JPH06243515A - 光ディスク基板の製造方法 - Google Patents

光ディスク基板の製造方法

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JPH06243515A
JPH06243515A JP2513893A JP2513893A JPH06243515A JP H06243515 A JPH06243515 A JP H06243515A JP 2513893 A JP2513893 A JP 2513893A JP 2513893 A JP2513893 A JP 2513893A JP H06243515 A JPH06243515 A JP H06243515A
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JP
Japan
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substrate
laser light
change
disk substrate
optical disk
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JP2513893A
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English (en)
Inventor
Fumiyoshi Kirino
文良 桐野
Fumio Kugiya
文雄 釘屋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】狭トラックピッチのディスク基板を作成し、超
高密度の光記録を実現する。 【構成】平坦なガラスやプラスチックの基板1上にサー
ボ信号形成層と情報記録媒体を含む。サーボ信号形成層
3は、レーザ光を照射することにより暖められた一定の
部分が蒸発もしくは光学的物性を変質させてサーボのた
めのサンプルピットや連続溝を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光により記録,
再生、或いは、消去を行う光記録に係り、特に、超高密
度光記録に好適な光ディスク基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にともな
い、高密度で、しかも、大容量なファイルメモリへのニ
ーズが高まっており、中でも、光記録が注目されてい
る。最近では、書換え型の光磁気記録が実用化され、画
像ファイルや文書ファイルとして用いられている。そし
て、現在では、その性能の向上を目指して研究開発が進
められている。その中心が記録容量の増大である。その
ために、物理的にはトラックピッチをつめる、微小の記
録点を形成する等の手法が提案されている。ところで、
トラックピッチをつめるには、狭トラックピッチのディ
スク基板を作製しなければならない。その手法として、
平坦な基板にホトレジストを塗布し、それにレーザ光を
照射し、一定のパターンを作製する。それを現像し原盤
を作製する。作製した原盤から、スタンパを作製し、こ
れからディスク基板を作製するのが一般的な手法であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、狭
トラックピッチのディスク基板を作製するためには、短
波長の光で原盤カッティングを行うなどの手法が提案さ
れていたが、その場合、光学的に必要な溝の深さやピッ
トの深さとプロセス上作製できるものとが異なり、必要
な深さは必ずしも確保できなかった。このように、現在
の基板作製プロセスでは限界があった。
【0004】本発明の目的は、光学的に必要な溝やピッ
トを作製する手法により、狭トラックピッチのディスク
基板が得られ、超高密度の光記録方法を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、レーザ光により記録,再生、或いは、消去を行う光
記録において、その基板として表面が平坦な円板上へ、
基板との屈折率差が0.4 以上の物質層を形成し、その
層にレーザ光の照射により暖められた一定の部分が蒸発
もしくは光学的物性を変質させることにより、情報の位
置決めや基準クロック信号を生成する部分を形成すれば
よい。
【0006】ここで、基板との屈折率差が0.4 以上と
するのは、基板と記録媒体との間に形成した物質層中で
光に多重干渉を生じさせるためである。これより小さい
屈折率ではこの層中では多重干渉を生じない。
【0007】情報の位置決めや基準クロック信号を生成
する部分を形成するのは、ガラスもしくはプラスチック
からなる表面が平坦でかつ光学的に透明な基板上に、基
板との屈折率の差が0.4 以上であり、かつレーザ光の
照射により暖められた一定の部分が蒸発もしくは光学的
物性が変質する材料の薄膜を形成した後に行っても、ま
た、この物質層及び記録媒体を形成した後に情報の位置
決めや基準クロック信号を生成する部分を設けてもよ
い。しかし、情報の位置決めや基準クロック信号を生成
する部分を形成するのに、光学的物性の変化としてレー
ザ光の照射により暖められた一定部分の蒸発を用いる場
合には、あらかじめ形成する方が好ましい。
【0008】ここで、基板との屈折率の差が0.4 以上
であり、かつレーザ光の照射により暖められた一定の部
分が蒸発もしくは光学的物性が変質する材料として、カ
ルコゲナイド化合物を用いればよい。また、レーザ光を
照射する場合に、特に、連続溝を形成するのに連続光を
照射しても形成は可能であるが、さらに微小パルスの集
合体であるマルチパルスで照射すると、より微小なピッ
トや連続溝を得ることができる。
【0009】サーボ信号を生成するための層として用い
る材料としては、例えば、Pb,Sn等に代表される低
融点の金属元素と、Ge,Sb,Te,Se等のカルコ
ゲナイドとの化合物を用いればよい。さらに具体的に
は、PbTeSe化合物を平坦なガラス基板上に形成
し、これにサンプルサーボ方式ではサンプルピットを、
また、連続溝方式では反射率の異なる部分をそれぞれ形
成すればよい。
【0010】情報の位置決めや基準クロック信号は、こ
の反射率の変化を検出して生成する。そして、光学的物
性の変質として、結晶構造の変化,結晶或いは非晶質の
相の変化,分光特性の変化、或いは、膜の密度の変化の
内より選ばれる少なくとも1種類の変化を用いる。最終
的には情報の位置決めや基準クロック信号を生成するの
に、その反射率の変化を利用して行う。特に、情報の位
置決めを行うのに、サンプルピットを反射率の変化とし
て検出もしくは反射率の変化を連続的に検出すればよ
い。
【0011】
【作用】基板との屈折率の差が0.4 以上であり、かつ
レーザ光の照射により暖められた一定の部分が蒸発もし
くは光学的物性が変質する材料の薄膜を、少なくとも再
生に用いるレーザ光の波長において光の多重干渉を生じ
る膜厚に形成した後に、情報の位置決めや基準クロック
信号を生成するためのピットや案内溝を形成する。ここ
で、多重干渉層を設けるのは、多重干渉によりカー(Ker
r)回転角を増大し、結果として光磁気ディスクからの再
生信号を増大させる効果をもつ。
【0012】この他、本発明により作製した基板は、従
来の射出成型法やホトポリマ法により作製した基板よ
り、平坦であることから、ディスクとして動作させた場
合に使用する周波数帯域全体で、ノイズレベルが低いの
で、大きなS/Nが得られる。
【0013】
【実施例】本発明を実施例により詳細に説明する。ま
ず、図1に作製したディスクの断面構造を示す。ディス
クは平坦なガラス或いはプラスチックの円板1上に、下
地膜2としてニトロセルロース膜を形成した後に、サー
ボ信号形成層3としてPbTeSe膜を真空蒸着法により形成
した。その時の膜厚は、55nmである。ここでは、こ
の膜は穴あけタイプなので、サーボ信号を形成するのに
レーザ光を用いて光照射部分の蒸発を利用して反射率の
変化を作りだすことでサーボをかける。そのため、ピッ
トや連続した案内溝を作製した。すなわち、サンプルピ
ットを630nmのHe−Neレーザ光を用いて形成し
た。ピットの形成はニトロセルロースの爆発作用を利用
して行った。
【0014】ここで重要なのは、PbSbTe膜3の基
板(或いは下地膜)に対する濡れ性とニトロセルロース
の爆発温度及び熱安定性である。特に濡れ性は形成する
ピットの形状に影響することから、特に、重要なファク
タである。
【0015】この上に情報記録膜4としてTbFeCo
Nb光磁気記録膜をスパッタ法により形成した。膜厚は
25nmである。次に、無機化合物膜5として窒化シリ
コン膜をスパッタ法により形成した。そして最後に、金
属反射膜6としてAl98Ti2膜を形成した。このように
して作製した記録媒体の表面を紫外線硬化型樹脂により
コートした。この作製プロセスを用いると、従来法によ
る記録媒体作製工程で最も成膜時間を要する第1エンハ
ンス膜(窒化シリコン膜)の作製工程を省略できるの
で、量産性の向上が図れる。ここで、PbTeSe膜3
の形成をスパッタ法或いは真空蒸着法のいずれを用いて
行っても、成膜速度がはやいので、量産性に有効であっ
た。そして最後に、記録媒体表面を紫外線硬化型樹脂で
コーティングした。
【0016】このようにして作製した光磁気ディスクの
記録−再生特性を測定した。S/Nを測定したところ、
最内周(r=30mm)位置では25dBであった。この
値は、従来の射出成型法やホトポリマ法により作製した
基板より1dB高いS/Nが得られた。これはノイズレ
ベルが低いことに起因していた。次に、このディスクに
対して、マーク長記録方式を用いてランダムのパターン
の記録を行った。前後エッジ独立検出方式を用いて再生
した。そのときのエッジシフト量を測定した。用いた変
調方式は(1,7)RLL方式である。
【0017】その結果、図2に示すように、いずれのパ
ターンでも±2ns以下と著しく小さかった。また、無
機化合物膜5の膜厚は20nmであるが、プロセスの変
動等により膜厚が15nm〜25nmの範囲で変化して
も、S/N及びエッジシフトの測定よりその値は±2n
s以下と違いは見られず、熱的特性に大きな差は見られ
なかった。サーボ信号は、サンプルサーボ方式,連続溝
方式のいずれを用いても従来法により作製した基板を用
いた場合と同等以上の安定制御が可能であった。クロス
トラック信号及びプッシュプル信号共に従来基板となん
ら違いは見られなかった。このことは、従来ディスクと
の互換性も確保できることを示している。
【0018】図3はさらに別の実施例のディスクの断面
を示す。本実施例は、サーボ信号形成層の材料に相変化
により生じる反射率及び屈折率の変化を利用するタイプ
の材料を用いた場合である。ディスクは平坦なガラス、
或いは、プラスチックの円板1上に、サーボ信号形成層
3としてGeSbTe膜をスパッタ法により形成した。
その時の膜厚は、55nmである。ここでは、この膜は
相変化タイプなので、サーボ信号を形成するのにレーザ
光を用いてピットや連続した案内溝を作製した。ここ
で、サンプルピットを630nmのHe−Neレーザ光
を用いて形成した。レーザ光は連続して照射するのでは
なく、図4に示すようなパルス光で照射した。
【0019】これを基板として、この上に情報記録膜4
としてTbFeCoNb光磁気記録膜をスパッタ法によ
り形成した。膜厚は25nmである。次に、無機化合物
膜5として窒化シリコン膜をスパッタ法により形成し
た。そして最後に、金属反射膜6としてAl98Ti2
を形成した。このようにして作製した記録媒体の表面を
紫外線硬化型樹脂によりコートした。
【0020】この作製プロセスを用いると、従来法によ
る記録媒体作製工程で最も成膜時間を要する第1エンハ
ンス膜(窒化シリコン膜)の作製工程を省略できるの
で、量産性の向上が図れる。ここで、GeSbTe膜3
の形成をスパッタ法、或いは、真空蒸着法のいずれを用
いて行っても、成膜速度がはやいので、量産性に有効で
あった。
【0021】このようにして作製した光磁気ディスクの
記録−再生特性を測定した。S/Nを測定したところ、
最内周(r=30mm)位置では25dBであった。この
値は、従来の射出成型法やホトポリマ法により作製した
基板より1dB高いS/Nが得られた。これはノイズレ
ベルが低いことに起因していた。次に、このディスクに
対して、マーク長記録方式を用いてランダムのパターン
の記録を行った。前後エッジ独立検出方式を用いて再生
した。そのときのエッジシフト量を測定した。用いた変
調方式は(1,7)RLL方式である。その結果、図5
に示すように、いずれのパターンでもエッジシフト量は
±2ns以下と著しく小さかった。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、高密度記録に好適な基
板を簡易なプロセスで得ることができる。また、作製し
た基板は転写のプロセスを含んでいないので、ノイズの
発生が著しく抑制され、高いS/Nを得ることができ
る。積層構造が簡易で、特に、成膜時間が長い第1エン
ハンス膜の成膜が省略できるので、生産コストの低減を
図ることができる。また、カルコゲナイド化合物層を基
板と情報記録層の中間に形成することにより、この化合
物層が接着層の役割を果たすために、基板と記録媒体と
の接着力が向上する。
【0023】さらに、本発明は、書換え型の光磁気ディ
スクに特に、有効であるが、このタイプのディスク以外
に、非晶質から結晶質へ変化して記録する相変化タイプ
の光ディスクをはじめ、追記型光ディスクに対しても適
用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の光ディスクの断面図。
【図2】マーク長記録方式にて光ディスクへ記録したと
きのエッジシフト量の説明図。
【図3】本発明の一実施例の光ディスクの断面図。
【図4】サーボ信号生成層を形成するため照射したレー
ザ光のパルス波形図。
【図5】マーク長記録方式にて光ディスクへ記録したと
きのエッジシフト量の説明図。
【符号の説明】
1…ディスク基板、2…下地膜、3…サーボ信号生成
層、4…情報記録層、5…無機化合物層、6…金属反射
層。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光により記録,再生、或いは、消去
    を行う光記録において、その基板として表面が平坦でか
    つ光学的に透明なガラスもしくはプラスチックからなる
    円板上へ、基板との屈折率差が0.4 以上である物質層
    を形成し、前記物質層にレーザ光を照射することにより
    暖められた一定の部分を、蒸発もしくは光学的物性を変
    質させることにより、情報の位置決めや基準クロック信
    号を生成する部分を形成したことを特徴とする光ディス
    ク基板の製造方法。
  2. 【請求項2】レーザ光により記録,再生、或いは、消去
    を行う光記録に用いるディスク基板として、ガラスもし
    くはプラスチックからなる表面が平坦でかつ光学的に透
    明な基板上に、前記基板との屈折率の差が0.4 以上で
    あり、レーザ光の照射により暖められた一定の部分が蒸
    発もしくは光学的物性が変質する材料の薄膜を形成した
    後に、情報の位置決めや基準クロック信号を生成する部
    分を形成したことを特徴とする光ディスク基板の製造方
    法。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の前記基板との屈
    折率の差が0.4 以上であり、レーザ光の照射により暖
    められた一定の部分が蒸発もしくは光学的物性が変質す
    る材料として、カルコゲナイド化合物を用いた光ディス
    ク基板の製造方法。
  4. 【請求項4】請求項1,2または3に記載の前記光学的
    物性の変質として、結晶構造の変化,結晶或いは非晶質
    相の変化,分光特性の変化、或いは、膜の密度の変化の
    内より選ばれる少なくとも1種類の変化を用いた光ディ
    スク基板の製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1,2,3または4に記載の光学的
    物性の変質として、情報の位置決めや基準クロック信号
    を生成するのに、その反射率の変化を利用して行った光
    ディスク基板の製造方法。
  6. 【請求項6】請求項1,2,3,4または5に記載の情
    報の位置決めを行うのに、サンプルピットを反射率の変
    化として検出もしくは反射率の変化を連続的に検出した
    光ディスク基板の構造及び製造方法。
  7. 【請求項7】請求項1,2,3,4,5または6に記載
    の前記基板との屈折率の差が0.4以上であり、レーザ
    光の照射により暖められた一定の部分が蒸発もしくは光
    学的物性が変質する材料の薄膜を少なくとも再生に用い
    るレーザ光の波長において光の多重干渉を生じる膜厚に
    形成した後に、情報の位置決めや基準クロック信号を生
    成するためのピットや案内溝を形成した光ディスク基板
    の製造方法。
  8. 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7に
    記載の前記基板との屈折率の差が0.4 以上であり、レ
    ーザ光の照射により暖められた一定の部分が蒸発もしく
    は光学的物性が変質する材料の薄膜を少なくとも再生に
    用いるレーザ光の波長において光の多重干渉を生じる膜
    厚に形成した後に、情報の位置決めや基準クロック信号
    を生成する部分を形成し、その上に記録媒体を設けた光
    ディスク基板の製造方法。
  9. 【請求項9】請求項1,2,3,4,5,6,7または
    8に記載の前記基板との屈折率の差が0.4 以上であ
    り、レーザ光の照射により暖められた一定の部分が蒸発
    もしくは光学的物性が変質する材料の薄膜において、再
    生に用いる波長の光において吸収を有さない材料である
    光ディスク基板の製造方法。
  10. 【請求項10】請求項1,2,3,4,5,6,7,8
    または9に記載の前記基板との屈折率の差が0.4 以上
    であり、レーザ光の照射により暖められた一定の部分が
    蒸発もしくは光学的物性が変質する材料の薄膜にサーボ
    信号を得るためのピットや連続溝を形成する場合に、照
    射するレーザ光を分割パルスとして照射して形成した光
    ディスク基板の製造方法。
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