JP2002184032A - 光ディスクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基材表面上の案内溝の幅および／または深さ
を情報記録層毎に変えて、記録膜表面上の案内溝の深さ
を情報記録層毎に所望の形状にすることにより、記憶容
量の大きい、高密度の光ディスクを提供する。 【解決手段】 各々に複数の案内溝が設けられた複数の
基材層と、基材層に積層された複数の情報記録層であっ
て、複数の情報記録層の各々は、案内溝上に、情報を記
録する記録膜を有する複数の情報記録層と、複数の情報
記録層の間に狭持される中間層とを備えた光ディスクで
あって、基材層の案内溝は、基材層毎に異なる溝幅を有
し、かつ、積層によって、基材層の案内溝に対応して形
成された情報記録層の案内溝は、情報記録層毎に実質的
に同一のピッチを有する光ディスクを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
情報記録媒体、および、その作製方法に関する。より具
体的には、本発明は、案内溝を有する複数の情報記録層
からなる、高密度多層光情報記録媒体の構造およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）が普及し、
光ディスクは記録媒体として重要な地位を築いた。ま
た、再生専用だけでなく、情報を記録できる記録再生型
のディスクとしてＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷの普及も著し
い。近年では、より高密度な光ディスクの研究開発が盛
んに行われている。

【０００３】光ディスクには信号記録用のグルーブ・ラ
ンドと呼ばれる凹凸形状からなる案内溝が形成されてお
り、記録再生を行うためのレーザ光を照射する側から見
て、遠くなる方向に凹形状にくぼんでいる側をランドと
呼び、近くなる方向に凸形状に出っ張っている側をグル
ーブと呼ぶ。記録再生可能な案内溝のピッチ（トラック
ピッチ）によって、記録できる容量が決定される。たと
えばＤＶＤ−ＲＡＭでは、グルーブおよびランドともに
情報を記録するランドグルーブ記録方式をとり、記録容
量が２．６ＧＢではトラックピッチが０．７４μｍであ
り、記録容量が４．７ＧＢでは０．６１５μｍである。

【０００４】光ディスクの記録密度を上げるためには、
記録面内の密度を上げる他に、情報記録層の数を増やす
ことも考えられる。例えば、近年規格化および商品化さ
れたデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）は、２層
の情報記録層を有しており、ディスクの一方の側から、
２層の情報記録層が読み出し可能な再生専用の光ディス
クである。記録再生型のＤＶＤとして、２層の情報記録
層を持つ光ディスクが開発され、報告されている。

【０００５】図２を参照して、記録再生型の光ディスク
の構造を説明する。図２に示す記録再生型の光ディスク
は、２つの情報記録層を有する。各情報記録層は、非晶
質（アモルファス）と結晶の間で光学的特性が変化する
材料（いわゆる相変化記録材料）を用いて形成される。
各情報記録層への情報の記録は、マークと呼ばれるパタ
ーンの記録により行われる。より具体的には、案内溝を
有する第１の透明基材２０１に、第１の情報記録層２０
６を形成する。第１の情報記録層２０６は、略透明誘電
体膜２０２と略透明誘電体膜２０４とで挟むように形成
された相変化記録材料からなる記録膜２０３と、さらに
半透明な金属反射膜２０５とが積層されて構成されてい
る。

【０００６】一方、第２の情報記録層２１２は、案内溝
を有する第２の略透明基材２０７に形成される。第２の
情報記録層２１２は、金属反射膜２１１と、略透明誘電
体膜２１０と略透明誘電体膜２０８で挟むように形成さ
れた相変化記録材料からなる記録膜２０９とが積層され
て構成されている。

【０００７】第１の情報記録層２０６と第２の情報記録
層２１２とは、略透明な接着層２１３を中間層として所
定の距離で隔てられ、貼り合わされて対向している。こ
れらの情報記録層は、基材表面上の案内溝形状に沿って
形成され、情報記録層内の記録膜も案内溝形状に沿った
形で形成されるため、記録膜も案内溝を持つ。

【０００８】記録マークは、情報記録層内の記録膜に形
成されるため、記録再生特性は、基材表面上の溝形状で
はなく、記録膜表面上の案内溝形状の影響を受けやす
い。従来の２層ディスクでは、案内溝の幅が、情報記録
層の厚みに対して広いため、基材表面上に形成される案
内溝の形状を基準に２層光ディスクを作成していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】各情報記録層の記録密
度をさらに高めるためには、案内溝のピッチを狭くする
必要があり、それに伴って案内溝の幅も狭くする必要が
ある。しかし、案内溝の幅と、情報記録層（特に基材表
面と記録膜の間に位置する膜）の厚みとの比が近くなる
と、記録膜を成膜したときの記録膜表面上に現れる案内
溝の幅が、基材表面上の案内溝の幅に対して小さくな
る。さらに、成膜の際、基材の案内溝とその溝間で形成
される膜の厚みに違いが生じ、結果として案内溝の幅だ
けでなく深さも変化する。

【００１０】多層光ディスクにおいては、情報記録層毎
にその構成あるいは厚みが異なるため、各情報記録層の
記録密度が同じでも、各基材の案内溝の幅や深さを同一
に作成すると、所望の性能を得ることができない。

【００１１】本発明の目的は、基材表面上の案内溝の幅
および／または深さを情報記録層毎に変えて、記録膜表
面上の案内溝の深さを情報記録層毎に所望の形状にする
ことにより、記憶容量の大きい、高密度の光ディスクを
得ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスクは、
各々に複数の案内溝が設けられた複数の基材層と、前記
基材層に積層された複数の情報記録層であって、複数の
情報記録層の各々は、前記案内溝上に、情報を記録する
記録膜を有する複数の情報記録層と、前記複数の情報記
録層の間に狭持される中間層とを備えた光ディスクであ
って、前記基材層の案内溝は、基材層毎に異なる溝幅を
有し、かつ、積層によって、基材層の案内溝に対応して
形成された情報記録層の案内溝は、情報記録層毎に実質
的に同一のピッチを有する。これにより上記目的が達成
される。

【００１３】前記光ディスクは、情報を記録し、再生す
る光が一方の面から照射される光ディスクであって、前
記一方の面からみて奥に位置する基材層ほど、前記案内
溝の溝幅が広く形成されていてもよい。

【００１４】前記複数の情報記録層は２層であってもよ
い。

【００１５】前記複数の情報記録層の各々の記録密度は
同一であってもよい。

【００１６】基材層上の案内溝の溝幅が０．３μｍ以下
であってもよい。

【００１７】積層によって、基材層の案内溝に対応して
形成された情報記録層の記録膜の案内溝は、実質的に同
一の溝幅を有していてもよい。

【００１８】情報を再生する光が一方の面から照射され
る光ディスクであって、前記複数の情報記録層の各々か
ら再生される信号の品質は、実質的に同一であってもよ
い。

【００１９】再生される信号の品質は、ジッターにより
表されてもよい。

【００２０】再生される信号の品質は、再生信号のＣＮ
比により表されてもよい。

【００２１】本発明の光ディスクは、各々に複数の案内
溝が設けられた複数の基材層と、前記基材層に積層され
た複数の情報記録層であって、複数の情報記録層の各々
は、前記案内溝上に、情報を記録する記録膜を有する複
数の情報記録層と、前記複数の情報記録層の間に狭持さ
れる中間層とを備えた光ディスクであって、前記基材層
の案内溝は、基材層毎に異なる深さを有し、かつ、積層
によって、基材層の案内溝に対応して形成された情報記
録層の案内溝は、情報記録層毎に実質的に同一のピッチ
を有する。これにより上記目的が達成される。

【００２２】前記複数の情報記録層は２層であってもよ
い。

【００２３】基材層上の案内溝の溝幅が０．３μｍ以下
であってもよい。

【００２４】積層によって、基材層の案内溝に対応して
形成された情報記録層の記録膜の案内溝は、実質的に同
一の深さを有していてもよい。

【００２５】情報を再生する光が一方の面から照射され
る光ディスクであって、前記複数の情報記録層の各々か
ら再生される信号の品質は、実質的に同一であってもよ
い。

【００２６】再生される信号の品質は、ジッターにより
表されてもよい。

【００２７】再生される信号の品質は、再生信号のＣＮ
比により表されてもよい。

【００２８】本発明の光ディスクの製造方法は、情報を
記録する記録膜を有する複数の情報記録層を備えた光デ
ィスクを製造する方法であって、複数の基板を提供する
ステップと、前記複数の基板の各々に感光材料を塗布す
るステップと、前記複数の基板の各々に案内溝を含むパ
ターンを露光するステップであって、前記案内溝を記録
するための露光の強度を、前記複数の基板の各々で異な
らせることにより、記録された各案内溝の溝幅を異なら
せるステップと、前記複数の基板の各々を現像して、前
記パターンを有する複数の原盤を作製するステップと、
複数の原盤の各々に基づいて複数の金型を複製し、金型
に基づいて複数の基材層を作成するステップと、前記複
数の基材層の各々に、記録膜を有する情報記録層を積層
するステップと、前記複数の情報記録層を、中間層を介
して貼り合わせるステップとを含む。これにより上記目
的が達成される。

【００２９】本発明の光ディスクの製造方法は、情報を
記録する記録膜を有する複数の情報記録層を備えた光デ
ィスクを製造する方法であって、複数の基板を提供する
ステップと、前記複数の基板の各々に感光材料を塗布す
るステップであって、塗布する感光材料の厚さを、前記
複数の基板の各々で異ならせることにより、記録された
各案内溝の溝幅を異ならせるステップと、前記複数の基
板の各々に案内溝を含むパターンを露光するステップ
と、前記複数の基板の各々を現像して、前記パターンを
有する複数の原盤を作製するステップと、複数の原盤の
各々に基づいて複数の金型を複製し、金型に基づいて複
数の基材層を作成するステップと、前記複数の基材層の
各々に、記録膜を有する情報記録層を積層するステップ
と、前記複数の情報記録層を、中間層を介して貼り合わ
せるステップとを含む。これにより上記目的が達成され
る。

【００３０】本発明の光ディスクの製造方法は、情報を
記録する記録膜を有する複数の情報記録層を備えた光デ
ィスクを製造する方法であって、複数の基板を提供する
ステップと、前記複数の基板の各々に感光材料を塗布す
るステップと、前記複数の基板の各々に案内溝を含むパ
ターンを露光するステップと、前記複数の基板の各々を
現像して、前記パターンを有する複数の原盤を作製する
ステップと、複数の原盤の各々に基づいて複数の金型を
複製し、金型に基づいて複数の基材層を作成するステッ
プと、前記複数の基材層の各々に、記録膜を有する情報
記録層を積層するステップと、前記複数の情報記録層
を、中間層を介して貼り合わせるステップとを含み、感
光材料を塗布するステップにおいて、塗布する感光材料
の厚さを、前記複数の基板の各々で異ならせ、かつ、露
光するステップにおいて、前記案内溝を記録するための
露光の強度を、前記複数の基板の各々で異ならせること
により、各案内溝の深さを異ならせる。これにより上記
目的が達成される。

【００３１】本発明の光ディスクは、開口数０．７以上
の対物レンズを有する記録再生ヘッドから照射される、
波長が３９０ｎｍから４５０ｎｍの光によって記録再生
可能な光ディスクであって、トラックピッチ０．３６μ
ｍ以下の案内溝を有する基材層と、前記基材層上に積層
された、記録膜を含む情報記録層であって、前記基材層
の案内溝に対応して形成された記録膜の案内溝に情報を
記録する情報記録層と、前記情報記録層上に積層され、
情報記録層に照射される光を透過させる、略透明な、厚
みが０．３ｍｍ以下の透明層とを備え、前記基材層に形
成された前記案内溝の溝幅は、前記記録膜の案内溝の溝
幅より広く、かつ、前記トラックピッチの５０％から８
０％の範囲に入る。これにより上記目的が達成される。

【００３２】前記基材層から前記記録膜層までの厚みが
０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成された前
記案内溝の溝エッジ角度が、３０度から７５度の範囲に
入ってもよい。

【００３３】本発明の光ディスクの製造方法は、情報を
記録する記録膜を有する複数の情報記録層を備えた光デ
ィスクを製造する方法であって、基板を提供するステッ
プと、前記基板に感光材料を塗布するステップと、露光
記録波長が２３０ｎｍ以上の露光記録装置によって、前
記基板に案内溝を含むパターンを露光するステップと、
前記基板を現像して、前記パターンを有する原盤を作製
するステップと、前記原盤に基づいて金型を複製し、金
型に基づいて、片面にトラックピッチ０．３６μｍ以下
の案内溝を有する基材層を作製するステップと、前記基
材層に、記録膜層を有する情報記録層を積層するステッ
プと、前記情報記録層上に、情報記録層に照射される光
を透過させる、略透明な、厚みが０．３ｍｍ以下の透明
層を積層するステップとを含み、前記基材層に形成され
た前記案内溝の溝幅が、前記基材層の案内溝に対応して
形成された記録膜の案内溝の溝幅より広く、かつ、前記
トラックピッチの５０％から８０％の範囲に入るよう
に、前記基材層上の前記案内溝を形成する。これにより
上記目的が達成される。

【００３４】前記基材層から前記記録膜層までの厚みが
０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成された前
記案内溝の溝エッジ角度が３０度から７５度の範囲に入
ってもよい。

【００３５】本発明の光ディスクは、開口数０．７以上
の対物レンズを有する記録再生ヘッドから照射される、
波長が３９０ｎｍから４５０ｎｍの光によって記録再生
可能な光ディスクであって、各々にトラックピッチ０．
３６μｍ以下の案内溝が設けられ、少なくとも１つの層
が０．３ｍｍ以下の厚みを有する複数の基材層と、前記
基材層に積層された複数の情報記録層であって、前記基
材層の案内溝に対応して形成された記録膜の案内溝に情
報を記録する、複数の情報記録層と、前記複数の情報記
録層を対向して貼り合わせる接着層とを備え、前記基材
層に形成された案内溝の溝幅は、前記記録膜の案内溝の
溝幅よりも広く、前記トラックピッチの５０％から８０
％の範囲に入る。これにより上記目的が達成される。

【００３６】前記基材層から前記記録膜までの厚みは、
０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成された案
内溝の溝エッジ角度は、３０度から７５度の範囲に入っ
てもよい。

【００３７】本発明の光ディスクの製造方法は、情報を
記録する記録膜を有する複数の情報記録層を備えた光デ
ィスクを製造する方法であって、複数の基板を提供する
ステップと、前記複数の基板の各々に感光材料を塗布す
るステップと、露光記録波長が２３０ｎｍ以上の露光記
録装置によって、前記複数の基板の各々に案内溝を含む
パターンを露光するステップと、前記複数の基板の各々
を現像して、前記パターンを有する複数の原盤を作製す
るステップと、前記複数の原盤の各々に基づいて複数の
金型を複製し、金型に基づいて、各々が、片面にトラッ
クピッチ０．３６μｍ以下の案内溝を有する複数の基材
層を作製するステップと、前記複数の基材層の各々に、
記録膜を有する情報記録層を積層するステップと、前記
複数の情報記録層を、略透明な接着層を介して貼り合わ
せるステップとを含み、前記基材層に形成された前記案
内溝の溝幅が、前記基材層の案内溝に対応して形成され
た記録膜の案内溝の溝幅より広く、かつ、前記トラック
ピッチの５０％から８０％の範囲に入るように、前記基
材層上の前記案内溝を形成する。これにより上記目的が
達成される。

【００３８】前記基材層から前記記録膜までの厚みは、
０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成された案
内溝の溝エッジ角度は、３０度から７５度の範囲に入っ
てもよい。

【００３９】本発明の光ディスクは、開口数０．７以上
の対物レンズを有する記録再生ヘッドから照射される、
波長が３９０ｎｍから４５０ｎｍの光によって記録再生
可能な光ディスクであって、トラックピッチ０．３６μ
ｍ以下の第１の案内溝を有する基材層と、前記基材層上
に積層された、記録膜を含む第１の情報記録層であっ
て、前記基材層の第１の案内溝に対応して形成された記
録膜の第２の案内溝に情報を記録する、第１の情報記録
層と、前記第１の情報記録層上に積層され、第１の情報
記録層に照射される光を透過させる、略透明な中間層で
あって、前記情報記録層と反対面にトラックピッチ０．
３６μｍ以下の第３の案内溝を有する中間層と、前記中
間層上に積層された、記録膜を含む第２の情報記録層で
あって、前記中間層の第３の案内溝に対応して形成され
た記録膜の第４の案内溝に情報を記録する、第２の情報
記録層と、第２の情報記録層上に積層され、前記光を透
過させる、略透明で、かつ厚みが０．３ｍｍ以下の透明
樹脂層とを備え、前記第１の案内溝の溝幅は、前記第２
の案内溝の溝幅よりも広く、前記第３の案内溝の溝幅
は、前記第４の案内溝の溝幅よりも広く、かつ、前記第
１の案内溝の溝幅と前記第３の案内溝の溝幅とは、前記
トラックピッチの５０％から８０％の範囲に入る。これ
により上記目的が達成される。

【００４０】前記基材層から前記第１の記録膜層までの
厚みと、前記中間層から前記第２の記録膜層までの厚み
が０．０５μｍ以上であって、前記第１の案内溝、およ
び、前記第３の案内溝の溝エッジ角度は、３０度から７
５度の範囲に入ってもよい。

【００４１】本発明の光ディスクの製造方法は、情報を
記録する記録膜を有する複数の情報記録層を備えた光デ
ィスクを製造する方法であって、基板を提供するステッ
プと、前記基板に感光材料を塗布するステップと、露光
記録波長が２３０ｎｍ以上の露光記録装置によって、前
記基板に案内溝を含むパターンを露光するステップと、
前記基板を現像して、前記パターンを有する原盤を作製
するステップと、前記原盤に基づいて金型を複製し、金
型に基づいて、片面にトラックピッチ０．３６μｍ以下
の第１の案内溝を有する基材層を作製するステップと、
前記基材層に、記録膜層を有する第１の情報記録層を積
層するステップと、前記第１の情報記録層上に、第１の
情報記録層に照射される光を透過させる、略透明な、紫
外線硬化樹脂からなる中間層を積層するステップであっ
て、前記中間層の第１薄膜層と反対面に、前記金型と略
同じ案内溝を有する金型に基づいて、トラックピッチ
０．３６μｍ以下の第２の案内溝を設けるステップと、
前記中間層に、記録膜を有する第２の情報記録層を積層
するステップと、第２の情報記録層上に、前記光を透過
させる、略透明で、かつ厚みが０．３ｍｍ以下の透明樹
脂層を積層するステップとを含み、前記第１の案内溝の
溝幅は、前記第１の案内溝に対応して形成された、第１
の情報記録層の記録膜上の、第２の案内溝の溝幅よりも
広く、前記第３の案内溝の溝幅は、第３の案内溝に対応
して形成された、第２の情報記録層の記録膜上の、第４
の案内溝の溝幅よりも広く、かつ、前記第１の案内溝の
溝幅と前記第３の案内溝の溝幅とは、前記トラックピッ
チの５０％から８０％の範囲に入る。これにより上記目
的が達成される。

【００４２】前記基材層から前記第１の記録膜層までの
厚みと、前記中間層から前記第２の記録膜層までの厚み
が０．０５μｍ以上であって、前記第１の案内溝、およ
び、前記第３の案内溝の溝エッジ角度は、３０度から７
５度の範囲に入ってもよい。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の光ディスク及びその作製方法を説明する。

【００４４】（実施の形態１）図１は、実施の形態１に
おける多層光ディスクの半径方向の断面構造を示す概略
図である。実施の形態１における多層光ディスクは、厚
み約８０μｍポリカーボネイト製シート１０１と、案内
溝の形状を転写した厚み約１０μｍの第１の紫外線硬化
性樹脂層１０２と、マークとして情報が記録される半透
明の第１の情報記録層１０３と、厚みが約２０〜４０μ
ｍの第２の紫外線硬化樹脂層１０８と、マークとして情
報が記録される第２の情報記録層１０９と、案内溝の形
状を転写した厚み約１．１ｍｍのポリカーボネイト製基
材１１４を積層して形成されている。第２の紫外線硬化
樹脂層１０８は、中間層として、２層の情報記録層であ
る第１の情報記録層１０３と第２の情報記録層１０９と
を隔てている。

【００４５】第１の情報記録層１０３は、ＧｅＴｅＳｂ
を主成分とする相変化記録材料からなる記録膜１０５
と、ＺｎＳを主成分とする誘電体膜１０４、１０６と、
Ａｇを主成分とする金属合金の半透明反射膜１０７とが
積層されて構成されている。記録膜１０５は、誘電体膜
１０４、１０６に挟まれて形成されている。図示される
ように、光ヘッドからのレーザ光は、中間層１０８から
みて、第１の情報記録層１０３側から照射される。第２
の情報記録層１０９からの情報の読み出し、または、第
２の情報記録層１０９への情報の書き込みは、第１の情
報記録層１０３を介して行う必要がある。そのため、第
１の情報記録層１０３の透過率は、約５０％に設定して
いる。

【００４６】第２の情報記録層１０９は、ＧｅＴｅＳｂ
を主成分とする相変化記録材料からなる記録膜１１１
と、ＺｎＳを主成分とする誘電体膜１１０、１１２と、
金属合金の反射膜１１３とが積層されて構成されてい
る。記録膜１１１は、誘電体膜１１０、１１２に挟まれ
て形成されている。

【００４７】第１の情報記録層１０３は、案内溝を転写
された第１の紫外線硬化樹脂層１０２を基材として形成
される。また、第２の情報記録層１０９は、案内溝を転
写されたポリカーボネイト製基材１１４を基材として形
成される。

【００４８】上述のように、情報の記録は、ポリカーボ
ネイト製シート１０１側からレーザ光を照射して、各記
録膜の案内溝部にマークを形成することにより行う。情
報の再生は、ポリカーボネイト製シート１０１側からレ
ーザ光を照射して、各記録膜の案内溝部に形成されたマ
ークからの反射光を読み取ることにより行う。

【００４９】実施の形態１の多層光ディスクは、第１の
情報記録層１０３、および、第２の情報記録層１０９と
もに、レーザ光入射面側（ポリカーボネイト製シート１
０１側）から見て凹部が案内溝となる。ＤＶＤ−ＲＡＭ
の規格を参考にすれば、レーザ光入射面側から見て凸側
をグルーブ部、凹側をランド部と定義すれば、実施の形
態１の多層光ディスクは、両情報記録層ともにランド部
で記録再生を行う光ディスクである。なお、「案内溝」
という語は、必ずしもランド部に限られず、グルーブ部
であってもよい。

【００５０】実施の形態１の多層光ディスクは、情報記
録層１０３、１０９の基材となる第１の紫外線効果樹脂
層１０２とポリカーボネイト製基材１１４の案内溝幅を
調整することにより、形成される第１の情報記録層１０
３内の記録膜１０５、および、第２の情報記録層１０９
内の記録膜１１１の各々の案内溝（ランド部）は、所望
の幅に略同一に形成されている。いずれの層において
も、案内溝のピッチは略同一である。

【００５１】なお、情報の記録再生に関しては、良好な
再生信号品質、特にジッター、または、ＣＮ（Carrier-
Noise）比が重要である。ジッターとは、離散的な長さ
で記録された記録マークにレーザ光を照射した際に、反
射光によって検出されるマークの長さと、正規の（実際
の）長さとの差を、ウィンドウと呼ばれる幅で正規化し
た値である。一方、ＣＮ比とは、記録マークを再生した
際の、再生信号周波数の振幅と、その周波数でのノイズ
の振幅との比を表した値である。

【００５２】多層光ディスクの第１の情報記録層および
第２の情報記録層のそれぞれを形成する各膜の厚みを表
１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】ここで、基材表面上での案内溝幅をそれぞ
れ０．１６μｍ、０．２６μｍ、０．４μｍ、案内溝の
ピッチを溝幅の２倍、溝の溝深さを１６ｎｍで作成した
多層光ディスクを考える。この多層光ディスクに、波長
４０５ｎｍ、開口数０．８５の光ヘッドを用いて、情報
記録層上で０．１８５μｍの長さとなる単一周波数の信
号を各情報記録層に記録し、再生したときのジッターを
表２に、そして、ＣＮ比を表３に示す。なお、ここでい
う溝の幅は、溝の半値の幅である。

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】基材上に膜を形成すると、膜厚の影響によ
り、成膜が進むにつれ、形成された膜上の溝幅が狭くな
る。図７は、形成した膜の膜厚と、案内溝の幅の減少量
との関係を示す図である。表１に示した膜厚では、表４
に示す量だけ、各情報記録層内の記録膜表面では、案内
溝の幅が狭くなる。

【００５８】

【表４】

【００５９】案内溝のピッチを同じに保ち、基材表面上
の案内溝の幅を、表４に示した幅の減少量分だけ広く作
成し、同様にジッターとＣＮ比を測定した結果を、表５
および表６に示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】

【表６】

【００６２】表５および表６によれば、基材表面上の案
内溝の幅に補正を加えることで、ジッターおよびＣＮ比
といった再生信号品質の向上が見られ、両情報記録層間
でほぼ同一のジッターおよびＣＮ比が得られた。ただ
し、溝幅０．４μｍでは、その向上が見られず、０．２
６μｍの溝幅で、約３０ｎｍの補正を行った第２の情報
記録層においては、その効果が認められる。したがっ
て、本発明の多層光ディスクは約０．３μｍ以下の溝幅
に対して有効であることが理解される。なお、各情報記
録層の構造によっては、上記のように基材表面上の案内
溝の幅と、記録膜表面上の案内溝の幅との差分を補正す
るだけでなく、案内溝の幅自体を信号記録層ごとに調整
することにより、より優れた再生信号特性が得られる場
合もある。

【００６３】例えば、図１に示す多層光ディスクの場
合、第２の情報記録層１０９には、第１の情報記録層１
０３を通してレーザ光が照射され、情報を記録し、また
は再生する。そのため、第２の情報記録層からの再生信
号の特性が劣化する可能性がある。これは、２層ディス
クに限らず、より層数が増えた場合も同様であり、レー
ザ光を照射する側から見て、奥の層ほど再生信号特性は
劣化していく可能性がある。一方、案内溝幅が広くなる
ほど、ジッタおよびＣＮ比などの再生信号品質は向上す
る傾向がある。そこで、複数の情報記録層を有する多層
光ディスクにおいては、記録膜表面での案内溝幅を層内
では略同一としつつ、奥の層ほど案内溝幅をやや広く形
成してもよい。または、奥の層ほど案内溝幅を徐々に広
げながら形成してもよい。これにより、より優れた再生
信号品質を得ることができる。なお、基材表面上の案内
溝の幅と、記録膜表面上の案内溝の幅との差分の補正量
は、より優れた再生信号特性が得られるよう、適宜調整
することができる。

【００６４】次に、図３を参照して、実施の形態１にお
ける多層光ディスクの作製手順を説明する。まず、第１
のガラス基板３０１および第２のガラス基板３０２が提
供される。第１のガラス基板３０１および第２のガラス
基板３０２を洗浄した後、感光材料であるフォトレジス
トを塗布して、第１の原盤３０３および第２の原盤３０
４とする。そして、それぞれの原盤に対して、露光記録
装置（Laser Beam Recorder：ＬＢＲ）と呼ばれるレー
ザ光による露光装置を用いて、案内溝を含む所望のパタ
ーンに応じて変調されたレーザ光を集光露光して潜像を
形成し、現像して、所望のパターン（グルーブ・ランド
のような案内溝）を持つ第１のマスター原盤３０５と第
２のマスター原盤３０６を作製する。作製できる溝幅
は、露光記録装置の光源であるレーザの波長、フォトレ
ジスト原盤上にレーザ光を集光するための対物レンズの
開口数（ＮＡ）、フォトレジストの感光特性等によって
決定される。続いて、それぞれのマスター原盤に、スパ
ッタ法によりＮｉ薄膜を形成し、それを電極として厚み
約３００μｍまでＮｉ電鋳を行い、剥離する。剥離後、
フォトレジスト除去および裏面の研磨を行い、内径と外
径を打ち抜いて所望のパターンが転写された金型とし
て、第１のスタンパー３０７と第２のスタンパー３０８
が完成する。

【００６５】次に、第１のスタンパー３０７を用いて、
第１の複製工程により、情報記録層が形成された第１の
基材３０９を作製する。図４は、第１の複製工程を示す
図である。まず、第１のスタンパー３０７に基づいて、
ポリカーボネイト製の基材マスター４０１を射出成形に
より作製する。そして、基材マスター４０１にＡｌ膜を
スパッタ法により形成する。一方、厚み約０．１ｍｍの
ポリカーボネイト製シートの内外周を所望の内外径に切
り抜いて円形のシート４０２を作成する。そして、シー
ト４０２上に紫外線硬化樹脂を同心円にドーナツ状に吐
出し、基材マスター４０１のＡｌ膜形成面をシート基材
に対向させて重ね、回転させて余分な紫外線硬化樹脂を
振り切る。この段階で、厚みは約１０μｍとされる。そ
の後、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、紫
外線硬化樹脂とＡｌ膜の界面から剥離することにより、
第１のスタンパー３０７のパターンを転写したシート基
材４０３を作製できる。

【００６６】続いて、シート基材４０３のパターン転写
面には、スパッタ法により、順に、ＺｎＳを主成分とす
る第１の誘電体膜４０４、ＧｅＴｅＳｂを主成分とする
相変化記録材料からなる記録膜４０５、ＺｎＳを主成分
とする第２の誘電体膜４０６、および、Ａｇ合金からな
る半透明の金属反射膜４０７が積層される。これらの層
が情報記録層を形成する。スパッタ法により形成された
記録膜４０５は、成膜された状態ではアモルファスであ
る。レーザ光等の光を集光して照射（露光）することに
より、結晶化させ初期化できる。以上のようにして、情
報記録層が形成された第１の基材３０９（図３）を作製
できる。

【００６７】次に、第２のスタンパー３０８（図３）を
用いて、第２の複製工程により、情報記録層が形成され
た第２の基材３１０（図３）を作製する。図５は、第２
の複製工程を示す図である。第２のスタンパー３０８
（図３）に基づいて、射出成形により第２のスタンパー
のパターンを転写した厚み約１．１ｍｍのポリカーボネ
イト製基材５０１を作製する。パターン転写面に、Ａｌ
合金からなる金属反射膜５０５、ＺｎＳを主成分とする
第２の誘電体膜５０４、ＧｅＴｅＳｂを主成分とする相
変化記録材料からなる記録膜５０３、ＺｎＳを主成分と
する第１の誘電体膜５０２を、順にスパッタ法により積
層させ、情報記録層を形成する。第１の基材同様に、光
を集光して照射（露光）することにより、結晶化させ初
期化できる。以上のようにして、情報記録層が形成され
た第２の基材３１０が作製できる。

【００６８】次に第１の基材３０９の情報記録層が形成
された面に、紫外線硬化樹脂を同心円状に吐出し、第２
の基材３１０の情報記録層が形成された面が第１の基材
と対向するように重ね、回転させて余分な紫外線硬化樹
脂を振り切り、厚みを２０〜４０μｍ程度にした後、紫
外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることにより
２つの情報記録層を持つ多層光ディスク３１１を作製す
る。

【００６９】基材表面上の案内溝の幅を情報記録層毎に
変化させるには、各マスター原盤を作成する際の露光強
度を調整すればよい。フォトレジストとしてポジ型のレ
ジストを使用した場合、露光された部分が現像によって
除去される。そこで、案内溝の幅を広くする場合はフォ
トレジストに露光するレーザー光の強度を大きくすれば
よい。所望の溝幅を持つマスター原盤を作成し、所望の
案内溝幅を転写することにより、読み取り用のレーザが
照射される側から見て奥の層ほど、案内溝の幅が広い多
層光ディスクを作製できる。

【００７０】（実施の形態２）図６は、実施の形態２に
おける多層光ディスクの半径方向の断面構造を示す概略
図である。実施の形態２の多層光ディスクは、実施の形
態１における多層光ディスクと同様、厚み約０．１ｍｍ
のポリカーボネイト製シート６０１と、案内溝の形状を
転写した厚み約１０μｍの第１の紫外線硬化性樹脂層６
０２と、半透明の第１の情報記録層６０３と、第１の情
報記録層６０３と第２の情報記録層６０９を隔てる第２
の紫外線硬化樹脂層６０８と、第２の情報記録層６０９
と、案内溝の形状を転写したポリカーボネイト製基材６
１４を積み重ねた２層の情報記録層を積層して形成され
ている。

【００７１】第１の情報記録層６０３は、ＧｅＴｅＳｂ
を主成分とする相変化記録材料からなる記録膜６０５
と、ＺｎＳを主成分とする誘電体膜６０４、６０６と、
Ａｇを主成分とする金属合金の半透明反射膜６０７とが
積層されて構成されている。記録膜６０５は、誘電体膜
６０４、６０６に挟まれて形成されている。第１の情報
記録層６０３を通して、第２の情報記録層６０９にデー
タを記録し、第２の情報記録層６０９からデータを再生
するため、第１の情報記録層６０３の透過率は、約５０
％に設定している。

【００７２】第２の情報記録層６０９は、ＧｅＴｅＳｂ
を主成分とする相変化記録材料からなる記録膜６１１
と、ＺｎＳを主成分とする誘電体膜６１０、６１２と、
Ａｌ合金の反射膜６１３とが積層されて構成されてい
る。記録膜６１１は、誘電体膜６１０、６１２に挟まれ
て形成されている。

【００７３】第１の情報記録層６０３は、案内溝を転写
された第１の紫外線硬化樹脂層６０２を基材として形成
される。また、第２の情報記録層６０９は、案内溝を転
写されたポリカーボネイト製基材６１４を基材として形
成される。

【００７４】情報の記録は、ポリカーボネイト製シート
６０１側からレーザ光を照射して、各記録膜の案内溝部
にマークを形成することにより行う。情報の再生は、ポ
リカーボネイト製シート６０１側からレーザ光を照射し
て、各記録膜の案内溝部に形成されたマークからの反射
光を読み取ることにより行う。

【００７５】基材に膜を形成する場合、実施の形態１で
説明した案内溝の幅に加えて、溝の深さも変化する。図
８は、形成した膜の膜厚と、案内溝の溝深さの増加量と
の関係を示す図である。成膜する膜厚が増えるに伴い、
成膜された膜表面での案内溝の深さが増加することが理
解される。また、案内溝の深さに対し、情報記録層から
の反射光は、深さが深くなるにつれて減少する。図９
は、検出される反射光量に比例した振幅と、光路長に換
算した案内溝の溝の深さの関係を表す図である。ここで
は、光ヘッドから出射されるレーザ光の波長はλであ
る。図９によれば、情報記録層からの反射光が、案内溝
の増加に伴い減少し、光路長にしてλ／４で最小となる
ことが理解される。

【００７６】表１の構成を有する多層ディスクでは、各
情報記録層は、表７に示すように案内溝の溝幅が異なっ
ている。

【００７７】

【表７】

【００７８】表２および表３に示す構成を有する多層光
ディスクに対し、表７の補正量を加味して、多層光ディ
スクを作製する。そして、波長４０５ｎｍ、開口数０．
８５の光ヘッドを用いて、同様にジッターとＣＮ比を測
定した結果を、それぞれジッターを表８およびＣＮ比を
表９に示す。

【００７９】

【表８】

【００８０】

【表９】

【００８１】表８および表９によれば、基材表面上での
案内溝の深さに補正を加えることで、ジッターおよびＣ
Ｎ比といった再生信号品質の向上が見られ、両情報記録
層間でほぼ同一のジッターおよびＣＮ比が得られた。た
だし、溝幅０．４μｍでは、その向上が見られないた
め、本発明の多層光ディスクは約０．３μｍ以下の溝幅
に対して有効であることが理解される。

【００８２】なお、各情報記録層の構造によっては、上
記のように基材表面上と記録膜表面上の案内溝の深さの
差分の補正量を調整することで、より優れた再生信号特
性が得られる場合がある。このような場合には、各信号
記録層の補正量を適宜調整すればよい。

【００８３】次に、本発明の実施の形態２における多層
光ディスクの作成方法を説明する。本発明の実施の形態
２における多層光ディスクの作成方法は、実施の形態１
で説明した多層光ディスクの作製方法と略同様である。
よって、相違点のみを説明する。図８に示すように、膜
の形成により溝の深さは変化する。そこで、フォトレジ
ストを塗布した第１原盤および第２原盤を用意する際、
溝の深さの変化量を考慮して各フォトレジストの膜厚を
変えることにより、所望の溝の深さを持つ各マスター原
盤が作成できる。これを用いることにより実施の形態２
における多層光ディスクを作成することができる。

【００８４】なお、実施の形態２における多層光ディス
クの作製方法では、２枚の原盤のフォトレジストを塗布
する厚さを変えることで案内溝の深さを変えた。しか
し、両原盤共にフォトレジストを所望の深さよりも厚く
塗布し、レーザー光を集光露光する際の強度を調整する
ことによっても案内溝の深さを変えたマスター原盤を作
成することもできる。また、基材表面上の案内溝の幅お
よび深さは、一方のみを変更しても効果が得られる。し
かし、案内溝の幅および深さの両方を調整して変更する
ことにより、さらに優れた特性を得ることもできる。

【００８５】また実施の形態１および２では、個別の基
材を用意して、それぞれに情報記録層を形成した後、貼
り合せる多層光ディスクの構造、および、作製方法を説
明した。しかし、案内溝を形成された基材、または、そ
れに代わる膜を用い、その形状に沿って情報記録層を形
成して、多層光ディスクを作製してもよい。この場合に
も、これまで説明したと同様の効果が得られる。

【００８６】さらに、実施の形態１および２では、２層
の情報記録層を有する多層光ディスクについて述べた
が、本発明は、ディスクの一方の面からデータを記録再
生できる、３以上の情報記録層を有する多層光ディスク
にも適用できる。

【００８７】（実施の形態３）実施の形態３では、現在
開発されている波長２３０ｎｍ以上のレーザを光源とす
る露光記録装置を使用して基板を作製し、従来の射出成
形による基板作製方法により、２０ＧＢ以上の高密度で
情報を記録できる光ディスクを説明する。基板の凹部を
信号記録用の案内溝として使用することで、基板の凸部
の成形での転写性によるノイズ悪化の影響を受けにくく
した。

【００８８】記録再生を行うためのレーザ光を照射する
側から見た最終的な案内溝の溝幅は、射出成形された基
板上の凹凸形状の上に積層された記録膜層を含む情報記
録層（薄膜層）によって形成される。４．７ＧＢのＤＶ
Ｄ−ＲＡＭの場合、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｂ（アン
チモン）、Ｔｅ（テルル）からなる相変化記録膜、Ｚｎ
Ｓ、ＳｉＯ２からなる誘電体膜等を成膜して得られる最
終的な溝幅は、基板に形成された案内溝のエッジ部に積
層される記録膜層までの膜厚によって決定される。

【００８９】溝エッジ部に積層される記録膜層までの膜
厚は、溝エッジの角度の影響を大きく受ける。エッジ角
度が大きいほど、記録膜層は溝エッジ部に積層され難く
なり、基板に形成された溝幅に対して、記録膜層によっ
て得られる最終的な溝幅はほとんど差がなくなる。

【００９０】図１０は、溝エッジに積層される記録膜層
の溝エッジ角度による影響を表す模式図である。（ａ）
は大きい溝エッジ角度１００１を示し、（ｂ）は大きい
溝エッジ角度１００４を示す。（ａ）に示すように、溝
エッジ角度１００１が大きい場合、基板上の溝幅１００
２と、記録膜層の溝幅１００３はほぼ一致している。一
方、（ｂ）に示すように、溝エッジ角度１００４が小さ
い場合には、基板での溝幅１００５と、記録膜層の溝幅
１００６との差は、比較的大きくなる。（ａ）の例であ
る４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭの場合、溝エッジ角度は
７０度から８０度程度ある。よって、基板上から記録膜
層までの膜厚が約５０ｎｍとなる相変化記録膜が積層さ
れた場合、基板上に形成された溝幅に対して、記録膜層
を成膜した後の最終的な溝幅はほとんど変化しない。つ
まり４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、最終的に
記録再生特性等によって決定される所望の溝幅に対し
て、基板上の溝幅はほぼ同程度の幅で作製しなければな
らない。

【００９１】４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、
ディスクのトラックピッチが０．６１５μｍと広く、現
在開発されている一般的な露光記録装置、およびマスタ
リングプロセスを使用して十分安定して基板作製が可能
である。また、ＤＶＤ−ＲＡＭでは厚みが約０．６ｍｍ
の樹脂基板を射出成形によって形成し、２枚の樹脂基板
を貼り合わせる構成となっているが、厚みが０．６ｍｍ
で、トラックピッチが０．６１５μｍ程度（案内溝幅で
０．６１５μｍ程度）の基板作製プロセスでは、全面に
わたって十分な樹脂転写が可能である。

【００９２】一方、ＢＳデジタル放送が２時間以上記録
でき、かつ、ＣＤあるいはＤＶＤとの互換を考慮した直
径１２０ｍｍの光ディスクで２０ＧＢ以上の容量を実現
するためには、例えば０．３６μｍ以下のトラックピッ
チが必要である。従来のＤＶＤ−ＲＡＭと同様にランド
グルーブ記録方式であって、例えばトラックピッチが
０．３６μｍの場合、案内溝幅としてはトラックピッチ
とほぼ同程度の約０．３６μｍ近傍の溝幅が必要とな
る。この案内溝幅は現在開発されている露光記録装置
（光源の波長は２３０ｎｍ以上）を用いて作製すること
は可能である。しかし、再生時にランドとグルーブでト
ラッキングの極性が異なるため、再生時にトラッキング
の極性を切り替える必要があった。また、ランドとグル
ーブで記録再生特性が異なる場合があった。

【００９３】また、ランドグルーブ記録方式と異なり、
グルーブあるいはランドにのみ信号を記録するグルーブ
記録方式あるいはランド記録方式も考えられる。この場
合、ランドグルーブ記録方式のようにトラッキングの極
性が異なる、あるいはランドとグルーブの記録再生特性
が異なるといった問題は解消されるが、トラックピッチ
の約半分程度の溝幅を作製しなければならない。記録容
量２０ＧＢ以上の光ディスクの作製に必要となるトラッ
クピッチを０．３６μｍ以下としたとき、トラックピッ
チの約半分となる溝幅を現在開発されている露光記録装
置で露光記録することは、非常に困難となる。

【００９４】また、従来の射出成形により光ディスク基
板を作製する場合、トラックピッチが０．３６μｍ以下
となると、樹脂基板の厚みがＤＶＤ−ＲＡＭと同じ０．
６ｍｍであったとしても、樹脂を充填する側となる基板
上の凸部を十分転写させることは非常に困難となる。

【００９５】また、記録容量２０ＧＢ以上の光ディスク
を実現するためには、記録再生に使用するレーザ光のス
ポット径も小さくする必要がある。すなわち、現在使用
されている６５０ｎｍ近傍のレーザ波長に対して、４０
０ｎｍ近傍のレーザ光を使用する。そして、記録再生に
使用される対物レンズの開口数を現状の０．６程度か
ら、０．８５程度まで高める提案がなされている。しか
し、記録再生光学系の短波長化、または、対物レンズの
高開口数化は、光ディスク基板のチルトに対するマージ
ンを非常に狭くしてしまう。この問題を解消するために
は、光ディスク基板の厚みを薄くする必要があるが、基
板厚みが０．３ｍｍ以下になると、凹凸形状のパターン
に関わらず、従来の成形による基板作製が非常に困難に
なる。

【００９６】以下では、記録容量２０ＧＢ以上の光ディ
スクを実現するために、どの程度のトラックピッチ、お
よび記録再生系が必要となるか求め、その後、ディスク
の作製工程を説明する。まず、基準となる記録容量４．
７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭでは、記録再生光学系のレーザ
波長は約６５０ｎｍであり、光ディスクの記録膜層にレ
ーザ光を集光するために、約０．６の開口数の対物レン
ズが使用される。また、トラックピッチは０．６１５μ
ｍである。

【００９７】記録容量２０ＧＢ以上の光ディスクを実現
するために、記録再生光学系のレーザ光源として波長４
００ｎｍ近傍のレーザを使用する提案がなされている。
光源として青色半導体レーザまたはＳＨＧ素子を使用し
た青色レーザ光源（レーザの波長：３９０ｎｍ〜４５０
ｎｍ）を使用する場合、ＤＶＤ−ＲＡＭのレーザ光源の
波長をλ、記録再生ヘッドの対物レンズの開口数ｎａと
すると、記録再生ヘッドの対物レンズの開口数ＮＡ（Nu
merical Aperture）は、ＮＡ＝√（（２０×３９０２／
（４．７×（λ／ｎａ）２））となる。よって、対物レ
ンズの開口数ＮＡは０．７以上が必要となる。

【００９８】また、信号記録用案内溝のトラックピッチ
をＴＰとし、ＤＶＤ−ＲＡＭのトラックピッチをｔｐと
すると、ＴＰ＝ｔｐ×（４５０／λ）×（ｎａ／ＮＡ）
と表すことができる。ＤＶＤ−ＲＡＭのトラックピッチ
が０．６１５μｍであることを考慮すると、記録容量２
０ＧＢ以上の光ディスクのトラックピッチは、０．３６
μｍ以下が必要となる。

【００９９】以下、実施の形態３の光ディスクを説明す
る。図１１は、実施の形態３における光ディスクの半径
方向の断面構造を示す概略図である。実施の形態３にお
ける光ディスクは、基板１１０１と、反射膜層１１０２
と、誘電体層１１０３と、記録膜層１１０４と、誘電体
層１１０５と、透明層１１０６とを順に積層して形成さ
れている。実施の形態３の光ディスクには、レーザ光が
照射される側から見て凹部の記録膜層１１０４に情報が
記録される。レーザ光は反射膜層１１０２において反射
して、記録再生光１１０９となり、記録再生光１１０９
を集光する対物レンズ１１０８により集光される。上述
した光ディスクの凹部は、ランドと呼ばれることが多
い。図１１から明らかなように、基板１１０１のランド
の幅１１１０よりも、記録膜層１１０４のランド１１０
７のランド幅１１１１の方が狭い。これは、基板１１０
１のランド上に、誘電体層１１０３と、記録膜層１１０
４とを積層したからである。よって、「ランド」とは、
基板１１０１から順に層を堆積したとき、幅が狭くなる
部分といえる。

【０１００】このような光ディスクは以下のように作製
される。まず、露光記録装置（Laser Beam Recorder：
ＬＢＲ）を使用して、ガラス板上にフォトレジストを塗
布したフォトレジスト原盤を所望のパターンで露光し、
現像する。この結果、ガラス板上には、信号記録用案内
溝となる凹凸形状が形成される。次に、凹凸形状が形成
されたフォトレジスト原盤上にニッケル薄膜をスパッタ
リングし、ニッケル薄膜を電極としてニッケルメッキを
行う。メッキ終了後、フォトレジスト原盤からメッキさ
れたニッケル板を剥離することで、フォトレジスト原盤
上に形成された凹凸形状がニッケル板上に転写される。
このニッケル板を洗浄し、裏面研磨および内外径加工を
行うことによって、スタンパと呼ばれる光ディスク基板
の金型が作製される。このスタンパを使用して、樹脂を
射出成形し、光ディスク基板が作製される。この方法に
より、信号記録用案内溝となる凹凸形状が片面に形成さ
れた基板１１０１が完成する。ここでは基板の厚みは約
１．１ｍｍとし、ポリカーボネート樹脂を使用した射出
成形方法を用いて基板１１０１を作製した。

【０１０１】この基板１１０１上に、記録膜層を含む薄
膜層が形成される。具体的には、アルミニウム（Ａｌ）
合金からなる約３０ｎｍの反射膜層、ＳｉＯ２からなる
約２０ｎｍの誘電体層、およびゲルマニウム（Ｇｅ）、
アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）から構成される約
１５ｎｍの相変化記録膜、さらにＳｉＯ２からなる約５
０ｎｍ程度の誘電体層を、順にスパッタリングする。積
層された薄膜層上に約０．１ｍｍの透明層をコーティン
グし、光ディスクが得られる。ここでは、薄膜層上に透
明層をコーティングすることで光ディスクを作製した
が、厚み０．１ｍｍの樹脂シートを接着層を介して基板
と貼り合わせてもよい。

【０１０２】実施の形態３では、露光記録装置の光源と
して波長約２５０ｎｍのレーザを使用し、トラックピッ
チ０．３２μｍの信号記録用の案内溝を露光記録した。
このとき、基板から記録膜層までの薄膜層の厚みは約
０．０５μｍである。基板上に形成された、レーザが照
射される側から見て凹形状となるランドの幅１１１０
は、トラックピッチ０．３２μｍに対して、凹凸形状の
エッジの半値で約６０％となるように露光記録した。こ
のランド幅は、露光記録装置の光源の波長と対物レンズ
の開口数（ＮＡ）、および感光するフォトレジストの特
性等によって決定される。露光記録するレーザ光強度を
大きくするほど、形成される溝幅は広くなっていく。

【０１０３】留意すべきは、溝エッジ角度１１１２を、
エッジの傾斜の最も大きいところで比較的小さい約６５
度となるようにしたことである。溝エッジ角度１１１２
は、無機系の現像液で現像する等、現像条件の変更や、
露光記録装置で露光記録するときのレーザ光の絞りの変
更により調整できる。基板１１０１から順に層を堆積す
ると、凹凸形状のエッジに積層された薄膜層の厚み分だ
け、凹部の溝幅（特に、記録膜層１１０４のランド幅１
１１１）は狭くなるが、溝エッジ角度１１１２を比較的
小さくすることにより、狭くなる程度を小さく抑えるこ
とができる。実際、トラックピッチ０．３２μｍに対し
て、記録膜層のランド幅１１１１はその約４６％であ
る。よって、記録膜層の溝幅１１１１には記録再生が十
分可能な余裕ができる。同時に、成膜後の記録膜層の凹
部の溝幅１１１１に対して、基板の凹部の案内溝幅１１
１０を広く作製できるので、原盤の作製が容易になる。

【０１０４】上述のようにして作製された光ディスクの
記録再生評価を行った結果、トラッキングサーボも安定
しており、記録再生用光ディスクとして十分な記録特性
が確認できた。このとき使用した記録再生ヘッドの対物
レンズの開口数は０．８５、レーザの波長は４０５ｎｍ
である。信号記録用の案内溝として、レーザが照射され
る側から見て凹形状となるランド１１０７を使用した。

【０１０５】実施の形態３の光ディスクでは、基板１１
０１の凹部１１０７を信号記録用案内溝として使用し、
また溝エッジ角度１１１２を小さくすることによって、
基板１１０１の凹部の案内溝幅１１１０を、成膜後の記
録膜層１１０４での凹部の溝幅に対して広く作製でき
る。これにより、記録再生に十分な記録膜層１１０４の
凹部の幅１１１１をとることができるので、片面１層で
２０ＧＢ以上の記録容量を持つ光ディスクが実現でき
る。なお、基板１１０１から記録膜層１１０４までの厚
みが０．０５μｍより薄いと、基板の溝幅１１１０に対
して、成膜後の溝幅を狭くする効果が小さい。また、基
板１１０１から記録膜層１１０４までの厚みが０．０５
μｍ以上の場合は、基板の溝幅１１１０に対して、成膜
後の溝幅を狭くする効果が大きくなることも確認した。

【０１０６】実施の形態３では、作製した基板のランド
幅１１１０は、トラックピッチ０．３２μｍに対して約
６０％であった。一方、現在知られている露光記録装置
を利用して安定して記録できるグルーブ幅は、０．１８
μｍ程度である。これは記録容量２０ＧＢ以上の光ディ
スクが実現するために最低限必要なトラックピッチ０．
３６μｍの約５０％に相当する。つまり、現在開発され
ている露光記録装置では、トラックピッチ０．３６μｍ
の５０％以下となる溝幅は安定した記録は不可能であ
る。

【０１０７】以下、基板での案内溝幅１１１０とトラッ
クピッチとの関係が、記録再生特性に与える影響を説明
する。この記録再生評価は、開口数０．８５の対物レン
ズと、波長４０５ｎｍのレーザより構成される記録再生
ヘッドを使用し、記録再生線速は５ｍ／ｓ、１０ＭＨｚ
の単一周波数で記録を行った結果である。

【０１０８】基板上の案内溝幅１１１０を、トラックピ
ッチ０．３２μｍの８０％以上とすると、トラッキング
エラー信号の振幅が小さくなった。その結果、トラッキ
ングが不安定となる傾向が見られ、再生評価ができなか
った。

【０１０９】基板上の案内溝幅１１１０がトラックピッ
チの約８０％のとき、溝エッジ角度１１１２と、記録膜
１１０４を成膜した後の記録膜層の溝幅１１１１の関係
を測定した。図１４は、溝エッジ角度と記録膜層の溝幅
との関係を示す。溝幅の測定は、溝エッジの半値幅であ
る。「半値幅」とは、溝を形成する２つのエッジのそれ
ぞれの中点間の幅である。エッジ角度を小さくするにつ
れ、記録膜層の溝幅が狭くなっていることが確認でき
た。

【０１１０】基板上の案内溝幅１１１０がトラックピッ
チの約８０％のとき、溝エッジ角度が大きく、つまり溝
幅が広くなるにつれ、隣接トラックに記録したマークを
消去するクロスイレーズ（ＣＥ）が大きくなった。溝エ
ッジ角度が約７５度のとき、成膜後の溝幅１１１１はト
ラックピッチ（０．３２μｍ）の約７０％となってお
り、このときクロスイレーズＣＥは問題ないレベルであ
った。しかし、溝エッジ角度が７５度を超えると、クロ
スイレーズＣＥが特に大きくなった。この原因は、信号
記録時に、反射膜層１１０２から隣接トラックに熱の回
り込みが生じ、隣接トラックに記録したマークに影響を
及ぼしたからと考えられる。

【０１１１】溝エッジ角度１１１２が約７５度のとき、
信号再生時において、隣接トラックに記録したマークを
再生してしまうクロストーク（ＣＴ）も問題ないレベル
であった。しかし、溝エッジ角を大きくするとクロスト
ークＣＴが大きくなることが確認された。この原因は、
溝幅が広くなることにより、記録マークが広くなり、隣
接トラックに記録したマークエッジが、記録再生スポッ
ト内の光強度が強い部分にかかったためと考えられる。

【０１１２】溝エッジ角度が３０度以下となったとき、
案内溝から発生する溝ノイズが急激に高くなった。この
原因は、フォトレジスト表面形状を転写して形成されて
いる案内溝のエッジ部分の面積が、レーザが照射される
側から見て大きくなり、その乱反射の影響が現れたと考
えられる。

【０１１３】基板の凸部であるグルーブに記録再生を行
ったところ、案内溝から発生する溝ノイズが高く、ラン
ドに対してＣＮ比が約１０ｄＢ小さかった。ノイズが高
い原因として、次のことが考えられる。すなわち、基板
の凹部（ランド）の幅が広くなるにつれ、成形するとき
に樹脂を充填しなければならない凸部（グルーブ）の幅
が狭くなり、成形時の転写が困難となる。これによる樹
脂表面の粗さから溝ノイズが悪化している可能性があ
る。また、グルーブは、フォトレジスト原盤を露光記録
する際、フォトレジスト面によって構成され、フォトレ
ジスト表面の粗さによる可能性も考えられる。

【０１１４】（実施の形態４）実施の形態３では、記録
膜層が１層で２０ＧＢ以上の記録容量を持つ光ディスク
を説明した。実施の形態４では、記録膜層を２層にした
光ディスクを説明する。

【０１１５】図１２は、実施の形態４における光ディス
クの半径方向の断面構造を示す概略図である。実施の形
態４における光ディスクは、第１基板１２０１と、誘電
体層１２０３と、第１記録膜層１２０４と、誘電体層１
２０５とを順に積層して形成されている。光ディスク
は、さらに、接着層１２０６と、誘電体層１２０７と、
第２記録膜層１２０８と、誘電体層１２０９と、反射膜
層１２０２と、第２基板１２１０とをさらに順に積層し
て形成されている。実施の形態４の光ディスクには、レ
ーザ光が照射される側から見て凹部の第１記録膜層１２
０４、および、第２記録膜層１２０８に情報が記録され
る。レーザ光は反射膜層１２０２において反射して、記
録再生光１２１４となり、記録再生光１２１４を集光す
る対物レンズ１２１３より集光される。レーザ光が照射
される側から見て凹形状であるランド１２１１は、第２
基板１２１０上に形成されている。一方、レーザ光が照
射される側から見て凸形状であるグルーブ１２１２は、
第１基板１２０１上に形成されている。

【０１１６】このような光ディスクは以下のように作製
される。実施の形態３と同様、露光記録装置によって露
光記録したフォトレジスト原盤から、信号記録用の案内
溝が形成されたニッケルスタンパが作製される。そし
て、そのスタンパを使用してポリカーボネート樹脂を射
出成形し、片側に信号記録用案内溝が凹凸形状として形
成された第２基板１２１０が作製される。

【０１１７】また、ほぼ同様の信号パターンが形成され
たニッケルスタンパを使用して、第１基板１２０１を作
製する。そして厚みが約０．１ｍｍのシート上に紫外線
硬化樹脂を塗布し、紫外線硬化樹脂に押しつけ、紫外線
を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。その後、スタ
ンパを剥離することでスタンパ上の凹凸形状が転写され
た、厚みが約０．１ｍｍの第１基板１２０１が作製され
る。

【０１１８】第２基板１２１０の凹凸形状が転写してい
る面に、Ａｌ合金からなる約３０ｎｍの反射膜層、Ｓｉ
Ｏ２からなる約２０ｎｍの誘電体層、およびＧｅ、Ｓ
ｂ、Ｔｅから構成される約１５ｎｍの相変化記録膜層、
さらに、ＳｉＯ２からなる約５０ｎｍの誘電体層を、順
にスパッタリングしていく。また、第１基板の凹凸形状
が転写している面に、第２基板上に積層した薄膜層を逆
順にスパッタリングしていく。すなわち、第１基板の凹
凸形状が転写している面に、ＳｉＯ２からなる約５０ｎ
ｍの誘電体層、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる約６ｎｍの相
変化記録膜層、さらにＳｉＯ２からなる約５０ｎｍの誘
電体層を、スパッタリングする。ただし、第１基板上に
形成される薄膜層は、第１記録膜層１２０４への情報の
記録再生のため、レーザ光を透過させる必要があるの
で、反射膜層は形成されない。

【０１１９】その後、各基板の記録膜層側が対向するよ
うに接着層を介して、第１基板と第２基板を貼り合わせ
ることにより、実施の形態４における光ディスクが作製
される。なお、レーザが照射される側から見て、第２基
板１２１０が凹形状であれば、それに対向する第１基板
１２０１は凸形状であり、第２基板１２１０が凸形状で
あれば、それに対向する第１基板１２０１も凹形状にな
るよう、互い違いに接着される。

【０１２０】実施の形態４では、露光記録装置の光源と
して波長約２５０ｎｍのレーザを使用し、トラックピッ
チ０．３２μｍの信号記録用の案内溝を露光記録した。
また、第１基板１２０１上に積層された薄膜層、および
第２基板１２１０上に積層された薄膜層のうち、第１基
板１２０１から第１記録膜層１２０４までの厚みは前記
の通り、約０．０５μｍとし、第２基板１２１０から第
２記録膜層１２０８までの厚みも前記の通り、約０．０
５μｍとなる薄膜層を積層した。

【０１２１】第２基板上に形成された凹部、つまりレー
ザが照射される側から見て凹形状となるランドの幅１２
１１が、トラックピッチ０．３２μｍに対して、凹凸形
状のエッジの半値で約６０％となるように露光記録し
た。また、実施の形態３と同様、溝エッジ角度１２１５
は、エッジの傾斜の最も大きいところで、約６５度とな
るようにした。第１基板１２０１の凹凸形状上に第１記
録膜層１２０４が積層された後の記録膜層のランド幅
は、凹凸形状のエッジに積層された薄膜層の厚み分ラン
ド幅が狭くなっており、トラックピッチ０．３２μｍに
対して、その約４６％である。 また、第１基板１２０
１に形成された凸部、つまりレーザが照射される側から
見て凸形状となるグルーブの幅は、トラックピッチ０．
３２μｍに対して、凹凸形状のエッジの半値で約６０％
となるように露光記録した。また、溝エッジ角度は、第
１基板側の溝エッジ角度と同様に、エッジの傾斜の最も
大きいところで、約６５度となるようにした。第２基板
１２１０の凹凸形状上に記録膜層１２０８が積層された
後の記録膜層のグルーブ幅は、トラックピッチ０．３２
μｍに対して、その約４６％程度である。

【０１２２】実施の形態４では、作製した第１基板１２
０１、および第２基板１２１０の溝幅はトラックピッチ
０．３２μｍに対して約６０％であった。よって、実施
の形態３で詳述したように、現在開発されている露光記
録装置で、トラックピッチ０．３６μｍの５０％以下と
なる溝幅は安定した記録は不可能であるが、実施の形態
４の光ディスクの作製には利用できる。

【０１２３】以下、第１基板１２０１での案内溝幅、お
よび、第２基板１２１０での案内溝幅と、トラックピッ
チとの関係が、記録再生特性に与える影響を説明する。
まず、第１基板、第２基板ともに、溝幅がトラックピッ
チに対して８０％以上となると、トラッキングエラー信
号の振幅が小さくなった。その結果、トラッキングが不
安定となる傾向が見られ、再生評価ができなかった。よ
って、案内溝幅がトラックピッチの５０度から８０度ま
での範囲であれば、適切な記録再生特性が得られる。

【０１２４】積層された薄膜層のうち、第１基板１２０
１から第１記録膜層１２０４までの厚み、および第２基
板１２１０から第２記録膜層１２０８までの厚みを０．
０５μｍ以下とすると、溝エッジに積層される薄膜層の
厚み分、溝幅が狭くなる効果が小さい。また、第１基板
から第１記録膜層までの厚み、および第２基板から第２
記録膜層までの厚みが０．０５μｍ以上の場合、溝幅が
狭くなる効果が大きいことも確認した。

【０１２５】この光ディスクを、開口数０．８５の対物
レンズと、波長４０５ｎｍのレーザにより構成される記
録再生ヘッドを使用し、記録再生評価を行った。また記
録線速は５ｍ／ｓ、１０ＭＨｚの単一周波数で記録を行
った。信号記録用の案内溝としては、第１基板１２０１
側ではレーザが照射される側から見て凸形状となるラン
ドを使用する。第２基板１２１０側では、レーザが照射
される側から見て凹形状となるグルーブを使用する。各
層に対して、トラッキングサーボも安定しており、記録
再生用光ディスクとして十分な記録特性が得られた。

【０１２６】第１基板１２０１および第２基板１２１０
における溝エッジ角度を変化させたとき、実施の形態３
に示したのと同様の効果が得られ、エッジ角が７５度以
上となると、クロスイレーズおよびクロストークの影響
が大きくなり、また、エッジ角が３０度以下となるとノ
イズの悪化が見られた。よって、エッジ角が３０度から
７５度までの範囲であれば、適切な記録再生特性が得ら
れる。

【０１２７】また、第２基板の凸部であるグルーブに記
録再生を行ったところ、案内溝から発生する溝ノイズが
高く、ランドに対してＣＮ比が約１０ｄＢ小さかった。
ノイズが高い原因として、次のことが考えられる。第２
基板の凹部（ランド）の幅が広くなるにつれ、成形する
ときに樹脂を充填しなければならない凸部（グルーブ）
の幅が狭くなり、成形時の転写が困難となる。これによ
り、樹脂表面の粗さから溝ノイズが悪化している可能性
がある。また、グルーブは、フォトレジスト原盤を露光
記録する際、フォトレジスト面によって構成され、フォ
トレジスト表面の粗さによる可能性も考えられる。ま
た、第１基板の凸部、すなわち、レーザが照射される側
から見て凸形状となるランドに記録再生を行ったとこ
ろ、第１基板と同様に、第２基板のグルーブに対してＣ
Ｎ比が約１０ｄＢ程度小さいことが確認された。

【０１２８】（実施の形態５）実施の形態５では、実施
の形態４と同様、記録膜層を２層にした光ディスクを説
明する。

【０１２９】図１３は、実施の形態５における光ディス
クの半径方向の断面構造を示す概略図である。実施の形
態５における光ディスクは、透明層１３０１と、誘電体
層１３０３と、第１記録膜層１３０４と、誘電体層１３
０５とを順に積層して形成されている。光ディスクは、
さらに、中間層１３０６と、誘電体層１３０７と、第２
記録膜層１３０８と、誘電体層１３０９と、反射膜層１
３０２と、基板１３１０と、をさらに順に積層して形成
されている。実施の形態５の光ディスクには、レーザ光
が照射される側から見て凹部の第１記録膜層１３０４、
および、第２記録膜層１３０８に情報が記録される。レ
ーザ光は反射膜層１３０２において反射して、記録再生
光１３１４となり、記録再生光１３１４を集光する対物
レンズ１３１３より集光される。レーザ光が照射される
側から見て凹形状であるランド１３１１は、基板１３１
０上に形成されている。一方、レーザ光が照射される側
から見て凹形状であるランド１３１２は、中間層１３０
６上に形成されている。

【０１３０】このような光ディスクは以下のように作製
される。実施の形態３と同様、露光記録装置によって露
光記録したフォトレジスト原盤より、信号記録用の案内
溝が形成されたニッケルスタンパが作製される。そし
て、そのスタンパを使用してポリカーボネート樹脂を射
出成形し、片側に信号記録用案内溝が凹凸形状として形
成された基板１３１０が作製される。

【０１３１】基板１３１０の凹凸形状が転写している面
に、Ａｌ合金からなる約３０ｎｍの反射膜層、ＳｉＯ２
からなる約２０ｎｍの誘電体層、およびＧｅ、Ｓｂ、Ｔ
ｅから構成される約１５ｎｍの相変化記録膜層、さら
に、ＳｉＯ２からなる約５０ｎｍの誘電体層を、順にス
パッタリングしていく。その後、基板１３１０上に積層
された薄膜層の上に紫外線硬化樹脂を塗布し、第１基板
の金型となったスタンパとほぼ同様の信号パターンが形
成されたスタンパを紫外線硬化樹脂に押しつけ、紫外線
を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。その後、スタ
ンパを剥離することで、紫外線硬化樹脂の基板１３１０
側と反対側に信号記録用の凹凸形状が転写される。

【０１３２】この凹凸形状上にＳｉＯ２からなる約５０
ｎｍの誘電体層と、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる約１５ｎ
ｍの相変化記録膜層と、さらにＳｉＯ２からなる約５０
ｎｍの誘電体層を順にスパッタリングし、薄膜層を形成
する。この薄膜層上に厚みが約０．１ｍｍである透明層
を形成し、光ディスクが作製される。なお、レーザが照
射される側から見て、基板１３１０が凹形状であれば、
それに対向する透明層１３０１も凹形状であり、基板１
３１０が凸形状であれば、それに対向する透明層１３０
１も凸形状になるよう設けられる。

【０１３３】実施の形態５では、露光記録装置の光源と
して波長約２５０ｎｍのレーザを使用し、トラックピッ
チ０．３２μｍの信号記録用の案内溝を露光記録した。
また、基板１３１０上に積層された薄膜層、および透明
層１３０１上に積層された薄膜層のうち、透明層１３０
１からから第１記録膜層１３０４までの厚みは約０．０
５μｍ、基板１３１０から第２記録膜層１３０８までの
厚みは約０．０５μｍとなる薄膜層を積層した。

【０１３４】基板上に形成された凹部、つまりレーザが
照射される側から見て凹形状となるランドの幅１３１１
が、トラックピッチ０．３２μｍに対して、凹凸形状の
エッジの半値で約６０％となるように露光記録した。ま
た、実施の形態３および４と同様、溝エッジ角度は、エ
ッジの傾斜の最も大きいところで、約６５度となるよう
にした。基板１３１０の凹凸形状上に記録膜層１３０８
が積層された後の記録膜層のランド幅は、凹凸形状のエ
ッジに積層された薄膜層の厚み分ランド幅が狭くなって
おり、トラックピッチ０．３２μｍに対して、その約４
６％である。

【０１３５】また、透明層１３０１の凸部、つまりレー
ザが照射される側から見て凸形状となるグルーブの幅
は、トラックピッチ０．３２μｍに対して、凹凸形状の
エッジの半値で約６０％となるようにした。溝エッジ角
度は、エッジの傾斜の最も大きいところで、約６５度と
なるようにした。透明層１３０１の凹凸形状上に記録膜
層が積層された後の記録膜層のグルーブ幅は、トラック
ピッチ０．３２μｍに対して、その約４６％程度であ
る。

【０１３６】積層された薄膜層のうち、基板１３１０か
ら第２記録膜層１３０８までの厚み、および中間層１３
０６から第１記録膜層１３０４までの厚みを０．０５μ
ｍ以下とすると、溝エッジに積層される薄膜層の厚み
分、溝幅が狭くなる効果が小さい。また、基板から第２
記録膜層までの厚み、および中間層から第１記録膜層ま
での厚みが０．０５μｍ以上の場合、溝幅が狭くなる効
果が大きいことも確認した。

【０１３７】この光ディスクを、開口数０．８５の対物
レンズと、波長４０５ｎｍのレーザにより構成される記
録再生ヘッドを使用し、記録再生評価を行った。信号記
録用の案内溝としては、基板側では、レーザが照射され
る側から見て凹形状となるランドを使用する。透明層１
３０１側ではレーザが照射される側から見て凸形状とな
るグルーブを使用する。各層に対して、トラッキングサ
ーボも安定しており、記録再生用光ディスクとして十分
な記録特性が得られた。

【０１３８】基板１３１０および中間層１３０６におけ
る溝エッジ角度を変化させたとき、実施の形態３に示し
たのと同様の効果が得られ、エッジ角が７５度以上とな
ると、クロスイレーズおよびクロストークの影響が大き
くなり、また、エッジ角が３０度以下となるとノイズの
悪化が見られた。よって、３０度から７５度までの範囲
であれば、適切な記録再生特性になると考えられる。

【０１３９】また、基板の凸部であるグルーブに記録再
生を行ったところ、案内溝から発生する溝ノイズが高
く、ランドに対してＣＮ比が約１０ｄＢ小さかった。ノ
イズが高い原因として、次のことが考えられる。基板の
凹部（ランド）の幅が広くなるにつれ、成形するときに
樹脂を充填しなければならない凸部（グルーブ）の幅が
狭くなり、成形時の転写が困難となる。これにより、樹
脂表面の粗さから溝ノイズが悪化している可能性があ
る。また、グルーブは、フォトレジスト原盤を露光記録
する際、フォトレジスト面によって構成され、フォトレ
ジスト表面の粗さによる可能性も考えられる。また、中
間層上で基板と反対面に形成された凸部、すなわちレー
ザが照射される側から見て凸形状となるグルーブに記録
再生を行ったところ、第１基板と同様に、ランドに対し
てＣＮ比が約１０ｄＢ程度小さいことが確認された。こ
の原因として、露光記録によって形成された凹凸形状の
内、グルーブはフォトレジスト面によって構成されてい
るため、フォトレジスト表面の粗さによるノイズ悪化が
考えられる。

【０１４０】

【発明の効果】本発明によれば、案内溝を有する複数の
情報記録層からなる多層光ディスクにおいて、基材表面
上の案内溝の幅あるいは深さを情報記録層毎に変える事
により、各情報記録層内の記録膜での幅あるいは深さを
略同じに最適化した。これは、基材表面上の案内溝形状
の基となる原盤において、案内溝幅あるいは深さを変え
ることにより実現した。これにより、記録再生に際し
て、各情報記録層から良好な再生信号品質が得ることが
できる。

【０１４１】また本発明の光ディスクでは、基材層に形
成された前記案内溝の溝幅は、記録膜の案内溝の溝幅よ
り広く、かつ、トラックピッチの５０％から８０％の範
囲に入る。これにより、記録容量の大きい高密度光ディ
スクが得られるとともに、優れた記録再生特性により情
報を記録再生できる。このような光ディスクは、案内溝
の溝エッジ角度を所定の値に調整することにより得るこ
とができる。

【０１４２】また、本発明によれば、前記片面１層ディ
スクだけでなく、片面２層ディスクにおいても同様に、
凹凸形状の凹部に記録膜層を含む薄膜層を積層すること
により、成膜後の溝幅を狭くする効果を利用し、現在開
発されている露光記録装置および成形方法で片面２層デ
ィスクを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１における多層光ディス
クの構造を説明する概略図である。

【図２】 従来の光ディスクの構造を説明する概略図で
ある。

【図３】 本発明の実施の形態１における多層光ディス
クの作成工程を説明する概略図である。

【図４】 本発明の実施の形態１における第１の複製工
程を説明する概略図である。

【図５】 本発明の実施の形態１における第２の複製工
程を説明する概略図である。

【図６】 本発明の実施の形態２における多層光ディス
クの構造を説明する概略図である。

【図７】 膜厚と溝幅減り量の関係を示す図である。

【図８】 溝深さと信号振幅の関係を示す図である。

【図９】 膜厚と溝深さの増加量の関係を示す図であ
る。

【図１０】 溝エッジに積層される記録膜層の溝エッジ
角度による影響を表す模式図である。（ａ）は溝エッジ
角度が大きい場合を示す。（ｂ）は溝エッジ角度が小さ
い場合を示す。

【図１１】 実施の形態３における光ディスク構造を示
す模式図である。

【図１２】 実施の形態３における光ディスク構造を示
す模式図である。

【図１３】 実施の形態４における光ディスク構造を示
す模式図である。

【図１４】 溝エッジ角度と記録膜を成膜した後のトラ
ックピッチに対する溝幅比の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０１ シート １０２ 第１の紫外線硬化樹脂層 １０３ 第１の情報記録層 １０４，１０６，１１０，１１２ 誘電体膜 １０５，１１１ 記録膜 １０７ 半透明反射膜 １０８ 第２の紫外線硬化樹脂層 １０９ 第２の情報記録層 １１３ 反射膜 １１４ 基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｑ ５４１ ５４１Ｄ ５６１ ５６１Ｅ ５６１Ｍ ５６１Ｎ ５６１Ｐ 7/007 7/007 7/26 7/26 (72)発明者 佐藤 秀二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 HA04 JB13 JB35 JB47 LB07 LC04 MA46 MA47 RA08 WB03 WB11 WB17 WB21 WC01 WD10 5D090 AA01 BB01 BB05 BB12 CC14 DD03 EE05 FF11 FF15 GG02 GG07 GG10 KK06 5D121 AA02 AA07 BB26

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々に複数の案内溝が設けられた複数の
   基材層と、 前記基材層に積層された複数の情報記録層であって、複
   数の情報記録層の各々は、前記案内溝上に、情報を記録
   する記録膜を有する複数の情報記録層と、 前記複数の情報記録層の間に狭持される中間層とを備え
   た光ディスクであって、 前記基材層の案内溝は、基材層毎に異なる溝幅を有し、
   かつ、積層によって、基材層の案内溝に対応して形成さ
   れた情報記録層の案内溝は、情報記録層毎に実質的に同
   一のピッチを有する光ディスク。
2. 【請求項２】 情報を記録し、再生する光が一方の面か
   ら照射される光ディスクであって、 前記一方の面からみて奥に位置する基材層ほど、前記案
   内溝の溝幅が広く形成された、請求項１に記載の光ディ
   スク。
3. 【請求項３】 前記複数の情報記録層は２層である、請
   求項１記載の光ディスク。
4. 【請求項４】 前記複数の情報記録層の各々の記録密度
   は同一である、請求項１記載の光ディスク。
5. 【請求項５】 基材層上の案内溝の溝幅が０．３μｍ以
   下である、請求項１記載の光ディスク。
6. 【請求項６】 積層によって、基材層の案内溝に対応し
   て形成された情報記録層の記録膜の案内溝は、実質的に
   同一の溝幅を有する、請求項１記載の光ディスク。
7. 【請求項７】 情報を再生する光が一方の面から照射さ
   れる光ディスクであって、前記複数の情報記録層の各々
   から再生される信号の品質は、実質的に同一である、請
   求項１記載の光ディスク。
8. 【請求項８】 再生される信号の品質は、ジッターによ
   り表される、請求項７記載の光ディスク。
9. 【請求項９】 再生される信号の品質は、再生信号のＣ
   Ｎ比により表される、請求項７記載の光ディスク。
10. 【請求項１０】 各々に複数の案内溝が設けられた複数
    の基材層と、 前記基材層に積層された複数の情報記録層であって、複
    数の情報記録層の各々は、前記案内溝上に、情報を記録
    する記録膜を有する複数の情報記録層と、 前記複数の情報記録層の間に狭持される中間層とを備え
    た光ディスクであって、 前記基材層の案内溝は、基材層毎に異なる深さを有し、
    かつ、積層によって、基材層の案内溝に対応して形成さ
    れた情報記録層の案内溝は、情報記録層毎に実質的に同
    一のピッチを有する光ディスク。
11. 【請求項１１】 前記複数の情報記録層は２層である、
    請求項１０記載の光ディスク。
12. 【請求項１２】 基材層上の案内溝の溝幅が０．３μｍ
    以下である、請求項１０記載の光ディスク。
13. 【請求項１３】 積層によって、基材層の案内溝に対応
    して形成された情報記録層の記録膜の案内溝は、実質的
    に同一の深さを有する、請求項１０記載の光ディスク。
14. 【請求項１４】 情報を再生する光が一方の面から照射
    される光ディスクであって、前記複数の情報記録層の各
    々から再生される信号の品質は、実質的に同一である、
    請求項１０記載の光ディスク。
15. 【請求項１５】 再生される信号の品質は、ジッターに
    より表される、請求項１４記載の光ディスク。
16. 【請求項１６】 再生される信号の品質は、再生信号の
    ＣＮ比により表される、請求項１４記載の光ディスク。
17. 【請求項１７】 情報を記録する記録膜を有する複数の
    情報記録層を備えた光ディスクを製造する方法であっ
    て、 複数の基板を提供するステップと、 前記複数の基板の各々に感光材料を塗布するステップ
    と、 前記複数の基板の各々に案内溝を含むパターンを露光す
    るステップであって、 前記案内溝を記録するための露光の強度を、前記複数の
    基板の各々で異ならせることにより、記録された各案内
    溝の溝幅を異ならせるステップと、 前記複数の基板の各々を現像して、前記パターンを有す
    る複数の原盤を作製するステップと、 複数の原盤の各々に基づいて複数の金型を複製し、金型
    に基づいて複数の基材層を作成するステップと、 前記複数の基材層の各々に、記録膜を有する情報記録層
    を積層するステップと、 前記複数の情報記録層を、中間層を介して貼り合わせる
    ステップとを含む、光ディスクの製造方法。
18. 【請求項１８】 情報を記録する記録膜を有する複数の
    情報記録層を備えた光ディスクを製造する方法であっ
    て、 複数の基板を提供するステップと、 前記複数の基板の各々に感光材料を塗布するステップで
    あって、塗布する感光材料の厚さを、前記複数の基板の
    各々で異ならせることにより、記録された各案内溝の溝
    幅を異ならせるステップと、 前記複数の基板の各々に案内溝を含むパターンを露光す
    るステップと、 前記複数の基板の各々を現像して、前記パターンを有す
    る複数の原盤を作製するステップと、 複数の原盤の各々に基づいて複数の金型を複製し、金型
    に基づいて複数の基材層を作成するステップと、 前記複数の基材層の各々に、記録膜を有する情報記録層
    を積層するステップと、 前記複数の情報記録層を、中間層を介して貼り合わせる
    ステップとを含む、光ディスクの製造方法。
19. 【請求項１９】 情報を記録する記録膜を有する複数の
    情報記録層を備えた光ディスクを製造する方法であっ
    て、 複数の基板を提供するステップと、 前記複数の基板の各々に感光材料を塗布するステップ
    と、 前記複数の基板の各々に案内溝を含むパターンを露光す
    るステップと、 前記複数の基板の各々を現像して、前記パターンを有す
    る複数の原盤を作製するステップと、 複数の原盤の各々に基づいて複数の金型を複製し、金型
    に基づいて複数の基材層を作成するステップと、 前記複数の基材層の各々に、記録膜を有する情報記録層
    を積層するステップと、 前記複数の情報記録層を、中間層を介して貼り合わせる
    ステップとを含み、感光材料を塗布するステップにおい
    て、塗布する感光材料の厚さを、前記複数の基板の各々
    で異ならせ、かつ、露光するステップにおいて、前記案
    内溝を記録するための露光の強度を、前記複数の基板の
    各々で異ならせることにより、各案内溝の深さを異なら
    せる、光ディスクの製造方法。
20. 【請求項２０】 開口数０．７以上の対物レンズを有す
    る記録再生ヘッドから照射される、波長が３９０ｎｍか
    ら４５０ｎｍの光によって記録再生可能な光ディスクで
    あって、 トラックピッチ０．３６μｍ以下の案内溝を有する基材
    層と、 前記基材層上に積層された、記録膜を含む情報記録層で
    あって、前記基材層の案内溝に対応して形成された記録
    膜の案内溝に情報を記録する情報記録層と、 前記情報記録層上に積層され、情報記録層に照射される
    光を透過させる、略透明な、厚みが０．３ｍｍ以下の透
    明層とを備え、前記基材層に形成された前記案内溝の溝
    幅は、前記記録膜の案内溝の溝幅より広く、かつ、前記
    トラックピッチの５０％から８０％の範囲に入る、光デ
    ィスク。
21. 【請求項２１】 前記基材層から前記記録膜層までの厚
    みが０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成され
    た前記案内溝の溝エッジ角度が、３０度から７５度の範
    囲に入る、請求項２０記載の光ディスク。
22. 【請求項２２】 情報を記録する記録膜を有する複数の
    情報記録層を備えた光ディスクを製造する方法であっ
    て、 基板を提供するステップと、 前記基板に感光材料を塗布するステップと、 露光記録波長が２３０ｎｍ以上の露光記録装置によっ
    て、前記基板に案内溝を含むパターンを露光するステッ
    プと、 前記基板を現像して、前記パターンを有する原盤を作製
    するステップと、 前記原盤に基づいて金型を複製し、金型に基づいて、片
    面にトラックピッチ０．３６μｍ以下の案内溝を有する
    基材層を作製するステップと、 前記基材層に、記録膜層を有する情報記録層を積層する
    ステップと、 前記情報記録層上に、情報記録層に照射される光を透過
    させる、略透明な、厚みが０．３ｍｍ以下の透明層を積
    層するステップとを含み、前記基材層に形成された前記
    案内溝の溝幅が、前記基材層の案内溝に対応して形成さ
    れた記録膜の案内溝の溝幅より広く、かつ、前記トラッ
    クピッチの５０％から８０％の範囲に入るように、前記
    基材層上の前記案内溝を形成する、光ディスクの製造方
    法。
23. 【請求項２３】 前記基材層から前記記録膜層までの厚
    みが０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成され
    た前記案内溝の溝エッジ角度が３０度から７５度の範囲
    に入る、請求項２２記載の光ディスク製造方法。
24. 【請求項２４】 開口数０．７以上の対物レンズを有す
    る記録再生ヘッドから照射される、波長が３９０ｎｍか
    ら４５０ｎｍの光によって記録再生可能な光ディスクで
    あって、 各々にトラックピッチ０．３６μｍ以下の案内溝が設け
    られ、少なくとも１つの層が０．３ｍｍ以下の厚みを有
    する複数の基材層と、 前記基材層に積層された複数の情報記録層であって、前
    記基材層の案内溝に対応して形成された記録膜の案内溝
    に情報を記録する、複数の情報記録層と、 前記複数の情報記録層を対向して貼り合わせる接着層と
    を備え、前記基材層に形成された案内溝の溝幅は、前記
    記録膜の案内溝の溝幅よりも広く、前記トラックピッチ
    の５０％から８０％の範囲に入る、光ディスク。
25. 【請求項２５】 前記基材層から前記記録膜までの厚み
    は、０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成され
    た案内溝の溝エッジ角度は、３０度から７５度の範囲に
    入る、請求項２４記載の光ディスク。
26. 【請求項２６】 情報を記録する記録膜を有する複数の
    情報記録層を備えた光ディスクを製造する方法であっ
    て、 複数の基板を提供するステップと、 前記複数の基板の各々に感光材料を塗布するステップ
    と、 露光記録波長が２３０ｎｍ以上の露光記録装置によっ
    て、前記複数の基板の各々に案内溝を含むパターンを露
    光するステップと、 前記複数の基板の各々を現像して、前記パターンを有す
    る複数の原盤を作製するステップと、 前記複数の原盤の各々に基づいて複数の金型を複製し、
    金型に基づいて、各々が、片面にトラックピッチ０．３
    ６μｍ以下の案内溝を有する複数の基材層を作製するス
    テップと、 前記複数の基材層の各々に、記録膜を有する情報記録層
    を積層するステップと、 前記複数の情報記録層を、略透明な接着層を介して貼り
    合わせるステップとを含み、前記基材層に形成された前
    記案内溝の溝幅が、前記基材層の案内溝に対応して形成
    された記録膜の案内溝の溝幅より広く、かつ、前記トラ
    ックピッチの５０％から８０％の範囲に入るように、前
    記基材層上の前記案内溝を形成する、光ディスクの製造
    方法。
27. 【請求項２７】 前記基材層から前記記録膜までの厚み
    は、０．０５μｍ以上であって、前記基材層に形成され
    た案内溝の溝エッジ角度は、３０度から７５度の範囲に
    入る、請求項２６記載の光ディスクの製造方法。
28. 【請求項２８】 開口数０．７以上の対物レンズを有す
    る記録再生ヘッドから照射される、波長が３９０ｎｍか
    ら４５０ｎｍの光によって記録再生可能な光ディスクで
    あって、 トラックピッチ０．３６μｍ以下の第１の案内溝を有す
    る基材層と、 前記基材層上に積層された、記録膜を含む第１の情報記
    録層であって、前記基材層の第１の案内溝に対応して形
    成された記録膜の第２の案内溝に情報を記録する、第１
    の情報記録層と、 前記第１の情報記録層上に積層され、第１の情報記録層
    に照射される光を透過させる、略透明な中間層であっ
    て、前記情報記録層と反対面にトラックピッチ０．３６
    μｍ以下の第３の案内溝を有する中間層と、 前記中間層上に積層された、記録膜を含む第２の情報記
    録層であって、前記中間層の第３の案内溝に対応して形
    成された記録膜の第４の案内溝に情報を記録する、第２
    の情報記録層と、 第２の情報記録層上に積層され、前記光を透過させる、
    略透明で、かつ厚みが０．３ｍｍ以下の透明樹脂層とを
    備え、前記第１の案内溝の溝幅は、前記第２の案内溝の
    溝幅よりも広く、前記第３の案内溝の溝幅は、前記第４
    の案内溝の溝幅よりも広く、かつ、前記第１の案内溝の
    溝幅と前記第３の案内溝の溝幅とは、前記トラックピッ
    チの５０％から８０％の範囲に入る、光ディスク。
29. 【請求項２９】 前記基材層から前記第１の記録膜層ま
    での厚みと、前記中間層から前記第２の記録膜層までの
    厚みが０．０５μｍ以上であって、前記第１の案内溝、
    および、前記第３の案内溝の溝エッジ角度は、３０度か
    ら７５度の範囲に入る、請求項２８記載の光ディスク。
30. 【請求項３０】 情報を記録する記録膜を有する複数の
    情報記録層を備えた光ディスクを製造する方法であっ
    て、 基板を提供するステップと、 前記基板に感光材料を塗布するステップと、 露光記録波長が２３０ｎｍ以上の露光記録装置によっ
    て、前記基板に案内溝を含むパターンを露光するステッ
    プと、 前記基板を現像して、前記パターンを有する原盤を作製
    するステップと、 前記原盤に基づいて金型を複製し、金型に基づいて、片
    面にトラックピッチ０．３６μｍ以下の第１の案内溝を
    有する基材層を作製するステップと、 前記基材層に、記録膜層を有する第１の情報記録層を積
    層するステップと、 前記第１の情報記録層上に、第１の情報記録層に照射さ
    れる光を透過させる、略透明な、紫外線硬化樹脂からな
    る中間層を積層するステップであって、前記中間層の第
    １薄膜層と反対面に、前記金型と略同じ案内溝を有する
    金型に基づいて、トラックピッチ０．３６μｍ以下の第
    ２の案内溝を設けるステップと、 前記中間層に、記録膜を有する第２の情報記録層を積層
    するステップと、 第２の情報記録層上に、前記光を透過させる、略透明
    で、かつ厚みが０．３ｍｍ以下の透明樹脂層を積層する
    ステップとを含み、前記第１の案内溝の溝幅は、前記第
    １の案内溝に対応して形成された、第１の情報記録層の
    記録膜上の、第２の案内溝の溝幅よりも広く、前記第３
    の案内溝の溝幅は、第３の案内溝に対応して形成され
    た、第２の情報記録層の記録膜上の、第４の案内溝の溝
    幅よりも広く、かつ、前記第１の案内溝の溝幅と前記第
    ３の案内溝の溝幅とは、前記トラックピッチの５０％か
    ら８０％の範囲に入る、光ディスクの製造方法。
31. 【請求項３１】 前記基材層から前記第１の記録膜層ま
    での厚みと、前記中間層から前記第２の記録膜層までの
    厚みが０．０５μｍ以上であって、前記第１の案内溝、
    および、前記第３の案内溝の溝エッジ角度は、３０度か
    ら７５度の範囲に入る、請求項３０記載の光ディスクの
    製造方法。