JPS5931775B2 - 情報記録媒体の記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は情報トラックを有する情報記録媒体の記録再生
方法に関するものであつて、特に、音声及び／又はビデ
オの情報トラックをピット又はブロックとして有し、こ
の記録された情報を光学システムによつて書込み及び読
取るようにしたディスク記録盤に適用するのに最適な方
法を提供するものである。

従来此種の方法によれば、ガラス基板上にＣｒ、Ｎｉ、
Ａｌ等の蒸着金属層を形成し、この金属層上に潜像記録
材料であるフォトレジスト（例えばＡＺ−１３５０）層
を塗布してマスター原盤をまず製作し、次いでこのマス
ター原盤をカッティング（書込み）マシーンにかけ、通
常Ａｒレーザー光（１μｍφ、波長４５７９Λ）でフォ
トレジスト層を選択的に露光し、これによつてビデオ信
号をフォトレジスト層に書込むようにしている。

この場合、フォトレジストは潜像記録材料であるから、
露光しても次の現像処理までは何ら外見的変化を起こさ
ない。従つてこのような潜像記録ではカッティングして
も現像するまでに、ディスクに記録された信号を確認す
ることは出来ないと考えられていた。このため、潜像記
録材料のカッティング直後又はこれと同時に書込み信号
をモニタリング（読取り）を行なうことが出来ないとさ
れていた。

本発明は、こうした従来の既成概念を打破して全く新規
な着想に基ついて発明されたものであつて、情報トラッ
クが設けられるべき情報記録媒体（例えばビデオディス
ク記録盤用の原盤）の基体をガラス板で形成しこのガラ
ス板上にＣｒ蒸着層を形成すると共にこのＣｒ蒸着層上
に更に（例えばポジ型の）フォトレジスト層を形成し、
しかる後に前記Ｃｒ蒸着層に吸収される波長を有する（
カッティング用の）Ａｒレーザー光によつて前記情報ト
ラック相当部分に沿つて前記フォトレジスト層を選択的
に加熱して情報を記録し、この記録された情報を前記Ｃ
ｒ蒸着層に反射される波長を有する（モニタリング用の
例えばＨｅ−Ｎｅ）レーザー光によつて読取るようにし
たことを特徴とする情報記録媒体の記録再生方法に係る
ものである。この方法によつて、情報の記録後又はこれ
と同時に読取りが可能となつて、記録時の書込み条件の
調節を容易かつ正確に行なえ、記録が失敗する恐れがな
くなる。次に本発明をビデオデイスク記録盤に適用した
一実施例を図面に付き述べる。

第１Ａ図に示す如く、円形のガラス板１表面に厚さ１０
００〜２０００ΛのＣｒ層２を全面に蒸着形成し、この
Ｃｒ層表面にＡＺ−１３５０からなるポジ型のフオトレ
ジスト層３を厚さ０．５μｍ程度にコーテイングする。

そしてこのマスター原盤に対し、後述する装置を用いて
、ｌμｍφ以下に締られた４５７９Λ程度のＡｒレーザ
ー光４を情報トラツク相当部分に沿つて順次断続的に左
から右方向に照射し、かつまたこれと同時にレーザー光
４の直後から１０μｍ以内の距離を置いて６３２８λ程
度のＨｅ一Ｎｅレーザー光５をレーザー光４と同一スポ
ツト位置に照射する。

この結果、後述する理由により、レーザー光４にてフオ
トレジスト層３にカツテイングが行われ、このカツテイ
ング部分にレーザー光５を照射し、この反射光を受光器
で受けることによつて書込まれたビデオ信号を同時モニ
タリングすることが出来る。

これを確認するために、次のような状態で実験を行なつ
た。

試料 ガラス板：フロートガラス（１７０ｍφ、５ｔ）蒸着金
属：Ｃｒ，．Ａｌ又はＡｇ（０．０５〜１μ厚）潜像記
録材料：ＡＺ−１３５０Ｊ（ ０．３〜 ２μ厚）実験
条件記録ビーム：Ａｒレーザー光（４５７９λ）読取り
ビームニＨｅ−Ｎｅレーザー光（６３２８Λ、１ｍＷ）
ビームスポツト：楕円形（３μ×１．５μ）記録（変調
）光パルスリパルス巾０．５μＳｅｃ〜数Ｍｓｅｃ立上
り０．１μＳｅｃ以下ガラス板の回転数：１８００ｒｐ
ｍ この実験により下記の結果が得られた。

（１）蒸着金属がＣｒ及びＡｌの何れであつてもフオト
レジスト層からの検出光信号（６３２８λ）には、Ｈｅ
−Ｎｅレーザー光があるレベルから増加又は減少する状
態のパルス（正又は負のパルス）が見出された。

この場合フオトレジスト層表面の干渉色が変化、即ち厚
みが変化していると、パルスの極性反転が認められた。
（２）上記（１）で述べた現象はＡｒレーザーの出力波
長を変化させても起こり、またフオトレジスト材料とし
てＰＶＡを用いても起こつた。

（３）各種試料と上記現象確認に必要なＡｒレーザー光
の照射パワーレベルとの関係として、上述したようにガ
ラス板上に蒸着金属層及びフオトレジスト層を積層せし
め、０．１〜 ０．１５Ｗ（Ｃｒの場合）、０．３〜
０．４Ｗ（ Ａ１の場合）、０．８Ｗ（ Ａｇの場合）
のパワーレベルで夫々上記現象を確認出来た。

しかしながら、ガラス板上にフオトレジスト層のみを形
成した場合には、光信号は検出出来なかつた。（４）蒸
着金属がＣｒの場合、フオトレジスト層の厚みを０．２
７μとすると検出パルスの立上り時間が約０．１μＳｅ
ｃとなり、その厚みを１．４μとするとその時間が０．
５〜 １．０ｔｔｓｅｃとなつた。

（５）フオトレジスト層の熱加工（変形、除去等の永久
記録）の状態をみると、例えばＡｒレーザー光の照射パ
ワーを０．２５Ｗと大にすれば上記（３）で述べた蒸着
金属（Ｃｒ及びＡｌ ）層上に積層したフオトレジスト
層は熱的に容易に変形した。このとき検出光は負のパル
スを生じ、上記（１）で述べた現象による検出パルスの
振巾の２倍以上の振巾を示した。またフオトレジスト層
表面のビーム照射位置では明るい輝点が認められ、散乱
光が増加した。しかし、蒸着金属としてＡｇを用いた場
合、蒸着金属層とフオトレジスト層とを積層しない場合
には、ガラス板の回転数を１８００ｒｐｍから著しく低
下させない限り上述のような熱加工は生じなかつた。（
６）上記（５）に関連して、下地の蒸着金属の熱的な変
質又は変形はＣｒでは容易に生じたが、Ａｌ，Ａｇでは
実験範囲内で生じなかつた。

以上述べた実験結果から明らかなように、上述した現象
が光子−電子系間の相互作用による直接的な結果ではな
く、Ａｒレーザー光の吸収、材料の温度上昇及びこれに
伴なうフオトレジストの可逆的な変化（屈折率、厚み等
の変化）によつてＨｅ−Ｎｅレーザー光の反射率が変化
することによるものと思われる。

即ち、上記（１）（２）で述べた事実は熱的な変形以外
の効果が関与していることを否定し、また上記（３Ｘ４
）（５Ｘ６）で述べた事実は熱的な作用の結果であるこ
とを積極的に支持している。これらの結果から、Ａｒレ
ーザー光を吸収する領域が主として下地の蒸着金属であ
り、これにより吸収された熱がその上のフオトレジスト
層を局部的に熱変形させるものと推測されるが、これは
Ａｒレーザー光の吸収率、熱拡散の程度（熱拡散定数）
等により決まると考えられる。蒸着金属の種類について
みると次のようになる。下地金属がＣｒの場合には、レ
ーザー光の吸収率が比較的大きくかつまた熱拡散定数も
小さいので、吸収されたレーザー光のエネルギー量が大
であり、温度上昇の程度も大である。

従つて問題となつている検出光信号を低パワーレベルで
観測することが出来る上に、フオトレジスト層のみなら
ずＣｒ層自体の熱的永久変形を容易に生じさせることが
出来る。この点では、Ａｇ層は光吸収率が低くかつまた
熱拡散定数が大きいために、同程度の光吸収率を有する
Ａｌに比べて温度上昇の輝度が小さく、光信号の観測が
困難となると思われる。なおガラス板上にフオトレジス
ト層のみを形成した場合には、この層の厚みが１μｍの
ときの光吸収率が４５７９λのレーザー光で１〜２％以
下であること、反射光のパワーレベルが低いこと等の理
由により上述した現象が確認されなかつた。なぉＡｒレ
ーザー光のパワーが大であると、フオトレジスト層表面
にカツテイングの傷跡がはつきりと付くが、これはレジ
ストが分解温度（７００℃程度）以上に加熱されること
によりその表面の一部分が飛んでしまつて凹凸パターン
が形成されるからである。

この凹凸パターンによつてＨｅ−Ｎｅレーザー光が変調
され、これによつて光信号の検出が可能であると思われ
るが、傷の付かない低パワーレベルでは説明出来ない。
従つてこの場合考えられるのは、上述したように、フオ
トレジストがＡｒレーザー光により瞬間的に加熱されて
溶融したり、周囲に比べで温度がかなり上昇することで
ある。これによつてＡｒレーザー光の照射部分がフオト
ケミカルな変化（透過率の変化）を起こす上に、その屈
折率が変化して一種のレンズ作用を有すること、熱膨張
及び溶融によつて熱変形したりすること等の現象が生じ
るものと思われる。このことが、Ａｒレーザー光が低パ
ワーレベルでもＨｅ−Ｎｅレーザー光が変調される主た
る原因である。また、本出願人が特願昭５０−５９８５
８号として既に提案したことであるが、フオトレジスト
層３をＣｒ層２上に積層してパワー大のレーザー光を照
射したところ、この照射後のＳＥＭ写真（走査型電子顕
微鏡写真）を見たら、第２図の如く、露光部分のフオト
レジスト層３が膨らんで内部に空洞７が形成されている
ことが判つた。

これは、レーザー光の熱によつてフオトレジストとＣｒ
とがガス（例えばＮ２）の発生を伴なうような反応を起
こし、このガスによる空洞７が形成されると共に、Ｃｒ
の表面にＣｒ酸化物等の強固なマスクが生成したもので
あると考えられる。ところが、上述したようにフオトレ
ジスト層３の下地が直接ガラス板１である場合は、同じ
く適正露光条件で露光してもフオトレジスト層３には見
かけ上の変化がなく、潜像記録となつている。空洞７の
形成によつてフオトレジスト層３の膨出部分３ａが、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザー光が入射して下地のＣｒ層２で反射さ
れるときに一種のレンズ作用を行ない、この結果膨出部
分３ａにより反射光が散乱されて検出され得ず、他方変
化しない平担部分３ｂからは反射光を検出出来るから、
Ａｒレーザーによる記録信号をモニタリングすることが
可能である。以上説明したことから、Ａｒレーザー光に
よりフオトレジスト層に書込まれた記録信号をＨｅＮｅ
レーザー光で同時モニタリング出来るのは、レーザー光
の吸収体であるＣｒ等の金属層を熱源と１−、フオトレ
ジスト層を可逆的に変形（屈折率、厚みの変化）する変
形層とするようないわばサーモプラスチック効果による
ものと考えられる。

従つて変形層としてフオトレジスト以外に熱変形し易い
例えば油膜を蒸着金属上に形成してもやはり同時モニタ
リングが可能であつた。この場合、同一箇所に光パルス
を多数照射すると、検出パルスの極性の反転及び振動等
が確認された。次にＡｒレーザー光によるカツテイング
後の工程を略述すると、このレーザー光のパワ一が小で
あるときに暑ζモニタリング後に従来公知の現像処理を
行なつて照射部分３ａを除去しかつ非照射部分３ｂを残
して第１Ｂ図の状態となす。

次いで残るフオトレジスト層３をマスクとしてＣｒ層２
を選択的にエツチング除去して第１Ｃ図に示す如く、ビ
ツト８を有するＣｒ層２をガラス板１上に形成する。次
いで図示省略したが、ガラス板１表面に無電解メツキを
施こし、この上に更にＮｉメツキを施こしたあとこのＮ
ｉメツキを剥してＮｉ製のスタンパ一を得、このスタン
パ一からビデオデイスクを多数ブレス成形する。またＡ
ｒレーザー光のパワーが大であるときには、前記特願昭
５０−５９８５８号で述べたよぅに第２図の状態にお（
・て空洞７に存在するＣｒ層２表面が酸化物又は焼付い
たフオトレジストからなると思われる白つぽい耐エツチ
ングマスク層６が第３Ａ図の如くに形成される。

非照射部分３ｂ下のＣｒは何ら変化しない。第２図の工
程終了後、従来のようにフオトレジスト層３を現像せず
に直ちに全体をアセトンで溶解除去して第３Ａ図の状態
にする。次いでマスク層６のマスク作用を利用してこれ
らマスク層間のＣｒ層２をエツチングすると、第３Ｂ図
に示す如く、マスク層６下にのみＣｒ層２を残すことが
出来、所定パターン（この場合ネガ型パターン）の情報
トラツクが形成される。

上述の場合、マスク層６がＣｒ層２に非常に強固に密着
しているためにマスク層６下のＣｒは簡単にはエツチン
グされず、他方マスク層６間のＣｒは簡単にエツチング
され、エツチング条件を決めるのが非常に楽である。こ
のためマスク層６下のＣｒはオーバーエツチングされ難
く、従つて高解像度のパターンを正確かつ容易に得るこ
とが出来るというメリツトがある。なおＣｒ層２は非常
に薄いから、オーバーエツチングが起こつても殆んど問
題にはならない。然も得られるものはネガ型のパターン
であるからパターンが必要以上に大きくならない。また
従来のようにフオトレジスト層３を現像せずにそのまま
除去しているから、現像工程を省略出来る。またフオト
レジストを使用しているとしても従来のようなエツチン
グマスクとして用いないので、イエロ−ルーム等の遮光
設備が不要となり、工程を更に簡略化し得る。次に、Ａ
ｒレーザーによるカツテイングとＨｅＮｅレーザーによ
る同時モニタリングとを行なう装置を第４図に付き説明
する。第１Ａ図に示す状態のガラス板１、即ちマスター
原盤を回転軸に連結して回転可能に配し、このガラス板
とＡｒレーザー９との間に４丸カツテイング用のＡｒレ
ーザー光１０を導びくための対物レンズ１１、トラツキ
ングミラ一１２、フオーカス微調用レンズ１３、ミラー
１４、ダイクロイツクミラー１５、光変調器１６を夫々
配する。

またこの光変調器にはＡｒレーザー光１０を変調するた
めのビデオ信号が信号発生器１７、ＦＭ変調器１８、ド
ライブアンプ１９を介して加えられる。こうして変調さ
れたＡｒレーザー光１０のスポツトをフオトレジスト層
表面において情報トラツク相当部分に治つて形成する一
方、この直後にＡｒレーザー光１０のスポツトにほ＼一
致するスポツトが形成されるようにＨｅ−Ｎｅレーザー
２０からモニタリング用のＨｅ−Ｎｅレーザー光２１を
ビームスブリツタ一２２、λ／４板２３、ダイクロイツ
クミラー１５、ミラー１４、レンズ１３、ミラー１２、
レンズ１１を介してフオトレジスト層表面に導びく。な
おフオトレジスト層から反射したレーザー光２１をダイ
クロイツクミラー１５によつてビームスプリツタ２２、
フイルタ２４を通してフオトデイテクタ一２５に導びき
、これからの出力をＦＭ変調器２６からモニターテレビ
２７に与え、ここで画像及び音声を再生する。なお同時
モニタリングを行なうに際しては、ガラス板１の回転に
伴なつてＡｒレーザー光１０のスポツトをフオトレジス
ト層表面にらせん状に形成するために、ガラス板１の回
転時にこの径方向にレンズ１３、ミラー１２及びレンズ
１１を共に等速移動させる。

そしてこれと同時に、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光２１のスポ
ツトがＡｒレーザー光１０のスポツトを直後から追いか
けるように操作する。従つて、モニターテレビ２７によ
る再生画像を見ながら、レンズ１３でのフオーカスの微
調、Ａｒレーザー光１０のカツテイングパワ一の調節、
光変調器１６の変調度とバイアスのコントロールを夫々
行なうことが出来るので、カツテイングを精確かつ容易
に行なえ、失敗する恐れがない。然もこのモニタリング
によつてフオトレジスト層や蒸着金属層のピンホールが
すべて画面にノイズとして現われるためにマスター原盤
としてのＳＮの評価をカツテイングと同時に行なうこと
が出来る。以上本発明を一実施例に基づいて説明したが
、本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可能である
ことが理解されよう。例えばフオトレジスト層３として
ポジ型、ネガ型の他の材料を用いてよく、これ以外にそ
の他の潜像記録材料を用いてもよい。本発明は上述の如
く、ガラス板の基体上にＣｒ蒸着層とフオトレジスト層
とを形成し、Ｃｒ蒸着層に吸収される波長を有するＡｒ
レーザー光によつて情報トラツク相当部分に治つてフオ
トレジスト層を選択的に加熱して情報を記録し、この記
録された情報をＣｒ蒸着層に反射される波長を有するレ
ーザー光によつて読取るようにしているので、フオトレ
ジスト層への記録後又はこれと同時に読取りが可能であ
る。

従つてフオトレジスト層への記録時にこの再生像をみな
がら書込み条件の調節を容易に行なえて記録が精確とな
り、失敗する恐れがなくなると共に、カツテイング時に
ＳＮの評価等を同時に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明をビデオディスク記録盤に適用した一実施
例を示すものであつて、第１図はマスター原盤にカツテ
イング及び同時モニタリングして原盤を製造する状態を
工程順に示した断面図、第２図はカツテイングパワ一大
なるＡｒレーザー光でカツテイングしたときの原盤の断
面図、第３図は第２図の状態から原盤を製造する状態を
工程順に示す断面図、第４図はカツテイング及び同時モ
ニタリングするときに用いる装置の概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 情報トラックが設けられるべき情報記録媒体の基体
   をガラス板で形成しこのガラス板上にＣｒ蒸着層を形成
   すると共にこのＣｒ蒸着層上に更にフォトレジスト層を
   形成し、しかる後に前記Ｃｒ蒸着層に吸収される波長を
   有するＡｒレーザー光によつて前記情報トラック相当部
   分に沿つて前記フォトレジスト層を選択的に加熱して情
   報を記録し、この記録された情報を前記Ｃｒ蒸着層に反
   射される波長を有するレーザー光によつて読取るように
   したことを特徴とする情報記録媒体の記録再生方法。