JP2001056968A

JP2001056968A - 光ディスク原盤の作製方法及び光ディスク

Info

Publication number: JP2001056968A
Application number: JP11231187A
Authority: JP
Inventors: Koji Takeuchi; 弘司竹内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した幅広いグルーブと幅狭いプリピットを
同時に形成でき、かつ原盤露光機の光学系を簡素化す
る。【解決手段】グルーブピッチがＴＰであるランドアンド
グルーブ記録方式の光ディスク原盤の製造するときに、
フォトレジストを塗布した基板をピッチＴＰ／２で駆動
し、１本のレーザ光を基板の回転角度に応じて半径方向
に偏向させてグループを２回に分けて露光し基板上にグ
ルーブピッチＴＰの潜像を形成し、１本のレーザ光を用
いて幅広いグルーブ１と幅狭いプリピット３を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明はランドアンドグルーブ方式の光
ディスク原盤の作製方法及びその作製方法で製造された
光ディスク原盤で作製した光ディスクに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの記録密度を上げるための記
録方式として、ランドアンドグルーブ（Ｌ／Ｇ）方式が
提案されている。この記録方式はグルーブとランドの両
方のトラックに情報を記録するものであり、図７に示す
ように、アドレス情報やディスクの回転を制御する同期
パターン等のプリフォーマット情報はグルーブ１とラン
ド２のヘッダ部３１にプリピット２として形成される。
このグルーブトラックとランドトラックの信号レベルを
等しくするために、グルーブトラックとランドトラック
の溝幅はそれぞれトラックピッチとほぼ等しくし、プレ
ピット３はグルーブ１の溝幅と比較して十分に細い幅で
形成している。

【０００３】また、特開平１０−１４３９２１号公報に
示された光ディスクの製造方法は、図８に示すように、
光ディスクのグループ１のヘッダ部とランド２のヘッタ
部とは半径方向に隣接し、グループ１のヘッダ部を半径
方向の片側のみランド２の方へ変位するウォブリング３
２によってアドレス情報を記録するようにしている。こ
の光ディスク原盤の製造方法として、２本のレーザ光を
独立して発生させ、この２本のレーザ光のウォブリング
をそれぞれ電気光学偏向器を用いて行うようにしてい
る。また、一方のレーザ光の光路にはグループトラック
のグループの幅を変化させるためのレーザパワー制御用
変調器を設け、２本のレーザ光を合成して太幅のグルー
プの部分を形成し、一方のレーザ光を変調して細幅のグ
ループの部分を形成するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにＬ／Ｇ式
の光ディスク原盤を作製するときに、トラックピッチと
ほぼ等しい幅の広いグルーブとグルーブより幅が狭いプ
リピットを同時に形成する必要があり、このためグルー
プ形成用のレーザ光とは別系統のレーザ光が必要とな
り、原盤露光機の光学系が複雑になってしまう。

【０００５】また、この方法で幅広いグルーブを形成す
るのには限界がある。すなわち、幅が狭いプリピットを
形成するために露光レーザの波長は短波長化され、対物
レンズの開口数は限界まで大きくしているため、ガラス
原盤上の集光点でのスポット径は約０．４μｍになる。
この露光スポット径では、露光面パワーを上げてもグル
ーブの溝幅はせいぜい０．５μｍ程度にしかならず、グ
ルーブピッチ１．４μｍのＬ／Ｇ方式の光ディスク原盤
においては、トラックピッチ０．７μｍの必要なグルー
ブの溝幅を形成できない。この幅広いグルーブを形成す
るために対物レンズへの入射ビーム径を小さくすると、
急峻なグルーブ断面形状が得られないために光ディスク
の記録特性が悪化するという問題が発生する。

【０００６】また、特開平１０−１４３９２１号公報に
示されたように２本のレーザ光により幅広グルーブを形
成する方法は、やはり原盤露光機の光学系が複雑にな
る。さらに、この方法では高額な電気光学偏向器をそれ
ぞれの光路に設けているため、光ディスク原盤の製造コ
ストがかさむ原因になる。

【０００７】この発明はかかる短所を改善し、安定した
幅広いグルーブと幅狭いプリピットを同時に形成でき，
かつ原盤露光機の光学系を簡素化できる光ディスク原盤
の作製方法及びその作製方法で製造された光ディスク原
盤で作製した光ディスクを提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光ディス
ク原盤の作製方法は、グルーブピッチがＴＰであるラン
ドアンドグルーブ記録方式の光ディスク原盤の製造方法
において、フォトレジストを塗布した基板をピッチＴＰ
／２で駆動し、１本のレーザ光を基板の回転角度に応じ
て半径方向に偏向させてグループを２回に分けて露光し
基板上にグルーブピッチＴＰの潜像を形成することを特
徴とする。

【０００９】上記グルーブを２回に分けて露光するとき
に、半径方向に片側のみウォブリングさせてプリフォー
マット情報を形成する。

【００１０】また、基板の回転角度をターンテーブルの
原点パルス信号を使って検出すると良い。

【００１１】さらに、レーザ光の偏向角を制御すること
によりグルーブの溝幅を制御すると良い。

【００１２】また、レーザ光を偏向させる手段として電
気光学素子を用いた光偏向器を使用することが望まし
い。

【００１３】この発明の光ディスクは、上記作製方法で
作製した光ディスク原盤を利用して作製したことを特徴
とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の光ディスク原盤の作製
方法は、ガラス基板のフォトレジスト層を露光してグル
ープとランド及びプリピットを形成するとき、各グルー
ブの間隔をグルーブピッチＴＰとすると、原盤露光機の
横送り、すなわち露光スポットの横送りはグルーブピッ
チＴＰの１／２であるＴＰ／２で行う。そして、奇数ト
ラックではグルーブピッチＴＰのグルーブの内周側を露
光し、偶数トラックではグルーブピッチＴＰのグルーブ
の外周側を露光する。このようにしてグルーブピッチＴ
Ｐの幅広いグルーブを形成する。また、プリピットは奇
数トラックあるいは偶数トラックのいずれかのときに露
光する。さらに、奇数トラックあるいは偶数トラックの
ときにグルーブを半径方向にウォブリングさせて、片側
のみウォブリングしたウォブリンググループを形成す
る。

【００１５】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の光ディスク原盤
を作製するときの露光過程を示す説明図である。光ディ
スク用の原盤の製作工程では、精密に研磨，洗浄された
ガラス基板にフォトレジストを均一になるように塗布し
てフォトレジスト層を形成し、ガラス基板のフォトレジ
スト層を所定のフォーマットにしたがって光変調された
レーザ集光ビームで露光して案内溝などの潜像を形成す
る。この潜像が形成されたフォトレジスト層を現像，洗
浄処理することによりフォトレジスト層に案内溝等を作
り、導電性金属スタッパ処理とメッキ作業を行って光デ
ィスク用のスタンパを形成している。

【００１６】このガラス基板のフォトレジスト層を露光
してグループ１とランド２及びプリピット３を形成する
ときに、図１に示すように、各グルーブ１の間隔をグル
ーブピッチＴＰとすると、原盤露光機の横送り、すなわ
ち露光スポット４の横送りはグルーブピッチＴＰの１／
２であるＴＰ／２で行う。そして、奇数トラック例えば
ｎを整数とした場合、トラック（２ｎ−１）ではグルー
ブピッチＴＰのグルーブ１の内周側を露光し、偶数トラ
ック、例えばトラック２ｎではグルーブピッチＴＰのグ
ルーブ１の外周側を露光する。このようにしてグルーブ
ピッチＴＰの幅広いグルーブ１を形成することができ
る。また、プリピット３は奇数トラックあるいは偶数ト
ラックのいずれかのときに露光する。また、奇数トラッ
クあるいは偶数トラックのときにグルーブを半径方向に
ウォブリングさせて、片側のみウォブリングしたウォブ
リンググループ５を形成する。

【００１７】このガラス基板のフォトレジスト層を露光
する原盤露光機は、図２のブロック図に示すように、レ
ーザ光源１１と光変調器１２と光偏向器１３と複数のミ
ラー１４，１５，１６とビームエキスパンダ１７と対物
レンズ１８と、モータ１９で回転するターンテーブル２
０及び原盤露光機のホスト装置２１を有する。そしてガ
ラス基板にフォトレジスト層を有する原盤２２をターン
テーブル２０上に置いた状態でレーザ光源１１からレー
ザ光を出射する。レーザ光源１１から出射されたレーザ
光は光変調器１２でレーザパワーが制御され、光偏向器
１３を通るときに偏向される。偏向されたレーザ光はミ
ラー１４，１５で角度を変えてビームエキスパンダ１７
によりビーム径を拡大しミラー１６により角度を変えて
対物レンズ１８に入射し、対物レンズ１８で集光されて
ターンテーブル２０上に置かれた原盤２２を露光する。
一方、対物レンズ１８とターンテーブル２０上に置かれ
た原盤２２との距離はフォーカスサーボシステムによっ
て対物レンズ１８の焦点距離に保たれている。このター
ンテーブル２０をモータ１９により回転し、かつ対物レ
ンズ１８を載置している光学移動台がターンテーブル２
０の半径方向に移動することによって原盤２２上に螺旋
状のグルーブ１の潜像が形成される。

【００１８】この原盤露光機をピッチＴＰ／２で原盤２
２の半径方向に駆動してグルーブピッチＴＰのグルーブ
１を形成する手順を図３のターンテーブル回転角度と露
光レーザスポット中心間の距離の関係を示す図を参照し
て説明する。

【００１９】図３において、露光レーザスポット中心間
の距離はピッチＴＰ／２であるトラックの中心を「０」
とし、中心より外周側に露光スポット４があるときを正
としている。そして奇数トラック、例えばターンテーブ
ル２０の回転角度が（２ｎ−１）πから２ｎπでは、回
転角度＝（２ｎ−１）πの切換え時に原盤２２上の露光
スポット４の中心を位置（−Ｏfst）に移動させ、ター
ンテーブル２０が１回転する間に位置｛（ＴＰ／２）＋
Ｏfst｝まで移動させる。これにより露光スポット４中
心の軌跡は常にピッチがＴＰであるグルーブ１中心から
距離Ｏfstだけ内周側にずれた曲線を描く。すなわち、
奇数トラックではピッチＴＰであるグルーブ１の内周側
を露光する。偶数トラック、例えばターンテーブル２０
の回転角度が２ｎπから（２ｎ＋１）πでは、回転角度
＝（２ｎ＋１）πの切換え時に原盤２２上の露光スポッ
ト４の中心を位置［−｛（ＴＰ／２）＋Ｏfst｝］に移
動させ、ターンテーブル２０が１回転する間に位置Ｏfs
tまで移動させる。これにより露光スポット４の中心の
軌跡は常にピッチＴＰであるグルーブ１中心から距離Ｏ
fstだけ外周側にずれた曲線を描く。すなわち、偶数ト
ラックではピッチがＴＰであるグルーブ１の外周側を露
光する。この露光を順次繰返すことにより、原盤露光機
はピッチＴＰ／２で駆動しながら原盤２２を露光する露
光スポット４、図４に示すように、ピッチがＴＰである
螺旋状の軌跡７を描く。ここで奇数トラックと偶数トラ
ックの切換えは原盤露光機のターンテーブル２０から１
回転毎に出力される原点パルス信号を利用して行う。

【００２０】このように原盤２２を露光するときに、光
偏向器１３として電気光学素子を用いた光偏向器を使用
するとレーザ光を高速で偏向させることができ、また光
偏向器１３を通過化した後のビーム形状の変化も少なく
することができ、安定した露光を行うことができる。

【００２１】このように奇数トラックでグルーブピッチ
ＴＰのグルーブ１の内周側を露光し、偶数トラックでグ
ルーブピッチＴＰのグルーブ１の外周側を露光するとき
のビームプロファイルを図５に示す。図５において、Ａ
は奇数トラックを露光するときのビームプロファイル、
Ｂは偶数トラックを露光するときのビームプロファイ
ル、Ｃは奇数トラックと偶数トラックの両方で露光した
ときのビームプロファイルである。図５に示すように、
奇数トラックではランド２中心に対して距離Ｏfstだけ
露光スポット４の中心を内周側にずらし、偶数トラック
では逆に露光スポット４の中心を外周側に距離Ｏfstだ
けずらして露光するため、結果として２本のビームを合
成したビームプロファイルＣのレーザ光でグルーブ１を
形成することになり、図６の原盤２２の一部を示す上面
図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｃ）に示すように、原盤２２
のガラス基板２３上のフォトレジスト層２４に幅Ｗが大
きいグルーブ１を形成することができる。また、プリピ
ット３は奇数トラックあるいは偶数トラックのいずれか
のときに露光することにより、図６（ａ）の上面図とＡ
−Ａ断面図（ｂ）に示すように、幅の狭いプリピット３
を形成することができる。また、距離Ｏfstの量を変え
ることによってグルーブ１の溝幅Ｗを変えることもでき
る。

【００２２】例えばグルーブピッチＴＰ＝１．４μｍ、
Ｏfst＝０．１５μｍ、露光スポット径＝０．４μｍで
原盤２２を露光した結果、溝幅Ｗ＝０．７μｍのグルー
ブ１を形成することができた。このようにした作製した
光ディスク原盤を使用して光ディスクを作製し、従来の
方法により作製した光ディスク原盤を使用して作製した
光ディスクとの記録特性を比較した結果を下記表に示
す。従来の方法で作製した光ディスク原盤は露光すると
きの露光レーザスポット径を大きくし，幅広グルーブを
形成した。また、下記表に示した数値は、レーザ波長＝
６５０ｎｍ、対物レンズ開口数（ＮＡ）＝０．６の記録
再生装置によりデータを記録後、その再生信号のジッタ
を再生クロックに対する割合として百分率（％）で示し
ている。光ディスクは相変化型で、表中のクロストーク
有／無は隣接トラックに記録マークが有るか無しという
意味である。

【００２３】

【表１】

【００２４】上記表に示すように、この実施例により作
製した光ディスクは従来の光ディスクよりも隣接トラッ
クに記録マークがあるときのジッタが小さくなってい
る。すなわち、この実施例により作製した光ディスクの
グルーブの断面形状は従来の光ディスクのグルーブの断
面形状に比べて急峻であるため、熱による記録マークの
広がりが小さく、隣接トラックに記録マークが存在する
ときでもジッタの増加を少なくして良好な記録特性を得
ることができる。

【００２５】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、フォト
レジストを塗布した基板をピッチＴＰ／２で駆動し、１
本のレーザ光を基板の回転角度に応じて半径方向に偏向
させてグループを２回に分けて露光し基板上にグルーブ
ピッチＴＰの潜像を形成するから、１本のレーザ光を用
いて幅広いグルーブと幅狭いプリピットを形成すること
ができ、原盤露光機の光学系の構成を簡素化することが
できる。

【００２６】また、グルーブを２回に分けて露光すると
きに、半径方向に片側のみウォブリングさせてプリフォ
ーマット情報を形成するから、片側ウォブリンググルー
ブを１本のレーザ光で形成でき、原盤露光機の光学系の
構成を簡素化することができる。

【００２７】また、基板の回転角度をターンテーブルの
原点パルス信号を使って検出することにより、光偏向角
の切換えを確実に行うことができる。

【００２８】さらに、レーザ光の偏向角を制御してグル
ーブの溝幅を制御することにより、グルーブの溝幅を高
精度に安定して形成することができる。

【００２９】また、レーザ光を偏向させる手段として電
気光学素子を用いた光偏向器を使用することにより、レ
ーザ光を高速で偏向させることができ、グルーブとプリ
ピットを精度良く形成することができる。

【００３０】さらに、上記のようにして作製した光ディ
スク原盤を利用して作製した光ディスクは、グルーブの
断面形状が急峻になるため良好な記録特性を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の光ディスク原盤を作製する
ときの露光過程を示す説明図である。

【図２】原盤露光機の構成を示すブロック図である。

【図３】ターンテーブル回転角度と露光スポット間の距
離の関係を示す図である。

【図４】露光スポットの軌跡を示す説明図である。

【図５】露光するときのビームプロファイルを示す特性
図である。

【図６】グループとプリピットの一部を示す配置図であ
る。

【図７】従来例の光ディスクの構成を示す説明図であ
る。

【図８】他の従来例の光ディスクの構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１；グループ、２；ランド、３；プリピット、４；露光
スポット、５；ウォブリンググループ、１１；レーザ光
源、１２；光変調器、１３；光偏向器、１４，１５，１
６；ミラー、１７；ビームエキスパンダ、１８；対物レ
ンズ、１９；モータ、２０；ターンテーブル、２１；ホ
スト装置、２２；原盤。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グルーブピッチがＴＰであるランドアン
ドグルーブ記録方式の光ディスク原盤の製造方法におい
て、フォトレジストを塗布した基板をピッチＴＰ／２で駆動
し、１本のレーザ光を基板の回転角度に応じて半径方向
に偏向させてグループを２回に分けて露光し基板上にグ
ルーブピッチＴＰの潜像を形成することを特徴とする光
ディスク原盤の作製方法。
【請求項２】上記グルーブを２回に分けて露光すると
きに、半径方向に片側のみウォブリングさせてプリフォ
ーマット情報を形成する請求項１記載の光ディスク原盤
の作製方法。
【請求項３】上記基板の回転角度をターンテーブルの
原点パルス信号を使って検出する請求項１又は２記載の
光ディスク原盤の作製方法。
【請求項４】上記レーザ光の偏向角を制御することに
よりグルーブの溝幅を制御する請求項１，２又は３記載
の光ディスク原盤の作製方法。
【請求項５】上記レーザ光を偏向させる手段が電気光
学素子を用いた光偏向器である請求項１乃至４のいずれ
かに記載の光ディスク原盤の作製方法。
【請求項６】請求項１乃至５記載の光ディスク原盤の
製造方法で製造した光ディスク原盤から作製したことを
特徴とする光ディスク。