JPS6251053A - 光情報記録媒体 - Google Patents

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、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ッキングを容易にするた
めのガイド部を具備し、二枚の透光性基板のそれぞれに
記録層を設（）、その記録層を相対向させて形成した光
メエリー素子や、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６図に示す
ものがあった。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四部である情報記録部
１と、トラッ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の表面りに形成されており、
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ＦｆＪ６ｂは反
ｔＪ４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
って、情報記録部１とガイド部２とを識別して行ってい
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６ａに向かって照射された情報
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
った。

すなわち、記録層６ａの記録感度が低下する欠点があっ
た。なお、この理由は、前記透光性基板３の前述した底
面４が平滑になっているため、透光性基板３と記録層６
ａ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、２
０Å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って設定せざ
るを得ない欠点があった。

〔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、ガイド部
と記録層を被着した情報記録部とを有し、前記ガイド部
と前記情報記録部とが凹凸関係にあり、かつ前記情報記
録部の前記記録層を被着する記録部表面を粗面にしたこ
とを特徴とする光情報記録媒体である。そして、その実
施態様は、前記記録部表面の粗さが、前記ガイド部のガ
イド部表面の粗さよりも粗いことである。

〔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１３０１ＩＩ
Ｉｌｌφ、中心貫通孔の孔径ｔ５ｍｍφ、厚さ１．２ｍ
ｍ）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１
４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ＴＯからなる記録層１５とＴｅからなる反射層
１６とからなる。さらに、情報記録部１２の底面１２１
の粗さは１５０人となっている。

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ｌ＆！（例えば
、粗さ２２０Å以下。）し、その一方の主表面に電子ビ
ーム蒸着法によって、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１４（膜厚：　２０００
人）を成膜し、この凹凸形成層１４上に、ヘキサメチル
ジシラザン膜１７（以下、ｒＨＨＤｓＪ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１１８０３１７上にフォト
レジスト膜１８（例えば、シプレー社製のＭＰ−１３５
０であり、膜厚は約１０００人。）を成膜し、次に、温
度９０℃、３０分間窒素雰囲気中で、このフォトレジス
ト膜１８をブレベークし、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１１１９を照射する（同図（ａ
））。

次に、前記露光されたフォトレジスト膜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１２０人）のレジスト
パターン２０で被覆されていない表面を１ｌＨＤｓ１７
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スタンダードキュービック
　センチメータ　パー　ミニツツ（ＳＣＣＨ）　、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６００人の四
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１２１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ｆｆｉ　
５０３ＣＣＭ、全圧０．５丁ｏｒｒ、高周波電ツノ密度
０．３Ｗ／ｃｍ２）でエツチングし、約１５０人の表面
粗さとしたく同図（ｄ））。

次に、前述したレジストパターン２０及び１ｌ１４Ｄｓ
１７を０２ガスによってプラズマアッシングして除去し
、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を被若
し、記録層１５（膜厚：２００人）と反射層１６（膜厚
：２００人）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８３０ｒ＋ｍの半導
体レーデ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
スプリッタ、１７４波長板及び開口数０．５の対物レン
ズを介し、直径１μｍのスポット光に集光して記録層１
５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、６１一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、ビットを形成し
、そのピッ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ｉＪを記録感度とした。なお、信
号コン（・ラストは、（Ｒｂ−Ｒａ）　／　（Ｒｂ＋Ｒ
ａ）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４
０ｎＳｅＣ，となり、従来の媒体での記録感度６０ｎｓ
ｅｃ、　　（同図の曲線ｂ）と比較して約３０％も記録
感度が向ヒした。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６ｂ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、粗面となっているためであり、その粗面の微
細な凹凸の側面によって、照射されたレーデ光が多数回
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２０人で
あることから、ノイズを発生させず、良好にトラッキン
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２０Å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。したがって、その表面をエツチ
ングすると、被エツチング？Ｉｆａ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ことか
ら、本例では、凹凸形成層を設け、前述した問題を解消
した。さらに、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
凸形成層によっ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！・ラッ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、第４図は部分断面図である。

本例の光情報記録媒体２１は、凹部である情報記録部１
２と凸部であるガイド部１３とを設けた透光性基板２２
と、この情報記録部１２の粗面である底面１２１に被着
したＴｅからなる記録層１５と、ガイド部の上面１３１
に被着したＴｃからなる反射層１６とからなる。

次に、本例の製造方法を下記に述べる。

先ず、石英ガラスからなる円板状の透光性基板２２（外
周の直径１３０＋ａｍφ、中心貫通孔の孔径１５ｍｍφ
、厚さ１．２１１１１１３を精密研摩（粗さ：２０Å以
下）し、透光性基板２２の−１表面に前記実施例１と同
様にその表面の所望する範囲にＩＩ　ＨＤ　Ｓとフォト
レジスト膜を順次８１層する。次に、フォトレジスト膜
へ直接Ａｒレーザを用いて、所望のパターン、すなわち
透光性基板２２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描画し、現像する。次に、レジス
トパターンで被覆されていない透光性基板２２表面をエ
ツチングガスをＣＨＦ３として前記実施例１と同様の条
件でエツチングし、表面粗さが１５０人の底面１２１を
有する情報記録部１２を形成した。次に前記実施例１と
同様にしてガイド部１３（上面１３１の粗さは２０Å以
下。）を形成し、次に、配録層１５と反射層１６をそれ
ぞれ、底面１２１と上面１３１に厚さ　２００人で積層
した。

本例によれば、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、前記実施例１と同様の効果がある。

〔実施例３〕 本例の光情報記録媒体を第５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
酸化アルミニウムからなる中間層２４（厚さは２００人
。）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
ーゲットとし、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／ＣＩ＋２　、全圧１　
Ｘ　１Ｏ−３ＴＯｒｒの条件で反応性スパッタ法により
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１１　ＨＯ
Ｓ及びフォトレジスト膜を順次積層する。次に、このフ
ォ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１
２（底面の粗さは１５０人。）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った。

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５０〜１００ｋ（Ｊ／　ｍ＋ａ２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Ｎ
ａイＡンの析出を防止でき、この基板の表面劣化を防止
する。したがって基板の透過率の低下を防止することか
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っても、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（Ｍ表の■族、■族若しくはＶ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
ｍ論的組成でなくてもよい。

以上、前記実施例１〜３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、逆であってもよい。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、ＩＶ族、Ｖ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
であってもよく、さらに反射層は前記した材質の一層又
は多層であってもよい。また、前記実施例１〜３では、
情報記録部の底面とがイド部の上面との距離を、可干渉
性をおこさせる距離６００人すなわち、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１〜３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
性のプラスチックであってもよい。

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１〜３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ってもよ
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、ＩＶ族、Ｖ族の元素又はその化合物、ざ
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く例えば、２０Å以
下。）以上であり、３０〜３００人の範囲内であり、さ
らに望ましくは１００〜３００人であれば、充分に記録
感度を向上させることができる。

前記実施例１〜３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１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ックｉＩ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、エツチング方法として、前記実施例１〜３ではド
ライエツチングを選択したが、湿式エツチングであって
もよく、エツチングされる凹凸形成層や透光性基板に対
応して適宜決定すればよい。

望ましくは作業性を考慮すればドライエツチングがよい
。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１〜３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、Ｓｃ。

ＧｅＴｅ５ＩｎＴｅ、　ＴｅＣ、Ｔｅ−０、Ｔｅ−Ｇｅ
−０、Ｔｃ−Ａｓ−〇等のカルコゲン元素、カルコゲン
化合物、周期律表の■族、ＩＶ族、Ｖ族の元素及びその
化合物並びにその酸化物、窒化物、ざらに光吸収剤を添
加した有機物等であってもよく、何ら材質は限定されな
い。

（発明の効果） 本発明は、記録層を被着する情報記録部の表面を粗面に
したことから、記録感度を向上させることができ、また
、情報記録部の表面をガイド部の表面よりも粗面にした
ことから、識別を良好にすることができた。

【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図は本発明の他の実施例を示す部分
断面図であり、第５図はさらに伯の実施例をポリ部分断
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・・・記録部、１
６・・・反射層、２４・・・中間層 第１図 第２図 第３図 ハ１ルス中（ｎＳｅＣ，） 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガイド部と記録層を被着した情報記録部とを有し
   、前記ガイド部と前記情報記録部とが凹凸関係にあり、
   かつ前記情報記録部の前記記録層を被着する記録部表面
   を粗面にしたことを特徴とする光情報記録媒体。
2. （２）前記記録部表面の粗さが、前記ガイド部のガイド
   部表面の粗さよりも粗いことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の光情報記録媒体。