JPH0944900A - 光ディスクとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体雑音を抑えるとともに再生信号の低下を
抑制し、レーザスポットが隣接トラックの信号記録部位
に照射されない光ディスクを提供する。 【解決手段】 基板10を透過して記録膜30の入射側の面
に合焦されるレーザスポットの反射光に基づいて記録情
報を再生される光ディスクD であって、基板10と記録膜
30の間に一様な厚さの平坦層20を設け、該平坦層20にト
ラッキングガイドに相当するピッチのスパイラル状の透
明部20a を形成し、透明部20a,20a 間を非透明部20b と
して成る光ディスクD 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクと、そ
の製造方法に関する。詳しくは、平坦なトラッキングガ
イドを備えた光ディスクと、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに於ける情報の記録／再生
は、光ディスクに予め形成されている案内溝に、レーザ
スポットを追従させる（トラッキング）ように制御する
ことで可能となる。この案内溝は、光ディスク基板に、
所定のピッチ（例：コンパクトディスクでは１．６μ
ｍ）で、予めスパイラル状に形成されている凹凸であ
る。なお、案内溝としては、連続のものばかりでなく、
不連続なものもある。

【０００３】光ディスク基板が樹脂（例：ＰＣ）製であ
る場合、案内溝は、該案内溝に対応する凹凸を備えたデ
ィスク原盤を用いて、溶融樹脂を射出成形することによ
り形成することができる。なお、ディスク原盤の上記凹
凸は、レーザカッティングによって形成することができ
る。

【０００４】光ディスク基板がガラス製である場合、案
内溝は、フォトレジストでマスクした反応性イオンエッ
チングで形成することができる。「光磁気ディスク製造
ハンドブック・（株）サイエンスフォーラム発行・１９
９１・第１版・１３１〜１３６頁」には、フォトレジス
トを塗布したガラス基板に、案内溝のパターンの透光部
を有するマスクを密着させて該マスク側から露光した
後、現像し、これに反応性イオンエッチングを施すこと
で、案内溝を形成する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】樹脂基板の光ディスク
では、案内溝の凹凸を射出成形によりディスク原盤から
転写しているため、案内溝の縁部をディスク面に対して
垂直に形成することが困難である。このため、案内溝側
のディスク基板面上に形成される記録膜も案内溝の縁部
に於いてディスク面に対して垂直にならないで傾斜面と
なる。光磁気ディスクの記録膜では、磁化の方向が垂直
であるか否かで信号が記録される。このため、上述の如
く傾斜面を有する場合、該傾斜面からの反射光にノイズ
が含まれてしまい、媒体雑音が増加するという問題があ
る。また、射出成形による転写であるため、案内溝の深
さを厳密に制御することが困難であり、その結果、再生
性能が不均一となって、再生信号の低下を招くという問
題もある。

【０００６】ガラス基板の光ディスクでは、反応性イオ
ンエッチングにより案内溝を形成しているため、案内溝
の縁部をディスク面に対して垂直に形成することや、案
内溝の深さを厳密に制御することが困難である。このた
め、上述の樹脂基板の光ディスクの場合と同様の問題が
ある。

【０００７】本発明は、媒体雑音を抑えるとともに再生
信号の低下を抑制した光ディスクとその製造方法を提供
することを目的とする。

【０００８】光ディスクでは、信号記録部位にレーザス
ポットを照射することにより、信号が読み出される。レ
ーザの有効スポット径は、レーザの波長や対物レンズの
ＮＡによって定まり、例えば、０．９μｍ程度（波長：
７８０ｎｍ，ＮＡ：０．６の場合）である。信号記録部
位のサイズは、トラックピッチによって定まり、例え
ば、１．６μｍ程度（コンパクトディスクの場合）であ
る。なお、レーザの有効スポット径やトラックピッチ
は、記録密度を高めたいという要請から小さい方が望ま
しく、このため、上記の如く設定されている。

【０００９】信号記録部位のサイズと記録信号を読み出
すためのレーザスポット径とが同程度のサイズであり、
余裕が無いため、再生用レーザスポットの周辺部が隣接
トラックに照射されてしまい、クロストークノイズとな
ることがある。同様の理由から、記録再生型の光ディス
クでは、隣接トラックにノイズ成分が記録されてしまう
ことがある。なお、レーザスポット径に対する信号記録
サイズに余裕を持たせることは、記録密度を高めたいと
いう要請に反するため、採用できない。

【００１０】本発明は、トラックピッチが小さくても、
レーザスポットが、隣接トラックの信号記録部位に照射
されないようにした光ディスクと、その製造方法を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板を通して
記録膜面に合焦されるレーザスポットの反射光に基づい
て記録情報を再生される光ディスクであって、前記基板
と前記記録膜面の間に一様な厚さの平坦層を設け、該平
坦層にトラッキングガイドに相当するピッチの仮想のス
パイラル線に沿う透明部を形成して成る光ディスクであ
る。透明部は、従来の光磁気ディスクのグルーブの如く
スパイラル状の連続線として形成してもよく、また、従
来のコンパクトディスクのピットの如くスパイラル状の
不連続線（点線）として形成してもよい。トラッキング
制御は、透明部を透過して記録膜面で反射される反射光
と、非透明部の入射面で反射される反射光に基づいて行
われる。即ち、両反射光の光路長が透明部の分だけ異な
るため位相が異なり、回折を受けることになるため、こ
れが、光学的には凹凸と同等の効果を奏するのである。

【００１２】基板表面に平坦層が形成され、この平坦層
の表面（基板と反対の側の表面）に記録膜が形成され
る。したがって、記録膜面（平坦層と接する側の表面）
も平坦となる。つまり、凹凸や傾斜面は形成されない。
このため、反射光に傾斜面からのノイズが含まれて媒体
雑音となる不具合や、再生性能が不均一となって再生信
号の低下を招くという不具合が防止される。

【００１３】基板側から入射されるレーザビームは、平
坦層の透明部を通って記録膜面に合焦される。このと
き、レーザスポットの周辺部は、平坦層の非透明部によ
って遮られるため、記録面には到達しない。つまり、レ
ーザスポットの周辺部が隣接トラックの信号記録部位
（記録面の信号記録部位）に照射されることはなく、ク
ロストークノイズは確実に防止される。

【００１４】本発明は、前記平坦層を金属で形成し、前
記透明部を、金属製平坦層の酸化処理、窒化処理、炭化
処理、の何れかにより形成した光ディスクである。金属
としては、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃ
ｒ、Ａｇ等を用いることができる。また、酸化処理はＯ
₂ 等の雰囲気、窒化処理はＮＨ₂ 等の雰囲気、炭化処理
はＣＨ₃ 等の雰囲気で行うことができる。

【００１５】本発明は、光ディスク基板にトラッキング
ガイドを形成した後に記録膜を成膜する光ディスクの製
造方法に於いて、一方の面に一様な厚さの金属層を形成
して成る光ディスク基板を酸化雰囲気中にて回転可能に
支持し、前記金属層にレーザスポットを照射することに
より被照射部をアニールし、前記光ディスク基板を回転
させつつ前記レーザスポットをディスク半径方向に相対
移動させることにより前記被照射部をトラッキングガイ
ドに相当するピッチの仮想のスパイラル線に沿うパター
ンに形成する、光ディスクの製造方法である。つまり、
平坦に形成した金属層をスパイラル状にレーザアニール
することで透明部を形成し、これを、トラッキングガイ
ドとする製造方法である。

【００１６】本発明は、光ディスク基板にトラッキング
ガイドを形成した後に記録膜を成膜する光ディスクの製
造方法に於いて、一方の面に一様な厚さの金属層を形成
して成る光ディスク基板の該金属層の表面にフォトレジ
ストを塗布し、トラッキングガイドに相当するピッチの
仮想のスパイラル線に沿う透光部を備えたマスクで前記
フォトレジスト面を覆って該マスク側から露光した後に
被露光部のホトレジストを現像により除去し、現像後の
光ディスク基板を酸化雰囲気中にて加熱することによっ
て前記金属層をフォトレジストの被除去部である露出部
分から熱酸化する、光ディスクの製造方法である。つま
り、平坦に形成した金属層をスパイラル状に熱酸化する
ことで透明部を形成し、これを、トラッキングガイドと
する製造方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の光ディスクを示
す。（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）の細破線円
内を細一点鎖線で切ってＢ方向から見た模式的断面図で
ある。

【００１８】本発明の光ディスクD は、ディスク基板10
と記録膜30の間に一様な厚さの平坦層20を設け、該平坦
層20に透明部20a と非透明部20b を交互に形成したもの
であり、透明部20a は、トラッキングガイドに相当する
ピッチでスパイラル状に形成されている。なお、当然な
がら、透明部20a に隣接する非透明部20b も、トラッキ
ングガイドに相当するピッチでスパイラル状に形成され
ている。ピッチは、記録密度に応じて定められる。例え
ば、従来のコンパクトディスク（ＣＤ）と同程度の記録
密度であれば１．６μｍ程度とされる。また、ＳＤやＨ
ＤＭＣＤのような高記録密度とするのであれば、例えば
０．７μｍ程度とされる。

【００１９】ディスク基板10は、例えば、ポリカーボネ
ート（ＰＣ）製であるが、ガラス製であってもよい。記
録膜30は、例えば、光磁気記録膜であるが、これに限定
されず、相変化型の記録膜であってもよい。その他の公
知の記録膜でもよい。

【００２０】透明部20a は、従来の光磁気ディスクのグ
ルーブの如くスパイラル状の連続線として形成してもよ
く、また、従来のＣＤのピットの如くスパイラル状の不
連続線（点線）として形成してもよい。透明部20a を透
過して記録膜30面で反射される反射光と、非透明部20b
の入射側面で反射される反射光の光路長の差異に基づい
て、トラッキング制御が行われる。

【００２１】このように、図示の光ディスクD では、平
坦層20の表面に記録膜30が形成されるため、記録膜30面
も平坦となり、凹凸や傾斜面が形成されない。このた
め、傾斜面に起因する媒体雑音や、凹凸の不均一に起因
する再生信号の低下という不具合を防止できる。また、
基板側から入射されるレーザビームの周辺部は、平坦層
20の非透明部20b によって遮られて、記録膜30面には到
達しない。このため、レーザスポットの周辺部が隣接ト
ラックの信号記録部位に照射されず、クロストークノイ
ズを確実に防止できる。

【００２２】このような光ディスクの平坦層20と、該平
坦層20の透明部20a 及び非透明部20b は、Ａｌ、Ｓｉ、
Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ａｇ等の金属と、該金属の層
の酸化処理、窒化処理、炭化処理によって形成すること
ができる。

【００２３】図２に即して、上述の光ディスクの製造方
法を説明する。図２は、レーザアニールによって平坦層
20に透明部20a を形成し、非アニール部を非透明部20b
として残す方法を示す。

【００２４】図２には、Ａｌ層20をスパッタリングによ
り略１０００Åの厚さに成膜したディスク基板10を、酸
素（Ｏ₂)雰囲気としたチャンバー70内に、モータM によ
って回転可能なようにセットし、これに、窓71を通して
レーザビームLBを照射することで、Ａｌ層20に透明部20
a と非透明部20b を形成する装置が示されている。

【００２５】即ち、ディスク基板10は、酸素（Ｏ₂)雰囲
気のチャンバー70内に於いて、モータM により一定速度
で回転されている。また、チャンバー70の上部の窓71の
上方には、光ピックアップ50が設けられており、この光
ピックアップ50は、ディスク基板10の半径方向に不図示
の駆動機構により移動可能とされている。

【００２６】いま、不図示の光源から出力されるレーザ
ビームLBを、ミラー51と対物レンズ52、さらに、窓71を
介して、ディスク基板10の上面のＡｌ層20に照射して、
被照射部を数１００℃に加熱酸化してアニールしつつ、
光ピックアップ50をディスク基板10の半径方向に所定速
度で移動させると、Ａｌ層20には透明部20a がスパイラ
ル状のパターンで形成される。このスパイラルのピッチ
は、光ピックアップ50の速度を制御することにより、所
望のピッチに設定することができる。

【００２７】図３に即して、図２とは異なる上述の光デ
ィスクの製造方法を説明する。図３は、フォトレジスト
のマスクを用い、Ａｌ層20の露出部分を酸素プラズマに
より熱酸化する方法を示す。

【００２８】（ａ）まず、Ａｌ層20をスパッタリング成
膜されたディスク基板10の該Ａｌ層20の表面に、フォト
レジスト40が塗布され、このフォトレジスト層40の表面
に、マスク60が密着して設けられ、このマスクの上方か
ら紫外線が照射される。マスク60には、所望のピッチの
スパイラルパターンの透光部（露光波長（ここでは紫外
線波長）に対して透光性を有する部分）が形成されてい
る。

【００２９】（ｂ）次に、フォトレジスト層40が現像さ
れて、紫外線により露光されなかった部分のみがＡｌ層
20上に残される。即ち、紫外線により露光された部分で
は、Ａｌ層20の表面が露出される。

【００３０】（ｃ）フォトレジスト現像後のディスク基
板は、次に、酸素（Ｏ₂)雰囲気のガラス管80内にセット
されて、ヒータ81によって数１００℃に加熱される。こ
れにより、Ａｌ層20の表面が露出されている部分が、酸
素プラズマにより熱酸化されてＡｌ₂ Ｏ₃ となる。即
ち、透明部20a が形成される。なお、Ａｌ層20のうち、
フォトレジスト層40で覆われている部分は、依然として
Ａｌである。即ち、非透明部20b である。

【００３１】（ｄ）ガラス管80から取り出された後、Ａ
ｌ層20の表面の残余のフォトレジストを除去され、その
後、記録膜30を公知の方法によって形成される。このよ
うにして、本発明の光ディスクが製造される。

【００３２】

【発明の効果】本発明では、基板表面に平坦層が形成さ
れ、この平坦層の表面に記録膜が形成されるため、記録
膜面が平坦である。即ち、記録膜面に凹凸や傾斜面が形
成されず、媒体雑音や再生信号の低下を防止できるとい
う効果がある。また、基板側から入射されるレーザビー
ムは平坦層の透明部を通って記録膜面に合焦され、レー
ザスポットの周辺部は平坦層の非透明部にて遮られる。
このため、レーザスポットの周辺部が隣接トラックの信
号記録部位に照射されることはなく、クロストークノイ
ズを確実に防止できるという効果がある。

【００３３】また、本発明では、上述の透明部を、金属
製平坦層の酸化処理、窒化処理、炭化処理という、比較
的簡単な装置を用いて実施できる処理方法で形成するこ
とができるという効果がある。例えば、金属製平坦層に
レーザアニールによってスパイラル状の透明部を形成し
たり、熱酸化によってスパイラル状の透明部を形成でき
るため、上述の透明部をトラッキングガイドとして備え
た光ディスクを確実に製造できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクの平面図（ａ）と、（ａ）
の破線円内のＢ−Ｂ線での模式的な断面図（ｂ）。

【図２】金属製平坦層にレーザアニールによってスパイ
ラル状の透明部を形成する製造方法を説明する模式図。

【図３】金属製平坦層に熱酸化によってスパイラル状の
透明部を形成する製造方法を説明する模式図。

【符号の説明】

１０ 基板 ２０ 平坦層 ２０ａ 透明部 ２０ｂ 非透明部 ３０ 記録膜 ４０ フォトレジスト ６０ マスク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を通して記録膜面に合焦されるレー
   ザスポットの反射光に基づいて記録情報を再生される光
   ディスクであって、 前記基板と前記記録膜面の間に一様な厚さの平坦層を設
   け、該平坦層に、トラッキングガイドに相当するピッチ
   の仮想のスパイラル線に沿って透明部を形成して成る光
   ディスク。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、 前記平坦層は金属層であり、前記透明部は該金属層の酸
   化処理、窒化処理、炭化処理、の何れかにより形成して
   成る、 光ディスク。
3. 【請求項３】 光ディスク基板にトラッキングガイドを
   形成した後、記録膜を成膜する光ディスクの製造方法に
   於いて、 一方の面に一様な厚さの金属層を形成して成る光ディス
   ク基板を酸化雰囲気中にて回転可能に支持し、 前記金属層にレーザスポットを照射することにより被照
   射部をアニールし、 前記光ディスク基板を回転させつつ前記レーザスポット
   をディスク半径方向に相対移動させることにより、前記
   被照射部を、トラッキングガイドに相当するピッチの仮
   想のスパイラル線に沿うパターンに形成する、 光ディスクの製造方法。
4. 【請求項４】 光ディスク基板にトラッキングガイドを
   形成した後、記録膜を成膜する光ディスクの製造方法に
   於いて、 一方の面に一様な厚さの金属層を形成して成る光ディス
   ク基板の該金属層の表面にフォトレジストを塗布し、 トラッキングガイドに相当するピッチの仮想のスパイラ
   ル線に沿う透光部を備えたマスクで前記フォトレジスト
   面を覆って該マスク側から露光した後、被露光部のホト
   レジストを現像により除去し、 現像後の光ディスク基板を酸化雰囲気中にて加熱するこ
   とにより前記金属層をフォトレジストの被除去部である
   露出部分から熱酸化する、 光ディスクの製造方法。