JPH0317845A - 光ディスク - 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、レーザー光を用いて記録・再生或いは消去を
行う光記録において，特に情報保存に対するディスクの
高信頼性を有する光記録用部材を得るのに有効な光ディ
スク用の基板に関する。

〔従来の技術〕

近年の高度情報化社会の進展により、高密度・大容量の
ファイルメモリーに対するニーズが高まっており、その
中で追記型光ディスクや書換え可能ｉ（逆光ディスクは
これに応えるものとしてＩｔ目されている．１Ｓ１花、
希土類元素と鉄族元素を主体とした非品質の合金を用い
た光磁気ディスクは実用化の段階にある。ところで、光
ディスクにおいて記録する悄報の位置決めのための案内
構やディスクコントロール用の情報を収納してあるピッ
ト等が」，（板上に間凸の形状として形成されている。

この基板上に記録媒体の形成を行う。この情報記＃　Ｉ
ＩＩＡを、大気中や基板中に存７Ｅする水や酸素による
腐食から保護するために、仰ビンホール密度でかつ保護
性能の，１１い保護股材の探索が行なわれている．その
従来例の１つとして，特開昭６２−１！］５７４３を挙
げることができる．この他、記録脱自身の耐食性を向上
させることも試みられており、その従来例の１つとして
特開昭５７　−　８２６５３を半げることかできる．そ
して，実用的には，Ｉｌｂ耐食性の記録般を用い、この
膜をさらに保ｌｊＩ１１％でおおった構造を有している
． 〔発１リ』が解決しようとする課題〕 上記従来技術では，情報記録膜自身の耐食性向上や記Ｍ
ｌ☆の保護性能とりわけビンホール等の欠陥密度の低減
について中心的に検討されており，ディスクノｋ板の表
而に存イ［する凹凸の案内溝やピットの形状によっては
保護膜により完全に被瑣することができない場合があっ
た。ピットや凹凸のエッジ部分や段差部分で形或した記
録膜や保設膜が途切れてしまい、各々のＩＦＪの断＋１
＝か蕗出してしまい，そこから腐食が進行し、エラーレ
イトや欠陥レートが増大する等の問題が生じ、暑しく信
頼性の代下をきたしていた。

本発明の目的は、ピットや凹凸の案内消のエッジ部分の
形状を制御することにより、この部分からの腐食を抑制
して高信頼性を有する光ディスクを提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

前述の如く，従来より、凹凸のある表而上に情報記録股
や保護膜を形威すると、案内溝やピットの段差により、
この段差部分で記録１１Ｑの断而がｎ出し，そこから腐
食が生じ信頼性低下をきたしていた．これは保護１換厚
を増加しても多くの場合、防ぐことはできない． 本発明においては、エッジ部分の形状を制御することに
より凹凸の段差部分での情報記録収の断面が露出するの
を防止し、この部分から腐食が進むのを抑制する．その
ためにスバツタ粒子が十分にまわりこめるように案内溝
やビツ１への形状を工夫した．■型の案内溝においては
底部の角度が鋭角にならないようにすることで、記録膜
や保ｉｆｆ膜が基板の凹凸に沿って形或されるので、記
録膜が大気中に露出することはない．一方、溝の底部に
平坦性を有するいわゆるＵ型牌やピットは、テーパー角
を大きくすることで，記録１鴎の大気中への窟出を防ぐ
ことができる。ここで、テーバー角とは，溝やピットの
八部と深さ方向の而とのなす角のことをさす。そして、
記録１漠の蕗出を防ぐにはこの角度の制御と、溝や深さ
の制御或いはその両方の併用が有効である。

しかし、ｉ＋１深さは情報の位Ｉｆｆ決めのために要求
される光学的性質からも制約される。そして、こ化とい
う観点からは浅い方が良く、光学的には、記録、再生或
いは消去に用いるレーザー光の波長によりその深さは決
まってくる．例えば８２２ｎｍの半導体レーザーを用い
るとすると８００〜１０００ＡＦ！度の深さが良い。

このように考えると溝深さを制御するよりも、テーバー
角といった溝形状を変える方がより長寿命化の効果が大
きいといえる．そこで、この点に関し検討したところ、
Ｕ型溝やピットを形或する際に底部の平坦部と深さ方向
に伸びるげ■とのなす角が鋭角や直角では、凹凸に沿っ
て膜形成が行なわれず，段差部で不連続となった．しか
し、ここの角度が鈍角であるとこのような問題は生じる
ことなく、途中で情報記録膜が露出せず，完全に大気か
ら遮断されているため，腐食を受けることがないので大
きく信頼性が向上する．この効果はＵ型清の底部へ向う
に従いテーバをつける以外に、エッジ部を丸める（カド
をおとす）ことによっても同一の効果が得られる． を変えることにより、記録膜の被覆率を向上させ信頼性
を向上させてきた．この他に，或膜手法を工夫すること
により先と同一の効果を得た。最も広く用いられている
成膜法の１つにスパッタリング法があるが，この手法で
は」ｋ板の形状を反映した成膜は困雌で，必ず記録膜の
窟出部分が生じる場合が多い。これに対して、化学気相
或民法（ＣＶＤ法）を用い或膜条件を最適化することに
より基板上に凹凸が存在していても平坦な表面を有する
膜が得られ、この上に情報記録膜を形成、そしてさらに
保護脱を作製すると、記録膜の露出部分はなく，大気中
から完全に遮断することができ，水や酸素の侵入による
腐食の抑制にまり品信頼性を有する光ディスクが得られ
る．ＣＶＤ法では、ソースガスの励起に熱を用いる手法
をはじめ，プラズマＣＶＤ２、マイクロ波プラズマＣＶ
Ｉ）法、或いはＥＣＲを用い−たＣ■υ法等いずれを用
いても同様の効果が得られる。

以上，基板の形状（溝形状やピット形状）の改良や成膜
プロセスの選択により、情報記録膜の被覆率、特にステ
ップ力バレージを向上させることができるので、ディス
クの信頼性を向上させることができる．この手法は、光
ディスクに限らず、光カード、光メモリチップ算、作製
する』，（板表面に凹凸が存在する基板上に膜を積ｋ’
ｌする場合に、ステップ部分に代表される凹凸部でのス
テップ力バレージ向上にイイ用で．ＭＪｓ’ｌＬ，た１
１κのＭ食を抑制するのに大きな効果がイイリ、その結
果として信中ｆｔ性の向上が得られた。

〔作用〕

基仮表面に存在する案内淘やピット算の凹凸上に数層の
膜を積周する場合、案内溝やピットの形状を制御したり
，作製手法を直格に選択することにより，形威した股の
ステップ力バレージが向上するので，積λマした膜の腐
食を抑制でき、それにより情報の保存に対する信頼性が
大きく向上する。

すなわち、スバツタ粒子算成膜成分が十分まわり込める
ように満やビツ１一形状或いは作製プロセス等を考慮す
ることにより達成した． 〔へり〕 以下、本発明の詳細を実施例１〜４を用いて説明する． ［実施例ｌ］ 本実施例により作製したディスクの断ｉｆｊ構造を示す
模式図を第１図に示す．ディスク基板１には、■形の溝
を形威したものを用いた。その時のテーバー角：Ｏは８
０”　，９０“，１２０″，１４０”１６０゜とした．
テーバー角がこれより大きいと情報の位置決めができな
くなり凹凸の案内構を形成する意味がない．これらの基
板ｌ上に、窒化シリコンや酸化シリコン等の下地ｌＩ％
　２　．　ＴｂＦｅＣｏを主体とした合金に代表される
情報記録膜３、窒化シリコンや酸化シリコン等の第２誘
屯体層４，そしてＡＱやＡ　Ｑ　−Ｔ”　ｉ等の金屈保
護膜５の順でスバツタ法により連続的に積周し、光ディ
スクを作製した． これらディスクの信頼性試験を次に述べる手法により行
なった。まず，ディスクをＩＮ−ＮａＣＱ水溶液中に浸
漬し、ディスク向上に発生する孔食示す．テーパー角８
０゜のディスクは、ビンホール等の欠陥に起因した孔食
以外にグループに沿った腐食がみられた。これに対して
，テーパー角が９０″より大きなディスクでは、１漠の
欠陥に起因した孔食以外の腐食は発生しなかった．その
加因を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察することで
調べた．その結果を第３図に模式図として示す．まずテ
ーパー角θ：　＝１４０゜のディスクでは、向図（ａ）
のようにＭＭした４Ｍが途中途切れることなく基板の形
状を反映して成膜されているのに対し、θ＝８０゜では
１一図（ｂ）の因で囲んだ部分のように特にエッジ部分
で膜が薄くなる情報記録膜や第２Ｍ屯体膜屑に途切れが
発生しており、かつ下地膜や金屈保護膜がこの部分で細
く薄くなって，この部分から容易に腐食が生じる。この
問題は、テーパー角を可能な限り大きくとり，スパツタ
粒子が十分まわりこめるようにすることで解決できた． 以上の効朱は、光ディスクのＭ構造や材質に関［実施例
２コ 本実施例は、溝形状或いは／及びピットの形状がＩＪ／
ｆｉであるディスク基板を用いた場合である．テーバー
角：０を９０’，１２０゜とした２種類の基板を用い光
ディスクを作ｖｌシた．その形成後のディスクの断面構
造を第４図に示す。前述の２種類のデーパー角をイｆす
る光ディスクＪ＆板■上に，室化シリコンや酸化シリコ
ンに代表される無機化合物のド地治２、希土類元素と鉄
族元素の非品質合金に代表される情報記録１１ＩΔ３、
下地屑と同柿の無機化合物の誘電体脱４及びアルミニウ
ムやニッケルやチタン等に代表される７ｃ索を添加した
アルミニウム合金に代表される金ＪＩＡ保＃１膜５をス
パッタリング法により閉次稍膚して作製した。

これら作製したディスクを分割してその破断面のＳＥＭ
κＬ察を試みた．ＳビＭ像の模式図は第４図に示すとお
りである。テーバー角１２０“のディスク基板を用いて
作製したディスクでは，同図（ａ）のように案内溝やピ
ットのステップ部分（図中円でＶｔ４んだ部分）℃も１
１κは徐切れることなく連続的に形威されており、悄報
記＠ｌＩ’Ａは完全に被覆されている。これに対し、テ
ーパー角二〇＝９０’のディスク基板を用いた場合は、
同図（ｂ）のようにステップ部分で不連続となっている
。この部分では、情報記録１換が側面で大気中に蕗出し
ており、ここから腐食が進行する。

この腐食を、作製した光ディスクをＩＮ−ＮａＣ　Ｑ　
ａｇ中に浸漬することにより調へた結果を第５図にボす
．テーバー角θ＝９０゜のディスクでは，１２０分の放
置で溝に沿って発生した孔食とランダムに発生した孔食
（膜の欠陥に』ｋづく孔食及びステップ部で生じる孔食
）それにヘッダ一部とディスク全面にわたって腐食が生
じた。これに対し，テーパー角θ＝１２０’のディスク
では，膜の欠陥に基づいて発生した孔食のみである。こ
のように形成する溝にテーバーをつけることにより、情
報記録膜の保護が完全に行なうことができ、特に希土類
元素と鉄族元素に代表される光磁気記録膜のように完全
に錆ない合金を用いた光磁気デ［実施例３］ 本実施例は使用したディスク基板としてＵ型の案内溝や
ピットのエッジ部分をなくした形状を有する場合である
．作製した光ディスクの断血構造を第６図に示す．用い
たディスク基板１は，図中円で囲んで示すようにエッジ
部には丸みを持たせてある．このことはＳＥＭにて確認
してある．また，ランド部と溝部をつなく斜辺は水平而
（溝部５ランド部の各平坦面）に対して直角な部分を含
んでいむい．このような基板１上に、実施例ｌと同様に
下地膜２、情報記録膜３，第２誘電体膜４、金屈保護膜
５をμｎにスパッタリング法により積欝し、光ディスク
を作製した． このディスクの断而をＳビＭにより観察した概略図を、
第６図に示す．ステップ部分でも膜が途切れることなく
運続して積層されていた．すなわち、情報記録膜３が大
気中に露出しないので，腐食を受けることがない。前実
施例までと同様にｌ規定の食塩水中に８１漬させても，
膜の欠陥に起因する孔食が発生するだけで、ピットや溝
形状に起因する孔食の発生はなかった． ［実施例４］ 本実施例は，或脱法に化学気相或民法（ＣＶＬ）法）を
川いて成膿した例である．本手法により成Ｗ４すると基
板の凹凸の形状に依存せずに積荊脱が連続しかつほぼ平
坦に形成できるので、＾信頼性を有する光ディスクが得
られる。作製したディスクの断而構造を示す模式図を第
７図に示す。用いたＪｉｍ板ｌはＵ型のピット、■型の
溝及びＵ型の７１−ｔ等の形状を有するテストパターン
のあるものを川いた．この上にマイクロ液ＣｖＤ法或い
はＥ（１＜−ＣＶＤ法等の低温のプロセスにより下地１
１κ２を作製した．ソースガスにはモノシラン及びアン
モニアを反応槽内で混合し、反応させた。ベースガスは
純アルゴンである．その後に、情報記録ＩＩ情３　．第
２誘電体層４及び金ノρｔ保′Ｒ！４屑５を順次スバッ
タ法により積Ｍし、光ディスクを’ｔ４｝た。

このディスクの断而構造をＳＥＭにより観察した．その
模式図は第７図にボすとおりである。

ＣＶ［）法により形成した下地膜２はどの形状の溝に対
しても，比較的平坦で、その上に形成した情報記録層３
、第２誘電体屑４，そして金屈保護層５は途中途切れる
ことなく連続しており、保護膜により十分保護されてい
る。このことを確かめるために、ＩＮ−ＮｎＣＱ水溶液
中にディスクを浸漬し，孔食の発生等、腐食の発生を調
べた。その結果，ピンホールや異物等膜の欠陥に起因し
た孔食のみが発生しただけで，記録膜の蕗出専伴う腐食
はまったくみられなかった． 〔発明の効果〕 本発明によれば、ディスク基扱の案内溝やピットの形状
を工夫することにより、ステップ部分で膜が途切れるこ
となく連続的につながっているので情報記録膜が大気中
に露出することがない．また、成膜法に化学気相成長法
を用いて或脱すると、基板の凹凸にあまり影得されない
で比較的平坦な膜となる．そのため、この膜上に順次積
屑して作製したディスクは悄報記録膜が大気中に鱒出す
る部分がなく，腐食を生ずることがない．このようする
か，成１汲プロセスを選択することにより情報記録膜を
大気中に蕗出させず、十分に覆うことができるのでディ
スクの信頼性は暑しくκ６くなる。

特にステップ部分からｆｌ＋［媒体が腐食を防止するの
に有効である。この効果は、ディスクに眠らすカード状
のメモリやチップ状メモリ等に対しても１『ｊ」様の効
果が掛られる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第３図，第４図，第６図及び弟゛７同は、光デ
ィスクの構造を示す摸式的縦断而図、第２図及び第５図
は光ディスクの信頼性試験の結果を小す模式的平面図で
ある． １・・・ディスク基板、２・・・下地ヌ．：３・・・情
報記録ｌ１０、４・・・第２誘電体＋１’Ａｌ．５・・
・金ノρＧ保６１１％。 勇 ！ 圀 第 ２ 圀 （ｃＬ） ろ乍恨矛η期 （ｂ） （Ｃ） （よ） （ｅ） ｐ．　ｇｏ° θ・デθ゜　　　θ・／２０゜ テーハ゜一貞 ρ二７４００ ρ＝／ｌｌ）’ 蝙 斗 口 （久） 早 ３ 配 （α） テーハ゜一内 θ一／４０’ （ｂ） 璃 タ ■ （ｃＬ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザー光により記録や再生或いは消去を行う光記
   録において、用いる基板の表面に存在する凹凸の案内溝
   やピットと水平面とが形成する角度に鋭角となる部分を
   有していない基板を用い、その上に記録媒体を形成した
   ことを特徴とする光ディスク。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光ディスク基板におい
   て、その溝形状或いはピットの形状、或いはその両方の
   形状がＵ字型もしくは台形或いはその両方の形状を有す
   る基板において、その表面の凹凸のエッチ部分または／
   及びテーパー角を鈍角とした基板であり、その上に記録
   媒体を形成したことを特徴とする光ディスク。 ３、特許請求の範囲第１項記載の光ディスク基板におい
   て、その案内溝形状がＶ字型を有し、かつそのＶの字の
   角度が９０゜以上１６０゜以下である基板を用い、その
   上に記録媒体を形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲１項記載の光ディスク。 ４、特許請求の範囲第１項記載の光ディスクにおいて、
   表面に凹凸の案内溝やピットを有する基板上に、形成す
   る少なくとも第１層目の膜を真空蒸着もしくは化学気相
   成長法により作製したことを特徴とする光ディスク。 ５、特許請求の範囲第１項から第４項記載の光ディスク
   において、情報の記録媒体として少なくとも垂直磁気異
   方性を有する材料を用い、その一方の面或いは両方の面
   を少なくとも一層以上の保護膜で覆った構造を有するこ
   とを特徴とする光ディスク。 ６、特許請求の範囲第５項記載の保護膜として無機化合
   物、有機化合物或いは金属からなり、さらに優位には、
   無機化合物として窒化珪素、酸化珪素、窒化アルミニウ
   ムから選ばれる１種類の化合物或いはこれらの化合物ま
   たは混合物、有機化合物としてアクリル系樹脂、テフロ
   ン系樹脂、或いはポリイミド系樹脂から選ばれる少なく
   とも１種類の化合物、金属材料として、Ａｌ、Ｎｉ、Ａ
   ｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｃｒの内から選ばれる少なくとも１種
   類の元素を主体としたものを用いたことを特徴とする光
   ディスク。 ７、特許請求の範囲第５項記載の垂直磁気異方性を有す
   る材料として、希土類元素と鉄族元素を主体とした合金
   からなり、さらに優位にはその合金が非晶質である材料
   を用いたことを特徴とする光ディスク。 ８、特許請求の範囲第７項記載の希土類元素は、Ｔｂ、
   Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄ、Ｎｄ、或いはＰｒの内から選ばれる
   少なくとも１種類或いは２種類以上の元素と、鉄族元素
   としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの内から選ばれる１種類或いは
   ２種類の元素の合金を主体とした材料であることを特徴
   とする光ディスク。 ９、特許請求の範囲第１項第２項及び第３項記載の光デ
   ィスク基板において、その基板表面に形成した凹凸の案
   内溝やピットにおいて、溝やピットの側壁が基板の水平
   面に対して反時計回りに測定した角度で直角とならない
   よう形成した基板を用い、さらに優位には、その溝やピ
   ットがＵ型もしくは矩形である基板を用いその表面に情
   報記録媒体を形成したことを特徴とする光ディスク。 １０、特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の光ディス
   クにおいて、情報の記録媒体としてカルコゲナイド化合
   物を用いたことを特徴とする光ディスク。