JPH0323532A - 光ディスク及びその製造方法 - 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、レーザ光を用いて情報を読み出す光ディスク
およびその製造方法に係り、特にレーザ光による情報の
書き換えが可能な光磁気記録膜を備えた光ディスクおよ
びその製造方法に関する．〔従来の技術〕 光ディスクは、磁気テープや磁気ディスクに比較して情
報を高密度・大容量に記録できるところから、コンピュ
ータの記録媒体として注目されている．特に、光磁気記
録膜を記録媒体とするいわゆる光磁気ディスクは、情報
の書き換えを自由に行うことができるため、実用化が急
がれている．この光磁気ディスクは、レーザ光のビーム
スボノトを光磁気記１１：Ｉｌ！に照射して加熱し、加
熱部の保磁力を低下させ、この保磁力の低下した部分に
磁場をかけて磁気記録膜の磁化を反転させることにより
、情報を記録するようにしている．そして、光磁気ディ
スクに記録してある情報を再生する場合、記録時より弱
いレーザ光をディスクの一側から人射してディスクの他
側に設けた反射膜によって反射させ、反射してきたレー
ザ光を受光して偏光面の回転角を検出し、情報を再生す
るようにしている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし，、従来の光ディスクは、反射膜がＡｌなどの金
属によって構成されており、熱伝！Ｘ率が大きい．この
ため、情報の記録時に高エネルギーのレーザ光を照射す
ると、レーザ光のエネルギー（熱）が反射膜によってビ
ームスボソトの周囲に伝達され、第３図に示したように
磁化反転領域（記録領域）１０、ｌ２が、レーザ光の照
射領域ｌ４、１６より大きく、かつ不規則な形状となり
、磁化反転領域１０、１２の輪郭が乱れて雑音の発住原
囚となって、搬送波対Ｍｆ比（Ｃ／Ｎ）が低下する欠点
がある６また、Ａｆｆなどの金属からなる反射膜は、数
十年の長年月の間に酸化して劣化し、反射率が変化した
り、光ｆｎ気記Ｕ膜を劣化させるなど信頼性に欠ける欠
点がある． 本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、Ｃ／Ｎを向上することができる光ディスクお
よびその製造方法を提供することを目的としている． 〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達威するために、本発明に係る光ディスクは
、透明なディスク基板の片面に反射膜を設けた光ディス
クにおいて、前記反射膜が窒化チタンからなることを特
徴としている． ディスクＷｉ板が光磁気記録膜を有する場合、窒化チタ
ン反射膜を光磁気記録膜に接触させて設けることができ
る．また、ディスク基板には、光磁気記録膜の劣化を防
止する誘電体保護膜を設けることができる．この誘電体
保護膜は、窒化チタン反射股上に設けてもよく、光磁気
記録膜と窒化チタン反射膜との間に介在させてもよい，
窒化チタン反射膜は、単体のチタンを窒素ガスと不活性
ガスとからなる混合ガスの雰囲気中にてスパッタリング
して形威してもよく、窒化チタン焼結体を不括性ガスの
雰囲気中にてスパッタリングして形成してもよい．そし
て、スパッタリングは、高周波放電または直流放電によ
って行うことが可能である． 〔作用〕 」二記の如く構成した本発明の光ディスクにおいては、
反射膜をセラミノクスである窒化チタンによって横成し
たため、反射膜の熱伝導率が金属の反射膜に比較して大
変に小さい。このため、レーザ光を照射した場合に、反
射膜を介してレーザ光のビームスボノトの周囲に伝達さ
れる熱エネルギーが少なくなり、レーザ光の照射領域の
みが有効に加熱されるため、情報の記録領域の輪郭の乱
れがなくなり、Ｃ／Ｎを向上することができる。また、
窒化チタンは極めて酸化されｔこくいため、何十年もの
長期間にわたって変質することがなく、光ディスクの信
頼性が向上する． ディスク基板が光磁気記録膜を有している場合、窒化チ
タンからなる反射膜を光磁気記録膜の上方に設けると、
窒化チタン反射膜が酸素の透過を妨げ、酸化されやすい
光磁気記録膜を保護し、保護欣としての役割をなす．ま
た、窒化チタン反射膜と光磁気記録膜との間、または窒
化チタン反射股上に光磁気記録膜を保護する誘電体保護
膜を設けると、光磁気記録膜の酸化による劣化をより完
全に防止することができる．特に、誘電体保護膜を光磁
気記録膜と窒化チタン反射膜との間に介在させると、光
磁気記録膜と誘電体保護膜との境界面および誘電体保護
膜と窒化チタン反射膜との境界面においてレーザ光が多
重反射し、レーザ光の偏光面の回転角が大きくなる、い
わゆるエンハンスメント効果が得られる． そして、窒化チタンからなる反射膜は、単体のチタンを
窒素ガスと不活性ガスとからなる混合ガスの雰囲気中に
て活性スパッタリングすることにより、または窒化チタ
ン焼結体を不活性ガスの雰囲気中にてスパッタリングす
ることにより、容易に形成することができる． （実施例） 本発明の光ディスクおよびその製造方法の好ましい実施
例を、添付図面に従って詳説する．第１図は、本発明の
実施例に係る光ディスクの断面図である． 第１図において、光ディスク２０は、ディスク基板２ｌ
がボリカーボネート等の透明なプラスチックからなって
いる．そして、ディスク基板２ｌの上面には、窒化ケイ
素（ＳｉｚＮ，）などからなる誘電体保護膜２２を介し
て記録膜２３が設けてある。誘電体保護膜２２は、記録
膜２３の」二面に設けた誘電体保護ｎ’１２４とともに
、酸化、劣化しやすいテルビウム鉄コバル｝　（ＴｂＦ
ｅＣｏ）、ガドリニウムテルビウム鉄（ＧｄＴｂＦｅ）
、ガドリニウム鉄コバルト（ＧｄＦｅＣｏ）等の光磁気
記録材料からなる記録膜２３を保護するとともに、再生
時にレーザ光の偏光面の回転角を大きくするエンハンス
メント効果が得られるようにしている． 誘電体保護膜２４の上方には、窒化チタン反射Ｉ！！＄
２５が形成してあり、ディスク基１２１の下方からディ
スク基板２ｌに入射し、ディスク基板２ｌ，誘電体保護
膜２２、記録膜２３、誘電体保護膜２４を透過してきた
レーザ光（図示せず）を下方に反射するようになってい
る。

窒化チタン反射膜２５は、レーザ光が透過しない数１０
０〜数ｌ０００人の厚さに形成してあり、一般的には従
来のＡ４２反射膜と同程度の１０００〜２０００入の厚
さを有する．そして、窒化チタン反射Ｉｌｌ！２５の上
部は、例えば紫外線硬化樹脂からなる樹脂保護′＃ｒＪ
２６によって覆ってある。なお、第１図の符号２７は、
光ディスク２０を記録装置や再生装置に装着するための
センターホールである． このように横威した実施例の光ディスク２０は、窒化チ
タン反射Ｂ２５の熱伝導率がＩＩＷ／ｍ・Ｋと、／ｌの
熱伝導率２３６Ｗ／ｍ−Ｋに比較して２０分の１以下で
ある。このため、情報の記録時にレーザ光を照射して記
録Ｍ２３を加熱した場合に、窒化チタン反射膜２５を介
してレーザ光のビームスポット周囲に伝達される熱量が
少なくなり、ビームスポットの部分のみが加熱されて磁
化反転ＳＪＩ域の形状がシャープになってＣ／Ｎが向上
する． しかも、窒化チタン反射膜２５はセラミノクスであるた
め、金属に比較して酸化、劣化しにくく、何十年という
長い期間にわたって特性が変化せず、光ディスク２０の
信頼性が向上する． なお、前記実施例においては、記録膜２３と窒化チタン
反射膜２５との間に誘電体保護膜２４を設けた場合につ
いて説明したが、誘電体保護膜２４は窒化チタン反射Ｉ
９２５の上面に設けてもよい。

また、窒化チタン反射膜２５は、酸素原子を含まず、酸
素を透過しにくいため、誘電体保！［２４を省略しても
よい． 第２図は、第１図Ｌこ示した光ディスクを製造するため
の製造装置の一例を示す説明図である。

第２図において、スバソタ室３０を構成している真空容
器３２は、蓋部３４と本体３６とからなっていて、両者
の間に真空シール３日を介在させて真空が破れないよう
にしてある。また、苦部３４と本体３６とは、蝶番４０
によって連結してあり、苫部３４が矢印４２のように開
閉できるようになっている． 蓋部３４の内部には、回転装置４４が設けてある．回転
装置４４は、回転軸４６に固定した円形のディスクホル
ダ４８を回転させ、ディスクホルダ４８に円形に配置し
て取り付けた複数のディスク基板２１ａ、２ｌｂ、　　
一を回転軸４６を中心に回転させる． 真空容器３２の本体３６は接地してあって、後述するマ
グネトロン放電の際の陽極となる。そして、本体３６の
底部には、絶縁材５０によって相互に絶縁してある陰極
５２、５４、５６が配置し゜ζある．これら各陰極５２
、５４、５６の上には、誘電体保護膜２２、２４を形成
するためのシリコンからなる保護膜川ターゲノト５日、
記録膜２３を形威するためのテルビウム鉄コバルトなど
の光磁気記録材料からなる記録膜用ターゲノト６０、反
射膜を形戒するためのチタンからなる反射膜用ターゲノ
ト６２が固着してある．また、各陰１ｆｔ５２、５４、
５６は、内部に図示しない磁石を収納した水冷器からな
り、上部に固定したターゲノＦ５８、６０、６２を冷却
できるようになっている。

これらの各陰極５２、５４、５６は、スイノチ６４、６
６、６８を介して電源切換スインチ７０の可動接点に接
続してある．電源切換スイッチ７０は、固定接点ａがプ
ラス側を接地した直流電源７２のマイナス側に接続され
、固定接点ｂがマノチング回路７４を介して高周波電源
７６に接続してある。このため、陰極５２、５４、５Ｇ
は、スイノチ６４、６６、６８、電源切換スイノチ７０
を介して直流電源７２または高周波電源７６に接続され
て負の電圧が印加されると、真空容器３２の本体３６が
陰極５２、５４、５６に対して相対的に高電位となり、
スバソタ室３０内にマグネトロン放電を発生させる． 一方、本体３６の底部中央にはＨＦ−気口７Ｂが形成さ
れ、この排気口７８に、高真空ポンブ８０と低真空ボン
ブ８２とを直列に接続した排気管８４が接続してあり、
スバンタ室３０内を高真空にできるようになっている。

また、本体３６のＬ部には、ガス供給配ｔ８６の一端が
接続してある。ガス供給配管８６は、他端にマスフロー
コントローラ８８、９０、弁９２、９４を介してアルゴ
ンガスボンベ９６、窒素ガスボンベ９８が接続され、ス
バソタ室３０にアルゴンガスと窒素ガスとを供給できる
ようになっている。

なお、本体３６には、リークバルブ１００を有する配管
１０２が取り付けてあり、スパノタ室３０内の真空状態
を容易に解除できるようにしてある。また、スバノタ室
３０内には、シャノタ＋０４が移動可能に設けてあり、
シャソタ１０４に対して記録膜用ターゲノト６０による
ブレスパッタリングを行うことができるようになってい
る。

１二記の如く構成した装置による光ディスクの製造は、
次のようにして行う． ディスクホルダ４８にディスク基板２１ａ、２ｌｂ、　
＝　を取り付けた後、蓋部３４を閉して回転装置４４を
駆動してディスクホルダ４日を回転させるとともに、低
真空ボンブ８２を駆動してスバノタ室３０内をあらびき
する。そして、スパノタ室３０内が所定の真空度に達し
たならば、高真空ボンブ８０を駆動してスバノタ室３ｏ
内をさらに減圧し、高真空にする。

スバンタ室３０が高真空になったならば弁９２、９４を
開き、アルゴンガスボンへ９６と窒素ガスボンベ９８と
からスバッタ室３０にアルゴンガスと窒素ガスとを供給
し、スバ，タ室３０内を、例えば全ガス圧が２〜５ｍＴ
ｏｒｒの通常の誘電体保護膜を形成するためのアルゴン
ガスと窒素ガスとの混合ガス雰囲気にする。

次に、シャソタ１０４を保護膜用ターゲノ１−５８のＬ
方から移動し、電源切換スイノチ７０のｉｉ’Ｊ動接点
を直流電ｄｊＡ７２または高周波電ｄｇ７　６のいずれ
かに接続するとともに、スイ７・千６４をオンして陰８
ｉ５２に負の電圧を印加し、スバノタ室３０内ｔこマグ
ネトロン放電を発生させる。マグ不トロン放電が発生す
ると、このｈ！ＩＮによって生した電子が気体分子と衝
突して気体分子が活性化、電離してプラズマが発生し、
プラズマ中のイオンが陰Ｊ４５２上のシリコンからなる
保護膜用ターゲン１５８に衝突してシリコン原子をたた
きだす。そして、保護膜用ターゲノト５８から飛び出し
たシリコン原子は、スパンタ室３０内の窒素ガスと反応
した後、ディスク基板２１ａ、２ｌｂ，に付着し、Ｓｉ
．Ｎ．からなる誘電体保護ＩＩ！：１２２を形成する． 誘電体保護膜２２が所定の厚さに達したならば、スイン
チ６４をオフしてプラズマの発生を停止し、：＃９２を
閉して窒素ガスの供給を停止する．そして、スパンタ室
３０を２〜５ｍＴｏｒｒのアルゴンガス雰囲気にし、シ
ャンタ１０４を記録膜用夕一ゲント６０上に移動させる
．その後、スインチ６６をオンして陰極５４に負の電圧
を印加し、記録膜用ターゲット６０によってンヤンタ１
０４にプレスパッタリングし、記録膜用ターゲノト６０
表面の不純物を除去する．所定時間のプレスパッタリン
グが終了したならば、シャノタ１０４を記録膜用ターゲ
ント６０の上方から移動させ、誘電体保護膜２２の上に
スパッタリングによって記録膜２３を形威する． 記録膜２３が所定の厚さに形成されたならばスイノチ６
６をオフし、弁９２を開いて再びスバンタ室３０内をア
ルゴンガスと窒素ガスとの混合雰囲気にし、スイノチ６
４をオンして記録膜２３｝：にＳｉ，Ｎ．の誘電体保護
膜２４を形成する．誘電体保護膜２４が所定の厚さに達
したならば、スイ，チ６４をオフし、次にスイソチ６８
をオンして陰極５６上のチタンからなる反射膜用ターゲ
ント６２をスパッタリングする．反射膜用ターゲット６
２から飛び出したチタン原子は、スパノタ室３０内の窒
素ガスと反応して窒化チタンとなり、ディスク基板２１
ａ、２１ｂ１　　　の誘電体保護膜２４上に付着して窒
化チタン反射８２５を形威する． 窒化チタン反射膜２５が所定の厚さに達したならば、ス
イッチ６６と電源切換スイソチ７０とをオフするととも
に、弁９２、９４を閉してアルゴンガスと窒素ガスとの
供給を停止し、リークバルブ１００を開いてスバソタ室
３０の真空を解除する．そして、ディスク基板２１ａ、
２ｌｂ、をディスクホルダ４日から取り外し、次工程に
おいて窒化チタン反射膜２５上を樹脂保護膜２６によっ
て覆う． 第２図の装置により、通常の方法によって誘電体保護膜
２２、記録膜２３、誘電体保護膜２４を形威した後、ア
ルゴンガスと窒素ガスとのｆｉｔをともに５　０　ｃｃ
　／　ｓｉｎにしてスバンタ室３０の全ガス圧を２〜５
ｍＴｏｒｒに保持し、直径ｌ５．２４ｒ＋ｓ（６インチ
）のチタンからなる反射膜用ターゲノト６２に１２００
Ｗの電力を投入し、窒化チタン反ｑ・ナ膜２５を約１０
００人成膜した．このようにして形成した窒化チタン反
射膜２５は金属光沢を存し、波長７８０ｎｍの単色光に
関して従来のＡＩ反射膜と同程度の反射率を備えていた
．そして、窒化チタン反射Ｗｉ２５を有する光ディスク
２０は、従来の反射膜が／ｌからなる光ディスクに比較
してＣ／Ｎが約３ｄＢ向上した．なお、前記実施例にお
いては、窒化チタン反射膜２５を形威するめに、反射膜
用ターゲット６２として単体のチタンを用いた場合につ
いて説明したが、反射膜用ターゲソト６２に窒化チタン
の焼結体を用い、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリン
グをしてもよい．そして、反射膜用ターゲント６２に１
５．２４Ｃ１１の窒化チタン焼結体を用い、スバフタ室
３０のアルゴンガス圧を２〜５ｍＴｏｒｒにして、８０
０Ｗの電力を投入してスパソタリングにより窒化チタン
反射膜２５を約１０００人の厚さに形成した結果、前記
実施例と同様の効果を得ることができた． また、前記実施例においては、保護膜用ターゲノト５日
としてシリコンを用いた場合について説明したが、窒化
シリコンの焼結体を保護膜用タゲ，ト５８に用いてもよ
く、さらに誘電体保護膜２２、２４をＳｉｘＮ４以外の
もので形威してもよい。そして、前記実施例においては
、記録膜２３を有する光ディスクについて説明したが、
光ディスクは情報がビ，トとして記録されているコンパ
クトディスクやビデオディスクなどであってもよい。

〔発明の効果］ 以上に説明したように、本発明によれば、反射Ｉ１９を
セラミックスである窒化チタンによって構成したため、
反射膜の熱伝ｉ率が金属による反射膜に比較して大変に
小さい．このため、情報の記録時に、高エネルギーのレ
ーザ光を照射したとしても、反Ｉｔ　ＩＩＩによってビ
ームスボノトの周囲に伝達される熱量が少なくなり、レ
ーザ光の照射領域のみの磁化を反転させることができ、
情報の記録領域の輪郭の乱れがなくなり、Ｃ／Ｎを向上
することができる．また、窒化チタンは酸化されにくい
ため、長い年月にわたって反射膜の特性が変化せず、光
ディスクの信頼性が向上する． ディスク基板が光磁気記録膜を有している場合、窒化チ
タンからなる反射膜を記録膜の上に接触して設けると、
窒化チタン反射膜が酸素の透過を妨ぎ、光磁気記録膜を
保護する保護膜としての役割をなす．また、窒化チタン
反射膜と光磁気記録膜との間または窒化チタン反射膜上
に、光磁気記録膜を保護する誘電体保護膜を設けると、
光磁気記録膜の酸化による劣化をより完全に防止するこ
とができる．特に、誘電体保護膜を光磁気記録膜と窒化
チタン反射膜との間に介在させると、記録膜と誘電体保
！ｉ膜との境界面および誘電体保護膜と反射膜との境界
面においてレーザ光が多重反射し、再生時にレーザ光の
偏光面の回転角を大きくできる、いわゆるエンハンスメ
ント効果が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る光ディスクの断面図、第
２図は本発明の製造方法を実施する製造装置の一例を示
す説明図、第３図は従来の光ディスクにおける情報の記
録時の記録領域の説明図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明なディスク基板の片面に反射膜を設けた光デ
   ィスクにおいて、前記反射膜が窒化チタンからなること
   を特徴とする光ディスク。
2. （２）前記ディスク基板は光磁気記録膜を有し、前記窒
   化チタン反射膜はレーザ光入射面と反対側の前記光磁気
   記録膜に接して設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載の光ディスク。
3. （３）前記窒化チタン反射膜は、レーザ光入射面と反対
   側が前記光磁気記録膜の劣化を防止する誘電体保護膜に
   覆われていることを特徴とする請求項２に記載の光ディ
   スク。
4. （４）前記ディスク基板は誘電体保護膜によって覆われ
   た光磁気記録膜を有し、前記窒化チタン反射膜は前記誘
   電体保護膜のレーザ光入射面と反対側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
5. （５）透明なディスク基板の片面に反射膜を設けた光デ
   ィスクの製造方法において、前記反射膜を、窒素ガスと
   不活性ガスとからなる混合ガスの雰囲気中にてチタンを
   スパッタリングして形成することを特徴とする光ディス
   クの製造方法。
6. （６）透明なディスク基板の片面に反射膜を設けた光デ
   ィスクの製造方法において、前記反射膜を、不活性ガス
   の雰囲気中にて窒化チタン焼結体をスパッタリングして
   形成することを特徴とする光ディスクの製造方法。
7. （７）前記スパッタリングは、高周波放電によって行う
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の光ディスク
   の製造方法。
8. （８）前記スパッタリングは、直流放電によって行うこ
   とを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの製造方法
   。