KR20060052819A - 광 정보 기록매체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20060052819A
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겐이치 나가타
겐이치 니시우치
히데키 기타우라
히데오 구사다
노보루 야마다
신야 아베
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

반투명한 정보층을 이용한 고밀도 기록에 있어서도 신호 품질이 양호한 광 정보 기록매체를 제공한다. 레이저 광의 조사에 의해서 정보 신호를 기록·재생하는 기록층을 포함하는 정보층을 1층 이상 구비하고, 그 정보층의 조사면측의 제1정보층이, 표면에 나선상 또는 동심원상으로 형성된 안내 홈을 구비하고, 그 안내 홈의 내주측과 외주측의 경사면이 그 안내 홈의 저면에 대하여 각각 경사각 α와 β를 갖는 보호 기판 또는 분리층의 위에 형성되어 있다. 안내 홈은, 경사각 α와 β가 상이한 1개 이상의 비대칭 영역을 반경 방향으로 구비하고, 정보층은 그 비대칭 영역의 내주측과 외주측의 경사면에서 대체로 일치하는 막 두께를 가지고 있다.

Description

광 정보 기록매체 및 그 제조 방법{OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 레이저 광을 이용하여 대용량의 정보 신호를 기록 및 재생하는 광 정보 기록매체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
레이저 광을 이용하여 신호를 기록 및 재생할 수 있는 광 정보 기록매체로서, 상변화형(相變化型) 광 디스크, 광 자기 디스크, 색소(色素; dye) 디스크 등이 있다. 이 중, 기록·소거 가능한 상변화형 광 디스크에서는, 통상, 기록층 재료로서 일반적으로 칼코겐 화합물(chalcogenide)을 사용한다. 일반적으로는, 기록층 재료가 결정 상태인 경우를 미기록 상태로 하고, 레이저 광을 조사(照射)하여, 기록층 재료를 용융·급냉하여 비정질(非晶質) 상태로 함으로써 신호를 기록한다. 한편, 신호를 소거하는 경우는, 기록시보다도 낮은 출력(power)의 레이저 광을 조사하여, 기록층을 결정 상태로 한다. 칼코겐 화합물로 이루어지는 기록층은 비정질로 성막(成膜)되므로, 미리 기록 영역 전면(全面)을 결정화하여 미기록 상태를 얻을 필요가 있고, 이 기록 영역의 전면 결정화를 초기화라고 부른다.
기록·소거 가능한 상변화형 광 디스크에 있어서 고밀도화를 실현하는 기술로서는, 기록·재생을 위한 광원으로서 종래에 통상 사용되었던 적색 레이저 광 대 신에, 파장 410 nm 전후의 청색 레이저 광을 이용하고, 또한 기록·재생을 위한 레이저 광을 광 디스크에 조사하는 광학계의 대물 렌즈의 개구(開口) 수를 종래에 통상 사용되었던 0.60으로부터 0.85 전후로 크게 함으로써, 레이저 광 스폿(spot)을 축소하는 것이 제안되어 있다. 0.85와 같이 대물 렌즈의 개구 수를 크게 하여 사용하는 경우, 기록·재생 특성에 있어서의 광 정보 기록매체의 틸트(tilt) 허용 공차를 확보할 목적으로, 레이저 광 입사측(入射側)의 투명 보호 기판의 두께를 예로서 0.1 mm와 같이 이미 상품화되어 있는 DVD-RAM의 기판 두께 0.6 mm에 비하여 얇게 하는 것도 제안되어 있다(예로서 특허문헌 1 참조).
또한, 면(面) 당 기록 용량을 배증(倍增)하는 기술로서, 편면(片面) 다층 구조 매체도 제안되어 있다(예로서 특허문헌 2 참조). 또한, 표면에 안내 홈을 구비한 광 디스크 기판의 제작에 관한 기술도 공지되어 있다(예로서 특허문헌 3 참조).
특허문헌 1: 특개평10-154351호 공보
특허문헌 2: 특개2000-36130호 공보
특허문헌 3: 특개평9-320100호 공보
그러나, 청색 레이저 광을 이용하여 신호를 기록·재생하는 편면 다층의 상변화 광 디스크에서는, 레이저 광원에 가까운 측의 정보층(情報層)에 있어서, 디스크의 특히 외주(外周) 영역에서 기록후의 노이즈 레벨이 내주 및 중간 영역에 비하여 악화되는 것이, 본 발명자들의 실험에 의해서 밝혀졌다. 이 디스크의 단면을 투과형 전자현미경으로써 관찰한 결과, 안내 홈의 형상 자체는, 디스크의 내주로부터 외주의 전역에 걸쳐서, 안내 홈의 중심에 대하여 거의 대칭으로서 특히 문제가 없었지만, 디스크의 외주 영역에 있어서는, 안내 홈의 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에서 정보층의 막 두께가 현저하게, 예로서 2할 정도 상이한 것이 확인되었다.
이 막 두께 차와 노이즈 레벨이 높은 것과의 인과 관계는, 이하와 같이 열적인 측면과 광학적인 측면을 고려할 수 있다. 우선, 안내 홈의 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에 있어서의 막 두께에 차가 있으면, 각각의 열용량의 차에 의해서 열의 확산 속도에 차가 생기고, 트랙 중심에 대하여 비대칭이고 찌그러진 마크 형상이 되어서, 노이즈 레벨이 상승한다. 또한, 안내 홈의 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에서 레이저 광에 대한 반사율 등의 광학적 특성에 차가 생기고, 레이저 광의 스폿 중심이 트랙 중심으로부터 벗어나서 정상적인 트래킹(tracking) 동작에 변조를 초래하여, 이러한 상태에서 기록 동작을 실행한 결과 노이즈 레벨이 상승한다.
또한, 지금까지 실용화된 기록매체는, 다층 기록매체가 아니고 단일 정보층만을 갖는 기록매체이었기 때문에, 정보층은 레이저 광을 투과시킬 필요가 없어서, 예로서 반사막 등을 투과율이 거의 제로가 되는 막 두께까지 충분히 두껍게 하였으므로, 홈의 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에서 막 두께에 차가 있어도 그 부분의 열적 또는 광학적인 특성의 차를 무시할 수 있는 레벨이었던 것으로 생각된다. 이것에 대하여, 다층 기록매체의 레이저 광원으로부터 가까운 측의 정보층은 일정한, 예로서 30% 이상의 투과율이 필요하고, 단일 정보층만을 갖는 기록매체나 레이저 광원으로부터 먼 측의 정보층과는 달라서, 그 열적 또는 광학적 특성이 막 두께의 차에 매우 민감한 것으로 생각된다.
정보층을 구성하는 박막은, 거의 모든 당업자가, 기판과 타겟(target)을 대향(對向)시켜서 스퍼터링법으로써 형성하고 있으며, 본 발명자들도 이 방법으로써 성막을 실행하였다. 성막 장치의 간편성·실용성이나 성막 속도의 관점에서 다른 방법은 채용이 곤란하다. 통상, 레이저 광에 의한 기록은, 안내 홈 및/또는 안내 홈 간의 평탄한 부분에 마크를 형성하여 실행되므로, 성막 장치는, 디스크 내주 영역으로부터 외주 영역까지 평탄한 부분의 막 두께를 균일하게 유지하도록 설계되어 있다. 그러나, 안내 홈의 경사면에 대하여는, 막의 원재료인 타겟으로부터 스퍼터링에 의해서 그 입자가 날아오는 각도 및 속도가, 디스크의 내주 영역으로부터 외주 영역까지 균등하지 않으므로, 음영(陰影)(shadowing) 효과에 의해서 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에서 막 두께에 차가 있는 부분이 발생한다. 그러나, 안내 홈의 경사면에는 마크를 형성하지 않으므로 기록 재생 특성에는 직접 영향을 주지 않는 것으로 생각하였기 때문에, 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에서 막 두께를 디스크의 내주 영역으로부터 외주 영역까지의 전역(全域)에 걸쳐서 높은 정밀도로 균일하게 하는 처리는 실행하지 않았었다.
따라서, 본 발명은, 상기 과제를 해결하고, 반투명한 정보층을 사용한 고밀도 기록에 있어서도 신호 품질이 양호한 광 정보 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 광 정보 기록매체는, 레이저 광의 조사에 의해서 정보 신호를 기록·재생하는 기록층을 포함하는 정보층을 1층 이상 구비하고, 그 정보층의 조사면측의 제1정보층이, 표면에 나선상(螺旋狀) 또는 동심원상(同心圓狀)으로 형성된 안내 홈을 구비하고, 그 안내 홈의 내주측과 외주측의 경사면이 그 안내 홈의 저면(底面)에 대하여 각각 경사각 α와 β를 갖는 보호 기판 또는 분리층의 위에 형성되어서 이루어지는 광 정보 기록매체로서, 상기 경사각 α와 β가 상이한 비대칭 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광 정보 기록매체에는, 반경 방향으로 2개 이상의 비대칭 영역을 갖는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 정보 기록매체에는, 경사각 β가 경사각 α보다 작은 것을 사용할 수 있다. 예로서, α-β≥20도의 관계에 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 정보 기록매체에는, 보호 기판이 반경 r을 가지며, 비대칭 영역이 보호 기판의 중심으로부터 거리 r/2보다 큰 반경 방향으로 형성되어서 이루어지는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 정보 기록매체에는, 상기 비대칭 영역이 제1 및 제2비대칭 영역을 구비하고, 제1비대칭 영역에 있어서는, α-β≤10도이고, 제2비대칭 영역에 있어서는, α-β≥20도의 관계를 갖는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 정보 기록매체에는, 상기 제1비대칭 영역이 보호 기판의 중심으로부터 거리 r/2보다 작은 반경 방향으로 형성되는 한편, 상기 제2비대칭 영역이 보호 기판의 중심으로부터 거리 r/2보다 큰 반경 방향으로 형성되어서 이루어지는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 정보 기록매체에는, 제1안내 홈을 구비한 보호 기판상에, 최소한, 제2정보층과, 제2안내 홈을 구비한 분리층과, 그리고 제1정보층을 순차적으로 적층하여 이루어지는 편면 다층 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 정보 기록매체는, 정보층이 비대칭 영역의 내주측과 외주측의 경사면에서 대체로 일치하는 막 두께를 갖는 것이다.
본 발명의 광 정보 기록매체는, 그 표면에 정보층을 형성하는 보호 기판 또는 분리층의 표면에 경사각 α와 β가 상이한 1개 이상의 비대칭 영역을 반경 방향으로 갖는 안내 홈을 구비하고 있으므로, 정보층을 성막할 때의 음영 효과의 영향을 작게 할 수 있다. 이에 따라서, 안내 홈의 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에 있어서의 제1정보층의 막 두께를 대체로 일치시켜서, 재생시의 노이즈 레벨을 저하시킬 수 있다. 이에 따라서, 반투명한 정보층에의 고밀도 기록에 있어서도 신호 품질이 양호한 광 정보 기록매체를 제공할 수 있다. 특히, 분리층에 의해서 분리된 2개 이상의 정보층을 구비한 편면 다층 구성에 있어서, 레이저 광이 입사하는 쪽의 정보층에 대하여 특히 효과적이다.
본 발명의 광 정보 기록매체는, 예로서 이하의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 즉, 레이저 광의 조사에 의해서 정보 신호를 기록·재생하는 기록층을 포함하는 정보층을 1층 이상 구비하고, 그 정보층의 조사면측의 제1정보층이, 표면에 나선상 또는 동심원상으로 형성된 안내 홈을 구비하고 그 안내 홈의 내주측과 외주측의 경사면이 그 안내 홈의 저면에 대하여 각각 경사각 α와 β를 갖는 보호 기판 또는 분리층의 위에 형성되어서 이루어지고, 상기 경사각 α와 β가 상이한 비대칭 영역을 갖는 광 정보 기록매체의 제조 방법으로서, 상기 보호 기판은 원반(原盤)으로부터 제작한 스탬퍼(stamper)를 금형으로 하여 성형하여 이루어지는 것이고, 상기 원반에 상기 경사각 α와 β가 상이한 비대칭 영역을 갖는 것을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 원반용 기판상에 레지스트층을 형성하고, 레이저 광을 집광 렌즈로써 집광하여 그 레지스트층을 커팅(cutting)해서 마스크 패턴을 형성하고, 에칭에 의해서 나선상 또는 동심원상의 안내 홈을 형성하여 상기 원반을 제작할 때에, 상기 집광 렌즈에 입사하는 레이저 광의 광축을 경사시켜서 상기 레지스트층을 커팅하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 원반용 기판상에 레지스트층을 형성하고, 레이저 광을 집광 렌즈로 집광하여 그 레지스트층을 커팅해서 마스크 패턴을 형성하고, 에칭에 의해서 나선상 또는 동심원상의 안내 홈을 형성하여 상기 원반을 제작할 때에, 집광된 2개의 레이저 광을 이용하여 레지스트층을 커팅하는 방법을 사용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 광 정보 기록매체의 구조의 일례를 나타내는 모식 단면도.
도 2는 본 발명의 실시형태 2에 의한 광 정보 기록매체의 구조의 일례를 나타내는 구성예의 단면도.
도 3은 본 발명의 광 정보 기록매체에 사용하는 정보층의 구조의 일례를 나 타내는 모식 단면도.
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 의한 광 정보 기록매체의 다른 구조의 일례를 나타내는 모식 단면도.
도 5는 본 발명의 광 정보 기록매체를 사용한 기록재생장치의 구성의 일례를 나타내는 개략도.
도 6은 본 발명의 광 정보 기록매체의 기록 재생에 사용하는 펄스 파형의 일례를 나타내는 개략도.
(부호의 설명)
1: 투명 기판 2: 제1정보층
3: 보호 기판 4: 홈
5: 레이저 광 6: 대물 렌즈
7: 분리층 8: 제2정보층
9: 제n정보층 10: 하측 유전체 막
11: 하측 계면(界面) 막 12: 기록막
13: 상측 계면 막 14: 상측 유전체 막
15: 반사막 16: 투과율 조정막
17: 레이저 다이오드 18: 하프 미러(half mirror)
19: 모터 20: 광 정보 기록매체
21: 광 검출기 41: 저면(底面)
42: 경사면
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
(실시형태 1)
도 1은 본 실시형태에 의한 단일층 구조의 광 정보 기록매체의 구조의 일례를 나타내는 모식 단면도이다. 본 실시형태에 의한 광 정보 기록매체는, 원반상(圓盤狀)의 투명 기판(1)과 보호 기판(3)의 사이에 반투명한 제1정보층(2)을 구비하고 있다. 제1정보층(2)은 레이저 광 안내용의 나선상의 안내 홈(4)을 구비하고, 레이저 광의 조사에 의해서 정보의 기록·재생을 실행한다. 여기서, 반투명이라고 하는 것은 기록 재생을 실행하는 레이저 광의 파장에 있어서 최소한 30% 이상의 투과율을 갖는 것을 나타낸다. 또한, 안내 홈(4)의 내주측과 외주측의 경사면(42, 43)은 안내 홈의 저면(41)에 대하여, 각각 경사각 α와 β를 가지고 있다. 또한, 제1정보층(2)은, 내주측의 경사면(42)과 외주측의 경사면(43)에 있어서, 각각 막 두께 d1과 d2를 가지고 있다. 이 광 정보 기록매체에 대하여, 투명 기판(1) 측으로부터 레이저 광(5)을 대물 렌즈(6)로써 집광(集光)해서, 조사하여 기록·재생을 실행한다.
본 실시형태에 있어서는, 안내 홈의 경사각 β가 경사각 α보다도 작은 비대칭 영역을 구비하고 있으므로, 성막시의 음영 효과의 영향을 작게 할 수 있다. 이에 따라서, 안내 홈의 내주측의 경사면과 외주측의 경사면에 있어서의 제1정보층의 막 두께를 대체로 일치시킬 수 있다. 따라서, 재생시의 노이즈 레벨을 저하시킬 수 있다. 여기서, 대체로 일치한다는 것은, d2/d1가 1±0.05의 범위에 있는 것을 말한다.
(실시형태 2)
본 실시형태에 의한 광 정보 기록매체는, 도 2의 모식 단면도에 나타내는 바와 같이 편면 다층 구조를 가지고 있다. 이 기록매체는, 제1정보층과 제2정보층의 2층의 정보층을 구비하고 있으며, 보호 기판(3)의 위에, 제2정보층, 분리층, 그리고 제1정보층이 순차적으로 적층되어 있다.
또한, 도 3은 제1정보층(2)의 다층막 구성의 일례의 단면도를 나타낸다. 제1정보층(2)은, 투명 기판(1)에 가까운 측으로부터 순서대로, 하측 유전체 막(10), 하측 계면 막(11), 기록막(12), 상측 계면 막(13), 상측 유전체 막(14), 반사막(15), 투과율 조정막(16)을 순차적으로 적층하여 이루어진다. 이 중, 기록막(12) 이외는 생략할 수도 있다.
본 실시형태에 있어서는, 실시형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 다층의 정보층을 구비하고 있으므로, 더욱 고밀도의 기록이 가능하다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 정보층의 수는 2층에 한정되지 않으며, 도 4에 나타내는 바와 같이 추가로 제n정보층(9)(단, n은 3 이상의 정수(整數))을, 분리층(7)을 사이에 두고 제1정보층(2)과 보호 기판(3)의 사이에 배치할 수 있다.
이하, 실시형태 1 및 2에 의한 광 정보 기록매체의 구조와 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
투명 기판(1)의 재료로서는, 레이저 광(5)의 파장에 있어서 거의 투명한 것이 바람직하고, 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리올레핀 수지, 노르보르넨(norborene)계 수지, 자외선경화성 수지, 유리, 또는 이것들을 적절하게 조합한 것 등을 사용할 수 있다. 또한, 투명 기판(1)의 두께는 특히 한정되지 않지만, 0.01∼1.5 mm 정도의 것을 사용할 수 있다.
하측 유전체 막(10) 및 상측 유전체 막(14)은, 반복하여 기록할 때의 기록막의 증발이나 기판의 열 변형을 방지하고, 또한 광학적 간섭 효과에 의해서 기록막의 광 흡수율이나 광학적 변화를 향상시키는 등의 목적으로 배치되고, 내열성이 우수한 유전체 재료 등을 사용한다. 예로서, Y, Ce, Ti, Zr, Nb, Ta, Co, Zn, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Te 등의 산화물, Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb 등의 질화물, Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Si 등의 탄화물, Zn, Cd 등의 황화물, 셀렌화물 또는 텔루륨화물, Mg, Ca, La 등의 희토류 등의 불화물, C, Si, Ge 등의 단체(單體), 또는 이것들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이 중에서도 특히 거의 투명하고 열 전도율이 낮은 재료, 예로서 ZnS와 SiO2의 혼합물 등이 바람직하다. 하측 유전체 막(10) 및 상측 유전체 막(14)은, 필요에 따라서 상이한 재료·조성(組成)의 것을 사용해도 좋고, 동일한 재료·조성의 것을 사용할 수도 있다.
하측 계면 막(11) 및 상측 계면 막(13)은, 기록막(12)의 결정화를 촉진하여, 소거 특성을 향상시키거나, 또는 기록막(12)과 하측 유전체 막(10) 및/또는 상측 유전체 막(14)과의 사이의 원자·분자의 상호 확산을 방지하여, 반복 기록에 있어서의 내구성을 향상시키는 등의 목적으로 기록막(12)에 접하여 배치된다. 또한, 기록막(12)과의 사이에 박리(剝離)나 부식을 발생시키지 않는 등의 환경 신뢰성도 겸비할 필요가 있다. 하측 계면 막(11) 및 상측 계면 막(13)의 재료로서는, 상기의 하측 유전체 막(10) 및 상측 유전체 막(14)의 재료로서 예를 든 것 중에서, 그 역할을 달성하는 것이 몇 가지 존재한다. 예로서, Ge, Si 등을 베이스로 한 질화물, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 및 Si 등의 산화물 또는 이것들의 복합 산화물을 사용할 수 있고, 이 중에서도 특히 Ti, Zr, Hf, V, Nb 및 Ta 등의 산화물을 베이스로 하여, Cr, Mo 및 W 등의 산화물을 첨가한 것은 내습성의 면에서 우수하고, 또한 Si 등의 산화물을 첨가한 것은 소거율을 더욱 높게 할 수 있다. 하측 계면 막(11) 및 상측 계면 막(13)의 막 두께는 특히 한정되지 않지만, 너무 얇으면 계면 막으로서의 효과를 발휘할 수 없게 되고, 너무 두꺼우면 기록 감도 등이 저하되므로, 예로서 0.2 nm 이상 20 nm 이하인 것이 바람직하다. 하측 계면 막(11)과 상측 계면 막(13)은, 어느 한쪽에 배치하는 것만으로도 상기 효과를 발휘하지만, 양쪽에 배치하는 것이 더 바람직하고, 양쪽에 배치하는 경우는 필요에 따라서 상이한 재료·조성의 것을 사용해도 좋고, 동일한 재료·조성의 것을 사용할 수도 있다. 또한, 상측 계면 막(13)을 사용하는 경우는 상측 유전체 막(14)을 생략하는 것도 가능하며, 그 경우의 상측 계면 막(13)의 막 두께는 2 nm 이상 50 nm 이하가 바람직하다.
기록막(12)으로서는, 크게 나누어서 재기록형과 추기형(追記型)의 2 종류가 있다. 재기록형의 기록막(12)으로서는 상변화 기록 재료, 즉, Te 및/또는 Sb 등의 칼코겐 재료를 주성분으로 하는 것이 적합하다. 그 중에서도 특히, GeTe 및 Sb2Te3의 양 화합물 조성을 적당한 비율로 혼합한 재료계가, 결정화 속도가 빠르고, 또한 투과율을 높이기 위하여 막 두께를 얇게 해도 기록 재생 특성을 유지하기 쉬우므로 바람직하다. 이 재료계는, 결정화 속도를 더욱 높이기 위하여, Ge의 일부를 Sn으로, 또는 Sb의 일부를 Bi로 치환할 수 있으며, 일반식 (GexSn1 -x)z(SbyBi1 -y)2Tez +3(단, 0.5＜x≤1, 0≤y≤1, z≥1)로 표시되는 조성을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. x≥1로 함으로써 반사율 및 반사율 변화를 크게 할 수 있다. 이러한 재료 조성에는, 결정화 속도, 열전도율 또는 광학 정수 등의 조정, 또는 반복 내구성, 내열성 또는 환경 신뢰성의 향상 등의 목적으로, In, Ga, Zn, Cu, Ag, Au, Cr 또는 추가의 Ge, Sn, Sb, Bi, Te 등의 금속, 반금속(半金屬) 또는 반도체 원소, 또는 O, N, F, C, S, B 등의 비금속 원소로부터 선택되는 하나 또는 복수의 원소를 필요에 따라서 기록막(12) 전체의 10 원자% 이내, 더욱 바람직하게는 5 원자% 이내의 조성 비율의 범위에서 적절하게 첨가해도 좋다.
재기록형 기록막(12)의 막 두께는 2 nm 이상 20 nm 이하, 더욱 바람직하게는 4 nm 이상 14 nm 이하로 하면, 충분한 C/N비(比)를 얻을 수 있다. 기록막(12)의 막 두께가 너무 얇으면 충분한 반사율 및 반사율 변화를 얻을 수 없으므로 C/N비가 낮고, 또한, 너무 두꺼우면 기록막(12)의 박막면(薄膜面) 내의 열 확산이 크기 때문에 고밀도 기록에 있어서 C/N비가 낮아지게 된다.
상기와 같은 재기록형의 상변화 기록 재료는, 성막된 상태에서는 비정질이 며, 정보 신호의 기록을 실행하기 위해서는, 레이저 광 등으로써 어닐링(annealing)함으로써 결정화시키는 초기화 처리를 실시하고, 이것을 초기 상태로 하여 비정질 마크를 형성하는 것이 일반적이다.
또한, 추기형 기록막(12)으로서는, 예로서 Te나 Sb, Bi, Sn, In, Ga 등의 비교적 저융점의 금속 또는 금속 산화물 등을 베이스로 하는 상변화 기록 재료 등의 무기재료, 또는 색소 등의 유기재료가 있다. 그 중에서도, Te의 산화물을 베이스로 하는 재료는 비가역(非可逆)의 결정화 기록이 가능하므로 추기형 기록막으로서 적합하고, 또한, 높은 투과율을 실현하기 쉬우므로 반투명한 정보층에 사용하는 기록막으로서 적합하다. 예로서, Te, O 및 M(단, M은 Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sn, Sb, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Bi로부터 선택되는 하나 또는 복수의 원소)을 주성분으로 하는 재료가 바람직하다. 원소 M으로서 가장 바람직한 것은 Pd 및 Au이고, 이것들의 첨가에 의해서 결정화 속도가 향상되고, 높은 환경 신뢰성을 확보할 수 있다.
이 재료는, O 원자를 25 원자% 이상 60 원자% 이하, M 원자를 1 원자% 이상 35 원자% 이하 함유하는 조성을 갖는 것이 바람직하다. O 원자가 25 원자% 미만인 경우는, 기록층의 열전도율이 너무 높아져서, 기록 마크가 과대하게 되는 수가 있다. 이 때문에, 기록 출력을 올려도 C/N비가 증가하기 어렵다. 이것에 대하여, O 원자가 60 원자%를 초과하면, 기록층의 열전도율이 너무 낮아져서, 기록 출력을 올려도 기록 마크가 충분히 커지지 않는 수가 있다. 따라서, 높은 C/N비와 높은 기록 감도를 실현하기 어렵게 된다. M 원자가 1 원자% 미만인 경우는, 레이저 광 조사시 에 Te의 결정 성장을 촉진하는 작용이 상대적으로 작아져서 기록막(12)의 결정화 속도가 부족하게 되는 수가 있다. 이 때문에, 고속으로 마크를 형성할 수 없게 된다. 이것에 대하여, M 원자가 35 원자%를 초과하면, 비정질-결정 간의 반사율 변화가 작아져서, C/N비가 낮아지는 수가 있다. 또한, 이러한 재료 조성에는, 열전도율이나 광학 정수의 조정, 또는 내열성·환경 신뢰성의 향상 등을 목적으로 N, F, C, S, B 등의 비금속 원소로부터 선택되는 하나 또는 복수의 원소를 필요에 따라서 기록막(12) 전체의 10 원자% 이내, 더욱 바람직하게는 5 원자% 이내의 조성 비율의 범위에서 적절하게 첨가해도 좋다.
상기와 같은 추기형의 상변화 기록 재료는, 성막된 상태인 비정질을 초기 상태로 하여 결정화 기록을 실행하는 것이 일반적이므로, 초기화 처리는 필요없지만, 60℃∼100℃ 정도의 고온에서 일정 시간 어닐링함으로써 초기 상태를 안정되게 하는 것이 바람직하다.
상기 추기형 기록막(12)의 막 두께는 2 nm 이상 70 nm 이하, 더욱 바람직하게는 4 nm 이상 30 nm 이하로 하면, 충분한 C/N비를 얻을 수 있다. 기록막(12)의 막 두께가 너무 얇으면 충분한 반사율 및 반사율 변화를 얻을 수 없으므로 C/N비가 낮고, 또한, 너무 두꺼우면 기록막(12)의 박막면 내의 열 확산이 크므로 고밀도 기록에 있어서 C/N비가 낮아지게 된다.
반사막(15)은, 입사광을 효율 좋게 사용하고, 냉각 속도를 향상시켜서 비정질화하기 쉽게 하는 등의 목적으로 배치된다. 반사막(15)의 재료로서는, 금속·합금 등, 예로서, Au, Ag, Cu, Al, Ni, Cr 또는 이것들을 베이스로 한 합금 재료를 사용할 수 있다. 그 중에서도 특히 Ag 합금은 열전도율 및 반사율이 높고, 또한 Al 합금도 코스트의 면에서 바람직하다. 또한, 반사막(15)은 복수의 층을 조합하여 사용해도 좋다.
투과율 조정막(16)은, 제1정보층의 반사율 변화를 높게 유지하는 것에 추가하여 투과율을 높이는 목적으로 배치된다. 투과율 조정막(16)의 재료로서는, 굴절율이 높고, 거의 투명한 재료, 예로서 TiO2, Bi2O3, Nb2O5, ZrO2, HfO2, Ta2O5, 또는 이것들의 혼합물을 주성분으로 한 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도 특히 TiO2를 주성분으로 한 것은 굴절율이 2.7 정도로 높고 가장 바람직하다.
보호 기판(3)의 재료로서는, 투명 기판(1)의 재료로서 예를 든 것과 동일한 것을 사용할 수 있지만, 투명 기판(1)과는 상이한 재료로 해도 좋고, 레이저 광(5)의 파장에 있어서 반드시 투명하지 않아도 좋다. 또한, 보호 기판(3)의 두께는 특히 한정되지 않지만, 0.01∼3.0 mm 정도의 것을 사용할 수 있다.
분리층(7)으로서는, 자외선경화성 수지 등을 사용할 수 있다. 분리층(12)의 두께는, 인접하는 정보층의 어느 한쪽을 재생할 때에 다른 쪽으로부터의 크로스토크(crosstalk)가 작아지도록, 최소한 대물 렌즈(6)의 개구 수 NA와 레이저 광(5)의 파장 λ에 의해서 결정되는 초점 심도(深度) 이상의 두께인 것이 필요하고, 또한, 모든 정보층이 집광 가능한 범위 내에 들어가는 두께인 것도 필요하다. 예로서, 분리층(7)의 두께는, λ=660 nm, NA=0.6인 경우는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, λ=405 nm, NA=0.85인 경우는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 필요하다. 단, 층간의 크로스 토크를 저감할 수 있는 광학계가 개발되면 분리층(7)의 두께는 상기보다 얇게 할 수 있는 가능성도 있다.
제2정보층(8) 및 제n정보층(9)으로서는, 재기록형뿐만 아니라, 추기형 또는 재생 전용형의 어느 정보층으로 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 광 정보 기록매체 2매를, 각각의 보호 기판(3) 측을 대향시켜서 접합하여, 양면 구조로 함으로써, 매체 1매당 축적할 수 있는 정보량을 추가로 2배로 할 수도 있다.
상기의 각각의 박막은, 예로서 진공증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅(plating)법, CVD(Chemical Vapor Deposition)법, MBE(Molecular Beam Epitaxy)법 등의 기상(氣相) 박막 퇴적법으로써 형성할 수 있다. 그 중에서도 특히 스퍼터링법이 성막 속도와 장치 코스트의 면에서 실용적이므로 바람직하다.
스퍼터링법에 있어서는 상기한 바와 같이 기판과 막(膜) 재료로 이루어지는 타겟을 대향시켜서 성막을 실행하지만, 안내 홈(4)의 내주측 및 외주측의 경사면에 있어서의 막 두께의 차를 디스크의 전 영역에 걸쳐서 작게 하는 것은, 곤란하다. 특히 디스크의 반경 방향으로 막 두께 분포를 확보하도록 설계된 스퍼터링 장치로써는, 외주 영역의 양 경사면에 있어서의 막 두께의 차가 커지는 경향이 있다. 그래서, 이 막 두께 차를 해소하기 위하여, 종래에는, 안내 홈(4)의 내주측 및 외주측의 경사면에서의 막 두께의 차가 커지는 외주 영역에서, 안내 홈을 얕게 하여 안내 홈의 경사 각도를 작게 한다. 안내 홈은, 예로서 광 디스크 원반 기록 장치에 있어서, 원반 기록 광의 조리개를 작게 함으로써, 얕은 안내 홈을 구비한 원반을 형성하고, 형성된 원반으로부터, 수지 성형 등의 수단으로써 보호 기판을 제작함으로써 얕게 할 수 있다.
그러나, 안내 홈의 경사각을 작게 하면, 안내 홈으로부터 취득하는 트래킹 오류 신호의 품질이 열화(劣化)된다. 트래킹 오류 신호 품질의 열화를 억제하기 위해서는, 다만 경사각을 작게 하는 것이 아니고, 안내 홈의 내주측의 경사면과 외주측의 경사면 중에서, 종래에 정보층의 막 두께가 얇아지는 경사면에 대해서만, 경사각을 작게 하는 것이 효과적이다. 본 발명자 등은, 광 디스크의 외주 영역에 있어서는, 안내 홈의 외주측의 경사면의 정보층의 두께(도 1의 d2)가, 내주측의 경사면의 두께(도 1의 d1)보다도 얇아지는 경향을 갖는 것을 발견하였다. 외주 영역에 있어서, 안내 홈의 외주측의 경사각을 작게 함으로써, 경사면에 있어서의 정보층의 두께가 얇아지는 것을 억제할 수 있다. 외주측의 경사각을 내주측의 경사각보다 작게 하고, 그 각도 차를, 20도 이상, 더욱 바람직하게는 25도 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라서, 외주 영역에서의 노이즈 상승을 효과적으로 억제할 수 있었다.
외주측과 내주측의 경사각에 각도 차를 설정하여 안내 홈을 비대칭으로 하기 위해서는, 예로서 원반에 상기 경사각 α와 β가 상이한 비대칭 영역을 갖는 것을 사용할 수 있다. 이하, 종래의 원반의 제조 방법과 대비하면서 설명한다.
종래에는, 원반용 기판상에 회전 도포법 등으로써 레지스트층을 형성하고, 그 레지스트층에 집광 렌즈로써 집광한 레이저 광을 조사하는 레이저 커팅에 의해 서, 안내 홈의 패턴을 형성하도록 노광·현상하여 원하는 마스크 패턴을 형성한다. 이어서, 예로서 건식 에칭으로써 원반용 기판을 에칭하고, 레지스트층을 제거하여 원반을 취득한다. 원반의 표면에는, 니켈 등의 금속막을 스퍼터링법으로써 형성하고, 이어서 전기 주조법으로써 금속 도금하여 금속 본체부를 형성한 후, 원반을 박리하여 금속 스탬퍼를 취득한다. 이 스탬퍼를 금형으로 하여 보호 기판을 수지 성형한다.
본 발명에 있어서는, 원반을 제작할 때에, 예로서 집광 렌즈에 입사하는 레이저 광의 광축을 경사시켜서 레지스트층을 커팅한다. 레이저 광의 광축을 경사시킴으로써 코마 수차(收差)(coma-aberration)를 생성하여, 안내 홈의 내주측과 외주측의 경사각이 상이하게 되도록 할 수 있다. 예로서, 원반에 대하여, 커팅용의 레이저 광을 원반의 중심각에 경사시켜서 입사시킴으로써, 안내 홈의 외주측의 경사각을 내주측의 경사각보다 작게 할 수 있다.
또한, 집광된 2개의 레이저 광을 이용하여 레지스트층을 커팅할 수도 있다. 예로서, 안내 홈의 외주측의 경사면에 집광된 2개의 레이저 광을 조사하면 광이 흐릿해지는 결과, 외주측의 경사각을 내주측의 경사각보다 작게 할 수 있다.
상기의 각 정보층이나 분리층(7)은, 투명 기판(1) 상에 순차적으로 형성한 후에 보호 기판(3)을 형성 또는 접합해도 좋고, 역으로 보호 기판(3)의 위에 순차적으로 형성한 후에 투명 기판(1)을 형성 또는 접합해도 좋다. 특히 후자(後者)는 투명 기판(1)이 0.3 mm 이하의 얇은 시트(sheet) 형상의 것인 경우에 적합하다. 그 경우, 레이저 광 안내용의 홈인 그루브(groove)나 어드레스 신호 등의 요철 패턴 은, 보호 기판(3) 및 분리층(7)의 표면상에 형성된 것, 즉 스탬퍼 등의 원하는 요철 패턴이 미리 형성된 것으로부터 전사(轉寫)될 필요가 있다. 그 때, 특히 분리층(7)과 같이 그 층 두께가 얇고, 통상 사용되고 있는 인젝션법이 곤란한 경우는, 2P법(photo-polymerization법)을 사용할 수 있다.
상기 광 기록매체의 기록막(12)은, 재기록형의 경우, 일반적으로, 성막 한 채로의 상태에서는 비정질 상태이므로, 레이저 광 등으로써 어닐링하여 결정 상태로 하는 초기화 처리를 실시함으로써 완성 디스크가 되어서, 기록 재생을 실행할 수 있다.
도 5에 본 발명의 광 정보 기록매체의 기록 재생을 실행하는 기록재생장치의 최소한 필요한 장치 구성의 일례의 개략도를 나타낸다. 레이저 다이오드(17)로부터 방출된 레이저 광(5)은, 하프 미러(18) 및 대물 렌즈(6)를 통하여, 모터(19)에 의해서 회전되고 있는 광 정보 기록매체(20) 상에 집속되고, 그 반사광을 광 검출기(21)에 입사시켜서 신호를 검출한다.
정보 신호의 기록을 실행할 때에는, 레이저 광(5)의 강도를 복수의 출력 레벨로 변조한다. 레이저 강도를 변조하기 위해서는, 반도체 레이저의 구동 전류를 변조하여 실행하는 것이 좋고, 또는 전기 광학 변조기, 음향 광학 변조기 등의 수단을 사용하는 것도 가능하다. 마크를 형성하는 부분에 대해서는, 피크 출력 P1의 단일 구형(矩形) 펄스라도 좋지만, 특히 긴 마크를 형성하는 경우는, 과잉의 열을 제거하고, 마크 폭을 균일하게 할 목적으로, 도 6에 나타내는 바와 같이 피크 출력 P1 및 버텀(bottom) 출력 P3(단, P1＞P3)과의 사이에서 변조된 복수의 펄스 열로 이루어지는 기록 펄스 열을 사용한다. 또한, 최후미의 펄스의 다음에 냉각 출력 P4의 냉각 구간을 배치해도 좋다. 마크를 형성하지 않는 부분에 대해서는, 바이어스 출력 P2(단, P1＞P2)로 일정하게 유지한다.
여기서, 기록하는 마크의 길이, 또한 그 전후의 스페이스의 길이 등의 각각의 패턴에 따라서 마크 에지(edge) 위치가 불균일하게 되어서, 지터(jitter) 증대의 원인이 될 수도 있다. 본 발명의 광 정보 기록매체의 기록 재생 방법에서는, 이것을 방지하고, 지터를 개선하기 위하여, 상기 펄스 열의 각각의 펄스의 위치 또는 길이를 매 패턴마다 에지 위치가 균일하게 되도록 필요에 따라서 조정하고, 보상할 수도 있다.
이하, 실시예에 따라서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 이하의 실시예는 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
보호 기판을 제작하기 위한 원반은, 이하의 방법으로써 제작한 것을 사용하였다. 커팅 공정에 있어서, 원반의 반경 45 mm를 경계로 하여 외주측에서는, 원반에 대하여 커팅용의 레이저 광을 원반의 중심으로부터 0도 내지 30도의 범위로 경사시켜서 입사시킴으로써, 안내 홈의 외주측의 경사각이 내주측의 경사각보다도 0도 내지 30도 작은 원반을 제작하였다.
보호 기판으로서는, 폴리카보네이트 수지로 구성된, 직경 약 12 cm, 두께 약 1.1 mm, 안내 홈 피치 0.32 ㎛, 안내 홈 깊이 약 20 nm의 것을 사용하였다.
안내 홈이 형성된 보호 기판의 표면상에, 제2정보층으로서, Ag98Pd1Cu1로 이 루어지는 막 두께 80 nm의 반사막, Al로 이루어지는 막 두께 10 nm의 반사막, (ZnS)80(SiO2)20로 이루어지는 막 두께 15 nm의 상측 유전체 막, C로 이루어지는 막 두께 2 nm의 상측 계면 막, Ge45Sb5Te55로 이루어지는 막 두께 10 nm의 기록막, (ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50으로 이루어지는 막 두께 5 nm의 하측 계면 막, (ZnS)80(SiO2)20으로 이루어지는 막 두께 55 nm의 하측 유전체 막의 각 층을 스퍼터링법으로써 이 순서대로 적층하였다.
이 제2정보층의 표면상에, 자외선경화성 수지를 사용하여 2P법으로써 보호 기판과 동일한 홈 패턴을 전사하여, 두께 25 ㎛의 분리층을 형성하였다.
이 분리층의 표면상에, 제1정보층으로서, TiO2로 이루어지는 막 두께 23 nm의 투과율 조정층, Ag98Pd1Cu1로 이루어지는 막 두께 10 nm의 반사막, (ZrO2)35(SiO2)35(Cr2O3)30으로 이루어지는 막 두께 13 nm의 상측 유전체 막, (ZrO2)50(Cr2O3)50으로 이루어지는 막 두께 3 nm의 상측 계면 막, Ge45Sb5Te55로 이루어지는 막 두께 6 nm의 기록막, (ZrO2)50(Cr2O3)50으로 이루어지는 막 두께 5 nm의 하측 계면 막, (ZnS)80(SiO2)20으로 이루어지는 막 두께 36 nm의 하측 유전체 막의 각 층을 스퍼터링법으로써 이 순서대로 적층하였다.
이 제1정보층의 표면상에, 폴리카보네이트 시트를 자외선경화성 수지를 사용하여 접합하여, 두께 75 ㎛의 투명 기판으로 하였다. 그리고, 이 디스크를 회전시 키면서 투명 기판측으로부터 레이저 광으로써 어닐링함으로써 각 정보층의 기록막 전면(全面)을 초기화하였다.
또한, 각 층의 성막은 모두 직경 200 mm, 두께 6 mm 정도의 타겟을 사용하였다. 투과율 조정막, 유전체 막 및 계면막은 RF 전원으로 2 kW, 반사막은 DC 전원으로 2 kW, 기록막은 DC 전원으로 500W로 성막하였다. 기록막은 Ar-N2 혼합 가스(N2 분압 3%)를, 그 밖의 막은 Ar 가스만을 스퍼터링 가스로 하여, 모두 가스압 0.2 Pa로 유지하면서 성막하였다.
여기서, 각 층을 성막한 후에 안내 홈의 양측의 경사면에서의 막 두께 차를 제어하기 위하여, 디스크의 반경의 반의 값인 30 mm보다 큰 반경 45 mm를 경계로 하여, 그것으로부터 외측의 영역과 내측의 영역에 있어서, 안내 홈의 외주측의 경사각을 내주측의 경사각보다도 작게 하도록 안내 홈의 경사각을 변경하였다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 디스크 A로부터 G는 외측 영역에서의 경사 각도 차를 0도∼30도의 범위에서 변화시킨 것이다. 또한, 내측 영역에서의 경사 각도 차는 외측 영역에서의 경사 각도 차보다도 작아지도록 설정하였다.
각각의 디스크의 반경 55 mm의 위치에서, 그 단면을 투과 전자현미경으로써 관찰하여, 안내 홈의 내주측 및 외주측의 경사각의 차와, 양 경사면에서의 제1정보층의 막 두께 d1 및 d2를 측정하였다. 또한, 디스크를 내주 영역(반경이 25 mm 이하인 영역) 및 중간 영역(반경이 25 mm보다 크고 40 mm 이하인 영역), 그리고 외주 영역(반경이 40 mm보다 큰 영역)으로 3분할하여, 이하에 나타내는 방법으로써 노이 즈 레벨을 측정하였다.
상기 각 디스크의 그루브(groove), 즉, 홈 및 홈 사이 중에서 레이저 광 입사측으로부터 보아서 가까운 쪽에 볼록하게 되어 있는 부분에 대하여, 파장 405 nm·렌즈 개구 수 0.85의 광학계를 사용하여, 선속도(線速度) 5 m/s로 회전시키면서, (1-7) 변조 방식으로 마크 길이 0.154 ㎛의 2T 신호 및 마크 길이 0.693 ㎛의 9T 신호를 기록하였다.
신호를 기록할 때에는 도 6에 나타내는 펄스 파형을 사용하고, 2T 신호의 경우는 펄스 폭이 13.7 ns의 단일 펄스, 9T 신호의 경우는 20.5 ns의 선두 펄스와 이것에 후속하는 폭 및 간격과 함께 6.9 ns의 7개의 서브 펄스로 이루어지는 펄스 열로 하였다. P3 및 P4는 0 ㎽, 재생 출력은 모두 0.7 ㎽로 하였다.
이 조건에서, 미기록 트랙에 2T 신호 및 9T 신호를 번갈아서 합계 11회 기록을 실행하고, 2T 신호가 기록된 상태에서 C/N비를 스펙트럼 애널라이저로써 측정하였다. 또한, 그 다음에 9T 신호를 기록하고, 소거율, 즉 2T 신호 진폭의 감쇠비를 동일하게 스펙트럼 애널라이저로써 측정하였다. P1 및 P2를 임의로 변화시켜서 측정하여, P1은 진폭이 최대치보다 3 dB 낮아지는 출력의 1.3배의 값, P2는 소거율이 25 dB를 초과하는 출력 범위의 중심치를 설정 출력으로 하였다. 어느 쪽의 디스크도 설정 출력은 제1정보층에서는 P1이 10 ㎽, P2가 4.0 ㎽, 제2정보층에서는 P1이 10 ㎽, P2가 3.5 ㎽이었다. 각각의 디스크의 설정 출력에서의 노이즈 레벨을 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에는 외주 영역에서의 노이즈 레벨만을 나타내었지만, 내주 영역 및 중간 영역에서도 외주 영역과 유사한 노이즈 레벨이었다.
[표 1]
디스크 경사 각도 차 d2/d1 노이즈 레벨(dbm)
A 0도 1.25 -53.5
B 5도 1.20 -55.0
C 10도 1.15 -57.0
D 15도 1.10 -59.0
E 20도 1.05 -60.0
F 25도 1.05 -60.5
G 30도 1.05 -60.5
표 1로부터 명백한 바와 같이, 경사 각도 차가 20도 이상에서는, 외주 영역에서, d2와 d1의 비가 1에 근접하고, 또한 양호한 노이즈 레벨을 얻을 수 있었다. 또한, 내주 영역과 중간 영역에서는, 양쪽의 경사 각도를 균일하게 하면, d2와 d1의 비가 1에 근접하는 경향이 확인되었다. 특히, 내주 영역에서는, 경사 각도 차를 10도 이하로 함으로써, d2/d1의 값을 1±0.05의 범위 내에서 안정적으로 얻을 수 있었다.
이상 설명한 바와 같이, 재기록형의 반투명한 정보층을 갖는 광 정보 기록매체에 있어서, 안내 홈의 사면(斜面) 형상을 제어함으로써, 외주 영역에서도, 노이즈 레벨이 낮은 양호한 신호 품질을 실현할 수 있다.
본 발명에 의한 광 정보 기록매체는, 화상 정보 등의 대용량의 정보를 기록·재생하는 용도에 특히 유용하다.

Claims (12)

  1. 레이저 광의 조사에 의해서 정보 신호를 기록·재생하는 기록층을 포함하는 정보층을 1층 이상 구비하고, 그 정보층의 조사면측의 제1정보층이, 표면에 나선상(螺旋狀) 또는 동심원상(同心圓狀)으로 형성된 안내 홈을 구비하고, 그 안내 홈의 내주측과 외주측의 경사면이 그 안내 홈의 저면(底面)에 대하여 각각 경사각 α와 β를 갖는 보호 기판 또는 분리층의 위에 형성되어서 이루어지는 광 정보 기록매체로서,
    상기 경사각 α와 β가 상이한 비대칭 영역을 갖는 광 정보 기록매체.
  2. 제1항에 있어서, 반경 방향으로 2개 이상의 상기 비대칭 영역을 갖는 광 정보 기록매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사각 β가 경사각 α보다 작은 광 정보 기록매체.
  4. 제3항에 있어서, α-β≥20도의 관계를 갖는 광 정보 기록매체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 기판이 반경 r을 가지며, 상기 비대칭 영역이 보호 기판의 중심으로부터 거리 r/2보다 큰 반경 방향으로 형성되어서 이루어지는 광 정보 기록매체.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 비대칭 영역이 제1 및 제2비대칭 영역을 구비하고, 제1비대칭 영역에 있어서는, α-β≤10도이고, 제2비대칭 영역에 있어서는, α-β≥20도의 관계를 갖는 광 정보 기록매체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1비대칭 영역이 보호 기판의 중심으로부터 거리 r/2보다 작은 반경 방향으로 형성되는 한편, 상기 제2비대칭 영역이 보호 기판의 중심으로부터 거리 r/2보다 큰 반경 방향으로 형성되어서 이루어지는 광 정보 기록매체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 정보 기록매체가 편면(片面) 다층 구조를 가지며, 제1안내 홈을 구비한 상기 보호 기판상에, 최소한, 제2정보층과, 제2안내 홈을 구비한 분리층과, 그리고 제1정보층을 순차적으로 적층하여 이루어지는 광 정보 기록매체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정보층이 상기 비대칭 영역의 내주측과 외주측의 경사면에서 대체로 일치하는 막 두께를 갖는 광 정보 기록매체.
  10. 레이저 광의 조사에 의해서 정보 신호를 기록·재생하는 기록층을 포함하는 정보층을 1층 이상 구비하고, 그 정보층의 조사면측의 제1정보층이, 표면에 나선상 또는 동심원상으로 형성된 안내 홈을 구비하고 그 안내 홈의 내주측과 외주측의 경사면이 그 안내 홈의 저면에 대하여 각각 경사각 α와 β를 갖는 보호 기판 또는 분리층의 위에 형성되어서 이루어지고, 상기 경사각 α와 β가 상이한 비대칭 영역을 갖는 광 정보 기록매체의 제조 방법으로서,
    상기 보호 기판은 원반(原盤)으로부터 제작한 스탬퍼(stamper)를 금형으로 하여 성형하여 이루어지는 것이고, 상기 원반에 상기 경사각 α와 β가 상이한 비대칭 영역을 갖는 것을 이용하는 광 정보 기록매체의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 원반용 기판상에 레지스트층을 형성하고, 레이저 광을 집광 렌즈로써 집광하여 그 레지스트층을 커팅(cutting)해서 마스크 패턴을 형성하고, 에칭에 의해서 나선상 또는 동심원상의 안내 홈을 형성하여 상기 원반을 제작할 때에,
    상기 집광 렌즈에 입사하는 레이저 광의 광축을 경사시켜서 상기 레지스트층을 커팅하는 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 원반용 기판상에 레지스트층을 형성하고, 레이저 광을 집광 렌즈로 집광하여 그 레지스트층을 커팅해서 마스크 패턴을 형성하고, 에칭에 의해서 나선상 또는 동심원상의 안내 홈을 형성하여 상기 원반을 제작할 때에,
    집광된 2개의 레이저 광을 이용하여 레지스트층을 커팅하는 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200026901A (ko) 2017-07-11 2020-03-11 쿠오리카프스 가부시키가이샤 장용성 경질 캡슐
KR20210022716A (ko) 2018-06-22 2021-03-03 쿠오리카프스 가부시키가이샤 장용성 경질 캡슐

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101049985B1 (ko) * 2003-08-07 2011-07-19 파나소닉 주식회사 광학적 정보 기록 매체와 그 제조 방법, 제조 장치, 기록재생 방법 및 기록 재생 장치
FR2882851B1 (fr) * 2005-03-03 2009-05-22 Commissariat Energie Atomique Support d'enregistrement optique de donnees comportant une couche mince en alliage d'etain et tellure
JP2009181662A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Toshiba Corp 原盤記録装置及び記録方法
JP2015060891A (ja) 2013-09-17 2015-03-30 株式会社東芝 記憶装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01315044A (ja) 1988-06-14 1989-12-20 Canon Inc 情報記録媒体用基板およびその製造用原盤
US5283690A (en) * 1989-04-04 1994-02-01 Sharp Kabushiki Kaisha Optical diffraction grating element
US5946288A (en) * 1995-03-31 1999-08-31 Nec Corporation Optical recording medium having recording pits of different shapes
JPH09320100A (ja) 1996-05-28 1997-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスク原盤記録装置
JPH09320117A (ja) * 1996-05-28 1997-12-12 Pioneer Electron Corp 光ディスク
JPH10154351A (ja) 1996-09-27 1998-06-09 Sony Corp 光学記録媒体とその製造方法
JPH10275369A (ja) * 1997-01-31 1998-10-13 Canon Inc 情報記録媒体の製造方法および該方法による情報記録媒体
US6287660B1 (en) * 1997-04-24 2001-09-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical recording medium and its substrate
JP3209948B2 (ja) * 1997-08-27 2001-09-17 株式会社リコー 光情報記録媒体及びその原盤露光方法
JPH1196601A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Nikon Corp 光ディスクおよびその製造方法
JP3250989B2 (ja) 1998-05-15 2002-01-28 松下電器産業株式会社 光学情報記録媒体、その記録再生方法、その製造法及び光学情報記録再生装置
EP0957477A3 (en) * 1998-05-15 2003-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium, recording and reproducing method therefor and optical information recording and reproduction apparatus
JP2000322773A (ja) * 1999-03-09 2000-11-24 Hitachi Maxell Ltd 光ディスク
JP2000322774A (ja) 1999-03-09 2000-11-24 Hitachi Maxell Ltd 光ディスク
US7120097B1 (en) 2000-09-15 2006-10-10 Eastman Kodak Company System for making a photoresist master for a hybrid optical recording disc
KR100798193B1 (ko) 2000-10-03 2008-01-24 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 다층 광디스크 및 다층 광디스크의 제작 방법
JP2002117588A (ja) * 2000-10-04 2002-04-19 Nikon Corp 光ディスク及びスタンパ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200026901A (ko) 2017-07-11 2020-03-11 쿠오리카프스 가부시키가이샤 장용성 경질 캡슐
KR20210022716A (ko) 2018-06-22 2021-03-03 쿠오리카프스 가부시키가이샤 장용성 경질 캡슐

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