Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Aufzeichnungsmediums vom Phasenänderungstyp, umfassend ein Aufzeichnungsmaterial in einer Aufzeichnungsschicht davon, welches Aufzeichnungsmaterial in der Lage ist, Veränderungen in der Phase davon durch die Aufbringung eines Laserstrahls darauf zu verursachen, wodurch Information darin aufgezeichnet, wiedergegeben und überschrieben wird.

Herkömmlicher Weise ist ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp, welches Phasenänderungen zwischen einer kristallinen Phase und einer amorphen Phase oder zwischen einer kristallinen Phase und einer anderen kristallinen Phase verwendet, als eines derjenigen optischen Aufzeichnungsmedien bekannt, welche in der Lage sind, durch die Aufbringung von elektromagnetischen Wellen darauf, wie eines Laserstrahls, Information aufzuzeichnen, wiederzugeben und zu löschen. Diese Art von einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp ermöglicht das Überschreiben von Information durch das Aufbringen eines einzigen Laserstrahls darauf, obwohl es schwierig ist, eine solche Überschreibung in einem magneto-optischen Speicher durch die Aufbringung eines einzigen Laserstrahls unter Verwendung eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums durchzuführen. Ein optisches System eines Laufwerkes für das optische Informationsaufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp kann einfacher als dasjenige für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium konstruiert sein, so dass Forschung und Entwicklung von Aufzeichnungsmedien dieser Art in den letzten Jahren aktiv durchgeführt wurden.

Wie in US-A-3 530 441 offenbart wird, werden herkömmlicher Weise die so genannten Legierungen auf Chalcogenbasis, wie Ge-Te, Ge-Te-Se, Ge-Te-S, Ge-Se-Sb, Ge-As-Se, In-Te, Se-Te und Se-As als Aufzeichnungsmaterialien für das optische Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp verwendet. Außerdem wird vorgeschlagen, der vorstehend erwähnten Legierung auf Basis von Ge-Te das Element Au zuzusetzen, um die Stabilität des Aufzeichnungsmaterials und auch dessen Kristallisationsgrad zu erhöhen, wie in JP-A-61-219692 offenbart wird. Weiterhin wird der Zusatz von Sn und Au zu der Legierung auf Basis von Ge-Te, beziehungsweise der Zusatz von Pd zu derselben, für die gleichen Zwecke wie vorstehend erwähnt in JP-A-61-270190 und 62-19490 vorgeschlagen. Weiterhin werden Aufzeichnungsmaterialien, umfassend eine Mischung von Ge, Te, Se und Sb und eine Mischung von Ge, Te und Sb, deren jede eine in Atomprozenten von jedem Konstitutionselement des Aufzeichnungsmaterials ausgedrückte spezifischen Zusammensetzung aufweist, in JP-A-62-73438 und 63-228433 für die Verbesserung der Aufzeichnungs- und Wiederholtlöschungseigenschaften des erhaltenen Aufzeichnungsmediums offenbart.

Jedoch erfüllen keine der vorstehend erwähnten herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmedien vom Phasenänderungstyp alle Anforderungen für das wiederbeschreibbare optische Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp. Wichtigste in den herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmedien vom Phasenänderungstyp zu verbessernde Punkte sind insbesondere das Verbessern der Aufzeichnungsempfindlichkeit und Löschempfindlichkeit und das Verhindern der Abnahme der Löschbarkeit im Verlauf des Überschreibvorgangs, welche durch die ungelöscht verbleibenden Abschnitte verursacht wird.

Für die vorstehend erwähnten Verbesserungen wird ein Aufzeichnungsmaterial vom Mischphasentyp, umfassend Ag, In, Sb und Te als Konstitutionselemente, wie in US-A-5156693 und in JP-A-3-240590, 4-78031, 4-232779 und 5-345478 offenbart, vorgeschlagen. Ein solches Aufzeichnungsmaterial vom Mischphasentyp kann die nötige Aufzeichnungs- und Löschempfindlichkeiten für das Licht mit einer Peak-Energie von 12 mW oder weniger und hervorragende Löschbarkeit aufweisen, so dass es wirksam ist, wenn es in einer Aufzeichnungsschicht für Markierungskanten-Aufzeichnung verwendet wird. Jedoch sind herkömmliche, die Aufzeichnungsmaterialien auf Grundlage von Ag-In-Sb-Te verwendende optische Aufzeichnungsmedien noch unzureichend im Hinblick auf die Lagerstabilität und die Wiederholungszuverlässigkeit.

Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums mit hervorragendem C/N-Verhältnis, hoher Löschbarkeit und hohen Empfindlichkeiten, minimalem Jitter und ausreichender Lagerstabilität und Wiederholungszuverlässigkeit bereitzustellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel erreicht durch ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Aufzeichnungsmediums, umfassend eine Aufzeichnungsschicht, die in der Lage ist, durch Nutzung von Änderungen der Phase eines Aufzeichnungsmaterials in der Aufzeichnungsschicht Information aufzuzeichnen und zu löschen,

wobei die Aufzeichnungsschicht als Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb umfasst, wobei die jeweiligen Atom-Prozente &agr;, &bgr;, &ggr; und &dgr; davon in der Beziehung stehen:

0 < &agr; ≤ 30; 0 < &bgr; ≤ 30; 10 ≤ &ggr; ≤ 50; 10 ≤ &dgr; ≤ 80; &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; = 100; und &agr; – &ggr;/2 ≤ –8

oder alternativ die Aufzeichnungsschicht als Konstitutionselemente Ag, In, Te, Sb und Stickstoff- und/oder Sauerstoffatome umfasst, wobei die jeweiligen Atom-Prozente &agr;, &bgr;, &ggr;, &dgr; und &egr; davon (&egr; stellt die gesamten Atom-Prozente von Stickstoff- und/oder Sauerstoffatomen dar) in der Beziehung stehen:

0 < &agr; ≤ 30, 0 < &bgr; ≤ 30, 9 ≤ &ggr; ≤ 50, 9 ≤ &dgr; ≤ 80, 0 < &egr; ≤ 5, &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; + &egr; = 100, &agr; – &ggr;/2 ≤ –8

wobei das Verfahren den Schritt umfasst von:

Erzeugen der Aufzeichnungsschicht in einer Sputterkammer durch Sputtern unter Verwendung eines Sputtertargets, umfassend eine Verbindung oder Mischung, die als Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb umfasst, wobei die jeweiligen Atom-Prozente &agr;, &bgr;, &ggr; und &dgr; davon in der Beziehung stehen

2 < &agr; ≤ 30; 3 < &bgr; ≤ 30; 10 ≤ &ggr; ≤ 50; 15 ≤ &dgr; ≤ 83; und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; = 100;

in einem Gas umfassend Argongas und 0 bis 15 Mol-% Stickstoffgas.

Unter dem Aspekt der Struktur des optischen Aufzeichnungsmediums ist es bevorzugt, dass das vorstehend erwähnte optische Aufzeichnungsmedium ein Polycarbonatsubstrat, eine erste Schutzschicht, die vorstehend erwähnte Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht, eine reflektierende Wärmeabfuhrschicht und eine UV-härtende Harzschicht umfasst, welche in dieser Reihenfolge übereinander gelegt sind.

Überdies ist es in dem vorstehend erwähnten optischen Aufzeichnungsmedium bevorzugt, dass die erste und die zweite Schutzschicht das gleiche Material verwenden, wobei die Summe der thermischen Spannung und der tatsächlichen Spannung von jeder Schutzschicht mindestens 150 MPa beträgt. Ferner ist es bevorzugt, dass die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht mindestens 200 MPa beträgt.

Außerdem kann die vorstehend erwähnte Aufzeichnungsschicht ein Nitrid und/oder Oxid umfassen, das mindestens eines der Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb umfasst; oder ein Stickstoffatom, und sie kann ferner ein Element umfassen, das in der Lage ist, in Verbindung mit irgendeinem der Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb eine Legierung oder eine Verbindung zu bilden.

In dem vorstehend erwähnten Verfahren zum Herstellen des Aufzeichnungsmediums ist es bevorzugt, dass vor dem Sputtervorgang der Rückdruck in den Bereich von 3 × 10^–7 bis 5 × 10^–6 Torr eingestellt wird.

Ferner ist es bevorzugt, dass nach dem Sputtervorgang ein Gas, enthaltend Stickstoffgas mit einer Konzentration höher als die Konzentration von Stickstoff in dem während des Sputtervorgangs verwendeten Gas, in die Sputterkammer eingeführt wird.

Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und von vielen der damit verbundenen Vorteile wird leicht erhalten, wenn diese durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Einzelheiten in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen in Erwägung gezogen wird, wobei:

1(a), 1(b) und 1(c) Schaubilder sind, welche die Archivfestigkeit, die Lagerfähigkeit beziehungsweise die Überschreibungs-Lagerfähigkeit der erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmedien vom Phasenänderungstyp, umfassend ein Aufzeichnungsmaterial auf Basis von Ag-In-Te-Sb, zeigen.

2 ein Schaubild ist, welches die Abhängigkeit der anfänglichen Geschwindigkeit der Qualitätsminderung der Überschreibungs-Lagerfähigkeit des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums von der Zusammensetzung von dessen Aufzeichnungsschicht zeigt.

3(a) und 3(b) schematische Querschnittsansichten eines optischen Aufzeichnungsmediums sind, zur Erklärung der Entstehung eines großen Gradienten der Zugspannung in der Aufzeichnungsschicht, wenn ein Laserstrahl darauf aufgebracht wird, um Information darin aufzuzeichnen.

4 ein Schaubild zur Erklärung der Beziehung zwischen der Spannung einer Schutzschicht des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums und der Anzahl der möglichen Wiederholungen der Überschreibvorgänge ist.

5 ein Schaubild zur Erklärung der Beziehung zwischen der Dicke einer ein Aufzeichnungsmaterial auf Grundlage von Ag-In-Te-Sb umfassenden Aufzeichnungsschicht und der Streckspannung der Aufzeichnungsschicht ist.

6 ein Schaubild ist, welches die Scheibenmerkmale einer Aufzeichnungsschicht eines erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums zeigt, wobei die Aufzeichnungsschicht aus einem Sputtertarget gefertigt wurde, das mit dem den Wärmebehandlungsschritt beinhaltenden Verfahren hergestellt wurde.

7 ein Schaubild ist, welches die Scheibenmerkmale einer Aufzeichnungsschicht eines erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums zeigt, wobei die Aufzeichnungsschicht aus einem Sputtertarget gefertigt wurde, das mit dem den Wärmebehandlungsschritt nicht beinhaltenden Verfahren hergestellt wurde.

8 ein Schaubild ist, welches die Überschreibungsmerkmale eines erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums zeigt, dessen Aufzeichnungsschicht aus einem Sputtertarget gefertigt wurde, das AgInTe₂ umfasst, welches Kristallite mit einer Teilchengröße von 50 nm (500 Å) bildet.

9 ein Schaubild zur Erklärung der Beziehung zwischen dem vor dem Sputtervorgang angelegten Rückdruck und dem C/N-Verhältnis einer Aufzeichnungsschicht des erhaltenen erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums ist.

Um ein erfindungsgemäßes optisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, kann ein Sputtertarget zum Anfertigen einer Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden. Das Sputtertarget umfasst eine Verbindung oder Mischung, die als Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb umfasst, wobei die jeweiligen Atom-Prozente (Atom.-%) &agr;, &bgr;, &ggr; und &dgr; davon in der Beziehung stehen 2 ≤ &agr; ≤ 30; 3 ≤ &bgr; ≤ 30; 10 ≤ &ggr; ≤ 50; 15 ≤ &dgr; ≤ 83; und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; = 100.

Es ist bevorzugt, dass die vorstehend erwähnte Verbindung oder Mischung zur Verwendung in dem Target Sb und AgInTe₂ mit einer stöchiometrischen Zusammensetzung und/oder einer beinahe stöchiometrischen Zusammensetzung mit einer Chalcopyrit-Struktur umfasst. Überdies ist es bevorzugt, dass das vorstehend erwähnte AgInTe₂ mit einer stöchiometrischen Zusammensetzung und/oder einer beinahe stöchiometrischen Zusammensetzung mit einer Chalcopyrit-Struktur Kristallite mit einer Teilchengröße (d) von 45 nm (450 Å) oder weniger bildet.

Um das vorstehend erwähnte Target zum Sputtern zu erhalten, werden die Elemente Ag, In und Te gemischt, um eine Mischung zu bilden, die Mischung der Elemente Ag, In und Te wird bei 600°C oder mehr geschmolzen, schnell abgekühlt, um einen festen Brocken herzustellen, und pulverisiert, um fein verteilte Teilchen herzustellen. Die derart hergestellten fein verteilten Teilchen werden mit Sb gemischt, und die Mischung aus den fein verteilten Teilchen und Sb wird gesintert. Alternativ werden die Elemente Ag, In, Te und Sb gemischt, um eine Mischung zu bilden, die Mischung der Elemente Ag, In und Te wird bei 600°C oder mehr geschmolzen, schnell abgekühlt und pulverisiert, und dann werden die derart erhaltenen fein verteilten Teilchen gesintert.

In jedem Fall ist es vorteilhaft, die vorstehend erwähnte Mischung, das heißt, die Mischung aus den fein verteilten Teilchen der Elemente Ag, In und Te und von Sb oder die Mischung der fein verteilten Teilchen aus den Elementen Ag, In, Te und Sb vor dem Sinterschritt einer Wärmebehandlung zu unterwerfen. Die Wärmebehandlung kann bei einer Temperatur nicht höher als der Schmelzpunkt der Mischung, vorzugsweise in einem Bereich von 200 bis 450°C, bevorzugter 300 bis 400°C und noch bevorzugter bei etwa 350°C, das heißt der Temperatur niedriger als die Sinterungstemperatur der Mischung, durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmedium umfasst eine Aufzeichnungsschicht, die in der Lage ist, durch Nutzung von Änderungen der Phase eines Aufzeichnungsmaterials in der Aufzeichnungsschicht Information aufzuzeichnen und zu löschen, wobei die Aufzeichnungsschicht als Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb umfasst, wobei die jeweiligen Atom-Prozente &agr;, &bgr;, &ggr; und &dgr; davon in der Beziehung 0 < &agr; ≤ 30, 0 < &bgr; ≤ 30, 10 ≤ &ggr; ≤ 50, 10 ≤ &dgr; ≤ 80 und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; = 100 stehen.

Die Aufzeichnungsschicht des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums kann als Konstitutionselemente Ag, In, Te, Sb und Stickstoff- und/oder Sauerstoffatome umfassen, wobei die jeweiligen Atom-Prozente &agr;, &bgr;, &ggr;, &dgr; und &egr; davon in der Beziehung 0 < &agr; ≤ 30, 0 < &bgr; ≤ 30, 9 ≤ &ggr; ≤ 50, 9 ≤ &dgr; ≤ 80, 0 < &egr; ≤ 5 und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; + &egr; = 100 stehen, wobei &egr; die gesamten Atom-Prozente von Stickstoff- und/oder Sauerstoffatomen darstellt. Das heißt, es ist erwünscht, dass die Aufzeichnungsschicht ein Nitrid und/oder Oxid, umfassend mindestens eines der Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb, oder ein Stickstoffatom umfasst. Ein solches Nitrid und/oder Oxid oder ein Stickstoffatom kann die Grenzen von Kristallen in der Aufzeichnungsschicht oder die Zwischenschichten zwischen der Aufzeichnungsschicht und den später zu beschreibenden ersten und zweiten Schutzschicht bilden.

Um hervorragende Scheibenmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums zu erhaltenen, ist es bevorzugt, dass die jeweiligen Atom-Prozente &agr;, &bgr;, &ggr; und &dgr; der Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb zur Verwendung in dem vorstehend erwähnten Sputtertarget zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht in der Beziehung 2 ≤ &agr; ≤ 27, 5 ≤ &bgr; ≤ 28, 13 ≤ &ggr; ≤ 45, 20 ≤ &dgr; ≤ 75 und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; = 100 stehen, bevorzugter 2 ≤ &agr; ≤ 25, 8 ≤ &bgr; ≤ 25, 15 ≤ &ggr; ≤ 40, 25 ≤ &dgr; ≤ 65 und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; = 100. Im Hinblick auf die Materialien zur Verwendung in den Schichten außer der Aufzeichnungsschicht, die das Aufzeichnungsmedium bilden, zum Beispiel einer Schutzschicht und einer Refelexionsschicht und die Dicke dieser Schichten kann die geeignetste Zusammensetzung des Targets zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht so festgelegt werden, dass eine gewünschte Lineargeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums und eine gewünschte Markierungslänge erhalten werden.

Wie vorstehend erwähnt, ist es zu bevorzugen, dass die Verbindung oder Mischung zur Verwendung in dem Sputtertarget der vorliegenden Erfindung Sb und AgInTe₂mit einer stöchiometrischen Zusammensetzung und/oder einer beinahe stöchiometrischen Zusammensetzung mit einer Chalcopyrit-Struktur umfasst. Wenn die Aufzeichnungsschicht in einem dünnen Film durch Sputtern unter Verwendung des vorstehend erwähnte Targets abgeschieden wird, kann in der Aufzeichnungsschicht eine gemischte Phase erhalten werden, das heißt, eine kristalline Phase, die AgSbTe₂ und eine amorphe In-Sb-Phase umfasst, indem die Aufzeichnungsschicht zur Initialisierung einer geeigneten Wärmebehandlung unterworfen wird. Wegen des Vorhandenseins einer solchen gemischten Phase in der Aufzeichnungsschicht kann ein optisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, das in der Lage ist, hohe Löschbarkeit und wiederholte Durchführbarkeit des Aufzeichnungsvorgangs und des Löschvorgangs durch Anwendung niedriger Energie aufzuweisen.

Die Teilchengröße der Kristallite von AgInTe₂ mit einer stöchiometrischen Zusammensetzung und/oder einer beinahe stöchiometrischen Zusammensetzung mit einer Chalcopyrit-Struktur zur Verwendung in dem Sputtertarget kann zum Beispiel aus der Breite eines Hauptpeaks, der aus der Röntgenbeugung des pulverisierten Targets erhalten wird, berechnet werden. Wenn zum Beispiel Cu für die Röntgenquelle verwendet wird und &lgr; etwa 0,154 nm (1,54 Å) beträgt, ist die Breite eines Hauptpeaks etwa 24,1°. Es ist notwendig, dass die Breite des Peaks unter Bezugnahme auf den Hauptpeak einer Bezugsprobe mit einer ausreichend großen Teilchengröße korrigiert wird. In dem Fall, wo die Teilchengröße der AgInTe₂-Kristallite in dem Sputtertarget 45 nm (450 Å) oder weniger beträgt, ist es möglich, die vorstehend erwähnte Aufzeichnungsschicht mit gemischter Phase zu erhalten, die in der Lage ist, stabile Aufzeichnungs- und Löschvorgänge durchzuführen, so lange die Aufzeichnungsschicht nach der Herstellung der Aufzeichnungsschicht der angemessenen Wärmebehandlung unterworfen wird.

Wenn die Aufzeichnungsschicht von einem optischen Aufzeichnungsmedium durch Sputtern unter Verwendung des vorstehend erwähnten Targets der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, ist es wünschenswert, dass der vor dem Sputterschritt aufgebrachte Rückdruck (p) in dem Bereich von 3 × 10^–7 Torr ≤ (p) ≤ 5 × 10^–6 Torr eingestellt wird. Wenn der Rückdruck (p) so eingestellt wird, dass er die Beziehung von 3 × 10^–7 Torr ≤ (p) ≤ 5 × 10^–6 Torr erfüllt, kann die eine Mischung von AgInTe₂ und Sb umfassende amorphe Phase durch eine Wärmebehandlung leicht zu der gemischten Phase aus der kristallinen Phase von AgSbTe₂ und der amorphen In-Sb-Phase in der Aufzeichnungsschicht verändert werden.

Wenn überdies die Aufzeichnungsschicht des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums durch Sputtern unter Verwendung des vorstehend erwähnten Sputtertargets erzeugt wird, ist es bevorzugt, dass Argongas mit Stickstoffgas bei einer Konzentration von 0 bis 15 Mol-% in einer Sputterkammer gemischt wird. Je nach der Menge von Stickstoff in dem Gas kann die Zusammensetzung der erhaltenen Aufzeichnungsschicht eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Aufzeichnungsschicht an eine vorbestimmte Lineargeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums, die gewünschte Schichtstruktur des Aufzeichnungsmediums, und die gewünschten Betriebsbedingungen des Aufzeichnungsmediums angepasst werden. Durch die Verwendung eines Mischgases aus Stickstoffgas und Argongas im Verlauf des Sputterns wird die Zuverlässigkeit der Aufzeichnung und der Löschungswiederholung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums verbessert. Das vorher durch Mischen von Stickstoffgas und Argongas in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis erhaltene Gas kann in die Sputterkammer eingeführt werden, oder es werden die Gase mit Strömungsgeschwindigkeiten von dem Stickstoffgas und dem Argongas in die Sputterkammer eingeführt, die jeweils so gesteuert sind, dass ein gewünschtes Molverhältnis erhalten wird.

Ferner ist es vorteilhaft, dass nach dem Sputtervorgang ein Gas, enthaltend Stickstoffgas mit einer Konzentration höher als die Konzentration von Stickstoff in dem während des Sputtervorgangs verwendeten Gas, in die Sputterkammer eingeführt wird.

Als die elektromagnetischen Wellen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, die zur Initialisierung der hergestellten Aufzeichnungsschicht und zur Durchführung der Vorgänge der Aufzeichnung, Wiedergabe und Löschung verwendet werden, können Laserstrahlen, Elektronenstrahlen, Röntgenstrahlen, Ultraviolettstrahlen, sichtbare Strahlen, Infrarotstrahlen und Mikrowellen verwendet werden. Insbesondere ist der Halbleiterlaserstrahl am besten als die elektromagnetische Welle zur Verwendung bei der Durchführung der Vorgänge der Aufzeichnung, Wiedergabe und Löschung verwendbar, weil ein System zum Antrieb des optischen Aufzeichnungsmediums kompakt gemacht werden kann.

Die Dicke der durch Verwendung des vorstehend erwähnten Sputtertargets mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung abgeschiedenen Aufzeichnungsschicht liegt vorzugsweise in dem Bereich von 8 bis 500 nm (80 bis 5000 Å), bevorzugter in dem Bereich von 15 bis 100 nm (150 bis 1000 Å). Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht in dem Bereich von 8 bis 500 nm (80 bis 5000 Å) liegt, kann eine ausreichende Fähigkeit der Aufzeichnungsschicht zur Lichtabsorption beibehalten werden, und die Phasenänderung kann gleichmäßig und schnell in der Aufzeichnungsschicht stattfinden.

Das ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial auf Grundlage von Ag-In-Sb-Te umfassende optische Aufzeichnungsmedium ist den herkömmlichen Aufzeichnungsmedien im Hinblick auf (1) die Lagerfähigkeit und (2) die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung überlegen.

Durch Verwendung von vier Arten von optischen Aufzeichnungsmedien Nr. 1 bis Nr. IV wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde das Qualitätsminderungs-Verhalten der erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmedien untersucht, um die Lagerfähigkeit unter den folgenden Aspekten zu bewerten:

• (1) Archivfestigkeit: die Lagerfähigkeit eines aufgezeichneten Signals bei Lagerung bei 80°C und 85% r.F. im Hinblick auf die Auslesbarkeit danach.
• (2) Lagereigenschaften: die Lagerfähigkeit eines nicht aufgezeichneten Abschnitts, das heißt, eines initialisierten Abschnitts, bei Lagerung bei 80°C und 85% r.F. im Hinblick auf die Aufzeichenbarkeit danach.
• (3) Überschreibungs-Lagereigenschaften: die Lagerfähigkeit eines Abschnitts mit einem aufgezeichneten Signal, bei Lagerung bei 80°C und 85% r.F. im Hinblick auf die Überschreibbarkeit danach.

Um spezifischer zu sein, wurde die in einer Bewertung in einer solchen Weise ausgeführt, dass die Lineargeschwindigkeit von jedem optischen Aufzeichnungsmedium auf 1,2 m/sec eingestellt wurde und die Überschreib-Frequenz auf 0,72 MHz/0,20 Mhz eingestellt wurde.

Das Qualitätsminderungs-Verhalten bei Lagerung der vorstehenden, das Aufzeichnungsmaterial auf Grundlage von Ag-In-Sb-Te umfassenden optischen Aufzeichnungsmedien wird in 1(a) bis 1(c) gezeigt.

1(a), 1(b) und 1(c) sind Schaubilder, welches jeweils die Archivfestigkeit, die Lagereigenschaften und die Überschreibungs-Lagereigenschaften der erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmedien vom Phasenänderungstyp Nr. I, II und III zeigen, die jedes das Aufzeichnungsmaterial auf Grundlage von Ag-In-Sb-Te umfassen.

Wie aus dem In 1(c) gezeigten Schaubild ersichtlich ist, werden die Überschreibungs-Lagereigenschaften des Aufzeichnungsmediums Nr. III verschlechtert, wenn es 200 Stunden lang bei 80°C und 85% r.F. gelagert wird. Auf diese Verschlechterung wird als eine anfängliche Qualitätsminderung Bezug genommen. Ferner verschlechterte sich das Aufzeichnungsmedium Nr. I im Hinblick auf die Archivfestigkeit der in 1(a) gezeigten Aufzeichnungsmedien, wenn es etwa 1000 Stunden lang bei 80°C und 85% r.F. gelagert wurde. Auf diese Qualitätsminderung wird als Qualitätsminderung der mittleren Phase Bezug genommen. Insbesondere die anfängliche Qualitätsminderung der Überschreibungs-Lagereigenschaften wird als das wichtigste Problem betrachtet, das zu lösen ist.

Es wurde durch die Analyse bestätigt, dass die anfängliche Qualitätsminderung der Überschreibungs-Lagereigenschaften sich aus der Erscheinung ergibt, dass einige Abschnitte in der Aufzeichnungsschicht nicht vollständig amorph gemacht werden können, wenn das Aufzeichnungsmedium unter den Bedingungen der hohen Temperatur von 80°C und der hohen Feuchtigkeit von 85% r.F. gelagert wird.

Überdies wurde auch bestätigt, dass die Qualitätsminderungs-Geschwindigkeit der anfänglichen Qualitätsminderung im Hinblick auf die Überschreibungs-Lagereigenschaften von der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmediums abhängt. Wenn wie in 2 gezeigt die Atomprozentsätze &agr; von Ag und &ggr; von Te in der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht in der Beziehung &agr; – &ggr;/2 ≤ –8 stehen, kann die anfängliche Qualitätsminderungs-Geschwindigkeit im Hinblick auf die Überschreibungs-Lagereigenschaften wirkungsvoll verringert werden. Die anfängliche Qualitätsminderungs-Geschwindigkeit wird durch eine Zunahme des Jitters eines Aufzeichnungssignals pro Stunde Lagerzeit ausgedrückt. Im Hinblick auf die anfängliche Qualitätsminderung der Überschreibungs-Lagereigenschaften besteht keine schlagende Abhängigkeit von der Dicke der Aufzeichnungsschicht, dem Material zur Verwendung in der zweiten Schutzschicht und dem Material zur Verwendung in der reflektierende Wärmeabfuhrschicht.

Die Wiederholungs-Zuverlässigkeit des optischen Aufzeichnungsmediums vom Phasenänderungstyp auf Grundlage von Ag-In-Sb-Te wird nun in Einzelheiten erklärt.

Die Wiederholungseigenschaften des vorstehend erwähnten optischen Aufzeichnungsmediums wurden untersucht, indem der Zustand der Aufzeichnungsschicht unter Verwendung eines Elektronenmikroskops vom Transmissionstyp beobachtet wurde und Elektronenbeugung durchgeführt wurde, nachdem Überschreibungsvorgänge wiederholt durchgeführt worden waren. Als ein Ergebnis wurden eine Entstehung von Hohlräumen und Auftrennung der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht erkannt.

Die Entstehung von Hohlräumen und die Auftrennung der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht sind nicht voneinander trennbare Erscheinungen. Ein Teil, aus dem ein Konstitutionselement der Aufzeichnungsschicht heraus bewegt wurde, wird als ein Hohlraum erkannt, und die Wegbewegung der Elemente verursacht die Auftrennung der Aufzeichnungsschicht. Mit anderen Worten wird die Qualitätsminderung der Überschreibungs-Wiederholungseigenschaften durch die Fortbewegung der Konstitutionselemente der Aufzeichnungsschicht verursacht. Gemäß dem Bericht von C. Herring, J. Appl. Physics., 21,437 (1950) wird angenommen, dass die Bewegung der Konstitutionselemente der Aufzeichnungsschicht durch einen in der Aufzeichnungsschicht erzeugten Gradienten der Zugspannung verursacht wird.

Die Bewegung der Konstitutionselemente der Aufzeichnungsschicht wird jetzt unter Bezugnahme auf 3(a) und 3(b) erklärt werden.

In einem optischen Aufzeichnungsmedium wie in 3(a) und 3(b) gezeigt, sind eine erste Schutzschicht 13, eine Aufzeichnungsschicht 15, eine zweite Schutzschicht 17 nacheinander auf einem Substrat 11 übereinander gelegt.

In 3(b) ist ein Teil der Aufzeichnungsschicht 15 durch das Aufbringen eines Laserstrahls 21 zusammengeschmolzen, um Information darin aufzuzeichnen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zugspannung an dem geschmolzen Teil praktisch verloren, während die Zugspannung (S) von etwa +200 MPa an einem ungeschmolzenen Bereich anliegt, so dass in der Aufzeichnungsschicht 15 ein großer Gradient der Zugspannung erzeugt wird. Die Elemente 19, welche die Aufzeichnungsschicht 15 bilden, werden daher angetrieben, sich in dem geschmolzenen Bereich in den Richtungen der Pfeile zu bewegen, wie in 3(b) gezeigt. In 3(a) wird der Laserstrahl für den Aufzeichungsvorgang nicht auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht, so dass die Zugspannung (S) von etwa +200 MPa gleichmäßig an der Aufzeichnungsschicht 15 anliegt und in der Aufzeichnungsschicht 15 kein Gradient der Zugspannung erzeugt wird.

Die in der Aufzeichnungsschicht 15 erzeugte Zugspannung wird durch die gesamte Summe aus der thermischen Spannung und der wirklichen Spannung, insbesondere der Kompressionsspannung, der ersten Schutzschicht 13 und der zweiten Schutzschicht 17 bestimmt. Daher kann der Gradient der Zugspannung in der Aufzeichnungsschicht 15 vermindert werden, indem die thermische Spannung und die Kompressionsspannung der ersten Schutzschicht 13 und der zweiten Schutzschicht 17 verringert werden.

4 ist ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen der Anzahl der wiederholten Überschreibungsvorgänge und der Summe aus der thermischen Spannung und der wirklichen Spannung der ersten Schutzschicht des optischen Aufzeichnungsmediums zeigt. Wie aus dem in 4 gezeigten Schaubild zu ersehen ist, ist es zu bevorzugen, dass die Summe aus der thermischen Spannung und der wirklichen Spannung der Schutzschicht –150 MPa oder mehr ist, um die Überschreibungsvorgänge 2000 Mal oder öfter durchzuführen, und dass die Summe dieser Spannungen der Schutzschicht –100 MPa oder mehr ist, um die Überschreibungsvorgänge 10000 Mal oder öfter durchzuführen.

Wenn die in der Aufzeichnungsschicht erzeugte Zugspannung deren Streckgrenze übersteigt, werden in der Aufzeichnungsschicht Hohlräume erzeugt und die Aufzeichnungsschicht wird aufgeschnitten. Daher ist es notwendig, dass die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht größer ist als die in der Aufzeichnungsschicht erzeugte Zugspannung.

5 ist ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen der Dicke der Aufzeichnungsschicht auf Grundlage von Ag-In-Te-Sb und deren Streckgrenze zeigt. Die in der Aufzeichnungsschicht auf Grundlage von Ag-In-Te-Sb erzeugte Zugspannung liegt in dem Bereich von 150 bis 250 MPa, so dass es bevorzugt ist, dass die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht 200 MPa oder mehr beträgt, bevorzugter 250 MPa oder mehr. Um eine derartige Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht auf Grundlage von Ag-In-Te-Sb zur erhalten, kann die Dicke der Aufzeichnungsschicht auf Grundlage von Ag-In-Te-Sb zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung auf 50 nm oder weniger eingestellt werden, vorzugsweise 30 nm oder weniger, wie aus dem in 5 gezeigten Schaubild zu ersehen ist.

Die Entstehung von Hohlräumen in der Aufzeichnungsschicht während der wiederholten Überschreibungsvorgänge wird in dem Fall erhöht, wo die Materialien für die erste Schutzschicht von denjenigen für die zweite Schutzschicht verschieden sind. Wenn die Materialien für die erste und die zweite Schutzschicht verschieden sind, werden die Benetzbarkeiten der ersten und der zweiten Schutzschicht durch das Aufzeichnungsmaterial unterschiedlich, wenn das Aufzeichnungsmaterial durch das Aufbringen des Laserstrahls in dem Überschreibungsvorgang geschmolzen wird.

Als ein Ergebnis bewegt sich das geschmolzene Aufzeichnungsmaterial in der Aufzeichnungsschicht zu der Grenzschicht zwischen der Aufzeichnungsschicht und der einen Schutzschicht mit der besseren Benetzbarkeit, wodurch die Hohlräume an der Grenzschicht zwischen der Aufzeichnungsschicht und der anderen Schutzschicht mit schlechterer Benetzbarkeit erzeugt werden. Die Entstehung der Hohlräume hat die Verschlechterung der Überschreibungs-Wiederholungseigenschaften des Aufzeichnungsmediums zur Folge. Daher können die Überschreibungs-Wiederholungseigenschaften des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums verbessert werden, indem für die erste und die zweite Schutzschicht das gleiche Material verwendet wird.

Wenn die Wärmeleitfähigkeit der ersten Schutzschicht von derjenigen der zweiten Schutzschicht verschieden ist, wird eine Verteilung der thermischen Spannung erzeugt. Dies ist auch der Grund für die Bewegung des Aufzeichnungsmaterials in der Aufzeichnungsschicht. Unter dem Gesichtspunkt der Wärmeleitfähigkeit ist es erwünscht, für die erste und die zweite Schutzschicht das gleiche Material zu verwenden.

Wie in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung 4-78031 beschrieben, wird in einem Aufzeichnungsmaterial auf Grundlage von Ag-In-Te-Sb eine aus AgSbTe₂ und einer In-Sb-Phase zusammengesetzte Mischphasenstruktur erzeugt. Wenn optische Aufzeichnung durchgeführt wird, finden Phasenänderungen des AgSbTe₂ zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand statt. In diesem Fall beträgt die Teilchengröße der Kristallite von AgSbTe₂ etwa 10 nm. In einer solchen Mischphasenstruktur ist die Menge der Konstitutionselemente des Aufzeichnungsmaterials, welche sich in der Aufzeichnungsschicht bewegen, an der Grenzfläche der gemischten Phasen vorherrschend und nimmt zu, wenn der in der Aufzeichnungsschicht erzeugte Gradient der Zugspannung zunimmt.

Die Bewegung der Konstitutionselemente des Aufzeichnungsmaterials in der Aufzeichnungsschicht kann auch verhindert werden, indem diese Elemente im Verlauf ihrer Bewegung eingefangen werden. Um spezifischer zu sein, können ein Kohlenstoffatom, ein Stickstoffatom und ein Sauerstoffatom, welche vierwertig, dreiwertig beziehungsweise zweiwertig sind, die sich in der Aufzeichnungsschicht bewegenden Konstitutionselemente des Aufzeichnungsmaterials einfangen. Überdies ist der Zusatz von Elementen wie Al, Ga, Se, Ge, Pd und Pb zu der Aufzeichnungsschicht wirksam, weil sie in Kombination mit irgendeinem der Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb eine Legierung oder Verbindung bilden können.

Wie vorstehend erklärt, ist es um hohe Lagerungsfähigkeit des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmedium zu gewährleisten bevorzugt, dass die jeweiligen Atom-Prozente &agr;, &bgr;, &ggr; und &dgr; der Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb zur Verwendung in der Aufzeichnungsschicht in der Beziehung 0 < &agr; ≤ 30, 0 < &bgr; ≤ 30, 10 ≤ &ggr; ≤ 50, 10 ≤ &dgr; ≤ 80, &agr; – &ggr;/2 ≤ –8 und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; + &egr; = 100 stehen.

Wie vorstehend erwähnt, kann die Aufzeichnungsschicht des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums ferner ein Element wie C, N, O, Al, Ga, Se, Ge, Pd oder Pb umfassen. Für die Zugabe der Elemente C, N und O zu der Aufzeichnungsschicht können CH₄, N₂, NH₃, NO₂ und N₂O verwendet werden.

In der vorliegenden Erfindung sind Glas, keramische Materialien und Harze als die Materialien für das Substrat des optischen Aufzeichnungsmediums verwendbar. Unter den Gesichtspunkten der Herstellungskosten und der Formbarkeit ist insbesondere das Harzsubstrat vorteilhaft. Beispiele des Harzes zur Verwendung in dem Substrat des Aufzeichnungsmediums beinhalten Polycarbonatharz, Epoxyharz, Polystyrolharz, Acrylnitril-Styrol-Copolymerharz, Polyethylenharz und Polymethylmethacrylatharz. Von diesen Harzen ist das Polycarbonatharz wegen seiner guten Verarbeitbarkeit und guten optischen Eigenschaften am bevorzugtesten. Das Substrat kann in der Form einer Scheibe, Karte oder Folie hergestellt werden. Die Dicke des Substrates kann beliebig aus 1,2 mm, 0,6 mm, 0,3 mm und so weiter ausgewählt werden. Ein dünneres Substrat ist erwünscht, weil das Auftreten des Übersprechphänomens von der Schräge des Substrates abhängt. Wenn jedoch die Schwierigkeit der Erzeugung der auf dem Substrat übereinander gelegten Schichten und die Ausbeute des Aufzeichnungsmediums in Betracht gezogen werden, beträgt die bevorzugteste Dicke des Substrates 0,6 mm.

Die erste und die zweite Schutzschicht zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können durch Sputtern, Ionengalvanisieren, Vakuumabscheidung oder mit dem plasmachemischen Dampfabscheidungs-Verfahren bereitgestellt werden.

Spezifische Beispiele von dem Material zur Verwendung in den ersten und zweiten Schutzschichten sind Metalloxide wie SiO, SiO₂, ZnO, SnO₂, Al₂O₃, TiO₂, In₂O₃, MgO und ZrO₂; Nitride wie Si₃N₄, AlN, TiN, BN und ZrN; Sulfide wie ZnS, In₂S_{3 und} TaS₄; Carbide wie SiC, TaC₄, B₄C, WC, TiC und ZrC; Kohlenstoff mit einer Diamantstruktur; und Mischungen davon

Es ist bevorzugt, dass die Dicke der ersten Schutzschicht in dem Bereich von 50 bis 500 nm, bevorzugter im Bereich von 100 bis 300 nm und noch bevorzugter im Bereich von 120 bis 250 nm liegt. Es ist bevorzugt, dass die Dicke der zweiten Schutzschicht in dem Bereich von 5 bis 300 nm, bevorzugter im Bereich von 10 bis 50 nm liegt.

Wenn die erste und die zweite Schutzschicht durch Sputtern bereitgestellt werden, kann die Spannung von beiden Schutzschichten durch den Druck und die elektrische Energie im Verlauf des Sputtervorgangs und den Abstand zwischen dem Substrat und dem Target zur Herstellung von jeder Schutzschicht gesteuert werden. Im Allgemeinen kann die Spannung der erhaltenen Schutzschicht vermindert werden, wenn sie unter solchen Bedingungen durch Sputtern erzeugt werden, dass der Druck erhöht wird, die elektrische Plasma-Energie erniedrigt wird und der Abstand zwischen dem Substrat und dem Target erhöht wird. Überdies kann die Spannung der Schutzschichten erniedrigt werden, indem für jede Schutzschicht ein Verbundmaterial verwendet wird.

Die reflektierende Wärmeabfuhrschicht ist nicht immer notwendig, die Bereitstellung dieser Schicht ist aber wünschenswert, weil die während der Aufzeichnungs- und/oder Löschvorgänge übermäßig angesammelte thermische Energie durch die reflektierende Wärmeabfuhrschicht abgeführt werden kann, wodurch die thermische Beschädigung, die dem Aufzeichnungsmedium selbst widerfährt, verringert wird.

Beispiele des Materials für die reflektierende Wärmeabfuhrschicht beinhalten Metalle wie Al, Ag und Au. Überdies können den vorstehend erwähnten Materialien Elemente wie Ti, Cr und Si zugesetzt werden. Die reflektierende Wärmeabfuhrschicht kann durch Sputtern, Ionengalvanisierung, Vakuumabscheidung oder plasmachemische Dampfabscheidung bereitgestellt werden.

Andere Merkmale dieser Erfindung werden im Verlauf der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen ersichtlich werden, die zur Veranschaulichung der Erfindung geboten werden und nicht als diese beschränkend gedacht sind.

Eine 200 nm dicke erste Schutzschicht aus ZnS·SiO₂ wurde auf einem Polycarbonat-Substrat von 1,2 mm Dicke mit Führungsrillen mit einer Breite von etwa 0,5 &mgr;m und einer Tiefe von etwa 60 nm (600 Å) bereitgestellt. Auf der ersten Schutzschicht wurde eine Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von 25 nm (250 Å) durch Sputtern unter Verwendung eines Targets, wie in Tabelle 2 gezeigt, erzeugt. Ferner wurden nacheinander auf der Aufzeichnungsschicht eine 30 nm dicke zweite Schutzschicht aus ZnS·SiO₂, eine 100 nm (1000 Å) dicke reflektierende Wärmeabfuhrschicht, umfassend eine Aluminiumlegierung, und eine UV-härtbare Harzschicht mit einer Dicke von 5 &mgr;m nacheinander auf der Aufzeichnungsschicht übereinander gelegt.

Tabelle 2 zeigt die Zusammensetzung eines Sputtertargets zum Herstellen jeder Aufzeichnungsschicht, welches Sb und die Verbindung AgInTe₂ mit einer stöchiometrischen Zusammensetzung und/oder annähernd stöchiometrischen Zusammensetzung mit einer Chalcopyrit-Struktur umfasst; und die Zusammensetzung der erhaltenen Aufzeichnungsschicht.

Die Aufzeichnungsschicht wurde auf der ersten Schutzschicht durch Sputtern unter solchen Bedingungen erzeugt, dass der vor dem Sputtervorgang angelegte Rückdruck auf 9 × 10^–7 Torr eingestellt wurde und dann durch Einführen von Argongas in die Sputterkammer während des Sputtervorgangs auf 4 × 10^–3 Torr eingestellt wurde und die Radiofrequenz-Energie auf 40 W eingestellt wurde.

Auf diese Weise wurden scheibenförmige optische Aufzeichnungsmedien Nr. 1 bis 16 gemäß der vorliegenden Erfindung und zum Vergleich dienende scheibenförmige optische Aufzeichnungsmedien Nr. 1 bis 8 angefertigt.

Unter Verwendung von jedem der vorstehend erwähnten optischen Aufzeichnungsmedien Nr. 1 bis 16 gemäß der vorliegenden Erfindung und der zum Vergleich dienenden optischen Aufzeichnungsmedien Nr. 1 bis 8 wurden die Aufzeichnungsmerkmale bewertet, indem eine Markierung mit einer Länge von etwa 1 &mgr;m aufgezeichnet wurde, und dann wurden die Löscheigenschaften bewertet, indem die vorstehend erwähnte Markierung mit einer Markierung einer Länge von etwa 3 &mgr;m überschrieben wurde. Diese Bewertungen wurden in einer solchen Weise ausgeführt, dass jedes Aufzeichnungsmedium mit einer solchen Lineargeschwindigkeit gedreht wurde, dass ein optimales C/N-Verhältnis erhalten wurde, ein Halbleiter-Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 780 nm wurde für die Aufzeichnungs- und Überschreibungsvorgänge verwendet und es wurde eine Objektivlinse der numerischen Apertur (NA) von 0,5 verwendet.

Als ein Ergebnis der vorstehend erwähnten Bewertungen wurden die Scheibenmerkmale von jedem Aufzeichnungsmedium gemäß der folgenden Skala benotet:

• Niveau 3: hervorragende Scheibenmerkmale.
• C/N ≥ 55 dB, und Löschbarkeit (Ers, erasability) ≤ –35 dB
• Niveau 2 : gute Scheibenmerkmale.
• 55 > C/N ≥ 45 dB, und (Ers) ≥ –25 dB
• Niveau 1 : schlechte Scheibenmerkmale.
• C/N < 45 dB, und (Ers) > –25 dB

Die Ergebnisse der Scheibenmerkmale werden ebenfalls in Tabelle 2 gezeigt.

Wie aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen ersehen werden kann, sind die Scheibenmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums zufrieden stellend, wenn das Sputtertarget zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht als Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb umfasst, wobei die jeweiligen Atom-Prozente in der Beziehung 2 ≤ &agr; < 30, 3 ≤ &bgr; ≤ 30, 10 ≤ &ggr; ≤ 50, 15 ≤ &dgr; ≤ 83 und &agr; + &bgr; + &ggr; + &dgr; = 100 stehen.

Der Ablauf zur Fertigung des scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 3 in Beispiel 3 wurde wiederholt, außer dass in Beispiel 17, Beispiel 18 beziehungsweise Vergleichsbeispiel 9 Stickstoffgas mit Konzentrationen von 3,0, 15,0 beziehungsweise 20,0 Mol-% dem Argongas in der Sputterkammer zugesetzt wurde, wenn die Aufzeichnungsschicht durch Sputtern auf der ersten wärmebeständigen Schutzschicht erzeugt wurde.

Auf diese Weise wurden die scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmedien Nr. 17 und 18 gemäß der vorliegenden Erfindung und ein zum Vergleich dienendes scheibenförmiges optisches Aufzeichnungsmedium Nr. 9 fabriziert.

Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzung von jeder der derart erhaltenen Aufzeichnungsschichten, ausgedrückt als Atomprozente von jedem Element.

Unter angemessenen Aufzeichnungsbedingungen wurde jedes der optischen Aufzeichnungsmedien Nr. 3, 17 und 18 gemäß der vorliegenden Erfindung und das zum Vergleich dienende optische Aufzeichnungsmedium Nr. 9 wiederholt dem Überschreibungsvorgang unterworfen. In dem Überschreibungsvorgang wurden die Aufzeichnungs- und Überschreibungsfrequenzen so eingestellt, dass eine Markierung mit einer Länge von etwa 1 &mgr;m und eine Markierung mit einer Länge von etwa 3 &mgr;m alternierend überschrieben wurden. Dann wurde die maximale Anzahl der wiederholten Überschreibungsvorgänge erhalten.

Die Ergebnisse werden ebenfalls in Tabelle 3 gezeigt.

Wie aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, sind die Wiederholtüberschreibungs-Eigenschaften des optischen Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zufrieden stellend, wenn die Konzentration des Stickstoffgases in der Sputterkammer im Laufe der Erzeugung der Aufzeichnungsschicht durch Sputtern 15 Mol-% oder weniger beträgt.

Das in Beispiel 5 verwendete Sputtertarget zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht wurde hergestellt, indem die Konstitutionselemente zusammen geschmolzen wurden, um eine geschmolzene Mischung herzustellen, die geschmolzene Mischung schnell abgekühlt wurde, um einen festen Brocken herzustellen, der feste Brocken pulverisiert wurde, um fein verteilte Teilchen herzustellen, und die fein verteilten Teilchen gesintert wurden.

Der Ablauf zur Herstellung des scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 5 in Beispiel 5 wurde wiederholt, außer dass das Verfahren zum Herstellen des Targets zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmediums Nr. 5 in Beispiel 5 in einer solchen Weise modifiziert wurde, dass der Wärmebehandlungsschritt vor dem Sinterschritt hinzugefügt wurde. Auf diese Weise wurde ein scheibenförmiges Aufzeichnungsmedium 5a gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten.

Die Überschreibungsmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums 5a wurde mit denjenigen des optischen Aufzeichnungsmediums 5 verglichen, indem der Überschreibungsvorgang bei einer Lineargeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums von 5 m/sec durchgeführt wurde.

6 ist ein Schaubild, welches die Überschreibungsmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 5a zeigt, dessen Aufzeichnungsschicht unter Verwendung des Targets fabriziert wurde, das mit dem Verfahren beinhaltend den Wärmebehandlungsschritt vor dem Sinterschritt hergestellt wurde.

Im Gegensatz hierzu ist 7 ein Schaubild, welches die Überschreibungsmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 5 zeigt, dessen Aufzeichnungsschicht unter Verwendung des Targets fabriziert wurde, das mit dem Verfahren hergestellt wurde, das den Wärmebehandlungsschritt vor dem Sinterschritt nicht beinhaltet.

Als ein Ergebnis ist das optische Aufzeichnungsmedium 5a dem Aufzeichnungsmedium 5 im Hinblick auf die Scheibenmerkmale, wie dem C/N-Verhältnis und der Löschbarkeit und der Ansprechempfindlichkeit beim Überschreiben, überlegen.

Es wurde bestätigt, dass jedes der in den Beispielen 1 bis 16 zum Fabrizieren der Aufzeichnungsschicht verwendeten Sputtertargets AgInTe₂ umfasst, das Kristallite mit einer Teilchengröße von 45 nm (450 Å) bildet.

Der Ablauf zur Herstellung des scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 9 in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass das Target zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmediums Nr. 9 in Beispiel 9 durch ein Target mit der gleichen Zusammensetzung wie das in Beispiel 9 verwendete Target ersetzt wurde, wobei die Teilchengröße der Kristallite von AgInTe₂ auf 50 nm (500 Å) eingestellt wurde. Auf diese Weise wurde ein scheibenförmiges Aufzeichnungsmedium 9a gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten.

Die Überschreibungsmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums 9a wurde mit denjenigen des optischen Aufzeichnungsmediums 9 verglichen, indem der Überschreibvorgang bei einer Lineargeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums von 2 m/sec durchgeführt wurde.

8 ist ein Schaubild, welches die Überschreibungsmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 9a zeigt.

Als ein Ergebnis ist das optische Aufzeichnungsmedium 9 dem Aufzeichnungsmedium 9a im Hinblick auf die Scheibenmerkmale, wie dem C/N-Verhältnis und der Löschbarkeit und der Ansprechempfindlichkeit beim Überschreiben, überlegen.

Die Konstitutionselemente Ag, In, Te und Sb zur Verwendung in einem Target mit der gleichen Zusammensetzung wie das in Beispiel 5 verwendete Target wurden bei 600°C oder mehr zusammen geschmolzen, und die geschmolzene Mischung wurde schnell abgekühlt und pulverisiert. Danach wurden die erhaltenen fein verteilten Teilchen gesintert. Auf diese Weise wurde ein Sputtertarget gemäß der vorliegenden Erfindung zum Fabrizieren einer Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums erhalten.

Der Ablauf zur Herstellung des vorstehend erwähnten Targets wurde wiederholt, außer dass die Mischung der Konstitutionselemente bei 580°C zusammen geschmolzen wurde, so dass ein Vergleichstarget hergestellt wurde.

Unter Verwendung der vorstehend erwähnten zwei Arten von Targets wurden die scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmedien Nr. 5b und 5c in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 fabriziert.

Die so erhaltenen scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmedien Nr. 5b und 5c wurden miteinander verglichen. Als ein Ergebnis waren die Aufzeichnungs- und Löschmerkmale des optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 5b besser als diejenigen des optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 5c.

Auf einem Polycarbonat-Substrat von 1,2 mm Dicke wurden eine 200 nm dicke erste Schutzschicht aus ZnS·SiO₂, eine Aufzeichnungsschicht mit der Zusammensetzung Ag₈In₁₁Sb₄₇Te₃₄ mit einer Dicke von 20 nm, eine zweite Schutzschicht aus ZnS·SiO₂ mit einer Dicke von 20 nm und eine reflektierende Wärmeabfuhrschicht, umfassend eine Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 100 nm, nacheinander mit dem Sputterverfahren bereitgestellt, und ferner wurde eine UV-härtbare Harzschicht mit einer Dicke von 4 &mgr;m durch das Schleuderbeschichtungsverfahren auf der reflektierenden Wärmeabfuhrschicht bereitgestellt.

Bei der Erzeugung der ersten und zweiten Schutzschicht wurde der Reaktionsdruck auf 0,008 Torr eingestellt und die Plasmaenergie wurde auf 1,0 kW eingestellt, um die Spannung von jeder Schutzschicht auf –130 MPa zu regeln.

Überdies wurde die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht so eingestellt, dass sie die Beziehung &agr; – &ggr;/2 = –9 erfüllt. Die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht war 270 MPa.

Auf diese Weise wurde ein scheibenförmiges optisches Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp Nr. 22 gemäß der vorliegenden Erfindung fabriziert.

Sodann wurden die Lagerstabilität und die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des Aufzeichnungsmediums Nr. 22 geprüft. Um spezifischer zu sein, wurden die Bewertungen der Archivfestigkeit, der Lagerungseigenschaften und der Überschreibungs-Lagereigenschaften des Aufzeichnungsmediums Nr. 22 in einer solchen Weise durchgeführt, dass das optische Aufzeichnungsmedium Nr. 22 nach Lagerung bei 80°C und 85% r.F. mit einer Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/sec gedreht wurde und die Überschreibungsfrequenz auf 0,72 Mhz/0,20 Mhz eingestellt wurde.

Die Lagerungslebensdauer des Aufzeichnungsmediums Nr. 22 im Hinblick auf jeden der vorstehend erwähnten Bewertungspunkte wird durch eine maximale Lagerungszeit ausgedrückt, nach welcher Aufzeichnung durchgeführt werden kann, ohne dass der Jitter 1&sgr; 35 ns übersteigt.

Die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 22 wird durch die maximale Anzahl der wiederholten Überschreibungsvorgänge ausgedrückt, in welchen der Jitter 1&sgr; 35 ns nicht überstieg.

Als ein Ergebnis war die Lagerfähigkeit des Aufzeichnungsmediums Nr. 22 2000 Stunden oder mehr im Hinblick auf die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften und die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften. Die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung betrug etwa 5000-mal.

Auf einem Polycarbonat-Substrat von 1,2 mm Dicke wurde eine 200 nm dicke erste Schutzschicht aus ZnS·SiO₂, eine Aufzeichnungsschicht umfassend Ag₈In₁₁Sb₄₇Te₃₄ und N mit einer Dicke von 20 nm, eine zweite Schutzschicht aus ZnS·SiO₂ mit einer Dicke von 20 nm und eine reflektierende Wärmeabfuhrschicht, umfassend eine Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 100 nm, nacheinander mit dem Sputterverfahren bereitgestellt, und ferner wurde eine UV-härtbare Harzschicht mit einer Dicke von 4 &mgr;m durch das Schleuderbeschichtungsverfahren auf der reflektierenden Wärmeabfuhrschicht bereitgestellt.

Bei der Erzeugung der ersten und zweiten Schutzschicht wurde der Reaktionsdruck auf 0,008 Torr eingestellt und die Plasmaenergie wurde auf 1,0 kW eingestellt, um die Spannung von jeder Schutzschicht auf –130 MPa zu regeln.

Bei der Erzeugung der Aufzeichnungsschicht wurde das Sputtern in einem Gas umfassend Argongas und Stickstoffgas mit einer Konzentration von 3 Mol-% durchgeführt. Überdies wurde die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht so eingestellt, dass sie die Beziehung &agr; – &ggr;/2 = –9 erfüllt. Die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht war 270 MPa.

Auf diese Weise wurde ein scheibenförmiges optisches Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp Nr. 23 gemäß der vorliegenden Erfindung fabriziert.

Sodann wurden die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften, die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften und die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des Aufzeichnungsmediums Nr. 23 in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 bewertet.

Als ein Ergebnis war die Lagerfähigkeit des Aufzeichnungsmediums Nr. 23 2000 Stunden oder mehr im Hinblick auf die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften und die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften. Die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung betrug etwa 7000-mal. Es wurde durch den Zusatz von Stickstoff zu der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des erhaltenen optischen Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert.

Auf einem Polycarbonat-Substrat von 1,2 mm Dicke wurde eine 200 nm dicke erste Schutzschicht aus ZnS·SiO₂, eine Aufzeichnungsschicht umfassend Ag₈In₁₁Sb₄₇Te₃₄ und Pd mit einer Dicke von 20 nm, eine zweite Schutzschicht aus ZnS·SiO₂ mit einer Dicke von 20 nm und eine reflektierende Wärmeabfuhrschicht umfassend eine Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 100 nm, nacheinander mit dem Sputterverfahren bereitgestellt, und ferner wurde eine UV-härtbare Harzschicht mit einer Dicke von 4 &mgr;m durch das Schleuderbeschichtungsverfahren auf der reflektierenden Wärmeabfuhrschicht bereitgestellt.

Bei der Erzeugung der ersten und zweiten Schutzschicht wurde der Reaktionsdruck auf 0,008 Torr eingestellt und die Plasmaenergie wurde auf 1,0 kW eingestellt, um die Spannung von jeder Schutzschicht auf –130 MPa zu regeln.

Bei der Erzeugung der Aufzeichnungsschicht wurde Pd in einer Menge von 0,3 Gew.% der Zusammensetzung des Sputtertargets zum Fabrizieren der Aufzeichnungsschicht zugesetzt. Überdies wurde die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht so eingestellt, dass sie die Beziehung &agr; – &ggr;/2 = –9 erfüllte. Die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht war 270 MPa.

Auf diese Weise wurde ein scheibenförmiges optisches Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp Nr. 24 gemäß der vorliegenden Erfindung fabriziert.

Sodann wurden die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften, die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften und die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des Aufzeichnungsmediums Nr. 24 in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 bewertet.

Als ein Ergebnis war die Lagerfähigkeit des Aufzeichnungsmediums Nr. 24 2000 Stunden oder mehr im Hinblick auf die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften und die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften. Die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung betrug etwa 7000-mal. Es wurde durch den Zusatz von Pd zu der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des erhaltenen optischen Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert.

Auf einem Polycarbonat-Substrat von 1,2 mm Dicke wurde eine 200 nm dicke erste Schutzschicht aus ZnS·SiO₂, eine Aufzeichnungsschicht umfassend Ag₈In₁₁Sb₄₇Te₃₄ mit einer Dicke von 17 nm, eine zweite Schutzschicht aus ZnS·SiO₂ mit einer Dicke von 20 nm und eine reflektierende Wärmeabfuhrschicht umfassend eine Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 100 nm, nacheinander mit dem Sputterverfahren bereitgestellt, und ferner wurde eine UV-härtbare Harzschicht mit einer Dicke von 4 &mgr;m durch das Schleuderbeschichtungsverfahren auf der reflektierenden Wärmeabfuhrschicht bereitgestellt.

Bei der Erzeugung der ersten und zweiten Schutzschicht wurde der Reaktionsdruck auf 0,008 Torr eingestellt und die Plasmaenergie wurde auf 1,0 kW eingestellt, um die Spannung von jeder Schutzschicht auf –130 MPa zu regeln.

Überdies wurde die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht so eingestellt, dass sie die Beziehung &agr; – &ggr;/2 = –9 erfüllte. Die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht war 290 MPa.

Auf diese Weise wurde ein scheibenförmiges optisches Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp Nr. 25 gemäß der vorliegenden Erfindung fabriziert.

Sodann wurden die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften, die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften und die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des Aufzeichnungsmediums Nr. 25 in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 bewertet.

Als ein Ergebnis war die Lagerfähigkeit des Aufzeichnungsmediums Nr. 25 2000 Stunden oder mehr im Hinblick auf die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften und die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften. Die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung betrug etwa 8000-mal.

Auf einem Polycarbonat-Substrat von 1,2 mm Dicke wurde eine 200 nm dicke erste Schutzschicht aus ZnS·SiO₂, eine Aufzeichnungsschicht umfassend Ag₈In₁₁Sb₄₇Te₃₄ mit einer Dicke von 17 nm, eine zweite Schutzschicht aus ZnS·SiO₂ mit einer Dicke von 20 nm und eine reflektierende Wärmeabfuhrschicht umfassend eine Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 100 nm, nacheinander mit dem Sputterverfahren bereitgestellt, und ferner wurde eine UV-härtbare Harzschicht mit einer Dicke von 4 &mgr;m durch das Schleuderbeschichtungsverfahren auf der reflektierenden Wärmeabfuhrschicht bereitgestellt.

Bei der Erzeugung der ersten und zweiten Schutzschicht wurde der Reaktionsdruck auf 0,008 Torr eingestellt und die Plasmaenergie wurde auf 0,8 kW eingestellt, um die Spannung von jeder Schutzschicht auf –100 MPa zu regeln.

Überdies wurde die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht so eingestellt, dass sie die Beziehung &agr; – &ggr;/2 = –9 erfüllte. Die Streckgrenze der Aufzeichnungsschicht war 290 MPa.

Auf diese Weise wurde ein scheibenförmiges optisches Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungstyp Nr. 26 gemäß der vorliegenden Erfindung fabriziert.

Sodann wurden die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften, die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften und die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung des Aufzeichnungsmediums Nr. 26 in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 bewertet.

Als ein Ergebnis war die Lagerfähigkeit des Aufzeichnungsmediums Nr. 26 2000 Stunden oder mehr im Hinblick auf die Archivfestigkeit, die Lagerungseigenschaften und die Überschreibungs-Lagerungseigenschaften. Die Zuverlässigkeit bei wiederholter Überschreibung betrug etwa 10000-mal.

Der Ablauf zur Herstellung des scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmediums Nr. 3 in Beispiel 3 wurde wiederholt, außer dass der vor dem Sputtervorgang zum Erzeugen der Aufzeichnungsschicht in Beispiel 3 angelegte Rückdruck in unterschiedlicher Weise verändert wurde. Auf diese Weise wurden scheibenförmige optische Aufzeichnungsmedien gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten.

9 ist ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen dem Rückdruck und dem C/N-Verhältnis des erhaltenen Aufzeichnungsmediums zeigt.

Wie aus dem in 9 gezeigten Schaubild ersichtlich ist, konnte ein erwünschtes C/N-Verhältnis erhalten werden, wenn der Rückdruck im Bereich von 3 × 10^–7 bis 5 × 10^–8 Torr lag.

Wie vorstehend erklärt wurde, ist das optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung hervorragend im Hinblick auf das C/N-Verhältnis, Löschbarkeit, Empfindlichkeiten, Jitter, Lagerstabilität und Wiederholungs-Zuverlässigkeit. Insbesondere die Lagerstabilität und die Wiederholungs-Zuverlässigkeit werden außerordentlich verbessert.