專利名稱：相變型光記錄介質(zhì)與用于此類記錄介質(zhì)的再現(xiàn)方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地，本發(fā)明涉及相變型光記錄介質(zhì)(phase-change type recordingmedium)，更具體地，涉及用于高密度記錄的相變型光記錄介質(zhì)，例如具有相變型光記錄層的可再寫數(shù)字多用途盤(DVD)，以及該相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)方法與裝置。
背景技術(shù)：
一般地，在密致盤(CD)與數(shù)字多用途盤(DVD)中，通過利用由來自陷入坑的底部與鏡面表面部分的光之間的干涉所生成的反射比的改變，來記錄二進(jìn)制信號(hào)，并且檢測跟蹤信號(hào)。近年來，相變型光記錄介質(zhì)(CD-RWCD-可再寫)已經(jīng)被人們廣泛使用。另外，人們已經(jīng)提出了各種類型的相變型可再寫DVD。另外，雖然DVD的容量為4.7GB，但是人們已經(jīng)提出了系統(tǒng)高密度BD，其通過將記錄與再現(xiàn)波長減少到350nm到420nm、并且增加數(shù)值孔徑NA，而具有多于20GB的容量(例如，參見非專利文獻(xiàn)1)。另外，在DVD-R中，人們提出了雙層介質(zhì)，并且已經(jīng)獲得了適合雙層介質(zhì)的記錄或再現(xiàn)裝置。
在相變型可再寫CD、DVD、以及BD中，通過使用由非晶態(tài)與結(jié)晶態(tài)之間的折射率差異生成的相位差異變化以及反射比變化，檢測記錄信息信號(hào)。正常的相變型光記錄介質(zhì)具有以下結(jié)構(gòu)在基底上提供下保護(hù)層、相變型記錄層、上保護(hù)層、以及反射層。通過利用這些層的多重交互作用，來控制反射比差異以及折射率差異，以與CD或者DVD兼容。在CD-RW中，可以在反射比被減少到15％到25％的范圍內(nèi)，獲得記錄信號(hào)和凹槽信號(hào)與CD的兼容性。相應(yīng)地，可以使用具有覆蓋低反射比的放大系統(tǒng)的CD驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)行再現(xiàn)。應(yīng)該注意在相變型光記錄介質(zhì)中，可以通過單個(gè)會(huì)聚光束的強(qiáng)度調(diào)制，進(jìn)行擦除與再記錄。由此，在諸如CD-RW或者可再寫DVD等相變型光記錄介質(zhì)中，在許多情況下，記錄可能包括同時(shí)進(jìn)行記錄與擦除的覆蓋(O/W)。
關(guān)于利用相變來記錄信息，可以使用晶體、非結(jié)晶體、或者它們的混合，并且也可以使用多個(gè)結(jié)晶相。在目前所實(shí)現(xiàn)的相變型光記錄介質(zhì)中，一般將未記錄或者擦除狀態(tài)置為結(jié)晶狀態(tài)，并且通過形成非結(jié)晶狀態(tài)的標(biāo)記來進(jìn)行記錄。
作為相變型記錄層的材料，在許多情況下，使用硫族元素，即，包含S、Se、Te的基于硫?qū)倩锏暮辖?chalcogenide based alloy)。例如，有包含GeTe-Sb2Te3準(zhǔn)二元合金作為主要成分的GeSbTe系統(tǒng)，包含In Te-Sb2Te3準(zhǔn)二元合金作為主要成分的InSbTe系統(tǒng)，包含Sb0.7Te0.3共晶合金作為主要成分的AgInSbTe系統(tǒng)，GeSbTe系統(tǒng)等等。在這些之中，主要得到應(yīng)用的為其中將過量Sb添加到GeTe-Sb2Te3準(zhǔn)二元合金的系統(tǒng)、尤其是諸如Ge1Sb2Te3或者Ge2Sb2Te5等金屬互化物鄰基合成物(neighborhood composition)。這些合成物特征為沒有金屬互化物所特有的析相的結(jié)晶化，并且容易被初始化(initialize)，這是因?yàn)樵诓脸陂g晶體成長率大、并且再結(jié)晶化大。由此，常規(guī)地，作為顯示實(shí)用的O/W特性的記錄層，準(zhǔn)二元合金與金屬互化物鄰基合成物吸引了人們的注意(例如參見非專利文獻(xiàn)2)。
另外，常規(guī)地，人們關(guān)于為GeSbTe三元合成物或者作為包含添加元素的基體(matrix)的三元合成物的記錄層合成物進(jìn)行了報(bào)告(例如參見非專利文獻(xiàn)1-4)。
但是，關(guān)于DVD-RW雙層介質(zhì)的材料與相態(tài)組合物在將來會(huì)得到開發(fā)，并且在將此類材料與相組成用于高密度記錄的光記錄介質(zhì)(例如可再寫B(tài)D)時(shí)，具有許多問題。
有人建議使用金屬氧化物(例如ZnO或者ZrO)、碳化物(例如TiC)、或者上述的混合作為耐熱保護(hù)層材料。但是，在獲得存儲(chǔ)穩(wěn)定性的同時(shí)，沒有滿足抗硫化的記錄與再現(xiàn)特性的效果(例如參見專利文獻(xiàn)5)。
另外，有人建議單個(gè)記錄層，具有在記錄層與基底之間配備的ZnS·SiO2/AlN/ZnS·SiO2三層組分的層(例如參見非專利文獻(xiàn)3)。
但是，卻不能減少層的總體厚度。
另外，本申請人提出具有單個(gè)記錄層結(jié)構(gòu)的相變型光記錄介質(zhì)，其中第一記錄合成層、樹脂中間層、以及第二記錄合成層按照該順序配備在基底之上(例如參見專利文獻(xiàn)6)。第一記錄合成層包括從基底側(cè)開始按照以下順序的排熱層、第一界面層、第一保護(hù)層、第一記錄層、以及第二保護(hù)層。第二記錄合成層包括從樹脂中間層側(cè)開始按照以下順序的排熱層、第二界面層、第四保護(hù)層、第二記錄層、以及第五保護(hù)層。
另外，人們提出了一種光信息介質(zhì)，其具有在基底一側(cè)按以下順序提供的第一記錄堆疊層與第二記錄堆疊層(例如參見專利文獻(xiàn)7)。在該光信息介質(zhì)中，第一記錄堆疊層包括在相對(duì)于入射激光光束的一側(cè)的一側(cè)的、夾于兩個(gè)電介質(zhì)材料層之間的記錄層、透明金屬層、以及另一電介質(zhì)層。第二記錄堆疊層包括在相對(duì)于入射激光光束的一側(cè)的一側(cè)的、透明間隔層、夾于兩個(gè)電介質(zhì)材料層之間的相變型記錄層、以及金屬鏡面層。在該情況下，第一記錄堆疊層厚度為10nm到30nm，并且第一記錄堆疊層的金屬層由銀構(gòu)成。另外，兩個(gè)記錄層由可記錄材料構(gòu)成，并且這兩個(gè)層都由保護(hù)層夾住。另外，金屬層的厚度小于10nm，并且對(duì)于或大于2nm。
專利文獻(xiàn)1日本公開專利申請第61-258787號(hào)專利文獻(xiàn)2日本公開專利申請第62-152786號(hào)專利文獻(xiàn)3日本公開專利申請第64-63195號(hào)專利文獻(xiàn)4日本公開專利申請第1-211249號(hào)專利文獻(xiàn)5日本公開專利申請第6-60426號(hào)專利文獻(xiàn)6日本公開專利申請第2004-185794號(hào)專利文獻(xiàn)7日本公開專利申請第2002-515623號(hào)非專利文獻(xiàn)1ISOM Technical Digest，′00(2000)，pp.210非專利文獻(xiàn)2SPIE，vol.2514(1995)，pp.294-301非專利文獻(xiàn)3OSD2001，Technical Digest pp.28但是，雖然上述相變型光記錄介質(zhì)可以容易地用諸如藍(lán)色激光等短波長記錄(這是因?yàn)椴牧衔沾罅慷滩ㄩL光)，但是難于利用紅色波長記錄介質(zhì)，這是因?yàn)椴牧现晃丈倭考t波長光。由此，在具有單個(gè)記錄層的介質(zhì)中，配備厚反射層，以放置光從其中透射，從而可以容易地記錄介質(zhì)。
但是，在配備兩個(gè)記錄層的情況下，除非在光入射一側(cè)的第一記錄層透射大約一半的光量，否則不能進(jìn)行多層記錄。由此，如果使第一記錄層從其中透射光，則第一層不能吸收足夠量的光，并且難于進(jìn)行記錄。因?yàn)榧t波長LD能夠發(fā)射高功率光，所以可以通過向介質(zhì)施加高功率來進(jìn)行一次記錄。但是，難于維持覆蓋(O/W)特性，這是因?yàn)楸∧ぺ呄蛴诒凰┘拥母吖β势茐摹Ａ硗?，如果提高記錄靈敏度以容易被覆蓋，則存在以下問題相對(duì)于溫度與濕度的可靠性下降。
同時(shí)，當(dāng)前市場上的DVD被分類為專用于再現(xiàn)的DVD(包含雙層結(jié)構(gòu))、可記錄的DVD±R(包含雙層結(jié)構(gòu))、以及可再寫的DVD±RW(只有單層結(jié)構(gòu))。這些DVD中的任何一種都可以由DVD視頻記錄器或者DVD播放器再現(xiàn)。但是，目前，可再寫DVD±RW只實(shí)現(xiàn)了單層結(jié)構(gòu)，并且記錄時(shí)間大約為雙層結(jié)構(gòu)的一半，這就產(chǎn)生不能進(jìn)行長時(shí)間記錄的問題。由此，希望開發(fā)能夠重寫并且允許長時(shí)間記錄的DVD±RW。
但是，雙層結(jié)構(gòu)DVD±RW的反射比大約只有可記錄雙層結(jié)構(gòu)DVD±R的三分之一。相應(yīng)地，雙層結(jié)構(gòu)DVD±RW不能由目前的DVD視頻記錄器或者DVD播放器再現(xiàn)。由此，必須發(fā)明一種包含DVD合成的信息再現(xiàn)方法。
在光盤裝置技術(shù)中，規(guī)格化聚焦誤差信號(hào)(FE)與軌道誤差信號(hào)(TE)以進(jìn)行聚焦伺服與軌道伺服，并且人們提出了用于規(guī)格化的技術(shù)(例如參見專利文獻(xiàn)8)。具體地，專利文獻(xiàn)8公開了來自光拾取設(shè)備的分光接收元件(此后稱為PU)的合成信號(hào)被用作用于規(guī)格化諸如聚焦信號(hào)與軌道信號(hào)等伺服信號(hào)的原始信號(hào)。
圖1顯示用于常規(guī)光盤裝置的自動(dòng)增益控制(AGC)電路。在該AGC電路中，來自PU的多個(gè)信號(hào)VA、VB、VC、以及VD由聚焦誤差信號(hào)(FE)算術(shù)電路101運(yùn)算以計(jì)算FE＝(A+C)-(B+D)、并且由軌道誤差信號(hào)(TE)算術(shù)電路102運(yùn)算以計(jì)算TE＝(B+C)-(A+D)。另外，由求和算術(shù)電路103計(jì)算SUM＝(A+B+C+D)。規(guī)格化電路包含AGCCNT電路104以及壓控放大器(VCA)105。每個(gè)VCA105的增益由AGCCNT電路104設(shè)置，使得從求和算術(shù)電路103輸入到AGCCNT電路104的SUM信號(hào)的電平為恒定電壓。具體地，例如，如果設(shè)置使得SUM信號(hào)的電平為1V，則每個(gè)VCA105的增益變?yōu)榈扔?(增益＝1/SUM)。
此時(shí)，如下進(jìn)行FE信號(hào)與TE信號(hào)的AGC操作。
FEn＝[(A+C)-(B+D)]/(A+B+C+D)TEn＝[(B+C)-(A+D)]/(A+B+C+D)非常難于擴(kuò)大每個(gè)VCA105中的AGC增益范圍，并且大約±10dB是適當(dāng)?shù)?。因?yàn)锳GC放大器用于伺服信號(hào)，所以輸入偏移不能相對(duì)于增益波動(dòng)而波動(dòng)。即，對(duì)于大增益范圍要求極端小的波動(dòng)。
專利文獻(xiàn)8日本公開專利申請第2001-101680號(hào)因此，在圖1所示的常規(guī)光盤裝置中，為了獲得大范圍增益以及減少偏移的波動(dòng)，必須放大電路規(guī)模，并且存在難于實(shí)現(xiàn)的問題。另外，雖然輸入偏移以及AGC增益誤差在AGC范圍中央處不大，但是在AGC范圍末端處輸入偏移以及AGC增益誤差變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一般目的在于提供一種其中消除了上述問題的、改進(jìn)的有用的相變型光記錄介質(zhì)以及該記錄介質(zhì)的再現(xiàn)方法與裝置。
本發(fā)明的更具體的目的在于提供一種具有雙層結(jié)構(gòu)的相變型光記錄介質(zhì)，其使記錄與再現(xiàn)更容易進(jìn)行。
本發(fā)明的另一的目的在于提供一種再現(xiàn)方法與裝置，其使之能夠進(jìn)行反射比為可記錄雙層結(jié)構(gòu)DVD±R的三分之一的雙層結(jié)構(gòu)DVD±RW的信息再現(xiàn)。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種在其中形成有兩個(gè)記錄層的相變型光記錄介質(zhì)，其中高反射部分的反射比與記錄之后的調(diào)制的乘積被設(shè)置為等于或高于用于再現(xiàn)的下限值的值。
在根據(jù)本發(fā)明的相變型光記錄介質(zhì)中，所述乘積可以被設(shè)置為等于或高于2.8。所述記錄層的每一個(gè)的記錄凹槽可以以螺旋方式或者同心方式形成，并且所述相變型光記錄介質(zhì)的反射比可以為4％到10％。記錄之后的調(diào)制可以為0.4到0.65。當(dāng)相位差信號(hào)可以等于或大于0.3時(shí)，進(jìn)行跟蹤?；椎陌疾鄣纳疃瓤梢詾?00到300，軌道間距可以為0.64μm到0.8μm，并且在半值寬度處凹槽寬度可以為0.18μm到0.3μm。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種至少具有在基底上依次形成的第一記錄結(jié)構(gòu)層、樹脂中間層、第二記錄結(jié)構(gòu)層、以及覆蓋基底的多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)方法，包括設(shè)置用于可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第一功率高于用于只再現(xiàn)型相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第二功率；以及利用第一功率，再現(xiàn)在所述第一與第二記錄結(jié)構(gòu)層上記錄的、所述用于可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的信息。
在根據(jù)本發(fā)明的再現(xiàn)方法中，所述第一功率可以被設(shè)置為從1.0mW到1.8mW的范圍之內(nèi)的值?？梢栽诠馐叭≡O(shè)備物鏡的從所述第一記錄結(jié)構(gòu)層到所述第二記錄結(jié)構(gòu)層的移動(dòng)方向上，進(jìn)行焦點(diǎn)的拉進(jìn)。可以設(shè)置光拾取設(shè)備物鏡的聚焦操作的開始位置，使得從該物鏡出來的光束的焦點(diǎn)超過所述第一記錄結(jié)構(gòu)層的第一記錄層。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種至少具有在基底上依次形成的第一記錄結(jié)構(gòu)層、樹脂中間層、第二記錄結(jié)構(gòu)層、以及覆蓋基底的多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)裝置，包含控制器，用于設(shè)置用于可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第一功率高于用于只再現(xiàn)型相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第二功率；以及光拾取器，用于將所述具有第一功率的再現(xiàn)光束輻射到所述可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)之上，以再現(xiàn)在所述第一與第二記錄結(jié)構(gòu)層上記錄的信息。
在根據(jù)本發(fā)明的再現(xiàn)裝置中，所述第一功率可以被設(shè)置為從1.0mW到1.8mW的范圍之內(nèi)的值。所述光拾取設(shè)備可以在其中配備的物鏡的從所述第一記錄結(jié)構(gòu)層到所述第二記錄結(jié)構(gòu)層的移動(dòng)方向上，進(jìn)行焦點(diǎn)的拉進(jìn)。所述控制器可以設(shè)置所述光拾取設(shè)備的物鏡的聚焦操作的開始位置，使得從該物鏡出來的光束的焦點(diǎn)超過所述第一記錄結(jié)構(gòu)層的第一記錄層。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種處理器可讀記錄介質(zhì)，存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的再現(xiàn)方法的程序，以及一種計(jì)算機(jī)可讀再現(xiàn)程序，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的再現(xiàn)方法。
從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，將清楚本發(fā)明的其他目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)。


圖1為用于常規(guī)光盤裝置中的自動(dòng)增益控制(AGC)電路的方框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)的橫斷面的圖示；圖3為顯示用于反射層以及排熱層的各種金屬的吸收、透射、以及反射的特性的圖示；圖4為顯示樣本盤的薄膜沉積條件的圖示；圖5為顯示根據(jù)圖4所示的薄膜沉積條件制造的盤的反射比、調(diào)制、以及這些的乘積值(R×M)的圖示；圖6為顯示對(duì)于是否可以進(jìn)行根據(jù)圖4所示的薄膜沉積條件制造的盤的聚焦、跟蹤(推拉)、以及再現(xiàn)的評(píng)估的結(jié)果的圖示；圖7為顯示S/N比以及高反射部分的反射比與調(diào)制的乘積之間關(guān)系的圖示；圖8為顯示光入射一側(cè)的記錄層中的記錄線性速度與抖動(dòng)之間關(guān)系的圖示；
圖9為顯示當(dāng)再現(xiàn)光為相同的以及兩倍時(shí)的晶體與非晶體之間關(guān)系的圖示；圖10為顯示當(dāng)進(jìn)行跟蹤時(shí)的DPD信號(hào)的值的圖示；圖11為可以再現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的相變型光記錄介質(zhì)的光盤裝置的方框圖；圖12為利用根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選AGC方法的電路圖；圖13為顯示SUM信號(hào)與MIRR信號(hào)的圖示；圖14為用來解釋常規(guī)焦點(diǎn)拉進(jìn)方法的圖示；圖15為用來解釋根據(jù)本發(fā)明的焦點(diǎn)拉進(jìn)方法的圖示；圖16為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)的橫斷面的圖示。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將給出本發(fā)明實(shí)施例的描述。
圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)的橫斷面的圖示。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的相變型光記錄介質(zhì)包括基底1、反射層2、第一保護(hù)層3、第一記錄層4、第二保護(hù)層5、樹脂中間層6、第三保護(hù)層7、由Cu或者Cu合金層構(gòu)成的排熱層8、第四保護(hù)層9、第二記錄層10、第五保護(hù)層11、以及覆蓋基底12。
作為基底1的材料，可以使用通明樹脂，例如聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、或者聚烯烴或透明玻璃。在這些材料中，具體地，聚碳酸酯樹脂被最廣泛地用于形成密致盤(CD)，并且是最優(yōu)選的材料，因?yàn)槠浔阋?。在DVD的情況下，一般在基底上配備間距0.74μm的凹槽。此類凹槽不總是要求具有幾何上正方形狀或者梯形形狀的橫斷面。例如，可以例如借助離子注入、通過形成具有不同折射率的波導(dǎo)路徑，以光學(xué)方式形成此類凹槽。
作為用于第一記錄層4與第二記錄層10的所希望的相變型記錄材料，有包含Sb與Te作為主要成分的合金。在這些中，優(yōu)選為包含Ge、Sb、以及Te作為構(gòu)成元素的合金。如果需要，包含這些構(gòu)成元素的每個(gè)記錄層可以按總體10％的原子比添加其他元素。另外，通過按0.1％到5％的原子比添加從包含O、N、以及S的組中選擇的至少一種元素，可以細(xì)致地調(diào)節(jié)記錄層的光學(xué)常量。但是，如果添加劑超過5％的原子比，則結(jié)晶率會(huì)下降，這不是所希望的，因?yàn)槠鋾?huì)使擦除性能退化。
另外，為了在不減少覆蓋(O/W)過程中的結(jié)晶率的情況下改進(jìn)隨時(shí)間的穩(wěn)定性，優(yōu)選地按8％或更少的原子比、或更優(yōu)選地按0.1％到5％的原子比添加從包含V、Nb、Ta、Cr、Co、Pt以及Zr的組中選擇的至少一種元素。優(yōu)選地，這些元素的添加劑以及Ge的總量相對(duì)于SbTe等于或小于的15％的原子比。如果超過15％的原子比，則會(huì)引起非Sb成分的相析。具體地，當(dāng)Ge含量為3％到5％的原子比時(shí)，添加劑的效果大。
另外，為了改進(jìn)隨時(shí)間的穩(wěn)定性以及細(xì)致調(diào)節(jié)折射率，優(yōu)選地按等于或小于5％的原子比添加從包含Si、Sn、以及Pb的組中選擇的至少一種元素。優(yōu)選地，這些元素的添加劑以及Ge的總量等于或小于的15％的原子比。應(yīng)該注意Si、Sn、以及Pb(和Ge)為具有四構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)(four-configurationnetwork)的元素。
另外，通過按等于或小于8％的原子比、以及優(yōu)選地按6％的原子比(因?yàn)榭赡軙?huì)發(fā)生分離)添加從包含Al、Ga以及In的組中選擇的至少一種元素，可以在減少抖動(dòng)并且改進(jìn)記錄靈敏度的同時(shí)增加結(jié)晶溫度。優(yōu)選地，這些元素以及Ge的總量等于或小于的15％的原子比、并且更優(yōu)選地等于或小于的13％的原子比。
另外，如果按等于或小于8％的原子比的量添加Ag，則具有改進(jìn)記錄靈敏度的效果，并且如果所添加的Ge的量超過5％的原子比，則該效果顯著。但是，如果Ag的量超過8％的原子比，則不是所希望的，這是因?yàn)榭赡茉黾佣秳?dòng)或者非晶標(biāo)記的穩(wěn)定性會(huì)退化。另外，如果Ag與Ge的總量超過15％的原子比，則不是所希望的，這是因?yàn)榭赡軙?huì)發(fā)生分離。所添加的Ag的特別優(yōu)選的量為5％的原子比。
第一記錄層4與第二記錄層10為相變型記錄層，并且其厚度一般優(yōu)選為5到100nm的范圍內(nèi)。如果厚度小于5nm，則難于獲得足夠的對(duì)比度，并且結(jié)晶率趨向于下降，這使之難于在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行擦除。在另一方面，如果厚度超過100nm，則也難于獲得光學(xué)對(duì)比度，并且趨向于發(fā)生破裂。要求對(duì)比度與諸如DVD等只再現(xiàn)型盤兼容。
另外，在最短標(biāo)記長度等于或小于0.5μm的高密度記錄中，優(yōu)選地，第一與第二記錄層的厚度為5到25nm。如果厚度小于5nm，則不是所希望的，這是因?yàn)榉瓷浔忍?，并且趨向于出現(xiàn)初始薄膜增長的不均勻組分以及非密集薄膜的影響。在另一方面，如果厚度超過25nm，則熱容較大，并且記錄靈敏度下降，并且非晶標(biāo)記的邊沿會(huì)被破壞，并且由于三維晶體增長而使抖動(dòng)趨向于增加。另外，由于第一與第二記錄層的相變的體積變化顯著，這不是所希望的，因?yàn)橹貜?fù)覆蓋(O/W)耐受性退化。從標(biāo)記邊沿抖動(dòng)以及重復(fù)覆蓋耐受性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選地，厚度等于或小于20nm。
第一記錄層4與第二記錄層10的密度等于或大于80％的體積比重，并且優(yōu)選地等于或大于90％的體積比重。為了在濺射薄膜沉積方法(sputteringfilm deposition)中增加密度，要求通過在薄膜沉積期間、減少濺射氣體(稀有氣體，例如Ar)的壓力或者將基底靠近目標(biāo)的前面放置，增加輻射到記錄層上的高能量Ar的量。
高能量Ar為輻射到目標(biāo)上的Ar離子的一種，用于濺射、彈射、以及達(dá)到基底側(cè)，并且等離子區(qū)中的Ar離子由基底整個(gè)表面上的鞘電壓(sheathVoltage)加速、并且達(dá)到基底。高能量稀有氣體的此類輻射效果被稱為原子噴射效應(yīng)(atomic peening effect)。在一般使用的Ar氣體濺射中，由于原子噴射效應(yīng)，Ar氣體被混進(jìn)濺射薄膜。可以根據(jù)混進(jìn)薄膜中的Ar的量，估計(jì)原子噴射效應(yīng)。即，如果Ar的量小，則意味著高能量Ar輻射效果小，并且趨向于形成非密集薄膜。在另一方面，如果Ar的量太大，則高能量Ar輻射強(qiáng)，這由于Ar釋放而造成空穴生成，其在重復(fù)覆蓋(O/W)期間會(huì)被帶入薄膜中，并且會(huì)使重復(fù)耐受性退化。記錄層薄膜中Ar的適當(dāng)量為0.1％到1.5％的原子比。另外，優(yōu)選地，使用高頻率濺射而非直流濺射，這是因?yàn)槠錅p少了薄膜中的Ar的量，并且獲得高密度薄膜。
另外，薄膜沉積之后的第一記錄層4與第二記錄層10一般處于非晶狀態(tài)。相應(yīng)地，需要使薄膜沉積之后的每個(gè)整個(gè)記錄層結(jié)晶以處于初始化狀態(tài)(未記錄狀態(tài))。對(duì)于初始化方法，可以采用通過固相退火的初始化，但是優(yōu)選地，通過所謂的熔融再結(jié)晶(其熔融記錄層，并且逐漸冷以固化記錄層從而結(jié)晶)，進(jìn)行初始化。緊接薄膜沉積之后，上述每個(gè)記錄層不具有多少晶核，并且難于在固相中結(jié)晶。但是，根據(jù)熔融再結(jié)晶，通過在形成少量晶核之后熔融，再結(jié)晶迅速進(jìn)展，其中有主要的晶體增長。
因?yàn)楦鶕?jù)熔融再結(jié)晶的晶體與根據(jù)固相退火的晶體之間的發(fā)射比不同，所以混合它們可能造成噪聲。在實(shí)際的O/W記錄中，由于熔融再結(jié)晶，已擦除部分變?yōu)榫w，并且由此優(yōu)選地，也執(zhí)行根據(jù)熔融再結(jié)晶的初始化。
當(dāng)執(zhí)行根據(jù)熔融再結(jié)晶的初始化時(shí)，推薦的是在諸如1msec或更少的短時(shí)間內(nèi)、局部地熔融記錄層。這是由于以下原因如果熔融區(qū)域大或者熔融時(shí)間或冷卻時(shí)間太長，則可能毀壞每個(gè)層，或者由于熱使塑料基底表面變形。為了給出適合于初始化的熱歷史，優(yōu)選地，通過會(huì)聚長軸100到300μm、短軸1到3μm的橢圓形光，輻射波長大約為600到1000nm的高輸出半導(dǎo)體激光，并且沿短軸方向作為掃描軸按1到10m/sec的線性速度掃描該光。對(duì)于相同會(huì)聚光，如果接近圓形，則熔融區(qū)域太大，并且再結(jié)晶趨向于發(fā)生，并且由此其不是所希望的，這是因?yàn)榭赡軙?huì)對(duì)多層結(jié)構(gòu)或者基底造成較大的毀壞。
可以如下地檢查根據(jù)熔融再結(jié)晶執(zhí)行初始化的情況。即，在初始化之后、按照恒定速度線性地向介質(zhì)上輻射記錄功率為Pw、會(huì)聚到小于1.5μm的點(diǎn)直徑中、并且足夠熔融記錄層的記錄光。如果存在導(dǎo)槽，則在向由凹槽形成的軌道或者凹槽之間的部分施加跟蹤伺服或者聚焦伺服的同時(shí)進(jìn)行。
此后，如果在同一軌道上通過輻射直流的擦除功率Pe(≤Pw)的擦除光而獲得的擦除狀態(tài)的反射比與未記錄的初始化狀態(tài)的反射比完全相同，則可以確認(rèn)初始化狀態(tài)為熔融再結(jié)晶狀態(tài)。這是因?yàn)橛涗泴釉?jīng)被記錄光輻射熔融，并且由此熔融的記錄層完全由擦除光輻射再結(jié)晶的狀態(tài)是由記錄光熔融、以及由擦除光再結(jié)晶的結(jié)果，其為熔融再結(jié)晶狀態(tài)。初始化狀態(tài)的反射比Rini以及熔融再結(jié)晶狀態(tài)的反射比Rcry相同的事實(shí)意味著由(Rini-Rcry)/{(Rini+Rcry)/2)定義的、反射比Rini與Rcry之間的差異等于或小于0.2(即20％或更小)。正常地，當(dāng)只進(jìn)行固態(tài)結(jié)晶例如退火時(shí)，反射比差異大于20％。
如圖2所示，第一記錄層4配備在第一保護(hù)層3與第二保護(hù)層5之間，并且第二記錄層10配備在第四保護(hù)層9與第五保護(hù)層11之間。以下將描述夾住記錄層的第一、第二、第四、第五保護(hù)層。
第一保護(hù)層3與第四保護(hù)層9具有以下功能高效地排熱到反射層或者Cu或Cu合金層。在另一方面，第二保護(hù)層5主要用于防止由于記錄期間的高溫的、樹脂中間層的表面的變形。第五保護(hù)層11用于調(diào)整反射比以及防止覆蓋基底的變形。
在考慮折射率、導(dǎo)熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、以及附著性質(zhì)等等的情況下，確定第一、第二、第四、第五保護(hù)層3、5、9、11的材料。最好該材料具有低導(dǎo)熱性，其水平為1×10-3pJ/(μm·N·nsec)。應(yīng)該注意在薄膜狀態(tài)下，難于直接測量此類低導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性。與直接測量不同，可以通過熱模擬以及實(shí)際記錄靈敏度的測量結(jié)果獲得粗略值。
作為上述的、會(huì)帶來有益結(jié)果的、對(duì)于第二保護(hù)層5與第五保護(hù)層11的低導(dǎo)熱材料，存在合成電介質(zhì)材料，其按50％到90％的摩爾比包含從包含ZnS、ZnO、Tas2、以及稀土硫化物的組中選擇的至少一個(gè)、并且還包括具有高透明度以及等于或高于1000℃熔融點(diǎn)或分解點(diǎn)的耐熱化合物。作為稀土硫化物的特定例子，存在按60％到90％的摩爾比包含諸如La、Ce、Nd、Y等稀土硫化物的合成電介質(zhì)材料。另外，優(yōu)選地，ZnS、ZnO、TaS2、或稀土硫化物的比例為70％到90％的摩爾比。
作為具有1000℃或更高熔融點(diǎn)或分解點(diǎn)的耐熱化合物，存在Mg、Ca、Sr、Y、La、Ce、Ho、Er、Yb、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Si、Ge、Pb等等的氧化物、氮化物、或者碳化物，以及Ca、Mg、Li等等的氟化物。應(yīng)該注意所述氧化物、硫化物、氮化物、碳化物以及氟化物不需要具有理想配比成分，并且可以改變成分或者混合它們以控制折射率。
作為第一與第四保護(hù)層3與9的材料，導(dǎo)熱性高于基于SnOx的第二保護(hù)層5與第五保護(hù)層11的材料可以得到良好的記錄特性。優(yōu)選地，第一與第四保護(hù)層3與9不包含S。另外，如果這些層按10％到30％的摩爾比包含TaOx等等，則可以獲得良好的可靠性。
現(xiàn)在描述每個(gè)上述保護(hù)層的功能。
根據(jù)本發(fā)明的層結(jié)構(gòu)為一種稱為快速冷卻結(jié)構(gòu)的層結(jié)構(gòu)?？焖倮鋮s結(jié)構(gòu)通過高比例結(jié)晶達(dá)到高擦除比、同時(shí)消除了當(dāng)通過利用促進(jìn)熱輻射并且增加冷卻率的層結(jié)構(gòu)形成非晶標(biāo)記時(shí)、當(dāng)再固化記錄層時(shí)的再結(jié)晶的問題。
第一與第四保護(hù)層3與9的薄膜厚度對(duì)重復(fù)覆蓋(O/W)的持久性影響較大，并且對(duì)于抑制抖動(dòng)退化較重要。該薄膜厚度一般為5到30nm。如果該薄膜厚度小于5nm，則不是所希望的，這是因?yàn)楸Ｗo(hù)層3與9上導(dǎo)熱延遲效應(yīng)不充分，并且會(huì)顯著降低記錄靈敏度。如果該薄膜厚度大于30nm，則不會(huì)獲得標(biāo)記寬度方向上的足夠的溫度分布平坦化效應(yīng)。另外，記錄層側(cè)與反射層之間的溫度差異或者第二保護(hù)層5與第五保護(hù)層11中每一個(gè)的排熱層側(cè)趨向于會(huì)由于保護(hù)層兩側(cè)的熱脹差異而變形。重復(fù)會(huì)造成保護(hù)層中的微觀變形的累積，并且會(huì)增加噪聲，而這不是所希望的。
優(yōu)選地，當(dāng)記錄激光的波長為600到700nm時(shí)，第一與第四保護(hù)層3與9的薄膜厚度為15到25nm；而當(dāng)波長為350到600nm時(shí)，為3到20nm，并且更優(yōu)選地為3到15nm。
另外，第二保護(hù)層5與第五保護(hù)層11的薄膜厚度必須為30到250nm。如果該薄膜厚度小于30nm，則當(dāng)記錄層熔融時(shí)，這些層可能容易被變形毀壞，這會(huì)降低O/W特性。
本發(fā)明人考慮并且研究了具有雙層記錄結(jié)構(gòu)的相變型光記錄介質(zhì)的適當(dāng)?shù)膶咏Y(jié)構(gòu)，以符合上述需求，并且進(jìn)行了設(shè)計(jì)以通過利用厚度等于或大于2nm且小于10nm的、具有高透明度以及良好熱輻射性的Cu或Cu合金、匹配兩個(gè)層的記錄靈敏度，從而獲得光學(xué)透明度、熱輻射性、以及高記錄靈敏度。
在利用上述光學(xué)系統(tǒng)的高密度標(biāo)記長度調(diào)制記錄中，重要的是使用具有低導(dǎo)熱性的材料用于第一與第四保護(hù)層3與9，并且優(yōu)選地其厚度為3到20nm。
另外，因?yàn)榈竭_(dá)第一記錄結(jié)構(gòu)層100的光為已經(jīng)透射通過第二記錄結(jié)構(gòu)層200的透明光，所以入射光量小于第二記錄結(jié)構(gòu)層200的入射光量的一半。相應(yīng)地，優(yōu)選地，增加第二記錄結(jié)構(gòu)層200上的入射光量、或者提高第一記錄結(jié)構(gòu)層100的第一記錄層4的靈敏度。
在本發(fā)明中，在具有較少量入射光的第一記錄結(jié)構(gòu)層100中，第一記錄層4夾于具有低導(dǎo)熱性的層之間，從而提高記錄靈敏度，并且將第一保護(hù)層3的薄膜厚度減少到3到20nm，以容易吸熱，并且由此可以提高記錄靈敏度。
在上述層結(jié)構(gòu)中，當(dāng)只考慮導(dǎo)熱性時(shí)，即使提高第一保護(hù)層3或者第四保護(hù)層9的導(dǎo)熱系數(shù)，也可以促進(jìn)熱輻射效應(yīng)。但是，如果過渡促進(jìn)熱輻射，則會(huì)提高記錄所需的輻射功率，這會(huì)造成顯著降低記錄靈敏度的問題。由此，必須將導(dǎo)熱性維持為低。
通過利用低導(dǎo)熱性的薄薄膜保護(hù)層，在記錄功率輻射開始時(shí)間，得到從記錄層到反射層或者排熱層的、幾毫微秒到幾十毫微秒的熱傳導(dǎo)時(shí)間延遲，并且此后可以促進(jìn)到反射層或者排熱層的熱輻射。由此，通過保護(hù)層的導(dǎo)熱，沒有不必要的記錄靈敏度的下降。
由于上述原因，優(yōu)選地不使用公知的、包含SiO2、Ta2O5、Al2O3、AlN、SiN等等作為主要成分的保護(hù)層材料，這是因?yàn)椴牧献陨砭哂羞^高的導(dǎo)熱性。
接著描述第三保護(hù)層7。
關(guān)于第三保護(hù)層7的優(yōu)選材料，存在ITO(In2O3與SnO的混合合成物)、IZO(In2O3與ZnO的混合合成物)等等，其可以提高從380nm到420nm的波長上的光透射率。因?yàn)檫@些材料具有高導(dǎo)熱性，所以當(dāng)在第二記錄層10中進(jìn)行記錄時(shí)生成的熱通過排熱層8輻射。由此，由要求快速冷卻的、包含SbTe作為主要成分的相變材料制成的記錄層被置于適當(dāng)?shù)目焖倮鋮s狀態(tài)，并且由此可以形成小的非晶標(biāo)記。
當(dāng)考慮熱輻射效應(yīng)時(shí)，優(yōu)選地，第三保護(hù)層7盡可能地厚。當(dāng)時(shí)，如果該厚度超過200nm，則應(yīng)力變大，并且可能發(fā)生破裂。在另一方面，如果該厚度小于20nm，則熱輻射效應(yīng)不足。由此，優(yōu)選地，該厚度為20nm到200nm，更優(yōu)選地，為30nm到160nm。
現(xiàn)在描述提供熱輻射功能的反射層2與排熱層8。
通過利用高導(dǎo)熱材料作為反射層2，可以改進(jìn)擦除比以及擦除功率容限。作為考慮的結(jié)果，為了展示大擦除功率范圍中的根據(jù)本發(fā)明的記錄層的良好的擦除特性，優(yōu)選地，使用可以既平坦化薄膜厚度方向上的溫度分布與隨經(jīng)過時(shí)間的變化、也平坦化薄膜平面方向(垂直于記錄光束掃描方向的方向)的溫度分布的層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，通過利用具有極端高的導(dǎo)熱性、以及厚度等于或小于300nm的薄反射層，促進(jìn)橫向方向上的熱輻射效應(yīng)。
另外，如果該薄膜厚度等于或小于12nm，則會(huì)強(qiáng)烈減少透射率，并且如果該薄膜厚度小于2nm，則不能進(jìn)行記錄之后的調(diào)制，并且由此優(yōu)選地該薄膜厚度為2nm到12nm，并且當(dāng)考慮雙層記錄與再現(xiàn)特性(光入射側(cè)的透射率以及記錄與再現(xiàn)特性)時(shí)，更優(yōu)選地為6nm到10nm。
調(diào)制為由等式“(高反射部分-低反射部分)/高反射部分”給出的值，其中低反射部分為在記錄之后形成的非晶部分，高反射部分為當(dāng)記錄時(shí)被擦除與結(jié)晶的部分。
另外，薄薄膜的導(dǎo)熱性一般小于散裝狀態(tài)(bulk state)下的導(dǎo)熱性。具體地，在厚度小于40nm的薄膜中，可能會(huì)有以下情況由于增長初始階段的孤島結(jié)構(gòu)的影響，而使導(dǎo)熱性減少多于一個(gè)的數(shù)量級(jí)，而這不是所希望的。另外，因?yàn)榻Y(jié)晶與雜質(zhì)量依賴于薄膜沉積條件變化，所以可能會(huì)有以下情況即使試圖形成具有相同成分的薄膜，導(dǎo)熱性也會(huì)不同，并且由此應(yīng)該考慮。
雖然即使當(dāng)增加第一記錄結(jié)構(gòu)層100的反射層2的厚度時(shí)、也可以促進(jìn)反射層2的熱輻射，但是如果該厚度超過300nm，則薄膜厚度方向上的導(dǎo)熱性要比第一記錄層4的平面方向上的導(dǎo)熱性顯著得多，并且由此不能獲得薄膜平面方向上的溫度分布改進(jìn)效應(yīng)。另外，增加了反射層2自身的熱容，并且不僅反射層2而且第一記錄層4的冷卻會(huì)花費(fèi)較長時(shí)間，這會(huì)防止形成非晶標(biāo)記。最優(yōu)選地，將具有高導(dǎo)熱性的反射層2造薄，從而選擇性地促進(jìn)橫向方向上的熱輻射。在常規(guī)使用的快速冷卻結(jié)構(gòu)中，在考慮薄膜平面方向上的僅一維排熱的情況下，人們試圖快速地從第一記錄層4向反射層2排熱，并且由此沒有充分注意平坦化平面方向上的溫度分布。
作為反射層2的材料，有Ag或Ag合金、Al合金等等。作為Ag合金，可以使用與用于以后所述的排熱層8的相同的Ag合金。當(dāng)使用Ag合金用于反射層2時(shí)，優(yōu)選薄膜厚度為30到200nm。如果該薄膜厚度小于30nm，則即使使用純Ag，熱輻射效應(yīng)也不夠。如果該薄膜厚度超過200nm，則熱會(huì)在垂直方向而非水平方向上排放，并且對(duì)改進(jìn)水平方向上的熱分布沒有貢獻(xiàn)。不必要大的厚度可能會(huì)降低生產(chǎn)率，并且也會(huì)使薄膜表面的微觀平坦性退化。
關(guān)于Al合金，有按0.2％到2％的原子比包含Ta、Ti、Co、Cr、Si、Sc、Hf、Pd、Pt、Mg、Zr、Mo、以及Mn中至少一個(gè)的合金。在此類合金中，體積電阻率與添加元素的濃度成比例增加，并且提高了小丘電阻(hillockresistance)，并且由此可以在考慮持久性、體積電阻率、薄膜沉積率等等的情況下使用該合金。如果添加雜質(zhì)的量小于0.2％的原子比，則存在小丘電阻不充分的許多情況(盡管其依賴于薄膜沉積條件)。在另一方面，如果添加雜質(zhì)的量大于2％的原子比，則難于獲得上述低電阻率。當(dāng)重要的是隨時(shí)間的穩(wěn)定性時(shí)，Ta優(yōu)選為添加成分。
另外，優(yōu)選的為按0.3％到5.0％的原子比包含Cu的基于Al-Cu的合金。具體地，當(dāng)使用雙層結(jié)構(gòu)保護(hù)層(其中使用具有ZnS與SiO2混合合成物的薄膜以及Ta2O5的薄膜)時(shí)，優(yōu)選地使用按0.5％到4.0％的原子比包含Cu的基于Al-Cu的合金，這是因?yàn)槠湟云胶獾姆绞綕M足了抗腐蝕性、附著性質(zhì)以及高導(dǎo)熱性。另外，優(yōu)選的為按0.3％到0.8％的原子比包含Si以及按0.3％到1.2％的原子比包含Mg的基于Al-Mg-Si的合金。
當(dāng)使用上述Al合金作為反射層時(shí)，優(yōu)選的薄膜厚度為150到300nm。如果該薄膜厚度小于150nm，則即使純Al也沒有足夠的熱輻射效應(yīng)。在另一方面，如果該薄膜厚度超過350nm，則熱會(huì)在垂直方向而非水平方向上排放， 這與Ag合金相同，其對(duì)改進(jìn)水平方向上的熱分布沒有貢獻(xiàn)，并且反射層2自身的熱容變大，由此減少記錄層的冷卻率。另外，會(huì)使薄膜表面的微觀平坦性退化。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)用于反射層2的Al合金或者Ag合金的體積電阻率與添加元素濃度成比例增加。在另一方面，一般認(rèn)為添加雜質(zhì)一般會(huì)減少晶體顆粒直徑并且減少顆粒邊界處的電子散射，這會(huì)造成導(dǎo)熱性的下降。對(duì)于增加晶體顆粒直徑以獲得材料原來具有的高導(dǎo)熱性，調(diào)整添加雜質(zhì)的量是必須的。
現(xiàn)在描述由Cu或者Cu合金形成的排熱層8。
在本發(fā)明的第二記錄層10中，當(dāng)被再固化時(shí)、靠近結(jié)晶溫度(Tm)的晶體增長為再結(jié)晶的瓶頸。為了通過增加冷卻率到接近最大的Tm以確保形成非晶標(biāo)記以及非晶標(biāo)記的邊沿，超快速冷卻結(jié)構(gòu)是有效的。
另外，薄膜表面方向上的溫度分布的平坦化保證了通過再結(jié)晶的擦除，從而可以用較高的擦除功率維持接近Tm的原來的快速擦除。由此，如果對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的第二記錄結(jié)構(gòu)層200使用超快速冷卻結(jié)構(gòu)(其考慮接近Tm的導(dǎo)熱延遲效應(yīng))，則比常規(guī)的GeTe-Sb2Te3記錄層可以獲得進(jìn)一步的效果。
在本發(fā)明中，配備排熱層8以達(dá)到此類超快速冷卻。當(dāng)形成排熱層8時(shí)，必須通過將薄膜沉積的沉積率減少到小于反射層2的沉積率，來消除薄膜厚度的不均勻性。優(yōu)選地，該薄膜厚度等于或大于2nm并且小于10nm。如果該薄膜厚度小于2nm，則即使當(dāng)使沉積率變小時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生不均勻性。如果該薄膜厚度不小于10nm，則因?yàn)椴荒芴岣叩诙涗浗Y(jié)構(gòu)層200的透明度，所以光不會(huì)達(dá)到第一記錄層4。由此，優(yōu)選地，第二記錄結(jié)構(gòu)層200的透射率等于或大于45％。
圖3為顯示用于反射層以及排熱層的各種金屬的吸收A、透射T、以及反射R的特性的圖示。應(yīng)該注意每種金屬的薄膜厚度都為1nm。
從圖3可以理解，Cu或者Cu合金具有比諸如Ag、Pt、Au等金屬高的透射率T。即，Cu或者Cu合金適合于排列在光入射側(cè)的排熱層8。應(yīng)該注意通過按幾個(gè)百分比添加Mo到Cu，可以獲得良好的特性，即即使在80度-85％可靠性測試中也沒有什么抖動(dòng)。
雖然反射層2與排熱層8一般通過濺射方法或者真空蒸汽沉積方法形成，但是包含在薄膜沉積期間混合的水成分以及氧的雜質(zhì)、以及在目標(biāo)與蒸汽沉積材料自身中包含的雜質(zhì)的總量必須被減少到等于或者小于2％的原子比。相應(yīng)地，工藝室中的極限真空優(yōu)選為1×10-3Pa。另外，當(dāng)在小于10-4Pa的極限真空下進(jìn)行薄膜沉積時(shí)，優(yōu)選地，通過將薄膜沉積率設(shè)置為等于或高于1nm/sec，以及優(yōu)選的等于或高于10nm/sec，來防止帶入雜質(zhì)?；蛘呷绻凑沾笥?％的原子比的量有意地包含添加元素，則優(yōu)選地增加薄膜沉積率到等于或者大于10nm/sec，以防止混合額外的雜質(zhì)。
存在以下情況不管雜質(zhì)量如何，薄膜沉積條件對(duì)晶體顆粒直徑都有影響。例如，在包含Al、并且按大約2％的原子比添加Ta的合金薄膜中，非晶相混合在晶體顆粒之間，但是非晶相對(duì)晶相的比例依賴于薄膜沉積條件。另外，當(dāng)以較低壓力進(jìn)行濺射時(shí)，晶體部分比例增加，體積電阻率減少，并且導(dǎo)熱性增加。
薄膜中的雜質(zhì)組分或者結(jié)晶還依賴于制造用于濺射的合金目標(biāo)的方法以及濺射氣體(Ar、Ne、Xe等等)。由此，薄薄膜狀態(tài)的體積電阻率不僅由金屬材料限定而且由組分限定。為了獲得高導(dǎo)熱性，優(yōu)選地如上所述地減少雜質(zhì)的量。但是，在另一方面，因?yàn)橹T如Al或Ag等純金屬趨向于在抗腐蝕性與小丘電阻方面不高，所以必須在考慮到兩者平衡的情況下確定最優(yōu)組分。
為了獲得較高的導(dǎo)熱性以及可靠性，有效的是以多層結(jié)構(gòu)制造反射層。在這種情況下，至少一層由上述高導(dǎo)熱材料(低體積電阻率材料)形成，其薄膜厚度等于或大于總體薄膜厚度的50％，并且對(duì)熱輻射效應(yīng)有本質(zhì)貢獻(xiàn)，并且其他層對(duì)改進(jìn)抗腐蝕性以及與保護(hù)層的附著性質(zhì)和小丘電阻有貢獻(xiàn)。
具體地，當(dāng)使用Ag(其在金屬中具有最高的導(dǎo)熱性以及最低的體積電阻率)時(shí)，如果在鄰近Ag的保護(hù)層中包含S，則趨向于發(fā)生S的腐蝕，并且存在以下趨勢當(dāng)重復(fù)覆蓋(O/W)時(shí)，退化有些快。另外，在高溫高濕的加速測試環(huán)境下，趨向于發(fā)生腐蝕。
這樣，當(dāng)使用Ag或Ag合金作為低體積電阻率材料時(shí)，雖然在圖中未顯示，但是有效的是提供厚度為1到100nm的Al合金層，作為Ag或者Ag合金與鄰近的保護(hù)層之間的界面層。對(duì)于Ag合金，可以使用與關(guān)于反射層2提到的相同的材料。如果該界面層的厚度小于1nm，則保護(hù)效果不充分。如果該厚度超過100nm，則會(huì)犧牲熱輻射效應(yīng)。另外，如果該厚度等于或大于5nm，則該層沒有孤島結(jié)構(gòu)，這趨向于獲得均勻的構(gòu)造。
另外，如果使用Ag合金排熱層以及Al合金界面層，則優(yōu)選地，通過按等于或大于1nm的厚度氧化Al表面，提供界面氧化層，這是因?yàn)樵贏g與Al的組合中趨向于發(fā)生相互擴(kuò)散。應(yīng)該注意如果該界面氧化層的厚度超過5nm，具體地10nm，則該層作為熱阻，并且這不是所希望的，因?yàn)榕艧釋拥脑瓉淼墓δ?熱輻射效應(yīng)極端高)退化。
還可以直接測量每個(gè)導(dǎo)熱性，以指定顯示本發(fā)明的良好特性的、具有高導(dǎo)熱性的反射層2以及排熱層8，并且可以通過利用電阻估計(jì)導(dǎo)熱性是否良好。在諸如金屬薄膜等材料(其中主要是電子在控制熱與電的傳導(dǎo))中，導(dǎo)熱性與導(dǎo)電性之間存在良好的關(guān)系。薄薄膜的電阻率以由薄膜厚度或者測量區(qū)域的面積標(biāo)準(zhǔn)化的電阻值表示?？梢酝ㄟ^正常四探針方法(其由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS N 7194指定)，測量體積電阻率以及面積電阻率。根據(jù)該方法，可以比測量薄薄膜的導(dǎo)熱性容易的多地獲得具有良好可重復(fù)性的數(shù)據(jù)。
作為反射層2與排熱層8的優(yōu)選特性，體積電阻率為20到150nΩ·m，優(yōu)選為20到100nΩ·m。實(shí)際上難于形成在薄薄膜狀態(tài)下體積電阻率小于20nΩ·m的材料。另外，在體積電阻率大于150nΩ·m的情況下，通過使薄膜變厚，以具有超過例如300nm的厚度，可以減少面積電阻率。但是，根據(jù)本發(fā)明人的考慮，只減少此類高體積電阻率材料的面積電阻率不能提供足夠的熱輻射效應(yīng)，這是因?yàn)楹癖∧ぴ黾恿嗣繂卧娣e的熱容。另外，形成此類厚薄膜需要時(shí)間長，并且增加了材料成本，由此，在制造成本觀點(diǎn)看，這不是所希望的。另外，增加薄膜厚度可能會(huì)使薄膜表面的微觀平坦性退化。優(yōu)選地，使用可以提供面積電阻率0.2到0.9Ω/□、更優(yōu)選的為0.5Ω/□的低體積電阻率材料。
上述反射層2或排熱層8多層安排通過組合高體積電阻率材料與低體積電阻率材料，對(duì)于以所希望的薄膜厚度獲得所希望的面積電阻率是有效的。通過攙混調(diào)整體積電阻率可以通過利用合金目標(biāo)簡化濺射工藝。但是，其會(huì)造成目標(biāo)成本增加，并且因此會(huì)造成介質(zhì)原材料比例的增加。相應(yīng)地，通過多層安排純Al、純Ag以及純Au的薄薄膜以及上述添加元素的薄薄膜，來獲得所希望的體積電阻率，也是有效的。如果層數(shù)目高達(dá)大約3，則可能增加初始裝置成本但是可以減少介質(zhì)成本。優(yōu)選地，反射層具有包含多個(gè)金屬薄膜的多層結(jié)構(gòu)，并且總體薄膜厚度為40到300nm，并且多于50％的總體薄膜厚度為體積電阻率為20到150nΩ·m的金屬薄薄膜層(可以為多個(gè)層)。
當(dāng)在覆蓋基底12被制薄的結(jié)構(gòu)(如圖2所示)中使用高NA物鏡時(shí)，覆蓋基底12優(yōu)選為薄板材料(sheet material)，這是因?yàn)楦采w基底12的厚度優(yōu)選等于或小于0.3mm，更優(yōu)選地0.6mm。如果NA為0.50到0.7，則可以使用厚度為0.6mm的覆蓋基底12。
作為覆蓋基底12的材料，可以使用聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、丙烯腈苯乙烯共聚型樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、有機(jī)硅樹脂、碳氟樹脂、ABS樹脂、聚氨酯樹脂等等，并且優(yōu)選地為聚碳酸酯樹脂與丙烯酸樹脂，因?yàn)樗鼈冊诠鈱W(xué)特性與成本方面非常出色。
作為利用由這些材料構(gòu)成的透明薄板形成薄覆蓋基底的方法，存在以下方法通過紫外線(UV)可固化樹脂或者透明雙側(cè)壓力敏感薄板，施加透明薄板。另外，可以通過施加紫外線(UV)可固化樹脂到保護(hù)層上，形成薄覆蓋基底。上述樹脂可以用于樹脂中間層以及附著層，但是優(yōu)選地為UV可固化樹脂，因?yàn)槠湓诔杀痉矫娣浅３錾?br> 雖然以下通過顯示例子與比較例子解釋本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些例子。
此處，第二記錄層結(jié)構(gòu)(此后稱為“L0層”)200具有以下結(jié)構(gòu)，其中滿足了透射與吸收兩者，這是因?yàn)槠浔仨毻ㄟ^其透射光也吸收光，以進(jìn)行記錄。在另一方面，希望第一記錄層結(jié)構(gòu)(此后稱為“L1層”)100具有高記錄靈敏度，這是因?yàn)檫_(dá)到L1層100的光量與單層介質(zhì)相比、小對(duì)應(yīng)于L0層200吸收量的量。
相應(yīng)地，本發(fā)明人制備了具有圖2所示層結(jié)構(gòu)的相變型光記錄介質(zhì)?；?由厚度為0.6mm的聚碳酸酯構(gòu)成。反射層2具有Ag97Cu1Pt1Pd1的組分。第一保護(hù)層3為SnOx與TaOx的混合層。第一記錄層4具有Ag5In5S65Te25的組分。第二保護(hù)層5由ZnS·SiO2構(gòu)成。樹脂中間層6由UV可固化樹脂構(gòu)成(由三菱材料公司制造的、目錄號(hào)為SD318)。第三保護(hù)層由IZO構(gòu)成。排熱層8由C99Mo1構(gòu)成。第四保護(hù)層由ZnS·SiO2構(gòu)成。第二記錄層10具有Ge5In20Sb75的組分。第五保護(hù)層11由SnOx與TaOx的混合層形成。覆蓋基底12由聚碳酸酯構(gòu)成。應(yīng)該注意除厚度為35μm的樹脂中間層6以及厚度為0.6mm的覆蓋基底12之外的各層都通過同時(shí)控制薄膜厚度的濺射方法形成。
....`具體地，L0層200的凹槽的深度為240，半值寬度為0.3μm，并且反射比設(shè)置為5.5％。L1層100的凹槽的深度為270，半值寬度為0.29μm，并且反射比設(shè)置為6.0％。通過在軌道間距為0.74μm、以及厚度為0.6mm的注模聚碳酸酯基底上濺射，形成L0層200與L1層100，并且通過UV可固化樹脂(從具有高透射率的一側(cè)進(jìn)行UV輻射)將其貼在一起。此時(shí)，本發(fā)明人通過改變L0層的薄膜沉積條件，制備了多個(gè)相變型光記錄介質(zhì)。
圖4為顯示本發(fā)明人制備的樣本盤的薄膜沉積條件的圖示。
例如，如圖4所示，在當(dāng)前例子中，L0層200的第五保護(hù)層11形成具有200nm或220nm的薄膜厚度，并且第二記錄層10由In15Sb80Ge5的合成物形成，薄膜厚度為7nm或8nm。然后，由AnOX與TaOX的混合氧化物構(gòu)成的第四保護(hù)層9形成具有20nm的薄膜厚度，此后，由Cu構(gòu)成的排熱層8形成具有7nm或8nm的薄膜厚度，并且第三保護(hù)層7形成具有70nm到110nm的薄膜厚度。應(yīng)該注意改變這些薄膜厚度以當(dāng)盤由雙層結(jié)構(gòu)形成時(shí)均衡透射率。
例如，樣本盤LOJ為具有利用0.575mm基底(對(duì)于NA＝0.6或者NA＝0.65厚度為0.6mm±0.05mm的聚碳酸酯基底)的L0層200的盤，并且在L0層200上形成薄膜厚度為220nm的第五保護(hù)層11，薄膜厚度為8nm的第二記錄層10，薄膜厚度為20nm的第四保護(hù)層9，薄膜厚度為8nm的排熱層8，以及薄膜厚度為70nm的第三保護(hù)層7。
此時(shí)，利用0.575mm基底形成L1層100，并且利用濺射裝置，在L1層100上按照以下順序形成厚度為140nm的作為反射層2的Ag層，薄膜厚度為20nm的作為第一保護(hù)層3的SnOx與TaOx的混合層，厚度為15nm的作為第一記錄層4的Ge5Ag2In2Sb71Te20的合成物，以及厚度為120nm的作為第二保護(hù)層5的ZnS·SiO2層。應(yīng)該注意L1層100可以具有與單層介質(zhì)(例如DVD+RW 2.4x或者DVD+RW 4x)相同的結(jié)構(gòu)，并且因此在當(dāng)前例子中，L1層100的上述薄膜沉積條件固定，并且改變L0層200的薄膜沉積條件。
應(yīng)該注意在圖4中，基底厚度(1)指示0.575mm，基底厚度(2)指示0.6mm，基底厚度(3)指示0.61mm。另外，因?yàn)榈谖灞Ｗo(hù)層11厚，并且薄膜厚度為200nm或220nm，并且當(dāng)利用單個(gè)濺射陰極制造時(shí)產(chǎn)生熱變形，所以通過利用陰極1與陰極2、并且分為四次，來形成第五保護(hù)層11。
圖5為顯示根據(jù)圖4所示的薄膜沉積條件制造的盤的反射比、調(diào)制、以及這些的乘積值(R×M)的圖示。圖6為顯示對(duì)于是否可以進(jìn)行根據(jù)圖4所示的薄膜沉積條件制造的盤的聚焦、跟蹤(推拉)、以及再現(xiàn)的評(píng)估的結(jié)果的圖示。
從圖5與6可以看出，如果每個(gè)記錄結(jié)構(gòu)層100與200的反射比等于或大于2％，則可以進(jìn)行聚焦與跟蹤。在另一方面，發(fā)現(xiàn)了當(dāng)每個(gè)記錄結(jié)構(gòu)層100與200的高反射部分的反射比與調(diào)制的乘積值(R×M)等于或大于2.8時(shí)，可以用差分相位檢測(DPD)再現(xiàn)(其為DVD播放器的再現(xiàn)方法)。即發(fā)現(xiàn)了如果相變型光記錄介質(zhì)在記錄之后的高反射部分的反射比與調(diào)制的乘積(R×M)被設(shè)置為等于或大于下限值(2.8)的值，則可以進(jìn)行再現(xiàn)。更具體地，發(fā)現(xiàn)了如果通過改變?yōu)榈诙涗浗Y(jié)構(gòu)層的L0層200的薄膜沉積條件、將高反射部分的反射比與調(diào)制的乘積設(shè)置為等于或大于下限值(2.8)的值，則可以獲得具有雙層結(jié)構(gòu)的相變型光記錄介質(zhì)。
這是因?yàn)槿绻谟涗浿竺總€(gè)記錄結(jié)構(gòu)層100與200的高反射部分的反射比與調(diào)制的乘積(R×M)、即由拾取器從相變型光記錄介質(zhì)讀取的信號(hào)的S/N比得到改進(jìn)，如圖7所示，并且當(dāng)反射比與調(diào)制的乘積(R×M)變?yōu)?.8時(shí)，達(dá)到了可能再現(xiàn)的水平。
同時(shí)，在盤具有雙層結(jié)構(gòu)、并且使用紅色LD(對(duì)應(yīng)于DVD的波長)的情況下，如果能量密度低，則必須在記錄介質(zhì)側(cè)上產(chǎn)生快速冷卻結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)楫?dāng)記錄時(shí)，不能達(dá)到快速冷卻，這與使用藍(lán)色波長以及NA大(NA＝0.85)的情況不同。但是，在雙層結(jié)構(gòu)的情況下，因?yàn)榕艧釋?的透射率必須為40％到50％，所以難于形成象單層介質(zhì)那樣的足夠的金屬排熱層。
可以在常規(guī)單層介質(zhì)中形成厚度為100nm的Al合金或者Ag合金(包括純Ag)，但是由于DVD紅色波長的透射，無法形成厚度為5nm到10nm的Al合金或者Ag合金，并且因此熱輻射不足。
因此，本發(fā)明人考慮、研究并且發(fā)現(xiàn)了除非選擇大大超過正常記錄線性速度的合成物，如圖8所示，否則無法形成對(duì)應(yīng)于記錄線性速度的非晶體。具體地，發(fā)現(xiàn)了通過設(shè)置記錄線性速度為等于或高于大約15m/sec的值(其超過2.4x的正常記錄線性速度(9.2m/sec))，抖動(dòng)變好。
在諸如常規(guī)單層介質(zhì)(DVD+RW 4x、8x)等介質(zhì)(其中反射層的薄膜厚度可以等于或大于100nm)中，可以容易地形成非晶體，這是因?yàn)槠錇榭焖倮鋮s結(jié)構(gòu)。由此，速度比記錄以及再現(xiàn)特性的速度快幾m/sec的記錄層可以獲得良好的記錄與再現(xiàn)特性。但是，因?yàn)殡p層RW介質(zhì)的光入射側(cè)上的層結(jié)構(gòu)為半透明的，所以形成快速冷卻結(jié)構(gòu)比單層介質(zhì)要困難的多。由此，因?yàn)殡y于在晶體狀態(tài)下形成非晶體，所以必須增加記錄層自身的轉(zhuǎn)換速度到大約1.5倍記錄線性速度。
此處，在解釋測量轉(zhuǎn)換線性速度的方法時(shí)，通過向初始化之后的介質(zhì)施加DC擦除功率，測量晶體電平(RF信號(hào)電平)。用于DC擦除的功率比用于記錄的擦除功率的充分大。在DVD的情況下，輻射15mW的DC功率。除非相對(duì)于記錄線性設(shè)置介質(zhì)的轉(zhuǎn)換線性速度，否則無法形成非晶體。因?yàn)橐话汶y于形成非晶體，所以調(diào)制低于單層介質(zhì)的調(diào)制，并且調(diào)制(M)＝(RF(晶體)-RF(非晶體))/RF最大達(dá)到大約0.45。
另外，反射比大約為單層介質(zhì)的反射比的三分之一，其大約為6％，并且反射比(R)與調(diào)制(M)的乘積為低反射介質(zhì)的性能之一。另外，在雙層介質(zhì)中，兩層的反射比相互不等，并且為7％與5％，并且兩層的總體反射比為12％到15％，并且反射比的平均值大約為6.57％。作為介質(zhì)，反射比為5％到10％。即如圖7所示的反射比(R)與調(diào)制(M)的乘積所示，用于記錄與再現(xiàn)的系統(tǒng)的SN從RXM的值大約為2.8的點(diǎn)處迅速得到改進(jìn)。
作為確定介質(zhì)性能的指標(biāo)，通過將反射比(R)與調(diào)制(M)的乘積乘以再現(xiàn)功率(Pr)而獲得的值作為系統(tǒng)是有效的。這是因?yàn)槿绻佻F(xiàn)光具有與常規(guī)光相同的功率，則RXM大約為常規(guī)單層介質(zhì)的25％，這是因?yàn)榉瓷浔却蠹s為三分之一(在雙層中為6％，在單層中為18％)，并且調(diào)制大約為四分之三(在雙層中為0.45，在單層中大于0.6)。通過增加再現(xiàn)光功率，可以提高調(diào)制幅度的絕對(duì)水平。
在雙層結(jié)構(gòu)的情況下，因?yàn)樵诠馊肷鋫?cè)上的透射率為45％到50％，如圖9所示，所以即使輻射功率翻倍的光，薄膜也不會(huì)退化。再現(xiàn)光依賴于記錄薄膜與層結(jié)構(gòu)，并且因?yàn)榭梢垣@得再現(xiàn)光可以對(duì)其具有高功率的介質(zhì)的晶體與非晶體之間的差異，所以可以提高系統(tǒng)的SN比。
當(dāng)轉(zhuǎn)換線性速度被改變?yōu)?3m/sec、14m/sec、15m/sec、16m/sec、以及17m/sec時(shí)，Sb/(Sb+Te)比被分別設(shè)置為0.68、0.69、0.70、0.71，并且其余為Ge 4％。當(dāng)以為L0A結(jié)構(gòu)的層結(jié)構(gòu)(不同于記錄層合成)制造介質(zhì)時(shí)，在2.4x的記錄線性速度的情況下，在大約為15m/sec的轉(zhuǎn)換線性速度上，抖動(dòng)最好。另外，即使當(dāng)利用1.3mW(在1x上)、2mW(在2.4x上)的再現(xiàn)光在任意組分中進(jìn)行一百萬次再現(xiàn)時(shí)，抖動(dòng)的退化也在1％內(nèi)。發(fā)現(xiàn)了再現(xiàn)光功率越高，系統(tǒng)越好，并且1x上的Pr XRXM為1.2mW(±0.1mW)X 2.9％＝3.48，其大約為極限。
圖10為顯示當(dāng)進(jìn)行跟蹤時(shí)的DPD信號(hào)(相位差信號(hào)(ΔT/Tw))的值的圖示。作為試驗(yàn)的結(jié)果，雖然省略了圖示，但是發(fā)現(xiàn)當(dāng)DPD信號(hào)的值等于或大于0.3時(shí)可以進(jìn)行DPD跟蹤。
應(yīng)該注意雖然在當(dāng)前實(shí)施例中只改變了L0層200的薄膜沉積條件，但是通過改變L1層的薄膜沉積條件，以將每個(gè)記錄結(jié)構(gòu)層的高反射部分的反射比與調(diào)制的乘積設(shè)置為等于或大于下限值(2.8)的值，可以獲得具有雙層結(jié)構(gòu)的相變型光記錄介質(zhì)。
現(xiàn)在描述上述相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)方法。
圖11為可以再現(xiàn)根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)的光盤裝置的方框圖。圖11所示的光盤裝置包括主軸馬達(dá)11，用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)光盤55；光拾取設(shè)備42；激光控制電路43；編碼器44；馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器45；再現(xiàn)信號(hào)處理電路46；伺服控制器47；緩沖RAM 48；緩沖器管理器49；主機(jī)計(jì)算機(jī)56的接口50；ROM 51；閃存52，作為存儲(chǔ)部件；CPU 53；RAM 54等等。應(yīng)該注意圖11中的箭頭不是顯示組件的連接關(guān)系，而是指示代表性信號(hào)與信息的流動(dòng)。
光拾取設(shè)備42包括半導(dǎo)體激光器，其發(fā)射波長大約660nm的激光；光學(xué)系統(tǒng)，其將從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光束引導(dǎo)到光盤55的記錄表面，并且還將由記錄表面反射的返回光束引導(dǎo)到預(yù)定的受光位置；光接收器，位于受光位置以接收返回光束；以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(聚焦致動(dòng)器、跟蹤致動(dòng)器、以及搜尋馬達(dá)，其未在圖中顯示)。光接收器輸出對(duì)應(yīng)于所接收的光量的電流(電流信號(hào))到再現(xiàn)信號(hào)處理電路46。
再現(xiàn)信號(hào)處理電路46將為光拾取設(shè)備42輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并且根據(jù)電壓信號(hào)檢測搖擺信號(hào)、再現(xiàn)信號(hào)、以及伺服信號(hào)(聚焦誤差信號(hào)、軌道誤差信號(hào))。然后，再現(xiàn)信號(hào)處理電路46從搖擺信號(hào)中提取地址信息與同步信號(hào)等等。此處所提取的地址信息被輸出到CPU 53，并且同步信號(hào)被輸出到編碼器44。另外，再現(xiàn)信號(hào)處理電路46對(duì)再現(xiàn)信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)處理，此后通過緩沖器管理器49將再現(xiàn)信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖RAM 48中。另外，再現(xiàn)信號(hào)處理電路46輸出伺服信號(hào)到伺服控制器47。應(yīng)該注意再現(xiàn)信號(hào)處理電路46根據(jù)來自CPU 53的指令，設(shè)置對(duì)應(yīng)于光盤55的類型的伺服參數(shù)(例如信號(hào)電平調(diào)整增益等等)。
伺服控制器47根據(jù)伺服信號(hào)，生成用于控制光拾取設(shè)備42的控制信號(hào)，并且輸出該控制信號(hào)到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器45。緩沖器管理器49管理到緩沖RAM 48的數(shù)據(jù)的輸入與輸出，并且當(dāng)所累積的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，緩沖器管理器49發(fā)送通知給CPU 53。
根據(jù)來自CPU 53的指令，編碼器44通過緩沖器管理器49檢索在緩沖RAM 48中累積的數(shù)據(jù)，并且向該數(shù)據(jù)添加糾錯(cuò)碼以產(chǎn)生用于光盤55的寫入數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)CPU 53的指令，編碼器44與來自再現(xiàn)信號(hào)處理電路46的同步信號(hào)同步地輸出寫入數(shù)據(jù)到激光控制電路43。
激光控制電路43根據(jù)來自編碼器44的寫入數(shù)據(jù)，控制從光拾取設(shè)備42輸出的激光。接口50為與主機(jī)(例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、后端DVD視頻記錄器)56的雙向通信接口，并且符合諸如ATAPI(AT附接分組接口、SCSI(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口))等標(biāo)準(zhǔn)接口。
ROM 51存儲(chǔ)程序，包含鑒別由CPU 53可讀取的代碼描述的光盤類型的程序(此后稱為“盤鑒別程序”)。閃存52為非易失存儲(chǔ)器，其維護(hù)所記錄的內(nèi)容(即使斷電也如此)，并且可以由CPU 53讀取或者寫入。CPU 53根據(jù)上述在ROM 51中存儲(chǔ)的程序，控制每個(gè)部件的操作，并且在RAM 34中暫時(shí)存儲(chǔ)控制所需的數(shù)據(jù)。
應(yīng)該注意當(dāng)接通光盤設(shè)備40的電源時(shí)，上述在ROM 51中存儲(chǔ)的程序被載入CPU 53的主存儲(chǔ)器(在圖中未顯示)。另外，光盤設(shè)備40能夠訪問例如只再現(xiàn)型DVD、可記錄DVD±R、以及可再寫DVD±RW。
圖12為利用根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選AGC方法的電路圖。
來自光拾取設(shè)備42(PU 42)的信號(hào)VA、VB、VC、以及VD由可變增益放大器(VGA)66任意乘以增益。增益Ginpd可以根據(jù)來自CPU 53的指令設(shè)置，并且可以由INPDG控制信號(hào)設(shè)置。
對(duì)于聚焦誤差信號(hào)，由FE計(jì)算電路61進(jìn)行運(yùn)算FE＝Ginpd×[(A+C)-(B+D)]。對(duì)于軌道誤差信號(hào)，由TE計(jì)算電路62進(jìn)行運(yùn)算TE＝Ginpd×[(B+C)-(A+D)]。對(duì)于SUM信號(hào)，由求和計(jì)算電路63進(jìn)行運(yùn)算SUM＝Ginpd×(A+B+C+D)。規(guī)格化電路包括AGCCNT電路64與VCA 65。設(shè)置每個(gè)VCA 65的增益(VCA增益)使得輸入到AGCCNT電路64的SUM信號(hào)等于特定值，此處為0.5V。當(dāng)SUM信號(hào)的電平為0.25V時(shí)，VCA增益為四倍。當(dāng)SUM信號(hào)的電平為0.5V時(shí)，VCA增益為兩倍。當(dāng)SUM信號(hào)的電平為0.1V時(shí)，VCA增益為一倍。即，TE信號(hào)與FE信號(hào)乘以G＝1/SUM。
對(duì)于TE信號(hào)與FE信號(hào)的每個(gè)VCA 65的增益由GAIN＝1/SUM表示，并且此時(shí)如下地進(jìn)行TE信號(hào)與FE信號(hào)的AGC運(yùn)算。
FEn＝[(A+C)-(B+D)]/(A+B+C+D)TEn＝[(B+C)-(A+D)]/(A+B+C+D)雖然每個(gè)VCA 65的增益范圍覆蓋了從0.7到5.6倍的范圍(-3dB到+15dB)，但是實(shí)際上希望使用+6dB作為中心。因此，需要作的是設(shè)置INPDG使得VGA 66的增益變得等于+6dB。實(shí)際上VGA 66的增益范圍也覆蓋了從0.7到5.6倍的范圍(-3dB到+15dB)。
當(dāng)將光盤55裝入驅(qū)動(dòng)器中時(shí)，接通LD，并且進(jìn)行聚焦搜索以上下移動(dòng)PU 42的物鏡。圖13顯示此時(shí)的SUM信號(hào)與MIRR信號(hào)。SUM信號(hào)的峰值由圖12所示的峰值保持電路輸出作為MIRR信號(hào)。SUM信號(hào)的峰值對(duì)應(yīng)于PU 42的光點(diǎn)聚焦在盤表面上、并且檢測光盤55的鏡面表面電平的情況。
MIRR信號(hào)的電平由CPU 53與AD轉(zhuǎn)換器(在圖中未顯示)讀取，以知道該電平。如果該電平為1.0V，則由CPU 53計(jì)算設(shè)置值0.5/1V＝0.5＝-6dB，并且將其設(shè)置為INPDG。此時(shí)，因?yàn)閬碜訮U 42的輸出由VGA 66的INPDG乘以0.5，所以SUM信號(hào)當(dāng)進(jìn)行聚焦時(shí)必然為0.5V，其原來為1V。由此，此時(shí)的VCA 65的AGC增益必然為1/0.5V＝2＝6dB的中心。
順便提及，如果未設(shè)置INPDG(在0dB處未改變)，則因?yàn)镾UM信號(hào)保持在1V處未變，所以VCA 65的AGC增益為1/1V＝0dB，這不是所希望的，因?yàn)槠浣咏趯?shí)際AGC范圍的下限。
來自光拾取設(shè)備42的再現(xiàn)光束的功率大約為0.7mV。在該條件下，例如，具有80％的反射比的只再現(xiàn)型DVD的MIRR電平為0.7V。由此，CPU 53計(jì)算設(shè)置值0.5/0.7V＝0.7(對(duì)應(yīng)于-3dB)，并且將其設(shè)置為INPDG。此時(shí)，因?yàn)镻U 42的輸出由VGA 66的INPDG乘以0.7，所以SUM信號(hào)當(dāng)進(jìn)行聚焦時(shí)變?yōu)榈扔?.5V。由此，VCA 65的AGC增益變?yōu)?/0.5V＝2＝6dB的中心(對(duì)應(yīng)于6dB)，由此展示了良好的伺服性能。
具有例如5％的反射比的雙層結(jié)構(gòu)DVD±RW的MIRR電平為0.045V，由此CPU 53計(jì)算設(shè)置值0.5/0.045V＝11(對(duì)應(yīng)于21dB)。但是，該值超過了12dB，其為VGA 66的實(shí)際AGC范圍的上限。由此，將來自光拾取設(shè)備42的再現(xiàn)光束的功率設(shè)置為大約1.4mV，其為常規(guī)值的兩倍。此時(shí)，具有例如5％的反射比的雙層結(jié)構(gòu)DVD±RW的MIRR電平為0.09V。由此CPU 53計(jì)算設(shè)置值0.5/0.09V＝5.6(對(duì)應(yīng)于15dB)，并且將其設(shè)置為INPDG。此時(shí)，因?yàn)镻U 42的輸出由VGA 66的INPDG乘以5.6，所以SUM信號(hào)當(dāng)進(jìn)行聚焦時(shí)變?yōu)榈扔?.5V。由此，VCA 65的AGC增益變?yōu)?/0.5V＝2＝6dB的中心(對(duì)應(yīng)于6dB)，由此展示了良好的伺服性能。
雖然提到了LD功率大約為0.7mV，但是LD功率的實(shí)際值可以在0.5到0.9mV的范圍內(nèi)，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器的控制精確度波動(dòng)大約±30％，包含初始設(shè)置精確度。類似地，當(dāng)LD功率大約為1.4mV時(shí)，LD功率的實(shí)際值可以為1.0到1.8mV。即，將來自光拾取設(shè)備42的再現(xiàn)光束的功率設(shè)置為大約1.4Mv(其為常規(guī)值的兩倍)意味著將功率設(shè)置為1.0到1.8mV。
現(xiàn)在參照圖14描述常規(guī)焦點(diǎn)拉進(jìn)方法。在接通LD、并且通過進(jìn)行聚焦搜索而上下移動(dòng)PU 42的物鏡之后，獲得圖14所示的FE信號(hào)(聚焦信號(hào))。該信號(hào)用于聚焦于第一記錄結(jié)構(gòu)層100或者第二記錄結(jié)構(gòu)層200之上。但是，因?yàn)樵诟采w基底12的表面上生成信號(hào)，所以只有當(dāng)SUM信號(hào)等于或者高于門限值時(shí)，才拉進(jìn)焦點(diǎn)，以防止在覆蓋基底12的表面處錯(cuò)誤地拉進(jìn)焦點(diǎn)。但是，在雙層結(jié)構(gòu)DVD±RW(其反射比大約為可記錄雙層DVD±R的三分之一)的情況下，可以從覆蓋基底12的表面生成具有與由第一記錄結(jié)構(gòu)層100及第二記錄結(jié)構(gòu)層200生成的電平相同的電平的SUM信號(hào)，如圖15所示。由此，不能設(shè)置防止在覆蓋基底12的表面處拉進(jìn)焦點(diǎn)的門限值。由此，在從第一記錄結(jié)構(gòu)層100向第二記錄結(jié)構(gòu)層200移動(dòng)的方向上，進(jìn)行焦點(diǎn)的拉進(jìn)。
另外，如果從光拾取設(shè)備42的物鏡出來的光束的焦點(diǎn)(圖12中所示)位于第一記錄層4的基底1側(cè)之上、即超過第一記錄層4，則焦點(diǎn)的拉進(jìn)可以較快。
應(yīng)該注意根據(jù)本當(dāng)前實(shí)施例，提供了一種處理器可讀的記錄介質(zhì)，其存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述再現(xiàn)方法的程序，以及一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述再現(xiàn)方法的計(jì)算機(jī)可讀的再現(xiàn)程序。
現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)。
圖16為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)的橫斷面的圖示。在圖16中，與圖2所示相同的部分有相同的附圖標(biāo)記，并且省略其描述。
除所添加的界面層13與第六保護(hù)層14之外，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)具有與上述的根據(jù)第一實(shí)施例的相變型光記錄介質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。
界面層13配備在反射層2與第一保護(hù)層3之間，并且由TiC·TiO2構(gòu)成。第六保護(hù)層14配備在第五保護(hù)層與覆蓋基底12之間，并且由IZO構(gòu)成。
本發(fā)明不限于具體公開的實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行變化與修改。
本發(fā)明基于2005年6月6日提交的日本優(yōu)先權(quán)申請第2005-166268號(hào)、2005年6月6日提交的日本優(yōu)先權(quán)申請第2005-166269號(hào)、2005年11月30日提交的日本優(yōu)先權(quán)申請第2005-347375號(hào)、以及2006年1月27日提交的日本優(yōu)先權(quán)申請第2006-01973號(hào)，其全部內(nèi)容通過引用融入本文。
權(quán)利要求
1.一種在其中形成有兩個(gè)記錄層的相變型光記錄介質(zhì)，其中高反射部分的反射比與記錄之后的調(diào)制的乘積被設(shè)置為等于或高于用于再現(xiàn)的下限值的值。
2.如權(quán)利要求1所述的相變型光記錄介質(zhì)，其中所述乘積被設(shè)置為等于或高于2.8。
3.如權(quán)利要求1所述的相變型光記錄介質(zhì)，其中所述記錄層的每一個(gè)的記錄凹槽以螺旋方式或者同心方式形成，并且所述相變型光記錄介質(zhì)的反射比為4％到10％。
4.如權(quán)利要求1所述的相變型光記錄介質(zhì)，其中記錄之后的調(diào)制為0.4到0.65。
5.如權(quán)利要求1所述的相變型光記錄介質(zhì)，其中當(dāng)相位差信號(hào)等于或大于0.3時(shí)，進(jìn)行跟蹤。
6.如權(quán)利要求1所述的相變型光記錄介質(zhì)，其中基底的凹槽的深度為200到300，軌道間距為0.64μm到0.8μm，并且在半值寬度處凹槽寬度為0.18μm到0.3μm。
7.一種至少具有在基底上依次形成的第一記錄結(jié)構(gòu)層、樹脂中間層、第二記錄結(jié)構(gòu)層、以及覆蓋基底的多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)方法，包括設(shè)置用于可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第一功率高于用于只再現(xiàn)型相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第二功率；以及利用第一功率，再現(xiàn)在所述第一與第記錄結(jié)構(gòu)層上記錄的、所述用于可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的信息。
8.如權(quán)利要求7所述的再現(xiàn)方法，其中所述第一功率被設(shè)置為從1.0mW到1.8mW的范圍之內(nèi)的值。
9.如權(quán)利要求7所述的再現(xiàn)方法，其中在光拾取設(shè)備物鏡的從所述第一記錄結(jié)構(gòu)層到所述第二記錄結(jié)構(gòu)層的移動(dòng)方向上，進(jìn)行焦點(diǎn)的拉進(jìn)。
10.如權(quán)利要求7所述的再現(xiàn)方法，其中設(shè)置光拾取設(shè)備物鏡的聚焦操作的開始位置，使得從該物鏡出來的光束的焦點(diǎn)超過所述第一記錄結(jié)構(gòu)層的第一記錄層。
11.一種至少具有在基底上依次形成的第一記錄結(jié)構(gòu)層、樹脂中間層、第二記錄結(jié)構(gòu)層、以及覆蓋基底的多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)裝置，包含控制器，用于設(shè)置用于可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第一功率高于用于只再現(xiàn)型相變型光記錄介質(zhì)的再現(xiàn)光束的第二功率；以及光拾取器，用于將所述具有第一功率的再現(xiàn)光束輻射到所述可再寫多層相變型光記錄介質(zhì)之上，以再現(xiàn)在所述第一與第二記錄結(jié)構(gòu)層上記錄的信息。
12.如權(quán)利要求11所述的再現(xiàn)裝置，其中所述第一功率被設(shè)置為從1.0mW到1.8mW的范圍之內(nèi)的值。
13.如權(quán)利要求11所述的再現(xiàn)裝置，其中所述光拾取設(shè)備在其中配備的物鏡的從所述第一記錄結(jié)構(gòu)層到所述第二記錄結(jié)構(gòu)層的移動(dòng)方向上，進(jìn)行焦點(diǎn)的拉進(jìn)。
14.如權(quán)利要求11所述的再現(xiàn)裝置，其中所述控制器設(shè)置所述光拾取設(shè)備的物鏡的聚焦操作的開始位置，使得從該物鏡出來的光束的焦點(diǎn)超過所述第一記錄結(jié)構(gòu)層的第一記錄層。
15.一種處理器可讀記錄介質(zhì)，存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求7所述的再現(xiàn)方法的程序。
16.一種計(jì)算機(jī)可讀再現(xiàn)程序，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求7所述的再現(xiàn)方法。
全文摘要
一種雙層結(jié)構(gòu)相變型光記錄介質(zhì)，包括基底(1)、反射層(2)、第一保護(hù)層(3)、第一記錄層(4)、第二保護(hù)層(5)、樹脂中間層(6)、第三保護(hù)層(7)、由Cu或者Cu合金層構(gòu)成的排熱層(8)、第四保護(hù)層(9)、第二記錄層(10)、第五保護(hù)層(11)、以及覆蓋基底(12)。高反射部分的反射比與記錄之后的調(diào)制的乘積為等于或高于用于再現(xiàn)的下限值的值。
文檔編號(hào)G11B7/243GK101019178SQ20068000083
公開日2007年8月15日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者篠塚道明, 真貝勝, 關(guān)口洋義, 日比野榮子, 加藤將紀(jì), 山田勝幸, 中山昌彥 申請人:株式會(huì)社理光