JP2000348387A

JP2000348387A - 光記録媒体とその記録再生方法及びマスタスタンパの製造方法

Info

Publication number: JP2000348387A
Application number: JP11157896A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Ueno; 文章植野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の溝及び溝間に信号を記録する記録媒体
の場合、基板の溝部分は窪んでいるのに対して溝間部分
は凸になっているので、記録特性が溝と溝間で異なって
しまう。【解決手段】本発明の光情報記録媒体は、交互に隣接
する深さの異なる２種類の溝Ｇ、Ｌが形成されている。
どちらも溝であるので、膜を形成した場合の膜厚の差が
発生しにくく同一構成の記録膜を形成できる。また、溝
の両側の形状も等しいので、溝Ｇと溝Ｌの記録特性が等
しくなる。記録特性の差を緩和するため溝と溝間の幅を
わざとずらす必要がないため、本発明の基板を用いると
記録密度を向上させることができる。また、記録膜を均
一に形成できるので、光情報記録媒体を安定に製造する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術用分野】本発明は、光記録媒体とそ
の記録再生方法及びマスタスタンパの製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク等の光情報記録媒体は、一般
に原盤からマスタスタンパ、マザー、スタンパを作製
し、射出成形によって大量に複製して製造される。原盤
から直接スタンパを作製する場合もある。

【０００３】光ディスク原盤は、図２に示すように表面
を研摩したガラス基板２１にフォトレジスト２２を塗布
し（ａ）、これを記録すべき情報信号により強度変調し
たレーザー光を用いて感光させ（ｂ）、現像してその感
光度に対応した信号ピットもしくは溝または信号ピット
及び溝を形成して作製される（ｃ）。以下この信号ピッ
トもしくは溝または信号ピット及び溝を一括して所望の
パターンと呼ぶことにする。

【０００４】フォトレジスト原盤２３表面にニッケル等
の導電膜２４をスパッタ法等の方法で形成し（ｄ）、導
電膜上にニッケル２５を電鋳し（ｅ）、原盤からニッケ
ルを剥離することでマスタスタンパ２６が作製される
（ｆ）。

【０００５】一般にこのマスタスタンパからマザー、ス
タンパを作製し、射出成形によって大量に複製して基板
が製造される。マスタスタンパを直接スタンパとして用
い、射出成形によって大量に複製して基板を製造する場
合もある。

【０００６】基板上に記録膜が形成され、保護層などを
介して貼り合わせられて光情報記録媒体が製造される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクの記録密度
を高め、より大容量の情報を記録したいという要請が強
まりつつある。高密度な光情報記録媒体を製造する場
合、溝及び溝間に信号を記録する方式が提案されている
（例えば、特開平５−２８２７０５号公報）。

【０００８】光ディスクに情報記録を行うために一般的
には多層膜構成の記録膜がスパッタ法によって形成され
る。溝のように凹の部分と溝間のように凸の部分とで
は、スパッタ膜の付き方が異なり、各層の膜厚が溝と溝
間で異なってしまうために、同一構成の多層膜を形成す
ることできず、溝と溝間で記録特性が異なってしまう。

【０００９】溝と溝間の記録特性をそろえるため、溝幅
と溝間の幅をわざと異ならすなどの方法をもちいるが、
多層膜の付き方は毎回微妙に異なるため、安定して記録
特性をそろえることは困難であった。また、このような
方法では一方の幅を広げるため、記録密度が多少下がっ
てしまうという問題も生じる。

【００１０】本発明は、上記の問題点を解決し、溝及び
溝間に特性の等しい記録膜を形成できるようにし、特性
の安定した高密度な情報媒体を提供することを目的とし
たものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を、
交互に隣接する２種類の深さの溝に信号を記録すること
により達成する。

【００１２】信号は全て溝に記録されるので、溝及び溝
間に信号を記録する場合のように、溝と溝間の多層膜構
成の記録膜の各層の膜厚の違いによって生じる記録特性
の差が発生しない。また、記録特性のバラツキが無いの
で溝幅を等しくすることができるので、特性の安定した
高密度な情報媒体を提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１を用いて本発明の実施の形態
の一例を説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施形態における光記録
媒体の表面及び断面の模式図である。基板に交互に隣接
する深さの異なる２種類の溝が形成されている。深い方
の溝を溝Ｇ、浅い方の溝を溝Ｌと称することにする。

【００１５】基板上に多層膜構造の記録膜を形成する場
合、図３に示すような従来の溝及び溝間に信号を記録す
る記録媒体の場合、基板の溝部分は窪んでいるのに対し
て、溝間部分は凸になっているので、膜を形成した場合
に膜厚が微妙に異なってしまうことがあり同一構成の記
録膜を形成できない。また、溝の両側は比較的急峻に高
くなっているのに対し、溝間の両側は比較的なだらかに
低くなっている。この形状の違いにより同一構成の記録
膜が形成できたとしても記録特性が溝と溝間で異なって
しまう。

【００１６】本発明の基板の場合、どちらも溝であるの
で、膜を形成した場合の膜厚の差が発生しにくく同一構
成の記録膜を形成できる。また、溝の両側の形状も等し
いので、溝Ｇと溝Ｌの記録特性が等しくなる。

【００１７】記録特性の差を緩和するため溝と溝間の幅
をわざとずらす必要がないため、本発明の基板を用いる
と記録密度を向上させることができる。また、記録膜を
均一に形成できるので、光情報記録媒体を安定に製造す
ることができる。

【００１８】溝Ｇと溝Ｌの光学的な深さの差を再生波長
の約６分の１にすると、従来の溝及び溝間記録と同様に
隣接する溝からの再生信号の漏れ込みを抑制することが
でき、溝幅を狭くした際の信号特性を向上させることが
できる。

【００１９】次に、交互に隣接する深さの異なる２種類
の溝が形成された基板の製造方法について図４を用いて
説明する。

【００２０】１、基板７表面にフォトレジスト膜８を形
成し、露光、現像して深さの異なる２種類のフォトレジ
ストパターンを形成する。

【００２１】２、深い方のパターンの部分の基板が露出
するまでフォトレジストを一様に除去する。露光の際に
深い方のパターンが基板に達するようにしておけば、こ
の工程は必要ない。

【００２２】３、基板の露出した部分を第１の所定の深
さ異方性エッチングする。

【００２３】４、浅い方のレジストパターンの部分の基
板が露出するまでフォトレジストを一様に除去する。

【００２４】５、新たに基板の露出した部分を第２の所
定の深さ彫り込むよう異方性エッチングする。このとき
第１の深さエッチングされた部分もエッチングされるの
で、深さの差は第１の深さのままである。

【００２５】６、基板表面に残ったフォトレジストを除
去して原盤を得る。

【００２６】この原盤を元に、従来の方法と同様の方法
によりマスタスタンパを作製し、射出成形等の方法によ
って基板を製造する。

【００２７】基板７は異方性エッチングを行いやすい、
石英やシリコン等を用いることができる。シリコンを熱
酸化等の方法で酸化させた酸化シリコンでも良い。

【００２８】フォトレジスト膜８の膜厚は、基板を彫り
込む深さをフォトレジストと基板のエッチレート比で割
った値より厚ければ問題ない。

【００２９】露光には強度の異なる２種類の記録光を用
いる。強度の強い記録光で深い方のフォトレジストパタ
ーンを、強度の弱い方の記録光で浅い方のフォトレジス
トパターンを露光する。

【００３０】交互に隣接する光学的深さが再生光波長の
約４分の１の溝と光学的深さが再生光波長の約１２分の
５の溝は、１回転毎に交互に深さが変化するいわゆるシ
ングルスパイラル溝でも、２重螺旋状に深さの異なる溝
が形成されたいわゆるダブルスパイラル溝でも良い。

【００３１】シングルスパイラル溝では、一つの記録光
で、強度を変えることで２種類の深さのフォトレジスト
パターンを露光することもできる。信号ピットは、弱い
方の記録パワーを用いて露光する。

【００３２】ダブルスパイラル溝の場合は、強度の異な
る２種類の記録光を用い、前記二つの記録光の間隔を深
さの異なる溝の間隔と等しくすることにより露光でき
る。

【００３３】信号ピットを露光するときは、強い方の記
録光強度を弱い方と等しくすることで露光することがで
きる。

【００３４】フォトレジストを一様に除去する方法とし
ては、酸素プラズマによるアッシング等の方法を用いる
ことができる。

【００３５】（実施の形態１）図５に本発明の一実施形
態の光情報記録媒体の模式図を示す。

【００３６】この光情報記録媒体は、交互に隣接する光
学的深さが再生光波長の約４分の１の溝と光学的深さが
再生光波長の約１２分の５の溝と、光学的深さが再生光
波長の約４分の１の信号ピット列とを有している。

【００３７】基板表面にフォトレジスト膜を形成し、露
光、現像して深さの異なる２種類のフォトレジストパタ
ーンを形成する。この際に、信号ピット列は浅い方の溝
を露光するのと同じ強度の記録光を用いて記録する。

【００３８】深い方のパターンの部分の基板が露出する
までフォトレジストを一様に除去し、基板の露出した部
分を光学的深さが再生光波長の約６分の１の深さ異方性
エッチングする。

【００３９】浅い方のレジストパターンの部分の基板が
露出するまでフォトレジストを一様に除去し、新たに基
板の露出した部分を光学的深さが再生光波長の約４分の
１の深さ彫り込むよう異方性エッチングする。このとき
光学的深さが再生光波長の約６分の１の深さエッチング
された部分もエッチングされるので、深さの差は再生光
波長の約６分の１の光学的深さのままである。

【００４０】結果として、深い方の溝深さは６分の１に
４分の１加えた１２分の５になる。

【００４１】基板表面に残ったフォトレジストを除去し
て原盤を得る。

【００４２】この原盤を元に、従来の方法と同様の方法
によりマスタスタンパを作製し、射出成形等の方法によ
って基板を製造する。

【００４３】アドレス情報は、光学的深さが再生光波長
の約４分の１の信号ピット列に記録する。

【００４４】図５に示すように、信号ピット列は平坦な
部分に形成されることになる。

【００４５】再生光の強度変化は、再生光波長の約４分
の１の光学的深さの信号ピットの時が最大になるので、
アドレス情報を再生時のトラッキング誤差信号やフォー
カス誤差信号の和信号から読み取ると大きなアドレス信
号を得ることができ、アドレス再生の信頼性を高めるこ
とができる。

【００４６】信号ピット列を溝の延長線上に設けると、
溝にトラッキング制御をかけた状態で再生光が信号ピッ
ト列の真上を通過するので前記和信号の強度が最大にな
り望ましい。

【００４７】（実施の形態２）図６に本発明の一実施形
態の光情報記録媒体の模式図を示す。

【００４８】この光情報記録媒体は、交互に隣接する光
学的深さが再生光波長の約８分の１の溝と光学的深さが
再生光波長の約２４分の７の溝と、光学的深さが再生光
波長の約８分の１の信号ピット列とを有している。

【００４９】基板表面にフォトレジスト膜を形成し、露
光、現像して深さの異なる２種類のフォトレジストパタ
ーンを形成する。この際に、信号ピット列は浅い方の溝
を露光するのと同じ強度の記録光を用いて記録する。

【００５０】深い方のパターンの部分の基板が露出する
までフォトレジストを一様に除去し、基板の露出した部
分を光学的深さが再生光波長の約６分の１の深さ異方性
エッチングする。

【００５１】浅い方のレジストパターンの部分の基板が
露出するまでフォトレジストを一様に除去し、新たに基
板の露出した部分を光学的深さが再生光波長の約８分の
１の深さ彫り込むよう異方性エッチングする。このとき
光学的深さが再生光波長の約６分の１の深さエッチング
された部分もエッチングされるので、深さの差は再生光
波長の約６分の１の光学的深さのままである。

【００５２】結果として、深い方の溝深さは６分の１に
８分の１加えた２４分の７になる。

【００５３】基板表面に残ったフォトレジストを除去し
て原盤を得る。

【００５４】この原盤を元に、従来の方法と同様の方法
によりマスタスタンパを作製し、射出成形等の方法によ
って基板を製造する。

【００５５】アドレス情報は、光学的深さが再生光波長
の約８分の１の信号ピット列に記録する。

【００５６】図６に示すように、信号ピット列は平坦な
部分に形成されることになる。

【００５７】再生光のトラッキング誤差信号は、再生光
波長の約８分の１の光学的深さの信号ピットの時が最大
になるので、アドレス情報を再生時のトラッキング誤差
信号から読み取ると大きなアドレス信号を得ることがで
き、アドレス再生の信頼性を高めることができる。

【００５８】信号ピット列を溝と溝の中央部に設ける
と、溝にトラッキング制御をかけた状態で再生光が信号
ピット列どちら側を通過してピット列によるトラッキン
グ誤差信号が大きく再生できるので望ましい。

【００５９】

【発明の効果】本発明の光情報記録媒体は、交互に隣接
する深さの異なる２種類の溝が形成されていることを特
徴とする。

【００６０】従来の溝及び溝間に信号を記録する記録媒
体の場合、基板の溝部分は窪んでいるのに対して、溝間
部分は凸になっているので、膜を形成した場合に膜厚が
微妙に異なってしまうことがあり同一構成の記録膜を形
成できない。また、溝の両側は比較的急峻に高くなって
いるのに対し、溝間の両側は比較的なだらかに低くなっ
ている。この形状の違いにより同一構成の記録膜が形成
できたとしても記録特性が溝と溝間で異なってしまう。

【００６１】本発明の光情報記録媒体の場合、どちらも
溝であるので、膜を形成した場合の膜厚の差が発生しに
くく同一構成の記録膜を形成できる。また、溝の両側の
形状も等しいので、溝Ｇと溝Ｌの記録特性が等しくな
る。

【００６２】記録特性の差を緩和するため溝と溝間の幅
をわざとずらす必要がないため、本発明の基板を用いる
と記録密度を向上させることができる。また、記録膜を
均一に形成できるので、光情報記録媒体を安定に製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光情報記録媒体の模式図

【図２】従来の光ディスク原盤及びマスタスタンパの製
造工程の一例を説明する図

【図３】従来の光除法記録媒体の模式図

【図４】本発明の光ディスク原盤の製造方法の一例を説
明する図

【図５】本発明の一実施の形態における光情報記録媒体
の模式図

【図６】本発明の一実施の形態における光情報記録媒体
の模式図

【符号の説明】

１基板２フォトレジスト膜３フォトレジスト原盤４導電膜５ニッケル６マスタスタンパ７基板８フォトレジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交互に隣接する２種類の深さの溝に信号
を記録することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】２種類の深さの溝の光学的な深さの差が
再生光波長の約６分の１であることを特徴とする請求項
１記載の光記録媒体。
【請求項３】交互に隣接する光学的深さが再生光波長
の約４分の１の溝と光学的深さが再生光波長の約１２分
の５の溝と、光学的深さが再生光波長の約４分の１の信
号ピット列とを有する光記録媒体。
【請求項４】アドレス情報を光学的深さが再生光波長
の約４分の１の信号ピット列に記録したことを特徴とす
る請求項３記載の光記録媒体。
【請求項５】交互に隣接する光学的深さが再生光波長
の約８分の１の溝と光学的深さが再生光波長の約２４分
の７の溝と、光学的深さが再生光波長の約８分の１の信
号ピット列とを有する光記録媒体。
【請求項６】アドレス情報を光学的深さが再生光波長
の約８分の１の信号ピット列に記録したことを特徴とす
る請求項５記載の光記録媒体。
【請求項７】基板表面にフォトレジスト膜を形成し、
露光、現像して深さの異なる２種類のフォトレジストパ
ターンを形成した後、深い方のパターンの部分の基板を
第１の所定の深さで異方性エッチングし、浅い方のレジ
ストパターンの部分の基板を第２の所定の深さ彫り込む
よう異方性エッチングし、フォトレジストを除去してな
る原盤を用いることを特徴とするマスタスタンパの製造
方法。
【請求項８】基板表面にフォトレジスト膜を形成し、
露光、現像して深さの異なる２種類のフォトレジストパ
ターンを形成した後、深い方のパターンの部分の基板が
露出するまでフォトレジストを一様に除去し、基板の露
出した部分を第１の所定の深さ異方性エッチングし、浅
い方のレジストパターンの部分の基板が露出するまでフ
ォトレジストを一様に除去し、新たに基板の露出した部
分を第２の所定の深さ彫り込むよう異方性エッチング
し、フォトレジストを除去してなる原盤を用いることを
特徴とするマスタスタンパの製造方法。
【請求項９】基板表面にフォトレジスト膜を形成し、
露光、現像して、基板表面まで達するフォトレジストパ
ターンと基板表面まで達しないフォトレジストパターン
の深さの異なる２種類のフォトレジストパターンを形成
した後、深い方のレジストパターンの部分の基板を第１
の所定の深さ異方性エッチングし、浅い方のレジストパ
ターンの部分の基板が露出するまでフォトレジストを一
様に除去し、新たに基板の露出した部分を第２の所定の
深さ彫り込むよう異方性エッチングし、フォトレジスト
を除去してなる原盤を用いることを特徴とするマスタス
タンパの製造方法。
【請求項１０】強度の異なる２種類の記録光を用いる
ことを特徴とする請求項７、８または９記載のマスタス
タンパの製造方法。
【請求項１１】１種類の記録光を用い、前記記録光の
強度を異なる２種類の値にすることにより、深さの異な
る２種類のフォトレジストパターンを形成することを特
徴とする請求項７、８または９記載のマスタスタンパの
製造方法。
【請求項１２】請求項７、８または９記載の製造方法
によって製造されたマスタスタンパを用いることを特徴
とする光記録媒体の製造方法。
【請求項１３】請求項７、８または９記載の製造方法
によって製造されたマスタスタンパを用いて製造したこ
とを特徴とする光記録媒体。
【請求項１４】１回転毎に光学的深さが再生光波長の
約４分の１と約１２分の５に交互に変化する螺旋状の溝
と、光学的深さが再生光波長の約４分の１のアドレス情
報を含む信号ピット列を有する光記録媒体。
【請求項１５】１回転毎に光学的深さが再生光波長の
約４分の１と約１２分の５に交互に変化する螺旋状の溝
と、光学的深さが再生光波長の約４分の１のアドレス情
報を含む信号ピット列を有する光記録媒体であって、前
記溝の延長線上に前記信号ピット列を有することを特徴
とする光記録媒体。
【請求項１６】２重螺旋状の交互に隣接する光学的深
さが再生光波長の約４分の１の溝と光学的深さが再生光
波長の約１２分の５の溝と、光学的深さが再生光波長の
約４分の１のアドレス情報を含む信号ピット列を有する
光記録媒体。
【請求項１７】２重螺旋状の交互に隣接する光学的深
さが再生光波長の約４分の１の溝と光学的深さが再生光
波長の約１２分の５の溝と、光学的深さが再生光波長の
約４分の１のアドレス情報を含む信号ピット列を有する
光記録媒体であって、前記溝の延長線上に前記信号ピッ
ト列を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項１８】１回転毎に光学的深さが再生光波長の
約８分の１と約２４分の７に交互に変化する螺旋状の溝
と、光学的深さが再生光波長の約８分の１のアドレス情
報を含む信号ピット列を有する光記録媒体。
【請求項１９】１回転毎に光学的深さが再生光波長の
約８分の１と約２４分の７に交互に変化する螺旋状の溝
と、光学的深さが再生光波長の約８分の１のアドレス情
報を含む信号ピット列を有する光記録媒体であって、前
記溝と溝の中央部に前記信号ピット列を有することを特
徴とする光記録媒体。
【請求項２０】２重螺旋状の交互に隣接する光学的深
さが再生光波長の約８分の１の溝と光学的深さが再生光
波長の約２４分の７の溝と、光学的深さが再生光波長の
約８分の１の信号ピット列を有する光記録媒体。
【請求項２１】２重螺旋状の交互に隣接する光学的深
さが再生光波長の約８分の１の溝と光学的深さが再生光
波長の約２４分の７の溝と、光学的深さが再生光波長の
約８分の１の信号ピット列を有する光記録媒体であっ
て、前記溝と溝の中央部に前記信号ピット列を有するこ
とを特徴とする光記録媒体。
【請求項２２】強度の異なる２種類の記録光を用い、
前記二つの記録光の間隔を深さの異なる溝の間隔と等し
くすることを特徴とする請求項２０または２１記載のマ
スタスタンパの製造方法。
【請求項２３】アドレス情報を再生時のトラッキング
誤差信号やフォーカス誤差信号の和信号から読み取るこ
とを特徴とする請求項４、１８または１９記載の光記録
媒体の記録再生方法。
【請求項２４】アドレス情報を再生時のトラッキング
誤差信号から読み取ることを特徴とする請求項６、２０
または２１記載の光記録媒体の記録再生方法。