KR19980064133A - 광 기록 매체 - Google Patents

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KR19980064133A
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노부마사히또시
나기노구니히사
오바야시겐따로
야마시끼도모야
와따나베유지
아라이다께시
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히라이가즈히꼬
도레이가부시끼가이샤
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Abstract

광 기록 매체는 고경도층, 제1 유전체층, 기록층, 제2 유전체층 및 반사층을 갖는다. 상기 고경도층의 경도는 상기 제1 유전체층의 경도보다 크고, 상기 제2 유전체층의 두께는 3 내지 50㎚의 범위이다.
이와 같은 재기록가능한 위상 변화형 광 기록 매체는 잦은 재기록 섹터의 기록-시작 부분과 기록-끝 부분에 감소된 열화를 나타낼 수 있고, 우수한 지터 특성을 갖는다.

Description

광 기록 매체
본 발명은 정보의 기록, 삭제, 및 재생이 빛의 조사에 의해 이루어질 수 있는 광 기록 매체에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 광 디스크, 광 카드, 광 테이프 등과 같은 재기록가능한 위상 변화형 광 기록 매체(rewritable phase change type optical recording media)에 관한 것이며, 이는 정보를 삭제하고 재기록하는 것이 가능하고, 이와 같은 기록 매체는 또한 고속 및 고밀도로 정보 신호를 기록할 수 있다.
종래의 재기록가능한 위상 변화형 광 기록 매체 기술은 아래에 언급된 바와 같다.
이러한 광 기록 매체는 정보를 기록하기 위해 주요 성분으로서 텔루룸 등을 함유한 기록층을 가지며, 결정화 상태의 기록층에 촛점이 맞추어진 레이저 펄스는 짧은 시간 동안 기록층을 부분적으로 용해시키기 위해 조사된다. 용해 부분은 열 확산에 의해 소멸되고 비정질 상태의 기록 마크를 형성하기 위해 응고된다. 이 기록 마크의 광 반사율은 결정화 상태의 광 반사율보다 낮아 기록된 신호로서 광학적으로 재생가능하다.
정보를 삭제하기 위해, 기록 마크 부분은 레이저 빔으로 조사되고 기록층의 용해점보다 낮고 결정 온도보다 높은 온도로 가열된다. 그 결과 비정질 상태의 기록 마크는 본래의 기록되지 않은 상태로 복귀하도록 결정화된다.
이러한 재기록가능한 위상 변화형 광 기록 매체를 위한 물질로서는, 예를 들면, Ge2Sb2Te5등의 합금(N. Yamada 등, Proc. Int. Symp. on Optical Memory 1987 p61-66)이 공지되어 있다.
기록층으로서 Te 합금을 갖는 이러한 광 기록 매체에서, 결정화 속도는 빠르고, 원형 원-빔(one-beam)에 의한 고속의 덮어쓰기는 조사 전력을 단지 변조함으로써 실행가능하다. 이러한 기록층을 사용하는 광 기록 매체에서, 전형적으로 열 저항 특성과 빛의 침투성을 갖는 유전체층이 기록시 변형 및 기록층의 개방을 방지하기 위해, 기록층의 각 측에 하나의 층이 제공된다. 더우기, 광 빔의 입사 방향에 반대로 유전체층위에 적층함으로써 광 반사성 Al과 같은 금속 반사층을 제공하는 것이 공지되어 있다. 이는 광학적 간섭 효과에 의해 재생시 신호 콘트라스트를 개선시키는 것이다.
상술된 바와 같은 종래의 재기록가능한 위상 변화형 광 기록 매체로 발생하는 어려운 점은 다음과 같다. 종래의 디스크 구조는 기록 영역(이하에 섹터라 함)에 레코드의 기록-시작 부분과 기록-끝 부분에 기록 파형의 열화 또는 레코드의 재기록의 반복에 의해 지터 특성의 악화와 같은 문제가 있다. 특히, 상술한 문제는 종래의 피트 위치 기록(pit position recording) 대신에 고밀도로 형성될 수 있는 마크 길이 기록(a mark length recording)을 채택하는 경우에 한층 두드러진다. 이 문제의 원인중 하나로서는, 재기록 동작의 반복에 의해 트랙 방향과 방사 방향으로의 기록층의 쉬프팅일 수 있다. 다시 말해서, 원인중 하나는 재기록 동작의 반복에 의하면, 기록막이 트랙의 순방향 및/또는 역방향으로 점차 쉬프트하고, 기록막이 기록의 시작단과 끝단에 쌓이거나 아마도 막이 얇게 되는 것으로 간주된다. 유사하게, 방사 방향인 경우, 트랙폭 방향으로 중앙 부분에서 기록막이 트랙의 측벽에 축적되고 트랙폭 방향으로 중앙 부분에서 기록막이 얇게 되는 것이 가능하다. 이는 또한 기록의 재기록이 반복되어 발생하는 트랙킹의 안정성을 낮추는 원인으로 간주된다.
더우기, 랜드/홈 기록을 적용하는 경우, 재기록의 반복으로 인한 랜드의 지터는 홈의 지터보다 더 악화되기 쉽다는 문제가 있다.
본 발명은 섹터의 기록-시작 부분과 기록-끝 부분에 보다 적은 열화를 나타낸다. 본 발명은 또한 특성이 우수한 이와 같은 광 기록 매체를 제공하려고 한다.
본 발명은 기록층에 빛을 조사함으로써 정보의 기록, 삭제, 및 재생이 이루어질 수 있고, 비정질 위상과 결정 위상 간의 위상 변화에 의해 정보의 기록과 삭제가 실행되며, 상기 기록 매체는 기판에 적어도 고경도층, 제1 유전체층, 기록층, 제2 유전체층 및 반사층을 갖되, 고경도층의 경도는 제1 유전체층의 경도보다 크고, 제2 유전체층의 두께는 3 내지 50㎚인 광 기록 매체에 관한 것이다.
도 1은 가이드 홈 최상부와 가이드 홈 바닥 간에 경사진 부분의 경사를 도시하고, y/x는 홈의 바닥에서 10%의 위치와 홈의 최상부에서 10%의 위치 간의 경사를 도시한 도면.
도 2는 와블(wobble)의 폭과 랜드(land) 간, 및 홈 폭과 랜드 및 홈에 기록된 기록 마크 간의 관계를 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
Wag : 기록층에 홈 폭
Wal : 기록층에 랜드 폭
Ww : 랜드와 홈의 와블 폭
Wmg : 홈에 기록된 기록 마크의 폭
Wml : 랜드에 기록된 기록 마크의 폭
본 발명의 광 기록 매체의 구성요소중 주요 층의 구성은, 예를 들면, 투명 기판/고경도층/제1 유전체층/기록층/제2 유전체층/반사층의 적층을 구비한다. 그러나, 구성은 그곳에 제한되지 않는다.
본 발명의 광 기록 매체에서, 고경도층의 경도가 제1 유전체층의 경도보다 크다는 것이 중요하다. 다시 말해서, 제1 유전체층의 경도보다 큰 경도를 갖는 물질을 고경도를 위한 물질로서 사용함으로써, 기록의 반복된 재기록에 기인된 팽창과 수축에 의한 기록막의 이동이 억제될 수 있는 것이 가능하다. 또한, 섹터의 기록-시작 부분과 기록-끝 부분의 열화 및 레코드의 반복된 재기록시 지터 특성의 악화가 아마도 개선될 수 있다. 재기록가능한 위상 변화형 광 기록 매체에서, 기록층 ZnS-SiO2유전체막에 근접한 보호층이 제공될 수 있다. 그러나, ZnS-SiO2유전체막의 크누우프 경도(Knoop hardness)는 약 400㎏/㎟이고, 섹터의 기록-시작 부분과 기록-끝 부분의 열화를 개선시키고 기록의 반복된 재기록시 지터 특성의 악화를 감소시키기 위해, 기록층은 경도가 바람직하게 450㎏/㎟보다 높은 고경도층으로 한층 보호되어야 한다.
상기 조성은 특히 랜드 홈 기록을 실행하는 광 기록 매체에 적용되는 경우, 소정의 효과를 갖는다. 이는 기록의 반복된 재기록에 의해 유발된 지터의 반복 특성이 상기 방법으로 개선될 수 있기 때문이다. 다른 방법에 의해 개선되기 어렵다.
또한, 상기 조성은 에지 기록 동안 광 기록 매체에 적용되는 경우 바람직한 결과를 부여한다. 이는 에지 기록시, 섹터의 기록-시작 부분과 기록-끝 부분의 열화 및 기록의 반복된 재기록시 지터 특성의 악화가 더 뚜렷해진다. 따라서, 임의의 개선 효과는 커지게 된다.
이러한 점에서, 본 발명의 실시예에서, 고경도층의 열 팽창 계수는 제1 유전체층의 열 팽창 계수보다 낮게 하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 기록의 재기록의 반복에 대해, 기록층의 유동(fluctuation)이 작은 정도로 억제될 수 있다. 또한, 섹터의 기록-시작 부분과 기록-끝 부분의 열화와 지터 특성의 악화가 감소될 수 있다.
더우기, 고경도층이 기록층의 열적 로드를 감소시키고 기판의 열적 손상을 줄일 때 효과적일 수 있으며, 고경도층은 제1 유전체층보다 큰 열 도전율을 갖는 것이 바람직하다. 만약 제1 유전체층의 열 도전율이 큰 경우, 기록층에 조사된 레이저 광으로부터의 가열은 기록층의 위상 변화에 효과적이고 충분하게 이용되기 전에 냉각될 수 있고 감도는 저하될 수 있으며, 이는 바람직하지 못하다. 고경도층의 열 도전율은 제1 유전체층의 열 도전율보다 높게 하는 것이 바람직하다.
더우기, 경사진 빛을 받아들이는데 보다 용이하도록, 고경도층은 기록 빛의 파장으로 바람직하게 매우 투명할 수 있고, 굴절률은 또한 바람직하게 제1 유전체층의 굴절률보다 작다.
이와 같은 고경도층에 적당한 물질의 예는 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 황산염, 금속 셀렌나이드, 및 임의의 이들 혼합물이다. 특히, 고경도층을 위한 바람직한 물질로서는, 예를 들면, Si, Ge, Al, Ti, Zr, Ta, Nb, In, Sn, Pb 등의 금속 산화물(예를 들면, SiOx(1≤x≤2), Al2O3, TiO2, Ta2O5, Nb2O3, MgO, SrTiO3, ITO 등)의 박막, 광학 유리(예를 들면, BK7, 여기서 광학 유리는 Si, B, Al, Na, K, Ca, Zn, Ba, Pb, Sb, As, Ti, P, Zr 및 La의 산화물로부터 선택된 적어도 두 종류 이상의 혼합물을 말함), Si, Al, Ge, Ti, Ze, Ta, Nb 등(예를 들면, Si3N4, AlN 등)의 질화물의 박막, Si, Ti, Zr, Hf 등의 탄화물의 박막, 및 이들 화합물의 혼합물의 막이다. 또한, 상기와 탄소, SiC와 같은 탄화물의 혼합물, MgF2와 같은 불소 화합물은 막의 작은 잔류 응력면에서 바람직하다. 막의 형성률, 물질 비용, 실질적인 이용성 등의 면에서, 더 바람직한 물질은 SiOx(1≤x≤2), Ta2O5-x(0≤x≤1), Al2O3-x(0≤x≤2), TiO2-x(0≤x≤1), Nb2O3-x(0≤x≤1), Si3N4-x(0≤x≤2), AlNx(0.2≤x≤1), ZrOx(0.5≤x≤2), 광학 유리 등이다.
또한, 고온 조건 또는 고습 조건하에서 내구성의 관점에서 보면, 만약 고경도층의 경도가 지나치게 높으면, 크랙(cracks)과 같은 결함이 아마 발생하기 쉽다. 이는 온도 변화의 영향과 다른 구성층 또는 기판으로부터의 물리적인 특성의 차이에 의한 것일 수 있다. 이와 같은 결함의 발생을 감소시키거나 또는 피하기 위해, 상기 부여된 물질로부터 크누우프 경도 1000㎏/㎟을 초과한 고경도를 갖는 물질에 대해, 특히 바람직한 조건은 Al2O3-x(0.2≤x≤1.5), Si3N4-x(0.5≤x≤1.5), AlNx(0.5≤x≤0.9), ZrOx(0.8≤x≤1.8)일 수 있다. 상기는 이들 물질을 채택함으로써, 경도가 상당히 떨어지는 것을 유발시키지 않고, 환경 변화에 적응시키기 위해 유동적인 구성을 갖는 것이 특별히 가능해지기 때문이다.
본 발명의 고경도층이 형성될 때, 하나 또는 그중 둘 이상이 기상 증착에 의해 동시에 형성되거나, 또는 단일 타겟으로서 증착될 수 있다.
막 형성율, 물질 비용, 실제적인 이용성 등을 고려하면, 고경도층은 바람직하게 반응성 스퍼터링 공정에 의해 형성된다. 특히, 상기 고경도층이 반응성 스퍼터링 공정에 의해 반도체 또는 금속 타겟 및 DC 전원을 사용함으로써 형성되는 경우, 장치 비용은 절감될 수 있고 막 형성율은 가속화될 수 있으므로, 그 결과 일부 실시예에서 이와 같은 방법이 보다 바람직하다.
본 발명의 고경도층과 제1 및 제2 유전체층은 기판, 기록층 등이 열에 의해 변형되는 것을 방지하고, 또한 바람직하게 광학적 간섭 효과에 의해 재생에서 신호 콘트라스트를 개선시키는 효과가 있다.
디스크의 광학적 설계가 용이하도록, 적어도 고경도층의 굴절률중 하나 또는 제1 유전체층의 굴절률은 1.6 이상인 것이 바람직하게 원하는 것이다. 제2 유전체층의 굴절률과 고경도층의 굴절률 간의 차이는 -0.2에서 0.2의 범위이거나, 또는 제2 유전체층의 굴절률과 제1 유전체층의 굴절률 간의 차이는 -0.2 내지 0.2인 것이 바람직하게 원하는 것이다.
제1 유전체층을 위한 물질의 예는 ZnS 박막, Si, Ge, Al, Ti, Zr, Ta, Nb, In, Sn, Pb 등과 같은 금속 산화물의 박막, Si, Al 등의 질화물의 박막, Ti, Ze, Hf와 같은 탄화물의 박막, 및 임의의 상기 혼합물을 함유한 막일 수 있다. 이들은 고열 저항의 면에서 보면 바람직하다. 더우기, 탄소, SiC 등과 같은 탄화물을 갖는 그 혼합물 또는 MgF2과 같은 붕소는 또한 결과적인 막의 작은 잔류 응력면에서 바람직하다. 특히, 일부 실시예인 경우, 기록 빛 파장에 매우 투명한 SnS와 SiO2의 혼합물을 구비하는 막을 사용하는 것이 바람직하고, 그 굴절률은 투명한 기판의 굴절률보다 크고 기록층의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는다. 또한, 일부 실시예인 경우, 흡수한 빛 및 기록하고 삭제하기 위한 열 에너지와 같이 효율적으로 사용가능한 것으로서, 또한 막이 불투명한 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, ZnS, SiO2, 및 탄소의 혼합물은 막의 작은 잔류 응력과 기록 감도, 반송파 대 잡음비(C/N), 삭제율 등의 열화를 나타내는 적은 경향성 때문에 바람직하다.
고경도층의 두께는 바람직하게 제1 유전체층의 두께보다 얇고, 바람직하게 10㎚ 이상이다. 두께가 10㎚보다 얇을 경우, 고경도층의 대비 효과가 그렇게 용이하게 얻어질 수 없으며, 크랙이 고경도층에 형성될 수 있고, 반복 내구성에 악영향이 미칠수 있다. 기록의 반복된 재기록에 대해 고경도층의 충분한 효과를 얻기 위해, 두께는 바람직하게 25㎚ 이상이고, 더 바람직한 것은 35㎚ 이상이다. 더우기, 제1 유전체층의 광학적 특성을 충분히 나타내기 위해, 고경도층의 두께는 바람직하게 제1 유전체층의 두께보다 얇다. 만약 고경도층이 너무 두꺼우면, 고경도층은 기록의 반복에 의해 크랙을 유발시킬 수 있으며, 이는 반복 내구성에 해로울 수 있다. 또한, 고경도층의 두께의 증가는 제조 비용의 증가를 초래한다. 또한, 후술된 바와 같이 고경도층과 제1 유전체층의 바람직한 총 두께의 범위면에서, 본 발명의 바람직한 실시예에서 고경도층의 두께는 바람직하게 100㎚이고, 광학적 설계의 관점에서 보면, 바람직하게 50㎚이고, 더 바람직한 것은 45㎚이다.
고경도층과 제1 유전체층의 두께는 광학적 조건에 의해 결정된다. 두층의 총 두께는 바람직하게 대략 10㎚-500㎚이다. 크랙과 같은 발생된 결함을 감소시키는 기판 또는 기록층으로부터 적게 릴리스하는 경향을 감소시키는 점에서 보면, 두께는 바람직하게 50 내지 400㎚이며, 더 바람직한 것은 80 내지 200㎚이다.
고경도층 물질과 제1 유전체층 물질을 함유한 혼합층은 고경도층과 제1 유전체층 간에 배치될 수 있다. 그렇게 함으로써, 고경도층과 제1 유전체층 간의 탁월한 접촉 특성, 특히 탁월한 장기간 보존 안정성을 갖는 광 기록 매체가 얻어질 수 있다.
본 발명의 제2 유전체층의 물질은 고경도층 또는 제1 유전체층을 위한 물질과 같이 나열된 물질과 유사할 수 있거나, 또한 일부 다른 종류의 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제2 유전체층을 위한 물질은 금속 황화물, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, ZnS, SiO2와 같은금속 셀렌나이드, 알루미늄 산화물, 실리콘 질화물, ZrC, ZnSe 등, 및 그 혼합물의 금속 화합물로부터 선택될 수 있다. 비록 이러한 투명한 물질이 사용될 수 있더라도, 불투명한 물질을 형성하는 것이 더 바람직하다. 이 층으로, 빛은 기록하고 삭제하기 위한 열 에너지로서 흡수되고 효과적으로 사용될 수 있다.
제2 유전체층을 위한 특정예의 물질에 대해, ZnS의 박막, Si, Ge, Al, Ti, Zr, Ta, Nb 등과 같은 금속 산화물의 박막, Si, Al과 같은 질화물의 박막, Ti, Zr, Hf 등과 같은 탄화물의 박막, 및 이들 화합물의 혼합물을 함유한 막이 고열 저항의 관점에서 보면 바람직하다. 또한, 탄소, SiC 등과 같은 탄화물과 MgF2와 같은 붕소의 그 혼합물은 막의 작은 잔여한 응력의 관점에서 보면 바람직하다. 특히, ZnS와 SiO2의 혼합막 또는 ZnS, SiO2및 탄소의 혼합물은 반복에 의한 기록 특성의 저하가 발생하기 쉽지 않기 때문에 바람직하다.
제2 유전체층의 두께는 3 내지 50㎚의 범위를 필요로 한다. 제2 유전체층의 두께가 상기보다 얇을 경우, 크랙과 같은 결함이 발생하고 반복 내구성이 떨어질 수 있어, 이는 바람직하지 못하다. 상기의 범위보다 두꺼운 제2 유전체층은 기록층의 냉각도가 떨어지기 때문에 바람직하지 못하다. 제2 유전체층의 두께는 기록층의 냉각에 대해 직접적으로 더 큰 영향을 미치고, 보다 우수한 삭제 특성 또는 반복 내구성을 얻거나, 또한 특히 마크 길이 기록의 우수한 기록과 삭제 특성을 얻기 위해서, 30㎚ 미만의 두께가 보다 효과적이다.
기록층 물질로서, 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 예는 In-Se 합금, Ge-Sb-Te 합금, In-Sb-Te 합금, Pd-Ge-Sb-Te 합금, Pt-Ge-Sb-Te 합금, Nb-Ge-Sb-Te 합금, Ni-Ge-Sb-Te 합금, Co-Ge-Sb-Te 합금, Ag-In-Sb-Te 합금, Pd-Nb-Ge-Te 합금 등이다.
특히, Ge-Sb-Te 합금, Pd-Ge-Sb-Te 합금, Pt-Ge-Sb-Te 합금, Nb-Ge-Sb-Te 합금, 및 Pd-Nb-Sb-Te 합금은 짧은 삭제 시간, 여러번의 기록과 삭제의 반복 가능성, 및 C/N과 같은 탁월한 기록 특성, 삭제율 등 때문에 바람직하다.
본 발명의 기록층의 두께는 바람직하게 5㎚와 40㎚ 사이이다. 기록층의 두께가 상기 범위보다 얇을 경우, 반복된 덮어쓰기에 의한 기록 특성의 열화가 발생할 수 있다. 기록층의 두께가 상기 범위보다 두꺼울 경우, 기록층의 이동은 반복된 덮어쓰기에 의해 발생하기 쉬울 수 있고, 지터의 악화는 심각해질 수 있다. 특히, 마크 길이 기록을 채택하는 경우, 기록과 삭제에 의한 기록층의 이동은 아마 피트 위치 기록의 경우와 비교하면 발생하기 쉽다. 이런 현상을 방지하기 위해, 기록에서 기록층의 냉각이 더 커지는 것이 필요하다. 따라서 기록층의 두께는 바람직하게 10 내지 35㎚이며, 더 바람직한 것은 10 내지 24㎚이고, 가장 바람직한 것은 16 내지 24㎚이다.
반사층의 물질 품질에 대해, 광 반사 특성, 합금, 및 금속 화합물 등과 금속의 혼합물을 갖는 금속이 예시될 수 있다. 금속으로서는, Al, Au, Ag, Cu 등과 같은 고반사율 금속, 합금으로서는, 주요 성분으로서 그중 80 원자 퍼센트 이상을 함유하고 Ti, Te, Cr, Hf 등과 같은 첨가 원자를 함유하는 합금, 및 금속 화합물로서는, 금속 질화물, 금속 산화물, Al, Si와 같은 금속 칼코겐 화합물 등을 포함하는 금속 화합물이 바람직하다.
Al, Au 등과 같은 금속 및 주요 성분으로서 금속을 갖는 합금은 높은 광 반사 특성과 열 도전율을 더 높게 하는 가능성면에서 바람직하다. 상술한 합금의 예로서는, Al에 대해 Si, Mg, Cu, Pd, Ti, Cr, Hf, Ta, Nb, Mn 등의 적어도 한 원자의 총 0.5 내지 5 원자 %로 포함된 합금이거나, 또는 Au에 대해 Cr, Ag, Cu, Pd, Pt, Ni 등의 적어도 한 원자의 총 1 내지 20 원자 %로 포함된 합금이 있다. 특히, 물질 비용을 절감하는 가능성면에서, 주요 성분으로서 Al을 갖는 합금이 바람직하다.
특히, Al 합금으로서는, 우수한 부식 저항 때문에, Al에 대해 Ti, Cr, Ta, Hf, Zr, Mn 및 Pd로부터 선택된 적어도 한 종류의 총 0.5 내지 5 원자 %를 첨가하거나, 또는 Al에 대해 총 5 원자 %의 Si와 Mn을 첨가함으로써 생성된 합금이 바람직하다.
특히, 높은 부식 저항, 높은 열적 안정성, 및 힐록(hillock)을 적게 발생시키는 경향면에서, 주요 성분은 Al-Hf-Pd 합금, Al-Hf 합금, Al-Ti 합금, Al-Ti-Hf 합금, Al-Cr 합금, Al-Ta 합금, Al-Ti-Cr 합금, 및 Al-Si-Mn 합금중 임의의 하나이고, 첨가 원자의 총 3 원자 % 미만을 포함하는 합금의 반사층을 구성하는 것이 바람직하다.
반사층의 두께는 일반적으로 바람직하게 약 10㎚ 내지 300㎚의 범위이다. 높은 기록 감도와 강한 재생 신호 세기를 얻는 것이 가능하도록, 두께는 바람직하게 20㎚ 내지 200㎚의 범위이다.
더우기, 높은 선형 속도와 고밀도를 채택하는 경향에 따르면, 덮어쓰기 전에 결정 위상 또는 비정질 위상인 기록막의 조건에 따라, 덮어쓰기를 할 때, 기록 마크 왜곡이 생길 수 있다. 이와 같은 경우, 결정 위상에 있는 기록막의 경우와 비정질 위상에 있는 기록막의 경우 간의 빛 흡수량을 조정하는 주요 목적에 따라, 빛을 부분적으로 흡수하거나 전송할 수 있는 층의 두께로, 높은 용해점의 탄화물, 산화물, 붕산염, 질화물을 구비하며, Ti, Zr, Hf, Cr, Ta, Mo, Mn, W, Nb, Rh, Ni, Fe, Pt, Os, Co, Zn, Pd, Si 또는 그 합금, 필수 성분으로서 Ti, Nb, Mo, 또는 Te 및 그 혼합물을 포함하는 흡수량 교정층(an absorbing amount correction layer)이 반사층과 제2 유전체층 간에 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 기록층, 제2 유전체층과 반사층은 더 우수한 삭제 특성과 반복 내구성을 얻기 위해, 바람직하게 그들 간에 임의의 다른 층을 삽입하지 않고 상호 근접하여 제공된다. 특히, 제2 유전체층보다 두꺼운 층이 그들 층 간에 제공되는 경우, 기록의 재기록의 반복에 의해 지터의 악화는 마크 길이 기록인 경우에 특히 증가할 수 있다.
기록 감도가 높으며, 단일 빔 덮어쓰기는 고속으로 가능하며, 삭제율은 크며, 삭제 특성은 우수하고, 기록의 재기록의 반복에 의해 기록의 시작-기록 부분과 시작-끝 부분의 열화는 작기 때문에, 다음과 같은 광 기록 매체의 주요 부분을 구성하는 것이 바람직하다.
다시 말해서, SiOx(1≤x≤2), Si3N4-x(0≤x≤2), Ta2O5-x(0≤x≤1), Al2O3-x(0≤x≤2), AlNx(0.2≤x≤1), 및 ZrOx(0.5≤x≤2), 또는 주요 성분으로서 상기를 갖는 혼합막으로부터 선택된 막을 갖는 고경도층을 구성하는 것이 특히 바람직하며, 제1 유전체층은 15 내지 35 mol %인 SiO2의 혼합비를 갖는 ZnS와 SiO2의 혼합막 또는 탄소를 갖는 ZnS와 SiO2의 혼합막이고, 적어도 Ge, Sb, 및 Te의 원자를 함유하는 합금을 기록층으로서 사용하고, 제2 유전체층은 15 내지 35 mol %인 SiO2의 혼합비를 갖는 ZnS와 SiO2의 혼합막, 또는 탄소를 갖는 ZnS와 SiO2의 혼합막이고 제2 유전체층은 3㎚ 내지 50㎚의 범위로 구성되고, 기록층은 5㎚ 내지 40㎚ 범위이다. 특히, 기록층의 조성은 바람직하게 다음 화학식 1로 표현된 바와 같은 범위이다.
(MxSbyTe1-x-y)1-z(Te0.5Ge0.5)z
0≤x≤0.05
0.35≤y≤0.65
0.2≤x≤0.5
여기서, M은 팔라듐, 니오븀, 플라튬, 은, 금, 및 코발트로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 표현하고, x, y, z 및 번호는 개별 성분의 원자수비(성분의 분자비)를 표현한다. 또한, Al 합금이 상기 구성의 제2 유전체층위에 20㎚-200㎚ 두께의 반사층으로서 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판을 위한 물질로서는, 다양한 투명 합성 수지, 투명 유리 등이 사용가능하다. 먼지의 효과 또는 기판의 손상을 피하려는 목적에 따라, 바람직하게 투명한 기판이 사용되고 기록은 기판측으로부터 촛점이 맞추어진 광 빔으로 이루어진다. 이와 같은 투명한 기판을 위한 물질로서 유리, 폴리탄산염, 폴리메틸 메타크리레이트, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 폴리마이드 수지 등으로 예시될 수 있다.
특히, 적은 광학적 이중굴절, 적은 감습 흡수가능성, 및 용이한 몰딩으로 인해, 폴리탄산염 수지와 비정질 폴리올레핀 수지가 바람직하다. 열 저항이 필요한 경우, 에폭시 수지의 사용이 바람직하다.
기판의 두께는 특정하게 제한되지는 않지만, 실제 바람직하게 0.01㎜-5㎜이다. 두께가 0.01㎜ 미만일 경우, 기판측으로부터 촛점이 맞추어진 광 빔으로 기록하는 경우에서도, 기판은 먼지에 의한 영향을 받기 쉬워, 두께가 5㎜ 이상일 경우, 대물 렌즈를 위한 큰 개구를 채택하는 것이 어려워지고, 투사광의 빔 스폿 크기가 커지기 때문에, 기록 밀도를 증가시키는 것이 어렵다. 특히, 바람직한 범위는 0.4㎜-1.2㎜이다. 기판은 유연한 것이나 또는 견고한 것이다. 유연한 기판은 테이프 형태, 판 형태, 또는 카드 형태로 사용될 수 있다. 견고한 기판은 카드 형태 또는 디스크 형태로 사용될 수 있다. 예를 들면, 기판은 기록층 등에 제공될 수 있으며, 여기서 에어 샌드위치 구조(air sandwich structure), 에어 입사 구조(air incident structure), 또는 막대에 가까운 구조의 두 기판 간에 유지될 수 있다.
랜드 홈 기록을 행하는 경우, 광 기록 매체의 구성은 바람직하게 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광 기록 매체의 가이드 홈과 가이드 랜드 간에 기울기의 경사는 바람직하게 0.15 및 1.8이며, 가이드 홈과 가이드 랜드 간에 기울기 부분의 경사는 홈의 바닥에서 10% 위치와 홈의 최상부에서 10% 위치 간의 경사 y/x를 가리킨다. 랜드와 홈 간의 지면 관계가 상이하기 때문에, 랜드는 보다 큰 열 방사를 도시하고, 기록이 동일한 방법으로 랜드와 홈에 이루어지는 경우, 랜드는 더 작거나 또는 불명확한 마크를 나타내는 경향이 있다. 그러나, 0.15 이상인 기울기 부분의 경사를 생성함으로써, 기록에서 랜드와 홈 간의 열 확산 차이는 더 작게 될 수 있다. 또한, 일반적으로 기판은 스탬퍼(stamper)라 칭하는 홈을 갖는 몰드로 압력을 가하여 모양을 형성함으로써 생성된다. 기울기 부분의 경사가 1.8를 초과할 경우, 모양 형성에서 몰드로부터의 릴리스가 충분치 못할 수 있어 우수한 기판이 얻어질 수 없다. 경사는 바람직하게 0.25 내지 1.0이고, 제조의 마진을 고려하면, 더 바람직한 것은 0.3 내지 0.7이다. 이와 같이, 몰딩에서 몰드로부터의 릴리스에 영향을 미치지 않을 정도로 경사 각도를 크게 함으로써, 크로스-삭제(cross-erasing)에 대한 내구성이 개선될 수 있다.
또한, 랜드와 홈에서 재기록의 반복에 의한 기록층의 유동성은 트랙킹을 방해하는 원인으로 간주된다. 홈과 랜드의 와블(와블은 위치 정보를 검출하기 위해 홈과 랜드가 물결치는 것을 말함)인 경우, 이 현상은 더 증폭하며, 그 결과 와블 폭은 바람직하게 와블 신호가 검출될 수 있는 범위로 작으며, 바람직하게 홈과 랜드의 폭의 1 내지 10%의 범위이며, 보다 바람직한 것은 2 내지 8%이다.
또한, 트랙 피치의 25%인 홈과 랜드 간에 경사진 부분의 폭은 홈이 직각에 가까운 모양을 갖는 경우, 기울기 부분에서 기록에서 열을 차단하고 크로스 삭제 내구성을 개선할 수 있기 때문에 바람직하다. 그러나, 홈과 랜드 간에 경사진 부분의 폭이 트랙 피치의 3% 미만인 경우, 지나치게 큰 경사 각도인 경우에서와 동일한 방법으로, 스탬퍼는 기판의 몰딩에서 스탬퍼로부터 덜 용이하게 릴리스될 수 있다. 따라서, 홈과 랜드 간에 경사진 부분의 폭은 바람직하게 3 내지 25%의 범위이다.
더우기, 본 발명의 광 기록 매체에서, 랜드와 홈 간의 기록 특성의 차이를 작게 하도록 누화를 감소시키는 것이 가능하고, 재생된 빛 파장의 1/7 내지 1/5인 홈 깊이의 광통로 길이를 생성하는 것이 바람직하다. 재생된 빛 파장의 1/7 미만이거나 또는 1/5를 초과하는 홈 깊이를 갖는 광통로 길이인 경우, 누화는 정확한 재생이 어려워지도록 커진다.
더우기, 크로스 삭제 및 고밀도 기록의 감소면에서, 본 발명의 트랙 피치(Tp)는 바람직하게 다음의 범위이다.
Tp = a·λ/NA(λ는 기록 및 재생 빛 파장이고, NA는 렌즈의 개구수임)
0.9≤a≤1.5
또한, 랜드와 홈 간에 재생 신호의 진폭 차이의 감소를 고려하면, 랜드와 홈의 평탄한 부분 대 트랙 피치의 비는 바람직하게 0.4와 0.6 사이이다. 결국, 바람직한 조건은 트랙 피치가 λ/NA 내지 1.5λ/NA의 범위이고 랜드의 평탄한 부분 대 홈의 비는 바람직하게 0.4 내지 0.6이며, 여기서 랜드와 홈의 기록 특성은 고밀도 기록에서 균등화될 수 있다.
더우기, 랜드와 홈 간에 열적 환경의 차이에 의한 재생 신호의 차이를 교정하고, 또한 와블에 의한 유동성의 악화 및 와블된 랜드 또는 홈에 기록과 삭제의 반복에서 트랙킹의 악화를 방지하고, 또한 큰 재생 신호 진폭을 얻으며, 크로스 삭제의 발생을 방지하며, 누화를 감소시키기 위해, 기록층에 랜드 폭과 홈 폭, 및 기록 마크의 폭을 미리 생성하는 것이 바람직하다.
(Wag - Ww)/2 ≤ Wmg ≤Wag - Ww, 및
(Wal - Ww)/2 ≤ Wml ≤Wal - Ww,
상기에서, 기록층에서의 홈 폭 : Wag, 기록층에서의 랜드 폭 : Wal, 랜드와 홈의 와블 폭 : Ww, 홈에 기록된 기록 마크의 폭 : Wmg, 랜드에 기록된 기록 마크의 폭 : Wml이다.
와블 폭 및 랜드와 홈 폭 및 랜드와 홈에 기록된 기록 마크폭 간의 관계가 도 2에 도시되어 있다. 기록 마크가 상기 바람직한 범위에 있는 경우, 재기록의 반복에 의한 잔여한 삭제 또는 유동은 와블의 영향에 적게 미치는 경향이 있고, 이는 바람직하다. 재생에서 신호의 세기를 고려하는 경우, 더 바람직한 관계는 다음과 같다.
0.5 X (Wag - Ww) ≤ Wmg ≤ 0.9 X (Wag - Wg) 및
0.5 X (Wal - Ww) ≤ Wml ≤ 0.9 X (Wal - Ww).
본 발명의 광 기록 매체를 기록하는데 사용될 광원은 일반적으로 레어저 빔, 스트로보스코빅 광(stroboscopic light)과 같은 고밀도의 광원이고, 특히 반도체 레이저 빔은 적은 소비 전력과 용이한 변조 때문에 바람직하다.
기록은 비정질 기록 마크를 형성하기 위해 결정 상태의 기록층에 레이저 빔 펄스를 조사함으로써 이루어진다. 반대로, 결정질 기록 마크는 비정질 상태의 기록층에 형성될 수 있다. 삭제는 비정질 기록 마크를 결정화하거나 또는 적당한 것으로서 결정 기록 마크를 비정질 상태로 변환시키기 위해 레이저 빔 조사에 의해 영향이 미칠 수 있다. 고속의 기록을 이루고 기록층의 변형 경향을 감소시키는 편의를 위해, 기록시 비정질 기록 마크를 형성하고 삭제시 결정화를 실행하는 방법을 채택하는 것이 바람직하다. 또한, 빛의 세기가 기록 마크를 형성할 때 높게 되고 삭제할 때 완만하게 약해져, 그 결과 재기록이 한번의 광 빔을 조사하여 이루어지는 원-빔 덮어쓰기 방법이 재기록에 필요한 시간의 감소면에서 바람직하다.
다음에, 본 발명의 광 기록 매체에 대한 제조 방법이 설명된다. 기판에 고경도층, 제1 유전체층, 기록층, 제2 유전체층, 반사층 등을 형성하는 방법에 관해서는, 진공 증착, 이온 플레이팅(ion plating), 스퍼터링 등과 같은 진공하에서 박막을 형성하는 방법이 제공된다. 특히, 조성 및 막 두께를 제어하는 용이성면에서, 스퍼터링 공정 방법이 바람직하다.
형성될 기록층 두께의 제어는 결정 발진기막 두께 게이지 등을 갖는 증착 조건을 모니터함으로써 용이하게 이루어질 수 있다.
기록층 등의 형성은 예를 들면 고정 또는 쉬프트 또는 회전되는 기판의 조건하에서 생성될 수 있다. 막 두께 표면의 탁월한 균일성 때문에, 바람직하게 기판은 자동회전을 유발시키고, 이는 바람직하게 레볼루션(revolution)으로 조합된다.
더우기, 본 발명의 효과를 저하시키지 않고, ZnS, SiO2, ZnS-SiO2등의 유전체층, 또는 자외선 경화 수지 등의 보호층은, 필요에 따라, 반사층을 형성한 후, 손상 또는 변형을 방지하기 위해 제공될 수 있다. 기판은, 필요에 따라, 허브(hub) 등에 제공될 수 있다. 더우기, 반사층을 형성하거나, 또한 상기 합성 수지 보호층을 더 형성한 후, 두 기판은 접착제로 고정될 수 있다. 기록층은 실제 기록 전에 레이저 빔, 제논 플래시 램프 등의 빛을 조사함으로써 바람직하게 결정화된다.
실시예
이하에, 본 발명의 실시예가 예로 설명된다.
(분석 및 측정 방법)
반사층과 기록층의 조성은 ICP 광속 분석기[SEIKO 전자 산업 회사에 의해 제조됨]에 의해 확정된다. 지터는 시간 간격 분석기에 의해 측정된다. 기록 영역의 시작-기록 부분과 끝-기록 부분 간에 왜곡 거리(파형의 붕괴(collapse))는 음극선 오실로스코프에 의해 관찰된다.
기록층, 유전체층, 및 반사층을 형성하는 동안 막의 두께는 수정 진동자 발진기 막 두께 게이지에 의해 모니터된다. 각 층의 두께는 스캐닝형 또는 전송형 전자 현미경으로 단면을 관찰함으로써 측정된다. 굴절비는 680㎚ 만큼 측정된다.
실시예 1
두께 0.6㎜, 직경 12㎝, 및 피치 1.48㎛(랜드 폭 0.74㎛, 홈 폭 0.74㎛, 홈의 깊이 72㎚)를 갖는 구형홈의 폴리탄산염 기판이 고주파 스퍼터링에 의해 고경도층, 유전체층, 기록층, 및 반사층을 형성하도록 30 r.p.m.으로 회전되었다. 이 예에서 사용된 기판의 상세한 매개 변수는 표 10에 도시되어 있다.
우선, 진공관은 1x10-3Pa의 진공 상태로 되었고, 여기서 SiO2의 타겟은 기판에 35㎚의 고경도층을 형성하기 위해 2x10-1Pa의 Ar 가스 분위기로 스퍼터되었다. 더우기, SiO2의 20 몰 %이 함유된 ZnS는 95㎚의 막 두께를 갖는 제1 유전체층을 형성하기 위해 스퍼터되었다.
SiO2의 크누우프 경도는 550이였고, 굴절률은 1.5였다. 제1 유전체층인 ZnS·SiO2의 크누우프 경도는 400이였고, 굴절률은 2.1이였다.
ZnS·SiO2의 열 도전율의 계수는 0.6(W/m.K)이고, 열 팽창 계수는 6.1(X 10-6/K)이다. 고경도층인 SiO2의 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 1.5(W/m.K)와 0.5(X 10-6/K)이다.
계속해서, Ge, Sb, 및 Te를 함유한 합금의 타겟은 Ge0.185Sb0.279Te0.536의 조성을 함유한 기록층을 얻기 위해 스퍼터된다. 더우기, 제1 유전체층과 동일한 물질로, 제2 유전체층은 16㎚ 만큼 형성되며, 여기서 Al98.1Hf1.7Pd0.2의 합금은 본 발명의 광 기록 매체를 얻도록 150㎚의 막 두께를 갖는 반사층을 형성하기 위해 스퍼터된다.
상기 광 기록 매체에서 전체 디스크 표면의 기록층은 830㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저 빔에 의해 결정화되고 초기화된다.
다음에, 6㎧의 선형 속도의 조건하에서, 대물 렌즈의 0.6의 개구수를 갖는 광학적 헤드와, 680㎚의 반도체 레이저 파장을 사용하여, 8/16 변조 랜덤 패턴은 100,000번 동안의 마크 길이 기록에 의해 덮어쓰여진다. 이 때, 기록 레이저 파형으로서는, 일반적으로 사용된 다중-펄스가 사용된다. 이 때의 윈도우 폭은 34㎱이다. 기록 전력과 삭제 전력은 각각 10.0㎽ 및 4.8㎽이다.
덮어쓰기인 경우, 데이터 홈(기록 마크)의 기록 시작 위치와 기록 끝 위치는 디스크위에 점으로 고정된다. 또한, 데이터 기록의 시작 부분과 끝 부분 간의 거리는 1㎝이도록 설정되고, 단지 상기 부분이 덮어쓰여지도록 한다.
100,000번 동안 덮어쓰기를 한 후 데이터 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴에 있어, 그 결과는 각각 3㎛ 및 1㎛이고, 그들은 실제 수용가능하게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에 대한 지터의 측정에 있어, 그 양은 실제 사용을 위해 충분히 작은 윈도우 폭의 9%로 확정된다.
더우기, 기록이 홈 대신에 랜드에서 100,000번 동안 반복해서 이루어지는 것을 제외하면, 상기에 대한 유사한 측정이 이루어지고 데이터 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 10㎛ 및 0㎛로 관찰되고, 그들은 실제 수용가능하게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에 대한 지터의 측정에 있어, 그 양은 실제 사용을 위해 충분히 작은 윈도우 폭의 9.5%로 확정된다.
실시예 2
Ge, Sb, 및 Te를 함유한 합금의 타겟은 Ge0.207Sb0.257Te0.536를 함유한 기록층을 생성하기 위해 스퍼터되는 것을 제외하면, 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 준비된다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 홈의 덮어쓰기한 후 데이터 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 5㎛ 및 1㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정될 수 있는 윈도우 폭의 9.5%로 확정된다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 15㎛ 및 10㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 윈도우 폭의 10.0%이며, 이는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정된다.
실시예 3
Pd, Nb, Ge, Sb, 및 Te를 함유한 합금의 타겟은 20㎚의 막 두께를 갖는 Nb0.003Pd0.002Ge0.185Sb0.27Te0.54를 함유한 기록층을 생성하기 위해 스퍼터되며, 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 준비된다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 2㎛ 및 0㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.0%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 5㎛ 및 0.5㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 윈도우 폭의 10.5%이며, 이는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정된다.
실시예 4
(SiO2)97C3를 함유한 고경도층이 SiO2타겟 및 C(탄소) 타겟에 동시에 스퍼터함으로써 생성된다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도는 500이고, 굴절률은 1.5이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 1.2(W/m.K) 및 0.8(X10-6/K)이다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 5㎛ 및 1㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.0%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 7㎛ 및 4㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.0%이다.
실시예 5
광학 유리 BK3를 함유한 고경도층이 생성되는 것을 제외하면, 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도는 580이고, 굴절률은 1.5이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 1.0(W/m.K) 및 5.8(X10-6/K)이다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 5㎛ 및 3㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 10.0%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 5㎛ 및 10㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 윈도우 폭의 9.5%이며, 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정된다.
실시예 6
Si3N4를 함유한 고경도층이 생성되고 제1 유전체층의 두께가 65㎚로서 설정되는 것을 제외하면, 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도는 1900이고, 굴절률은 2.0이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 18(W/m.K) 및 5.7(X10-6/K)이다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 6㎛ 및 2㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.5%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 15㎛ 및 3㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 10.5%이다.
실시예 7
Ta2O5를 함유한 고경도층이 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도는 580이고, 굴절률은 2.0이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 12.9(W/m.K) 및 4.9(X10-6/K)이다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 5㎛ 및 1㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.5%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 20㎛ 및 8㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 10.5%이다.
실시예 8
Al2O3를 함유한 고경도층이 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도는 1900이고, 굴절률은 1.8이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 40(W/m.K) 및 5.3(X10-6/K)이다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 6㎛ 및 1㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.0%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 8㎛ 및 0㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.5%이다.
실시예 9
AlN을 함유한 고경도층이 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도는 1500이고, 굴절률은 1.9이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 24.5(W/m.K) 및 4.0(X10-6/K)이다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 4㎛ 및 2㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 10.0%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 15㎛ 및 8㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.5%이다.
실시예 10
Si 타겟이 기판위에 35㎚의 Si3N4(X=1.33) 고경도층을 형성하기 위해 Ar:N2= 1:1의 가스 분위기에서 DC 스퍼터되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 6㎛ 및 2㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.5%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 10㎛ 및 5㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 9.0%이다.
실시예 11
ZrO2를 함유한 고경도층이 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도는 1600이고, 굴절률은 2.0이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 3.1(W/m.K) 및 5.9(X10-6/K)이다.
예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 4㎛ 및 2㎛이며, 이는 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 10.0%이다.
또한, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 랜드의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의붕괴는 각각 12㎛ 및 10㎛이며, 이는 실제 충분히 작게 확정된다. 더우기, 연관된 부분에서의 지터는 실제 사용을 위해 충분히 작게 확정되는 윈도우 폭의 10.5%이다.
실시예 12
SiO2를 함유한 고경도층이 기판위에 35㎚로 생성된다. 더우기, Ge 타겟은 기판위에 90㎚ GeOx(X=1) 제1 유전체층을 생성하기 위해 Ar:O2= 1:1의 가스 분위기로 DC 스퍼터링이 된다. 제1 유전체층의 크누우프 경도는 450이고, 굴절률은 2.1이다. 열 도전율의 계수와 열 팽창 계수는 각각 1.0(W/m.K) 및 7.6(X10-6/K)이다. 후속으로, 예 3의 기록층과 유사한 기록층이 형성되고, 또한, 제2 유전체층으로서, 20㎚의 SiO2가 형성된다. 이후에, 예 3의 반사층과 유사한 반사층은 목적한 광 기록 매체를 얻기 위해 형성된다. 예 1의 측정과 유사한 측정을 하면, 예 1의 결과와 거의 동일한 결과가 얻어진다.
실시예 13
Si3N2.0, Si3N2.6, Si3N3.4, Si3N4.0의 4 레벨 고경도층이 Si 반응성 스퍼터링에 의해 Ar 및 N2의 혼합 가스를 사용함으로써 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. Si 대 N의 조성비는 Ar 대 N2의 유동비를 변경시킴으로써 변화된다. 기존 고경도층의 조성은 NRA(Nuclear Reaction Analysis : 핵 반응 분석) 공정에 의해 확정된다. 이 때 고경도층의 크누우프 경도와 굴절률은 표 1에 도시된 바와 같은 값이다.
예 1의 결정과 유사한 결정은 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴를 관찰하기 위해 상이한 조성을 갖는 4개의 디스크에 제공된다. 또한 지터 측정이 행해진다. 표 1에 도시된 바와 같은 결과가 얻어진다.
이러한 4 레벨 모두는 우수한 초기 특성을 나타낸다는 것이 상기 결과로부터 공지되어 있다. 다음에, 이러한 물질은 90℃ 및 80% RH 및 500 시간 동안 유지되는 오븐에서 대전된다. 이후에, 표본들은 상온으로 복귀되고 파형 관찰이 된다. 그 결과, 일부는 기록 신호에서 구성층의 부분적인 릴리스에 기인되는 것으로 간주된 결함(버스트 결함 : burst defect)을 나타낸다는 것이 공지되어 있다. 결과는 표 1에 도시되어 있다. 결국, 내구성의 관점에서 보면 Si3N2.5-3.5는 우수한 특성을 나타낸다는 것이 명백하다.
고경도층의 배합 기록의 시작에서의파형 붕괴 기록의 끝에서의파형 붕괴 지터(대윈도우 폭) 버스트 결함수(레코드 영역의 50㎠당) 경도 굴절률
Si3N2.0 6.4㎛ 2.8㎛ 9.7% 2 1750 2.2
Si3N2.6 6.1㎛ 2.5㎛ 9.6% 0 1840 2.1
Si3N3.4 5.9㎛ 2.4㎛ 9.4% 0 1860 2.0
Si3N4.0 6.2㎛ 2.5㎛ 9.4% 1 1900 2.0
실시예 14
Al2O1.2, Al2O1.6, Al2O2.7, Al2O3.0의 4 레벨 고경도층이 Al 반응성 스퍼터링에 의해 Ar 및 O2의 혼합 가스를 사용함으로써 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. Al 대 O의 조성비는 Ar 대 O2의 유동비를 변경시킴으로써 변화된다. 기존 고경도층의 조성은 RBS(Rutherford Backward Scatterings : 러더퍼드 역방향 산란) 공정에 의해 확정된다.
예 1의 결정과 유사한 결정이 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴를 관찰하기 위해 상이한 구성을 갖는 4개의 디스크에 제공된다. 또한 지터 측정이 행해진다. 표 2에 도시된 바와 같은 결과가 얻어진다.
이러한 모든 4 레벨은 우수한 초기 특성을 나타낸다는 것이 상기 결과로부터 공지되어 있다. 다음에, 이러한 물질은 90℃ 및 80% RH 및 500 시간 동안 유지되는 오븐에서 대전된다. 이후에, 표본들은 상온으로 복귀되고 파형 관찰이 된다. 그 결과, 일부는 기록 신호에서 구성층의 부분적인 릴리스에 기인되는 것으로 간주된 결함(버스트 결함)을 나타낸다는 것이 공지되어 있다. 결과는 표 2에 도시되어 있다. 결국, 내구성의 관점에서 보면 Al2O1.5-2.8는 우수한 특성을 나타낸다는 것이 명백하다.
고경도층의배합 기록의 시작에서의파형 붕괴 기록의 끝에서의파형 붕괴 지터(대윈도우 폭) 버스트 결함수(레코드영역의 50㎠당) 경도 굴절률
Al2O1.2 6.4㎛ 1.4㎛ 9.4% 1 1800 2.0
Al2O1.6 6.2㎛ 1.2㎛ 9.5% 0 1840 1.9
Al2O2.7 5.9㎛ 1.3㎛ 9.4% 0 1900 1.8
Al2O3.0 6.0㎛ 1.0㎛ 9.0% 2 1900 1.8
실시예 15
AlN0.2, AlN0.5, AlN0.9, AlN1.0의 4 레벨 고경도층이 Al 반응성 스퍼터링에 의해 Ar 및 N2의 혼합 가스를 사용함으로써 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. Al 대 N의 조성비는 Ar 대 N2의 유동비를 변경시킴으로써 변화된다. 기존 고경도층의 조성은 NRA(Nuclear Reaction Analysis : 핵 반응 분석) 공정에 의해 확정된다.
예 1의 결정과 유사한 결정이 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴를 관찰하기 위해 상이한 조성을 갖는 4개의 디스크에 제공된다. 또한 지터 측정이 행해진다. 표 3에 도시된 바와 같은 결과가 얻어진다.
이러한 모든 4 레벨은 우수한 초기 특성을 나타낸다는 것이 상기 결과로부터 공지되어 있다. 다음에, 이러한 물질은 90℃ 및 80% RH 및 500 시간 동안 유지되는 오븐에서 대전된다. 이후에, 표본들은 상온으로 복귀되고 파형 관찰이 된다. 그 결과, 일부는 기록 신호에서 구성층의 부분적인 릴리스에 기인되는 것으로 간주된 결함(버스트 결함)을 나타낸다는 것이 공지되어 있다. 결과는 표 3에 도시되어 있다. 결국, 내구성의 관점에서 보면 Al2N0.5-0.9는 우수한 특성을 나타낸다는 것이 명백하다.
고경도층의 배합 기록의 시작에서의파형 붕괴 기록의 끝에서의파형 붕괴 지터(대윈도우 폭) 버스트 결함수(레코드영역의 50㎠당) 경도 굴절률
AlN0.2 4.8㎛ 2.0㎛ 10.1% 1 1400 2.2
AlN0.5 4.1㎛ 2.1㎛ 10.2% 0 1450 2.0
AlN0.9 4.1㎛ 2.2㎛ 9.7% 0 1500 1.9
AlN1.0 4.0㎛ 2.0㎛ 10.0% 2 1500 1.9
실시예 16
ZrO0.5, ZrO0.9, ZrO1.8, ZrO2.0의 4 레벨 고경도층이 Zr 반응성 스퍼터링에 의해 Zr 및 O2의 혼합 가스를 사용함으로써 생성되는 것을 제외하면, 예 6의 디스크와 유사한 디스크가 얻어진다. Zr 대 O의 조성비는 Ar 대 O2의 유동비를 변경시킴으로써 변화된다. 기존 고경도층의 조성은 RBS(Rutherford Backward Scatterings : 러더퍼드 역방향 산란) 공정에 의해 확정된다.
예 1의 결정과 유사한 결정이 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴를 관찰하기 위해 상이한 조성을 갖는 4개의 디스크에 제공된다. 또한 지터 측정이 행해진다. 표 4에 도시된 바와 같은 결과가 얻어진다.
이러한 모든 4 레벨은 우수한 초기 특성을 나타낸다는 것이 상기 결과로부터 공지되어 있다. 다음에, 이러한 물질은 90℃ 및 80% RH 및 500 시간 동안 유지되는 오븐에서 대전된다. 이후에, 표본들은 상온으로 복귀되고 파형 관찰이 된다. 그 결과, 일부는 기록 신호에서 구성층의 부분적인 릴리스에 기인되는 것으로 간주된 결함(버스트 결함)을 나타낸다는 것이 공지되어 있다. 결과는 표 4에 도시되어 있다. 결국, 내구성의 관점에서 보면 ZrO0.8-1.8는 우수한 특성을 나타낸다는 것이 명백하다.
고경도층의 배합 기록의 시작에서의파형 붕괴 기록의 끝에서의파형 붕괴 지터(대윈도우 폭) 버스트 결함수(레코드영역의 50㎠당) 경도 굴절률
ZrO0.2 4.2㎛ 2.1㎛ 10.2% 2 1450 2.2
ZrO0.9 4.2㎛ 1.9㎛ 10.5% 0 1500 2.1
ZrO1.8 4.3㎛ 2.0㎛ 10.0% 0 1600 2.0
ZrO2.0 4.0㎛ 2.0㎛ 10.0% 1 1600 2.0
실시예 17
Si3N4타겟은 기판위에 25㎚의 고경도층을 형성하기 위해 스퍼터된다. 다음에, Si3N4타겟과 ZnS-SiO220 몰 % 타겟을 동시에 스퍼터함으로써, 고경도층 물질과 제1 유전체층 물질의 20㎚ 혼합층이 형성된다. 이 때, Si3N4타겟과 ZnS-SiO220 몰 % 타겟에 제공될 전력비는 계속해서 변경되어, 그 결과 혼합층의 조성은 고경도층에 임계 표면과 제1 유전체층에 임계 표면 간을 계속해서 변경시킨다. 더우기, ZnS-SiO220 몰 % 타겟을 스퍼터함으로써, 50㎚의 제2 유전체층이 형성된다.
계속해서, Ge, Sb, 및 Te를 함유한 합금의 타겟은 19㎚의 두께를 갖는 Ge0.185Sb0.257Te0.536의 조성을 함유한 기록층을 제공하기 위해 스퍼터된다. 더우기, 상기 제2 유전체층에서와 동일한 방법으로, 제2 유전체층은 16㎚ 만큼 형성되며, 여기서 Al98.1Hf1.7Pd0.2합금은 본 발명의 광 기록 매체를 제공하기 위해 150㎚의 막 두께를 갖는 반사층을 형성하기 위해 스퍼터된다. 상기에 추가하여, 디스크는 예 1의 디스크와 유사하다.
다음에, 상기 제품은 90℃ 및 80% RH 및 200 시간 동안 유지되는 오븐에서 포함된다. 그 결과, 어떠한 릴리스도 관찰되지 않는다.
예 1의 결정과 유사한 결정의 실행에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 5㎛ 및 0㎛로 충분히 작게 확정된다. 지터는 윈도우 폭의 10.0%이며, 이는 실제 충분히 작다.
실시예 18
SiO2타겟이 Si3N4타겟 대신에 사용되고 고경도층/고경도층 물질과 제1 유전체층 물질의 혼합층/제1 유전체층의 두께비는 20㎚/80㎚/20㎚인 것을 제외하면, 예 17에서와 유사한 광 기록 매체가 얻어진다.
예 17에서와 같은 동일한 방법으로, 상기 광 기록 매체는 90℃ 및 80% RH 및 200 시간 동안 유지되는 오븐에서 포함된다. 그 결과, 어떠한 릴리스도 관찰되지 않는다.
예 1의 결정과 유사한 결정의 실행에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 각각 10㎛ 및 3㎛로 충분히 작게 확정된다. 지터는 윈도우 폭의 10.0%이며, 이는 실제 충분히 작다.
실시예 19
고경도층의 두께가 5㎚, 25㎚, 및 120㎚로 형성되는 것을 제외하면, 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 형성된다. 예 1의 결정과 유사한 결정의 실행에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 관찰된다. 또한, 지터 측정이 행해진다. 결국, 표 5에 도시된 바와 같은 결과가 얻어진다.
고경도층의 두께 제1 유전층의두께 기록의 시작에서의파형 붕괴 기록의 끝에서의파형 붕괴 지터(대 윈도우 폭)
5㎚ 95㎚ 100㎛ 20㎛ 13.0%
25㎚ 95㎚ 25㎛ 10㎛ 11.5%
35㎚ 95㎚ 6㎛ 2㎛ 9.6%
120㎚ 95㎚ 6㎛ 10㎛ 13.2%
상기 결과에서, 120㎚의 두께를 갖는 고경도층의 지터가 차츰 악화되는 이유는 반복된 기록에 의한 버스트의 발생 때문이다. 상기의 결과에 따르면, 10㎚ 이상 만큼 제1 유전체층보다 얇은 고경도층의 두께로, 반복 내구성에 우수한 특성이 나타난다.
실시예 20
표 10에 도시된 바와 같은 모양을 갖는 구형홈의 폴리탄산염 기판이 기판으로서 사용되는 것을 제외하면, 예 1, 6, 및 7에서와 유사한 광 기록 매체가 생성된다. 예 1의 결정과 유사한 결정의 실행에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴가 관찰된다. 또한 지터 측정이 행해진다. 결국, 표 6에 도시된 바와 같이, 우수한 결과가 모든 디스크에서 얻어진다.
더우기, 랜드에서의 유사한 측정에서, 홈에서와 같은 우수한 결과가 얻어진다. 또한 지터 측정이 행해진다. 결국, 결과는 표 7에 도시되어 있다.
막 구성 기록의 시작에서의파형 붕괴(홈) 기록의 끝에서의파형 붕괴(홈) 지터(홈)(대 윈도우 폭)
실시예 1과 동일 5㎛ 5㎛ 10.0%
실시예 6과 동일 4㎛ 0㎛ 9.5%
실시예 7과 동일 6㎛ 1㎛ 10.0%
막 구성 기록의 시작에서의파형 붕괴(랜드) 기록의 끝에서의파형 붕괴(랜드) 지터(랜드)(대 윈도우 폭)
실시예 1과 동일 10㎛ 0㎛ 9.0%
실시예 6과 동일 15㎛ 7㎛ 10.0%
실시예 7과 동일 6㎛ 1㎛ 9.5%
실시예 21
표 10에 도시된 바와 같은 모양을 갖는 구형홈의 폴리탄산염 기판이 기판으로서 사용되는 것을 제외하면, 예 1, 6, 및 7에서와 유사한 광 기록 매체가 생성된다. 예 1의 결정과 유사한 결정의 실행에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴가 관찰된다. 또한 지터 측정이 행해진다. 결국, 표 8에 도시된 바와 같이, 우수한 결과가 모든 디스크에서 얻어진다.
더우기, 랜드에서의 유사한 측정에 의하면, 홈에서와 같은 우수한 결과가 얻어진다. 결과는 표 9에 도시되어 있다.
막 구성 기록의 시작에서의파형 붕괴(홈) 기록의 끝에서의파형 붕괴(홈) 지터(홈)(대 윈도우 폭)
실시예 1과 동일 8㎛ 3㎛ 10.2%
실시예 6과 동일 5㎛ 2㎛ 9.7%
실시예 7과 동일 8㎛ 4㎛ 10.1%
막 구성 기록의 시작에서의파형 붕괴(랜드) 기록의 끝에서의파형 붕괴(랜드) 지터(랜드)(대 윈도우 폭)
실시예 1과 동일 12㎛ 4㎛ 9.2%
실시예 6과 동일 18㎛ 7㎛ 9.9%
실시예 7과 동일 8㎛ 6㎛ 9.5%
실시예 22
표 10에 도시된 바와 같은 모양을 갖는 구형홈의 폴리탄산염 기판이 기판으로서 사용되는 것을 제외하면, 예 1, 6, 및 7에서와 유사한 광 기록 매체가 생성된다. 예 1에서와 동일한 방법의 결정에 의하면, 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 예 1의 파형 붕괴와 유사하나, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 지터는 15% 큰 것으로 관찰된다.
실시예 23
제2 유전체층의 두께가 5㎚로 생성되고, 또한 SiO2(두께 22㎚)를 함유한 고경도층이 제2 유전체층과 반사층 간에 제공되는 것을 제외하면, 디스크는 총 6개의 층을 구비하는 디스크를 얻기 위해 예 1에서와 동일한 방법으로 생성된다. 예 1에서와 동일한 방법으로 디스크에 대한 결정에 의하면, 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 예 1의 결정과 유사하나, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 지터는 15% 큰 것으로 관찰된다.
실시예 24
표 10에 도시된 바와 같은 모양을 갖는 구형홈의 폴리탄산염 기판이 기판으로서 사용되는 것을 제외하면, 예 1, 6, 및 7에서와 유사한 광 기록 매체가 생성된다. 예 1에서와 동일한 방법의 결정에 의하면, 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴는 예 1의 파형 붕괴와 유사하나, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 지터는 14% 큰 것으로 관찰된다.
비교 실시예 1
고경도층의 생략을 제외하면, 예 1에서와 같은 동일한 디스크가 얻어진다. 예 1에서와 동일한 방법의 결정에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 지터는 14%로 커지고, 또한 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴를 관찰하면, 값은 각각 200㎛ 및 50㎛로 크고, 데이터의 정확한 재생이 어렵다는 것이 공지되어 있다.
또한, 100,000번 동안 기록한 후 랜드의 지터는 윈도우 폭의 25%로 더 크다. 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴의 관찰에 의하면, 값은 각각 400㎛ 및 100㎛이고, 어떠한 데이터도 정확한 재생이 생성될 수 없다는 것이 공지되어 있다.
비교 실시예 2
ZnS가 예 1의 고경도층 대신에 생성되는 것을 제외하면, 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 생성된다. ZnS의 크누우프 경도는 200이다.
예 1에서와 동일한 방법으로의 디스크 결정에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 지터는 윈도우 폭의 18%로 크고, 또한 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴의 관찰에 의하면, 값은 각각 150㎛ 및 100㎛로 크고, 데이터의 정확한 재생이 어렵다는 것을 알 수 있다.
비교 실시예 3
제2 유전체층의 두께가 5㎚이도록 설정되고, 또한 SiO2를 함유한 고경도층(두께 22㎚)이 제2 유전체층과 반사층 간에 제공되는 것을 제외하면, 비교 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 생성된다.
예 1에서와 동일한 방법으로의 디스크 결정에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 지터는 윈도우 폭의 20%로 크고, 또한 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴의 관찰에 의하면, 값은 각각 180㎛ 및 30㎛이고, 데이터의 정확한 재생이 어렵다는 것을 알 수 있다.
비교 실시예 4
표 10에 도시된 바와 같은 모양을 갖는 구형홈의 폴리탄산염 기판이 기판으로서 사용되는 것을 제외하면, 비교 예 1의 디스크와 유사한 디스크가 생성된다. 예 1에서와 동일한 방법으로의 결정에 의하면, 100,000번 동안 덮어쓰기한 후 홈의 지터는 윈도우 폭의 16%이며, 비교 예 1에서보다 더 크다. 더우기, 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 파형의 붕괴의 관찰에 의하면, 비교 예 1의 결과와 유사한 결과가 얻어지고, 데이터의 정확한 재생이 어렵다는 것을 알 수 있다.
실시예 1-19, 13비교 실시예 1-3 실시예 20비교 실시예 4 실시예 21 실시예 22 실시예 24
홈 깊이(㎚) 72 70 68 60 68
가이드 홈들간의 경사 0.35 0.35 0.7 0.1 0.35
트랙 피치(㎛) 1.48 1.48 1.48 1.49 1.48
기판의 홈의1/2 폭 0.74 0.76 0.74 0.75 0.73
기판의 랜드의1/2 폭 0.74 0.72 0.74 0.74 0.75
랜드와 홈간에 경사진부분의 폭(㎛) 0.16 0.16 0.08 0.48 0.16
와블의 폭(㎛) 없음 0.03 0.05 0.08 0.16
본 발명의 실시예에 따르면, 다음의 효과가 얻어질 수 있다.
(1) 여러번의 기록과 삭제를 반복한 후에도, 기록의 시작 부분과 끝 부분에서 섹터의 열화를 감소시킬 수 있다.
(2) 여러번의 기록과 삭제를 반복한 후에도, 지터 특성은 우수할 수 있다.
(3) 랜드 홈 기록에서도, 반복 특성은 우수할 수 있다.
(4) 매체는 스퍼터링 공정에 의해 용이하게 생성될 수 있다.

Claims (31)

  1. 정보의 기록과 삭제를 실행하기 위한 조사시 비정질 위상과 결정 위상 간에 위상을 변화시킬 수 있는 광 기록 매체에 있어서,
    기판 상에 적어도 고경도층, 제1 유전체층, 기록층, 제2 유전체층 및 반사층을 순차적으로 구비하되,
    상기 고경도층의 경도는 상기 제1 유전체층의 경도보다 크고, 상기 제2 유전체층의 두께는 3 내지 50㎚인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기록층은 정보를 기록하기 위한 랜드(land)와 홈(groove) 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  3. 제2항에 있어서,
    홈과 랜드 간의 기울기 부분의 경사는 0.15 내지 1.8인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    랜드와 홈 간의 경사진 부분의 폭은 트랙 피치의 3 내지 25%인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  5. 제2항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,
    홈은 재생 빛의 파장의 1/7 내지 1/5에 대응하는 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  6. 제2항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈과 상기 랜드는 와블(wobble)되어 있고, 상기 와블의 폭은 각각 상기 홈과 상기 랜드의 폭의 1 내지 10%인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정보는 마크 길이 기록 체계(a mark length recording system)로 기록되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  8. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레코드를 삭제하는데 사용될 레이저 파장에서 적어도 상기 고경도층의 굴절률 또는 상기 제1 유전체층의 굴절률중 어느 하나는 1.6 이상인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  9. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레코드를 삭제하는데 사용될 레이저 파장에서 상기 제2 유전체층의 굴절률과 상기 고경도층의 굴절률 간의 차이는 -0.2 내지 0.2이거나 또는 상기 제2 유전체층의 굴절률과 상기 제1 유전체층의 굴절률 간의 차이는 -0.2 내지 0.2인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  10. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층의 열 도전율은 상기 제1 유전체층의 열 도전율보다 큰 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  11. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층의 굴절률은 상기 제1 유전체층의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  12. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층의 두께는 10 내지 100㎚인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 고경도층의 두께는 25㎚ 이상인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 고경도층의 두께는 35㎚ 이상인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  15. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층의 두께와 상기 제1 유전체층의 두께의 합은 10 내지 500㎚이고, 상기 고경도층의 두께는 상기 제1 유전체층의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 고경도층의 두께와 상기 제1 유전체층의 두께의 합은 80 내지 200㎚인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  17. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층의 열 팽창 계수는 상기 제1 유전체층의 열 팽창 계수보다 작은 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  18. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기록층의 두께는 5 내지 40㎚인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  19. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층과 상기 제1 유전체층 간에 제공된 상기 고경도층 물질과 상기 제1 유전체층 물질의 혼합층을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  20. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유전체층과 상기 제2 유전체층은 ZnS와 SiO2의 혼합막이거나 또는 주요 성분으로서 ZnS와 SiO2를 갖는 혼합막으로부터 독립적으로 선택되고, SiO2의 함유량은 15 내지 35 mol %인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  21. 상기 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층은 SiOx(1≤x≤2)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  22. 제1항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층은 Si3N4-x(0≤x≤2)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 고경도층은 Si3N4-x(0.5≤x≤1.5)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  24. 제1항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층은 Ta2O5-x(0≤x≤1)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  25. 제1항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층은 Al2O3-x(0≤x≤2)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 고경도층은 Al2O3-x(0.2≤x≤1.5)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  27. 제1항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층은 AlNx(0.2≤x≤1)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 고경도층은 AlNx(0.5≤x≤0.9)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  29. 제1항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고경도층은 ZrOx(0.5≤x≤2)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 고경도층은 ZrOx(0.8≤x≤1.8)막이거나 또는 상기 주요 성분과 동일한 성분을 갖는 혼합막인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  31. 제1항 내지 제30항중 어느 한 항에 따른 광 기록 매체의 제조 방법에서, 고경도층은 반응성 스퍼터링 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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