JP2000322772A

JP2000322772A - 光記録再生媒体，この光記録再生媒体を用いる光記録再生方法およびこの光記録再生媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2000322772A
Application number: JP11127937A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miura; 博三浦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】近接場記録方法に適した光記録再生媒体と、
これを用いる光記録再生方法並びにその製造方法を提供
すること。【解決手段】光スポットの案内溝を構成する凹凸は、
該凹もしくは凸部の少なくとも一方の、前記案内溝に直
交する方向における断面形状５０１〜５０４が、光スポ
ットの光軸に対して直交する辺を有しない光記録再生媒
体と、この光記録再生媒体を用いてトラッキング方法を
改良した光記録再生方法、並びに、矩形状の凹凸を形成
し、熱処理により前記矩形状の凹凸を変形するようにし
た光記録再生媒体の製造方法を実現した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録再生媒体
（以下、単に記録媒体ともいう）およびこの記録媒体を
用いる光記録再生方法並びに前記記録媒体の製造方法に
関し、より詳細には、後述する近接場記録用に好適に用
い得る光記録再生媒体の構成およびこの記録媒体を用い
る光記録再生方法並びに前記記録媒体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】次世代の高密度記録方法として、近接場
光学の応用が提案されている（例えば、Ｅ.Ｂetzing e
t.al.,Ａppl.Ｐhys.Ｌett.61(2),pp.142-144,1992参
照）。なお、以下の説明では、この記録方法を、近接場
記録方法と記載することにする。近接場記録方法では、
微小開口を有するプローブやヘッドを、情報の記録媒体
表面近傍に接近させるため、記録媒体の層構成が従来の
ＤＶＤ（Ｄigital Ｖideo Ｄisk ）やＣＤ（Ｃompact
Ｄisk ）とは異なる。通常の記録媒体では、透明基板を
通してレーザビームを照射し情報の記録再生を行うが、
近接場記録方法の場合は、基板の厚さが記録再生に影響
することから、基板を通さずに記録層に直接レーザビー
ムを照射する方法が採られる。

【０００３】情報の記録再生を行うプローブやヘッド
は、記録媒体表面に対して数十ｎｍオーダーの距離に接
近させる。相変化材料等を記録層に使った書き換え可能
な記録媒体では、トラッキングの方法としてプリグルー
ブ法が採用されている。この方法は、基板上に予めレー
ザヘッドを案内する溝（プリグルーブ）を形成してお
き、この溝端部で生じる光の回折を利用して、レーザビ
ームが溝の中央部に照射されるようにサーボをかける方
法である。レーザビームと案内溝との位置ズレ信号（ト
ラックエラー信号）はプッシュプル法等で検出する。す
なわち、媒体からの反射光のファーフィールドパターン
を２つの受光領域を有する２分割の光検出器で検出し、
両受光機で検出された光電流の差から案内溝とレーザビ
ームとの位置ズレを検出する。

【０００４】案内溝の深さはトラッキングエラー信号
（プッシュプル信号）が一番大きくなる波長／８近傍の
値に設定される。プッシュプル信号の振幅は、波長／８
で最大になり、波長／２０から波長／５の範囲でこの最
大値の１／２以上の振幅が得られる。つまり、プリグル
ーブ法では、数十ｎｍオーダーの段差を有する溝（ラン
ド／グルーブ）を基板表面に設ける。トラッキング精度
を向上させるために、案内溝の形状や、深さの改良が成
されている。その一例が、特開平５−４７０４３号公報
に開示されている。

【０００５】ところが、従来の矩形形状の案内溝を近接
場記録方法に用いると、以下に示すように、何点か問題
が発生する。まず、ランド／グルーブ間の段差が問題に
なる。前記したように近接場記録方法では、プローブ
（ヘッド）と記録媒体表面を数十ｎｍに接近させる。ラ
ンド／グルーブ双方に情報を記録するには、段差を極力
小さくする必要がある。しかし、段差が小さくなるとプ
ッシュプル信号の振幅が小さくなり、トラッキングの精
度が低下する。特に、膜面に直接レーザビームを照射す
る場合は、ランド／グルーブの形状がその上に成膜され
た膜に消されてしまう。

【０００６】また、トラッキングができるようにランド
／グルーブに高さを十分に採ると、グルーグ（溝の底）
とプローブ，ヘッド間の距離が離れてしまい、近接場光
が伝搬光になり、微小ビットの形成ができなくなる。こ
の場合、ランドのみの記録となり記録密度はランド／グ
ルーブ記録に対して１／２になってしまう。このよう
に、近接場記録方法の場合はトラッキング精度と記録密
度とがトレードオフの関係にある。

【０００７】また、ランド／グルーブの形状が矩形であ
ることも問題となる。近接場記録方法では、シアフォー
ス（Ｓhear force）制御によりプローブ（ヘッド）と記
録媒体表面との間隔を数十ｎｍに維持する方法が採られ
る。プローブ（ヘッド）がトラックを横切る（トラック
ジャンプ）際に、矩形であるランド／グルーブの境界で
プローブ（ヘッド）の変位が大きくなる。高速で動作さ
せる場合には、プローブ（ヘッド）の動作が追従できず
損傷等の問題が発生する。

【０００８】また、溝端部で生じる光の回折を利用して
サーボをかける方法では、ビーム系の縮小に伴って案内
溝の幅、およびピッチを縮小する必要がある。現行の基
板形成プロセスを用いた場合、リソグラフィーの限界か
ら案内溝のピッチは〜０．５μｍ程度が縮小限界にな
る。さらにサイズを縮小する場合には、電子線リソグラ
フィーを用いる等、基板形成プロセスを大幅に変更する
ことになり、製造コストが高くなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、近接場
記録方法では、矩形の溝によるトラッキングでは不具合
が生じる。高密度記録を実現するには、近接場記録方法
に適した記録再生媒体およびトラッキング方法が必要で
ある。近接場記録方法に用いる媒体およびトラッキング
方法には、次の４点が要求される。

【００１０】（１）膜表面が（保護層などで）被覆され
た状態においても、溝の情報が十分に得られること。（２）ヘッドがトラック間を移動する際の変位量が小さ
い、もしくは急峻な変動が起こらない基板形状であるこ
と。（３）微小な光スポット径においてもトラッキング精度
が確保できること。（４）現行のプロセスを用いて安価に製造できること。

【００１１】本発明の目的は、従来の技術における上記
諸問題を解決した、近接場記録方法に適した記録媒体と
その製造方法を提供することにある。

【００１２】より具体的には、請求項１は、前記要求
（１）を達成するための光記録再生媒体の形状を提案す
るものであり、請求項２は、請求項１に記載した記録媒
体形状において、特に現状の記録再生媒体製造工程を転
用して形成可能であり、かつ、前記要求（２）を達成す
るための記録媒体の形状を提案するものである。

【００１３】また、請求項３〜５は、前記要求（３）を
達成するためのトラッキング方法に特徴を有する光記録
再生方法を提案するものであり、請求項６および７は、
前記要求（４）を達成するための記録媒体の製造方法を
提案するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る光記録再生媒体は、光スポットの案内
溝を構成する凹凸は、該凹もしくは凸部の少なくとも一
方の、前記案内溝に直交する方向における断面形状が、
光スポットの光軸に対して直交する辺を有しないことを
特徴とする。

【００１５】なお、本発明に係る光記録再生媒体におい
ては、前記光スポットの案内溝を構成する凹凸は、前記
案内溝に直交する方向における断面形状が、曲率半径が
５μｍ以下の凸形状であることを特徴とする。

【００１６】本発明に係る光記録再生媒体を用いる光記
録再生方法においては、前記記録媒体の表面と光スポッ
トの出射端部との間隔を検出し、前記光スポットの前記
記録媒体表面における位置制御を行うことを特徴とす
る。

【００１７】また、本発明に係る光記録再生媒体を用い
る光記録再生方法においては、前記記録媒体表面からの
反射光強度を検出し、前記光スポットの前記記録媒体表
面における位置制御を行うことを特徴とする。

【００１８】またさらに、本発明に係る光記録再生媒体
を用いる光記録再生方法においては、前記光スポットの
出射端部の断面形状は光軸に対して非対称であり、前記
光スポットの出射端部と前記光記録再生媒体表面との間
隔と、当該光記録再生媒体表面からの反射光強度とを検
出して、前記光スポットの前記光記録再生媒体表面にお
ける位置制御を行うことを特徴とする。

【００１９】また、本発明に係る光記録再生媒体の製造
方法は、前記記録媒体の原盤とする基板表面にマスク層
を形成し、フォトリソグラフィーにより前記マスク層を
スパイラルもしくは同心円状に、かつ、断面が矩形であ
る凹凸形状に加工した後に、１００℃〜２００℃の熱処
理を行い、前記矩形凹凸形状を変形させて原盤を形成す
ることを特徴とする。

【００２０】なお、本発明に係る光記録再生媒体の製造
方法においては、前記記録媒体の原盤とする基板表面に
マスク層を形成し、フォトリソグラフィーによりスパイ
ラルもしくは同心円状のパターンをマスク層に形成する
際に、膜厚方向において光源に対する感度が変化してい
るマスク層を用いることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す好適実施例に基づいて、詳細に説明する。ま
ず、図１に基づいて、請求項１および２に記載した、本
発明に係る記録媒体の形状について説明する。

【００２２】図１は、本発明に係る記録媒体の半径方向
（案内溝に直交する方向、以下、媒体半径方向という）
の断面形状１０１を示す図である。図１に示すように、
本発明に係る記録媒体の表面は半円状の凸形状で構成さ
れ、媒体半径方向に対しては、収束光源の光入射方向に
対して直交する面が存在しない。ここで、図１に示すよ
うに、半円形状の凸形状である場合には、その曲率半径
１０１１は５μｍ以下とし、凸形状間のピッチ１０１２
と曲率半径の比（ピッチ／曲率半径）は、１〜４の範囲
にすることが好ましい。

【００２３】なお、媒体表面は、半円形状の凹形状で構
成しても構わない。この場合は、凹形状の曲率半径は５
μｍ以下とし、凹形状間のピッチと曲率半径の比（ピッ
チ／曲率半径）は、やはり１〜４の範囲にすることが好
ましい。また、媒体半径方向の断面形状は、三角形の凸
形状の周期構造であってもよい。この場合は、三角形の
頂角は３０度〜１５０度の範囲とし、媒体半径方向にお
ける頂点間のピッチは１０μｍとする。さらに、媒体半
径方向の断面形状を多面体の周期構造としてもよい。

【００２４】以上のように、本発明による記録媒体表面
の凸形状もしくは凹形状は、光入射方向に対して曲面も
しくは傾斜する面で構成される点が特徴になっている。
記録媒体の各形状については、後に実施例１において詳
細に説明する。

【００２５】次に、請求項３〜５に記載した、本発明に
係る記録媒体を用いる記録再生方法におけるトラッキン
グについて説明する。図１に示した構成により、本発明
に係る記録媒体を用いる記録再生方法においては、１０
２，１０３の２通りのトラッキング方法が可能になる。
ここで、１０２は請求項３に記載したトラッキング方法
であり、プローブと媒体表面の間隔１０２１を一定に保
持するようにサーボをかけるものである。

【００２６】図１中、１０２にはプローブを隣接する半
円で挟まれた凹形状１０２２にトラッキングする様子を
示す。媒体の表面を半円もしくは三角形の凸の周期形状
にすることにより、プローブと媒体表面との間隔１０２
１は、プローブの、媒体表面に対して水平方向の動きに
関して、敏感に変化するようになる。

【００２７】従って、例えばシアフォース（Ｓhear for
ce ）フィードバックの手法やトンネル電流を検出する
手法を用いて、プローブと媒体表面の間隔を検出するこ
とでトラッキングが可能になる。プローブを水平方向に
加振しながら、凹形状に沿って円周方向に移動させた場
合、プローブが左右の凸形状に接近すると、上述の間隔
１０２１が狭くなり、そこに働くせん断応力による周波
数や位相の変化が検出され、プローブが凸形状に対して
左右にズレたことがわかる。この変化を位置ズレ信号と
し、プローブと媒体表面の間隔を一定に保持するように
サーボをかけることで、図中１０２２の凹形状に対して
トラッキングができる（請求項３）。

【００２８】次に、請求項４に記載したトラッキング方
法を説明する。この方法では、媒体表面で反射された光
１０３１の強度を検出してサーボをかける。図１中、１
０３はプローブを凸形状の半円の頂部１０３２にトラッ
キングする様子を示している。媒体の表面を半円もしく
は三角形などの凸の周期形状にすることにより、光入射
方向と媒体表面のなす角度は、プローブの媒体表面に対
して水平方向の動きで敏感に変化する。従って、光の反
射方向１０３１もプローブの水平方向の動きにより変化
する。光学的な開口が微小であるプローブで反射光を受
光すると、僅かな反射方向のズレによっても強度が低下
する。

【００２９】従って、媒体表面からの反射光強度を検出
することでプローブのトラッキングが可能になる。１０
３の場合は、プローブの中心が凸の頂部１０３２に合う
と受光強度が最大になり、左右にずれると強度が低下す
る。従って、最大強度が検出できるようにサーボをかけ
ることにより、図中１０３２の凸形状にトラッキングが
できる（請求項４）。

【００３０】図１中、１０２および１０３に、２種類の
トラッキング方法を示した。ここで、１０２によるプロ
ーブと媒体表面間隔を検出する方法は、アクチュエータ
としてピエゾ素子を用いる。しかしながら、実用的なピ
エゾ素子では、プローブを走査できる最大長さが１００
μｍ程度であり、広範囲に対する位置制御には不向きで
ある。従って、トラック間を横切るような広範囲に対す
る位置制御には、１０３に示す反射光の強度を検出する
方法を用い、一つのトラック内のように狭い範囲の位置
制御には１０２に示すプローブと媒体表面の間隔を検出
する方法を用いるといった、両者を併用するトラッキン
グ方法も可能である（請求項５）。

【００３１】また、図１における説明では、１０２２の
凹形状部分を通常の媒体のグルーブ、１０３２の凸形状
部分をランドとみなして凹凸２か所へのトラッキング方
法を説明した。この２か所を基準とし、オフセットをか
けることによって、両者の中間領域への記録再生も可能
である。請求項５は、前記１０２および１０３に示した
トラッキング方法を併用した方法であり、プローブと記
録再生媒体との間隔と、媒体表面からの反射光強度の変
化とを検出して、プローブのトラッキングを行う。具体
的方法は、後に実施例４において詳細に説明する。

【００３２】以上の説明では、本記録媒体および記録再
生方法は、プローブ形状の光源を例としたが、ＳＩＬ
（Ｓolid Ｉmmersion Ｌens；固侵レンズ）や、Ｓi等の
平板に複数の微小開口を設けた近接場記録用ヘッドにお
いても、同様に用いることができる。

【００３３】以下に、実施例により具体的に説明する。〔実施例１〕図５に、繰り返し記録が可能な相変化膜を
用いた記録媒体を例として、本実施例の構成を示す。５
０１は一実施例に係る記録媒体の断面形状を示すもので
ある。基板５０１１の材質はポリカーボネートである。
基板表面にはスパイラル状に案内溝が設けてある。案内
溝の断面形状は、曲率半径５０１２が０．２５μｍの凸
形状であり、凸形状間のピッチ５０１３が０．５μｍで
ある。基板上に積層構成の記録薄膜が存在する。５０１
４は放熱層であるＡlＴi薄膜であり、膜厚は５０ｎｍで
ある。５０１５は下部誘電体層であるＺnＳ・ＳiＯ₂で
あり、膜厚は２０ｎｍである。５０１６は記録層である
ＡgＩnＳbＴeであり、膜厚は１５ｎｍである。５０１７
は上部誘電体層であるＺnＳ・ＳiＯ₂であり、膜厚は１
０ｎｍである。５０１８は保護層であるＳiＮであり、
膜厚は３０ｎｍである。

【００３４】５０２は記録再生媒体の他の実施例を示す
ものである。基板５０２１の材質はポリカーボネートで
ある。基板表面にはスパイラル状に案内溝が設けてあ
る。案内溝の断面形状は、曲率半径５０２２が０．２５
μｍの凹形状であり、凹形状間のピッチ５０２３が０．
５μｍである。基板上に積層構成の記録薄膜５０２４が
存在する。層構成は、５０１の実施形態と同様である。

【００３５】５０３は記録媒体の他の実施例を示すもの
である。基板５０３１の材質はポリカーボネートであ
る。基板表面にはスパイラル状に案内溝が設けてある。
案内溝の断面形状は、頂角５０３２が８０度、頂点間５
０３３のピッチが０．５μｍの三角形の周期構造になっ
ている。基板上に、積層構成の記録薄膜５０３４が存在
する。層構成は、５０１の実施形態と同様である。

【００３６】５０４は記録媒体のさらに他の実施例を示
すものである。基板５０４１の材質はポリカーボネート
である。基板表面にはスパイラル状に案内溝が設けてあ
る。案内溝の断面形状は、頂角５０４２が４５度、頂点
間５０４３のピッチが０．５μｍの三角形の周期構造に
なっている。三角形の一つの傾斜面は収束光源の入射方
向に対して４５度の角度をなし、他方の面は収束光源に
対して平行になっている。基板上に積層構成の記録薄膜
５０４４が存在する。層構成は、５０１の実施形態と同
様である。

【００３７】前記断面形状が５０１〜５０４の記録媒体
では、特に５０１の形状が、現行の記録媒体製造プロセ
スを大きく変更することなく、容易に形成できる。以下
の実施例２および３では、記録媒体の製造方法を説明す
る。

【００３８】〔実施例２〕図２に、相変化材料を記録層
とした書き換え可能型媒体の製造方法を示す。本方法
は、マスタリング工程に特徴を有している。ここでは、
マスタリング工程を中心に説明する。

【００３９】精密研磨されたガラス基板２０１の表面
に、スピンコート法により、フォトレジスト２０２１を
０．２５μｍの膜厚で塗布する。その後、９０℃のベー
キングにより、レジストを硬化させる。次に、レーザビ
ーム２０３１を、フォトレジスト上に照射して、スパイ
ラル状に所定箇所２０３２を露光する。線幅は０．２５
μｍ、ピッチは０．５μｍとする。

【００４０】次に、アルカリ溶液を用いてフォトレジス
トを現像し、露光部分を除去する。以上の処理で、ガラ
ス基板表面には、高さ０．２５μｍ、幅０．２５μｍ、
ピッチ０．５μｍのフォトレジストの矩形の凸パターン
２０４１が形成できる。レジストパターンを形成した後
に、再びベーキングを行う。ベーキング温度は１８０℃
とする。ここでのベーキングは、レジストをリフローさ
せることを目的としている。

【００４１】リフローにより、矩形のレジストパターン
が半円形状に変形する。半円の曲率半径は、レジストの
膜厚とベーキング条件で制御する。以上の方法で、半径
０．２μｍ、凸形状間のピッチ０．５μｍのレジストパ
ターン２０５１をガラス基板２０１上に形成し、記録再
生媒体製造用の原盤２０５とする。以上が本方法のマス
タリング工程であり、熱処理によりレジストパターンを
半円形状とする点に特徴がある。

【００４２】その後に、スパッタリング法により、ニッ
ケル薄膜２０６１を１００ｎｍの膜厚で形成する。この
導電膜を電極として、電解メッキ法によりニッケル２０
７１を所定の厚さに形成する。その後、ニッケルをガラ
ス基板から剥離して、スタンパー２０８が得られる。次
に、このスタンパー２０８を射出成形用の金型として、
ポリカーボネート樹脂２０９１を成形する。

【００４３】以上の方法で、半径０．２μｍ、ピッチ
０．５μｍの半円状の凸形状が表面に存在する、厚さ
０．６ｍｍのポリカーボネート基板２１０が形成でき
る。次に、スパッタリング法によって、反射層および放
熱層であるＡｌＴｉ薄膜を５０ｎｍ、下部誘電体層であ
るＺｎＳ・ＳｉＯ₂薄膜を２０ｎｍ、記録層であるＡｇ
ＩｎＳｂＴｅ薄膜を１５ｎｍ、上部誘電体層であるＺｎ
Ｓ・ＳｉＯ₂薄膜を１０ｎｍ、表面保護層であるＳｉＮ
薄膜を２０ｎｍを順次成膜（２１１１）し、記録媒体２
１１が完成する。

【００４４】〔実施例３〕本発明に係る記録媒体の製造
には、図３に示すマスタリング方法も用いることができ
る。精密研磨されたガラス基板３０１の表面に、スピン
コート法によりフォトレジストを塗布する。ここで、フ
ォトレジストを２層にする。下層には露光しきい値が高
いレジスト３０２１を０．２μｍの膜厚で塗布する。上
層には露光しきい値の低いレジスト３０２２を０．１μ
ｍの膜厚で塗布する。その後、１１０℃のベーキングに
よりレジストを硬化させる。

【００４５】次に、レーザビーム３０３１をフォトレジ
スト上に照射して、スパイラル状に所定箇所３０３２を
露光する。ここで、上層は露光しきい値が低いため、露
光部の広がりが生じて、断面が半円状のプロファイル３
０３３が形成できる。次に、アルカリ溶液を用いてフォ
トレジストを現像し露光部分を除去し、１２０℃の温度
でベーキングを行う。以上の処理で、ガラス基板表面
に、曲率半径０．２μｍ、凸形状間のピッチ０．５μｍ
のレジストパターン３０４１を形成する。露光形状の制
御は、積層させたレジストの各々の露光しきい値および
膜厚、さらにレーザビームのレジスト膜厚方向の焦点位
置を調整することにより行う。

【００４６】〔実施例４〕図６に、請求項３〜５に記載
した記録再生方法におけるトラッキングの方法を示す。
６０１はポリカーボネート基板である。基板６０１表面
には、半円の凸形状が存在する。凸形状の曲率半径６０
２は０．２５μｍであり、凸形状間のピッチ６０３は
０．９μｍである。基板６０１表面に、プローブ形状の
収束光源６０４を配置する。ここで、プローブの先端は
光軸に対して非対称であり、図示のように３０°の傾斜
６０５を持った形状に加工する。プローブ先端の半径６
０６は、０．１５μｍである。

【００４７】この形状のプローブを媒体表面に対して１
００μｍの間隔６０７に保持し、記録再生を行う。ここ
で、プローブ先端と媒体表面の間隔６０７の制御は、シ
アフォース（Ｓhear force）フィードバックの方法によ
り行う。プローブを水平方向に加振しながら媒体表面に
近接させることで、そこに働くせん断応力による周波数
や位相の変化が検出され、プローブと媒体表面の間隔を
検知することができる。プローブ先端が図示のような非
対称形状である場合、６０９の部分の間隔を検出するこ
とになる。

【００４８】図中６１０は、媒体表面での反射光６０８
をプローブで検出した際の強度Ｒと、プローブ先端と媒
体表面の間隔Ｌの関係を示す。横軸はプローブの位置を
示している。＋Ｘは媒体外周方向、−Ｘは媒体内周方向
への移動を示している。図１の１０３に記載したよう
に、プローブにて検出される反射光強度Ｒは、光軸が凸
形状の頂点に合った場合に最大値を示し、プローブが左
右にずれると減少する。また、プローブと媒体表面の間
隔Ｌは、図示の変化を示す。

【００４９】プローブ先端を光軸に対して傾斜させてい
ることから、間隔Ｌが最小となる位置は、反射光強度が
最大となる位置（０）に対してプローブの半径分（０．
１５μｍ）−Ｘ側にシフトする。この反射光強度Ｒの変
化に対するプローブ媒体間の間隔Ｌの変化のシフトをト
ラッキングに利用する。プローブが凸形状の頂部から＋
Ｘ方向にずれた場合には、反射光強度は減少し、プロー
ブ媒体間の間隔Ｌは増加する。

【００５０】一方、プローブが凸形状頂部から−Ｘ方向
にずれた場合には、反射光強度Ｒは減少するが、間隔Ｌ
はほとんど変化しない。このＲとＬの変化を検出し、プ
ローブが＋ｘ、−Ｘ何れの方向にズレたかを判定する。
ズレ量を補正する制御をかけることにより、プローブの
光軸を凸形状の頂点に対してトラッキングできる。

【００５１】以下に、従来法と比較して本発明の効果を
示す。図４に、記録媒体の断面を示す。４０１は従来の
矩形の凹凸が存在する記録媒体であり、４０２は本発明
に係る製造方法による記録媒体である。現行の基板製造
方法から大きくかけ離れない方法で基板を製造した場
合、リソグラフィー、レジストのエッチング精度の限界
から、最小加工寸法はトラックピッチ（４０１１）が
０．５μｍ程度である。０．５μｍ程度のトラックピッ
チを想定し、近接場記録方法の観点で従来法と比較する
と以下の点で有利である。

【００５２】（１）本発明に係る製造方法では、膜が表
面に被覆された場合においても、溝の情報が表面に反映
される。スパッタリング法により反射層、誘電体層、記
録層等を基板上に形成する場合、基板材料がポリカーボ
ネートであることから、基板の変形を避けるために低温
（室温）でのスパッタリングが一般的に行われる。低温
スパッタリングの場合、図中４０１２に示すように基板
表面に存在する矩形の段差の被覆性が不十分である。エ
ッジの部分が庇状になり溝の情報が消されてしまう。基
板側から記録再生を行う場合は、大きな問題にはならな
いが、膜面に直接記録再生する場合には、トラッキン
グ、フォーカシング精度が低下する。これに対して、請
求項１に記載した半円の凸形状は、薄膜がその形状を反
映しやすい。従って、厚膜を形成しても表面に段差の情
報が現れる（４０２２）。

【００５３】（２）本方法に係る記録再生方法では、案
内溝を請求項２に記載した半円の凸形状とすることで、
プローブ（ヘッド）がトラック間を移動する際の変位量
が小さく、急峻な変動が起こらないようにすることがで
きる。プローブ（ヘッド）と媒体表面を一定間隔に保っ
てトラックを横切る方向に移動した場合、従来の基板形
状では４０１３に示すように段差部分での動作が急峻に
なる。さらに、その動作は薄膜の被覆状態によっても影
響を受ける。高速で動作する場合には、プローブの動作
が追従できず破損等の問題が発生する。これに対して、
請求項１および２による構成では４０２３に示すよう
に、緩やかな動作でトラック間を移動できる。高速動作
時においても信頼性が確保できる。

【００５４】（３）本方法に係る記録再生方法において
は、微小な光スポット径においても、高精度なトラッキ
ングが可能である。矩形の案内溝の場合、光の回折は４
０１４と４０１５の矢印の位置で起こる。従って、光源
の照射径がランドの幅よりも小さくなると、ランド上で
の微妙な位置ズレが検出できず、トラッキング精度が低
下する。これに対して、本方法の記録媒体を用いた、請
求項３に記載するトラッキング方法によれば、構成、動
作の項に記載したように微小光源に対しても高精度なト
ラッキングが実現できる。

【００５５】（４）請求項２の記録媒体を用い、請求項
４に記載するトラッキング方法においても構成、動作の
項に記載したように微小光源に対しても高精度なトラッ
キングが実現できる。特にこの反射光強度を検出する方
法は、請求項３に記載したプローブ／媒体間隔を検出す
る方法と比較して、プローブがトラック間を移動するよ
うな広範囲における位置検出に有効である。

【００５６】（５）請求項５のトラッキング方法は、請
求項３と４を組み合わせたトラッキング方法である。プ
ローブ／媒体間隔と媒体表面の反射光強度を検出するこ
とにより、プローブのトラック中心に対するズレ方向を
検出することができる。請求項６、７に記載する製造方
法により、前記効果を有する記録媒体を、現行の製造プ
ロセスからの大幅な変更なく安価に製造することができ
る。

【００５７】なお、上記実施の形態は本発明の一例を示
したものであり、本発明はこれに限定されるべきもので
はないことは言うまでもないことである。

【００５８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、膜表面が（保護層などで）被覆された状態にお
いても、溝の情報が十分に得られ、ヘッドがトラック間
を移動する際の変位量が小さい（もしくは急峻な変動が
起こらない）基板形状を有する記録媒体を実現できる。

【００５９】また、本発明によれば、微小な光スポット
径においてもトラッキング精度が確保できる、記録再生
方法を実現できる。また、本発明によれば、現行のプロ
セスを用いて安価に製造できる、記録媒体の製造方法を
提供できるという顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録媒体の構成並びにトラッキン
グ動作を説明する図である。

【図２】実施例２に係る記録媒体の製造方法の説明図で
ある。

【図３】実施例３に係る記録媒体の製造方法の説明図で
ある。

【図４】本発明に係る記録媒体と従来の記録媒体との作
用効果の説明図である。

【図５】実施例１に係る記録媒体の構成を説明する図で
ある。

【図６】実施例４に係るトラッキング動作の説明図であ
る。

【符号の説明】

１０１記録媒体の断面形状１０２第一のトラッキング方法１０３第二のトラッキング方法２０１原盤とするガラス基板２０２レジスト塗布工程２０３レーザビームによる露光工程２０４現像工程２０５レジストリフロー工程２０６導電膜スパッタ工程２０７電解メッキ工程２０８スタンパー２０９ポリカーボネートの射出成形工程２１０ポリカーボネート基板２１１相変化材料を記録層とした記録媒体３０１原盤とするガラス基板３０２レジスト塗布工程３０３レーザビームによる露光工程３０４原盤４０１従来法の矩形の案内溝の断面４０２本方法の半円状の案内溝の断面５０１案内溝の凹凸が半円形状の凸である記録再生媒
体５０２案内溝の凹凸が半円形状の凹である記録再生媒
体５０３案内溝の凹凸が三角形である記録再生媒体５０４案内溝の凹凸が三角形である記録再生媒体６０１ポリカーボネート基板６０２凸部の曲率半径６０３凸部のピッチ６０４収束光源６０５プローブ先端の傾斜角６０６プローブ先端の半径６０７プローブ先端と媒体表面の間隔６０８プローブで検出する反射光６０９検出するプローブ、媒体間の距離Ｌ６１０反射光強度Ｒとプローブ媒体間距離Ｌの変化

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的に情報の記録，再生を行う光記録
再生媒体において、光スポットの案内溝を構成する凹凸
は、該凹もしくは凸部の少なくとも一方の、前記案内溝
に直交する方向における断面形状が、光スポットの光軸
に対して直交する辺を有しないことを特徴とする光記録
再生媒体。
【請求項２】前記光スポットの案内溝を構成する凹凸
は、前記案内溝に直交する方向における断面形状が、曲
率半径が５μｍ以下の凸形状であることを特徴とする請
求項１に記載の光記録再生媒体。
【請求項３】請求項１または２に記載の光記録再生媒
体を用いる光記録再生方法であって、前記光記録再生媒
体の表面と光スポットの出射端部との間隔を検出し、前
記光スポットの前記光記録再生媒体表面における位置制
御を行うことを特徴とする光記録再生方法。
【請求項４】請求項１または２に記載の光記録再生媒
体を用いる光記録再生方法であって、前記光記録再生媒
体表面からの反射光強度を検出し、前記光スポットの前
記光記録再生媒体表面における位置制御を行うことを特
徴とする光記録再生方法。
【請求項５】請求項１または２に記載の光記録再生媒
体を用いる光記録再生方法であって、前記光スポットの
出射端部の断面形状は光軸に対して非対称であり、前記
光スポットの出射端部と前記光記録再生媒体表面との間
隔と、当該光記録再生媒体表面からの反射光強度とを検
出して、前記光スポットの前記光記録再生媒体表面にお
ける位置制御を行うことを特徴とする光記録再生方法。
【請求項６】請求項１または２に記載の光記録再生媒
体の製造方法であって、原盤とする基板表面にマスク層
を形成し、フォトリソグラフィーにより前記マスク層を
スパイラルもしくは同心円状にかつ断面が矩形である凹
凸形状に加工した後に、１００℃〜２００℃の熱処理を
行い前記矩形凹凸形状を変形させて原盤を形成すること
を特徴とする光記録再生媒体の製造方法。
【請求項７】前記原盤とする基板表面にマスク層を形
成し、フォトリソグラフィーによりスパイラルもしくは
同心円状のパターンをマスク層に形成する際に、膜厚方
向において光源に対する感度が変化しているマスク層を
用いることを特徴とする請求項６に記載の光記録再生媒
体の製造方法。