JP4092723B2

JP4092723B2 - Method for creating stamper of optical information recording medium

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Publication number: JP4092723B2
Application number: JP2002189817A
Authority: JP
Inventors: 勲松田
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP2004030854A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光情報記録媒体のスタンパーおよびその作成方法にかかるもので、とくに透光性の基板上に少なくとも光吸収物質などを含む光記録層および金属膜などによる光反射層を有し、たとえば波長が６３０〜６７０ｎｍの短波長赤色レーザー光、あるいは波長が４００〜４１０ｎｍの青色レーザー光により高密度かつ高速で書き込みおよび再生が可能な光情報記録媒体のスタンパーおよびその作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な光情報記録媒体である記録可能なＣＤ−Ｒ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃＷｒｉｔａｂｌｅ）より高密度に光情報を記録可能なＤＶＤ−Ｒ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃＷｒｉｔａｂｌｅ）ではＣＤ−Ｒとは異なる規格が定められている。
たとえば、光学ピックアップには、波長が６３０〜６７０ｎｍの短波長赤色レーザー光を用いること、開口率ＮＡが０．６〜０．６５という高開口率の対物レンズを用いること、などである。
【０００３】
従来、記録可能なＣＤーＲでは、ラセン状のプリグルーブをトラッキングガイドとしてこれをウォブル（蛇行）させ、その蛇行をＦＭ変調し、ＡＴＩＰ（ＡｂｓｏｌｕｔｅＴｉｍｅＩｎＰｒｅｇｒｏｏｖｅ）と呼ばれる位置情報などのアドレス情報を得ている。
一方ＤＶＤ−Ｒでは、上記ＡＴＩＰに代えて、ウォブルの形成とともに、プリグルーブの間のランドにランドプレピットを形成し、これらにより光情報記録媒体上におけるアドレス情報をはじめとするセクター情報を得ている。
【０００４】
こうしたランドプレピットを形成した光情報記録媒体に情報ピット（記録ピット）を記録し、これを再生する際に、上記光学ピックアップは、この情報ピットおよびランドプレピットをともに読み込むことになり、情報ピットおよびランドプレピットの相対的位置関係によっては、読取り信号にエラーが発生し、再生が不安定になるという問題がある。
【０００５】
図７ないし図１４にもとづき、従来のランドプレピット付き光情報記録媒体について概説する。
図７は、従来の光情報記録媒体１の要部拡大平面図ならびにそのＲＦ信号およびランドプレピット信号のグラフ、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図、図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０は、図７のＸ−Ｘ線断面図である。
光情報記録媒体１は、透光性の基板２と、この基板２上に形成した光吸収層３（光記録層）と、この光吸収層３の上に形成した光反射層４と、この光反射層４の上に形成した保護層５と、を有する。
上記基板２にはスパイラル状にプリグルーブ６を形成してある。このプリグルーブ６の左右には、このプリグルーブ６以外の部分すなわちランド７が位置している。ランド７には、ランドプレピット８を所定周期で形成しアドレス情報その他のセクター情報を記録してある。
【０００６】
図１０に示すように、光情報記録媒体１にレーザー光９（記録光、図７の円形スポット９Ｓ）を照射したときに、光吸収層３がこのレーザー光９のエネルギーを吸収することにより発熱し、基板２側に熱変質が生じて記録ピット１０が形成される。
なお、図７は、光情報記録媒体１の光反射層４および保護層５を取り除いてプリグルーブ６、ランド７、ランドプレピット８および記録ピット１０について主に描いてある。
【０００７】
さらに、プリグルーブ６には、図７、図８、図９に示す光情報記録媒体１の円周方向に沿って、うねり（ウォブル６Ｗ）を形成することにより、光情報記録媒体１の回転と情報記録および読取りとの同期を取るとともに、記録時のトラッキング作用を確保している。
【０００８】
なお、基板２と光吸収層３とは、第１の層界１１により互いに接している。
光吸収層３と光反射層４とは、第２の層界１２により接している。
光反射層４と保護層５とは、第３の層界１３により接している。
【０００９】
透光性の基板２は、レーザー光に対する屈折率がたとえば１．４〜１．６程度の範囲内の透明度の高い材料で、耐衝撃性に優れた主として樹脂により形成したもの、たとえばポリカーボネート、ガラス板、アクリル板、エポキシ板等を用いる。
【００１０】
光吸収層３は、基板２の上に形成した光吸収性の物質（光吸収物質）からなる層で、レーザー光９を照射することにより、発熱、溶融、昇華、変形または変性をともなう層である。この光吸収層３はたとえば溶剤により溶解したシアニン系色素等を、スピンコート法等の手段により、基板２の表面に一様にコーティングすることによってこれを形成する。
光吸収層３に用いる材料は、任意の光記録材料を採用することができるが、光吸収性の有機色素が望ましい。
【００１１】
光反射層４は、金属膜であり、たとえば、金、銀、銅、アルミニウム、あるいはこれらを含む合金を、蒸着法、スパッタ法等の手段によりこれを形成する。
【００１２】
保護層５は、基板２と同様の耐衝撃性に優れた樹脂によりこれを形成する。たとえば、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布し、これに紫外線を照射して硬化させることによりこれを形成する。
【００１３】
図７のグラフに示すように、ランドプレピット８が隣合っていない記録ピット１０のＲＦ信号（図中左側）は、適正なレベルでこれを得ることができる。また、記録ピット１０が隣合っていないランドプレピット８のランドプレピット８信号（図中中央）も適正なレベルでこれを得ることができる。
しかしながら、とくにランドプレピット８と記録ピット１０とが光情報記録媒体１の半径方向において互いに隣合っている場合には、ランドプレピット８信号のレベルおよびＲＦ信号のレベルがともに低下あるいは上昇するという問題がある（図７中右側）。
【００１４】
具体的に、ランドプレピット信号としては、信号振幅が低下し、そのＡＲ（ＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｔｉｏ：振幅低下率指標）が低下する。なお、ＡＲは、記録ピット１０がない部分におけるランドプレピット８信号に対する最長記録ピット１０がある部分のランドプレピット８信号の割合（％）であり、ＤＶＤ−Ｒの規格では、ＡＲが１５％以上であることが要請されている。
また、ＲＦ信号の信号変動は、そのＲＦ読み取りエラーにつながり、ＤＶＤ−Ｒ規格では、ＲＦ信号の信号変動に関する判断の目安としてこのＲＦ読み取りエラーが２５０未満であることが要請されている。
【００１５】
上述の諸問題は、図１１に示したランドプレピット８が円形型の場合および図１２に示したランドプレピット８が蛇行型の場合ともに発生するものである。
図１３は、円形型のランドプレピット８の場合のＲＦ信号の変動量に対するＲＦ読み取りエラーの関係を示すグラフ、図１４は、蛇行型のランドプレピット８の場合のＲＦ信号の変動量に対するＲＦ読み取りエラーの関係を示すグラフである。
図示のように、円形型のランドプレピット８に比べて蛇行型のランドプレピット８は、ＲＦ信号変動量に対するエラー発生までのマージンが狭く、光学ピックアップの各種態様ないしそのスポットの仕様、さらには角度変動、焦点変動、トラック追従変動など高速時にとくに発生しやすい外乱に対して、その最適設計範囲をとくにきびしく設定する必要がある。
また、蛇行型のランドプレピット８については、その蛇行の弧状部分における内側および外側の弧状の程度ないし突出長さは、内側および外側について適正な組み合わせを設定することが困難であるという問題がある。
【００１６】
ＲＦ信号の変動量は、変動がない場合（記録ピット１０に隣接するランドプレピット８がない場合）のレベル値に対する（記録ピット１０に隣接するランドプレピット８がある場合）その変動量の割合（％）であり、ＲＦ読み取りエラーが２５０未満であるためには、図１４から、蛇行型のランドプレピット８についてＲＦ信号変動量は、少なくとも１％（絶対値として１％）程度以下である必要がある。
【００１７】
上述のように、ＲＦ読み取りエラーを低減させつつ、ランドプレピット８の読み取りエラーを同時に低減させるための最適化設計条件が、とくに蛇行型のランドプレピット８について必要となり、ＲＦ信号変動量を１％未満まで安定させるとともに、ランドプレピット８のＡＲ（振幅低下率指標）を１５％以上に維持する必要がある。
【００１８】
とくに蛇行型のランドプレピット８を形成した光情報記録媒体１について、ＲＦ信号変動量およびＡＲ（振幅低下率指標）を上記要請値に維持するためには、ランドプレピット８についてその形状を精密に設計および製作する必要があり、とくにランドプレピット８の弧状内側における光情報記録媒体１の半径方向の内側突出長さ、およびその弧状外側における半径方向の外側突出長さについて所定範囲内にこれを収めることが必要である。
【００１９】
しかしながら、プリグルーブ６およびランドプレピット８を形成した光情報記録媒体１を得るためには、プリグルーブ６およびランドプレピット８形成用の凸部を有するスタンパーを作成する必要があるが、上述のように、ランドプレピット８の形成に精度を必要とするため、当該光情報記録媒体１用のスタンパーの作成にも精度を必要とするという問題がある。
光情報記録媒体１の基板２を製造するためのスタンパーを作成するには、エッチングの手法を採用することが一般的であり、ガラス基板上に塗布したフォトレジストにレーザー光などによる露光用ビームを照射して、プリグルーブ６およびランドプレピット８を形成するための露光を行う。ただし、１本の露光用ビームで、プリグルーブ６に連続してランドプレピット８を露光することは非常に困難である。
すなわち、露光方法としては、１本の露光用ビームで、ウォブル６Ａ用信号のためのうねりを入れながらプリグルーブ６を露光していき、ランドプレピット８の部分で、光情報記録媒体１の半径方向、たとえば外側にわずかに軌道を外すように露光するが、ランドプレピット８の内側弧状部を正確に形成するように露光すると、外側弧状部が不正確になってバランスが崩れる。逆に、外側弧状部を正確に形成するように露光すると、内側弧状部が不正確になるという問題がある。したがって、ランドプレピット８の内側弧状部および外側弧状部をともに正確に設計とおりに露光することが必要であるにもかかわらず、その最適な形状を得るための露光が非常に困難であるという問題がある。
【００２０】
なお、当該ランドプレピットないしプレピットについては、特開平９−１７０２９、特開平９−３２６１３８、特開２０００−４０２６１などがある。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような諸問題にかんがみ、なされたもので、とくにＤＶＤ−Ｒなど高密度での光情報を記録可能とした光情報記録媒体のスタンパーおよびその作成方法を提供することを課題とする。
【００２２】
また本発明は、蛇行型のランドプレピットについてその最適な形状を形成可能で、光情報記録媒体上におけるアドレス情報をはじめとするセクター情報を適正に得ることができる光情報記録媒体のスタンパーおよびその作成方法を提供することを課題とする。
【００２３】
また本発明は、記録ピットのＲＦ読み取りエラーを低減させつつ、ランドプレピットの読み取りエラーを同時に低減させるための最適化設計条件を設定した光情報記録媒体を製造可能な光情報記録媒体のスタンパーおよびその作成方法を提供することを課題とする。
【００２４】
また本発明は、とくに従来の線速度（３．５ｍ／ｓｅｃ）に対して、たとえば４倍以上の高速で記録を行う場合にも、ＲＦ信号変動量を１％程度まで安定させるとともに、ランドプレピットのＡＲ（振幅低下率指標）を１５％以上に維持することができる光情報記録媒体のスタンパーおよびその作成方法を提供することを課題とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、スタンパー作成時に露光用ビームによってプリグルーブの部分を露光していってランドプレピットの部分に至り、プリグルーブの露光部分にわずかな間隔を開けておくこと、このわずかな間隔の部分においてプリグルーブの中心線から外して、すなわち、プリグルーブからずらした状態でスポット的な露光を行ってランドプレピット用の露光を行うことに着目したもので、第一の発明は、透光性を有するとともにプリグルーブおよびこのプリグルーブの左右に位置するランドの部分にランドプレピットを形成した基板と、この基板上に設けるとともに、記録光による記録が可能な光記録層と、この光記録層上に設けるとともに、上記記録光を反射する光反射層と、を有し、上記基板を通して上記光記録層に上記記録光を照射することにより光学的に読み取り可能な情報を記録する光情報記録媒体のスタンパーであって、上記プリグルーブは、所定レベルの強さの露光用ビームによりこれを露光するとともに、上記ランドプレピットは、上記プリグルーブに連続しかつ上記基板の半径方向に弧状にこれを突出させてあり、その内側弧状部が、上記所定レベルより低い強さの露光用ビームによる一対の減少レベルプロフィール部分と、この減少レベルプロフィール部分の間であって上記所定レベルの強さの露光用ビームによる中央プロフィール部分と、からなり、その外側弧状部が、上記所定レベルの強さの露光用ビームによる弧状プロフィール部分からなることを特徴とする光情報記録媒体のスタンパーである。
【００２６】
上記内側弧状部の上記減少レベルプロフィール部分は、これを第１の露光用ビームにより露光してあり、上記内側弧状部の上記中央プロフィール部分、および上記外側弧状部の上記弧状プロフィール部分は、これを第２の露光用ビームにより露光してあることができる。
【００２７】
第二の発明は、透光性を有するとともにプリグルーブおよびこのプリグルーブの左右に位置するランドの部分にランドプレピットを形成した基板と、この基板上に設けるとともに、記録光による記録が可能な光記録層と、この光記録層上に設けるとともに、上記記録光を反射する光反射層と、を有し、上記基板を通して上記光記録層に上記記録光を照射することにより光学的に読み取り可能な情報を記録する光情報記録媒体のスタンパー作成方法であって、所定レベルの強さの露光用ビームにより上記プリグルーブを露光するプリグルーブ露光工程と、上記露光用ビームを上記所定レベルより低い強さとして、上記ランドプレピットにおけるその内側弧状部の一対の減少レベルプロフィール部分を露光する減少レベルプロフィール部分露光工程と、上記露光用ビームを上記所定レベルの強さとして、上記ランドプレピットにおける上記内側弧状部の上記減少レベルプロフィール部分の間に位置する中央プロフィール部分と、上記ランドプレピットの外側弧状部におけるその弧状プロフィール部分と、を露光する所定レベルプロフィール露光工程と、を有するとともに、上記プリグルーブに連続しかつ上記基板の半径方向に弧状に上記ランドプレピットを突出させて形成することを特徴とする光情報記録媒体のスタンパー作成方法である。
【００２８】
上記プリグルーブ、および上記ランドプレピットにおける上記内側弧状部の上記減少レベルプロフィール部分を第１の露光用ビームにより露光するとともに、上記ランドプレピットにおける上記内側弧状部の上記中央プロフィール部分、および上記ランドプレピットの外側弧状部における上記弧状プロフィール部分を第２の露光用ビームにより露光することができる。
【００２９】
上記ランドプレピットにおける上記内側弧状部の上記減少レベルプロフィール部分は、上記露光用ビームを不連続とすることによりこれを形成することができる。
【００３０】
上記ランドプレピットにおける上記内側弧状部の上記減少レベルプロフィール部分は、上記露光用ビームにより上記プリグルーブ部分に縮幅部を設けることによりこれを形成することができる。
【００３１】
本発明による光情報記録媒体のスタンパーおよびその作成方法においては、プリグルーブの部分を露光していってランドプレピットの部分に至り、プリグルーブの露光部分にわずかな間隔を開けておき、このわずかな間隔の部分においてプリグルーブの中心線から外してスポット的な露光を行うようにしたので、このスポット的な露光とプリグルーブの直線状の露光の重なり部分がランドプレピットのプリグルーブからの突出基端部を形成することができるとともに、プリグルーブから外れたスポット的な露光の部分がランドプレピットの最突出部を形成することができる。
したがって、従来のように、１本の露光用ビームによりプリグルーブおよびランドプレピットを連続的に順次露光してゆく方法とは異なり、プリグルーブおよびランドプレピットの位置を正確に特定して、ランドプレピットの内側弧状部および外側弧状部を設計とおりに精密に形成することができる。
【００３２】
とくに第一の発明によれば、ランドプレピットの内側弧状部が、所定レベル（すなわち、プリグルーブを露光する強さ）より低い強さの露光用ビームによる一対の減少レベルプロフィール部分と、この減少レベルプロフィール部分の間であって所定レベルの強さの露光用ビームによる中央プロフィール部分と、からなり、さらに、ランドプレピットの外側弧状部が、所定レベルの強さの露光用ビームによる弧状プロフィール部分からなっているので、露光用ビームをスタンパーのガラス基板などに対し、ランドプレピット形成用にわずかな凸状に軌道を外らせて連続的に移動する必要がなく、正確なランドプレピットを有するスタンパーとすることができる。
【００３３】
とくに第二の発明によれば、プリグルーブを露光するプリグルーブ露光工程と、減少レベルプロフィール部分露光工程と、所定レベルプロフィール露光工程と、を有し、それぞれの工程で正確なプロフィールに露光が可能であり、必要な精度でランドプレピットをプリグルーブに連続しかつ基板の半径方向に弧状に突出させて形成することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の第１の実施の形態によるスタンパーにより製造される光情報記録媒体２０およびスタンパー作成方法を図１ないし図５にもとづき説明する。ただし、図７ないし図１４と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、光情報記録媒体２０における蛇行型のランドプレピット８部分の拡大平面図であって、ランドプレピット８はプリグルーブ６の一部を光情報記録媒体１の半径方向外周側に弧状に突出してこれを形成している。
すなわち、ランドプレピット８は、図中左右一対の内側弧状端部２１から弧状に延びる内側弧状部２２、および外側弧状端部２３から弧状に延びる外側弧状部２４によりこれを画成し、光情報記録媒体２０の半径方向における外円周側に円弧状に突出する形状となっている。なお、内側弧状端部２１および外側弧状端部２３は、プリグルーブ６の内外両端部から連続して、滑らかな弧を描いて内側弧状部２２および外側弧状部２４にそれぞれ移行している。
内側弧状部２２および外側弧状部２４はともに、楕円形状を基本とし、楕円の一部の曲線を選択して弧状にこれを形成している。もちろん、任意の曲線による形状をもとにして、これら内側弧状部２２および外側弧状部２４を設計することができる。
なお、光情報記録媒体２０のその他部分の構成は、図７ないし図１０に示した光情報記録媒体１と同様である。
【００３５】
ランドプレピット８の弧状内側における半径方向の内側突出長さ（両側の内側弧状端部２１を結んだ補助線から内側弧状部２２の円弧の最突出部２５において内側弧状部２２に接する補助線までの距離）をＲinとする。
ランドプレピット８の弧状外側における半径方向の外側突出長さ（両側の外側弧状端部２３を結んだ補助線から外側弧状部２４の円弧の最突出部２６において外側弧状部２４に接する補助線までの距離）をＲoutとする。
ただし、図２はランドプレピット８部分の縦断面図であって、図示のように、基板２におけるランドプレピット８の内壁部は、傾斜角度Ｇが４０〜８０度を有しており、上記それぞれの補助線は、ランドプレピット８の深さＤの１／２の部分の幅（半値幅）上に引いたものである。
【００３６】
光情報記録媒体２０においては、このランドプレピット８について、レーザー光９の波長をλとし、基板２の屈折率をｎとしたときに、プリグルーブ６における未記録状態の光学深さが、λ／８ｎ〜λ／５ｎ、さらに、プリグルーブ６のトラックピッチが、０．７０〜０．８５μｍ、という設計条件のもとで、たとえば、
０．１２０μｍ≦Ｒin≦０．１８２μｍ、および、
０．１００μｍ≦Ｒout≦０．２５０μｍ、とすることが望ましい。かくして、ＲＦ信号変動量を少なくとも１％未満に抑えるとともに、ランドプレピット８の特性すなわちＡＲ（振幅低下率指標）を１５％以上確保することができる。
また、ＡＲが１８％以上で、ＲＦ信号変動量の絶対値が０．７％未満の範囲は、
０．１４０μｍ≦Ｒin≦０．１７３μｍ、および、
０．１００μｍ≦Ｒout≦０．１９２μｍ、である。
さらに、ＡＲが１８％以上で、ＲＦ信号変動量の絶対値が０．７％未満の範囲で、かつＲinが最大で０．１５６μｍ程度で、Ｒin≦Ｒoutである範囲は、
０．１４０μｍ≦Ｒin≦０．１５６μｍ、および、
０．１５６μｍ≦Ｒout≦０．１９２μｍ、である。
【００３７】
図３は、図９と同様の、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図に相当するランドプレピット８部分の断面図であって、プリグルーブ６に連続してランドプレピット８を光情報記録媒体２０の半径方向外方側に突出形成している。
このようなプリグルーブ６およびランドプレピット８を有する光情報記録媒体２０を製造するためのスタンパーとしては、上述の内側突出長さＲinおよび外側突出長さＲoutについての精密な数値範囲を得ることができるようにする必要がある。
【００３８】
図４は、光情報記録媒体２０のスタンパーを作成する方法の一般的な工程を示す概略断面図であって、まず図４（１）に示すように、ガラス基板３０上にフォトレジスト３１を所定の厚さで塗布する。
【００３９】
図４（２）に示すように、レーザーカッティング装置３２のレンズ３３により、レーザー光３４（露光用ビーム）を所定の部位（プリグルーブ６およびランドプレピット８、図５にもとづき後述）に当てて露光する。
【００４０】
図４（３）に示すように、現像することにより、レーザー光３４を照射して露光した部分を除去してプリグルーブ６およびランドプレピット８とする。
【００４１】
図４（４）に示すように、フォトレジスト３１の表面にニッケル膜３５を塗布する。
【００４２】
図４（５）に示すように、ニッケル膜３５の表面にめっき厚膜３６を所定の厚さで作成する。
【００４３】
図４（６）に示すように、このメッキ厚膜３６をガラス基板３０およびフォトレジスト３１から剥離して、スタンパー３６Ａとする。
このスタンパー３６Ａを用いて、従来からの製造方法により、光情報記録媒体２０を製造するものである。
【００４４】
本発明は、とくに図４（２）における露光方法に特徴がある。
すなわち、図５は、本発明によるスタンパー作成方法におけるとくに露光方法を示す概略図であって、まず図５（１）に示すように、プリグルーブ６に相当する部分すなわちプリグルーブ用露光部３７を第１の露光用ビーム３４Ａにより露光する。
ただし、ランドプレピット８に相当する部分において、所定の間隔を開けて第１の露光用ビーム３４Ａの照射を一時的（瞬間的）に停止し、プリグルーブ６を露光してきた所定レベルの強さより弱いビームによる露光を行い、ランドプレピット８の部分を不連続状態とし、とくにその先端部をテーパー状にして、互いに対向する一対のテーパー部分３８（縮幅部）を形成する。
【００４５】
図５（２）に示すように、プリグルーブ用露光部３７にまたがるように、ないし少なくともプリグルーブ用露光部３７のテーパー部分３８と重なり合うように、プリグルーブ６の中心線から外れて、たとえば光情報記録媒体２０の外周方向側に第２の露光用ビーム３４Ｂにより、ランドプレピット８に相当する部分すなわちランドプレピット用スポット露光部３９を露光する。
このランドプレピット用スポット露光部３９は、第２の露光用ビーム３４Ｂおよびガラス基板３０が相対的に移動しているので、楕円形状に露光されることになる。
【００４６】
なお、一対のテーパー部分３８の間の不連続部分の間隔、およびそのテーパーの程度、さらにランドプレピット用スポット露光部３９の位置や大きさについては、第１の露光用ビーム３４Ａおよび第２の露光用ビーム３４Ｂの照射時間ないし照射停止時間、および照射パワーないしパワー低下量などを調節することにより、内側突出長さＲinおよび外側突出長さＲout（図１）を所望範囲内の値とする。
【００４７】
また、上流側および下流側のプリグルーブ用露光部３７、ならびにランドプレピット用スポット露光部３９の露光順序は、任意である。たとえば、先に上流側および下流側のプリグルーブ用露光部３７を露光してからランドプレピット用スポット露光部３９を露光してもよいし、上流側のプリグルーブ用露光部３７、ランドプレピット用スポット露光部３９さらに続けて下流側のプリグルーブ用露光部３７を露光するようにしてもよい。
【００４８】
図５（３）に示すように、現像前は、プリグルーブ用露光部３７およびテーパー部分３８の交差部には鋭角部（内側鋭角部４０および外側鋭角部４１）が残っている。
しかして、図５（３）の内側（下側）における左右一対のテーパー部分３８の減少レベルプロフィール部分３８Ａがランドプレピット８の内側弧状部２２（図１）の両端部に相当し、ランドプレピット用スポット露光部３９の上側弧状部３９Ａ（弧状プロフィール部分）がランドプレピット８の外側弧状部２４に相当し、ランドプレピット用スポット露光部３９の下側弧状部３９Ｂ（中央プロフィール部分）が内側弧状部２２に相当する。
【００４９】
図５（４）に示すように、現像後（図４（３）に相当）は、内側鋭角部４０および外側鋭角部４１を丸く削って削除することができ、プリグルーブ用露光部３７（プリグルーブ６）からランドプレピット用スポット露光部３９（ランドプレピット８）に円滑に外形線を描くことができる。
【００５０】
図５（５）に示すように、図４の（４）、（５）、（６）の工程を実行してスタンパー３６Ａを得ることができ、プリグルーブ６およびランドプレピット８を精密に形成し、所定数値範囲内の内側突出長さＲinおよび外側突出長さＲoutを有するランドプレピット８を設計とおりに形成することができる。
【００５１】
図６は、本発明の第２の実施の形態によるスタンパーの作成方法におけるとくに露光方法を示す概略図であって、このスタンパー作成方法における露光方法においては、まず図６（１）に示すように、プリグルーブ６に相当する部分すなわちプリグルーブ６用露光部３７を第１の露光用ビーム３４Ａにより露光する。ただし、ランドプレピット８に相当する部分において、第１の露光用ビーム３４Ａの照射パワーを調節し、ランドプレピット８の部分を不連続状態とし、とくにその先端部をテーパー状にして、互いに接するように対向する一対のテーパー部分３８（縮幅部）を形成する。
【００５２】
以後は、図５（２）以降の工程と同様にして、図６（２）に示すように、第２の露光用ビーム３４Ｂにより、ランドプレピット８に相当する部分すなわちランドプレピット８用スポット露光部３９を露光する。
【００５３】
図６（３）に示すように、現像前は、プリグルーブ用露光部３７およびテーパー部分３８の交差部には鋭角部（内側鋭角部４０および外側鋭角部４１）が残っている。
しかして、図６（３）の内側（下側）における左右一対のテーパー部分３８の減少レベルプロフィール部分３８Ａがランドプレピット８の内側弧状部２２（図１）の両端部に相当し、ランドプレピット用スポット露光部３９の上側弧状部３９Ａがランドプレピット８の外側弧状部２４に相当し、ランドプレピット用スポット露光部３９の下側弧状部３９Ｂが内側弧状部２２の中央部に相当する。
【００５４】
図６（４）に示すように、現像後は、内側鋭角部４０および外側鋭角部４１を丸く削って削除することができる。
図６（５）に示すように、図４の（４）、（５）、（６）の工程を行ってスタンパー３６Ｂを得ることができ、プリグルーブ６およびランドプレピット８を精密に形成し、所定数値範囲内の内側突出長さＲinおよび外側突出長さＲoutを有するランドプレピット８を設計とおりに形成することができる。
【００５５】
なお、本発明においては、第１の露光用ビーム３４Ａおよび第２の露光用ビーム３４Ｂは別々のレーザーカッティング装置３２によりこれを２本のビームとして照射してもよいが、露光用ビームを１本とし、プリグルーブ６の部分において上流側および下流側のプリグルーブ用露光部３７を照射し、さらにランドプレピット８の部分において同じ露光用ビームにより、ランドプレピット用スポット露光部３９を照射することもできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プリグルーブの部分のプリグルーブ用露光部およびランドプレピットの部分のランドプレピット用スポット露光部を別々に不連続状態に露光するとともに、これらを重ね合わせることによりプリグルーブおよびランドプレピットを連続状態に形成するようにしたので、ランドプレピットにおける内側弧状部および外側弧状部を精密に製造することができる。
したがって、ＲＦ信号変動量を１％未満とし、ランドプレピット信号のＡＲを１５％以上に確保して読み取りエラーを回避し、光情報の高密度化および高速化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスタンパー３６Ａにより製造される光情報記録媒体２０における蛇行型のランドプレピット８部分の拡大平面図である。
【図２】同、ランドプレピット８部分の縦断面図である。
【図３】同、図９と同様の、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図に相当するランドプレピット８部分の断面図である。
【図４】同、光情報記録媒体２０のスタンパーを作成する方法の一般的な工程を示す概略断面図である。
【図５】同、本発明によるスタンパー作成方法におけるとくに露光方法を示す概略図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるスタンパー３６Ｂの作成方法におけるとくに露光方法を示す概略図である。
【図７】従来の光情報記録媒体１の要部拡大平面図ならびにそのＲＦ信号およびランドプレピット信号のグラフである。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】同、円形型のランドプレピット８の平面図である。
【図１２】同、蛇行型のランドプレピット８の平面図である。
【図１３】同、円形型のランドプレピット８の場合のＲＦ信号の変動量に対するＲＦ読み取りエラーの関係を示すグラフである。
【図１４】同、蛇行型のランドプレピット８の場合のＲＦ信号の変動量に対するＲＦ読み取りエラーの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１光情報記録媒体（図７ないし図１０）
２透光性の基板
３光吸収層（光記録層）
４光反射層
５保護層
６プリグルーブ
６Ｗプリグルーブ６のウォブル（うねり）
７ランド
８ランドプレピット
９レーザー光（記録光、再生光）
９Ｓレーザー光９の円形スポット
１０記録ピット
１１基板２と光吸収層３との間の第１の層界
１２光吸収層３と光反射層４との間の第２の層界
１３光反射層４と保護層５との間の第３の層界
２０光情報記録媒体（図１）
２１ランドプレピット８の内側弧状端部
２２ランドプレピット８の内側弧状部
２３ランドプレピット８の外側弧状端部
２４ランドプレピット８の外側弧状部
２５内側弧状部２２の円弧の最突出部
２６外側弧状部２４の円弧の最突出部
３０ガラス基板（図４）
３１フォトレジスト
３２レーザーカッティング装置
３３レーザーカッティング装置３２のレンズ
３４レーザー光（露光用ビーム）
３４Ａ第１の露光用ビーム（図５（１）、図６（１））
３４Ｂ第２の露光用ビーム（図５（２）、図６（２））
３５ニッケル膜（図４（４））
３６メッキ厚膜（図４（５））
３６Ａメッキ厚膜３６によるスタンパー（第１の実施の形態、図４（６）、図５（５））
３６Ｂメッキ厚膜３６によるスタンパー（第２の実施の形態、図４（６）、図６（５））
３７プリグルーブ用露光部（図５、図６）
３８プリグルーブ用露光部３７のテーパー部分（縮幅部）
３８Ａテーパー部分３８の減少レベルプロフィール部分
３９ランドプレピット用スポット露光部
３９Ａランドプレピット用スポット露光部３９の上側弧状部（弧状プロフィール部分）
３９Ｂランドプレピット用スポット露光部３９の下側弧状部（中央プロフィール部分）
４０内側鋭角部
４１外側鋭角部
Ｒin ランドプレピット８の弧状内側における半径方向の内側突出長さ（図１）
Ｒout ランドプレピット８の弧状外側における半径方向の外側突出長さ（図１）
Ｇランドプレピット８の内壁部の傾斜角度（４０〜８０度、図２）
Ｄランドプレピット８の深さ（図２）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stamper of an optical information recording medium and a method for producing the same, and in particular, has an optical recording layer containing at least a light-absorbing substance on a translucent substrate and a light reflection layer made of a metal film, The present invention relates to a stamper of an optical information recording medium which can be written and reproduced at high density and at high speed with a short wavelength red laser beam having a wavelength of 630 to 670 nm or a blue laser beam having a wavelength of 400 to 410 nm, and a method for producing the stamper.
[0002]
[Prior art]
A standard different from CD-R is defined for DVD-R (Digital Versatile Disc Writable) capable of recording optical information at a higher density than a recordable CD-R (Compact Disc Writeable) which is a conventional general optical information recording medium. It has been.
For example, a short wavelength red laser beam having a wavelength of 630 to 670 nm is used for the optical pickup, and an objective lens having a high aperture ratio having an aperture ratio NA of 0.6 to 0.65 is used.
[0003]
Conventionally, in a recordable CD-R, a spiral pregroove is used as a tracking guide and wobbled (meandering), the meandering is FM-modulated, and address information such as position information called ATIP (Absolute Time In Pregroove) is obtained. It has gained.
On the other hand, in DVD-R, instead of ATIP, along with wobble formation, land pre-pits are formed in lands between pregrooves, thereby obtaining sector information including address information on the optical information recording medium. Yes.
[0004]
When recording and reproducing information pits (recording pits) on the optical information recording medium having such land prepits, the optical pickup reads both the information pits and the land prepits. Depending on the relative positional relationship between the land prepits, there is a problem that an error occurs in the read signal and the reproduction becomes unstable.
[0005]
A conventional optical information recording medium with land pre-pits will be outlined with reference to FIGS.
7 is an enlarged plan view of a main part of the conventional optical information recording medium 1 and its RF signal and land pre-pit signal graph, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7, and FIG. IX-IX sectional view, FIG. 10 is the XX sectional view of FIG.
The optical information recording medium 1 includes a translucent substrate 2, a light absorption layer 3 (optical recording layer) formed on the substrate 2, a light reflection layer 4 formed on the light absorption layer 3, and this And a protective layer 5 formed on the light reflecting layer 4.
Pregrooves 6 are formed on the substrate 2 in a spiral shape. On the left and right sides of the pregroove 6, portions other than the pregroove 6, that is, lands 7 are located. On the land 7, land pre-pits 8 are formed at a predetermined period, and address information and other sector information are recorded.
[0006]
As shown in FIG. 10, when the optical information recording medium 1 is irradiated with laser light 9 (recording light, circular spot 9S in FIG. 7), the light absorption layer 3 absorbs the energy of the laser light 9 to generate heat. As a result, thermal alteration occurs on the substrate 2 side to form the recording pit 10.
FIG. 7 mainly shows the pregroove 6, the land 7, the land prepit 8 and the recording pit 10 by removing the light reflection layer 4 and the protective layer 5 of the optical information recording medium 1.
[0007]
Further, the wobble (wobble 6W) is formed in the pregroove 6 along the circumferential direction of the optical information recording medium 1 shown in FIGS. In addition to synchronizing with information recording and reading, the tracking action during recording is ensured.
[0008]
The substrate 2 and the light absorption layer 3 are in contact with each other through the first layer boundary 11.
The light absorption layer 3 and the light reflection layer 4 are in contact with each other through the second layer boundary 12.
The light reflecting layer 4 and the protective layer 5 are in contact with each other through the third layer boundary 13.
[0009]
The light-transmitting substrate 2 is a highly transparent material having a refractive index with respect to laser light in the range of, for example, about 1.4 to 1.6, and is mainly formed of a resin excellent in impact resistance, such as polycarbonate or glass. A board, an acrylic board, an epoxy board, etc. are used.
[0010]
The light absorption layer 3 is a layer made of a light-absorbing substance (light absorption substance) formed on the substrate 2 and is a layer that generates heat, melts, sublimates, deforms or modifies when irradiated with laser light 9. is there. The light absorption layer 3 is formed by uniformly coating the surface of the substrate 2 with, for example, a cyanine dye dissolved in a solvent by means of a spin coating method or the like.
Although any optical recording material can be adopted as the material used for the light absorbing layer 3, a light absorbing organic dye is desirable.
[0011]
The light reflecting layer 4 is a metal film, and for example, gold, silver, copper, aluminum, or an alloy containing these is formed by means such as vapor deposition or sputtering.
[0012]
The protective layer 5 is formed of a resin having excellent impact resistance similar to that of the substrate 2. For example, an ultraviolet curable resin is applied by a spin coating method, and this is formed by irradiating it with ultraviolet rays and curing it.
[0013]
As shown in the graph of FIG. 7, the RF signal (left side in the figure) of the recording pit 10 where the land pre-pits 8 are not adjacent to each other can be obtained at an appropriate level. Further, the land prepit 8 signal (center in the figure) of the land prepit 8 where the recording pits 10 are not adjacent to each other can be obtained at an appropriate level.
However, particularly when the land pre-pit 8 and the recording pit 10 are adjacent to each other in the radial direction of the optical information recording medium 1, both the level of the land pre-pit 8 signal and the level of the RF signal are reduced or increased. There is a problem (right side in Fig. 7).
[0014]
Specifically, as the land pre-pit signal, the signal amplitude decreases, and the AR (Aperture Ratio) decreases. AR is the ratio (%) of the land pre-pit 8 signal in the portion with the longest recording pit 10 to the land pre-pit 8 signal in the portion where the recording pit 10 is not present. In the DVD-R standard, AR is 15%. It is requested to be above.
Further, the signal fluctuation of the RF signal leads to the RF reading error, and the DVD-R standard requires that the RF reading error is less than 250 as a guideline for the judgment regarding the signal fluctuation of the RF signal.
[0015]
The above-mentioned problems occur both when the land pre-pit 8 shown in FIG. 11 is a circular type and when the land pre-pit 8 shown in FIG. 12 is a meandering type.
FIG. 13 is a graph showing the relationship of the RF reading error with respect to the fluctuation amount of the RF signal in the case of the circular land pre-pit 8, and FIG. 14 is the RF with respect to the fluctuation amount of the RF signal in the case of the meandering land pre-pit 8. It is a graph which shows the relationship of a reading error.
As shown in the figure, the meandering land prepit 8 has a narrower margin for error occurrence with respect to the RF signal fluctuation amount than the circular land prepit 8, and various aspects of the optical pickup or specifications of the spot, It is necessary to set the optimum design range particularly severely for disturbances that are particularly likely to occur at high speeds, such as angle fluctuations, focus fluctuations, and track following fluctuations.
Further, the meandering land pre-pit 8 has a problem that it is difficult to set an appropriate combination of inner and outer arcuate extents or projecting lengths in the arcuate portion of the meandering. .
[0016]
The fluctuation amount of the RF signal is the ratio of the fluctuation amount to the level value when there is no fluctuation (when there is no land prepit 8 adjacent to the recording pit 10) (when there is the land prepit 8 adjacent to the recording pit 10). In order for the RF reading error to be less than 250, the RF signal fluctuation amount for the meandering land pre-pit 8 is at least about 1% (1% as an absolute value) or less from FIG. There is a need.
[0017]
As described above, optimization design conditions for simultaneously reducing the read error of the land prepit 8 while reducing the RF read error are necessary particularly for the meandering land prepit 8, and the RF signal fluctuation amount is reduced to 1. It is necessary to stabilize to less than% and to maintain the AR (amplitude reduction rate index) of the land prepit 8 at 15% or more.
[0018]
In particular, for the optical information recording medium 1 in which the meandering land pre-pits 8 are formed, the shape of the land pre-pits 8 is precisely determined in order to maintain the RF signal fluctuation amount and the AR (amplitude reduction rate index) at the required values. It is necessary to design and manufacture the optical information recording medium 1 in the radial direction on the arc-shaped inner side of the land prepit 8 and the radial outer-projecting length on the arc-shaped outer side within a predetermined range. It is necessary to contain.
[0019]
However, in order to obtain the optical information recording medium 1 in which the pregroove 6 and the land prepit 8 are formed, it is necessary to create a stamper having convex portions for forming the pregroove 6 and the land prepit 8. As described above, since the formation of the land pre-pits 8 requires accuracy, there is a problem that the formation of the stamper for the optical information recording medium 1 also requires accuracy.
In order to create a stamper for manufacturing the substrate 2 of the optical information recording medium 1, it is common to employ an etching technique. An exposure beam such as a laser beam is applied to a photoresist applied on a glass substrate. Irradiation is performed to form pregrooves 6 and land prepits 8. However, it is very difficult to expose the land prepits 8 continuously with the pregroove 6 with a single exposure beam.
That is, as an exposure method, the pregroove 6 is exposed with a single exposure beam while waviness for the signal for the wobble 6A is added, and the radius of the optical information recording medium 1 at the land prepit 8 portion. Although exposure is performed so as to slightly deviate in the direction, for example, outward, if the exposure is performed so that the inner arc-shaped portion of the land prepit 8 is accurately formed, the outer arc-shaped portion becomes inaccurate and the balance is lost. Conversely, if exposure is performed so that the outer arc-shaped portion is accurately formed, there is a problem that the inner arc-shaped portion becomes inaccurate. Therefore, although it is necessary to expose both the inner arc-shaped portion and the outer arc-shaped portion of the land prepit 8 exactly as designed, it is very difficult to perform exposure to obtain the optimum shape. There is.
[0020]
As for the land prepit or prepit, there are JP-A-9-17029, JP-A-9-326138, JP-A-2000-40261, and the like.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a stamper of an optical information recording medium capable of recording optical information at a high density such as a DVD-R and a method for producing the same. To do.
[0022]
Further, the present invention provides an optical information recording medium stamper capable of forming an optimum shape of a meandering land pre-pit and appropriately obtaining sector information including address information on the optical information recording medium, and a stamper thereof. It is an object to provide a creation method.
[0023]
The present invention also provides a stamper for an optical information recording medium capable of manufacturing an optical information recording medium in which an optimized design condition for simultaneously reducing the read error of a land pit is set while reducing the RF read error of the recording pit. It is an object to provide a creation method thereof.
[0024]
In addition, the present invention stabilizes the RF signal fluctuation amount to about 1% even when recording at a speed that is, for example, four times higher than the conventional linear velocity (3.5 m / sec). It is an object of the present invention to provide a stamper for an optical information recording medium that can maintain an AR (amplitude reduction rate index) of a pit at 15% or more and a method for producing the stamper.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, the pregroove portion is exposed by the exposure beam at the time of creating the stamper to reach the land prepit portion, and a slight interval is left in the exposed portion of the pregroove. Focusing on the spot pre-exposure by removing from the center line of the pre-groove in the portion, that is, shifted from the pre-groove, the first invention is the translucent And a pre-groove and a land having land pre-pits on land portions located on the left and right sides of the pre-groove, an optical recording layer provided on the substrate and capable of recording with recording light, and the optical recording And a light reflecting layer that reflects the recording light, and irradiates the recording light to the optical recording layer through the substrate. An optical information recording medium stamper that records optically readable information by exposing the pregroove with an exposure beam having a predetermined level of intensity, and the land prepits Continuing from the pre-groove and projecting in an arc shape in the radial direction of the substrate, the inner arc-shaped portion has a pair of reduced level profile portions by an exposure beam having an intensity lower than the predetermined level, and this reduction. A central profile portion between the level profile portions and the exposure beam having the predetermined level of intensity, and an outer arcuate portion thereof consisting of an arc-shaped profile portion due to the exposure beam of the predetermined level intensity. Is a stamper of an optical information recording medium.
[0026]
The reduced level profile portion of the inner arc is exposed by a first exposure beam, the central profile portion of the inner arc and the arc profile portion of the outer arc. It can be exposed by a second exposure beam.
[0027]
The second invention has translucency and a pregroove and a substrate on which land prepits are formed in the land portions located on the left and right of the pregroove, and is provided on the substrate and can be recorded by recording light. An optical recording layer and a light reflecting layer that is provided on the optical recording layer and reflects the recording light, and is optically readable by irradiating the optical recording layer through the substrate with the recording light A method for producing a stamper for an optical information recording medium for recording various information, wherein a pregroove exposure step of exposing the pregroove with an exposure beam having a predetermined level of intensity, and an intensity of the exposure beam lower than the predetermined level. Further, a reduced level profile partial exposure process for exposing a pair of reduced level profile portions of the inner arc-shaped portion of the land prepit. A center profile portion located between the reduced level profile portions of the inner arc-shaped portion of the land prepit, and the outer arc-shaped portion of the land prepit. And a predetermined level profile exposure step for exposing the arc-shaped profile portion, and the land pre-pits are formed so as to protrude in an arc shape in a radial direction of the substrate and continuous with the pre-groove. This is a method for creating a stamper for an information recording medium.
[0028]
The pre-groove and the reduced level profile portion of the inner arc-shaped portion in the land pre-pit are exposed by a first exposure beam, and the central profile portion of the inner arc-shaped portion in the land pre-pit and the land The arc-shaped profile portion in the outer arc-shaped portion of the prepit can be exposed by the second exposure beam.
[0029]
The reduced level profile portion of the inner arc-shaped portion in the land prepit can be formed by making the exposure beam discontinuous.
[0030]
The reduced level profile portion of the inner arc-shaped portion in the land pre-pit can be formed by providing a reduced width portion in the pre-groove portion by the exposure beam.
[0031]
In the optical information recording medium stamper and the method for producing the same according to the present invention, the pre-groove portion is exposed to the land pre-pit portion, and the pre-groove exposed portion is slightly spaced apart. Since spot exposure was performed by removing the center line of the pre-groove from the pre-groove at a large interval, the overlapping portion of the spot exposure and the linear exposure of the pre-groove is projected from the pre-groove of the land pre-pit. The base end portion can be formed, and the spot-like exposed portion deviated from the pregroove can form the most protruding portion of the land prepit.
Therefore, unlike the conventional method in which the pre-groove and the land pre-pits are successively and sequentially exposed by one exposure beam, the positions of the pre-groove and the land pre-pits are accurately specified, and the land The inner and outer arcs of the prepit can be precisely formed as designed.
[0032]
In particular, according to the first invention, the inner arc-shaped portion of the land pre-pit has a pair of reduced level profile portions with an exposure beam having an intensity lower than a predetermined level (that is, the intensity for exposing the pregroove), and this reduction. A central profile portion formed by an exposure beam having a predetermined level between the level profile portions, and the outer arcuate portion of the land pre-pit is formed by the exposure beam having a predetermined level of intensity. Therefore, it is not necessary to move the exposure beam to the stamper's glass substrate, etc., in a slightly convex shape for the purpose of forming a land prepit, and it is not necessary to move it continuously. It can be a stamper having.
[0033]
In particular, according to the second invention, it has a pre-groove exposure process for exposing the pre-groove, a reduced level profile partial exposure process, and a predetermined level profile exposure process, and exposure to an accurate profile is possible in each process. Therefore, the land prepits can be formed with the required accuracy so as to be continuous with the pregroove and project in an arc shape in the radial direction of the substrate.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the optical information recording medium 20 manufactured by the stamper according to the first embodiment of the present invention and the stamper producing method will be described with reference to FIGS. However, the same parts as those in FIGS. 7 to 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
FIG. 1 is an enlarged plan view of a serpentine land pre-pit 8 portion in the optical information recording medium 20, and the land pre-pit 8 has a part of the pre-groove 6 in an arc shape on the outer peripheral side in the radial direction of the optical information recording medium 1. This is formed to protrude.
That is, the land pre-pit 8 is defined by an inner arc-shaped portion 22 extending in an arc shape from a pair of left and right inner arc-shaped end portions 21 and an outer arc-shaped portion 24 extending in an arc shape from the outer arc-shaped end portion 23 in the figure. The recording medium 20 has a shape protruding in an arc shape on the outer circumferential side in the radial direction. Note that the inner arc-shaped end portion 21 and the outer arc-shaped end portion 23 are continuously transferred from the inner and outer end portions of the pre-groove 6 and respectively transition to the inner arc-shaped portion 22 and the outer arc-shaped portion 24 while drawing a smooth arc.
Both the inner arc-shaped portion 22 and the outer arc-shaped portion 24 are based on an elliptical shape, and a partial curve of the ellipse is selected to form an arc shape. Of course, the inner arc-shaped portion 22 and the outer arc-shaped portion 24 can be designed based on the shape of an arbitrary curve.
The configuration of other parts of the optical information recording medium 20 is the same as that of the optical information recording medium 1 shown in FIGS.
[0035]
Radial inward projecting length on the arc-shaped inner side of the land pre-pit 8 (from the auxiliary line connecting the inner arc-shaped end portions 21 on both sides to the auxiliary line in contact with the inner arc-shaped portion 22 at the outermost projecting portion 25 of the arc of the inner arc-shaped portion 22 Rin) is Rin.
Radial outer protrusion length on the arc-shaped outer side of the land pre-pit 8 (from an auxiliary line connecting the outer arc-shaped end portions 23 on both sides to an auxiliary line in contact with the outer arc-shaped portion 24 in the outermost arc-shaped protruding portion 26 of the outer arc-shaped portion 24 Rout) is Rout.
However, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the land pre-pit 8 portion. As shown in the drawing, the inner wall portion of the land pre-pit 8 in the substrate 2 has an inclination angle G of 40 to 80 degrees. Each auxiliary line is drawn on the width (half width) of a half of the depth D of the land prepit 8.
[0036]
In the optical information recording medium 20, for this land pre-pit 8, when the wavelength of the laser beam 9 is λ and the refractive index of the substrate 2 is n, the optical depth of the unrecorded state in the pregroove 6 is λ / 8n to λ / 5n, and under the design condition that the track pitch of the pregroove 6 is 0.70 to 0.85 μm, for example,
0.120 μm ≦ Rin ≦ 0.182 μm, and
It is desirable that 0.100 μm ≦ Rout ≦ 0.250 μm. Thus, the RF signal fluctuation amount can be suppressed to at least less than 1%, and the characteristics of the land pre-pit 8, that is, the AR (amplitude reduction rate index) can be secured at 15% or more.
The range where AR is 18% or more and the absolute value of the RF signal fluctuation amount is less than 0.7% is as follows:
0.140 μm ≦ Rin ≦ 0.173 μm, and
0.100 μm ≦ Rout ≦ 0.192 μm.
Furthermore, the range where AR is 18% or more, the absolute value of the RF signal fluctuation amount is less than 0.7%, Rin is about 0.156 μm at the maximum, and Rin ≦ Rout is
0.140 μm ≦ Rin ≦ 0.156 μm, and
0.156 μm ≦ Rout ≦ 0.192 μm.
[0037]
3 is a cross-sectional view of the land pre-pit 8 corresponding to the cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 7, similar to FIG. 9, and the land pre-pit 8 is continuously connected to the pre-groove 6. 20 is formed to protrude outward in the radial direction.
As a stamper for manufacturing the optical information recording medium 20 having such pregrooves 6 and land prepits 8, it is possible to obtain a precise numerical range for the above-described inner protruding length Rin and outer protruding length Rout. It needs to be possible.
[0038]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a general process of a method for producing a stamper of the optical information recording medium 20. First, as shown in FIG. Apply at a thickness of.
[0039]
As shown in FIG. 4 (2), a laser beam 34 (exposure beam) is applied to a predetermined portion (pregroove 6 and land prepit 8, which will be described later based on FIG. 5) by a lens 33 of a laser cutting device 32. Exposure.
[0040]
As shown in FIG. 4 (3), the pre-groove 6 and the land pre-pit 8 are formed by developing and removing the exposed portion by irradiating the laser beam 34.
[0041]
As shown in FIG. 4 (4), a nickel film 35 is applied to the surface of the photoresist 31.
[0042]
As shown in FIG. 4 (5), a thick plating film 36 is formed on the surface of the nickel film 35 with a predetermined thickness.
[0043]
As shown in FIG. 4 (6), the thick plating film 36 is peeled off from the glass substrate 30 and the photoresist 31 to form a stamper 36A.
Using this stamper 36A, the optical information recording medium 20 is manufactured by a conventional manufacturing method.
[0044]
The present invention is particularly characterized by the exposure method in FIG.
That is, FIG. 5 is a schematic view showing an exposure method in the stamper producing method according to the present invention. First, as shown in FIG. 5A, a portion corresponding to the pre-groove 6, that is, the pre-groove exposure portion 37 is provided. Exposure is performed by the first exposure beam 34A.
However, in the portion corresponding to the land pre-pit 8, the irradiation of the first exposure beam 34A is temporarily (instantaneously) stopped at a predetermined interval, and the intensity of a predetermined level at which the pregroove 6 has been exposed. Exposure with a weak beam is performed to make the land pre-pits 8 discontinuous, and in particular, the tip portion thereof is tapered to form a pair of tapered portions 38 (reduced width portions) facing each other.
[0045]
As shown in FIG. 5 (2), it is separated from the center line of the pregroove 6 so as to straddle the pregroove exposure section 37 or at least overlap with the tapered portion 38 of the pregroove exposure section 37, for example, light A portion corresponding to the land pre-pit 8, that is, the land pre-pit spot exposure unit 39 is exposed to the outer peripheral side of the information recording medium 20 by the second exposure beam 34B.
Since the second exposure beam 34B and the glass substrate 30 are relatively moved, the land prepit spot exposure unit 39 is exposed in an elliptical shape.
[0046]
The distance between the discontinuous portions between the pair of taper portions 38, the degree of the taper, and the position and size of the land pre-pit spot exposure unit 39 are the first exposure beam 34A and the second exposure beam 34A. The inner protrusion length Rin and the outer protrusion length Rout (FIG. 1) are set to values within a desired range by adjusting the irradiation time or irradiation stop time of the exposure beam 34B and the irradiation power or power reduction amount.
[0047]
Further, the exposure order of the upstream and downstream pregroove exposure sections 37 and the land prepit spot exposure sections 39 is arbitrary. For example, the land pre-pit exposure unit 37 may be exposed after the upstream and downstream pre-groove exposure units 37 are first exposed, or the upstream pre-groove exposure unit 37 and land pre-pits may be exposed. Alternatively, the downstream pre-groove exposure unit 37 may be exposed.
[0048]
As shown in FIG. 5 (3), before development, an acute angle portion (inner acute angle portion 40 and outer acute angle portion 41) remains at the intersection of the pregroove exposure portion 37 and the tapered portion 38.
Thus, the reduced level profile portions 38A of the pair of left and right tapered portions 38 on the inner side (lower side) of FIG. 5 (3) correspond to both end portions of the inner arc-shaped portion 22 (FIG. 1) of the land prepit 8, and The upper arc-shaped portion 39A (arc-shaped profile portion) of the pit spot exposure portion 39 corresponds to the outer arc-shaped portion 24 of the land pre-pit 8, and the lower arc-shaped portion 39B (center profile portion) of the land pre-pit spot exposure portion 39. It corresponds to the inner arc-shaped portion 22.
[0049]
As shown in FIG. 5 (4), after development (corresponding to FIG. 4 (3)), the inner acute angle portion 40 and the outer acute angle portion 41 can be cut off and deleted, and the pregroove exposure portion 37 (pre-groove) An outline can be smoothly drawn from the groove 6) to the spot prepit spot exposure section 39 (land prepit 8).
[0050]
As shown in FIG. 5 (5), the stamper 36A can be obtained by executing the steps (4), (5), and (6) in FIG. 4, and the pregroove 6 and the land prepit 8 are precisely formed. Then, the land pre-pit 8 having the inner protruding length Rin and the outer protruding length Rout within the predetermined numerical range can be formed as designed.
[0051]
FIG. 6 is a schematic view showing an exposure method in the stamper producing method according to the second embodiment of the present invention. In the exposure method of this stamper creating method, first, as shown in FIG. The portion corresponding to the pre-groove 6, that is, the pre-groove 6 exposure section 37 is exposed by the first exposure beam 34A. However, in the portion corresponding to the land pre-pit 8, the irradiation power of the first exposure beam 34A is adjusted so that the land pre-pit 8 portion is in a discontinuous state, and in particular, its tip is tapered so as to contact each other. In this way, a pair of tapered portions 38 (reduced width portions) are formed.
[0052]
Thereafter, as shown in FIG. 6 (2), the portion corresponding to the land pre-pit 8, that is, the spot for the land pre-pit 8, as shown in FIG. The exposure unit 39 is exposed.
[0053]
As shown in FIG. 6 (3), before development, an acute angle portion (the inner acute angle portion 40 and the outer acute angle portion 41) remains at the intersection of the pregroove exposure portion 37 and the tapered portion 38.
Accordingly, the reduced level profile portions 38A of the pair of left and right tapered portions 38 on the inner side (lower side) of FIG. 6 (3) correspond to both end portions of the inner arc-shaped portion 22 (FIG. 1) of the land prepit 8, and The upper arc portion 39A of the pit spot exposure unit 39 corresponds to the outer arc portion 24 of the land prepit 8, and the lower arc portion 39B of the land prepit spot exposure portion 39 corresponds to the center portion of the inner arc portion 22. .
[0054]
As shown in FIG. 6 (4), after development, the inner acute angle portion 40 and the outer acute angle portion 41 can be cut off and deleted.
As shown in FIG. 6 (5), the stamper 36B can be obtained by performing the steps (4), (5) and (6) of FIG. 4, and the pregroove 6 and the land prepit 8 are formed precisely. The land pre-pit 8 having the inner protrusion length Rin and the outer protrusion length Rout within a predetermined numerical range can be formed as designed.
[0055]
In the present invention, the first exposure beam 34A and the second exposure beam 34B may be irradiated as two beams by separate laser cutting devices 32, but one exposure beam is used. The pregroove 6 portion is irradiated with the upstream and downstream pregroove exposure portions 37, and the land prepit spot portion 39 is irradiated with the same exposure beam at the land prepit 8 portion. You can also.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pre-groove exposure part of the pre-groove part and the land pre-pit spot exposure part of the land pre-pit part are separately exposed in a discontinuous state, and these are superposed. Since the pre-groove and the land pre-pit are formed in a continuous state, the inner arc-shaped portion and the outer arc-shaped portion in the land pre-pit can be precisely manufactured.
Therefore, the RF signal fluctuation amount is set to less than 1%, the AR of the land pre-pit signal is ensured to be 15% or more, the reading error is avoided, and the high density and high speed of the optical information can be dealt with.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged plan view of a serpentine land pre-pit 8 portion in an optical information recording medium 20 manufactured by a stamper 36A according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a land pre-pit 8 portion.
3 is a cross-sectional view of a land pre-pit 8 corresponding to the cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 7, similar to FIG.
4 is a schematic cross-sectional view showing a general process of a method for producing a stamper of the optical information recording medium 20 in the same manner. FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing an exposure method in the stamper producing method according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing an exposure method in particular in the method for producing stamper 36B according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged plan view of a main part of a conventional optical information recording medium 1 and a graph of its RF signal and land pre-pit signal.
8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
11 is a plan view of a circular land pre-pit 8. FIG.
12 is a plan view of the meandering land pre-pit 8. FIG.
FIG. 13 is a graph showing a relationship between an RF reading error and an RF signal fluctuation amount in the case of a circular land pre-pit 8;
FIG. 14 is a graph showing a relationship between an RF read error and an RF signal variation in the meandering land pre-pit 8;
[Explanation of symbols]
1 Optical information recording medium (FIGS. 7 to 10)
2 Translucent substrate
3 Light absorption layer (optical recording layer)
4 Light reflection layer
5 Protective layer
6 Pregroove
6W Pregroove 6 wobble (swell)
7 rand
8 Land Prepit
9 Laser light (recording light, reproduction light)
9S Circular spot of laser beam 9
10 recording pits
11 First layer boundary between the substrate 2 and the light absorption layer 3
12 Second layer boundary between the light absorption layer 3 and the light reflection layer 4
13 Third layer boundary between the light reflecting layer 4 and the protective layer 5
20 Optical information recording medium (Fig. 1)
21 Inside arc-shaped end of land prepit 8
22 Inside arc-shaped part of land prepit 8
23 Outer arc-shaped end of land prepit 8
24 Outside arc-shaped part of land prepit 8
25 The most protruding part of the arc of the inner arc-shaped part 22
26 The most projecting portion of the arc of the outer arc-shaped portion 24
30 Glass substrate (Figure 4)
31 photoresist
32 Laser cutting equipment
33 Lens of laser cutting device 32
34 Laser light (exposure beam)
34A First exposure beam (FIG. 5 (1), FIG. 6 (1))
34B Second exposure beam (FIGS. 5 (2) and 6 (2))
35 Nickel film (Fig. 4 (4))
36 Plating thick film (Fig. 4 (5))
36A Stamper by plating thick film 36 (first embodiment, FIGS. 4 (6) and 5 (5))
36B Stamper by plating thick film 36 (second embodiment, FIGS. 4 (6) and 6 (5))
37 Pregroove exposure section (FIGS. 5 and 6)
38 Tapered portion (reduced width portion) of the pregroove exposure portion 37
38A Decreasing level profile portion of tapered portion 38
39 Spot exposure area for land pre-pits
39A Upper arc-shaped portion (arc-shaped profile portion) of spot exposure portion 39 for land pre-pit
39B Lower arc-shaped portion (center profile portion) of spot exposure portion 39 for land pre-pit
40 Inside sharp corner
41 Outside sharp corner
Rin Land projecting length in the radial direction inside the arc-shaped inner side of the land prepit 8 (FIG. 1)
Rout Radially protruding length on the arc-shaped outer side of the land prepit 8 (FIG. 1)
G Inclination angle of the inner wall of the land prepit 8 (40 to 80 degrees, FIG. 2)
D Depth of land prepit 8 (Fig. 2)

Claims

A substrate having translucency and having pregrooves and land prepits formed on the land portions located on the left and right of the pregroove;
Provided on this substrate, and an optical recording layer capable of recording with recording light,
A light reflecting layer that is provided on the optical recording layer and reflects the recording light;
A method for producing a stamper for an optical information recording medium for recording optically readable information by irradiating the optical recording layer through the substrate with the recording light,
A pre-groove exposure step of exposing the upstream and downstream pre-grooves formed with tip portions facing each other with an exposure beam having a predetermined level of intensity;
A reduced level profile partial exposure step of exposing the pair of reduced level profile portions of the inner arc-shaped portion of the land prepit with the intensity of the exposure beam lower than the predetermined level;
A center profile portion located between the reduced level profile portion of the inner arc-shaped portion in the land prepit , with the exposure beam being at the predetermined level intensity, and deviating from the center line of the pregroove; A predetermined level profile exposure step for exposing the arcuate profile portion of the outer arcuate portion of the prepit; and
And having
A method of producing a stamper for an optical information recording medium, wherein the land prepits are formed so as to protrude in an arc shape in a radial direction of the substrate and continuous with the pregroove.

Exposing the pre-groove and the reduced level profile portion of the inner arc-shaped portion in the land pre-pit with a first exposure beam;
The central profile portion of said inner arcuate portion of the land pre-pits, and light according to claim 1, wherein the exposing the arcuate profile portion by a second exposure beam at the outer arc-shaped portion of the land pre-pit A method for creating a stamper for an information recording medium.

The reduced level profile portion of said inner arcuate portion of the land pre-pits, the stamper generation method according to claim 1, wherein the optical information recording medium, characterized by forming the same by the exposure beam discontinuous .

The reduced level profile portion of said inner arcuate portion of the land pre-pits, the optical information according to claim 1, wherein the forming the same by providing a reduced width portion to the pregroove portion by the exposure beam A recording medium stamper creation method.