JPH02278534A - 情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

情報記録媒体及びその製造方法

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JPH02278534A
JPH02278534A JP1099283A JP9928389A JPH02278534A JP H02278534 A JPH02278534 A JP H02278534A JP 1099283 A JP1099283 A JP 1099283A JP 9928389 A JP9928389 A JP 9928389A JP H02278534 A JPH02278534 A JP H02278534A
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JP
Japan
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recording medium
recording
pattern
silicon
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP1099283A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Sugawara
隆幸 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

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〕 本発明は情報記録媒体及びその製造方法に係り、特に、
1〜ラッキング信号の記録を不要としたトラッキング方
式の情報記録媒体及びその製造方法に関する。
〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕記録再生
が何度でも可能な円盤状の情報記録媒体として、HNO
3(Metal N1tride 0xide Sen
licond−uctor)m遣の半導体メモリ素子を
用いたディスクがある。これは静電荷によって情報信号
を記録し、その静電荷によって誘起された空乏層を静電
容量の変化として信号を読み出して再生する情報記録再
生方式が考えられている。このような情報記録再生方式
に使用される記録媒体(ディスク)の構造及び記録、再
生の原理について、第3図と共に説明する。図中、1は
シリコン単結晶からなる基板であり、この基板1上には
トンネル効果の可能な約20人程度の酸化シリコン膜2
が形成され、更にその上には窒化シリコンの絶縁膜3が
形成されている。また、基板1の裏面には、アース面と
して、Il膜4が蒸着により形成されており、媒体5は
これら4層構造となっている。
そして、この媒体5への信号の記録(書込み)再生(読
出し)、消去を行なうには、金属の電極6が用意され、
この電極6を媒体表面の絶縁膜3に摺接させ、媒体5上
を相対的に移動させることにより記録、再生、及び消去
か行なわれる。このように、移動する電極6を媒体5に
接触さぜたものは、実質的にいわゆるHNO3梢造と同
じである。
周知の様に、HNO3梢造は、電極電圧を横軸に取り、
窒化膜内に蓄積される電荷密度を縦軸に取ると、電極電
圧と電荷密度とか第4図に示すようにヒステリシス特性
を示し、これによりメモリ機能を生じる。
次に、媒体5への記録について説明する。但し、シリコ
ン基板1は孔型単結晶とする。記録時には、相対的に高
速移動する電極6を介して、信号(ディジタル信号のコ
ード)に応じた一30V程度のパルス電圧を媒体表面に
印加する。すると、基板1内の電子(図示せず)は1〜
ンネル効果により酸化シリコン膜2を通過して窒化シリ
コン絶縁膜3中に注入蓄積される。電子が蓄積された個
所では空乏層(図示せず)か広がり、電#16とアース
E間の静電容量は、パルス電圧が印加されていない位置
の静電容量と比較して小さくなる。電子か蓄積された個
所での静電容量と印加電圧との曲線(C−V曲線)は、
初期状態のC−V曲線(第4図中破線で示す)の右側に
移動し、同図に示すようなしステリシス特性となってメ
モリ機能を生じるわけである。
なお、シリコン基板1がp型巣結晶の場合には+30v
程度のパルス電圧を媒体表面に印加することによりC−
7曲線は右側に移動したヒステリシス特性となって、や
はりメモリ機能を生じる。
従って、電極6にて、信号に対応したパルス電圧を媒体
表面に印加すれば、空乏層(静電容量)を信号単体とす
る情報の記録が行なえるわけである。
次に、媒体5からの信号の再生について、第5図の等価
回路を併せ参照し乍ら説明する。再生に当っては静電容
量値の変化を検出する方法(原理)を用いる。例えば、
第5図に等価回路で示すように、UHF帯発振器7の発
振周波数faを一定にしておいて、その周波数faと近
接した周波数で共振するように、電@6に接する絶縁膜
3の容量cnと空乏層の容量cdとを含む共振回路8を
形成する。なお、Cpは電極6の浮遊容量である。
電極6から電圧か印加されず、空乏層か殆ど無い状態で
は容量Cdは大きく、その状態での凹#I8の共振周波
数をflとする。一方、電圧が印加されて空乏層が広が
った状態では容量Cdは小さく、その状態での回路8の
共振周波数をf2とする。
そして、発振周波数foを、第6図に示すように周波数
f1とf2の共振曲線の〒方の肩(図示の場合は左肩)
に乗るように調節すれば、空乏層の容量Cdの変化に応
じて検波出力を得ることができるわけである。
以上のような原理により記録、再生されるのは情報信号
たけであり、上記記録媒体5には例えばVHD (登録
商標)方式において使用されるような1〜ラッキング信
号は記録されず、情報信号の記録時には記録素子msの
機械制度に顆り、再生時にはウオブリング法というトラ
ッキング制御を行なっている。以下、ウオブリング方式
のトラッキングの原理について、第7図を参照しながら
説明する。
ウオブリング方式は、パイロット信号を使用せず、情報
信号のみを利用する制御方法であり、ウオブリングの名
前の由来は、再生素子(センサー等)を揺動かす(wo
bblθ)ことによる。ウオブリング方式では、信号再
生時に再生素子を記録トラツタに対して左右に強制的に
揺動させる。但し、揺動の振幅はトラック幅に対して充
分小さくし、再生信号に対して悪影響を与えないように
する必要がある。第7図(A)〜(C)に記録トラック
(ハツチングを施した部分)と再生素子の走査軌跡(蛇
行した太線)の−例を示す。同図(^)は、(揺動によ
る変位を除いて)再生素子が平均してトラックを正確に
トレースしている状態を示し、同図(B)及び(C)は
再生素子か夫々上方向及び下方向に変位(即ちトラック
ずれ)した状態を示している。
第7図(^)〜(C)の再生素子の走査状態に対応した
信号(キャリア)の出力波形を夫々第8図(A)〜(C
)に示す。図中の時間軸は、第7図の再生素子の走査方
向の位置に一致させて描いである(後述の第9図(八)
〜(C)についても同様)。出力波形は再生素子の走査
状態に応じて振幅変調を受ける。各図は説明の都合上誇
張して描いてあり、実際の動作時にはキャリアの振幅変
動は、キャリアのレベルに比べて充分小さいものである
。第8図FA)〜(C)の各波形を包絡線検波した信号
Tの波形を、第9図(A)の(a)〜(C)に夫々示す
。また、同図(B)は再生素子を揺動させるための駆動
信号W(通常正弦波)である。更に、同図(C)は、同
図(A)の各信号Tと同図(B)の信号Wとの乗算結果
を示す信号Mであり、各波形(a)〜(C)は第9図(
八)の波形(a)〜(C)に夫々対応している。同図(
C)から明らかなように、トラックずれが無ければ波形
(a)のように上下対称な波形となり、トラックずれを
生じると、波形(b)、 FC)のように上下非対称な
波形となり、トラックずれの方向と大きさに応じてDC
成分を持った波形となる。そこでこの信号Mから、LP
F (低域−波器)にて高周波数成分を除去したものを
トラッキングエラー信号として、再生素子のトラッキン
グ制御に使用するものである。
以上説明したようなウオブリンタ方式のトラッキング方
法では、記録密度の向上に限界があり、この限界を越え
るためには、記録時に6トラツキング制御を行なえるよ
うな記録媒体を開発する必要か生じてきた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、基板表面に記録、再生用トラックに相当する
清を形成し、この溝の中に酸化シリコン膜と窒化シリコ
ン膜を形成し、光学的且つ構造的に上記トラックを検出
できるよう構成してなる情報記録媒体及びその製造方法
を提供することにより、上記課題を解決した。
〔実施例〕
本発明は、無信号時であってもウオブリングトラッキン
グにて信号か検出できるように、光学的。
構造的パターンを半導体メモリーディスクに予め書込ん
でおくことに最大の特徴がある。ここで言う光学的、構
造的とは、ディスク表面から見てパターンか光学的に確
認できて、その部分は単に表面だけでなく、深さ方向に
メモリー構造を持つことを意味する。そしてそれ以外の
場所にはメモリー構造を持たせず、SL基板のままにし
ておく。
仮に、表面に光学的パターンが書込まれただけでは、そ
のパターンを光でウオブリングサーボし乍ら記録できる
が、再生時には記録された信号トラックがウオブリング
で振られていて、再生信号のRFの振幅が変調して出力
される。それを更に光学的なウオブリングでトラッキン
グすると、信号は非常に乱れてしまう。従って、信号ト
ラックは少なくとも直線的に記録しなければならない。
かかる課題を、本発明の情報記録媒体は次のようにして
解決している。
以下、第1図等を参照しながら、本発明の情報記録媒体
及びその製造方法の一実施例について説明する。第1図
(A)、 (B)は夫々本発明の情報記録媒体10の構
造を示す簡略平面図及び拡大部分断面図である。11は
例えば直径4インチのシリコン基板であり、このシリコ
ン基板(以下単に「基板」とも記す)11に渦巻状のパ
ターン12を形成する。パターン12は同図(B)に示
すように、表面側は窒化シリコンS L3N 4ででき
ているので茶色に見え、それ以外は銀白色のシリコンS
Lなので、かかる光学的な相違を反射型センサー(図示
せず)で検出でき、その出力をウオブリングの原理を使
ってトラッキングできるわけである。この場合、記録ず
べき信号は窒化シリコンの個所にしか記録されないので
、センサーがウオブリングにより振動していても、記録
信号は正弦波状にならず、微視的には直線的に(巨視的
には渦巻状)記録されるわけである。これにより、再生
時の出力波形は再生素子の走査状態に応じて振幅変調を
受ける。
なお、記録媒体10のより詳細な構造は、同図(B)に
示すような断面形状になっており、表面はシリコンSL
と窒化シリコンとが例えは幅5μm程度のピッチ間隔で
平行に並んでいる。窒化シリコンの深さは約380人程
度であり、その下には酸化シリコン5LO2が約20人
程度の膜として形成されている。以下、かかる記録媒体
10の製造方法の一実施例について、第2図を参照しな
がら説明する。なお、この図において第1図の媒体構造
図と同一構成部分には同一符号を付してその詳細な説明
を省略する。
まず、ディスクに書込むトラックパターン以外の個所を
マスクするために、予めSLウェハ(基板11)の上に
、感光性樹脂(ホトレジスト)を用いて、SL基板11
の表面に、第2図(A)に示すように、ネガ画像を形成
し、紫外線によりパターン以外の個所を硬化させる。そ
の後、硬化していないレジストを除去してマスクを形成
する。図中、12は硬化していないレジスト、13は硬
化したレジストである。
次に、S、基板11を、弗化水素(HF)、硝酸(HN
O3)、メチルアルコール(CH3C00H)等の混合
液を使ってウェットエツチングして、同図(B)に示す
ような深さ約400人の溝14を形成する。溝14の深
さ寸法は、エツチングの温度や時間をコントロールして
高精度を実現する。次に、同図(C)に示すように、酸
化シリコン(St(h)膜15を約20人、更に窒化シ
リコン(SL:+N4)膜16を約380人程度、真空
蒸着、スパッタリング 又はCVD等の方法により形成
する。その後、120〜130℃に加熱したフェノール
とハロゲン系の有機溶剤でレジスト13を膨潤溶解させ
て剥離することにより、同図(D)(第1図(B)と同
じ)に示すような、情報記録媒体10が完成する。
〔効 果〕
以上詳細に説明したように、本発明の情報記録媒体及び
その製造方法によれば、従来例における諸欠点を良好に
解消し、次のような優れた特長を有する。
(1)情報記録媒体に予め形成された光学的パターンに
より、情報信号が記録されていなくても、光学的なウオ
ブリングサーボ制御が可能となり、再生時は勿論、初め
て記録する際にもトラッキング制御が可能になるので、
高密度な情報記録媒体を提供でき、しかも比較的簡単に
製造できる。
(2)情報記録媒体に形成されている光学的パターンの
形状により、この媒体に記録用センサーをウオブリング
で振動させながら情報信号を記録した場合にも、記録ト
ラックは直線的に形成されるので、信号の乱れは非常に
少なくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)、 (B)は夫々本発明の情報記録媒体の
構造を示す簡略平面図及び拡大部分断面図、第2図(A
)〜(D)は本発明媒体の製造方法を工程順に示す拡大
部分断面図、第3図はHNO3構造の半導体メモリ素子
を用いた従来の情報記録媒体の構造及び記録1再生の動
作原理を示す拡大部分断面図、第4図は第3図示の情報
記録媒体の記録原理を示すしステリシス特性図、第5図
は同じく再生原理説明用等価回路図、第6図は同じく信
号再生動作説明用周波数特性図、第7図(^)〜(C)
はウオブリングサーボにおける記録トラックと再生素子
の走査軌跡の一例を示す原理図、第8図(A)〜(C)
はウオブリングサーボにおける再生素子の走査状態に対
応した信号の出力波形図、第9図(^)は第8図(八)
〜(C)の各波形を包路線検波した信号の波形図、同図
(B)は再生素子を揺動させるための駆動信号波形図、
同図(C)は同図(A)の各信号と同図(B)の信号と
の乗算結果を示す信号波形図である。 10・・・情報記録媒体、11・・・シリコン基板、1
2・・・パターン、13・・・レジスト、14・・・清
、15・・・酸化シリコン膜、16・・・窒化シリコン
膜。 特許出願人  日本ビクター株式会社 代表者  埋木 邦人 手続補正書(自発) 平成元年12月20日 平成1年特許願第99283号 2、発明の名称 情報記録媒体及びその製造方法 3、補正をする者 事件との関係

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板表面に記録、再生用トラックに相当する溝が
    形成され、該溝の中に酸化シリコン膜と窒化シリコン膜
    が形成され、光学的且つ構造的に上記トラックが検出で
    きるよう構成されたことを特徴とする情報記録媒体。
  2. (2)基板表面に感光性樹脂を用いてネガ画像を形成し
    て紫外線によりパターン以外の個所を硬化させ、硬化さ
    れないレジストを除去することにより、記録トラックパ
    ターン以外の個所にマスクを形成する工程と、該マスク
    を形成された基板を弗化水素、硝酸、メチルアルコール
    等の混合液でウェットエッチングして所定の深さの溝を
    形成する工程と、該溝に酸化シリコン膜と、続いて窒化
    シリコン膜を夫々所望の厚さに真空蒸着、スパッタリン
    グ、又はCVD等にて形成する工程と、所定の温度に加
    熱したフェノールとハロゲン系の有機溶剤で硬化した上
    記レジストを膨潤溶解させて剥離する工程とよりなるこ
    とを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
JP1099283A 1989-04-19 1989-04-19 情報記録媒体及びその製造方法 Pending JPH02278534A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995002076A1 (fr) * 1993-07-05 1995-01-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Procede de formation d'une couche mince

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58166165A (ja) * 1982-03-26 1983-10-01 Toyota Motor Corp 車輌用自動変速機の制御方法

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