JPH02177030A

JPH02177030A - 光メモリ素子

Info

Publication number: JPH02177030A
Application number: JP63330957A
Authority: JP
Inventors: Taizo Hirano; 泰三平野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-07-10

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、光学的に情報の記録および再生、または消去
が可能な光メモリ素子に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、光ディスクは、１μｍ以下の直径に絞り込まれ
たレーザ光により記録膜上に微小な記録ビットを形成し
て情報の記録・再生を行うものであり、これによって高
密度大容量の記録を可能としている。しかし、上記の記
録ビットが微小であるが故に、レーザ光を指定の位置に
導くことが特に重要となり、このため光ディスクの記録
面上には同心円状若しくは螺旋状のガイドトラックが予
め形成されており、このガイドトラックに沿ってレーザ
光をトラッキングさせて指定のアドレスを得るようにな
っている。すなわち、レーザ光はガイドトラックに沿っ
てコントロールされながら記録面上を走査し、例えば、
レーザ光がガイドトラックから僅かにずれると反射率が
変化するのでこの変化を検出し、この検出値に基づいて
光ピツクアップに設けられたビーム偏光機能、又は対物
レンズ駆動機構を作動させることによりレーザ光をガイ
ドトラックの中心の正規の位置に戻すようになっている
。

従来の光ディスクにおいては、上記同心円状または螺旋
状のガイドトラックは、光デイスク基板となるガラス基
板またはプラスチック基板の記録面上において、その基
板自体の凹凸により形成されるか、若しくは、主基板と
なるガラス基板またはプラスチック基板上に形成された
光重合樹脂自体の凹凸によって形成されるものであった
。

ガイドトラックを形成する方法としては、従来より次の
３つの方法が知られている。

第１の方決は、主として強化されたガラス基板を用いる
場合に使用される方法であって、第４図（ａ）に示す平
坦なガラス基板１１の一方の面上に、同図（ｂ）に示す
ように、レジスト１２を塗布する。次いで、同図（Ｃ）
に示すように、スポット状に集光したレーザ光を照射し
て露光する。

このとき、ガラス基板１１は一定速度で回転されており
、レーザ光の照射位置を固定しておけば同心円状の露光
パターンが形成され、一方、レーザ光の照射位置を半径
方向に一定速度で移動させれば螺旋状の露光パターンが
得られる。上記のレジスト１２は通常ポジ型のものが使
用され、従って露光部分の可溶化した潜像パターン１２
ａとなって上記可溶化部分が現像時に除去されることに
より、同図（ｄ）に示すように、フォトレジストの凹凸
によるパターン１２ｂが形成される。次に、このように
して得られた基板を、例えば、１０−〜１０−’Ｔｏ　
ｒ　ｒに設定された真空チャンバー内に収納し、プラズ
マ放電させることにより、同図（ｅ）に示すように、ガ
ラス基板１１におけるフォトレジスト非着部分がエツチ
ングされる。そして、上記のフォトレジストを除去する
ことにより、同図Ｄ）に示すように、同心円状または螺
旋状のガイドトラックｌｌａの形成されたガラス基板１
１が得られ、同図（ｇ）に示すように、このガラス基板
１１上に記録膜１６を形成することにより光ディスク１
７が得られる。

なお、同図（Ｃ）で示した工程を、同図（ｈ、　）に示
すように、予めガイドトラックパターンで遮光部分の形
成されたフォトマスク１８を用いて露光するようにして
もよい。

第２の方法は、第５図に示すように、凹凸のガイドトラ
ックパターン２１ａを有するスタンパ２１を金型にセッ
トし、この金型内でポリカーボネートなどのプラスチッ
ク基板２２に凹凸のガイドトラック２２ａ・・・を転写
形成する方法である。

第３の方法は、いわゆる２Ｐ法と称される方法であって
、これは、第６図（ａ、）に示すように、平坦面を有す
るガラスまたはプラスチックの透明基板２５と前述と同
様のスタンパ２６とを、同図（ｂ）に示すように、光重
合樹脂２７を介して重ね合わせ、透明基板２５側から紫
外線光を照射することにより、光重合樹脂を硬化させる
。その後、上記のスタンパ２６を剥がすと、光重合樹脂
２７は透明基板２５に接着されるとともに、光重合樹脂
２７において凹凸のガイドトラック２７ａが形成される
ことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述したガイドトラックは、レーザ光の反射
光量の変動ができるだけ少な（なるように規則正しく形
成される必要があるが、前述の第１の方法では、ガイド
トラックｌｌａの形状を均一に形成することが困難であ
る。即ち、ガラス基板１１自体にエツチングを施しガイ
ドトラック１１ａを形成した光ディスクでは、ガイドト
ラック１１ａの形状均一化が困難なためその記録特性の
向上を図り難いという欠点を存しており、しかも、上記
のエツチングによりガラス基板１１の強度が低下する虞
れがある。また、第２の方法および第３の方法にあって
は、それに用いるスタンパ２１（２６）に高精度が要求
され、スタンパ製作のコストが割高になる。しかも、ス
タンパ２１（２６）によるガイドトラックパターン転写
時に凹凸形状が変化してしまい、そのため、この方法に
より得られる光ディスクにおいては、Ｃ／Ｎ　（キャリ
アノイズ比）の向上が困難であり、また、ＷＥＲ（ワー
ドエラーレート）の低減が図れないという問題を招来し
ていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光メモリ装置は、上記の課題を解決するた
めに、光ビームを案内するためのガイドトラックを所定
膜厚を有する帯状の誘電体膜により形成していることを
特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、帯状誘電体膜のガイドトラックに
より安定したトラッキング特性が得られ、Ｃ／Ｎ　（キ
ャリアノイズ比）の向上およびＷＥＲ（ワードエラーレ
ート）の低減が図れる。また、その製造は比較的簡単で
あり、基板自体に凹凸を形成しないことから、この基板
の強度低下を抑制することができるとともに、高精度を
要するスタンパを用いないでもよいことから、このスタ
ンパ作製の費用削減並びにスタンバ使用によるガイドト
ラックの変形を防止することができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本発明に係る光メモリ素子は、第１図に示すように、ガ
ラス基板１の一方の面上においてガイドトラック２′が
同心円状又は螺旋状をなす帯状の誘電体膜２にて形成さ
れ、さらに上記一方の面上に記録膜３の形成されてなる
ものである。記録膜３としては、光感応膜が用いられる
が、この光感応膜としては、穴あき型記録に用いられる
無機質膜、書き込み型記録に用いられる有機染料、反射
率変化型記録に用いる相変化材料、磁化反転型記録に用
いられる光磁気膜などのいずれもよい。そして、前記の
誘電体膜２としては、ＳｉＯｘ、Ｓｉ、Ｎａ　、Ａｆｆ
ｉＮ、、ＣｄＯ，Ｔａ、Ｏｓなどからなる薄膜が用いら
れる。また、このような酸化物や窒化物材料の他、カル
コゲナイド系の材料、或いは、微量の希土類、アルカリ
土類などを不純物として含む誘電体材料などが用いられ
る。これらの中には、レーザ光照射により、蛍光、制光
を発するものがあり、これをガイドトラックとして用い
れば、光メモリ素子としてドラッギングガイド信号を助
長する働きを持たせたものを得ることができる。また、
誘電体膜２の厚みは通常、光の干渉効果を得るために反
射光の光の位相差がλ／４となるように設定される。具
体的には、誘電体の屈折率をｎ、レーザ光の波長をλ、
誘電体膜の膜厚をｄとし、この膜厚ｄが下記の第１式を
充たすように設定され、この場合において最もトラッキ
ングガイド信号が良好となる。

λ ｄ＝　　　　　　　　・・・・・・第１式例えば、上記
屈折率としてｎ＝１．９を有する上記ＳｉＯの例を挙げ
ると、λ−８３０ｎｍとじて、上記ｄは５５ｎｒｎとな
る。また、誘電体として上記ＳｉＯにてガイドトラック
を形成した場合において、光ピツクアップで上記ガイド
トラックを走査したときのトラッククロスシグナル−プ
ッシュプル信号は非常にノイズが少なく、プッシュプル
信号のエンベロープも非常に安定したものが得られる。

また、本発明の構成によれば、レーザ光のトラッキング
特性が極めて安定しており、例えば、ガラス基板を用い
た光磁気ディスクにおいては、下記の第１表に示すよう
に、従来のものに比べて良好なキャリアノイズ比（Ｃ／
Ｎ）やフードエラーレート（ＷＥＲ）を得ることができ
た。

第１表なお、上記の光磁気ディスクにおいて、その記録ビット
長は１．０μｍ、記録周波数は３ＭＨｚに設定されてい
る。

ところで、本発明に係る光ディスクを製造するには、第
２図（ａ）に示すガラス基板１上に同図（ｂ）に示すよ
うに、このガラス基板１と屈折率が異なる誘電体膜２を
蒸着法又はスパッタリング法等により形成する。次に、
同図（ｃ）に示すように、レジスト４を塗布し、これに
レーザ光を照射して同心円状または螺旋状のガイドトラ
ックパターンをなすように露光する。勿論、光透過部と
非透過部とでガイドトラックパターンの構成されたフォ
トマスクを用いてもよい。次いで、これを現像し、同図
（ｄ）に示すように、ガイドトラックパターンを有する
レジスト４′を得る。次いで、このレジスト４′を有す
る状態でエツチングを行い、同図（ｅ）に示すように、
非着レジスト部分の誘電体膜２を除去し、誘電体膜２か
らなるガイドトラック２′を得る。誘電体膜２が例えば
Ｃｄｏからなっている場合は、１０％のＨＣｆｆｉ水溶
液でエツチング処理を行う。次に、同図（ｆ）に示すよ
うに、上記のレジスト４′を除去した後、同図（ｇ）に
示すように、ガラス基ｖｉ、１上における上記ガイドト
ラック２′の形成されている面に光感応膜である記録膜
３を形成することにより光ディスクが得られる。

本発明に係る光メモリ素子は、以上のような方法により
製造できるものであり、製造工程の簡素化が図れると共
に、ガラス基板１に対するエツチングを行わないので、
ガラス基板１の強度が低下するのを防止できる。また、
スタンバが不要なのでその製作費用が削減でき、且つ、
スタンバによるガイドトラックパターン転写時に凹凸形
状が変化するといった問題も解消される。

なお、第３図（ａ）に示すように、ガラス基板１０面上
に先ずレジスト４を塗布した後、前述のようにレーザ光
での又はフォトマスクを用いての露光並びに現像を施す
ことにより、同図（ｂ）に示すように、ガイドトラック
パターンを有するレジスト４′を得、次いで、同図（ｃ
）に示すように、このレジスト４′を有する状態でスパ
ッタ法等により誘電体膜２を付着させてガイドトラック
２′を得るようにしてもよいものである。なお、かかる
方法は、ホトリソグラフィーによるリバースエツチング
法として知られる方法である。

〔発明の効果〕

本発明に係る光メモリ素子は、以上のように、光ビーム
を案内するためのガイドトラックを所定膜厚を有する帯
状の誘電体膜により形成している構成である。

これにより、安定したトラッキング特性が得られ、Ｃ／
Ｎ　（キャリアノイズ比）の向上およびＷＥＲ（ワード
エラーレート）の低減が図れる。また、その製造は比較
的簡単であり、基板自体に対しエツチングを施さないこ
とから、この基板の強度低下を抑制することができると
ともに、高精度を要するスタンバを用いないでもよいこ
とから、このスタンバ作製の費用削減並びにスタンバ使
用によるガイドトラックの変形を防止することができる
という効果も併せて奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は光メモリ素子の断面図、第２図（ａ）な
いしくｇ）はそれぞれ光メモリ素子の製造工程の各段階
を示す断面図、第３図（ａ）ないしくＣ）はそれぞれリ
バースエツチング法によるガイドトラック形成工程の各
段階を示す断面図、第４図ないし第６図はそれぞれ従来
の光メモリ素子の製造工程を示すものであって、第４図
（ａ）ないしくｇ）はそれぞれガラス基板のエツチング
による光メモリ素子の製造工程の各段階を示す断面図、
同図（ｈ）は同図（ｃ）の工程の他の方法を示す断面図
、第５図はスタンバによる光メモリ素子の製造工程を示
す断面図、第６図（ａ）ないしくＣ）はそれぞれ２Ｐ法
による光メモリ素子の製造工程の各段階を示す断面図で
ある。１はガラス基板、２は誘電体膜、２′はガイドトランク
、３は記録膜である。特許出願人　　　　　シャープ　株式会社第３図（ａ）第３図（ｂ）８３″′（ソ２〒ｉゴ１第４図（ａ）一一コーフコ〜１１襄図（ｈ）第図第６図（ａ）索外規九第６　図（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

１、光ビームを案内するためのガイドトラックを所定膜
厚を有する帯状の誘電体膜により形成していることを特
徴とする光メモリ素子。