JP2000339784A - Film-forming method and method and device for manufacturing optical disk - Google Patents
Film-forming method and method and device for manufacturing optical diskInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ランド部及びグル
ーブ部の双方に情報を記録することが可能な光ディスク
の製造方法に関するものであり、特に、光ディスクの構
成要素である薄膜のスパッタリングによる形成方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical disk capable of recording information on both a land portion and a groove portion, and more particularly to a method for forming a thin film as a component of an optical disk by sputtering. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】高密度に情報を記録することが可能で、
かつ、高速に再生することが可能な光ディスクは、オー
ディオや画像の用途、更にコンピュータ用の記録媒体と
して注目されている。再生専用のCDはオーディオ用や
コンピュータ用として広く普及している。また、1回の
み情報の記録が可能なライトワンスタイプや、一旦記録
した情報を何度も書換えることが可能な書き換え可能タ
イプ(re-writableタイプ)も普及してきている。特
に、書き換え可能タイプの1種である光磁気ディスク
は、100万回以上の情報の書き換えが可能であり、主と
してコンピュータ用の記録媒体として普及が進んでい
る。2. Description of the Related Art Information can be recorded at high density.
In addition, optical discs capable of high-speed reproduction have attracted attention as applications for audio and images, and as recording media for computers. Read-only CDs are widely used for audio and computers. Also, a write-once type in which information can be recorded only once and a rewritable type (re-writable type) in which information once recorded can be rewritten many times have become widespread. In particular, a magneto-optical disk, which is one type of rewritable type, is capable of rewriting information more than one million times, and is becoming popular mainly as a recording medium for computers.
【0003】光ディスクには、その記録原理により、情
報を磁化の向きの形で記録する光磁気タイプや、情報を
結晶、非結晶の形で記録する相変化タイプ等に分類され
る。光ディスクには、記録再生装置の光ピックアップか
ら出射されるレーザービームを情報列に沿って導くため
の、即ち、トラッキングのためのガイドが凹または凸の
形でスパイラル状に形成されている。この凹または凸状
のガイドのことをガイド溝と呼ぶ。ISO規格において
は、ピックアップから見て凹部、即ち遠い側をランドと
呼び、逆にピックアップから見て凸部、即ち近い側をグ
ルーブと呼ぶ。従来、情報はランドまたはグルーブのい
ずれか一方に記録されており、ランドに記録する場合を
ランド記録方式、グルーブに記録する場合をグルーブ記
録方式と呼んでいる。そして、ランドの中心から隣りの
ランドの中心までの距離、またはグルーブの中心から隣
りのグルーブの中心までの距離をトラックピッチと呼ん
でいる。[0003] Optical discs are classified according to their recording principle into a magneto-optical type in which information is recorded in the form of magnetization and a phase change type in which information is recorded in a crystalline or non-crystalline form. A guide for guiding a laser beam emitted from an optical pickup of a recording / reproducing apparatus along an information sequence, that is, for tracking, is formed in the optical disk in a spiral shape in a concave or convex shape. This concave or convex guide is called a guide groove. In the ISO standard, a concave portion, that is, a far side when viewed from the pickup is called a land, and a convex portion, that is, a near side when viewed from the pickup is called a groove. Conventionally, information is recorded on either a land or a groove. Recording on a land is called a land recording method, and recording on a groove is called a groove recording method. The distance from the center of the land to the center of the adjacent land or the distance from the center of the groove to the center of the adjacent groove is called a track pitch.
【0004】近年、画像ファイルを光ディスクに記録す
る機会が増加し、そのために、光ディスクの記録容量を
大きくするという要求が高まってきている。即ち、光デ
ィスクの記録密度を上げる要求が高まっている。光ディ
スクの記録密度を上げるには、トラックピッチを詰める
のが効果的である。勿論、そのためには記録マーク幅を
小さくする必要がある。従来トラックピッチは1.6μm
が標準であったが、最近では、1.4μmや1.2μm、更に
1.0μmの狭いトラックピッチが提案されている。In recent years, the number of opportunities for recording image files on an optical disk has increased, and accordingly, there has been an increasing demand for increasing the recording capacity of the optical disk. That is, there is an increasing demand for increasing the recording density of optical disks. To increase the recording density of the optical disk, it is effective to reduce the track pitch. Of course, for this purpose, it is necessary to reduce the recording mark width. Conventional track pitch is 1.6μm
Was a standard, but recently, 1.4 μm and 1.2 μm,
A narrow track pitch of 1.0 μm has been proposed.
【0005】しかし、トラックピッチを狭くすると、隣
接したトラックに書き込まれた情報を同時に読み出して
しまう現象(光クロストークと呼んでいる)が起こる。
また、トラッキングに必要なトラッキング誤差信号がか
なり小さくなるので正確なトラッキングが困難になるこ
と等の問題が生じる。 《L/G記録方式の登場》 そこで、高密度に情報を記
録するための別のアプローチとして、ランドグルーブ記
録方式が提案された。これは、これまでランドまたはグ
ルーブのいずれか一方にしか情報を記録していなかった
のに対して、ランドとグルーブの両方に情報の記録を行
うことで、トラックピッチを半分にして記録密度を高め
るというものである。例えば、ランド(またはグルー
ブ)の中心から隣りのランド(またはグルーブ)の中心
までの距離が1.4μmの場合、ランドとグルーブの両方
に記録を行うことで、トラックピッチは0.7μmとなり
記録密度を実質的に2倍に高めることができる。[0005] However, when the track pitch is reduced, a phenomenon (referred to as optical crosstalk) occurs in which information written in adjacent tracks is simultaneously read.
In addition, since a tracking error signal required for tracking becomes considerably small, there arises a problem that accurate tracking becomes difficult. << Appearance of L / G recording method >> Accordingly, a land-groove recording method has been proposed as another approach for recording information at high density. This is because information has been recorded only on either the land or the groove, but by recording information on both the land and the groove, the track pitch is reduced by half and the recording density is increased. That is. For example, when the distance from the center of a land (or groove) to the center of an adjacent land (or groove) is 1.4 μm, by performing recording on both the land and the groove, the track pitch becomes 0.7 μm and the recording density is substantially reduced. Can be doubled.
【0006】この方式においては、グルーブ深さを適当
な値にとれば、ランド(グルーブ)トラックを再生中
に、隣接するグルーブ(ランド)トラックの情報を同時
に読み出してしまうことを避けることができる。即ち、
光クロストークが起こるのを防止できるのである。ま
た、ランド(またはグルーブ)の中心間距離が小さい訳
ではないので、トラッキング誤差信号は十分な大きさを
確保することができる。 《クロスイレーズの問題》 上記のように、光クロスト
ークの防止とトラッキング誤差信号の維持については、
一応の解決はできる。しかし、光記録では、光磁気タイ
プにしても相変化タイプにしても、レーザービームの熱
によりトラックに情報の記録や消去が行われる。従っ
て、トラックピッチが小さくなるに従って、あるトラッ
クへの記録や消去を行う際に発生する熱が隣接するトラ
ックの温度を上昇させる度合いが大きくなる。そして、
ついには、隣接するトラックの情報を消去してしまう
(クロスイレーズあるいは熱クロストークという)とい
う問題が発生する。トラックピッチをどこまで狭くでき
るかは、このクロスイレーズによって決まる。ランド部
とグルーブ部の段差が40〜80nm程度の従来の光ディスク
では、光磁気タイプや相変化タイプで0.8μm程度、ま
た、光変調オーバーライト光磁気タイプで0.9〜1.0μm
程度までが限界であり、これ以上の狭いトラックは困難
であると考えられていた。 《DGの登場》 この問題を解決するために、ディープ
グルーブ(特開平9−161321)が提案された。即
ち、ランドとグルーブの段差を大きくすることで熱の移
動距離を長くし、それにより、隣接するトラックへの熱
の移動量を小さくしようとするものである。In this method, if the groove depth is set to an appropriate value, it is possible to prevent information on adjacent groove (land) tracks from being simultaneously read during reproduction of a land (groove) track. That is,
Optical crosstalk can be prevented from occurring. In addition, since the distance between the centers of the lands (or grooves) is not small, the tracking error signal can secure a sufficient magnitude. << Cross erase problem >> As described above, to prevent optical crosstalk and maintain the tracking error signal,
A temporary solution is possible. However, in the optical recording, the information is recorded or erased on the track by the heat of the laser beam regardless of the magneto-optical type or the phase change type. Therefore, as the track pitch becomes smaller, the degree of heat generated when recording or erasing data on a certain track increases the temperature of an adjacent track increases. And
Eventually, there is a problem that information on an adjacent track is erased (referred to as cross erase or thermal crosstalk). This cross erase determines how narrow the track pitch can be. Conventional optical discs with a step of about 40-80 nm between the land and groove are about 0.8 μm for the magneto-optical type and phase change type, and 0.9-1.0 μm for the optical modulation overwrite magneto-optical type.
To the extent that it was the limit, narrower tracks were considered difficult. << Appearance of DG >> To solve this problem, a deep groove (JP-A-9-161321) has been proposed. That is, the distance of heat transfer is increased by increasing the step between the land and the groove, thereby reducing the amount of heat transfer to an adjacent track.
【0007】光ディスクは一般に、予めランドとグルー
ブに相当する凹凸が形成された透明な基板の上に、1層
または複数の情報を記録するために機能する層(以下、
記録層という)と、この層を保護するための誘電体層が
積層されて形成され、更に、その上に樹脂による保護層
が形成されている。これらの記録層や誘電体層は、スパ
ッタリングにより形成される。スパッタリングは、真空
チャンバー内に設置されたターゲットの表面をアルゴン
イオンにより微細な粒子として叩き出し、その粒子を基
板上に付着させることで薄膜を形成する方法である。ア
ルゴンイオンにより叩き出された粒子は放射状に飛散す
る。従って、基板上には、種々の角度から飛んできた粒
子が付着することになる。 《誘電体のスパッタ》誘電体層には窒化シリコン、硫化
亜鉛、酸化タンタルなどの材料が用いられる。例えば窒
化シリコンをスパッタする場合には2つの方法がある。
1つは、シリコン単体のターゲットを用いアルゴンガス
と共に窒素ガスを混入したガスのもとでスパッタするこ
とによってシリコンと窒素を反応させ、窒化シリコンを
基板に成膜する方法である。成膜する窒化シリコンの組
成は混入する窒素ガスの量によって調整することができ
る。この方法はリアクティブスパッタリングあるいは反
応性スパッタリングと呼ばれている。もう一つは窒化シ
リコンターゲットを用いて成膜する方法である。この方
法もアルゴンガスに少量の窒素ガスを混入することで基
板に成膜される窒化シリコンの組成を調整することが可
能である。[0007] Generally, an optical disk has a layer (hereinafter, referred to as a layer) that functions to record one or more layers of information on a transparent substrate on which projections and depressions corresponding to lands and grooves are formed in advance.
A recording layer) and a dielectric layer for protecting this layer are laminated, and a protective layer of resin is further formed thereon. These recording layers and dielectric layers are formed by sputtering. Sputtering is a method in which the surface of a target placed in a vacuum chamber is struck out as fine particles with argon ions, and the particles are attached to a substrate to form a thin film. The particles hit by the argon ions scatter radially. Therefore, particles flying from various angles adhere to the substrate. << Dielectric Sputtering >> Materials such as silicon nitride, zinc sulfide, and tantalum oxide are used for the dielectric layer. For example, when sputtering silicon nitride, there are two methods.
One method is to form a silicon nitride film on a substrate by reacting silicon and nitrogen by sputtering using a target containing only silicon and a gas in which a nitrogen gas is mixed with an argon gas. The composition of silicon nitride to be formed can be adjusted by the amount of nitrogen gas to be mixed. This method is called reactive sputtering or reactive sputtering. The other is a method of forming a film using a silicon nitride target. This method can also adjust the composition of silicon nitride formed on the substrate by mixing a small amount of nitrogen gas with argon gas.
【0008】光ディスクの記録密度を上げるためには、
記録するマーク幅を狭くすると共に、記録するマークの
長さを短くすればよい。非常に小さなマークを記録し、
これを再生しようとすると、従来の再生ビームサイズで
は、一度の複数のマークを再生してしまう(クロストー
ク)が起こる。従って、必要な再生信号が得られない。
そこで、メモリー層とは別に再生層と呼ばれる磁性層を
設けて、メモリー層に記録された情報をマスクしてお
き、再生ビーム照射によって発生する温度分布のうちの
一部の温度領域でのみ、メモリー層の磁化を再生層に転
写して再生するという技術が提案されている。これを磁
気超解像再生(MSR)という。また、小さく記録され
たマークを磁区拡大や磁壁移動により再生時だけ大きく
拡大して再生する方法が特開平9−320141や特開
平6−290496に提案されている。In order to increase the recording density of an optical disk,
The width of the mark to be recorded may be reduced, and the length of the mark to be recorded may be reduced. Record very small marks,
Attempting to reproduce this will result in reproducing a plurality of marks at one time (crosstalk) with the conventional reproducing beam size. Therefore, a necessary reproduction signal cannot be obtained.
Therefore, a magnetic layer called a reproduction layer is provided separately from the memory layer to mask the information recorded in the memory layer, and the memory is stored only in a part of the temperature range of the temperature distribution generated by the irradiation of the reproduction beam. A technique has been proposed in which the magnetization of a layer is transferred to a reproducing layer for reproduction. This is called magnetic super-resolution reproduction (MSR). Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-320141 and 6-290496 propose a method of reproducing a mark recorded small by enlarging it only during reproduction by magnetic domain expansion or domain wall movement.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
基板の表面には、ランド部とグルーブ部の段差が形成さ
れており、スパッタリングの際、ターゲットから叩き出
された粒子がランド部に遮られるために、グルーブ部に
は付着しにくいという現象が起こる。ランド部とグルー
ブ部の段差が、従来の光ディスクのように小さい場合に
は、この現象は顕著ではないので、特に大きな問題には
ならない。しかし、ランド部とグルーブ部の段差が大き
くなるに従い、この現象は顕著になる。ディープグルー
ブの光ディスクに成膜した状態を、図3に示す。図3の
Lはランド部を、Gはグルーブ部を表す。スパッタリン
グの際には粒子は図の上側から飛来し、基板表面に付着
し、ランド部(L)に形成される薄膜の厚さに比べて、
グルーブ部(G)に形成される薄膜がかなり薄くなる。By the way, a step between a land portion and a groove portion is formed on the surface of the optical disk substrate, and the particles hit from the target during sputtering are blocked by the land portion. In addition, a phenomenon occurs that it is difficult to adhere to the groove portion. When the step between the land portion and the groove portion is small as in a conventional optical disk, this phenomenon is not remarkable, so that it does not cause a serious problem. However, this phenomenon becomes more pronounced as the step between the land and the groove increases. FIG. 3 shows a state in which a film is formed on a deep groove optical disk. L in FIG. 3 represents a land portion, and G represents a groove portion. In the case of sputtering, particles fly from the upper side of the figure, adhere to the substrate surface, and compare with the thickness of the thin film formed on the land (L).
The thin film formed in the groove portion (G) becomes considerably thin.
【0010】図3の光ディスクのようにランド部とグル
ーブ部とで膜厚差が大きくなると熱容量の差が大きくな
る。このようなディスクに同じ強度のビームを照射して
も、照射部分の到達温度はランド部とグルーブ部で大き
く異なる。従って、同じビーム強度でランド部とグルー
ブ部に記録を行うと、記録マークの太さや長さに違いが
出てしまう。この光ディスクのランド部とグルーブ部
に、同じ大きさのマークを記録するためには、ランド部
とグルーブ部とで異なったビーム強度を設定する必要が
ある。この問題は記録に限らず消去においても同様であ
り、消去ビーム強度をランド部とグルーブ部で変えなけ
ればならないという問題が生じる。[0010] As in the optical disk shown in FIG. 3, when the difference in film thickness between the land and the groove increases, the difference in heat capacity increases. Even if such a disk is irradiated with a beam of the same intensity, the temperature reached at the irradiated portion differs greatly between the land portion and the groove portion. Therefore, if recording is performed on the land portion and the groove portion with the same beam intensity, the thickness and length of the recording mark will differ. In order to record marks of the same size on the land portion and the groove portion of the optical disc, it is necessary to set different beam intensities between the land portion and the groove portion. This problem is the same not only in recording but also in erasing, and there arises a problem that the intensity of the erasing beam must be changed between the land portion and the groove portion.
【0011】また、ディープグルーブ基板にMSRや磁
区拡大や磁壁移動により記録されたマークを拡大して再
生する媒体を成膜した光ディスクでは、膜厚の差が再生
の機能に影響することから、ランド部では正常な再生動
作が行われてもグルーブ部では正常な再生動作が行われ
ないこともある。本発明は、ランド部とグルーブ部との
間の段差に係わらず厚さが均一な薄膜を形成する方法お
よび装置を提供することを目的とする。In an optical disk in which a medium for reproducing a mark recorded by MSR or magnetic domain expansion or domain wall movement on a deep groove substrate is formed, a difference in film thickness affects a reproduction function. The normal reproduction operation may not be performed in the groove portion even if the normal reproduction operation is performed in the groove portion. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for forming a thin film having a uniform thickness regardless of a step between a land portion and a groove portion.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項1に記載の発明は、表面に、幅0.1〜1.0
μm、段差80〜600nmの螺旋状、あるいは同心円
状の溝が形成された基板へ誘電体膜を形成する成膜方法
において、(a)希ガス雰囲気のもとでターゲットをス
パッタリングすることにより薄膜を形成する工程と、
(b)基板にイオン化した粒子を照射することにより、
基板上で薄膜とイオン化した粒子とを反応させる工程と
の2つの工程を有し、工程(a)と工程(b)とを交互
に繰り返すことにより、誘電体膜を形成することを特徴
とする成膜方法である。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to the first aspect is characterized in that the surface has a width of 0.1 to 1.0.
In a film forming method for forming a dielectric film on a substrate having a spiral or concentric groove with a step of 80 to 600 nm having a step of 80 μm, (a) sputtering a target under a rare gas atmosphere to form a thin film Forming,
(B) By irradiating the substrate with ionized particles,
A step of reacting the ionized particles with the thin film on the substrate, and forming a dielectric film by alternately repeating the steps (a) and (b). This is a film forming method.
【0013】また請求項2に記載の発明は、請求項1に
記載の成膜方法において、工程(a)のターゲット材料
として珪素、アルミニウム、チタンのいずれかを用い、
工程(b)で前記薄膜と反応させるイオン化した粒子と
して、酸素、窒素、炭化水素、アンモニアおよび水素の
混合物のいずれかのガスをイオン化したものを用いるこ
とを特徴とする成膜方法である。According to a second aspect of the present invention, in the film forming method according to the first aspect, any one of silicon, aluminum, and titanium is used as a target material in the step (a).
A film forming method characterized by using, as the ionized particles to be reacted with the thin film in the step (b), a gas obtained by ionizing any gas of a mixture of oxygen, nitrogen, hydrocarbon, ammonia and hydrogen.
【0014】また、請求項3に記載の発明は、前記請求
項1に記載の成膜方法において、前記工程(a)で形成
される薄膜の厚さが0.1nm以上かつ0.7nm以下
であることを特徴とする成膜方法である。また、請求項
4に記載の発明は、透明基板の表面に深さが80〜60
0nmのグルーブを有し、ランド部およびグルーブ部の
両方に情報を記録することが可能な光磁気ディスク基板
に、前記請求項1に記載の工程(a)および工程(b)
を繰り返すことによって誘電体を形成することを特徴と
する光磁気ディスクの製造方法である。According to a third aspect of the present invention, in the film forming method according to the first aspect, the thickness of the thin film formed in the step (a) is 0.1 nm or more and 0.7 nm or less. This is a film formation method characterized by the following. Further, the invention according to claim 4 has a depth of 80 to 60 on the surface of the transparent substrate.
2. The step (a) and the step (b) according to claim 1, wherein the magneto-optical disk substrate has a groove of 0 nm and can record information on both the land portion and the groove portion.
Is repeated to form a dielectric material.
【0015】また、請求項5に記載の発明は、真空ポン
プが取り付けられた真空チャンバー、スパッタリング用
ターゲットを取り付け可能なカソード、カソードを通し
てターゲットに電圧を印加するための電源、基板を取り
付け可能な基板ホルダー、スパッタリングガスを真空チ
ャンバーに導入するガス導入部、反応性ガスをイオン化
するためのイオン化ガス発生部、反応性ガスを導入する
ためのガス導入部、ガス導入部からのガス流量を制御す
るガス制御部、圧力計および時計を有し、(a)希ガス
雰囲気のもとでターゲットをスパッタリングすることに
より薄膜を形成する工程と、(b)基板にイオン化した
粒子を照射することにより、基板上で薄膜とイオン化し
た粒子とを反応させる工程とを交互に繰り返すことによ
り、誘電体膜を形成することが可能な成膜装置である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber to which a vacuum pump is attached, a cathode to which a sputtering target can be attached, a power supply for applying a voltage to the target through the cathode, and a substrate to which a substrate can be attached. Holder, gas introduction part for introducing sputtering gas into vacuum chamber, ionized gas generation part for ionizing reactive gas, gas introduction part for introducing reactive gas, gas for controlling gas flow from gas introduction part A control unit, a pressure gauge, and a clock; (a) a step of forming a thin film by sputtering a target under a rare gas atmosphere; and (b) irradiating the substrate with ionized particles to form a thin film on the substrate. The process of reacting the thin film and the ionized particles in the process is alternately repeated to form the dielectric film. A film forming apparatus capable of.
【0016】また、請求項6に記載の発明は、請求項5
に記載の成膜装置に、基板とターゲットとの間にターゲ
ットからスパッタされた粒子をイオン化する手段と、基
板または基板ホルダーに接続されたバイアス電圧を印加
する手段を加え、スパッタリング時にスパッタされた粒
子をイオン化し、基板にバイアス電圧を印加しながらス
パッタリングすることが可能な成膜装置である。The invention described in claim 6 is the same as the invention in claim 5
The film forming apparatus according to the above, a means for ionizing particles sputtered from the target between the substrate and the target, a means for applying a bias voltage connected to the substrate or the substrate holder, the particles sputtered at the time of sputtering Is a film forming apparatus capable of ionizing and sputtering while applying a bias voltage to the substrate.
【0017】また、請求項7に記載の発明は、請求項1
に記載の成膜方法を、複数の磁性層を有する光磁気ディ
スクの誘電体の形成に使用したことを特徴とする光磁気
ディスクの製造方法である。また、請求項8に記載の発
明は、請求項7に記載の発明を磁気超解像によって情報
を再生することが可能な光磁気ディスクの製造方法に使
用したものである。The invention described in claim 7 is the first invention.
A method for manufacturing a magneto-optical disk, characterized in that the film forming method described in (1) is used for forming a dielectric of a magneto-optical disk having a plurality of magnetic layers. The invention described in claim 8 uses the invention described in claim 7 in a method for manufacturing a magneto-optical disk capable of reproducing information by magnetic super-resolution.
【0018】また、請求項9に記載の発明は、請求項7
に記載の発明を再生時に磁区拡大または磁壁移動をおこ
す磁性膜から情報を再生することを特徴とする光磁気デ
ィスクの製造方法に使用したものである。According to the ninth aspect of the present invention, there is provided
The present invention is used in a method for manufacturing a magneto-optical disk, wherein information is reproduced from a magnetic film which causes magnetic domain expansion or domain wall movement during reproduction.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける実施の形態を説明する。図1のスパッタリング装置
は、真空チャンバー1、真空ポンプ2、ガス導入部3、
カソード4、基板ホルダー5、放電用RF電源6、バイ
アス用直流電源7、及び圧力計8からなる。真空チャン
バー1の内部にはカソード4にはターゲットTが、ま
た、基板ホルダー5には基板Sがそれぞれ取り付けられ
る。真空ポンプ2は真空チャンバー1内の空気を排気し
て圧力を下げる。また、真空チャンバー1には、複数の
ガス導入部が設けられており、これらにより真空チャン
バー1内にスパッタリングガスおよび反応性ガスを供給
することができる。放電用RF電源6は、カソードを通
じターゲットTにRF電圧を印加する。圧力計8は真空
チャンバー内の圧力を測定し、図示されない制御部へ測
定値を送る。図示されない制御部では圧力計の測定値に
基づいてガス導入部3によって供給するガスの量を制御
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 includes a vacuum chamber 1, a vacuum pump 2, a gas introduction unit 3,
It comprises a cathode 4, a substrate holder 5, an RF power source 6 for discharge, a DC power source 7 for bias, and a pressure gauge 8. A target T is attached to the cathode 4 and a substrate S is attached to the substrate holder 5 inside the vacuum chamber 1. The vacuum pump 2 exhausts the air in the vacuum chamber 1 to lower the pressure. Further, the vacuum chamber 1 is provided with a plurality of gas introduction parts, and these can supply a sputtering gas and a reactive gas into the vacuum chamber 1. The discharge RF power source 6 applies an RF voltage to the target T through the cathode. The pressure gauge 8 measures the pressure in the vacuum chamber and sends the measured value to a control unit (not shown). A control unit (not shown) controls the amount of gas supplied by the gas introduction unit 3 based on the measurement value of the pressure gauge.
【0020】基板Sの表面に窒化シリコンを成膜する方
法について説明する。まず、スパッタリングガスとして
G1にアルゴンガスを、シリコン単体から成るターゲッ
トをカソード4に取り付ける。アルゴンガスをガス導入
部3によって供給しながら、放電用RF電源6によりカ
ソードを通じシリコンターゲットにRF電圧を印加する
と、プラズマ状態となったアルゴンガスがターゲット表
面に衝突しシリコンの粒子を叩き出す。ターゲットから
飛び出したシリコン粒子は基板ホルダー5に取り付けら
れた基板Sの表面に付着し、基板表面上にシリコンによ
る薄膜が成膜される。A method for forming a silicon nitride film on the surface of the substrate S will be described. First, an argon gas is attached to G1 as a sputtering gas, and a target made of silicon alone is attached to the cathode 4. When an RF voltage is applied to the silicon target through the cathode by the discharge RF power supply 6 while the argon gas is supplied by the gas introduction unit 3, the argon gas in a plasma state collides with the target surface and beats silicon particles. The silicon particles protruding from the target adhere to the surface of the substrate S attached to the substrate holder 5, and a thin film of silicon is formed on the substrate surface.
【0021】次に、G2の窒素ガスをイオン化ガス発生
部11でイオン化させ、真空チャンバー1内に導入す
る。イオン化された窒素ガスは基板に成膜されたシリコ
ンと反応して窒化シリコン膜となる。シリコンターゲッ
トのスパッタによる成膜と窒素ガスを照射することによ
る成膜されたシリコンの窒化とを交互に繰り返すことに
よって下地層として十分な厚さを有する窒化シリコン膜
を成膜することが可能となる。このような方法で成膜す
ることによって、成膜された窒化シリコンの膜厚は図2
に示すようにランド部(L)とグルーブ部(G)とで厚
さの差が少ない膜となる。Next, the nitrogen gas of G2 is ionized in the ionized gas generating section 11 and introduced into the vacuum chamber 1. The ionized nitrogen gas reacts with silicon formed on the substrate to form a silicon nitride film. By alternately repeating the film formation by the sputtering of the silicon target and the nitridation of the formed silicon by irradiating with a nitrogen gas, a silicon nitride film having a sufficient thickness can be formed as an underlayer. . By forming the film by such a method, the film thickness of the formed silicon nitride is reduced as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a film having a small difference in thickness between the land (L) and the groove (G) is obtained.
【0022】ランド部とグルーブ部とで膜厚の差が少な
くなる理由については次のように説明できる。従来の反
応性ガスを真空チャンバーに導入しながらのスパッタリ
ングでは、アルゴンガスによりターゲットから叩き出さ
れたSi粒子が反応性ガスにより散乱されることにより
基板に対して斜め方向から入射する粒子が増える。基板
に対して斜めから入射する粒子は手前にあるランド部に
よって遮蔽されるためにグルーブ部には到達しにくくな
り、結果としてグルーブ部の膜厚が薄くなり、ランド部
とグルーブ部とでの膜厚差を拡大させる。これに対し
て、実施形態のディスク製造方法では、Siターゲット
をスパッタリングする際に反応性ガスを導入しないた
め、基板に対して斜め方向から入射する粒子が増加する
ようなことはない。The reason why the difference in film thickness between the land portion and the groove portion is reduced can be explained as follows. In conventional sputtering while introducing a reactive gas into a vacuum chamber, Si particles struck out of a target by an argon gas are scattered by the reactive gas, so that the number of particles incident on the substrate in an oblique direction increases. Particles obliquely incident on the substrate are blocked by the land in front of the substrate, making it difficult to reach the groove. As a result, the thickness of the groove is reduced, and the film between the land and the groove is formed. Increase the thickness difference. On the other hand, in the disk manufacturing method according to the embodiment, no reactive gas is introduced when sputtering the Si target, so that the number of particles obliquely incident on the substrate does not increase.
【0023】さらに、Siターゲットを用いたスパッタ
リングはSi3N4等の焼結体ターゲットを用いたスパ
ッタリングより成膜速度が速いため、成膜時間を短縮す
ることも可能である。Furthermore, sputtering using a Si target has a higher film forming speed than sputtering using a sintered body target such as Si3N4, so that the film forming time can be shortened.
【0024】[0024]
【実施例1】直径86mmの円形ガラス上に、螺旋状に
トラックが形成された光硬化型樹脂層を有する基板を用
意した。光硬化型樹脂層に形成されたトラックの深さ、
すなわちランド部とグルーブ部と段差は175nmであ
った。ランド部とグルーブ部のトラックの幅は共に0.
7μmであった。Example 1 A substrate having a photocurable resin layer having spiral tracks formed on a circular glass having a diameter of 86 mm was prepared. The depth of the track formed in the photocurable resin layer,
That is, the step between the land and the groove was 175 nm. The track width of both the land and the groove is 0.
It was 7 μm.
【0025】前記基板を図1に示すスパッタリング装置
の真空チャンバー内の基板ホルダーに取り付け真空ポン
プによって真空チャンバー内を排気した。排気完了時に
圧力計は1*10−6Torrを示した。カソードには
Siターゲットを取り付け、ガス導入部からアルゴンガ
スを導入し、真空チャンバー内の圧力が3*10−3T
orrの状態でスパッタリングを開始した。スパッタリ
ング開始から終了まで基板を毎分100回転の回転速度
で回転させた。基板が1回転する期間、アルゴンガスの
みを真空チャンバー内に導入しSiターゲットにRF電
圧を印加することによる成膜工程(a)と、工程(a)
で成膜成膜された膜の表面にイオン化した窒素ガスを照
射することによる窒化の工程(b)とを交互に繰り返す
ことによって75nmの膜厚の窒化シリコン膜を形成し
た。The substrate was mounted on a substrate holder in a vacuum chamber of the sputtering apparatus shown in FIG. 1, and the inside of the vacuum chamber was evacuated by a vacuum pump. At the completion of evacuation, the pressure gauge indicated 1 * 10-6 Torr. An Si target was attached to the cathode, argon gas was introduced from the gas inlet, and the pressure in the vacuum chamber was 3 * 10-3T
Sputtering was started in the state of orr. The substrate was rotated at a rotation speed of 100 rotations per minute from the start to the end of sputtering. A film forming step (a) in which only an argon gas is introduced into a vacuum chamber and an RF voltage is applied to a Si target during one rotation of the substrate, and a step (a).
By alternately repeating the nitriding step (b) by irradiating ionized nitrogen gas to the surface of the film formed in the above, a silicon nitride film having a thickness of 75 nm was formed.
【0026】次に、基板を他の真空チャンバーに移動さ
せ、記録層としてTbFeCoからなる磁性膜を形成し
た。成膜は、真空チャンバーにアルゴンガスを導入し、
圧力が5*10−3Torrの状態でTb21Fe63Co
16(添字は原子百分率)合金ターゲットを用いて行わ
れ、膜厚が100nmの記録層を形成した。さらに、基
板を下地層を成膜した真空チャンバーに移動させ、下地
層と同じ方法により膜厚が70nmの窒化シリコン保護
膜を形成した。Next, the substrate was moved to another vacuum chamber, and a magnetic film made of TbFeCo was formed as a recording layer. For film formation, introduce argon gas into the vacuum chamber,
Tb 21 Fe 63 Co at a pressure of 5 * 10−3 Torr
16 (subscript: atomic percentage) was performed using an alloy target to form a recording layer having a thickness of 100 nm. Further, the substrate was moved to a vacuum chamber on which an underlayer was formed, and a silicon nitride protective film having a thickness of 70 nm was formed by the same method as that for the underlayer.
【0027】作製したディスクを記録再生装置に取り付
け、記録再生テストを行った。記録再生装置はヘッドの
レーザービームの波長が680nm、ヘッドの開口数が
0.55であった。基板を2800rpm(2800回
転毎分)で回転させ、装置に取り付けられた電磁石によ
って300Oeの磁界を印加しながら半径30mm付近
のランド部に9mWのレーザービームを照射することに
よりランド部を初期化した。次に、300Oeの磁界を
印加しながら半径30mm付近のグルーブ部に9mWの
レーザービームを照射することによりグルーブ部も初期
化した。The produced disk was mounted on a recording / reproducing apparatus, and a recording / reproducing test was performed. The recording / reproducing apparatus had a head laser beam wavelength of 680 nm and a head numerical aperture of 0.55. The substrate was rotated at 2800 rpm (2800 revolutions per minute), and the land was initialized by applying a 9 mW laser beam to the land near a radius of 30 mm while applying a magnetic field of 300 Oe by an electromagnet attached to the apparatus. Next, the groove portion was initialized by applying a 9 mW laser beam to the groove portion near a radius of 30 mm while applying a magnetic field of 300 Oe.
【0028】次に、半径30mm付近のランド部とグル
ーブ部それぞれに、記録する際のレーザービーム強度を
変えながらマークを記録し、最適記録パワーを求めた。
記録磁界として初期化時とは反対向きに300Oeの磁
界を印加しながら、3.75MHz、デューティー比5
0%でレーザービーム強度を変調しながら記録を行っ
た。記録したマークはレーザービーム強度1mWの変調
しないレーザービームを照射することによって再生され
た。再生信号をスペクトルアナライザーで解析し、2次
高調波が最大となるパワーを最適記録パワーとして求め
た。ランド部の最適記録パワーは8.8mW、グルーブ
部の最適記録パワーは8.5mWであった。このように
して、ランド部とグルーブ部とで記録感度の差がほとん
ど無いことが確認された。Next, a mark was recorded on each of the land portion and the groove portion having a radius of about 30 mm while changing the laser beam intensity at the time of recording, and the optimum recording power was obtained.
While applying a magnetic field of 300 Oe in a direction opposite to that of the initialization as a recording magnetic field, 3.75 MHz and a duty ratio of 5
Recording was performed while modulating the laser beam intensity at 0%. The recorded marks were reproduced by irradiating an unmodulated laser beam with a laser beam intensity of 1 mW. The reproduced signal was analyzed by a spectrum analyzer, and the power at which the second harmonic became maximum was determined as the optimum recording power. The optimum recording power at the land was 8.8 mW, and the optimum recording power at the groove was 8.5 mW. Thus, it was confirmed that there was almost no difference in recording sensitivity between the land portion and the groove portion.
【0029】[0029]
【実施例2】直径86mmの円形ガラス基板を用意し、
前記実施例1と同じ工程で膜厚75nmの窒化シリコン
膜を形成した。基板を他の真空チャンバーに移動し、再
生層としてGdFeCoからなる磁性膜を形成した。真
空チャンバーにアルゴンガスを導入し、圧力が5*10
−3Torrの状態でGd25Fe60Co15(添字は原子
百分率)合金ターゲットを用いてスパッタリングを行う
ことによって、膜厚が30nmの再生層を形成した。次
に、基板を他の真空チャンバーに移動し、中間層として
GdFeからなる磁性膜を形成した。成膜は、真空チャ
ンバーにアルゴンガスを導入し、圧力が5*10−3T
orrの状態でGd29Fe71(添字は原子百分率)
合金ターゲットを用いて行われ、膜厚が50nmの中間
層を形成した。次に、基板を他の真空チャンバーに移動
し、記録層としてTbFeCoからなる磁性膜を形成し
た。成膜は、真空チャンバーにアルゴンガスを導入し、
圧力が5*10−3Torrの状態でTb21Fe63Co
16(添字は原子百分率)合金ターゲットを用いて行わ
れ、膜厚が50nmの記録層を形成した。さらに、基板
を下地層を成膜した真空チャンバーに移動させ、下地層
と同じ方法により膜厚が70nmの窒化シリコン保護膜
を形成した。このようにして作製されたディスクの垂直
断面図を図5の下部の図に示した。Example 2 A circular glass substrate having a diameter of 86 mm was prepared.
A 75-nm-thick silicon nitride film was formed in the same process as in Example 1. The substrate was moved to another vacuum chamber, and a magnetic film made of GdFeCo was formed as a reproducing layer. Argon gas is introduced into the vacuum chamber and the pressure is 5 * 10
By performing sputtering using a Gd 25 Fe 60 Co 15 (subscript is an atomic percentage) alloy target at −3 Torr, a reproducing layer having a thickness of 30 nm was formed. Next, the substrate was moved to another vacuum chamber, and a magnetic film made of GdFe was formed as an intermediate layer. For film formation, argon gas was introduced into the vacuum chamber, and the pressure was 5 * 10-3T.
Gd29Fe71 at orr (subscript is atomic percentage)
An intermediate layer having a thickness of 50 nm was formed using an alloy target. Next, the substrate was moved to another vacuum chamber, and a magnetic film made of TbFeCo was formed as a recording layer. For film formation, introduce argon gas into the vacuum chamber,
Tb 21 Fe 63 Co at a pressure of 5 * 10−3 Torr
16 (subscript: atomic percentage) was performed using an alloy target to form a recording layer having a thickness of 50 nm. Further, the substrate was moved to a vacuum chamber on which an underlayer was formed, and a silicon nitride protective film having a thickness of 70 nm was formed by the same method as that for the underlayer. A vertical sectional view of the disk thus manufactured is shown in the lower part of FIG.
【0030】前記実施例1と同様に、半径30mm付近
のランド部及びグルーブ部に300Oeの磁界を印加し
ながら9mWのレーザービームを照射することにより初
期化を行った。初期化時とは反対の向きに300Oeの
磁界を印加しながら、周波数15MHz、デューティー
比30%で、8.7mWと2.5mWとの間で強度変調
したレーザービームを照射することでランド部及びグル
ーブ部にマークを記録した。As in Example 1, initialization was performed by irradiating a 9 mW laser beam while applying a magnetic field of 300 Oe to the lands and grooves near a radius of 30 mm. While applying a magnetic field of 300 Oe in a direction opposite to that of the initialization, a land portion and a land portion are irradiated by irradiating a laser beam intensity-modulated between 8.7 mW and 2.5 mW at a frequency of 15 MHz and a duty ratio of 30%. A mark was recorded in the groove.
【0031】マークを記録した領域に、初期化時と同じ
向きに300Oeの磁界を印加しながら、再生するレー
ザービームの強度を変えながらマークを再生することに
よって、最適再生パワーを求めた。本実施例で作製した
ディスクは磁気超解像によって記録されたマークを再生
することが可能であり、最適再生パワーで再生した時の
磁化の状態を図5の下部の垂直断面図に、レーザービー
ム照射側から見た様子を図5の上部に示した。最適再生
パワーで再生した時には中温領域44のみが記録された
マークを読み出し可能な開口部となり、再生スポットよ
り高分解能での再生が可能となる。最適再生パワーは、
再生信号をスペクトルアナライザーで解析しC/Nが最
大となるパワーとした。ランド部及びグルーブ部の最適
再生パワーはそれぞれ、3.0mW、2.8mWであっ
た。このようにして、ランド部とグルーブ部とで磁気超
解像で再生する際の再生パワーの差がほとんど無いこと
が確認された。The optimum reproducing power was determined by reproducing the mark while changing the intensity of the laser beam to be reproduced while applying a magnetic field of 300 Oe to the area where the mark was recorded in the same direction as during initialization. The disk manufactured in this embodiment is capable of reproducing marks recorded by magnetic super-resolution, and the state of magnetization when reproduced at the optimum reproducing power is shown in the vertical sectional view at the bottom of FIG. The state seen from the irradiation side is shown in the upper part of FIG. When reproduction is performed with the optimum reproduction power, only the middle temperature area 44 becomes an opening from which a recorded mark can be read, and reproduction with higher resolution than a reproduction spot becomes possible. The optimal playback power is
The reproduced signal was analyzed by a spectrum analyzer and the power at which the C / N was maximized was determined. The optimum reproducing powers of the land portion and the groove portion were 3.0 mW and 2.8 mW, respectively. In this way, it was confirmed that there was almost no difference in reproduction power between the land portion and the groove portion when reproducing with magnetic super-resolution.
【0032】[0032]
【実施例3】本実施例の誘電体層の成膜に使用したスパ
ッタリング装置の構成を図6に示した。基板ホルダー5
には8枚の基板を取り付けることが可能で、同時に8枚
の基板への成膜が可能である。真空チャンバー内のカソ
ード4と同じ側に仕切り10と窒素ガスを導入するガス
導入部9が設けられている。カソード4に取り付けられ
たターゲットTの中心は基板ホルダー5の中心より外側
となるように配置されている。基板ホルダーを回転させ
ながらスパッタリングを行うと、基板が仕切りよりター
ゲット側に位置するときにはスパッタにより基板表面に
膜が形成され、仕切りに対してターゲットとは反対側に
基板が位置する時は膜が形成されない。基板ホルダーを
回転させながらスパッタリングを行うことで基板表面の
膜の形成が一定時間ごとに行われることになる。Embodiment 3 FIG. 6 shows the structure of a sputtering apparatus used for forming a dielectric layer according to this embodiment. Substrate holder 5
, Eight substrates can be attached, and film formation on eight substrates can be performed at the same time. A partition 10 and a gas introduction unit 9 for introducing nitrogen gas are provided on the same side of the vacuum chamber as the cathode 4. The center of the target T attached to the cathode 4 is arranged outside the center of the substrate holder 5. When sputtering is performed while rotating the substrate holder, a film is formed on the substrate surface by sputtering when the substrate is located on the target side of the partition, and a film is formed when the substrate is located on the opposite side of the target with respect to the partition. Not done. By performing sputtering while rotating the substrate holder, a film on the substrate surface is formed at regular intervals.
【0033】前記実施例1と同じ溝を有する円形基板を
8枚用意し基板ホルダーに取り付け、真空ポンプによっ
て真空チャンバー内を排気した。排気完了時に圧力計は
1*10−6Torrを示した。カソードにはSiター
ゲットを取り付け、ガス導入部3からアルゴンガスを導
入し、同時にガス導入部9からイオン化された窒素ガス
を導入しながら、真空チャンバー内の圧力が3*10−
3Torrの状態でスパッタリングを開始した。基板ホ
ルダーを毎分60回転の回転速度で回転させた。このよ
うな状態でスパッタリングすることにより、基板はSi
ターゲットによるSiの成膜工程(a)と、イオン化し
た窒素ガスによる窒化の工程(b)とを交互に繰り返す
ことになり、最終的に75nmの膜厚の窒化シリコン膜
を形成した。Eight circular substrates having the same grooves as in Example 1 were prepared, attached to a substrate holder, and the inside of the vacuum chamber was evacuated by a vacuum pump. At the completion of evacuation, the pressure gauge indicated 1 * 10-6 Torr. An Si target is attached to the cathode, and an argon gas is introduced from the gas introduction unit 3 while simultaneously introducing an ionized nitrogen gas from the gas introduction unit 9 while the pressure in the vacuum chamber is 3 * 10 −.
Sputtering was started at 3 Torr. The substrate holder was rotated at a rotation speed of 60 rotations per minute. By sputtering in such a state, the substrate becomes Si
The Si film formation step (a) using the target and the nitridation step (b) using ionized nitrogen gas were alternately repeated, and a silicon nitride film having a thickness of 75 nm was finally formed.
【0034】次に、基板を他の真空チャンバーに移動さ
せ、記録層としてTbFeCoからなる磁性膜を形成し
た。成膜は、真空チャンバーにアルゴンガスを導入し、
圧力が5*10−3Torrの状態でTb21Fe63Co
16(添字は原子百分率)合金ターゲットを用いて行わ
れ、膜厚が100nmの記録層を形成した。さらに、基
板を下地層を成膜した真空チャンバーに移動させ、下地
層と同じ方法により膜厚が70nmの窒化シリコン保護
膜を形成した。Next, the substrate was moved to another vacuum chamber, and a magnetic film made of TbFeCo was formed as a recording layer. For film formation, introduce argon gas into the vacuum chamber,
Tb 21 Fe 63 Co at a pressure of 5 * 10−3 Torr
16 (subscript: atomic percentage) was performed using an alloy target to form a recording layer having a thickness of 100 nm. Further, the substrate was moved to a vacuum chamber on which an underlayer was formed, and a silicon nitride protective film having a thickness of 70 nm was formed by the same method as that for the underlayer.
【0035】作製したディスクを記録再生装置に取り付
け、実施例1と同じ条件で記録再生テストを行い、ラン
ド部とグルーブ部とで記録感度の差がほとんど無いこと
が確認された。The prepared disk was mounted on a recording / reproducing apparatus, and a recording / reproducing test was performed under the same conditions as in Example 1. It was confirmed that there was almost no difference in recording sensitivity between the land portion and the groove portion.
【0036】[0036]
【実施例4】本実施例の誘電体層の成膜に使用したスパ
ッタリング装置の構成を図9に示した。基板ホルダー5
にはバイアス電源7が接続され、ターゲットTの周りに
は図10に示すように高周波コイルが設けられている。
基板ホルダーにバイアス電界を印加することにより、高
周波コイルによりイオン化されたシリコン粒子が、基板
に対して垂直に引き付けられるため、ランド部による遮
蔽の影響が低下しランド部とグルーブ部の膜厚が均一化
される。Embodiment 4 FIG. 9 shows the structure of a sputtering apparatus used for forming a dielectric layer in this embodiment. Substrate holder 5
Is connected to a bias power supply 7, and a high frequency coil is provided around the target T as shown in FIG.
By applying a bias electric field to the substrate holder, the silicon particles ionized by the high-frequency coil are attracted vertically to the substrate, reducing the effect of shielding by the land and reducing the film thickness of the land and groove. Be transformed into
【0037】前記実施例1と同じ溝を有する円形基板を
8枚用意し基板ホルダーに取り付け、真空ポンプによっ
て真空チャンバー内を排気した。排気完了時に圧力計は
1*10−6Torrを示した。カソードにはSiター
ゲットを取り付け、ガス導入部3からアルゴンガスを導
入し、同時にガス導入部9からイオン化された窒素ガス
を導入しながら、真空チャンバー内の圧力が3*10−
3Torrの状態でスパッタリングを開始した。基板ホ
ルダーに100Wのバイアス電圧を印加しながら、60
回転の回転速度で回転させた。さらに、シリコンターゲ
ットの周りに取り付けられた高周波コイルに250Wの
電圧を印加しながらスパッタリングを行った。基板ホル
ダーを回転させながらスパッタリングすることにより、
基板はシリコンターゲットによるシリコンの成膜工程
(a)と、イオン化した窒素ガスによる窒化の工程
(b)とを交互に繰り返すことになり、最終的に75n
mの膜厚の窒化シリコン膜を形成した。Eight circular substrates having the same grooves as those in Example 1 were prepared, mounted on a substrate holder, and the inside of the vacuum chamber was evacuated by a vacuum pump. At the completion of evacuation, the pressure gauge indicated 1 * 10-6 Torr. An Si target is attached to the cathode, and an argon gas is introduced from the gas introduction unit 3 while simultaneously introducing an ionized nitrogen gas from the gas introduction unit 9 while the pressure in the vacuum chamber is 3 * 10 −.
Sputtering was started at 3 Torr. While applying a bias voltage of 100 W to the substrate holder,
It was rotated at the rotation speed of rotation. Further, sputtering was performed while applying a voltage of 250 W to a high-frequency coil attached around the silicon target. By sputtering while rotating the substrate holder,
On the substrate, a silicon film formation step (a) using a silicon target and a nitridation step (b) using ionized nitrogen gas are alternately repeated.
A silicon nitride film having a thickness of m was formed.
【0038】次に、基板を他の真空チャンバーに移動さ
せ、前記実施例3と同じ条件でTbFeCoからなる記
録層を形成した。さらに、基板を下地層を成膜した真空
チャンバーに移動させ、下地層と同じ方法により膜厚が
70nmの窒化シリコン保護膜を形成した。作製したデ
ィスクを記録再生装置に取り付け、実施例1と同じ条件
で記録再生テストを行い、ランド部とグルーブ部とで記
録感度の差がほとんど無いことが確認された。Next, the substrate was moved to another vacuum chamber, and a recording layer made of TbFeCo was formed under the same conditions as in Example 3. Further, the substrate was moved to a vacuum chamber on which an underlayer was formed, and a silicon nitride protective film having a thickness of 70 nm was formed by the same method as that for the underlayer. The produced disk was mounted on a recording / reproducing apparatus, and a recording / reproducing test was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, it was confirmed that there was almost no difference in recording sensitivity between the land portion and the groove portion.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によって、ランド部とグルーブ部との段差が80〜
600nmと、従来の光磁気ディスクより段差が大きな
ディスクを製造する際にランド部とグルーブ部とで膜厚
の差が少ない光磁気ディスクを作製することが可能とな
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, the step between the land portion and the groove portion is 80-80.
When manufacturing a disk having a step difference of 600 nm, which is larger than a conventional magneto-optical disk, it is possible to manufacture a magneto-optical disk having a small difference in film thickness between a land portion and a groove portion.
【0040】請求項2に記載の発明によって、ランド部
とグルーブ部とで膜厚の差が少ない窒化珪素や窒化アル
ミニウム等の誘電体を形成することが可能となる。請求
項3に記載の発明では、工程(a)で形成する薄膜の厚
さを0.7nm以下とすることによりランド部とグルー
ブ部とで膜厚の差が少なく、光学特性が良好な誘電体膜
を形成することが可能となる。According to the second aspect of the present invention, it is possible to form a dielectric such as silicon nitride or aluminum nitride having a small difference in film thickness between the land and the groove. According to the third aspect of the present invention, by setting the thickness of the thin film formed in the step (a) to 0.7 nm or less, the difference in film thickness between the land portion and the groove portion is small, and the dielectric material having good optical characteristics. A film can be formed.
【0041】請求項4に記載の発明によって、ランド部
とグルーブ部の両方に情報を記録することが可能な光磁
気ディスクで、ランド部とグルーブ部とで膜厚の差が少
ない光磁気ディスクを作製することが可能となる。請求
項5に記載の装置によって誘電体を成膜することで発明
によって、ランド部とグルーブ部との段差が80〜60
0nmと、従来の光磁気ディスクより段差が大きなディ
スクを製造する際にランド部とグルーブ部とで膜厚の差
が少ない光磁気ディスクを作製することが可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a magneto-optical disk capable of recording information on both a land portion and a groove portion, and a magneto-optical disk having a small difference in film thickness between the land portion and the groove portion. It can be manufactured. A step between a land portion and a groove portion is formed by forming a dielectric film by the apparatus according to claim 5.
When a disk having a step difference of 0 nm and a step larger than that of the conventional magneto-optical disk is manufactured, a magneto-optical disk having a small difference in film thickness between the land portion and the groove portion can be manufactured.
【0042】請求項6に記載の装置では、請求項5に記
載の成膜装置に加えて、スパッタリング時にスパッタさ
れた粒子をイオン化し、基板にバイアス電圧を印加しな
がらスパッタリングすることが可能な成膜装置であり、
さらにランド部とグルーブ部とで膜厚の差を低下させる
ことが期待される。請求項7に記載に記載の発明は、請
求項1に記載の成膜方法を、複数の磁性層を有する光磁
気ディスクの誘電体の形成に使用することによりランド
部とグルーブ部とで膜厚の差が少ない光磁気ディスクを
作製することを可能とするものである。In the apparatus according to the sixth aspect, in addition to the film forming apparatus according to the fifth aspect, it is possible to ionize particles sputtered during sputtering and perform sputtering while applying a bias voltage to the substrate. Membrane device,
Further, it is expected that the difference in film thickness between the land portion and the groove portion is reduced. According to a seventh aspect of the present invention, the film forming method according to the first aspect is used for forming a dielectric of a magneto-optical disk having a plurality of magnetic layers, so that the film thickness of the land portion and the groove portion is increased. This makes it possible to manufacture a magneto-optical disk having a small difference between the two.
【0043】請求項8に記載の発明は、請求項7に記載
の発明を磁気超解像によって情報を再生することが可能
な光磁気ディスクの製造方法に使用することによって、
ランド部とグルーブ部とで良好な再生特性を実現するも
のである。請求項9に記載の発明は、請求項7に記載の
発明を再生時に磁区拡大または磁壁移動をおこす磁性膜
から情報を再生することを特徴とする光磁気ディスクの
製造方法に使用することにより、ランド部とグルーブ部
とで良好な再生特性を実現するものである。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magneto-optical disk capable of reproducing information by magnetic super-resolution using the invention of the seventh aspect.
Good reproduction characteristics are realized by the land portion and the groove portion. According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a magneto-optical disk, wherein information is reproduced from a magnetic film which causes magnetic domain expansion or domain wall movement during reproduction. Good reproduction characteristics are realized by the land portion and the groove portion.
【図1】は本発明のスパッタリング装置の構成を表す図
である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a sputtering apparatus of the present invention.
【図2】は本発明の製造方法により作製した光ディスク
の薄膜の厚さを示す垂直断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing the thickness of a thin film of an optical disk manufactured by the manufacturing method of the present invention.
【図3】は従来の製造方法により作製した光ディスクの
薄膜の厚さを示す垂直断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view showing the thickness of a thin film of an optical disk manufactured by a conventional manufacturing method.
【図4】は本発明の実施例1の光磁気ディスクの垂直断
面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view of the magneto-optical disk according to the first embodiment of the present invention.
【図5】は本発明の実施例2の光磁気ディスクの垂直断
面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of a magneto-optical disk according to a second embodiment of the present invention.
【図6】は実施例3のスパッタリング装置の構成を示す
図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a sputtering apparatus according to a third embodiment.
【図7】は実施例3のスパッタリング装置のターゲット
と窒素ガス導入部の配置を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement of a target and a nitrogen gas introduction unit of a sputtering apparatus according to a third embodiment.
【図8】は実施例3のスパッタリング装置の基板ホルダ
ーと基板の配置を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an arrangement of a substrate holder and a substrate of a sputtering apparatus according to a third embodiment.
【図9】は実施例4のスパッタリング装置の構成を示す
図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a sputtering apparatus according to a fourth embodiment.
【図10】は実施例4のスパッタリング装置のターゲッ
トと窒素ガス導入部の配置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an arrangement of a target and a nitrogen gas introduction unit of a sputtering apparatus according to a fourth embodiment.
【図11】は実施例3のスパッタリング装置の基板ホル
ダーと基板の配置を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an arrangement of a substrate holder and a substrate of a sputtering apparatus according to a third embodiment.
1 …真空チャンバー 2 …真空ポンプ 3 …ガス導入部 4 …カソード 5 …基板ホルダー 6 …放電用RF電源 7 …バイアス用直流電源 8 …圧力計 9 …ガス導入部(反応性ガス用) 10…仕切り 11…イオン化ガス発生部 12…高周波コイル 21…基板 22…下地層 23…記録層 24…保護層 31…基板 32…下地層 33…再生層 34…中間層 35…記録層 36…保護層 41…再生スポット 42…熱蓄積した領域 43…高温領域 44…中温領域 45…低温領域 46…記録マーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber 2 ... Vacuum pump 3 ... Gas introduction part 4 ... Cathode 5 ... Substrate holder 6 ... RF power supply for discharge 7 ... DC power supply for bias 8 ... Pressure gauge 9 ... Gas introduction part (for reactive gas) 10 ... Partition DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Ionized gas generation part 12 ... High frequency coil 21 ... Substrate 22 ... Underlayer 23 ... Recording layer 24 ... Protective layer 31 ... Substrate 32 ... Underlayer 33 ... Reproducing layer 34 ... Intermediate layer 35 ... Recording layer 36 ... Protective layer 41 ... Reproduction spot 42: heat-accumulated area 43: high-temperature area 44: medium-temperature area 45: low-temperature area 46: recording mark
Claims (9)
〜600nmの螺旋状、あるいは同心円状の溝が形成さ
れた基板へ誘電体膜を形成する成膜方法において、
(a)希ガス雰囲気のもとでターゲットをスパッタリン
グすることにより薄膜を形成する工程と、(b)基板に
イオン化した粒子を照射することにより、基板上で薄膜
とイオン化した粒子とを反応させる工程と有し、工程
(a)と工程(b)とを交互に繰り返すことにより、誘
電体膜を形成する成膜方法。1. A surface having a width of 0.1 to 1.0 μm and a step 80
In a film forming method for forming a dielectric film on a substrate in which a spiral or concentric groove of about 600 nm is formed,
(A) a step of forming a thin film by sputtering a target in a rare gas atmosphere; and (b) a step of irradiating the substrate with ionized particles to cause the thin film to react with the ionized particles on the substrate. And forming a dielectric film by alternately repeating step (a) and step (b).
前記工程(a)のターゲット材料として用い薄膜を形成
し、前記工程(b)で酸素、窒素、炭化水素、アンモニ
アおよび水素の混合物のいずれかのガスをイオン化し前
記工程(a)で形成した薄膜と反応させることを特徴と
する前記請求項1に記載の成膜方法。2. A thin film is formed by using any of silicon, aluminum and titanium as a target material in the step (a), and in the step (b), any one of a mixture of oxygen, nitrogen, hydrocarbon, ammonia and hydrogen is used. The film forming method according to claim 1, wherein the gas is ionized and reacted with the thin film formed in the step (a).
前記工程(a)で形成される薄膜の厚さが0.1nm以
上かつ0.7nm以下であることを特徴とする成膜方
法。3. The film forming method according to claim 1, wherein
A film forming method, wherein the thickness of the thin film formed in the step (a) is 0.1 nm or more and 0.7 nm or less.
のグルーブを有し、ランド部およびグルーブ部の両方に
情報を記録することが可能な光磁気ディスク基板に、
(a)希ガス雰囲気のもとでターゲットをスパッタリン
グすることにより薄膜を形成する工程と、(b)イオン
化した粒子を照射することにより、薄膜とイオン化した
粒子とを反応させる工程と有し、工程(a)と工程
(b)とを繰り返すことにより、基板上で誘電体膜を形
成することを特徴とする光磁気ディスクの製造方法。4. A depth of 80 to 600 nm on a surface of a transparent substrate.
A magneto-optical disk substrate that has a groove of which information can be recorded in both the land portion and the groove portion,
(A) forming a thin film by sputtering a target under a rare gas atmosphere; and (b) reacting the thin film with the ionized particles by irradiating the ionized particles. A method for manufacturing a magneto-optical disk, wherein a dielectric film is formed on a substrate by repeating (a) and step (b).
ー、スパッタリング用ターゲットを取り付け可能なカソ
ード、カソードを通してターゲットに電圧を印加するた
めの電源、基板を取り付け可能な基板ホルダー、スパッ
タリングガスを真空チャンバーに導入するガス導入部、
反応性ガスをイオン化するためのイオン化ガス発生部、
反応性ガスを導入するためのガス導入部、ガス導入部か
らのガス流量を制御するガス制御部、圧力計および時計
を有し、(a)希ガス雰囲気のもとでターゲットをスパ
ッタリングすることにより薄膜を形成する工程と、
(b)基板にイオン化した粒子を照射することにより、
基板上で薄膜とイオン化した粒子とを反応させる工程と
を交互に繰り返すことにより、誘電体膜を形成すること
が可能な成膜装置。5. A vacuum chamber equipped with a vacuum pump, a cathode on which a sputtering target can be mounted, a power supply for applying a voltage to the target through the cathode, a substrate holder on which a substrate can be mounted, and a sputtering gas introduced into the vacuum chamber. Gas introduction section,
An ionized gas generator for ionizing a reactive gas,
It has a gas introduction part for introducing a reactive gas, a gas control part for controlling a gas flow rate from the gas introduction part, a pressure gauge and a clock, and (a) by sputtering a target under a rare gas atmosphere Forming a thin film;
(B) By irradiating the substrate with ionized particles,
A film forming apparatus capable of forming a dielectric film by alternately repeating a step of reacting a thin film and ionized particles on a substrate.
スパッタされた粒子をイオン化する手段と、基板または
基板ホルダーに接続されたバイアス電圧を印加する手段
を有し、スパッタリング時にスパッタされた粒子をイオ
ン化し、基板にバイアス電圧を印加しながらスパッタリ
ングすることが可能な前記請求項5に記載の成膜装置。6. A device for ionizing particles sputtered from a target between a substrate and a target, and a device for applying a bias voltage connected to the substrate or the substrate holder, wherein the particles sputtered during sputtering are ionized. 6. The film forming apparatus according to claim 5, wherein sputtering can be performed while applying a bias voltage to the substrate.
請求項1に記載の成膜方法によって、誘電体膜を形成
し、次に組成の異なる複数の磁性膜を順次形成していく
ことを特徴とする光磁気ディスクの製造方法。7. A method for manufacturing a magneto-optical disk, wherein a dielectric film is formed by the film forming method according to claim 1, and then a plurality of magnetic films having different compositions are sequentially formed. A method of manufacturing a magneto-optical disk.
造方法において、前記複数の磁性膜は磁気超解像によっ
て情報を再生することが可能な磁性膜であることを特徴
とする光磁気ディスクの製造方法。8. A method of manufacturing a magneto-optical disk according to claim 7, wherein said plurality of magnetic films are magnetic films capable of reproducing information by magnetic super-resolution. Disc manufacturing method.
造方法において、前記複数の磁性膜は再生時に磁区拡大
または磁壁移動をおこす磁性膜から情報を再生すること
を特徴とする光磁気ディスクの製造方法。9. A method for manufacturing a magneto-optical disk according to claim 7, wherein said plurality of magnetic films reproduce information from a magnetic film which causes magnetic domain expansion or domain wall movement during reproduction. Manufacturing method.
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JP11144948A JP2000339784A (en) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Film-forming method and method and device for manufacturing optical disk |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1999
- 1999-05-25 JP JP11144948A patent/JP2000339784A/en active Pending
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