JPH0359492B2

JPH0359492B2 -

Info

Publication number: JPH0359492B2
Application number: JP60190252A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Myazono
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1985-08-29
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1991-09-10
Also published as: JPS6251053A

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再生、また消去
が可能な光情報記録媒体に関するものであり、特
に情報の記録、再生または消去をする光のトラツ
キングを容易にするためのガイド部を具備し、二
枚の統光性基板のそれぞれに記録層を設け、その
記録層を相対向させて形成した光メモリー素子
や、一枚の透光性基板に記録層を設けた光メモリ
ー素子等の光メモリー素子に使用されるものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、この種の媒体としては、例えば、第５図
に示すものがあつた。なお、同図は、媒体の部分
断面図である。

すなわち、情報を記録するための凹部である情
報記録部１と、トラツキングを容易にするための
凸部であるガイド部２とが、透光性基板３の表面
上に形成されており、この情報記録部１の底面４
及びガイド部２の上面５（すなわちガイド部表
面）には、それぞれ記録層６ａ，６ｂを被着して
いた（上面５に被着した記録層６ｂは反射層の機
能を有する。）。そして、この記録層６ａ，６ｂを
被着した底面４及び上面５は、それぞれ表面の粗
さを非常に平滑に、例えば表面の粗さを20Å以下
に処理していた。そして、この媒体を二枚製作し
て、前述した記録層をそれぞれ対向させて光メモ
リー素子を製作した。

この媒体への情報の記録、再生又は消去は、情
報記録部１とガイド部２にレーザ光を照射し、そ
れぞれからの反射光強度の違い、すなわち可干渉
性を利用することによつて、情報記録部１とガイ
ド部２とを識別して行つていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の媒体は、前記のように記
録層６ａを被着する情報記録部１の底面４の表面
を非常に平滑にしているため、透光性基板３の記
録層６ａを被着した表面の対向面側から記録層６
ａに向かつて照射された情報記録用のレーザ光が
有効に記録層に吸収されず、結果として、情報が
記録層６ａに確実に記録されないことがあつた。
すなわち、記録層６ａの記録感度が低下する欠点
があつた。なお、この理由は、前記透光性基板３
の前述した底面４が平滑になつているため、透光
性基板３と記録層６ａの屈折率の違いにより、そ
の界面において、20％以上の反射があり、さらに
前記レーザ光の一部（約30％）が、記録層６ａを
透過してしまうからである。

また、従来の媒体は、情報記録部１とガイド部
２の記録層６ａ，６ｂをそれぞれ被着する底面４
と上面５が、20Å以下に平滑に処理されていたた
め、前述した反射光強度の差を得るために、情報
記録部１の底面４とガイド部２の上面５との高さ
方向の距離のみによつて設定せざるを得ない欠点
があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、
基板と該基板上に設けられると共に凹凸関係にあ
るガイド部及び記録部を有する凹凸形成層と、前
記記録部の表面に被着された記録層とを備え、前
記凹凸形成層をドライエツチング耐性が小さな材
料から構成し、且つ、前記記録部の表面を前記ガ
イド部表面の表面粗さより粗い粗面にしたことを
特徴とする。

〔実施例１〕本例の光情報記録媒体を第１図及び第２図に基
づいて詳述する。なお、第１図は部分断面図であ
り、第２図は本例の製造工程を示す部分断面図で
ある。

本例の光情報記録媒体１０は、ソーダライムガ
ラスからなる円板状の透光性基板１１（外周の直
径130mm〓、中心貫通孔の孔径15mm〓、厚さ1.2mm）
と、凹部である情報記録部１２と凸部であるガイ
ド部１３とを設けたシリコン酸化物からなる凹凸
形成層１４と、情報記録部１２の底面１２１（記
録部表面）とガイド部１３の上面１３１（ガイド
部表面）に、それぞれ被着したTeからなる記録
層１５とTeからなる反射層１６とからなる。尚、
凹凸形成層１４の材料をシリコン酸化物に選定し
ていることから、この凹凸形成層１４は透光性基
板１１よりドライエツチング耐性が小さい。さら
に、情報記録部１２の底面１２１の粗さは150Å
となつている。

次に、第２図に基づいて本例の工程を示す。

先ず、前述した透光性基板１１を精密研摩（例
えば、粗さ：20Å以下。）し、その一方の主表面
に電子ビーム蒸着法によつて、その主表面の所望
する範囲にシリコン酸化物からなる凹凸形成層１
４（膜厚：2000Å）を成膜し、この凹凸形成層１
４上に、ヘキサメチルジシラザン膜１７（以下、
「HMDS」という。）を後記するレジスト膜１８
と凹凸形成層１４との付着力を高めるために被着
し、次にこのHMDS17上にフオトレジスト膜１
８（例えば、シプレー社製のMP−1350であり、
膜厚は約1000Å。）を成膜し、次に、温度90℃、
30分間窒素雰囲気中で、このフオトレジスト膜１
８をプレベークし、次に、所望のパターン、すな
わち凹凸形成層１４に情報記録部１２とガイド部
１３を形成するためのパターンを有するマスター
マスク（図示せず。）を介して、紫外線１９を照
射する（同図ａ）。

次に、前記路光されたフオトレジスト膜１８を
専用現像液で現像し、温度100℃、30分間窒素雰
囲気中でポストベークしてレジストパターン２０
を形成した（同図ｂ）。

次に、凹凸形成層１４（表面粗さ：20Å）のレ
ジストパターン２０で被覆されていない表面を
HMDS17と共に、CF₄からなるガスでドライエツ
チング（エツチング条件は、ガス流量３０スタン
ダードキユービツクセンチメータパーミニ
ツツ（SCCM）、全圧0.2Torr、高周波電力密度
0.2W／cm²である。）し、エツチング前の表面から
深さ600Åの凹部の情報記録部１２を形成した
（同図ｃ）。なお、前記情報記録部１２の底面１２
１は、表面粗さ20Å以下である。

次に、前記底面１２１を、CF₄ガスを用い、前
述したエツチング条件と異なる条件（例えば、ガ
ス流量50SCCM、全圧0.5Torr、高周波電力密度
0.3W／cm²）でエツチングし、約150Åの表面粗さ
とした（同図ｄ）。尚、この底面１２１を粗面に
したドライエツチング条件により透光性基板１１
をドライエツチングしても、粗面にすることはも
とより損傷すら受けることはない。

次に、前述したレジストパターン２０及び
HMDS17をO₂ガスによつてプラズマアツシング
して除去し、凸部のガイド部１３を形成する（同
図ｅ）。

次に、前述した情報記録部１２の底面１２１と
ガイド部の上面１３１にそれぞれ、真空蒸着法に
よりteを被着し、記録層１５（膜厚：200Å）と
反射層１６（膜厚：200Å）とを形成した（同図
ｆ）。そして、前述したようにして製造された光
情報記録媒体１０を２個用意し、それぞれの記録
層１５を対向させ、媒体１０の外周部と内周部に
それぞれリング状のスペーサを挿入し、２個の媒
体１０を前記スペーサに固着して光メモリー素子
を製作した。

次に、本件の光情報記録媒体の記録感度は、下
記の方法により測定された。

先ず、前述した記録層１５を設けた表面の対向
面側から、情報記録用のレーザ光として波長
830nmの半導体レーザを用いてレーザ光を出射
し、この出射したレーザ光をコリメータレンズに
より平行光とし、偏光ビームスプリツタ、1/4波
長板及び開口数0.5の対物レンズを介し、直径1μ
ｍのスポツト光に集光して記録層１５に照射し
た。なお、このレーザ光のパワーは、記録層１５
が照射される位置に、前記媒体１０を配置せずに
測定し、６ｍｗ一定となるように設定した。次
に、レーザ光の単一パルスを前記のように照射し
て、ピツトを形成し、そのピツトの前記レーザ光
の単一パルスのパルス巾に対する信号コントラス
トを求め、信号コントラストがゼロとなるパルス
巾を外挿法により求め（第３図参照）、このゼロ
となるパルス巾を記録感度とした。なお、信号コ
ントラストは、（Rb−Pa）／（Rb＋Ra）の絶対
値として定義されている（ただし、Ra，Rbはそ
れぞれレーザ光を照射して記録する前、記録した
後のレーザ光の反射光強度である。）。

その結果、第３図の曲線ａに示すとおり、記録
感度は40nsecとなり、従来の媒体での記録感度
60nsec（同図の曲線ｂ）と比較して約30％も記録
感度が向上した。また、シリコン酸化物膜の表面
を平滑にした媒体も前記曲線ｂと同様になる。こ
のように、記録感度が向上するのは、記録層を被
着した底面が、粗面となつているためであり、そ
の粗面の微細な凹凸の側面によつて、照射された
レーザ光が多数回反射を繰り返し、反射するたび
に記録層に光の吸収が行われ、その結果記録感度
を向上させる。

また、本例において、ガイド部の上面の粗さが
20Åであることから、ノイズを発生させず、良好
にトラツキングすることができた。さらに、情報
記録部の底面の粗さの方がガイド部の上面の粗さ
よりも粗いことから、情報記録部の底面からの反
射光強度とガイド部の上面からの反射光強度と
は、非常に差ができ、良好に情報記録部とガイド
部とを識別することができた。

本例においては、精密研摩を施した透光性基板
表面上に凹凸形成層を積層しているが、粗さが20
Å以上の表面に積層してもよい。しかし、本例は
前述した表面にしたので、この基板表面の粗さの
影響を受けずに、情報記録部の底面を実質的に均
一な粗さにすることができ、その結果、このこと
に起因する読み取りエラーや書き込み（記録）エ
ラーを防止することができた。また、本例のよう
に、ソーダライムガラスのような多成分系ガラス
の場合は、その表面の相分離等により組成的に不
均一な場所が発生する恐れがある。したがつて、
その表面をエツチングすると、被エツチング薄膜
をエツチングすることと比してエツチングムラを
発生するときがあるから、本例では、凹凸形成層
を設け、前述した問題を解消した。又、凹凸形成
層を透光性基板よりドライエツチング耐性が小さ
な材料である酸化シリコンから構成しているの
で、容易且つ均一に記録部の底面を粗面にするこ
とができる。本例のようなNaイオンを含むガラ
スを透光性基板として用いても、その基板から析
出したNaイオンの記録層への悪影響、すなわち
記録層の劣化を凹凸形成層によつて防止すること
ができる。

さらに、本例ではガイド部の上面に反射層を設
けていることから、より良好にトラツキングをす
ることができる。

〔実施例２〕本例の光情報記録媒体を第４図に基づいて説明
する。なお、同図は部分断面図である。

本例の光情報記録媒体２３と前記実施例１と異
なるところは、透光性基板１１が低温型イオン交
換処理を施したソーダライムガラスであり、凹凸
形成層１４がシリコン窒化物からなり、さらにこ
の透光性基板１１と凹凸形成層１４との間に、こ
れらの付着力を高めるための例えば酸化アルミニ
ウムムからなる中間層２４（厚さは200Å。）を介
在させていることである。

次に、本例の製造方法を下記に述べる。

先ず、精密研摩後、低温型イオン交換処理をし
た透光性基板１１上に中間層２４を被着し、次
に、シリコンをターゲツトとし、アルゴンガスと
窒素ガスとの混合雰囲気中で、高周波電力密度
0.2W／cm²、全圧１×10^-3Torrの条件で反応性ス
パツタ法によりシリコン窒化物からなる凹凸形成
層１４を、前記中間層２４上に被着し、次に前記
実施例１と同様にHMDS及びフオトレジスト膜
を順次積層する。次に、このフオトレジスト膜へ
直接Arレーザで所望のパターンを描画し、現像
し、次に前記実施例１と同様に情報記録部１２
（底面の粗さは150Å。）とガイド部１３を凹凸形
成層１４に形成した。

本例によれば、前記実施例１と同様に、記録感
度及び情報記録部とガイド部との識別力に対して
効果があつた。

また、イオン交換処理を施したものを、透光性
基板として用いていることから、本例の光情報記
録媒体を毎分１万回転させても、破壊されること
がなく、かつ、透光性基板の表面硬度が、イオン
交換処理をしていないものと比較して50〜100
Kg／mm²向上することにより、その表面にキズが付
きにくくなる。さらに、イオン交換処理をしてい
ることから、透光性基板表面のNaイオンの析出
を防止でき、ここの基板の表面劣化を防止する。
したがつて基板の透過率の低下を防止することが
でき、情報を記録するためのレーザ光をより有効
に記録層に照射することができる。

また、本例では、低温型イオン交換法を用いた
が、高温型イオン交換法や風冷強化法であつて
も、少なくとも前述した破壊防止やキズの防止に
対しては同様の効果がある。また、本例では、ソ
ーダライムガラスを用いたが、他のガラス、例え
ばボロシリケート系ガラスやアルミノシリケート
系ガラスでも同様の効果がある。また、中間層を
設けることにより、凹凸形成層の剥離防止の効果
も有する。

本例によれば、中間層として酸化アルミニウム
膜を用いたが、周期律表の族、族若しくは
族の元素又はこれらの化合物でもよい。また、前
記元素又は化合物の酸化物、窒化物等でも同様の
効果があり、また、前記元素、化合物、酸化物又
は窒化物等からなる中間層が化学量論的組成でな
くてもよい。

以上、前記実施例１及び２では、凹部を情報記
録部とし、一方凸部をガイド部としたが、逆であ
つてもよい。すなわち、凸部を情報記録部とし、
その上面を粗面とし、凹部をガイド部とし、その
底面をガイド部表面としてもよい。また、ガイド
部に反射層を設けなくてもよいが、反射効率を高
めるためには設けた方がよく、また、この反射層
は、記録層と同様の材質でなくても、他の材質、
例えば、周期律表の族、族、族の元素、遷
移金属元素又はそれらの化合物や、前記元素や化
合物の酸化物であつてもよく、さらに反射層は前
記した材質の一層又は多層であつてもよい。ま
た、前記実施例１及び２では、情報記録部の底面
とガイド部の上面との距離を、可干渉性をおこさ
せる距離600Åすなわち、λ／8n（λはレーザ光
の波長であり、ｎは凹凸形成層又は透光性基板の
屈折率である。）に近い値にしたが、前記底面を
前記上面よりも粗くすれば、可干渉性をおこす距
離にしなくても、情報記録部とガイド部との識別
効果を有する。望ましくは、前述したように底面
を上面よりも粗くし、かつ可干渉性をおこす距離
にすれば、さらに識別力が増加する。

以上、前記実施例１及び２において、透光性基
板としてガラスを用いたが、ポリメチルメタアク
リレート等の透光性のプラスチツクであつてもよ
い。望ましくは、透湿性、熱変形温度、ガス放出
及び複屈折等の諸特性からガラスがよい。

また、透光性基板としてのガラスの種類として
は、前記実施例１及び２のソーダライムガラス、
石英ガラスに限らず、アルミノシリケートガラス
等のガラスであつてもよい。

また、凹凸形成層としては、シリコン酸化物や
シリコン窒化物に限らず、エツチング方法に対応
して、例えば周期律表の族、族、族の元素
又はその化合物、さらにはそれらの酸化物や窒化
物、カルコゲン化合物等の透光性の材質を適宜決
定すればよい。

また、記録層を被着する情報記録部の表面の粗
さは、記録感度を向上させる粗さであればよい
が、望ましくは、粗面にされる前の平滑な表面の
粗さ（例えば、20Å以下。）以上であり、30〜300
Åの範囲内であり、さらに望ましくは100〜300Å
であれば、充分に記録感度を向上させることがで
きる。

前記実施例１及び２においては、記録層を情報
記録部の粗面上に直接被着していたが、情報記録
部の粗面上に、例えば炭化水素重合薄膜等の有機
物薄膜やポリメチルメタアクリレート等のプラス
チツク薄膜からなる透光性の断熱層を被覆し、そ
の断熱層を介して記録層を被着してもよい。な
お、この断熱層の厚さは、断熱効果を生じる厚さ
であればよい。このようにすれば、更に記録感度
が向上する。

また、ドライエツチングに使用されるガスも
CF₄ガス又はCHF₃ガスに限らず、エツチングさ
れるものに適したガスを用いればよい。

さらに、前記実施例１及び２において、記録層
の材質としてTeを述べたが、これに限らず、Se、
GeTe、InTe、TeC、Te−０、Te−Ge−０、
Te−As−０等のカルコゲン元素、カルコゲン化
合物、周期律表の族、族、族の元素及びそ
の化合物並びにその酸化物、窒化物、さらに光吸
収剤を添加した有機物等であつてもよく、何ら材
質は限定されない。

〔発明の効果〕

本発明の光情報記録媒体によれば、記録部の表
面の表面粗さをガイド部の表面より粗くしている
ことから、記録感度を向上させることができると
共にガイド部と記録部とを良好に識別できる。
又、基板上に、該基板よりドライエツチング耐性
の小さな材料から構成される凹凸形成層を設けて
いることから、凹凸形成層の記録部表面を、容易
且つ均一にエツチング処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、それぞれ本発明
の一実施例を示す部分断面図、一実施例の製造工
程を示す部分断面図及び一実施例のパルス巾−信
号コントラストを示す特性図である。第４図は他
の実施例を示す部分断面図、第５図は従来例を示
す部分断面図である。１０，２１，２３……光情報記録媒体、１１，
２２……透光性基板、１２……情報記録部、１３
……ガイド部、１４……凹凸形成層、１５……記
録層、１６……反射層、２４……中間層。

Claims

【特許請求の範囲】１基板と、該基板上に設けられると共に凹凸関
係にあるガイド部及び記録部を有する凹凸形成層
と、前記記録部の表面に被着された記録層とを備
え、前記凹凸形成層を前記基板よりドライエツチン
グ耐性が小さな材料から構成し、且つ、前記記録
部の表面を前記ガイド部表面の表面粗さより粗い
粗面にしたことを特徴とする光情報記録媒体。