DE69928190T2 - Optisches aufzeichnungsmedium - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp und insbesondere auf ein optisches Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp, das ein direktes Hochgeschwindigkeitsüberschreiben erlaubt.
  • Hintergrund des Standes der Technik
  • Als ein praktisches Beispiel einer optischen Disk, hergestellt aus einem Phasenänderungsaufzeichnungsmaterial, das ein Überschreiben erlaubt, wird eine sogenannte DVD-RAM vermarktet. Damit wurde eine lineare Geschwindigkeit von 6 m/s, eine Bit-Länge von 0,41 μm/s, eine Spurbreite von 0,74 μm, eine Laserwellenlänge von etwa 650 nm, eine Datentransfergeschwindigkeit von 11 Mbps und eine Aufzeichnungskapazität von 2,6 GB realisiert.
  • Um eine größere Kapazität und höhere Transfergeschwindigkeit zu verwirklichen, ist es effektiv, die Punktgröße eines Aufzeichnungslaserstrahls zu verringern, um die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit anzuheben. Als ein spezifisches Verfahren zum Verringern der Punktgröße des Aufzeichnungslaserstrahls werden ein Verfahren zum Verkürzen der Wellenlänge des Laserstrahls sowie ein Verfahren zum Erhöhen der numerischen Apertur der Objektivlinse beispielhaft erwähnt.
  • Wenn beide Verfahren des Verkürzens der Wellenlänge des Laserstrahls und des Vergrößerns der numerischen Apertur eingesetzt werden, kann die Punktgröße weiter reduziert werden, verglichen mit einer Struktur, in der nur eines der beiden Verfahren eingesetzt wird. Wenn ein violetter Laserstrahl mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm als Lichtquelle eingesetzt wird, und eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur NA von 0,85 verwendet wird, wird eine höhere Dichteaufzeichnung theoretisch möglich.
  • Andererseits werden Bedingungen, unter denen ein direktes Hochgeschwindigkeitsüberschreiben für die optische Phasenänderungsscheibe erlaubt wird, aufgrund der nachfolgenden Gründe schwieriger.
  • Im allgemeinen wird die optische Phasenänderungsscheibe mit einem Hochenergielaserstrahl bestrahlt, so dass die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf ein Niveau nicht unterhalb des Schmelzpunkts der Aufzeichnungsschicht angehoben wird. Somit wird die Aufzeichnungsschicht geschmolzen und dann die Temperatur schnell abgesenkt. Als Folge wird ein Schreiben durchgeführt. Die aufgezeichneten Markierungen werden kristallisiert, d.h. ausgelöscht, weil die Aufzeichnungsschicht in einem Temperaturbereich zwischen einer Temperatur, bei der die Kristallisation der Aufzeichnungsschicht beginnt, und dem Schmelzpunkt für eine Zeitdauer aufrechterhalten wird, die für die Aufzeichnungsschicht erforderlich ist, um in Kristalle umgewandelt zu werden.
  • Wenn das vorangehende Verfahren des Verkürzens der Wellenlänge des Laserstrahls und das Verfahren des Vergrößerns der numerischen Apertur der Objektivlinse verwendet werden, wird die Temperatur einer Stelle der optischen Disk in einer Zeit, die kürzer ist als die Zeit, die für die herkömmliche Struktur erforderlich ist, unter der Bedingung geändert, dass die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit hoch ist. 1 zeigt ein Ergebnis von Berechnungen eines Verfahrens der Änderung der Temperatur an einem Punkt einer optischen Disk mit Ablauf der Zeit. Wie aus 1 verstanden werden kann, wird die Zeit, für die sich die Temperatur nicht unterhalb der Kristallisationstemperatur (beispielsweise, in der Annahme, dass die Temperatur 400°C beträgt) aufrechterhalten wird, verkürzt, wenn die lineare Geschwindigkeit ansteigt, oder wenn die numerische Apertur NA der optischen Linse vergrößert wird.
  • Daher unterliegt ein Aufzeichungsmaterial mit der Kristallisationsgeschwindigkeit, die die gleiche ist wie beim herkömmlichen Material, Schwierigkeiten bei der Kristallisation von amorphen Markierungen, d.h. beim Löschen der amorphen Markierungen.
  • Sogenanntes direktes Überschreiben (DOW, direct overwriting) wird betrachtet als das Leistungsniveau eines Laserstrahls, kontrolliert im Hinblick auf die Zeit, um Aufzeichnung durchzuführen. Wenn die Punktgröße zu klein ist oder wenn die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu hoch ist, wird die Verzerrung der Formen der Markierungen verstärkt, was auf den Unterschied der physikalischen Eigenschaften zwischen amorph und Kristall zurückzuführen ist, was ein besonders Problem für Phasenänderungsaufzeichnung darstellt. Das heißt, wenn die nächste Marke auf einer beschriebenen Aufzeichnungsmarkierung überschrieben wird, wird die Größe der Aufzeichnungsmarkierung unter den vorangehenden Bedingungen vergrößert, verglichen mit einem Fall, in dem die nächste Markierung auf einem Kristallabschnitt, auf dem keine Daten geschrieben sind, neu geschrieben wird.
  • Die vorangehende Tatsache wird aus den folgenden Unterschieden der kristallinen Phase hervorgerufen: Reaktion (eine optische Konstante) der amorphen Phase auf einen Laserstrahl; ein Wärmeleitungsverfahren (Wärmeleitfähigkeit), erzeugt durch Reaktionen mit dem Laserstrahl, und ein Verfahren zur Verwendung der erzeugten Wärme (latente Wärme ist nicht erforderlich, wenn Auflösung durchgeführt wird). Wenn die Fleckgröße groß ist und die lineare Geschwindigkeit klein ist, ist die Änderung der Temperatur des Aufzeichnungsfilms mäßig im Hinblick auf die Zeit. Wärme wird vor der Bewegung der existierenden Markierung zum Laserstrahl geleitet. Somit wird die Markierung zuvor bei der Kristallisationstemperatur aufrechterhalten. Daher kann ein Zustand ähnlich zu einem Zustand, in dem keine Markierung existiert, realisiert werden (vorherige Kristallisation). Daher folgt, dass das vorangehende Problem nicht auftritt.
  • Die vorangehenden Probleme verhindern praktisch, dass eine gewöhnliche Phasenänderungsaufzeichnungsscheibe mit einer Vierschichtstrukutur, bestehend aus einer ZnS-SiO2-Schicht, einer Aufzeichnungsschicht, einer ZnS-SiO2-Schicht und einer reflektierenden Schicht, eine höhere Dichte und höhere Transfergeschwindigkeit aufweist. Beispielsweise wurde eine Verschlechterung des Jitter-Werts, wenn die lineare Geschwindigkeit erhöht wird, wie in 2 gezeigt, als Ergebnis von Untersuchungen bestätigt.
  • Als Mittel, das vorangehende Problem zu überwinden, könnte es als möglich erachtet werden, die Kristallisationsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsschicht zu erhöhen. Das heißt, die Zeit, die erforderlich ist, um die Kristallisation zu vervollständigen, wird so abgekürzt, dass das Auslöschverhältnis ansteigt, und die vorherige Kristallisation vereinfacht wird.
  • Jedoch kann praktisch kein Material erhalten werden, dessen Phasen sich reversibel ändern, das eine höhere Kristallisationsgeschwindigkeit aufweist, als jene der herkömmlichen Materialien, und das auch auf eine optische Disk aufgebracht werden kann.
  • Als eine Alternative, die Kristallisationsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials zu erhöhen, wurden Techniken zum Erhöhen der Kristallisationsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsschicht offenbart durch Bereitstellen eines kristallisationsfördernden Materials, das effektiv ist, die Kristallisationsgeschwindigkeit des Amorphen zu erhöhen, derart, dass das Material sich mit der Aufzeichnungsschicht in Kontakt befindet. Die vorangehenden Techniken wurden im offengelegten japanischen Patent-Nr. 1-92937, im offengelegten japanischen Patent Nr. 6-195747 und der japanischen Patentanmeldung Nr. 9-532424 offenbart.
  • Die vorangehenden Verfahren begegnen jedoch dem Problem, dass die Haltbarkeitsstabilität der Aufzeichnungsmarkierungen in einem Temperaturbereich unter Bedingungen des täglichen Gebrauchs verschlechtert wird. Ein anderes Problem tritt dadurch auf, dass die Aufzeichnungsmarkierungen unerwünschterweise, selbst mit einem Laserstrahl zur Reproduktion von Daten, gelöscht werden.
  • Als ein Verfahren, individuell strukturiert aus der vorangehenden Erhöhung der Kristallisation, wurden Verfahren eines Typs, wonach die Absorptionsgeschwindigkeit vom Amorphen, die in der Regel höher ist als diejenige von Kristallen und umgekehrt (die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des kristallinen Abschnitts und diejenige des amorphen Abschnitts werden ausgeglichen) durch Kontrollieren der Laminationsstruktur des optischen Dünnfilms offenbart. Das vorangehende Verfahren ist ein sogenanntes Absorptionsverhältnis-Kontrollverfahren, das im offengelegten japanischen Patent Nr. 8-124218 und im offengelegten japanischen Patent Nr. 9-91755 offenbart wurde.
  • Das vorangehende Verfahren unterliegt jedoch einem Problem, dass der Freiheitsgrad des optischen Designs (Absorption, Reflexion usw.) abnimmt. Ein weiteres Problem tritt dadurch auf, dass befriedigende Haltbarkeit gegenüber wiederholtem Überschreiben nicht realisiert werden kann.
  • Schlecht ist, dass Bedingungen, in denen der Durchmesser des Punkts verringert wird und die lineare Geschwindigkeit hoch ist, unbefriedigende grundlegende Auslöschleistung hervorrufen (beispielsweise Auslöschverhältnis, erhalten mit DC-Licht), die erforderlich ist, um einen Kontrolleffekt für die Absorption zu erhalten.
  • Weitere Informationen, betreffend den Stand der Technik, können in der EP 0 945 860 gefunden werden, die Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ darstellt. Dieses Dokument offenbart ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das eine Aufzeichnungsschicht umfasst, die sich rever sibel zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand ändert. Die Bestrahlung der Aufzeichnungsschicht mit Laserstrahlen bei einer vorbestimmten Wellenlänge verändert die Aufzeichnungsschicht von einer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand, in den anderen Zustand. Die Absorption Ac der Laserstrahlen in der Aufzeichnungsschicht, wenn sich die Aufzeichnungsschicht im kristallinen Zustand befindet, ist größer als die Absorption Aa der Laserstrahlen in der Aufzeichnungsschicht, wenn sich die Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand befindet. Kristallisationsbeschleunigungsschichten zur Beschleunigung der Änderung der Aufzeichnungsschicht vom amorphen Zustand in den kristallinen Zustand werden in Kontakt mit beiden Oberflächen der Aufzeichnungsschicht gebildet.
  • Die JP-8-124218 offenbart ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend ein Substrat, genauso wie eine erste dielektrische Schicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine zweite dielektrische Schicht, eine reflektierende Schicht, eine dritte dielektrische Schicht sowie eine Ultravioletthärtende Schicht, die als Schutzschicht dient, darauf angeordnet in der zitierten Reihenfolge. Es wird gelehrt, dass die Absorption Ac der Disk im kristallinen Zustand größer ist als die Absorption Aa der Disk im amorphen Zustand.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das angepasst ist, um die Punktgröße zu verringern und die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu erhöhen, um die Aufzeichnungsdichte und Transfergeschwindigkeit zu vergrößern und befriedigendes direktes Überschreiben zu ermöglichen, das ohne Beeinträchtigung der Haltbarkeit gegenüber wiederholter Verwendung und stabiler Haltbarkeitscharakteristik des Aufzeichnungssignals durchgeführt werden soll.
  • Um das vorangehende Ziel zu erreichen, umfasst das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmedium eine Aufzeichnungsschicht, hergestellt aus mindestens einem Phasenänderungsmaterial, worin das Verhältnis Ac/Aa von Absorption Ac der Aufzeichnungsschicht in einem Zustand, in dem die Aufzeichnungsschicht kristallin ist, im Hinblick auf die Wellenlänge des Aufzeichungs-/Reproduktionslichts und Absorption Aa der Aufzeichnungsschicht in einem Zustand, in dem die Aufzeichnungsschicht amorph ist, 0,9 oder höher beträgt und sich ein kristallisationsförderndes Material zum Vergrößern der Kristallisation des Phasenänderungsmaterials sich mit mindestens einer der Oberflächen der Aufzeichnungsschicht in Kontakt befindet.
  • Die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung ist es, sowohl eine Absorptionskontrolle als auch eine Vergrößerung der Kristallisation einzusetzen. Die zwei Mittel werden mit einander kombiniert, so dass der Unterschied zwischen den physikalischen Eigenschaften von Kristall und jenen von amorph zuverlässig kompensiert wird. Somit kann befriedigendes direktes Überschreiben durchgeführt werden.
  • Jedes der Verfahren, d.h. die Absorptionskontrolle und die Vergrößerung der Kristallisation sind in der Lage, die vorangehenden Probleme auf ein mögliches Maß zu unterdrücken. Eine Störung der Haltbarkeit gegenüber wiederholter Verwendung und die Charakteristik stabiler Haltbarkeit eines aufgezeichneten Signals kann verhindert werden.
  • Die Absorptionskontrolle und die Vergrößerung der Kristallisation sind gegenseitig widersprüchliche Techniken. Wenn die zwei Techniken mit einander kombiniert werden, wird eine unerwünschte Kompensation erwartet. Daher wurde im wesentlichen kein Versuch der vorangehenden Kombination unternommen.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben als Tatsache festgestellt, dass einige Gegenmaßnahmen erforderlich sind, um das Problem zu überwinden, wonach der Jitter-Wert nicht verringert werden kann, wenn die Absorptionskontrolle unter der Bedingung hoher Linearer Geschwindigkeit durchgeführt wird. Somit haben die Erfinder verschiedene Nachforschungen unternommen.
  • Von den vorangehenden Nachforschungen wurde eine Kombination der Absorptionskontrolle und der Vergrößerung der Kristallisation untersucht. Folglich wurde als Tatsache festgestellt, dass deren Vorteile in maximalem Ausmaß realisiert werden können und Probleme jeder der Techniken können im wesentlichen verhindert werden, wenn das Design in geeigneter Weise durchgeführt wird.
  • Das heißt, die Absorptionskontrolle wird derart durchgeführt, dass die Erfindung der Laminationsstruktur des Films eine Absorption im amorphen Zustand der Aufzeichnungsschicht verhindert. Folglich verschlechtert sich die Auslöschempfindlichkeit trotz der Verbesserung der Haltbarkeit gegenüber wiederholter Reproduktion.
  • Wenn Hochgeschwindigkeitskristallisation durchgeführt wird durch Bereitstellen der kristallisationsfördernden Schicht, kann die Auslöschempfindlichkeit verbessert werden. Jedoch wird die Haltbarkeit gegenüber wiederholter Reproduktion beeinträchtigt.
  • Wenn die vorangehenden Techniken miteinander kombiniert werden, kann die Markierung wie erforderlich gelöscht werden. Das heißt, Hochgeschwindigkeitsüberschreiben wird möglich. Wenn ein Auslöschen der Aufzeichnungsmarkierung nicht erforderlich ist, wird ein Auslöschen verhindert. Beispielsweise kann eine Querschreib-Chrakteristik verbessert werden, und ebenfalls kann die Haltbarkeitsstabilität verbessert werden. Darüber hinaus kann ein Anstieg des Jitter-Werts, verursacht durch einen Anstieg der Zahl der Reproduktionsvorgänge, verhindert werden.
  • Die vorangehenden Tatsachen, die nicht erwartet wurden, sind Tatsachen, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden wurden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine charakteristische Darstellung, die eine Änderung bei der Dauer der Kristallisationstemperatur zeigt, die aufgrund des Unterschieds der linearen Geschwindigkeit und der numerischen Apertur NA auftritt;
  • 2 ist eine charakteristische Darstellung, die die Beziehung zwischen der linearen Geschwindigkeit und dem Jitter-Wert eines optischen Aufzeichnungsmediums mit einer herkömmlichen Struktur zeigt;
  • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer grundlegenden Struktur einer erfindungsgemäßen optischen Disk zeigt,
  • 4 ist eine schematische Ansicht zum Bestimmen von Reflexion, Transmission und Absorption eines Mehrschichtfilms;
  • 5 ist eine charakteristische Darstellung, die die Abhängigkeit der Kernbildungsgeschwindigkeit und Kristallwuchsgeschwindigkeit gegen die Temperatur zeigt;
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt eines Beispiels einer optischen Disk, die eine reflektierende Schicht einbezieht, zeigt;
  • 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt eines Beispiels der Struktur einer optischen Disk zeigt, die eine Lichitransmissionsschutzschicht einbezieht;
  • 8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt eines Beispiels der Struktur einer optischen Disk mit mehrschichtigen reflektierenden und Aufzeichnungsschichten zeigt;
  • 9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Struktur einer optischen Disk zeigt, die eine dielektrische Materialschicht einbezieht, die zwischen zwei Schichten hiervon eingefügt ist;
  • 10 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt eines Beispiels der Struktur einer optischen Disk zeigt, die eine Lichtabsorptionskontrollschicht einbezieht;
  • 11 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt der Struktur einer optischen Disk gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 12 ist eine schematische Ansicht, die den Unterschied in den Strukturen von AQCM, QCM und ACM zeigt;
  • 13 ist eine Darstellung, die Wellenformen von Aufzeichnungspulsen zeigt;
  • 14 ist eine charakteristische Darstellung, die die Änderung der Jitter-Werte der AQCM, QCM und ACM zeigt, die aufgrund der Änderung der Zahl der direkten Überschreibvorgänge auftreten;
  • 15 ist eine charakteristische Darstellung, die eine Querschreib-Charakteristik von AQCM, QCM und ACM zeigt;
  • 16 ist eine charakteristische Darstellung, die den Unterschied bei der Haltbarkeitsstabilität der Aufzeichnungsmarkierungen, ermöglicht für AQCM und QCM, zeigt;
  • 17 ist eine charakteristische Darstellung, die die Änderung der Jitter-Werte des AQCM und QCM zeigt, die aufgrund der Taktfrequenz auftreten;
  • 18 ist eine charakteristische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Absorption Aa in einem amorphen Zustand und der möglichen Anzahl von Reproduktionsvorgängen zeigt;
  • 19 ist eine charakteristische Darstellung, die die Zahl der in 16 gezeigten Reproduktionsvorgänge zeigt;
  • 20 ist eine charakteristische Darstellung, die die Abhängigkeit von Si-C-H-O von der Filmdicke zeigt;
  • 21 ist eine charakteristische Darstellung, die die Änderung der Jitter-Werte, realisiert durch Durchführen von DOW an SiC und Si-C-H-O mit einer Taktfrequenz von 66 MHz, zeigt;
  • 22 ist eine charakteristische Darstellung, die die Änderung der Jitter-Werte, realisiert durch Durchführen von DOW an SiC und Si-C-H-O mit einer Taktfrequenz von 76 MHz, zeigt;
  • 23 ist eine charakteristische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Anzahl von DOW-Vorgängen und der Jitter-Werte zeigt, wenn Si-N eingesetzt wird, um eine kristallisationsfördernde Schicht zu bilden;
  • 24 ist eine charakteristische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Anzahl von DOW-Vorgängen und der Jitter-Werte zeigt, wenn Al-N eingesetzt wird, um eine kristallisationsfördernde Schicht zu bilden;
  • 25 ist eine charakteristische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Anzahl von DOW-Vorgängen und der Jitter-Werte zeigt, wenn SiO2 eingesetzt wird, um eine kristallisationsfördernde Schicht zu bilden;
  • 26 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt der Struktur einer optischen Disk gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 27 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt der Struktur einer optischen Disk gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
  • 28 ist eine charakteristische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Anzahl von DOW-Vorgängen und der Jitter-Werte, verwirklicht durch die Struktur gemäß der dritten Ausführungsform, zeigt;
  • 29 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Abschnitt der Struktur einer optischen Disk gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt; und
  • 30 ist eine charakteristische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Anzahl von DOW-Vorgängen und Jitter-Werten, realisiert durch die Struktur gemäß der vierten Ausführungsform, zeigt.
  • Beste Art und Weise, die Erfindung auszuführen
  • Ein erfindungsgemäßes optisches Aufzeichnungsmedium (eine optische Disk) wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben.
  • 3 ist ein Diagramm, das die grundlegende Struktur der erfindungsgemäßen optischen Disk zeigt und ein transparentes Substrat 1 mit einer Dicke von beispielsweise 0,3 mm oder größer, einbezieht. Eine Aufzeichnungsschicht 2 ist auf dem transparenten Substrat 1 gebildet. Darüber hinaus sind kristallisationsfördernde Schichten 3 und 4 in Kontakt mit den zwei Oberflächen der Aufzeichnungsschicht 2 gebildet.
  • Die kristallisationsfördernde Schicht kann nur auf einer der beiden Oberflächen der Aufzeichnungsschicht 2 gebildet werden.
  • In der Regel umfasst ein phasenänderndes optisches Aufzeichnungsmedium einen Reflexionsfilm, hergestellt aus einem Metallmaterial, wie Al, und mit etwas größerer Dicke. Im vorangehenden Fall wird das Aufzeichnungs-/Reproduktionslicht im wesentlichen vollständig durch die reflektierende Schicht reflektiert. Das Verhältnis Ac/Aa der Absorption Ac, realisiert, wenn die Aufzeichnungsschicht 2 sich im kristallinen Zustand befindet, und die Absorption Aa, realisiert, wenn sich die Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand befindet, beträgt etwa 0,8.
  • Die vorliegende Erfindung hat eine Struktur, so dass der Aufbau von Filmen durchgeführt wird, um zu bewirken, dass die reflektierende Schicht beispielsweise eine reflektierende Schicht vom transmittiven Typ ist, die etwas Lichttransmission erlaubt. Darüber hinaus wird die Dicke der vorangehenden Schicht, derjenigen der Aufzeichnungsschicht 2 und derjenigen einer dielektrischen Schicht, die später beschrieben wird, kontrolliert. Wenn sich somit die Aufzeichnungsschicht 2 im kristallinen Zustand befindet, im Hinblick auf die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahls (eingesetzt für die nachfolgende Beschreibung), wird das Verhältnis Ac/Aa der Absorption Ac der Aufzeichnungsschicht und der Absorpton Aa der Aufzeichnungsschicht, wenn sich die Aufzeichnungsschicht 2 im amorphen Zustand befindet, auf 0,9 oder größer eingestellt. Es ist bevorzugt, dass Ac/Aa 1,2 oder größer ist. Es ist bevorzugt, dass die Absorption Aa im amorphen Zustand 60% oder weniger beträgt.
  • Eine Vielzahl von Strukturen sind in der Lage, ein Ac/Aa von 0,9 oder größer zu verwirklichen. Eines der Verfahren ist es, den reflektierenden Film als einen reflektierenden Film vom Transmissions-Typ auszubilden. Ein weiteres Verfahren ist ein Verfahren, das eine lichtabsorbierende Kontrollschicht verwendet. Die vorangehende Struktur kann ohne Verwendung der vorangehenden Verfahren verwirklicht werden. Das heißt, das Vorsehen der Dicke, des Materials und der Struktur (Verwendung einer Mehrschichtstruktur) des dielektrischen Materials ermöglicht der vorangehenden Struktur, wie später beschrieben, verwirklicht zu werden.
  • Wenn das Verhältnis Ac/Aa der Absorption auf 0,9 oder größer eingestellt wird, kann der Kristallbereich relativ einfach erhitzt werden. Somit kann die Größe einer Aufzeichnungsmarkierung, die auf einem Bereich in einem kristallinen Zustand geschrieben wird, in dem keine Daten geschrieben wurden, der Größe einer Aufzeichnungsmarkierung, die auf einer Aufzeichnungsmarkierung im amorphen Zustand überschrieben wird, angenähert werden.
  • Es ist festzuhalten, dass eine Richtung, in der das Verhältnis Ac/Aa der Absorption erhöht wird, eine Richtung ist, in der beispielsweise die Dicke der reflektierenden Schicht verringert wird. Im vorangehenden Fall tritt ein Problem im Hinblick auf die Wärmeabfuhr auf. Daher ist es bevorzugt, dass ein Erhöhen des Verhältnisses Ac/Aa begrenzt ist, um einen geeigneten Bereich zu erfüllen.
  • Das heißt, die reflektierende Schicht ist in der Regel hergestellt aus einem Metallfilm mit einer etwas größeren Dicke, wie oben beschrieben. Daher dient die reflektierende Schicht zur Wärmeabfuhr. Wenn die reflektierende Schicht aus Si hergestellt ist, oder wenn die Dicke der reflektierenden Schicht verringert wird, kann die reflektierende Schicht nicht in befriedigender Weise zur Wärmeabfuhr dienen. Daher kann Wärme nicht ohne weiteres abgestrahlt werden. Daher folgt, dass eine wärmeakkumulierende Struktur verwirklicht wird, die die Haltbarkeit bei wiederholter Verwendung beeinträchtigt.
  • Daher hat das Verhältnis Ac/Aa einen zulässigen Bereich (eine obere Grenze). Der zulässige Bereich variiert in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktionslichts. In beispielsweise einem vorliegenden Wellenlängenbereich (630 bis 650 nm) ist es bevorzugt, dass das Verhältnis Ac/Aa der Absorption 2,0 oder kleiner beträgt.
  • Die Absorption Ac im kristallinen Zustand ist eine Absorption der Aufzeichnungsschicht, wenn sich die Aufzeichnungsschicht im kristallinen Zustand befindet. In ähnlicher Weise ist die Absorption Aa im amorphen Zustand eine Absorption der Aufzeichnungsschicht, wenn die Aufzeichnungsschicht sich im amorphen Zustand befindet.
  • Die vorangehenden Werte können direkt gemessen werden, wenn die Struktur eine Mehrschichtstruktur darstellt. Als Folge einer multiplen Interferenz eines Mehrschichtfilms muss die Intensität von Licht, das in der Aufzeichnungsschicht absorbiert wird, berechnet werden. Dann muss die Lichtintensität durch die Intensität des auftreffenden Lichts dividiert werden.
  • Daher werden die Absorption Ac und die Absorption Aa gemäß der Erfindung wie folgt definiert.
  • Ein Mehrschichtfilm (eine m-Schicht), strukturiert wie in 4 gezeigt, wird betrachtet. In diesem Fall werden die Reflexion R der Disk, die Transmission T der Disk, die Absorption A der Disk, die Absorption A12 einer I2-Schicht (beispielsweise der Aufzeichnungsschicht) und die Absorption A1m-1 einer Im-1-Schicht (beispielsweise der reflektierenden Schicht) wie folgt definiert.
  • Es ist festzuhalten, dass eine Annahme gemacht wird, dass nur vertikale Ereignisse eintreffen (diagonale Ereignisfaktoren werden ignoriert). Eine weitere Annahme wird gemacht, dass jede Grenzfläche glatt und flach ist (ein Einfluss von Schroffheiten, wie Rillen, wird ignoriert). Darüber hinaus wird eine Mehrfach-Interferenz des Mehrschichtfilms als Faktor berücksichtigt. Die Intensität I des auftreffenden Lichts, die als Referenz dient, ist ein Wert, erhalten durch Subtraktion der Intensität Iy des durch die äußerste Oberfläche reflektierten Lichts und der tatsächlichen Intensität Ix des einfallenden Lichts.
    Reflexion R der Disk: 100 × Ir/I (%)
    Transmission T der Disk: 100 × It/I (%)
    Absorption A der Disk: 100 × (I – Ir – It) (%)
    Absorption A12 der I2-Schicht (beispielsweise der Aufzeichnungsschicht): 100 × I12/I (%)
    Absorption A1m-1 der Im-1-Schicht (beispielsweise der Aufzeichnungsschicht): 100 × I1m-1/I (%)
  • Es ist festzuhalten, dass Ir die durch den Mehrschichtfilm reflektierte Lichtintensität darstellt, It die Lichtintensität, die der Mehrschichtfilm übermittelt, I12 die Lichtintensität, die durch die I2-Schicht (beispielsweise die Aufzeichnungsschicht) absorbiert wird und I1m-1 die Lichtintensität, die durch die Im-1-Schicht absorbiert wird (beispielsweise die reflektierende Schicht).
  • Die Absorption Ac und die Absorption Aa sind Werte, erhalten durch Dividieren der Lichtintensität, die durch die Aufzeichnungsschicht absorbiert wird (im kristallinen Zustand oder im amorphen Zustand) als Ergebnis der Mehrfach-Interferenz des Mehrschichtfilms mit der Intensität I von Licht, das man auf den Mehrschichtfilm auffallen lässt.
  • Die vorangehende Berechnung der Mehrschicht-Interferenz kann durch Verwendung einer charakteristischen Matrix durchgeführt werden, wenn die Wellenlänge des Laserstrahls, die Dicke jeder Schicht und der komplexe Brechungsindex (n – ik) bekannt sind.
  • Eine Vielzahl von Dokumenten über das Verfahren zur Berechnung der multiplen Interferenz wurde veröffentlicht. Beispielsweise seien die nachfolgenden Dokumente beispielhaft genannt: „Applied Optics I" (Kapital 1-2-2: Lichtintensität) und „Applied Optics II" (Kapitel 4-3-2: Mehrschichtfilm), veröffentlicht von Baifu-kan und geschrieben von Ikuo Tsuruta, und „Thin Optical Film" (Kapitel 3: Mehrschichtfilm und Quad-terminaler Kreislauf), „Optical Technique Series II", herausgegebenen von Shiro Fujiwara und veröffentlicht von Kyoritsu.
  • Wie in den vorangehenden Dokumenten offenbart, kann die Beziehung zwischen dem elektrischen Feld und der Tangenskomponente des magnetischen Felds auf beispielsweise eine Jte Grenze und jene auf die (J – 1)te Grenze verstanden werden.
  • Energie I von Licht wird ausgedrückt durch einen Durchschnitt |S| von absoluten Werten des Zeigevektors S. Absorption AJ einer J-ten Schicht wird ausgedrückt durch AJ = IJ-1 – IJ. Die Absorption wird ausgedrückt durch (IJ-1 – IJ)/I0 (worin I0 die auftreffende Energie darstellt, erhalten durch Subtraktion der Oberflächenreflexionskomponente).
  • Die vorangehenden Berechnungen werden durch bekannte Algorithmen durchgeführt. Wenn die Algorithmen verwendet werden, können die Berechnungen ohne weiteres durchgeführt werden. In dieser Beschreibung ist der Ausdruck "nur (Einzelschicht)" der vorangehende Fall, worin m = 1 darstellt.
  • Die Funktionen der kristallisationsfördernden Schichten 3 und 4 werden nun beschrieben.
  • Im allgemeinen schreitet die Kristallisation vom amorphen in zwei Stadien fort, bestehend aus der Erzeugung eines Kristallkerns und Wuchs des Kristalls. Es wird eine Annahme getroffen, dass die Erzeugung des Kristallkerns zufällig im gesamten Bereich in der amorphen Phase auftritt. Wie in 5 gezeigt, erhöht sich die Kernerzeugungsgeschwindigkeit I so wie die Temperatur ansteigt. Die Kernerzeugungsgeschwindigkeit I wird bei einer Temperatur etwas höher als der Glasübergangspunkt Tg auf einen maximalen Wert angehoben. Die Kernerzeugungsgeschwindigkeit I sinkt schnell ab bei Temperaturen höher als dem Glasübergangspunkt Tg. Andererseits wird die Wachstumsgeschwindigkeit U auf einen maximalen Wert bei einer Temperatur nahe des Schmelzpunkts Tm erhöht.
  • Im Falle einer amorphen Markierung einer optischen Disk, die sich von der vorangehenden Annahme unterscheidet, weist die Aufzeichnungsmaterialschicht 3 zwei Oberflächen auf. Daher tritt die Erzeugung des Kerns ohne weiteres an den Grenzflächen zwischen der Aufzeichnungsmaterialschicht 3 und den Schichten, die zwischen der Aufzeichnungsmaterialschicht 3 angeordnet sind, auf. Die Tatsache ist bekannt, dass chemische und physikalische Eigenschaften der Grenzfläche einen großen Einfluss auf die Erzeugungsfrequenz der Kerne ausüben.
  • Daher wird die Kontrolle der Kristallisationsgeschwindigkeit durch Kontrollieren der Zustände der Grenzflächen die zwischen der Aufzeichnungsschicht 2 angeordnet sind, effektiv durchgeführt, um die Frequenz der erzeugten Kristallkerne zu kontrollieren.
  • Daher ist die vorliegende Erfindung derart strukturiert, dass die kristallisationvergrößernden Schichten 3 und 4 (nur eine der Schichten wird zugelassen) in Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht 2 so gebildet werden, dass die Erzeugungsfrequenz der Kristallkerne kontrolliert wird. Das heißt, die kristallisationsfördernden Schichten 3 und 4, die in Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht 2 gebildet werden, ermöglichen es, die Erzeugung der Kristallkerne zu verstärken, um die Kristallisationsgeschwindigkeit anzuheben. Daher folgt, dass ein befriedigendes Überschreib-/Auslöschverhältnis unter Hochgeschwindigkeits-Transferbedingungen verwirklicht werden kann. Somit können befriedigende Jitter-Werte erhalten werden.
  • Es ist festzuhalten, dass die kristallisationsfördernden Schichten 3 und 4 eine Schicht sein können, die ebenfalls als dielektrische Materialschicht dient. Beispielsweise kann eine Struktur verwendet werden, in der die übliche dielektrische Materialschicht aus ZnS-SiO2 (insbesondere Molarverhältnis: etwa 4:1) hergestellt wird, sowie eine Schicht zur Vergrößerung der Kristallisation auf der Oberfläche gebildet wird, die sich mit der Aufzeichnungsschicht 2 in Kontakt befindet. Als eine Alternative hierfür kann das dielektrische Material ein Material sein, das die Kristallisation vergrößert. Das heißt, die kristallisationsfördernde Schicht, hergestellt aus den nachfolgenden Materialien, zur Vergrößerung der Kristallisation muss sich mit der Aufzeichnungsschicht 2 in Kontakt befinden. Somit ist die Existenz der dielektrischen Materialschicht und des Material-Typs zum Herstellen der dielektrischen Materialschicht nicht begrenzt. Die Tatsache ist bekannt, dass ein Kontakt der kristallisationsfördernden Schicht mit mindestens einer der Oberflächen der Aufzeichnungsschicht 2 die Kristallisationsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsschicht 2, verglichen mit der Struktur mit keiner kristallisationsfördernden Schicht, angehoben wird. Es ist festzuhalten, dass ein größerer Effekt des Steigerns der Kristallisation erhalten werden kann, wenn die Verbindung vergrößernde/fördernde Schicht in Kontakt mit beiden Oberflächen der Aufzeichnungsschicht 2 gebildet wird.
  • Als das Material zum Vergrößern/Fördern der Kristallisation können bekannte Materialien (ein Abschwächungskoeffizient k, bezogen auf die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls beträgt 0,3 oder kleiner) zur Verwendung als das dielektrische Material im optischen Aufzeichnungsmedium, ausgenommen ein Sulfid, verwendet werden. Beispielsweise ist die Schicht eine Schicht, hergestellt aus beispielsweise: Nitrid, Oxid, Carbid, Fluorid, Oxonitrid, Carbonitrid, Oxycarbid von Metall, von Halbmetall, wie Al, Si, Ta, Ti, Zr, Nb, Mg, B, Zn, Pb, Ca, La oder Ge; oder eine Schicht, enthaltend das vorangehende Material als Hauptkomponente hiervon. Die Schicht wird veranschaulicht durch eine Schicht, hergestellt aus AlNx (0,5 ≤ x ≤ 1), insbesondere AlN; Al2O3-x (0 ≤ x ≤ 1), insbesondere Al2O3; Si3N4-x (0 ≤ x ≤ 1), insbesondere Si3N4; SiOx (1 ≤ x ≤ 2), insbesondere SiO2 oder SiO; MgO; Y2O3, MgAl2O4; TiOx (1 ≤ x ≤ 2), insbesondere TiO2; BaTiO3; StTiO3; Ta2O5-x (0 ≤ x ≤ 1), insbesondere Ta2O5; GeOx (1 ≤ x ≤ 2); SiC; Ge-N; Ge-N-O; Si-N-O; CaF2; LaF; MgF2; NaF; oder ThF4; oder eine Schicht, enthaltend das vorangehende Material als Hauptkomponente hiervon. Die vorangehenden Schichten haben die Funktion der Steigerung der Kristallisation. Auch eine Schicht, hergestellt aus einer Mischung der vorangehenden Materialien, beispielsweise AIN-SiO2, hat die Funktion der Steigerung der Kristallisation.
  • Die vorangehenden Materialien haben jedoch keine ausreichende Funktionen zur Steigerung der Kristallisation. Daher kann eine befriedigende Signalcharakteristik unter anspruchsvollen Bedingungen nicht erhalten werden.
  • Daher ist es bevorzugt, dass irgendeines der nachfolgenden Materialien von den vorangehenden Materialien mit der Funktion zur Steigerung der Kristallisation eingesetzt wird, um die kristallisationsfördernde Schicht zu Uilden: Si-C, Si-C-O, Si-C-H, Si-C-H-O, Si-N, Si-N-O, Si-N-H, Si-N-H-O, Si-C-N, Si-C-N-O, Si-C-N-H, Si-C-N-H-O, Si-O, Si-O-H, Al-N oder Al-O.
  • Beispielsweise kann ein Material verwendet werden, das hergestellt wird von Si-C, Si3N4, SiO2, AlN, Al2O3 oder dergleichen, oder ein Material kann verwendet werden, das irgendeines der vorangehenden Materialien als Hauptkomponente enthält, und in das ein Element, wie Sauerstoff, Wasserstoff oder Stickstoff eingeführt wurde.
  • Wenn das vorangehende Material und die Kontrolle der Absorption (Ac/Aa ≥ 0,9) gemäß der Erfindung kombiniert werden, kann ein größerer Effekt der Steigerung der Kristallisation erhalten werden. Ein befriedigender Effekt zur Verhinderung der Jitter-Werte kann, wie in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, erhalten werden. Darüber hinaus wurde eine Verbesserung der Haltbarkeit gegenüber wiederholten Überschreibvorgängen bestätigt. Wenn die Struktur gemäß der Ausführungsform und das Material, das SiC als die Hauptkomponente hiervon enthält, und worin O oder H eingeführt wurden, kombiniert werden, wurde ein befriedigender Effekt erhalten. Auch befriedigende Quer-Schreib-Charakteristik und die Markierungshaltbarkeitsstabilität wurden erhalten. Darüber hinaus wurden Abtrennung an der Grenzfläche der Aufzeichnungsschicht und der Legierung verhindert. Zusätzlich wurde die Lichtabsorption verringert. Daher war das vorangehende Material ein befriedigendes Material, das sich mit der Aufzeichnungsschicht in Kontakt befindet. Daher sind die vorangehenden Materialien zur Steigerung der Kristallisation bevorzugte Materialien.
  • Obwohl die Dicke der kristallisationsfördernden Schicht nicht begrenzt ist, ist es bevorzugt, dass die Dicke 1 nm oder größer beträgt, um einen gleichmäßigen Film zu bilden. Wenn die Struktur gemäß der Ausführungsform derart angeordnet ist, dass die Dicke der vorangehenden Schicht 2 nm oder größer beträgt, wurde ein Effekt des Reduzierens der Jitter-Werte erhalten.
  • Das Verfahren zur Bildung der kristallisationsfördernden Schicht ist nicht begrenzt. Die nachfolgenden Verfahren werden veranschaulichend genannt.
  • SiC kann z.B. durch Zerstäuben eines SiC-Targets, unter Verwendung von Ar-Gas durch ein RF-Zerstäubungsgverfahren gebildet werden.
  • Si3N4 kann gebildet werden durch Zerstäuben eines Si-Targets unter Verwendung von Ar-N2-Gas durch ein Reaktionszerstäubungsverfahren.
  • SiO2 kann gebildet werden durch Zerstäuben eines SiO2-Targets unter Verwendung von Ar-Gas durch ein RF-Zerstäubungsverfahren.
  • AIN kann gebildet werden durch Zerstäuben eines Al-Targets unter Verwendung von Ar-N2-Gas durch das Reaktionszerstäubungsverfahren.
  • Al2O3 kann gebildet werden durch Zerstäuben eines Al-Targets unter Verwendung von Ar-O2-Gas durch das Reaktionszerstäubungsverfahren.
  • Si-C-H-O kann gebildet werden durch Zerstäuben eines SiC-Targets unter Verwendung von Ar-Gas, enthaltend H2O (beispielsweise 300 ppm), durch das RF-Zerstäubungsverfahren.
  • Wenn die kristallisationsfördernden Schichten 3 und 4 gebildet werden, wird die Erzeugung des Kristallkerns verstärkt. Somit kann die Kristallisationsgeschwindigkeit angehoben werden. Somit kann ein großer Vorteil für ein direktes Überschreiben realisiert werden.
  • Wenn die Kristallisationsgeschwindigkeit zu hoch ist, beeinträchtigt die Haltbarkeitsstabilität die gebildete Aufzeichnungsmarkierung (der amorphen Markierung). Wenn die Kristallisationsgeschwindigkeit zu gering ist, können die Effekte der kristallisationsfördernden Schichten 3 und 4 nicht erhalten werden. Aus den vorangehenden Gesichtspunkten muss die Kristallisationsgeschwindigkeit in geeigneter Weise kontrolliert werden.
  • Die erfindungsgemäße optische Disk hat die vorangehende grundlegende Struktur. Die Schichtstruktur kann beliebig geändert werden.
  • 6 zeigt ein Beispiel, in dem die reflektierende Schicht 5 gebildet wird. Im vorangehenden Fall werden die reflektierende Schicht 5 und die Aufzeichnungsschicht 2 der Reihe nach auf dem transparenten Substrat 1 gebildet.
  • Daher wird der Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahl von einer Stelle benachbart zur Aufzeichnungsschicht 2 so aufgebracht, dass Aufzeichnung/Reproduktion durchgeführt wird. Im vorangehenden Fall ist es bevorzugt, dass eine Lichtransmissionsschutzschicht auf der Aufzeichnungsschicht 2 gebildet wird.
  • Ein Beispiel mit der Lichttransmissionsschutzschicht ist in 7 gezeigt. In diesem Beispiel werden die reflektierende Schicht 5, die Aufzeichnungsschicht 2 und die Lichttransmissionsschutzschicht 6 in dieser Reihenfolge auf dem transparenten Substrat 1 gebildet. Darüber hinaus werden die kristallisationsfördernden Schichten 3 und 4 in Kontakt mit den zwei Oberflächen der Aufzeichnungsschicht 2 gebildet.
  • Daher wird die optische Disk mit Aufzeichnungs-/Reproduktionslicht aus einer Stelle benachbart zur Lichttransmissionsschutzschicht 6 so belichtet, dass Aufzeichnung/Reproduktion im Hinblick auf die Aufzeichnungsschicht 2 durchgeführt wird.
  • Selbstverständlich ist die Struktur für die vorangehende Struktur nicht begrenzt. Eine Struktur kann eingesetzt werden, in der die Aufzeichnungsschicht 2 und die reflektierende Schicht 5 in dieser Reihenfolge auf einem transparenten Substrat 1 gebildet werden. Somit wird Aufzeichnen/Reproduzieren von der Stelle durchgeführt, die dem transparenten Substrat 1 benachbart ist. Wenn Aufzeichnen/Reproduzieren von der Stelle durchgeführt wird, die der Lichttransmissionsschutzschicht 4 benachbart ist, die eine kleine Dicke aufweist, kann eine hohe Aufzeichnungsdichte realisiert werden, weil die numerische Apertur der Objektivlinse vergrößert werden kann, während ein asymmetrischer Rand aufrechterhalten wird. Daher kann der Aufbringungseffekt der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Da der Aufzeichnungspunkt verfeinert wird, wird die Temperatur eines Punkts auf der optischen Disk in einer kurzen Zeit geändert. Daher wird ein direktes Überschreiben weiterhin schwierig, ähnlich zum Anstieg der linearen Geschwindigkeit.
  • Als Alternative hierfür kann die Aufzeichnungsschicht zusammengesetzt sein aus einer ersten Aufzeichnungsschicht 2A und einer zweiten Aufzeichnungsschicht 2B, wie in 8 gezeigt. Die reflektierende Schicht kann aus zwei Schichten zusammengesetzt sein, bestehend aus einer ersten reflektierenden Schicht 5A und einer zweiten reflektierenden Schicht 5B. Wenn jede der Aufzeichnungsschichten und der reflektierenden Schichten in einer Mehrschichtstruktur mit zwei oder mehr Schichten gebildet wird, wird der Freiheitsgrad des optischen Designs verbessert. Wenn die reflektierende Schicht aus zwei oder mehr verschiedenen Schichten zusammengesetzt wird (die sich hinsichtlich irgendeines: des Materials, der Zusammensetzung oder des komplexen Brechungsindex unterscheiden), kann eine dielektrische Materialschicht an einer beliebigen Stelle zwischen der reflektierenden Schicht eingefügt werden. Die Anzahl der dielektrischen Materialschichten kann beliebig festgesetzt werden.
  • Wie beispielsweise in 9 gezeigt, kann eine dielektrische Schicht 7 (7C, 7B oder 7A) zwischen der Lichttransmissionsschutzschicht 6 und der Aufzeichnungsschicht 2, zwischen der Aufzeichnungsschicht 2 und der reflektierenden Schicht 5 oder zwischen der reflektierenden Schicht 5 und dem transparenten Substrat 1 angeordnet sein. Die dielektrische Materialschicht wird an einer oder mehreren Positionen zwischen den vorangehenden Schichten angeordnet. 9 zeigt eine Struktur, in der die dielektrischen Schichten 7 zwischen all den Schichten angeordnet sind.
  • Wenn die dielektrischen Schichten 7 angeordnet werden, während die Dicke jeder Schicht eingestellt wird, können die optischen Charakteristika kontrolliert werden. Folglich kann die Absorption ohne weiteres kontrolliert werden.
  • Es ist festzuhalten, dass jede dielektrische Schicht 7 als ein Mehrschichtfilm, zusammengesetzt aus zwei oder mehreren Schichten, gebildet werden kann.
  • Wie in 10 gezeigt, wird eine Lichtabsorptionskontrollschicht 8 insbesondere näher angrenzend an die Stelle, an der Aufzeichnungs-/Reproduktionslicht aufgebracht wird, verglichen mit der Aufzeichnungsschicht 2, gebildet, um die Absorption zu kontrollieren. Auch im vorangehenden Fall kann die dielektrische Schicht 7 (7D, 7C, 7B oder 7A) in einer beliebigen Position eingeführt werden, einschließlich einer Position zwischen der Lichtabsorptionskontrollschicht 8 und der Lichttransmissionsschutzschicht 6, sowie einer Position zwischen der Lichtabsorptionskontrollschicht 8 und der Aufzeichnungsschicht 2.
  • Auch die Lichtabsorptionskontrollschicht 8 kann zusammengesetzt sein aus zwei oder mehreren verschiedenen Schichten (unterschiedlich im Hinblick auf irgendeines von: dem Material, der Zusammensetzung oder dem komplexen Brechungsindex). Auch im vorangehenden Fall kann eine dielektrische Materialschicht in einer beliebigen Position zwischen Lichtabsorptionskontrollschichten eingeführt werden. Auch die Anzahl der dielektrischen Materialschichten, die eingeführt werden, kann beliebig festgesetzt werden.
  • Von den vorangehenden Strukturen wird eine bevorzugte Struktur veranschaulicht durch eine Struktur, zusammengesetzt aus einem Substrat/einer ersten dielektrischen Materialschicht/einer reflektierenden Schicht/einer zweiten dielektrischen Materialschicht/einem ersten kristallisationsfördernden Material/einer Aufzeichnungsschicht/einem zweiten kristallisationsfördernden Material/einer dritten dielektrischen Materialschicht/einer Lichttransmissionsschutzschicht.
  • Im vorangehenden Fall ist es bevorzugt, dass die Dicke des Substrats 1,0 bis 1,2 mm beträgt, dass die erste dielektrische Materialschicht 200 nm oder kleiner beträgt, dass die reflektierende Schicht 20 bis 70 nm beträgt, dass die zweite dielektrische Materialschicht 5 bis 60 nm beträgt, dass das erste kristallisationsfördernde Material 2 bis 20 nm beträgt, dass die Aufzeichnungsschicht 5 bis 25 nm beträgt, dass das zweite kristallisationsfördernde Material 2 bis 20 nm beträgt, dass die dritte dielektrische Materialschicht 40 bis 100 nm beträgt und dass die Lichttransmissionsschutzschicht 0,05 bis 0,15 mm beträgt.
  • Wenn die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls 630 bis 650 nm beträgt, ist es bevorzugt, dass die Dicke des Substrats 1,0 bis 1,2 mm beträgt, diejenige der ersten dielektrischen Materialschicht 100 bis 150 nm oder kleiner beträgt, diejenige der reflektierenden Schicht 30 bis 50 nm beträgt, diejenige der zweiten dielektrischen Materialschicht 10 bis 30 nm beträgt, diejenige des ersten kristallisationsfördernden Materials 2 bis 10 nm beträgt, diejenige der Aufzeichnungsschicht 5 bis 25 nm beträgt, diejenige des zweiten kristallisationsfördernden Materials 2 bis 10 nm beträgt, diejenige der dritten dielektrischen Materialschicht 40 bis 80 nm beträgt und diejenige der Lichttransmissionsschutzschicht 0,05 bis 0,15 mm beträgt.
  • Als Material des transparenten Substrats 1 der optischen Disk mit der vorangehenden Struktur ist ein Kunststoffmaterial, wie Polycarbonat oder Acrylharz, ein vorteilhaftes Material vom Gesichtspunkt der Kostenreduktion. Es ist festzuhalten, dass Glas verwendet werden kann. Ein Herstellungsverfahren kann ein Spritzgussverfahren (ein Spritzverfahren) oder ein Photopolymerverfahren (ein 2P-Verfahren) unter Verwendung eines Ultraviolettstrahlen härtenden Harzes sein. Ein anderes Verfahren kann eingesetzt werden, wenn das Verfahren die erforderliche Form ermöglicht (beispielsweise eine Diskform mit einer Dicke von 1,1 mm und einem Durchmesser von 120 mm) und eine befriedigende Glätte und Ebenheit der Oberfläche des Substrats realisiert werden soll.
  • Obwohl die Dicke des Substrats nicht begrenzt ist, ist es bevorzugt, dass die Dicke 0,3 mm oder größer und 1,3 mm oder kleiner beträgt. Wenn die Dicke des Substrats kleiner als 0,3 mm ist, verringert sich die Festigkeit des Kristalls und die Disk verformt sich ohne weiteres. Wenn die Dicke größer als 1,3 mm beträgt, ist die Dicke der Disk größer als die Dicke von 1,2 mm der CD und der DVD. Somit gibt es die Befürchtung, dass derselbe Diskschlitten nicht herkömmlicherweise verwendet werden kann, wenn ein für all die vorangehenden Medien kompatibles Laufwerk für den Markt vorbereitet wird.
  • Wenn man einen Laserstrahl auf die Lichttransmissionsschutzschicht zur Durchführung von Aufzeichnung/Reproduktion auftreffen lässt, kann das Material des Substrats ein nicht-transparentes Material, wie Metall, darstellen. Wenn man den Laserstrahl auf das Substrat auftreffen lässt, wird ein Material mit im wesentlichen keiner Absorption im Hinblick auf die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls verwendet. Es ist festzuhalten, dass das Material des Substrats beliebig bestimmt werden kann.
  • Wenn man Aufzeichnungs-/Reproduktionslicht auf das Substrat auffallen lässt, wird die Reihenfolge der Bildung der Schichten, die zwischen dem Substrat und der Lichttransmissionsschutzschicht angeordnet sind, von der Bildungsreihenfolge, die eingesetzt wird, wenn man Aufzeichnungs-/Reproduktionslicht auf die Lichttransmissionsschutzschicht auftreffen lässt, vertauscht. Das heißt, die Technik der vorliegenden Erfindung kann für eine Struktur beispielsweise der CD (das Substrat weist eine Dicke von 1,2 mm auf) und der DVD (das Substrat weist eine Dicke von 0,6 mm auf) eingesetzt werden.
  • Eine Rillenspur in Form von Unebenheiten kann auf der Oberfläche des Substrats gebildet werden, auf der ein Mehrschicht-Aufzeichnungsfilm gebildet wird. Die Rillen werden als Führungen verwendet, um es dem Laserstrahl zu ermöglichen, sich zu einer beliebigen Position auf der Disk zu bewegen. Die Form der Rillen kann irgendeine einer Vielzahl von Formen sein, einschließlich einer Spiralform, einem konzentrischen Kreis und einer Bit-Kolonnen-Form.
  • Es ist bevorzugt, dass die Lichttransmissionsschutzschicht hergestellt ist aus einem Material mit keiner Absorption bezüglich der Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls. Speziell muss das Material eine Transmission von 90% oder höher aufweisen. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Dicke der Lichttransmissionsschutzschicht 0,3 mm oder kleiner beträgt. Wenn die Dicke 3 bis 177 μm beträgt und die numerische Apertur NA auf einen großen Wert eingestellt wird (beispielsweise 0,85), kann ein dichtes Aufzeichnen, was bisher nicht erreicht wurde, realisiert werden.
  • Um Anhaften von Staub an der Oberfläche der Lichttransmissionsschutzschicht zu verhindern, und eine Beschädigung derselben zu verhindern, kann ein Schutzfilm, hergestellt aus einem organischen Material oder einem anorganischen Material, gebildet werden. Auch im vorangehenden Fall ist es bevorzugt, dass ein Material verwendet wird, das im wesentlichen keine Absorption im Hinblick auf die Wellenlänge des Laserstrahls aufweist.
  • Die derart strukturierte optische Disk, wenn das Aufzeichnen/Reproduzieren aus der Lichttransmissionsschutzschicht durchgeführt wird, wird durch eines der zwei nachfolgenden Verfahren hergestellt.
  • Ein erstes Verfahren ist ein Verfahren des Laminierens eines Mehrschichtfilms auf dem Substrat mit der Führungsrille, gefolgt von schließlich Bilden einer glatten und flachen Lichttransmissionsschutzschicht.
  • Ein zweites Verfahren ist ein Verfahren des Laminierens eines Mehrschichtfilms auf der Lichttransmissionsschutzschicht mit der Führungsrille, gefolgt von schließlich Bilden eines glatten und flachen Substrats.
  • Das Verfahren zum Bilden von Unebenheiten auf der Lichttransmissionsschutzschicht oder das Verfahren zum Bilden des Mehrschichtfilms ist nicht immer ein einfaches Verfahren. Daher ist es bevorzugt, dass das erste Verfahren durchgeführt wird, wenn Massenproduktion eingesetzt wird.
  • Wenn das erste Verfahren verwendet wird, wird die Lichttransmissionsschutzschicht gebildet durch Binden einer lichttransmittiven Lage (eines Films), die aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wie Polycarbonat oder Acrylharz, mit einer Dicke von 0,3 mm oder kleiner, und die ausreichende optische Glätte unter Verwendung eines Klebemittels (mit einer Dicke von beispielsweise 5 bis 15 μm) aufweist, hergestellt aus Ultraviolett-härtendem Harz. Das Bindeverfahren wird durch Einsetzen von Ultraviolettstrahlen durchgeführt. Ein weiteres Verfahren kann verwendet werden, mit dem das Ultraviolett-härtende Harz aufgebracht wird, um eine erforderliche Dicke von nicht mehr als 0,3 mm unter Verwendung eines Spin-Coaters, gefolgt von Einsetzen von Ultraviolettstrahlen, zu erreichen.
  • Wenn die Transmission 90% oder höher liegt und die Dicke 0,3 mm oder kleiner beträgt, können die Struktur und das Herstellungsverfahren der Lichttransmissionsschutzschicht beliebig festgelegt werden. Eine Rillenspur in Form von Unebenheiten kann für die Lichttransmissionsschutzschicht bereitgestellt werden. Als ein Verfahren zum Bilden der Rillenspur in Form von Unebenheiten in der Lichttransmissionsschutzschicht mit der Dicke von 0,3 mm oder kleiner kann ein Spritzgussverfahren, ein Photopolymerverfahren (ein 2P-Verfahren) oder ein Verfahren zum Transferieren der Unebenheiten durch Pressen und unter Druck halten sein.
  • Die Aufzeichnungsschicht 2 der optischen Disk mit irgendeiner der vorangehenden Strukturen wird aus einem phasenändernden Material hergestellt. Das heißt, das Material ist ein Material, dessen Zustand sich reversibel ändert, wenn das Material mit einem Laserstrahl belichtet wird. Es ist bevorzugt, dass ein Material verwendet wird, das eine Phase aufweist, die sich zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand reversibel ändert. Irgendeines der bekannten Materialien kann verwendet werden, das eine Chalcogen-Verbindung oder ein einzelnes Chalcogen enthält.
  • Die Materialien werden veranschaulicht durch Systeme, die jeweils enthalten Te, Se, Ge-Sb-Te, Ge-Te, Sb-Te, In-Sb-Te, Ag-In-Sb-Te, Au-In-Sb-Te, Ge-Sb-Te-Pd, Ge-Sb-Te-Se, In-Sb-Se, Bi-Te, Bi-Se, Sb-Se, Sb-Te, Ge-Sb-Te-Bi, Ge-Sb-Te-Co oder Ge-Sb-Te-Au. Eine Alternative hierfür ist ein System, hergestellt durch Einführen eines Additivs in Form von Stickstoff- oder Sauerstoffgas in das vorangehende System. Von den vorangehenden Materialien ist es bevorzugt, dass ein Material hauptsächlich zusammengesetzt aus einem Ge-Sb-Te-System verwendet wird. Ein Material kann eingesetzt werden, das hergestellt wird durch Zugeben eines beliebigen Elements, wie Sb oder Pd, zum vorangehenden Material. Ein weiteres Material kann verwendet werden, das hergestellt wird durch Zugeben eines Elements in Form von Gas, wie Stickstoff oder Sauerstoff.
  • Wenn das Ge-Sb-Te-System verwendet wird, und die Zusammensetzung des Materials ausgedrückt wird durch eine Zusammensetzungsformel GexSbyTez (worin jedes x, y und z ein Atomverhältnis jeden Elements bedeutet), ermöglicht ein Zusammensetzungsbereich der Art, dass 17 ≤ x ≤ 25, 17 ≤ y ≤ 25 und 45 ≤ z ≤ 65, ausgezeichnete Charakteristika zu erhalten.
  • Die Phase der vorangehenden Aufzeichnungsschicht kann reversibel zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand durch Einstellen der Intensität des Laserstrahls geändert werden. Die optische Änderung der Reflexion oder dergleichen, verursacht durch die Änderung des Zustands wird verwendet, um Aufzeichnung, Reproduktion, Auslöschung und Überschreiben durchzuführen. Im allgemeinen wird die Kristallisation vorübergehend durchgeführt (im allgemeinen bezeichnet als "Initialisierung") nachdem der Film gebildet wurde, um Aufzeichnung/Reproduktion durchzuführen.
  • Es ist festzuhalten, dass die Aufzeichnungsschicht aus zwei oder mehreren kontinuierlichen unterschiedlichen Schichten aufgebaut sein kann (unterschiedlich im Hinblick auf irgendeines von: dem Material, der Zusammensetzung oder dem komplexen Brechungsindex).
  • Es ist bevorzugt, dass die reflektierende Schicht hergestellt wird aus irgendeinem von: einem Metallelement, einem Halbmetallelement und einem Halbleiter mit Reflektivität im Hinblick auf die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls und einer thermischen Leitfähigkeit von 0,0004 [J/cm·K·s] bis 4,5 [(J/cm·K·s], deren Verbindung oder deren Mischung. Grundsätzlich kann jeder der bekannten reflektierenden Filme für herkömmliche optische Disks verwendet werden.
  • Das Material wird durch ein einzelnes Element veranschaulicht, wie Al, Ag, Au, Ni, Cr, Ti, Pd, Co, Si, Ta, W, Mo oder Ge, oder eine Legierung, hauptsächlich zusammengesetzt aus den vorangehenden Elementen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass Al, Ag, Au, Si oder Ge vom Gesichtspunkt des praktischen Gebrauchs eingesetzt werden. Die Legierung wird veranschaulicht durch Al-Ti, Al-Cr, Al-Co, Al-Mg-Si, Ag-Pd-Cu, Ag-Pd-Ti oder Si-B. Das verwendete Material wird eingesetzt, während die optischen Charakteristika und die thermischen Charakteristika ausschlaggebend sind. Im allgemeinen, wenn die Dicke des Materials eingestellt wird auf eine Dicke (beispielsweise 50 nm oder größer), mit der Lichttransmission verhindert wird, steigt die Reflexion und Wärmeabstrahlung tritt ohne weiteres auf. Da das Al-Material oder das Ag-Material eine hohe Reflexion aufweist (beispielsweise 80% oder höher, wenn λ = 400 nm), kann auch in einem kurzen Wellenlängenbereich ein bevorzugtes Ergebnis realisiert werden.
  • In dieser Beschreibung wird die Kontrolle der Absorption (Ac/Aa ≥ 0,9) beispielsweise realisiert durch eine Struktur, in der man eine Phase des Laserstrahls, die man auf die Lichttransmissionsschutzschicht auftreffen lässt, durch die reflektierende Schicht hindurch treten lässt (die reflektierende Schicht zur Verwendung im vorangehenden Fall wird nachfolgend bezeichnet als "transmittive reflektierende Schicht"). Eine später zu beschreibende weitere Struktur kann verwendet werden, in der die Lichtabsorptionskontrollschicht an einer beliebigen Position zwischen der Lichttransmissionsschutzschicht und der Aufzeichnungsschicht, die die kristallisationsfördernde Schicht einbezieht, gebildet wird.
  • Die vorherige Struktur (die transmittive reflektierende Schicht wird verwendet) unterliegt Begrenzungen des Materials und der Struktur der reflektierenden Schicht. Die reflektierende Schicht der letzteren Struktur (Lichtabsorptionskontrollschicht wird verwendet) und der anderen Struktur (die Struktur mit der mehrschichtigen dielektrischen Materialschicht) ist nicht begrenzt, wenn die voran gehenden Bedingungen erfüllt werden (das Material, hergestellt aus einem Metallelement, einem Halbmetallelement oder einem Halbleiter, mit der Reflexion bezüglich der Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls und der thermischen Leitfähigkeit von 0,0004 [J/cm·K·s] bis 4,5 Q/cm·K·s], deren Verbindung oder deren Mischung).
  • Die transmittive reflektierende Schicht muss die Definition für die reflektierende Schicht erfüllen (das Material, hergestellt aus einem Metallelement, einem Halbmetallelement oder einem Halbleiter, mit der Reflexion bezüglich der Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls und der thermischen Leitfähigkeit von 0,0004 [J/cm·K·s] bis 4,5 [J/cm·K·s], deren Verbindung oder deren Mischung). Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die transmittive reflektierende Schicht eine Struktur aufweist, so dass die Transmission nur der reflektierenden Schicht (der einzelnen Schicht) im Hinblick auf die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls 10% oder höher beträgt, und eine Disk mit der vorangehenden reflektierenden Schicht eine Transmission von 1% oder höher aufweist. Wenn die Transmission niedriger ist als die vorangehenden Werte, kann ein befriedigender Effekt der Kontrolle der Absorption nicht erreicht werden. Das Material wird veranschaulicht durch ein einzelnes Element, wie Si, Au oder Ge, eine Verbindung oder Mischung, hauptsächlich zusammengesetzt aus dem vorangehenden Element. Wenn Si im Hinblick auf einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 630 bis 650 nm verwendet wird, wird die Dicke von Si eingestellt auf 20 bis 70 nm und insbesondere von etwa 30 bis 50 nm, um befriedigende Charakteristika zu realisieren. Wenn Au im Hinblick auf einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 640 nm eingesetzt wird, wird die Dicke von Au eingestellt auf etwa 5 bis etwa 20 nm, um befriedigende Charakteristika zu realisieren. Auch können Al, Ag, Ni, Cr, Ti, Pd, Co, Ta, W oder Mo verwendet werden, wenn die Dicke 10 nm oder weniger beträgt. Wenn die Dicke von Si oder Ge 20 nm oder größer beträgt, muss die Transmissionsbedingung erfüllt werden. Wenn eine Mischung der vorangehenden Metalle, wie Au, oder das Halbmetall oder das dielektrische Material, verwendet wird, steigt die Transmission an, verglichen mit dem Material, das nur aus Au zusammengesetzt ist (und mit einer Dicke von etwa 5 bis etwa 20 nm). Daher ist ein Design/Aufbau, um die Dicke zu vergrößern, möglich. Daher folgt, dass der Freiheitsgrad, die Dicke festzulegen, verbessert wird. Das Mischungsverhältnis kann unter Verwendung der optischen Konstante und der thermischen Leitfähigkeit als Design-Faktoren beliebig eingestellt werden. Im vorangehenden Fall ein beliebiges dielektrisches Material (es wird Bezug genommen auf die Beschreibung über die dielektrische Materialschicht, die später erfolgt). Die transmittive reflektierende Schicht ist hergestellt aus einer Mischung, beispielsweise eines Materials, hauptsächlich zusammengesetzt aus irgendeinem von: Au, Al, Ag, Si oder Ge und einer Mischung von ZnS-SiO2 (mit einem molaren Verhältnis von etwa 4:1).
  • Die reflektierende Schicht kann zusammengesetzt sein aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Schichten (verschieden im Hinblick auf irgendeines von: dem Material, der Zusammensetzung oder dem komplexen Brechungsindex). Die vorangehenden Schichten können fortlaufend sein, oder eine dielektrische Materialschicht kann zwischen den Schichten angeordnet sein.
  • Es ist bevorzugt, dass die dielektrische Schicht 7 hergestellt ist aus einem Material mit keiner Absorption für die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls. Speziell ist es bevorzugt, dass ein Material mit einem Abschwächungskoeffizienten k von 0,3 oder kleiner vorliegt. Das vorangehende Material wird veranschaulicht durch eine Mischung von ZnS-SiO2 (mit einem molaren Verhältnis von etwa 4:1). Als eine Alternative für die Mischung von ZnS-SiO2 kann irgendeines der herkömmlichen Materialien für das optische Aufzeichnungsmedium verwendet werden, um die dielektrische Materialschicht zu bilden.
  • Beispielsweise ist die Schicht eine Schicht, hergestellt aus beispielsweise: Nitrid, Oxid, Carbid, Fluorid, Oxonitrid, Carbonitrid, Oxycarbid von Metall, von Halbmetall, wie Al, Si, Ta, Ti, Zr, Nb, Mg, B, Zn, Pb, Ca, La oder Ge; oder eine Schicht, enthaltend das vorangehende Material als Hauptkomponente hiervon. Die Schicht wird veranschaulicht durch eine Schicht, hergestellt aus AlNx (0,5 ≤ x ≤ 1), insbesondere AlN; Al2O3-x (0 ≤ x ≤ 1), insbesondere Al2O3; Si3N4-x (0 ≤ x ≤ 1), insbesondere Si3N4; SiOx (1 ≤ x ≤ 2), insbesondere SiO2 oder SiO; MgO; Y2O3, MgAl2O4; TiOx (1 ≤ x ≤ 2), insbesondere TiO2; BaTiO3; StTiO3; Ta2O5-x (0 ≤ x ≤ 1), insbesondere Ta2O5; GeOx (1 ≤ x ≤ 2); SiC; ZnS; PbS; Ge-N; Ge-N-O; Si-N-O; CaF2; LaF; MgF2; NaF; und ThF4. Die Schicht, hergestellt aus irgendeinem der vorangehenden Materialien oder eine Schicht, hauptsächlich zusammengesetzt aus denselben, kann verwendet werden. Als Alternative hierfür kann deren Mischung, beispielsweise eine Schicht, hergestellt aus AlN-SiO2, als die dielektrische Materialschicht verwendet werden.
  • Es ist festzuhalten, dass die dielektrische Materialschicht aufgebaut sein kann aus zwei oder mehr unterschiedlichen Schichten (unterschiedlich im Hinblick auf irgendeines von: dem Material, der Zusammensetzung oder dem komplexen Brechungsindex).
  • Wenn die Struktur verwendet wird, in der zwei oder mehr dielektrische Materialschichten kontinuierlich gebildet werden, ist es bevorzugt, dass der Unterschied in der Absorption n (angenommen, dass der komplexe Brechungsindex im Hinblick auf den Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahl n – ik beträgt) zwischen den zwei benachbarten dielektrischen Materialschichten vom Gesichtspunkt des optischen Designs groß ist (beispielsweise kann Ac/Aa ohne weiteres erhöht werden). Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Differenz 0,2 oder größer beträgt. Wenn ein Material, wie SiO2, LiF, MgF2, CaF2, NaF, ZnS oder TiO2, benachbart zu ZnS-SiO2 (mit einem molaren Verhältnis von 4:1) gebildet wird, kann das Absorptionsverhältnis Ac/Aa erhöht werden. Wenn die dielektrische Materialschicht gebildet wird durch drei oder mehr kontinuierliche Schichten, können die Schichten durch verschiedene Schichten aufgebaut werden (unterschiedlich im Hinblick auf irgendeines von: dem Material, der Zusammensetzung oder dem komplexen Brechungsindex). Als eine Alternative hierfür kann eine Struktur verwendet werden, in der zwei oder mehrere identische Schichten eingeführt werden, so wie ZnS-SiO2/SiO2/ZnS-SiO2. In jedem Fall ist die Anzahl der Schichten nicht begrenzt, wenn die benachbarten dielektrischen Materialschichten voneinander verschieden sind (unterschiedlich im Hinblick auf irgendeines von: dem Material, der Zusammensetzung oder der Brechung). Da die optische Design-Freiheit sich mit der Anzahl der ansteigenden Schichten verbessert, kann Ac/Aa ohne weiteres erhöht werden. Die mehrschichtige dielektrische Materialschicht kann an ir gendeiner der veranschaulichten Positionen gebildet werden. Wenn die Position zwischen der Lichttransmissionsschutzschicht und der Aufzeichnungsschicht liegt, kann ein großer optischer Effekt erhalten werden.
  • Wie oben über die reflektierende Schicht beschrieben, soll mit dieser Beschreibung versucht werden, die Kontrolle der Absorption (Ac/Aa ≥ 0,9) unter Verwendung einer Struktur zu realisieren, in der die Lichtabsorptionskontrollschicht an einer beliebigen Position zwischen der Lichttransmissionsschutzschicht und der Aufzeichnungsschicht, die die kristallisationsfördernde Schicht einbezieht, gebildet wird. Die Lichtabsorptionskontrollschicht hat die Absorption für die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls. Darüber hinaus wird die Lichtabsorptionskontrollschicht aus dem Material hergestellt, derart, wie einem Metallelement, einem Halbmetallelement, einem Halbleiter, deren Verbindung oder deren Mischung, welche die Transmission nur der Lichtabsorptionskontrollschicht (der einzelnen Schicht) von 3% oder höher bewirkt. Wenn die Absorption von nur der Lichtabsorptionskontrollschicht (der einzelnen Schicht) 3% oder höher beträgt, und die Transmission nur der Lichtabsorptionskontrollschicht (der einzelnen Schicht) 20% oder höher beträgt, kann die Kontrolle der Absorption verbessert werden. Wenn die Transmission der einzelnen Schicht 3% oder weniger beträgt, wird die Aufzeichnungs- und Auslöschempfindlichkeit beeinträchtigt. Die Lichtabsorptionskontrollschicht kann hergestellt werden aus einem einzelnen Element, wie Al, Ag, Au, Ni, Cr, Ti, Pd, Co, Si, Ta, W, Mo, Ge oder dergleichen, oder einer Legierung, hauptsächlich zusammensetzt aus dem vorangehenden Material. Von den vorangehenden Materialien ist es bevorzugt, dass eine Verbindung oder eine Mischung, hauptsächlich zusammengesetzt aus einem Element, wie Au, Al, Ag, Si oder Ge, vom Gesichtspunkt der praktischen Verwendung eingesetzt wird. Wenn Au, Al oder Ag verwendet wird, ist es bevorzugt, dass die Dicke vom optischen Gesichtspunkt her 3 bis 30 nm beträgt.
  • Wenn Au oder Si im Hinblick auf beispielsweise einen roten Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 640 nm eingesetzt wird, wird die Dicke von Au auf 3 nm bis 30 nm und diejenige von Si auf 3 nm bis 50 nm eingestellt.
  • Ein weiteres Material, beispielsweise Ni, Cr, Ti, Pd, Co, Ta, W oder Mo, kann verwendet werden, wenn die Dicke beispielsweise auf 15 nm oder kleiner eingestellt wird. Wenn eine Mischung des vorangehenden Metalls, wie Au, oder des Halbmetalls oder des dielektrischen Materials verwendet wird, steigt die Transmission an, verglichen mit dem Material, das nur aus Au zusammengesetzt ist. Daher erlaubt das Design, die Dicke zu vergrößern. Daher folgt, dass der Freiheitsgrad, um die Dicke festzulegen, verbessert wird. Das Mischungsverhältnis kann beliebig eingestellt werden unter Verwendung der optischen Konstante und der thermischen Leitfähigkeit als Designfaktoren. Im vorangehenden Fall, ein beliebig dielektrisches Material (es wird Bezug genommen auf die Beschreibung über die dielektrische Materialschicht, die später erfolgt).
  • Die Lichtabsorptionskontrollschicht kann aus einer Mischung, beispielsweise eines Materials, hauptsächlich zusammengesetzt aus irgendeinem von: Au, Al, Ag, Si oder Ge, und einer Mischung von ZnS-SiO2 (mit einem molaren Verhältnis von etwa 4:1) hergestellt werden.
  • Die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit kann aus zwei oder mehreren verschiedenen und kontinuierlichen Schichten hergestellt werden (verschieden im Hinblick auf irgendeines von: dem Material, der Zusammensetzung oder dem komplexen Brechungsindex). Die vorangehenden Schichten können als kontinuierliche Schichten gebildet werden oder eine dielektrische Materialschicht kann zwischen die vorangehenden Schichten angeordnet werden.
  • Die Wellenlänge des Aufzeichnngs-/Reproduktions-Laserstrahls zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmedium kann beliebig festgelegt werden. Beispielsweise kann ein roter Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 630 nm bis 650 nm eingesetzt werden, um Aufzeichnung/Reproduktion durchzuführen. Ein violetter Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 380 nm bis 420 nm kann eingesetzt werden, um Aufzeichnung/Reproduktion einzusetzen. Selbstverständlich müssen die Filme konzipiert sein, um für die Wellenlänge des eingesetzten Aufzeichnungs-/Reproduktions-Laserstrahls angepasst zu sein.
  • Wenn die vorliegende Erfindung für ein System unter Verwendung einer Taktfrequenz von 60 MHz oder höher eingesetzt wird, mit einer großen Kapazität, mit einer hohen Transfergeschwindigkeit, kann ein großer Effekt erhalten werden. Das heißt, das System unter Verwendung einer Taktfrequenz von 60 MHz oder höher muss die Technik der vorliegenden Erfindung einsetzen.
  • Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun gemäß den Versuchsergebnissen beschrieben.
  • Beispiele (Beispiel 1)
  • Als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wurde eine optische Disk, strukturiert wie in 11 gezeigt, hergestellt. Die vorangehende optische Disk bezieht ein: auf einem transparenten Substrat 11, eine erste dielektische Materialschicht 12, eine transmittive reflektierende Schicht 13, eine zweite dielektrische Materialschicht 14, eine erste kristallisationsfördernde Schicht 15, eine Aufzeichnungsschicht 16, eine zweite kristallisationsfördernde Schicht 17, eine dritte dielektrische Materialschicht 18 und eine lichttransmittive Schutzschicht 19, die laminiert wurden.
  • Die Materialien und Dicken der vorangehenden Schichten waren wie folgt:
    transparentes Substrat 11: Polycarbonat-Substrat (mit einer Dicke von 1,2 mm), versehen mit Rille,
    transmittive reflektierende Schicht 13: Si (mit einer Dicke von 40 nm),
    Aufzeichnungsschicht 16: Ge2Sb2Te5 (mit einer Dicke von 15 nm),
    Lichttransmissionsschutzschicht 19: Polycarbonat-Lage (mit einer Dicke von 0,1 mm),
    kristallisationsfördernde Schichten 15 und 17: Si-C-H-O (mit einer Dicke von 4 nm),
    erste dielektrische Materialschicht 12: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 150 nm),
    zweite dielektrische Materialschicht 14: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 20 nm),
    dritte dielektrische Materialschicht 18: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 60 nm).
  • Si-C-H-O zum Bilden der kristallisationsfördernden Schichten 15 und 17 wurde erhalten unter Verwendung eines SiC-Targets und Argongas, enthaltend 300 ppm H2O, durch ein RF-Zerstäubungsverfahren. Die Zusammensetzung des vorangehenden Materials wurde durch ein RBS (Inverses Rutherford-Zerstäuben, rutherford backward scattering) analysiert. Die Ergebnisse der Analyse sind in Tabelle 1 gezeigt (Einheit: Atom-%). [Tabelle 1]
    Figure 00230001
  • Die vorangehende optische Disk wurde als AQCM bezeichnet. Die AQCM war Beispiel 1.
  • Um Vergleiche anzustellen, wurde eine Probe (nachfolgend bezeichnet als "QCM"), die nur Steigerung der Kristallisation einsetzte, eine Probe (nachfolgend bezeichnet als "ACM"), die nur die Kontrolle der Absorption einsetzte, und eine Probe mit der herkömmlichen Struktur hergestellt. Die Strukturen von AQCM, QCM und ACM wurden in 12 gezeigt, so dass Vergleiche möglich waren.
  • Strukturfilme von QCM
    • Polycarbonat-Substrat (1,2 mm)/Al-Legierung (100 nm)/ZnS-SiO2(10 nm)/Si-C-H-O(4 nm)/Ge2Sb2Te5(28 nm)/Si-C-H-O(4 nm)/ZnS-SiO2(85 nm)/Polycarbonat-Lage(0,1 mm)
  • Strukturfilme von ACM
    • Polycarbonat-Substrat (1,2 mm)/ZnS-SiO2(150 nm)/Si(40 nm)/ZnS-SiO2(20 nm)/Ge2Sb2Te5 (15 nm)/ZnS-SiO2(60 nm)/Polycarbonat-Lage(0,1 mm)
  • Herkömmliche Struktur
    • Polycarbonat-Substrat (1,2 mm)/Al-Legierung(100 nm)/ZnS-SiO2(17 nm)/Ge2Sb2Te5(20 nm)/ZnS-SiO2(95 nm)/Polycarbonat-Lage(0,1 mm)
  • Die optischen Charakteristika (berechnete Werte) der vorangehenden Proben für die Wellenlänge von 600 nm wurden in Tabelle 2 gezeigt. Der komplexe Brechungsindex (n – ik) (n: Absorption und k: Abschwächungskoeffizient) (gemessene Werte) der Materialien zur Verwendung in den Berechungen waren wie folgt:
    Polycarbonat-Substrat: n = 1,58
    Polycarbonat-Lage: n = 1,58
    ZnS-SiO2: n = 2,13
    Si-C-H-O: n = 1,9
    Ge2Sb2Te5 (im Kristallzustand): n = 3,72
    k = 3,52
    Ge2Sb2Te5 (in amorphem Zustand): n = 3,70
    k = 1,73
    Si: n = 3,86
    k = 0,34
    Al-Legierung: n = 1,35
    k = 6,30
    Au (verwendet in einem weiteren
    Beispiel): n = 0,19
    k = 3,50
  • [Tabelle 2]
    Figure 00240001
  • Die Aufzeichungs-/Reproduktions-Charakteristika der vorangehenden Proben wurden beurteilt. Die folgenden Faktoren wurden gemessen.
  • Beurteilte Faktoren
    • (1) Änderung in den Jitter-Werten, bezogen auf die Anzahl direkten Überschreibens (DOW);
    • (2) Messung von Kreuz-Schreiben (DOW auf Hauptspur 1000-fach und DOW zwei benachbarte Spuren vielfach);
    • (3) die Beziehung zwischen Jitter-Werten und Haltbarkeitsdauer, wenn einem 1000-fachen DOW unterzogene Markierung in einer 90°C-thermostatisierten Kammer (Stickstoffatmosphäre) aufbewahrt wurde;
    • (4) die Beziehung zwischen der Anzahl von Reproduktionsvorgängen, bei denen die Jitter-Werte erhöht wurden, wenn eine Markierung, die 1000-fachem DOW unterzogen wurde, wiederholt reproduziert wurde und mit reproduzierender Leistung; und
    • (5) die Beziehung zwischen einer Taktfrequenz zur Verwendung in einem Aufzeichnungsvorgang und der Jitter-Wert nach 1000-fachem DOW-Vorgehen. Die Beurteilung der vorangehenden Faktoren wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.
  • Bedingungen, unter denen Beurteilungen durchgeführt wurden
    • – Wellenlänge des Laserstrahls: 640 nm (Halbleiter-Laser)
    • – NA der Objektivlinse (Zwei-Gruppen-Linse): 0,85
    • – Lineare Geschwindigkeit: 9,24 m/s
    • – (1,7) Modulation
    • – Taktfrequenz: 66 MHz (Verwender-Transfergeschwindigkeit: etwa 35 Mbps)
    • – Aufzeichnungspuls: kammförmiger Puls (siehe 13, die ein Beispiel eines 5T-Pulses veranschaulicht. n·T-Puls wird kompensiert aus n – 1-Pulsen und Pc ≤ P1 < Pp)
    • – Aufzeichnungsauslöschungsleistung: Pp = 6,5 mW P1 = 2,5 mW Pc = 1 mW
    • – Aufzeichnungsleistung: Pr = 0,5 mW
    • – Lineare Dichte: 0,21 μm/Bit
    • - Spurweite: 0,45 μm (Bereich- und Rillen-Aufzeichnung)
    • – Definition von Bereich und Rille: Aussparungsbereich im Hinblick auf Aufzeichnungs-/Reproduktionslicht war ein Bereich, während einer der vorstehenden Abschnitte eine Rille darstellt (verwendete Daten waren diejenigen für Rillen, außer anders angegeben)
  • Auch Vergleichsbeispiele wurden ähnlich beurteilt, außer für die Aufzeichnungsleistung, und der Aufzeichnungspuls wurde optimiert.
  • Ergebnisse der Beurteilung wurden in Tabelle 3 und 14 bis 17 gezeigt.
  • Die Haltbarkeit wurde derart beurteilt, dass die Jitter-Werte nach 1000-fachem DOW-Vorgehen 13% oder niedriger mit O angegeben wurden, und diejenigen höher als 13% mit X angegeben wurden. Die Querschreib-Charakteristika wurden derart beurteilt, dass 1000-faches DOW-Vorgehen auf der Hauptspur durchgeführt wurde, gefolgt vom Durchführen von DOW auf zwei benachbarten Spuren 1000 Mal. Somit unterlag jedes Ergebnis einem Anstieg des Jitter-Werts der Hauptspur von 1 % oder weniger und jenen wurde die Kennzeichnung 0 gegeben, jenen, die einem Anstieg desselben von 2% oder höher unterlagen, wurde X gegeben, und jenen, die zwischen den vorangehenden Bewertungen lagen, wurde die Kennzeichnung Δ gegeben.
  • Die Haltbarkeitsstabilität der Markierung wurde derart beurteilt, dass eine Markierung, die 1000-fachem DOW unterzogen wurde, in einer 90°C-thermostatisierten Kammer für 100 Stunden (Stickstoffatmosphäre) aufbewahrt wurde. Werten, die einem Anstieg im Jitter-Wert von 3% oder weniger unterlagen, wurde die Kennzeichnung O gegeben, und jenen, die einem Anstieg von 3% oder höher unterlagen, wurde X gegeben.
  • Die wiederholte Reproduktions-Charakteristik wurde derart beurteilt, dass eine Markierung, die 1000-fachem DOW-Vorgehen unterzogen wurde, mit einer Reproduktionsleistung von 0,5 mW wiederholt reproduziert wurden. Proben, die einem Anstieg im Jitter-Wert unterlagen, deren Anstieg nach 10.000-fachem Vorgehen begonnen hatte, wurde die Markierung O gegeben, jene, die einem Anstieg desselben unterlagen, der nach 1000 Mal oder weniger begann, wurde die Markierung X gegeben, und Proben, die Zwischenwerte ergaben, wurde die Markierung Δ gegeben.
  • Die optimale Taktfrequenz wurde derart beurteilt, dass die Beziehung zwischen der Taktfrequenz für Verwendung in Aufzeichnungsverfahren und dem Jitter-Wert nach 1000-fachem DOW-Vorgehen gemessen wurden. Der im wesentlichen zentrale Bereich des Taktfrequenz-Bereichs, mit dem die jitter-Werte auf 11% oder niedriger eingestellt wurden, wurde verwendet. [Tabelle 3]
    Figure 00260001
  • Wie aus den vorangehenden Ergebnissen der Beurteilungen verstanden werden kann, hat die AQCM gemäß dem Beispiel Überlegenheit.
  • Folglich wurde Hochgeschwindigkeits-Überschreiben höher als die Hochgeschwindigkeits-Überschreibungs-Charakteristik (niedrige Jitter und ausgezeichnete Haltbarkeit), die der Vorteil des QCM waren, realisiert. Daher folgte, dass die Geschwindigkeit und lineare Dichte erhöht wurden.
  • Die Nachteile der QCM, die unbefriedigende Querschreib-Charakteristik und wiederholte Reproduktions-Charakteristik waren, wurden durch Kontrollieren der Absorption (Ac/Aa ≥ 0,9) verbessert. Somit wurde die Tatsache bestätigt, dass ein Anstieg der Spurdichte möglich wurde.
  • Obwohl dieselbe kristallisationsfördernde Schicht, wie diejenige des QCM eingesetzt wurde, wurde eine befriedigende Markierungshaltbarkeitsstabilität verwirklicht. Folglich wurde eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit aufrechterhalten. Als Grund hierfür wird erachtet, dass die Anzahl der Kristallkerne von AQCM, die in der amorphen Markierung während des Aufzeichnungsvorgangs erzeugt werden, kleiner ist als diejenige des QCM.
  • Untersuchungen über Absorption Aa im amorphen Zustand
  • Der Einfluss der Absorption Aa der Aufzeichnungsschicht der optischen Disk mit einer Struktur ähnlich zum Beispiel (AQCM) im amorphen Zustand für die Aufzeichnungs-/Reproduktions-Charakteristik wurde beurteilt.
  • Die Proben (i) bis (iv), jede mit einer Filmstruktur, die ähnlich zu derjenigen des AQCM war, und einer Dicke, geändert wie in Tabelle 4 gezeigt, wurden hergestellt. Es ist festzuhalten, dass Tabelle 4 ebenfalls die berechnete Absorption Aa der Proben im amorphen Zustand zeigt. [Tabelle 4]
    Figure 00270001
  • Die Proben wurden eingesetzt, um die Anzahl der Reproduktionsvorgänge zu messen, bei denen die Vergrößerung der Reproduktionsleistung und des Jitter-Werts begann. Die Ergebnisse wurden in 18 gezeigt.
  • Die Anzahl von Reproduktionsvorgängen, bei denen die Vergrößerung des Jitter-Werts begann, wurden derart bestimmt, dass die Änderung im Jitter-Wert abhängig von der Anzahl der Reproduktionsvorgänge, wie in 19 gezeigt, gemessen wurde. Dann wurde ein Beugungspunkt, bei dem der Jitter-Wert sich schnell vergrößerte im Hinblick auf die Reproduktionsleistung, verwendet, um die Bestimmung durchzuführen.
  • Folglich, wenn Aa der AQCM derart verringert wurde, dass Aa ≤ 60%, wurde die wiederholte Reproduktions-Charakteristik verbessert. Somit wurde weiterhin befriedigende Zuverlässigkeit realisiert. Da eine Intensivierung des Lasergeräuschs und eine Reduktion der Lichtmenge zur Durchführung eines Servovorgangs, verursacht durch Reduktion in der Laserleistung, verhindert wurden, wurde ein Effekt dadurch erhalten, dass der Freiheitsgrad im Design des Antriebs verbessert wurde.
  • Untersuchung der Dicke der kristallisationsfördernden Schicht
  • Eine Schicht, ähnlich zu der gemäß dem Beispiel, wurde einem Verfahren unterzogen, in dem die Dicke von Si-C-H-O, die das Material zum Herstellen der kristallisationsfördernden Schicht war, geändert wurde. Dann wurde der Jitter-Wert, realisiert, nachdem 1000-faches Schreibvorgehen durchgeführt wurde, gemessen. Die Ergebnisse wurden in 20 gezeigt.
  • Wie aus 20 verstanden werden kann, wenn die Dicke der kristallisationsfördernden Schicht 2 nm oder mehr betrug, wurde ein Effekt des Verringerns des Jitter-Werts erhalten. Wenn die Dicke 4 nm betrug, war der Effekt im wesentlichen gesättigt. Folglich hatte das Beispiel die Struktur, dass die Dicke der kristallisationsfördernden Schicht auf 4 nm eingestellt war.
  • Untersuchung über das Material der kristallisationsfördernden Schicht
  • Anfänglich wurden SiC und Si-C-H-O als die Materialien der kristallisationsfördernden Schicht so ausgewählt, dass die Aufzeichnungs-/Reproduktions-Charakteristika beurteilt wurden.
  • Bei der Beurteilung war SiC Si50C50. Die Zusammensetzung des Si-C-H-O war wie in Tabelle 1 gezeigt.
  • Die Filmstruktur der hergestellten optischen Disk war ähnlich zu derjenigen des AQCM gemäß dem Beispiel.
  • Die vorangehenden optischen Disks wurden Beurteilungsverfahren unterzogen, um eine Änderung im Jitter-Wert zu messen (siehe 21), abhängig von der Anzahl der direkten Überschreib(DOW)-Vorgänge bei einer Taktfrequenz von 66 MHz (lineare Geschwindigkeit von 9,24 m/s) und der Änderung im Jitter-Wert (siehe 22), abhängig von der Zahl der direkten Überschreib(DOW)-Vorgänge bei einer Taktfrequenz von 76 MHz (lineare Geschwindigkeit von 10,6 m/s). Die Beurteilungsbedingungen waren ähnlich zu jenen, verwendet im vorangehenden Beispiel.
  • Wie aus den 21 und 22 verstanden werden kann, wurde der Unterschied vergrößert, wenn die Taktfrequenz groß war. Wenn Sauerstoff und Wasserstoff in SiC eingeführt werden, kann eine Aufzeichnung, geeignet für hochlineare Geschwindigkeit, durchgeführt werden.
  • Dann wurde das Material der kristallisationsfördernden Schicht geändert in Si3N4, AlN und SiO2. Dann wurden ähnliche Beurteilungen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in den 23 bis 25 gezeigt.
  • In jedem Fall wurde der Jitter-Wert nach 1000-fachen DOW-Vorgängen um 1 bis 2% reduziert. Als Grund hierfür wird erachtet, dass die Kristallisationsgeschwindigkeit erhöht wurde. Auch die Haltbarkeit wurde verbessert. Obwohl der Jitter-Wert vorübergehend beeinträchtigt wurde, bis die DOW-Vorgänge etwa 10 Mal durchgeführt wurden, wurde die Beeinträchtigung durch die Tatsache hervorgerufen, dass die Initialisierungsbedingungen nicht optimiert waren. Daher war die vorangehende Beeinträchtigung irrelevant für die wesentliche Aufzeichnungs-/Reproduktions-Charakteristik.
  • Der vorangehende Effekt wurde erhalten, wenn Al2O3 eingesetzt wurde.
  • Wenn die vorangehenden Ergebnisse der Versuche berücksichtigt wurden, ist es bevorzugt, dass die kristallisationsfördernde Schicht aus einem Material, hauptsächlich zusammengesetzt aus irgendeinem von: SiC, Si-N, Si-C-O, Si-C-H, Si-C-H-O, Si-N-O, Si-N-H, Si-N-H-O, Si-C-N, Si-C-N-O, Si-C-N-H, Si-C-N-H-O, Si-O, Si-O-H, Al-N und Al-O hergestellt wurde.
  • Andere Beispiele
  • Beispiel 2
  • In diesem Beispiel wurde eine optische Disk mit der Lichtabsorptionskontrollschicht verwendet.
  • Das heißt, in diesem Beispiel wurde eine optische Disk mit einer in 26 gezeigten Struktur hergestellt. Die optische Disk gemäß dieses Beispiels, die ein transparentes Substrat 21 einbezog, auf dem eine reflektierende Schicht 22, eine erste dielektrische Materialschicht 23, eine kristallisationsfördernde Schicht 24, eine Aufzeichnungsschicht 25, eine kristallisationsfördernde Schicht 26, eine zweite dielektrische Materialschicht 27, eine Lichtabsorptionskontrollschicht 28, eine dritte dielektrische Materialschicht 29 sowie eine Lichttransmissionsschutzschicht 30 laminiert wurden. Materialien und Dicken der vorangehenden Schichten waren wie folgt:
    transparentes Substrat 21: Polycarbonat-Substrat (mit einer Dicke von 1,2 mm), versehen mit Rillen,
    reflektierende Schicht 22: Au (mit einer Dicke von 60 nm),
    Aufzeichnungsschicht 25: Ge2Sb2Te5 (mit einer Dicke von 15 nm),
    Lichttransmissionsschutzschicht 30: Polycarbonat-Lage (mit einer Dicke von 0,1 mm),
    kristallisationsfördernde Schichten 24 und 26: Si-C-H-O (mit einer Dicke von 4 nm),
    Lichtabsorptionskontrollschicht 28: Au (mit einer Dicke von 13 nm)
    erste dielektrische Materialschicht 23: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 15 nm),
    zweite dielektrische Materialschicht 27: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 102 nm),
    dritte dielektrische Materialschicht 29: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 2 nm).
  • Die optischen Charakteristika der hergestellten optischen Disks werden in Tabelle 5 gezeigt.
  • [Tabelle 5]
    Figure 00300001
  • Die vorangehende optische Disk wurde ähnlich zu derjenigen gemäß dem Beispiel (Beispiel 1) beurteilt. Der Jitter-Wert nach 1000-fachen Direkt-Überschreibungsvorgängen war 15% oder niedriger.
  • Beispiel 3
  • In diesem Beispiel wurde eine optische Disk mit einem transmittiven reflektierenden Film hergestellt.
  • Das heißt, in diesem Beispiel wurde eine optische Disk mit einer in 27 gezeigten Struktur hergestellt. Die optische Disk gemäß diesem Beispiel, die ein transparentes Substrat 31 einbezieht, auf dem eine erste dielektrische Schicht 32, eine transmittive reflektierende Schicht 33, eine zweite dielektrische Materialschicht 34, eine kristallisationsfördernde Schicht 35, eine Aufzeichnungsschicht 36, eine kristallisationsfördernde Schicht 37, eine dritte dielektrische Materialschicht 38 und eine Lichttransmissionsschutzschicht 39 laminiert wurden. Materialien und Dicken der vorangehenden Schichten waren wie folgt:
    transparentes Substrat 31: Polycarbonat-Substrat (mit einer Dicke von 1,2 mm), versehen mit Rille,
    transmittive reflektierende Schicht 33: Au (mit einer Dicke von 15 nm),
    Aufzeichnungsschicht 36: Ge2Sb2Te5 (mit einer Dicke von 14 nm),
    Lichttransmissionsschutzschicht 39: Polycarbonat-Lage (mit einer Dicke von 0,1 mm),
    Aufzeichnungsschichten 35 und 37: Si-C-H-O (mit einer Dicke von 4 nm),
    erste dielektrische Materialschicht 32: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 54 nm),
    zweite dielektrische Materialschicht 34: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 10 nm),
    dritte dielektrische Materialschicht 38: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 54 nm).
  • Die optischen Charakteristika der hergestellten optischen Disks werden in Tabelle 6 gezeigt.
  • [Tabelle 6]
    Figure 00310001
  • Die vorangehende optische Disk wurde ähnlich zum Beispiel (Beispiel 1) beurteilt. Der Jitter-Wert nach 1000-fachen Direkt-Überschreibungsvorgängen war 15% oder niedriger. Die Änderung im Jitter-Wert, abhängig von der Anzahl der direkten Überschreibvorgänge, wurde in 28 gezeigt.
  • Beispiel 4
  • In diesem Beispiel wurde eine optische Disk mit Zweischicht-Struktur des reflektierenden Transmissionsfilms hergestellt.
  • Das heißt, in diesem Beispiel wurde ein optische Disk mit einer in 29 gezeigten Struktur hergestellt. Die optische Disk gemäß diesem Beispiel bezog ein transparentes Substrat 41 ein, auf dem eine erste dielektrische Schicht 42, eine erste reflektierende Transmissionschicht 43, eine zweite reflektierende Transmissionsschicht 44, eine zweite dielektrische Materialschicht 45, eine kristallisationsfördernde Schicht 46, eine Aufzeichnungsschicht 47, eine kristallisationsfördernde Schicht 48, eine dritte dielektrische Materialschicht 49 und eine Lichttransmissionsschutzschicht 50 laminiert wurden. Materialien und Dicken der vorangehenden Schichten waren wie folgt:
    transparentes Substrat 41: Polycarbonat-Substrat (mit einer Dicke von 1,2 mm), versehen mit Rillen,
    erste reflektierende Transmissionsschicht 43: Au (mit einer Dicke von 8 nm),
    zweite reflektierende Transmissionsschicht 44: Si (mit einer Dicke von 40 nm),
    Aufzeichnungsschicht 47: Ge2Sb2Te5 (mit einer Dicke von 13 nm),
    Lichttransmissionsschutzschicht 40: Polycarbonat-Lage (mit einer Dicke von 0,1 mm),
    kristallisationsfördernde Schichten 46 und 48: Si-C-H-O (mit einer Dicke von 4 nm),
    erste dielektrische Materialschicht 42: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 52 nm),
    zweite dielektrische Materialschicht 45: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 20 nm),
    dritte dielektrische Materialschicht 49: ZnS-SiO2 (mit einer Dicke von 60 nm).
  • Die optischen Charakteristika der hergestellten optischen Disks werden in Tabelle 7 gezeigt.
  • [Tabelle 7]
    Figure 00320001
  • Die vorangehende optische Disk wurde ähnlich zu derjenigen gemäß dem Beispiel (Beispiel 1) beurteilt. Der Jitter-Wert nach 1000-fachen Direkt-Überschreibungsvorgängen war 15% oder niedriger. Die Änderung im Jitter-Wert, abhängig von der Anzahl der direkten Überschreibvorgänge, wurde in 30 gezeigt.
  • Wie aus der vorangehenden Beschreibung verstanden werden kann, können gemäß der Erfindung ein Anstieg der Geschwindigkeit (hohe Transfergeschwindigkeit) und eine Vergrößerung der Kapazität, die zwei wesentliche Faktoren sind, erforderlich, um die Leistungsfähigkeit der optischen Disk zu verbessern, realisiert werden. Darüber hinaus kann gleichzeitig die Zuverlässigkeit, welche den Anstieg der Geschwindigkeit verhindert, verbessert werden.
  • Das heißt, gemäß der Erfindung können gleichzeitig eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit und befriedigende Zuverlässigkeit mit ausgezeichnetem Gleichgewicht verwirklicht werden. Somit wird eine Technik bereitgestellt, die erforderlich ist, um eine Mehrschichtstruktur (der Aufzeichnungsschicht) der Disk zu bilden, weiterhin die Punktgröße zu verringern und, während eine Aufzeichnung im Nahfeld (im benachbarten Feld) eingesetzt werden soll, ein Phasenänderungsaufzeichnungsmedium zu ermöglichen.

Claims (38)

  1. Optisches Aufzeichnungsmedium, umfassend: ein Substrat (1, 21, 31, 41), auf dem mindestens eine reflektierende Schicht (5; 13; 22; 33; 43, 44) und eine Aufzeichnungsschicht (2; 16; 25; 36), hergestellt aus mindestens einem Phasenänderungsmaterial, gebildet werden und eine Lichttransmissionsschutzschicht (6; 19; 30; 39; 50) mit einer Dicke von 0,3 mm oder kleiner, worin das Verhältnis Ac/Aa der Absorption Ac der Aufzeichnungsschicht, die realisiert wird, wenn sich die Aufzeichnungsschicht in einem Kristallzustand befindet, und die Absorption Aa der Aufzeichnungsschicht, die realisiert wird, wenn sich die Aufzeichnungsschicht in einem amorphen Zustand befindet, 0,9 oder höher beträgt, eine kristallisationsfördernde Schicht (3, 4; 15, 17; 24, 26; 35, 37; 46, 48) zur Vergrößerung der Kristallisation des Phasenänderungsmaterials mit mindestens einer von beiden Oberflächen der Aufzeichnungsschicht in Kontakt gebracht wird, wobei die Aufzeichnungsschicht, die eine kristallisationsfördernde Schicht einbezieht, auf der reflektierenden Schicht laminiert wird, wobei die Lichttransmissionsschutzschicht auf der Aufzeichnungsschicht mit der kristallisationsfördernden Schicht gebildet wird, und wobei das optische Aufzeichnungsmedium aufgebaut und angepasst ist für den Einsatz von Aufzeichnungs-/Reproduktionslicht aus einer zur Lichttransmissionsschutzschicht benachbarten Position.
  2. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, weiter umfassend eine dielektrische Materialschicht (7A-D; 12, 14, 18; 23, 27, 29; 32, 34, 38; 42, 44, 48).
  3. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die Dicke der Lichttransmissionsschutzschicht 3 μm bis 177 μm beträgt.
  4. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, worin die Lichttransmissionsschutzschicht aus Polycarbonat oder ultravioletthärtendem Harz hergestellt ist.
  5. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin das Verhältnis Ac/Aa der Absorption Ac, die realisiert wird, wenn die Aufzeichnungsschicht sich im Kristallzustand befindet, und der Absorption Aa, die realisiert wird, wenn sich die Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand befindet, 1,2 oder größer beträgt.
  6. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die Absorption Aa, die realisiert wird, wenn die Aufzeichnungsschicht sich im amorphen Zustand befindet, 60% oder weniger beträgt.
  7. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin das kristallisationsfördernde Material mindestens eines der Materialien ist, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Si-C, Si-C-O, Si-C-H, Si-C-H-O, Si-N, Si-N-O, Si-N-H, Si-N-H-O, Si-C-N, Si-C-N-O, Si-C-N-H, Si-C-N-H-O, Si-O, Si-O-H, Al-N und Al-O.
  8. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die Aufzeichnungsschicht ein Material, das aus Ge-Sb-Te hergestellt ist, als Aufzeichnungsmaterial enthält.
  9. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die Aufzeichnungsschicht GexSbyTez enthält (worin jedes x, y und z ein Atom-Verhältnis jedes Elements bedeutet, und 17 ≤ x ≤ 25, 17 ≤ y ≤ 25 und 45 ≤ z ≤ 65).
  10. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die Aufzeichnungsschicht Stickstoff und/oder Sauerstoff enthält.
  11. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die reflektierende Schicht eine Reflektivität im Wellenlängenbereich eines Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahls aufweist, wobei die reflektierende Schicht aus einem Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von 0,0004 J/cmKs bis 4,5 J/cmKs aufweist.
  12. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die reflektierende Schicht aus mindestens einem der Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Metall, Halbmetall, einem Halbleiter, deren Verbindung und deren Mischung hergestellt ist.
  13. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die reflektierende Schicht eine Transmission, bezogen auf einen Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahl in einem einzelnen Schichtzustand von 10% oder größer aufweist, und die Transmission des Gesamtkörpers des optischen Aufzeichnungsmediums 1 % oder höher beträgt.
  14. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die reflektierende Schicht aus einem einzelnen Element aus Al, Ag, Au, Si oder Ge, einer Verbindung oder Mischung, hauptsächlich zusammengesetzt aus irgendeinem der vorangehenden Materialien, hergestellt ist.
  15. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 14, worin die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahls 630 bis 650 nm beträgt, wobei die reflektierende Schicht aus Si hergestellt ist und die Dicke d der reflektierenden Schicht 20 nm < d < 70 nm erfüllt.
  16. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin dieses aus einer Mischung von mindestens einem Material, ausgewählt aus Metall, Halbmetall, deren Verbindung oder deren Mischung sowie einem dielektrischen Material hergestellt ist.
  17. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 16, worin das dielektrische Material eine Mischung von ZnS-SiO2 darstellt.
  18. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 17, worin der Gehalt an SiO2 in der Mischung ZnS-SiO2 15 bis 35 Mol% beträgt.
  19. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die reflektierende Schicht durch kontinuierliches Laminieren einer Vielzahl von Schichten, hergestellt aus verschiedenen Materialien, gebildet ist.
  20. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin die reflektierende Schicht durch kontinuierliches Laminieren einer Vielzahl von Schichten, hergestellt aus verschiedenen Materialien gebildet ist.
  21. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin eine dielektrische Materialschicht an irgendeiner Position zwischen der Lichttransmissionsschutzschicht und der Aufzeichnungsschicht, zwischen der Aufzeichnungsschicht und der reflektierenden Schicht und zwischen der reflektierenden Schicht und dem Substrat gebildet ist.
  22. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, worin die dielektrische Materialschicht hergestellt ist aus einem dielektrischen Material mit einem Abschwächungskoeffizient von 0,3 oder kleiner, in einem Wellenlängenbereich des Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahls.
  23. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, worin die dielektrische Materialschicht gebildet wird durch eine Vielzahl von kontinuierlichen Schichten, und mindestens eine der Schichten ist aus einem unterschiedlichen Material hergestellt.
  24. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 23, worin die Differenz der Brechung n von einer benachbarten dielektrischen Materialschicht 0,2 oder größer beträgt.
  25. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 24, worin die mehreren Schichten eine Schicht, hergestellt aus der Mischung ZnS-SiO2, sowie eine Schicht, hergestellt aus SiOx (worin 1 ≤ x ≤ 2), umfasst.
  26. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 21, worin die Aufzeichnungsschicht Ge-Sb-Te als Aufzeichnungsmaterial enthält, wobei die reflektierende Schicht hergestellt ist aus Si, das kristallisationsfördernde Material Si-C enthält, und das dielektrische Material hergestellt ist aus einer Mischung ZnS-SiO2.
  27. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 21, worin eine erste dielektrische Materialschicht (12; 32; 42), eine reflektierende Schicht (13; 33; 43; 44), eine zweite dielektrische Materialschicht (14; 34; 45), ein erstes kristallisationsförderndes Material (15; 35; 46), eine Aufzeichnungsschicht (16; 36; 47), ein zweites kristallisationsförderndes Material (17; 37; 48), eine dritte dielektrische Materialschicht (18; 38; 49) und eine Lichttransmissionsschutzschicht (19; 39; 50) der Reihe nach auf einem Substrat (11; 31; 41) gebildet sind.
  28. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 27, worin die Dicke des Substrats 1,0 bis 1,2 mm beträgt, die Dicke der ersten dielektrischen Materialschicht 200 nm oder kleiner beträgt, die Dicke der reflektierenden Schicht 20 nm bis 70 nm beträgt, die Dicke der zweiten dielektrischen Materialschicht 5 nm bis 60 nm beträgt, die Dicke des ersten kristallisationsfördernden Materials 2 nm bis 20 nm beträgt, die Dicke der Aufzeichnungsschicht 5 nm bis 25 nm beträgt, die Dicke des zweiten kristallisationsfördernden Materials 2 nm bis 20 nm beträgt, die Dicke der dritten dielektrischen Materialschicht 40 nm bis 100 nm beträgt und die Dicke der Lichttransmissionsschutzschicht 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt.
  29. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 28, worin die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahls 630 bis 650 nm beträgt, die Dicke des Substrats 1,0 bis 1,2 mm beträgt, die Dicke der ersten dielektrischen Materialschicht 10 nm bis 150 nm oder weniger beträgt, die Dicke der reflektierenden Schicht 30 nm bis 50 nm beträgt, die Dicke der zweiten dielektrischen Materialschicht 10 nm bis 30 nm beträgt, die Dicke des ersten kristallisationsfördernden Materials 2 nm bis 10 nm beträgt, die Dicke der Aufzeichnungsschicht 5 nm bis 25 nm beträgt, die Dicke des zweiten kristallisationsfördernden Materials 2 nm bis 10 nm beträgt, die Dicke der dritten dielektrischen Materialschicht 40 nm bis 80 nm beträgt und die Dicke der Lichttransmissionsschutzschicht 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt.
  30. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin eine Lichtabsorptionskontrollschicht (28) auf einer Oberfläche der Aufzeichnungsschicht mit der kristallisationsfördernden Schicht gebildet wird, auf die man einen Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahl auftreffen lässt.
  31. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin eine Lichtabsorptionskontrollschicht gebildet wird durch die Lichttransmissionsschutzschicht und die Aufzeichnungsschicht mit der kristallisationsfördernden Schicht.
  32. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 30, worin die Lichtabsorptionskontrollschicht eine Absorption von 3% oder größer in einem Einzelschichtzustand, bezogen auf den Aufzeichnungs-/Reproduktionslaserstrahl aufweist, sowie eine Transmission von 20% oder größer.
  33. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 32, worin die Lichtabsorptionskontrollschicht hergestellt ist aus mindestens irgendeinem der Materialien, ausgewählt aus Metall, Halbmetall, deren Verbindung und deren Mischung.
  34. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 32, worin die Lichtabsorptionskontrollschicht hergestellt ist aus irgendeinem von Au, Al und Ag und die Dicke d der Lichtabsorptionskontrollschicht 3 nm < d < 30 nm erfüllt.
  35. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 32, worin die Lichtabsorptionskontrollschicht hergestellt ist aus einer Mischung von mindestens einem Material, ausgewählt aus Metall, Halbmetall, deren Verbindung und deren Mischung sowie einem dielektrischen Material.
  36. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 35, worin das dielektrische Material eine Mischung von ZnS-SiO2 darstellt.
  37. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 36, worin der Gehalt von SiO2 in der Mischung ZnS-SiO2 15 bis 35 Mol% beträgt.
  38. Optisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 30, worin die Lichtabsorptionskontrollschicht gebildet wird durch kontinuierliches Laminieren einer Vielzahl von Schichten, hergestellt aus unterschiedlichen Materialien.
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