JP2006012346A - Rom type optical recording medium and stamper for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ROM型光記録媒体に関するものであり、とくに、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することが可能なROM型光記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a ROM type optical recording medium, and more particularly to a ROM type optical recording medium that can obtain a reproduction signal having good jitter characteristics and can reproduce data as desired. It is.
また、本発明は、ROM型光記録媒体を製造するためのスタンパに関するものであり、とくに、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することが可能なROM型光記録媒体を作製可能なスタンパに関するものである。 The present invention also relates to a stamper for manufacturing a ROM type optical recording medium, and in particular, a reproduction signal having good jitter characteristics can be obtained and data can be reproduced as desired. The present invention relates to a stamper capable of producing a simple ROM type optical recording medium.
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、CDやDVDに代表される光記録媒体が広く利用されている。これらの光記録媒体は、CD−ROMやDVD−ROMのように、データの追記や書き換えができないROM型光記録媒体と、CD−RやDVD−Rのように、データの追記はできるが、データの書き換えができない追記型光記録媒体と、CD−RWやDVD−RWのように、データの書き換えが可能な書き換え型光記録媒体とに大別することができる。 Conventionally, optical recording media represented by CDs and DVDs are widely used as recording media for recording digital data. These optical recording media, such as CD-ROM and DVD-ROM, can add data to ROM-type optical recording media that cannot add or rewrite data, and CD-R or DVD-R. It can be roughly divided into a write-once type optical recording medium that cannot rewrite data and a rewritable type optical recording medium that can rewrite data, such as CD-RW and DVD-RW.
これらのうち、ROM型光記録媒体においては、基板の表面に、凹状ピットまたは凸状ピットが形成され、かかるピットおよび隣接するピット間のスペースによって、データが記録されている。これらピットおよびスペースには、それぞれ、デジタルデータの「0」または「1」が対応付けられ、また、その長さには、「0」または「1」のビット数が対応付けられている。したがって、ピットおよびスペースの長さを変調することによって、所望のデータを記録することができる。 Among these, in the ROM type optical recording medium, concave pits or convex pits are formed on the surface of the substrate, and data is recorded by such pits and spaces between adjacent pits. These pits and spaces are respectively associated with digital data “0” or “1”, and the lengths thereof are associated with the number of bits “0” or “1”. Therefore, desired data can be recorded by modulating the lengths of pits and spaces.
一方、記録されたデータを再生する場合には、基板上に構成されるトラックに沿って、レーザビームを照射し、レーザビームの反射光量を光検出器によって検出して、基板の表面形状の違いを読み取ることにより、データを再生することができる。 On the other hand, when reproducing recorded data, a laser beam is irradiated along a track formed on the substrate, and the reflected light amount of the laser beam is detected by a photodetector, so that the difference in the surface shape of the substrate Data can be reproduced by reading.
こうしたROM型光記録媒体を製造するにあたっては、まず、精密に研磨、洗浄されたガラス基板上に、フォトレジストがスピンコート法によって均一に塗布されて、ガラス基板上にフォトレジストの塗膜が形成される。次いで、フォトレジストの塗膜に、露光用レーザビームが照射されて、フォトレジストの塗膜が露光され、光記録媒体のピットに対応する凹凸パターンの潜像が形成される。さらに、このガラス基板を薬液に浸漬して、露光されたフォトレジストの塗膜を現像することにより、露光部分または未露光部分のいずれか一方が除去されて、ガラス基板上に、ピットに対応する凹凸パターンが形成され、フォトレジスト原盤が作製される。 In manufacturing such a ROM type optical recording medium, first, a photoresist is uniformly applied by spin coating on a precisely polished and cleaned glass substrate to form a photoresist coating film on the glass substrate. Is done. Next, the photoresist coating film is irradiated with an exposure laser beam, and the photoresist coating film is exposed to form a latent image having an uneven pattern corresponding to the pits of the optical recording medium. Further, by immersing this glass substrate in a chemical solution and developing the exposed photoresist coating film, either the exposed portion or the unexposed portion is removed to correspond to the pits on the glass substrate. An uneven pattern is formed, and a photoresist master is produced.
次いで、凹凸パターンが形成されたフォトレジスト原盤の表面上に、無電解メッキ処理が施され、Niなどの薄膜が形成された後、電解メッキ処理によって、金属膜が形成される。さらに、Niなどの薄膜および金属膜がともに剥離されて、凹凸パターンが転写されたスタンパが作製される。最後に、スタンパが金型にセットされ、射出成形によって、その表面に、凹部および凸部が形成されたディスク状の基板が作製される。 Next, an electroless plating process is performed on the surface of the photoresist master on which the concavo-convex pattern is formed, and after a thin film such as Ni is formed, a metal film is formed by the electrolytic plating process. Further, a thin film such as Ni and a metal film are peeled off together to produce a stamper to which the concavo-convex pattern is transferred. Finally, the stamper is set in a mold, and a disk-shaped substrate having a concave portion and a convex portion formed on its surface is manufactured by injection molding.
一方、近年においては、より大容量で、かつ、高いデータ転送レートを有する次世代型のROM型光記録媒体が提案されている。かかる次世代型のROM型光記録媒体においては、レーザビームを集束するための対物レンズの開口数NAを大きくするとともに、レーザビームの波長λを短くすることによって、記録密度の向上が図られている。 On the other hand, in recent years, a next-generation ROM type optical recording medium having a larger capacity and a higher data transfer rate has been proposed. In such a next-generation ROM type optical recording medium, the recording density can be improved by increasing the numerical aperture NA of the objective lens for focusing the laser beam and shortening the wavelength λ of the laser beam. Yes.
しかしながら、レーザビームを集束するための対物レンズの開口数NAを高くすると、次式(1)で示されるように、光記録媒体に対するレーザビームの光軸の傾きに許される角度誤差、すなわち、チルトマージンTが非常に狭くなるという問題が生じる。 However, when the numerical aperture NA of the objective lens for focusing the laser beam is increased, as shown by the following equation (1), the angle error allowed for the tilt of the optical axis of the laser beam with respect to the optical recording medium, that is, the tilt There arises a problem that the margin T becomes very narrow.
式(1)において、dは、レーザビームが基板の表面に形成されたピットに達するまでに、レーザビームが透過する層の厚さである。式(1)から明らかなように、チルトマージンTは、対物レンズのNAが高いほど、小さくなり、レーザビームが透過する層の厚さdが薄いほど、大きくなる。 In Equation (1), d is the thickness of the layer through which the laser beam passes before reaching the pit formed on the surface of the substrate. As apparent from the equation (1), the tilt margin T decreases as the NA of the objective lens increases, and increases as the thickness d of the layer through which the laser beam is transmitted decreases.
そこで、次世代型のROM型光記録媒体においては、基板上に、約100μmの厚さを有する薄い光透過層を形成し、この光透過層側からレーザビームを照射して、データを再生するように構成することによって、チルトマージンの拡大が図られている。 Therefore, in a next-generation ROM type optical recording medium, a thin light transmission layer having a thickness of about 100 μm is formed on a substrate, and data is reproduced by irradiating a laser beam from the light transmission layer side. With such a configuration, the tilt margin is expanded.
ROM型光記録媒体においては、C/N比の高い再生信号を得るために、基板上に反射層を形成し、レーザビームに対する反射率を向上させることが一般的である。 In a ROM type optical recording medium, in order to obtain a reproduction signal having a high C / N ratio, a reflection layer is generally formed on a substrate to improve the reflectance with respect to a laser beam.
しかしながら、次世代型のROM型光記録媒体においては、従来のCD−ROMやDVD−ROMと異なり、光透過層側からレーザビームが照射されるように構成されているため、基板上に反射層を設けた場合には、光記録媒体に入射したレーザビームが、基板の表面に到達する前に、反射層によって反射される。このため、光検出器によって生成された再生信号は、基板の表面形状に対応するものではなく、主として反射層の表面形状に対応したものとなる。その結果、記録すべきデータに応じて、基板に、凹状ピットおよびスペース、あるいは凸状ピットおよびスペースを形成した場合には、再生信号のジッタ特性が悪化し、記録されたデータを、所望のように、再生するのが、きわめて困難になるという問題があった。 However, unlike the conventional CD-ROM and DVD-ROM, the next-generation ROM type optical recording medium is configured to be irradiated with a laser beam from the light transmitting layer side. Is provided, the laser beam incident on the optical recording medium is reflected by the reflective layer before reaching the surface of the substrate. For this reason, the reproduction signal generated by the photodetector does not correspond to the surface shape of the substrate, but mainly corresponds to the surface shape of the reflective layer. As a result, when concave pits and spaces, or convex pits and spaces are formed on the substrate according to the data to be recorded, the jitter characteristics of the reproduced signal deteriorate, and the recorded data is In addition, there is a problem that it is extremely difficult to reproduce.
したがって、本発明は、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することができるROM型光記録媒体を提供することを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a ROM type optical recording medium that can obtain a reproduction signal having good jitter characteristics and can reproduce data as desired.
また、本発明の別の目的は、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することができるROM型光記録媒体を得ることができるスタンパを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a stamper capable of obtaining a reproduction signal having good jitter characteristics and obtaining a ROM type optical recording medium capable of reproducing data as desired. There is.
本発明者は、前記目的を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、記録すべきデータに応じて、基板に、凹状ピットおよびスペースを形成した場合においても、次世代型のROM型光記録媒体に記録されたデータを再生したときに、再生信号のジッタ特性が悪化するのは、反射層の凹部の長さが、基板の表面に形成された凹状ピットよりも短くなるとともに、隣り合う凹部間の間隙の長さが、基板の表面に形成されたスペースよりも長くなり、これら反射層の凹部および凹部間の間隙の長さが、光検出器によって検出されるため、データ再生装置に認識される凹凸パターンの長さが、記録したデータに対応する長さと一致しなくなることに起因していることを見出した。 In order to achieve the above object, the present inventor has conducted extensive research, and as a result, even when concave pits and spaces are formed on the substrate in accordance with the data to be recorded, the next-generation ROM type optical recording medium When the data recorded on the disk is reproduced, the jitter characteristics of the reproduced signal are deteriorated because the length of the concave portion of the reflective layer is shorter than the concave pit formed on the surface of the substrate and between adjacent concave portions. The length of the gap of the reflective layer becomes longer than the space formed on the surface of the substrate, and the length of the gap between the reflection layers and the gap between the depressions is detected by the photodetector, so that it is recognized by the data reproducing device. It has been found that the length of the uneven pattern is caused by the fact that it does not match the length corresponding to the recorded data.
本発明は、かかる知見に基づくものであり、本発明の前記目的は、表面に複数の凹状ピットが形成された基板と、光透過層と、前記基板と前記光透過層の間に形成された反射層とを備え、前記光透過層を介して、レーザビームが照射されることによりデータが再生されるように構成されたROM型光記録媒体であって、前記凹状ピットが、記録すべきデータに応じて決定される基本長BLよりも長い長さを有し、トラック方向に隣り合う前記凹状ピット間のスペースの長さが、前記基本長BLよりも短い長さを有していることを特徴とするROM型光記録媒体によって達成される。 The present invention is based on such knowledge, and the object of the present invention is formed between a substrate having a plurality of concave pits formed on the surface, a light transmission layer, and the substrate and the light transmission layer. A ROM type optical recording medium comprising a reflective layer and configured to reproduce data by irradiating a laser beam through the light transmitting layer, wherein the concave pits are data to be recorded The length of the space between the concave pits adjacent to each other in the track direction is shorter than the basic length BL. This is achieved by the characteristic ROM type optical recording medium.
本発明において、基本長BLは、記録すべきデータの「0」または「1」のビット数に応じて決定される長さであり、たとえば、次世代型のROM型光記録媒体に、1−7RLL変調によって変調された2Tないし8Tのデータを25GBの記録容量で記録する場合には、2Tないし8Tに対応して、149nm、223.5nm、298nm、372.5nm、447nm、521.5nm、596nmの7種類の長さを有している。 In the present invention, the basic length BL is a length determined according to the number of bits of “0” or “1” of data to be recorded. For example, in a next-generation ROM type optical recording medium, 1− When recording 2T to 8T data modulated by 7RLL with a recording capacity of 25 GB, 149 nm, 223.5 nm, 298 nm, 372.5 nm, 447 nm, 521.5 nm, 596 nm corresponding to 2T to 8T. There are seven types of lengths.
本発明によれば、反射層に形成される凹部および凹部間の間隙の長さを、記録すべきデータに応じた長さである基本長BLとほぼ一致させることができるので、光記録媒体に記録されたデータを再生したときに、光検出器によって検出される凹凸パターンの長さが、それぞれ、記録したデータに対応する長さとほぼ一致し、したがって、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することが可能となる。 According to the present invention, the length of the recess formed in the reflective layer and the gap between the recesses can be made substantially coincident with the basic length BL which is a length corresponding to the data to be recorded. When the recorded data is reproduced, the length of the concave / convex pattern detected by the photodetector is substantially the same as the length corresponding to the recorded data, and thus a reproduced signal having good jitter characteristics is obtained. And the data can be replayed as desired.
本発明においては、反射層の表面から基板の表面までの距離をDとしたときに、凹状ピットが、BL+(0.1ないし0.3)・Dの長さを有し、凹状ピット間のスペースが、BL−(0.1ないし0.3)・Dの長さを有していることが好ましく、凹状ピットが、BL+(0.15ないし0.25)・Dの長さを有し、凹状ピット間のスペースが、BL−(0.15ないし0.25)・Dの長さを有していることが、さらに好ましい。 In the present invention, when the distance from the surface of the reflective layer to the surface of the substrate is D, the concave pits have a length of BL + (0.1 to 0.3) · D, and the distance between the concave pits The space preferably has a length of BL− (0.1 to 0.3) · D, and the concave pit has a length of BL + (0.15 to 0.25) · D. More preferably, the space between the concave pits has a length of BL- (0.15 to 0.25) · D.
凹状ピットが、BL+(0.1ないし0.3)・Dの長さを有し、凹状ピット間のスペースが、BL−(0.1ないし0.3)・Dの長さを有する場合には、反射層に形成される凹部および凹部間の間隙の長さを、基本長BLとほぼ一致させることが可能となる。 When the concave pits have a length of BL + (0.1 to 0.3) · D, and the space between the concave pits has a length of BL− (0.1 to 0.3) · D Makes it possible to make the length of the recess formed in the reflective layer and the gap between the recesses substantially coincide with the basic length BL.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、反射層が、AgまたはAgを含む合金によって形成されている。反射層が、AgまたはAgを含む合金によって形成されている場合には、表面性に優れた反射層を形成することができ、したがって、再生信号に含まれるノイズを低減することが可能になる。 In a further preferred embodiment of the present invention, the reflective layer is made of Ag or an alloy containing Ag. When the reflective layer is formed of Ag or an alloy containing Ag, it is possible to form a reflective layer with excellent surface properties, and therefore it is possible to reduce noise included in the reproduction signal.
また、本発明の前記目的は、表面に複数の凸状ピットが形成された基板と、光透過層と、前記基板と前記光透過層の間に形成された反射層とを備え、前記光透過層を介して、レーザビームが照射されることによりデータが再生されるように構成されたROM型光記録媒体であって、前記凸状ピットが、記録すべきデータに応じて決定される基本長BLよりも短い長さを有し、トラック方向に隣り合う前記凸状ピット間のスペースの長さが、前記基本長BLよりも長い長さを有していることを特徴とするROM型光記録媒体によって達成される。 The object of the present invention includes a substrate having a plurality of convex pits formed on a surface thereof, a light transmission layer, and a reflection layer formed between the substrate and the light transmission layer. A ROM type optical recording medium configured to reproduce data by irradiating a laser beam through a layer, wherein the convex pits are determined according to data to be recorded ROM-type optical recording, characterized in that it has a length shorter than BL, and the length of the space between the convex pits adjacent in the track direction is longer than the basic length BL Achieved by the medium.
本発明によれば、反射層に形成される凸部および凸部間の間隙の長さを、記録すべきデータに応じた長さである基本長BLとほぼ一致させることができるので、光記録媒体に記録されたデータを再生したときに、光検出器によって検出される凹凸パターンの長さが、それぞれ、記録したデータに対応する長さとほぼ一致し、したがって、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することが可能となる。 According to the present invention, the length of the protrusions formed in the reflective layer and the gap between the protrusions can be made substantially coincident with the basic length BL which is the length corresponding to the data to be recorded. When the data recorded on the medium is reproduced, the length of the concavo-convex pattern detected by the photodetector is almost the same as the length corresponding to the recorded data, and thus a reproduced signal having good jitter characteristics And the data can be reproduced as desired.
また、本発明の前記別の目的は、ROM型光記録媒体を製造するためのスタンパであって、その表面に、複数の凸状ピットが形成され、前記凸状ピットが、前記ROM型光記録媒体に記録すべきデータに応じて決定される基本長BLよりも長い長さを有し、トラック方向に隣り合う前記凸状ピット間のスペースの長さが、前記基本長BLよりも短い長さを有していることを特徴とするスタンパによって達成される。 Another object of the present invention is a stamper for manufacturing a ROM-type optical recording medium, wherein a plurality of convex pits are formed on the surface, and the convex pits are formed in the ROM-type optical recording medium. A length that is longer than the basic length BL determined according to data to be recorded on the medium, and a length of a space between the convex pits adjacent in the track direction is shorter than the basic length BL. It is achieved by a stamper characterized by having
さらに、本発明の前記別の目的は、ROM型光記録媒体を製造するためのスタンパであって、その表面に、複数の凹状ピットが形成され、前記凹状ピットが、前記ROM型光記録媒体に記録すべきデータに応じて決定される基本長BLよりも短い長さを有し、トラック方向に隣り合う前記凹状ピット間のスペースの長さが、前記基本長BLよりも長い長さを有していることを特徴とするスタンパによって達成される。 Furthermore, another object of the present invention is a stamper for manufacturing a ROM type optical recording medium, wherein a plurality of concave pits are formed on the surface, and the concave pits are formed on the ROM type optical recording medium. The length is shorter than the basic length BL determined according to the data to be recorded, and the length of the space between the concave pits adjacent in the track direction is longer than the basic length BL. Achieved by a stamper characterized by
本発明によれば、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することができるROM型光記録媒体を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a ROM type optical recording medium capable of obtaining a reproduction signal having good jitter characteristics and reproducing data as desired.
また、本発明によれば、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することができるROM型光記録媒体を作製可能なスタンパを提供することが可能になる。 Further, according to the present invention, it is possible to provide a stamper capable of producing a reproduction signal having good jitter characteristics and capable of producing a ROM type optical recording medium capable of reproducing data as desired. become.
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかるROM型光記録媒体の略斜視図であり、図2は、図1のAで示される部分の略拡大断面図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view of a ROM type optical recording medium according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of a portion indicated by A in FIG.
図1に示されるように、光記録媒体1は、ディスク形状をなし、その中央部には、光記録媒体1を、データ再生装置にセットするためのセンターホール5が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1および図2に示された光記録媒体1は、図2において、矢印で示される方向から、380nmないし450nmの波長を有するレーザビームが、対物レンズ(図示せず)を介して、照射されて、データが再生されるように構成されている。
The
図2に示されるように、本実施形態にかかる光記録媒体1は、基板2と、基板2上に形成された反射層3と、反射層3上に形成された光透過層4を備えている。
As shown in FIG. 2, the
基板2は、光記録媒体1の機械的な支持体として、機能するものである。
The
基板2を形成するための材料は、光記録媒体1の支持体として機能することができれば、とくに限定されるものではなく、たとえば、ポリカーボネート樹脂、オレフィン樹脂などを用いることができる。基板2の厚さは、とくに限定されるものではないが、約1.1mmであることが好ましい。
The material for forming the
図3は、基板2の表面の略斜視図である。図3において、矢印Lは、レーザビームの走査方向を示している。
FIG. 3 is a schematic perspective view of the surface of the
図3に示されるように、基板2の表面には、略楕円形状を有する複数の凹状ピット2aが形成されている。これら複数の凹状ピット2aは、光記録媒体1の内周側から外周側、あるいは外周側から内周側に向かって、螺旋状に形成され、トラックを構成している。また、複数の凹状ピット2a以外の領域は、平坦に形成され、トラック方向に隣り合う凹状ピット2a間に、スペース2bを構成している。これらの凹状ピット2aおよびスペース2bには、それぞれ、デジタルデータの「0」または「1」が対応付けられており、凹状ピット2aおよびスペース2bとによって、データが記録されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of concave pits 2 a having a substantially elliptical shape are formed on the surface of the
図2に示されるように、基板2上には、反射層3が形成されている。
As shown in FIG. 2, a
反射層3は、光透過層4を介して、入射したレーザビームを反射し、再び、光透過層4側から出射させる機能を有している。
The
本実施態様において、反射層3を形成するための材料は、レーザビームを反射することができれば、とくに限定されるものではなく、Mg、Al、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Ag、Pt、Au、Nd、In、Snよりなる群から選ばれる少なく一種の金属またはこれらの合金によって、反射層3を形成することができる。これらのなかでも、反射層3が、AgまたはAgを含む合金によって形成されている場合には、高い反射率を有し、表面の平坦性に優れた反射層3を形成することができ、好ましい。
In this embodiment, the material for forming the
反射層3の厚さは、とくに限定されるものではないが、5nmないし100nmであることが好ましく、15nmないし60nmであることが、さらに好ましい。
The thickness of the
反射層3は、スパッタリングなどの気相成長法によって、基板2上に形成される。スパッタリングなどの気相成長法は、電界中で加速されたイオンをターゲットに衝突させることにより、ターゲットから原子をはじき出し、そのはじき出された原子を、堆積させることによって、薄膜を形成するものであるため、形成された薄膜には、下地となる基体の表面形状が転写されることになる。したがって、反射層3には、基板2の表面形状が転写され、反射層3には、基板2の表面の凹状ピット2aに対応した凹部3aが形成されている。
The
図2に示されるように、反射層3上には、光透過層4が形成されている。
As shown in FIG. 2, a
光透過層4は、レーザビームが透過する層であり、同時に、反射層3の表面を保護する保護層としての役割を果たしている。
The
光透過層4は、光学的に透明で、使用されるレーザビームの波長領域である380nmないし450nmでの光学吸収や反射が少なく、複屈折が小さいことが要求され、たとえば、紫外線硬化性樹脂によって形成される。
The
光透過層4を形成するために用いられる紫外線硬化性樹脂は、光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、光開始剤および所望によりその他の添加剤を含んでいる。光重合性モノマーとしては、分子量2000未満のモノマーが好適であり、たとえば、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレートなどが挙げられる。また、光重合性オリゴマーとしては、アクリル系二重結合、アリル系二重結合、不飽和二重結合などの紫外線照射によって架橋あるいは重合する基を分子中に含有または導入したオリゴマーなどを挙げることができる。また、光開始剤としては、公知のいずれのものを用いてもよく、たとえば、分子開裂型光重合開始剤を用いることができる。
The ultraviolet curable resin used to form the
光透過層4は、反射層3の表面に、スピンコーティング法などによって、紫外線硬化性樹脂を塗布して、塗膜を形成し、塗膜に紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂を硬化させて、形成される。あるいは、光透過性樹脂によって形成されたシートを、接着剤を用いて、反射層3の表面に、接着することによって、光透過層4を形成することもできる。
The
光透過層4の厚さは、30μmないし200μmであることが好ましい。
The thickness of the
図4は、図3のX−X軸断面の断面図であり、基板2の表面と反射層3の表面との断面形状を示す略拡大断面図である。図4において、矢印Lは、レーザビームの走査方向を示している。
4 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 3 and is a schematic enlarged cross-sectional view showing the cross-sectional shapes of the surface of the
図4に示されるように、基板2の表面には、凹状ピット2aが形成されており、また、反射層3には、基板2の表面に形成された凹状ピット2aに対応して、凹部3aが形成されている。
As shown in FIG. 4, a concave pit 2a is formed on the surface of the
本発明者の研究によれば、記録すべきデータに応じて、基板2に、凹状ピット2aおよびスペース2bを形成した場合においても、次世代型のROM型光記録媒体に記録したデータを再生したときに、再生信号のジッタ特性が悪化するのは、反射層3の凹部3aの長さが、基板2の表面に形成された凹状ピット2aよりも短くなるとともに、隣り合う凹部3a間の間隙3bの長さが、基板2の表面に形成されたスペース2bよりも長さが長くなり、これら反射層3の凹部3aおよび隣り合う凹部3a間の間隙3bの長さが、光検出器によって検出されるため、データ再生装置に認識される凹凸パターンの長さが、記録したデータに対応する長さと一致しなくなることに起因していることが見出されている。
According to the inventor's research, even when the concave pit 2a and the space 2b are formed on the
そこで、本発明者は、かかる知見に基づいて、さらに研究を重ねた結果、基板2の表面の凹状ピット2aを、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長くなるように形成し、トラック方向に隣り合う凹状ピット2a間のスペース2bを、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短くなるように形成した場合には、反射層3に形成される凹部3aおよび凹部3a間の間隙3bの長さを、記録すべきデータに対応する長さである基本長BLと、ほぼ同一の長さにすることが可能になることを見出した。
Therefore, as a result of further research based on such knowledge, the present inventor has determined that the concave pit 2a on the surface of the
したがって、本実施態様においては、基板2の表面に形成される凹状ピット2aが、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長くなるように形成されるとともに、トラック方向に隣り合う凹状ピット2a間のスペース2bが、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短くなるように形成されている。
Therefore, in the present embodiment, the concave pit 2a formed on the surface of the
ここに、Dは、反射層3の表面から基板2の表面までの距離であり、本実施態様においては、反射層3の厚さである。また、基本長BLは、記録すべきデータの「0」または「1」のビット数に応じて決定される長さであり、たとえば、光記録媒体1に、1−7RLL変調によって変調された2Tないし8Tのデータを、25GBの記録容量で記録する場合には、2Tないし8Tに対応して、149nm、223.5nm、298nm、372.5nm、447nm、521.5nm、596nmの7種類の長さを有している。
Here, D is the distance from the surface of the
したがって、本実施態様において、光記録媒体1に、1−7RLL変調によって変調された2Tないし8Tのデータを記録する場合には、最短で149+(0.1ないし0.3)・Dnmの長さに有し、最長で596+(0.1ないし0.3)・Dnmの長さを有する7種類の長さの凹状ピット2aと、最短で149−(0.1ないし0.3)・Dnmの長さを有し、最長で596−(0.1ないし0.3)・Dnmの長さに有する7種類の長さのスペース2bとが、基板2の表面上に、所定の組み合わせで、組み合わされて形成される。
Therefore, in this embodiment, when 2T to 8T data modulated by 1-7 RLL modulation is recorded on the
本実施態様においては、反射層3の凹部3aおよび凹部3a間の間隙3bが、いずれも、記録したデータに対応する長さである基本長BLとほぼ同一の長さを有しているので、光記録媒体1に記録されたデータを再生したときに、光検出器によって検出される凹凸パターンの長さは、記録したデータに対応する長さとほぼ一致した長さとなる。したがって、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することが可能となる。
In the present embodiment, the recess 3a of the
以上のような構成を有する光記録媒体1は、以下のようにして、製造される。
The
光記録媒体1を製造するにあたっては、まず、基板2を形成するためのフォトレジスト原盤が製造され、この後、フォトレジスト原盤を用いたマスタリング工程によって、スタンパが形成される。
In manufacturing the
図5(a)ないし(d)は、基板2を形成するためのフォトレジスト原盤の製造工程を示す工程図である。
5A to 5D are process diagrams showing a manufacturing process of a photoresist master for forming the
図5(a)に示されるように、まず、精密に研磨され、洗浄されたガラス基板20がスピンコーティング装置にセットされ、ガラス基板20の表面上に、ヘキサメチルジシラザンなどのカップリング剤が塗布される。
As shown in FIG. 5A, first, a precisely polished and cleaned
次いで、カップリング剤が塗布されたガラス基板20が、スピンコーティング装置にセットされ、ガラス基板20上に、ノボラック系樹脂やポリスチレン樹脂などを骨格樹脂とするフォトレジストが含有された塗布液が、スピンコーティング法によって、均一に塗布されて、塗膜が形成される。
Next, the
その後、塗膜がベーキングされ、図5(b)に示されるように、ガラス基板20上にフォトレジスト層21が形成される。フォトレジスト層21は、基板2の表面に形成すべき凹状ピット2aの深さに対応した厚さに形成される。
Thereafter, the coating film is baked, and a
次いで、ガラス基板20が、露光装置内のターンテーブルにセットされ、ガラス基板20が回転されるとともに、図5(c)に示されるにように、フォトレジスト層21に、露光用レーザビーム22が照射される。
Next, the
露光用レーザビーム22は、ガラス基板20が回転される間、ガラス基板20の中心部から外縁部に向かい、ガラス基板20の径方向に沿って、移動されながら照射され、また、記録すべきデータに応じて、オン/オフが切り換えられることにより、照射時間および照射間隔が制御される。
The exposure laser beam 22 is irradiated while moving along the radial direction of the
こうして、露光用レーザビーム22が、フォトレジスト層21の表面に、断続的に照射され、その結果、フォトレジスト層21に、基板2の表面の凹状ピット2aに対応する露光領域21aおよび基板2の表面のスペース2bに対応する未露光領域21bが、交互に、形成される。
Thus, the surface of the
次いで、フォトレジスト層21が形成されたガラス基板20が、アルカリ溶液中に浸漬され、フォトレジスト層21が現像されることにより、露光領域21aが除去される。本実施態様においては、フォトレジスト層21が形成されたガラス基板20が、通常よりも、長い時間にわたって、アルカリ溶液中に浸漬され、現像処理によって除去される除去領域の大きさが拡大される。
Next, the
露光用レーザビーム22は、ガウシアンビームであるため、露光用レーザビーム22の強度は、ビームスポットの中央部において、最も強くなり、周縁部に向かって弱くなる。したがって、フォトレジスト層21の露光領域21aには、その両端部に、露光用レーザビーム22の強度が弱い部分によって露光された露光領域が形成され、それ以外の領域に、露光用レーザビーム22の強度が強い部分によって露光された露光領域が形成されている。
Since the exposure laser beam 22 is a Gaussian beam, the intensity of the exposure laser beam 22 is the strongest at the center portion of the beam spot and becomes weaker toward the peripheral portion. Therefore, in the exposure region 21a of the
本実施態様においては、上述のように、フォトレジスト層21が形成されたガラス基板20が、通常よりも、長い時間にわたって、アルカリ溶液中に浸漬されるので、現像処理の過程で、露光用レーザビーム22の強度が弱い部分によって露光された露光領域も除去される。その結果、フォトレジスト原盤30の表面に形成される凹部の長さが拡大されるのと同時に、隣り合う凹部間の間隙の長さが縮小され、図5(d)に示されるように、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ長い長さを有する凹状ピット23aと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ短い長さを有するスペース23bとが、フォトレジスト原盤30の表面に形成される。
In the present embodiment, as described above, the
フォトレジスト原盤30が作製されると、次いで、その表面に、フォトレジスト原盤30の表面に形成された凹凸パターンが転写されたスタンパが作製され、このスタンパを用いて、光記録媒体1の基板2が作製される。
When the
図6(a)ないし(c)は、スタンパの製造工程を示す工程図である。 6A to 6C are process diagrams showing a stamper manufacturing process.
スタンパの作製にあたっては、まず、フォトレジスト原盤30の表面に形成された凹状ピット23aおよびスペース23bの全体を覆うように、塩化Pdおよび塩化Snを含有する薬液が塗布される。
In producing the stamper, first, a chemical solution containing Pd chloride and Sn chloride is applied so as to cover the entire concave pits 23a and spaces 23b formed on the surface of the
その後、フォトレジスト原盤30が、ホウフッ化水素酸溶液中に浸漬され、フォトレジスト原盤30に付着したSnが除去され、さらに、純水によって、フォトレジスト原盤30の表面が洗浄され、フォトレジスト原盤30上に、Pdの下地が形成される。
Thereafter, the
次いで、Pdの下地が形成されたフォトレジスト原盤30が、Niイオンを含有する溶液中に浸漬され、図6(a)に示されるように、無電解メッキ処理法によって、フォトレジスト原盤30上に、無電解ニッケル層42が形成され、その後に、無電解ニッケル層42を電極として使用した電解メッキ処理によって、無電解ニッケル層42上に、電解ニッケル層43が形成される。
Next, the
こうして、電解ニッケル層43が形成されると、図6(b)に示されるように、フォトレジスト、無電解ニッケル層42および電解ニッケル層43からなる積層体50が、一体的に、ガラス基板20から剥離される。その後、積層体50が、アルカリ溶液中に浸漬され、フォトレジストが溶解されて、除去される。
Thus, when the electrolytic nickel layer 43 is formed, as shown in FIG. 6B, the laminate 50 composed of the photoresist, the electroless nickel layer 42 and the electrolytic nickel layer 43 is integrally formed on the
さらに、フォトレジストが除去された積層体50が乾燥され、図6(c)に示されるように、凸状ピット51aおよびスペース51bを有するスタンパ51が作製される。
Furthermore, the laminate 50 from which the photoresist has been removed is dried, and as shown in FIG. 6C, a
本実施態様においては、上述したように、フォトレジスト原盤30の表面には、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長い長さを有する凹状ピット23aと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短い長さを有するスペース23bとが、形成されているので、スタンパ51の表面には、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ長い長さを有する凸状ピット51aと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ短い長さを有するスペース51bとが形成される。
In the present embodiment, as described above, the concave pit 23a having a length longer than the basic length BL by (0.1 to 0.3) · D is formed on the surface of the
スタンパ51が形成されると、このスタンパ51を用いて、光記録媒体1の基板2が作製される。
When the
図7は、光記録媒体1の製造工程を示す工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing the manufacturing process of the
まず、図7(a)に示されるように、スタンパ51が金型60内にセットされる。この後、金型60が射出成形機にセットされ、溶融されたポリカーボネート樹脂が、金型60内に高圧で射出される。
First, as shown in FIG. 7A, the
その後、所定の冷却期間を経て、ポリカーボネート樹脂が硬化される。 Thereafter, the polycarbonate resin is cured through a predetermined cooling period.
こうして、図7(b)に示されるように、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長さを有する凹状ピット2aと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短い長さを有するスペース2bとが形成された基板2が作製される。
Thus, as shown in FIG. 7B, with respect to the basic length BL, the concave pit 2a having a length of (0.1 to 0.3) · D and the basic length BL. , (0.1 to 0.3) · D, the
次いで、基板2がスパッタリング装置にセットされ、図7(b)に示されるように、基板2の表面上に、スパッタリング法によって、反射層3が形成される。
Next, the
最後に、反射層3が形成された基板2が、スピンコーティング装置にセットされ、図7(c)に示されるように、スピンコーティング法によって、反射層3の表面上に、光透過層4が形成され、光記録媒体1が完成する。
Finally, the
本実施態様によれば、基板2の表面に形成される凹状ピット2aが、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長くなるように形成され、トラック方向に隣り合う凹状ピット2a間のスペース2bが、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短くなるように形成されているので、反射層3に形成される凹部3aおよび凹部3a間の間隙3bの長さを、基本長BLとほぼ一致させることが可能になる。したがって、光記録媒体1に記録されたデータを再生したときに、光検出器によって検出される凹凸パターンの長さが、それぞれ、記録したデータに対応する長さとほぼ一致するので、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することが可能となる。
According to this embodiment, the concave pits 2a formed on the surface of the
図8は、本発明の他の好ましい実施態様にかかるROM型光記録媒体の略拡大断面図である。 FIG. 8 is a schematic enlarged cross-sectional view of a ROM type optical recording medium according to another preferred embodiment of the present invention.
図8に示されるように、本実施形態にかかる光記録媒体70は、基板72と、基板72上に形成された反射層73と、反射層73上に形成された光透過層74を備え、基板72の表面に、凸状ピット72aが形成されて、データが記録されている点を除き、図2に示された光記録媒体1と同様の構成を有している。
As shown in FIG. 8, the
図9は、基板72の表面の略斜視図であり、図10は、図9のY−Y軸断面の断面図である。図9および図10において、矢印Lは、いずれも、レーザビームの走査方向を示している。
FIG. 9 is a schematic perspective view of the surface of the
図9に示されるように、基板72の表面には、略楕円形状を有する複数の凸状ピット72aが形成されている。これら複数の凸状ピット72aは、光記録媒体70の内周側から外周側、あるいは外周側から内周側に向かって、螺旋状に形成され、トラックを構成している。また、複数の凸状ピット72a以外の領域は、平坦に形成され、トラック方向に隣り合う凸状ピット72a間に、スペース72bを構成している。これらの凸状ピット72aおよびスペース72bには、それぞれ、デジタルデータの「0」または「1」が対応付けられており、凸状ピット72aおよびスペース72bとによって、データが記録されている。
As shown in FIG. 9, a plurality of
本実施態様においては、図10に示されるように、基板2の表面の凸状ピット72aは、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短くなるように形成され、一方、トラック方向に隣り合う凸状ピット72a間のスペース72bは、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長くなるように形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
本実施態様においても、Dは、反射層73の表面から基板72の表面までの距離であり、基本長BLは、記録すべきデータの「0」または「1」のビット数に応じて決定される長さである。
Also in this embodiment, D is the distance from the surface of the
基板72の表面の凸状ピット72aおよびスペース72bが、かかる長さを有する場合には、反射層73に形成される凸部73aおよび凸部73a間の間隙73bの長さを、記録すべきデータに応じた長さである基本長BLとほぼ一致させることができ、光記録媒体70に記録されたデータを再生したときに、光検出器によって検出される凹凸パターンの長さを、それぞれ、記録したデータに対応する長さとほぼ一致させることができる。したがって、良好なジッタ特性を有する再生信号を得ることができ、所望のように、データを再生することが可能となる。
When the
以上のような構成を有する光記録媒体70は、以下のようにして、製造される。
The
光記録媒体70を製造するにあたっては、まず、フォトレジスト原盤が作製される。
In manufacturing the
本実施態様において、フォトレジスト原盤を作製するにあたっては、フォトレジスト層が形成されたガラス基板が、通常よりも、短い時間にわたって、アルカリ溶液中に浸漬される。この結果、フォトレジスト原盤の表面には、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ短い長さを有する凹状ピットと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ長い長さを有するスペースとが形成される。 In this embodiment, when producing the photoresist master, the glass substrate on which the photoresist layer is formed is immersed in an alkaline solution for a shorter time than usual. As a result, on the surface of the photoresist master, a concave pit having a length shorter by (0.1 to 0.3) · D than the basic length BL and (0.1 relative to the basic length BL). To 0.3) .D, a space having a length longer than D is formed.
フォトレジスト原盤が作製されると、次いで、マスタリング工程により、マスタースタンパが作製される。 When the photoresist master is produced, a master stamper is then produced by a mastering process.
本実施態様においては、上述したように、フォトレジスト原盤の表面には、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短い長さを有する凹状ピットと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長い長さを有するスペースとが、形成されているので、マスタースタンパの表面には、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ短い長さを有する凸状ピットと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ長い長さを有するスペースとが形成される。 In the present embodiment, as described above, the surface of the photoresist master has a concave pit having a length shorter by (0.1 to 0.3) · D than the basic length BL, Since a space having a length (0.1 to 0.3) · D longer than the basic length BL is formed, the surface of the master stamper has a length relative to the basic length BL. , A convex pit having a length shorter by (0.1 to 0.3) · D, and a space having a length longer by (0.1 to 0.3) · D than the basic length BL. It is formed.
こうして、マスタースタンパが作製されると、このマスタースタンパをもとにして、マスタリング工程により、マザースタンパが作製される。 Thus, when the master stamper is manufactured, the mother stamper is manufactured by the mastering process based on the master stamper.
図11は、本発明の好ましい実施態様にかかるマザースタンパの製造工程を示す工程図である。 FIG. 11 is a process diagram showing a mother stamper manufacturing process according to a preferred embodiment of the present invention.
まず、マスタースタンパ80が過マンガン酸カリウム溶液に浸漬されて、マスタースタンパ80の表面に酸化処理が施される。次いで、酸化処理されたマスタースタンパ80が、電解ニッケル溶液に浸漬されて、電解メッキ処理により、金属膜が形成され、図11(a)に示されるように、マスタースタンパ80の表面上に電解ニッケル層91が形成される。
First, the
次いで、図11(b)に示されるように、電解ニッケル層91が、マスタースタンパ80から剥離され、この後に、剥離された電解ニッケル層91の中心穴および外周が打ち抜かれて、マザースタンパ90が作製される。
Next, as shown in FIG. 11 (b), the
本実施態様においては、上述したように、マスタースタンパ80の表面には、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ短い長さを有する凸状ピット80aと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dの長さだけ長い長さを有するスペース80bとが、形成されているので、マザースタンパ90の表面には、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ短い長さを有する凹状ピット90aと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ長い長さを有するスペース90bとが形成される。
In the present embodiment, as described above, the surface of the
マザースタンパ90が作製されると、このマザースタンパ90が、金型内にセットされた後に、射出成形によって、基板72が形成される。こうして、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ短い長さを有する凸状ピット72aと、基本長BLに対して、(0.1ないし0.3)・Dだけ長い長さを有するスペース72bとを有する基板72が作製される。
When the mother stamper 90 is manufactured, the mother stamper 90 is set in a mold, and then the
その後、基板72の表面上に、反射層73および光透過層74が、順次、形成され、光記録媒体70が完成する。
Thereafter, the
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
たとえば、図2および図8に示された光記録媒体1、70においては、基板2、72の表面上に、反射層3、73が形成されているが、基板2、72の表面上に、反射層3、73を形成することは必ずしも必要ではなく、基板2、72と反射層3、73との間に、一または二以上の他の層が介在してもよい。この場合には、基板2、72と反射層3、73の間に介在する層の厚さと、反射層3、73の厚さとの総和が、反射層3、73の表面から基板2、72の表面までの距離Dとなる。
For example, in the
また、図2および図8に示された光記録媒体1、70においては、反射層3、73の表面上に、光透過層4、74が形成されているが、反射層3、73の表面上に、光透過層4、74を形成することは必ずしも必要ではなく、反射層3、73と光透過層4、74との間に、一または二以上の他の層が介在してもよい。
Further, in the
さらに、図5ないし図7に示された実施態様においては、フォトレジスト原盤30の表面形状が転写されたスタンパ51を金型にセットして、光記録媒体1の基板2を作製するようにしているが、フォトレジスト原盤30の表面形状が転写されたスタンパ51を金型にセットして、光記録媒体1の基板2を作製することは必ずしも必要でなく、スタンパ51をマスタースタンパとして、スタンパ51からマザースタンパおよびチャイルドスタンパを作製し、これらのうちのチャイルドスタンパを金型にセットして、光記録媒体1の基板2を作製するようにしてもよい。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 5 to 7, the
また、前記実施態様においては、フォトレジスト層が形成されたガラス基板を、アルカリ溶液中に浸漬させる時間を制御することにより、凹状ピットおよびスペース、あるいは凸状ピットおよびスペースの長さを調整するようにしているが、フォトレジスト層が形成されたガラス基板を、アルカリ溶液中に浸漬させる時間を制御する代わりに、たとえば、露光用レーザビームの照射時間を制御して、露光領域の長さを調整することにより、凹状ピットおよびスペース、あるいは凸状ピットおよびスペースの長さを調整するようにしてもよい。 In the above embodiment, the length of the concave pits and spaces or the length of the convex pits and spaces is adjusted by controlling the time for immersing the glass substrate on which the photoresist layer is formed in the alkaline solution. However, instead of controlling the time to immerse the glass substrate with the photoresist layer in the alkaline solution, for example, the exposure laser beam irradiation time is controlled to adjust the length of the exposure area. By doing so, the lengths of the concave pits and spaces or the convex pits and spaces may be adjusted.
1…光記録媒体、2…基板、2a…凹状ピット、2b…スペース、3…反射層、3a…凹部、3b…凹部間の間隙、4…光透過層、5…センターホール、20…ガラス基板、21…フォトレジスト層、21a…露光領域、21b…未露光領域、22…露光用レーザビーム、23a…凹状ピット、23b…スペース、30…フォトレジスト原盤、42…無電解ニッケル層、43…電解ニッケル層、51…スタンパ、51a…凸状ピット、51b…スペース、60…金型、70…光記録媒体、72…基板、72a…凸状ピット、72b…スペース、73…反射層、73a…凸部、73b…凸部間の間隙、74…光透過層、80…マスタースタンパ、90…マザースタンパ、90a…凹状ピット、90b…スペース、91…電解ニッケル層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
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