DE69837168T2 - Optisches Informationsaufzeichnungsmedium - Google Patents

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Masaaki Mizuno
Natsuko Nobukuni
Michikazu Horie
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein wiederbeschreibbares Phasenänderungsmedium. Insbesondere betrifft sie ein Phasenänderungsmedium, welches mit einer Compact Disc bzw. CD, einer CD hoher Dichte bzw. HD-CD oder einer Digital Video Disc bzw. DVD kompatibel ist.
  • Einhergehend mit der zunehmenden Informationsmenge in den letzten Jahren wurde ein Aufzeichnungsmedium, welches zum Aufzeichnen und Abrufen einer großen Menge an Daten bei hoher Dichte und bei hoher Geschwindigkeit fähig ist, nachgefragt, und von einer optischen Speicherplatte wird erwartet, dass sie sich eben für eine solche Anwendung eignet. Als optische Speicherplatte vom wiederbeschreibbaren Typ steht ein magnetooptisches Medium unter Nutzung einer magnetooptischen Wirkung oder ein Phasenänderungsmedium unter Ausnutzung der Veränderung des Reflektionsvermögens infolge der reversiblen Veränderung im Kristall- und/oder amorphen Zustand zur Verfügung.
  • Das Phasenänderungsmedium hat den Vorteil, dass es zum Aufzeichnen/Löschen einfach durch Modulieren der Stärke eines Laserstrahls in der Lage ist, ohne ein Magnetfeld von außen zu erfordern, und die Größe einer Aufzeichnungs- und Abrufvorrichtung kann klein und einfach ausgeführt werden. Weiterhin hat es den Vorteil, dass eine hochdichte Aufzeichnung durch eine Lichtquelle mit einer kürzeren Wellenlänge erzielt werden kann ohne eine spezielle Veränderung des Materials z. B. der Aufzeichnungsschicht.
  • Als Material für die Aufzeichnungsschicht eines solchen Phasenänderungsmediums wird häufig ein Dünnfilm aus einer Chalcogenidlegierung verwendet. Zum Beispiel kann eine Legierung vom GeSbTe-Typ, InSbTe-Typ, GeSnTe-Typ oder AgInSbTe-Typ genannt werden.
  • Bei einem Aufzeichnungsmedium vom wiederbeschreibbaren Phasenänderungstyp, welches in der Praxis derzeit zum Einsatz kommt, ist der Kristallzustand ein nicht unbeschriebener oder gelöschter Zustand und das Aufzeichnen wird durch Bilden einer amorphen Markierung durchgeführt. Die amorphe Markierung wird durch Erwärmen der Aufzeichnungsschicht auf eine höhere Temperatur als den Schmelzpunkt, gefolgt von einem Quenchen bzw. Abkühlen, gebildet. Um eine Verdampfung oder Verformung der Aufzeichnungsschicht durch eine solche Wärmebehandlung zu verhindern, ist es üblich, die Aufzeichnungsschicht zwischen wärmebeständige und chemisch stabile dielektrische Schutzschichten einzubetten. In dem Aufzeichnungsschritt erleichtern diese Schutzschichten die Wärmeabfuhr von der Aufzeichnungsschicht, um einen überkühlten Zustand zu realisieren, und tragen somit zur Bildung der amorphen Markierung bei.
  • Weiterhin ist es üblich, dass eine Metallreflektionsschicht auf der oben stehend beschriebenen Sandwichstruktur gebildet wird, um eine Vierschichtstruktur zu erhalten, wodurch die Wärmeabfuhr weiter erleichtert wird, so dass die amorphe Markierung unter einem stabilisierten Zustand gebildet wird.
  • Das Löschen (Kristallisation) wird durch Erwärmen der Aufzeichnungsschicht auf eine höhere Temperatur als die Kristallisationstemperatur und eine niedrigere Temperatur als den Schmelzpunkt der Aufzeichnungsschicht durchgeführt. In diesem Fall dienen die oben stehend genannten dielektrischen Schutzschichten als wärmeanstauende Schichten, um die Aufzeichnungsschicht auf einer ausreichend hohen Temperatur für eine Festphasenkristallisation zu halten.
  • In den letzten Jahren wurden wiederbeschreibbare Compact Discs (CD-Wiederbeschreibbar, CD-RW) vorgeschlagen. Eine CD-RW besitzt eine Abrufkompatibilität mit einer CD oder CD-ROM, obgleich das Reflektionsvermögen gering ist. Weiterhin wurde auch ein wiederbeschreibbares Modell einer DVD (Digital Video Disc oder Digital Versatile Disc), bei welcher es sich um eine hochverdichtete CD handelt, vorgeschlagen.
  • Eine CD-RW ist mit einer Wobble- bzw. einer hin und her tanzenden Rille versehen, in welcher die Aufzeichnung erfolgt. Die Wobble-Frequenz ist eine solche mit einer Trägerfrequenz von 22,05 kHz frequenzmoduliert (FM) durch Addressinformation. Dies wird als ATIP-Signal bezeichnet.
  • Durch die Verwendung eines ATIP-Signals wird es möglich, die Rotationsgeschwindigkeit einer unbeschriebenen Speicherplatte zu steuern, und das Aufzeichnen kann mit einer Lineargeschwindigkeit des 1-, 2- oder gar des 4- oder 6-fachen der CD-Lineargeschwindigkeit (von 1,2 bis 1,4 m/s) erfolgen.
  • In einem solchen Fall, um einen kostengünstigen Halbleiterlaser zu verwenden, muss die Aufzeichnungsleistung höchstens etwa 15 mW betragen, und selbst wenn die Lineargeschwindigkeit während des Aufzeichnens unterschiedlich ist, muss eine gewünschte Markierungslänge einfach durch Verändern der Referenzuhrfrequenz T in einem inversen Verhältnis zu der Lineargeschwindigkeit aufgezeichnet werden.
  • Allerdings übt bei einem Phasenänderungsmedium eine Veränderung der Lineargeschwindigkeit während des Aufzeichnens einen Einfluss auf das Verfahren zum Bilden amorpher Markierungen und auf das Löschverfahren durch Umkristallisation aus, und wenn das Verhältnis der maximalen Lineargeschwindigkeit zu der minimalen Lineargeschwindigkeit etwa 2 übersteigt, wird es unmöglich, ein normales Aufzeichnen bei jeder Lineargeschwindigkeit in vielen Fällen durchzuführen.
  • In der Regel erfordert eine beschreibbare Speicherplatte eine etwas höhere Bestrahlungsleistung, um die Aufzeichnungsschicht auf dieselbe Temperatur zu erwärmen, wenn die Lineargeschwindigkeit hoch wird.
  • Jedoch selbst wenn die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf dasselbe Level gebracht wird durch Einstellen der Bestrahlungsstärke, wenn die Lineargeschwindigkeit unterschiedlich ist, kann nicht notwendigerweise derselbe Erwärmungsverlauf bewerkstelligt werden.
  • Die Bildung amorpher Markierungen wird durch Abkühlen der Aufzeichnungsschicht, welche einmal durch eine Aufzeichnungsleistung geschmolzen wurde, mit einer Geschwindigkeit von mindestens der kritischen Abkühlungsrate durchgeführt. Diese Abkühlungsrate hängt von der Lineargeschwindigkeit ab, wenn dieselbe Schichtstruktur verwendet wird. Das heißt, bei einer hohen Lineargeschwindigkeit ist die Abkühlungsrate hoch, und bei einer niedrigen Lineargeschwindigkeit ist die Abkühlrate niedrig.
  • Andererseits ist es zum Löschen der amorphen Markierungen erforderlich, die Aufzeichnungsschicht auf einer höheren Temperatur als der Kristallisationstemperatur und einer niedrigeren Temperatur als dem Schmelzpunkt oder dessen Umgebung für einen bestimmten Zeitraum zu halten. Diese Zeit für die Beibehaltung der Temperatur tendiert dazu, kurz zu sein bei einer hohen Lineargeschwindigkeit, und lang zu sein bei einer niedrigen Lineargeschwindigkeit.
  • Demzufolge, wenn eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl bei einer Aufzeichnungsbedingung mit einer relativ hohen Lineargeschwindigkeit durchgeführt wird, erfolgt die Wärmeverteilung in dem bestrahlten Bereich der Aufzeichnungsschicht relativ schnell bezüglich Zeit und Raum, wodurch das Problem entsteht, dass zum Zeitpunkt des Löschens ein nicht gelöschter Bereich zurückbleiben kann. Um mit einem solchen Aufzeichnungszustand fertig zu werden, kann eine Verbindung mit einer Zusammensetzung mit einer relativ hohen Kristallisationsgeschwindigkeit für die Aufzeichnungsschicht verwendet werden, oder eine Schichtstruktur, durch welche Wärme kaum abgeführt wird, kann für die Aufzeichnungsschicht verwendet werden, so dass Kristallisation, d. h. das Löschen in einem relativ kurzen Zeitraum durchgeführt werden kann.
  • Demgegenüber tendiert unter einer Aufzeichnungsbedingung einer relativ niedrigen Lineargeschwindigkeit die Kühlungsrate dazu niedrig zu sein, wie oben stehend beschrieben, wodurch eine Umkristallisation während des Aufzeichnens zu befürchten ist.
  • Als ein Verfahren zur Verhinderung der Umkristallisation während der Bildung von Aufzeichnungsmarkierungen kann eine Verbindung mit einer Zusammensetzung mit einer relativ langsamen Kristallisationsgeschwindigkeit oder eine Schichtstruktur, durch welche Wärme leicht abgeführt wird, für die Aufzeichnungsschicht verwendet werden.
  • Allerdings ist es zum Beispiel bei einer CD-RW nicht bevorzugt, dass eigene Speicherplatten für das Aufzeichnen bei den 2- und 4-fachen Geschwindigkeiten der CD hergestellt werden müssen.
  • Es gab einige Berichte, darin eingeschlossen einer der Erfinder der vorliegenden Anmeldung in Bezug auf ein Verfahren für den Erhalt guter Überschreibcharakteristika innerhalb eines Lineargeschwindigkeitsbereichs der 1- oder 2-fachen Geschwindigkeit einer CD mit etwa 10 m/s durch Verändern der Impulsstrategie (ein System zur Steuerung durch Aufteilen des Bestrahlungsstrahls in Impulse für den Erhalt einer guten Pit-Form) in Abhängigkeit von der Lineargeschwindigkeit.
  • Die EP-A-0 813 189 betrifft hochdichte überschreibbare optische Phasenänderungsspeichermedien, welche eine geringere Verschlechterung während eines wiederholten Überschreibens aufweisen.
  • Die EP-A-0 834 874 betrifft optische Informationsaufzeichnungsmedien, welche eine Reflektionsschicht umfassen, die Zn und In enthält.
  • Die EP-A-0 917 137 betrifft optische Informationsaufzeichnungsmedien, welche ein Substrat, eine Aufzeichnungsschicht, eine Schutzschicht, eine Zwischenschicht und eine Reflektionsschicht, enthaltend Silber als Hauptkomponente, umfassen.
  • Die EP-A-0 813 189, EP-A-0 834 874 und EP-A-0 917 137 sind Dokumente gemäß Artikel 54(3)/(4) EPÜ und daher lediglich für die Beurteilung der Neuheit relevant.
  • Die JP-A-01112538 betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend eine erste wärmebeständige Schutzschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine zweite wärmebeständige Schutzschicht, eine Haftschicht sowie ein Schutzsubstrat, welche nacheinander auf einem Grundsubstrat ausgebildet sind, worin die Aufzeichnungsschicht eine Te-Sb-Ag-Ge-Legierung als aktives Material umfasst.
  • Um jedoch allgemein die Impulsstrategie veränderbar zu machen, wird die impulserzeugende Schaltung etc. kompliziert, was zu einer Steigerung der Kosten für die Herstellung des Laufwerks führt. Folglich ist es erwünscht, dass ein weiter Bereich für die Lineargeschwindigkeit erfasst werden kann einfach durch Verändern des Normaluhrzeitraums mit derselben Impulsstrategie, d. h. ohne Veränderung der Impulsstrategie.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Phasenänderungsmedium bereitzustellen, durch welches die Bereiche für die lineare Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit und die Schreibleistung in hohem Maße verbessert werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Aufzeichnungsmedium für optische Informationen zum Aufzeichnen, Abrufen und Löschen von Markierungslängen-modulierten amorphen Markierungen wie in Anspruch 1 definiert bereit.
  • In den beigefügten Zeichnungen:
  • Ist die 1 eine schematische Ansicht, welche die Schichtstruktur des Aufzeichnungsmediums für optische Informationen der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Die 2 ist eine Ansicht, welche die Modulation eines Signals erläutert.
  • Die 3 ist eine Ansicht, welche den Phasenunterschied von reflektiertem Licht erläutert.
  • Die 4 ist eine Ansicht, welche ein Lichtdetektionssystem veranschaulicht.
  • Die 5 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Abrufsignals.
  • Die 6 ist eine Ansicht, welche die Reflektionsvermögen von reflektiertem Licht und Berechnungsbeispiele der Phasenunterschiede erläutert.
  • Die 7 ist eine Ansicht, welche die Reflektionsvermögen von reflektiertem Licht und Berechnungsbeispiele der Phasenunterschiede erläutert.
  • Die 8 ist eine Ansicht, welche die Reflektionsvermögen von reflektiertem Licht und Berechnungsbeispiele der Phasenunterschiede erläutert.
  • Die 9 ist eine Ansicht, welche die Reflektionsvermögen von reflektiertem Licht und Berechnungsbeispiele der Phasenunterschiede erläutert.
  • Die 10 ist eine Ansicht, welche die Reflektionsvermögen von reflektiertem Licht und ein Berechnungsbeispiel des Phasenunterschieds erläutert.
  • Die 11 ist eine Ansicht, welche die Reflektionsvermögen von reflektiertem Licht und ein Berechnungsbeispiel des Phasenunterschieds erläutert.
  • Die 12 ist eine Ansicht, welche die Reflektionsvermögen von reflektiertem Licht und ein Berechnungsbeispiel des Phasenunterschieds erläutert.
  • Die 13 ist eine schematische Ansicht, welche die Schichtstruktur des Aufzeichnungsmediums für optische Informationen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Die 14 ist eine Ansicht, welche den Zustand der Thermodiffusion in der Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmediums für optische Informationen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Die 15 ist eine Ansicht, welche eine Ausführungsform eines Bestrahlungsmusters einer Laserleistung während des optischen Aufzeichnens auf dem Aufzeichnungsmedium für optische Informationen der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Die 16 ist eine Ansicht, welche das Temperaturprofil der Aufzeichnungsschicht erläutert.
  • Die 17 ist eine Ansicht, welche den Aufzeichnungsimpuls erläutert.
  • Die 18 ist eine Ansicht, welche den Umriss des 3T-Markierungs-Jitters im Referenzbeispiel 1 zeigt.
  • Die 19 ist eine Graphik, welche die Abhängigkeit der Schreibleistung und die Modulation bei 2-facher Geschwindigkeit in dem Referenzbeispiel 1 zeigt.
  • Die 20 ist eine Graphik, weiche die Abhängigkeit der Schreibleistung und die Modulation bei 4-facher Geschwindigkeit in dem Referenzbeispiel 1 zeigt.
  • Die 21 ist eine Graphik, welche die Abhängigkeit der Schreibleistung und die Modulation bei 4-facher Geschwindigkeit in dem Referenzbeispiel 1 zeigt.
  • Die 22 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in dem Referenzbeispiel 2 zeigt.
  • Die 23 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in dem Referenzbeispiel 3 zeigt.
  • Die 24 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in dem Referenzbeispiel 4 zeigt.
  • Die 25 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 zeigt.
  • Die 26 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in dem Vergleichsbeispiel 4 zeigt.
  • Die 27 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in Referenzbeispiel 6 zeigt.
  • Die 28 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in Beispiel 7 zeigt.
  • Die 29 ist eine Ansicht, welche den Umriss eines 3T-Markierungs-Jitters in Referenzbeispiel 8 zeigt.
  • Die 30 zeigt die Korrelation zwischen dem gemessenen Wert für ModR und dem berechneten Δ in der Schichtstruktur in Beispiel 10.
  • Die 31 zeigt die Korrelationen zwischen ModR und NPPR, PPb/PPa und PPa/Itop in der Schichtstruktur in Beispiel 10.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
  • Wie schematisch in 1 gezeigt ist, umfasst die Schichtstruktur der Speicherplatte in der vorliegenden Erfindung mindestens eine untere Schutzschicht 2, eine Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht 3, eine obere Schutzschicht 4 und eine Reflektionsschicht 5, die auf einem Substrat 1 gebildet sind. Die Schutzschichten 2 und 4, die Aufzeichnungsschicht 3 und die Reflektionsschicht 5 können zum Beispiel durch ein Sputterverfahren gebildet werden. Es ist bevorzugt, die Schichtbildung in einer In-line-Vorrichtung durchzuführen, in welcher ein Target bzw. Ziel für die Aufzeichnungsschicht, ein Target für die Schutzschichten und, falls nötig, ein Target für die Reflektionsschicht in derselben Vakuumkammer oder in den verbundenen Vakuumkammern vom Standpunkt der Verhinderung von Oxidation oder Kontamination der jeweiligen Schichten angeordnet sind. Ferner ist ein solches Verfahren auch vom Standpunkt der Produktivität bevorzugt.
  • Es ist bevorzugt, eine schützende Deckschicht 6 aus einem UV-härtbaren oder wärmehärtbaren Harz auf der Reflektionsschicht 5 vom Standpunkt der Verhinderung von Kratzern, der Verhinderung von Verformung und der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit vorzusehen. Die schützende Deckschicht wird in der Regel durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren vorzugsweise in einer Dichte von 1 bis 10 mm gebildet.
  • Als Substrat 1 des Aufzeichnungsmediums in der vorliegenden Erfindung können ein Glas, ein Kunststoff oder ein solches mit einem auf einem Glas gebildeten photohärtbaren Harz verwendet werden. Vom Standpunkt der Produktivität und der Kosten ist ein Kunststoff bevorzugt, und ein Polycarbonatharz ist besonders bevorzugt.
  • Um eine Verformung infolge einer hohen Temperatur während des Aufzeichnens zu verhindern, ist eine untere Schutzschicht 2 auf der Substratoberfläche gebildet, und eine obere Schutzschicht 4 ist auf der Aufzeichnungsschicht 3 gebildet.
  • Die Materialien für die Schutzschichten 2 und 4 werden unter Berücksichtigung der Brechungsindices, der Wärmeleitfähigkeiten, der chemischen Stabilität, der mechanischen Festigkeit, der Haftung etc. bestimmt. In der Regel kann ein Oxid, Sulfid, Carbid oder Nitrid eines Metalls oder Halbleiters oder ein Fluorid z. B. von Ca, Mg oder Li mit einer hohen Transparenz und einem hohen Schmelzpunkt verwendet werden. Ein solches Oxid, Sulfid, Nitrid, Carbid oder Fluorid kann nicht notwendigerweise eine stöchiometrische Zusammensetzung haben, und es ist wirksam, die Zusammensetzung zu regulieren, um den Brechungsindex oder dergleichen einzustellen oder um diese als Beimischung zu verwenden.
  • Vom Standpunkt der Charakteristik eines wiederholten Überschreibens ist eine dielektrische Mischung bevorzugt. Insbesondere kann eine Mischung von ZnS oder einem Seltenerdsulfid mit einer wärmebeständigen Verbindung, wie einem Oxid, Nitrid oder Carbid, genannt werden.
  • Die Filmdichte einer solchen Schutzschicht beträgt vorzugsweise mindestens 80 % der Hauptmasse vom Standpunkt der mechanischen Festigkeit. In einem Fall, wo ein Dünnfilm aus einer dielektrischen Mischung verwendet wird, wird eine theoretische Dichte der folgenden Formel als scheinbare Dichte verwendet: ρ = Σmiρi (1)
    • mi:
    Molkonzentration jeder Komponente i
    ρi:
    scheinbare Dichte jeder Komponente
  • Die Dicke der unteren Schutzschicht 2 ist vorzugsweise dick, um eine Verformung des Substrats aufgrund einer thermischen Schädigung während des wiederholten Überschreibens zu verhindern und dadurch die Lebensdauer beim wiederholten Überschreiben zu verbessern. Wenn die Dicke der unteren Schutzschicht dünn ist, verschlechtert ein Jitter möglicherweise das Anfangsstadium eines wiederholten Überschreibens. Gemäß einer Feststellung durch ein Atomkraftmikroskop (AFM) durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung stellte man fest, dass diese Verschlechterung in der Anfangsstufe auf eine Dellenverformung von 2 bis 3 nm der Substratoberfläche zurückzuführen ist. Um die Verformung des Substrats zu unterdrücken, ist die Dicke der Schutzschicht vorzugsweise eine solche, dass sie eine Wärmeisolierungswirkung vorsieht, um nicht die durch die Aufzeichnungsschicht erzeugte Wärme zu leiten, und mechanisch die Verformung unterdrückt. Zum Beispiel beträgt die Dicke vorzugsweise mindestens 70 nm, stärker bevorzugt mindestens 80 nm, um beispielsweise ein 1.000-faches wiederholtes Überschreiben bei einer CD-RW zu erreichen.
  • Die obere Schutzschicht 4 verhindert eine gegenseitige Diffusion der Aufzeichnungsschicht 3 und der Reflektionsschicht 5.
  • Die Aufzeichnungsschicht 3 des Mediums der vorliegenden Erfindung ist eine Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht, und deren Dicke liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 10 bis 30 nm. Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht 3 dünner als 10 nm ist, besteht die Tendenz, dass kein ausreichender Kontrast erhalten wird. Wenn diese ferner weniger als 15 nm beträgt, tendiert die Kristallisationsgeschwindigkeit dazu niedrig zu sein, und insbesondere wenn diese weniger als 10 nm beträgt, besteht die Tendenz, dass es schwierig ist, die Aufzeichnung in kurzer Zeit zu löschen. Wenn diese demgegenüber größer als 30 nm ist, besteht die Tendenz, dass kein ausreichender optischer Kontrast erhalten wird und die Wärmekapazität zunimmt, wodurch die Aufzeichnungsempfindlichkeit leicht schlecht wird, was unerwünscht ist. Darüber hinaus nimmt die Volumenveränderung der Aufzeichnungsschicht infolge der Phasenveränderung in dem Maße zu, wie die Aufzeichnungsschicht dick wird, und es häufen sich leicht mikroskopische Verformungen in den Schutzschichten und der Substratoberfläche während des wiederholten Überschreibens an, was zu einer Rauschzunahme führt.
  • Wenn weiterhin die Dicke 30 nm übersteigt, wird die Verschlechterung infolge eines wiederholten Überschreibens leicht beträchtlich, was unerwünscht ist. Insbesondere vom Standpunkt der Lebensdauer bei einem wiederholten Überschreiben beträgt die Dicke vorzugsweise höchstens 25 nm.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Aufzeichnungsschicht 3 wie in Anspruch 1 definiert, welche sowohl im Kristall- als auch im amorphem Zustand stabil ist und gleichzeitig zu einem Phasenübergang bei hoher Geschwindigkeit zwischen den zwei Zuständen fähig ist und welche eine SbTe-Legierung in der Nähe des eutektischen Sb70Te30-Punktes als Hauptkomponente enthält.
  • Wie oben stehend erwähnt, beruht die Abhängigkeit von der Lineargeschwindigkeit des Mediums der vorliegenden Erfindung hauptsächlich auf der Sb70Te30-Zusammensetzung mit einem eutektischen Punkt und wird durch das Sb/Te-Verhältnis beeinflusst.
  • Folglich wird als die Zusammensetzung für die Aufzeichnungsschicht ein dünner Film einer Legierung aus Mw(SbzTe1-z)1-w, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, eingesetzt, worin 0 ≤ w ≤ 0,2, 0,5 ≤ z ≤ 0,9 und M mindestens ein Element darstellt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Zn, Sn, Si, Cu, Au, Ag, Pd, Pt, Pb, Cr, Co, O, N, S, Se, Ta, Nb, V, Bi, Zr, Ti, Mn, Mo, Rh und den Seltenerdelementen.
  • Um die hohe Lineargeschwindigkeit zu erfüllen, kann die Menge an Sb erhöht werden. Wenn diese jedoch zu stark erhöht wird, wird die Stabilität der amorphen Markierungen leicht beeinträchtigt. Daher beträgt die Menge an Sb 0,5 ≤ z ≤ 0,9, stärker bevorzugt 0,6 ≤ z ≤ 0,8. Bi wird eingebracht, um die Kristallisationsgeschwindigkeit, und die Kristallisationstemperatur durch deren Substituierung für einen Teil von Sb fein einzustellen.
  • In, Ga, Sn, Si und Pb haben die Wirkung einer Erhöhung der Archivierungsstabilität durch Erhöhung der Kristallisationstemperatur. Weiterhin bilden In und Ga eine Grenzfläche zwischen amorphen Markierungen und der Kristallregion und dienen der Reduzierung von Rauschen bei der Markierungslängenaufzeichnung, d. h. Markierungsranddetektion.
  • Ag, Zn, Cu, Au, Ag, Pd, Pt, Cr, Co, Zr, Ti, Mn, Mo, Rh und Seltenerdelemente selbst oder ihre Verbindungen mit Sb oder Te besitzen hohe Schmelzpunkte und fällen somit als feindispergierte Cluster unter Bildung von Kristallnuklei aus und tragen somit zu einer Kristallisation bei hoher Geschwindigkeit bei. Wenn diese jedoch zu viele sind, tendieren sie zu einer Beeinträchtigung der Stabilität von amorphen Markierungen. O, S, Se und Te gehören zu derselben Familie und diese sind wirksam für die Feineinstellung der Kristallisationstemperatur, des Brechungsindex und der Viskosität der eutektischen Sb70Te30-Legierung durch den Eintritt in ein Kettennetzwerk von Te.
  • Wenn irgendeines der Additivelemente 20 Atom-% übersteigt, ist es wahrscheinlich, dass dadurch eine Segregation oder Phasentrennung verursacht wird. Insbesondere kommt es leicht zu einer Segregation durch wiederholtes Überschreiben, wodurch das Aufzeichnen nicht unter einer stabilisierten Bedingung durchgeführt werden kann, was unerwünscht ist.
  • Vom Standpunkt der Lebensdauer bei wiederholtem Überschreiben beträgt jedes Atom vorzugsweise höchstens 10 Atom-%. Insbesondere wenn O, S, N, oder Se 5 Atom-% übersteigt, wird die Kristallisationsgeschwindigkeit leicht langsam, und ein solches Element sollte besser höchstens 5 Atom-% betragen.
  • Als ein spezifisches bevorzugtes Beispiel kann eine Aufzeichnungsschicht aus MaαInβSbγTeη genannt werden, worin Ma Zn ist, 0,03 ≤ α ≤ 0,1, 0,03 ≤ β ≤ 0,08, 0,55 ≤ γ ≤ 0,65, 0,25 ≤ η ≤ 0,35, 0,06 ≤ α + β ≤ 0,13 und α + β + γ + η = 1 ist.
  • Es ist wirksam, die Archivierungsstabilität durch Erhöhen der Kristallisationstemperatur zu erhöhen, und um die Lagerungsstabilität bei Raumtemperatur sicherzustellen, ist es erforderlich, dass diese mindestens 3 Atom-% beträgt. Weiterhin ist diese zur Bildung einer glatten Grenzfläche zwischen einer amorphen Markierung und einer Kristallregion in der Lage und zur Reduzierung von Rauschen bei der Markierungslängenaufzeichnung, d. h. der Markierungsranddetektion, in der Lage. Wenn diese mit mehr als 8 Atom-% enthalten ist, kommt es möglicherweise zu einer Phasentrennung und eine Segregation tritt möglicherweise durch Überschreiben auf, was unerwünscht ist. Stärker bevorzugt beträgt die Menge von In 5 bis 8 Atom-%.
  • Ag oder Zn wird zur Erleichterung der Initialisierung eines amorphen Films unmittelbar nach der Filmbildung verwendet. Dies sorgt für eine ausreichende Wirksamkeit, wenn sie in einer Menge von höchstens 10 Atom-% eingebracht werden, obwohl die Menge von dem Initialisierungsverfahren abhängen kann. Wenn diese zu hoch ist, wird die Ar chivierungsstabilität leicht beeinträchtigt oder der Jitter während der oben stehenden Markierungsendendetektion tendiert dazu sich zu verschlechtern, was unerwünscht ist.
  • Wenn Ag oder Zn und In zusammengenommen 13 Atom-% übersteigen, kommt es leicht zu einer Segregation während eines wiederholten Überschreibens, was unerwünscht ist.
  • Als ein weiteres bevorzugtes Beispiel der Aufzeichnungsschicht kann eine Legierung mit einer Zusammensetzung MbvMcy(SbxTe1-x)1-y-v genannt werden, worin Mb mindestens ein Vertreter gewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag und Zn ist, Mc Sn ist, 0,6 ≤ x ≤ 0,8, 0,01 ≤ y ≤ 0,15, 0,01 ≤ v ≤ 0,15 und 0,02 ≤ y + v ≤ 0,2 ist.
  • Andererseits besteht durch die Zugabe von Sn die Tendenz, dass Zeit für die Initialisierung (Kristallisation des Films wie abgeschieden) benötigt wird.
  • Die Dicken der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschichten sind so gewählt, dass die Absorptionseffizienz des Laserstrahls gut ist und die Amplitude des Aufzeichnungssignals, d. h. der Kontrast zwischen dem beschriebenen Zustand und dem unbeschriebenen Zustand groß ist unter Berücksichtigung nicht nur der oben stehend genannten Beschränkung vom Standpunkt der mechanischen Festigkeit und der Zuverlässigkeit, sondern auch der optischen Interferenzwirkung infolge der Mehrschichtstruktur.
  • Der Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung beruht in der Verwendung einer Reflektionsschicht 5 mit einer besonders niedrigen Volumenresistivität zur Verbesserung des Bereichs der Lineargeschwindigkeit oder des Schreibleistungsbereichs.
  • Insbesondere wenn die obere Schutzschicht 4 relativ dick gemacht wird mit einem Wert von mindestens 30 nm, kann ein bemerkenswerter Effekt erzielt werden.
  • Es wurde immer angenommen, dass, wenn die obere Schutzschicht zu dick ist, die Zeit, bis die Wärme der Aufzeichnungsschicht 3 die Reflektionsschicht 5 erreicht, dazu tendiert, lang zu sein, und die Wärmeabfuhrwirkung durch die Reflektionsschicht 5 nicht wirksam funktioniert.
  • Obwohl es einige Fälle gab, in welchen die obere Schutzschicht 4 dick gemacht ist, waren spezifische praktische Anwendungen gewöhnlich auf ein Pit-Positions-Aufzeichnungsverfahren beschränkt, und das Hauptziel war gewöhnlich die Unterdrückung der Wärmeabfuhr zu der Reflektionsschicht und die Erhöhung der Empfindlichkeit bei der Aufzeichnung mit einer hohen Lineargeschwindigkeit von mindestens 10 m/s (US-Patente 5 665 520 und 5 674 649).
  • Laut der Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung jedoch tendiert bei einer Anwendung für die Markierungslängenaufzeichnung, wenn die obere Schutzschicht einfach dick gemacht wird, die Abkühlungsrate der zum Zeitpunkt des Aufzeichnens geschmolzenen Aufzeichnungsschicht dazu gering zu sein, wodurch das Problem entsteht, dass die Bildung einer guten amorphen Markierung verhindert wird, und der Jitter tendiert dazu, sich zu verschlechtern. Das heißt, die Umkristallisation wird während der erneuten Verfestigung beschleunigt, wodurch eine grobkörnige Zone entlang der Peripherie einer amorphen Markierung gebildet wird, wodurch der Jitter zu einer spürbaren Verschlechterung bei der Markierungslängenaufzeichnung für das Detektieren des Markierungsrandes im Gegensatz zu dem Detektieren der Position der Markierung tendiert.
  • Weiterhin gibt es das Problem, dass sich eine plastische Verformung im Inneren der oberen Schutzschicht 4 infolge des Wärmezyklus eines wiederholten Überschreibens anhäuft und die Verschlechterung schreitet vermutlich mit der Anzahl der Überschreibungen voran. Dieses Problem wird noch deutlicher im Falle einer Markierungslängenaufzeichnung, wo lange Markierungen beteiligt sind, als im Fall einer Markierungspositionsaufzeichnung, die hauptsächlich aus Kurzlängenmarkierungen gebildet ist.
  • Die oben stehenden Probleme werden deutlich, wenn die Lineargeschwindigkeit während des Aufzeichnens bei einem Wert von höchstens 10 m/s, insbesondere bei höchstens 5 m/s niedrig ist. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, dass die Abkühlungsrate der Aufzeichnungsschicht von der relativen Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem für das Aufzeichnen verwendeten fokussierten Laserstrahl abhängt und die Abkühlungsrate in dem Maße abnimmt, wie die Lineargeschwindigkeit abnimmt. Die Abnahme der Abkühlungsrate verstärkt weiter die oben stehend genannten Probleme, wie die Verhinderung einer Bildung von amorphen Markierungen und die Zunahme thermischer Schäden während des Aufzeichnens.
  • In dem oben stehend genannten Stand der Technik soll die Aufzeichnungsempfindlichkeit bei einer Lineargeschwindigkeit von mindestens 5 m/s, insbesondere von mindestens 10 m/s verbessert werden, und es wird nichts über die Probleme bei einer solch niedrigen Lineargeschwindigkeit gesagt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann beim Aufzeichnen/Abrufen bei einer geringen Lineargeschwindigkeit der Phasenunterschied δ infolge der Phasenveränderung vorteilhafter Weise durch Kombinieren einer Reflektionsschicht 5 mit einer besonders niedrigen Volumenresistivität gegenüber der oberen Schutzschicht 4, welche dick ausgebildet ist, genutzt werden, und es ist ebenfalls möglich, eine Wirkung zu erzielen, dass die Aufzeichnungsempfindlichkeit und die lineare Geschwindigkeitsabhängigkeit über der herkömmlichen Schnell-Abkühl-Struktur mit einer dünnen oberen Schutzschicht verbessert werden kann.
  • Demzufolge beträgt die Dicke der oberen Schutzschicht vorzugsweise 30 bis 60 nm, stärker bevorzugt 40 bis 60 nm.
  • Selbst wenn die Wirkung des Phasenunterschieds δ nicht positiv genutzt wird, besteht hier ein Vorteil in der Verwendung einer relativ dicken oberen Schutzschicht und einer Reflektionsschicht 5 mit einer besonders geringen Volumenresistivität.
  • Dies lässt sich wie folgt unter Bezugnahme auf 14 erläutern.
  • Für das Aufzeichnen ist es zuerst erforderlich, die Temperatur der Aufzeichnungsschicht zumindest auf die Höhe des Schmelzpunktes zu erhöhen. Allerdings erfordert die Wärmeleitung eine begrenzte Zeit und in den Temperaturerhöhungsverfahren (nicht mehr als anfangs einige wenige zig Nanosekunden) ist die Wärmeleitung in Richtung der Ebene nicht deutlich erkennbar und die Temperaturverteilung wird im Wesentlichen allein durch die Wärmeleitung in Richtung der Dicke bestimmt (14a). Wenn demzufolge der vordere Endbereich einer Aufzeichnungsmarkierung auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt werden soll, ist diese Wärmeleitung in Richtung der Dicke wirksam.
  • Andererseits wird nach einigen zig-Nanosekunden ab Initiierung der Erwärmung die Veränderung in Richtung der Ebene der Temperaturverteilung infolge der Wärmeleitung in Querrichtung bedeutend, wie in 14(b) gezeigt, weil in Richtung der Dicke der tatsächliche Bereich für die Wärmeausbreitung in einem Abstand von höchstens 0,1 μm erfolgt, wohingegen in Richtung der Ebene der tatsächliche Bereich der Wärmeausbreitung in der Größenordnung von 1 μm liegt.
  • Insbesondere die Abkühlungsrate der Aufzeichnungsschicht, welche das Verfahren für die Umwandlung in den amorphen Zustand bestimmt, hängt von dieser Ebenenverteilung ab, und die oben stehend genannte Lineargeschwindigkeitsabhängigkeit der Abkühlungsrate wird durch diese Ebenenverteilung bestimmt.
  • Bei einer niedrigen Lineargeschwindigkeit ist die Scan-Geschwindigkeit eines Laserstrahls langsam, wodurch sich innerhalb derselben Bestrahlungszeit das Erwärmen auf den peripheren Bereich während des Scannens ausdehnt, wodurch der Einfluss der Wärmeleitung in der Ebenenrichtung beträchtlich ist.
  • Weiterhin ist der Einfluss der Wärmeleitung in der Ebenenrichtung beträchtlich auch im hinteren Endbereich einer langen Markierung, welche mit einem Aufzeichnungslaserstrahl kontinuierlich über einen relativ langen Zeitraum bestrahlt wird.
  • Demzufolge, um eine Markierungslängenaufzeichnung richtig innerhalb eines breiten Lineargeschwindigkeitsbereichs durchzuführen, so dass das Verhältnis der maximalen Lineargeschwindigkeit zu der minimalen Lineargeschwindigkeit während der Aufzeichnung mindestens das zweifache wird, ist es erforderlich, nicht nur die Zeitveränderung oder die Temperaturverteilung in Richtung der Dicke genau zu steuern, sondern auch die Zeitveränderung und die Temperaturverteilung in Richtung der Ebene.
  • In der 14(b) kann, wenn die obere Schutzschicht so ausgebildet ist, dass sie ein geringes Wärmeleitvermögen und eine geeignete Dicke besitzt, ein bestimmter Verzö gerungseffekt gegenüber der Wärmeausdehnung zu der Reflektionsschicht herbeigeführt werden, wodurch es einfach wird, die Temperaturverteilung in Richtung der Ebene zu steuern.
  • Die herkömmliche so genannte "rasch kühlende Struktur" war für die Bildung von amorphen Markierungen, die frei von groben Körnern sind, durch Umkristallisation wirksam, doch sie führte eine Verschlechterung der Aufzeichnungsempfindlichkeit herbei, da die Dicke der oberen Schutzschicht höchstens 30 nm betrug und dieser Wirkung der Verzögerung der Wärmeleitung nicht ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt wurde.
  • Das Wärmeleitvermögen der in der vorliegenden Erfindung erläuterten Reflektionsschicht ist das Wärmeleitvermögen im Zustand eines Dünnfilms, der tatsächlich auf der oberen Schutzschicht gebildet ist. Das Wärmeleitvermögen eines Dünnfilms ist in der Regel im Wesentlichen von dem Wärmeleitvermögen der Hauptmasse verschieden und in der Regel geringer. Insbesondere wenn die Dicke weniger als 40 nm beträgt, kann es vorkommen, dass das Wärmeleitvermögen um mindestens 1 Größenordnung abnimmt infolge des Einflusses der Inselstruktur in der Anfangsstufe des Wachstums des Films, was unerwünscht ist.
  • Weiterhin ist die Kristallisierbarkeit oder die Menge der Verunreinigungen vermutlich unterschiedlich in Abhängigkeit von der Filmbildungsbedingung, wodurch das Wärmeleitvermögen selbst mit derselben Zusammensetzung unterschiedlich sein kann.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Wärmeleitvermögen der Reflektionsschicht direkt gemessen werden, um die Reflektionsschicht 5 zu definieren, welche gute Charakteristika zeigt. Allerdings kann der Grad des Wärmeleitvermögens mittels des elektrischen Widerstands geschätzt werden, da das Wärmeleitvermögen und das elektrische Leitvermögen in einem guten proportionalen Verhältnis mit einem Material stehen, bei welchem hauptsächlich Elektronen die Wärme- oder elektrische Leitfähigkeit bestimmen, wie einem Metallfilm.
  • Der elektrische Widerstand einer dünnen Schicht kann durch die Resistivität, die durch ihre Dicke oder die Fläche des Messbereichs festgelegt ist, angegeben werden. Die Volumenresistivität und die Blattresistivität können durch ein gängiges Vierfach-Nachweisverfahren gemessen werden und diese sind gemäß JIS K7194 vorgeschrieben.
  • Durch eine solche Resistivität können Daten weitaus einfacher und mit einer weitaus besseren Reproduzierbarkeit als durch die tatsächliche Messung des Wärmeleitvermögens selbst erhalten werden.
  • In der vorliegenden Erfindung besitzt die Reflektionsschicht eine Volumenresistivität von 20 bis 150 nΩ·m, vorzugsweise von 20 bis 100 nΩ·m. Ein Material mit einer Volumenresistivität von weniger als 20 nΩ·m kann kaum in einem Dünnfilmzustand erhalten werden. Selbst wenn die Volumenresistivität größer als 150 nΩ·m ist, kann die Blattresistivität gering gemacht werden, wenn die Filmdicke zum Beispiel mindestens 300 nm gemacht wird. Allerdings wurde für die Untersuchung durch den Erfinder der vorliegenden Anmeldung keine ausreichende Wärmeabfuhrwirkung erzielt, selbst wenn die Blattresistivität mit einem solchen Material mit einer hohen Volumenresistivität verringert wird. Es wird angenommen, dass mit einem dicken Film die Wärmekapazität pro Flächeneinheit zunimmt, wodurch die Wärmeabfuhr der Reflektionsschicht selbst dazu tendiert, gering zu sein. Weiterhin wird mit einem solchen dicken Film für die Filmbildung Zeit benötigt und die Materialkosten nehmen zu. Folglich ist dies vom Standpunkt der Herstellungskosten nicht erwünscht.
  • Demzufolge ist es besonders bevorzugt, ein Material mit einer geringen Volumenresistivität zu verwenden, so dass mit einer Filmdicke von höchstens 300 nm eine Blattresistivität von 0,2 bis 0,9 Ω/☐ erzielt werden kann.
  • Um eine solche geringe Volumenresistivität zu erreichen, wird ein im Wesentlichen reiner Al-(einschließlich reiner Al-)Film mit einem Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 2 Atom-% oder ein im Wesentlichen reiner Au-(einschließlich reiner Au-)Film mit einem Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 5 Atom-% gemäß der Erfindung verwendet.
  • Insbesondere ist ein für die vorliegende Erfindung geeignetes Al-Metallmaterial vorzugsweise eine Legierung vom Al-Mg-Si-Typ, die 0,3 bis 0,8 Gew.-% Si und 0,3 bis 1,2 Gew.-% Mg enthält.
  • Weiterhin ist bekannt, dass mit einer Al-Legierung, die 0,2 bis 2 Atom-% Ta, Ti, Co, Cr, Si, Sc, Hf, Pd, Pt, Mg, Zr, Mo oder Mn in AI enthält, die Volumenresistivität zunimmt und die Ätzhügelbeständigkeit verbessert wird im Verhältnis zu der Konzentration des hinzugefügten Elements, und eine solche Legierung kann im Hinblick auf die Lebensdauer, die Volumenresistivität und die Filmbildungsgeschwindigkeit verwendet werden.
  • Mit der Al-Legierung tendiert, falls die Menge der Additivkomponente weniger als 0,2 Atom-% beträgt, die Ätzhügelbeständigkeit dazu, in vielen Fällen ungenügend zu sein, obwohl dies von den Filmbildungsbedingungen abhängen kann. Weiterhin, wenn diese 2 Atom-% übersteigt, kann die oben stehend genannte geringe Resistivität nicht erreicht werden.
  • Wenn die Archivierungsstabilität von Bedeutung ist, ist die Additivkomponente vorzugsweise Ta.
  • Wenn die Archivierungsbeständigkeit von Bedeutung ist, ist die Additivkomponente vorzugsweise Ti oder Mg.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung wiesen nach, dass mit dem Additivelement zu Al die Volumenresistivität im Verhältnis zu der Konzentration des Additivelements zunimmt.
  • In der Regel wird angenommen, dass die Zugabe einer Verunreinigung dazu tendiert, die Kristallteilchengröße zu verringern und die Elektronenstreuung an der Korngrenze zu erhöhen unter Verringerung der Wärmeleitfähigkeit. Es ist erforderlich, die Menge der hinzugefügten Verunreinigung einzustellen, um das hohe Wärmeleitvermögen des Materials selbst durch Erhöhen der Kristallteilchengröße zu erzielen.
  • Um eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erzielen, ist es bevorzugt, die Menge der Verunreinigung zu verringern, wie oben stehend erwähnt. Demgegenüber tendiert reines Metall von Al oder Ag dazu, bezüglich der Korrosionsbeständigkeit oder der Ätzhügel unterlegen zu sein. Demzufolge wird die optimale Zusammensetzung bestimmt, unter Berücksichtigung beider Aspekte.
  • Weiterhin wird die Reflektionsschicht in der Regel durch ein Sputterverfahren oder ein Vakuum-Abscheidungsverfahren gebildet, wobei die Gesamtmenge der Verunreinigungen verringert wird einschließlich der Mengen an Verunreinigungen in dem Ziel oder dem Dampfabscheidungsmaterial selbst und der Feuchtigkeit und der Sauerstoffmenge, die während des Filmbildungsbetriebs eingetragen wurden. Um die Menge der Verunreinigung auf weniger als 2 Atom-% zu verringern, beträgt der Hintergrunddruck der Prozesskammer vorzugsweise höchstens 1 × 10–3 Pa.
  • Wenn die Filmbildung unter einem Hintergrund- bzw. Backgrounddruck von mindestens 1 × 10–4 Pa durchgeführt wird, wird die Filmbildungsgeschwindigkeit vorzugsweise auf mindestens 1 nm/s, vorzugsweise auf mindestens 10 nm/s eingestellt, um dadurch den Einschluss von unerwarteten Verunreinigungen zu verhindern.
  • Andernfalls, wenn das zusätzliche Element bewusst in einer Menge von mehr 1 Atom-% enthalten ist, ist es ratsam, die Filmbildungsgeschwindigkeit auf einem Niveau von mindestens 10 nm/s einzustellen, um dadurch den Einschluss von unerwarteten Verunreinigungen zu minimieren.
  • Die Kristallisierbarkeit der Verunreinigungszusammensetzung in der Schicht hängt auch von dem Verfahren zur Herstellung des Legierungstargets, das zum Sputtern verwendet wird, und dem Sputtergas (Ar, Ne, Xe oder dergleichen) ab.
  • Wie oben stehend erwähnt, kann die Volumenresistivität im Zustand eines Dünnfilms nicht einfach durch das Metallmaterial und die Zusammensetzung bestimmt werden. Demzufolge, selbst wenn ein Al-Legierungs-Reflektionsschichtmaterial im Stand der Technik spezifiziert ist (JP-A-3-1 338, JP-A-1-169 571, JP-A-1-208 744 und JP-A-2- 128 332), wird im Stand der Technik nicht die Schichtstruktur der vorliegenden Erfindung gelehrt.
  • Weiterhin wird, wie oben stehend erwähnt, gemäß der vorliegenden Erfindung ein hohes Wärmeleitvermögen der Reflektionsschicht durch die Volumenresistivität gesichert, welche leicht und exakt gemessen werden kann, um die Wärmeableitungswirkung der Reflektionsschicht sicherzustellen, wobei besondere Aufmerksamkeit dem Wärmeleitvermögen im Zustand eines tatsächlich auf einer Speicherplatte gebildeten Dünnfilms gilt. Im Vergleich mit dem Stand der Technik, in welchem bloß auf die Legierungszusammensetzung oder die Wärmeleitfähigkeit der Masse Bezug genommen wird, sind die industriellen Vorteile der vorliegenden Erfindung beträchtlich. Ferner unterscheidet sich das Wärmeleitvermögen im Zustand eines Dünnfilms wesentlich von dem Wärmeleitvermögen der Masse und hängt nicht nur von der Zusammensetzung ab, sondern auch von der Filmbildungsbedingung. Deshalb ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung keine bloße Substitution von Parametern innerhalb des optimalen Bereichs für das Wärmeleitvermögen ist.
  • Es ist ebenfalls wirksam, die Reflektionsschicht in einer Mehrschichtstruktur zu bilden, um ein noch höheres Wärmeleitvermögen und eine höhere Zuverlässigkeit zu erzielen.
  • Die Mehrschichtstruktur der Reflektionsschicht ist ebenfalls wirksam, um eine gewünschte Blattresistivität mit einer gewünschten Schichtdicke durch Kombinieren eines Materials mit einer hohen Volumenresistivität und eines Materials mit einer geringen Volumenresistivität zu erhalten.
  • Es ist bevorzugt, dass die Reflektionsschicht zu einer Mehrschicht-Reflektionsschicht gemacht wird, welche eine Vielzahl von Metallfilmen umfasst, so dass die Gesamtdicke 40 bis 300 nm beträgt und mindestens 50 % der Dicke der Mehrschicht-Reflektionsschicht aus einer dünnen Metallschicht (die eine Mehrschichtstruktur aufweisen kann) mit einer Volumenresistivität von 20 bis 150 nΩ·m aufgebaut ist.
  • In der vorliegenden Erfindung ist das Material für die obere Schutzschicht 4 vorzugsweise eines mit einem geringen Wärmeleitvermögen, so dass die Wirkung für die Ver langsamung der Wärmeleitung durch die mäßig dicke obere Schutzschicht von 30 bis 60 nm in ausreichender Weise erzielt werden kann.
  • Insbesondere ist das Material vorzugsweise ein Verbund- bzw. mehrschichtiges Dielektrikum aus einer wärmebeständigen Verbindung, welche 20 bis 90 Mol-% von einem oder mehreren aus ZnS, ZnO, TaS2 und ein Seltenerdsulfid enthält und welche einen Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt von mindestens 1000°C aufweist.
  • Insbesondere ist es vorzugsweise ein mehrschichtiges Dielektrikum, das 50 bis 90 Mol-% eines Sulfids eines Seltenerdelements wie La, Ce, Nd oder Y enthält.
  • Oder der Bereich der Zusammensetzung von ZnS, ZnO oder eines Seltenerdsulfids ist vorzugsweise 70 bis 90 Mol-%.
  • Das damit zu vermischende wärmebeständige Verbindungsmaterial und das einen Schmelzpunkt oder einen Zersetzungspunkt von mindestens 1000°C aufweist, kann zum Beispiel ein Oxid, Nitrid oder Carbid z. B. von Mg, Ca, Sr, Y, La, Ce, Ho, Er, Yb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Si, Ge oder Pb oder ein Fluorid z. B. von Ca, Mg oder Li sein.
  • Insbesondere ist das mit ZnO zu vermischende Material vorzugsweise ein Sulfid eines Seltenerdelements, wie Y, La, Ce oder Nd, oder eine Mischung eines solchen Sulfids und Oxids.
  • Unter den herkömmlichen Materialien für die Schutzschichten besitzen Dünnfilme im Wesentlichen aus SiO2, Ta2O5, Al2O3, AlN oder SiN hohe Wärmeleitfähigkeiten für sich, was unerwünscht ist.
  • Es ist offenbart, dass die Dicke der oberen Schutzschicht aus ZnS:SiO2 auf 30 bis 60 nm festgelegt ist und eine Al-Legierung, die 0,5 bis 5 Atom-% an Verunreinigungen enthält, für die Reflektionsschicht verwendet wird (JP-A-7-262 613). Jedoch soll dieser Stand der Technik die Empfindlichkeit durch Begrenzen der Wärmeabfuhr auf die Reflektionsschicht verbessern, zum Beispiel durch die Offenbarung, dass die Dicke der Reflektionsschicht vorzugsweise höchstens 100 nm zur Erhöhung der Empfindlichkeit beträgt. Mithin offenbart diese nichts über die Idee der vorliegenden Erfindung, so dass das Wärmeleitvermögen der Reflektionsschicht im Zustand eines Dünnfilms auf das besonders hohe Wärmeleitvermögen begrenzt ist, um die Abkühlungsrate hoch zu halten. Damit, selbst wenn im Stand der Technik ein Fall genannt wird, welcher eine ähnliche Zusammensetzung für die Reflektionsschicht zeigt, lehrt der Stand der Technik nichts über die Reflektionsschicht mit einer geringen Volumenresistivität.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zumindest möglich, die Charakteristik bei einer hochdichten Markierungsaufzeichnung zu verbessern, dadurch dass sie eine Verbesserung der Aufzeichnungsempfindlichkeit und Bildung guter amorpher Markierungen (Verhinderung der Umkristallisation) bei der Markierungslängenaufzeichnung in einer Region mit einer geringen Lineargeschwindigkeit von nicht höher als 10 m/s sicherstellt, für welche der Stand der Technik unzureichend war. Weiterhin wurde für diesen Zweck der Bedeutung des Wärmeleitvermögens im Zustand eines tatsächlichen Dünnfilms Aufmerksamkeit geschenkt und es wurde der Volumenresistivität Aufmerksamkeit geschenkt, welche einfach und exakt gemessen werden kann. Dies ist wichtig, um die Produktionssteuerung zu erleichtern und um die Wirkung der vorliegenden Erfindung in einem Massenherstellungsverfahren sicherzustellen. Darüber hinaus offenbart der oben stehend genannte Stand der Technik nichts über den Phasenunterschied und die Rillengeometrie, die im Hinblick auf die Kompatibilität mit einem optischen Aufzeichnungsmedium für die ausschließliche Verwendung zum Abrufen bestimmt ist, welches Pits benutzt.
  • Es wird nun die Ausführungsform eines bevorzugten Designs der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das heißt, es wird eine stabile Spurfolgecharakteristik erhalten, während gleichzeitig der Kontrast auf ein hohes Level gebracht wird durch Optimieren des optischen Designs. Es ist insbesondere beabsichtigt, ein Medium bereitzustellen, welches leicht mit einer CD oder DVD kompatibel ist, wodurch der Kontrast und das Spurfolgesignal unter Ausnutzung des Phasenunterschieds in Pits erhalten werden.
  • In der vorliegenden Erfindung wird dieser Kontrast durch Modulation definiert.
  • Die Modulation (im Folgenden einfach als Mod bezeichnet) wird durch das Verhältnis der Amplitude eines Umhüllungs-Abrufsignals zu dem oberen Grenzwert davon definiert, wenn ein statistisches Muster, das alle Markierungslängen enthält, bei der Markierungslängen-modulierten Aufzeichnung aufgezeichnet wird und das Abrufsignal in einem Gleichstrom-Kopplungszustand festgestellt wird: Mod = (Amplitude des Hüllen-Abrufsignals)/(oberer Grenzwert der Hülle) (2)
  • Um ein hohes SN-(Signal-zu-Rausch-)Verhältnis zu realisieren, muss diese Modulation hoch eingestellt werden.
  • Als ein noch spezifischeres Beispiel muss zur Sicherstellung der Kompatibilität mit CD-RW, DVD oder CD als wiederbeschreibbare DVD die in den CD- oder DVD-Standards festgelegte Modulation auf ein hohes Niveau gebracht werden.
  • Die Modulation bei einer CD oder DVD ist durch das Verhältnis von I11/Itop (oder I14/Itop definiert, worin Itop die Spitzensignalstärke der längsten Markierung ist (11T bei CD und 14T bei DVD) und I11 (oder I14) die Signalamplitude bei dem Gleichstrom-Abrufsignal ist (das Abrufsignal, welches eine Gleichstromkomponente enthält), wenn ein zufälliges Signal aufgezeichnet wird, wie in 2 gezeigt.
  • Die Signalamplitude I11 (oder I14) entspricht der Amplitude des Hüllenabrufsignals in der oben stehenden Definition und Itop entspricht dem oberen Grenzwert davon. Die Bedingung betreffend die Modulation bei einer wiederbeschreibbaren CD oder DVD ist etwas lascher im Vergleich mit der Bedingung für die ausschließliche Verwendung für das Abrufen, und es ist allgemein erwünscht, dass Mod > 0,5 ist.
  • Itop entspricht in der Tat dem Reflektionsvermögen in der Rille an einem Zwischenmarkierungsbereich (Kristallzustand).
  • Demgegenüber muss in dem Fall, wo die in einer Rille, die schmaler als eine Breite von 1 μm ist, auf aufgezeichnete amorphe Markierung durch einen fokussierten Laserstrahl mit einem Durchmesser von gleicher Größe ausgelesen wird, die Interferenz einer ebenen Welle berücksichtigt werden.
  • Die Abrufsignal-Amplitude I11 hängt sowohl von dem Intensitätsunterschied Iref des reflektierten Lichts von dem Kristallbereich als auch dem amorphen Bereich des Phasenänderungsmediums und dem Reflektionsvermögensunterschieds Iphase aufgrund des Phasenunterschieds ab.
  • Das bedeutet, es ist notwendig, den Phasenunterschied δ zwischen dem reflektierten Licht von der amorphen Markierung und dem Kristallzustand zu berücksichtigen, weil der Phasenunterschied zwischen der amorphen Markierung und dem Kristallzustand für die gleiche Wirkung sorgt wie das Vorhandensein eines Pits mit unterschiedlicher Tiefe.
  • Die Signalamplitude in einem solchen Fall kann in etwa durch die folgende Formel (3) als die Summe der Amplitude Iref infolge des Reflektionsvermögensunterschieds und der Amplitude Iphase Infolge des Phasenunterschieds angegeben werden: I11 = Iref + Iphase (3)
  • Wie in 3 gezeigt, ist der Phasenunterschied δ durch die folgende Formel (4) definiert in einem Fall, wo ein Aufzeichnungsmedium mit der oben stehend beschriebenen Mehrschichtstruktur durch einen Abruf-Laserstrahl von der Rückseite des Substrats bestrahlt wird, um das reflektierte Licht auszulesen: δ = (Phase von reflektierter Welle, welche die Kristallregion passiert hat) – (Phase der reflektierten Welle, welche die amorphe Region passiert hat) (4)
  • Ein negatives δ sieht eine Wirkung vor, als wenn die Rillentiefe bei dem amorphen Markierungsbereich tiefer wird, und ein positives δ sieht eine Wirkung vor, als wenn die Rillentiefe bei dem amorphen Markierungsbereich flacher wird. Allerdings kann die Phase auf eine Periode von 2π verringert werden. Demzufolge kann in einem Fall, wo –π < Phasenunterschied < 0 ist, der Phasenunterschied durch einen Wert innerhalb eines Bereichs von π < Phasenunterschied < 2π (oder umgekehrt) ersetzt werden.
  • Wenn andererseits die Aufzeichnung in einer Rille durchgeführt wird, liegt ein Phasenunterschied aufgrund der durch die folgende Formel angegebenen Rillentiefe vor. Φ = (Phase einer reflektierten Welle vom Land) – (Phase von reflektierter Welle von der Rille) (5)
  • Hier ist, wenn der Brechungsindex des Substrats n ist und d die Rillentiefe ist, der Phasenunterschied spezifisch durch die folgende Formel angegeben: Φ = –4πnd/λ (6)
  • Gemäß dieser Definition ist Φ < 0; da die Rille näher gelegen ist gegenüber dem auf die Substratoberfläche einfallenden Strahl. In der Regel ist d so gewählt, dass |Φ|. Das heißt, –π < Φ < 0. Wie oben stehend erwähnt, kann dasselbe Resultat erhalten werden, selbst wenn 2π hinzukommt, und demzufolge kann die Formel als –π < Φ < 2π umgeschrieben werden.
  • Für die lokale Interferenz von ebenen Wellen bei einem Laserstrahl ist es notwendig, die Summe des Phasenunterschieds Φ aufgrund dieser Rillentiefe und des Phasenunterschieds δ aufgrund der Phasenänderung zu berücksichtigen, angegeben durch die folgende Formel: Δ = δ + Φ = δ – 4πnd/λ (7)
  • Demzufolge ist eine lokal gebildete amorphe Markierung, als wenn ein Pit mit einem Phasenunterschied δ in der Rille vorliegt, und es kann ein Kontrast von größer als oder lediglich dem Unterschied im Reflektionsvermögen zwischen dem Kristallzustand und dem amorphen Zustand manchmal erhalten werden. Das heißt, dies kann in einer Richtung beitragen, dass Iphase I11 erhöht.
  • Die Bedingung hierfür, d. h. um Iphase > 0 beim Aufzeichnen in der Rille zu genügen, ist Δ vorzugsweise in der Nähe von ±π. Dies entspricht der Bedingung, unter welcher die maximale Modulation mit einer CD unter Ausnutzung lediglich des Phasenunterschieds von Pits vorgenommen werden kann.
  • Aus der Formel (7) sollte sich, damit Δ nahe bei –π liegt, der Phasenunterschied δ vorzugsweise verändern, als wenn die Rille im amorphen Bereich tiefer werden würde. Das bedeutet, ist es bevorzugt, dass der Phasenunterschied δ der folgenden Formel genügt: –π < δ < 0 (8)
  • Damit eine wiederbeschreibbare Scheibe eines Phasenänderungssystems durch einen CD- oder DVD-Player für die ausschließliche Verwendung für den Abruf oder durch ein ROM-Laufwerk wiedergegeben wird, ist es erforderlich, nicht nur der Qualität des Aufzeichnungssignals Beachtung zu schenken, sondern auch dem Folgeregelungssignal.
  • Das heißt, eine solche Vorrichtung für die ausschließliche Verwendung für den Abruf nutzt Folgeregelungssignale, die aus Pits erzeugt werden für das Tracking bzw. Spurlagensystem oder zum Suchen einer speziellen Spur, und es gibt den Fall, wo eine solche Vorrichtung nicht notwendigerweise durch die Rille erzeugte Push-Pull- bzw. Gegentaktsignale effizient detektieren kann und hauptsächlich den Phasenunterschied δ einer aufgezeichneten Markierung nutzt. Deshalb ist es erforderlich, den Phasenunterschied δ durch eine Phasenänderung zu optimieren unter Berücksichtigung der Folgeregelungssignale.
  • Hier können die fraglichen Servosystemsignale Push-Pull-Signale und radialer Kontrast sein.
  • Hier ist der radiale Kontrast RC wie folgt definiert: RC = 2{(IL – IG)/(IL + IG)} (9)
  • Hier sind IL und IG die Intensitäten des reflektierten Lichts von dem Landbereich bzw. dem Rillenbereich.
  • Der radiale Kontrast wird bei der präzisen Steuerung für die präzise Bewegung auf einer vorbestimmten Anzahl von Spuren in der Nähe einer Zielspur verwendet.
  • Wie in 4 gezeigt, ist die reflektierte Lichtintensität ein Summensignal I1 + I2 = (A + C) + (B + D) von Lichtdetektoren, geteilt durch vier, und angeordnet auf beiden Seiten der Spurmitte. Hier ist I1 = A + C und I2 = B + D.
  • Praktisch gesehen werden die Intensitäten im Rillenbereich und dem Landbereich des Spurkreuzsignals, das unter einem Fokus-Servosystem allein erhalten wird, gemessen.
  • Der radiale Kontrast ist vor und nach der Aufzeichnung definiert. Der radiale Kontrast nach der Aufzeichnung wird mit Hilfe der Intensitäten ILa und IGa berechnet, die durch Mittelung der Signalstärken der aufgezeichneten reflektionsverminderten Bereiche durch einen Tiefpassfilter erhalten werden.
  • Ein Push-Pull-Signal PPb durch eine Rille vor der Aufzeichnung ist definiert durch: PPb = |I1 – I2 (10)
  • Ein Push-Pull-Signal PPa nach der Aufzeichnung wird gleichfalls mit Hilfe eines Mittelwerts der Differenzsignale definiert (der Wert nach dem Passieren durch einen Niederfrequenzfilter). Jedes davon ist eine gängige Definition.
  • Allerdings ist bei den CD-Standards PPb durch IG normiert und PPa ist durch Itop normiert. In einigen Fällen kann an Stelle von Itop ein durchschnittliches Reflektionsvermögen einer Rille nach der Aufzeichnung IGa oder (IGa + ILa)/2 für die Normierung verwendet werden.
  • Weiterhin wird als praktischer Servo-Schaltkreis, DPP (geteilter (= devided) Push-Pull) genannt, ein solcher zur Minimierung der Fluktuation von Servo-Signalen infolge der Aufzeichnung durch Hinzufügen eines Teilungsschaltkreises, welcher Push-Pull-Signale durch solche Reflektionswerte teilt, entworfen.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Amplitude eins Push-Pull-Signals selbst durch PPa oder PPb angegeben.
  • Weiterhin wird bei einer CD ein |I1 – I2|-Wert, welcher um 0,1 μm von der Spurmitte versetzt ist, verwendet. Dagegen wird in der vorliegenden Erfindung die Genauigkeit des absoluten Wertes von PPa selbst nicht berücksichtigt, und es wird in diesem Punkt keine Unterscheidung vorgenommen.
  • Die 5 zeigt eine schematische Ansicht von Signalen, die erzeugt werden, wenn ein Abnehmerkopf bzw. Abtaster in 4 eine Vielzahl von Rillen kreuzt.
  • Das bedeutet, dies repräsentiert einen von dem Lichtdetektor erhaltenen Output, wenn das Fokus-Servosystem eingeschaltet ist und das Spurfolgesystem ausgeschaltet ist. In der 5 ist das |I1 – I2| ein Signal nach I1- und I2-Signalen, nachdem die Aufzeichnung einen Tiefpassfilter (LPF) passiert hat, d. h. ein Durchschnittswert.
  • I1 und I2 weisen langsame Fluktuationen während des Kreuzens der Spuren auf, und zusätzlich zu dem Signal jedes Kanals wird eine Fluktuation wie in der Figur gezeigt infolge des Aufzeichnungssignals als Komponente mit hoher Frequenz nach dem Aufzeichnen überlagert. Weiterhin, obwohl der absolute Wert unterschiedlich ist, wird das Summensignal I = I1 – I2 ein Signal von ähnlichem Muster, und annähernd kann die Modulation einer Komponente mit hoher Frequenz von I1 und I2 als die gleiche wie die Modulation eines RF-Signals angesehen werden.
  • Insbesondere tendieren Push-Pull-Signale dazu, dass sie in der Umgebung kaum erhalten werden können, wo die Summe Δ der Phase Φ aufgrund der Rilletiefe und der Phasenunterschied δ zwischen dem Kristall und der amorphen Markierung ±π wird, was unerwünscht ist. Umgekehrt erreichen Push-Pull-Signale das Maximum in der Umgebung, wo Δ π/2 ist. Dieses Verhältnis zwischen dem Phasenunterschied und der Push-Pull-Intensität ist dasselbe wie die Push-Pull-Signalstarke mit CD unter Nutzung lediglich des Phasenunterschieds von Pits.
  • Um die Kompatibilität mit einem Laufwerk für die ausschließliche Verwendung für den Abruf sicherzustellen, welches den Pit-Phasenunterschied nutzt, ist es erwünscht, dass der Phasenunterschied zwischen –π/2 und –πP (oder zwischen π3/2 und 2π) im Hinblick auf das Gleichgewicht der Modulation und des Servosystemsignals liegt. Das heißt, vom Standpunkt der Kompatibilität mit einem Laufwerk für die ausschließliche Verwendung für den Abruf ist es ratsam, Δ innerhalb des folgenden Bereichs festzulegen: –π < Δ < –π/2 + π/8 (11)
  • Der Ausdruck +π/8 bedeutet, dass eine Fluktuation von π/8 von engen –π/2 als innerhalb eines zulässigen Bereichs liegend betrachtet werden kann. Wenn dieser jedoch über –π hinausgeht, wird die Polarität des Push-Pull-Signals umgekehrt, was unerwünscht ist.
  • Demgegenüber ist es innerhalb der Aufzeichnungsvorrichtung erwünscht, dass ein Push-Pull-Signal oder ein radialer Kontrastwert sich stark zwischen vor und nach der Aufzeichnung verändert, da das Spurfolgesystem oder die Suchleistung instabil sind. Das heißt, wenn der Einfluss von δ so groß ist, ergibt sich dieselbe Wirkung wie bei einer Veränderung der Rillengeometrie (insbesondere der Tiefe) zum gleichen Zeitpunkt wie beim Aufzeichnen, wodurch das Servosystemsignal dazu tendiert, sich beträchtlich zwischen vor und nach dem Aufzeichnen zu verändern, was zu dem Problem führt, dass das Servosystem dazu tendiert, instabil zu sein.
  • In der oben stehenden Beschreibung wurde die Abnahme des Reflektionsvermögens im amorphen Zustand nicht berücksichtigt. Im Unterschied zu dem Fall der Pits nimmt im Falle einer aufgezeichneten Markierung nicht nur der Phasenunterschied, sondern auch das Reflektionsvermögen bei der Markierung ab. In der Beschreibung von 3 nimmt der Beitrag eines Lichtstrahls von diesem Bereich aus ab und die Interferenzwirkung selbst wird ausgeglichen, falls das Reflektionsvermögen am Markierungsbereich selbst verringert wird.
  • Wenn eine amorphe Markierung aufgezeichnet wird, wird das Reflektionsvermögen weniger als ein paar %, und die Interferenzwirkung erscheint nicht wirklich so ausgeprägt wie aus der vorausgehenden Beschreibung zu erwarten ist. Demzufolge ist es üblich, dass die für die Erzeugung eines Push-Pull-Signals erforderliche Interferenzwirkung abgeschwächt wird und unabhängig von dem Phasenunterschied nimmt PPa nach dem Aufzeichnen ab (PPa < PPb).
  • In einem solchen Fall muss zur Vermeidung einer zu starken Abnahme des Push-Pull-Signals PPa nach dem Aufzeichnen, um zu vermeiden, dass das Spurfolgesystem instabil wird, der Phasenunterschied Δ in einer Richtung gehen, um das Push-Pull-Signal zu verstärken. Das bedeutet, dieses ist vorzugsweise wie folgt: –π/2 – π/8 < Δ < –π/2 + π/8 (12)
  • Andererseits wird in einem Fall, wo DPP wie oben stehend beschrieben verwendet wird, als ein Verfahren zur Durchführung der Verringerung des Reflektionsvermögens nach dem Aufzeichnen durch den Servo-Schaltkreis zum Beispiel unter den Standards einer wiederbeschreibbaren CD die Push-Pull-Veränderung NPPR (normiertes Push-Pull-Verhältnis) zwischen vor und nach dem Aufzeichnen mittels der Push-Pull-Werte PPb/IG und PPa/IGa, standardisiert durch das Reflektionsvermögen. NPPR = (PPb/IG)/(PPa/IGa) = (PPb/PPa)(IGa/IG) = (PPb/PPa)Itop(Itop – I11/2)/IG = (PPb/PPa)(Itop/IG)(Itop – I11/2) = k·Itop(PPb/PPa)(1 – (I11/Itop)/2)} = k·Itop(PPb/PPa)(1 – Mod/2) (13)(worin k = Itop/IG)
  • In dieser Gleichung (13) sind die Glieder betreffend die Phasenunterschiede δ und Δ PPa und Mod. Wenn irgendeines davon zunimmt, kann NPPR klein gemacht werden, d. h. die Veränderung zwischen vor und nach dem Aufzeichnen kann verringert werden. Bei einer CD-RW ist NPPR vorzugsweise kleiner als etwa 1,0. Im Hinblick auf die Erhöhung sowohl von Mod als auch von PPa ist es bevorzugt, dass die Gleichung (11) erfüllt ist, und im Hinblick auf die Zunahme von PPa bevorzugterweise ist es bevorzugt, dass die Gleichung (12) erfüllt ist.
  • Weiterhin wird in dem DPD-(Differenzphasen-Detektions-)System (unten stehend ausführlich angegeben) die Verringerung von PPa z. B. durch das Reflektionsvermögen IGa oder (ILa + IGa)/2 festgelegt, und mit einer solchen Wirkung für die Verringerung kann das DPP-Signal manchmal nach dem Aufzeichnen groß werden, und es ist in einigen Fällen gewünscht, dieses in einer Richtung in die Nähe –π innerhalb eines Bereichs der Gleichung (11) zu optimieren.
  • Weiterhin kann PPb zuvor auf einen kleineren Wert eingestellt werden, und in einem solchen Fall wird die Rillengeometrie ziemlich flach eingestellt, um so der folgenden Gleichung zu genügen: π/2 < Φ < –π/8 (14a)
  • Es lautet vorzugsweise wie folgt: π/4 –π/8 < Φ < –π/8 (14b)
  • Weiterhin kann es im Falle eines Phasenänderungsmediums den Fall geben, in welchem die Veränderung des Reflektionsvermögens vor und nach dem Aufzeichnen minimiert wird und die Modulation allein durch die Veränderung des Phasenunterschieds erreicht wird, d. h. die Modulation wird hauptsächlich auf der Basis Iphase-Komponente erhalten. In einem solchen Fall sollte zur Verringerung der Veränderungen des RC und der Push-Pull-Signale zwischen vor und nach dem Aufzeichnen aufgrund der Phasenunterschiedsveränderung δ durch Aufzeichnen der Gesamtphasenunterschied Δ bei der amorphen Markierung nach dem Aufzeichnen in einer Menge entsprechend dem Phasenunterschied Φ der Rille nur vor dem Aufzeichnen und –π/2, d. h. Δ = –π – Φ sein, wobei der Einfluss des Phasenunterschieds im Wesentlichen derselbe zwischen vor und nach dem Aufzeichnen ist.
  • Darüber hinaus, wenn dieser nahe bei –π bis über –π/2 beträgt, kann die Modulation durch den Phasenunterschied als ausreichend erwartet werden. In der Praxis ist eine Abweichung mit einem Wert von ±π/8 zulässig, der Gesamtphasenunterschied liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs der folgenden Formel (15): (–π - Φ) – π/8 < Δ < (–π – Φ) + π/8 (15)
  • Wenn die vorliegende Erfindung auf eine CD-RW angewandt wird (Aufzeichnungs/Abruf-Wellenlänge: 780 nm), ist es erforderlich, die Rillensignale sowohl vor dem Auf zeichnen als auch nach dem Aufzeichnen, zum Beispiel die Push-Pull-Signale und die radialen Kontrastsignale vor und nach dem Aufzeichnen vom Standpunkt der Kompatibilität mit einer CD zu berücksichtigen. Die JP-A-8-212 550 zeigt, dass die Rillentiefe vorzugsweise 50 bis 60 nm beträgt und die Rillenbreite vorzugsweise 0,3 bis 0,6 μm beträgt.
  • Allerdings beträgt gemäß der Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung bei der oben stehend beschriebenen Schichtstruktur die Rillentiefe vorzugsweise höchstens 45 nm und mindestens 20 nm. Wenn die Tiefe tiefer als dieser Wert ist, tendiert der Push-Pull-Wert nach dem Aufzeichnen dazu, wesentlich größer als 0,1 zu sein, und der Wert für den radialen Kontrast nach dem Aufzeichnen tendiert dazu, übermäßig hoch zu sein bei einem Wert von mindestens 0,6, was übertrieben hoch ist im Vergleich mit dem Wert von 0,1 bis 0,2 vor dem Aufzeichnen, was zu einem Problem mit der Stabilität des Servosystems führt.
  • Unter Berücksichtigung der Lebensdauer für ein wiederholtes Überschreiben und der Abhängigkeit von der Rillentiefe des Rillensignals beträgt die Rillentiefe stärker bevorzugt 30 bis 40 nm. Wenn diese tiefer als 40 nm ist, tendiert das Reflektionsvermögen in der Rille dazu, zu niedrig zu sein, und es darf nicht 15 % erreichen, was die in den Standards festgelegte Untergrenze ist. Andernfalls tendiert die Amplitude PPa des Push-Pull nach dem Aufzeichnen dazu, zu hoch zu sein, und bei einem herkömmlichen Pit-Abruf-Schaltkreis ist der Zuwachs bzw. Verstärkungsfaktor des Push-Pull-Detektierungsschaltkreises wahrscheinlich gesättigt.
  • Wenn die Rillentiefe zu flach ist, neigt die Herstellung der Pressmatrize oder das Formen der Rillengeometrie durch Spritzgießen dazu, schwierig zu werden. Ansonsten tendiert der radiale Kontrast oder der Push-Pull dazu, niedriger zu sein als die in den Standards festgelegte Untergrenze. Deshalb ist die Rillentiefe vorzugsweise tiefer als 20 nm und stärker bevorzugt tiefer als 30 nm. Weiterhin ist dies auch von dem Standpunkt her nicht erwünscht, dass die Wirkung der Abschirmung der Aufzeichnungsschicht durch die Rillenwände gering ist und die Verschlechterung durch wiederholtes Überschreiben gefördert wird, was unerwünscht ist.
  • In einem solchen Fall beträgt der Phasenunterschied Φ infolge der Rille innerhalb eines Rillentiefenbereichs von 20 bis 45 nm –0,16 π bis –0,36 π. Folglich, um Δ in der Formel (7) an –π anzunähern, um die Amplitude am meisten bei der Rillenaufzeichnung zu erhöhen, kann die Schichtstruktur so eingestellt werden, dass δ –0,84 π bis –0,64 π ist.
  • Weiterhin wird δ auf –0,34 π bis –0,14 eingestellt, um Δ an –π/2 anzunähern.
  • Weiterhin weicht die Rillenbreite vorzugsweise mindestens 0,3 μm vom standardisierten Wert ab, so dass der absolute Wert des radialen Kontrasts nach dem Aufzeichnen mindestens 0,6 beträgt und höchstens 0,6 μm beträgt vom Standpunkt der Überschreib-Lebensdauer bezüglich des Wobbelns und der Rillengeometrie, insbesondere im Fall der Anwendung einer solcher wiederbeschreibbaren CD und DVD vom Phasenänderungs-Typ.
  • Der die Verschlechterung beschleunigende Mechanismus durch das Vorliegen eines Wobbelns wird nicht notwendigerweise klar verstanden, doch nimmt man an, dass die Verschlechterung der Tatsache zugeschrieben werden kann, dass ein Teil des Laserstrahls zum Aufzeichnen leicht auf die Innenwände der Rille gestrahlt wird.
  • Das heißt, der fokussierte Laserstrahl schreitet unter dem Spurfolgesystem direkt entlang der Rillenmitte voran, ohne dem Wobbeln zu folgen.
  • Wenn die Rillenwand ein Wobbeln aufweist, neigt der Laserstrahl dazu, leicht auf die Rillenwände gestrahlt zu werden, obwohl der Grad gering sein mag.
  • Es wird angenommen, dass an den Rillenwandbereichen oder den Rillenkanten, wo die Haftung des Dünnfilms schlecht ist, leicht eine Verschlechterung infolge einer thermischen Beschädigung während des wiederholten Überschreibens auftritt, weil es in solchen Bereichen leicht zu einer Belastungsverdichtung kommt. Daher nimmt man an, dass, wenn selbst ein Teil des Laserstrahls auf solche Bereiche angewandt wird, die Verschlechterung befördert wird.
  • Bei der Rillenaufzeichnung eines Phasenänderungsmediums besteht die Tendenz, je schmaler die Rille, umso besser ist die Lebensdauer. Wenn allerdings ein Wobbeln vorliegt, für den Fall, dass die Rillenbreite zu schmal ist, neigt das oben stehend genannte Phänomen einer Verschlechterung der Rillenwandbereiche dazu, beträchtlich zu sein, wodurch es zu einer wesentlichen Verschlechterung kommt. Das bedeutet, die Rillenbreite ist vom Standpunkt der Lebensdauer bei einem wiederholten Überschreiben begrenzt, und es ist nicht wünschenswert, dass die Rillenbreite über 0,6 μm hinausgeht als generelles Phänomen des Phasenänderungsmediums und dass diese schmaler als 0,4 μm ist, da die Verschlechterung der Überschreib-Lebensdauer infolge des Vorliegens eines Wobbelns spürbar wird. Die Rillenbreite ist weiter bevorzugt 0,45 bis 0,55 μm im Falle einer CD-RW.
  • Es ist überflüssig darauf hinzuweisen, dass eine solche Regulierung des Phasenunterschieds bei den aufgezeichneten amorphen Markierungen auch für ein wiederbeschreibbares Medium (Phasenänderungsmedium) einer Digital Video Disc (so genannte DVD) wirksam ist, was, so nimmt man an, in der Zukunft von steigender Bedeutung ist.
  • Zum Beispiel wird eine Phasenänderungs-DVD vorgeschlagen, wobei das Aufzeichnen/Abrufen mit einer Wellenlänge von 630 bis 660 nm und NA = 0,6 bis 0,65 durchgeführt wird. Um die Kompatibilität mit einer DVD für die ausschließliche Verwendung für das Abrufen sicherzustellen, ist es zunächst erforderlich, dass die Modulation zumindest 50 % wie bei einer CD beträgt.
  • Beim hochdichten Aufzeichnen, bei dem die kürzeste Markierungslänge 0,4 μm wie bei einer DVD ist, ist es üblich, wirksam die Iphase-Komponente selbst auf Kosten der Amplitude der Push-Pull-Signale einzusetzen, um eine adäquate Amplitude des Abrufsignals und einen guten Jitter in Abhängigkeit davon zu erzielen.
  • Das heißt, man muss tiefere Pits verwenden, so dass der Phasenunterschied der Pits näher an ±π herankommt als bei einer CD. Die zweckmäßige Pit-Tiefe ist im Wesentlichen dieselbe wie bei einer derzeitigen CD, da die Abruf-Wellenlänge auf 650 nm verkürzt werden kann, und beträgt etwa 100 nm.
  • Um eine stabile Leistung eines Spurfolgesystems durch ein Laufwerk für die ausschließliche Verwendung für das Abrufen mit einem geringen Push-Pull sicherzustellen, ist es notwendig, ein Spurfolge-Servosignal in angemessener Weise durch ein DPD-(Differenzphasen-Detektions-)System zu erhalten. Für diesen Zweck ist es noch erwünscht, dass der Phasenunterschied δ bei den amorphen Markierungen innerhalb des durch die Formel (8) definierten Bereichs liegt.
  • Hier kann das DPD-System als der Phasenunterschied zwischen der Phase des (B + C)-Signals und der Phase des (A + D)-Signals mit Hilfe des Outputs der Lichtdetektoren A, B, C und D, die an viergeteilten Positionen entlang der Strahlfortbewegungsrichtung (der Richtung mit Pit-Bildung) angeordnet sind, wie in 4 gezeigt, definiert sein. Oder Grad des so genannten tangentialen Push-Pull gewinnt an Bedeutung. Dies ist als ein Signal von (C + D) – (A + B) definiert.
  • Um die Kompatibilität mit einem solchen Abrufsystem auch bei amorphen Markierungen sicherzustellen, sollte die Iphase-Komponente wirksam eingesetzt werden durch Einstellen von Δ der Formel (7) auf einen Wert nahe –π, wie im Fall von Pits. In einem solchen Fall sollte Δ vorzugsweise innerhalb des folgenden Bereichs liegen: –π < Δ < –3/4π (16)
  • Um die Abrufkompatibilität mit einer DVD sicherzustellen, erfolgt das Aufzeichnen vorzugsweise in einer Rille, doch muss, wie oben stehend erwähnt, das Push-Pull-Signal der Rille selbst ziemlich gering sein. Für diesen Zweck ist es erforderlich, die Rillentiefe flach zu machen, um den Phasenunterschied infolge der Rillentiefe zu minimieren, wie im Falle einer CD-RW. Die Wellenlänge für das Aufzeichnen/Abrufen liegt auf einem Level von 630 bis 660 nm im Verhältnis zu 780 nm für eine CD-RW, und die Rillentiefe sollte folglich leicht flach sein, doch liegt sie noch weiter vorzugsweise im Bereich von 25 bis 40 nm.
  • Es folgt nun eine Beschreibung, wie der Unterschied im Reflektionsvermögen und der Phasenunterschied zwischen vor und nach dem Aufzeichnen bei einer tatsächlichen Mehrschichtstruktur geregelt wird, unter Bezugnahme auf spezifische Schichtstrukturbeispiele.
  • Schichtstruktur-Designbeispiel 1
  • Die erste bevorzugte Schichtstruktur ist das Medium, in welchem die untere Schutzschicht eine Dicke von 70 bis 150 nm und einen Brechungsindex von 2,0 bis 2,3 besitzt, die Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 15 bis 25 nm aufweist, die obere Schutzschicht eine Dicke von 30 bis 60 nm und einen Brechungsindex von 2,0 bis 2,3 aufweist und die Reflektionsschicht eine Dicke von 40 bis 300 nm und eine Volumenresistivität von 20 bis 150 nΩ·m besitzt, wobei das Aufzeichnen, Abrufen und Löschen durch einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 600 bis 800 nm durchgeführt werden.
  • Die 6 bis 10 zeigen Beispiele für die Berechnung des Reflektionsvermögens und des Phasenunterschieds δ zwischen Kristall und amorph bei verschiedenen Vierschichtstrukturen mit einer unteren Schutzschicht, einer Aufzeichnungsschicht, einer oberen Schutzschicht und einer auf einem Substrat gebildeten Reflektionsschicht. Der Brechungsindex jeder Schicht ist der tatsächlich bei 780 nm gemessene Wert. In den folgenden Figuren ist δ, das –π ≤ δ ≤ 0 ist, durch π ≤ δ ≤ 2π unter Hinzufügung von 2π angegeben. Wenn eine solche Substitution in allen Formeln (8), (11), (12), (14), (15) und (16) durchgeführt wird, sind alle derartigen Bedingungsformeln gültig.
  • In den 6 bis 10 ist ein Referenzbeispiel angegeben, in welchem der Brechungsindex nsub des Substrats 1,5 ist, die obere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 mit einem Brechungsindex von 2,10 ist, die Aufzeichnungsschicht Ag5In6Sb60Te29 mit Brechungsindices des Kristalls und des amorphen Zustands von nc = 3,7-4,3i bzw. na = 4,2-2,1i ist, und die Reflektionsschicht Al99Ta1 mit einem Brechungsindex von 2,1-6,0i ist.
  • Mit einer Aufzeichnungsschicht mit einem additiven Element, das in einer Menge von bis zu 20 Atom-% der Zusammensetzung dicht am eutektischen Sb70Te30-Punkt hinzugegeben wird, welches in der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist, sind im Wesentlichen die gleichen optischen Eigenschaften wie in den 6 bis 10 erzielbar.
  • Allerdings sind die optischen Einflüsse beträchtlich, wenn bestimmte Lichtelemente, wie N, S, O und Se hinzugefügt werden. Demzufolge ist es nicht erwünscht, diese Elemente in einer Menge von über 10 Atom-% hinzuzufügen.
  • Weiter hängt, solange die Reflektionsschicht hauptsächlich aus Au oder Al aufgebaut ist, der absolute Wert des Reflektionsvermögens im Wesentlichen nicht von der Zusammensetzung der Reflektionsschicht ab, obwohl dieser in gewissem Maße schwanken kann. Zum Beispiel mit Ag5Ge5Sb70Te20 ist nc = 2,61-4,43i und na = 3,63-2,70i, und mit Ge6Sb69Te25 ist nc = 2,34-4,06i und na = 3,54-2,56i.
  • Zunächst wird in den 6 bis 9 die Abhängigkeit von der Dicke der unteren Schutzschicht in einem Fall berechnet, wo die Reflektionsschicht bei 100 nm konstant ist, die Aufzeichnungsschicht 16, 18 oder 20 nm ist und die obere Schutzschicht 30, 40, 50 oder 60 nm ist. Bei der optischen Berechnung wird, falls die Dicke der Reflektionsschicht aus einer Al-Legierung dicker als 60 nm ist, im Wesentlichen alles Licht reflektiert, und es gibt kein Problem, wenn die Dicke konstant bei 100 nm ist.
  • Soweit die Abhängigkeit von der unteren Schutzschicht betroffen ist, ist die Veränderung der Reflektionskomponente Iref der Amplitude in der Regel gering, und die Modulation hängt größtenteils von dem Nenner Itop, d. h. dem Reflektionsvermögen im Kristallzustand, ab.
  • Weiterhin ist es ratsam, das Reflektionsvermögen im amorphen Zustand klein zu machen, um Iref so groß wie möglich zu machen. Der unterste Punkt für das Reflektionsvermögens im amorphen Zustand wird in der Regel bei einer Dicke von dicker als dem untersten Punkt des Reflektionsvermögens im Kristallzustand erreicht.
  • Demzufolge liegt Iref vorzugsweise in einer Dicke von dicker als der Dicke vor, bei welcher das Reflektionsvermögen im Kristallzustand den untersten Punkt erreicht. Weiterhin gibt es bezüglich des Reflektionsvermögens im Kristallzustand in der Regel eine zulässige Untergrenze, die durch die Begrenzung auf der Laufwerkseite oder durch die Standards bestimmt ist. Demzufolge ist es nicht erwünscht, dass das Reflektionsver mögen im Kristallzustand zu gering ist. In der Regel muss es 10 bis 15 % am untersten Punkt betragen.
  • In den Berechnungsbeispielen der 6 bis 9 wird der erste Mindestwert des Reflektionsvermögens im Kristallzustand bei d1 = 60-80 nm erreicht, und der zweite Mindestwert wird bei d2 = 250-270 nm erreicht. Bei der über diesen Wert hinausgehenden Dicke verändert sich das Reflektionsvermögen periodisch gegenüber der Dicke der unteren Schutzschicht.
  • Die Dicke der unteren Schutzschicht, bei welcher das Reflektionsvermögen im Kristallzustand minimal wird, wird im Wesentlichen allein durch den Brechungsindex der Schutzschicht bestimmt, wenn die Aufzeichnungsschicht ein hohes Reflektionsvermögen besitzt.
  • Falls 2,1/n (wobei n der Brechungsindex ist) mit d1 oder d2 multipliziert wird, ist es möglich, die Dicke für den untersten Punkt bei jedem Brechungsindex zu erhalten. In der Regel ist n = 2,0-2,3 und mithin ist d1 etwa 85 nm.
  • Wenn der Brechungsindex der unteren Schutzschicht kleiner als 2,0 ist, nimmt das Reflektionsvermögen am untersten Punkt zu, wobei die Modulation im Wesentlichen auf einen Wert von höchstens 0,5 abnimmt, was im Hinblick auf die Sicherung der Abruf-Kompatibilität mit einer CD oder DVD unerwünscht ist.
  • Wenn dieser umgekehrt größer als 2,3 ist, tendiert das Reflektionsvermögen am untersten Punkt dazu, zu niedrig zu sein, wodurch 10 % nicht bewerkstelligt werden können, und der Fokus oder das Spurfolgesystem sind problematisch, was unerwünscht ist.
  • Es wird nun auf die Abhängigkeit von der Dicke der unteren Schutzschicht des Phasenunterschieds δ in der Umgebung des ersten untersten Punkts des Reflektionsvermögens eingegangen.
  • In den 6 und 7 nehmen in dem Maße, wie die Dicke der unteren Schutzschicht von 0 zunimmt, die Phasenunterschiede monoton von 2π (= 0) ab, und in der Umgebung für den untersten Punkt des Reflektionsvermögen kreuzen alle Phasenunterschiede π und verändern sich rasch von Phasenunterschieden, die für die Rillenaufzeichnung vorteilhaft sind, zu Phasenunterschieden, die für die Land-Aufzeichnung vorteilhaft sind.
  • Die 10 zeigt die Abhängigkeit von der Dicke der Aufzeichnungsschicht in einem Fall, wo die untere Schutzschicht 95 nm beträgt und die obere Schutzschicht 40 nm beträgt. Der Phasenunterschied δ verändert sich rasch um die Aufzeichnungsschichtdicke, die 10 bis 20 nm beträgt, was ein Indiz dafür ist, dass zur Erfüllung der Bedingung der Formel (8), (hier π < δ < 2π), die Dicke der Aufzeichnungsschicht mindestens etwa 17 nm betragen muss.
  • Dieser Punkt der raschen Veränderung verlagert sich zu der Dicke der dünnen unteren Schutzschicht hin, da die Aufzeichnungsschichtdicke dünn ist, und wenn die Dicke der oberen Schutzschicht nicht mehr als 30 nm beträgt, wird es schwierig, die Formel (8) innerhalb eines Bereichs für die Aufzeichnungsschichtdicke von höchstens 25 nm und innerhalb eines Bereichs für eine Dicke von dicker als d1 zu erfüllen, wobei Iref hoch wird.
  • Darüber hinaus, wenn die Dicke der oberen Schutzschicht nicht mehr als 30 nm beträgt, kommt es zu einer solchen raschen Veränderung von δ vermutlich innerhalb des optimalen Bereichs von Iref bei der Dicke für den Aufzeichnungsschichtfilm von 20 bis 25 nm, und in Abhängigkeit von der Schwankung bei der Herstellung ergibt sich eine Schwankung bei der Modulation oder beim Push-Pull-Wert nach dem Aufzeichnen unter einzelnen Scheiben, was unerwünscht ist auch vom Standpunkt des Herstellungsbereichs.
  • Es ist zumindest erwünscht, dass δ stabil ist, so dass die Rillenaufzeichnung vorteilhaft ist, d. h. π < δ < 2π innerhalb ±5 %, stärker bevorzugt ±10 % der gewünschten Dicke der unteren Schutzschicht.
  • Vom vorgenannten Standpunkt betrachtet ist es bevorzugt, einen Bereich zu verwenden, wo die Abhängigkeit von der unteren Schutzschicht D1 des Reflektionsvermögens Rtop im Kristallzustand angegeben ist durch: ∂Rtop/∂D1 > 0 (17)
  • Weiterhin sollte vom Standpunkt der Produktivität die Dicke der unteren Schutzschicht vorzugsweise höchstens 150 nm sein. Da gegenwärtig die Filmbildungsgeschwindigkeit einer dielektrischen Schutzschicht durch ein Sputterverfahren 15 nm/s im Höchstfall beträgt, und wenn die Filmbildung mehr als 10 Sekunden dauert, steigen dadurch die Kosten an.
  • Ferner tendiert der zulässige Bereich für die Dickenschwankung dazu, eng zu sein, was vom Standpunkt der Herstellung unerwünscht ist. Das bedeutet, wie anhand von 8 deutlich ist, wenn die Dicke um Δd von der gewünschten Dicke d0 abweicht, schwankt das Reflektionsvermögen trotzdem unabhängig davon in der Nähe des ersten Mindestwerts d1 oder in der Nähe des zweiten Mindestwerts d2.
  • Demgegenüber wird vom Standpunkt der Herstellung die Dickenverteilung in Prozent in Bezug auf d0 bestimmt, und in der Regel ist d0 ± 2 bis 3 % der Grenzwert für die Gleichmäßigkeit. Demzufolge gilt, je dünner d0 ist, umso kleiner ist die Schwankungsbreite Δd der Dicke und umso vorteilhafter, da die Schwankung bezüglich des Reflektionsvermögens bei einer Scheibenoberfläche oder die Scheibe-zu-Scheibe-Variation unterdrückt werden kann.
  • Mit einer nicht teuren Sputtervorrichtung vom stationären gegenläufigen Typ ohne einen Mechanismus für die planetarische Rotation des Substrats muss eine Dicke in der Nähe des ersten Mindestwerts d1 verwendet werden, die massenproduzierbar ist.
  • Ein weiterer Effekt, welcher durch Begrenzen der Dicke der unteren Schutzschicht auf nicht mehr als 150 nm erzielbar ist, ist die Unterdrückung der Wärmeerzeugung während der Filmbildung durch Sputtern.
  • Die Deformation des Substrats infolge der Wärmeerzeugung während der Filmbildung durch Sputtern ist ein Problem, wenn ein Phasenänderungsmedium auf einem Kunststoff-(inbesondere einem Polycarbonat-)Substrat mit einer Dicke von 0,6 mm, wie einer DVD, gebildet werden soll.
  • Die Dicke von 150 nm liegt gerade in der Nähe der Dicke vor, wo das Reflektionsvermögen den maximalen Wert erreicht, und ist um eine dickere untere Schutzschicht als diese zu verwenden, ist vom Standpunkt sowohl des Reflektionsvermögens als auch der Produktivität nicht vorteilhaft.
  • Weiterhin ist eine Dicke von 150 nm eine Dicke, welche einer Wellenlänge entspricht, wenn eine untere Schutzschicht mit einem Brechungsindex von 2,0 bis 2,3 verwendet wird, und ist optisch das gleiche wie eine Dicke von 0. Wenn diese optisch dasselbe ist, ist es nicht notwendig, ein Produktionsproblem herbeizuführen durch unnötiges Erhöhen der Dicke.
  • Die Abhängigkeit von der Aufzeichnungsschicht in 10 verlagert sich zu einer mäßig dünnen Aufzeichnungsschichtseite innerhalb eines Bereichs für die obere Schutzschicht bis zu 60 nm. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise mindestens 20 nm von dem Standpunkt, dass die Schwankung des Phasenunterschieds gering ist, und dies ist vorteilhaft für die Rillenaufzeichnung. Allerdings neigt laut einer Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung die Lebensdauer bei wiederholtem Überschreiben zu einer Verschlechterung, wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht 20 nm übersteigt.
  • Wenn das Medium als CD-RW verwendet wird für den Fall, dass die Dicke der Aufzeichnungsschicht dicker als 30 nm ist, wird eine Lebensdauer des 1000-Fachen wie für eine CD-RW festgelegt durch Überschreiben mit einer Lineargeschwindigkeit von 2,4 m/s nicht erfüllt. Deshalb ist es erwünscht, den Phasenunterschied δ mit einer Aufzeichnungsschichtdicke von nicht höher als 25 nm, stärker bevorzugt nicht höher als 20 nm, vorteilhaft zu machen, falls möglich.
  • Bezüglich der 6 bis 9 wird eine Zunahme der Dicke der oberen Schutzschicht angenommen. In dem Maße, wie die Dicke der oberen Schutzschicht zunimmt, verschiebt sich der steile Übergang des Phasenunterschieds am Kreuzungspunkt π zu einer dicken Dicke für die untere Schutzschicht, und bei einer Dicke für die obere Schutzschicht von 40 nm bleibt die Rillenaufzeichnung stets mit einer Aufzeichnungsschicht von 20 nm vorteilhaft. Diese Tendenz ist deutlich, wenn die Dicke der oberen Schutz schicht zunimmt, und bei einer Dicke von 60 nm ist der Phasenunterschied für die Rillenaufzeichnung bei allen Dicken für die untere Schutzschicht vorteilhaft, wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht mindestens 16 nm beträgt. Somit ist es offensichtlich, dass die obere Schutzschicht mit einer Dicke von mindestens 30 nm als eine der Voraussetzungen in der vorliegenden Erfindung eine Voraussetzung ist, die zur wirksamen Nutzung des Phasenunterschieds δ notwendig ist.
  • Wenn andererseits die Dicke der oberen Schutzschicht über 60 nm hinausgeht, tendiert die Lebensdauer bei einem wiederholten Überschreiben zu einer Verschlechterung. Dies wird der Tatsache zugeschrieben, dass, wenn die obere Schutzschicht dick wird, die Volumenveränderung der Schutzschicht selbst infolge der Wärmeausdehnung zu einer Zunahme tendiert oder die Wärmekapazität der Schutzschicht selbst groß wird, wodurch die Abkühlgeschwindigkeit zu einer Verlangsamung tendiert, die Bildung von amorphen Markierungen leicht behindert wird und der durch Wärme verursachte Schaden infolge von Speicherwärme zu einer Zunahme tendiert.
  • Wenn weiterhin die Dicke der oberen Schutzschicht dicker als 60 nm ist, tendiert der Wärmeabfuhreffekt dazu, gering zu sein, selbst wenn die Reflektionsschicht mit einer geringen Volumenresistivität der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • In der vorliegenden Erfindung wurde eine Reflektionsschicht vom Ag-Typ mit der geringsten Volumenresistivität unter den Metallen ebenfalls untersucht, doch es war keine ausreichend Wirkung zu erzielen, es sei denn, die Dicke der Aufzeichnungsschicht wird auf ein Maß von 10 bis 15 nm verringert.
  • Mit einer Dicke der Aufzeichnungsschicht von nicht höher als 15 nm ist es erforderlich, auch auf die Einheitlichkeit der Anfangsstufe der Filmbildung Aufmerksamkeit zu achten. Deshalb ist es bevorzugt, dass die Optimierung mit einer Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von mindestens 15 nm durchgeführt wird.
  • Wenn die Überschreib-Lebensdauer berücksichtigt wird, sind die Dicke D2 der Aufzeichnungsschicht und die Dicke D3 der oberen Schutzschicht vorzugsweise so dünn wie möglich. Jedoch liegt der Phasenunterschied δ nicht im Bereich der Formel (8), wenn D2 und D3 einfach dünn gemacht werden. Aus den Berechnungsbeispielen der 6 bis 9 wird offensichtlich, dass ein Schichtstrukturdesign entworfen werden kann durch Halten von δ auf einem konstanten Wert, ohne die Lebensdauer für ein wiederholtes Überschreiben zu verschlechtern für den Fall, dass D2 dünn gemacht wird, wenn D3 dick gemacht wird.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Kombination (D3, D2) die Beziehung erfüllt, angegeben durch: –5D2 + 120 ≤ D3 ≤ –5D2 + 140 (18)unter den Einschränkungen 70 ≤ D1 ≤ 150 nm, 15 ≤ D2 ≤ 20 nm, 30 ≤ D3 ≤ 60 nm und der Formel (17) genügt, wie oben stehend erwähnt.
  • Und δ ist so gewählt, dass es mindestens der Formel (8) innerhalb eines Bereichs von 70 ≤ D1 ≤ 150 nm genügt.
  • Diese Schichtstruktur ist insbesondere für ein Aufzeichnungsmedium, wie eine CD-RW, nützlich, bei welcher das Reflektionsvermögen im unbeschriebenen Zustand, d. h. im Kristallzustand, auf ein Maß von 15 bis 20 % eingestellt ist.
  • Es ist eine Sache des einzelnen Produktdesigns, den Phasenunterschied unter einer der Bedingungen der Formeln (8), (11), (12) und (15) zu regeln. Um jedoch den Phasenunterschied δ infolge der Phasenänderung positiv zu nutzen, ist es ganz klar ratsam, die Dicke der oberen Schutzschicht auf einen Wert von mindestens 30 nm, stärker bevorzugt 60 nm bei einer Aufzeichnungsschichtdicke von 10 bis 30 nm einzustellen als eine der Bedingungen der vorliegenden Erfindung.
  • Wenn die Dicke innerhalb dieses Bereichs verwendet wird, ist es möglich, die abrupte Veränderung bei δ von der π < δ < 2π-Region zu der 0 < δ < π-Region in der Umgebung des Minimalpunkts des Reflektionsvermögens im amorphen und Kristallzustand zu vermelden, wo Iref den Maximalwert erreicht, und um dadurch den Bereich für die Dicke zum Herstellungszeitpunkt sicherzustellen, und ein Schichtstrukturdesign wird möglich, welches problemfrei ist bezüglich der Lebensdauer beim wiederholten Überschreiben. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht und die Beziehung zwischen der Obergrenze der oberen Schutzschicht und der Lebensdauer beim wiederholten Überschreiben wird ausführlicher in Beispielen beschrieben.
  • Schichtstruktur-Designbeispiel 2
  • Die 11 und 12 zeigen Berechnungsbeispiele bei einer Wellenlänge von 650 nm unter Verwendung desselben Materials wie im Designbeispiel 1 verwendet. Die Brechungsindices der jeweiligen Schichten sind durch Werte, die bei einer Wellenlänge von 650 nm gemessen werden, angegeben. Die Aufzeichnungsschicht war konstant bei 18 nm, die Reflektionsschicht war konstant bei 100 nm.
  • Die 11 und 12 stehen für Fälle, in welchen die oberen Schutzschichten 20 nm bzw. 40 nm sind. Es wird deutlich, dass selbst bei einer Wellenlänge, die einer DVD bei einem Wert von 650 nm entspricht, δ der Formel (8) genügt, wenn die obere Schutzschicht dick ist.
  • Die in den Berechnungsbeispielen verwendeten optischen Konstanten bei 650 nm sind Messwerte, welches sind: Al-Legierung-Reflektionsschicht 1,69-5,34i, ZnS: SiO2-Schutzschicht 2,12-0i, Aufzeichnungsschicht (Kristallzustand) nc = 2,8-4,1i, Aufzeichnungsschicht (amorpher Zustand) na = 3,7-2,4i, Substrat nsub = 1,56-0i.
  • Schichtstruktur-Designbeispiel 3
  • In dem Designbeispiel 1 wurde festgestellt, dass die Verwendung der Region der Formel (17) als die Dicke der unteren Schutzschicht vom Standpunkt der Lebensdauer beim wiederholten Überschreiben, der Produktivität und des Phasenunterschieds δ bevorzugt ist. Unter diesen wird, wenn die Dicke der oberen Schutzschicht mindestens etwa 40 nm beträgt, eine untere Schutzschicht, die dicker als der Minimalpunkt von Rtop ist, verwendet, wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht dünner als 20 nm ist. Wenn allerdings die Dicke der oberen Schutzschicht dicker als etwa 40 nm ist, liegt eine Aufzeichnungsschichtdicke innerhalb eines Bereichs von 10 bis 30 nm vor, wobei δ der Formel (8) bei allen Dicken der unteren Schutzschicht genügt.
  • Weiterhin kann in diesem Fall, wie aus den 7 bis 9 deutlich wird, ein beträchtlicher Phasenunterschied δ (hier π < δ < 2π) konstant bei einem Kristallreflektionsvermögen von nicht höher als dem Minimalpunkt erhalten werden, was zur Verhinderung der Fluktuation δ infolge der Schwankung bei der Dicke während der Herstellung erwünscht ist. Allerdings tendiert, wie oben stehend erwähnt, mit einer solchen dünnen unteren Schutzschicht die Verformung des Substrats infolge des wiederholten Überschreibens dazu, beträchtlich zu sein, und dies ist in der Praxis nicht akzeptabel.
  • Die dritte bevorzugte Schichtstruktur ist das Medium, bei weichem die untere Schutzschicht eine Doppelschichtstruktur aufweist, in welcher eine erste untere Schutzschicht eine Dicke von 20 bis 70 nm und einen Brechungsindex innerhalb eines Bereichs von nsub ±0,1 besitzt, worin nsub der Brechungsindex des Substrats ist und eine zweite untere Schutzschicht eine Dicke von höchstens 70 nm und einen Brechungsindex von 2,0 bis 2,3 besitzt, die Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 15 bis 25 nm besitzt, die obere Schutzschicht eine Dicke von 30 bis 60 nm und einen Brechungsindex von 2,0 bis 2,3 besitzt und die Reflektionsschicht eine Dicke von 40 bis 300 nm und eine Volumenresistivität von 20 bis 150 nΩ·m besitzt, wobei das Aufzeichnen, Abrufen und Löschen durch einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 600 bis 800 nm durchgeführt werden.
  • Das bedeutet, die untere Schutzschicht kann eine Doppelschichtstruktur aufweisen, welche eine erste untere Schutzschicht 2a (Dicke D11) und eine zweite untere Schutzschicht 2b (Dicke D12) besitzt, wie in 13 gezeigt, um die Region wirksam zu nutzen, die angegeben ist durch: ∂Rtop/∂D12 < 0 (19)
  • Hier besitzt die erste untere Schutzschicht 2a im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie das Substrat und fungiert lediglich als mechanische/thermische Schutzschicht zur Verhinderung der Verformung in der Wärme des Substrats, und optisch kann diese als Substrat selbst angesehen werden.
  • Wenn der Brechungsindex des Substrats nsub ist, liegt der Brechungsindex der ersten Schutzschicht vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von ±0,1, stärker bevorzugt innerhalb eines Bereichs von ± 0,05 von nsub.
  • Die zweite Schutzschicht 2b wird als eine optische Schutzschicht angesehen, und bezüglich der Abhängigkeit von der Dicke der unteren Schutzschicht in den 6 bis 9 und den 11 und 12 kann nur die Dicke D12 der zweiten Schutzschicht berücksichtigt werden. D12 kann gewählt werden unter Beachtung hauptsächlich der optischen Eigenschaften, d. h. des Reflektionsvermögens und des Phasenunterschieds δ innerhalb des Bereichs der Formel (19).
  • Bezüglich der Dicke D3 der oberen Schutzschicht und der Dicke D2 der Aufzeichnungsschicht ist es bevorzugt, dass diese der Formel (18) genügen, um die Lebensdauer bei wiederholtem Überschreiben beizubehalten.
  • Weiterhin beträgt die Dicke der gesamten unteren Schutzschicht, welche zwei Schichten umfasst, vorzugsweise 70 bis 150 nm vom Standpunkt der Lebensdauer für ein wiederholtes Überschreiben und der Produktivität.
  • Eine solche Doppelschichtstruktur der unteren Schutzschicht kann durch zusätzliches Einfügen der ersten unteren Schutzschicht in einem Fall eingesetzt werden, in dem es erwünscht ist, weiter die Verformung eines Substrats in dem Schichtstrukturdesign unter den Bedingungen der Formeln (17) und (18) zu verhindern.
  • Der Brechungsindex eines Glas- oder Kunststoffsubstrats, welches gebräuchlicherweise zum Einsatz kommt, ist etwa 1,4 bis 1,6. Als ein Material für die Schutzschicht, die im Wesentlichen denselben Brechungsindex aufweist wie das Substrat und die eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit besitzt, kann ein Mischfilm aus SiC-SiO2, SiC-SiO2-MgF2 oder ZnS-SiO2-MgF2 insbesondere erwähnt werden. Hier kann MgF2, das zur Herabsetzung des Brechungsindex verwendet wird, durch CaF2, LiF2 oder dergleichen ersetzt werden. Weiterhin kann ZnS durch ZnSe oder eine Sulfid- oder Selenverbindung eines Seltenerdelements ersetzt werden.
  • Insbesondere können zum Beispiel als eines, das im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex (1,55) wie ein Polycarbonatharz-Substrat ergibt, (SiC)38(SiO2)57(Y2O3)5 (Brechungsindex n = 1,57) oder (SiC)19(SiO2)5(MgF2)76 (n = 1,49) beispielsweise genannt werden (angegeben in Mol-%).
  • Mit einem solchen Material kann der Brechungsindex weiter fein eingestellt werden durch Einstellen des Mischverhältnisses.
  • Der Phasenunterschied δ infolge der Phasenänderung kann durch Berechnung aus der Schichtstruktur (Dicken der jeweiligen Schichten) und den Brechungsindices der jeweiligen Schichten bewertet werden. Andernfalls, wenn die zwei Regionen des Kristallzustands und des amorphen Zustands miteinander mit einer klaren Grenzfläche in einer Ebene in Kontakt stehen, kann der Phasenunterschied auch durch ein Phasenänderungs-Lichtmikroskop bewertet werden.
  • Es wird nun ein bevorzugtes Aufzeichnungsverfahren für das Medium der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Unter Anwendung des folgenden Aufzeichnungsverfahrens kann eine exakte Markierungslängenaufzeichnung in breiteren Bereichen für die Lineargeschwindigkeit und die Schreibleistung durch genaues Regulieren der Abkühlungsrate während der Wiederverfestigung der Aufzeichnungsschicht durchgeführt werden.
  • Mit dem Phasenänderungsmedium der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, eine Zutastungsperiode vorzusehen als eine Modulation bei zwei Graden der Schreibleistung Pw und einer Löschleistung Pe durchzuführen, die immer mit einem pseudobinären GeTe-Sb2Te3-Legierungssystem angewandt wurde.
  • Ein Überschreiben durch Zwei-Level-Modulation ist möglich, doch in der vorliegenden Erfindung können der Leistungsbereich und der Bereich für die Lineargeschwindigkeit während des Aufzeichnens durch den Einsatz eines Drei-Level-Modulationssystems, wie in 15 gezeigt, erweitert werden.
  • Wenn eine Markierung mit einer Länge nT (wo T eine Referenzuhr-Periode ist und n eine natürliche Zahl ist) gebildet werden soll, wird die Zeit nT in n-k-Impulse wie folgt eingeteilt:
    α1T, β1T, α2T, β2T, ...., αmT, βmT,
    (vorausgesetzt, n – j = α1 + β1 .... + αm + βm(0 ≤ j ≤ 2),
    m = n – k(k = 0, 1, 2) und nmin – k ≥ 1)
  • Eine Schreibleistung Pw (> Pe), die ausreichend ist, um die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, wird für einen Zeitraum α1T (1 ≤ i ≤ m) angewandt, und eine Vorspannung (biss power) Pb, angegeben durch 0 < Pb ≤ 0,5Pe bei βmT) wird für einen Zeitraum von β1T (1 ≤ i ≤ m) angewandt, um das Überschreiben durchzuführen.
  • Die 16 veranschaulicht schematisch die Temperaturveränderung einer Aufzeichnungsschicht in einem Fall, wo (a) Pb = Pe, und einem Fall, wo (b) Pb = 0 (Extremfall).
  • Unter drei aufgeteilten Impulsen wird eine Position für den ersten Impuls P1 und den zweiten Impuls P2 angenommen.
  • In dem Fall der 16(a) erstreckt sich der Einfluss des Erwärmens durch den nachfolgenden Aufzeichnungsimpuls in Vorwärtsrichtung, und die Abkühlungsrate nach der Bestrahlung des ersten Aufzeichnungsimpulses ist niedrig, und die niedrigste Temperatur TL, welche die Temperatur durch den Temperaturabfall während der Zutastperiode bzw. Off-Pulse-Periode erreicht, liegt immer noch in der Nähe des Schmelzpunktes, da Pe selbst während der Zutastperiode angewandt wird.
  • Andererseits ist im Falle von 16(b) Pb während der Zutast-Periode im Wesentlichen 0, wodurch die niedrigste Temperatur TL in ausreichender Weise niedriger ist als der Schmelzpunkt, und die Abkühlungsrate ist ebenfalls hoch.
  • Die amorphe Markierung wird während der Bestrahlung mit dem ersten Impuls geschmolzen und danach durch Quenchen während der anschließenden Zutastperiode gebildet.
  • Es ist erwünscht, dass die Aufzeichnungsdichte konstant gehalten werden kann, indem lediglich die Uhrperiode T festgelegt wird, um im Wesentlichen in einem umgekehrten Verhältnis zu der Lineargeschwindigkeit zu stehen, ohne die oben stehende Impulsstrategie, definiert durch m, j, αi und βi, durch die Lineargeschwindigkeit zu verändern. Es ist ein zusätzlicher Effekt der vorliegenden Erfindung, dass mindestes das Zweifache des für das Aufzeichnen praktikablen Minimalwerts und des Maximalwerts der Lineargeschwindigkeit erhalten werden kann, indem die Impulsstrategie so eingestellt wird, dass sie konstant ist.
  • Um Pw, Pe oder Pe in Abhängigkeit von der Lineargeschwindigkeit zu verändern, ist eine andere Frage getrennt von der Impulsstrategie und wird je nach Einzelfall durchgeführt. Dies liegt daran, weil die Veränderung der Leistung unabhängig von dem Erzeugerschaltkreis für den geteilten Impuls durchgeführt wird.
  • Mit einer CD-RW als spezifischem Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in 17 gezeigt, wird zum Aufzeichnen einer nT-Markierung (n ist eine ganze Zahl von 3 bis 11) die Aufzeichnungszeit in n-1-Aufzeichnungsimpulse aufgeteilt, wobei der erste Aufzeichnungsimpuls auf 1,0T festgelegt ist, und alle nachfolgenden Aufzeichnungsimpulse mit 0,5T festgelegt sind.
  • Weiterhin werden die Zeiträume (Zutastperioden) für die Bestrahlung mit einer Vorspannung Pb alle auf 0,5T eingestellt.
  • Insbesondere ist es für die Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung erforderlich, die Vorspannung Pb während der Zutastperioden ausreichend niedrig zu machen, so dass diese 0 < Pb ≤ 0,5 Pc ist.
  • Wenn EFM-modulierte amorphe Modulierungen zumindest innerhalb eines Lineargeschwindigkeitsbereichs von 2,4 bis 5,6 m/s gebildet werden sollen (eine Geschwindigkeit von etwa der zweifachen Geschwindigkeit im Falle einer CD), um Zwischenmarkierungsbereiche zu bilden, wird eine Löschleistung Pe, die zur Umkristallisation amorpher Markierungen fähig ist, angewandt, und um Markierungen mit einer Länge nT zu bilden (n ist eine ganze Zahl von 3 bis 11), wird die oben stehende Impulsstrategie auf m = n – 1, α1 = 0,1 bis 1,5, α1 = 0,1 bis 0,6 (2 ≤ i ≤ m), β1 = 0,4 bis 0,9 (1 ≤ i ≤ m) und eine Schreibleistung Pw (>Pe), die ausreichend ist, um die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, für einen Zeitraum αiT (1 ≤ i ≤ m) angewandt und eine Vorspannung Pb, angegeben durch 0 < Pb ≤ 0,5Pe, wird für einen Zeitraum βiT (1 ≤ i ≤ m) angewandt, mit der Maßgabe, dass diese 0 < Pb ≤ Pe für i = m oder 0 ≤ βm < 0,5 sein kann.
  • Mit dieser Impulsstrategie, wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt, ist es unter Verwendung der Schichtstruktur der vorliegenden Erfindung möglich, ein CD-RW-Medium mit hoher Kompatibilität zu erhalten, welches mit 2- bis 4-facher Geschwindigkeit überschrieben werden kann.
  • Das heißt, mit derselben Impulsstrategie kann ein Aufzeichnen mit 2- und 4-facher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Insbesondere ist es bei der 4-fachen Geschwindigkeit, wenn die oben stehende Impulsstrategie Anwendung findet, wirksam, nur die Länge der finalen Zutastperiode βmT durch eine Kombination der jeweiligen Markierungslängen, der nachfolgenden Zwischenmarkierungslängen oder der nachfolgenden Markierungslängen fein einzustellen, so dass die Markierungslänge jeder nT-Markierungsperiode genauer eingestellt wird.
  • Dies bedeutet, dass in 15 n – j in Abhängigkeit von den vorausgehenden und/oder folgenden Zwischenmarkierungslängen und/oder der Markierungslänge fein eingestellt ist.
  • Als Extremfall kann es einen Fall geben, wo am Ende βm = 0 ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Es sollte sich jedoch verstehen, dass die vorliegende Erfindung auf keinen Fall auf solche spezifischen Beispiele beschränkt ist.
  • In den folgenden Beispielen wurde die Rillengeometrie durch U-Rillen-Annäherung mit Hilfe eines Lichtbeugungsverfahrens erhalten. Natürlich kann die Rillengeometrie tatsächlich durch ein Abtastelektronenmikroskop oder ein Abtastsondenmikroskop gemes sen werden. In einem solchen Fall ist die Rillenbreite eine Rillenbreite an einer Position der halben Tiefe der Rille.
  • Die Zusammensetzungen der jeweiligen Schichten wurden durch eine Kombination z. B. einer Fluoreszenzanalyse, einer Atomabsorptionsanalyse und einer Röntgenstrahl-angeregten Photoelektronenspektrometrie nachgewiesen. Die Schichtdicke wurde durch Korrigieren der Fluoreszenz-Röntgenstrahlintensität durch die durch einen Tracer gemessene Schichtdicke erhalten.
  • Die Filmdichte der Schutzschicht wurde aus der Gewichtsveränderung in einem Fall erhalten, wo diese in einer Dicke von einigen hundert nm auf einem Substrat gebildet wurde.
  • Die Blattresistivität der Reflektionsschicht wurde durch ein Vier-Sonden-Resistivitäts-Messgerät (Loresta FP, Handelsname, hergestellt von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. (derzeit Dia Instruments)) gemessen.
  • Die Resistivität der Reflektionsschicht wurde nach dem Bilden der unteren Schutzschicht, der Aufzeichnungsschicht, der oberen Schutzschicht und der Reflektionsschicht auf einem Speicherplatten-Substrat gemessen. Oder eine Reflektionsschicht wurde auf einem Glas- oder Polycarbonat-Speicherplattensubstrat gebildet und es wurde deren Resistivität gemessen. Die Glas-, Polycarbonat- und dielektrische Schutzschicht sind Isolierungen und üben mithin keinen Einfluss auf die Messung der Resistivität aus. Ferner hatte das Speicherplattensubstrat einen Durchmesser von 120 mm, und bei dieser Messung kann dieses im Wesentlichen als eines angesehen werden, das einen unbegrenzte Fläche aufweist.
  • Aus dem Resistivitätswert R wurden die Blattresistivität ρS und die Volumenresistivität ρV durch die folgenden Formeln berechnet. ρS = F·R (20) ρV = ρS·t (21)
  • Hier ist t die Schichtdicke und F ist ein Korrekturfaktor, der durch die Form der Dünnfilmregion bestimmt ist und einen Wert von 4,3 bis 4,5 hat. Hier wurde F mit 4,4 angenommen.
  • Die Aufzeichnungsschicht ist unmittelbar nach der Filmbildung amorph und wird durch ein Löschgerät initialisiert, d. h. ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 830 nm, der so fokussiert ist, dass der eine lange Achse von etwa 70 μm und eine kurze Achse von etwa 1,3 μm aufweist, wurde mit einer Leistung von 500 bis 600 mW bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s angewandt, um die Schicht über der gesamten Fläche zu kristallisieren, um den Anfangszustand (unbeschriebener Zustand) zu erhalten. Bei dieser Leistung nimmt man an, dass die Aufzeichnungsschicht einmal geschmolzen ist und danach während der erneuten Verfestigung kristallisiert wird.
  • Für die Bewertung des Aufzeichnens/Abrufens wurde eine DDU1000-Bewertungsmaschine, hergestellt von Pulstek, eingesetzt. Die Wellenlänge des optischen Kopfes war 780 nm, und NA war 0,55. Die Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit war 1,2 bis 4,8 m/s, und die Abrufgeschwindigkeit war 2,4 m/s. Weiterhin bedeuten die 1-fache Geschwindigkeit, 2-fache Geschwindigkeit, 3-fache Geschwindigkeit und 4-fache Geschwindigkeit 1,2 m/s, 2,4 m/s, 3,6 m/s bzw. 4,8 m/s.
  • Die in 17 gezeigte Impulsstrategie wurde für das Aufzeichnen angewandt. Allerdings gibt es bei einer Lineargeschwindigkeit von mindestens 2,8 m/s einen Fall, wo Pb = Pe während der Zutastperiode βmT am hintersten Ende der Markierung ist. Pb war bei 0,8 mW bei allen Lineargeschwindigkeiten konstant.
  • Die Uhrperiode bei 2-facher Geschwindigkeit war 115 ns. Zum Zeitpunkt der Veränderns der Lineargeschwindigkeit war die Uhrperiode T umgekehrt proportional zu der Lineargeschwindigkeit.
  • Die Abrufgeschwindigkeit war die 2-fache Geschwindigkeit, und der zulässige Wert für den Jitter war 17,5 ns, wie in den CD-Standards festgelegt.
  • Die Bewertung der Überschreib-Lebensdauer erfolgte unter Verwendung als Index der Anzahl der Überschreibungen, wo der Jitter von 3T-Markierungen auf einem Wert von nicht höher als 17,5 ns gehalten wurde, als ein wiederholtes Überschreiben mit 2-facher Geschwindigkeit durchgeführt wurde.
  • Referenzbeispiel 1
  • Auf dem Substrat wurden 100 nm einer unteren Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20, 18 nm einer Aufzeichnungsschicht Ag5In5Sb61,5Te28,5, 50 nm einer oberen Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 und 200 nm einer Reflektionsschicht Al99Ta1-Legierung gebildet. Alle Schichten wurden durch ein Sputterverfahren hergestellt, ohne ein Vakuum zu hinterlassen. Das Substrat war ein Polycarbonatsubstrat mit einer Dicke von 1,2 mm und wies, wenn nicht anders angegeben, eine Rille mit einem Abstand von 1,6 μm, einer Breite von 0,53 μm und einer Tiefe von 32 nm, die durch Spritzgießen gebildet wurde, auf. Das Aufzeichnen wurde in dieser Rille durchgeführt.
  • Die Reflektionsschicht wurde mit einer Filmbildungsrate von 1,3 nm/s bei einem Endvakuumgrad von nicht höher als 2 × 10–4 Pa unter einem Ar-Druck von 0,54 Pa gebildet. Die Volumenresistivität war 92 nΩ·m, und die Blattresistivität war 0,46 Ω/☐. Verunreinigungen, wie Sauerstoff, Stickstoff etc. lagen unterhalb dem nachweisbaren Wert durch Röntgenstrahl-angeregte Photoelektronenspektrometrie. Die Summe aller Verunreinigungen kann als nicht höher als etwa 1 Atom-% betrachtet werden.
  • Die Dichte der Schutzschicht war 3,50 g/cm3, was 94 % der theoretischen Schüttdichte von 3,72 g/cm3 war.
  • Bezüglich dieses Mediums wurden der Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeitsbereich und der Schreibleistungsbereich bewertet. Der 3T-Markierungs-Jitter wurde durch Verändern von Pw und der Lineargeschwindigkeit unter Beibehalten von Pe/Pw = 0,5 auf einem konstanten Wert bewertet. Für das Aufzeichnen wurde die in 17 gezeigte Impulsstrategie genutzt, doch Pb = Pe wurde bei βmT bei einer Lineargeschwindigkeit von mindestens 2,8 m/s angewandt.
  • Weiterhin wurde das Medium vorausgehend einem 10-maligen Überschreiben mit statistischen EFM-Signalen unterworfen und danach für diese Messung verwendet.
  • Die Resultate sind in 18 aufgeführt (im Folgenden wird eine solche Figur als eine Umrisskarte bezeichnet). Dies zeigt, dass, je breiter die Fläche eines geringen Jitter, desto breiter ist der Bereich für die Lineargeschwindigkeit und der Bereich für die Schreibleistung.
  • In der 18 wird deutlich, dass eine breiter Bereich bis zu einer Lineargeschwindigkeit von 4,8 m/s mit einer Lineargeschwindigkeit von 2,4 m/s und einer Schreibleistung von 12 mW im Zentrum erreicht wurde. Weiterhin verschlechterte sich der Jitter stark bei einer Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/s, doch wurde durch Verändern der Aufzeichnungsimpulsbreite, die 1T, 0,5T, 0,5T ist... (nur der erste Impuls war 1T und der zweite und die nachfolgenden Impulse waren 0,5T) bei der Impulsstrategie zu 1T, 0,2T, 0,2T... (mit der Maßgabe, dass bei jedem Aufzeichnungsimpuls die Vorwärtsposition dieselbe war) ein guter Jitter erhalten.
  • Danach wurden die Modulation bei 2-facher Geschwindigkeit und die Abhängigkeit der Schreibleistung vom 3T-Markierungs-Jitter bewertet. Bei dieser Bewertung wurde das Aufzeichnen durch strikte Anwendung der in 17 gezeigten Impulsstrategie durchgeführt, und die Messung wurde unter Abrufen mit 2-facher Geschwindigkeit durchgeführt.
  • Das Medium wurde zuvor einem 10-maligen Überschreiben unter der vorgeschriebenen Bedingung unterworfen und danach für diese Messung verwendet.
  • Die Resultate der Messung in dem Fall, wo Pe/Pw = 0,5 bei 2-facher Geschwindigkeit sind in 19 gezeigt, und die Messresultate in einem Fall, wo Pe bei 8 mW bei 4-facher Geschwindigkeit konstant war, sind in 20 gezeigt.
  • Die Messresultate in einem Fall, wo Pe/Pw = 0,5 und βm = 0 bei 4-facher Geschwindigkeit sind in 21 gezeigt.
  • Es wird deutlich, dass bei 2-facher und 4-facher Geschwindigkeit sowohl die Modulation als auch der 3T-Markierungs-Jitter breite Schreibleistungsbereiche besitzen.
  • Weiterhin war der Jitter bei 4-facher Geschwindigkeit leicht erhöht. Allerdings bedeutet dies eine schlechte Leistung bei der Frequenzzahl der FEM-Signal erzeugenden Signalquelle, die durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, und es wurde nachgewiesen, dass selbst ein besserer Jitter von 3 bis 5 ns erreichbar ist, wenn ein solches Attribut eliminiert würde.
  • Referenzbeispiel 2
  • In dem Substrat und der Schichtstruktur des Referenzbeispiels 1 wurde die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht zu drei Typen von Ag5In5Sb61Te29, Ag5In5Sb61,5Te28,5 und Ag5In5Sb62Te28 geändert, und die Reflektionsschicht wurde zu reinem Al (Reinheit: 99,99% mit einer Dicke von 8,0 nm geändert, um Disks auf eine ähnliche Weise herzustellen.
  • Die Reflektionsschicht wurde durch Sputtern bei einem finalen Vakuumgrad von nicht höher als 2 × 10–4 Pa unter Ar-Druck von 0,54 Pa bei einer Filmbildungsgeschwindigkeit von 1,4 nm/sec. gebildet. Die Volumenresistivität betrug 46 nΩ·m, und die Blattresistivität betrug 0,58 Ω/☐.
  • Die Initialisierung wurde durchgeführt mittels eines Bulklöschers. Bezüglich dieses Mediums wurden der Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeitsbereich und der Schreibleistungsbereich bewertet.
  • In den 22(a), (b) und (c) sind die Umrisse von 3T-Markierungs-Jittern mit den jeweiligen Aufzeichnungsschichtzusammensetzungen Ag5In5Sb61Te29, Ag5In5Sb61,5Te28,5 und Ag5In5Sb62Te28 gezeigt.
  • Ein guter Jitter wurde innerhalb eines breiten linearen Geschwindigkeitsbereichs und eines breiten Schreibleistungsbereichs erhalten, obwohl die optimale lineare Geschwin digkeit, bei der der minimale Jitter erhalten wurde, auf die Seite einer höheren linearen Geschwindigkeit hin verschoben wurde, sobald das Sb/Te-Verhältnis anstieg.
  • Diese Tendenz wurde ebenso beobachtet, wenn das Sb/Te-Verhältnis weiter anstieg, was für eine höhere lineare Geschwindigkeitsaufzeichnung bei einem Level von 10 m/s nützlich ist, und ein Jitterbereich mit einem Verhältnis von maximaler linearer Geschwindigkeit/minimaler linearer Geschwindigkeit, welches mindestens ein zweifaches betrug, ist erhältlich.
  • Referenzbeispiel 3
  • Eine Disk wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Reflektionsschicht zu reinem Ag mit einer Dicke von 80 nm geändert wurde.
  • Die Reflektionsschicht wurde durch Sputtern bei einem finalen Vakuumgrad von nicht mehr als 3 × 10–4 Pa unter Ar-Druck von 1,0 Pa einer Filmbildungsgeschwindigkeit von 20 nm/sec gebildet. Die Volumenresistivität betrug 32 nΩ·m, und die Blattresistivität betrug 0,4 Ω/☐.
  • Die Initialisierung wurde durch einen Bulklöscher durchgeführt. Bezüglich dieses Mediums wurden der Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeitsbereich und der Schreibleistungsbereich bewertet.
  • Die 23 zeigt eine Umrisskarte eines 3T-Markierungs-Jitters.
  • Es ist ersichtlich, dass ein weiter Bereich erhältlich ist von der einfachen Geschwindigkeit bis zur dreifachen Geschwindigkeit, obwohl das Zentrum des Jitterbereichs selbst auf die Seite einer niedrigeren linearen Geschwindigkeit hin verschoben ist.
  • Referenzbeispiel 4
  • In dem Substrat und der Schichtstruktur des Referenzbeispiels 1 wurde die Reflektionsschicht zu einer Doppelschicht aus Al99Ta1 und Ag abgeändert, und die Aufzeich nungsschichtdicke und die Dicke der oberen Schutzschicht wurden unterschiedlich kombiniert, um die folgenden vier Typen von Schichtstrukturen herzustellen. Die Filmbildungsbedingungen für die AlTa- und Ag-Reflektionsfilme waren dieselben wie in den Referenzbeispielen 1 und 3 jeweils.
    • (a) Eine untere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 110 nm, eine Ag5In5Sb61,5Te28,5-Aufzeichnungsschicht betrug 16 nm, eine obere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 50 nm und die Reflektionsschicht hatte eine Doppelschichtstruktur, umfassend eine Reflektionsschicht einer Al99Ta1-Legierung mit einer Dicke von 21 nm und reinem Ag mit einer Dicke von 90 nm.
    • (b) Eine untere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 120 nm, eine Ag5In5Sb61,5Te28,5-Aufzeichnungsschicht betrug 14 nm, eine obere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 60 nm und die Reflektionsschicht hatte eine Doppelschichtstruktur, umfassend eine Reflektionsschicht einer Al99Ta1-Legierung mit einer Dicke von 21 nm und reinem Ag mit einer Dicke von 110 nm.
    • (c) Eine untere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 110 nm, eine Ag5In5Sb61,5Te28,5-Aufzeichnungsschicht betrug 18 nm, eine obere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 50 nm und die Reflektionsschicht hatte eine Doppelschichtstruktur, umfassend eine Reflektionsschicht einer Al99Ta1-Legierung mit einer Dicke von 21 nm und reinem Ag mit einer Dicke von 90 nm.
    • (d) Eine untere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 90 nm, eine Ag5In5Sb61,5Te28,5-Aufzeichnungsschicht betrug 18 nm, eine obere Schutzschicht (ZnS)80(SiO2)20 betrug 40 nm und die Reflektionsschicht war eine Doppelschichtstruktur, umfassend eine Reflektionsschicht einer Al99Ta1-Legierung mit einer Dicke von 21 nm und reinem Ag mit einer Dicke von 50 nm.
  • Die 24(a), (b), (c) und (d) zeigen Umrisskarten des 3T-Markierungs-Jitters der Referenzbeispiele 4(a), (b), (c) und (d) jeweils.
  • In jedem Fall wurde ein breiter linearer Geschwindigkeitsbereich und Schreibleistungsbereich bei einer zwei- bis vierfachen Geschwindigkeit erhalten.
  • Mit einer Ag-Einzelschichtreflektionsschicht betrug die wiederholte Überschreibungsleistung gewöhnlich ungefähr 1.000-Mal. Im Gegenteil dazu war bei Verwendung dieser Doppelschichtstruktur der Reflektionsschichten die wiederholte Überschreibleistung auf ein Niveau von 5.000-Mal verbessert.
  • Referenzbeispiel 5
  • Eine Disk wurde auf dieselbe Art und Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Reflektionsschicht zu einer Al-Legierung geändert wurde, welche 0,66 Gew.-% Si, 0,34 Gew.-% Cu, 0,9 Gew.-% Mg und 0,08 Gew.-% Cr enthielt und eine Dicke von 180 nm aufwies.
  • Die Reflektionsschicht wurde durch Sputtern bei einem finalen Vakuumgrad von nicht höher als 4 × 10–4 Pa unter Ar-Druck von 1,0 Pa bei einer Filmbildungsgeschwindigkeit von 20 nm/sec gebildet. Die Volumenresistivität betrug 88 nΩ·m, und die Blattresistivität betrug 0,48 Ω/☐.
  • Die Initialisierung wurde durch einen Bulklöscher durchgeführt. Ebenso mit diesem Medium wurde dieselbe lineare Geschwindigkeit und Schreibleistungsbereiche wie in Referenzbeispiel 1 sichergestellt.
  • Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3
  • Eine Speicherplatte wurde in derselben Weise wie im Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Reflektionsschicht zu Al98Ta2 mit einer Dicke von 400 nm verändert wurde (Vergleichsbeispiel 1).
  • Mit dieser Zusammensetzung war die Volumenresistivität bei einem Wert von mindestens 150 nΩ·m unter den meisten Filmbildungsbedingungen hoch.
  • Insbesondere wenn die Filmbildungsrate nicht höher als 2 nm/s war, war eine amorphe Komponente in einer großen Menge enthalten, und die Volumenresistivität nahm auf einen Wert von 170 bis 220 nΩ·m zu.
  • Die Volumenresistivität war 190 nΩ·m.
  • Die Blattresistivität war 0,48 Ω/☐, wodurch der Wärmeabfuhreffekt in Richtung der Ebene, ist, so nimmt man an, ausreichend ist, doch die Aufzeichnungsempfindlichkeit verschlechterte sich von 1 auf 2 mW, was der Tatsache zuzuschreiben sein soll, dass die Wärmekapazität der Reflektionsschicht pro Flächeneinheit zu stark zunahm, so dass zusätzliche Energie für deren Erwärmung verbraucht wurde.
  • Weiterhin nimmt es Zeit in Anspruch, bis die dicke Reflektionsschicht abgekühlt ist. Demzufolge wurde bei einer Lineargeschwindigkeit von höchstens etwa 3 m/s die Abkühlung unzureichend, wodurch die Umkristallisation beträchtlich war, und es konnten keine guten amorphen Markierungen gebildet werden, wodurch die Signalamplitude dazu tendierte, gering zu sein.
  • Weiterhin wurde der Jitter nicht verbessert selbst bei einer Lineargeschwindigkeit von 4,8 m/s.
  • Bei derselben Reflektionsschicht wurde die Dicke auf 160 nm verändert (Vergleichsbeispiel 2), wodurch ein identisches Level für die Aufzeichnungsempfindlichkeit erzielt wurde, und der Jitter war bei 4,8 m/s verbessert. Jedoch war in diesem Fall die Blattresistivität hoch, und die Wärmeabfuhr in Richtung der Ebene war unzureichend, wodurch die Umkristallisation bei 2,4 m/s beträchtlich war, und die Bildung von amorphen Markierungen war unzureichend.
  • Die Umkristallisation bei 2,4 m/s wurde nicht unterdrückt, selbst wenn die Schichtdicke dünner gemacht wurde.
  • Die 25(a) und (b) zeigen Umrisskarten des 3T-Jitters in den Fällen, wo die Dicke der Reflektionsschicht 400 nm (Vergleichsbeispiel 1) bzw. 160 nm (Vergleichsbeispiel 2) war.
  • In jedem der Fälle war der Jitter am Tiefpunkt bei 2-facher Geschwindigkeit um 2 bis 4 ns höher als im Referenzbeispiel 1. Der Grund ist, dass wie oben stehend erwähnt insbesondere bei einer niedrigen Lineargeschwindigkeit keine ausreichende Aufzeichnungsschicht-Abkühlungsrate erzielt wurde, und ein Teil der amorphen Markierungen umkristallisiert wurde, wodurch die Signalamplitude abnahm oder sich verformte.
  • Im Anschluss wurde für den Erhalt amorpher Markierungen bei einer Lineargeschwindigkeit von 2,4 m/s die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht im Vergleichsbeispiel 1 zu Ag5In5Sb59,5Te30,5 verändert, um das Sb/Te-Verhältnis zu verringern und um dadurch ein Medium mit einer herabgesetzten Kristallisationsgeschwindigkeit zu erhalten (Vergleichsbeispiel 3).
  • Mit einer Dicke der Reflektionsschicht von 200 nm wurde ein guter Jitter mit einer Schreibleistung von 10 bis 16 mW bei einer Lineargeschwindigkeit von 2,4 m/s erreicht.
  • Allerdings war in diesem Fall das Löschen unzureichend bei einer Lineargeschwindigkeit von 4,8 m/s, und der Jitter betrug mindestens 17,5 ns nach einem 10-maligen Überschreiben bei den meisten Aufzeichnungsleistungen.
  • Vergleichsbeispiele 4 und 5
  • Bei der Schichtstruktur von Referenzbeispiel 1 wurde die Dicke der unteren Schutzschicht auf 80 nm verändert, die Aufzeichnungsschicht wurde zu Ag5In5Sb59,5Te30,5 mit einer Dicke von 20 nm verändert, die Dicke der oberen Schutzschicht wurde auf 30 nm verändert, und die Reflektionsschicht wurde zu Al98Ta2 mit einer Dicke von 160 nm verändert (Vergleichsbeispiel 4), und es wurde der Bereich für die Lineargeschwindigkeit und der Bereich für die Schreibleistung bewertet.
  • Die Dicke der unteren Schutzschicht wurde etwas dünn gemacht, um eine optisch identische Interferenzstruktur zu erhalten durch Ausgleichen der Zunahme des Reflektions vermögens, die durch ein Dünnmachen der oberen Schutzschicht erhalten wird. Die Differenz dieses Grades bei der Dicke der unteren Schutzschicht bewirkt keine wesentliche thermische Veränderung, und die Dicke der oberen Schutzschicht bestimmt im Wesentlichen die Wärmeabfuhr.
  • Die 26 zeigt eine Umrisskarte eines 3T-Markierungs-Jitters, an dem deutlich wird, dass bei 4-facher Geschwindigkeit kein Bereich erhalten werden kann.
  • Weiterhin wurde im Vergleichsbeispiel 4 die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht zu Ag5In5Sb61,5Te28,5 verändert, um ein Medium mit einer verbesserten Löschcharakteristik bei 4-facher Geschwindigkeit zu erhalten (Vergleichsbeispiel 5), doch war die Bildung amorpher Markierungen bei 2-facher Geschwindigkeit unzureichend aufgrund der Umkristallisation.
  • Referenzbeispiel 6
  • Bei der Schichtstruktur von Referenzbeispiel 1 wurde die Dicke der unteren Schutzschicht zu 100 nm geändert, die Aufzeichnungsschicht wurde zu Ag9Ge6Sb67Te18 mit einer Dicke von 18 nm verändert, die Dicke der oberen Schutzschicht wurde zu 40 nm verändert und die Reflektionsschicht wurde zu Al99Ta1 mit einer Dicke von 250 nm verändert, um eine Speicherplatte zu erhalten. Die Filmbildungsbedingungen der jeweiligen Schichten waren die gleichen wie im Referenzbeispiel 1.
  • Die 27 zeigt eine Umrisskarte eines 3T-Markierungs-Jitters. Es wurden im Wesentlichen dieselben breiten Bereiche für die Lineargeschwindigkeit und die Schreibleistung wie in Referenzbeispiel 1 erhalten.
  • Beispiel 7
  • Eine Disk wurde in derselben Schichtstruktur wie in Referenzbeispiel 6 hergestellt, außer dass die Aufzeichnungsschicht zu Ag5Sn6Sb66Te23 mit einer Dicke von 18 nm geändert wurde und die Reflektionsschicht zu Al99,5Ta0,5 geändert wurde. Die Volumenresistivität der Reflektionsschicht betrug 55 nΩ·m.
  • 28 zeigt die Umrisskarte des 3T-Markierungs-Jitters. Es wurden ein breiter linearer Geschwindigkeits- und Schreibleistungsbereich aus der ein- bis vierfachen Geschwindigkeit erhalten.
  • Referenzbeispiel 8
    • (a) Bei der Schichtstruktur von Referenzbeispiel 1 wurde die Dicke der unteren Schutzschicht zu 100 nm geändert, die Aufzeichnungsschicht wurde zu Ag5In3Ge2Sb68Te28 mit einer Dicke von 20 nm verändert, die Dicke der oberen Schutzschicht wurde zu 30 nm verändert und die Reflektionsschicht wurde zu Al99Ta1 mit einer Dicke von 160 nm verändert, um eine Speicherplatte zu erhalten. Die Filmbildungsbedingungen der jeweiligen Schichten waren die gleichen wie im Referenzbeispiel 1.
    • (b) Bei der Schichtstruktur von Referenzbeispiel 1 wurde die Dicke der unteren Schutzschicht zu 103 nm geändert, die Aufzeichnungsschicht wurde zu Ag5In3Ge2Sb64Te26 mit einer Dicke von 16 nm verändert, die Dicke der oberen Schutzschicht wurde zu 42 nm verändert und die Reflektionsschicht wurde zu Al99,5Ta0,5 mit einer Dicke von 200 nm verändert, um eine Speicherplatte zu erhalten. Die Filmbildungsbedingungen der jeweiligen Schichten waren die gleichen wie im Referenzbeispiel 1.
  • Die 29(a) und (b) zeigen Umrisskarten eines 3T-Markierungs-Jitters. Breite Bereiche für die Lineargeschwindigkeit und die Schreibleistung wurden von der 1-fachen bis 4-fachen Geschwindigkeit erhalten.
  • Eine breiterer Bereich für die Lineargeschwindigkeit wurde mit einer dickeren Schutzschichtdicke (b) als (a) erhalten.
  • Referenzbeispiel 9
  • Eine Disk mit einer Schichtstruktur wie in Tabelle 1 gezeigt wurde hergestellt. Das Substrat war dasselbe, wie es in Referenzbeispiel 1 verwendet wurde. Die Reflektionsschicht war Al99Ta1 mit einer Dicke von 160 nm. Als eine Referenz wurde ebenso ein Fall präsentiert, worin die obere Schutzschicht 38 nm betrug.
  • Figure 00650001
  • Auf dieselbe Art und Weise wir in Referenzbeispiel 1 wurde eine Aufzeichnung bei 2,4 m/s mit der Aufzeichnungspulsstrategie der 17 durchgeführt.
  • Die Modulierung wurde im Wesentlichen konstant gegenüber einer Schreibleistung von mindestens einem bestimmten Leistungsniveau (siehe 19). Folglich wurde die Modulierung bei einer Schreibleistung (die optimale Schreibleistung) verglichen, wo der Jitter minimal wurde, während die Modulation im Wesentlichen konstant in der Schreibleistungs-Abhängigkeit wurde.
  • Die Modulation, Itop, PPb/PPa, NPPR und der berechnete Phasenunterschied 6 sind in derselben Tabelle gezeigt. Darüber hinaus wurde die wiederholte Überschreibdauer bei der optimalen Schreibleistung bei 2,4 m/s in Tabelle 1 gemessen.
  • Gemäß den CD-Standards wurde ein Fall, worin der Jitter nach 1.000-mal weniger als 15 nsec betrug, durch O bezeichnet, im Fall von 15 bis 18 nsec durch Δ bezeichnet, im Fall von mehr als 18 nsec durch
    Figure 00660001
    bezeichnet und im Fall, worin der Jitter höher als 20 nm nach weniger als 500-mal wurde, durch X bezeichnet.
  • In dem Fall, wo die obere Schutzschicht 30 nm betrug, mit einer unteren Schutzschichtdicke von mindestens 80 nm, was vorteilhaft ist hinsichtlich der wiederholten Überschreibdauer, war die Änderung hinsichtlich des Push-Pulls aufgrund des Aufzeichnens wesentlich, PPb/PPa > 1,6, oder NPPR > 1,0, und die Servoeigenschaften nach der Aufzeichnung waren instabil. Weil, wie es in 6 gezeigt ist, δ sich scharf in einem Bereich von 0 > δ > π ändert, wenn die Dicke der unteren Schutzschicht von 75 auf 95 nm zunimmt.
  • Wenn die obere Schutzschicht 38 nm beträgt, ist die Verschlechterung der wiederholten Überschreibeigenschaften relativ schnell, insbesondere wenn die Aufzeichnungsschichtdicke dicker ist als 25 nm, und mit einer Aufzeichnungsschichtdicke von 35 nm nahmen die jeweiligen Überschreibeigenschaften deutlich ab bei einem Anteil von weniger als 500-mal.
  • Beispiel 10
  • Um eine Kompatibilität mit einer CD bereitzustellen, wird eine Rille in dem Medium der vorliegenden Erfindung mit einem Spurabstand von ungefähr 1,6 μm, einer Rillenbreite von 0,4 bis 0,5 μm und einer Landbreite von 1,2 bis 1,1 μm gebildet, und die Aufzeichnung wird in dieser Rille durchgeführt.
  • In solch einem Fall neigt die Breite einer amorphen Markierung auf dem Landabschnitt dazu, leicht verbreitert zu sein, und die offensichtliche Modulierung kann aufgrund der Reflektion ansteigen. Eine amorphe Markierung besitzt einen Phasenunterschied δ, welcher für die Rillenaufzeichnung vorteilhaft ist, da diese Asymmetrie ausgelöscht wird und da die Modulation in der Rillenaufzeichnung größer wird als die Modulation in der Landaufzeichnung.
  • Wenn nämlich die Modulierung eines Löschsignals als die Formel (2) ausgedrückt wird und die folgende Formel (22): ModG – ModL > 0 (22a) ModG > 0,5 (22b)worin ModG und ModL Modulierungen in der Rillenaufzeichnung und der Landaufzeichnung jeweils darstellen, erfüllt ist, wird angenommen, dass δ die Formel (8) erfüllt, auch ohne Berechnung.
  • Hierin stellt die Modulation einen bei einer Schreibleistung (die optimale Schreibleistung) gemessenen Wert dar, worin der Jitter minimal wird und die Modulation gegenüber der Schreibleistung erfüllt ist und im Wesentlichen konstant wird, wie in Referenzbeispiel 6.
  • Der Unterschied in der optimalen Schreibleistung zwischen den Rillen- und Landaufzeichnungen ist extrem klein, und daher wird ein Vergleich mit derselben Schreibleistung vorgenommen.
  • Darüber hinaus wird der Phasenunterschied δ, unabhängig von dem Spurabstand, in einem Fall, wo die Rillengeometrie im Wesentlichen eine Rillenbreite ≤ Landbreite erfüllt, wenn die Modulation in der Rillenaufzeichnung größer ist als die Modulation in der Landaufzeichnung, als für die Rillenaufzeichnung vorteilhaft beurteilt.
  • Darüber hinaus hängt der absolute Wert der Modulation selbst von der Reflektionsunterschiedkomponente Iref der Amplitude und des Abrufsystems ab, allerdings kann, wenn die Normalisierung auf Basis des Unterschieds in der Modulation: ModR = (ModG – ModL)/(ModG + ModL) (23)durchgeführt wird, der Einfluss des Phasenunterschieds erfasst werden, ohne von dem Abrufsystem oder dem Reflektionsunterschied abzuhängen.
  • Im Folgenden wurde ein Experiment durchgeführt durch wechselnde Änderung der verschiedenen Schichtdicken in dem Medium der vorliegenden Erfindung, wie es in Tabelle 2 angegeben ist, und Änderung des Phasenunterschieds δ innerhalb eines in den 6 bis 9 berechneten Bereichs.
  • Die Rillenbreite betrug 0,5 μm, und die Rillentiefe betrug 35 nm. Der Phasenunterschied ϕ aufgrund der Rille betrug 0,28π.
  • Figure 00690001
  • Tabelle 2 (Fortsetzung)
    Figure 00700001
  • Zum Aufzeichnen/Abrufen wurde ein DDU1000, hergestellt von Pulstek Co., mit einem System von Na = 0,5 und einer Wellenlänge von 780 nm verwendet. Mit der Pulsstrategie der 17 wurde ein Aufzeichnen von statistischen EFM-Mustern bei einer linearen Geschwindigkeit von 2,4 m/s in einem Verhältnis von Pw/Pe = 13 mW/6,5 mW durchgeführt.
  • In diesem Referenzbeispiel waren die oberen und unteren Schutzschichten (ZnS)80(SiO2)20, die Aufzeichnungsschicht war Ag5In5Sb60Te30 und die Reflektionsschicht hatte eine Doppelschichtstruktur aus Al99Ta1 (40 nm)/reinem Ag (60 nm). Die Filmbildungsbedingungen der jeweiligen Schichten waren dieselben wie in Referenzbeispiel 4.
  • Thermisch war dieses Referenzbeispiel im Wesentlichen dasselbe wie in Referenzbeispiel 4, und in jedem Fall wurden breite Lineargeschwindigkeit- und Schreibleistungsbereiche entsprechend der 18 erhalten.
  • Nur die Dicke der unteren Schutzschicht (D1), der Aufzeichnungsschicht (D2) und der oberen Schutzschicht (D3) wurden wechselseitig geändert, und diese Dicken sind in Tabelle 2 angegeben.
  • In dem Referenzbeispiel wird eine Schichtstruktur durch Verwendung der Umgebung, wo die Reflektion in dem amorphen Zustand am geringsten ist, eingesetzt, wodurch die Iref-Komponente der Formel (3) effektiv eingesetzt werden kann. Dementsprechend wird in dem Schichtstruktur-Designbeispiel 1 ein Bereich δRtop/δD2 > 0 eingesetzt.
  • Da darüber hinaus der Beitrag des reflektierten Lichts aus den amorphen Markierungen gering ist, wird ein Schichtstrukturdesign in Erwägung gezogen, wodurch ein großes Push-Pull-Signal in der Umgebung von Δ, welches in der Umgebung von ±π/2 liegt, genommen werden kann, wobei das Servosignal nach dem Aufzeichnen in Betracht gezogen wird.
  • Die 30 zeigt eine Korrelation zwischen dem kalkuliertem δ (dem Bereich der Berechnungsbeispiele der 6 bis 10) und dem normalisierten Modulationsunter schied von ModR. Da δ in der Umgebung von π ansteigt (der Pfeil von Punkt „a" zu Punkt „b" in der Figur), steigt ModR an und erreicht den Maximalwert in der Umgebung von 3π/2. Da δ weiter ansteigt (der Pfeil von Punkt „b" zu Punkt „c" in der Figur), nimmt ModR erneut ab. Streng ausgedrückt weichen der Punkt, bei dem ModR 0 ist, d.h. δ = π oder 2π (Punkt „a" oder „c" in der Figur), und der Punkt, wo ModR maximal wird, d.h. δ = 3π/2 (Punkt „a" in der Figur) leicht voneinander ab.
  • Der Unterschied zwischen dem berechneten und gemessenen Werten, d.h. die Berechnung in den Berechnungsbeispielen, ist jedoch annähernd eine ebene Welle und wird als in ziemlich gute Übereinstimmung in Anbetracht der Tatsachen angesehen, dass eine bestimmte Abweichung bei mit einem fokussierten Strahl gemessenen Werten resultiert, und die Fluktuation bei den gemessenen Werten beträgt ungefähr 2 nm im Fall der Aufzeichnungsschicht und reicht von 3 bis 5 nm im Fall der Schutzschicht.
  • Dieselbe Tabelle zeigt ebenso das Push-Pull-Verhältnis PPb/PPa vor und nach der Aufzeichnung, sowie das standardisierte Push-Pull-Verhältnis NPPR. Ein stabiles Servosignal kann vor und nach der Aufzeichnung erhalten werden, wenn PPb/PPa ≤ 1,6 oder NPPR ≤ 1,0 erfüllt ist. Der Servo neigt nämlich dazu, während der Aufzeichnung unstabil zu werden, wenn PPb/PPa > 1,6 oder NPPR > 1,0 ist.
  • Die 31 zeigt die Beziehungen von ModR mit dem Phasenunterschied δ und dem NPPR-Wert, welche am stärksten durch den Phasenunterschied δ (entsprechend Δ), wie es aus der Formel (13) (31(a)), PPb/PPa (31(b)) oder PPa/Itop (31(c)) ersichtlich ist, beeinflusst werden. Es ist ersichtlich, dass die Quantität, wie NPPR oder PPa, welche stark von dem Phasenunterschied δ abhängt, eine extrem positive oder negative Wechselbeziehung mit ModR zeigt. Dass ModR groß ist, d.h. δ = π3/2, ist für das Aufzeichnungssystem dahingehend von Vorteil, dass die Änderung in dem Servosignal vor und nach der Aufzeichnung klein ist, und ebenso vorteilhaft für ein exklusives Abrufsystem dahingehend, dass das Push-Pull-Signal PPa/Itop nach der Aufzeichnung groß ist.
  • Folglich ist ModR ein nützlicher Index, wenn eine Schichstruktur, worin ein Phasenunterschied effektiv verwendet wird, experimentell untersucht wird, da dieser nützlich ist anstelle des Phasenunterschieds Δ oder δ, welcher nur schlecht direkt messbar ist. Mit derselben Rillengeometrie ist es selbstverständlich wünschenswert, dass ModR > 0 ist, und es ist bevorzugt, dieses derartig auszuwählen, dass es einen Wert größer als 0,03 einnimmt.
  • Auf der anderen Seite wurde der wiederholte Überschreibtest mit der optimalen Schreibleistung bei einer linearen Geschwindigkeit von 2,4 m/s durchgeführt, und in Tabelle 2 wurde gemäß den CD-Standards ein Fall, worin der Jitter nach 1.000-mal unterhalb von 15 nsec lag, durch O bezeichnet, im Fall von 15 bis 18 nsec durch Δ bezeichnet, im Fall von größer als 18 nsec durch
    Figure 00730001
    bezeichnet, und im Fall, wo der Jitter mindestens 20 nsec nach nicht mehr als 500-mal war, wurde mit X bezeichnet. Es ist ersichtlich, dass zur Erreichung der Dauerhaftigkeit von O oder Δ, wenn die obere Schutzschicht in einem Niveau von 50 nm hergestellt ist, die Aufzeichnungsschicht innerhalb eines Bereichs der Formel (18) dünn sein muss.
  • Insbesondere wenn eine Schichtstruktur von 105/15/50 (ModR·100 = –1,09) und eine Schichtstruktur von 105/18/50 (ModR·100 = 6,77), wobei dieselbe Modulation von 0,71 bis 0,72 erhältlich ist, verglichen werden, besitzt die Schichtstruktur aus 105/18/50, worin ModR groß ist und der Beitrag des Phasenunterschieds als groß angenommen wird, eine hohe Modulation trotz hohem Itop, die Änderung in dem Servosignal vor und nach der Aufzeichnung (PPb/PPa oder NPPR) ist gering und das Push-Pull-Signal nach der Aufzeichnung ist ebenso groß. Aus der Sicht der anfänglichen Eigenschaft ist die Schichtstruktur aus 105/18/50 bevorzugt.
  • Jedoch ist aus der Sicht der wiederholten Überschreibdauerhaftigkeit die Schichtstruktur 105/15/50 bevorzugt. Der Fachmann muss entscheiden, welche auszuwählen ist. Wenn jedoch die Ausgewogenheit von beiden in Betracht gezogen wird, wird die Schichtstruktur aus 105/17/50 (ModR·100 = 3,60) ausgewählt werden.
  • Beispiel 11
  • In dem Vergleichsbeispiel 4 wurde die Reflektionsschicht zu Al99Ta1 mit einer Dicke von 200 nm geändert.
  • Es wurde eine Verbesserung hinsichtlich der Umkristallisierung auf der niedrigen Leistungsseite bei zweifacher Geschwindigkeit beobachtet, allerdings wurde keine Verbesserung in der Umkristallisation auf der Seite der höheren Leistung beobachtet. Darüber hinaus war die Aufzeichnungsempfindlichkeit um 1 bis 2 mW verschlechtert.
  • Referenzbeispiel 12
  • Eine Disk wurde in derselben Art und Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, außer dass die obere Schutzschichtdicke in 65 nm geändert wurde und die Reflektionsschicht zu Al99Ta1 mit einer Dicke von 200 nm geändert wurde.
  • Die Anfangseigenschaft bei zweifacher Geschwindigkeit war im Wesentlichen dieselbe wie in Referenzbeispiel 1. Wenn jedoch ein wiederholtes Überschreiben bei zweifacher Geschwindigkeit durchgeführt wurde, nahm der 3T-Jitter nach 1.000-mal auf ein Niveau von 20 bis 25 nsec mit einer Schreibleistung von 10 bis 15 mW zu. Der Jitter war geringer als 17,5 nsec nur dann, wenn das wiederholte Überschreiben unterhalb von 500-mal lag.
  • Darüber hinaus neigte die Überschreibdauerhaftigkeit dazu sich zu verschlechtern, wenn die obere Schutzschicht dicker als 60 nm war.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es durch ein Einstellen der Volumenresistivität der Reflektionsschicht in dem Phasenänderungsmedium auf innerhalb einen bestimmten spezifischen Bereich möglich, die Kühlrate der Aufzeichnungsschicht zu steuern und die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit und die Schreibleistungsbereiche wesentlich zu verbessern. Dieses ist insbesondere bei einer Aufzeichnungsschicht unter Verwendung einer Zusammensetzung in der Umgebung eines eutektischen Punkts von Sb70Te30 als Basis wirksam.
  • Darüber hinaus ist es durch Einstellen der Änderung in dem Phasenunterschied aufgrund des Phasenwechsels auf ein angemessenes Niveau möglich, ein Phasenänderungsmedium mit einer hohen Abrufkompatibilität mit CD-ROM, DVD-ROM etc. bereit zustellen. Letztendlich umfasst die vorliegende Erfindung die in den Ansprüchen 1 bis 11 angegebenen Aspekte.

Claims (11)

  1. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen, Abrufen und Löschen von Markierungslängen-modulierten amorphen Markierungen, umfassend ein Substrat und eine untere Schutzschicht, eine Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht, eine obere Schutzschicht und eine Reflektionsschicht mit einer Dicke von 40 bis 300 nm und einer Volumenresistivität von 20 bis 150 nΩ·m, die in dieser Reihenfolge auf dem Susbtrat gebildet sind, wobei die Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht ein Dünnfilm aus einer Legierung aus Mw(SbzTe1-z)1-w ist, worin 0 ≤ w ≤ 0,2, 0,5 ≤ z ≤ 0,9, und M mindestens einen Vertreter darstellt, ausgewählt der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Zn, Sn, Si, Cu, Au, Ag, Pd, Pt, Pb, Cr, Co, O, N, S, Se, Ta, Nb, V, Bi, Zr, Ti, Mn, Mo, Rh sowie den Seltenerdelementen, und wobei die Reflektionsschicht aus einer Legierung von Al, einschließlich reinem Al, mit einem Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 2 Atom-% oder aus einer Legierung von Au, einschließlich reinem Au, mit einem Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 5 Atom-% gebildet ist, worin (1) ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, enthaltend eine Al99Ta1-Legierung mit einer Filmdicke von 40 nm als erste Reflektionsschicht und Ag mit einer Filmdicke von 60 nm als zweite Reflektionsschicht, (2) ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend eine erste Reflektionsschicht, enthaltend Aluminium als Hauptkomponente, mit einer Filmdicke von 5 nm bis 50 nm und eine zweite Reflektionsschicht, enthaltend Silber als Hauptkomponente mit einer Volumenresistivität von 20 nΩ·m bis 80 nΩ·m und einer Filmdicke von 40 nm bis 200 nm, (3) ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend eine Aufzeichnungsschicht, die aus der Komponente M, bestehend aus einer Kombination von Ag und In, hergestellt ist, und (4) ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend eine Aufzeichnungsschicht, die aus der Komponente M, bestehend aus einer Kombination von Zn und In, hergestellt ist, und eine Reflektionsschicht entweder aus Al98,5Ta1,5 und Al98,0Ta2,0 ausgeschlossen sind.
  2. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht 10 bis 30 nm beträgt.
  3. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Dicke der oberen Schutzschicht 30 bis 60 nm beträgt.
  4. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Reflektionsschicht eine Al-Legierung darstellt, enthaltend 0,2 bis 2 Atom-% mindestens eines Vertreters, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ta, Ti, Co, Cr, Si, Sc, Hf, Pd, Pt, Mg, Zr, Mo und Mn.
  5. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reflektionsschicht eine Mehrschichtstruktur besitzt, wobei mindestens 50% der Gesamtdicke der Reflektionsschicht durch mindestens eine Schicht aus einem Dünnmetallfilm mit einer Volumenresistivität von 20 bis 150 nΩ·m aufgebaut sind.
  6. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reflektionsschicht eine Volumenresistivität von 20 bis 100 nΩ·m und eine Blattresistivität von 0,2 bis 0,9 Ω/☐ besitzt.
  7. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, das ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium des Typs ist, bei dem eine Rille auf dem Substrat gebildet ist, so dass die Informationsaufzeichnung durch Aufbringen eines Laserstrahls auf die Rille durchgeführt wird, und der Informationsabruf durch Aufbringen eines Laserstrahls von der Rückseite des Substrats aus und Ablesen eines reflektierten Lichts durchgeführt wird, und –π < δ < 0, worin δ = (Phase von reflektiertem Licht, das die Kristallregion passiert hat) – (Phase von reflektiertem Licht, das die amorphe Region passiert hat).
  8. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die untere Schutzschicht eine Dicke von 70 bis 150 nm und einen Brechnungsindex von 2,0 bis 2,3 besitzt, die Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 15 bis 25 nm besitzt, und die obere Schutzschicht eine Dicke von 30 bis 60 nm und einen Brechungsindex von 2,0 bis 2,3 besitzt, wobei Aufzeichnung, Abruf und Löschen durch einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 600 bis 800 nm durchgeführt werden.
  9. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 8, wobei ∂Rtop/∂D1 > 0, 15 ≤ D2 ≤ 20, 30 ≤ D3 ≤ 60, und –5D2 + 120 ≤ D3 ≤ –5D2 + 140worin D1 die Dicke (nm) der unteren Schutzschicht ist, 02 die Dicke (nm) der Aufzeichnungsschicht ist, D3 die Dicke (nm) der oberen Schutzschicht ist, und ∂Rtop/∂D1 die D1-Abhängigkeit des reflektierten Lichts Rtop von der Kristallregion ist.
  10. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die untere Schutzschicht eine Doppelschichtstruktur besitzt, wobei eine erste untere Schutzschicht eine Dicke von 20 bis 70 nm und einen Brechnungsindex innerhalb eines Bereichs von nsub ± 0,1 aufweist, worin nsub der Brechnungsindex des Substrats ist, und eine zweite untere Schutzschicht eine Dicke von höchstens 70 nm und einen Brechungsindex von 2,0 bis 2,3 besitzt, die Phasenänderungs-Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 15 bis 25 nm besitzt, und die obere Schutzschicht eine Dicke von 30 bis 60 nm und einen Brechnungsindex von 2,0 bis 2,3 besitzt, wobei Aufzeichnug, Abruf und Löschen durch einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 600 bis 800 nm durchgeführt werden.
  11. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 10, wobei die Gesamtdicke der unteren Schutzschicht 70 bis 150 nm beträgt, und ∂Rtop/∂D12 < 0, 15 ≤ D2 ≤ 20, 30 ≤ D3 ≤ 60, und –5D2 + 120 ≤ D3 ≤ –5D2 + 140worin D12 die Dicke (nm) der zweiten unteren Schutzschicht ist, D2 die Dicke (nm) der Aufzeichnungsschicht ist, D3 die Dicke (nm) der oberen Schutzschicht ist, und ∂Rtop/∂D12 die D12-Abhängigkeit des reflektierten Lichts Rtop von der Kristallregion ist.
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