JPH02152041A - 光ディスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザー光を用いて記録、再生、或いは消去
を行う光ディスクに係り、特にディスクの信頼性向上及
びノイズ成分除去に好適な光ディスクの製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

近年の高度情報化社会の進展に伴い、高密度大容量のフ
ァイルメモリーへのニーズが高まっており、各所で研究
開発が活性化している。その中で、光ディスクはこれに
応えるものとして注目されており、追記型光ディスクが
まず製品化されたのにつづき、書換え型光ディスクの中
で光磁気ディスクが最も実用化に近い段階にある。とこ
ろで光磁気ディスク実用化のポイントは、信頼性の確保
にあり、現在開発の中心にある。この問題に対して、１
）情報記録膜の耐食性向上、２）ビナホール密度の低い
有効な保護膜で覆う、等の手法がとられてきた。その公
知な例として、特開昭６１−８７３０６号、特開昭６２
−１９５７４３号をあげることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は１、情報記録膜自身の耐食性向上及び記
録膜の保護という点に対しては有効であるが、腐食のも
う１つの大きな原因である物理的形状に起因するものに
対する配慮がされておらず、ヘッダ一部やプリピットさ
らには案内溝部等凹凸部分を中心に発生する腐食に対し
て配慮がされておらず、ディスクの信頼性に問題があっ
た。

本発明は、ディスク基板上に存在する凹凸を平坦化する
層を設け、形状に基づく腐食を抑制し、高信頼性を有す
る光ディスクを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

光デイスク基板の表面に存在するプリピットや案内溝等
の凹凸に由来する腐食を抑制する上記目的は、この凹凸
上にこれを平坦化するための層を形成した後に光記録媒
体を作製することにより達成される。この結果、腐食に
弱い摺曲部等がなくなり、保護膜による被覆度が向上す
るので高信頼性を有する光ディスクが得られる。

上記の平坦化を行う方法としては、基板上に形成する第
１層目の膜の成膜速度の制御、成膜と同時に基板表面の
ミリングを行う、基板を加熱した状態で第１層目の膜を
成膜する、等が有効である。

このようにして作製したディスクの信頼性テストは、１
規定の塩化ナトリウム水溶液中にディスクを浸漬し、光
透過率の変化により定性的に比較し、変化の小さい試料
については欠陥レートの経時変化により評価した。その
結果上述のいずれの成膜手法を用いても大差なくディス
ク表面に存在する凹凸をカバーできるので、ディスクの
信頼性を大幅に向上できた。

〔作用〕

光デイスク基板表面に存在する凹凸を平坦化するための
層を設けたことにより、凹凸を反映した膜の摺曲がなく
なるので、被覆の悪い部分が激減するので情報記録膜の
保護効果が高まり、高信頼性を有する光ディスクが得ら
れる。

〔実施例〕

［実施例１］ 第１図は本発明の一実施例により作製した光ディスクの
断面構造模式図である。表面に凹凸の案内溝を有するデ
ィスク基板１上に窒化シリコン下地膜２をスパッタ法に
より形成した。スパッタに際し、ターゲットをスパッタ
してディスク基板１上に被着させると同時に、基板表面
にミリングを施すことにより平坦化をはかった。スパッ
タの条件として、ターゲットに窒化シリコン焼結体を用
い、放電ガスにＡｒ／Ｎｚ（＝８０／２０）混合標準ガ
スを使用し、放電ガス圧：　Ｉ　Ｘ　１０−２（Ｔｏｒ
ｒ）、投入ＲＦ電力密度４　、２　Ｗ　／　ｃｙｍ　２
、にてスパッタを行なった。それと同時にミリングガン
よりＡｒ／Ｎ２混合ガスをイオン化し、ミリングを行な
った。

ここで注意すべき点は、形成される下地膜２の屈折率で
、情報の記録位置決め及びその検出を行うためのトラッ
キング制御や、光を収束するためのオートフォーカス機
構を正常動作させるためには、基板材１と下地膜材２と
の屈折率が異なっている必要があり、さらに、望ましく
は上記屈折率の差が０．４以上であることが好ましい。

本実施例で作製した膜の場合、屈折率は２．Ｏｏ、膜厚
：９００人であった。一方基板材の屈折率は１．５４で
あつた。

これにひきつづき真空を破ることなく情報記録媒体３を
スパッタ法により作製した。スパッタターゲットにＴｂ
ｚ番、５Ｆｅｅｏ、ａＣｏｔｚＮｂ３合金ターゲットを
用い、放電ガスにＡｒを使用し、放電ガス圧カニ　５　
Ｘ　１０−８Ｃｒｏｒｒ）、投入ＲＦ電力密度：　４．
２Ｗ／ａ１２にてスパッタを行い、厚さ８００人の膜を
形成した。この膜の磁気特性は、カー回転角：θに＝０
．３４°、保磁カニ　Ｈｃ＝　１０　ＫＯｅ　、補償温
度：　Ｔｃｏ＋ｍｐ＝　８０℃、キュリー温度：Ｔｃ＝
２００℃である。

最後に、この膜４分体を覆うように再び窒化シリコン保
護膜４をスパッタ法により形成した。ターゲットに５ｉ
８Ｎ＋焼結体を、放電ガスにＡｒをそれぞれ使用し、放
電ガス圧カニ　２　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ、投入ＲＦ電
力密度：４．５Ｗ／■２にてスパッタを行い、１５００
人の膜を形成した。このスパッタ条件は内部応力が小さ
くかつピンホール密度が低くなる。これはスパッタ条件
の他作製装置によっても異なっており、装置によりスパ
ッタの最適条件は決められる。

このようにして作製したディスクの信頼性試験を以下に
述べる手法にて行なった。まずディスクを１規定塩化ナ
トリウム水溶液中に浸漬し、ディスク全面に光を透過さ
せ、光の透過率の変化により評価した。比較のために、
本発明の基板表面をミリングをスパッタと同時に行う手
法を用いずに作製した光ディスクについて同様の試験を
行なった。その結果は第２図に示すとおりである。すな
わち、同図（ａ　）、（ｂ　）、（ｃ　）は比較例を上
記水溶液にそれぞれ０分、６０分、９０分間浸漬したと
きの結果であり同図（ｄ）、（ａ）、（ｆ）は本実施例
のディスクを０分、６０分、９０分間にわたって同じ水
溶液に浸漬した結果を示している。その結果、本発明に
より下地層２を平坦化してその上に各層を形成したディ
スクではディスク全面いずれの場所においても局部腐食
がまったく見られないのに対し、下地層２を平坦化しな
いで作製したディスクでは凹凸の大きいヘッダ一部で放
射状に局部腐食が発生した。また、グループ部でも同様
の腐食が発生した。このように、ディスクに接する層の
表面が平坦化するように成膜することで、記録膜の被服
率が向上するので、未被服部分をなくすことができるの
で局部腐食の発生を抑制でき、ディスクの信頼性を向上
させることができた。また、ミリング以外に基板にバイ
アス電圧を印加したバイアススパッタ法によっても同一
様の効果が得られた。

［実施例２］ 作製した光ディスクの断面構造を示す模式図は第３図に
示すとおりである。

表面に凹凸の案内溝を有するディスク基板１上に窒化シ
リコン下地膜２をスパッタ法により形成した。スパッタ
の条件は、ターゲットに窒化シリコン焼結体を用い、放
電ガスにＡ　ｒ　　Ｎ２（＝　２０％Ｎｚ−８０％Ａｒ
）を使用し、放電ガス圧５Ｘ１０−８（Ｔｏｒｒ）、投
入ＲＦ電力密度０　、８　Ｗ　／　ｃＭ”にてスパッタ
を行なった。このように成膜速度を低下させてスパッタ
することにより、平坦に近い下地膜２が得られた。ここ
で、下地層２は、ＴｂＦｅＣｏＮｂ光磁気記録膜と基板
との間で多重干渉を行なわせ。

カー回転角をみかけ上増大させる効果をもつ、つづいて
、情報記録媒体３を厚さ３００人に実施例１と同一の組
成及びスパッタの条件にて形成した。

つづいて、保護膜４を厚、さ２００人に実施例１と同一
の条件にて形成した。

最後に金属第２保護膜５を以下に述べる条件にて５００
人の膜厚に形成した。ターゲットはＡ　Ｑ　ｅｏＮ　ｉ
　１０合金ターゲツトを用い、放電ガスに高純度Ａｒを
使用し、放電ガス圧力１ｘ１ｏ−ｚ（Ｔｏｒｒ）、投入
ＲＦ電力密度：　２　、　Ｉ　Ｗ／　ｃｒａ”にてスパ
ッタを行なった。

このようにして作製したディスクの信頼性試験を実施例
１と同一の条件を用いて行ない、評価法として欠陥レー
トの経時変化を測定する手法を用いた。すなわち、ディ
スクを１＋ａｏΩ／Ωの塩化ナトリウム水溶液に浸漬し
、発生してくる欠陥をカウンターにより数えた。結果は
第４図に示すとおりである。それによると、本実施例は
９０分の浸漬で初期４Ｘ１０−６（件／ｂｉｔ）が１．
５　Ｘ　１０一番（件／ｂｉｔ）となったのに対し、比
較例では１５分の浸漬で初期の４Ｘ１０−６（件／ｂｉ
ｔ）が７Ｘ１０一番（件／ｂｉｔ）と急激に増加し、そ
れ以降はヘッダー信号が読めなくなりディスクの制御が
不可能となった。このように、本実施例を用い、ディス
ク基板上に形成する第１層目を平坦化することにより、
凹凸部での腐食を著しく抑制でき信頼性向上がはかれた
。

［実施例３］ 本実施例は、窒化シリコンの下地膜２をディスク基板１
上に形成する際に基板を８０℃程度に加熱した状態で行
なった場合である。作製したディスクの構造は、実施例
２と同一で、第３図に示すとおりである。また、下地膜
２はディスク基板１を８０℃に加熱した以外は実施例２
と同一条件で作製し、情報記録媒体３．保護膜４、そし
て金属第２保護膜５を順次、実施例２と同一条件にて形
成した。

このようにして作製したディスクを実施例２と同一の評
価法で信頼性を検討し、結果を第５図に示した。比較例
は、実施例１で用いたのと同一の手法で作製したもので
ある８本実施例は、作製初期の４Ｘ１０−’（件／ｂｉ
ｔ）だった欠陥レイトが、９０分の１ｒｒｒｏＱ／Ｑ塩
化ナトリウム水溶液浸漬で、４×１Ｏ−６（件／ｂｉｔ
）に増加した。これに対し、比較例では、１５分の浸漬
で初期の４Ｘ１０−８（件／ｂｉｔ）が７Ｘ１０−’（
件／ｂｉｔ）と急激に増大し、それ以降ヘッダー信号が
読めなくなりディスクの制御が不可能となった。このよ
うにディスク基板を加熱することで、ディスク基板上に
形成する第１層目の下地膜を平坦化するとともに緻密化
及び基板と下地膜との接着強度を増大できるので、凹凸
部での腐食及び下地膜や保護膜のピンホールによる局部
腐食を抑制でき、信頼性向上がはかれた。

［実施例４］ 本実施例は、ディスク基板表面の凹凸を平坦化するため
の下地層として、鉛を含む水ガラスを基板表面にスピン
塗布法を用いて塗布したものである。作製したディスク
の構造は、実施例１と同様で第１図に示すとおりである
。凹凸の案内溝を有するディスク基板上に鉛アルコレー
トとシリコンのアルコレートを主成分とするアルコール
溶液をスピン塗布し、１１０℃に加熱し、加水分解して
屈折率１．９５　の下地膜２を形成した。

ここで重要な点は、塗布する溶液の粘度調整である。形
成した膜の厚さは、９００人であった。

ひきつづき、情報記録媒体３及び保護膜４を順次積層し
た。その時の作製手法やスパッタの条件は実施例１と同
様である。

このようにして作製した光ディスクの信頼性試験を前実
施例と同一の手法で行なった。すなわち１ｍｏｆｉ／Ｑ
塩化ナトリウム水化成トリウム水溶液漬したときの欠陥
レートの経時変化を第６図に示す比較例は、実施例１で
用いたディスクと同一のものを用いた０本実施例で作製
したディスクでは、作製初期の４　ｘ　ｉ　０−Ｂ（件
／ｂｉｔ）だった欠陥レートが９０分の浸漬でＩ　Ｘ　
１０−’（件／ｂｉｔ）に増加したのに対し比較例では
初期の４Ｘ１０−６（件／ｂｉｔ　）が１５分の浸漬で
７Ｘ１０−’（件／ｂｉｔ）と急激に増大し、それ以降
はヘッダー信号が読めなくなり、ディスクの制御不可能
となった。このように、ディスク表面の凹凸と案内溝を
平坦化することで局部腐食を大幅に抑制できた。さらに
ディスク表面に下地層２と同一の膜を形成すると、ディ
スク表面に傷がつくのを防止するハードコートとしても
有用であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ディスク基板の表面に存在する凹凸の
案内溝上に下地膜を形成するのに、スパッタと同時に基
板表面ミリングしたり、成膜速度を制御したり、或いは
ディスク基板を加熱したりして膜表面を平坦化した上に
、他の記録媒体を形成することで、光記録膜の被服率が
向上するので、局部腐食が抑制でき、信頼性向上がはか
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図、及び第３図は本発明の実施例により作製した光
ディスクの断面構造の模式図、第２図は。 作製した光ディスクを１ｍｏＱ／ｆ１食塩水中に浸漬し
たときに発生する局部腐食発生状況を示すデイスフの平
面図。第４図、第５図及び第６図は、光ディスクを１ｍ
ｏＱ／Ｅ１食塩水中に浸漬したときの欠陥レートの経時
変化の測定図である。 １・・・ディスク基板、２・・・下地膜、３・・・情報
記録媒体、４・・・保護膜、５・・・金属第２保護膜。 華 図 Ｃｏ−） （ｆ） （帰 （ｅジ ＜Ｃ） （＋９ 浸膚吟間 （ｒｎｒｎ） 冨 図 ４潰晴間（ｍｉｎジ 第 す 図 浸滑時間（ｍｒｎ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光を用いて情報を記録、再生成いは消去を行
   う光ディスクにおいて、ディスク基板表面に存在する凹
   凸を平坦化するように下地層を設け、その上に情報記録
   媒体を形成したことを特徴とする光ディスクの製造方法
   。 ２、上記平坦化のための下地層は、基板或いは該下地層
   が接する層と異なる屈折率をを有し、より優位には上記
   屈折率差が０．４以上であることを特徴とする請求項第
   １項記載の光ディスクの製造方法。 ３、上記基板表面を平坦化するための下地層は、スパッ
   タリングあるいは真空蒸着を行うと同時に、被着した膜
   面にミリングを施すことにより形成したことを特徴とす
   る請求項第１項記載の光ディスクの製造方法。 ４、上記基板表面を平坦化するための下地層を形成する
   過程において、成膜速度を制御することを特徴とする請
   求項第１項記載の光ディスクの製造方法。 ５、基板を室温以上に加熱した状態で上記基板表面を平
   坦化するための下地層を形成することを特徴とする請求
   項第１項記載の光ディスクの製造方法。 ６、基板にバイアス電圧を印加した状態のもとでスパッ
   タリングを行うことにより上記基板表面を平坦化するた
   めの下地層を形成することを特徴とする請求項第１項記
   載の光ディスクの製造方法。 ７、上記基板表面を平坦化するための下地層に光学的に
   多重干渉効果をもたせたことを特徴とする請求項第１項
   記載の光ディスクの製造方法。 ８、上記基板表面を平坦化するための下地層を、上記下
   地層が接する層と異なる屈折率を有する材料をスピン塗
   布により形成することを特徴とする請求項第１項記載の
   光ディスクの製造方法。