JPH0512718A - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents

光記録媒体の製造方法

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JPH0512718A
JPH0512718A JP3192520A JP19252091A JPH0512718A JP H0512718 A JPH0512718 A JP H0512718A JP 3192520 A JP3192520 A JP 3192520A JP 19252091 A JP19252091 A JP 19252091A JP H0512718 A JPH0512718 A JP H0512718A
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JP
Japan
Prior art keywords
dielectric layer
optical recording
film formation
sputtering
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP3192520A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Miyazaki
美津雄 宮崎
Hisao Arimune
久雄 有宗
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気記録素子のC/N比を低下させずに、
基板の反りを減少させる。 【構成】 光磁気記録素子の下地誘電体層のスパッタリ
ング過程で、成膜を1秒〜10分間程度中断する。成膜
の中断により下地誘電体層の圧縮応力を低下させ、反り
を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】この発明は、透明基板上に下地誘電
体層と光記録層とを積層した光記録媒体の製造方法に関
する。この発明は特に、C/N比を実質的に低下させる
ことなく、ディスクの反りを減少させた光記録媒体の製
造方法に関する。
【0002】
【従来技術】透明基板上に、誘電体層と光記録層とを積
層した光記録媒体は、大容量の次世代記録媒体として注
目されている。このような光記録媒体としては、例えば
光磁気記録媒体、あるいは相転移型の光記録媒体等が有
る。光磁気記録媒体の場合、書き込みは、レーザ光で媒
体を局所的に加熱した状態で、磁場を加えてディスクを
所定の方向に磁化させることで行う。光磁気記録媒体か
らの読み取りは、偏光したレーザ光を照射し、反射光の
カー効果やファラデー効果から行う。
【0003】光磁気記録媒体では、磁気光学効果をエン
ハンスするため、透明基板と光磁気記録層との間に下地
誘電体層を設ける。下地誘電体層として一般に用いられ
る材料には、非晶質−イットリウム−サイアロン(YS
iAlON),SiO2,SiO,CeO2,ZrO2,TiO
2,Bi2O3,等の酸化物、あるいはZnS,Sb2S3等の
硫化物、あるいはSi3N4,NbSiN等の窒化物等が
ある。例えば米国特許4,680,742号や特開昭6
3−195,846号は非晶質−イットリウム−サイア
ロン誘電体層を、特開昭57−169,996号はSi
O誘電体層を、特開昭59−121,368号や特開昭
59−171,054号、特開昭62−172,545
号はSi3N4誘電体層を開示している。また特開昭59
−171,055号はAlN誘電体層を、特開昭61−
258,353号は非晶質SiNx誘電体層を、特開昭
63−81,643号はNbSiN誘電体層を開示して
いる。
【0004】ここで問題は、下地誘電体層の内部応力が
大きいため、製造後の基板に反りが生じる点にある。基
板に反りが生じると、光磁気記録ディスクのトラッキン
グやフォーカシングが困難になる。下地誘電体層の内部
応力は、光学定数や光磁気記録ディスクのC/N比に関
連し、内部応力を反り角の減少との見地のみから選ぶこ
とはできない。また下地誘電体層の膜厚には、エンハン
ス効果を得るための最適値が有り、膜厚を自由に選ぶこ
ともできない。
【0005】基板の反りの問題は、相転移型の光記録媒
体でも同様である。光記録層にGeSbTe等の相転移
材料を用いた光記録媒体では、下地誘電体層の厚さが2
000A程度と、光磁気記録媒体の場合の2倍程度とな
るため、下地誘電体層の圧縮応力による基板の反りはよ
り大きくなる。これは相転移型の光記録媒体では、レー
ザーの記録パワーが20mW程度と光磁気記録媒体の2
倍程度となるため、基板の熱的損傷を防止するため、下
地誘電体層の膜厚を大きくする必要があるからである。
そして大きな膜厚でかつエンハンスメント条件を満たす
ように膜厚を選ぶと、下地誘電体層の膜厚は2000A
程度と大きくなる。
【0006】
【発明の課題】この発明の課題は、光記録媒体のC/N
比を実質的に低下させずに、下地誘電体層によるディス
クの反りを抑制するようにした光記録媒体の製造方法を
提供することにある。
【0007】
【発明の構成】この発明は、透明基板上に下地誘電体層
を成膜すると共に、該下地誘電体層上に光記録層を積層
した光記録媒体の製造方法において、前記下地誘電体層
の成膜を、少なくとも2回以上に分けて行うことを特徴
とする。
【0008】光記録媒体の種類は、光磁気記録媒体、あ
るいは相転移型の光記録媒体等の任意のもので良く、透
明基板上に下地誘電体層と光記録層とを積層したもので
有れば良い。また成膜の手法は、常法であるスパッタリ
ングの他、プラズマCVD、イオンプレーティング等の
任意のものを用いることができる。
【0009】下地誘電体層の成膜を少なくとも2回以上
に分けて行うとは、スパッタリングの場合、スパッタリ
ング電力を低下あるいはカットしてスパッタリングが生
じないようにする、またスパッタリングに用いるAr等
の圧力を低下させる等により雰囲気の圧力がスパッタリ
ングが生じる範囲からずれるようにすること等で、途中
で成膜を中断し、成膜を少なくとも2回以上のサイクル
に分けて行うことを意味する。成膜の中断の具体的な手
法は任意であり、成膜過程で実質的に成膜速度が0ある
いは極めて低いものとなれば、”成膜の中断”に含まれ
る。
【0010】成膜の中断時間は、例えば1秒〜15分と
する。発明者はこの範囲で、C/N比を実質的に低下さ
せずに、基板の反りを抑制し得ることを見い出した(表
1参照)。僅か1秒の間成膜を中断しただけでも、基板
の反りは著しく減少する。また成膜の中断による反りの
防止効果は、10秒程度の中断で飽和に近づく。これら
のため成膜の中断時間の下限は不明で、1秒でも大きな
反りの防止効果が得られることから、中断時間の下限は
好ましくは0.01秒、より好ましくは0.1秒、更に
好ましくは1秒とする。一方中断時間を長くすること
は、光記録媒体の生産性を低下させる。このことから中
断時間の上限は例えば15分、より好ましくは10分と
する。なお中断時間を、例えば30分と極端に長くする
と、C/N比の低下が生じた。このことからも極端に長
い中断時間、例えば15分以上の中断時間は好ましくな
い。
【0011】
【発明の作用】光記録媒体で成膜する各層の内、表面の
樹脂層等を除けば、最も厚い層は下地誘電体層である。
また一般に下地誘電体層は、内部応力の大きなものを用
いる必要がある。これらのため、基板の反りには下地誘
電体層の内部応力(圧縮応力)が大きな影響を持つ。
【0012】成膜の過程で、下地誘電体層は歪が大き
く、高い圧縮応力を持つ状態で成膜される。ここで成膜
を中断すると、下地誘電体層の歪が緩和され、圧縮応力
は減少する。この結果、下地誘電体層の圧縮応力が減少
し、基板の反りが減少する。以下に光磁気記録媒体を例
に実施例を説明する。なお発明者は、スパッタリングを
用いた相転移型の光記録媒体の成膜でも、下地誘電体層
の成膜を途中で中断することにより、基板の反りが減少
することを確認している。
【0013】
【実施例】図1に、実施例の光磁気記録媒体を示す。図
において、2はポリカーボネート樹脂製のディスク状透
明基板で(直径130mm)、ガラスやエポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、あるいはアクリル樹脂、非晶質ポリ
オレフィン樹脂等の任意の透明基板に変えることができ
る。
【0014】4は下地誘電体層で、この発明は下地誘電
体層4に起因する反りの抑制に関する。下地誘電体層4
は透明基板側の第1の下地誘電体層6と、光磁気記録層
側の第2の下地誘電体層8との2層からなっている。第
1及び第2の誘電体層6,8はいずれも非晶質−イット
リウム−サイアロンで構成され、材料組成を変えても良
いが、製造上の便宜を考慮していずれも同じ材料から構
成する。第1の下地誘電体層6は、第2の下地誘電体層
8よりも、低屈折率で内部応力も小さい。第1及び第2
の下地誘電体層6,8の合計厚さは、周知技術に従い、
カーエンハンスメント効果を最大にするように定める。
また第1及び第2の下地誘電体層6,8の材質は共通と
し、実施例で示した非晶質−イットリウム−サイアロン
の他にSiO2,SiO,CeO2,ZrO2,TiO2,Bi2
O3,ZnS,Sb2S3,Si3N4等を用いる。
【0015】10は光磁気記録層で、基板2に垂直な磁
化方向を持った、非晶質薄膜を用いる。このような薄膜
の材料には、GdDyFe,GdTbFe,TbFeCo,DyF
eCo,GdTbDyFe,GdTbFeCo,TbDyFeCo,G
dDyFeCo,NdGdDyFe,NdDyFeCo,NdGdDy
FeCo等が有る。
【0016】12は上地誘電体層で、設けなくても良
く、用いる材質は例えば第1及び第2の下地誘電体層
6,8と同様とする。14は金属反射層で、基板側から
入射したレーザ光を反射して、カー効果による読み出し
を可能にすると共に、酸素や水蒸気等から光磁気記録層
10を遮断して保護する。金属反射層14には、例えば
安価で反射率の高いAlや、耐腐食性に優れたTiを用い
る。16は樹脂層で、アクリル酸エステル系や、エポキ
シ系、ポリエステル系、アクリル系、アクリルウレタン
系等の紫外線硬化樹脂等を用いる。樹脂層16は設けな
くても良い。
【0017】光磁気記録媒体の製造例と、性能試験の結
果とを以下に示す。基板2に、直径130mmのポリカ
ーボネート樹脂(中心の穴径30mm)を用い、真空下
での加熱脱気とイオンボンバードメントとの前処理を施
した後、Ar雰囲気でのマグネトロンスパッタリングで
下地誘電体層4〜金属反射層14を成膜し、光記録媒体
を製造した。到達真空度は5×10-7Torr、基板2と
ターゲットとの間隔は120mm、スパッタリング電力
は1KWである。第1及び第2の下地誘電体層6,8の
成膜に用いたAr圧力は3mTorrで、アモルファス
・イットリウム・サイアロン系の下地誘電体層を成膜す
る場合の最適値である。第1及び第2の下地誘電体層
6,8の材質をアモルファス。イットリウム・サイアロ
ン以外のものに変える場合、スパッタリング圧力はそれ
に応じて、例えば1mTorr〜10mTorr程度の
範囲で変えれば良い。
【0018】ターゲットにSi3N4:Al2O3:Y2O3の
モル比が86:10:4の焼結体を用い、非晶質−イッ
トリウム−サイアロンの第1及び第2の下地誘電体層
6,8を成膜した。最初に3mTorrのAr圧でスパ
ッタリングし、低屈折率で内部応力の小さな第1の下地
誘電体層6を、49nm厚に成膜した。次いで高周波電
力を遮断してプラズマを消し、スパッタリングを1秒〜
30分間中断した。高周波電力を遮断すると、Arプラ
ズマの発光が消えプラズマは消滅した。成膜の中断に
は、この他にAr圧を低下させプラズマを消滅させるも
の等、1時的に成膜を中断させ、第1の下地誘電体層6
の圧縮応力を低下させるものであれば、任意のものを用
いることができる。この後スパッタリングを再開し、同
じターゲットのまま同じ3mTorrのAr圧で、第2
の下地誘電体層8を49nmに成膜した(試料2〜
7)。成膜を中断する回数は1回に限らず、2回あるい
は3回等としても良く、第1の下地誘電体層6と第2の
下地誘電体層8の膜厚の比は1:1に限らず、例えば
2:1や1:2等としても良い。比較例として、成膜の
中断無しに3mTorrのAr圧で98nmの下地誘電
体層を成膜したものを設けた(試料1)。
【0019】第1及び第2の下地誘電体層6,8の成膜
後に、GdDyFeをターゲットとし、アモルファスGdD
yFeの垂直磁化膜からなる光磁気記録層10を20nm
に形成した。更にAr圧3mTorrで、非晶質−イットリ
ウム−サイアロンの上地誘電体層12 を30nmに形
成し、この上部に金属Alと炭素チップとの混合ターゲ
ットを用いて、80nm厚の金属反射層14を積層し
た。スパッタリングの終了後に、ウレタンアクリレート
とアクリル酸エステルの共重合体系紫外線硬化樹脂をス
ピンコートし、紫外線で硬化させて、厚さ10μmの樹
脂層16を形成した。
【0020】製造後の光磁気記録ディスクについて、反
り角やC/N比等の特性を測定した。反り角は、図2の
角度αとして測定した。表1に、性能試験結果を示す。
C/N比は、波長830nmのレーザ光で測定した。
【0021】
【表1】 表 1 性能試験 No. 成 膜 条 件 中断時間 反り角 C/N比 (mRad) (dB) 1* 3mTorr 0 3.0 48.8 2 3mTorr /3mTorr 1秒 1.92 49.1 3 3mTorr /3mTorr 10秒 1.70 48.9 4 3mTorr /3mTorr 30秒 1.68 48.8 5 3mTorr /3mTorr 1分 1.81 49.2 6 3mTorr /3mTorr 10分 1.65 48.6 7 3mTorr /3mTorr 30分 1.63 47.9 * *印は比較例、
【0022】表1の試料1(比較例)と実施例の試料3
とを比較すると、相違点は途中で30秒間の中断時間を
置いたことのみである。両者のC/N比は共に48.8
dBで変化は無い。しかし基板の反り角は、3.0mR
adから1.68mRadへと約1/2に減少する。基
板の反りが減少する原因を検討する。スパッタリングの
過程で第1の下地誘電体層6は歪が大きく、圧縮応力が
高い状態で成膜される。ここでスパッタリングを中断す
ると、膜の内部の歪を緩和し圧縮応力を減少させる時間
が生じる。この間に第1の下地誘電体層6の圧縮応力は
低下し、この結果成膜後に基板2に働く圧縮応力が低下
して、反りが減少する。次に、反りが減少する他の原因
として熱的なものが考えられるが、僅か1秒間の中断で
も反り角が3.0mRadから1.92mRadに減少
することから、熱的な寄与は考えられない。1秒間の中
断では、基板2の表面温度はほとんど変化しないと考え
られるからである。
【0023】表1の各試料を比較すると、僅か1秒間の
成膜の中断でも反り角は著しく減少する。このことから
成膜の中断時間の下限は例えば0.01秒程度であり、
より好ましくは0.1秒程度、更に好ましくは1秒程度
と考えられる。次に1秒〜10分の中断時間では、反り
角は1.92〜1.65mRadと、比較例の3.0m
Radよりも40%〜50%小さく、C/N比は48.
6〜49.2mRadで比較例の48.8mRadとほ
ぼ等しい値になる。一方中断時間を30秒以上に伸ばし
ても、反り角は1.6mRadレベルから変化せず、3
0分間中断した試料7ではC/N比が47.9dBと約
1dB低下する。このことから中断時間の上限は、好ま
しくは15分以下、より好ましくは10分以下とする。
10秒以上の中断時間では、反り角の変化は小さく、ほ
ぼ1.7mRad以下となる。反りの原因には下地誘電
体層4以外にも、樹脂層16への吸湿、光磁気記録層1
0や上地誘電体層12、金属反射層14の圧縮応力等
の、種々の原因が考えられる。これらのことから10秒
以上の中断時間を置くことで、下地誘電体層4に起因す
る反りは、限界まで除かれたものと考えられる。
【0024】
【発明の効果】この発明では、C/N比を実質的に低下
させずに、基板の反りを減少させることができる。反り
の減少は、トラッキングやフォーカシングを容易にし、
より安定した記録・再生を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の光記録媒体の断面図
【図2】 光記録媒体での反り角の意味を示す断面図
【符号の説明】
2 透明基板 4 下地誘電体層 6 第1の下地誘電体層 8 第2の下地誘電体層 10 光磁気記録層 12 上地誘電体層 14 金属反射層 16 樹脂層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 透明基板上に下地誘電体層を成膜すると
    共に、該下地誘電体層上に光記録層を積層した光記録媒
    体の製造方法において、 前記下地誘電体層の成膜を、少なくとも2回以上に分け
    て行うことを特徴とする、光記録媒体の製造方法。
JP3192520A 1991-07-05 1991-07-05 光記録媒体の製造方法 Pending JPH0512718A (ja)

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JP3192520A JPH0512718A (ja) 1991-07-05 1991-07-05 光記録媒体の製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090183984A1 (en) * 2006-01-31 2009-07-23 Takashi Sakuma Seed Film Forming Method, Plasma-Assisted Film Forming System and Storage Medium

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