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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Phasenänderungs-Informationsaufzeichnungsmedium,
und speziell wiederbeschreibbare Compact Disc- (CD-RW) Medien und Verfahren zum Aufzeichnen
von Information darauf.
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Beschreibung
des verwandten Standes der Technik
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In
Compact Discs (CD's)
und Digital Versatile Discs (DVD's)
wird Information auf der Grundlage einer Veränderung der Intensität von Licht,
das von einem Medium reflektiert wird, wiedergegeben. In den optischen
Platten mit nur auslesbarem Speicher (ROM) gibt es ein Substrat,
welches Vertiefungen und Vorsprünge
auf seiner Oberfläche
hat, um eine Phasendifferenz des reflektierten Lichtes zu verursachen,
sodass Interferenz stattfindet, um die Veränderung der Intensität hervor
zu rufen.
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In
aufzeichenbaren Medien werden in einer Aufzeichnungsschicht, die
auf einem Substrat der Medien angeordnet ist, Mikrodomänen mit
unterschiedlichen optischen Eigenschaften ausgebildet, um die Veränderung
der Intensität
hervorzurufen. Die Aufzeichnungsschicht umfasst allgemein zum Beispiel
in beschreibbaren CD- (CD-R) und beschreibbaren DVD- (DVD+R) Platten
eine organische farbgebende Substanz, oder in wiederbeschreibbaren CD-
(CD-RW) und wiederbeschreibbaren DVD- (DVD+RW) Platten ein Phasenänderungs-Aufzeichnungsmaterial.
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In
jedem Fall wird Information durch Einstrahlen von fokussiertem Licht
in die Nähe
der Aufzeichnungsschicht auf der Platte aufgezeichnet, was den Zustand
der Mikrodomänen
verändert,
und der Unterschied der optischen Eigenschaften von solchen veränderten
Mikrodomänen
ruft eine Phasendifferenz oder eine Intensitätsdifferenz hervor.
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Die
Verwendung eines Phasenänderungsmaterials
in der Aufzeichnungsschicht ermöglicht
es, Aufzeichnungsmarkierungen zu erzeugen und zu löschen, weil
die bei dem Aufzeichnen verwendete Phasenveränderung zwischen einer kristallinen
Phase und einer amorphen Phase reversibel ist. Die Phasenveränderung
zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase kann auf
der Grundlage der thermischen Hysteresis mittels Abschrecken (schnelles
Abkühlen)
und Tempern (langsames Abkühlen) des
Materials gesteuert werden, und Information kann durch Modulation
der Intensität
eines eingestrahlten Lichtstrahls aufgezeichnet und gelöscht werden,
und Aufzeichnungsgeräte,
welche die Phasenveränderung
verwenden, können
mit geringen Kosten hergestellt werden. Außerdem kann die aufgezeichnete
Information in einem nur zum Auslesen geeigneten Gerät (einem
Abspielgerät)
wiedergegeben werden, und die Phasenänderungssysteme sind in weitem
Umfang verwendet worden.
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Mit
zunehmender Kapazität
der elektronischen Information und zunehmender Geschwindigkeit der
Informationsverarbeitung ergab sich ein zunehmendes Bedürfnis nach
optischen Platten mit höherer
Kapazität,
die mit höherer
Geschwindigkeit arbeiten. Aufzeichnungsmedien mit einer höheren Dichte
sind das wirksamste Mittel, solche Bedürfnisse zu befriedigen. Um
die Dichte der Medien zu erhöhen,
sollte zum Beispiel ein optisches System zur Verwendung in der Aufzeichnung
und Wiedergabe von Information so verändert werden, dass es eine erhöhte numerische
Apertur NA oder eine kürzere Wellenlänge aufweist,
oder es sollte das Modulationssystem verändert werden. Eine solche Veränderung
kann zum Beispiel in dem Übergang
von der CD zur DVD, deren Kapazität viel höher ist, gesehen werden. Jedoch
können
herkömmliche
Geräte
zur Wiedergabe von CD's
Information auf solchen DVD-Medien mit hoher Dichte nicht wiedergeben oder
auslesen. Bei kommerziell vertriebenen Medien muss die Inkompatibilität bei der
Wiedergabe vermieden werden. Wenn Wert auf Kompatibilität gelegt wird,
wird die Erhöhung
der Betriebsgeschwindigkeit zur größten Herausforderung.
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Es
wird angenommen, dass wiederbeschreibbare optische Aufzeichnungsmedien,
welche ein Phasenveränderungsmaterial
verwenden, im Vergleich zu den eine gefärbte Substanz verwendenden,
nur einmal beschreibbaren Medien, auf denen Information nur einmal
aufgezeichnet werden kann, schwer eine höhere Aufzeichnungs- und/oder
Wiedergabegeschwindigkeit haben können. Um auf wiederbeschreibbaren
optischen Platten bei höherer
Geschwindigkeit Aufzeichnungsmarkierungen zu erzeugen, kann ein
Lichtstrahl mit höherer
Aufzeichnungsenergie als bei den eine gefärbte Substanz verwendenden
Medien eingestrahlt werden. Bei hoher Geschwindigkeit können jedoch
in den Medien, welche das Phasenänderungsmaterial
verwenden, die einmal erzeugten Aufzeichnungsmarkierungen nicht
gelöscht
werden. Das liegt daran, dass Abtasten bei höherer Geschwindigkeit nicht „Temperungsbedingungen" erzeugen kann, die
notwendig sind, um eine kristalline Phase zu erzeugen, in welcher
die Aufzeichnungsmarkierungen gelöscht sind.
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Demgemäß ist die
Erhöhung
der Abtastgeschwindigkeit von wiederbeschreibbaren optischen Platten
mit Phasenänderung
nicht so groß wie
bei optischen Platten, die ein farbgebendes Material verwenden.
Zum Beispiel können
derzeit erhältliche CD-R-Medien bei 40-facher
Geschwindigkeit aufgezeichnet werden (Abtastgeschwindigkeit 48 m/s,
Kanal-Bitrate von 1,7 Gbps), CD-RW-Medien können dagegen nur bei 10-facher
Geschwindigkeit aufgezeichnet werden (Abtastgeschwindigkeit 12 m/s,
Kanal-Bitrate von 432 Mbps).
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Patentdruckschriften,
die vor der Einreichung der vorliegenden Anmeldung öffentlich
bekannt waren, sind die Folgenden.
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Die
japanische offengelegte Patentanmeldung (JP-A) Nr. 2000-313170 offenbart
ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, welches als ein Material
für die
Aufzeichnungsschicht (SbxTe1–x)yGe1–y)zM1–z verwendet,
wobei x, y und z die folgende Bedingung erfüllen: 0,7 ≤ x ≤ 0,9, 0,8 ≤ y < 1 und 0,88 ≤ z < 1 und M In und/oder Ga darstellt.
Die Zusammensetzungsverhältnisse,
die in der Veröffentlichung
spezifiziert werden, liegen jedoch in breiten Bereichen, und die
darin beschriebenen Beispiele zeigen nur eine Aufzeichnungsschicht,
in der M In ist, und zeigen keine Daten, um die Vorteile oder Auswirkungen
der Verwendung von Ga als M zu belegen. Die Veröffentlichung beschreibt im
Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung auch nicht die Notwendigkeit von
Ga und große
Unterschiede zwischen Ga und In. Außerdem nimmt die Veröffentlichung
nie Bezug auf das Sicherstellen der Lagerungs-Zuverlässigkeit und das Verbessern
der Direktüberschreibungs-Eigenschaften
bei hoher Abtastgeschwindigkeit von 20 m/s oder höher, deren
Verbessern eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist.
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JP-A
Nr. 2001-56958 offenbart ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
mit einer Aufzeichnungsschicht, die hauptsächlich GeSbTe umfasst und ferner
ein aus einer breiten Vielfalt von Metallelementen ausgewähltes Metallelement
umfasst und die in der Lage ist, bei hoher Geschwindigkeit überschrieben
zu werden. In Beispiel 16 der Offenbarung wird ein optisches Aufzeichnungsmedium
offenbart, das Ga0,06Ge0,06Sb0,68Te0,22 verwendet.
Der Ausdruck „hohe
Geschwindigkeit",
wie er in der Veröffentlichung
verwendet wird, beträgt
jedoch allerhöchstens
10 m/s, wie zum Beispiel in deren Anspruch 31 spezifiziert wird.
Die Veröffentlichung
lehrt nicht die Verbesserung der Überschreibungseigenschaften
bei einer Abtastgeschwindigkeit von 20 m/s oder höher, wie
in der vorliegenden Erfindung, und die in Beispiel 16 beschriebene
Legierungszusammensetzung liegt außerhalb der in der vorliegenden Erfindung
spezifizierten Bereiche. Außerdem
offenbart diese Veröffentlichung
im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung nicht die Wirksamkeit
von Ga, noch deutet sie diese an.
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JP-A
Nr. 2001-236690 und das japanische Patent (JP-B) Nr. 3255051 (JP-A
Nr. 10-172179) offenbaren
jede ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht,
die hauptsächlich
SbTe und ferner ein Element, ausgewählt aus einer breiten Vielfalt
von Elementen, umfasst. Jedoch fehlt ihnen die konkrete Beschreibung von
GaGeSbTe-Legierungen und die Direktüberschreibungs-Eigenschaften bei
einer Abtastgeschwindigkeit von 20 m/s oder höher werden weder offenbart
noch angedeutet, deren Verbessern eines der Ziele der vorliegenden
Erfindung ist, ebensowenig wie die Wirksamkeit von Ga, welche die
vorliegende Erfindung herausstellt.
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JP-B
Nr. 2629749 (JP-A Nr. 01-138634) offenbart ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
mit einer hauptsächlich
GeGeSbTe umfassenden Aufzeichnungsschicht. Die Aufzeichnungsschicht
umfasst jedoch hauptsächlich
eine GeTe-Legierung oder -Intermetallverbindung und hat dadurch eindeutig
Zusammensetzungsbereiche und Eigenschaften, die verschieden von
den Materialien sind, die hauptsächlich
eine eutektische Sb-Te-Legierung umfassen und ferner Spurenmengen
von Metallelementen umfassen wie in der vorliegenden Erfindung.
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Demgemäß ist es
ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium,
speziell ein CD-RW-Medium, das bei hoher Geschwindigkeit direktes Überschreiben
erfahren kann, und ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information
darauf bereit zu stellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Spezifisch
stellt die vorliegende Erfindung ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
bereit, beinhaltend ein transparentes Substrat, mindestens eine
Aufzeichnungsschicht und eine Reflexionsschicht, wobei das optische
Informationsaufzeichnungsmedium in der Lage ist, mindestens eines
aus Aufzeichnen, Löschen
und Wiederbeschreiben von Information durch Einstrahlen und Abtasten
mit fokussiertem Licht durchzuführen,
um dadurch Aufzeichnungsmarkierungen auf der Aufzeichnungsschicht
zu erzeugen und/oder zu löschen,
wobei die Aufzeichnungsschicht mindestens eine aus Legierungen und
Intermetall-Verbindungen umfasst, die jeweils hauptsächlich Ga,
Ge, Sb und Te in einem Zusammensetzungsverhältnis enthalten, das durch
die folgende Formel wiedergegeben wird: GaxGey(SbzTe1–z)1–x–y wobei
x, y und z jeweils ein Atomverhältnis
aus einer positiven reellen Zahl kleiner als 1 darstellen und die folgenden
Bedingungen erfüllen:
0,02 ≤ x ≤ 0,06
0,01 ≤ y ≤ 0,06
0,80 ≤ z ≤ 0,86
x ≥ y
x
+ y ≤ 0,1
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Sputter-Target zur Verwendung
bei der Herstellung von optischen Informationsaufzeichnungsmedien
bereit, enthaltend mindestens eine aus Legierungen und Intermetall-Verbindungen,
die jeweils hauptsächlich
Ga, Ge, Sb und Te in einem Zusammensetzungsverhältnis umfassen, das durch die
folgende Formel wiedergegeben wird: GaxGey(SbzTe1–z)1–x–y wobei
x, y und z jeweils ein Atomverhältnis
aus einer positiven reellen Zahl kleiner als 1 darstellen und die folgenden
Bedingungen erfüllen:
0,02 ≤ x ≤ 0,06
0,01 ≤ y ≤ 0,06
0,80 ≤ z ≤ 0,86
x ≥ y
x
+ y ≤ 0,1
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Initialisieren
eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums bereit, beinhaltend
das Bestrahlen und Abtasten des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
der vorliegenden Erfindung mit einem Laserstrahl mit einem Energieverbrauch von
500 mW oder mehr bei einer Abtastgeschwindigkeit von 1 m/s bis 2,5
m/s, um dadurch das optische Informationsaufzeichnungsmedium zu
initialisieren. Die Initialisierung ist ein Vorgang zum Umwandeln von
Informationsaufzeichnungsbereichen einer Aufzeichnungsschicht eines
Mediums in die kristalline Phase vor der Verwendung.
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Außerdem stellt
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufzeichnen auf einem
optischen Informationsaufzeichnungsmedium bereit, beinhaltend das
Bestrahlen und Abtasten des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
mit einem Laserstrahl, wobei die Aufzeichnungsmarkierungen durch das
Bestrahlen und Abtasten des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
abwechselnd mit einem Puls mit einer Intensität von Pw und einem Puls mit einer
Intensität
von Pb erzeugt werden, wobei die Anzahl m der Pulse mit einer Intensität von Pw
eine der folgenden Bedingungen erfüllt: n = 2m, wenn n eine gerade
Zahl ist; und n = 2m + 1, wenn n eine ungerade Zahl ist, wobei m
eine natürliche
Zahl gleich oder kleiner als n ist und n eine natürliche Zahl
ist, vorausgesetzt dass eine Aufzeichnungs-Markierungslänge durch
nTw wiedergegeben wird, wobei Tw eine Bezugs-Taktdauer ist. Die
Aufzeichnungsmarkierungen werden durch Bestrahlen und Abtasten des
optischen Informationsaufzeichnungsmediums mit Licht mit einer konstanten
Intensität
von Pe gelöscht.
Auch erfüllen
Pw, Pe und Pb die folgende Bedingung: Pw > Pe > Pb.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
mit Bezugnahme auf die angehängten
Zeichnungen ersichtlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht, welche ein Beispiel eines
optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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2A und 2B sind
jede ein veranschaulichendes Diagramm eines Beispiels eines Verfahrens
der Aufbringung von Licht mit modulierter Intensität, wobei 2A schematisch
ein Beispiel einer aufzuzeichnenden amorphen Markierung veranschaulicht
und 2B ein Beispiel eines Bestrahlungsmusters (einer
Aufzeichnungs-Strategie) zur Verwendung bei der Aufzeichnung veranschaulicht;
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3 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel einer veranschaulichenden Strategie
zur Verringerung der Anzahl der Pulse zeigt;
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4 ist
ein Diagramm, welches eine in der Auswertung der Aufzeichnungs-Signalbildungseigenschaften
eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß Beispiel
1 verwendete Aufzeichnungs-Strategie zeigt.
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5 ist
ein Schaubild, welches bei einer Abtastgeschwindigkeit von 28,8
m/s gemessene Eigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
von Beispiel 1 zeigt;
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6 ist
ein Schaubild, welches bei einer Abtastgeschwindigkeit von 9,6 m/s
gemessene Eigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
von Beispiel 1 zeigt;
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7 ist
ein Schaubild, welches bei einer Abtastgeschwindigkeit von 28,8
m/s gemessene Eigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
von Beispiel 2 zeigt; und
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8 ist
ein Schaubild welches bei einer Abtastgeschwindigkeit von 9,6 m/s
gemessene Eigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
von Beispiel 2 zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend in Einzelheiten veranschaulicht
werden.
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels eines optischen
Informationsaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das optische Informationsaufzeichnungsmedium sollte im wesentlichen
ein transparentes Substrat 1, mindestens eine Aufzeichnungsschicht 3 und
eine Reflexionsschicht 5, die auf oder über dem transparenten Substrat 1 angeordnet
sind, aufweisen. Licht zum Aufzeichnen, Löschen und/oder Wiedergegeben
von Information tritt in das optische Informationsaufzeichnungsmedium
von dem unten in der Abbildung veranschaulichten Substrat 1 aus
ein. Das Substrat 1 hat vorzugsweise eine hohe Transmission bei
Wellenlängen
des Lichtes zum Aufzeichnen, Löschen
und/oder Wiedergegeben und hat eine hohe Festigkeit. Materialien
für das
Substrat 1 beinhalten zum Beispiel Glas, Keramik und Harze.
Unter diesen sind Harze wegen ihrer hohen Festigkeit, niedrigen Herstellungskosten
und hervorragender Herstellbarkeit bevorzugt, von denen Acrylharze
und Polycarbonatharze wegen ihrer hohen Festigkeit und geringen Doppelbrechung
bevorzugter sind.
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Das
Substrat 1 kann eine Führungsrille
zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Licht aufweisen. Die Abmessungen,
wie Breite und Tiefe, der Führungsrille
werden in Abhängigkeit
von zum Beispiel der Wellenlänge
des Lichtes zum Aufzeichnen und Wiedergeben, der numerischen Apertur
(NA) und der Aberration einer Objektivlinse zum Fokussieren optimiert.
Zum Beispiel betragen in CD-RW-Medien, die ein optisches System
mit einer Wellenlänge
von 780 nm und einer NA von 0,50 verwenden, die Rillenbreite und
die Rillentiefe vorzugsweise von 500 bis 650 nm beziehungsweise
von 30 bis 50 nm, bevorzugter von 580 nm bis 610 nm beziehungsweise
von 32 nm bis 44 nm. Die Führungsrille
kann wobbeln, und in dem Wobbeln kann vorformatierte Adressierinformation
verschlüsselt
sein. Ein System zum Vorformatieren von Adressen beinhaltet zum
Beispiel in CD-R-Medien und CD-RW-Medien
ein System mit absoluter Zeit in der Vorrille (absolute time in
pregroove, ATIP), bei dem die Frequenz des Wobbelns moduliert wird,
und in DVD+RW-Medien und in DVD+R Medien ein System mit Adresse
in der Vorrille (adress in pregroove, ADIP), bei dem die Phase des
Wobbelns moduliert wird.
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Ein
Material für
die Aufzeichnungsschicht 3 sollte eine hauptsächlich GaGeSbTe
umfassende Legierung und/oder Intermetall-Verbindung sein. Der Gehalt
der Legierung und/oder Intermetall-Verbindung in der Aufzeichnungsschicht 3 beträgt vorzugsweise
90 Atom-% oder mehr, und bevorzugter 96 Atom-% oder mehr. Wenn die
Aufzeichnungsschicht 3 Verunreinigungen oder Additive in
einer Menge von 10 Atom-% oder mehr enthält, können in der Aufzeichnungsschicht 3 die
Aufzeichnungsgebiete nicht mit ausreichend hoher Geschwindigkeit
rekristallisiert werden, und die aufgezeichnete Information kann
bei hoher Abtastgeschwindigkeit nicht in befriedigender Weise gelöscht werden.
Außerdem
muss die Legierung und/oder Intermetall-Verbindung ein Zusammensetzungsverhältnis aufweisen,
das durch die folgende Formel wiedergegeben wird: GaxGey(SbzTe1–z)1–x–y wobei
x, y und z jeweils ein Atomverhältnis
aus einer positiven reellen Zahl kleiner als 1 darstellen und die folgenden
Bedingungen erfüllen:
0,02 ≤ x ≤ 0,06
0,01 ≤ y ≤ 0,06
0,80 ≤ z ≤ 0,86
x ≥ y
x
+ y ≤ 0,1
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Ein
Basismaterial für
die Aufzeichnungsschicht ist eine eutektische Zusammensetzung von SbTe,
das heißt
Sb0,7Te0,3. Die
grundlegenden Eigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
können
gesteuert werden, indem das Verhältnis
z von Sb zu Te in dem System gesteuert wird. Durch Erhöhen von
z kann die Rekristallisiationsgeschwindigkeit erhöht und die
Schicht sogar bei hoher Abtastgeschwindigkeit kristallisiert werden.
Demgemäß können amorphe
Markierungen bei hoher Geschwindigkeit gelöscht werden, und direktes Überschreiben,
das heißt Überschreiben
ohne einen Löschvorgang,
kann erreicht werden. Um direktes Überschreiben bei einer Geschwindigkeit
von 28,8 m/s bis 33,6 m/s, entsprechend 24-facher Geschwindigkeit
bei CD-Medien, zu erreichen, muss das Verhältnis z 0,80 oder mehr betragen,
und bevorzugter 0,815 oder mehr. Im Gegensatz dazu kann ein übermäßig hoher
Wert von z die Stabilität
der amorphen Markierungen verringern, obwohl er die Überschreibeigenschaften
bei hohen Geschwindigkeiten weiter verbessern kann. Dies ist sogar
bemerkbar, wenn das Material überdies
die nachstehend erwähnten zusätzlichen
Elemente enthält,
und das Verhältnis
z darf 0,86 nicht überschreiten,
um eine Lagerfähigkeit von
1000 Stunden oder mehr bei 70°C
sicher zu stellen. Dieser Befund unterscheidet sich eindeutig in günstiger
Weise von dem Befund, dass bei herkömmlichen CD-RW-Medien das Verhältnis z
in optimaler Weise 0,7 bis 0,75 beträgt.
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Indem
SbTe zusätzliche
Elemente hinzu gefügt
werden, kann die Stabilität
der amorphen Markierungen verbessert werden. Praktisch verwendete Materialien,
die ein eutektisches SbTe-Gemisch umfassen und ferner (ein) zusätzliche(s)
Element(e) umfassen, beinhalten zum Beispiel GeInSbTe-Legierungen,
die zusätzlich
Ge und In umfassen, AgInSbTe-Legierungen, die zusätzlich Ag
und In umfassen, und AgGeInSbTe-Legierungen, die zusätzlich Ag,
Ge und In umfassen. Jedoch zeigen diese Materialien für eine Aufzeichnungsschicht
eine deutlich verringerte Zuverlässigkeit
bei Lagerung, wenn das Verhältnis
z verhältnismäßig hoch
eingestellt wird, um die Kristallisationsgeschwindigkeit zu erhöhen. Spezifisch
zeigen diese Materialien gute Eigenschaften bei dem Aufzeichnen
bei einer Abtastgeschwindigkeit von 14 m/s oder weniger, können aber
so gute Eigenschaften bei höherer
Abtastgeschwindigkeit nicht zeigen.
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Bei
Materialien aus AgInSbTe, GeInSbTe und AgGeInSbTe kann eine ausreichend
hohe Kristallisationsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit bei Lagerung gleichzeitig
erreicht werden, indem der Anteil von In erhöht wird. Jedoch kann eine erhöhte Menge
von In die Kristallisationstemperatur erhöhen, und das sich ergebende
optische Informationsaufzeichnungsmedium kann unter Verwendung eines Laserstrahls
von hoher Energie nicht deutlich initialisiert werden. Ein Medium,
das ein solches Aufzeichnungsmaterial mit einer hohen Kristallisationstemperatur
umfasst, unterscheidet sich in seinem Reflexionsgrad, ergibt Wiedergabesignale
mit Rauschkomponenten und ist auf diese Weise geneigt zu erhöhtem Jitter
und/oder Fehlern. Das Medium hat deshalb eine schlechtere Zuverlässigkeit.
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Um
diese Probleme zu lösen,
ist die Verwendung von Ga, einem verwandten Element, an Stelle von
In wirksam. Auf diese Weise kann die Aufzeichnungsschicht eine hohe
Kristallisationsgeschwindigkeit haben und dabei eine erhöhte Kristallisationstemperatur
vermeiden. Information kann darauf bei einer hohen Abtastgeschwindigkeit
von 28,8 m/s, entsprechend der Geschwindigkeit 24× bei CD-Medien, oder bei
33,6 m/s aufgezeichnet werden, wenn die grundlegende Lineargeschwindigkeit
auf 1,4 m/s eingestellt wird, die Kristallisationstemperatur kann auf
200°C oder
niedriger abgesenkt werden, und Aufzeichnungsgebiete in der Aufzeichnungsschicht
können
leicht initialisiert werden.
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Daher
wird angenommen, dass eine GaSbTe-Aufzeichnungsschicht es fertig
bringt, gleichzeitig Aufzeichnung bei hoher Geschwindigkeit und leichte
Initialisierung zu ergeben. Jedoch weist die GaSbTe-Aufzeichnungsschicht
noch eine niedrige Stabilität
der aufgezeichneten Markierungen auf. Spezifisch kristallisieren
und verschwinden amorphe aufgezeichnete Markierungen innerhalb von
1000 Stunden, wenn sie bei 70°C
aufbewahrt werden.
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Eine
wirksame Lösung
dieses Problems ist der Zusatz von Ge. Durch Zusatz von Ge kann
die Temperaturabhängigkeit
der Kristallisation erhöht werden.
Die Kristallisationsgeschwindigkeit bei hohen Temperaturen von 200°C oder höher kann
erhöht
werden und gleichzeitig kann diejenige um 70°C herum verringert werden. Auf
diese Weise kann das Medium hervorragende Löscheigenschaften bei hoher Geschwindigkeit
aufweisen, das heißt
hervorragende Überschreibeigenschaften
und gleichzeitig eine hohe Stabilität der aufgezeichneten Markierungen
aufweisen.
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Die
Zusammensetzungsverhältnisse
x und y von Ga und Ge müssen
innerhalb der vorstehend spezifizierten Bereiche liegen und müssen die
folgende Bedingung erfüllen:
x + y ≤ 0,1. Übermäßige Mengen
von Ge und Ga verursachen eine übermäßig hohe
optische Absorption der Aufzeichnungsschicht, und das Medium hat
einen verringerten Reflexionsgrad. Daher haben Wiedergabesignale
eine unzureichende absolute Amplitude, was die Zuverlässigkeit des
Mediums verschlechtert.
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Die
Direktüberschreibungseigenschaften
bei Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit können verbessert werden, indem
der GaGeSbTe-Aufzeichnungsschicht
Spurenmengen von Elementen zugesetzt werden. Die Menge von solchen
Elementen beträgt
vorzugsweise weniger als 10 Atom-%, und bevorzugter 4 Atom-% oder
weniger in Bezug auf GaGeSbTe. Durch Zusatz von Spurenmengen von
Ag, Dy, Mg, Mn, Se und/oder Sn kann die Kristallisationsgeschwindigkeit
der Aufzeichnungsschicht feinjustiert werden. Speziell der Zusatz
von Mn kann die Kristallisationsgeschwindigkeit erhöhen und
die Kristallisationstemperatur wie beim Zusatz von Ga verringern,
um dadurch die Direktüberschreibungseigenschaften
bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern und die Initialisierung
(einen Vorgang, in dem die Aufzeichnungsschicht nach ihrer Erzeugung
kristallisiert wird) zu erleichtern. Die Menge an Mn beträgt vorzugsweise
von 1 bis 4 Atom-% (von 0,01 bis 0,04 im Atomverhältnis),
und bevorzugter von 1 bis 3 Atom-%.
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Die
Dicke der Aufzeichnungsschicht wird gemäß den thermischen Eigenschaften,
die zu der Aufzeichnungsempfindlichkeit und den Überschreibeigenschaften in
einem Bezug stehen, und optischen Eigenschaften wie Modulationsfaktor
und Reflexionsgrad optimiert. Die Dicke beträgt vorzugsweise von 10 nm bis
25 nm, und bevorzugter von 12 nm bis 18 nm. Eine Dicke der Aufzeichnungsschicht
innerhalb dieses Bereiches kann bei Aufzeichnung mit einer hohen
Geschwindigkeit von 20 m/s oder mehr gute Überschreibeigenschaften bereitstellen.
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Die
Aufzeichnungsschicht kann mittels irgendwelcher beliebigen Verfahren
erzeugt werden, von denen ein Vakuum-Filmerzeugungsverfahren (ein
Gasphasenverfahren) wegen seiner minimalen Kontamination mit Verunreinigungen
und seiner Anwendbarkeit auf Harzsubstrate bevorzugt ist. Beispiele
des Vakuum-Filmerzeugungsverfahrens
sind Sputtern, Dampfabscheidung, chemische Dampfabscheidung (CVD)
und Ionengalvanisieren, von denen Sputtern wegen besser Produktivität bevorzugt
ist.
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Beim
Sputtern unterscheiden sich die Element-Zusammensetzung des Targets
und diejenige des erzeugten dünnen
Films nicht besonders voneinander, und ein dünner Film mit einer gewünschten Zusammensetzung
kann hergestellt werden, indem ein Target-Material mit der gewünschten
Zusammensetzung verwendet wird. Das Target kann ein Legierungs-Target
sein, das durch Mischen und Auflösen von
reinen Substanzen der es bildenden Elemente in den gewünschten
Zusammensetzungs-Verhältnissen
hergestellt wurde, oder ein Target, das durch Sintern von feinen
Teilchen von Legierungen oder solchen reinen Substanzen der es bildenden
Elemente hergestellt wurde. Bei einem gesinterten Target beträgt die Dichte
des Targets vorzugsweise 90% oder mehr, weil die Sputtergeschwindigkeit,
das heißt
die Dicke des erzeugten Films pro Zeiteinheit, durch eine erhöhte Dichte
des Targets erhöht
werden kann.
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Das
Sputtertarget hat vorzugsweise eine Zusammensetzung gleich derjenigen
des Materials für die
Aufzeichnungsschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums.
Spezifischer umfasst das Sputtertarget vorzugsweise hauptsächlich Ga, Ge,
Sb und Te und umfasst mindestens eine aus Legierungen und Intermetall-Verbindungen,
die jeweils ein Zusammensetzungsverhältnis haben, das durch die
folgende Formel wiedergegeben wird: GaxGey(SbzTe1–z)1–x–y wobei
x, y und z jeweils ein Atomverhältnis
aus einer positiven reellen Zahl kleiner als 1 darstellen und die folgenden
Bedingungen erfüllen:
0,02 ≤ x ≤ 0,06
0,01 ≤ y ≤ 0,06
0,80 ≤ z ≤ 0,86
x ≥ y
x
+ y ≤ 0,1
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Der
Gehalt der mindestens einen aus Legierungen und Intermetall-Verbindungen,
die hauptsächlich
Ga, Ge, Sb und Te umfassen, beträgt
in dem Sputtertarget 90 Atom-% oder mehr. Die mindestens eine aus
Legierungen und Intermetall-Verbindungen umfasst vorzugsweise ferner
Mn in einem Atomverhältnis
von 0,01 bis 0,03.
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Das
optische Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
muss auf oder über der
Aufzeichnungsschicht auf der dem Substrat gegenüberliegenden Seite eine Reflexionsschicht
haben. Die Reflexionsschicht dient dazu, von dem Substrat aus eingetretenes
Aufzeichnungslicht oder Wiedergabelicht zu reflektieren. Demgemäß werden
für die
Reflexionsschicht vorzugsweise Materialien mit einem hohen Reflexionsgrad
verwendet, von denen Au, Ag, Cu, Al ebenso wie Legierungen und Intermetallverbindungen,
die hauptsächlich
irgendeines dieser Metalle umfassen, bevorzugter sind. Das Material für die Reflexionsschicht
kann ferner zusätzliche
Elemente wie Au, Ag, Cu, Al, Pt, Pd, Ta, Ti, Co, Mn, Mo, Mg, Cr,
Si, Sc, Hf und andere Metalle umfassen.
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Zusätzlich dazu,
eine optische Rolle des Reflektierens von Aufzeichnungs/Wiedergabelicht
zu spielen, dient die Reflexionsschicht auch dazu, in der Nähe der Aufzeichnungsschicht
beim Aufzeichnen und/oder Löschen
aufgebrachte Wärme
abzuführen. Um
Information mit hoher Geschwindigkeit aufzuzeichnen, muss für die Aufzeichnungsschicht
ein Material mit hoher Kristallisationsgeschwindigkeit verwendet
werden, und das Medium selbst sollte vorzugsweise eine löschende
Struktur haben. Es können
nämlich,
indem für
die Reflexionsschicht ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit
verwendet wird, Markierungen mit ausreichender Größe erzeugt werden,
obwohl für
die Aufzeichnungsschicht ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit
verwendet wird. Solche Materialien mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit
beinhalten zum Beispiel Ag und Ag-Legierungen. In Ag-Legierungen
ist der Gehalt an Ag vorzugsweise 95 Mol-% oder mehr, und bevorzugter
99 Mol-% oder mehr. Die vorerwähnten
Metalle können als
ein zusätzliches
Element für
Legierungen verwendet werden. Um eine zufriedenstellende Wärmeleitfähigkeit
zu erhalten, sollte eine übermäßige Menge
eines solchen zusätzlichen
Elementes vermieden werden. Wenn reines Silber verwendet wird, beträgt dessen
Reinheit vorzugsweise 99,99 Mol-%.
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Die
Reflexionsschicht wird vorzugsweise durch ein Dampf-Filmbildungsverfahren
wie bei der Aufzeichnungsschicht hergestellt. Die Dicke davon wird
wie bei der Aufzeichnungsschicht in Abhängigkeit von den optischen
Eigenschaften und den thermischen Eigenschaften eingestellt. Wenn
die Reflexionsschicht übermäßig dünn ist,
kann sie das Aufzeichnungs/Wiedergabelicht durchlassen, und auf diese
Weise dabei versagen, einen ausreichenden Reflexionsgrad sicher
zu stellen. Wenn sie übermäßig dick
ist, kann das Medium eine übermäßig hohe Wärmekapazität haben
und kann dadurch eine verringerte Aufzeichnungsempfindlichkeit haben.
Vorzugsweise beträgt
die Dicke, die durch die optischen Eigenschaften und die thermischen
Eigenschaften bestimmt werden sollte, 800 nm bis 3000 nm, und bevorzugter
1000 nm bis 2200 nm.
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Vorzugsweise
ist auf beiden Seiten der Aufzeichnungsschicht eine Schutzschicht
angeordnet. Das heißt
eine untere Schutzschicht 2 ist zwischen der Aufzeichnungsschicht 3 und
dem Substrat 1 angeordnet und eine obere Schutzschicht 4 ist
zwischen der Aufzeichnungsschicht 3 und der Reflexionsschicht 5 angeordnet,
wie in 1 gezeigt wird.
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Die
untere Schutzschicht 2 dient dazu, das harzartige Substrat
vor Wärme
zu schützen,
die in der Aufzeichnungsschicht und in deren Nähe beim Aufzeichnen, Löschen und
Wiederbeschreiben (Überschreiben)
erzeugt wird. Sie dient auch dazu, den Kontrast zu erhöhen, der
auf den in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten amorphen Markierungen
beruht, indem ihre optische Konstante (der Brechungsindex) und ihre
Dicke geregelt werden.
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Ein
Material für
die untere Schutzschicht 2 hat vorzugsweise einen hohen
Brechungsindex und einen hohen Schmelzpunkt von 1000°C oder höher und
ist allgemein ein Dielektrikum. Beispiele von solchen Dielektrika
sind Oxide, Nitride, Sulfide, Halogenide und andere Verbindungen
von Metallen und anorganischen Substanzen wie Si und Ge. Jede dieser Substanzen
kann allein oder in Kombination verwendet werden.
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Beispiele
der Verbindungen sind Oxide, Sulfide und Carbide von Mg, Ca, Sr,
Y, La, Ce, Ho, Er, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Si, Ge oder Pb.
Beispiele der Halogenide sind Fluoride von Mg, Ca oder Li.
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Als
das Material für
die untere Schutzschicht wird vorzugsweise eine Mischung aus ZnS
und SiO2 verwendet. Die Dicke der unteren
Schutzschicht beträgt
vorzugsweise von 40 nm bis 200 nm, um thermische Beschädigung des
harzartigen Substrates zu verringern und um mechanische Beschädigung,
wie Rißbildung,
die durch thermische Hysterese der thermischen Ausdehnung und thermischen
Kontraktion bei wiederholter Aufzeichnung verursacht wird, zu vermeiden.
Die Dicke wird vorzugsweise in der Nähe einer solchen Dicke eingestellt,
mit der bei einer Wiedergabe-Wellenlänge minimales reflektiertes
Licht erreicht wird. Demgemäß beträgt die Dicke
der unteren Schutzschicht optimal 50 nm bis 90 nm.
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Die
untere Schutzschicht kann eine Einzelschicht oder mehrere Schichten
umfassen. Vorzugsweise umfasst sie mehrere, aus dem gleichen Material
unter Verwendung mehrerer Filmbildungsgeräte erzeugte Schichten, um eine
kürzere
Herstellungszeit und verringerte Produktionskosten des Mediums zu
erreichen. Das optische Informationsaufzeichnungsmedium kann ferner
eine der Aufzeichnungsschicht benachbarte Schicht zum Beschleunigen
der Kristallisation der Aufzeichnungsschicht und um dadurch den
Spielraum der Initialisierung des Mediums sicherzustellen, umfassen.
Für die
Schicht zum Beschleunigen der Kristallisation werden allgemein Bi und
GaN verwendet. Jedoch werden in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise
Oxide verwendet. Beispiele der Oxide sind Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, Y2O3 und ZnO. Es wird
angenommen, dass diese Oxide wegen ihrer Gitterkonstanten der kristallinen
Phase, die relativ nahe an derjenigen von SbTe-Materialien liegen,
in der Lage sind, die Kristallisation zu beschleunigen. Die Dicke
der Oxidschicht beträgt
vorzugsweise 1 nm bis 5 nm. Wenn sie weniger als 1 nm beträgt, kann
eine gleichmäßige Schicht
nicht gebildet werden, und so wird in dem Medium Ungleichmäßigkeit
erzeugt. Die Sputtergeschwindigkeit für die Oxidschicht ist allgemein
ein Fünftel
oder weniger von derjenigen für
Materialien für
die Schutzschicht, wie ZnS. Demgemäß wird die Dicke der Oxidschicht vorzugsweise
auf die Mindestdicke eingestellt, mit der die Kristallisation wirksam
beschleunigt wird.
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Wenn
die untere Schutzschicht mehrer Schichten umfasst, liegt die Gesamtdicke
der Schutzschichten vorzugsweise innerhalb des vorstehend spezifizierten
Bereiches, und ihr Anteil kann in Abhängigkeit von den optischen
Eigenschaften, thermischen Eigenschaften und der Produktivität eingestellt
werden.
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Die
obere Schutzschicht dient als eine Zwischenschicht, um Diffusion
der Materialien für
die Aufzeichnungsschicht und die Reflexionsschicht ineinander zu
verhindern, und sie spielt eine Rolle, um die thermischen Eigenschaften
zu steuern. Die Materialien für
die obere Schutzschicht können
diejenigen für
die untere Schutzschicht sein, bevorzugte Beispiele sind aber Materialien
mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit.
Wenn die obere Schutzschicht ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit
umfasst, kann die sich ergebende Schicht einen verringerten thermischen
Wirkungsgrad haben. Dadurch gestattet die Anwendung eines fokussierten
Strahls einem großen
Volumen des Materials der Aufzeichnungsschicht nicht, seinen Schmelzpunkt
oder höher
zu erreichen. Auf diese Weise kann das Medium eine verringerte Empfindlichkeit
haben, es kann verringerte Aufzeichnungs-Markierungen ausbilden und es kann dabei
versagen, eine ausreichende Amplitude der Aufzeichnungssignale zu
gewährleisten.
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Die
Dicke der oberen Schutzschicht beträgt vorzugsweise 5 nm bis 50
nm, und bevorzugter 10 nm bis 23 nm. Die obere Schutzschicht kann
mehrere Schichten umfassen.
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Wenn
für die
obere Schutzschicht ein Sulfid und/oder ein Halogenid verwendet
wird, und Ag oder eine hauptsächlich
Ag umfassende Legierung für
die Reflexionsschicht verwendet wird, kann die Reflexionsschicht
anfällig
für Korrosion
sein, und das Medium kann eine verringerte Lagerungs-Zuverlässigkeit haben.
Um dies zu vermeiden, ist es bevorzugt, dass die obere Schutzschicht
mehrere Schichten umfasst, einschließlich einer der Reflexionsschicht
benachbarten Schicht aus einem Material mit geringer Korrosionswirkung
auf Ag. Beispiele von solchen Materialien sind Si, SiO2,
SiC, GeN und GaN. Die Dicke der Schicht beträgt für einen ausreichenden Reflexionsgrad
des Mediums vorzugsweise 2 nm bis 10 nm, und bevorzugter 2 nm bis
5 nm. Wenn sie weniger als 2 nm ist, kann die Schicht nicht dazu
dienen, Korrosion zu verhindern.
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Wie
bei der unteren Schutzschicht kann eine Zwischenschicht aus einem
Material zum Beschleunigen der Kristallisation des Materials der
Aufzeichnungsschicht benachbart zu der Aufzeichnungsschicht angeordnet
sein.
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Das
optische Informationsaufzeichnungsmedium kann ferner eine Deckschicht 6 wie
in 1 gezeigt umfassen, um die mehreren Schichten
auf dem Substrat vor physikalischer und chemischer Beschädigung zu
schützen.
Die Deckschicht 6 umfasst allgemein ein Harz und wird vorzugsweise
durch Aufbringen und Härten
von zum Beispiel einem UV-härtbaren
Harz, einem Elektronenstrahl-härtbaren
Harz oder einem wärmehärtbaren
Harz hergestellt. Unter derartigen Harzmaterialien ist ein UV-härtbares Harz bevorzugter, um
Beschädigung
des Mediums bei der Filmbildung zu vermindern. Die Deckschicht kann zum
Beispiel mittels Eintauchen oder Schleuderbeschichten hergestellt
werden, wovon Schleuderbeschichten wegen besserer Gleichmäßigkeit
der Dicke bevorzugt ist. Wenn die Reflexionsschicht Ag oder eine
hauptsächlich
Ag umfassende Legierung umfasst, sollte das Material für die Deckschicht
vorzugsweise nicht auf Ag korrodierend wirken.
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Das
Medium kann ferner auf der Deckschicht einen Mehrschichtfilm umfassen,
um das Medium vor physikalischer und chemischer Beschädigung zu schützen.
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Wenn
die Aufzeichnungsschicht des hergestellten Mediums amorph ist, muss
die Aufzeichnungsschicht eine Initialisierung durchlaufen, bei der Aufzeichnungsgebiete
kristallisiert werden. Die Aufzeichnungsschicht kann mit irgendeinem
Verfahren initialisiert werden, wie mit einem Verfahren, in dem die
Aufzeichnungsschicht bestrahlt, mit einem Laserstrahl hoher Energie
abgetastet und kristallisiert wird, und mit einem Beblitzungsverfahren,
in dem das gesamte Medium mit Licht bestrahlt wird.
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Das
einen Hochenergie-Laserstrahl verwendende Verfahren, in dem die
Einstrahlungsenergie des Laserstrahls durch Verwendung einer Objektivlinse
in der Nähe
der Aufzeichnungsschicht konvergieren gelassen werden kann, ist
bevorzugt. Außerdem
kann mit der Verwendung eines Laserstrahls von hoher Energie der
Durchmesser des Einstrahlungsstrahls in der Nähe der Aufzeichnungsschicht erhöht werden
und es kann die Abtastgeschwindigkeit erhöht werden. Die Leistung des
Hochenergie-Laserstrahls, als Energieverbrauch ausgedrückt, beträgt vorzugsweise
500 mW oder mehr, und bevorzugter 900 mW oder mehr. Der Laserstrahl
hat vorzugsweise eine ovale Form, die in der Richtung senkrecht
zur Abtastrichtung länger
ist, zwecks Vergrößerung der
Fläche
des Gebietes, das in einem Abtastvorgang initiatilisiert werden
kann. Vorzugsweise hat der Laserstrahl in der Abtastrichtung eine
Länge von 0,
5 μm bis
2,0 μm und
eine Breite in einer Richtung senkrecht zur Abtastrichtung von 50 μm bis 300 μm. Die Abtastgeschwindigkeit
des Strahls unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Breite und
der Energie des Laserstrahls. Die Abtastgeschwindigkeit kann durch
eine erhöhte
Energie des Strahls pro Flächeneinheit,
das heißt
durch einen abnehmenden Durchmesser und eine erhöhte Energie des Strahls, erhöht werden.
Sie beträgt
vorzugsweise 1,0 bis 12,0 m/s. Wenn ein Laserstrahl mit einer Energie
von 900 mW verwendet wird, beträgt
sie optimal von 1,0 bis 2,5 m/s.
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Information
wird in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet,
gelöscht, wiedergegeben
und/oder wiederbeschrieben, indem die Nachbarschaft der Aufzeichnungsschicht
des optischen Informationsaufzeichnungsmediums mit fokussiertem
Licht bestrahlt und abgetastet wird. Zur Wiedergabe und Aufzeichnung
wird ein Laserstrahl verwendet. Die Wellenlänge des Laserstrahls kann zum
Beispiel abhängig
von der Aufzeichnungsdichte eingestellt werden. Zum Beispiel kann
die Wellenlänge
in CD-Medien 780 nm und in DVD-Medien 650 oder 660 nm betragen.
Die numerische Apertur NA der Objektivlinse zum Fokussieren des
Strahls wird abhängig
von der Wellenlänge
des Laserstrahls und der Aufzeichnungsdichte ausgewählt. NA
kann zum Beispiel bei CD-R/RW-Medien 0,5, bei CD-RW-Medien mit doppelter
Dichte (DD) 0,55 und bei DVD+R/RW-Medien 0,65 betragen.
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Auf
dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufzuzeichnende Information wird durch
ein Modulierungsverfahren für
Markierungsintervall und Markierungslänge moduliert, welches eine Anwendung
der Pulsbreitenmodulation (PWM, pulse width modulation) auf optische
Plattenmedien ist, und dann auf dem Medium aufgezeichnet. Beispiele des
Modulationsverfahrens sind die bei Compact Dics verwendete acht
bis vierzehn Modulation (EMF, Eight to Fourteen Modulation) und
EFM+, was eine acht bis sechzehn Modulation ist, die in DVD-Medien verwendet
wird.
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Die
Information wird in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium
aufgezeichnet, indem Licht mit modulierter Intensität aufgebracht
wird. Die Intensität
kann zum Beispiel mit einem Verfahren, das in JP-A Nr. 09-219021
offenbart wird, oder mit einem in den Spezifikationen über CD-RW's „Orange Book
Part III" beschriebenen
Verfahren moduliert werden. In dem letzteren Verfahren wird die
Einstrahlungsenergie in drei Wertstufen moduliert. Ein Beispiel
dieses Verfahrens wird in den 2A und 2B gezeigt. 2A ist
ein schematisches Diagramm einer aufzuzeichnenden amorphen Markierung.
Es wird eine amorphe Markierung 12 zwischen kristallinen
Abschnitten 11 erzeugt. 2A veranschaulicht
ein Beispiel, in dem die acht bis vierzehn Modulation (EFM) verwendet
wird und die Markierungslänge
in Bezug auf die Bezugs-Taktdauer Tw 3Tw, 4Tw.......11Tw beträgt. Wenn
die Markierungslänge
als nTw definiert ist, wobei n 3, 4....11 ist, wird das Einstrahlungsmuster
zur Verwendung beim Aufzeichnen (auf das hierin nachfolgend als „Aufzeichnungsstrategie" Bezug genommen wird),
in 2B veranschaulicht. Mit Bezugnahme auf 2B wird die
Einstrahlungsenergie in drei Wertstufen moduliert, wobei Pw > Pe > Pb gilt, und die Anzahl
der Pulse mit einer Energie von Pw beträgt n – 1.
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Die
Parameter dieses Aufzeichnungsverfahrens werden durch Ttop, dTtop,
Tmp und dTera wiedergegeben.
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Bei
diesem Aufzeichnungsverfahren gibt es den Fall, dass die Ansprechzeit
des Laserstrahls mit dem Intervall nicht Schritt hält, das
heißt
mit der Pulsbreite bei Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit, bei
welcher die Bezugstaktdauer beim Aufzeichnen kurz wird. Bei einer
Geschwindigkeit entsprechend der Geschwindigkeit 24× bei CD-Medien
ist die Bezugstaktdauer 9,6 ns, und die Taktfrequenz ist 104 Mhz.
In diesem Fall müssen
die Anstiegs- und Abfallzeiten der Emission des Laserstrahls 1 ns
oder weniger sein.
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Um
Information bei hoher Geschwindigkeit unter Verwendung eines Laserstrahls
mit langen Anstiegs- und Abfallzeiten aufzuzeichnen, offenbart U.S-Patent
Nr. 5 732 062 ein Verfahren, bei dem die Anzahl der Pulse verringert
wird. Spezifisch erfüllen n
und m die folgenden Bedingungen, wenn m Pulse für die Erzeugung von nTw Markierungen
verwendet werden: n = 2m, wenn n eine gerade Zahl ist, und n = 2m
+ 1 wenn n eine ungerade Zahl ist. Durch Verwendung dieser Aufzeichnungsstrategie
kann Information bei einer der Geschwindigkeit 24× entsprechenden
Geschwindigkeit aufgezeichnet werden, obwohl der Laserstrahl Anstiegs-
und Abfallzeiten hat, die so lang wie 2 ns sind.
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Ein
Beispiel dieser Strategie wird in 3 gezeigt,
welche wie in 2A und 2B in
der acht bis vierzehn Modulation (EFM) stattfindet.
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Information
wird in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium mit einer
Abtastgeschwindigkeit von 9,6 m/s bis 33,6 m/s und einer Bezugstaktdauer
von 9,6 ns bis 29,0 ns aufgezeichnet. Die Information über die
Abtastgeschwindigkeit während des
Aufzeichnens wird vorzugsweise auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium
vorformatiert. Das heißt,
die Information über
die Abtastgeschwindigkeit, bei der Aufzeichnung durchgeführt werden
kann, wird vorzugsweise dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium
hinzugefügt,
bevor darauf die angestrebte, eigentliche Information aufgezeichnet
wird.
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Die
Information über
die Abtastgeschwindigkeit kann mit irgendeinem Verfahren vorformatiert werden,
wie einem Verfahren, in dem die Information auf dem Substrat selbst
vorformatiert wird, und einem Verfahren, bei dem die Information
mittels eines Aufzeichnungsgerätes
auf einem Teil des Mediums aufgezeichnet wird. Auf dem Substrat
wird sie zum Beispiel mittels eines Verfahrens der Erzeugung von
geprägten
Vertiefungen auf dem Substrat oder mittels eines Verfahrens der
Eingabe der Information in das Wobbeln der Rille auf dem Substrat
vorformatiert. Unter diesen Verfahren ist das Verfahren, die Information
auf dem Substrat vorzuformatieren, wegen besserer Herstellung des
Mediums bevorzugt. Bei dem Verfahren, geprägte Vertiefungen zu erzeugen, haben
die geprägten
Vertiefungen und die Rille unterschiedliche optimale Tiefen, was
Probleme bei dem Verarbeiten des Substrates oder dem Stanzen zur Erzeugung
des Substrates nach sich ziehen kann. Demgemäß ist das Verfahren, die Information
in das Wobbeln der Rille vorzuformatieren, am bevorzugtesten.
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Zum
Beispiel wird an Stelle der Addressinformation gemäß der Vorgehensweise
von ATIP oder ADIP Information über
die Abtastgeschwindigkeit oder angemessene Aufzeichnungsbedingungen
vorformatiert. Beispiele von vorformatierter Information über die
Abtastgeschwindigkeit in ATIP sind die höchste Prüfgeschwindigkeit (HTS, highest
testing speed) und die niedrigste Prüfgeschwindigkeit (LTS, lowest
testing speed) bei CD-R und CD-RW-Medien. Beispiele von vorformatierter
Information unter Verwendung von ADIP sind maximale Aufzeichnungsgeschwindigkeit
und Bezugs-Aufzeichnungsgeschwindigkeit
bei DVD+R-Medien. Ein Aufzeichnungsgerät liest die Information über die
Abtastgeschwindigkeit von dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium
aus, um dadurch eine für
die Aufzeichnung angemessene Abtastgeschwindigkeit einzustellen.
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Die
Information über
die Abtastgeschwindigkeit kann auf dem Medium in einem Format geschrieben
werden, welches ausschließlich
diese Information festlegt. Ein Mehrfaches der Hauptabtastgeschwindigkeit
wird in CD-R und CD-RW-Medien in ATIP vorformatiert. In diesem Fall
kann die Abtastgeschwindigkeit auf der Grundlage der vorformatierten Information
festlegt werden, da die Hauptabtastgeschwindigkeit bei CD-Medien
als 1,2 m/s bis 1,4 m/s definiert ist. Zum Beispiel ist die Abtastgeschwindigkeit
28,8 m/s bis 33,6 m/s, wenn das vorformatierte Mehrfache der Abtastgeschwindigkeit
24× ist.
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Der
vorstehend erwähnte
Geschwindigkeitsbereich muss einen Bereich beinhalten, bei dem Aufzeichnen
gemäß der Aufzeichnungsstrategie,
in der m = n – 1
ist, und auch gemäß der Strategie,
in der n = 2m oder n = 2m – 1
ist, durchgeführt
werden kann. Das Aufzeichnen gemäß der Aufzeichnungsstrategie,
in der m = n – 1,
das heißt
n = m + 1 ist, wird vorzugsweise bei einer relativ niedrigen Aufzeichnungsgeschwindigkeit
durchgeführt
und wird bevorzugter bei einer Geschwindigkeit durchgeführt, welche
der Geschwindigkeit 16× oder
weniger bei CD-Medien entspricht, das heißt bei einer Abtastgeschwindigkeit von
22,4 m/s oder weniger und einer Bezugs-Taktdauer Tw von 14,4 ns
oder mehr.
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[Beispiele]
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf mehrere Beispiele
und Vergleichsbeispiele in weiteren Einzelheiten veranschaulicht,
die niemals dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung
zu beschränken.
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Beispiel 1
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Eine
Platte wurde hergestellt, indem auf einem transparenten Polycarbonat-Substrat
mit einer darauf aufgebrachten kontinuierlichen Rille in Form einer
Spirale nacheinander eine untere Schutzschicht, eine Aufzeichnungsschicht,
eine obere Schutzschicht, eine Reflexionsschicht und eine Deckschicht
in der folgenden Weise erzeugt wurde.
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Das
verwendete Substrat war ein Substrat für eine CD-RW mit einem äußeren Durchmesser von
120 mm und einer Dicke von 1,2 mm. Es war durch Spritzgießen hergestellt
worden und hatte eine kontinuierliche Rille in Form einer Spirale,
die mittels einer Stanze aufgebracht worden war. Die auf dem Substrat
aufgebrachte Rille wurde mit einem Atomkraft-Mikroskop (AFM, atomic
force microscope) untersucht und es wurde gefunden, dass sie eine
Rillenbreite von 620 nm und eine Rillentiefe von 40 nm hatte. Die
Rille war gewobbelt, so dass bei Abtastung mit einer Lineargeschwindigkeit
von 1,2 m/s die durchschnittliche Frequenz 22,05 kHz war. Adressinformation
war auf der Wobbelung durch Frequenzmodulation vorformatiert. Das
Modulationsverfahren und die Adressinformation entsprachen den internationalen Standard-Spezifikationen
für CD-RW's, dem „Orange Book" Recordable Compact
Disc systems Part III, Volume 2, Ver. 1.1.
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Um
die Zuverlässigkeit
des sich ergebenden Mediums bei Aufzeichnung und Wiedergabe zu gewährleisten,
wurde die Doppelbrechung des Substrates so eingestellt, dass sie
bei der Wellenlänge
zur Aufzeichnung/Wiedergabe von 780 nm 40 nm oder weniger war, indem
die Geschwindigkeit des Einspritzens des Harzmaterials und die Temperatur
der Form beim Spritzguss entsprechend geregelt wurden.
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Das
Substrat wurde vor der nachstehend erwähnten Erzeugung von anderen
Schichten 12 Stunden lang bei 60°C
getempert, um dadurch adsorbierte oder absorbierte Feuchtigkeit
ausreichend aus dem Substrat zu entfernen.
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Als
nächstes
wurde die eine Mischung aus ZnS und SiO2 umfassende
untere Schutzschicht auf dem transparenten Substrat erzeugt. Das
molare Verhältnis
von ZnS zu SiO2 war 80:20. Die untere Schutzschicht
wurde durch Radiofrequenz-Magnetron-Sputtern,
einer Art von Vakuum-Filmbildungsverfahren, unter Verwendung von
inertem Argongas als einem Sputtergas bei einer Energie einer Hochspannungs-Energiequelle
von 4kW und einer Einströmung
von Argongas von 15 sccm (Standard-Kubikzentimeter pro Minute) erzeugt.
Die erzeugte untere Schutzschicht hatte eine Dicke von 75 nm.
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Auf
der unteren Schutzschicht wurde die ein durch die folgende Zusammensetzungsformel
dargestelltes Material umfassende Aufzeichnungsschicht erzeugt,
indem ein Sputtertarget verwendet wurde, das durch die folgende
Zusammensetzungsformel dargestellt wird: GaxGey(SbzTe1–z)1–x–y wobei
x, y und z die nachstehend gezeigten Atomverhältnisse sind.
x = 0,038
y
= 0,030
z = 0,815
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Die
Aufzeichnungsschicht wurde durch Gleichstrom-Magnetronsputtern unter
Verwendung des Targets aus der GaGeSbTe-Legierung mit Ar-Gas als
einem Sputtergas bei einer Einströmung von 20 sccm und einer
Sputterenergie von 400 W erzeugt. Die erzeugte Aufzeichnungsschicht
hatte eine Dicke von 16 nm.
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Die
obere Schutzschicht wurde auf der Aufzeichnungsschicht erzeugt,
indem das gleiche Material wie bei der unteren Schutzschicht verwendet
wurde. Die 18 nm dicke obere Schutzschicht wurde durch Radiofrequenz-Magnetron-Sputtern
unter Verwendung von Argongas bei einer Sputterenergie von 1,5 kW
erzeugt.
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Auf
der oberen Schutzschicht wurde ein Film aus Si bis zu einer Dicke
von 4 nm erzeugt, um Sulfurierung von Ag zu verhindern. Das Si-Material
hatte eine Reinheit von 99,99%. Der Si-Film wurde wie bei der Aufzeichnungsschicht
durch Gleichstrom-Magnetron-Sputtern
bei einer Sputterenergie von 0,5 kW erzeugt.
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Auf
der Si-Schicht wurde durch Gleichstrom-Magnetron-Sputtern eine Reflexionsschicht aus
Ag zu einer Dicke von 140 nm unter Verwendung eines Targets mit
einer Reinheit von 99,99% oder mehr erzeugt. Das Gleichstrom-Magnetron-Sputtern wurde
bei einer Einströmung
von Ar-Gas in die Sputterkammer von 20 sccm und einer Sputterenergie von
3 kW durchgeführt.
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Die
Dicken der wie vorstehend hergestellten fünf dünnen Filme waren unter Verwendung
eines Spektro-Ellipsometers optisch gemessene Werte. Die dünnen Filme
wurden unter Verwendung einer Folien-beschickten Sputtervorrichtung
erzeugt. Die Vorrichtung wurde so eingestellt, dass die Dünnfilmschichten
während
ihrer Herstellung nicht der Luft ausgesetzt waren, um chemische
Reaktionen, wie Oxidation der Aufzeichnungsschicht oder Adsorption von
Gas, zu verhindern.
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Die
Deckschicht wurde auf der Reflexionsschicht unter Verwendung eines
kommerziell erhältlichen
Beschichtungsmaterials für
optische Platten (dem UV-härtbaren
Harz SD 318, erhältlich
von Dainippon Ink and Chemicals, Inc., Japan) erzeugt. Ein Film
aus dem Beschichtungsmaterial wurde durch Schleuderbeschichten aufgebracht
und durch Bestrahlen mit einer UV-Lampe gehärtet. Die erzeugte Deckschicht
hatte bei einem inneren Umfang des Mediums eine Dicke von 8 μm und von
14 μm bei
einem äußeren Umfang
davon.
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Die
Aufzeichnungsschicht des wie vorstehend hergestellten optischen
Informationsaufzeichnungsmediums (der optischen Platte) war nach
dem Sputtern im Löschzustand
und zur Gänze
in einer amorphen Phase. Die Aufzeichnungsschicht wurde deshalb
durch Bestrahlen und Abtasten mit einem Hochenergie-Laserstrahl
bei einer Energie von 900 mW initialisiert. Die Objektivlinse der
Laservorrichtung wurde so eingestellt, dass der Laserstrahl in der Nachbarschaft
der Aufzeichnungsschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
so fokussiert wurde, dass er elliptisch war. Der elliptisch fokussierte
Strahl hatte eine Nebenachse in Übereinstimmung
mit der Abtastrichtung, das heißt
der Umfangsrichtung der Platte. Der Strahl hatte eine Nebenachse
von 1 μm
und eine Hauptachse von 90 μm, wenn
der Rand des Strahls als eine Stelle definiert war, wo der Strahl
eine Intensität
von 1/e2 mal der Peakintensität hatte,
wobei e die Basis der natürlichen
Logarithmen ist. Das gesamte optische Informationsaufzeichnungsmedium
wurde durch spiralförmiges
Abtasten mit dem Laserstrahl bei einer Abtastgeschwindigkeit von
2 m/s initialisiert. Der Anstieg der Spirale, das heißt die Verschiebung
in der Radiusrichtung pro Umdrehung, wurde auf 45 μm eingestellt,
so dass eine Fläche
zweimal mit dem Laserstrahl abgetastet wurde.
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Die
initialisierte optische Platte war ein nicht aufgezeichnetes CD-RW-Medium,
das die in dem Orange Book, Teil III spezifizierten mechanischen
Eigenschaften und Signalbildungseigenschaften im nicht aufgezeichneten
Zustand erfüllte.
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Auf
der wie vorstehend hergestellten optischen Platte wurde Information
aufgezeichnet und überschrieben,
und ihre Aufzeichnungs-Signalbildungseigenschaften
wurden unter Verwendung einer Testvorrichtung für optische Platten DDU-1000
(Handelsname, erhältlich
von Pulstec Industrial Co, Ltd., Japan) bewertet. Der optische Aufnehmer
der Testvorrichtung hatte eine NA von 0,50, ein λ von 789 nm und eine maximale
Emissionsenergie von 35 mW. In der Vorrichtung kann die Umdrehungszahl
einer geprüften
optischen Platte bis zu 6000 Upm betragen, was der Geschwindigkeit
30× bei
Compact-Disc-Medien entspricht.
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Es
wurde eine in 4 gezeigte Aufzeichnungsstrategie
verwendet, bei welcher die Pulsemissionsdauer auf nT/m eingestellt
war, wobei m die Anzahl der Pulse; und nT die Bezugstaktdauer einer aufzuzeichnenden
Markierung ist. Die Parameter der Aufzeichnungsstrategie waren wie
folgt. Das Symbol „T" in der Abbildung
hat die gleiche Bedeutung wie Tw.
Tmp = 1,0T
Tmp' = 1,6T
Td1
= 0,5T
Td2 = 0T
δ =
0,125T
Abtastgeschwindigkeit: 28,8 m/s (entsprechend der Geschwindigkeit
24× bei
CD-Medien)
Bezugs-Taktdauer
T = 9,64 ns
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Die
Aufzeichnungsenergien Pw, Pe und Pb wurden wie folgt eingestellt
Pw
= 33 mW
Pe = 11 mW
Pb = 0,5 mW
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Als
die Information wurde ein Muster gemäß der Regel in EFM aufgezeichnet.
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Der
Aufzeichnungsvorgang durch direktes Überschreiben wurde bis zu insgesamt
1000 mal wiederholt. Während
dieses Vorgangs wurde das Aufzeichnungssignal der optischen Platte
bei einem 11T-Modulationsfaktor, 3T-Markierungsjitter und 3T-Abstandsjitter unter
Verwendung der gleichen Vorrichtung bei einer Abtastgeschwindigkeit
von 1,2 m/s, entsprechend der Geschwindigkeit 1× bei CD-Medien, ausgewertet. Diese Parameter
werden in der Standard-Spezifikation von CD-RW's wie folgt spezifiziert:
11T-Modulationsfaktor:
0,55 bis 0,70
Jitter: 35 ns oder weniger
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Die
Ergebnisse werden in 5 gezeigt und zeigen an, dass
die optische Platte von 1 bis 1000 wiederholten Aufzeichnungszyklen
gute, die Standard-Spezifikation erfüllende Ergebnisse liefert.
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Das
Muster wurde aufgezeichnet und die Signalbildungseigenschaften der
gleichen, der Prüfung unterworfenen
optischen Platte wurden mit dem vorstehenden Verfahren bewertet,
außer
dass die Parameter der Aufzeichnungsstrategie und die Aufzeichnungsenergien
Pw, Pe und Pb wie folgt verändert wurden.
Tmp
= 0,5T
Tmp' =
0,8T
Td1 = 0,5T
Td2 = 0T
δ = 0,125T
Abtastgeschwindigkeit:
9,6 m/s (entsprechend der Geschwindigkeit 8× bei CD-Medien)
Bezugs-Taktdauer T: 28,9
ns
Pw = 30 mW
Pe = 10 mW
Pb = 0,5 mW
-
Die
Ergebnisse werden in 6 gezeigt und zeigen an, dass
die optische Platte von 1 bis 1000 wiederholten Aufzeichnungszyklen
gute, die Standard-Spezifikation erfüllende Ergebnisse liefert.
-
Die
gleiche optische Platte wie vorstehend wurde 300 Stunden lang bei
80°C und
einer relativen Feuchtigkeit von 85% aufbewahrt, und der 3T-Jitter
in der Aufzeichnung wurde bestimmt und es wurde gefunden, dass er
35 ns oder weniger war, was anzeigt dass die optische Platte eine
ausreichende Lagerungszuverlässigkeit
hatte.
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Demnach
ist die hergestellte CD-RW-Platte zur direkten Überschreibung bei der Geschwindigkeit 8× bis 24× geeignet
und hat eine ausreichende Lagerungszuverlässigkeit.
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Vergleichsbeispiel 1
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Eine
optische Platte wurde hergestellt und mit dem Verfahren von Beispiel
1 initialisiert, außer dass
das Material für
die Aufzeichnungsschicht die folgenden Atomverhältnisse hatte.
x = 0,029
y
= 0,039
z = 0,820
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Die
optische Platte konnte jedoch Rauschen bei Wiedergabesignalen vor
dem Aufzeichnen nach sich ziehen. Ein Muster wurde auf der optischen
Platte mit dem Verfahren von Beispiel 1 bei einer Abtastgeschwindigkeit
von 28,8 m/s aufgezeichnet, und seine Eigenschaften wurden ausgewertet.
Der Jitter bei dem ersten Aufzeichnungszyklus übertraf 35 ns, was außerhalb
der Spezifikation lag. Das liegt wahrscheinlich daran, dass die
Menge von Ge diejenige von Ga übertrifft
(x < y) und die
Aufzeichnungsschicht eine übermäßig hohe
Kristallisationstemperatur aufweist, so dass sie deshalb nicht eine
gleichmäßige kristalline
Phase ausbilden kann.
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Vergleichsbeispiel 2
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Eine
optische Platte wurde hergestellt und mit dem Verfahren von Beispiel
1 initialisiert, außer dass
das Material für
die Aufzeichnungsschicht die folgenden Atomverhältnisse hatte.
x = 0,016
y
= 0,049
z = 0,793
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Die
hergestellte optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel
1 initialisiert, außer
dass die Abtastgeschwindigkeit auf 4,0 m/s eingestellt wurde.
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Ein
Muster wurde auf der optischen Platte aufgezeichnet und ihre Signalbildungseigenschaften wurden
mit dem Verfahren von Beispiel 1 bewertet, außer dass die Parameter der
Aufzeichnungsstrategie und die Aufzeichnungsenergien Pw, Pe und
Pb wie folgt verändert
wurden.
Tmp = 1,0T
Tmp' =
1,6T
Td1 = 0,5T
Td2 = 0T
δ = 0,125T
Abtastgeschwindigkeit:
28,8 m/s (entsprechend der Geschwindigkeit 24× bei CD-Medien)
Bezugs-Taktdauer T: 9,64
ns
Pw = 30 mW
Pe = 10 mW
Pb = 0,5 mW
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In
dem ersten Aufzeichnungszyklus zeigte die optische Platte gute Ergebnisse
eines 3T-Abstandsjitters von 20 ns und eines 3T-Markierungsjitters
von 19 ns. Bei der zweiten Aufzeichnung (der Überschreibung) zeigte die optische
Platte jedoch einen Abstandsjitter und einen Markierungsjitter von etwa
42 ns, und somit wurde bestätigt,
dass auf der optischen Platte Information mit einer Geschwindigkeit
entsprechend der Geschwindigkeit 24× bei CD-Medien nicht überschrieben
werden kann.
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Beispiel 2
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Eine
optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt,
außer
dass für
das Sputtertarget zur Erzeugung der Aufzeichnungsschicht ein Material
mit der folgenden Zusammensetzungsformel verwendet wurde. [GaxGey(SbzTe1–z)1–x–y]1–wMnw wobei
x = 0,038
y = 0,030
z
= 0,815
w = 0,02
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Die
hergestellte optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel
1 initialisiert, außer
dass die Abtastgeschwindigkeit auf 2,5 m/s eingestellt wurde.
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Ein
Muster wurde auf der initialisierten optischen Platte aufgezeichnet
und ihre Signalbildungseigenschaften wurden mit dem Verfahren von
Beispiel 1 bewertet. 8 und 7 zeigen
die Ergebnisse bei einer Abtastgeschwindigkeit von 28,8 m/s beziehungsweise
bei einer Abtastgeschwindigkeit von 9,6 m/s. Wie in den Abbildungen
gezeigt wird, wies die optische Platte bei beiden Geschwindigkeiten
gute Ergebnisse auf, was zeigt, dass der Zusatz von Mn zu der Aufzeichnungsschicht
gute Eigenschaften bei der Aufzeichnung bei höherer Abtastgeschwindigkeit
gewährleistet.
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Beispiel 3
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Eine
optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt,
außer
dass eine Oxidschicht, umfassend ZrO2 (77
Mol-%), TiO2 (20 Mol-%) und Y2O3 (3 Mol-%) zwischen der unteren Schutzschicht
und der Aufzeichnungsschicht erzeugt wurde. Die Oxidschicht wurde
mittels Radiofrequenz-Magnetronsputtern wie bei der unteren Schutzschicht
erzeugt.
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Die
hergestellte optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel
1 initialisiert, außer
dass die Abtastgeschwindigkeit auf 2,5 m/s eingestellt wurde. Das
Rauschen auf den Wiedergabesignalen der optischen Platte vor dem
Aufzeichnen wurde bestimmt und es wurde gefunden, dass es im wesentlichen
gleich demjenigen der optischen Platte gemäß Beispiel 1 war. Auf der optischen
Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 bei einer Abtastgeschwindigkeit
von 28,8 m/s ein Muster aufgezeichnet, und ihre Signalbildungseigenschaften
wurden bewertet. Die optische Platte hatte bei der ersten Aufzeichnung
einen verringerten Jitter von 23 ns.
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Die
Ergebnisse bestätigen,
dass die optische Platte bei höherer
Abtastgeschwindigkeit initialisiert werden kann, indem angrenzend
zu der Aufzeichnungsschicht eine Oxidschicht ausgebildet wird.
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Vergleichsbeispiel 3
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Eine
optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt,
außer
dass das Material für
die Aufzeichnungsschicht die folgenden Atomverhältnisse hatte.
x = 0,072
y
= 0,029
z = 0,790
(x + y = 0,101)
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Die
hergestellte optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel
1 initialisiert, außer
dass die Abtastgeschwindigkeit auf 2,0 m/s eingestellt wurde.
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Die
initialisierte optische Platte hatte vor dem Aufzeichnen einen niedrigen Reflexionsgrad
von 0,14 und erfüllte
die Standardspezifikation von 0,15 bis 0,25 nicht.
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Ein
Muster wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 bei einer Abtastgeschwindigkeit
von 28,8 m/s auf der optischen Platte aufgezeichnet und die Eigenschaften
wurden bewertet. Der Jitter in dem zweiten Aufzeichnungszyklus überstieg
50 ns, was zeigt, dass die optische Platte keine zufriedenstellenden
Eigenschaften aufweisen kann.
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Dies
liegt wahrscheinlich daran, dass die Gesamtmenge von x und y (x
+ y) 0,1 übertraf,
und die Aufzeichnungsschicht dadurch einen übermäßig hohen Absorptionskoeffizienten
und einen verringerten Reflexionsgrad aufwies und die optische Platte
keinen zufriedenstellenden Überschreibungsjitter
haben kann.
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Vergleichsbeispiel 4
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Eine
optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt
und initialisiert, außer dass
das Material für
die Aufzeichnungsschicht die folgenden Atomverhältnisse hatte.
x = 0,048
y
= 0,031
z = 0,863
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Ein
Muster wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 bei einer Abtastgeschwindigkeit
von 28,8 m/s auf der optischen Platte aufgezeichnet und die Eigenschaften
wurden bewertet. Als ein Ergebnis hatte die optische Platte einen
11T-Modulationsfaktor von 0,42, was zeigt, dass die optische Platte
nicht eine ausreichende Wiedergabe-Signalamplitude haben kann.
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Beispiel 4
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Eine
optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt
und initialisiert, außer dass
die Initialisierung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurde.
Initialisierungsleistung:
900 mW
Abtastgeschwindigkeit: 3,0 m/s
Verschiebung in
Radiusrichtung pro Umdrehung: 20 μm.
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Ein
Muster wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 bei einer Abtastgeschwindigkeit
von 28,8 m/s auf der optischen Platte aufgezeichnet und die Signalbildungs-Eigenschaften der
optischen Platte wurden bestimmt. Der Jitter nach zehn Überschreibzyklen
war so gut wie 30 ns. Im Gegensatz dazu zeigten Wiedergabesignale
vor der Aufzeichnung ein durch die Feinstruktur der Kristalle verursachtes Rauschen,
und der Jitter der optischen Platte in dem ersten Aufzeichnungszyklus
war 32 ns, also höher als
in den optischen Platten gemäß den Beispielen
1 bis 3.
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Vergleichsbeispiel 5
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Eine
optische Platte wurde mit dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt,
außer
dass InGeSbTe mit der folgenden Zusammensetzungsformel als das Material
für die
Aufzeichnungsschicht verwendet wurde, das heißt Ga in dem Material in Beispiel
1 durch In ersetzt wurde. [InxGey(SbzTe1–z)1–x–y]1–wMnw wobei x, y und z Atomverhältnisse
wie folgt sind.
x = 0,035
y = 0,02
z = 0,802
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Auf
der wie vorstehend hergestellten optischen Platte wurde einmal mit
dem Verfahren von Beispiel 1 ein Muster aufgezeichnet, und die aufgezeichnete
optische Platte wurde 300 Stunden lang bei einer Temperatur von
80°C und
einer relativen Feuchtigkeit von 85% aufbewahrt. Vor der Umweltprüfung zeigte
die optische Platte einen Jitter von 23 ns, nach der Prüfung aber
einen deutlich verschlechterten Jitter von 42 ns.
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Die
gleiche optische Platte wurde zwei Aufzeichnungszyklen, das heißt einem Überschreibvorgang,
mit dem Verfahren von Beispiel 1 bei einer Abtastgeschwindigkeit
von 28,8 m/s unterworfen und zeigte einen Jitter von 45 ns, was
deutlich außerhalb der
Spezifikation lag.
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Diese
Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung von In an Stelle von Ga zufriedenstellende
Lagerungszuverlässigkeit
und Überschreibeigenschaften
nicht gewährleisten
kann.
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Die
vorliegende Erfindung kann die folgenden Vorteile ergeben. Information
kann durch direktes Überschreiben
bei einer im Bereich von 9,6 m/s bis 33,6 m/s liegenden Abtastgeschwindigkeit
mit guten Eigenschaften aufgezeichnet werden, was der Geschwindigkeit
8× bis
24× in
CD-RW-Medien entspricht, und die aufgezeichnete Information kann eine
zufriedenstellende Lagerfähigkeit
haben. Die Kristallisationstemperatur der Aufzeichnungsschicht kann
verringert werden, und die Aufzeichnungsschicht kann durch Bestrahlen
mit einem Hochenergie-Laserstrahl kristallisiert werden. Auf diese
Weise können
Wiedergabesignale mit niedrigem Rauschen, hohem Signal-Rausch-Verhältnis und
gleichmäßiger Reflexion
erhalten werden. Information kann bei einer angemessenen Abtastgeschwindigkeit
aufgezeichnet, gelöscht
und/oder wieder geschrieben werden. Die Aufzeichnungsschicht kann
beim Aufzeichnen und/oder Wiederbeschreiben von Information wegen
einer erhöhten
Wärmeleitfähigkeit
der Reflexionsschicht leicht gelöscht
werden. Die Aufzeichnungsschicht kann dadurch, sogar wenn ausreichende
Energie bei der hohen Abtastgeschwindigkeit von 20 m/s oder mehr
nicht auf das Medium aufgebracht wird, in eine amorphe Phase umgewandelt
werden. Auf diese Weise kann das optische Informationsaufzeichnungsmedium
eine gute Aufzeichnungsempfindlichkeit sogar bei Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung
aufweisen. Indem eine Oxidfilmschicht angrenzend an die Aufzeichnungsschicht
angeordnet wird, kann die Kristallisation der Aufzeichnungsschicht
weiter beschleunigt werden. Die Abtastgeschwindigkeit eines Hochenergie-Laserstrahls
in einem Initialisierungsvorgang des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
wird optimiert, und es kann ausreichende Energie auf das Material
für die Aufzeichnungsschicht
aufgebracht werden, um sie gleichmäßiger mit weniger optischer
Anisotropie zu machen und das Rauschen in den Wiedergabesignalen
zu verringern. Außerdem
stellt die vorliegende Erfindung ein Sputtertarget für die Erzeugung
der Aufzeichnungsschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
bereit, und sie stellt ein angemessenes Verfahren zum Aufzeichnen
von Information auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium
der vorliegenden Erfindung bereit.
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Während die
vorliegende Erfindung mit Bezug darauf beschrieben wurde, was zur
Zeit als die bevorzugten Ausführungsformen
betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf
die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist. Im Gegenteil soll die Erfindung unterschiedliche Abwandlungen
und gleichwertige Ausgestaltungen abdecken, die innerhalb der Idee
und dem Umfang der angehängten
Ansprüche
beinhaltet sind. Dem Umfang der folgenden Ansprüche ist die breiteste Auslegung zuzugestehen,
so dass alle derartigen Abwandlungen und gleichwertigen Strukturen
und Funktionen inbegriffen sind.