungsformen vier bis zehn und für die dielektrische Oxid-/Nitridschicht 18 der elften Ausführungsform verwendet, die vorliegende Erfindung ist aber in keiner Weise darauf beschränkt. Zum Beispiel wurde festgestellt, dass ein Ziel aus SiNiO, AlNiO oder SiAlNiO für reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Edelgas wie z. B. Ar-Gas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält, verwendet werden kann, um ähnliche Vorteile wie jene der Ausführungsformen vier bis elf bereitzustellen.
  • Schließlich wird in der obigen Beschreibung der Ausführungsformen vier bis elf das Filmbildungssystem vom Inline-Typ zur Ausbildung der Dünnfilme des Informationsaufzeichnungsmediums verwendet, alternativ kann aber ein Filmbildungssystem vom Lagen-Typ dafür eingerichtet werden, Substrate auf einer Basis eines nach dem anderen zu behandeln, um ähnliche Vorteile bereitzustellen.

Claims (27)

  1. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend: ein Substrat (1); und eine dielektrische Oxynitridschicht (3) und eine Informationsaufzeichnungsschicht (6), die über dem Substrat (1) liegen, wobei die dielektrische Oxynitridschicht (6) aus einem Oxynitrid auf Si-Basis besteht, das Si als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Oxynitrid auf Si-Basis von 39 bis 67,5 Atomprozent Sauerstoff enthält.
  3. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei die dielektrische Oxynitridschicht (3) einen Brechungsindex von 1,43 bis 1,8 hat.
  4. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend: ein Substrat (1); und eine dielektrische Oxynitridschicht (3) und eine Informationsaufzeichnungsschicht (6), die über dem Substrat (1) liegen, wobei die dielektrische Oxynitridschicht (3) aus einem Oxynitrid auf Al-Basis besteht, das Al als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  5. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, wobei das Oxynitrid auf Al-Basis von 35 bis 67,5 Atomprozent Sauerstoff enthält.
  6. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4 oder 5, wobei die dielektrische Oxynitridschicht (3) einen Brechungsindex von 1,5 bis 1,8 hat.
  7. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend: ein Substrat (1); und eine dielektrische Oxynitridschicht (3) und eine Informationsaufzeichnungsschicht (6), die über dem Substrat (1) liegen, wobei die dielektrische Oxynitridschicht (3) aus einem Oxynitrid auf AlSi-Basis besteht, das AlSi als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  8. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, wobei das Oxynitrid auf AlSi-Basis von 39 bis 67,5 Atomprozent Sauerstoff enthält.
  9. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7 oder 8, wobei die dielektrische Oxynitridschicht (3) einen Brechungsindex von 1,43 bis 1,8 hat.
  10. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin umfassend: mindestens eine dielektrische Schicht (8), die über der Informationsaufzeichnungsschicht (6) liegend ausgebildet ist; und mindestens eine Reflexionsschicht (9), die über der dielektrischen Schicht (8) liegend ausgebildet ist, wobei die Reflexionsschicht (9) dafür eingerichtet ist, von außen eingestrahltes und durch das Substrat (1), die dielektrische Oxynitridschicht (3), die Informationsaufzeichnungsschicht (6) und die dielektrische Schicht (8) durchgelassenes Licht in Richtung auf die Informationsaufzeichnungsschicht (6) zu reflektieren.
  11. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Inhaltsverhältnis des mindestens einen aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewählten Elements von 0,2 bis 10 Atomprozent beträgt.
  12. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und 11, wobei die Informationsaufzeichnungsschicht (6) über der dielektrischen Oxynitridschicht (3) liegend angeordnet ist und das weiterhin eine erste, zwischen dem Substrat (1) und der dielektrischen Oxynitridschicht (3) ausgebildete dielektrische Schicht (2) und eine zweite, zwischen der dielektrischen Oxynitridschicht (3) und der Informationsaufzeichnungsschicht (6) ausgebildete dielektrische Schicht (4) aufweist, wobei die erste dielektrische Schicht (2) und die zweite dielektrische Schicht (4) Brechungsindizes haben, die größer als jene der dielektrischen Oxynitridschicht (3) sind.
  13. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, weiterhin umfassend: eine dritte dielek trische Schicht (8), die über der Informationsaufzeichnungsschicht (6) liegend ausgebildet ist; und eine Reflexionsschicht (9), die über der dritten dielektrischen Schicht (8) liegend ausgebildet ist, wobei das Substrat (1) transparent ist; und wobei die Reflexionsschicht (9) dafür eingerichtet ist, von außen eingestrahltes und durch das Substrat (1), die erste dielektrische Schicht (2), die dielektrische Oxynitridschicht (3), die zweite dielektrische Schicht (4), die Informationsaufzeichnungsschicht (6) und die dritte dielektrische Schicht (8) durchgelassenes Licht in Richtung auf die Informationsaufzeichnungsschicht (6) zu reflektieren.
  14. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und 11, wobei die dielektrische Oxynitridschicht über der Informationsaufzeichnungsschicht (6) liegt, und weiterhin umfassend: mindestens eine Reflexionsschicht und mindestens eine erste dielektrische Schicht, die in dieser Reihenfolge, wie vom Substrat her gesehen, zwischen dem Substrat und der Informationsaufzeichnungsschicht ausgebildet sind; und mindestens eine zweite dielektrische Schicht und eine dritte dielektrische Schicht, wobei die dielektrische Oxynitridschicht über der Informationsaufzeichnungsschicht liegend angeordnet ist, wobei die zweite dielektrische Schicht, die dielektrische Oxynitridschicht und die dritte dielektrische Schicht in dieser Reihenfolge ausgebildet sind.
  15. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von einer über einem Substrat (1) liegenden dielektrischen Oxynitridschicht (3) durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von einer Informationsaufzeichnungsschicht (6) darauf, wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxynitrid auf Si-Basis besteht, das Si als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  16. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von einer über einem Substrat (1) liegenden dielektrischen Oxynitridschicht (3) durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von einer Informationsaufzeichnungsschicht (6), wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxynitrid auf Al-Basis besteht, das Al als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  17. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von einer über einem Substrat (1) liegenden dielektrischen Oxynitridschicht (3) durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von einer Informationsaufzeichnungsschicht (6), wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxynitrid auf AlSi-Basis besteht, das Al und Si als Hauptbestandteile und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein den Hauptbestandteilen hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Mischgas eine Zusammensetzung innerhalb eines Sechsecks hat, das definiert ist durch (90, 9, 1) Volumenprozent, (80, 12, 8) Volumenprozent, (70, 12, 8) Volumenprozent, (70, 2, 28) Volumenprozent, (80, 3, 17) Volumenprozent und (90, 7, 3) Volumenprozent im Sinne von (Ar, O2, N2) Volumenprozent.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, das weiterhin die Schritte umfasst: Ausbilden von mindestens einer über der Informationsaufzeichnungsschicht (6) liegenden dielektrischen Schicht (8); und Ausbilden von einer über der dielektrischen Schicht (8) liegenden Reflexionsschicht (9).
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Informationsaufzeichnungsschicht (6), die dielektrische Schicht (8) und die Reflexionsschicht (9) durch Sputtern ausgebildet werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei das aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewählte Element ein Inhaltsverhältnis zwischen 0,2 Atomprozent und 10 Atomprozent hat.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, das weiterhin die Schritte umfasst: Ausbilden von einer ersten dielektrischen Schicht (2) zwischen dem Substrat (1) und der dielektrischen Oxynitridschicht (3); und Ausbilden von einer zweiten dielektrischen Schicht (4) zwischen der dielektrischen Oxynitridschicht (3) und der Informationsaufzeichnungsschicht (6).
  23. Verfahren nach Anspruch 22, das weiterhin die Schritte umfasst: Ausbilden von einer dritten, über der Informationsaufzeichnungsschicht (6) liegenden dielektrischen Schicht (8); und Ausbilden von einer über der dritten dielektrischen Schicht (8) liegenden Reflexionsschicht (9).
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die erste dielektrische Schicht (2), die zweite dielektrische Schicht (4), die Aufzeichnungsschicht (6), die dritte dielektrische Schicht (8) und die Reflexionsschicht (9) durch Sputtern ausgebildet werden.
  25. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von mindestens einer über einem Substrat (11) liegenden Reflexionsschicht (12); Ausbilden von mindestens einer ersten, über der Reflexionsschicht (12) liegenden dielektrischen Schicht (13); Ausbilden von einer über der ersten dielektrischen Schicht (13) liegenden Informationsaufzeichnungsschicht (15); Ausbilden von mindestens einer zweiten, über der Informationsaufzeichnungsschicht (15) liegenden dielektrischen Schicht (17); Ausbilden von einer dielektrischen Oxynitridschicht (18) durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von mindestens einer dritten dielektrischen Schicht (19), wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxynitrid auf Si-Basis besteht, das Si als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  26. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von mindestens einer über einem Substrat (11) liegenden Reflexionsschicht (12); Ausbilden von mindestens einer ersten, über der Reflexionsschicht (12) liegenden dielektrischen Schicht (13); Ausbilden von einer über der ersten dielektrischen Schicht (13) liegenden Informationsaufzeichnungsschicht (15); Ausbilden von mindestens einer zweiten, über der Informationsaufzeichnungsschicht (15) liegenden dielektrischen Schicht (17); Ausbilden von einer dielektrischen Oxynitridschicht (18) durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von mindestens einer dritten dielektrischen Schicht (19); wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxynitrid auf Al-Basis besteht, das Al als ein Hauptbestandteil und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein dem Hauptbestandteil hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
  27. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Schritte: Ausbilden von mindestens einer über einem Substrat (11) liegenden Reflexionsschicht (12); Ausbilden von mindestens einer ersten, über der Reflexionsschicht (12) liegenden dielektrischen Schicht (13); Ausbilden von einer über der ersten dielektrischen Schicht (13) liegenden Informationsaufzeichnungsschicht (15); Ausbilden von mindestens einer zweiten, über der Informationsaufzeichnungsschicht (15) liegenden dielektrischen Schicht (17); Ausbilden von einer dielektrischen Oxynitridschicht (18) durch reaktives Sputtern in einer Mischgasatmosphäre, die Argongas, Sauerstoffgas und Stickstoffgas enthält; und Ausbilden von mindestens einer dritten dielektrischen Schicht (19), wobei das reaktive Sputtern ein Ziel verwendet, das aus einem Oxynitrid auf AlSi-Basis besteht, das Al und Si als Hauptbestandteile und mindestens ein aus der Gruppe der Elemente Ni, Ti, Cr, Co, Ta, Cu und C ausgewähltes Element als ein den Hauptbestandteilen hinzugefügter Hilfsbestandteil enthält.
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