TW200306545A - Recording method using reactive diffusion, recording medium using the recording method, and recording/reproducing apparatus using the recording medium - Google Patents

Recording method using reactive diffusion, recording medium using the recording method, and recording/reproducing apparatus using the recording medium Download PDF

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TW200306545A TW092107059A TW92107059A TW200306545A TW 200306545 A TW200306545 A TW 200306545A TW 092107059 A TW092107059 A TW 092107059A TW 92107059 A TW92107059 A TW 92107059A TW 200306545 A TW200306545 A TW 200306545A
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Description

200306545
【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種利用反應擴散之記錄方法、 在方法的記錄媒體以及利用此記錄媒體的記錄再生裝置， ，係有關於一種利用藉由雷射光以使得；電體 二^及由希土私過渡金屬或希土族金屬及過渡金屬之組成 、所構成的記錄層之間的反應擴散，而可完成以相變化方 法及/或光磁性方法記錄之利用反應擴散之記錄方法，利 用上述方法之記錄媒體以及可將資訊記錄於上述記錄媒 體、並可將上述記錄媒體所記錄的資訊再生之記錄再生裝 置。 ^ 【先前技術】 省知之ό己錄媒體可大致分為光磁性方式之記錄媒體及 相變化方式之記錄媒體。光磁性方式之記錄媒體係如MD (Mi n i Di sk )般，為若令直線偏光入射於磁性體，則資 訊就可對應磁性體之磁化大小及磁化方向而利用其之反射 光旋轉現象的磁性克爾（K e r r)效應來再生之的記錄媒體。 相變化方式之記錄媒體係如DVD (Digital versatile D i sk )般，為藉由利用根據記錄媒體之已記錄部分及未記 錄部分的非晶貝及結晶質之結晶狀態所導致的光常數之吸 光係數之差而產生的反射率之差來進行再生的記錄媒體。 第1圖係表示習知光磁性方式之記錄媒體及記錄原理 之圖。如第1圖所示般，記錄媒體係具有如下依序沉積的 結構：作為反射層之鋁（A 1 )層11 1 (也可使用銀（a g ) 層）、諸如SiN介電體之介電體層、諸如TbFeCo磁性體
11153pif.ptd 第8頁 200306545 五、發明說明（2) 之記錄層113、諸如SiN介電體之介電體層114、透明的聚 碳酸酯層11 5。於上述記錄媒體，以收斂棱鏡丨丨g將來自豆 有約5niW程度輸出之雷射丨丨8的雷射光予以收斂而照射於記 錄媒體並把記錄層加熱至2 〇 〇〜4 〇 〇。〇，同時藉由被施加 來自於電流源11 7之電流的磁性線圈丨丨6而使得被雷射光照 射到的部分產生磁場，而令磁性旋轉之方向往跟未記錄狀 態下的磁性旋轉方向相反之方向改變。藉此，以光磁性方 式所記錄的資訊就可由光磁性方式予以再生。在此處，未 記錄部分的磁性旋轉方向係朝下，而已記錄部分的磁性旋 轉方向係朝上。 第2圖係表不習知相變化方式之記錄媒體及記錄原理 之圖。如第2圖所示般，記錄媒體係具有如下依序沉積的 結構·作為反射層之鋁（A1 )層121 (也可使用銀（Ag) 層 諸如ZnS —Sl〇2介電體之介電體層122、諸如GeSbTe之 。己=層1 23、諸如ZnS —Si〇2介電體之介電體層丨、透明的 二碳^層125。此外，為了停止記錄層123及介電體層 之間的反應擴散，亦可在記錄層1 2 3及介電體層 之間形成保護膜。於上述記錄媒體，以收斂稜鏡 將^自广有約10〜15[^程度輸出之雷射128的雷射光予 π =肤射於記錄媒體並使記錄層1 22加熱至約600 °c， =7田射光照射到的部分轉變為非晶質，跟光常數 以η相炉Ml· t t射率Ω的變化有關之吸光係數k變小。藉此， 文 式所纪錄的貧訊就可由相變化方式予以再生。 在此"及光係數k變小這件事，意味了為了資訊之記錄，
200306545 五、發明說明（3) 被雷射光照射到的非晶質部分之透明度會變大、反射率會 變小。一般未記錄部分的記錄層之結晶質部分之吸收係數 約為3 · 0左右’經雷射照射而已記錄有資訊之非晶質部分 之吸收係數約為1 · 5左右，兩者之差約為丨· 5。 、 然而，目鈾光磁性方式之記錄媒體跟相變化方式之記 錄媒體互不相同。因此，光磁性方式及相變化方式乃分別 利用互不相同之記錄媒體。 相變化方式中之一種，是利用微小記號（mark )將資 訊記錄於記錄媒體，再將記錄媒體所記錄的資訊於繞射界 限以下再生’此方式已有各式各樣的方法被揭露出來。其 中最受到矚目的利用超解析度鄰近場結構之再生方式乃係 丨丨 Applied Physics Letters，V〇l· 73，No· 15，〇ct· 1998 及 Japanese Journal of Applied Physics， Vol 39’ Part I，No· 2B’ 2000，pp· 980-981” 中所揭示者。 第3圖係表示習知利用超解析度鄰近場結構之記錄媒 體之圖。如第3圖所示般，記錄媒體係具有以下依序沉積 的結構··諸如ZnS-Si〇2介電體之介電體層132-2、諸如
GeSbTe之記錄層133、作為保護膜之諸如znS-Si02 4SiN介 電體之介電體層134-2、Sb或AgOx之罩幕層137-2、諸如 ZnS-Si〇2或SiN介電體之介電體層^44、透明的聚碳酸酯 層135。在此處，當罩幕層137-2為Sb時，鄰接於罩幕層 137-2之介電體層134-1、134_2係為SiN ;當罩幕層137 - 2 為Ag〇x時’鄰接於罩幕層137—2之介電體層mi、134_2係 為ZnS-Si 〇2。於上述記錄媒體，以收斂棱鏡丨39將來自具有
11153pif ptd 第10頁 200306545 五、發明說明（4) 約1 0〜1 5mW程度輸出之雷射1 38的雷射光予以收斂而照射於 記錄媒體並使記錄層1 3 3加熱至約6 0 0 °C，而使得被雷射光 照射到的部分轉變為非晶質，跟光常數（n、k )中折射率 η的變化有關之吸光係數k變小。此時，被雷射光照射到的 Sb或AgOx之罩幕層137-2會發生Sb結晶之變化或AgOx之分 解’變成對記錄層而言猶如探針之作用而形成鄰近場結 構。因此，繞射界限以下之微小記號之再生就變得可行， 即使是高記錄密度之記錄媒體也可以藉由超解析度鄰近場 結構予以再生。 然而，由於超解析度鄰近場結構其罩幕層及記錄層之 過渡溫度類似，故於所記錄的資訊再生時，熱安全性就變 成是重要的課題。用以解決上述課題之方法雖然有降低罩 幕層過渡溫度之方法及提高記錄層過渡溫度之方法，然而 克服罩幕層及記錄層之過渡溫度的差’在材料特性上並不 容易達成。 【發明内容】 本發明係提供一種藉由雷射光之照射以使得介電體芦 及記錄層之間產生反應擴散而可完成以相變化方法及/或9 光磁性方法記錄之利用反應擴散之記錄方法、利用上述方 法之記錄媒體、以及可將資訊記錄於上述記錄媒體、並可 將記錄媒體所記錄的資訊再生之記錄再生裝置。藉此，本 發明以一記錄媒體即可同時適用於光磁性記錄再生方式及 相變化記錄再生方式兩方，且藉由超解析度鄰近場結構可 將記錄媒體所記錄的資訊其再生時因罩幕層及記錄層之門
200306545 五、發明說明（5) 過渡溫度類似性所導致的熱安全性問題解 媒體，並可將記錄媒體所記錄的；訊於繞射= 以利用相變化記錄方式將資訊記錄於記之 來看，本發明係可如申請專利範圍第i工員戶斤述’般、，藉由砧 利用由記錄層及介電體層之間的反應擴散31 · 的吸光係數變化而將資訊以相變化方式於 二數 利用反應擴散之記錄方法來達成。H己錄媒體的 本：明係可如申請專利範 利範圍第1項中，Μ由·八μ、+、 ^丨A I，於曱5月專 的利用反應擴散之曰記㈣法來層為稀土族過渡金屬 的利用反岸擴鸯7上述稀土族過渡金屬為TbFeco 扪扪用汉應擴政之記錄方法來達成。
本發明係可如中請I 利範圍第1項中，蕤由7 :八&圍苐4項所述般，於申請專 渡金屬之組成物的丨7述"己錄層為稀土族金屬及過 '矛】用反應擴散之fp名每t、土点 本發明係可如由4^ _欣之σ己錄方法來達成。 利範圍第1、2、3或4=，利f圍第5項所述般，於申請專 為49 0〜580 ΐ的利用/、雍换私糟由：令上述反應擴散之溫度 本發明係可1/擴散之記錄方法來達成。 利範圍第1、2、3、4 ^專利範圍第6項所述般，於申請專 層形成為由上述記錄二項中」藉著：藉由令上述介電體 層、sb之罩幕層及介；有作為保護膜之介電體 電體層所成之結構，而將利用上述反
200306545 1"1 —— 五、發明說明（6) 應擴散時之上述記錄層及 、 的反應擴散和上述罩幕層 $作為保護膜之介電體層之間 繞射界限以下再生的利^ =結晶的變化所記錄下的資訊於 本發明係可如申譆直a f擴散之記錄方法來達成。 利範圍第1、2、3、4把圍第7項所述般，於申請專 層形成為由上述記丄員序 層、AgOx之罩幕層及介電體岸/乍為保護膜之”電/ 反應擴散時之上述記錄層及：述作用體層： 界限以下再生的利用反應擴散之 本發明係可如申請專利r : 法來達成由冰專
/4；5V； ^ ^1： J 項中，猎著··上 層及上述 介電體層係藉由同時成膜而形成，且為材料成/混合狀態之 混合結構的利用反應擴散之記錄方法來達成。 以利用光磁性方式將資訊記錄於記錄媒體之觀點來 看，本發明係可如申請專利範圍第9項所述般，藉由··在 記錄，及介電，層之間的反應擴散時，使產生磁力旋轉方 向之變化而將資訊以光磁性方式記錄於記錄媒體的利用反 應擴散之記錄方法來達成。 #本發明係可如申請專利範園第i 〇項所述般，於申請專 利耗，第9項藉| :上述記錄層及上述介電體層係藉 由同日寸成膜而形成，且為材料成混合狀態之混合結構的利 用反應擴散之記錄方法來達成。 本卷月係了如申請專利範圍第1 1項所述般，於申請專 11153pif ptd 第13頁 200306545 五、發明說明（7) __ 利範圍第9項或第1 〇項中，藉由：令上 過渡金屬的利用反應擴散之記錄方法來^ 達把錄層為稀土族 本發明係可如申請專利範圍第丨2 成。 利範圍第11項中，藉由··令上述稀土族=，於申請專 的利用反應擴散之記錄方法來達成。、及金屬為TbFeCo 本發明係可如申請專利範圍第丨3項 利範圍第9項或第1 〇項中，藉由··令上返般，於申請專 金屬及過渡金屬之組成物的利用反應^己錄層為稀土族 成。 “ a之記錄方法來達 本發明係可如申請專利範圍第丨4 利範圍第9、10、u、12或13項中，藉由'返入般，於申請專 溫度為4,49〇Μ利用反應擴‘之記錄==擴 以藉由反應擴散部分鼓起 用依據產生的雷射光之入射二物理特性，而利 訊記錄於記錄媒體之觀ϋ的反射角之特性將資 圍第15項所述般m看’本發明係可如申請專利範 擴散時，反應擴散;上“;記錄層及介電體層之間反應 記錄於記錄媒體的利ε 為凸狀之物理特性而將資訊 本發明係可：申:l應擴散之記錄方法來達成。 利範圍第！5項中，2專^圍第16項所述般，於申請專 的利用反應擴散之^ ^ ·々上述記錄層為稀土族過渡金屬 、圯錄方法來達成。 本發明係可如由 利範圍第16項中=5月專利範圍第17項所述般，於申請專 错由·令上述稀土族過渡金屬為TbFeC〇
200306545 五、發明說明（8) 的利用反應擴散之記錄方法 本發明係可如申請I +丨松運砥。 利範圍第1 5項中，藉由：八祀圍第1 8項所述般，於申請專 渡金屬之組成物的利用:士述記錄層為稀土族金屬及過 本發明係可如申廣散，記錄方法來達成。 利範圍第15、16、17 <18頂圍弟19項所述般，於申請專 -乂丄8項中，获由：八 溫度為400〜490 °C的利用9 7上述反應擴散之 本發明係可如申散之記錄方法來達成。 利範圍第1 5、1 6、1 7、1 s +執圍第2 0項所述般，於申請專 電體層形成為由上述記錄=19項中’藉著：藉由令上述介 體層、Sb之罩幕層及介二$序沉積有#為保護膜之介電 反應擴散時之上述$釺#乃〔所成之結構，而將利用上述 間的反應擴散和= = : = f膜之介電體層之 於繞射界限以下再生= ; = =記錄下的資訊 :=第15、16、17、18或19項中，藉著“：由：：= Ύ為述記錄層依序沉積有作為保護膜之介電 述i庫幕層及介電體層所成之結構，而將利用上 二P1二1二之上述記錄層及上述作為保護膜之介電體層 i二ί 散和上述罩幕層之分解所記錄下的資訊於繞 1 ^以下再生的利用反應擴散之記錄方法來達成。 *本^月係了如申請專利範圍苐2 2項所述般，於申請專 利範圍第1 5、1 6、1 7、1 8或1 9項中，藉著··上述記錄層及 上述介電體層係藉由同時成膜而形成，且為材料成滿合狀
200306545 五、發明說明（9) 態之ΐ ΐ結構ϋ利用反應擴散之記錄方法來達成。 a @二日守」以精由申請專利範圍第1項至第22項的利用反 應擴散之記錄方法將資#〜μ m bl 笋明可夢由申a ί 錄於記錄媒體之觀點來看，本 之記錄媒體來達成。 ^巾久應擴政 话沾ί Ϊ ^ U可將資訊記錄於申請專利範圍第23項至第44 樣κ 應擴散之記錄媒體，並可將上述記錄媒體所記 =& ^ Λ ί生之記錄再生裝置之觀點來看，本發明可於由 來達成。？ΪΓϋ 項的利用反應擴散之記錄媒體 ，成纟此處，由於記錄再生裝置不僅可將藉由相變化 方式於記錄媒體所記錄的資訊利用相變化記錄再生 以再生，亦可利用光磁性記錄再生裝置予以再生，故Ζ 再生裝置可為相變化記錄再生裝置及光則生記 = 之任—種再生裝置，此外’也可利用已記錄有資訊 媒體其記錄層部分鼓起成為凸狀之物理特性的記錄再k = 置。 【實施方式】 為了達成上述的目的，以下針對實施可用以 口題亡的，之本發明的構成及其作用1用所附圖式來 進订Θ羊細的說明。 弟4圖係表示本發明的記錄媒體之結構圖。 如第4圖所示般，記錄媒體係具有以下依戽々 構·作為反射層之鋁（A1 )層221 (也可使用銀（— '声 )、諸如ZnS-SA介電體之介電體層222、對於氧及硫的曰親
200306545 五、發明說明（ίο) 和力與反應力大之諸如TbFeC〇磁性體之記錄芦223、 ZnS_Si〇2介電體之介電體層224、透明的聚碳酸酯2 記錄層之材料可為如同希土族過渡金屬或希土族金; 渡金屬之組成物般，跟介電體層進行反應擴散能形 ^ 物或氧化物之材料。上述等之材料可舉例如：光磁性2 料、銀-辞（Ag〜Zn )、銀-鋅（Ag_Zn )化合物、鎢 )、鎢化合物（W〜Fe、w —Se# )、鐵（Fe )等。 ^在如第4圖般構成之記錄媒體中，以相變化方式而言 係如第2圖所不般，藉由以收斂稜鏡丨2 9將來自具有約σ 10〜15mW程度輸出之波長635[1111的紅色或波長4〇5關的綠色 雷射1 28之雷射光予以收斂而照射於記錄媒體，將記錄層 加熱至490 C〜540 °c，而使得記錄層223及介電體層222、 2 24發生反應擴散。此時，反應及擴散乃全部產生。由於 ，已反應擴散的記錄層中光常數（n、k )之吸光係數k變 得低到幾乎為0，而在未被雷射光照射到的部分中光常數 (η、k )之吸光係數k約為4，故可利用相變化方式來將資 訊記錄於記錄媒體。 ' 又’去掉作為反射層之鋁（A1)層221，藉由令介電 體層2 24形成為由記錄層223依序沉積有作為保護膜之介電 體層、Sb或AgOx之罩幕層及介電體層所成之結構，即可構 成如第3圖般之超解析度鄰近場結構。藉此，一旦雷射光 照射時之記錄層2 2 3及作為其保護膜之介電層之間發生反 應擴散’就可利用當上述罩幕層為Sb時所產生之結晶的變 化或為AgOx時所產生之分解，而將已記錄的資訊於繞射界 第17頁 11153pif.ptd 200306545 五、發明說明（π) — ' 限以下再生。因此，由於罩幕層之Sb或“久跟記錄層之 TbFeCo的過渡溫度之差很大，故可解決習知之熱安全性問 題，同時並可將資訊由記錄媒體中再生。利用罩幕層之結 晶變化的部分，於再生時係擔任探針之作用。在此處，當 罩幕層為Sb時，作為保護膜之介電體層及跟罩幕層鄰接之 介電體層係SSiN ’當罩幕層_，作為保護膜之介電 體層及跟罩幕層鄰接之介電體層則為ZnS_si〇2。
、f後，在如第4圖般構成之記錄媒體中，以光磁性方 式而a係如第1圖所示般，藉由以收斂稜鏡丨丨9將來自具有 、、勺1 0 1 5mW私度輸出之波長63 5韻的紅色或波長405ηιη的綠 色雷射1 1 8之雷射光予以收斂而照射於記錄媒體，將記錄 層加熱至4〇〇c〜490 °c，而使得記錄層223及介電體層 222 ' 224發生反應擴散，同時藉由被施加來自於電流源 1 1 7、之^机的磁性線圈1 1 6，使得被雷射光照射到的部分產 生磁场’而令磁性旋轉之方向往跟未記錄狀態下的磁性旋 轉方向，反^方向改變。此時雖然有反應產生，但幾乎未 也^政藉由如上述般的反應擴散，利用磁性旋轉方向 f = i匕的"己錄層及未被雷射光照射到的部分之磁性旋轉方 向受為相反方向，剖？ 就可以光磁性方式將資訊記錄於記錄媒
體0 ,_ _ v 第4圖般構成之記錄媒體中，以光磁性方 式而5係如第2圖辦-A — .,η , , 口所不般，错由以收斂稜鏡1 29將來自具有 約10〜15mW程度輪ψ β i ._ ,L1 出之波長635nm的紅色或波長405nm的綠 色雷射128之雷射伞工 町九予以收斂而照射於記錄媒體，將記錄
lll53pif ptd 第18頁 200306545
層加熱至4〇(rc〜49(rc，而使得記錄層⑵及介電體芦 222、224發生反應擴散。此時雖然有反應產生，但^ 產生擴散。已被雷射光照射之記錄層223及介電體声2 224之間，乃藉由記錄層223及介電體層222、之曰間 應擴散而變成如第5圖般的型態。如此，照射* S 生反應的部分其鼓起成為凸狀之物理特性的變曰化，係幾產乎 類似於如下所示關係：依再生時雷射光之入射角而得之反 射角，乃為依光磁性再生裝置中之雷射光的入射角而得之 反射角。因此，藉由利用照射雷射光而產生反應的部分會 鼓起成為凸狀之物理特性，就能以相變化方式將 ς 於記錄媒體，並且還可利用光磁性記錄再生裝置將記錄媒 體中所§己錄的資訊再生。其性能如後所述。 又’去掉作為反射層之鋁（Α1)層221，藉由令介電 體層224形成為由記錄層223依序沉積有作為保護膜之介電 體層、Sb或AgOx之罩幕層及介電體層所成之結構，即可構 成如第3圖般之超解析度鄰近場結構。藉此，一旦雷射光 如、射日寸之記錄層2 2 3及作為其保護膜之介電層之間發生反 應擴散，就可利用當上述罩幕層為Sb時所產生之結晶的變 化或為AgOx時所產生之分解，而將已記錄的資訊於繞射界 限以下再生。因此，由於罩幕層之Sb或AgOx跟記錄層之 TbFeCo的過渡溫度之差很大，故可解決習知之熱安全性問 題，同時並可將資訊由記錄媒體中再生。利用罩幕層之結 晶變化的部分，於再生時係擔任探針之作用。在此處，當 罩幕層為Sb時，作為保護膜之介電體層及跟罩幕層鄰接之
11153pif.ptd 第19頁 200306545 五、發明說明（13) 介電體層係為SiN，當罩幕層為Ag〇x時，作為保護膜之介電 體層及跟罩幕層鄰接之介電體層則為ZnS —si〇2。 若本發明的記錄媒體之記錄層（TbFeC〇)跟介電體層 (ZnS-Si〇2)以及介電體層（ZnS —Si〇2)產生反應擴散的 話’藉由硫化反應會生成Tb^、FeS、CoS、CoS2等，藉由 氧化反應會生成Tb02、Tb2 03、Fe〇、Fq%、Fe3〇4、c〇〇 等， 藉由結晶化會生成a -Fe、α、c〇、α —Tb以及α —Fe —Tb 等，S i、Fe及Co會在記錄層及介電體層之間相互擴散，硫 及氧則擴散至記錄層。 第6圖係表不隨溫度變化之記錄層的硫及氧之擴散濃 度曲線圖。在此處，第6A圖為硫之擴散濃度，第6β圖為氧 之擴散濃度。 如第6A圖所不’記錄層之硫的濃度係在49〇Ό及51(pc 下呈飽和狀態，如第6B圖所示，記錄層之氧的濃度雖在 4 9 O^C下不呈飽=狀態，但在5丨〇。〇下呈飽和狀態。因此， 同第3圖所不，藉由令超解析度鄰近場結構之記錄層由希 土族過渡金屬、或希土族金屬及過渡金屬之組成物來構 成’則如第3圖所不的記錄層就會因為跟由“或“〇乂所構 成，罩幕層兩者間之過渡溫度差很大，而沒有熱安全性之 問題’因此可將記錄媒體所記錄下的資訊利用超解析度鄰 近場結構於繞射界限以下再生。 ^ 7圖係表不利用本發明之記錄媒體的性能圖。在此 ^第Μ圖為依據屺錄電力之調變（m〇dulation)特性， 第7B圖為調變檢測樣品之AFM (At〇mic Force
第20頁 200306545 五、發明說明（14) M i c r o s c 〇 p e，原子間力顯微鏡）照片，第7 C圖為依據記號 (mark)長之 CNR (Carrier to Noise Ratio，載波 / 噪聲 比）。又，第7A圖之調變特性係將依據光常數（η、k )中 之吸光係數k所得之反射率的差換算成電信號來表現，第 7C圖係把本發明之記錄媒體以具有1 5mW電力之雷射光施行 記錄之後，利用一般的相變化方式之再生裝置進行資訊再 生時之CNR。 由第7A圖所示可得知，介電體層/記錄層/介電體層為 由Z n S i 〇2 / T b F e C 〇 / Z n S i 〇2所沉積而成的結構，比起利用習 知之介電體層/記錄層/介電體層係為由ZnS i 〇2 /GeSbTe/ZnSi〇2所沉積而成的結構之相變化方式以及介電 體層/記錄層/介電體層係為由SiN/TbFeCo/SiN所沉積而成 的結構之光磁性方式而言，於記錄媒體所記錄的資訊再生 時，在約1 OmW的記錄電力以上之調變特性非常優秀。由第 7B圖所示可得知，記錄電力變大、記錄層之反應程度亦變 大。又，由第7C圖所示可得知，由於在5〇〇11111記號長度的 情況下CNR為45dB以上，故因著利用雷射光之照射而記錄 下的部分之透明化，反射率會急遽地降低，因而表現出 秀的資訊再生特性。 第8圖係表示本發明之利用超解析度鄰近場結構之記 錄媒體之性能圖。第8A圖為依據超解析度鄰近場結構之 錄媒體之記號長度之CNR，第㈣圖為依據超解析度鄰近場 結構之記錄媒體之再生回收之C n r，笛只「同也 ^ ^ ^ ^ ^ ^ 苐8(：圖為依據超解析 度郴近％ '纟。構之記錄媒體的再生時雷射光電力之cnr，第
11153pif.ptd 第21頁 200306545 五、發明說明（15) 8D圖為本發明之超解析度鄰近場結構之記錄媒體 ^ 號狀態。在此處，習知之超解析度鄰近場結構係^ / 圖所示者，而本發明之超解析度鄰近場結構係為將° 所示之記錄層換成希土族過渡金屬之TbFeC〇者。相 67 錄媒體而言，雷射光的記錄電力在習知之情形下ϋ圮 在本發明之情形下則紙W。又，記錄媒體之記錄動：係 利用波長6 3 5 n m的紅色雷射來進行之。 7、 如第8 A圖所示般，本發明之超解析度鄰近場結 A再生特性，比起習知的超解析度鄰近場結構之資、 特性而言，整體的CNR高出約5〜10(1β。由此可知，、利再 發明之超解析度鄰近場結構之記錄媒體的資訊再生 ΐϊί知之超解析度鄰近場結構之記錄媒體的資訊再生特 =秀。如⑽圖所示般，本發明之超解析 】 η再生特性係跟再生次數幾乎無關而維持-定的 CM ’然而習知的超解析度鄰近場結構之資訊再 :達:既定的再生次數以上時CNR急遽地下降。由此可P 再生特^本^ =超解析度鄰近場結構之記錄媒胃的資訊 資訊再味胜卜士、宙驾知之超解析度鄰近場結構之記錄媒體的 生特性更為優秀。此外，如第％圖所 = 之資訊再生特性^^ 的超解析产鄰、斤=1上的活可維持一定的CNR，然而習知 乎沒有雷結構之資訊再生特性在資訊再生時卻幾 發明之超解析户界限（margin)寬度。由此可知，本 斤X郇近場結構之記錄媒體，在既定的再生輸 H153pif.ptd 第22頁 200306545 五、發明說明（16) 出電力以上即可不受製造公司其記錄媒體特性變化之影響 而皆能適用之。由第8D圖所示可得知，即使是約2 00nm的 記錄記號，其記錄記號亦非常鮮明。由此可推知，若使用 波長4 0 5 nm之綠色雷射，亦可以1 〇 〇 nm以下之記號長度來記 錄資訊。 第9圖係依據記錄方式及再生方式2CNr，第^圖為將 依據反應擴散之記錄以相變化方式記錄，並以相變化方式 及光磁性方式再生之CNR，第9B圖為將依據反應擴散之記 錄以相變化方式及光磁性方式記錄，並以相變化方式及光 磁性方式再生之CNR。又’第9A圖之相變化方式的再生裝 置及光磁性方式之再生裝置，係利用日本脈衝科技 、 (P u 1 s e T e c )公司之檢測用再生裝置。第g b圖之相變化方 式的再生裝置’為具有630nm的波長及〇.6〇的開口率之一 般相變化方式之再生裝置；光磁性方式的再生裝置，為具 有780 nm的波長及〇· 53的開口率之一般光磁性方式之再生、 如第9A圖所示般，在記號長度25〇nm以上的情形下， 相變化方式之再生裝置及光磁性方式之再生裝置兩ς的 c士NR皆顯不為約40dB以上。因此，以單—記錄媒體即可同 日令用於相變化方式之再生裝置及光磁性方式之再生 胜;ί磁性再生乃係藉由反應擴散部分鼓起成：凸狀 =理特性跟依據所產生的雷射光之入射角而得之反 的特性其克爾（K e r r)效應相類似而發生。此，# 擴散而於記錄媒體進行記錄時，可利用跟習知的
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式相同之磁場產生線圈來使磁性旋轉方向改變，而得 咼的CNR。接著，由第9B圖所示可得知，光磁性方式之▲更 錄再生裝置雖係使用具有780nm的波長及〇. 53的開L率2 雷射，然而即便是使用跟相變化方式之再生裝置相同之1 有63 0 nm的波長及〇· 60的開口率之雷射，其性能亦幾乎、 同。此外，在記號長度4〇 〇nm的情況下，相變化方式之】 生裝置及光磁性方式之再生裝置兩者的CNR皆顯示約為 40dB ^上。由此可知，以單—記錄媒體即可同時用於相變 化方式之再生裝置及光磁性方式之再生裝置。 【發明效果】 如上所述般，本發 記錄層之反應擴散產生 性方法記錄之利用反應 記錄媒體以及可將資訊 錄的資訊再生之記錄再 優秀，以單一記錄媒體 方式和相變化記錄及再 場結耩，即可解決因罩 性所造成之記錄媒體所 習知熱安全性問題，同 再生之效果。 明之藉由 而可完成 擴散之記 記錄於上 生裝置， 即可同時 生方式。 幕層及記 §己錄的資 時並具有 雷射光 以相變 錄方法 述記錄 其貧訊 適用於 此外， 錄層之 訊於再 可將資 以使得 化方法 ，利用 媒體、 再生特 光磁性 利用超 間過渡 生時會 訊於繞 介電體層2 及/或光磁 上述方法3 並可將所言i 性係比習夫 記錄及再4 解析度鄰纪 溫度的類仏 成為問題夂 射界限以下
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200306545 圖式簡單說明 第1圖係表示習知光磁性方式之記錄媒體及記錄原理 之圖。 第2圖係表示習知相變化方式之記錄媒體及記錄原理 之圖。 第3圖係表示習知利用超解析度鄰近場結構之記錄媒 體之圖。 第4圖係表示本發明的記錄媒體之結構圖。 第5圖係表示利用記錄層及介電體層之反應擴散的記 錄層及介電體層之型態圖。 第6圖係表示隨溫度變化之記錄層的硫及氧之擴散濃 度曲線圖，第6A圖為硫之擴散濃度，第6B圖為氧之擴散、、曲 度。 ’、嘬 第7圖係表示利用本發明之記錄媒體的性能圖，第7八 圖為依據記錄電力之調變（modulation)特性，第7β圖為 调變檢測樣品之AFM (Atomic Force Microscope，原子 力顯微鏡）照片，第7C圖為依據記號（mark )長之CNR " (Carrier to Noise Ratio，載波/噪聲比）。 第8圖係表示本發明之利用超解析度鄰近場結構之記 錄媒體之性能圖。第8A圖為依據超解析度鄰近場結構之1記 錄媒體之記號長度之CNr，第⑽圖為依據超解析度鄰近場 結構之記錄媒體之再生回收之CNR，第8C圖為依據超解^ 度鄰近場結構之記錄媒體的再生時雷射光電力之CNR， 8D圖為本發明之超解析度鄰近場結構之記 號狀態。 ^筱之记錄記
200306545 圖式簡單說明 第9圖係依據記錄方式及再生方式之CNR，第9A圖為將 依據反應擴散之記錄以相變化方式記錄，並以相變化方式 及光磁性方式再生之CNR，第9B圖為將依據反應擴散之記 錄以相變化方式及光磁性方式記錄，並以相變化方式及光 磁性方式再生之CNR。 【圖式標示說明】 1 1 1、1 2 1、2 2 1 :鋁層 112 、114 ^ 122 、124 > 131-2 ^ 134-1 ^ 134-2 、 222 、 224 :介電體層 113、123、133、223 :記錄層 115、125、135、225 :聚碳酸酯 1 1 6 ·磁場產生線圈 1 37-2 :罩幕層 1 1 7 ·電流源 118 、 128 、 138 :雷射 1 1 9、1 2 9、1 3 9 :收斂稜鏡
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Claims (1)

  1. 200306545 六、申請專利範圍 1 · 一種利用反應擴散之記錄方法，其特徵在於·· 利用由3己錄層及介電體層之間的反應擴散所導致之光 常數的吸光係數變化而將資訊以相變化方式記錄於記錄 體。 " 、2·如申請專利範圍第1項所述之利用反應擴散之記錄 方法，其中上述記錄層為稀土族過渡金屬。 、3·如申請專利範圍第1項所述之利用反應擴散之記錄 方法，其t上述稀土族過渡金屬為几以。。 、4·如申請專利範圍第丨項所述之利用反應擴散之記錄 方法’其中上述圮錄層為稀土族金屬及過渡金屬之組成 5·::請專利範圍第Μ所述之利用反應擴散之記錄 方法，其中上述反應擴散之溫度為49〇〜58〇τ。 6·如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之利用反 應擴散之記錄方法，其中 藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積 作為保護膜之介電體層、Sb之罩幕層及介電體層所成之姓 構，而將利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為^ 護膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之結晶的變 化所記錄下的資訊於繞射界限以下再生。 7.如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之利用反 應擴散之記錄方法，其中 藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之介電體層、Ag〇x之罩幕層及介電體層所成之
    11153pif ptd 第27頁 ---- 200306545 六、申請專利範圍 結構，而將利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為 保護膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之分解所 記錄下的資訊於繞射界限以下再生。 8 ·如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之利用反 應擴散之記錄方法，其中上述記錄層及上述介電體層係藉 由同時成膜而形成，且為材料成混合狀態之混合結構。 9 · 一種利用反應擴散之記錄方法’其特徵在於： 在記錄層及介電體層之間的反應擴散時，使產生磁力 旋轉方向之變化而將資訊以光磁性方式記錄於記錄媒體。 1 〇.如申請專利範圍第9項所述之利用反應擴散之記錄 方法，其中上述記錄層及上述介電體層係藉由同時成膜而 形成，且為材料成混合狀態之混合結構。 1 1 ·如申請專利範圍第9項所述之利用反應擴散之記錄 方法，其中上述記錄層為稀土族過渡金屬。 1 2 ·如申請專利範圍第丨丨項所述之利用反應擴散之記 錄方法’其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 1 3 ·如申請專利範圍第9項所述之利用反應擴散之記錄 方法’其中上述記錄層為稀土族金屬及過渡金屬之組成 物。 1 4·如申請專利範圍第9、1〇、11、12或13項所述之利 用反應擴散之記錄方法，直中上述反應擴散之溫度為 40 0 〜4 90。。。 ’、 1 5 · 一種利用反應擴散之記錄方法，其特徵在於： 利用記錄層及介電體層之間反應擴散時，反應擴散部
    第28頁 200306545
    1 7 ·如申請專利範圍第1 6項所述之利用反應擴散之記 錄方法，其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項所述之利用反應擴散之記 錄方法’其中上述記錄層為稀土族金屬及過渡金屬之組成 1 9 ·如申請專利範圍第1 5項所述之利用反應擴散之記 錄方法’其中上述反應擴散之溫度為4 〇 〇〜4 9 0 °C。 2 0 ·如申請專利範圍第1 5、1 6、1 7、1 8或1 9項所述之 利用反應擴散之記錄方法，其中 藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之介電體層、Sb之罩幕層及介電體層所成=結 構’而將利用上述反應擴散時之上述記錄層及上迷作 " 護膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之結曰’、、、呆 化所記錄下的資訊於繞射界限以下再生。 阳的、炎 2 1·如申請專利範圍第15、16、17、18或19 、、 利用反應擴散之記錄方法，其中 、所述之 上述記錄層依序
    队序沉積有 缓層所成之 及上述作為 層之分解所 藉由令上述介電體層形成為由 作為保· 結構， 保護膜， 記錄下
    200306545 六、申請專利範圍 ^ 2 2 ·如申請專利範圍第丨5、1 6、1 7、1 8或1 9項所/述電體 利用反應擴散之記錄方法，其中上述記錄層及上述2 A結 層係藉由同時成膜而形成，且為材料成此合狀悲之你一 構。 2 3 · —種利用反應擴散之記錄媒體，其特徵在於· 利用由記錄層及介電體層之間的反應擴散所導致之一 常數的吸光係數變化而將資訊以相變化方式記錄於記錄媒 體。 2 4·如申請專利範圍第23項所述之利用反應擴散之記 錄媒體，其中上述記錄層為稀土族過渡金屬。 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項所述之利用反應擴散之記 錄媒體，其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 2 6.如申請專利範圍第2 3項所述之利用反應擴散之記 錄媒體，其中上述記錄層為稀土族金屬及過渡金屬之組成 物。 2 7.如申請專利範圍第2 3項所述之利用反應擴散之記 錄媒體，其中上述反應擴散之溫度為490〜580 °C。 2 8·如申請專利範圍第23、24、25、26或27項所述之 利用反應擴散之記錄媒體，其中 藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之介電體層、Sb之罩幕層及介電體層所成之結 構，而將利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為保 護膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之結晶的變 化所㊂己錄下的貢訊於繞射界限以下再生。
    11153pif ptd 第30頁 200306545
    六、申請專利範圍 29·如申請專利範圍第23、24、25、26或27項所述之 利用反應擴散之記錄媒體，其中 藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之介電體層、AgOx之罩幕層及介電體層所成之 結構，而將利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為 保護膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之分解所 記錄下的資訊於繞射界限以下再生。 30·如申請專利範圍第23、24、25、26或27項所述之 利用反應擴散之記錄媒體，其中上述記錄層及上述介電體 層係藉由同時成膜而形成，且為材料成混合狀態之混合結 構。 3 1 · —種利用反應擴散之記錄媒體，其特徵在於： 在記錄層及介電體層之間的反應擴散時，使產生磁力 旋轉方向之變化而將資訊以光磁性方式3己錄於$己錄媒體。 3 2 ·如申請專利範圍第3 1項所述之利用反應擴散之Z 錄媒體，其中上述記錄層及上述介電體層係藉由同時成膜 而形成，且為材料成混合狀態之混合結構。 3 3 ·如申請專利範圍第3 1項所述之利用反應擴散之17己 錄媒體，其中上述記錄層為稀土族過渡金屬。 > 3 4 ·如申請專利範圍第3 3項所述之利用反應擴散之5己 錄媒體，其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 二 35.如申請專利範圍第31頊所述之利用反應擴散之§己 錄媒體，其中上述記錄層為稀土族金屬及過渡金屬之、’且成 物。
    200306545 六、申請專利範圍 q2、33、34或35項所述之 3 6 .如申請專利範圍第3 1、3 2 I之 ^ ρ述反應擴散之溫度；^ 利用反應擴散之記錄媒體，其中Λ 马 400 〜490 〇C 0 3 7· —種利用反應擴散之記錄媒體’其*特徵在於： 利用記錄層及介電體層之間反應擴散時，反應擴散部 分鼓起成為凸狀之物理特性而將資訊記錄於記錄媒體。 3 8 ·如申請專利範圍第37項所述之利用反應擴散之記 錄媒體，其中上述記錄層為稀土族過渡金屬。 錄媒體 40 錄媒體 物。 41 錄媒體 42 3 9 ·如申請專利範圍第3 8項所述之利用反應擴散之記 其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 如申請專利範圍第3 7項所述之利用反應擴散之記 其中上述記錄層為稀土族金屬及過渡金屬之組成 如申請專利範圍第37項所述之利用反應擴散之記 其中上述反應擴散之溫度為4 0 0〜4 9 0 °C。 如申請專利範圍第37、38、39、40或41項所述之 利用"^應擴散之記錄媒體，其中 = 7上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 堪，、而=膜之介電體層、讥之罩幕層及介電體層所成之結 f膜之又^用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為保 ί所體層之間的反應擴散和上述罩幕層之結晶的變 化所忑錄下的資訊於繞射界限 43丄丄 冉生0 •如申請專利範圍第37、s ^ ^ 利用及庵4由η Μ、39、40或41項所速之 才J用汉應擴散之記錄媒體，其中
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    藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之介電體層、Ag〇x之罩幕層及介電體層所成之 結構i而將利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為 保護膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之分解所 記錄下的資訊於繞射界限以下再生。 44·如申請專利範圍第37、38、39、4〇或41項所述之 利用反應擴散之記錄方法，其中上述記錄層及上述介電體 層係藉由同時成膜而形成，且為材料成混合狀態之混合沾 構。 、、° 4 5 · —種利用反應擴散之記錄再生裝置，其特徵在 於： 利用由記錄層及介電體層之間的反應擴散所導致之光 常數的吸光係數變化而將資訊以相變化方式記錄於記錄媒 體，而再生該記錄媒體所記錄的資訊。 4 6.如申請專利範圍第45項所述之利用反應擴散之記 錄再生I置，其中上述記錄層為豨土族過渡金屬。 4 7·如申請專利範圍第46項所述之利用反應擴散之記 錄再生裝置，其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 4 8 ·如申請專利範圍第4 5項所述之利用反應擴散之5己 錄再生裝置，其中上述記錄層為豨土族金屬及過渡金屬之 組成物。 4 9 ·如申請專利範圍第4 5項所述之利用反應擴散之記 錄再生裝置’其中上述反應擴散之溫度為490〜580 C 5〇·如申請專利範圍第46、47、48或49項所述之
    200306545 六、申請專利範圍 利用反應擴散之記錄再生裝置，其中 藉由令上述介電體層形成為由上 作為保護膜之介電體層、Sb之罩暮展。錄層依序沉積有 構，而將利用上述反應擴散時之上^ =電體層所成之結 護膜之介電體層之間的反應擴散和層及上述作為保 化所記錄下的資訊於繞射界限以下再2罩幕層之結晶的變 51·如申請專利範圍第45、46、47、1。、 ’ 利用反應擴散之記錄再生裝置，其中 或49項所述之 作A=上ί2體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之"電體層、Ag〇x之罩幕層及介電體層所成之 結構:而將利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為 保遵膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之分解所 記錄下的資訊於繞射界限以下再生。 52·如申請專利範圍第45、46、47、48或49項所述之 利用反應擴散之記錄再生裝置，其中上述記錄層及上述介 電體層係藉由同時成膜而形成，且為材料成混合狀態之混 合結構。 5 3 · —種利用反應擴散之記錄再生裝置’其特欲在 於： ^ 本，#產生磁力 在記錄層及介電體層之間的反應=錄於記錄媒體， 方疋轉方向之變化而將資訊以光磁性方式口 而再生該記錄媒體所記錄的資訊。 反應擴散之記 54·如申請專利範圍第53項所述之^ 層係藉由同時 錄再生裝置，其中上述記錄層及上述W
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    六、申請專利範圍 成膜而形成，且為材料成混合狀態之混合結構。 55·如申請專利範園第53項所述之利用反應擴散之$ 錄再生裝置，其中上述記錄層為豨土族過渡金屬。 5 6 ·如申請專利範圍第5 5項所述之利用反應擴散之 錄再生裝置，其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 5 7 ·如申請專利範圍第5 3項所述之利用反應擴散之 錄再生裝置，其中上述記錄層為豨土私金屬及過渡金 組成物。 58·如申請專利範圍第53、54、55、56或57項所述之 利用反應擴散之記錄再生裝置，其中上述反應擴散之温度 為400 〜490 〇c 〇 5 9 · 一種利用反應擴散之記錄再生裝置，其特徵在 於： ’、 利用s己錄層及介電體層之間反應擴散日τΓ，反應擴散部 为波起成為凸狀之物理特性而將資訊記錄於記錄媒體，而 再生該記錄媒體所記錄的資訊。 6 〇 ·如申請專利範圍第5 9項所述之利用反應擴散之記 錄再生裝置，其中上述記錄層為豨土族過渡金屬。 δ I如申請專利範圍第6〇項所述之利用反應擴散之記 錄再生裝置，其中上述稀土族過渡金屬為TbFeCo。 6 2 ·如申請專利範圍第& 9項戶斤述之利用反應擴散之|己 錄再生裝置，其中上述記錄層為豨土族金屬及過渡金屬之 組成物。 6 3.如申請專利範圍第5 9項所述之利用反應擴散之記
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    六、申請專利範圍 述之 錄再生裝置’其中上述反應擴散之溫度為4〇〇〜49〇<t 64·如申請專利範圍第59、60、61、62或⑽工員所 利用反應擴散之記錄再生裝置，其中 ' 藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之介電體層、Sb之罩幕層及介電體層所成之结 構，利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為保護膜 之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之結晶的變^將 資訊記錄於記錄媒體，而將該記錄媒體所記錄下的資訊於 繞射界限以下再生。 65·如申請專利範圍第59、60、61、62或63項所述之 利用反應擴散之記錄媒體，其中 藉由令上述介電體層形成為由上述記錄層依序沉積有 作為保護膜之介電體層、AgOx之罩幕層及介電體層所成之 結構，利用上述反應擴散時之上述記錄層及上述作為保護 膜之介電體層之間的反應擴散和上述罩幕層之分解將資訊 記錄於記錄媒體，而將該記錄媒體所記錄下的資訊於繞射 界限以下再生。 6 6.如申請專利範圍第59、60、61、62或63項所述之 利用反應擴散之記錄方法，其中上述記錄層及上述介電體 層係藉由同時成膜而形成，且為材料成混合狀態之混合結 構0
    11153pif.ptd 第36頁
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