JP2788245B2 - 光ディスク、光ディスク用基板及びその製造方法 - Google Patents
光ディスク、光ディスク用基板及びその製造方法Info
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- JP2788245B2 JP2788245B2 JP63060552A JP6055288A JP2788245B2 JP 2788245 B2 JP2788245 B2 JP 2788245B2 JP 63060552 A JP63060552 A JP 63060552A JP 6055288 A JP6055288 A JP 6055288A JP 2788245 B2 JP2788245 B2 JP 2788245B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報を記録する光ディスク、光ディスク用
基板及びその製造方法に係り、特に情報の書き込み、読
み出し等のために案内部分及び情報記録ピット部分を有
する光ディスク、光ディスク用基板及びその製造方法に
関する。
基板及びその製造方法に係り、特に情報の書き込み、読
み出し等のために案内部分及び情報記録ピット部分を有
する光ディスク、光ディスク用基板及びその製造方法に
関する。
近年、大容量の記録方式として光記録が注目されてい
る。光記録の方式には、大きく分けて物質の結晶質と非
晶質の相変化に伴う反射率変化を利用したいわゆる相変
化型、記録膜に形成された凹部の反射率変化を利用した
いわゆる穴形成型、光磁気及び熱磁気的性質を利用した
光磁気型等がある。通常、相変化型、光磁気型は書き換
え可能であり、穴形成型は同一個所に１回のみ記録、再
生を行う。いずれの型とも、用いるディスク基板に、レ
ーザー光等の照射光の位置決めを行うためのグルーブと
呼ばれる案内溝が形成されいる。この案内溝により、デ
ィスクに記録した情報の位置及び書き込みの位置を検出
する。また基板上にはアクセス用の情報等を有する情報
記録ピットも形成されている。この案内溝は凹凸の構造
であって、溝の深さは使用する光の波長の約1/4又は1/8
であり、そのため案内溝からの反射光は他の部分より暗
くなることを利用し、案内溝の位置を読み取ることがで
きる。情報記録ピットは案内溝に隣接して同様に凹凸の
構造を設けてもよいし、案内溝の中にさらに凹凸の構造
を設けてもよい。後者の場合、例えば溝の深さを使用す
る光の波長の約1/8、ピットの深さを上記波長の約1/4と
すれば、案内溝の部分は他の部分よりやや暗く、ピット
の部分はより暗くなるので、これらの位置を判定するこ
とができる。
る。光記録の方式には、大きく分けて物質の結晶質と非
晶質の相変化に伴う反射率変化を利用したいわゆる相変
化型、記録膜に形成された凹部の反射率変化を利用した
いわゆる穴形成型、光磁気及び熱磁気的性質を利用した
光磁気型等がある。通常、相変化型、光磁気型は書き換
え可能であり、穴形成型は同一個所に１回のみ記録、再
生を行う。いずれの型とも、用いるディスク基板に、レ
ーザー光等の照射光の位置決めを行うためのグルーブと
呼ばれる案内溝が形成されいる。この案内溝により、デ
ィスクに記録した情報の位置及び書き込みの位置を検出
する。また基板上にはアクセス用の情報等を有する情報
記録ピットも形成されている。この案内溝は凹凸の構造
であって、溝の深さは使用する光の波長の約1/4又は1/8
であり、そのため案内溝からの反射光は他の部分より暗
くなることを利用し、案内溝の位置を読み取ることがで
きる。情報記録ピットは案内溝に隣接して同様に凹凸の
構造を設けてもよいし、案内溝の中にさらに凹凸の構造
を設けてもよい。後者の場合、例えば溝の深さを使用す
る光の波長の約1/8、ピットの深さを上記波長の約1/4と
すれば、案内溝の部分は他の部分よりやや暗く、ピット
の部分はより暗くなるので、これらの位置を判定するこ
とができる。
この案内溝または情報記録ピットの形成法として、 （１）射出成型法により基板作成と同時に形成する方
法， （２）凹凸パターンを有する原盤を作成し、これから逆
凹凸パターンを有するスタンパを形成し、このスタンパ
ーから光硬化型樹脂を用いてガラス基板上にレプリカを
作成する方法（以下2P法という）等がある。
法， （２）凹凸パターンを有する原盤を作成し、これから逆
凹凸パターンを有するスタンパを形成し、このスタンパ
ーから光硬化型樹脂を用いてガラス基板上にレプリカを
作成する方法（以下2P法という）等がある。
これら基板の製造に関する技術として特開昭60−2530
38号等がある。
38号等がある。
上記従来技術は、光ディスクの記憶密度を増大した場
合について配慮されておらず、記憶密度を増大させるた
めに案内溝の間隔を小さくするのに限界があり、また間
隔の小さい案内溝を再現性よく作製することが困難であ
った。
合について配慮されておらず、記憶密度を増大させるた
めに案内溝の間隔を小さくするのに限界があり、また間
隔の小さい案内溝を再現性よく作製することが困難であ
った。
本発明の目的は、高い記憶密度の光ディスク、光ディ
スク用基板及びその製造方法を提供することにある。
スク用基板及びその製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の光ディスク用基
板は、光を用いて情報の記録、再生を行う光ディスク用
のもので、光の位置決めを行う案内部分が基板又は基板
上に配置された膜に設けられ、この案内部分を他の部分
よりイオン濃度が異なることにより光学定数が異なるよ
うにしたものである。
板は、光を用いて情報の記録、再生を行う光ディスク用
のもので、光の位置決めを行う案内部分が基板又は基板
上に配置された膜に設けられ、この案内部分を他の部分
よりイオン濃度が異なることにより光学定数が異なるよ
うにしたものである。
この基板は、その表面が平坦であることが好ましい。
案内部分を設けた膜があるときは、その表面も平坦であ
ることが好ましい。また、案内部分は他の部分よりイオ
ン濃度が異なるとしたが、すべての他の部分と異なると
は限らない。例えば、基板又は膜に設けられた情報記録
ピット部分を案内部分と実質的に同じイオン濃度として
もよい。
案内部分を設けた膜があるときは、その表面も平坦であ
ることが好ましい。また、案内部分は他の部分よりイオ
ン濃度が異なるとしたが、すべての他の部分と異なると
は限らない。例えば、基板又は膜に設けられた情報記録
ピット部分を案内部分と実質的に同じイオン濃度として
もよい。
また、上記目的を達成するために、本発明の光ディス
ク用基板の製造方法は、基板又は基板上に配置された膜
にイオンを打ち込むか又はイオンを熱によって拡散さ
せ、光の位置決めを行う案内部分を形成するようにした
ものである。
ク用基板の製造方法は、基板又は基板上に配置された膜
にイオンを打ち込むか又はイオンを熱によって拡散さ
せ、光の位置決めを行う案内部分を形成するようにした
ものである。
さらにまた、上記目的を達成するために、本発明の光
ディスクは、照射光の位置決めを行う案内部分が基板又
は基板上に配置された膜に設けられ、この案内部分を他
の部分よりイオン濃度が異なるようにしたものである。
ディスクは、照射光の位置決めを行う案内部分が基板又
は基板上に配置された膜に設けられ、この案内部分を他
の部分よりイオン濃度が異なるようにしたものである。
案内部分が他の部分よりイオン濃度が異なるとした
が、前述と同様に、すべての他の部分と異なるとは限ら
ない。基板又は膜に設けられた情報記録ピット部分を案
内部分と実質的に同じイオン濃度としてもよい。
が、前述と同様に、すべての他の部分と異なるとは限ら
ない。基板又は膜に設けられた情報記録ピット部分を案
内部分と実質的に同じイオン濃度としてもよい。
本発明において、光の位置決めを行う案内部分とは、
前述の実施例に示した案内溝のような線状（平面的な形
状を示し、表面に凹凸はない）であっても、いわゆるサ
ンプルサーボと呼ばれる円又は長円のピットの連続であ
っても、またその他の形状であってもよい。これらの案
内部分は同心円状又は、ら旋状等に形成されるのが一般
的である。上記案内部分、情報の記録ピット部分は、基
板に直接設けられていてもよく、また基板上に例えば記
録膜を形成し、さらにその上に薄膜を形成してこの薄膜
に上記案内部分等を設けてもよい。
前述の実施例に示した案内溝のような線状（平面的な形
状を示し、表面に凹凸はない）であっても、いわゆるサ
ンプルサーボと呼ばれる円又は長円のピットの連続であ
っても、またその他の形状であってもよい。これらの案
内部分は同心円状又は、ら旋状等に形成されるのが一般
的である。上記案内部分、情報の記録ピット部分は、基
板に直接設けられていてもよく、また基板上に例えば記
録膜を形成し、さらにその上に薄膜を形成してこの薄膜
に上記案内部分等を設けてもよい。
本発明における基板は、例えばイオン打ち込みや熱拡
散方法等により案内部分等を製造した場合、表面が平坦
であって、従来の光ディスクの基板のように表面に三次
元の凹凸パターンを有していない。
散方法等により案内部分等を製造した場合、表面が平坦
であって、従来の光ディスクの基板のように表面に三次
元の凹凸パターンを有していない。
前述のイオン打ち込みや熱拡散法等に用いるイオン
は、浸入したイオンによって基板の光学定数を変化させ
るものが好ましく、アルカリ金属、アルカリ土金属を除
く金属、例えば遷移金属等の金属、Si,Ge等の半金属が
用いられる。
は、浸入したイオンによって基板の光学定数を変化させ
るものが好ましく、アルカリ金属、アルカリ土金属を除
く金属、例えば遷移金属等の金属、Si,Ge等の半金属が
用いられる。
例えばイオン打ち込み法により基板の表面よりイオン
を打ち込むか、あるいは熱拡散法によりイオンを基板中
に拡散させた場合は、イオンの打ち込まれたあるいは拡
散された所とそうでない場所とで光学定数に差が生じる
ので、この差が案内部分として作用する。
を打ち込むか、あるいは熱拡散法によりイオンを基板中
に拡散させた場合は、イオンの打ち込まれたあるいは拡
散された所とそうでない場所とで光学定数に差が生じる
ので、この差が案内部分として作用する。
以下、本発明の詳細を実施例を用いて説明する。
実施例 １ 本実施例は、マスクを用いて選択的にイオン打ち込み
を行い、基板上に光学定数の異なる部分を形成するもの
である。
を行い、基板上に光学定数の異なる部分を形成するもの
である。
第１図（ａ）に示すように、まず、基板１としてガラ
スを用い、この上に紫外線に対して感光するフォトレジ
スト層２をスピン塗布により２μｍの厚さに形成した
（第１図（ｂ））。そして、グルーブパターン及びピッ
トパターンを紫外線３を光源として縮小投影し、パター
ン部分を露光させた（第１図（ｃ））。未露光部分を除
去しグルーブパターン及びピットパターンを形成した後
に、打ち込むイオン４としてPb2+を基板全面に照射した
（第１図（ｄ））。その時の打ち込み条件として、加速
電圧150KeV,打ち込み深さ0.1μｍである。そして最後
に、基板表面に残っているレジストを取り去り、光ディ
スク用基板が完成した（第１図（ｅ））。このようにし
て作成した基板のイオン打ち込み部分５の屈折率:nは2.
0であり、基板１自信のそれは1.48であるから、イオン
打ち込みを行うことにより基板の屈折率を変化させるこ
とができる。作成した溝の間隔（ピッチ）は0.8μm,マ
スクの間隔は0.4μｍである。
スを用い、この上に紫外線に対して感光するフォトレジ
スト層２をスピン塗布により２μｍの厚さに形成した
（第１図（ｂ））。そして、グルーブパターン及びピッ
トパターンを紫外線３を光源として縮小投影し、パター
ン部分を露光させた（第１図（ｃ））。未露光部分を除
去しグルーブパターン及びピットパターンを形成した後
に、打ち込むイオン４としてPb2+を基板全面に照射した
（第１図（ｄ））。その時の打ち込み条件として、加速
電圧150KeV,打ち込み深さ0.1μｍである。そして最後
に、基板表面に残っているレジストを取り去り、光ディ
スク用基板が完成した（第１図（ｅ））。このようにし
て作成した基板のイオン打ち込み部分５の屈折率:nは2.
0であり、基板１自信のそれは1.48であるから、イオン
打ち込みを行うことにより基板の屈折率を変化させるこ
とができる。作成した溝の間隔（ピッチ）は0.8μm,マ
スクの間隔は0.4μｍである。
次に、この基板を用いて、基板/Si3N4/Tb24.5Fe57Co
15Nb3.5/Si3N4の構成の光磁気ディスクを形成した。各
膜の作成には、いずれもスパッタリング法を用いた。基
板上にArを放電ガス、Si3N4をターゲットにそれぞれ用
い、ガス圧１×10-2（Torr）、投入RF電力密度4.5W/c
m2、基板回転数20rpm、スパッタ時間17分で850ÅのSi3N
4カーエンハンス膜を形成した。引き続き、光磁気記録
膜の形成を行った。ターゲットにはTb24.5Fe57Co15Nb
3.5の合金ターゲットを用い、ガス圧５×10-3（Tor
r），スパッタ時間10分とした以外Si3N4と同一条件で膜
作成を行った。そしてSi3N4保護膜を15分スパッタして1
500Åの厚さに形成した。
15Nb3.5/Si3N4の構成の光磁気ディスクを形成した。各
膜の作成には、いずれもスパッタリング法を用いた。基
板上にArを放電ガス、Si3N4をターゲットにそれぞれ用
い、ガス圧１×10-2（Torr）、投入RF電力密度4.5W/c
m2、基板回転数20rpm、スパッタ時間17分で850ÅのSi3N
4カーエンハンス膜を形成した。引き続き、光磁気記録
膜の形成を行った。ターゲットにはTb24.5Fe57Co15Nb
3.5の合金ターゲットを用い、ガス圧５×10-3（Tor
r），スパッタ時間10分とした以外Si3N4と同一条件で膜
作成を行った。そしてSi3N4保護膜を15分スパッタして1
500Åの厚さに形成した。
このようにして作成した光磁気ディスクをディスク評
価装置を用いて評価した。すなわち、上記基板の屈折率
の違いを用いてトラッキングをとることができ、トラッ
クずれを起こさなかった。レーザー光が所定の部分から
外れると、反射光を検出するデテクタで例えば光の強度
の変化を検出し、これによってレーザー光の位置を所定
の部分に戻すように制御することができた。
価装置を用いて評価した。すなわち、上記基板の屈折率
の違いを用いてトラッキングをとることができ、トラッ
クずれを起こさなかった。レーザー光が所定の部分から
外れると、反射光を検出するデテクタで例えば光の強度
の変化を検出し、これによってレーザー光の位置を所定
の部分に戻すように制御することができた。
光強度の変化を検出してレーザー光の位置を所定の部
分に戻す制御は従来の凹凸を有する案内溝で行っていた
技術と同じものであり、従って従来の記録再生装置との
互換性をとることも容易である。
分に戻す制御は従来の凹凸を有する案内溝で行っていた
技術と同じものであり、従って従来の記録再生装置との
互換性をとることも容易である。
また、ピットについても屈折率の違いによる反射光の
変化を検出することで読み出しが可能であった。また、
ディスクの搬送波対雑音比（C/N比）も55dBと従来法（2
P法）により作成した基板を用いた場合と同一であっ
た。またノイズレベルも変わらなかった。
変化を検出することで読み出しが可能であった。また、
ディスクの搬送波対雑音比（C/N比）も55dBと従来法（2
P法）により作成した基板を用いた場合と同一であっ
た。またノイズレベルも変わらなかった。
さらに上記基板を用い、In−Se−Tl形の相変化材料の
薄膜をEB法により形成し、作成した光ディスクを評価し
た。この場合も従来法（2P法）により作成した基板を用
いた場合と何ら違いがみられなかった。
薄膜をEB法により形成し、作成した光ディスクを評価し
た。この場合も従来法（2P法）により作成した基板を用
いた場合と何ら違いがみられなかった。
このように、本発明の基板を用いて作成した光磁気型
及び相変化型のいずれの光ディスクとも、良好特性を有
しており、量産性に適した手法として有効であった。ま
た、この本発明により作成したディスクを80℃−90％RH
中に500時間放置したが、磁性膜に発生するピンホール
の発生確率を従来法で作成したディスク基板を用いた場
合の1/1000に低下させることができ、本発明は、ディス
クの長寿命化にも有用であった。これは、ディスク中に
樹脂等の吸水率の大きい物質を含まないためである。
及び相変化型のいずれの光ディスクとも、良好特性を有
しており、量産性に適した手法として有効であった。ま
た、この本発明により作成したディスクを80℃−90％RH
中に500時間放置したが、磁性膜に発生するピンホール
の発生確率を従来法で作成したディスク基板を用いた場
合の1/1000に低下させることができ、本発明は、ディス
クの長寿命化にも有用であった。これは、ディスク中に
樹脂等の吸水率の大きい物質を含まないためである。
尚、イオン打ち込み用のイオンはPb2+に限らず金属イ
オン一般が適用可能であり、打ち込み部分とそれ以外の
部分に0.5程度の屈折率の違いを生じさせることができ
るのであればよい。
オン一般が適用可能であり、打ち込み部分とそれ以外の
部分に0.5程度の屈折率の違いを生じさせることができ
るのであればよい。
実施例 ２ 本実施例も、マスクを用いて選択的にイオン打ち込み
を行うものである。第２図に示すように、まず片面鏡面
研摩したAl円板を基板１として用い（第２図（ａ））、
この上にBi置換ガーネット膜からなる光磁気記録膜６を
スパッタ法により形成した（第２図（ｂ））。ターゲッ
トにBi0.9Dy2.1Fe4.84Al0.16O12焼結体を、放電ガスにA
r/O2＝90/10を用い、基板温度350℃、圧力１×10-2（To
rr）、投入RF電力密度6.8W/cm2、基板回転数30rpmとし
て35分間スパッタして1600Åの膜を作成した。続いて、
ガラス膜７をスパッタ法により形成した（第２図
（ｃ））。ターゲットには、SiO2板をそして放電ガスに
Arを用いて、圧力１×10-2（Torr），投入RF電流密度4.
5W/cm2,基板回転数30rpmとして20分間スパッタして1500
Åに形成した。そして、表面に紫外線感光性のフォトレ
ジスト層２をスピン塗布により２μｍの膜厚に形成し、
グルーブパターン及びピットパターンを紫外線３を光源
として縮小投影し、レジストを感光させた（第２図
（ｄ））。未露光部分を除去しグルーブパターン及びピ
ットパターンを形成した後に、打ち込むイオン４として
Pb2+を実施例１と同じ条件で打ち込んだ（第２図
（ｅ））。そして最後に、基板表面に残っているレジス
トを取り去り、光ディスクが完成した（第２図
（ｆ））。
を行うものである。第２図に示すように、まず片面鏡面
研摩したAl円板を基板１として用い（第２図（ａ））、
この上にBi置換ガーネット膜からなる光磁気記録膜６を
スパッタ法により形成した（第２図（ｂ））。ターゲッ
トにBi0.9Dy2.1Fe4.84Al0.16O12焼結体を、放電ガスにA
r/O2＝90/10を用い、基板温度350℃、圧力１×10-2（To
rr）、投入RF電力密度6.8W/cm2、基板回転数30rpmとし
て35分間スパッタして1600Åの膜を作成した。続いて、
ガラス膜７をスパッタ法により形成した（第２図
（ｃ））。ターゲットには、SiO2板をそして放電ガスに
Arを用いて、圧力１×10-2（Torr），投入RF電流密度4.
5W/cm2,基板回転数30rpmとして20分間スパッタして1500
Åに形成した。そして、表面に紫外線感光性のフォトレ
ジスト層２をスピン塗布により２μｍの膜厚に形成し、
グルーブパターン及びピットパターンを紫外線３を光源
として縮小投影し、レジストを感光させた（第２図
（ｄ））。未露光部分を除去しグルーブパターン及びピ
ットパターンを形成した後に、打ち込むイオン４として
Pb2+を実施例１と同じ条件で打ち込んだ（第２図
（ｅ））。そして最後に、基板表面に残っているレジス
トを取り去り、光ディスクが完成した（第２図
（ｆ））。
このようにして作成した基板のイオン打ち込み部分の
屈折率はｎ＝2.0であり、打ち込ない部分のｎ＝1.49と
比べるとΔｎ＝0.5の差があり、この違いによりトラッ
キングがとれることを装置的に確認した。また、搬送波
対雑音比（C/N比）は50dBであった。
屈折率はｎ＝2.0であり、打ち込ない部分のｎ＝1.49と
比べるとΔｎ＝0.5の差があり、この違いによりトラッ
キングがとれることを装置的に確認した。また、搬送波
対雑音比（C/N比）は50dBであった。
実施例 ３ 本実施例は、集束イオンビームを用いて選択的にイオ
ン打ち込みを行って光学定数の異なる部分を形成した基
板を、光磁気ディスクに対応した場合である。作製した
光ディスクの端面構造の模式図を第３図に示す。ディス
クの作成は、5.25″のガラス円板中に収束イオンビーム
を用い、イオン線を絞り込んでイオンを注入することに
より、イオン打ち込み部分５を形成した。用いた収束イ
オン線源の装置の模式図は、第４図に示すとおりであ
る。イオン源11より発生させたイオンを加速器12で加速
させ、マグネット13でイオン分離を行い、偏向コイル14
でイオン線を絞り基板１に打ち込む。偏向コイルの調整
で形成できるパターンは任意に選ぶことができる。注入
するイオンとしれPb,Cr,W,Sb等の金属を用いた。ガラス
基板の屈折率は約1.5であり、イオンを注入した部分の
それは1.9〜2.1であった。このようにして作成したもの
を基板として用い、次にこの上に下地膜としてSi3N4膜
８をスパッタリング法により形成した。ターゲットにSi
3N4焼結体を、放電ガスにN2/Ar（20/80）混合標準ガス
をそれぞれ用いた。スパッタリングの条件として、投入
RF電力密度4.5（W/cm2）、放電ガス圧力:1×10-2（Tor
r）、基板回転数:20（rpm）で厚さ850Åの膜を形成し
た。この膜の屈折率は2.10であった。引き続きこの上に
TbFeCoNbの記録膜９をスパタリング法により形成した。
ターゲットにTb24.5Fe60.5Co12.0Nb3.0合金を用い、放
電ガスにはArを使用した。スパッタリング条件として、
投入RF電力密度:4.5（W/cm2），放電ガス圧力:5×10-3
（Torr），基板回転20rpmにて厚さ1000Åの膜を形成し
た。そして最後に、保護膜10として窒化シリコン膜を形
成した。スパッタの条件は、放電ガス圧力を２×10
-2（Torr）とした以外は下地膜形成の場合と同様で、そ
の膜厚は2000Åである。
ン打ち込みを行って光学定数の異なる部分を形成した基
板を、光磁気ディスクに対応した場合である。作製した
光ディスクの端面構造の模式図を第３図に示す。ディス
クの作成は、5.25″のガラス円板中に収束イオンビーム
を用い、イオン線を絞り込んでイオンを注入することに
より、イオン打ち込み部分５を形成した。用いた収束イ
オン線源の装置の模式図は、第４図に示すとおりであ
る。イオン源11より発生させたイオンを加速器12で加速
させ、マグネット13でイオン分離を行い、偏向コイル14
でイオン線を絞り基板１に打ち込む。偏向コイルの調整
で形成できるパターンは任意に選ぶことができる。注入
するイオンとしれPb,Cr,W,Sb等の金属を用いた。ガラス
基板の屈折率は約1.5であり、イオンを注入した部分の
それは1.9〜2.1であった。このようにして作成したもの
を基板として用い、次にこの上に下地膜としてSi3N4膜
８をスパッタリング法により形成した。ターゲットにSi
3N4焼結体を、放電ガスにN2/Ar（20/80）混合標準ガス
をそれぞれ用いた。スパッタリングの条件として、投入
RF電力密度4.5（W/cm2）、放電ガス圧力:1×10-2（Tor
r）、基板回転数:20（rpm）で厚さ850Åの膜を形成し
た。この膜の屈折率は2.10であった。引き続きこの上に
TbFeCoNbの記録膜９をスパタリング法により形成した。
ターゲットにTb24.5Fe60.5Co12.0Nb3.0合金を用い、放
電ガスにはArを使用した。スパッタリング条件として、
投入RF電力密度:4.5（W/cm2），放電ガス圧力:5×10-3
（Torr），基板回転20rpmにて厚さ1000Åの膜を形成し
た。そして最後に、保護膜10として窒化シリコン膜を形
成した。スパッタの条件は、放電ガス圧力を２×10
-2（Torr）とした以外は下地膜形成の場合と同様で、そ
の膜厚は2000Åである。
このようにして作成した光磁気ディスクを情報読み出
し装置にかけて、記録、再生テストを試みた。比較試料
として、従来から用いられているガラス円板に凹凸の案
内溝を2P法で形成した基板を用いて作製したディスクを
用いた。まず、従来の基板を用いたディスクは、C/N
（キャリア対ノイズ比）＝52dBであった。これに対し、
本発明により作製した基板を用いた光磁気ディスクのC/
Nも同じ52dBであった。また、トラックずれ，トラック
ジャンプ等も起こすことはなかった。ここで、情報記録
位置或いはトラック位置の検出は、反射して戻ってくる
光強度により実施例１と同様の方法により行った。
し装置にかけて、記録、再生テストを試みた。比較試料
として、従来から用いられているガラス円板に凹凸の案
内溝を2P法で形成した基板を用いて作製したディスクを
用いた。まず、従来の基板を用いたディスクは、C/N
（キャリア対ノイズ比）＝52dBであった。これに対し、
本発明により作製した基板を用いた光磁気ディスクのC/
Nも同じ52dBであった。また、トラックずれ，トラック
ジャンプ等も起こすことはなかった。ここで、情報記録
位置或いはトラック位置の検出は、反射して戻ってくる
光強度により実施例１と同様の方法により行った。
実施例 ４ 本実施例は、集束イオンビームを用いて選択的にイオ
ン打ち込みを行って光学定数の異なる部分を形成した基
板を、相変化を伴う反射率変動を利用した、いわゆる相
変化型光ディスクに応用した例である。作製した光ディ
スクの断面構造は実施例３と同様で第３図に示すとおり
である、 光ディスクの作製は以下に述べる手順で行った。ガラ
ス円板に実施例３と同様の手法、同様の条件にて集束イ
オンビームを用いて光学定数変化部分５を形成した。そ
の上に、下地膜としてZrO2を先の実施例３の窒化シリコ
ン下地膜作成の場合と同様に条件にて作成した。その時
の膜厚は800Åである。その後に、In−Se系の記録膜を
二元同時蒸着法により形成した。形成した膜の組成はIN
50Se50でり、膜厚は450Åとした。そして最後にZrO2保
護膜を形成した。条件は、実施例３の窒化シリコン保護
膜と同様で、その膜厚は1000Åである。
ン打ち込みを行って光学定数の異なる部分を形成した基
板を、相変化を伴う反射率変動を利用した、いわゆる相
変化型光ディスクに応用した例である。作製した光ディ
スクの断面構造は実施例３と同様で第３図に示すとおり
である、 光ディスクの作製は以下に述べる手順で行った。ガラ
ス円板に実施例３と同様の手法、同様の条件にて集束イ
オンビームを用いて光学定数変化部分５を形成した。そ
の上に、下地膜としてZrO2を先の実施例３の窒化シリコ
ン下地膜作成の場合と同様に条件にて作成した。その時
の膜厚は800Åである。その後に、In−Se系の記録膜を
二元同時蒸着法により形成した。形成した膜の組成はIN
50Se50でり、膜厚は450Åとした。そして最後にZrO2保
護膜を形成した。条件は、実施例３の窒化シリコン保護
膜と同様で、その膜厚は1000Åである。
このようにして作成した光ディスクを情報読み出し装
置（ディスクドライブ）にかけて、記録・再生テストを
行った。比較用ディスクには、ガラスレプリカ基板上に
上記の手法により媒体を形成したディスクを用いた。本
発明のディスクは、トラックずれやトラックジャンプ等
することなく、正常に動作し、C/Nは、本発明のディス
クも比較用ディスクも同様に49dBであった。
置（ディスクドライブ）にかけて、記録・再生テストを
行った。比較用ディスクには、ガラスレプリカ基板上に
上記の手法により媒体を形成したディスクを用いた。本
発明のディスクは、トラックずれやトラックジャンプ等
することなく、正常に動作し、C/Nは、本発明のディス
クも比較用ディスクも同様に49dBであった。
実施例 ５ 本実施例は、光学定数を変化させるために、基板中へ
金属イオンを熱を用いて拡散させた例である。まず、デ
ィスク用基板の作成工程の模式図を第５図に示す。ガラ
ス基板１上にPbOもしくはCr2O3等の金属酸化物膜16を85
0Åの膜厚にスパッタ法もしくは蒸着法により形成し
た。引き続き、レーザー光17を金属酸化物膜16表面に照
射して、熱により金属イオンを基板中に拡散させたイオ
ン拡散部分18を形成した。この金属イオンが拡散した部
分の屈折率は1.96〜2.01で、基板自身の屈折率1.48と比
べて大きくなり、この違いを利用してトラッキング及び
情報記録位置決めを行うことができる。
金属イオンを熱を用いて拡散させた例である。まず、デ
ィスク用基板の作成工程の模式図を第５図に示す。ガラ
ス基板１上にPbOもしくはCr2O3等の金属酸化物膜16を85
0Åの膜厚にスパッタ法もしくは蒸着法により形成し
た。引き続き、レーザー光17を金属酸化物膜16表面に照
射して、熱により金属イオンを基板中に拡散させたイオ
ン拡散部分18を形成した。この金属イオンが拡散した部
分の屈折率は1.96〜2.01で、基板自身の屈折率1.48と比
べて大きくなり、この違いを利用してトラッキング及び
情報記録位置決めを行うことができる。
この基板を用いて光磁気ディスクを作成した。ディス
クの構成は、基板/Tb24.5Fe57Co15Nb3.5/Si3N3であり、
その断面構造の模式図を第６図に示す。各膜の作成は、
スパッタリング法により行った。まず、記録膜９のTbFe
Co膜の作成は、ターゲットにTb24.5Fe57Co15Nb3.5なる
組成の合金を用い、Arを放電ガスとして使用した。スパ
ッタリング条件として、放電ガス圧力:5×10-3Torr、投
入RF電力密度:4.5W/cm2、基板回転数:20rpmで10分間ス
パッタした。引き続き、Si3N4保護膜10を形成した。タ
ーゲットはSi3N4焼結体を用い、放電ガスはAr−N2（80/
20）混合ガスを使用した。スパッタの条件は、放電ガス
圧力:2×10-2（Torr），投入RF電力密度:4.5W/cm2,基板
回転数:20rmpで25分間スパッタして1500Åの膜を形成し
た。
クの構成は、基板/Tb24.5Fe57Co15Nb3.5/Si3N3であり、
その断面構造の模式図を第６図に示す。各膜の作成は、
スパッタリング法により行った。まず、記録膜９のTbFe
Co膜の作成は、ターゲットにTb24.5Fe57Co15Nb3.5なる
組成の合金を用い、Arを放電ガスとして使用した。スパ
ッタリング条件として、放電ガス圧力:5×10-3Torr、投
入RF電力密度:4.5W/cm2、基板回転数:20rpmで10分間ス
パッタした。引き続き、Si3N4保護膜10を形成した。タ
ーゲットはSi3N4焼結体を用い、放電ガスはAr−N2（80/
20）混合ガスを使用した。スパッタの条件は、放電ガス
圧力:2×10-2（Torr），投入RF電力密度:4.5W/cm2,基板
回転数:20rmpで25分間スパッタして1500Åの膜を形成し
た。
このようにして作成した光磁気ディスクを、ディスク
ドライブにセットして駆動させたところ、トラックず
れ、及び情報読み出しエラー等は起こらず、従来の凹凸
の案内溝を有する基板を用いて作成したディスクと何ら
差が生じなかった。また、ディスクのC/Nも55dB（1.7MH
z）と両者差はみられなかった。ところで、本法により
作成した基板を光磁気ディスク用として用いる場合に
は、PbOやCr2O3は屈折率が2.0前後で、Kerr効果を多重
干渉効果により、みかけ上増大させるいわゆるカーエン
ハンス効果があるので、ディスク作成に際し、下地膜形
成工程を省略できる特徴を有する。
ドライブにセットして駆動させたところ、トラックず
れ、及び情報読み出しエラー等は起こらず、従来の凹凸
の案内溝を有する基板を用いて作成したディスクと何ら
差が生じなかった。また、ディスクのC/Nも55dB（1.7MH
z）と両者差はみられなかった。ところで、本法により
作成した基板を光磁気ディスク用として用いる場合に
は、PbOやCr2O3は屈折率が2.0前後で、Kerr効果を多重
干渉効果により、みかけ上増大させるいわゆるカーエン
ハンス効果があるので、ディスク作成に際し、下地膜形
成工程を省略できる特徴を有する。
さらに、この基板は、光磁気ディスクに限らず相変化
型の光ディスクをはじめ、あらゆる光ディスクに対して
適用することができる。また、水分や酸素に対して活性
な光記録媒体に対し、水を使用する工程や吸水率の高い
材料を含んでいないので、長寿命を有するディスクを作
成できる。そして、基板にトラックや情報位置決めを行
う、案内部分の形成からディスク作成まで連続して真空
中で行えるので、ディスク特性の低下をきたすことな
く、高信頼性を有する光ディスクを得ることができた。
型の光ディスクをはじめ、あらゆる光ディスクに対して
適用することができる。また、水分や酸素に対して活性
な光記録媒体に対し、水を使用する工程や吸水率の高い
材料を含んでいないので、長寿命を有するディスクを作
成できる。そして、基板にトラックや情報位置決めを行
う、案内部分の形成からディスク作成まで連続して真空
中で行えるので、ディスク特性の低下をきたすことな
く、高信頼性を有する光ディスクを得ることができた。
本発明はこれらの実施例に示した様に、用いる基板の
材質に大きな限定がなく、基板の量産性という点におい
ても優れている。
材質に大きな限定がなく、基板の量産性という点におい
ても優れている。
本発明によれば、高い記憶密度の高ディスクその基板
が生産性よく得られるという効果がある。
が生産性よく得られるという効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例における光ディスクの基
板の作成工程を示す図、第２図は本発明の第２の実施例
における光ディスクの基板の作成工程を示す図、第３図
は本発明の第３及び第４の実施例における光ディスクの
断面図、第４図は本発明に用いる収束イオン線源の模式
図、第５図は本発明の第５の実施例における光ディスク
の基板の作成工程を示す図、第６図は本発明の第５の実
施例における光ディスクの断面図である。 １……基板、２……フォトレジスト ３……紫外線、４……打ち込みイオン ５……光学定数変化部分 ６……光磁気記録膜、７……ガラス膜 ８……下地膜、９……情報記録膜 10……保護膜、16……金属酸化物層 17……レーザー光、18……金属イオン拡散部分
板の作成工程を示す図、第２図は本発明の第２の実施例
における光ディスクの基板の作成工程を示す図、第３図
は本発明の第３及び第４の実施例における光ディスクの
断面図、第４図は本発明に用いる収束イオン線源の模式
図、第５図は本発明の第５の実施例における光ディスク
の基板の作成工程を示す図、第６図は本発明の第５の実
施例における光ディスクの断面図である。 １……基板、２……フォトレジスト ３……紫外線、４……打ち込みイオン ５……光学定数変化部分 ６……光磁気記録膜、７……ガラス膜 ８……下地膜、９……情報記録膜 10……保護膜、16……金属酸化物層 17……レーザー光、18……金属イオン拡散部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐野 文良 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−68848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−203255（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−200545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−243142（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/24 G11B 7/26 G11B 11/10
Claims (8)
- 【請求項１】光を用いて情報の記録、再生を行う光ディ
スク用基板において、光の位置決めを行う案内部分が上
記基板又は基板上に配置された膜に設けられ、該案内部
分は、他の部分よりイオン濃度が異なることにより光学
定数が異なることを特徴とする光ディスク用基板。 - 【請求項２】上記基板の表面が平坦であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光ディスク用基板。 - 【請求項３】上記光学定数は屈折率であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光ディスク
用基板。 - 【請求項４】上記基板又は上記膜に設けられた情報記録
ピット部分は、上記案内部分と実質的に同じイオン濃度
を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
３項のいずれか一に記載の光ディスク用基板。 - 【請求項５】光を用いて情報の記録、再生を行う光ディ
スク用基板の製造方法において、上記基板又は基板上に
配置された膜にイオンを打ち込むか又はイオンを熱によ
って拡散させ、光の位置決めを行う案内部分を形成する
ことを特徴とする光ディスク用基板の製造方法。 - 【請求項６】光を用いて情報の記録、再生を行う光ディ
スクにおいて、照射光の位置決めを行う案内部分が基板
又は基板上に配置された膜に設けられ、該案内部分は、
他の部分よりイオン濃度が異なることにより光学定数が
異なることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項７】上記光学定数は屈折率であることを特徴と
する特許請求の範囲第６項記載の光ディスク。 - 【請求項８】上記基板又は上記膜に設けられた情報記録
ピット部分は、上記案内部分と実質的に同じイオン濃度
を有することを特徴とする特許請求の範囲第６項又は第
７項記載の光ディスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060552A JP2788245B2 (ja) | 1987-04-22 | 1988-03-16 | 光ディスク、光ディスク用基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-97311 | 1987-04-22 | ||
| JP9731187 | 1987-04-22 | ||
| JP63060552A JP2788245B2 (ja) | 1987-04-22 | 1988-03-16 | 光ディスク、光ディスク用基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6427049A JPS6427049A (en) | 1989-01-30 |
| JP2788245B2 true JP2788245B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=26401621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060552A Expired - Lifetime JP2788245B2 (ja) | 1987-04-22 | 1988-03-16 | 光ディスク、光ディスク用基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2788245B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249175A (en) * | 1988-09-09 | 1993-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical information recording medium and information recording and reproducing method therefor |
| JPH0378131A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-03 | Brother Ind Ltd | 光記録媒体 |
| JPH0337840A (ja) * | 1989-07-05 | 1991-02-19 | Brother Ind Ltd | 相変化型光ディスク |
| JP2968541B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1999-10-25 | ブラザー工業株式会社 | 光ディスク |
| JPH0536117A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-02-12 | Nec Corp | 光デイスクおよびその製造方法 |
| JP2616539B2 (ja) * | 1993-06-28 | 1997-06-04 | 日本電気株式会社 | 光ディスク基板及びその製造方法 |
| JP3845611B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2006-11-15 | 株式会社東芝 | 光記録媒体 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968848A (ja) * | 1982-10-09 | 1984-04-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光デイスク媒体 |
| JPS59203255A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光デイスク媒体 |
| JPS62200545A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-04 | Ricoh Co Ltd | 光記録媒体およびその製造方法 |
| JPS62243142A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 情報記録媒体・情報記録装置及び情報読取装置 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP63060552A patent/JP2788245B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6427049A (en) | 1989-01-30 |
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