JPH08249728A

JPH08249728A - 光ディスク原盤の凹部記録方法、光ディスク原盤の製造方法、光ディスクの製造方法、光ディスク、および、光ディスク原盤の潜像記録装置

Info

Publication number: JPH08249728A
Application number: JP7055989A
Authority: JP
Inventors: Seiji Doi; 清二土肥
Original assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Current assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスク原盤に、深さおよび幅が同一の精度
でそれぞれ深さの異なる凹部を形成することができる凹
部記録方法、光ディスク原盤の製造方法を提供。【構成】基板１にフォトレジスト５を塗布し、再生専
用領域２を形成すべき領域を覆うフォトレジストの、深
い凹部を形成すべき部分に、第１の光ビームＢ１を照射
して、該フォトレジスト５の表面から基板面まで露光
し、記録領域３を形成すべき領域を覆うフォトレジスト
５の、浅い凹部を形成すべき部分に、前記第１の光ビー
ムＢ１を照射して、該フォトレジスト５の表面から基板
面まで感光させ、かつ、記録領域３を形成すべき領域全
体に第２の光ビームＢ２を照射して、該フォトレジスト
５の、基板面から浅い凹部の深さに相当する厚さの部分
を残してその部分より表面側の部分を露光して、光ビー
ム照射後、現像することにより、浅い凹部と深い凹部の
２種類の凹部を有する光ディスク原盤を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク原盤の凹部
記録方法、光ディスク原盤の製造方法、光ディスクの製
造方法、光ディスク、および、光ディスク原盤の潜像記
録装置に係り、特に、同一原盤上で、凹部としてそれぞ
れ深さの異なるピット領域およびグルーブ領域の２種の
領域を有するディスク原盤の凹部となるべき部分をフォ
トレジスト上に記録するための凹部記録方法に関し、さ
らに、このようにして形成される凹部を持つ光ディスク
原盤の製造方法、この光ディスク原盤を用いた光ディス
クの製造方法、および、光ディスク、ならびに、光ディ
スク原盤に凹部を記録するための潜像記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、記録容量が大きく、非接
触で再生できることから、ＲＯＭタイプのＣＤ、ＬＤ、
または、追記型（ＤＲＡＷ）ディスク、書替型（Ｒｅｗ
ｒｉｔａｂｌｅ）ディスク等に幅広く利用されている。

【０００３】これら光ディスクの原盤記録を行なう場
合、すなわち、原盤にピット等の凹部を形成するための
パターンを記録する場合、一般に、レーザ光が用いられ
る。すなわち、Ａｒ，Ｈｅ−Ｃｄレーザ等のビームを、
対物レンズによって集光し、微小スポットを、フォトレ
ジストの塗布されたガラス原盤に照射する。前記原盤を
回転し、一定速度で移動させながら、光のＯＮ，ＯＦ
Ｆ、または、連続照射を行うことにより、スパイラル状
で、ピットおよびグルーブのそれぞれについての記録が
行われる。さらに、記録後の原盤を現像することによっ
て、ピットおよびグルーブが形成される。

【０００４】ところで、近年、追記型、書替型ディスク
の応用として、情報再生専用領域と、ユーザが記録でき
る情報記録可能領域とに分けたＰＲＯＭディスクが提案
され、商品化されている。例えば、内周部に、プレピッ
トを記録して、再生専用領域とし、外周部には、トラッ
キング用ガイドグルーブを記録しておくことにより、記
録可能領域とするディスクがその一例である。この領域
区分には、種々の方法が取り入れ可能である。

【０００５】通常、ピットおよびグルーブ（案内溝）を
有する光ディスクは、図１のように、ピットの深さは、
再生信号レベルが最大となるλ／４ｎ（λ：再生レーザ
波長、ｎ：基板の屈折率）に設定され、グルーブの深さ
は、プッシュプル方式のトラッキングエラー信号レベル
が最大となるλ／８ｎに設定される。

【０００６】したがって、ＰＲＯＭ型光ディスク１は、
図２のように、λ／４ｎの深さのピットｐを有する再生
専用領域２と、λ／８ｎの深さのグルーブｇを有する記
録領域３を有するため、その光ディスク原盤作製工程で
２種類の深さのピットｐおよびグルーブｇを形成しなけ
ればならなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に、再生専用領域
および記録可能領域での深さを変える手段として、
（ａ）ガラス板上のフォトレジスト塗布厚を変更する方
法、または、（ｂ）プレピットの深さに相当するフォト
レジスト厚で塗布された原盤に対し、記録可能領域では
再生領域に比較し露光量を低下させることによってグル
ーブ深さを浅くするという方法、が用いられる。

【０００８】しかし、（ａ）の方法の場合、正確な半径
位置での膜厚変更ができないこと、膜厚制御が非常に困
難であること等の欠点を有している。また、（ｂ）の方
法の場合、グルーブ領域では、低露光量での記録であ
る。このため、形成される形状はＶ字型に近いものとな
る、また、露光量の微小変動によってグルーブ深さおよ
び幅が変化するため、安定したトラッキング信号が得ら
れない等の欠点を有している。

【０００９】本発明の目的は、それぞれ深さの異なる凹
部が形成される領域を有するディスク原盤において、深
さおよび幅が同一の精度で形成することができる凹部記
録方法、このようにして形成される凹部を持つ光ディス
ク原盤の製造方法、この光ディスク原盤を用いた光ディ
スクの製造方法、および、光ディスク、ならびに、光デ
ィスク原盤に凹部を記録するための潜像記録装置を提供
することにある。

【００１０】より具体的には、一の光ディスク内に、再
生専用領域と、ユーザが情報の記録または消去ができる
記録領域を有するＰＲＯＭ（ＰａｒｔｉａｌＲｅａｄ
ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）型光ディスクにおいて、両
領域に予め設けられる深さの異なる凹部について、深さ
および幅が同一の精度で形成できる光ディスクと、その
光ディスク原盤の凹部形成、それに基づく光ディスクの
製造、および、そのための潜像記録装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第１の態様よれば、深い凹部と浅い凹部の２種
類の凹部を持つ光ディスク原盤の凹部記録方法におい
て、基板にフォトレジストを塗布し、フォトレジストの
深い凹部を形成すべき部分および浅い凹部を形成すべき
部分のそれぞれに第１の光ビームを照射して、該フォト
レジストの表面から基板面まで感光させ、かつ、浅い凹
部を形成すべき部分が存在する領域全体に第２の光ビー
ムを照射して、該フォトレジストの、基板面から浅い凹
部の深さに相当する厚さの部分を残してその部分より表
面側の部分を感光させ、光ビーム照射後、現像すること
により、浅い凹部と深い凹部の２種類の凹部を形成する
ことを特徴とする光ディスク原盤の凹部記録方法が提供
される。

【００１２】第２の光ビームには、第１の光ビームより
エネルギ密度が低いビームを用いることができる。第１
の光ビームを、フォトレジストの光感度が高い波長域に
属する波長の光として、第２の光ビームは、フォトレジ
ストの光感度が低い波長域に属する波長の光とすること
ができる。第２の光ビームは、フォトレジストに照射さ
れたとき、第１の光ビームがフォトレジストに照射され
たときに形成される光スポットより大きい光スポットを
形成するビームとすることができる。また、第２の光ビ
ームは、第１の光ビームにより浅い凹部を形成すべき部
分を照射する際に併せて照射することができる。

【００１３】また、本発明の第２の態様によれば、深い
凹部と浅い凹部の２種類の凹部を持つ光ディスク原盤の
製造方法において、基板にフォトレジストを塗布し、フ
ォトレジストの深い凹部を形成すべき部分および浅い凹
部を形成すべき部分のそれぞれに第１の光ビームを照射
して、該フォトレジストの表面から基板面まで感光さ
せ、かつ、浅い凹部を形成すべき部分が存在する領域全
体に第２の光ビームを照射して、該フォトレジストの、
基板面から浅い凹部の深さに相当する厚さの部分を残し
てその部分より表面側の部分を感光させ、光ビーム照射
後、現像することにより、浅い凹部と深い凹部の２種類
の凹部を形成することを特徴とする光ディスク原盤の製
造方法が提供される。

【００１４】また、本発明の第３の態様によれば、再生
専用領域と記録領域とを有する光ディスクの製造方法に
おいて、基板にフォトレジストを塗布し、再生専用領域
を形成すべき領域を覆うフォトレジストの、深い凹部を
形成すべき部分に、第１の光ビームを照射して、該フォ
トレジストの表面から基板面まで感光させ、記録領域を
形成すべき領域を覆うフォトレジストの、浅い凹部を形
成すべき部分に、前記第１の光ビームを照射して、該フ
ォトレジストの表面から基板面まで感光させ、かつ、記
録領域を形成すべき領域全体に第２の光ビームを照射し
て、該フォトレジストの、基板面から浅い凹部の深さに
相当する厚さの部分を残してその部分より表面側の部分
を感光させ、光ビーム照射後、現像することにより、浅
い凹部と深い凹部の２種類の凹部を有する光ディスク原
盤を形成し、この光ディスク原盤からスタンパを形成
し、このスタンパを用いて透明樹脂基板を形成し、透明
樹脂基板の記録領域に記録膜を形成し、さらに、再生領
域および記録領域の全面に反射膜を形成し、それらの上
に保護膜を形成することを特徴とする光ディスクの製造
方法が提供される。

【００１５】再生専用領域を形成すべき領域および記録
領域を形成すべき領域において、第１の光ビームの照射
を行ない、第１の光ビームが記録領域を形成すべき領域
中を照射しているとき、第２の光ビームの照射を併せて
行なうことができる。

【００１６】再生専用領域を形成すべき領域では、凹部
としてピットを形成し、記録領域を形成すべき領域で
は、凹部としてグルーブを形成する構成とすることがで
きる。

【００１７】第２の光ビームは、あるグループを中心と
してその両側に隣接する二つのグループに挟まれる領域
を照射する直径を有することができる。

【００１８】また、本発明の第４の態様によれば、透明
基板層と、その透明基板層の一方の面側に設けられる再
生専用領域層および記録領域層と、これらを覆う保護膜
層とを有する光ディスクにおいて、再生専用領域層に
は、少なくとも記録ピットが設けられると共に、記録領
域層には、記録を行なうためのグルーブが設けられ、前
記記録ピットおよびグルーブは、それぞれの光反射面が
同一面上に配置されることを特徴とする光ディスクが提
供される。

【００１９】さらに、本発明の第５の態様によれば、基
板上に塗布されたフォトレジストに、光ディスク原盤に
おける、ピットおよびグルーブとなるべき領域の潜像を
記録するための潜像記録装置であって、フォトレジスト
の表面から基板面まで露光するための光ビームを出射す
る第１の光ビーム放射手段と、フォトレジストの、基板
面から浅い凹部の深さに相当する厚さの部分を残してそ
の部分より表面側の部分を露光するための光ビームを出
射する第２の光ビーム放射手段と、フォトレジストが塗
布された基板を回転させるための回転駆動機構と、上記
第１の光ビーム放射手段および第２光ビーム放射手段
を、回転する基板のフォトレジスト面と平行な面内で変
位させる光ビーム変位機構と、上記第１の光ビーム放射
手段、第２の光ビーム放射手段および光ビーム変位機構
の各動作をそれぞれ制御する制御装置とを備えることを
特徴とする潜像記録装置が提供される。

【００２０】第２の光ビーム放射手段は、第１の光ビー
ム放射手段がフォトレジストに形成する光スポットより
大きな面積を持つ光スポットをフォトレジスト上に投射
することを特徴とする潜像記録装置が提供される。

【００２１】第１の光ビーム放射手段は、フォトレジス
トの光感度が高い波長域に属する波長の光を放射し、第
２の光ビーム放射手段は、フォトレジストの光感度が低
い波長域に属する波長の光を放射する構成とすることが
できる。第１の光ビーム放射手段と第２の光ビーム放射
手段とは、共通の対物レンズを有し、その対物レンズを
通してそれぞれの光ビームをフォトレジストに投射する
ことができる。第２の光ビーム放射手段は、あるグルー
ブを中心としてその両側に隣接する二つのグルーブに挾
まれる領域を照射する直径を有する光スポットをフォト
レジストに形成する第２の光ビームを放射することがで
きる構成とすることができる。

【００２２】

【作用】深い凹部と浅い凹部の２種類の凹部を持つ光デ
ィスクを製造するために、まず、原盤を製造する。基板
に、フォトレジストを塗布し、そのフォトレジストに、
深い凹部と浅い凹部の２種類の凹部となるべき部分を記
録する。すなわち、潜像を設ける。具体的には、基板に
フォトレジストを塗布し、フォトレジストの深い凹部を
形成すべき部分および浅い凹部を形成すべき部分のそれ
ぞれに第１の光ビームを照射して、該フォトレジストの
表面から基板面まで感光させる。また、浅い凹部を形成
すべき部分が存在する領域全体に第２の光ビームを照射
して、該フォトレジストの、基板面から浅い凹部の深さ
に相当する厚さの部分を残してその部分より表面側の部
分を感光させる。光ビーム照射後、現像することによ
り、浅い凹部と深い凹部の２種類の凹部が形成される。

【００２３】このように、本発明では、フォトレジスト
の深い凹部を形成すべき部分および浅い凹部を形成すべ
き部分のそれぞれに第１の光ビームが照射されている。
このため、深い凹部を形成すべき部分および浅い凹部を
形成すべき部分のそれぞれが共に、基板面を底面とする
凹部となっている。その結果、深い凹部を形成すべき部
分および浅い凹部を形成すべき部分の如何によらず、凹
部の内部の幅が同一精度で形成される。しかも、フォト
レジストの感光が基板面で停止されるので、凹部の底面
が揃うことになる。

【００２４】この結果、この光ディスク原盤を用いて光
ディスクを製作すると、記録領域のグルーブを、その反
射面の平坦度が、再生専用領域のピットの反射面の平坦
度と同程度の精度となるように形成することができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。以
下に述べる実施例は、一の光ディスク内に、再生専用領
域と、ユーザが情報の記録または消去ができる記録領域
を有するＰＲＯＭ型光ディスクに関するものである。

【００２６】この光ディスクは、図２に示したように、
再生専用領域２にピットｐが設けられ、記録領域３にグ
ルーブｇが設けられる。ピットｐとグルーブｇとは、そ
の深さが異なる。そのため、この種の光ディスクを製作
するには、光ディスク原盤に、ピットｐとグルーブｇと
に対応する２種類の凹部、すなわち、深い凹部と浅い凹
部とを形成する。そのためには、まず、基板に塗布され
たフォトレジストに、深い凹部を形成すべき部分および
浅い凹部を形成すべき部分について記録する必要があ
る。すなわち、フォトレジストの、深い凹部を形成すべ
き部分および浅い凹部を形成すべき部分に、それらの凹
部に対応する潜像を形成する必要がある。

【００２７】図３は、潜像を形成するための装置の構成
の概要を示す。図３に示す潜像形成装置は、光ビーム放
射装置１００と、フォトレジスト層５を設けた基板１を
回転駆動する回転駆動機構２００と、光ビーム放射装置
１００から放射される光ビームをフォトレジスト層５の
表面と平行な面内で変位させるための光ビーム変位機構
３００と、光ビーム放射装置１００、回転駆動機構２０
０および光ビーム変位機構３００の動作を制御するため
の制御装置４００とを有する。

【００２８】光ビーム放射装置１００は、フォトレジス
ト層５を、その表面から基板１の上面まで露光するため
の第１の光ビームを出射する第１の光ビーム放射手段１
１０と、フォトレジスト層５の、基板１の上面から浅い
凹部の深さに相当する厚さの部分を残してその部分より
表面側を露光するための光ビームを出射する第２の光ビ
ーム放射手段１２０とを有する。第１の光ビーム放射手
段１１０は、第１の光ビームを発生するレーザ光源１１
１と、このレーザ光の向きを変更するためのミラー１１
２および１１６と、第１の光ビームに、端子１１４を介
して入力される、フォーマット情報、音楽、映像等の信
号を乗せるための光変調器１１３と、ビーム径を調整す
るためのエクスパンダ１１５とを有する。第２の光ビー
ム放射手段１２０は、第２の光ビームを発生するレーザ
光源１２１と、このレーザ光の向きを変更するためのミ
ラー１２３と、この第２の光ビームの出射を制御するた
めのシャッタ１２２と、ビーム径を調整するためのエク
スパンダ１２４とを有する。また、第１の光ビーム放射
手段１１０と第２の光ビーム放射手段１２０とは、それ
ぞれの光ビームを合成するための合波器１３１と、光ビ
ームをフォトレジスト層５に投射するための光ビーム放
射ヘッド１３２とを共通に有する。

【００２９】光ビーム放射ヘッド１３２は、光ビームの
向きをフォトレジスト層５に垂直となるように変更する
ためのミラー１３３と、対物レンズ１３４とを有する。
この光放射ヘッド１３２は、光ビーム変位機構３００と
連結され、変位することができる。

【００３０】回転駆動機構２００は、制御装置４００か
らの指示に応じて、回転する回転駆動装置２１１と、基
板１を支持すると共に、回転駆動装置２１１によって駆
動され、基板１を回転させる駆動軸２１２を有する。

【００３１】光ビーム変位機構３００は、例えば、リニ
アモーションアクチュエータを備え、上記光ビーム放射
ヘッド１３２を、例えば、基板１の半径方向に変位させ
る。変位は、制御装置４００からのシーク位置信号に基
づいて行なう。

【００３２】制御装置４００は、回転駆動制御装置２１
１に回転の起動および停止の指令を送る。また、制御装
置４００は、光ビーム変位機構３００に対して、基板の
半径上での位置を示すシーク位置信号を送る。さらに、
制御装置４００は、レーザ光源１１１、レーザ光源１２
１およびシャッタ１２２の駆動を制御する。

【００３３】次に、第１および第２の光ビームによる潜
像の形成について、図４および５を参照して説明する。

【００３４】図４は、記録用対物レンズ１３４に入射す
る光ビームＢ１、Ｂ２の入射方法を示す。図５は、フォ
トレジスト層上に集光された光ビームＢ１、Ｂ２による
光スポットＳ１、Ｓ２の光量分布を示すものである。一
般に、対物レンズで集光されるスポット径は、λ／ＮＡ
で近似される。ＮＡ（開口数）は、一般に０．９程度の
レンズが用いられる。また、上記ＮＡは、Ｄ／２ｆ
（Ｄ：入射ビーム径、ｆ：レンズの焦点距離）でも表わ
すことができる。従って、ピット、グルーブ記録を行う
ための第１のビームＢ１は、レンズ開口に略等しいビー
ム径で入射し、回折限界迄収束されている。また、第２
のビームＢ２は、直径約０．８ｍｍの細いビームとして
いる。従って、例えば、λ₁：４４２ｎｍ，λ₂：４５８
ｎｍで、ｆ：２．７ｍｍのレンズを使用した場合、第１
の光ビームＢ１の集光スポットＳ１の径は約０．５μ
ｍ、第２の光ビームＢ２の集光スポットＳ２の径は約３
μｍとなる。

【００３５】以上のように、第１のビームスポット径に
対し、第２のビームスポット径を大きくすることによ
り、エネルギ密度を低くすると共に、浅い凹部を形成す
るため、浅い凹部が形成されるべき領域を広く浅く露光
して、その部分を感光させることができる。

【００３６】潜像形成装置においては、図４のように、
ピットおよびグルーブを記録する露光を行うための第１
のビームＢ１と、記録領域のフォトレジスト層の表面を
広く浅く露光するための第２のビームＢ２とを同一の対
物レンズ１３４で、同一光軸上に重ねて露光を行う。第
１のビームＢ１の径は、０．３〜０．５μｍが好まし
い。小さいほど高密度記録に適する。第２のビームＢ２
の径は、トラックピッチの２倍程度が好ましい。例え
ば、ピッチ１．６μｍの場合、約３μｍとする。このよ
うなビームを得るために、上述した図３のような光学系
を有する潜像形成装置を用いる。エクスパンダ１１５、
１２４は、それぞれ１対の凸レンズからなり、その距離
Ｌによってビーム径の調整ができる。

【００３７】このようにして重ねられた第１のビームＢ
１と第２のビームＢ２の強度分布は、図５のようにな
る。すなわち、第１のビームＢ１の強度は、ビーム中心
から狭い範囲に分布し、第２のビームＢ２の強度は、ビ
ーム中心から広い範囲に渡って分布している。

【００３８】次に、原盤形成方法について、図６を参照
して述べる。図６は、フォトレジスト層に対する第１ビ
ームおよび第２のビームの照射の影響を示す説明図であ
る。

【００３９】まず、図６に示すように、基板１上に、フ
ォトレジスト層５をλ／４ｎの厚さに形成する。次に、
再生専用領域２および記録領域３にそれぞれ潜像を形成
する。次で、現像を行なって、凹部を有するフォトレジ
スト層５を形成する。このフォトレジスト層５上に、金
属膜を成膜して原盤を形成する。

【００４０】次に、潜像形成について、さらに詳細に説
明する。以下の露光操作は、制御装置４００の制御によ
り行なわれる。

【００４１】再生専用領域２では、通常のＣＤ製造と同
様に、音楽信号等で変調された第１のビームＢ１のみ用
いて、フォトレジスト層５を露光する。これにより、そ
の部分のフォトレジストが感光して、ピットｐの潜像が
記録される。この時、図３のシャッタ１２２は閉じてお
く。

【００４２】記録領域３では、第１のビームＢ１および
第２のビームＢ２を直流とし、シャッタ１２２を開き、
第１のビームＢ１および第２のビームＢ２をフォトレジ
スト層５に照射する。図６に示すように、記録領域３で
は、ビーム強度分布の中心の強度が強い部分（第１のビ
ームＢ１と第２のビームＢ２の強度が重畳している部
分）で、フォトレジスト層５の底面まで露光する。これ
により、その部分のフォトレジストが感光して、グルー
ブｇの潜像が記録される。そして、第２のビームＢ２の
すその部分で、グルーブｇとグルーブｇの間の部分のフ
ォトレジスト層５を露光する。このとき、第２ビームＢ
２のビーム径を、トラックピッチの約２倍とし、その強
度を１回の露光で、フォトレジスト層５の表面からλ／
１６ｎ露光される強度に調節する。すると、グルーブｇ
とグルーブｇ間の部分のフォトレジスト層５は、２回づ
つ露光され、表面からλ／８ｎ露光される。また、図６
のように、２回の露光で、第２ビームＢ２のすその部分
の強度が重なって平坦な強度となるため、グルーブｇと
グルーブｇの間の部分は均一な深さで感光される。すな
わち、記録領域２全体を広く浅く掘り下げるための広域
潜像Ｗを形成する。第２ビームＢ２のビーム径を、トラ
ックピッチの約２倍とした理由は、グルーブの部分を露
光すると同時に、グルーブを広く浅く露光することでき
るからである。

【００４３】第１のビームＢ１および第２のビームＢ２
の波長は、例えば、３００〜５００ｎｍの範囲が好まし
い。このような範囲とするのは、この種のフォトレジス
トの露光に用いられるレーザの波長がこの範囲に入るこ
とによる。例えば、Ｋｒレーザは、３５０．７ｎｍ−５
２０．８ｎｍの範囲に発光波長を持つ。また、Ａｒレー
ザは、６５１．１ｎｍ−４８８．０ｎｍの範囲に発光波
長を持つ。さらに、Ｈｅ−Ｃｄレーザは、４４２ｎｍの
発光波長を持つ。ここで、第２のビームＢ２の波長を、
第１のビームＢ１の波長より長波長のものを用いれば、
長波長でフォトレジストの感度が低くなるために、露光
量の調整のための露光パワーマージンが広くなり、ま
た、第１のビームに対する影響が小さくなる。

【００４４】次に、広域潜像Ｗの膜厚を制御するための
第２のビームの波長差の効果について説明する。一般
に、光ディスク原盤に使用されるポジ型のフォトレジス
ト感度は、低波長域で指数的に変化する。図７は、ヘキ
スト社製フォトレジスト（ＡＺ−１３５０）の分光感度
を示したものである。このフォトレジストの場合、波長
４４２ｎｍの記録感度は波長４５８ｎｍの約３倍とな
る。従って、例えば、第１のビームＢ１として波長４４
２ｎｍの光ビームを用い、第２のビームＢ２として、波
長４５８ｎｍの光ビームを用いることにより、ピットｐ
またはグルーブｇの最適形状を得るための現像条件に影
響を与えることなく、第２のビームＢ２によるフォトレ
ジストの露光量を大きくすることができる。その結果、
第２のビームによる露光量が同一波長を用いた場合より
大きいため、レーザノイズ等の微小な光量変動に影響さ
れず、均一な平面を得ることが可能となる。

【００４５】図８（ａ）は、同一波長のビームを用いた
場合の原盤半径方向の断面を示した一例である。図８
（ｂ）は本発明の潜像形成方法による原盤の断面図であ
る。両者を比較すると、従来の方法によるグルーブとな
る凹部は、断面がＶ字形状となっている。これに対し
て、本発明の潜像形成方法によるグルーブとなる凹部
は、Ｖ字形状とはならず、底面が平に形成されている。
すなわち、グルーブがほぼ矩形状に形成されている。

【００４６】以上のようにして形成した原盤を基にし
て、スタンパを形成し、これに基づいて、光ディスクを
製造することができる。このようにして製造された光デ
ィスクは、図９に示すような断面構造を持っている。す
なわち、透明基板１０上に、記録膜および反射膜１１が
設けられている。

【００４７】本発明の製造方法による光ディスクは、図
１０に示す従来の製造方法による光ディスクと比較する
と、図９のように、レーザ焦点面１２が同一なので、オ
フセットが生じない。図１０に示す光ディスクでは、再
生および記録レーザの焦点面がピットとグルーブで異な
るため、ピットからグルーブへ移動したときに、オフセ
ットが生じる。

【００４８】以下に、本発明の具体例を示す。以下の例
では、直径２００ｍｍ、厚さ６ｍｍのガラス基板にフォ
トレジストを塗布し、このフォトレジスト層に潜像を形
成し、現像を行なって、原盤を形成した。

【００４９】まず、ガラス基板を、１００回転／分で回
転し、スピンコート法により、フォトレジスト（ＡＺ１
３５０、ヘキスト社製）を、再生光（７８０ｎｍ）のλ
／４ｎの厚さ（約１３０ｎｍ）に形成して、フォトレジ
スト付き基板を得た。

【００５０】つづいて、図３のように、この基板を、潜
像形成装置に取り付け、１．２５ｍ／ｓで回転させた。

【００５１】第１ビームＢ１として、Ｈｅ−Ｃｄレーザ
（波長４４２ｎｍ）を用い、第２ビームＢ２としてＡｒ
レーザ（波長４５８ｎｍ）を用いた。ここで、第１ビー
ムＢ１は、エクスパンダ１１５および対物レンズ１３４
により、フォトレジスト層５の表面でのビーム径が０．
３μｍとなるようにした。また、第２ビームも同様にし
て、フォトレジスト層表面でのビーム径が３μｍとなる
ようにし、同一光軸上に重ねた。また、フォトレジスト
層表面での第１ビームＢ１の露光パワーは１．５ｍＷ、
第２ビームＢ２の露光パワーは０．５ｍＷになるように
した。

【００５２】再生専用領域（直径５０ｍｍ〜８０ｍｍと
した）では、第２ビームＢ２をシャッタ１２２で遮蔽
し、第１ビームＢ１を音楽信号（ＣＤと同一信号）で光
変調し、フォトレジスト層５を１．６μｍのピッチで露
光した。また、記録領域（直径８０ｍｍ〜１１３ｍｍ）
では、第１ビームＢ１を直流に切り換え、第２ビームＢ
２も直流とし、シャッタ１２２を開き、フォトレジスト
層５を１．６μｍピッチでグルーブｇを記録した。

【００５３】以上のようにして、露光したフォトレジス
ト付き基板を、アルカリ水溶液で現像し、純水で洗浄し
た。現像後の光ディスク原盤の再生専用領域のピット形
状および記録領域のグルーブ形状を原子間力顕微鏡で測
定したところ、ピット深さ１３０ｎｍ（ガラス基板面か
らの高さ）、幅０．７μｍ、およびグルーブ深さ６５ｎ
ｍ、幅０．７５μｍであり、また、グルーブとグルーブ
の間の部分は平滑であった。

【００５４】この光ディスク原盤からスタンパーを作製
し、射出成型により直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの
ポリカーボネート基板を作製した。

【００５５】ポリカーボネート基板の記録領域にシアニ
ン色素等からなる記録膜を１００ｎｍの膜厚に、スピン
コート法で成膜し、つづいて、再生専用領域全面および
記録領域全面に、金反射膜を、スパッタリングにより、
厚さ８０ｎｍに形成し、さらに、ディスク全面に紫外線
硬化樹脂をスピンコート法により膜厚１０μｍに形成し
た。

【００５６】以上のようにして得られたＰＲＯＭ型光デ
ィスクの再生専用領域を市販ＣＤプレーヤで再生したと
ころ、通常のＣＤと同様の特性を得た。

【００５７】また、市販の追記型ＣＤ記録装置により、
記録領域にＣＤと同様の音楽信号を記録し、市販ＣＤプ
レーヤで再生したところ、通常のＣＤと同様の特性を得
た。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、矩形の形状を有するグ
ルーブが高精度で実現できるため、本原盤より作成した
ディスクのトラッキング信号は、最大出力および安定し
た信号が得られる。さらに、種々のピット深さを有する
光ピックアップのテストディスク等に応用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】信号レベルとピット深さおよびグルーブ深さと
の関係を示すグラフ。

【図２】ＰＲＯＭ型光ディスクのピットおよびグルーブ
の構造を示す説明図。

【図３】潜像を形成するための装置の構成の概要を示す
ブロック図。

【図４】記録用対物レンズ１３４に入射する光ビームＢ
１、Ｂ２の入射方法を示す説明図。

【図５】フォトレジスト層上に集光された光ビームＢ
１、Ｂ２による光スポットＳ１、Ｓ２の光量分布を示す
説明図。

【図６】フォトレジスト層に対する第１ビームおよび第
２のビームの照射の影響を示す説明図。

【図７】ヘキスト社製フォトレジスト（ＡＺ−１３５
０）の分光感度を示すグラフ。

【図８】（ａ）は、同一波長のビームを用いた場合の原
盤半径方向の断面図、（ｂ）は本発明の潜像形成方法に
よる原盤の半径方向の断面図。

【図９】本発明による光ディスクの構造を模式的に示す
断面図。

【図１０】従来の光ディスクの構造を模式的に示す断面
図。

【符号の説明】

１…基板、２…再生専用領域、３…記録領域、１００…
光ビーム放射装置、１１０…第１の光ビーム放射手段、
１１２，１１６，１２３，１３３…ミラー、１１３…光
変調器、１１５，１２４…エクスパンダ、１３１…合波
器、１３２…光ビーム放射ヘッド、１３４…対物レン
ズ、２００…回転駆動機構、２１１…回転駆動装置、３
００…光ビーム変位機構、４００…制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】深い凹部と浅い凹部の２種類の凹部を持つ
光ディスク原盤の凹部記録方法において、基板にフォトレジストを塗布し、フォトレジストの深い凹部を形成すべき部分および浅い
凹部を形成すべき部分のそれぞれに第１の光ビームを照
射して、該フォトレジストの表面から基板面まで感光さ
せ、かつ、浅い凹部を形成すべき部分が存在する領域全
体に第２の光ビームを照射して、該フォトレジストの、
基板面から浅い凹部の深さに相当する厚さの部分を残し
てその部分より表面側の部分を感光させて、光ビーム照射後、現像することにより、浅い凹部と深い
凹部の２種類の凹部を形成することを特徴とする光ディ
スク原盤の凹部記録方法。
【請求項２】請求項１において、第２の光ビームは、第
１の光ビームよりエネルギ密度が低いビームである、光
ディスク原盤の凹部記録方法。
【請求項３】請求項１において、第１の光ビームは、フ
ォトレジストの光感度が高い波長域に属する波長の光で
あり、第２の光ビームは、フォトレジストの光感度が低
い波長域に属する波長の光である、光ディスク原盤の凹
部記録方法。
【請求項４】請求項２または３において、第２の光ビー
ムは、フォトレジストに照射されたとき、第１の光ビー
ムがフォトレジストに照射されたときに形成される光ス
ポットより大きい光スポットを形成する、光ディスク原
盤の凹部記録方法。
【請求項５】請求項４において、第２の光ビームを、第
１の光ビームにより浅い凹部を形成すべき部分を照射す
る際に併せて照射する、光ディスク原盤の凹部記録方
法。
【請求項６】深い凹部と浅い凹部の２種類の凹部を持つ
光ディスク原盤の製造方法において、基板にフォトレジストを塗布し、フォトレジストの深い凹部を形成すべき部分および浅い
凹部を形成すべき部分のそれぞれに第１の光ビームを照
射して、該フォトレジストの表面から基板面まで感光さ
せ、かつ、浅い凹部を形成すべき部分が存在する領域全
体に第２の光ビームを照射して、該フォトレジストの、
基板面から浅い凹部の深さに相当する厚さの部分を残し
てその部分より表面側の部分を感光させ、光ビーム照射後、現像することにより、浅い凹部と深い
凹部の２種類の凹部を形成することを特徴とする光ディ
スク原盤の製造方法。
【請求項７】再生専用領域と記録領域とを有する光ディ
スクの製造方法において、基板にフォトレジストを塗布し、再生専用領域を形成すべき領域を覆うフォトレジスト
の、深い凹部を形成すべき部分に、第１の光ビームを照
射して、該フォトレジストの表面から基板面まで感光さ
せ、記録領域を形成すべき領域を覆うフォトレジストの、浅
い凹部を形成すべき部分に、前記第１の光ビームを照射
して、該フォトレジストの表面から基板面まで感光さ
せ、かつ、記録領域を形成すべき領域全体に第２の光ビ
ームを照射して、該フォトレジストの、基板面から浅い
凹部の深さに相当する厚さの部分を残してその部分より
表面側の部分を感光させ、光ビーム照射後、現像することにより、浅い凹部と深い
凹部の２種類の凹部を有する光ディスク原盤を形成し、この光ディスク原盤からスタンパを形成し、このスタン
パを用いて透明樹脂基板を形成し、透明樹脂基板の記録領域に記録膜を形成し、さらに、再
生領域および記録領域の全面に反射膜を形成し、それら
の上に保護膜を形成することを特徴とする光ディスクの
製造方法。
【請求項８】請求項７において、再生専用領域を形成す
べき領域および記録領域を形成すべき領域において、第
１の光ビームの照射を行ない、第１の光ビームが記録領
域を形成すべき領域中を照射しているとき、第２の光ビ
ームの照射を併せて行なう、光ディスクの製造方法。
【請求項９】請求項８において、再生専用領域を形成す
べき領域では、凹部としてピットを形成し、記録領域を
形成すべき領域では、凹部としてグルーブを形成する、
光ディスクの製造方法。
【請求項１０】請求項９において、第２の光ビームは、
あるグルーブを中心としてその両側に隣接する二つのグ
ルーブに挾まれる領域を照射する直径を有する、光ディ
スクの製造方法。
【請求項１１】透明基板層と、その透明基板層の一方の
面側に設けられる再生専用領域層および記録領域層と、
これらを覆う保護膜層とを有する光ディスクにおいて、再生専用領域層には、少なくとも記録ピットが設けられ
ると共に、記録領域層には、記録を行なうためのグルー
ブが設けられ、前記記録ピットおよびグルーブは、それぞれの光反射面
が同一面上に配置されることを特徴とする光ディスク。
【請求項１２】基板上に塗布されたフォトレジストに、
光ディスク原盤における、ピットおよびグルーブとなる
べき領域の潜像を記録するための潜像記録装置であっ
て、フォトレジストの表面から基板面までを露光するための
光ビームを出射する第１の光ビーム放射手段と、フォトレジストの、基板面から浅い凹部の深さに相当す
る厚さの部分を残してその部分より表面側の部分を露光
するための光ビームを出射する第２の光ビーム放射手段
と、フォトレジストが塗布された基板を回転させるための回
転駆動機構と、上記第１の光ビーム放射手段および第２光ビーム放射手
段を、回転する基板のフォトレジスト面と平行な面内で
変位させる光ビーム変位機構と、上記第１の光ビーム放射手段、第２の光ビーム放射手段
および光ビーム変位機構の各動作をそれぞれ制御する制
御装置とを備えることを特徴とする潜像記録装置。
【請求項１３】請求項１２において、第２の光ビーム放
射手段は、第１の光ビーム放射手段がフォトレジストに
形成する光スポットより大きな面積を持つ光スポットを
フォトレジスト上に投射することを特徴とする潜像記録
装置。
【請求項１４】請求項１２または１３において、第１の
光ビーム放射手段は、フォトレジストの光感度が高い波
長域に属する波長の光を放射し、第２の光ビーム放射手
段は、フォトレジストの光感度が低い波長域に属する波
長の光を放射することを特徴とする潜像記録装置。
【請求項１５】請求項１２、１３または１４において、
第１の光ビーム放射手段と第２の光ビーム放射手段と
は、共通の対物レンズを有し、その対物レンズを通して
それぞれの光ビームをフォトレジストに投射することを
特徴とする潜像記録装置。
【請求項１６】請求項１２、１３、１４または１５にお
いて、第２の光ビーム放射手段は、あるグルーブを中心
としてその両側に隣接する二つのグルーブに挾まれる領
域を照射する直径を有する光スポットをフォトレジスト
に形成する第２の光ビームを放射することができること
を特徴とする潜像記録装置。