DE60310265T2

DE60310265T2 - Verwendung eines doppeltschichtigen photolithographischen resists als neues material für optische speicherung

Info

Publication number: DE60310265T2
Application number: DE60310265T
Authority: DE
Inventors: Ralph Kurt; Andrei Mijiritskii
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: JP4083745B2; TWI338887B; CN100583256C; JP2006511014A; TW200423078A; US20060233999A1; CN1726545A; WO2004057594A1; KR20050095589A; EP1576599A1; ATE347730T1; EP1576599B1; KR101001175B1; AU2003282279A1; DE60310265D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein einmalig beschreibbares und vielmals lesbares optisches Informationsspeichermedium. Das Medium weist mindestens eine Informationsschicht sowie eine Einrichtung mit dem Informationsspeichermedium auf. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Informationsspeichermediums sowie ein Verfahren zur Aufzeichnung und/oder zum Lesen eines solchen optischen Informationsspeichermediums.
Es sind vom Stand der Technik her verschiedenartige optische Informationsspeichermedien, insbesondere in Form einer Kompaktspeicherplatte, CD, sowie Digital Versatile Disc, DVD, bekannt. Ein auf das Aufzeichnungsmedium auftreffender, modulierter Laserstrahl induziert eine Änderung der optischen Eigenschaften der Informationsschicht. Die Änderung kann später bei Lesen durch einen weiteren Laserstrahl mit einer geringeren Stärke optisch ermittelt werden. Zum Beispiel enthalten CDs typischerweise organische Materialien mit einer dünnen Al-Schicht, was jeweils in einer Reflektivität von 65% und 5% in dem unbehandelten ("as-deposited") und strahlenexponierten Zustand resultiert, wodurch eine Modulation von etwa 60% in einem reflektierten Laserstrahl bewirkt wird. Die Modulation reflektiert Speichereinheiten, welche in einem Zustand z.B. einer geringen Reflektivität und in einem anderen Zustand einer hohen Reflektivität entsprechen können. Um einen elektromagnetischen Strahl zum Lesen oder Erzeugen einen spezifischen Zustands einer Speichereinheit zu verwenden, kann die Größe der Speichereinheit bei Wechselwirkung zwischen dem elektromagnetischen Strahl und der Speichereinheit nicht kleiner als die Größe des Auftreffpunkts sein. Die Mindestgröße des Auftreffpunkts eines Laserstrahls, welcher die bevorzugte, elektromagnetische Strahlenquelle darstellt, ist durch die Wellenlänge des Lasers und die numerische Apertur der Optik begrenzt. Um die Dichte von Speichereinheiten auf den optischen Informationsspeichermedien vom CD-Typ zu erhöhen, muss somit die aktuelle Standardwellenlänge von 785 nm bei CDs und 650 nm bei DVDs reduziert werden. In der nächsten Generation sieht das Blue-Ray-Disc-Format (BD) eine Wellenlänge von etwa 405 nm vor, und es wird weiterhin erwartet, dass zukünftige Generationen Wellenlängen in dem DUV-(Deep Ultra Violet Range)Bereich von 230–300 nm vorsehen. Die für optische nm vorsehen. Die für optische Informationsspeichermedien typischerweise verwendeten, organischen Materialien verschlechtern sich mit der Zeit, wenn diese elektromagnetischer Strahlung auf der BD-Wellenlänge ausgesetzt werden, so dass das Signal-Rausch-Verhältnis, z.B. nachdem etliche hundert Auslesevorgänge durchgeführt wurden, drastisch verringert wird und, da die Wellenlänge weiter abnimmt, die Verschlechterung zunimmt. Somit wurden Alternativen entwickelt, um Medien vom CD-Typ mit einer höheren Speicherkapazität als die heute zur Verfügung stehenden Medien vorzusehen.
In EP 0 474 311 A1 ist eine optische Speichervorrichtung, welche zur Verwendung reduzierter Schreib-/Lesewellenlängen, wie z.B. 680 nm, geeignet ist, unter Anwendung von Legierungs- und Diffusinostechniken offenbart. Für die Vorrichtung wird ein Legierungsmaterial als Aufzeichnungsschicht eingesetzt. Die Legierung enthält Materialien, wie z.B. Au, Ag, Al oder Cu, mit hohem Reflexionsvermögen, und eine Modulation des von der Vorrichtung reflektierten Lichts wird dadurch erreicht, dass der Aufzeichnungsschicht geometrische Formänderungen thermisch auferlegt werden, indem die Vorrichtung einem Laser hoher Stärke in einer Struktur, welche die aufgezeichneten Daten reflektiert, ausgesetzt wird. Die Modulation wird auf Grund dieser geometrischen Änderung erreicht. Während der Exponierung wird eine geometrische Konfiguration der einzelnen Speichereinheiten, welche entweder eine höhere oder eine geringere Reflektivität besitzt, erreicht. Die geometrischen Formen der einzelnen Schichten müssen somit präzise definiert werden, wodurch die Speicherdichte des optischen Informationsspeichermediums begrenzt werden kann.
Ein weiteres Beispiel solcher Materialien, basierend auf dem Einfluss von Silicidbildung bei Bestrahlung, ist in EP 0 068 801 beschrieben. In der Regel sehen optische Informationsmedien strukturelle Veränderungen der Materialien, wie z.B. Änderung der kristallographischen Phase, oder eine Differenz des kristallinen oder amorphen Zustands vor. Im Hinblick auf die strukturelle Phase des unbehandelten, d.h. anfänglichen Zustands der Medien, wird das Material in ein neues Material umgewandelt, welches oftmals unterschiedliche optische Eigenschaften aufweist und dadurch eine Modulation erreicht wird.
Das Problem zunehmender Materialverschlechterung bei Reduzierung der Wellenlänge tritt ebenfalls bei Miniaturisierung lithographischer Bearbeitung bei Herstellung von integrierten Schaltkreisen und Halbleitern auf. Bei lithographischen Verfahren wird zuerst durch elektromagnetische Einstrahlung in einem Material eine Struktur ge schrieben, wobei bei Einwirkung elektromagnetischer Strahlung Eigenschaften verändert werden. Typischerweise werden nach Entwicklung die strahlenexponierten Flächen (oder die nicht strahlenexponierten Flächen) entfernt, und der verbleibende Photolack schützt während des Ätzens der nicht geschützten, darunter liegenden Schichten Teile der darunter liegenden Schichten, so dass in einer Reihe von Schritten die Struktur (oder das Inverse) herausgeätzt wird.
In WO 02/06897 sind verschiedene anorganische Materialien in einer doppelschichtigen Konfiguration offenbart. Es wird offenbart, dass bei einer großen Gruppe anorganischer Materialien eine doppelschichtige Konfiguration mit Hilfe eines Laserstrahls thermisch aufgeschmolzen werden kann, um ein eutektisches Legierungsmaterial auszubilden, welches andere optische Eigenschaften als die unbehandelten Materialien besitzt. Um den für lithographische Bearbeitung geeignetsten Photolack zu erhalten, besteht die Notwendigkeit, dass ein Photolack bei einer recht geringen Belichtung umgewandelt wird, da aktuelle, lithographische Belichtungssysteme nicht so ausgelegt sind, dass eine hohe Belichtung vorgesehen ist und da des Weiteren ein signifikanter Temperaturanstieg, d.h. über 200°C, unerwünscht ist und einer darunter liegenden, elektronischen Schaltungsanordnung schließlich schadet.
Jedoch ist es bei Entwicklung eines Mediums zur optischen Informationsspeicherung von absoluter Wichtigkeit, dass die zum Lesen der gespeicherten Informationen verwendete, elektromagnetische Strahlungsquelle die Materialzusammensetzung des optischen Informationsspeichermediums nicht verändert.
US 6 033 752 offenbart ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer ersten Aufzeichnungsschicht, welche In enthält, und einer zweiten Aufzeichnungsschicht, welche ein Element aus Gruppe 5B oder 6B der Periodischen Tabelle enthält. Bei Einstrahlung bilden die Materialien der Aufzeichnungsschichten eine Legierung, womit eine Aufzeichnung von Informationen ermöglicht wird.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein optisches Informationsspeichermedium mit hoher Informationsdichte vorzusehen.
Weiterhin liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, ein optisches Informationsspeichermedium vorzusehen, welches imstande ist, Blu-Ray-Disc-Formate zu unterstützen.
Darüber hinaus liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, ein optisches Informationsspeichermedium vorzusehen, welches mit CD- und DVD-Standard-Medien kompatibel ist.
Des Weiteren liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, ein optisches Informationsspeichermedium vorzusehen, welches durch Strahlung in dem (Deep) Ultraviolettbereich beschrieben und gelesen werden kann.
Außerdem liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsspeichermediums vorzusehen, wobei das Verfahren einfach ist und unter Anwendung desselben ein Speichermedium mit hoher Informationsdichte vorgesehen werden kann.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die oben erwähnte Aufgabe und weitere Aufgaben durch ein optisches Informationsspeichermedium erfüllt, welches aufweist:

– ein Trägersubstrat,
– eine reflektive Informationsschicht, welche auf dem Trägersubstrat angeordnet ist und mindestens eine erste Schicht aus einem ersten anorganischen Material in einer ersten strukturellen Phase und mindestens eine zweite Schicht aus mindestens einem zweiten anorganischen Material in mindestens einer zweiten strukturellen Phase aufweist,
– Legierungseinschlüsse, welche in der Informationsschicht bei Aussetzen einer ersten elektromagnetischen Strahlung gebildet werden und eine strukturelle Phase mit einem Gemisch aus dem ersten Material in der ersten strukturellen Phase und dem mindestens zweiten Material in der mindestens zweiten strukturellen Phase aufweisen,

Das optische Informationsspeichermedium kann weiterhin durch eine Deckschutzschicht geschützt sein.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die oben erwähnte Aufgabe und weitere Aufgaben durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsspeichermediums erfüllt, wonach

– ein Trägersubstrat vorgesehen wird,
– eine reflektive Informationsschicht vorgesehen wird, indem mindestens eine erste Schicht aus einem ersten anorganischen Material in einer ersten strukturellen Phase auf dem Trägersubstrat und mindestens eine zweite Schicht aus mindestens einem zweiten anorganischen Material in einer zweiten strukturellen Phase auf der ersten Schicht aufgebracht werden,
– mindestens eine zusätzliche Schicht, welche sich zwischen dem Trägersubstrat und der mindestens ersten Schicht befindet, vorgesehen wird, wobei die mindestens eine zusätzliche Schicht mindestens eine Unterschicht, welche aus einem Metall besteht, aufweist,
– das mindestens erste und zweite anorganische Material so ausgewählt werden, dass eine strukturelle Phase, welche durch Schmelzen und Verfestigung von zumindest einem Teil der Informationsschicht gebildet wird, Legierungseinschlüsse vorsieht, welche eine strukturelle Phase mit einem Gemisch aus dem ersten Material in der ersten strukturellen Phase und dem zweiten Material in der zweiten strukturellen Phase aufweisen.

Das optische Informationsspeichermedium kann weiterhin durch eine Deckschutzschicht geschützt sein.
Nach dem Verfahren kann die Informationsschicht einer ersten elektromagnetischen Strahlung in einer vorgegebenen Struktur unterworfen werden, um in der strahlenexponierten Informationsschicht Legierungseinschlüsse auszubilden. Die Strahlenexponierung kann durch einen fokussierten Laser, z.B. in einer Aufzeichnungsvorrichtung, vorgenommen werden, wobei der gleiche Laser wie zum Lesen verwendet, obgleich bei höherer Energie, für das Schreiben eingesetzt wird; oder aber die Strahlenexponierung kann in einer spezifischen Konfiguration vorgenommen werden, indem das gesamte Speichermedium auf einmal belichtet wird, wobei spezielle Masken verwendet werden, um eine Belichtung in der vorgegebenen Struktur vorzusehen.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die oben erwähnte Aufgabe und weitere Aufgaben durch ein Verfahren zum optischen Lesen eines anorganischen, optischen Informationsspeichermediums erfüllt, wonach

– eine elektromagnetische Strahlung zu dem optischen Informationsspeichermedium hin emittiert wird,
– eine Phasen- oder Intensitätsmodulation der elektromagnetischen Strahlung, welche von dem optischen Informationsspeichermedium in Reaktion auf die eingehende, elektromagnetische Strahlung reflektiert wird, ermittelt wird,

Das optische Informationsspeichermedium weist somit ein Substrat auf, welches mindestens zwei Schichten aus mindestens zwei unterschiedlichen, anorganischen Materialien trägt, wobei die Informationen gespeichert werden, indem ein begrenztes Volumen aus den mindestens zwei anorganischen Materialien mit Hilfe einer elektromagnetischen Strahlung, wie z.B. eines Laserstrahls, thermisch geschmolzen oder verflüssigt wird. Nach Schmelzen bilden die mindestens zwei anorganischen Materialien eine Legierung, vorzugsweise eine eutektische Legierung, welche andere optische Eigenschaften als diese der unbehandelten Materialien besitzt und somit eine Informationsstruktur bildet. Die gespeicherten Informationen können bei elektromagnetischer Strahlung, welche von dem Medium reflektiert wird, entweder als eine Intensitäts- oder eine Phasenmodulation, später gelesen werden.
Die erste und zweite elektromagnetische Strahlung können von der gleichen Strahlungsquelle emittiert werden und weisen außerdem substanziell die gleiche Wellenlänge auf. Vorzugsweise wird die Intensität der Strahlung verändert, um eine erste elektromagnetische Strahlung hoher Intensität (Schreibimpuls) zum Schreiben und eine zweite elektromagnetische Strahlung geringer Intensität (Leseimpuls) zum Lesen der gespeicherten Informationen vorzusehen.
Die Form des optischen Informationsspeichermediums ist benutzerdefinierbar. Vorzugsweise kann das Speichermedium scheiben-, band-, kassetten-, kartenförmig usw. sein. Der Begriff Schicht soll die Form der Informationsschicht nicht auf eine für Bänder und Platten übliche, schichtartige Form beschränken, sondern bezieht sich im Allgemeinen auf einen Block oder eine Form, welche zum Tragen von Informationen geeignet ist.
Bei Verwendung von Platten, wie z.B. CDs und DVDs, besteht das Trägersubstrat zum Beispiel aus einem Kunststoffmaterial und hat eine Dicke zwischen 05 und 2 mm. Das Kunststoffmaterial kann einen Kunststoff, wie z.B. Polymethyl, Polymethylpenten, Methacrylat, Polyolefin, Epoxidharz usw., vorzugsweise z.B. Polycarbonat, enthalten.
Die Deckschutzschicht kann aus irgendeinem Material bestehen, welches für die verwendete elektromagnetische Strahlung durchlässig ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Polycarbonat als Deckschutzschicht verwendet, wobei jedoch ebenfalls andere lichtdurchlässige Materialien, wie z.B. Harz, Lack usw., eingesetzt werden können. Die Deckschicht dient sowohl als eine mechanische Schutzschicht gegen Kratzer usw. als auch als eine chemische Schutzschicht, um die anorganischen Schichten vor Einflüssen aus der Umgebung, einschließlich solchen aus der Luft, zu schützen. Die Dicke der Deckschicht hängt in der Hauptsache von dem Arbeitsabstand zwischen einer elektromagnetischen Lese-/Schreibstrahlungsquelle und dem optischen Informationsspeichermedium ab. Die Dicke der Deckschicht differiert daher bei jeder Generation der optischen Speichertechnik. Bei der Compact Disc, CD, wird typischerweise eine 1,2 mm dicke Deckschicht verwendet, bei der Digital Versatile Disc, DVD, ist die Deckschicht typischerweise 600 μm dick, und bei der Blu-Ray Disc, BD, weist die Deckschicht eine zurzeit bevorzugte Dicke von substanziell 100 μm auf. Es wird in Betracht gezogen, die Deckschutzschicht gemäß der spezifischen Ausführung so zu wählen, dass diese bei der BD zum Beispiel eine Dicke von 50 μm bis 200 μm aufweist.
Die Informationsschicht ist die Schicht, welche genau genommen die Informationen enthält und die mindestens erste und zweite Schicht aus organischen Materialien umfasst. Die Informationen können geschrieben werden, indem eine Informationsstruktur der ersten elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wird. Die erste elektromagnetische Strahlung zeichnet sich durch eine hohe Schreibleistung aus und kann die Informationsschicht so erwärmen, dass sich die anorganischen Materialien zumindest zum Teil verflüssigen. Anschließend verfestigen sich die geschmolzenen Materialien, um Legierungseinschlüsse in der Informationsschicht zu bilden. Die Materialien und das Verhältnis der Materialien werden so ausgewählt, dass die Mikrostruktur der Legierung eine Mischung aus dem ersten anorganischen Material in der ersten strukturellen Phase und dem mindestens zweiten anorganischen Material in zumindest der zweiten strukturellen Phase enthält.
Die Zusammensetzung der Legierung kann durch Auswählen von Schichtdicke, Schichtdickenverhältnis(sen), Temperatur, Abkühltemperatur usw. gesteuert werden. Durch Auswählen dieser Parameter gemäß den Phasendiagrammen für die jeweiligen anorganischen Materialien kann, z.B. durch Auswählen eines richtigen Verhältnisses zwischen der Menge des ersten und dieser des mindestens zweiten anorganischen Materials, eine eutektische Legierung gebildet werden. Dieses kann durch entsprechendes Einstellen der Dicke der einzelnen Schichten erreicht werden.
Vorteil der Ausbildung einer eutektischen Legierung ist, dass die Materialien eine uniforme Legierung auf der Nanometerskala, d.h. eine intensive Vermischung des ersten anorganischen Materials in der ersten Phase und des zweiten anorganischen Materials in der zweiten Phase, bilden, so dass keine Restteile der unbehandelten Materialien verbleiben. Bei einer Abweichung von einer perfekten eutektoiden Materialzusammensetzung verbleiben Reste des unbehandelten Materials in der Legierung, welche die optischen Eigenschaften der Legierung beeinflussen können, wodurch die optischen Eigenschaften der Informationsschicht mit den Legierungseinschlüssen weniger gut definiert sein können. Die in dem Legierungsmaterial verbleibenden Restteile können somit eine geringere Modulationseffizienz hervorrufen.
Die Dicke der mindestens ersten und zweiten Schicht wird weiterhin so ausgewählt, dass die bestmögliche Reflexion der unbehandelten Schichten erreicht wird, und es wird gegenwärtig vorgezogen, dass jede der mindestens zwei Schichten eine Dicke von etwa 20 nm aufweist. Es ist in Erwägung zu ziehen, dass ebenfalls eine Dicke jeder Schicht zwischen 3 und 70 nm, wie z.B. zwischen 10 und 60 nm oder wie z.B. zwischen 15 und 40 nm, eingesetzt werden kann. Zurzeit wird bevorzugt, dass die Gesamtdicke der mindestens zwei Schichten 200 nm nicht überschreiten sollte, um eine ausreichende Informationsdichte vorzusehen. Durch Erhöhen der Gesamtdicke der Schichten wird es schwierig, die Wärme der strahlenexponierten Flächen zu begrenzen und damit eine Erwärmung von benachbarten Teilen, z.B. durch Diffusion in Bereiche, welche der ersten elektromagnetischen Strahlung nicht ausgesetzt sind, zu verhindern. Jedoch kann die Gesamtdicke der Schichten, in Abhängigkeit der Anforderungen in Bezug auf Informationsdichte, auf 1000 nm, wie z.B. auf 800 nm oder auf 400 nm, begrenzt werden. Auf Grund der Beschichtungsverfahren wird zurzeit eine Mindestschichtdicke von etwa 3 nm für jede der Schichten vorgezogen.
Die anorganischen Materialien können so ausgewählt werden, dass diese einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und eine eutektische Legierung vorgesehen werden kann. Die anorganischen Materialien können aus der Gruppe, welcher die Paare As-Pb, Bi-Cd, Bi-Co, Bi-In, Bi-Pb, Bi-Sn, Bi-Zn, Cd-In, Cd-Pb, Cd-Sb, Cd-Sn, Cd-Ti, Cd-Zn, Ga- In, Ga-Mg, Ga-Sn, Ga-Zn, In-Sn, In-Zn, Mg-Pb, Mg-Sn, Mg-Ti, Pb-Pd, Pb-Pt, Pb-Sb, Sb-Sn, Sb-Ti, Se-Ti, Sn-Ti, Sn-Zn, usw. angehören, ausgewählt werden. Zurzeit wird die Kombination aus Bi-Co, Bi-In, Bi-Pb, Bi-Sn, Bi-Zn, Ga-In, Ga-Sn, In-Sn, In-Zn, Mg-Sn, Sb-Sn, Sn-Ti, und Sn-Zn, noch mehr die Kombination aus Bi-In, Bi-Sn, In-Sn, vorgezogen.
Es wird vorgezogen, die höchstmögliche Ausgangsreflektivität der unbehandelten Informationsschicht vorzusehen. Bei zum Beispiel zwei Materialschichten hat es sich gezeigt, dass, um eine maximale Reflektivität zu erreichen, die komplexen Brechungsindizes n_1,2 ± ik_1,2 des ersten und zweiten anorganischen Materials so ausgewählt werden sollten, dass das zweite anorganische Material einen Realteil des Brechungsindex n₂ aufweist, welcher so gering wie möglich, jedoch geringer als der Realteil des Brechungsindex n₁ der ersten Schicht ist, so dass weiterhin der Imaginärteil k₂ des Brechungsindex des zweiten anorganischen Materials höher als der Imaginärteil k₁ des Brechungsindex des ersten Materials ist.
Die hohe Reflektivität der unbehandelten Informationsschicht hat den Vorteil, dass das optische Informationsspeichermedium bei, von elektromagnetischen Standardstrahlungsquellen emittierter Strahlung gelesen werden kann, ohne die Informationsschicht dabei bis auf oberhalb eines Schmelzschwellwertes zu erwärmen.
Des Weiteren hat es sich gezeigt, dass die Anordnung eines hoch reflektiven Materials, d.h. eines Materials mit einer höheren Reflektivität als 60%, wie z.B. einer höheren Reflektivität als 70% oder einer höheren Reflektivität als 80%, ein unerwartet hohes Modulationsverhältnis, wie z.B. ein höheres Modulationsverhältnis als 50%, z.B. höher als 60% oder höher als 70%, vorsieht. Das somit starke Modulationsverhältnis sieht ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis vor, wodurch die Gesamtleistung des Speichermediums erhöht wird.
Es ist ein wichtiger Aspekt des optischen Informationsspeichermediums, dass die optischen Eigenschaften der unbehandelten Schichten anders als die optischen Eigenschaften der Legierung sind. Vorzugsweise sind entweder die unbehandelten Schichten oder die Legierung für die zweite elektromagnetische Strahlung substanziell durchlässig, während die andere Komponente substanziell opak und vorzugsweise hoch reflektiv ist. In dem folgenden Ausführungsbeispiel wird lediglich der Zustand, in welchem die Flächen mit den unbehandelten Schichten substanziell opak sind, genauer gesagt, in welchem die unbehandelten Schichten substanziell reflektiv sind, und in welchem die Flächen mit der Legierung substanziell lichtdurchlässig sind, beschrieben. Jedoch treffen sämtliche im Fol genden beschriebene Aspekte und Ausführungsbeispiele ebenfalls auf den umgekehrten Zustand zu.
Zum Lesen der gespeicherten Informationen wird eine zweite elektromagnetische Strahlung zu dem optischen Informationsspeichermedium hin emittiert, und es wird eine Modulation eines Strahls der elektromagnetischen Strahlung, welcher von dem optischen Informationsspeichermedium in Reaktion auf die auftreffende, zweite elektromagnetische Strahlung reflektiert wird, festgestellt. Die Modulation erfolgt auf Grund der verschiedenen optischen Eigenschaften der unbehandelten Schichten und des Legierungsmaterials. Die Modulation sieht somit ein Auslesesignal zur Lieferung von Informationen über die gespeicherten Informationen vor.
Die Quelle der zweiten elektromagnetischen Strahlung kann durch einen Laser, wie z.B. einen Diodenlaser, zum Beispiel einen Laser, welcher Licht in dem Wellenlängenbereich von 500 bis 900 nm, einschließlich der in der CD- und DVD-Technik verwendeten Standardwellenlängen von 785 nm bzw. 650 nm, emittiert, dargestellt sein. Die Strahlungsquelle kann ferner eine Laserquelle sein, welche Licht in dem Wellenlängenbereich emittiert, welcher als blau angesehen wird, d.h. in dem Wellenlängenbereich zwischen 300 und 500 nm, vorzugsweise etwa 405 nm, welcher in der BD-Technik verwendet werden kann, oder die Strahlungsquelle kann eine Ultraviolettlaserquelle sein, welche Strahlung in dem Bereich zwischen 230 und 300 nm emittiert.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Quelle der ersten und zweiten elektromagnetischen Strahlung die gleiche Quelle, wobei die Energie der emittierten Strahlung bei der Lesestrahlung geringer als bei der Schreibstrahlung ist.
Das Lesesignal kann durch Ermitteln der von dem optischen Informationsspeichermedium reflektierten, elektromagnetischen Strahlung bei Emission der zweiten elektromagnetischen Strahlung zu mindestens einem Teil des optischen Informationsspeichermediums hin vorgesehen werden, und die in der Informationsstruktur gespeicherten Informationen können somit als eine Intensitätsmodulation der ermittelten, elektromagnetischen Strahlung gelesen werden. Die in der Informationsstruktur gespeicherten Informationen können als eine Intensitätsmodulation der von der unbehandelten Informationsschicht oder von einer Schicht unterhalb der zumindest zum Teil lichtdurchlässigen Legierungseinschlüsse reflektierten Strahlung gelesen werden.
Alternativ kann das Lesesignal durch Ermitteln von Interferenzmodulationen oder Interferenzstreifen in der von dem optischen Informationsspeichermedium reflektier ten, elektromagnetischen Strahlung bei Emission der zweiten elektromagnetischen Strahlung zu mindestens einem Teil des optischen Informationsspeichermediums hin vorgesehen werden, so dass eine Phasenmodulation festgestellt wird. Die auftreffende, elektromagnetische Strahlung wird somit von den unbehandelten Schichten und von einer Schicht unterhalb der Legierungseinschlüsse, zum Beispiel dem Trägersubstrat, einer zusätzlichen Schicht usw., reflektiert. Das Trägersubstratmaterial kann so gewählt werden, dass es ausreichend reflektiv ist, um ein nachweisbares, reflektiertes Signal von unterhalb der Legierung vorzusehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist es wichtig, dass der Abstand zwischen der Oberfläche der unbehandelten Schicht und der Oberfläche einer reflektierenden Schicht unterhalb der Legierung so eingestellt wird, dass eine destruktive oder konstruktive Interferenz zwischen der von der Oberfläche der unbehandelten Schicht und von der Oberfläche der reflektiven Schicht unterhalb der Legierung reflektierten Strahlung erreicht wird. Um einen korrekten Abstand zwischen den beiden reflektiven Schichten vorzusehen, sollte die Dicke der ersten und zweiten Schicht so ausgewählt werden, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge der zweiten elektromagnetischen Strahlung beträgt. Da die Dicke der ersten und zweiten Schicht in Bezug auf Reflektivität und Legierungszusammensetzung sorgfältig ausgewählt wird, kann es wünschenswert sein, eine Abstandsschicht zum Einstellen des Abstands vorzusehen. Oben wurde davon ausgegangen, dass die zweite elektromagnetische Strahlung zu dem optischen Informationsspeichermedium hin emittiert wird, so dass die Richtung der Strahlung parallel zu der Richtung der Oberflächennormalen des optischen Informationsspeichermediums verläuft. In dem Fall, in denn die Richtung der zweiten elektromagnetischen Strahlung in einem Winkel, θ, von der Oberflächennormalen des optischen Informationsspeichermediums weg geneigt ist, sollte die Dicke der anorganischen Doppelschicht oder die Dicke der anorganischen Doppelschicht und einer Abstandsschicht so ausgewählt werden, dass die Gesamtdicke entspricht: n·1·sin(θ) = 1/4·m·λ, wobei n·1 die optische Gesamtdicke, θ den Neigungswinkel, λ die Wellenlänge der zweiten elektromagnetischen Strahlung und m eine Ganzzahl darstellen. Jedoch sind in der Praxis ebenfalls Spur- und Fokussignale zu berücksichtigen. Um diese Signale mit der gleichen Optik wie der Optik zum Lesen des Mediums auszulesen, wird häufig keine vollkommene Interferenz gewählt, so dass lediglich Parameter, die nahe an den optimalen Zustand herankommen, ausgewählt werden.
Zur Verbesserung der Modulation und der optischen sowie thermischen Eigenschaften des Speichermediums weist die Informationsschicht weiterhin eine zusätzliche Schicht auf. Die zusätzliche Schicht kann auf einer oder beiden Seiten der Informationsschicht, d.h. zwischen dem Trägersubstrat und der ersten Schicht, oder aber auf der Oberseite der Informationsschicht vorgesehen sein. Die zusätzliche Schicht kann z.B. so vorgesehen sein, dass sie reflektiert, absorbiert oder streut, wobei die zweite elektromagnetische Strahlung durch die Legierung zu der zusätzlichen Schicht hin emittiert wird. Die optischen Eigenschaften der zusätzlichen Schicht können für die Art sowie die Stärke der erreichten Modulation entscheidend sein.
Zur Verbesserung der Reflektivität der Schicht unterhalb der Legierung kann eine reflektive, zusätzliche Schicht zwischen dem Trägersubstrat und der mindestens ersten Schicht vorgesehen sein. Hierdurch kann die Intensität der reflektierten Strahlung von unterhalb der Legierung erhöht werden, um die Empfindlichkeit der Phasenmodulation weiter zu steigern.
Die reflektive, zusätzliche Schicht kann aus einem reflektiven Material, wie z.B. einem Metall oder einer Metalllegierung, bestehen. Die Metallschicht enthält vorzugsweise Al, kann jedoch ebenfalls Ag, Au, Pd, Pt, Ir, Cu oder ein anderes hoch reflektives Metall oder eine Metalllegierung enthalten.
Weiterhin ist es von Vorteil, eine zusätzliche Schicht zu verwenden; die zusätzliche Schicht kann ein Wärme leitendes Material, wie z.B. ein Metall, enthalten, wodurch sich thermische Erwärmung auf Grund der einfallenden elektromagnetischen Strahlung sehr schnell ausbreitet, um ein Schmelzen benachbarter Schichten zu verhindern. Es kann von Vorteil sein, eine zusätzliche Schicht aus Al zu verwenden, da die Grenzfläche zwischen Al und Bi oder zwischen Al und Si sehr stabil ist. Es wird davon ausgegangen, dass in dem angenommenen (lokalen) Temperaturbereich keine Diffusions- oder unerwünschte Legierung zwischen Al und Bi oder Sn auftritt.
Alternativ kann die zusätzliche Schicht eine dielektrische Schicht aufweisen, welche die einfallende Strahlung reflektiert. Die dielektrische Schicht kann aus einem Gemisch aus ZnS und SiO₂, z.B. (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ bestehen, oder die dielektrischen Schichten können SiO₂, Ta₂O₅, TiO₂, Si₃N₄, AlN, Al₂O₃, ZnO, SiC usw., einschließlich deren nicht stöchiometrischer Zusammensetzungen, enthalten. Die dielektrischen Schichten können weiterhin oder alternativ einen dielektrischen Schichtenstapel, wie z.B. einen Stapel mit mehreren Unterschichten, umfassen. Der dielektrische Schichtenstapel ist vorzugsweise ein so genannter Interferenzstapel, wobei die Reflektivität durch Anpassen der Anzahl Unterschichten sowie der Dicke der einzelnen Unterschichten forderungsgerecht dimensioniert werden kann. Des Weiteren können mehr dielektrische Schichtenstapel vorgesehen sein, um die Speicherdichte weiter zu erhöhen.
Typischerweise sind dielektrische Materialien schlechte Wärme leitende Materialien. Eine zusätzliche dielektrische Schicht kann dadurch die thermische Wärme von der ersten elektromagnetischen Strahlung zu der Fokussierungsfläche des Strahls begrenzen, was den Kontrast zwischen den unbehandelten Flächen und den strahlenexponierten Flächen verbessern kann, wodurch eine dicht gepackte Struktur gebildet werden kann.
Die zusätzliche Schicht kann ebenfalls die oben erwähnte Abstandsschicht, d.h. die Schicht zur Einstellung des Abstands zwischen der Oberfläche der unbehandelten Schicht und der Oberfläche der zusätzlichen Schicht, umfassen. Die Abstandsschicht kann eine lichtdurchlässige Schicht sein, welche so positioniert ist, dass Strahlung durch die Schicht hindurchgehen kann; oder aber die Abstandsschicht kann opak sein, wobei es dann erforderlich ist, die Abstandsschicht so zu positionieren, dass Strahlung nicht durch diese hindurchgehen muss. Die Abstandsschicht kann daher an einer geeigneten Stelle positioniert werden, um die Leistung des optischen Informationsspeichermediums zu optimieren.
Bei einer weiteren Alternative kann die zusätzliche Schicht so gewählt werden, dass sie eintretende Strahlung absorbiert oder streut, so dass Strahlung von den Flächen mit der unbehandelten ersten und zweiten Schicht und nicht, oder nur in geringem Maß, von den Flächen mit der Legierung reflektiert wird. Eine solche zusätzliche Schicht kann, ebenso wie das reflektierende Material, aus einem dielektrischen Material vorgesehen sein oder durch einen Schichtenstapel aus dielektrischen Materialien gebildet werden, so dass die eintretende Strahlung absorbiert oder gestreut wird. Ein Material, welches die eintretende Strahlung absorbiert, kann ein Absorptionsmaterial, wie z.B. Carbon-Black, Diamond Like-Carbon (DLC), Fe₃O₄, Pb, amorphes Silicium, Spinell usw. sein. Ein die eintretende Strahlung streuendes Material kann poröses Silicium, Al₂O₃, SiO₃ usw. sein. Vorzugsweise weisen die Materialien zum Streuen der eintretenden Strahlung sämtlich Kornstrukturen auf. In beiden Fällen wird substanziell keine Strahlung von der Schicht, d.h. von den Flächen mit der Legierung, reflektiert, so dass die Intensitätsmodulation weiter verbessert werden kann.
Um die Kapazität des optischen Informationsspeichermediums weiter zu erhöhen, kann die Schichtstruktur, wie beschrieben, wiederholt werden, so dass zwei Aufzeichnungsstapel oder mehr vorgesehen werden. Der zu lesende oder zu beschreibende Aufzeichnungsstapel kann durch Änderung der Fokussierung der zweiten elektromagneti schen Strahlung ausgewählt werden, so dass die die erste oder zweite elektromagnetische Strahlung emittierende Strahlungsquelle in dem Aufzeichnungsstapel, welcher auszulesen/zu beschreiben ist, fokussiert wird (vgl. WO99/59143).
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Doppel- oder Mehrfachinformationsschichtkonfiguration vorgeschlagen, wobei jede Informationsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
Um Übersprechen und Eigenabsorption zwischen zwei Schichten weiter zu reduzieren, wird nun vorgeschlagen, die Informationsschichten mit den ersten und zweiten anorganischen Materialien nur in vorgegebenen Spuren aufzubringen, während die Zwischenräume zwischen den Spuren typischerweise lichtdurchlässig gelassen werden. Auf diese Weise wird die Sichtbarkeit von darunter liegenden Spuren verbessert; um die Speicherdichte zu erhöhen, kann eine zweite Informationsschicht unterhalb der ersten Informationsschicht vorgesehen und so angeordnet sein, dass der Zwischenraum zwischen Spuren in der Oberschicht auf der Oberseite von Spuren in der unteren Schicht positioniert ist. Solche Strukturen können durch Abhebetechnik vorgesehen werden.
Neben der zuvor erwähnten Möglichkeit, die Datenkapazität durch Verwendung von zwei Aufzeichnungsstapeln übereinander zu erhöhen, besteht eine weitere Möglichkeit darin, den gleichen Stapel auf beiden Seiten einer Platte vorzusehen oder sogar einen Doppelstapel auf beiden Seiten einer Platte aufzubringen, um die Datenkapazität weiter zu erhöhen. Schreiben und Lesen würden in diesem Fall zwei Schreib-/Leseeinheiten erforderlich machen, oder das Medium muss manuell auf seine andere Seite gedreht werden, welche z.B. für LPs verwendet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 – eine Seitenansicht eines optischen Informationsspeichermediums;
2 – die Reflektivität, Lichtdurchlässigkeit und Absorption bei 405 nm, im unbehandelten Fall ("as-deposited"), bei verschiedenen Schichtdicken von In und Bi;
3 – die Reflektivität, Lichtdurchlässigkeit und Absorption bei 405 nm, "as-deposited", bei verschiedenen Schichtdicken von Sn und Bi;
4 – die Reflektivität, Lichtdurchlässigkeit und Absorption bei 405 nm, "as-deposited", bei verschiedenen Schichtdicken von In und Sn;
5 – das Binärphasendiagramm für Bi und In;
6 – das Binärphasendiagramm für Bi und Sn;
7 – das Binärphasendiagramm für In und Sn;
8 – gemessene optische Eigenschaften verschiedener Schichten bei Erwärmung.
In 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des optischen Informationsspeichermediums dargestellt. Das optische Informationsspeichermedium 1 weist ein Trägersubstrat, und zwar ein Polycarbonatsubstrat 5, mit einer Dicke von etwa 1 mm auf; eine erste Schicht 11 und eine zweite Schicht 12 bilden zusammen eine Informationsschicht 10. Eine lichtdurchlässige Polycarbonat-Deckschicht 3 ist zusätzlich zu Schutzzwecken angeordnet. Ein Laser ist durch eine Linse 2 schematisch dargestellt. Der Laser könnte entweder ein Schreiblaser sein, wobei Legierungseinschlüsse 6 durch thermische Erwärmung der Doppelschicht, Verflüssigung derselben und nachfolgende Ausbildung des Legierungseinschlusses vorgesehen werden. Der Laser könnte ebenfalls ein Leselaser sein, welcher das Vorhandensein eines zuvor erzeugten Legierungseinschlusses nachweist. Ebenfalls dargestellt ist die Position einer zusätzlichen Schicht 4.
Die anfängliche, "as-deposited"-Reflektivität einer Schichtenstapelanordnung ist ein wichtiger Parameter zur optischen Speicherung. Für die drei Generationen optischer Speichertechnik (CD, DVD und BD) wurde für die folgenden Konfigurationen die "as-deposited"-Reflektivität berechnet:
Die spezifische Schichtdicke wurde ausgewählt, um maximale Reflektivität zu erzielen, kann jedoch etwas reduziert werden, um Spezifikationsanforderungen zu erfüllen. Die Ergebnisse der Berechnung sind in Tab. 1 dargestellt, welche eine hohe Reflektivi tät bei sämtlichen Konfigurationen zeigt. Ein Vergleich zeigt, dass die Konfigurationen A, C und E die höchste Ausgangsreflektivität zeigen.
Tab. 1. Berechnete Reflektivität des Stapels mit der unbehandelten Doppelschicht
Konfiguration A zeigt zum Beispiel eine höhere Reflektivität als Konfiguration B, welche die gleichen Materialien, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, aufweist. Wenn wir davon ausgehen, dass Ausgangsreflektivität die größte Anforderung bei optischer Speicherung ist, wäre Konfiguration A vorzuziehen. Jedoch stellt die Gesamtreflektivität im Hinblick auf sämtliche Aspekte nicht unbedingt das Hauptproblem dar.
In 2, 3 und 4 wurde für die Konfigurationen A, C und E jeweils die Ausgangsreflektivität berechnet, wobei von einer gleichen Dicke der beiden Schichten, welche die Doppelschicht bilden, ausgegangen wurde. Es kann leicht festgestellt werden, dass bei in etwa einer Schichtdicke von 20 nm jeder Schicht die maximale Reflektivität erreicht wird.
In 5, 6 und 7 sind Binärphasendiagramme dargestellt. Bis jetzt wurden lediglich Doppelschichten mit gleicher Dicke berücksichtigt, wobei jedoch das Dickenverhältnis der beiden Schichten wichtig ist, um nach Schmelzen der beiden Schichten eine eutektische Legierung zu bilden. Die Ausbildung einer festen, eutektischen Legierung ist für die optische Leistung wichtig. Die Binärphasendiagramme geben Aufschluss darüber, bei welchem Verhältnis (in Gewichtsprozent), aber auch bei welcher Abkühltemperatur eine eutektische Legierung gebildet wird. Tab. 2 gibt einen Überblick über das Verhältnis der einzelnen unbehandelten Schichten, um das Eutektikum zu erreichen.
Tab. 2. Eutektische Zusammensetzungen
Zum Beispiel werden die optischen Eigenschaften bei einer Schichtzusammensetzung von 15 nm/15 nm Bi/In und einer 50 nm/50 nm Bi/In-Doppelschicht stark verändert. Typischerweise wird die Änderung durch die optische Dichte (OD), welche für die Lichtdurchlässigkeit T = 10^–OD der Schicht vs. der Auslesewellenlänge steht, dargestellt. Bei einer Wellenlänge von 405 nm kann die unbehandelte Schicht in Abhängigkeit der Schichtdicke eine OD von 1 oder 4 aufweisen. Durch Legierungsflächen in der Schicht erreicht die OD der umgewandelten Fläche, der Legierungseinschlüsse, ein Minimum, wobei sämtliches Material in der Schicht umgewandelt wird. Bei 405 nm wird ein Mindestwert von etwa 0,4 OD erreicht. Diese Änderung der OD, welche im Bereich von 0,6 bis 3,6 liegt (als eine Funktion der Schichtdicke), bedeutet mehr als einen Faktor 10 im Hinblick auf durchgelassene Lichtleistung (signifikanter Teil der Modulation). Zusammen mit der hohen Ausgangsreflektivität wird der Vorteil des vorgeschlagenen Material geboten: hoher Kontrast + hohe Ausgangsreflektivität, was ebenfalls ein geringeres Rauschen bedeutet. Des Weiteren ist das glatte und ebene Absorptionsspektrum, auch unter Zugrundelegung der Möglichkeit, dass dieses für sämtliche Generationen optischer Speichertechnik von Interesse sein wird, über einen langen Wellenlängenbereich beachtenswert.
8 zeigt die optische Leistung für eine Anzahl verschiedener Konfigurationen als eine Funktion der Temperatur bei Erwärmung. Gemäß den Berechnungen wird eine hohe Ausgangsreilektivität (etwa 70%) beobachtet. Bei etwa 130°C wird ein scharfer Übergang beobachtet, was in einem dramatischen Abfall der Reflektivität (unter 15%) und einer entsprechenden Zunahme der Lichtdurchlässigkeit auf etwa 40% resultiert.
Inschrift der Zeichnung
1

Layer
Schicht

2, 3, 4

as-deposited intensity
"as-deposited"-Intensität
layer
Schicht
reflectivity
Reflektivität
transmission
Transmission
absorption
Absorption
layer thickness
Schichtdicke

5

Temperature Celcius
Temperatur Celcius
Eutecticum
Eutektikum
at ~67 wt% In
bei ~67 Gew.-% In
Weight percent In
Gewichtsprozent In

6

Temperature Celcius
Temperatur Celcius
Eutecticum
Eutektikum
~45 wt% Sn
~45 Gew.-% Sn
Weight percent Sn
Gewichtsprozent Sn

7

Temperature
Temperatur
Atomic Percent Tin
Atomprozent Zinn
Eutecticum
Eutektikum
~49 wt% Sn
~49 Gew.-% Sn
Weight percent Tin
Gewichtsprozent Zinn

8a, 8b, 8c, 8d

reflection & transmission
Reflexion und Transmission
temperature (C)
Temperatur (C)

Claims

Optisches Informationsspeichermedium (1) mit – einem Trägersubstrat (5), – einer reflektiven Informationsschicht (10), welche auf dem Trägersubstrat (5) angeordnet ist und mindestens eine erste Schicht (11) aus einem ersten anorganischen Material in einer ersten strukturellen Phase und mindestens eine zweite Schicht (12) aus mindestens einem zweiten anorganischen Material in mindestens einer zweiten strukturellen Phase aufweist, – Legierungseinschlüssen (6), welche in der Informationsschicht (10) bei Aussetzen einer ersten elektromagnetischen Strahlung gebildet werden und eine strukturelle Phase mit einem Gemisch aus dem ersten Material in der ersten strukturellen Phase und dem mindestens zweiten Material in der mindestens zweiten strukturellen Phase aufweisen, wobei die optischen Eigenschaften der Legierungseinschlüsse sich von den optischen Eigenschaften der unbehandelten ("as-deposited") Informationsschicht unterscheiden, so dass eine Modulation der von den Legierungseinschlüssen und von einer Fläche mit der unbehandelten Informationsschicht reflektierten, elektromagnetischen Strahlung in Reaktion auf eine zweite elektromagnetische Strahlung, welche zu dem optischen Informationsspeichermedium (1) hin emittiert wird, um ein Auslesesignal zu liefern, vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium weiterhin mindestens eine zusätzliche Schicht (4) aufweist, welche zwischen dem Trägersubstrat und der mindestens ersten Schicht (11) angeordnet ist, wobei die mindestens eine zusätzliche Schicht (4) mindestens eine Unterschicht aufweist, welche aus einem Metall besteht.
Medium nach Anspruch 1, wobei die anorganischen Materialien zumindest Materialien enthalten, welche aus der Gruppe, der die Paare As-Pb, Bi-Cd, Bi-Co, Bi-In, Bi-Pb, Bi-Sn, Bi-Zn, Cd-In, Cd-Pb, Cd-Sb, Cd-Sn, Cd-Ti, Cd-Zn, Ga-In, Ga-Mg, Ga-Sn, Ga-Zn, In-Sn, In-Zn, Mg-Pb, Mg-Sn, Mg-Ti, Pb-Pd, Pb-Pt, Pb-Sb, Sb-Sn, Sb-Ti, Se-Ti, Sn-Ti, und Sn-Zn angehören, ausgewählt werden.
Medium nach Anspruch 1 oder 2, wobei die anorganischen Materialien zumindest Materialen enthalten, welche aus der Gruppe, der die Paare Bi-Co, Bi-In, Bi-Pb, Bi-Sn, Bi-Zn, Ga-In, Ga-Sn, In-Sn, In-Zn, Mg-Sn, Sb-Sn, Sn-Ti, und Sn-Zn angehören, ausgewählt werden.
Medium nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die anorganischen Materialien zumindest die Kombination aus Bi-In, Bi-Sn, In-Sn enthalten.
Medium nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei jedes anorganische Material einen komplexen Brechungsindex n ± ik aufweist, und wobei das zweite anorganische Material so ausgewählt wird, dass es einen Realteil des Brechungsindex, welcher geringer als der Realteil des Brechungsindex des ersten Materials ist, und einen Imaginärteil des Brechungsindex, welcher höher als der Imaginärteil des Brechungsindex des ersten Materials ist, aufweist.
Medium nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das erste anorganische Material, welches die erste Schicht (11) bildet, Bi ist und das zweite anorganische Material, welches die zweite Schicht (12) bildet, In oder Sn ist, oder wobei das erste anorganische Material Sn und das zweite anorganische Material In ist.
Medium nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Dicke der ersten und zweiten Schicht (11, 12) so gewählt wird, dass eine Legierung, welche durch Schmelzen und Verfestigung von mindestens einem Teil der ersten und zweiten Schicht gebildet wird, eine substanziell eutektische Zusammensetzung aufweist.
Medium nach Anspruch 1, wobei die Legierung (6) oder die unbehandelte Informationsschicht (10) substanziell durchlässig für die zweite elektromagnetische Strahlung ist, welche zu dem Medium hin emittiert wird.
Medium nach Anspruch 8, wobei die mindestens eine zusätzliche Schicht (4) die zweite elektromagnetische Strahlung, welche zu der zusätzlichen Schicht hin emittiert wird, reflektieren, absorbieren oder streuen kann.
Medium nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mindestens eine zusätzliche Schicht (4) mindestens eine Unterschicht aufweist, welche ein dielektrisches Material enthält.
Medium nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die mindestens eine zusätzliche Schicht (4) mindestens eine lichtdurchlässige Abstandsschicht aufweist.
Medium nach Anspruch 1, wobei das Medium weiterhin eine Deckschutzschicht (3) aufweist.
Medium nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Modulation der reflektierten, elektromagnetischen Strahlung zwischen einer Fläche mit der Legierung und einer Fläche mit der unbehandelten Schicht größer als 70% ist.
Medium nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Modulation eine Intensitätsmodulation oder eine Phasenmodulation ist.
Medium nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Medium mit CD- und DVD-Standard kompatibel ist.
Verwendung eines Mediums nach einem der Ansprüche 1 bis 15 in einer optischen Informationslese- und/oder Aufzeichnungsvorrichtung.
Optisches Informationsspeichermedium mit – einem Trägersubstrat (5), – einem ersten Aufzeichnungsstapel mit – einer reflektiven Informationsschicht (10) mit mindestens einer ersten Schicht (11) aus einem ersten anorganischen Material in einer ersten strukturellen Phase und mindestens einer zweiten Schicht (12) aus mindestens einem zweiten anorganischen Material in mindestens einer zweiten strukturellen Phase, wobei mindestens eine zusätzliche Schicht (4) zwischen dem Trägersubstrat und der mindestens ersten Schicht (11) positioniert ist, wobei die mindestens eine zusätzliche Schicht (4) mindestens eine Unterschicht, welche aus einem Metall besteht, aufweist, – Legierungseinschlüssen (6), welche in der Informationsschicht (10) ausgebildet sind und eine strukturelle Phase mit einem Gemisch aus dem ersten Material in der ersten strukturellen Phase und dem mindestens zweiten Material in der mindestens zweiten strukturellen Phase aufweisen, – einer Trennschicht, – einem zweiten Aufzeichnungsstapel, welcher mit dem ersten Aufzeichnungsstapel im Wesentlichen identisch ist.
Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsspeichermediums (1), wonach – ein Trägersubstrat (5) vorgesehen wird, – eine reflektive Informationsschicht (10) vorgesehen wird, indem mindestens eine erste Schicht (11) aus einem ersten anorganischen Material in einer ersten strukturellen Phase auf dem Trägersubstrat und mindestens eine zweite Schicht (12) aus mindestens einem zweiten anorganischen Material in einer zweiten strukturellen Phase auf der ersten Schicht aufgebracht werden, – mindestens eine zusätzliche Schicht (4), welche sich zwischen dem Trägersubstrat und der mindestens ersten Schicht (11) befindet, vorgesehen wird, wobei die mindestens eine zusätzliche Schicht (4) mindestens eine Unterschicht, welche aus einem Metall besteht, aufweist, – das mindestens erste und zweite anorganische Material so ausgewählt werden, dass eine strukturelle Phase, welche durch Schmelzen und Festwerden von zumindest einem Teil der Informationsschicht gebildet wird, Legierungseinschlüsse (6) vorsieht, welche eine strukturelle Phase mit einem Gemisch aus dem ersten Material in der ersten strukturellen Phase und dem zweiten Material in der zweiten strukturellen Phase aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 18, wonach weiterhin die Informationsschicht in einer vorgegebenen Struktur einer ersten elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wird, um Legierungseinschlüsse in der strahlenexponierten Informationsschicht auszubilden.
Optisches Informationsspeichermedium, welches durch das Verfahren nach den Ansprüchen 18 und 19 vorgesehen wird.
Verfahren zum optischen Lesen eines optischen Informationsspeichermediums nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wonach – eine elektromagnetische Strahlung zu dem optischen Informationsspeichermedium hin emittiert wird, – eine Phasen- oder Intensitätsmodulation der elektromagnetischen Strahlung, welche von dem optischen Informationsspeichermedium in Reaktion auf die eingehende, elektromagnetische Strahlung reflektiert wird, ermittelt wird, so dass eine Legierungseinschlussstruktur in der unbehandelten Informationsschicht durch die ermittelte Phasen- oder Intensitätsmodulation vorgesehen ist.