JPH07220309A

JPH07220309A - 円盤状光記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH07220309A
Application number: JP667894A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 章鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】基板上の記録領域の記録層の膜厚を均一と
し、かつ該記録層を被覆する保護膜を効率的に成膜する
円盤状記録媒体の製造方法を提供する。【構成】円盤状基板１の主面上の全面に金属含有材料
を含む記録層を成膜する記録層成膜工程と、前記主面上
の記録領域１ａの記録層２ａを残して中央部及び周辺部
の非記録領域１ｂ、１ｃの記録層をレーザ光を照射して
除去する記録層除去工程と、記録領域１ａの記録層２ａ
を被覆して記録層２ａを保護する保護膜３を該主面上の
全面に形成する保護膜形成工程とを有する。【効果】記録層の膜厚を均一とし、記録特性、長期耐
久性を向上させ、記録領域の拡大を可能とし、かつ簡易
な製造工程により保護膜を該記録層に被覆させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク、光磁気ディ
スク等の円盤状光記録媒体の製造方法に関し、特に、基
板上に形成される記録領域の記録層の膜厚を均一とし、
かつ該記録層を被覆する保護膜を効率的に成膜するよう
にした円盤状光記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録された情報信号を光学的に再生可能
な光ディスク、光磁気ディスク等の円盤状光記録媒体
（以下、光記録媒体と称する。）は、透明な円盤状のア
クリル、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタクリレート）等の合成樹脂材料、或いはガラス
材料によって基板を形成し、該基板上に形成された記録
層から情報信号を再生するものであり、情報信号の記録
・消去の可否かにより、再生専用型、追記型、書換型の
３種類に分類される。

【０００３】再生専用型光記録媒体とは、情報信号を記
録層に予め記録しておき、該情報信号の消去は出来ない
ものであり、予め突起が形成された基板上にＡｌ、Ａ
ｕ、Ａｇ等の金属材料による反射膜を形成し、突起の有
無により反射膜の反射率が異なる特性を情報信号として
利用するものである。この再生専用型光記録媒体には音
声信号が記録されたコンパクトディスク、画像信号が記
録されたビデオディスク、及びデイジタル信号が記録さ
れた再生専用型光ディスク等が製品化されている。ここ
で記録層は突起部の存在する基板表面とその表面上の反
射膜である。

【０００４】追記型光記録媒体とは、情報信号を一度だ
け記録可能で、該情報信号の消去が出来ないものであ
り、情報信号の記録方法により、一般に穴あけ型、相変
化型、バブル型、テキスチャ型の４つに分類されてい
る。第１の穴あけ型は、Ｔｅ系、シアニン色素系、又は
Ａｇゼラチン系材料膜が、低エネルギーのレーザ光の照
射による昇温で、微小径の穴があく特性を利用したもの
である。第２の相変化型は、アモルファスＴｅＯ_X膜
が、レーザ光照射により昇温後、徐冷すると結晶化する
特性を利用したものである。第３のバブル型は、基板上
に成膜されたＰｔ膜が、レーザ光の照射により昇温する
と突起を形成する特性を利用したものである。第４のテ
キスチャ型は、基板上にスッパタリング法により成膜さ
れたＧｅ膜の表面全面が凹凸状となり、この表面にレー
ザ光を照射すると平坦になる特性を利用したものであ
る。このように、追記型光記録媒体は、それぞれ記録前
後において記録層の光学的反射率が異なる特性を利用し
て情報信号とする。なお、通常追記型光ディスク用とし
ては、前記第１のＴｅ材料系による穴あけ型が汎用され
ている。

【０００５】書換型光記録媒体とは、情報信号の記録・
消去が可能なもので、情報信号の記録・消去の方式によ
り、一般に光磁気メモリ型、相変化型、有機光メモリ
型、ＰＨＢ光メモリ型の４通つに分類されている。第１
の光磁気メモリ型は、γ‐Ｆｅ ₂Ｏ₃、ＴｂＦｅＣｏ等の
遷移金属合金により構成される光磁気材料膜には、レー
ザ光照射による昇温時の該光磁気材料膜近傍の磁界の向
きが記録され、該磁界の向きにより情報を変えられる特
性を利用したものである。第２の相変化型は、ＴｅＧｅ
Ｏ_X等の相変化材料膜がレーザ光照射により昇温した部
分を徐冷すると結晶化し、急冷するとアモルファス化す
る特性を利用したものである。第３の有機光メモリ型
は、基板上に積層された吸収波長の異なる２種類のフォ
トクロミック材料膜が、下層の吸収波長のレーザ光を照
射すると突起が形成され、上層の吸収波長のレーザ光を
照射すると突起を消滅させる特性を利用したものであ
る。第４のＰＨＢ光メモリ型は、基板上に分散配設され
たアントラキノン等の色素材料が、極低温下において、
照射されたレーザ光の波長の吸収スペクトルにホールを
生じ、常温で元の吸収スペクトル状態に戻る特性を利用
したものである。なお、通常書換型光ディスク用として
前記第１の光磁気メモリ型が汎用されており、情報信号
の再生は、記録磁気方向が異なると、反射光の直線偏光
面の回転向き（カー回転角）が異なる特性である磁気カ
ー効果を利用する。

【０００６】以上のように、光記録媒体の記録層として
有機系材料膜及び金属含有材料膜が知られている。この
金属含有材料膜は、有機系材料膜に比べ情報信号の再生
が確実であり、かつ、水分、空気等により腐食され易い
性質を、保護膜で保護することにより低減させ、情報信
号の長期保存性を向上させたため、一般的に汎用されて
いる。

【０００７】以下、従来の再生専用型光記録媒体、例え
ば再生専用型光ディスクの製造方法を図７乃至図１１を
用いて説明する。図７は、再生専用型光ディスクのＰＣ
で成形した基板１である。この基板１の作成手順を以下
に示す。初めに、フォトレジストの塗布されたガラス板
に、直径０．５μｍのスポットに絞り込まれたレーザ光
を照射し、フォトマスクを作成する。次に、このフォト
マスクの凹凸を金型に転写し、この金型に転写された凹
凸を用いて基板１の樹脂成形を行う。この手順により基
板１の主面上の記録領域１ａに、幅が約０．５μｍ、深
さが約０．１μｍ、長さが１〜３μｍで、この長さを情
報信号とする凹凸が記録される。

【０００８】次に、上記基板１上に、図８に示すよう
に、Ａｌ蒸着スパッタにより反射膜５を成膜し、この反
射膜５上にＰＣカバーの接着による保護膜３を形成す
る。この保護膜３及び基板１に密着性よく挟まれた反射
膜５の平面は、水分、酸素等から保護される。しかし、
反射膜５の側面９は、保護膜３により被覆されておら
ず、水分、酸素等により腐食や剥離を発生しやすくな
り、情報信号の長期耐久性を劣化させる。この反射膜５
の長期耐久性を向上させる方法として、基板１の主面上
の中央及び周辺側縁部に記録層を形成させず、該反射膜
５の側面９を保護膜３で覆う方法が採用されている。

【０００９】この基板１の主面上の中央及び周辺側縁部
を保護膜３で覆う方法を図を用いて説明する。図９は、
基板１の主面上の中央及び周辺部が遮蔽板で覆われた図
である。図９に示すように、後に保護膜３を被覆させる
中央及び周辺部の非記録領域１ｂ、１ｃを中央遮蔽板８
ｂ及び周辺遮蔽板８ｃにより覆う。この遮蔽板８により
非記録領域１ｂ、１ｃを覆った後、Ａｌ材料の蒸着スパ
ッタにより記録領域１ａに反射膜５ａを成膜する。この
時、中央及び周辺遮蔽部８ｂ、８ｃで遮蔽された非記録
領域１ｂ、１ｃには反射膜を成膜させず、記録領域１ａ
には反射膜５ａを成膜させることが可能となる。

【００１０】次に、図１０に示すように基板１の主面上
にＰＣカバーを接着させて保護膜３を形成させる。この
保護膜３の形成により、反射膜５ａ全体をＰＣ材料によ
り機密性良く覆うことが可能となる。このため、反射膜
５ａは酸素、水の侵入が阻止され、記録層の腐食や剥離
が防止されて長期耐久性が向上する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、反射
膜５ａの成膜の際、基板１上の非記録領域１ｂ、１ｃ上
へ中央遮蔽板８ｂ及び外周遮蔽板８ｃを取付ることで、
非記録領域１ｂ、１ｃ上への反射膜５ａの成膜を防いで
いる。しかし、この中央遮蔽板８ｂと非記録領域１ｂと
の間、及び外周遮蔽板８ｃと非記録領域１ｃとの間を完
全に密着させることは困難であり、この部分に図９に示
すように隙間４ｂ、４ｃを生じる。この隙間４ｂ、４ｃ
から基板１に付着した反射膜材料５ｂ、５ｃを形成した
状態を図１０に示す。また、隙間４ｂ，４ｃから基板１
に付着した反射膜材料５ｂ、５ｃ及び成膜された反射膜
５ａが形成された基板１は、図１１に示すような状態と
なっている。

【００１２】図１０に示すように、反射膜５ｂ、５ｃ
は、記録領域１ａから非記録領域１ｂ、１ｃにはみ出し
ている。また、このはみ出し部分近傍の記録領域１ａ
は、反射膜５ａの膜厚分布が径方向に対し不均一であ
る。このため、反射膜５ａ端部の記録特性は不均一とな
り、この部分は記録領域として使用出来ず、記録領域が
減少するという問題を生じる。また、反射膜５の膜厚が
厚くなった部分は保護膜３が薄くなり機械的強度を低下
させ、かつ保護膜３の保護機能を低下させるため、長期
耐久性を劣化させるという問題を生じる。更に、図１１
に示すように、はみ出し領域の反射膜５ｂ、５ｃにより
非記録領域１ｃが覆われ、基板１に直接保護膜３を被覆
させる領域が狭くなり、保護膜３の保護機能を低下させ
長期耐久性を劣化させる等の問題を生じる。

【００１３】上記記録特性の不均一化、記録領域１ａの
縮小化、及び長期耐久性の劣化以外に、前記両遮蔽板８
ｂ、８ｃは、基板１とできるだけ密着性を良くするため
に高精度のものが要求され高価のものとなる。また、両
遮蔽板８ｂ、８ｃを反射膜３の成膜前に基板１に取付、
反射膜３の成膜後に基板から取り外し、及びこれら両遮
蔽板８ｂ、８ｃに付着した記録層材料を除去する等のた
めの製造装置、製造治具、及び工程時間を必要とするた
め、生産効率を低下させる原因となる等の問題があっ
た。

【００１４】本発明はこのような問題に鑑み、記録領域
の記録層の膜厚を均一とし、かつ該記録層を被覆する保
護膜を効率的に成膜する光記録媒体の製造方法の提供を
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る円盤状光記
録媒体の製造方法は、円盤状基板の主面上の全面に金属
含有材料を含む記録層を成膜する記録層成膜工程と、前
記主面上の記録領域の記録層を残して中央部及び周辺部
の非記録領域の記録層をレーザ光を照射して除去する記
録層除去工程と、記録領域の記録層を被覆して該記録層
を保護する保護膜を該主面上の全面に形成する保護膜成
膜工程とを有する。このレーザ光は基板を透過し、記録
層で吸収される波長、例えばＹＡＧレーザを光源とする
ことで基板にダメージを与えずに記録層を除去可能であ
る。

【００１６】ここで、前記記録層を遷移金属合金により
構成することが可能である。この材料は典型的には、Ｄ
ｄＣｏ、ＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、Ｇｄ
ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＧｏである。そして、前記
記録層を遷移金属合金と誘電体層との積層物により構成
することが可能である。この誘電体層の材料は典型的に
は、ＳｉＮ_X、ＡｌＮ、ＺｎＳである。

【００１７】

【作用】本発明に係る円盤状記録媒体の製造方法におい
ては、基板の全面に形成した記録層に対して、非記録領
域へレーザ光を照射して非記録領域の記録層を除去する
ことによって、記録層側面に被覆面が得られるため、保
護膜を効率良く、かつ均一な状態で成膜することがで
き、生産効率の大幅な向上が図られる。また、基板の主
面上の全面に記録層を形成するため記録領域の端部にお
いても記録層の膜厚を均一とすることができる。また、
レーザ光の照射により非記録層の記録層をシャープ、か
つ完全に除去するため、この上に被覆させる保護膜の気
密性を向上させることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００１９】本実施例において、非記録領域の記録層を
レーザ光照射により除去するための記録層除去装置の構
成例を図６に示す。図６は、記録層を加熱、蒸散させる
ためにレーザ光Ｌを発信させるレーザ光源１１と、この
レーザ光Ｌの光路を開閉するシャッター１２と、レーザ
光Ｌを反射させ、レーザ光Ｌの照射位置を基板１の径方
向に移動させる駆動部を含むミラー１３と、レーザ光Ｌ
を集光させ該ミラー１３の移動に伴って移動する集光レ
ンズ１４と、モータにより回転させるスピンドル１５
と、集光されたレーザ光Ｌの照射により基板から除去さ
れた記録層材料の切粉等を取り除くダクト用ファンが設
けられたダクト吸引装置１６と、基板１の中心部を該ス
ピンドル１５に固定保持するホルダー１７とを備える。

【００２０】前記レーザ光源１１は、レーザ光Ｌの照射
により記録層を発熱、蒸散させる必要があり、また、照
射により基板１が損傷を受けないように、基板１の透過
周波数の０．３〜２μｍ範囲内の発振周波数であるＹＡ
Ｇレーザが用いられている。このＹＡＧレーザは、発振
周波数が約１．０６μｍであり、出力パワーが１００〜
３００Ｗの間で可変可能としている。またミラー１３の
径方向の移動速度は１〜３ｍ／ｓｅｃの範囲で可変可能
なものとしている。集光レンズ１４は、レーザ光Ｌのス
ポット径を５０μｍまで集光可能なものとしている。ス
ピンドル１５は、回転方向をＡ方向とし、回転速度を１
００〜３００ｒｐｍの間で可変可能としている。また、
ダクト吸引装置１６は、基板１の近傍に配設され、図示
しないダクト用ファンが内蔵されていることにより基板
１から記録層材料の切粉等を完全に取り除く。

【００２１】上述した記録層除去装置を製造工程中に用
いて、書換型光記録媒体の一例として、光磁気メモリ型
の書換型光ディスクを製造する場合を説明する。図１は
円盤状のＰＣ基板１である。図１の主面上は、記録領域
１ａと、中央及び外周部の非記録領域１ｂ、１ｃとが予
め決められているものとする。図２は成膜工程によっ
て、該基板１の主面上の全面に記録層２が成膜された状
態を示す基板１の断面図である。記録層２は、光磁気材
料としてＴｂＦｅＣｏ（遷移金属合金）を用い、また、
再生信号のＳ／Ｎを向上させるため、以下の多層膜構造
とし、スパッタ法により基板１の主面上に順次成膜され
た。

【００２２】〔（基板１）＼Ａｌ反射膜＼Ｓｉ₃Ｎ₄＼
ＴｂＦｅＣｏ＼Ｓｉ₃Ｎ₄ 〕ここで、Ａｌ反射膜は、該光磁気材料の反射光だけでな
く透過光の偏光面のカー回転角も検出するための反射膜
として作用する。また、該光磁気材料を挟み込む誘電体
材料（Ｓｉ₃Ｎ₄）膜は、該反射光と透過光の該カー回転
角を拡大させる働きをする。

【００２３】この記録層２が形成された基板１を、図６
で示すように、記録層２を下方に向け上述した記録層除
去装置のスピンドル１５にホルダー１７により固定す
る。この状態で、基板１を２００ｒｐｍでＡ方向に回転
させつつ、パワー２００Ｗで発振されたレーザ光源１１
のレーザ光Ｌを集光レンズ１４でスポット径５０μｍに
集光させる。この集光されたレーザ光Ｌを図３で示すよ
うに基板１の外周部側の非記録領域１ｃの周辺に照射す
る。次に、ミラー１３及び集光レンズ１４の径方向の移
動により、レーザ光Ｌを矢印Ｅ方向に２ｍ／ｓｅｃの速
度で中央部側の非記録領域１ｃの中央寄りに移動させ
る。この移動後、シャッタ１２を閉じ、レーザ光Ｌのス
ポット位置を非記録領域１ｂの中心点側に移動させ、シ
ャッタ１２の解放後、ミラー１３及び集光レンズ１４の
径方向の移動により、レーザ光Ｌを矢印Ｄ方向に２ｍ／
ｓｅｃの速度で非記録領域１ｂの周辺寄りに移動さる。

【００２４】この非記録領域１ｂ、１ｃ上のレーザ光Ｌ
の移動により、非記録領域内の記録層２を構成する前記
多層膜構造を構成する各光磁気材料、誘電体材料、反射
膜材料を加熱、蒸散させる。このレーザ光Ｌの照射によ
って加熱、蒸散された記録層２の多層膜構造を構成する
各光磁気材料、誘電体材料、反射膜材料の切粉等は、自
重の重力及びスピンドル１５の回転力による遠心力と、
ダクト吸引装置１６の吸引力とにより基板１より除去さ
れる。

【００２５】この結果、図５に示すように、非記録領域
１ｂ、１ｃではレーザ光Ｌにより真円で、かつシャープ
に記録層２を除去し、記録領域１ａ上にのみ記録層２ａ
を残存させる基板が形成される。次に、図４に示すよう
にこの基板１の主面上にＰＣカバーの接着により保護膜
３を形成させる。この接着により、記録層２ａの全体が
ＰＣ材料により機密性良く被覆される。このため、記録
層２ａは、保護膜３によって酸素、水の侵入が阻止さ
れ、記録層の腐食や剥離が防止されて長期耐久性が向上
する。

【００２６】以上のように、基板１の全面に記録層２を
形成し、その後、非記録領域１ｂ、１ｃに対応する領域
にレーザ光Ｌを照射して、これら非記録領域１ｂ、１ｃ
の記録層２を除去するようにしたため、従来例の製造方
法のように遮蔽板により非記録領域への記録層の付着を
遮蔽する必要が無く、基板１上の記録領域１ａに記録層
２ａを残存させるため、基板と遮蔽板の着脱、遮蔽板に
付着した記録層材料の除去等の工程を不要とし、生産効
率を向上させられる。また、基板をスピンドル１５によ
り、安定して回転させた状態で、非記録領域１ｂ、１ｃ
にスポット径及びパワーの安定したレーザ光Ｌを照射す
ることにより容易に加工精度を向上させ、記録領域１ａ
のみに記録層２ａを残存させた光記録媒体の製造が可能
となる。更に、レーザ光Ｌの照射時の径方向の移動速度
を、スピンドル１５が一回転する毎にレーザ光のスポッ
ト径分移動する速度まで上げることにより、非記録領域
１ｂ、１ｃからの記録層２を構成する記録層材料の除去
速度を向上させる。

【００２７】なお、上記実施例では、記録層２を下方に
向けホルダー１７によりスピンドル１５に固定された基
板１を、スピンドル１５により回転させつつ、基板の裏
面よりレーザ光を照射しているが、基板１を固定させた
状態でレーザ光Ｌを円周状に移動させることによっても
非記録領域１ｂ、１ｃに成膜された記録層材料を真円
に、かつシャープに除去可能である。

【００２８】または、記録層２を上方に向けホルダー１
７によりスピンドル１５に固定させて、レーザ光Ｌを基
板１の主面から照射することによっても同様に非記録領
域１ｂ、１ｃに成膜された記録層材料が除去される。ま
た、基板１に損傷を与えず、記録層材料の除去が可能で
あれば、ＹＡＧレーザ以外のレーザ光源を用いても良
い。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る円盤状光記録媒体の製造方法によれば、非記録
領域上の記録層はレーザ光の照射により除去されるた
め、非記録領域への記録層の付着を遮蔽するための遮蔽
板が不要となり、遮蔽板と基板との着脱、遮蔽板に付着
した記録層を構成する材料の除去が不要となる。このた
め、生産工程を減少させて、生産効率を向上させる。

【００３０】また、基板全面に記録層を成膜するため、
記録領域での記録層の膜厚を均一とするため、記録領域
での記録層の記録特性を均一とし、かつ記録層端部にお
いても情報信号の記録を可能とする。このため、情報信
号の高信頼性及び大容量化を容易とする。

【００３１】次に、レーザ光照射により非記録領域の記
録層を完全に除去し、残存した記録層を十分な膜厚及び
十分な被覆領域において保護膜を被覆し、保護膜の気密
性を増すため、記録層への水分や空気等の侵入がされ
ず、長期耐久性が優れた円盤状光記録媒体が得られる。
また、非記録領域を狭くしても十分な気密性が得られる
ため、記録領域の拡大を可能とし、記録情報の大容量化
を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】書換型光ディスクの基板の半縦断面図である。

【図２】記録層成膜工程によって主面上の全面に記録層
が形成された基板の半縦断面図である。

【図３】レーザ光の照射により非記録領域に形成された
記録層材料を除去する記録層除去工程において、基板の
状態を示した半縦断面図である。

【図４】保護膜形成工程によって、記録層を保護膜で被
覆した基板の半縦断面図である。

【図５】本発明に係る円盤状光記録媒体の製造方法によ
り製造された光ディスクの要部平面図である。

【図６】本発明に係る円盤状光記録媒体の製造方法の工
程中に使用される非記録領域の記録層材料を除去する記
録層除去装置の概略構成図である。

【図７】従来の円盤状記録媒体の製造方法を説明するた
めに例示した再生専用型光ディスクの基板の半縦断面図
である。

【図８】同基板上に記録層及び保護膜を成膜して製造さ
れた再生専用型光ディスクの半縦断面図である。

【図９】基板の中央及び外周部に非記録領域を形成する
ための基板上に遮蔽板を装着した状態を示す半縦断面図
である。

【図１０】同基板上に形成された記録層に保護膜を被覆
して構成した光ディスクの半縦断面図である。

【図１１】同光ディスクの要部平面図である。

【符号の説明】

１円盤状の基板１ａ基板の記録領域１ｂ、１ｃ基板の非記録領域２記録層１１レーザ光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円盤状基板の主面上の全面に金属含有材
料を含む記録層を成膜する記録層成膜工程と、前記主面上の記録領域の記録層を残して中央部及び周辺
部の非記録領域の記録層をレーザ光を照射して除去する
記録層除去工程と、記録領域の記録層を被覆して該記録層を保護する保護膜
を該主面上の全面に形成する保護膜成膜工程と、を有することを特徴とする円盤状光記録媒体の製造方
法。
【請求項２】前記記録層は、遷移金属合金により構成
されることを特徴とする請求項１記載の円盤状光記録媒
体の製造方法。
【請求項３】前記記録層は、遷移金属合金と誘電体層
との積層物により構成されることを特徴とする請求項１
記載の円盤状光記録媒体の製造方法。