KR20180052615A

KR20180052615A - 정보 보존 장치 및 정보 판독 장치

Info

Publication number: KR20180052615A
Application number: KR1020187005625A
Authority: KR
Inventors: 나오코 나카타; 유키 아리쓰카
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2018-05-18
Also published as: EP3352170A4; EP3352170A1; EP3731228A1; US20190147206A1; CN108028052A; WO2017046967A1

Abstract

장기적인 내구성을 유지하면서, 고집적도에서의 정보 기록을 가능하게 하고, 보편적인 방법으로 정보를 읽어낼 수 있도록 한다. 보존 대상이 되는 디지털 데이터(D)를 소정의 비트 길이 u로 분할하여 복수의 단위 데이터(U1∼U4)를 생성한다. 단위 데이터(U1)를 구성하는 비트를 2차원 행렬형으로 배치하여 단위 비트 행렬(B(U1))을 생성하고, 이것을 기하학적인 패턴으로 변환하여 단위 비트 도형 패턴(P(U1))을 생성한다. 또한, 4 코너에 위치맞춤 마크(Q)를 배치하고, 단위 기록용 도형 패턴(R(U1))을 생성한다. 단위 기록용 도형 패턴(R(U1)∼R(U4))의 집합체로서 묘화용 패턴(P(E))을 생성하고, 이것을 묘화용 데이터(E)로 하여 전자선 묘화 장치에 주고, 유리 기판 상의 레지스트층에 패턴을 묘화한다. 레지스트층의 현상 및 유리 기판으로의 에칭을 행하여, 물리적 구조 데이터로서 디지털 데이터(D)를 기판 상에 기록한다.

Description

정보 보존 장치 및 정보 판독 장치

본 발명은, 내구성을 가진 정보 기록 매체에 정보를 기입하여 보존하고, 또한 기입이 행해진 정보 기록 매체로부터 정보를 읽어내는 기술에 관한 것이며, 특히, 기판에 대하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록하고, 이것을 읽어내는 기술에 관한 것이다.

종이는, 다양한 정보를 기록하는 매체로서 예로부터 이용되어 오고 있고, 현재에도, 많은 정보가 지면 상에 기록되고 있다. 한편, 산업의 발달과 함께, 화상 정보를 기록하기 위한 필름이나, 소리 정보를 기록하기 위한 레코드판 등이 이용되고 있고, 최근에는 컴퓨터의 보급과 함께, 디지털 데이터를 기록하는 매체로서, 자기 기록 매체, 광학식 기록 매체, 반도체 기록 매체 등이 이용되기에 이르고 있다.

전술한 정보 기록 매체는, 그 용도에 따라, 각각 이용에 지장이 생기지 않을 정도의 내구성을 구비하고 있다. 예를 들면, 종이 인쇄물, 필름, 레코드판 등의 정보 기록 매체는, 몇 년이라는 시간 척도에 있어서는, 충분한 내구성을 가지는 매체라고 할 수 있다. 그러나, 몇십 년이라는 시간 척도에서 보면, 경년(經年) 변화에 의한 열화는 피할 수 없어, 기록한 정보가 멸실할 가능성이 생긴다. 또한, 경년 변화뿐만 아니라, 물의 작용이나 열의 작용에 의해 손상을 입을 가능성이 있다.

또한, 컴퓨터용의 자기 기록 매체, 광학식 기록 매체, 반도체 기록 매체 등은, 일반적인 전자 기기의 이용에 있어서 지장이 생기지 않을 정도의 내구성을 구비하고 있지만, 애초에 몇십년이라는 시간 스케일에서의 내구성을 고려한 설계는 행해지고 있지 않으므로, 항구적인 정보 보존의 용도에는 적합하지 않다.

한편, 하기 특허문헌 1에는, 기록 용량을 높이면서, 석영 유리와 같은 내구성이 있는 매체에 정보를 기록하는 방법으로서, 원기둥형의 매체 내의 미소 셀에 광투과율의 차이로서 3차원적으로 데이터를 기록해 두고, 이 매체를 회전시키면서 컴퓨터 토모그래피(computer tomography)의 기술을 이용하여 정보의 판독을 행하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 동일한 목적을 달성하기 위하여, 원기둥형의 기록 매체에 대하여 조사(照射) 각도를 바꾸면서 전자파를 조사하여 투과율의 차이를 측정하고, 역시 컴퓨터 토모그래피의 기술을 이용하여 정보의 판독을 행하는 방법이 개시되어 있다.

그리고, 판형의 정보 기록 매체에는, 표리(表裏), 상하, 좌우의 구별이 있어, 기록된 정보를 읽어낼 때는, 매체의 표리, 상하, 좌우 등의 방향을 정확하게 인식한 후에 판독 처리를 행할 필요가 있다. 이에, 매체 상에, 정확한 판독 처리를 행하기 위한 방향을 나타내는 식별 마크를 부여하는 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 하기 특허문헌 3에는, 카드형의 정보 기록 매체의 표면측 우하(右下) 코너에, 요철 구조로 이루어지는 식별 마크를 설치함으로써, 시각 장애가 있는 사람이라도 촉각에 의해 매체의 방향을 인식하고, 정보 판독 장치에 카드형의 정보 기록 매체를 정확한 방향으로 삽입할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.

일본특허 제4991487호 공보 일본특허 제5286246호 공보 일본공개특허 평 9-269987호 공보

전술한 바와 같이, 현재 일반적으로 이용되고 있는 정보 기록 매체는, 몇년∼몇십년 정도의 내구성을 고려하여 설계된 것이므로, 몇백년∼몇천년과 같은 오랜 시간 척도로 정보를 후세에 남기기 위해서는 적절하지 않다. 예를 들면, 종이, 필름, 레코드판과 같은 물리적 혹은 화학적으로 취약한 정보 기록 매체에는, 몇백년∼몇천년과 같은 긴 기간의 내구성을 기대할 수는 없다. 물론, 자기 기록 매체, 광학식 기록 매체, 반도체 기록 매체와 같은 컴퓨터용의 정보 기록 매체도, 그러한 용도에는 적절하지 않다.

인류 역사상, 몇백년∼몇천년의 시간 스케일을 경과한 정보 기록 매체로서, 석비가 현존하고 있지만, 석판에 고집적을 가지고 정보를 기록하는 것은 대단히 곤란하며, 컴퓨터용의 디지털 데이터 등, 대용량의 정보를 기록하는 매체로서 석판은 부적합하다. 한편, 전술한 특허문헌 1 및 2에 개시되어 있는 기술과 같이, 원기둥형의 석영 유리를 매체로 하고, 그 내부에 3차원적으로 정보를 기록하는 방법을 채용하면, 상당히 장기적인 내구성을 유지하면서, 고집적화를 도모할 수 있는 정보 기록 방법을 실현할 수 있다. 그러나, 판독 시에는, 매체 내에 3차원적으로 분산된 셀로부터 정보를 추출할 필요가 있으므로, 컴퓨터 토모그래피의 기술을 이용하고, 푸리에 변환 처리 등을 행할 필요가 있다. 환언하면, 몇백년∼몇천년과 같은 오랜 시간 척도를 경과한 후에도, 기록 시와 동일한 컴퓨터 토모그래피의 기술이 계승되지 않고 있으면, 정보를 판독할 수 없게 된다.

이에 본 발명은, 장기적인 내구성을 유지하면서, 높은 집적도를 가지고 정보를 기록할 수 있고, 또한 보편적인 방법으로 정보를 읽어내는 것이 가능한 정보 보존의 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고, 또한 이와 같은 방법으로 정보가 보존된 매체로부터, 원래의 정보를 읽어내기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명에서는, 기판에 대하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록할 때, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보를 함께 기록하는 새로운 방법의 제안도 함께 행한다.

(1) 본 발명의 제1 태양(態樣)은, 디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 장치에 있어서,

보존 대상이 되는 디지털 데이터를 입력하는 데이터 입력부와,

디지털 데이터를, 소정의 비트 길이 단위로 분할함으로써, 복수의 단위 데이터를 생성하는 단위 데이터 생성부와,

각각의 단위 데이터를 구성하는 데이터 비트를 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 단위 비트 행렬을 생성하는 단위 비트 행렬 생성부와,

단위 비트 행렬을, 소정의 비트 기록 영역 내에 배치된 기하학적인 패턴으로 변환함으로써 단위 비트 도형 패턴을 생성하는 단위 비트 도형 패턴 생성부와,

단위 비트 도형 패턴으로 위치맞춤 마크를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴을 생성하는 단위 기록용 도형 패턴 생성부와,

단위 기록용 도형 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성부와,

묘화 데이터에 기초하여, 정보 기록 매체가 되는 기판 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 장치와,

노광을 받은 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 묘화 데이터에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체를 생성하는 패터닝 장치

를 설치하도록 한 것이다.

(2) 본 발명의 제2 태양은, 전술한 제1 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

빔 노광 장치가, 피성형층과 이것을 덮는 레지스트층을 가지는 기판에 대하여, 레지스트층의 표면에 빔 노광을 행하는 기능을 가지고,

패터닝 장치가, 레지스트층의 노광부 또는 비노광부를 용해하는 성질을 가진 현상액에 기판을 함침시켜 그 일부를 잔존부로 하는 가공을 행하는 현상 처리부와, 레지스트층의 잔존부를 마스크로 하여 피성형층에 대한 에칭을 행하는 에칭 처리부을 가지도록 한 것이다.

(3) 본 발명의 제3 태양은, 전술한 제2 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

단위 비트 도형 패턴 생성부가, 단위 비트 행렬을 구성하는 각각의 비트 "1" 및 각각의 비트 "0" 중 어느 한쪽을, 폐(閉) 영역으로 이루어지는 각각의 비트 도형으로 변환하고,

묘화 데이터 생성부가, 각각의 비트 도형의 윤곽선을 나타내는 묘화 데이터를 생성하고,

빔 노광 장치가, 각각의 비트 도형의 윤곽선 내측 부분에 대하여 빔 노광을 행하도록 한 것이다.

(4) 본 발명의 제4 태양은, 전술한 제1∼제3 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 비트 "1" 및 비트 "0" 중 어느 한쪽을 나타내는 오목부와 다른 쪽을 나타내는 볼록부로 이루어지는 요철 구조를 가지는 물리적 구조 패턴을 형성하도록 한 것이다.

(5) 본 발명의 제5 태양은, 전술한 제4 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 오목부와 볼록부 중 어느 한쪽 혹은 양쪽의 표면에, 광반사성 혹은 광흡수성의 재료로 이루어지는 부가층을 가지는 물리적 구조 패턴을 형성하도록 한 것이다.

(6) 본 발명의 제6 태양은, 전술한 제1∼제3 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 비트 "1" 및 비트 "0" 중 어느 한쪽을 나타내는 관통공과 다른 쪽을 나타내는 비구멍부(非孔部)로 이루어지는 망형 구조를 가지는 물리적 구조 패턴을 형성하도록 한 것이다.

(7) 본 발명의 제7 태양은, 전술한 제1∼제6 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

단위 데이터 생성부가, 디지털 데이터를 (m×n) 비트로 이루어지는 단위 데이터로 분할하고,

단위 비트 행렬 생성부가, m행 n열로 이루어지는 단위 비트 행렬을 생성하고,

단위 비트 도형 패턴 생성부가, 단위 비트 행렬을 구성하는 각각의 비트를 m행 n열의 행렬형으로 배치된 격자점에 대응시키고, 비트 "1" 또는 비트 "0"에 대응하는 격자점 상에 소정 형상의 비트 도형을 배치함으로써 단위 비트 도형 패턴을 생성하도록 한 것이다.

(8) 본 발명의 제8 태양은, 전술한 제7 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

단위 비트 도형 패턴 생성부가, 직사각형의 비트 기록 영역 내에 배치된 단위 비트 도형 패턴을 생성하고,

단위 기록용 도형 패턴 생성부가, 직사각형의 비트 기록 영역의 외부에 위치맞춤 마크를 부가함으로써, 비트 기록 영역 및 위치맞춤 마크를 포함하는 직사각형의 단위 기록 영역 내에 배치된 단위 기록용 도형 패턴을 생성하고,

묘화 데이터 생성부가, 직사각형의 단위 기록 영역을 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 복수의 단위 기록용 도형 패턴을 포함한 묘화용 패턴을 생성하고, 상기 묘화용 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터를 생성하도록 한 것이다.

(9) 본 발명의 제9 태양은, 전술한 제8 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

단위 기록용 도형 패턴 생성부가, 직사각형의 비트 기록 영역의 4 코너 중 대각(對角)에 없는 2 코너의 외측 근방에 배치된 합계 2조(組)의 위치맞춤 마크를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴을 생성하도록 한 것이다.

(10) 본 발명의 제10 태양은, 전술한 제8 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

단위 기록용 도형 패턴 생성부가, 직사각형의 비트 기록 영역의 4 코너 중 3 코너의 외측 근방에 배치된 합계 3조의 위치맞춤 마크를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴을 생성하고, 또한, 서로 인접하는 단위 기록용 도형 패턴에 대하여, 3조의 위치맞춤 마크의 배치 태양을 상이하게 하도록 한 것이다.

(11) 본 발명의 제11 태양은, 전술한 제9 또는 제10 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

단위 기록용 도형 패턴 생성부가, 특정한 단위 기록 영역을 기준 단위 기록 영역으로 설정하고, 상기 기준 단위 기록 영역에 대해서는, 다른 단위 기록 영역과는 상이한 기준 위치맞춤 마크를 사용한 단위 기록용 도형 패턴으로 생성하도록 한 것이다.

(12) 본 발명의 제12 태양은, 전술한 제1∼제11 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

데이터 입력부와, 단위 데이터 생성부와, 단위 비트 행렬 생성부와, 단위 비트 도형 패턴 생성부와, 단위 기록용 도형 패턴 생성부와, 묘화 데이터 생성부를, 컴퓨터에 프로그램을 설치하는(installing) 것에 의해 구성한 것이다.

(13) 본 발명의 제13 태양은, 전술한 제1∼제11 태양에 따른 정보 보존 장치에서의 데이터 입력부, 단위 데이터 생성부, 단위 비트 행렬 생성부, 단위 비트 도형 패턴 생성부, 단위 기록용 도형 패턴 생성부 및 묘화 데이터 생성부로서 컴퓨터를 기능시키는 프로그램을 준비하도록 한 것이다.

(14) 본 발명의 제14 태양은, 전술한 제1 태양에 따른 정보 보존 장치를 사용하여 정보 기록 매체에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 정보 판독 장치에 있어서,

정보 기록 매체의 기록면의 일부를 이루는 촬영 대상 영역을 확대하여 촬영하고, 얻어진 촬영 화상을 화상 데이터로서 받아들이는 화상 촬영 장치와,

촬영 화상을 저장하는 촬영 화상 저장부와,

촬영 화상 저장부에 저장되어 있는 촬영 화상으로부터 위치맞춤 마크를 검출함으로써, 각각의 비트 기록 영역을 인식하는 비트 기록 영역 인식부와,

비트 기록 영역 내의 패턴에 기초하여 단위 비트 행렬을 인식하는 단위 비트 행렬 인식부와,

판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역에 관한 촬영 화상이 얻어지도록, 화상 촬영 장치에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하는 주사(走査) 제어부와,

단위 비트 행렬 인식부가 인식한 각각의 단위 비트 행렬로부터 단위 데이터를 생성하고, 각각의 단위 데이터를 합성함으로써, 보존 대상이 된 디지털 데이터를 복원하는 데이터 복원부

를 설치하도록 한 것이다.

(15) 본 발명의 제15 태양은, 전술한 제11 태양에 따른 정보 보존 장치를 사용하여 정보 기록 매체에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 정보 판독 장치에 있어서,

촬영 화상을 저장하는 촬영 화상 저장부와,

판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역에 대한 촬영 화상이 얻어지도록, 화상 촬영 장치에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하는 주사 제어부와,

를 설치하고,

화상 촬영 장치가, 적어도 1개의 단위 기록 영역을 포함 가능한 사이즈의 촬영 대상 영역을 촬영하는 기능을 가지고,

주사 제어부가, 기준 위치맞춤 마크에 기초하여 기준 단위 기록 영역을 포함하는 영역의 촬영 화상이 얻어지도록, 화상 촬영 장치에 대하여 촬영 대상 영역을 조정시키는 제어를 행하고, 그 후, 단위 기록 영역의 배치 피치에 따라 촬영 대상 영역을 순차적으로 이동시키는 제어를 행하도록 한 것이다.

(16) 본 발명의 제16 태양은, 전술한 제14 또는 제15 태양에 따른 정보 판독 장치에 있어서,

촬영 화상 저장부와, 비트 기록 영역 인식부와, 단위 비트 행렬 인식부와, 주사 제어부와, 데이터 복원부를, 컴퓨터에 프로그램을 설치하는 것에 의해 구성한 물건이다.

(17) 본 발명의 제17 태양은, 전술한 제14 또는 제15 태양에 따른 정보 판독 장치에서의 촬영 화상 저장부, 비트 기록 영역 인식부, 단위 비트 행렬 인식부, 주사 제어부 및 데이터 복원부로서 컴퓨터를 기능시키는 프로그램을 준비하도록 한 것이다.

(18) 본 발명의 제18 태양은, 디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 방법에 있어서,

컴퓨터가, 보존 대상이 되는 디지털 데이터를 입력하는 데이터 입력 단계와,

컴퓨터가, 디지털 데이터를, 소정의 비트 길이 단위로 분할함으로써, 복수의 단위 데이터를 생성하는 단위 데이터 생성 단계와,

컴퓨터가, 각각의 단위 데이터를 구성하는 데이터 비트를 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 단위 비트 행렬을 생성하는 단위 비트 행렬 생성 단계와,

컴퓨터가, 단위 비트 행렬을, 소정의 비트 기록 영역 내에 배치된 기하학적인 패턴으로 변환함으로써 단위 비트 도형 패턴을 생성하는 단위 비트 도형 패턴 생성 단계와,

컴퓨터가, 단위 비트 도형 패턴으로 위치맞춤 마크를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴을 생성하는 단위 기록용 도형 패턴 생성 단계와,

컴퓨터가, 단위 기록용 도형 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성 단계와,

묘화 데이터에 기초하여, 정보 기록 매체가 되는 기판 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 단계와,

노광을 받은 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 묘화 데이터에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체를 생성하는 패터닝 단계

를 행하도록 한 것이다.

(19) 본 발명의 제19 태양은, 전술한 제18 태양에 따른 정보 보존 방법을 사용하여 정보 기록 매체에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 정보 판독 방법에 있어서,

화상 촬영 장치를 사용하고, 정보 기록 매체의 기록면의 일부를 이루는 촬영 대상 영역을 확대하여 촬영하고, 얻어진 촬영 화상을 화상 데이터로서 받아들이는 화상 촬영 단계와,

컴퓨터가, 촬영 화상을 저장하는 촬영 화상 저장 단계와,

컴퓨터가, 촬영 화상 저장 단계에서 저장된 촬영 화상으로부터 위치맞춤 마크를 검출함으로써, 각각의 비트 기록 영역을 인식하는 비트 기록 영역 인식 단계와,

컴퓨터가, 비트 기록 영역 내의 패턴에 기초하여 단위 비트 행렬을 인식하는 단위 비트 행렬 인식 단계와,

컴퓨터가, 단위 비트 행렬 인식 단계에서 인식한 각각의 단위 비트 행렬로부터 단위 데이터를 생성하고, 각각의 단위 데이터를 합성함으로써, 보존 대상이 된 디지털 데이터를 복원하는 데이터 복원 단계

를 행하고,

화상 촬영 단계에 있어서, 컴퓨터가, 판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역에 대한 촬영 화상이 얻어지도록, 화상 촬영 장치에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하도록 한 것이다.

(20) 본 발명의 제20 태양은, 디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 장치에 있어서,

이 디지털 데이터를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 나타내는 주정보 패턴을 생성하는 주정보 패턴 생성부와,

주정보 패턴에 의해 나타낸 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 부정보 패턴을 생성하는 부정보 패턴 생성부와,

주정보 패턴 및 부정보 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성부와,

이 묘화 데이터에 기초하여, 정보 기록 매체가 되는 기판 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 장치와,

를 설치하고,

주정보 패턴은, 제1 속성 주영역과 제2 속성 주영역에 의해 구성되며, 각각의 데이터 비트에 각각 대응하는 소정점이, 제1 속성 주영역 내에 존재하는가, 혹은, 제2 속성 주영역 내에 존재하는가의 상이에 따라, 각각의 데이터 비트의 2치 정보가 표현된 패턴이 되도록 하고,

부정보 패턴은, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제1 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제1 식별 마크와, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제2 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제2 식별 마크를 가지는 패턴이 되도록 하고,

제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내에는, 소정의 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역과 밴드형의 제2 속성 부영역이 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내에는, 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역과 밴드형의 제2 속성 부영역이 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 또한, 제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제1 속성 부영역의 폭이 제2 속성 부영역의 폭보다 넓어지도록 설정되고, 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제2 속성 부영역의 폭이 제1 속성 부영역의 폭보다 넓어지도록 설정되도록 하고,

묘화 데이터 생성부는, 제1 속성 주영역 및 제1 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하고, 제2 속성 주영역 및 제2 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터, 혹은, 제2 속성 주영역 및 제2 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하고, 제1 속성 주영역 및 제1 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터를 생성하고, 또한, 제1 속성 부영역 및 제2 속성 부영역의 폭이 가시광에 대한 회절 격자를 구성할 수 있는 치수로 설정되어 있도록 한 것이다.

(21) 본 발명의 제21 태양은, 전술한 제20 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

부정보 패턴 생성부가, 정보 기록 매체 상에 형성되는 제1 식별 마크 및 제2 식별 마크가 육안 관찰 가능한 사이즈가 되는 부정보 패턴을 생성하도록 한 것이다.

(22) 본 발명의 제22 태양은, 전술한 제20 또는 제21 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

부정보 패턴 생성부가, 제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제1 속성 부영역의 폭이 제2 속성 부영역의 폭의 5배 이상이 되도록 설정하고, 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제2 속성 부영역의 폭이 제1 속성 부영역의 폭의 5배 이상이 되도록 설정하도록 한 것이다.

(23) 본 발명의 제23 태양은, 전술한 제20∼제22 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

부정보 패턴 생성부가, 제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내의 제1 속성 부영역의 폭과 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내의 제2 속성 부영역의 폭을 동일하게 설정하고, 제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내의 제2 속성 부영역의 폭과 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내의 제1 속성 부영역의 폭을 동일하게 설정하도록 한 것이다.

(24) 본 발명의 제24 태양은, 전술한 제20∼제23 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

부정보 패턴 생성부가, 제1 식별 마크와 제2 식별 마크가 인접하여 배치된 부정보 패턴을 생성하도록 한 것이다.

(25) 본 발명의 제25 태양은, 전술한 제20∼제23 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

부정보 패턴 생성부가, 제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역과 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역이 접촉하고 있는 부정보 패턴을 생성하도록 한 것이다.

(26) 본 발명의 제26 태양은, 전술한 제20∼제23 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

부정보 패턴 생성부가, 제1 식별 마크의 내부에 제2 식별 마크가 매립된 부정보 패턴 혹은 제2 식별 마크의 내부에 제1 식별 마크가 매립된 부정보 패턴을 생성하도록 한 것이다.

(27) 본 발명의 제27 태양은, 전술한 제20∼제23 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

부정보 패턴 생성부가, 제1 식별 마크 및 제2 식별 마크에 더하여, 보조 공통 식별 마크를 가지는 부정보 패턴을 더 생성하고,

이 보조 공통 식별 마크는, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 보조 공통 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 식별 마크이며,

보조 공통 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내에는, 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역과 밴드형의 제2 속성 부영역이 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 또한, 보조 공통 식별 마크에서의 제1 속성 부영역의 폭과 제2 속성 부영역의 폭의 차가, 제1 식별 마크 및 제2 식별 마크에서의 제1 속성 부영역의 폭과 제2 속성 부영역의 폭의 차보다 작게 설정되어 있도록 한 것이다.

(28) 본 발명의 제28 태양은, 전술한 제27 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

보조 공통 식별 마크에서의 제1 속성 부영역의 폭과 제2 속성 부영역의 폭이 동일하게 되도록 설정한 것이다.

(29) 본 발명의 제29 태양은, 전술한 제27 또는 제28 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

제1 식별 마크와 보조 공통 식별 마크의 조합에 의해, 주정보 패턴에 의해 나타낸 데이터 비트의 제1 해석 방법을 나타내는 표장(標章)이 구성되며, 제2 식별 마크와 보조 공통 식별 마크의 조합에 의해, 주정보 패턴에 의해 나타낸 데이터 비트의 제2 해석 방법을 나타내는 표장이 구성되어 있도록 한 것이다.

(30) 본 발명의 제30 태양은, 전술한 제29 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

좌측 직사각형, 중앙 직사각형, 우측 직사각형에 3개의 직사각형을, 각각이 좌측, 중앙, 우측이 되도록 가로 방향에 인접하여 배치하고, 이들 3개의 직사각형의 하방에 공통되어 인접하도록 하방 직사각형을 배치하고,

중앙 직사각형에 의해 제1 식별 마크를 구성하고, 좌측 직사각형 및 우측 직사각형에 의해 제2 식별 마크를 구성하고, 하방 직사각형에 의해 보조 공통 식별 마크를 구성함으로써, 문자 「철(凸)」을 나타내는 제1 표장과 문자 「요(凹)」를 나타내는 제2 표장이 구성되도록 한 것이다.

(31) 본 발명의 제31 태양은, 전술한 제20∼제30 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

(32) 본 발명의 제32 태양은, 전술한 제31 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

주정보 패턴 생성부가, 각각의 비트 "1" 및 각각의 비트 "0" 중 어느 한쪽을, 폐 영역으로 이루어지는 각각의 비트 도형으로 변환하고, 이 비트 도형의 내부 영역을 제1 속성 주영역, 외부의 영역을 제2 속성 주영역으로 하는 주정보 패턴을 생성하고,

묘화 데이터 생성부가, 제1 속성 주영역 및 제1 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하고, 제2 속성 주영역 및 제2 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터를 생성하도록 한 것이다.

(33) 본 발명의 제33 태양은, 전술한 제20∼제32 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 제1 속성의 영역 및 제2 속성의 영역 중 어느 한쪽을 나타내는 오목부와 다른 쪽을 나타내는 볼록부로 이루어지는 요철 구조를 가지는 물리적 구조체를 형성하도록 한 것이다.

(34) 본 발명의 제34 태양은, 전술한 제33 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 볼록부의 표면에, 광반사성 재료로 이루어지는 부가층을 가지는 물리적 구조체를 형성하도록 한 것이다.

(35) 본 발명의 제35 태양은, 전술한 제33 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 투광성 재료로 이루어지는 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써 상면에 요철 구조를 형성하고, 기판의 하면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층을 가지는 물리적 구조체를 형성하도록 한 것이다.

(36) 본 발명의 제36 태양은, 전술한 제33 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 투광성 재료로 이루어지는 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써 요철 구조를 형성하고, 볼록부의 표면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층을 가지는 물리적 구조체를 형성하도록 한 것이다.

(37) 본 발명의 제37 태양은, 전술한 제20∼제32 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 제1 속성의 영역 및 제2 속성의 영역 중 어느 한쪽을 나타내는 관통공과 다른 쪽을 나타내는 비구멍부로 이루어지는 망형 구조를 가지는 물리적 구조체를 형성하도록 한 것이다.

(38) 본 발명의 제38 태양은, 전술한 제37 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 비구멍부의 한쪽 면에, 광반사성 재료로 이루어지는 부가층을 가지는 물리적 구조체를 형성하도록 한 것이다.

(39) 본 발명의 제39 태양은, 전술한 제37 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

패터닝 장치가, 투광성 재료로 이루어지는 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써 망형 구조를 형성하고, 비구멍부의 한쪽 면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층을 가지는 물리적 구조체를 형성하도록 한 것이다.

(40) 본 발명의 제40 태양은, 전술한 제20∼제30 태양에 따른 정보 보존 장치에 있어서,

데이터 입력부와, 주정보 패턴 생성부와, 부정보 패턴 생성부와, 묘화 데이터 생성부를, 컴퓨터에 프로그램을 설치하는 것에 의해 구성한 것이다.

(41) 본 발명의 제41 태양은, 전술한 제20∼제30 태양에 따른 정보 보존 장치에서의 데이터 입력부, 주정보 패턴 생성부, 부정보 패턴 생성부, 묘화 데이터 생성부로서 컴퓨터를 기능시키는 프로그램을 준비한 것이다.

(42) 본 발명의 제42 태양은, 디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 방법에 있어서,

컴퓨터가, 디지털 데이터를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 나타내는 주정보 패턴을 생성하는 주정보 패턴 생성 단계와,

컴퓨터가, 주정보 패턴에 의해 나타낸 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 부정보 패턴을 생성하는 부정보 패턴 생성 단계와,

컴퓨터가, 주정보 패턴 및 부정보 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성 단계와,

를 행하도록 하고,

부정보 패턴은, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제1 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제1 식별 마크와, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제2 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제2 식별 마크를 가지는 패턴인 되도록 하고,

제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내에는, 소정의 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역과 밴드형의 제2 속성 부영역이 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역 내에는, 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역과 밴드형의 제2 속성 부영역이 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 또한, 제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제1 속성 부영역의 폭이 제2 속성 부영역의 폭보다 넓어지도록 설정되고, 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제2 속성 부영역의 폭이 제1 속성 부영역의 폭보다 넓어지도록 설정되어 있고,

묘화 데이터 생성 단계에서는, 제1 속성 주영역 및 제1 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하고, 제2 속성 주영역 및 제2 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터, 또는, 제2 속성 주영역 및 제2 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하고, 제1 속성 주영역 및 제1 속성 부영역에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터를 생성하고, 또한, 제1 속성 부영역 및 제2 속성 부영역의 폭이 가시광에 대한 회절 격자를 구성할 수 있는 치수 설정을 하도록 한 것이다.

본 발명의 기본적 실시형태에 의하면, 보존 대상이 되는 디지털 데이터는 복수의 단위 데이터로 분할되고, 단위 비트 행렬의 형태로 변경된 후, 기하학적인 도형 패턴으로 변환된다. 이 도형 패턴은, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광에 의해 기판 상에 전사(轉寫)되고, 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 기록된다. 이 때문에, 장기적인 내구성을 유지하면서, 높은 집적도를 가져서 정보를 기록할 수 있다. 또한 기판 상에 전사된 도형 패턴 그 자체는 2차원 패턴이기 때문에, 보편적인 방법으로 정보를 읽어내는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 식별 마크를 기록하는 실시형태에서는, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내기 위한 특유한 식별 마크가 기록된다. 상기 식별 마크를 사용하면, 보존 대상이 되는 디지털 데이터를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보는, 매체 상에 주정보 패턴으로서 기록되고, 또한 이 주정보 패턴에 의해 나타낸 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보가, 동일한 매체 상에 부정보 패턴으로서 기록된다. 여기서, 어느 정보 패턴도, 제1 속성 영역과 제2 속성 영역에 의해 구성되며, 예를 들면, 한쪽의 속성 영역이 볼록부, 다른 쪽의 속성 영역이 오목부가 되도록 기판 상에 정보의 기록이 행해진다. 또한, 부정보 패턴으로는, 한 쌍의 식별 마크가 포함되어 있고, 각 식별 마크 내에는, 밴드형의 제1 속성 영역과 밴드형의 제2 속성 영역을 교호적으로 배치한 회절 격자가 형성된다.

또한, 각 식별 마크 내에 형성된 밴드형의 제1 속성 영역의 폭과 밴드형의 제2 속성 영역의 폭 대소 관계가, 상기 한 쌍의 식별 마크에 대하여 역전하는 관계로 되어 있다. 이 때문에, 정보 기록 시에 채용된 빔 노광 및 패터닝 처리의 방법에 관계없이, 한 쌍의 식별 마크의 명암을 비교함으로써, 주정보 패턴으로서 기록된 데이터 비트의 정확한 해석 방법을 인식할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 특유의 식별 마크를 이용하는 방법을 채용하면, 기판에 대하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록할 때, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보를 함께 기록하는 것이 가능하게 된다.

도 1은, 본 발명에 따른 정보 보존 장치의 기본적 실시형태의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 정보 보존 장치에 의한 구체적인 정보 보존 프로세스의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 3은, 도 2에 나타내는 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)의 확대도이다.
도 4의 A∼도 4의 E는, 도 1에 나타내는 빔 노광 장치(200)에 의한 노광 공정 및 패터닝 장치(300)에 의한 패터닝 공정의 구체예를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 5의 A∼도 5의 E는, 본 발명에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 변화를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 6은, 본 발명에 따른 정보 판독 장치의 기본적 실시형태의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7의 A 및 도 7의 B는, 본 발명에 사용하는 위치맞춤 마크의 변화를 나타내는 평면도이다.
도 8은, 본 발명 있어서의 위치맞춤 마크의 배치 형태의 변화를 나타내는 평면도이다.
도 9의 A 및 도 9의 B는, 본 발명에 사용하는 위치맞춤 마크의 다른 형태를 나타내는 평면도이다.
도 10은, 본 발명 있어서의 위치맞춤 마크의 배치 형태의 다른 형태를 나타내는 평면도이다.
도 11은, 본 발명에 따른 정보 보존 방법의 기본 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 12는, 본 발명에 따른 정보 판독 방법의 기본 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 13은, 표면에 요철 구조가 형성된 정보 기록 매체의 일반적인 복제 방법을 나타내는 측단면도이다.
도 14는, 도 13에 나타내는 복제 방법에 의해, 복제물이 작성된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 15의 A 및 도 15의 B는, 커다란 「F」의 문자를 식별 마크로서 기록하는 방법을 채용한 경우에, 원판 M1과 그 복제물 M2의 관계를 나타낸 평면도이다(해칭은, 영역을 나타내기 위한 것이다).
도 16의 A∼도 16의 E는, 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 노광 공정 및 패터닝 공정과는 다른 별도의 구체적인 프로세스(레지스트층(20)으로서 네가티브형 레지스트를 사용한 프로세스)를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 17의 A 및 도 17의 B는, 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스에서 작성된 원판(M3)과 그 복제물(M4)의 관계를 나타낸 평면도이다(해칭은, 영역을 나타내기 위한 것이다).
도 18은, 본 발명의 식별 마크를 기록하는 실시형태에 따른 정보 보존 장치의 기본 구성을 나타낸 블록도이다.
도 19는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 정보 기록 매체 M5를 나타내는 평면도이다(해칭은, 영역을 나타내기 위한 것이다).
도 20은, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 정보 기록 매체 M6를 나타내는 평면도이다(해칭은, 영역을 나타내기 위한 것이다).
도 21은, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 작성된 묘화용 패턴 P(E)의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 22는, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)에 기초하여 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 매체 M5(도 19에 나타내는 「흑요(黑凹) 매체」)의 요철 구조를 나타낸 도면이다.
도 23은, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)에 기초하여 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 매체 M6(도 20에 나타내는 「흑철(黑凸) 매체」)의 요철 구조를 나타낸 도면이다.
도 24의 A∼도 24의 C는, 도 22의 하단에 나타내는 각 요철 구조의 확대 측단면도이다.
도 25의 A∼도 25의 C는, 도 23의 하단에 나타내는 각 요철 구조의 확대 측단면도이다.
도 26은, 본 발명에 사용하는 식별 마크의 구성 및 배치 태양의 기본예를 나타내는 평면도이다.
도 27의 A 및 도 27의 B는, 본 발명에 사용하는 식별 마크의 구성 및 배치 태양의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 28은, 본 발명에 사용하는 식별 마크의 구성 및 배치 태양의 다른 변형예를 나타낸 표이다.
도 29는, 도 28의 (c)에 나타내는 변형예에 따른 식별 마크를 가지는 묘화용 패턴 P(E)의 평면도이다.
도 30은, 제1 식별 마크 및 제2 식별 마크에 더하여, 보조 공통 식별 마크를 사용하는 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 31의 A 및 도 31의 B는, 도 30에 나타내는 변형예에서의 각 식별 마크의 관찰 태양을 나타내는 평면도이다(해칭은, 영역을 나타내기 위한 것이다).
도 32의 A 및 도 32의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제1 변화를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 33의 A 및 도 33의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제2 변화를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 34의 A 및 도 34의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제3 변형을 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 35의 A 및 도 35의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제4 변형을 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 36의 A 및 도 36의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제5 변형을 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 37의 A 및 도 37의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제6 변형을를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 38의 A 및 도 38의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제7 변형을 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 39의 A 및 도 39의 B는, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기록이 행해진 정보 기록 매체의 제8 변형을 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).
도 40은, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치로 실행되는 정보 보존 처리의 기본 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.

<<<§1. 본 발명에 따른 정보 보존 장치의 기본적 실시형태>>>

도 1은, 본 발명에 따른 정보 보존 장치의 기본적 실시형태의 구성을 나타낸 블록도이다. 이 실시형태에 따른 정보 보존 장치는, 디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 기능을 행하는 장치이며, 도시된 바와 같이, 보존 처리용 컴퓨터(100), 빔 노광 장치(200), 패터닝 장치(300)에 의해 구성된다.

여기서, 보존 처리용 컴퓨터(100)는, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D에 기초하여, 묘화 데이터 E를 작성하는 처리를 실행한다. 빔 노광 장치(200)는, 이 묘화 데이터 E에 기초하여, 정보 기록 매체가 되는 기판 S 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 장치이며, 이 빔 노광에 의해, 기판 S 상에는 묘화용 패턴이 형성된다. 패터닝 장치(300)는, 노광을 받은 기판 S에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 묘화 데이터 E에 따른 물리적 구조 패턴을 형성하고, 정보 기록 매체 M을 작성한다. 결국, 정보 기록 매체 M에는, 디지털 데이터 D에 따른 정보가 물리적 구조 패턴으로서 기록된다.

보존 처리용 컴퓨터(100)는, 도시된 바와 같이, 데이터 입력부(110), 단위 데이터 생성부(120), 단위 비트 행렬 생성부(130), 단위 비트 도형 패턴 생성부(140), 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150), 묘화 데이터 생성부(160)를 가지고 있다. 이하, 이들 각 부의 기능에 대하여 순차적으로 설명한다. 다만, 이들 각 부는, 실제로는, 컴퓨터에 전용의 프로그램을 설치하는 것에 의해 실현되는 구성 요소이며, 보존 처리용 컴퓨터(100)는, 범용의 컴퓨터에 전용의 프로그램을 인스톨함으로써 구성할 수 있다.

먼저, 데이터 입력부(110)는, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D를 입력하는 기능을 가진 구성 요소이며, 입력한 디지털 데이터 D를 일시적으로 저장하는 기능도 구비하고 있다. 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D는, 문서 데이터, 화상 데이터, 음성 데이터 등, 어떤 형태의 것이라도 된다.

단위 데이터 생성부(120)는, 데이터 입력부(110)가 입력한 디지털 데이터 D를, 소정의 비트 길이 단위로 분할함으로써, 복수의 단위 데이터를 생성하는 구성 요소이다. 여기서는, 설명의 편의 상, 도 2의 상단에 나타낸 바와 같이, 디지털 데이터 D를 비트 길이 u의 단위로 분할함으로써, 4조의 단위 데이터가 생성된 경우를 예로 들어, 이하의 설명을 행하기로 하고, 제i번째의 단위 데이터를 부호 Ui로 나타낸다(본 예에서는, i=1∼4). 이하, 본원에 있어서 사용되는 「단위」가 되는 어구를 붙인 용어는, 모두 「1개의 단위 데이터」에 대하여 작성된 것인 것을 나타낸다.

각각의 단위 데이터 Ui의 비트 길이는, 반드시 동일하게 할 필요는 없으며, 서로 다른 비트 길이를 가진 복수의 단위 데이터를 생성해도 상관없다. 다만, 실용적으로는, 후술하는 비트 기록 영역 Ab를 동일 형상 동일 면적의 영역으로 하는 것이 바람직하고, 이를 위해서는, 미리 공통의 비트 길이 u를 정해 두고, 모든 단위 데이터 Ui가 동일한 비트 길이 u를 가지는 데이터가 되도록 하는 것이 바람직하다.

공통의 비트 길이 u는, 임의의 값으로 설정할 수 있지만, 실용적으로는, m행 n열의 단위 비트 행렬을 구성할 수 있도로, u=m×n으로 설정하고, 단위 데이터 생성부(120)가, 디지털 데이터를 (m×n) 비트로 이루어지는 단위 데이터로 분할하도록 하면 된다. 여기서는 설명의 편의 상, m=n=5로 설정하고, 5행 5열의 단위 비트 행렬을 구성할 수 있도록, u=25비트로 설정한 예를 나타낸다(실용적으로는, u의 값은 보다 큰 값으로 설정하는 것이 바람직하다.). 도 2에 나타내는 제1번째의 단위 데이터 U1은, 이와 같은 설정에 기초하여 생성된 단위 데이터이며, 25비트의 데이터로 구성되어 있다.

단위 데이터 생성부(120)는, 예를 들면, 입력한 디지털 데이터 D를 선두부터 u비트씩 나누어서 분할해 나가고, 각각을 단위 데이터 U1, U2, U3, . 로 하면 된다. 이 경우에, 디지털 데이터 D 전체의 길이가 비트 길이 u의 정수배가 되어 있지 않으면, 마지막의 단위 데이터의 길이가 비트 길이 u에 못미치게 된다. 이에, 모든 단위 데이터의 길이를 공통인 비트 길이 u로 맞추고자 할 경우에는, 디지털 데이터 D의 말미에 더미 비트를 추가하여, 전체의 길이가 비트 길이 u의 정수배로 되도록 조정하면 된다.

그리고, 디지털 데이터 D의 분할 방법은, 반드시 선두부터 소정의 비트 길이 u마다 나누어 가는 방법으로 한정되지 않고, 예를 들면, 4분할할 경우, 제1, 5, 9, . 번째의 비트를 추출한 것을 제1 단위 데이터 U1으로 하고, 제2, 6, 10, . 번째의 비트를 추출한 것을 제2 단위 데이터 U2로 하고, 제3, 7, 11, . 번째의 비트를 추출한 것을 제3 단위 데이터 U3로 하고, 제4, 8, 12, . 번째의 비트를 추출한 것을 제4 단위 데이터 U4로 하는 것과 같은 분할 방법을 채용하는 것도 가능하다.

단위 데이터 생성부(120)에 의해 생성된 각각의 단위 데이터 Ui는, 단위 비트 행렬 생성부(130)에 주어진다. 단위 비트 행렬 생성부(130)는, 각각의 단위 데이터 Ui를 구성하는 데이터 비트를 m행 n열의 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 단위 비트 행렬 B(Ui)를 생성하는 처리를 행한다.

도 2에는, 제1번째의 단위 데이터 U1을 구성하는 25비트의 데이터를 선두부터 5비트씩으로 나누고, 「11101」, 「10110」, 「01001」, 「11001」, 「10110」이 되는 5그룹을 형성하고, 각각의 그룹을 1행에 배치한 5행 5열의 행렬로 이루어지는 단위 비트 행렬 B(U1)을 생성한 예가 나타나 있다. 물론, 단위 데이터 U2, U3, U4에 대해서도 동일한 방법에 의해, 단위 비트 행렬 B(U2), B(U3), B(U4)가 생성되게 된다.

이와 같이 하여 단위 비트 행렬 생성부(130)에서 생성된 각각의 단위 비트 행렬 B(Ui)는, 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)에 주어진다. 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)는, 각각의 단위 비트 행렬 B(Ui)를, 2차원 평면 상의 소정의 비트 기록 영역 내에 배치된 기하학적인 패턴으로 변환함으로써, 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)를 생성하는 처리를 행한다.

도 2의 중단에는, 5행 5열의 행렬로 이루어지는 단위 비트 행렬 B(U1)에 기초하여 작성된 단위 비트 도형 패턴 P(U1)의 실례가 나타나 있다. 이 실례의 경우, 2차원 평면 상에 정사각형의 비트 기록 영역 Ab(도면에 파선으로 나타내는 영역)가 정의되고, 그 안에 흑색의 작은 정방형상의 도트(이하, 비트 도형이라고 함)를 배치함으로써, 단위 비트 도형 패턴 P(U1)이 형성되어 있다.

여기서, 각각의 비트 도형은, 단위 비트 행렬 B(U1)을 구성하는 비트 "1"에 대응하고 있다. 환언하면, 비트 기록 영역 Ab 내에는, 단위 비트 행렬 B(U1)에 대응하여 5행 5열의 행렬이 정의되고, 단위 비트 행렬 B(U1) 내의 비트 "1"에 대응하는 위치에만 비트 도형이 배치되고, 비트 "0"에 대응하는 위치에는 아무 것도 배치되지 않고 있다. 따라서, 이 단위 비트 도형 패턴 P(U1)은, 5행 5열의 행렬을 구성하는 각 위치에서의 비트 도형의 유무에 의해, 단위 비트 행렬 B(U1)을 구성하는 25비트의 정보를 표현하고 있게 된다.

물론, 각각의 비트 도형을, 단위 비트 행렬 B(U1)을 구성하는 비트 "0"에 대응시켜 배치하도록 해도 상관없다. 이 경우에는, 단위 비트 행렬 B(U1) 내의 비트"0"에 대응하는 위치에만 비트 도형이 배치되고, 비트 "1"에 대응하는 위치에는 아무 것도 배치되지 않게 된다. 요컨대, 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)는, 단위 비트 행렬 B(U1)을 구성하는 각각의 비트 "1" 및 각각의 비트 "0" 중 어느 한쪽을,폐 영역으로 이루어지는 각각의 비트 도형으로 변환하는 처리를 행하면 된다. 그리고, 각각의 비트 도형을 나타내는 데이터의 형식은, 임의의 형식이면 된다. 예를 들면, 1개의 비트 도형을 직사각형에 의해 구성하는 경우라면, 단위 비트 도형 패턴 P(U1)을 나타내는 데이터로서, 각각의 비트 도형에 4정점(頂点)의 좌표값(대각 2정점의 좌표값이라도 된다)을 나타내는 데이터를 사용할 수도 있고, 각각의 비트 도형의 중심점(좌하(左下) 코너 점 등이라도 된다)의 좌표값을 나타내는 데이터와 공통인 직사각형 형상을 가지는 비트 도형의 가로 세로의 변 길이를 나타낸 데이터를 사용할 수도 있다. 혹은, 원형의 비트 도형을 채용하는 경우라면, 각각의 비트 도형의 중심점 좌표값을 나타내는 데이터와 공통인 반경값을 나타내는 데이터를 사용할 수도 있다.

물론, 단위 데이터 U2, U3, U4에 대하여 생성된 단위 비트 행렬 B(U2), B(U3), B(U4)도, 동일한 방법으로 기하학적인 패턴으로 변환되어, 단위 비트 도형 패턴 P(U2), P(U3), P(U4)가 생성된다. 이와 같이 하여 생성된 각 단위 비트 도형 패턴 P(U1)∼P(U4)를 어떠한 방법으로 매체 상에 형성하면, 디지털 데이터 D의 정보를 매체에 기록할 수 있다. 다만, 본 발명에서는, 나중에 행해지는 판독 처리의 편의를 고려하여, 각 단위 비트 도형 패턴 P(U1)∼P(U4)에 각각 위치맞춤 마크를 부가하기로 한다.

단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)는, 이 위치맞춤 마크의 부가를 행하는 구성 요소이며, 본원에서는, 이 위치맞춤 마크가 부가된 상태의 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)를, 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)로 칭하고 있다. 결국, 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)는, 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)가 생성한 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)에 위치맞춤 마크를 부가하고, 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)를 생성하는 처리를 행하게 된다.

도 2의 중단에는, 단위 비트 도형 패턴 P(U1)의 외측 4 코너에 십(十)자형의 위치맞춤 마크 Q를 부가하고, 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)을 생성한 예가 나타나 있다. 여기서는, 단위 비트 도형 패턴 P(U1)이 형성된 비트 기록 영역 Ab(파선의 정사각형)와, 그 외측 4 코너에 배치된 위치맞춤 마크 Q를 포함하는 영역을, 단위 기록 영역 Au(일점 쇄선의 정사각형)로 칭하기로 한다. 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)은, 이 단위 기록 영역 Au 내에 형성된 도형 패턴이라고 하게 된다.

위치맞춤 마크 Q는, §3에서 기술하는 판독 처리에 있어서, 각각의 비트 기록 영역 Ab를 인식하기 위해 이용된다. 이 때문에, 위치맞춤 마크 Q는, 비트 기록 영역 Ab에 대하여 특정한 위치(도시한 예에서는, 비트 기록 영역 Ab의 외측 4 코너의 위치)에 배치된다. 도시한 예에서는, 십자형의 위치맞춤 마크 Q를 사용한 예가 나타나 있지만, 각각의 비트를 나타낸 비트 도형(도시한 예의 경우, 흑색의 작은 정사각형)과 구별할 수 있는 도형이라면, 어떤 형상의 도형을 사용해도 된다.

또한, 도시한 예에서는, 비트 기록 영역 Ab의 외측에 위치맞춤 마크 Q를 배치하고 있지만, 비트 기록 영역 Ab의 내측에 위치맞춤 마크 Q를 배치하는 것도 가능하다. 다만, 비트 기록 영역 Ab의 내측에 배치하는 경우에는, 각각의 비트를 나타낸 비트 도형과 간섭할 우려가 있기 때문에, 실용적으로는, 도시한 예와 같이, 비트 기록 영역 Ab의 외측에 위치맞춤 마크 Q를 배치하는 것이 바람직하다. 이 위치맞춤 마크 Q의 형상이나 배치의 변화에 대해서는, §4에서 다시 기술하기로 한다.

이와 같이 하여, 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)가, 4조의 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)∼R(U4)를 생성하면, 묘화 데이터 생성부(160)가, 이들을 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성하는 처리를 행한다. 구체적으로는, 묘화 데이터 생성부(160)는, 도 2의 하단에 나타낸 바와 같이, 4조의 단위 기록 영역 R(U1)∼R(U4)를 2차원 행렬형으로 배치함으로써(본 예의 경우에는 2행 2열), 4조의 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)∼R(U4)를 모두 포함한 묘화용 패턴 P(E)를 생성하고, 상기 묘화용 패턴 P(E)를 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성하는 처리를 행한다.

이상, 도 1에 나타내는 보존 처리용 컴퓨터(100)의 각각의 구성 요소 처리 기능을 기술하였다. 이와 같이 하여 생성된 묘화 데이터 E는, 빔 노광 장치(200)에 주어된다. 빔 노광 장치(200)는, 묘화 데이터 E에 기초하여, 노광 대상 기판 S 상에 빔 노광을 행하는 장치이며, 다양한 전자 디바이스의 제조 프로세스에 이용되는 반도체 포토리소그래피용의 전자선 묘화 장치나 레이저 묘화 장치를 이용하여 구성할 수 있다. 빔 노광 장치(200)로서 전자선 묘화 장치를 사용한 경우에는, 노광 대상 기판 S의 표면 상에 전자선에 의해 묘화용 패턴 P(E)가 그려지고, 빔 노광 장치(200)로서 레이저 묘화 장치를 사용한 경우에는, 노광 대상 기판 S의 표면 상에 레이저 빔에 의해 묘화용 패턴 P(E)가 그려진다.

그리고, 도 2에는, 설명의 편의 상, 비트 기록 영역 Ab의 윤곽선을 파선으로 나타내고, 단위 기록 영역 Au의 윤곽선을 일점 쇄선으로 나타내고 있지만, 이들 선은, 묘화용 패턴 P(E)의 구성 요소가 아니다. 실제로 노광 대상 기판 S 상에 그려지는 도형 패턴은, 각각의 비트를 나타낸 비트 도형(도시한 예의 경우, 흑색의 작은 정사각형)과 십자형의 위치맞춤 마크 Q이다.

이와 같이, 묘화 데이터 E는, 빔 노광 장치(200)에 주고, 노광 대상 기판 S 상에 묘화용 패턴 P(E)를 묘화시키기 위해 사용되는 데이터이므로, 그 데이터 포맷(data format)은, 사용하는 빔 노광 장치(200)에 의존한 것으로 할 필요가 있다. 현재, 일반적인 LSI 설계에 사용되고 있는 전자선 묘화 장치나 레이저 묘화 장치를 사용하여 임의의 도형 패턴을 묘화시킬 경우, 상기 도형 패턴의 윤곽선을 나타내는 벡터 형식의 묘화 데이터가 사용되고 있다. 따라서, 실용적으로는, 묘화 데이터 생성부(160)는, 각각의 비트 도형이나 위치맞춤 마크의 윤곽선을 나타내는 묘화 데이터 E를 생성하면 된다.

도 3은, 도 2에 나타내는 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)의 확대도이다. 도 2에서는, 비트 "1"을 나타내는 비트 도형으로서, 흑색의 작은 정사각형의 예를 나타내고 있지만, 도 3에 나타낸 예에서는, 각각의 비트 도형 F는, 정사각형의 윤곽선을 나타내는 벡터 데이터로서 표현된다. 마찬가지로, 4 코너에 배치된 위치맞춤 마크 Q1∼Q4는, 십자형의 윤곽선을 나타내는 벡터 데이터로서 표현된다. 빔 노광 장치(200)는, 각각의 비트 도형 F나 위치맞춤 마크 Q1∼Q4의 윤곽선을 나타내는 묘화 데이터 E에 기초하여, 상기 윤곽선의 내측 부분에 대하여 빔 노광을 행하는 처리를 행한다. 따라서, 노광 대상 기판 S 상에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 흑색의 정사각형이나 십자형의 도형 패턴이 형성되게 된다.

도 3에는, 등간격으로 배치된 가로 방향 격자선 X1∼X7과, 등간격으로 배치된 세로 방향 격자선 Y1∼Y7이 그려져 있다. 이들 각 격자선은, 각각의 비트 도형 F나 위치맞춤 마크 Q1∼Q4의 배치 위치를 결정하는 역할을 한다. 즉, 가로 방향 격자선 X1∼X7과 세로 방향 격자선 Y1∼Y7의 각 교점을 격자점 L로 칭하기로 하고, 각각의 비트 도형 F나 위치맞춤 마크 Q1∼Q4는, 그 중심이 어느 하나의 격자점 L의 위치에 오도록 배치되어 있다.

예를 들면, 위치맞춤 마크 Q1은, 격자선 X1, Y1이 교차하는 격자점 상에 배치되고, 위치맞춤 마크 Q2는, 격자선 X1, Y7이 교차하는 격자점 상에 배치되고, 위치맞춤 마크 Q3는, 격자선 X7, Y1이 교차하는 격자점 상에 배치되고, 위치맞춤 마크 Q4는, 격자선 X7, Y7이 교차하는 격자점 상에 배치되어 있다.

또한, 5개의 가로 방향 격자선 X2∼X6와 5개의 세로 방향 격자선 Y2∼Y6가 각각 교차하는 25개의 격자점은, 도 2의 중단에 나타내는 5행 5열의 단위 비트 행렬 B(U1)에 대응하고, 이 단위 비트 행렬 B(U1)에서의 비트 "1"에 대응하는 격자점 위치에, 비트 도형 F가 배치되어 있다(전술한 바와 같이, 비트 "0"에 대응하는 격자점 위치에, 비트 도형 F를 배치해도 상관없다).

일반론으로 설명하면, 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)는, m행 n열로 이루어지는 단위 비트 행렬 B(Ui)를 구성하는 각각의 비트를, m행 n열의 행렬형으로 배치된 격자점 L에 대응시키고, 비트 "1" 또는 비트 "0"에 대응하는 격자점 L 상에 소정 형상의 비트 도형 F를 배치함으로써 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)를 생성하는 처리를 행하면 된다.

물론, 실제 묘화 데이터 E에 포함되는 도형, 즉 묘화용 패턴 P(E)에 포함되는 도형은, 각각의 비트 도형 F와 각각의 위치맞춤 마크 Q1∼Q4뿐이며, 도시되어 있는 각 격자선 X1∼X7, Y1∼Y7, 비트 기록 영역 Ab의 윤곽선(파선), 단위 기록 영역 Au의 윤곽선(일점 쇄선)은, 실제로는 묘화되지 않는다.

그리고, 묘화 데이터 E에는, 노광 대상 기판 S 상에 묘화되는 묘화용 패턴 P(E)의 실제 치수를 나타내는 정보도 포함되게 되지만, 이 실제 치수는, 사용하는 빔 노광 장치(200)의 묘화 정밀도를 고려하여 설정하면 된다.

현재, 일반적인 LSI 설계에 사용되고 있는 고정밀도의 전자선 묘화 장치를 사용한 패터닝 처리에서는, 기판 S 상에 40nm 정도의 사이즈를 가진 도형을 안정적으로 형성할 수 있다. 따라서, 이와 같은 전자선 묘화 장치를 빔 노광 장치(200)로서 사용하면, 도시한 격자선 간격(격자점 L의 피치)을 100nm 정도로 설정하는 것이 가능하게 되고, 1변이 50nm 정도의 비트 도형 F를 형성하는 것이 충분히 가능하다. 이와 같이 미세한 도형 패턴을 묘화할 경우, 실제로는, 비트 도형 F는 정확한 정사각형은 되지 않으며, 위치맞춤 마크 Q1∼Q4는 정확한 십자는 되지 않지만, 실제 상용 상의 지장은 생기지 않는다.

애초에 비트 도형 F는, 격자점 L의 위치에 도형이 있는지 없는지의 2치 상태를 판정하는 역할을 하면 충분하므로, 그 형상은 직사각형이라도, 원이라도, 임의의 형상이라도 상관없다. 또한, 위치맞춤 마크 Q1∼Q4는, 비트 기록 영역 Ab의 위치를 나타낸 역할을 하면 충분하므로, 그 형상은, 비트 도형 F와 구별 가능하면, 어떤 형상이라도 상관없다. 따라서, 40nm 정도의 사이즈를 가진 도형을 안정적으로 형성가능한 성능을 가진 전자선 묘화 장치를 사용하면, 전술한 바와 같이, 가로 세로 100nm 정도의 피치로 비트 도형 F를 배치하는 것이 가능하며, 높은 집적도를 가진 정보 기록이 가능하게 된다.

한편, 레이저 묘화 장치를 빔 노광 장치(200)로서 사용할 경우, 레이저 빔의 스폿 직경은 사용하는 레이저광의 파장이 의존하며, 그 최소값은 파장과 동일한 정도가 된다. 예를 들면, ArF 액시머 레이저를 사용한 경우, 스폿 직경은 200nm 정도이므로, 전자선 묘화 장치를 사용한 경우에 비해, 정보 기록의 집적도는 약간 저하되지만, 그래도, 일반적인 광학적 기록 매체와 동일한 정도의 집적도를 가진 정보 기록이 가능하다.

도 3에 나타낸 예의 경우, 단위 비트 도형 패턴 P(U1)은, 직사각형(정방형상)의 비트 기록 영역 Ab 내에 배치된 패턴이 되어 있고, 이것에 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 부가함으로써 구성되는 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)도, 직사각형(정방형상)의 단위 기록 영역 Au 내에 배치된 패턴이 되어 있다. 본 발명을 실시하는 데 있어서, 비트 기록 영역 Ab나 단위 기록 영역 Au는, 반드시 직사각형의 영역으로 할 필요는 없지만, 도 2의 하단에 나타낸 바와 같이, 복수의 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)∼R(U4)를 배열하여 묘화용 패턴 P(E)를 생성하는 것을 고려하면, 비트 기록 영역 Ab 및 단위 기록 영역 Au를, 모두 직사각형의 영역으로 해 두는 것이 효율적이다.

따라서, 실용적으로는, 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)가, 직사각형의 비트 기록 영역 Ab 내에 배치된 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)를 생성하고, 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)가, 이 직사각형의 비트 기록 영역 Ab의 외부에 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 부가함으로써, 비트 기록 영역 Ab 및 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 포함하는 직사각형의 단위 기록 영역 Au 내에 배치된 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)를 생성하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 묘화 데이터 생성부(160)는, 이들 직사각형의 단위 기록 영역 Au를 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 복수의 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)∼R(U4)를 포함한 묘화용 패턴 P(E)를 생성하고, 상기 묘화용 패턴 P(E)를 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성할 수 있다.

단위 기록 영역 Au의 사이즈는, 임의로 설정해도 상관없다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 예의 경우, 1변이 50㎛인 정사각형으로 이루어지는 단위 기록 영역 Au를 정의하고, 가로 세로 100nm 정도의 피치로 비트 도형 F를 배치하도록 하면, 1개의 단위 기록 영역 Au 내에 약 30KB의 정보를 기록할 수 있다. 이에, 예를 들면, 1변이 150mm 정도인 정방형상의 기판을 정보 기록 매체로서 사용하고, 이 기판 상에, 1변이 50㎛인 정사각형으로 이루어지는 단위 기록 영역 Au를 2차원 행렬 상에 배치하면, 상기 정보 기록 매체 1장에 270GB나 되는 데이터를 기록할 수 있다.

<<<§2. 매체 상에서의 물리적 구조 패턴의 형성>>>

여기서는, 도 1에 나타내는 빔 노광 장치(200)에 의한 노광 프로세스와, 패터닝 장치(300)에 의한 패터닝 프로세스를, 더욱 상세하게 설명한다. §1에서 기술한 바와 같이, 빔 노광 장치(200)는, 묘화 데이터 E에 기초하여, 정보 기록 매체가 되는 기판 S 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 장치이며, 패터닝 장치(300)는, 노광을 받은 기판 S에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 묘화 데이터 E에 따른 물리적 구조 패턴(묘화용 패턴 P(E))이 형성된 정보 기록 매체를 생성하는 장치이다.

이들 장치는, 실제로는, LSI의 제조 프로세스에서 이용되고 있는 반도체 리소그래피용의 장치를 그대로 전용할 수 있다. 환언하면, 빔 노광 장치(200)에 의한 빔 노광 프로세스나, 패터닝 장치(300)에 의한 패터닝 프로세스는, 종래의 일반적인 LSI의 제조 프로세스를 그대로 사용하여 실시하는 것이 가능하다. 다만, LSI를 제조하는 경우에 사용하는 묘화 데이터는, 예를 들면, 채널 영역, 게이트 영역, 소스 영역, 드레인 영역, 배선 영역 등, 반도체 소자의 각 영역을 구성하기 위한 도형 패턴을 나타내는 데이터인 것에 비해, 본 발명에서 사용되는 묘화 데이터 E는, 데이터 비트 "1" 또는 "0"를 나타내는 비트 도형 F와, 판독 시에 사용하는 위치맞춤 마크 Q를 구성하기 위한 도형 패턴을 나타내는 데이터가 된다.

도 4의 A∼도 4의 E는, 도 1에 나타내는 빔 노광 장치(200)에 의한 노광 공정 및 패터닝 장치(300)에 의한 패터닝 공정의 구체예를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함). 먼저, 도 4의 A에 나타낸 바와 같은 노광 대상 기판 S를 준비한다. 본 예의 경우, 노광 대상 기판 S는, 피성형층(10)과 레지스트층(20)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 여기서는 1층으로 이루어지는 레지스트층(20)을 사용한 예를 나타내지만, 후술하는 패터닝 공정에 있어서 필요한 경우에는, 2층 이상으로 이루어지는 레지스트층을 사용하도록 해도 상관없다. 또한, 레지스트와 같은 유기막뿐만 아니라, 금속막과 같은 무기막(에칭 스토퍼로서 기능하는 소위 하드 마스크)을 함께 사용하도록 해도 된다.

여기서, 피성형층(10)은, 패터닝 공정에 있어서 성형 대상이 되는 층이며, 최종적으로는, 디지털 데이터가 기록된 정보 기록 매체 M이 되는 부분이다. 이미 기술한 바와 같이, 본 발명의 목적은, 장기적인 내구성을 유지하는 정보 기록을 가능하게 하는 점에 있으므로, 피성형층(10)에는, 이와 같은 목적 달성에 적합한 재료로 이루어지는 기판을 이용하면 된다. 구체적으로는, 투명한 재료로서는, 유리 기판, 특히 석영 유리 기판을 피성형층(10)으로서 사용하는 것이 최적이다. 물론, 실리콘 기판과 같은 불투명한 재료를 피성형층(10)으로서 사용하는 것도 가능하다. 석영 유리 기판이나 실리콘 기판과 같은 무기 재료는, 물리적인 손상을 받기 어렵고, 화학적인 오염도 받기 어려운 재질이며, 본 발명에서의 정보 기록 매체에 사용하기에 최적인 재료이다.

한편, 레지스트층(20)으로서는, 피성형층(10)에 대한 패터닝을 행하기에 적합한 재료를 사용하면 된다. 즉, 전자선 혹은 레이저 빔의 노광에 의해 조성이 변화하고, 또한, 피성형층(10)에 대한 에칭 공정에 있어서 보호막으로서 기능하는 성질을 가지는 재료를 사용하면 된다. 물론, 현상 시에 노광부가 용해하는 성질을 가진 포지티브형 레지스트를 사용해도 되고, 현상 시에 비노광부가 용해하는 성질을 가진 네가티브형 레지스트를 사용해도 된다.

그리고, 노광 대상 기판 S의 형상이나 크기는 임의라도 상관없다. 현재, 포토마스크로서 일반적으로 사용되고 있는 석영 유리 기판은, 152×152×6.35 mm와 같은 표준 규격의 직사각형 기판이 사용되는 경우가 많다. 또한, 실리콘 기판으로서는, 직경 6인치, 8인치, 12인치 등의 규격에 따른 두께 1mm 정도의 원반형 웨이퍼가 사용되는 경우가 많다. 노광 대상 기판 S로서는, 이들 표준적인 기판을 피성형층(10)으로 하고, 그 상면에 레지스트층(20)을 형성한 것을 사용하면 된다.

이하, 설명의 편의 상, 피성형층(10)으로서 석영 유리 기판을 사용하고, 레지스트층(20)으로서 포지티브형 레지스트를 사용한 실시예를 기술하기로 한다. 따라서, 도 4의 A에 나타내는 노광 대상 기판 S는, 석영 유리 기판(10) 상에 포지티브형 레지스트층(20)을 형성한 기판이 된다. 물론, 본 발명은 이와 같은 실시예로 한정되는 것은 아니다.

결국, 도 1에 나타내는 빔 노광 장치(200)는, 피성형층(10)과 이것을 덮는 레지스트층(20)을 가지는 노광 대상 기판 S에 대하여, 레지스트층(20)의 표면에 빔 노광을 행하게 된다. 도 4의 B는, 빔 노광 장치(200)에 의한 노광 프로세스를 나타내고 있다. §1에서 기술한 바와 같이, 빔 노광 장치(200)에 의한 노광은, 비트 도형 F의 내부 및 위치맞춤 마크 Q의 내부에 대해서만 행해진다. 따라서, 레지스트층(20)은, 노광 프로세스를 거침으로써, 노광부(21)와 비노광부(22)로 나누어진다. 여기서, 비노광부(22)의 화학적 조성은 원래대로 이지만, 노광부(21)의 화학적 조성은 변화된다.

패터닝 장치(300)는, 이와 같은 노광 프로세스가 완료한 후의 기판 S에 대하여 패터닝을 행하는 장치이며, 도 1에 나타내는 바와 같이, 현상 처리부(310)와 에칭 처리부(320)를 가지고 있다.

현상 처리부(310)는, 레지스트층의 노광부(21)(포지티브형 레지스트를 사용한 경우) 또는 비노광부(22)(네가티브형 레지스트를 사용한 경우)를 용해하는 성질을 가진 현상액에, 노광 후의 기판 S를 함침시켜 그 일부를 잔존부로 하는 현상 처리를 행한다. 도 4의 C는, 도 4의 B에 나타내는 기판 S에 대하여, 이와 같은 현상 처리를 실시한 상태를 나타내고 있다. 여기에 나타내는 실시예에서는, 포지티브형 레지스트가 사용되고 있으므로, 현상 처리에 의해 노광부(21)가 현상액에 용해하고, 비노광부(22)가 잔존부(23)로서 남게 된다.

한편, 에칭 처리부(320)는, 현상 후의 기판 S에 대하여 에칭 처리를 행한다. 도 4의 C에 나타내는 실시예의 경우, 잔존부(23)를 마스크로 하여 피성형층(10)에 대한 에칭 처리가 행해지게 된다. 구체적으로는, 도 4의 C에 나타내는 기판 S를, 피성형층(10)에 대한 부식성이, 레지스트층의 잔존부(23)에 대한 부식성보다 강한 에칭액에 함침시키면 된다(물론, 드라이 에칭법 등, 에칭액에 함침시키지 않는 방법을 사용해도 상관없다).

도 4의 D는, 에칭 처리부(320)에 의한 에칭 처리가 행해진 상태를 나타내고 있다. 피성형층(10)의 상면 중, 마스크가 되는 잔존부(23)에 덮어져 있는 부분은 부식되지 않지만, 노출되어 있는 부분은 부식되어, 오목부가 형성된다. 이와 같이 하여, 피성형층(10)은, 상면에 요철 구조가 형성된 피성형층(11)으로 가공되게 된다. 에칭 처리부(320)는, 그 후, 레지스트층의 잔존부(23)를 박리 제거하고, 피성형층(11)을 세정 건조하는 처리 기능을 가지고 있다.

이와 같은 프로세스를 거쳐, 최종적으로 도 4의 E에 나타낸 바와 같은 가공 후의 피성형층(11)을 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 피성형층(11)이, 본 발명에 따른 정보 보존 장치에 의해 디지털 데이터가 기입된 정보 기록 매체 M이다. 도시된 바와 같이, 이 정보 기록 매체 M의 상면에는 물리적인 요철 구조가 형성되어 있고, 오목부 C와 볼록부 V에 의해, 비트 "1" 및 비트 "0"이 표현되고 있다. 따라서, 도면에 굵은 일점 쇄선으로 나타내는 위치(도 3에 나타내는 격자점 L에 대응하는 위치)에 대하여, 매체 표면이 오목부 C를 구성하고 있는지, 볼록부 V를 구성하고 있는지를 검출함으로써, 비트 "1" 및 비트 "0"의 판독이 가능하게 된다.

물론, 도시한 예와는 반대로, 오목부 C를 비트 "0"으로 하고, 볼록부 V를 비트 "1"로 하는 기록 방식을 채용하는 것도 가능하다. 어느 것을 비트 "0"으로 하고, 어느 것을 비트 "1"로 할 것인지는, 지금까지 기술한 프로세스에 따라 정해지는 사항이다. 예를 들면, §1에서 기술한 예의 경우, 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)에 있어서, 단위 비트 행렬의 비트 "1"에 대응하는 격자점 L의 위치에 비트 도형 F를 배치하고 있지만, 반대로, 비트 "0"에 대응하는 격자점 L의 위치에 비트 도형 F를 배치하도록 하면, 오목부와 볼록부의 비트 정보는 역전하게 된다. 또한, 레지스트층(20)으로서, 포지티브형 레지스트가 아닌 네가티브형 레지스트를 사용한 경우에도, 오목부와 볼록부의 관계는 역전한다.

이와 같이 하여 작성된 정보 기록 매체 M은, 장기적인 내구성을 가지고, 높은 집적도를 가지고 정보 기록이 행해지고 있고, 또한 보편적인 방법으로 정보를 읽어낼 수 있는 특징을 가지고 있다.

즉, 피성형층(10)으로서, 석영 유리 기판이나 실리콘 기판과 같은 재료를 사용하면, 종래의 종이, 필름, 레코드판 등의 정보 기록 매체에 비해, 경년 변화에 의한 열화나, 물이나 열의 작용에 의한 손상을 받기 어렵고, 고대의 석판 등과 마찬가지로 몇백년이라는 반영구적인 시간적 척도에서의 내구성을 얻을 수 있다. 물론, 컴퓨터용의 데이터 기록 매체로서 일반적으로 이용되고 있는 자기 기록 매체, 광학식 기록 매체, 반도체 기록 매체 등과 비교하여도, 각별히 긴 기간에 걸쳐 내구성을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은, 예를 들면, 반영구적으로 정보를 기록해 두는 것이 바람직한 공문서 등의 정보 보존에 사용하는 데 최적이다.

또한, §1에서 기술한 바와 같이, 빔 노광 장치(200)는, 전자선 또는 레이저광에 의해, 미세한 노광을 행하는 것이 가능하므로, 극히 높은 집적도를 가지고 정보 기록을 행할 수 있다. 예를 들면, 고정밀도의 전자선 묘화 장치를 사용하면, 비트 도형 F를 100nm 정도의 피치로 기입하는 것이 가능하며, 전술한 표준적인 사이즈의 포토마스크나 실리콘 기판에, 100GB∼1TB 정도의 용량을 가진 정보를 보존하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 정보 기록 매체에서는, 비트의 2치 정보가, 요철 등의 물리적 구조로서 직접 기록되므로, 보편적인 방법으로 정보를 읽어낼 수 있는 특징을 가지고 있다. 즉, 전술한 특허문헌 1 및 2에는, 원기둥형의 석영 유리를 매체로 하여, 그 내부에 3차원적으로 정보를 기록하는 기술이 개시되어 있지만, 매체 내에 3차원적으로 기록된 정보를 읽어내기 위해서는, 컴퓨터 토모그래피 등을 이용한 전용의 판독 장치가 필요하게 되고, 푸리에 변환 처리 등이 특수한 연산 처리가 필요하게 된다. 따라서, 예를 들면, 몇백년 후에 원기둥형의 기록 매체가 흠이 없는 상태로 남아 있더라도, 전용의 판독 장치의 기술이 계승되지 않고 있으면, 정보를 읽어낼 수는 없다.

이에 비해, 본 발명에 따른 정보 보존 장치로 작성된 정보 기록 매체에는, 비트의 2치 정보가 물리적 구조로서 직접 기록되어 있으므로, 기록면을 어떠한 방법으로 확대하여 화상으로서 인식할 수 있으면, 적어도 비트의 정보 자체는 읽어내는 것이 가능하다. 환언하면, 본 발명에 따른 정보 기록 매체 그 자체는 3차원의 구조체이지만, 비트 정보의 기록은 어디까지나 2차원적으로 행해지고 있으므로, 본 발명에 따른 정보 기록 매체가, 만일, 몇백년 후 혹은 몇천년 후에 발굴된 경우라도, 보편적인 방법에 의해 비트 정보를 읽어내는 것이 가능하게 된다.

이상, 본 발명에 따른 정보 보존 장치에 의해, 석영 유리 기판이나 실리콘 기판의 표면에, 비트 "1" 및 비트 "0" 중 어느 한쪽을 나타내는 오목부와 다른 쪽을 나타내는 볼록부로 이루어지는 요철 구조를 가지는 물리적 구조 패턴을 형성하는 예를 기술하였다. 다만, 본 발명을 실시하는 데 있어서, 비트 정보를 나타내는 물리적 구조는, 반드시 요철 구조로 한정되는 것은 아니다. 이에, 도 5의 A∼도 5의 E의 측단면도(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함)를 참조하면서, 매체 상에 물리적 구조를 형성하는 방법의 변화를 몇 가지 기술해 둔다.

도 5의 A는, 패터닝 장치(300)에 의해, 비트 "1" 및 비트 "0" 중 어느 한쪽을 나타내는 관통공 H와 다른 쪽을 나타내는 비구멍부 N으로 이루어지는 망형 구조를 가지는 물리적 구조 패턴을 형성한 예를 나타내는 측단면도이다. 도시한 망형 구조체(12)에서는, 굵은 일점 쇄선으로 나타내는 위치가 도 3에 나타내는 격자점 L에 대응하는 위치이며, 상기 위치가 관통공 H로 되어 있는가, 비구멍부 N(관통공이 형성되어 있지 않은 부분)으로 되어 있는가에 의해, 도시된 바와 같이 비트 "1" 및 비트 "0"이 표현되고 있다.

이와 같이, 도 5의 A에 나타내는 정보 기록 매체의 경우, 요철 구조가 아니라, 관통공의 유무에 의해 비트가 표현되어 있으므로, 매체 자체는 망형 구조체를 구성하게 되지만, 격자점 L의 위치에 비트 정보를 기록하는 근본 원리는, 도 4의 E에 나타내는 기본적인 실시예와 완전히 동일하다. 물론, 관통공 H에 의해 비트 "0"을 표현하고, 비구멍부 N에 의해 비트 "1"을 표현해도 상관없다. 도 5의 A에 나타내는 망형 구조체(12)를 정보 기록 매체 M으로 하는 경우에는, 에칭 처리부(320)에 의한 에칭 공정(도 4의 D)에 있어서, 피성형층(10)의 하면에 도달할 때까지 에칭 처리를 계속하여 관통공 H를 형성하면 된다.

한편, 도 5의 B∼도 5의 D는, 도 4의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M의 오목부 C 혹은 볼록부 V 또는 그 양쪽의 표면에 부가층을 형성한 변형예를 나타내는 측단면도이다. 도 5의 B에 나타내는 변형예의 경우, 오목부 C와 볼록부 V의 양쪽의 표면에 부가층(31)이 형성되어 있고, 도 5의 C에 나타내는 변형예의 경우, 볼록부 V의 표면에만 부가층(32)이 형성되어 있고, 도 5의 D에 나타내는 변형예의 경우, 오목부 C의 표면에만 부가층(33)이 형성되어 있다.

부가층(31, 32, 33)으로서는, 광반사성의 재료(예를 들면, 알루미늄, 니켈, 티탄, 은, 크롬, 실리콘, 몰리브덴, 백금 등의 금속, 이들 금속의 합금, 산화물, 질화물 등) 혹은 광흡수성의 재료(예를 들면, 금속의 산화물이나 질화물과 같은 화합물로 이루어지는 재료, 크롬을 예로 들면, 산화 크롬이나 질화 크롬 등)를 사용할 수 있다. 광반사성의 재료로 이루어지는 부가층을 형성해 두면, 판독 시에 반사광의 거동의 상이에 기초하여 오목부 C와 볼록부 V를 구별할 수 있고, 광흡수성의 재료로 이루어지는 부가층을 형성해 두면, 판독 시에 광의 흡수 태양의 상이에 기초하여 오목부 C와 볼록부 V를 구별할 수 있다. 따라서, 이와 같은 부가층을 형성하면, 정보의 판독을 보다 용이하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 부가층과 같이 명쾌한 경계면을 가지는 별도의 층을 형성하는 대신, 오목부 C나 볼록부 V의 표면에 불순물을 도프함으로써 동일한 효과를 얻을 수도 있다. 예를 들면, 요철 구조를 가지는 정보 기록 매체를 석영에 의해 구성하고, 그 표면에, 붕소, 인, 루비듐, 셀렌, 구리 등을 도핑하고, 표면 부분의 불순물 농도를 상이하게 하면, 부가층을 설치한 경우와 마찬가지로, 표면 부분에 광반사성 혹은 광흡수성을 가지게 할 수 있고, 정보의 판독을 보다 용이하게 하는 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 전술한 예의 불순물 경우, 농도가 약 100ppm 이상이 되면 자외선에 대한 흡수 효과를 얻을 수 있고, 약 1000ppm 이상이 되면 반사율이 상승하는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 도 5의 C에 나타내는 예와 같이, 볼록부 V에만 광반사성 혹은 광흡수성의 재료로 이루어지는 부가층(32)을 형성하도록 하면, 판독 시에는, 오목부 C로부터 얻어지는 반사광 혹은 산란광과, 볼록부 V로부터 얻어지는 반사광 혹은 산란 광의 차이가 현저하게 되므로, 비트 "1"과 비트 "0"을 용이하게 식별 가능하게 된다. 마찬가지로, 도 5의 D에 나타내는 예와 같이, 오목부 C에만 광반사성 혹은 광흡수성의 재료로 이루어지는 부가층(33)을 형성하도록 해도, 판독 시에는, 오목부 C로부터 얻어지는 반사광 혹은 산란광과, 볼록부 V로부터 얻어지는 반사광 혹은 산란광의 차이가 현저하게 되므로, 비트의 식별이 용이하게 된다.

도 5의 B에 나타내는 예와 같이, 오목부 C와 볼록부 V의 양쪽의 표면에 부가층(31)을 형성하기 위해서는, 에칭 처리에 의해 도 4의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M을 얻은 후, 또한 기록 매체의 상면 전체면에 부가층(31)을 퇴적시키는 처리를 행하면 된다. 또한, 도 5의 C에 나타내는 예와 같이, 볼록부 V의 표면에만 부가층(32)이 형성된 구조를 얻기 위해서는, 도 4의 A에 나타내는 노광 대상 기판 S 대신, 피성형층(10)과 레지스트층(20)의 사이에 부가층이 협지된 구조를 가지는 기판을 사용하면 된다. 그리고, 도 5의 D에 나타내는 예와 같이, 오목부 C의 표면에만 부가층(33)이 형성된 구조를 얻기 위해서는, 도 4의 D에 나타내는 에칭 프로세스가 완료한 시점에서, 레지스트층의 잔존부(23)를 그대로 남긴 상태로 하고, 상면 전체면에 부가층을 퇴적시키는 처리를 행하고, 그 후, 잔존부(23)를 박리 제거하면 된다.

한편, 도 5의 E에 나타내는 변형예는, 지지층(40)의 상면에 형성된 피성형층(51) 자체를, 광반사성 혹은 광흡수성의 재료에 의해 구성한 것이다. 예를 들면, 지지층(40)을 석영 유리 기판에 의해 구성하고, 그 상면에 알루미늄으로 이루어지는 부가층을 형성하고, 또한 그 상면에 레지스트층을 형성하여, 도 4의 A∼도 4의 E에 예시한 프로세스에 준한 프로세스를 행하면, 도 5의 E에 나타낸 바와 같은 구조체를 얻을 수 있다. 이 경우에, 에칭 프로세스는, 알루미늄에 대하여 부식성을 가지는 부식액을 사용하면 된다. 이 구조체에서는, 오목부 C의 표면은 석영 유리, 볼록부 V의 표면은 알루미늄에 의해 형성되어 있으므로, 판독 시에 비트의 식별이 용이하게 되는 효과를 마찬가지로 얻을 수 있다.

그리고, 실용적으로는, 도 5의 A에 나타내는 변형예를 사용하는 경우에는, 망형 구조체(12)를 불투명한 재료에 의해 구성하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 관통공 H의 부분은 광을 투과하는 부분이 되고, 비구멍부 N의 부분은 광을 투과시키지 않는 부분이 되므로, 후술하는 판독 시에 현저한 차이를 인식할 수 있어, 비트의 식별이 용이하게 된다.

한편, 도 5의 C∼도 5의 E에 나타내는 변형예를 사용하는 경우에는, 피성형층(11) 혹은 지지층(40)을 투명한 재료에 의해 구성하고, 부가층(32, 33, 51)을 불투명한 재료에 의해 구성하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 부가층이 형성되어 있지 않은 부분은 광을 투과하는 부분이 되고, 부가층이 형성되어 있는 부분은 광을 투과시키지 않는 부분이 되므로, 후술하는 판독 시에, 광의 투과율에 대하여 현저한 차이를 인식할 수 있어, 비트의 식별이 용이하게 된다.

<<<§3. 본 발명에 따른 정보 판독 장치의 기본적 실시형태>>>

§1 및 §2에서는, 정보 기록 매체에 정보를 보존하기 위한 정보 보존 장치의 구성과 동작을 설명했다. 여기서는, 이와 같이 하여 기록된 정보를 읽어내기 위해 사용되는 정보 판독 장치의 구성과 동작을 설명한다.

도 6은, 본 발명에 따른 정보 판독 장치의 기본적 실시형태의 구성을 나타낸 블록도이다. 이 실시형태에 따른 정보 판독 장치는, 도 1에 나타내는 정보 보존 장치를 사용하여 정보 기록 매체 M에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 기능을 행하는 장치이며, 도시된 바와 같이, 화상 촬영 장치(400)와 판독 처리용 컴퓨터(500)에 의해 구성된다.

여기서, 화상 촬영 장치(400)는, 정보 기록 매체 M의 기록면의 일부를 이루는 촬영 대상 영역을 확대하여 촬영하고, 얻어진 촬영 화상을 화상 데이터로서 받아들이는 구성 요소이며, 도시된 바와 같이, 촬상 소자(410), 확대 광학계(420), 주사 기구(430)를 가지고 있다.

촬상 소자(410)는, 예를 들면, CCD 카메라에 의해 구성할 수 있고, 소정의 촬영 대상 영역 내의 화상을 디지털 화상 데이터로서 받아들이는 기능을 가지고 있다. 확대 광학계(420)는, 렌즈 등의 광학 소자로 구성되며, 정보 기록 매체 M의 기록면의 일부분을 구성하는 소정의 촬영 대상 영역을 확대하고, 촬상 소자(410)의 촬상면에 상기 확대 화상을 형성하는 역할을 한다. 그리고, 주사 기구(430)는, 촬영 대상 영역이, 정보 기록 매체 M의 기록면 상을 순차적으로 이동하도록, 촬상 소자(410)나 확대 광학계(420)에 대하여 주사 처리(위치나 각도의 변경)를 행하는 역할을 한다.

도 5의 A∼도 5의 E에는, 정보 기록 매체 M의 변화를 나타냈으나, 도 5의 A에 나타내는 망형 구조체(12)로 이루어지는 정보 기록 매체 M이라면, 재료의 투명/불투명을 막론하고, 상하 어느 면에 대해서도 정보의 판독이 가능하며, 상하 어느 면도 기록면을 구성하게 된다. 이에 대하여, 도 4의 E 및 도 5의 B∼도 5의 E에 나타낸 바와 같이, 상면에 요철 구조가 형성된 정보 기록 매체 M의 경우, 상면이 기록면이 된다. 따라서, 피성형층(11) 또는 지지층(40)이 투명한 재료에 의해 구성되어 있는 경우에는, 상방 및 하방의 어느 측으로부터 촬영해도 정보의 판독이 가능하지만, 이들이 불투명한 재료에 의해 구성되어 있는 경우에는, 반드시 상방으로부터 촬영할 필요가 있다.

판독 처리용 컴퓨터(500)는, 도시된 바와 같이, 촬영 화상 저장부(510), 비트 기록 영역 인식부(520), 단위 비트 행렬 인식부(530), 주사 제어부(540), 데이터 복원부(550)를 가지고 있다. 이하, 이들 각 부의 기능에 대하여 순서대로 설명을한다. 다만, 이들 각 부는, 실제로는, 컴퓨터에 전용의 프로그램을 설치하는 것에 의해 실현되는 구성 요소이며, 판독 처리용 컴퓨터(500)는, 범용의 컴퓨터에 전용의 프로그램을 인스톨함으로써 구성할 수 있다.

먼저, 촬영 화상 저장부(510)는, 화상 촬영 장치(400)에 의해 촬영된 촬영 화상을 저장하는 구성 요소이다. 즉, 촬상 소자(410)에 의해 촬영된 소정의 촬영 대상 영역 내의 화상을 디지털 화상 데이터로서 저장하는 기능을 가진다. 전술한 바와 같이, 화상 촬영 장치(400)에는, 주사 기구(430)가 형성되어 있고, 촬영 대상 영역은, 정보 기록 매체 M의 기록면 상을 순차적으로 이동하게 되고, 그 때마다, 촬상 소자(410)에 의해 새로운 촬영 화상이 취득된다. 촬영 화상 저장부(510)는, 이와 같이 하여 촬상 소자(410)로부터 순차적으로 주어지는 화상 데이터를 각각 저장하는 기능을 행한다.

한편, 비트 기록 영역 인식부(520)는, 촬영 화상 저장부(510)에 저장되어 있는 촬영 화상으로부터, 각각의 비트 기록 영역 Ab를 인식하는 처리를 행한다. 본 발명에서는, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D는 복수의 단위 데이터 U1, U2, U3, . 로 분할되고, 각각 단위 비트 도형 패턴 P(U1), P(U2), P(U3), . 로서 각각의 비트 기록 영역 Ab 내에 기록된다. 따라서, 판독 처리 시에도, 먼저, 각각의 비트 기록 영역 Ab를 인식한 후, 그 안에 기록되어 있는 각각의 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)에 기초하여, 단위 데이터 Ui를 구성하는 각 비트를 읽어내게 된다.

§2에서 기술한 바와 같이, 정보 기록 매체 M의 기록면 상에는, 요철 구조나 관통공의 유무 등의 물리적 구조 패턴으로서, 위치맞춤 마크 Q나 비트 도형 F가 기록되어 있다. 이 때문에, 촬영 화상 상에는, 명암 분포로서, 이들 위치맞춤 마크 Q나 비트 도형 F 혹은 그 윤곽이 표현되어 있는 것이 되어, 기존의 패턴 인식 기술을 이용함으로써, 촬영 화상 상에서 위치맞춤 마크 Q나 비트 도형 F를 인식할 수 있다.

먼저, 각각의 비트 기록 영역 Ab의 인식은, 위치맞춤 마크 Q를 검출함으로써 행해진다. 위치맞춤 마크 Q에는, 비트 도형 F와는 다른 도형이 사용되고 있으므로, 비트 기록 영역 인식부(520)는, 촬영 화상 저장부(510)에 저장되어 있는 촬영 화상 내를 검색함으로써, 위치맞춤 마크 Q를 검출할 수 있다. 예를 들면, 도 2의 하단에 나타낸 예의 경우, 비트 도형 F가 정사각형인 것에 대하여, 위치맞춤 마크 Q는 십자형이므로, 기존의 패턴 인식 기술을 이용함으로써, 촬영 화상 상에서 위치맞춤 마크 Q를 인식하고, 그 위치를 결정할 수 있다.

위치맞춤 마크 Q는, 비트 기록 영역 Ab에 대하여 특정한 위치에 배치되어 있으므로, 촬영 화상 상에서 위치맞춤 마크 Q를 인식할 수 있으면, 비트 기록 영역 Ab의 위치를 특정할 수 있다. 예를 들면, 촬영 화상 내에, 도 3에 나타낸 바와 같은 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)이 포함되어 있는 경우, 4조의 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 인식할 수 있으면, 이들 4조의 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 4 코너 근방에 가지는 정방형상의 비트 기록 영역 Ab를 인식할 수 있다.

화상 촬영 장치(400)가, 적어도 1개의 단위 기록 영역 Au를 포함 가능한 사이즈의 촬영 대상 영역을 촬영하는 기능을 가지고 있으면, 촬영 화상 내를 검색함으로써, 도 3에 나타낸 바와 같은 4조의 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 인식할 수 있고, 또한 비트 기록 영역 Ab를 인식할 수 있다.

물론, 촬영 대상 영역이, 서로 인접하는 단위 기록 영역 Au에 걸친 위치에 설정되어 있으면, 동일한 비트 기록 영역 Ab의 위치를 나타낸 4조의 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 정확하게 인식할 수 없다. 이 경우에, 비트 기록 영역 인식부(520)는, 인식된 위치맞춤 마크의 상호 관계에 기초하여, 촬영 대상 영역의 위치 어긋남을 파악할 수 있으므로, 주사 제어부(540)에 대하여 상기 위치 어긋남을 보고하는 처리를 행한다.

주사 제어부(540)는, 이와 같은 위치 어긋남의 보고를 받은 경우, 화상 촬영 장치(400)에 대하여 상기 위치 어긋남을 조정하는 제어를 행한다. 구체적으로는, 촬영 대상 영역을 소정의 보정 방향으로 소정의 보정량만 이동시키도록, 주사 기구(430)에 대하여 지시를 내린다. 이와 같은 조정을 행하면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 4 코너의 적절한 장소에, 위치맞춤 마크 Q1∼Q4가 배치된 정확한 촬영 화상을 얻을 수 있고, 비트 기록 영역 Ab에 대하여 정확한 판독 처리를 행할 수 있게 된다. 이와 같이, 주사 제어부(540)의 제1 역할은, 촬영 대상 영역이 단위 기록 영역 Au에 대하여 위치 어긋남을 발생시키고 있는 경우에, 이 위치 어긋남을 보정하기 위한 조정 처리이다.

주사 제어부(540)의 제2 역할은, 1개의 단위 기록 영역 Au를 촬영 대상 영역으로 하는 촬영이 종료한 후, 다음 단위 기록 영역 Au를 새로운 촬영 대상 영역으로서 설정하는 주사 처리이다. 예를 들면, 도 2의 하단에 나타낸 예의 경우, 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)이 기록되어 있는 단위 기록 영역 Au(U1)에 대한 촬영이 완료되면, 이어서, 단위 기록용 도형 패턴 R(U2)가 기록되어 있는 단위 기록 영역 Au(U2)에 대한 촬영을 행할 필요가 있고, 그 후, 단위 기록용 도형 패턴 R(U3)가 기록되어 있는 단위 기록 영역 Au(U3), 단위 기록용 도형 패턴 R(U4)가 기록되어 있는 단위 기록 영역 Au(U4)로, 순차적으로, 촬영 대상 영역을 이동시켜 갈 필요가 있다.

결국, 주사 제어부(540)는, 판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역에 대한 촬영 화상이 얻어지도록, 화상 촬영 장치(400)에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하는 구성 요소라고 할 수 있다. 상기 제어는, 비트 기록 영역 인식부(520)에 의한 위치맞춤 마크 Q의 검출 결과에 기초한 피드백 제어에 의해 행할 수 있고, 위치 어긋남이 생긴 경우에도, 전술한 바와 같은 미세 조정이 가능하다.

그런데, 비트 기록 영역 인식부(520)가, 촬영 화상으로부터 제i번째의 비트 기록 영역 Ab(i)를 인식하면, 이 제i번째의 비트 기록 영역 Ab(i)의 정보는 단위 비트 행렬 인식부(530)에 주어진다. 단위 비트 행렬 인식부(530)는, 이 비트 기록 영역 Ab(i) 내의 패턴에 기초하여, 단위 비트 행렬을 인식하는 처리를 행한다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 예의 경우, 비트 기록 영역 Ab 내에 기록되어 있는 단위 비트 도형 패턴 P(U1)에 기초하여, 도 2의 중단에 나타낸 바와 같은 5행 5열로 이루어지는 단위 비트 행렬 B(U1)을 인식할 수 있다.

도 3에 나타낸 예의 경우, §1에서 기술한 바와 같이, 등간격으로 배치된 가로 방향 격자선 X1∼X7과, 등간격으로 배치된 세로 방향 격자선 Y1∼Y7이 정의되고, 이들의 각 교점으로서 격자점 L가 정의되고, 각각의 비트 도형 F나 위치맞춤 마크 Q1∼Q4는, 그 중심이 어느 하나의 격자점 L의 위치에 오도록 배치되어 있다. 따라서, 단위 비트 행렬 인식부(530)에 의한 단위 비트 행렬 B(U1)의 인식 처리는, 하기와 같은 수순에 의해 행하는 것이 가능하다.

먼저, 비트 기록 영역 인식부(520)에 의해 인식된 4조의 위치맞춤 마크 Q1∼Q4의 중심점 위치에 기초하여, 가로 방향 격자선 X1, X7과 세로 방향 격자선 Y1, Y7을 인식한다. 계속하여, 가로 방향 격자선 X1, X7의 사이를 등분하도록, 가로 방향 격자선 X2∼X6를 정의하고, 세로 방향 격자선 Y1, Y7의 사이를 등분하도록, 세로 방향 격자선 Y2∼Y6를 정의한다. 그리고, 가로 방향 격자선 X2∼X6와 세로 방향 격자선 Y2∼Y6가 각각 교차하는 25개의 격자점 위치를 결정하고, 이들 각 격자점 위치에, 비트 도형 F가 존재하는지의 여부를 판정하는 처리를 행하면 된다. 전술한 바와 같이, 비트 도형 F는, 촬영 화상 상의 명암 분포에 기초하여 인식할 수 있으므로, 비트 도형 F가 존재하는 격자점 위치에는 비트 "1"을 대응시키고, 존재하지 않는 격자점 위치에는 비트 "0"을 대응시키면, 도 2의 중단에 나타내는 5행 5열의 단위 비트 행렬 B(U1)을 얻을 수 있다.

단위 비트 행렬 인식부(530)는, 이와 같이 하여 제i번째의 비트 기록 영역 Ab(i) 내에 기록되어 있는 제i번째의 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)에 기초하여, 제i번째의 단위 비트 행렬 B(Ui)를 인식하는 처리를 행하고, 그 결과를, 데이터 복원부(550)에 제공한다. 단위 비트 행렬 인식부(530)는, 비트 기록 영역 인식부(520)에 의해 인식된 모든 비트 기록 영역에 대하여, 동일한 방법으로 단위 비트 행렬의 인식 처리를 반복하여 실행하게 된다.

데이터 복원부(550)는, 이와 같이 하여 단위 비트 행렬 인식부(530)가 인식한 각각의 단위 비트 행렬 B(Ui)로부터 단위 데이터 Ui를 생성하고, 각각의 단위 데이터 Ui를 합성함으로써, 보존 대상이 된 디지털 데이터 D를 복원하는 처리를 실행한다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 예의 경우, 4조의 단위 비트 행렬 B(U1)∼B(U4)로부터 4조의 단위 데이터 U1∼U4를 생성하고, 이들을 연결함으로써, 원래의 디지털 데이터 D가 복원되게 된다.

이상, 도 6의 블록도를 참조하면서, 본 발명에 따른 정보 판독 장치의 기본적 실시형태를 설명하였으나, 본 발명에 따른 정보 보존 장치에 의해 작성된 정보 기록 매체 M으로부터의 정보의 판독은, 반드시 이와 같은 정보 판독 장치를 사용하여 행할 필요는 없다. 예를 들면, 광학식 측정기, 주사형 전자현미경, 원자간력 현미경 등을 사용하여 정보를 읽어내는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 정보 보존 장치에서 작성된 정보 기록 매체 M은, 전술한 바와 같이, 비트의 2치 정보가 물리적 구조로서 직접 기록되어 있는 보편성을 가지고 있으므로, 기록면을 어떠한 방법으로 확대하여 비트 도형 F의 유무를 나타낸 화상을 취득할 수 있으면, 비트 정보를 판독할 수 있다. 따라서, 상기 정보 기록 매체 M이, 몇백년 후 혹은 몇천년 후에 발굴된 경우라도, 그 시대에, 어떠한 물리적 구조 인식 수단이 존재하면, 비트 정보를 읽어내는 것이 가능하다. 물론, 땅속에 파묻힌 상태로 보관되어 있는 경우에는, 기록면에 이물질이 부착되어 오염되어 있을 가능성이 있지만, 이들 이물질은 세정에 의해 용이하게 제거하는 것이 가능하며, 정보의 판독에 지장은 생기지 않는다.

어떤 판독 방법을 채용해도, 정보 기록면에 대하여 비접촉 상태에서 판독이 가능하게 되므로(원자간력 현미경을 사용한 경우라도, 논콘택트모드를 사용하면, 비접촉 상태에서의 판독이 가능하다), 판독 처리 시에 기록면이 물리적 손상을 받지 않고, 판독 처리를 반복하여 실행하더라도, 정보 기록면이 마모될 우려는 없다.

또한, 도 6에 나타내는 정보 판독 장치를 도 1에 나타내는 정보 보존 장치와 조합하면, 정보 기록 매체 M의 일부의 기록된 영역으로부터 정보를 읽어내면서, 상기 기록된 영역에 인접한 미기록 영역에 새로운 정보 보존을 행하는 것도 가능하게 된다. 따라서, 1장의 정보 기록 매체에, 순차적으로, 새로운 정보 기록을 행하는 추기식의 정보 보존 장치를 실현하는 것도 가능하게 된다. 물론, 정보 보존 장치와 정보 판독 장치를 조합한 장치를 사용하면, 정보 보존 장치를 사용하여 매체 상에 정보를 기입하는 보존 처리를 행한 후, 정보 판독 장치를 사용하여 보존된 정보의 검증을 행할 수도 있고, 필요에 따라, 수정을 실시할 수도 있다.

<<<§4. 위치맞춤 마크의 변화>>>

§3에서는, 정보 판독 장치의 기본적 실시형태를 설명했다. 이에, 여기서는, 이 정보 판독 시의 편의를 고려하여, 정보 보존 시에 기록하는 위치맞춤 마크의 변화를 기술해 둔다. 비트 도형 F가 보존 대상이 되는 본래의 정보를 나타낸 역할을 하는 것에 대하여, 위치맞춤 마크 Q는, 정보 판독 시의 위치 결정에 이용되는 메타 정보가 된다.

지금까지 기술해 온 실시형태에서는, 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)가, 예를 들면, 도 3에 예시한 바와 같이, 직사각형의 비트 기록 영역 Ab의 4 코너의 외측에, 각각 십자형의 위치맞춤 마크 Q1∼Q4를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴을 생성하는 처리를 행하고 있다. 이 위치맞춤 마크 Q1∼Q4는, 도 6에 나타내는 정보 판독 장치에서의 비트 기록 영역 인식부(520)가, 비트 기록 영역 Ab를 인식하기 위한 위치맞춤에 이용된다.

그러나, 이들 위치맞춤 마크 Q의 형상, 배치 위치, 수는, 전술한 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 위치맞춤 마크 Q의 형상은, 비트 도형 F와 구별 가능한 형상이라면 임의의 형상이라도 상관없다. 또한, 배치하는 위치는, 반드시 비트 기록 영역 Ab의 4 코너의 외측에 배치할 필요는 없으며, 예를 들면, 비트 기록 영역 Ab의 4변의 중앙 위치에 배치해도 상관없다. 또한, 위치맞춤 마크 Q의 수도, 반드시 4조일 필요는 없다.

도 7의 A 및 도 7의 B는, 본 발명에 사용하는 위치맞춤 마크 Q의 변화를 나타내는 평면도이다. 모두, 파선의 정사각형은 비트 기록 영역 Ab(편의 상, 내측에는, 비트 도형으로 표시하는 대신 사선으로 표시함)을 나타내고, 일점 쇄선의 정사각형은 단위 기록 영역 Au를 나타내고, 양자 간에 배치되어 있는 원형의 마크가 위치맞춤 마크 Q이다.

도 7의 A는, 직사각형의 비트 기록 영역 Ab의 좌상 코너 근방 및 우상 코너 근방에, 위치맞춤 마크 Q11 및 Q12를 배치한 예이다. 이 2조의 위치맞춤 마크 Q11, Q12의 중심점을 연결하는 방향을 가로 방향 좌표축 X로 정의하면, 비트 기록 영역 Ab의 배치에 대한 1좌표축 방향을 나타낼 수 있다. 판독 시에는, 2조의 위치맞춤 마크 Q11, Q12에 기초하여 가로 방향 좌표축 X를 인식할 수 있고, 또한 이 가로 방향 좌표축 X에 직교하는 축으로서 세로 방향 좌표축 Y를 정의할 수 있으므로, 비트 기록 영역 Ab가 정확한 직사각형을 하고 있으면, 각 비트의 판독 처리에 지장은 생기지 않는다. 이와 같은 관점에서는, 1개의 비트 기록 영역 Ab에 대하여, 2조의 위치맞춤 마크를 부가해 두면, 실제 사용 시에, 판독 처리에 지장은 생기지 않게 된다.

물론, 비트 기록 영역 Ab의 좌상 코너 근방과 좌하 코너 근방에, 각각 위치맞춤 마크를 배치하여, 세로 방향 좌표축 Y를 정의하도록 해도 된다. 요컨대, 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)는, 직사각형의 비트 기록 영역 Ab의 4 코너 중 대각에 없는 2 코너의 외측 근방에 배치된 합계 2조의 위치맞춤 마크를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴을 생성하면 된다.

한편, 도 7의 B는, 직사각형의 비트 기록 영역 Ab의 4 코너 중 3 코너의 외측 근방에 배치된 합계 3조의 위치맞춤 마크 Q21, Q22, Q23을 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴을 생성한 예이다. 이와 같이 3조의 위치맞춤 마크 Q21, Q22, Q23을 사용하면, 도시한 바와 같이 가로 방향 좌표축 X와 세로 방향 좌표축 Y의 양쪽을 정의할 수 있고, 각 비트의 판독 처리의 정밀도를 더욱 높이는 것이 가능하다.

이와 같이 3조의 위치맞춤 마크를 사용하는 경우에는, 도 8에 나타내는 예와 같이, 서로 인접하는 단위 기록용 도형 패턴에 대하여, 3조의 위치맞춤 마크의 배치 태양을 상이하게 하는 것이 바람직하다. 도 8에는, 복수의 단위 기록 영역 Au를 2차원 행렬형으로 배치한 상태가 나타나 있다. 여기서, 단위 기록 영역 Au(11), Au(13), Au(22), Au(31), Au(33)에 대해서는, 도 7의 B에 나타내는 배치 태양(즉, 우하 코너만 결여되어 있는 배치 태양)으로 3조의 위치맞춤 마크가 배치되어 있지만, 단위 기록 영역 Au(12), Au(21), Au(23), Au(32)에 대해서는, 도 7의 B에 나타내는 배치 태양과는 좌우 역전시킨 배치 태양(즉, 좌하 코너만 결여되어 있는 배치 태양)으로 3조의 위치맞춤 마크가 배치되어 있다.

요컨대, 단위 기록 영역 Au의 배열에 대하여, 행번호 i(i=1, 2, 3, .)와, 열번호 j(j=1, 2, 3, .)를 정의하고, 각각의 단위 기록 영역을, 도시된 바와 같이Au(ij)로 표현한 경우에, (i+j)가 짝수가 되는 제1 그룹에 대해서는, 도 7의 B에 나타낸 바와 같이, 우하 코너만 위치맞춤 마크가 결여되어 있는 배치 태양을 채용하고, (i+j)가 홀수가 되는 제2 그룹에 대해서는, 도 7의 B를 좌우 역전시킨, 좌하 코너만 위치맞춤 마크가 결여되어 있는 배치 태양을 채용하고 있다.

이와 같이, 3조의 위치맞춤 마크의 배치 태양으로서 2가지 태양을 정의하고, 상하 또는 좌우로 인접하는 단위 기록용 도형 패턴에 대하여, 서로 다른 배치 태양을 채용하도록 하면, 주사 제어부(540)가 촬영 대상 영역의 주사를 행할 때, 인접하는 단위 기록 영역에 대한 촬영을 스킵시키는 오류를 방지할 수 있다.

예를 들면, 도 8에 나타낸 예에 있어서, 주사 제어부(540)가, 먼저, 단위 기록 영역 Au(11)을 촬영 대상 영역으로서 촬영하고, 이어서, 촬영 대상 영역을 도면의 우측 방향으로 이동시키고, 우측에 인접하는 단위 기록 영역 Au(12)를 촬영 대상 영역으로 하는 제어를 행한 것으로 가정한다. 통상, 단위 기록 영역 Au의 피치에 상당하는 거리만 이동시키는 제어를 행하면, 다음 촬영 대상 영역을 단위 기록 영역 Au(12)의 위치로 해 가는 것이 가능하다. 그런데, 어떤 사정에 의해 이동 거리에 오차가 생기고, 촬영 대상 영역이 단위 기록 영역 Au(13)의 위치까지 이동한 경우, 단위 기록 영역 Au(12)에 대한 판독 처리는 스킵되게 된다.

도 8에 나타낸 바와 같은 배치 태양을 채용해 두면, 이와 같은 사태가 생겨도, 오류인 것을 검출할 수 있다. 즉, 단위 기록 영역 Au(11)을 촬영한 후, 단위 기록 영역 Au(12)의 촬영을 스킵하고 단위 기록 영역 Au(13)의 촬영이 행해졌다고 하면, 위치맞춤 마크의 배치 태양이 동일하게 되므로, 단위 기록 영역 Au(12)가 스킵된 것을 인식할 수 있다. 이에, 촬영 대상 영역을 도면의 좌측 방향으로 되돌리는 처리를 행하고, 단위 기록 영역 Au(12)의 촬영이 행해지는 수정을 행할 수 있다. 세로 방향에 대한 스킵이 생긴 경우도 동일한 수정이 가능하다.

이와 같은 스킵이 생긴 것을 인식시키기 위한 방법으로서는, 2가지 배치 태양을 준비해 두는 방법 외에, 위치맞춤 마크의 형상을 바꾸는 방법을 채용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 도 9의 A 및 도 9의 B에는, 위치맞춤 마크의 형상을 바꾼 변화의 일례가 나타나 있다. 도 9의 A에 나타낸 예의 경우, 십자형의 마크 Q31, 삼각형의 마크 Q32, 사각형의 마크 Q33가, 도시한 위치에 배치되어 있는 데 대하여, 도 9의 B에 나타낸 예의 경우, 원형의 마크 Q41, 마름모형의 마크 Q42, ×표시의 마크 Q43가, 도시한 위치에 배치되어 있다. 이와 같은 2가지의 위치맞춤 마크를 가로 세로 교대로 사용하도록 하면, 도 8에 나타낸 예와 마찬가지로, 스킵이 생긴 것을 인식할 수 있다.

도 10은, 본 발명에 있어서의 위치맞춤 마크의 배치 형태의 또 다른 변화를 나타내는 평면도이다. 이 변화는, 도 8에 나타낸 예에서의 단위 기록 영역 Au(11)에 대한 위치맞춤 마크를, 도 9의 A에 나타내는 위치맞춤 마크로 변경한 것이다. 즉, 2차원 행렬형으로 배치된 복수의 단위 기록 영역 Au 중, 제1행 제1열째에 배치되어 있는 단위 기록 영역 Au(11)만, 사용하는 위치맞춤 마크의 형상이 다르다. 이는, 제1행 제1열째에 배치되어 있는 단위 기록 영역 Au(11)을, 최초에 읽어내야 할 기준 단위 기록 영역으로서 설정해 두고, 판독 처리 시에는, 이 기준 단위 기록 영역을 용이하게 식별 가능하도록 하기 위한 배려이다.

이 도 10에 나타내는 변화를 채용할 경우, 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)는, 특정한 단위 기록 영역을 기준 단위 기록 영역으로 설정하고, 상기 기준 단위 기록 영역에 대해서는, 다른 단위 기록 영역과는 상이한 기준 위치맞춤 마크를 사용한 단위 기록용 도형 패턴을 생성하도록 하면 된다. 도시한 예의 경우, 기준 단위 기록 영역 Au(11)에 대해서는, 도 9의 A에 나타내는 기준 위치맞춤 마크가 사용되고, 그 외의 단위 기록 영역에 대해서는, 도 8에 나타내는 통상의 위치맞춤 마크가 사용되고 있으므로, 판독 처리 시에는, 먼저, 도 9의 A에 나타내는 기준 위치맞춤 마크를 탐색하는 처리를 행함으로써, 최초에 읽어내야 할 기준 단위 기록 영역 Au(11)을 특정할 수 있다.

즉, 도 6에 나타내는 정보 판독 장치에서의 화상 촬영 장치(400)가, 적어도 1개의 단위 기록 영역 Au를 포함 가능한 사이즈의 촬영 대상 영역을 촬영하는 기능을 가지고 있으면, 도 9의 A에 나타내는 기준 위치맞춤 마크를 탐색하는 것이 가능하게 되므로, 주사 제어부(540)는, 먼저, 도 9의 A에 나타내는 기준 위치맞춤 마크에 기초하여 기준 단위 기록 영역 Au(11)을 포함하는 영역의 촬영 화상이 얻어지도록, 화상 촬영 장치(400)에 대하여 촬영 대상 영역을 조정시키는 제어를 행하면 된다. 이와 같이 하여, 기준 단위 기록 영역 Au(11) 내의 비트 기록 영역 Ab(11)로부터 정확한 비트 정보의 판독이 완료하면, 주사 제어부(540)에 의해, 단위 기록 영역 Au의 배치 피치에 따라, 촬영 대상 영역을 순차적으로 이동시키는 제어를 행하도록 하면 된다.

물론, 이 경우에도, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 어떠한 사정에 의해 단위 기록 영역 Au(13)이 스킵되는 오류가 생겨도, 상기 오류를 인식하여 수정할 수 있다. 또한, 미세한 위치 어긋남이 생긴 경우에도, 미세 조정할 수 있다.

또한, 기준 단위 기록 영역 Au(11)을 나타내는 방법으로서, 다른 단위 기록 영역과는 다른 기준 위치맞춤 마크를 사용하는 방법을 채용하는 대신, 기준 단위 기록 영역 Au(11) 내의 비트 기록 영역 Ab(11)에, 비트 도형 F를 배치하지 않고 특유한 식별 마크를 배치하는 방법을 채용하는 것도 가능하다. 비트 기록 영역 Ab는, 본래는 비트 도형 F를 배치하여 보존 대상이 되는 데이터를 기록하기 위해 사용되는 영역이지만, 기준 단위 기록 영역에 대해서만, 특유한 식별 마크를 배치하도록 하면, 상기 특유의 식별 마크를 확인함으로써, 기준 단위 기록 영역을 용이하게 인식할 수 있다.

예를 들면, 도 8에 나타내는 영역 Au(11) 내에, 큰 별표시를 묘화해 두면, 상기 영역 Au(11)이 기준 단위 기록 영역인 것을 용이하게 인식할 수 있다. 이 경우에, 영역 Au(11) 내에는, 본래의 정보는 기록되어 있지 않지만, 먼저, 기준 단위 기록 영역 Au(11)을 최초의 촬영 대상 영역으로 하는 위치 조정을 행한 후, 촬영 대상 영역을 순차적으로 이동시키는 주사를 하도록 하면 된다. 기준 단위 기록 영역 Au의 사이즈가 육안으로 확인할 수 있는 사이즈라면, 전술한 예의 경우, 별표시를 육안으로 확인하는 것도 가능하며, 기준 단위 기록 영역 Au(11)을 최초의 촬영 대상 영역으로 하는 위치맞춤을, 오퍼레이터의 육안에 의한 수동 조작으로 행하는 것도 가능하게 된다.

<<<§5. 본 발명에 따른 정보 보존 방법 및 정보 판독 방법>>>

마지막으로, 본 발명을 정보 보존 방법 및 정보 판독 방법에 대한 방법 발명으로서 파악한 경우의 기본적인 처리 수순을 설명해 둔다.

도 11은, 본 발명에 따른 정보 보존 방법의 기본 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 이 수순은, 디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 방법의 실행 수순이며, 스텝 S11∼S16은, 도 1에 나타내는 보존 처리용 컴퓨터(100)에 의해 실행되는 수순이며, 스텝 S17은, 도 1에 나타내는 빔 노광 장치(200)에 의해 실행되는 수순이며, 스텝 S18은, 도 1에 나타내는 패터닝 장치(300)에 의해 실행되는 수순이다.

먼저, 스텝 S11에서는, 보존 처리용 컴퓨터(100)가, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D를 입력하는 데이터 입력 단계가 실행된다. 계속되는 스텝 S12에서는, 보존 처리용 컴퓨터(100)가, 상기 디지털 데이터 D를, 소정의 비트 길이 단위로 분할함으로써, 복수의 단위 데이터 Ui를 생성하는 단위 데이터 생성 단계가 실행된다. 그리고, 스텝 S13에서는, 보존 처리용 컴퓨터(100)가, 각각의 단위 데이터 Ui를 구성하는 데이터 비트를 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 단위 비트 행렬 B(Ui)를 생성하는 단위 비트 행렬 생성 단계가 실행되고, 스텝 S14에서는, 보존 처리용 컴퓨터(100)가, 단위 비트 행렬 B(Ui)를, 소정의 비트 기록 영역 Ab 내에 배치된 기하학적인 패턴으로 변환함으로써 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)를 생성하는 단위 비트 도형 패턴 생성 단계가 실행된다.

계속해서, 스텝 S15에서는, 보존 처리용 컴퓨터(100)가, 단위 비트 도형 패턴 P(Ui)에 위치맞춤 마크 Q를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)를 생성하는 단위 기록용 도형 패턴 생성 단계가 실행된다. 그리고, 스텝 S16에서는, 보존 처리용 컴퓨터(100)가, 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)를 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성하는 묘화 데이터 생성 단계가 실행된다.

그리고 마지막으로, 스텝 S17에 있어서, 묘화 데이터 E에 기초하여, 정보 기록 매체가 되는 기판 S 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 단계가 실행되고, 스텝 S18에 있어서, 노광을 받은 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 묘화 데이터 E에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체 M을 생성하는 패터닝 단계가 실행된다.

이에 대하여, 도 12는, 본 발명에 따른 정보 판독 방법의 기본 처리 수순을 나타내는 흐름도이다. 이 수순은, 도 11에 나타내는 수순에 따라 정보 기록 매체 M에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 정보 판독 방법의 실행 수순이며, 스텝 S21은, 도 6에 나타내는 화상 촬영 장치(400)에 의해 실행되는 수순이며, 스텝 S22∼S27은, 도 6에 나타내는 판독 처리용 컴퓨터(500)에 의해 실행되는 수순이다.

먼저, 스텝 S21에서는, 화상 촬영 장치(400)를 사용하여, 정보 기록 매체 M의 기록면의 일부를 이루는 촬영 대상 영역을 확대하여 촬영하고, 얻어진 촬영 화상을 화상 데이터로서 받아들이는 화상 촬영 단계가 실행된다. 그리고, 스텝 S22에서는, 판독 처리용 컴퓨터(500)가, 촬영 화상을 저장하는 촬영 화상 저장 단계가 실행되고, 스텝 S23에서는, 판독 처리용 컴퓨터(500)가, 촬영 화상 저장 단계에서 저장된 촬영 화상으로부터 위치맞춤 마크를 검출함으로써, 각각의 비트 기록 영역 Ab를 인식하는 비트 기록 영역 인식 단계가 실행된다.

이 비트 기록 영역 인식 단계에 있어서, 비트 기록 영역 Ab의 인식에 성공한 경우에는, 스텝 S24를 거쳐 스텝 S25로 진행하게 되지만, 비트 기록 영역 Ab의 인식에 실패한 경우, 즉 촬영 시에 위치 어긋남이 생기고, 촬영 화상 내에 완전한 비트 기록 영역 Ab가 포함되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S21로 돌아가서, 다시 화상 촬영 단계가 실행된다. 이 때, 정확한 촬영 화상을 얻을 수 있도록, 화상 촬영 장치에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 처리가 행해지게 된다.

스텝 S25에서는, 판독 처리용 컴퓨터(500)가, 비트 기록 영역 Ab 내의 패턴에 기초하여 단위 비트 행렬 B(Ui)를 인식하는 단위 비트 행렬 인식 단계가 실행된다. 이와 같은 처리가, 스텝 S26을 통하여, 전체 필요 영역에 대한 인식이 완료할 때까지 반복 실행된다. 즉, 판독 처리용 컴퓨터(500)에 의해, 판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역 Ab에 대한 촬영 화상이 얻어지도록, 화상 촬영 장치에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하면서, 스텝 S21의 화상 촬영 단계로부터의 일련의 처리가 반복되게 된다.

마지막으로, 스텝 S27에 있어서, 판독 처리용 컴퓨터(500)가, 스텝 S25의 단위 비트 행렬 인식 단계에서 인식한 각각의 단위 비트 행렬 B(Ui)로부터 단위 데이터 Ui를 생성하고, 각각의 단위 데이터 Ui를 합성함으로써, 보존 대상이 된 디지털 데이터 D를 복원하는 데이터 복원 단계가 실행된다.

<<<§6. 데이터 비트의 해석 방법에 대한 문제>>>

지금까지 기술해 온 판형의 정보 기록 매체에는, 표리, 상하, 좌우의 구별이 있고, 기록된 정보를 읽어내는 때는, 매체의 표리, 상하, 좌우 등의 방향을 정확하게 인식한 후 판독 처리를 행할 필요가 있다. 이에, 일반적으로, 판형의 매체에 정보를 기록할 경우, 정확한 판독 처리를 행하기 위해 적합한 것을 나타내는 식별 마크를 첨부하는 방법이 제안되고 있다. 예를 들면, 전술한 특허문헌 3에는, 카드형의 정보 기록 매체의 표면측의 우하 코너에, 요철 구조로 이루어지는 식별 마크를 설치하고, 촉각에 의해 매체의 방향을 인식하고, 정보 판독 장치에 판형의 정보 기록 매체를 정확한 방향으로 삽입할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.

본 발명에 따른 정보 보존 장치로는, 소정의 도형 패턴에 기초하여 정보의 기록이 행해지지만, 동일한 도형 패턴을 사용하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행한 경우라도, 채용하는 빔 노광 및 패터닝 처리의 방법에 의해, 실제로 기판 상에 형성되는 물리적 구조는 상이한 것이 된다. 예를 들면, 기판 상에 형성된 요철 구조로서 비트 "0"과 비트 "1"을 구별하여 기록할 경우, 채용하는 빔 노광 및 패터닝 처리의 방법에 의해, 볼록부가 비트 "1"이 되거나, 오목부가 비트 "1"이 된다.

구체적으로는, 빔 노광시에, 비트 "0"을 나타내는 영역을 노광할 것인가, 비트 "1"을 나타내는 영역을 노광할 것인가의 상이에 의해 매체 상으로의 기록 결과는 상이하다. 마찬가지로, 기판 상에 형성하는 레지스트층으로서, 포지티브형 레지스트를 사용할 것인가, 네가티브형 레지스트를 사용할 것인가와 같은 패터닝 처리의 조건에 의해서도, 매체 상으로의 기록 결과는 상이하다. 따라서, 상기 정보 기록 매체에 기록되어 있는 데이터 비트의 정보만으로는, 볼록부를 비트 "1"로 해석하여 판독해야 하는 것인가, 오목부를 비트 "1"로 해석하여 판독해야 하는 것인 지를 인식할 수 없다.

여기서는, 지금까지 기술해 온 방법에 의해, 매체 상에 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록할 경우에 생기는 데이터 비트의 해석 방법에 관한 문제에 대하여, 도면을 참조하면서 상세한 설명을 행한다.

도 2에서는, 기록 대상이 되는 디지털 데이터 D의 선두 25비트를 구성하는 단위 데이터 U1이, 비트 기록 영역 Ab 내에 배치된 단위 비트 도형 패턴 P(U1)으로서 기록되는 예를 나타내었다. 도시한 예의 경우, 5행 5열의 행렬을 구성하는 각 위치에서의 비트 도형의 유무에 따라, 단위 비트 행렬 B(U1)을 구성하는 25비트의 정보가 표시된다. 특히, 여기에 나타낸 예의 경우, 흑색의 작은 비트 도형 F가 배치되어 있는 경우에는 비트 "1"을 나타내고, 배치되어 있지 않은 경우에는 비트 "0"을 나타내는 것이 된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 이와 같은 도형 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터 E가, 보존 처리용 컴퓨터(100)에 의해 생성되면, 빔 노광 장치(200)에 의한 노광 처리 및 패터닝 장치(300)에 의한 패터닝 처리가 실행되고, 디지털 데이터 D가 기록된 정보 기록 매체 M이 작성된다. 도 4의 A∼도 4의 E에는, 도 2에 나타내는 단위 비트 도형 패턴 P(U1)을 구성하는 5행 5열의 행렬 중, 제2행째에 대응하는 패턴을 형성하기 위한 노광 처리 및 패터닝 처리의 일례가 나타나 있다.

도 4의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M1은, 이와 같은 처리를 거쳐 얻어진 매체이며, 비트 정보의 각 배치 위치에 대하여, 오목부 C를 비트 "1", 볼록부 V를 비트 "0"으로 해석하기로 하면, 도시한 예의 경우, 「10110」되는 5비트의 데이터를 판독할 수 있다. 상기 데이터는, 도 2에 나타내는 단위 비트 행렬 B(U1)의 제2행째의 정보에 대응하고, 기록한 데이터가 정확하게 판독된 것이 된다. 이에 비해, 이 정보 기록 매체 M1의 판독 시에, 오목부 C를 비트 "0", 볼록부 V를 비트 "1"로 해석하면, 도시한 예의 경우, 「01001」되는 5비트의 데이터가 판독되게 되고, 정확한 판독을 행할 수 없다.

이와 같이, 데이터를 읽어낼 때, 각각의 데이터 비트 해석 방법(본 예의 경우, 오목부와 볼록부 중 어느 것을 비트 "1" 혹은 비트 "0"으로 해석할 것인가)이 상이하면, 비트값이 반전하게 되고, 기록 시에 의도한 정확한 비트 정보를 판독할 수 없게 된다. 물론, 도 2에 예시하는 단위 비트 도형 패턴 P(U1)은, 실제로는, 지극히 미세한 요철 구조로서 정보 기록 매체 M에 기록되므로, 실제의 정보 기록 매체 M을 육안으로 관찰해도, 육안으로 패턴을 파악할 수는 없다(실제 패턴을 관찰하기 위해서는, 상당히 고배율의 현미경 등이 필요하다).

이와 같은 사정을 고려하면, 데이터의 기록 시에, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 어떠한 정보를, 정보 기록 매체 M 자체에 맞추어 기록해 두는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전술한 예의 경우, 「오목부가 비트 "1"입니다」와 같은 문자열로 이루어지는 정보를, 데이터의 기록 시에, 정보 기록 매체 M에 육안 관찰 가능한 태양으로 기입해 두도록 하면, 판독 시에는, 상기 정보에 기초하여, 각각의 데이터 비트를 정확한 방법으로 해석하는 것이 가능하게 된다. 물론, 항상 비트 "1"에 착안한 해석 방법을 나타내면, 단지 「요」의 문자를 육안 관찰 가능한 태양으로 기입해 두어도 된다.

구체적으로는, 도 6에 나타내는 정보 판독 장치를 사용하여 정보 판독 처리를 행하는 오퍼레이터는, 먼저, 판독 대상이 되는 정보 기록 매체 M을 육안 관찰하여, 「오목부가 비트 "1"입니다」의 정보를 얻은 후, 단위 비트 행렬 인식부(530)에 대하여, 오목부를 비트 "1"로 해석하는 취지의 설정을 행하면 된다. 이 경우에, 단위 비트 행렬 인식부(530)는, 촬영된 화상으로부터, 각각의 격자점 위치의 요철을 인식하고, 오목부라면 비트 "1", 볼록부라면 비트 "0"이 기록되어 있는 것으로 해석하여, 데이터 비트의 인식을 행할 수 있다. 물론, 정보 기록 매체 M에 「볼록부가 비트 "1"입니다」의 정보가 기록되어 있는 경우에는, 단위 비트 행렬 인식부(530)에 대하여 반대의 설정을 행하고, 볼록부라면 비트 "1", 오목부라면 비트 "0"이 기록되어 있는 것으로 해석한 인식이 행해지도록 하면 된다.

다만, 데이터 비트의 해석 방법을 매체 자체에 기록하는 방법으로서, 전술한 예와 같이, 「오목부가 비트 "1"입니다」와 같은 정보를, 그대로 단순하게 매체에 기록하는 방법은, 실용적으로는, 별로 바람직하지 않다. 이하에서, 그 이유를 설명한다.

제1 이유는, 물리적인 방법으로 매체의 복제가 행해진 경우에, 정확하게 대응할 수 없기 때문이다. 현재, 음악이나 영상을 기록한 CD나 DVD와 같은 정보 기록 매체가, 상업적인 양산품으로서 시장에 유통되고 있다. 이들 양산품의 매체는, 통상, 원판에 기초한 물리적인 복제 프로세스를 거쳐 제조된다. 이와 같은 복제 프로세스에 의해 제조된 복제물에서는, 원판의 요철 구조가 역전한 것이 된다.

도 13은, 표면에 요철 구조가 형성된 정보 기록 매체의 일반적인 복제 방법을 나타내는 측단면도이며, 원판이 되는 정보 기록 매체 M1과 복제 작성용 매체 M0를 준비하고, 매체 M1을 매체 M0에 압압(押壓)함으로써, 매체 M1의 표면에 형성된 요철 구조를 매체 M0의 표면에 전사하는 프로세스가 나타나 있다. 도 14는, 도 13에 나타내는 복제 방법에 의해, 복제물이 작성된 상태를 나타내는 측단면도이다. 즉, 도 13에 나타내는 복제 작성용 매체 M0는, 도 14에 나타내는 매체 M2(복제물)로 변화되어 있다. 복제된 정보 기록 매체 M2의 하면에는, 원판이 되는 정보 기록 매체 M1의 상면에 형성된 요철 구조가 전사되어 있으므로, 요철 관계는 역전하게 된다.

따라서, 도 14에 나타내는 정보 기록 매체 M2에 대한 데이터 비트의 정확한 해석 방법은, 원판이 되는 정보 기록 매체 M1에 대한 데이터 비트의 해석 방법을 역전시킨 것이 된다. 구체적으로는, 도시된 바와 같이, 매체 M1의 경우, 오목부를 비트 "1", 볼록부를" 0"으로 해석하면 되는 것에 대하여, 매체 M2의 경우, 볼록부를 비트 "1", 오목부를" 0"으로 해석할 필요가 있다. 이와 같이, 복제 프로세스에 의해 데이터 비트의 해석 방법이 역전하는 것을 고려하면, 기록 시에, 「볼록부가 비트 "1"입니다」와 같은 일의적인 해석 방법을 나타내는 정보를 함께 기록하는 것은 바람직하지 않다.

이와 같이, 소위 「패턴의 반전(뒤집힘)」이 생긴 경우에, 이것을 작업자에게 환기시키는 방법으로서, 비대칭 형상을 가지는 식별 마크를 기록해 두는 방법은 옛부터 알려져 있다. 예를 들면, 투명한 원고 시트를 사용하여 광학적인 프로세스에서 인쇄물을 생성할 경우, 원고 시트를 뒤집히도록 세트하면, 인쇄물 상에도 뒤집힌 화상이 형성된다. 이와 같은 미스를 방지하기 위해서는, 원고 시트 상에 비대칭 형상을 가지는 식별 마크를 기록해 두면 된다. 예를 들면, 커다란 「F」의 문자를 식별 마크로서 기록해 두면, 원고 시트를 뒤집히도록 세트하면, 상기 「F」의 문자가 반전 문자(경상(鏡像) 문자)가 되므로, 작업자는, 뒤집히도록 세트한 것을 용이하게 인식할 수 있다.

이에, 전술한 기본적 실시형태에 있어서도, 비대칭 형상을 가지는 식별 마크를 기록해 두는 방법을 채용하면, 복제 프로세스에 의해 원판의 요철 구조가 역전한 경우에도, 판독 작업을 행하는 자에게, 요철의 반전이 생기고 있는 것을 환기할 수 있다.

도 15의 A 및 도 15의 B는, 커다란 「F」의 문자를 식별 마크로서 기록하는 방법을 채용한 경우에, 원판 M1과 그 복제물 M2의 관계를 나타낸 평면도이다(해칭은, 영역을 나타내기 위한 것이다). 도 15의 A는, 원판이 되는 정보 기록 매체 M1의 평면도(요철 구조면을 나타낸 도면)이며, 사선 해칭을 실시하여 나타내는 주기록 영역 Aα와, 좌상 코너에 배치된 부기록 영역 Aβ가 나타나 있다.

여기서, 주기록 영역 Aα는, 기록 대상이 되는 디지털 데이터를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 기록하기 위한 영역이며, 구체적으로는, 도 2에 나타내는 단위 기록 영역 Au를 다수 배치하여 기록한 영역이 된다. 원판이 되는 정보 기록 매체 M1의 경우, 볼록부 V는 비트 "0"을 나타내고, 오목부 C는 비트 "1"을 나타내고 있다. 한편, 부기록 영역 Aβ는, 비대칭 형상을 가지는 식별 마크 m1을 기록하기 위한 영역이며, 도시한 예에서는, 육안 관찰 가능한 커다란 「F」의 문자가 식별 마크 m1로서 기록되어 있다.

한편, 도 15의 B는, 도 15의 A에 나타내는 정보 기록 매체 M1을 원판으로 하고, 도 13에 나타내는 압압 프로세스를 행함으로써 복제된 정보 기록 매체 M2의 평면도(요철 구조면을 나타낸 도면)이다. 환언하면, 도 15의 A는, 도 14에 나타내는 매체 M1의 상면도인 것에 대하여, 도 15의 B는, 도 14에 나타내는 매체 M2의 하면도가 되고 있다. 이 때문에, 도 15의 A의 평면도에서는 좌상 코너에 배치되어 있던 부기록 영역 Aβ는, 도 15의 B의 평면도에서는 우상 코너에 배치되어 있고, 도 15의 A의 「F」의 문자를 나타내는 식별 마크 m1은, 도 15의 B에서는 「F」의 반전 문자를 나타낸 식별 마크 m2로 변하고 있다.

도 15의 B에 나타내는 매체 M2(복제)는, 도 15의 A에 나타내는 매체 M1(원판)에 대하여 요철 구조가 역전하고 있으므로, 볼록부 V는 비트 "1"을 나타내고, 오목부 C는 비트 "0"을 나타내고 있다. 따라서, 주기록 영역 Aα에 기록되어 있는 디지털 데이터를 읽어낼 때는, 원판이 되는 정보 기록 매체 M1으로부터의 판독의 경우에는, 볼록부 V를 비트 "0", 오목부 C를 비트 "1"로 해석하고, 복제된 정보 기록 매체 M2로부터의 판독의 경우에는, 볼록부 V를 비트 "1", 오목부 C를 비트 "0"으로 해석하지 않으면 안된다. 물론, 도 15의 B에 나타내는 매체 M2를 사용하여 더욱 복제를 행하면, 더욱 복제하여 얻어진 복제판에 대해서는, 원판 M1과 동일한 해석을 행할 필요가 있다.

이와 같이, 몇세대나 되는 복제를 되풀이한 경우라도, 각각의 판의 데이터 비트에 대하여 어느 쪽의 해석을 채용해야 할지는, 부기록 영역 Aβ에 기록되어 있는 식별 마크 m1 또는 m2에 의해 인식할 수 있다. 즉, 정문자의 「F」를 나타낸 식별 마크 m1이 기록되어 있으면, 오목부 C를 비트 "1"로 해석하고, 「F」의 반전 문자를 나타낸 식별 마크 m2가 기록되어 있으면, 오목부 C를 비트 "0"으로 해석하면 되는 것이 된다. 물론, 식별 마크로서는, 「오목부가 비트 "1"입니다」와 같은 문자열을 사용해도 상관없다. 이 경우에, 「오목부가 비트 "1"입니다」의 문자열이 정문자로 기재되어 있으면, 문자대로 오목부를 비트 "1"로 하는 해석을 하면 되고, 문자열이 반전 문자가 되어 있으면, 반대로, 오목부를 비트 "0"으로 하는 해석을 하면 된다.

이와 같이, 물리적인 압압 프로세스에서 매체의 복제가 행해지고, 원판의 요철 구조가 역전하는 것이 상정(想定)되는 경우라도, 부기록 영역 Aβ에 비대칭 형상을 가지는 식별 마크를 기록해 두는 방법을 채용하면, 판독 작업을 행하는 오퍼레이터에 대하여, 데이터 비트가 정확한 해석 방법을 전달하는 것이 가능하게 된다.

그러나, 전술한 기본적 실시형태와 같이, 기판에 대하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록할 경우, 비대칭 형상을 가지는 식별 마크를 기록해 두는 방법으로는, 반드시 데이터 비트가 정확한 해석 방법을 전달할 수 없는 케이스가 일어날 수 있다. 이는, 다음과 같은 제2 이유에 기인한다.

「오목부가 비트 "1"입니다」와 같은 데이터 비트의 해석 방법을, 그대로 단순하게 매체에 기록하는 방법이 바람직하지 못한 제2 이유는, 동일한 도형 패턴을 사용하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행한 경우라도, 채용하는 빔 노광 및 패터닝 처리의 방법에 의해, 실제로 기판 상에 형성되는 물리적 구조가 상이하기 때문이다.

예를 들면, 도 4의 A∼도 4의 E에 예시한 빔 노광 및 패터닝 처리의 프로세스의 경우, 도 2에 나타내는 단위 비트 도형 패턴 P(U1)을 구성하는 작은 흑색의 정사각형(비트 "1"을 나타내는 비트 도형 F의 내부를 노광하고, 또한, 레지스트층(20)으로서 포지티브형 레지스트를 사용하고 있다. 그 결과, 도 4의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M1에서는, 비트 "1"이 오목부 C로서 표현되고, 비트 "0"이 볼록부 V로서 표현되게 된다. 그러나, 작은 흑색의 정사각형의 외부를 노광하도록 하거나, 레지스트층(20)으로서 네가티브형 레지스트를 사용한 경우, 생성되는 정보 기록 매체 상에서의 오목부 C 및 볼록부 V에 대한 데이터 비트 해석은 바뀐다.

도 16의 A∼도 16의 E는, 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 노광 공정 및 패터닝 공정과는 다른 상이한 구체적인 프로세스를 나타내는 측단면도이다(절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함). 즉, 이 도면 16A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스에서는, 비트 "1"을 나타내는 비트 도형 F의 내부를 노광하는 점에는 변함이 없지만, 레지스트층(20)으로서 네가티브형 레지스트를 사용하고 있다. 따라서, 도 16의 B에 나타내는 노광 프로세스에 의해, 노광부(21) 및 비노광부(22)가 생기는 점에는 변함이 없지만, 현상 처리를 행하면, 비노광부(22)가 현상액에 용해하고, 도 16의 C에 나타낸 바와 같이, 노광부(21)가 잔존부(24)로서 남게 된다.

계속하여, 에칭 처리를 행하면, 도 16의 D에 나타낸 바와 같이, 피성형층(10)의 상면 중, 마스크가 되는 잔존부(24)에 덮어져 있는 부분은 부식되지 않지만, 노출되어 있는 부분은 부식되어, 오목부가 형성된다. 이와 같이 하여, 피성형층(10)은, 상면에 요철 구조가 형성된 피성형층(13)으로 가공되게 된다. 이와 같이 하여 얻어진 피성형층(13)은, 잔존부(24)를 제거함으로써, 도 16의 E에 나타낸 바와 같이 정보 기록 매체 M3가 된다.

여기서, 도 4의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M1과 도 16의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M3를 비교하면, 모두 완전히 동일한 데이터 비트 「10110」을 기록한 매체임에도 불구하고, 전자에서는, 오목부가 비트 "1", 볼록부가 비트 "0"을 나타내고 있는 것에 비해, 후자에서는, 볼록부가 비트 "1", 오목부가 비트 "0"을 나타내고, 데이터 비트의 해석 방법은 완전히 역전되고 있다.

이상, 패터닝 처리를 행할 때의 레지스트층(20)으로서, 포지티브형 레지스트를 사용하거나, 네가티브형 레지스트를 사용하는 차이에 의해, 매체 상에 형성되는 요철 구조에 대한 데이터 비트의 해석 방법이 역전하는 예를 기술하였으나, 빔 노광 처리를 행할 때, 비트 도형 F의 내측을 노광할 것인가, 외측을 노광할 것인가의 차이에 의해서도, 매체 상에 형성되는 요철 구조에 대한 데이터 비트의 해석 방법이 역전하게 된다.

이는, 도 1에 나타내는 정보 보존 장치에 있어서, 완전히 동일한 묘화 데이터 E를 사용하여 정보 기록 매체 M을 작성한 경우라도, 빔 노광 장치(200)에서의 빔 노광 처리의 조건이나, 패터닝 장치(300)에서의 패터닝 처리의 조건에 의해, 최종적으로 얻어지는 정보 기록 매체 M 상에 형성된 요철 구조에 의해 표현되는 데이터 비트의 해석 방법에 차이가 생기는 것을 의미한다.

따라서, 도 15의 A에 예시한 바와 같이, 부기록 영역 Aβ 내에, 문자 「F」와 같은 비대칭 형상을 가지는 식별 마크 m1을 기록하기 위한 묘화용 데이터 E를 준비해 두고, 이 묘화용 데이터 E에 기초하여 정보 기록 매체 M을 작성하도록 해도, 판독 시에는, 상기 식별 마크를 이용하여 정확한 데이터 비트의 해석 방법을 인식할 수는 없다. 즉, 동일한 묘화용 데이터 E를 사용하는 한, 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 프로세스(포지티브형 레지스트를 이용)에서 작성한 경우도, 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스(네가티브형 레지스트를 이용)에서 작성한 경우도, 부기록 영역 Aβ 내의 식별 마크 m1은 정문자 「F」가 된다.

즉, 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 프로세스에서 작성하면, 도 15의 A에 나타낸 바와 같은 매체 M1이 얻어지고, 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스에서 작성하면, 도 17의 A의 평면도에 나타낸 바와 같은 매체 M3가 얻어진다. 전자의 부기록 영역 Aβ 내의 식별 마크 m1은 정문자 「F」이며, 후자의 부기록 영역 Aβ 내의 식별 마크 m3도 정문자 「F」이며, 식별 마크인 점에는 변함이 없다. 그런데, 전자의 경우, 볼록부 V가 비트 "0", 오목부 C가 비트 "1"을 나타내고 있는 것에 비해, 후자에서는, 볼록부 V가 비트 "1", 오목부 C가 비트 "0"을 나타내고 있다.

한편, 도 17의 B는, 도 17의 A에 나타내는 매체 M3를 원판으로서 사용한 압압 프로세스에서 복제된 매체 M4의 평면도이다. 이것은, 부기록 영역 Aβ 내의 식별 마크 m4는 「F」의 반전 문자가 되며, 볼록부 V가 비트 "0", 오목부 C가 비트 "1"을 나타내고 있다. 결국, 도 15의 A에 나타내는 매체 M1과 도 17의 B에 나타내는 매체 M4는, 제시되고 있는 식별 마크로서는 정문자와 반전 문자의 역의 관계에 있지만, 데이터 비트의 해석 방법으로서는, 볼록부 V를 비트 "0", 오목부 C를 비트 "1"로 해석하는 점에 있어서 공통된다. 마찬가지로, 도 15의 B에 나타내는 매체 M2와 도 17의 A에 나타내는 매체 M3는, 제시되고 있는 식별 마크로서는 반전 문자와 정문자의 역의 관계에 있지만, 데이터 비트의 해석 방법으로서는, 볼록부 V를 비트 "1", 오목부 C를 비트 "0"로 해석하는 점에 있어서 공통된다.

이상과 같이, 기판에 대하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록하는 경우에는, 비대칭 형상을 가지는 식별 마크를 기록해 두는 방법에서는, 데이터 비트의 정확한 해석 방법을 전달할 수 없다.

이에, 본원에서는, 이와 같은 문제에 대처하기 위하여, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보를 기록하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 이하, 상기 새로운 방법을 §7 이후에 상세하게 기술한다. 그리고, 여기서는 설명의 편의 상, 상기 새로운 방법을 §1∼§5에서 기술한 기본적 실시형태에 적용한 예를 기술하지만, §7 이후에 기술하는 방법은, §1∼§5에서 기술한 기본적 실시형태에 따른 정보 보존 방법으로의 적용으로 한정되지 않고, 기판에 대하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록하는 정보 보존 방법에 널리 적용 가능한 기술이다.

<<<§7. 식별 마크 기록 기능을 가지는 정보 보존 장치>>>

전술한 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보를 기록하기 위한 새로운 방법은, 식별 마크 기록 기능을 가지는 정보 보존 장치에 의해 실행할 수 있다. 도 18은, 이와 같은 기능을 가진 정보 보존 장치의 기본 구성을 나타낸 블록도이다. 이 도 18에 나타내는 정보 보존 장치는, 도 1에 나타내는 장치와 마찬가지로, 보존 처리용 컴퓨터(100'), 빔 노광 장치(200), 패터닝 장치(300)를 구비한 장치이며, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D를 정보 기록 매체 M에 기입하여 보존하는 기능을 가진다. 여기서, 빔 노광 장치(200) 및 패터닝 장치(300)는, 도 1에 나타내는 동일 부호의 장치와 완전히 동일한 구성 요소이다.

한편, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치의 보존 처리용 컴퓨터(100')는, 데이터 입력부(110), 주정보 패턴 생성부(170), 부정보 패턴 생성부(180), 묘화 데이터 생성부(160')를 구비하고 있다. 여기서, 데이터 입력부(110)는, 도 1에 나타내는 데이터 입력부(110)와 완전히 동일한 구성 요소이며, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D를 입력하는 역할을 한다.

도 18에 나타내는 주정보 패턴 생성부(170)는, 입력한 디지털 데이터 D를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 나타내는 주정보 패턴 Pα를 생성하고, 부정보 패턴 생성부(180)는, 이 주정보 패턴 Pα에 의해 나타낸 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 부정보 패턴 Pβ를 생성한다. 그리고, 묘화 데이터 생성부(160')는, 이 주정보 패턴 Pα 및 부정보 패턴 Pβ를 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성한다.

도시된 바와 같이, 주정보 패턴 생성부(170)는, 단위 데이터 생성부(120), 단위 비트 행렬 생성부(130), 단위 비트 도형 패턴 생성부(140), 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)에 의해 구성되어 있지만, 이들 각 구성 요소는, 도 1에 동일 부호로 나타나 있는 각 요소와 동일한 것이다. 따라서, 주정보 패턴 생성부(170)에 의해 생성되는 주정보 패턴 Pα는, 예를 들면, 도 2에 예시하는 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)의 집합체가 된다.

한편, 부정보 패턴 생성부(180)에 의해 생성되는 부정보 패턴 Pβ는, 주정보 패턴 Pα에 의해 나타낸 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 패턴이며, 도 15의 A나 도 17의 A에서의 식별 마크 m1이나 m3와 동일한 기능을 행하게 된다. 다만, 후술하는 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 부정보 패턴 Pβ는, 단일 식별 마크가 아닌, 한 쌍의 식별 마크에 의해 구성된다.

묘화 데이터 생성부(160')는, 묘화 대상면에 주기록 영역 Aα와 부기록 영역 Aβ를 정의하고, 주기록 영역 Aα에 주정보 패턴 생성부(170)에 의해 생성된 주정보 패턴 Pα를 배치하고, 부기록 영역 Aβ에 부정보 패턴 생성부(180)에 의해 생성된 부정보 패턴 Pβ를 배치함으로써 합성 패턴을 생성하고, 이 합성 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성한다.

이와 같이 하여 생성된 묘화 데이터 E에 기초하여, 빔 노광 장치(200)가 정보 기록 매체가 되는 기판 S 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하고, 현상 처리부(310) 및 에칭 처리부(320)를 가지는 패터닝 장치(300)가, 노광을 받은 기판 S에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 묘화 데이터 E에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체 M을 생성하는 점은, 도 1에 나타내는 정보 보존 장치와 동일하다.

즉, 빔 노광 장치(200)는, 피성형층과 이것을 덮는 레지스트층을 가지는 기판에 대하여, 레지스트층의 표면에 빔 노광을 행하고, 현상 처리부(310)는, 이 레지스트층의 노광부 또는 비노광부를 용해하는 성질을 가진 현상액에 기판을 함침시켜 그 일부를 잔존부로 하는 가공을 행하고, 에칭 처리부(320)는, 레지스트층의 잔존부를 마스크로 하여 피성형층에 대한 에칭을 행한다. 이 때, 빔 노광 장치(200)는, 비트 도형 F의 내부를 노광해도 되고, 외부를 노광해도 된다. 또한, 레지스트층으로서는, 포지티브형 레지스트를 사용해도 되고 네가티브형 레지스트를 사용해도 된다.

결국, 도 1에 나타내는 기본적 실시형태에 따른 정보 보존 장치와 도 18에 나타내는 식별 마크 기록 기능을 가지는 정보 보존 장치의 차이는, 전자의 보존 처리용 컴퓨터(100)에서는, 주정보 패턴 Pα를 묘화하기 위한 묘화 데이터 E가 생성되는 데 비해, 후자의 보존 처리용 컴퓨터(100')에서는, 주정보 패턴 Pα에 부정보 패턴 Pβ를 부가한 합성 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터 E가 생성되는 점이다.

물론, 후자에서 새롭게 더하여진 부정보 패턴 생성부(180)도, 실제로는, 컴퓨터에 프로그램을 설치하는 것에 의해 구축되는 구성 요소이며, 도 18에 나타내는 보존 처리용 컴퓨터(100')의 구성 요소인 데이터 입력부(110), 주정보 패턴 생성부(170), 부정보 패턴 생성부(180), 묘화 데이터 생성부(160')는, 범용 컴퓨터에 전용 응용 프로그램을 설치하는 것에 의해 구성할 수 있다.

계속하여, 부정보 패턴 생성부(180)에 의해 생성되는 부정보 패턴 Pβ에 대하여 설명한다. 여기서는, 먼저, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에서의 패터닝 장치(300)에 의해, 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 프로세스(레지스트층(20)으로서 포지티브형 레지스트를 사용한 프로세스)를 실행함으로써 작성된 정보 기록 매체 M5를 도 19의 평면도에 나타내고, 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스(레지스트층(20)으로서 네가티브형 레지스트를 사용한 프로세스)를 실행함으로써 작성된 정보 기록 매체 M6를 도 20의 평면 도면에 나타낸다(모두, 해칭은, 영역을 나타내기 위한 것이다).

도 19에 나타내는 매체 M5도, 도 20에 나타내는 매체 M6도, 상면에는, 도면에 사선 해칭을 실시하여 나타내는 주기록 영역 Aα와, 도면의 좌상 코너에 배치된 부기록 영역 Aβ가 설치되어 있다. 여기서, 주기록 영역 Aα는, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 나타내는 주정보 패턴 Pα가 기록된 영역이며, 예를 들면, 도 2에 예시한 것과 같은 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)의 집합체(i=1, 2, 3, .)가 기록된 영역이 된다. 이에 비해, 부기록 영역 Aβ는, 이 주정보 패턴 Pα로서 기록된 각각의 데이터 비트 해석 방법을 나타내는 부정보 패턴 Pβ가 기록된 영역이며, 도시한 예에서는, 제1 부기록 영역 Aβ1과 제2 부기록 영역 Aβ2에 의해 구성되어 있다.

전술한 바와 같이, 도 19에 나타내는 매체 M5는, 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 것이며, 주기록 영역 Aα에 기록된 주정보 패턴 Pα는, 볼록부 V에 의해 비트 "0"을 표현하고, 오목부 C에 의해 비트 "1"을 표현한 요철 구조로 되어 있다. 이에 비해, 도 20에 나타내는 매체 M6는, 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 것이며, 주기록 영역 Aα에 기록된 주정보 패턴 Pα는, 볼록부 V에 의해 비트 "1"을 표현하고, 오목부 C에 의해 비트 "0"을 표현한 요철 구조로 되어 있다.

이와 같이, 도 19에 나타내는 매체 M5도 도 20에 나타내는 매체 M6도, 동일한 주정보 패턴 Pα에 기초하여 작성된 매체이지만, 패터닝 장치(300)에 의해 행해진 패터닝 처리에 있어서, 한쪽에서는 포지티브형 레지스트가 사용되고, 다른 쪽에서는 네가티브형 레지스트가 사용되었기 때문에, 데이터 비트의 해석 방법에 상이한 점이 생기는 결과로 되어 있다. 부기록 영역 Aβ에 기록되어 있는 부정보 패턴 Pβ는, 이와 같은 해석 방법의 상이가 생긴 경우라도, 항상 정확한 해석 방법을 나타내는 역할을 한다.

도시한 예의 경우, 부기록 영역 Aβ에 기록되어 있는 부정보 패턴 Pβ는, 제1 부기록 영역 Aβ1에 기록되어 있는 제1 식별 마크 m10과, 제2 부기록 영역 Aβ2에 기록되어 있는 제2 식별 마크 m20에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 제1 식별 마크 m10은 「철」이 되는 문자를 나타낸 폐 영역이 의해 구성되며, 제2 식별 마크 m20은 「요」이 되는 문자를 나타내는 폐 영역에 의해 구성되어 있고, 「어느쪽의 식별 마크가 보다 밝게 보이는 것인가」의 관점에서, 데이터 비트의 정확한 해석 방법을 나타내는 표식으로서 기능한다.

여기서는, 편의 상, 도에 2개의 식별 마크 m10, m20을 구성하는 폐 영역 내에, 그물눈에 의한 해칭과 도트에 의한 해칭을 행하고, 그물눈에 의한 해칭 영역 쪽이, 도트에 의한 해칭 영역보다 밝게 관찰되는 것으로 한다. 따라서, 도 19에 나타내는 매체 M5의 경우에는, 「철」이 되는 문자를 나타낸 제1 식별 마크 m10보다, 「요」가 되는 문자를 나타낸 제2 식별 마크 m20 쪽이 밝게 보이지만, 도 20에 나타내는 매체 M6의 경우에는, 「요」가 되는 문자를 나타낸 제2 식별 마크 m20보다, 「철」이 되는 문자를 나타낸 제1 식별 마크 m10 쪽이 밝게 보이게 된다(그렇게 되는 이유는 후술함). 그리고, 도면에 있어서, 문자 「암(暗)」은 어둡게 관찰되는 것을 나타내고, 문자 「명(明)」은 밝게 관찰되는 것을 나타내고 있다.

또한, 여기에 나타내는 실시예의 경우, 「요」가 되는 문자가 밝게 보이는 경우에는, 오목부 C를 비트 "1"로 하고, 「철」이 되는 문자가 밝게 보이는 경우에는, 볼록부 V를 비트 "1"로 하는 해석 방법을 나타내고 있다. 따라서, 도 19에 나타내는 매체 M5를 손에 넣은 판독 작업자는, 「요」가 되는 문자 쪽이 밝게 보이므로, 주기록 영역 Aα에 기록되어 있는 각각의 데이터 비트를 읽어낼 때, 오목부 C를 비트 "1"로 하는 해석 방법을 채용해야 하는 것을 인식할 수 있고, 도 20에 나타내는 매체 M6를 손에 넣은 판독 작업자는, 「철」이 되는 문자 쪽이 밝게 보이므로, 주기록 영역 Aα에 기록되어 있는 각각의 데이터 비트를 읽어낼 때, 볼록부 V를 비트 "1"로 하는 해석 방법을 채용해야 하는 것을 인식할 수 있다.

또한, 전술한 압압 프로세스에서 복제물을 작성할 경우, 도 19에 나타내는 매체 M5를 원판으로서 작성한 복제물의 요철 구조는 도 20에 나타내는 매체 M6와 동등하게 되며, 도 20에 나타내는 매체 M6를 원판으로서 작성한 복제물의 요철 구조는 도 19에 나타내는 매체 M5와 동등하게 되므로, 본 발명에 따른 정보 보존 장치에서 작성된 정보 기록 매체는, 그 복제물에 대해서도, 「철」 및 「요」의 문자 중 어느 것이 밝게 보이는가의 판단에 기초하여, 정확한 데이터 비트의 해석 방법을 인식하는 것이 가능하게 된다.

<<<§8.1 한 쌍의 식별 마크의 물리적인 구조>>>

계속해서, 제1 식별 마크 m10 및 제2 식별 마크 m20의 물리적인 구조에 대하여 설명한다. 부기록 영역 Aβ에 기록되는 한 쌍의 식별 마크 m10, m20은, 전술한 방법으로 판독 작업자에 대하여 정확한 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 역할을 할 필요가 있다. 이 때문에, 주기록 영역 Aα에 기록되는 데이터 비트와 밀접하게 관련된 구조를 가지고 있다. 이에 따라 먼저, 주기록 영역 Aα에 기록되는 데이터 비트의 특징을 고려해 본다.

전술한 바와 같이, 주기록 영역 Aα에는, 주정보 패턴 생성부(170)에 의해 생성된 주정보 패턴 Pα가 기록된다. 이 주정보 패턴 Pα는, 예를 들면, 도 2에 예시하는 바와 같은 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)의 집합체(i=1, 2, 3, .)가 된다. 여기서, 이 단위 기록용 도형 패턴 R(Ui)의 실체를 생각해 보면, 2가지 속성을 가진 영역을 혼재시킨 패턴인 것을 알 수 있다.

구체적으로는, 도 2에 나타낸 예의 경우, 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)은, 단위 기록 영역 Au 내에 「흑색 영역」과 「백색 영역」을 혼재시킨 패턴이 되게 된다. 물론, 실제로는, 단위 기록용 도형 패턴 R(U1)은, 도 3에 나타내는 예와 같이, 비트 도형 F 및 위치맞춤 마크 Q1∼Q4의 윤곽을 나타내는 벡터 데이터에 의해 표현되며, 각각의 도형 내부가 「흑색 영역」이 되고, 외부가 「백색 영역」이 된다.

도 18에 나타내는 주정보 패턴 생성부(170)는, 주기록 영역 Aα에 기록할 주정보 패턴 Pα로서, 「흑색 영역」과 「백색 영역」의 2종류의 속성을 가진 영역이 혼재한 패턴을 생성하게 된다. 그리고, 빔 노광 장치(200)는, 이 2종류의 속성을 가진 영역 중 어느 한쪽의 영역에 대하여 빔 노광 처리를 행하고, 패터닝 장치(300)는, 노광 후의 기판에 대하여 패터닝 처리를 행하게 된다.

도 4의 A∼도 4의 E에는, 「흑색 영역」에 대하여 빔 노광 처리를 행하고, 레지스트층(20)으로서 포지티브형 레지스트를 사용한 패터닝 처리를 행하는 예를 나타낸다. 그 결과, 도 4의 E에 나타낸 바와 같이, 볼록부 V가 비트 "0", 오목부 C가 비트 "1"을 표현하는 정보 기록 매체 M1이 얻어진다. 이에 비해, 「백색 영역」에 대하여 빔 노광 처리를 행하고, 레지스트층(20)으로서 포지티브형 레지스트를 사용한 패터닝 처리를 행하면, 볼록부 V가 비트 "1", 오목부 C가 비트 "0"을 표현하는 정보 기록 매체(도 16의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M3와 동등)가 얻어지게 된다.

마찬가지로, 도 16의 A∼도 16의 E에는, 「흑색 영역」에 대하여 빔 노광 처리를 행하고, 레지스트층(20)으로서 네가티브형 레지스트를 사용한 패터닝 처리를 행하는 예를 나타낸다. 그 결과, 도 16의 E에 나타낸 바와 같이, 볼록부 V가 비트 "1", 오목부 C가 비트 "0"을 표현하는 정보 기록 매체 M3가 얻어진다. 이에 비해, 「백색 영역」에 대하여 빔 노광 처리를 행하고, 레지스트층(20)으로서 네가티브형 레지스트를 사용한 패터닝 처리를 행하면, 볼록부 V가 비트 "0", 오목부 C가 비트 "1"을 표현하는 정보 기록 매체(도 4의 E에 나타내는 정보 기록 매체 M1과 동등)가 얻어진다.

일반론으로서, 전술한 「흑색 영역」 및 「백색 영역」 중 한쪽을 「제1 속성 주영역」으로 칭하고, 다른 쪽을 「제2 속성 주영역」으로 칭하기로 하면, 주정보 패턴 Pα는, 제1 속성 주영역과 제2 속성 주영역에 의해 구성되며, 각각의 데이터 비트에 각각 대응하는 소정점(도 3에 나타낸 예의 경우에는, 각 격자점 L이, 제1 속성 주영역 내에 존재하는가, 혹은, 제2 속성 주영역 내에 존재하는가의 상이에 따라, 각각의 데이터 비트의 2치 정보를 표현한 패턴이 되게 된다.

여기서 기술하는 실시예의 경우, 주정보 패턴 생성부(170)는, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D를 구성하는 각각의 비트 "1" 및 각각의 비트 "0" 중 어느 하나(도 2의 예에서는 비트 "1")을, 폐 영역으로 이루어지는 각각의 비트 도형 F로 변환하고, 상기 비트 도형 F의 내부의 영역을 제1 속성 주영역, 외부의 영역을 제2 속성 주영역으로 하는 주정보 패턴 Pα를 생성하게 된다. 이 주정보 패턴 Pα는, 전술한 바와 같이, 도 19 및 도 20에 나타내는 주기록 영역 Aα 내에 기록된다.

한편, 부정보 패턴 생성부(180)에 의해 생성되는 부정보 패턴 Pβ는, 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 부기록 영역 Aβ 내에 기록되는 한 쌍의 식별 마크 m10, m20을 가지고 있다. 여기서, 식별 마크 m10은, 제1 부기록 영역 Aβ1 내에 배치된 「철」의 문자에 의해 구성된 마크이며, 「볼록부가 비트 "1"」라는 해석 방법(당연히, 오목부가 비트 "0"이 되게 된다)을 제시하기 위한 마크이다. 또한, 식별 마크 m20은, 제2 부기록 영역 Aβ2 내에 배치된 「요」의 문자에 의해 구성된 마크이며, 「오목부가 비트 "1"」이라는 해석 방법(당연히, 볼록부가 비트 "0"이 되게 된다)을 제시하기 위한 마크이다.

전술한 바와 같이, 판독 작업자는, 한 쌍의 식별 마크 m10, m20 중, 보다 밝게 보이는 마크에 의해 나타내는 해석 방법을, 정확한 데이터 비트의 해석 방법으로서 파악하게 된다.

계속해서, 도 21을 참조하면서, 한 쌍의 식별 마크 m10, m20의 실체를 설명한다. 도 21은, 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 작성된 묘화용 패턴 P(E)의 일례를 나타낸 평면도이다. 여기서, 묘화용 패턴 P(E)는, 주정보 패턴 생성부(170)에 의해 작성된 주정보 패턴 Pα와, 부정보 패턴 생성부(180)에 의해 생성된 부정보 패턴 Pβ를 합성함으로써 얻어지는 합성 패턴이다. 묘화 데이터 생성부(160')는, 주정보 패턴 Pα와 부정보 패턴 Pβ를 합성하여 묘화용 패턴 P(E)를 생성한 후, 상기 묘화용 패턴 P(E)를 묘화하기 위해 사용하는 묘화 데이터 E를 생성하는 처리를 행한다.

전술한 바와 같이, 주기록 영역 Aα에 기록할 주정보 패턴 Pα는, 「흑색 영역」과 「백색 영역」의 2종류의 속성을 가진 영역이 혼재한 패턴이 되지만, 부기록 영역 Aβ에 기록할 부정보 패턴 Pβ도, 마찬가지로, 「흑색 영역」과 「백색 영역」의 2종류의 속성을 가진 영역이 혼재한 패턴이 된다.

도 21의 하단에는, 도 21의 상단에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)의 각 부분 영역의 확대도(원 내의 화상)가 나타나 있다. 즉, 하단의 원 p1 내의 화상은, 상단에 나타내는 제1 부기록 영역 Aβ1에 배치된 제1 식별 마크 m10 내의 부분 영역 p1의 확대도이며, 하단의 원 p2 내의 화상은, 상단에 나타내는 제2 부기록 영역 Aβ2에 배치된 제2 식별 마크 m20 내의 부분 영역 p2의 확대도이며, 하단의 원 p3 내의 화상은, 상단에 나타내는 주기록 영역 Aα 내의 부분 영역 p3의 확대도이다. 그리고, 도시의 편의 상, 도 21의 각 부의 치수비는, 실제 치수비를 무시한 설정이 행해지고 있고, 예를 들면, 상단에 소원(小圓)으로 나타내는 부분 영역 p1∼p3는, 실제로는, 육안으로는 관찰할 수 없을 만큼 미소한 영역이 된다.

도 21의 하단에 나타내는 부분 영역 p3의 확대 화상은, 1개의 단위 기록 영역 Au를 구성하는 패턴을 나타내는 것이며, 각각의 비트 도형 및 위치맞춤 마크의 내부를 나타낸 「흑색 영역」(제1 속성 주영역 G1)과, 외부의 배경 부분을 나타내는 「백색 영역」(제2 속성 주영역 G2)에 의해 구성된다(도시한 파선이나 일점 쇄선은 배치를 나타내기 위한 보조선이며, 실제 패턴을 구성하는 선이 아니다). 이와 같이, 주기록 영역 Aα에 기록할 주정보 패턴 Pα가, 「흑색 영역」과 「백색 영역」의 2종류의 속성을 가진 영역의 혼재 패턴이 되는 점은, 이미 기술한 바와 같다.

한편, 도 21의 하단에 나타내는 부분 영역 p1 및 p2의 확대 화상을 보면 알 수 있는 바와 같이, 부기록 영역 Aβ에 기록할 부정보 패턴 Pβ도, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)과 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)의 2종류의 속성을 가진 영역의 혼재 패턴이 된다. 다만, 주정보 패턴 Pα가 각각의 비트 도형 및 위치맞춤 마크를 나타내는 패턴인 것에 비해, 부정보 패턴 Pβ는 한 쌍의 식별 마크 m10, m20을 나타내는 패턴이기 때문에, 양자의 구체적인 구성은 상이하다.

즉, 식별 마크 m10, m20을 구성하는 폐 영역 내의 패턴은, 부분 영역 p1 및 p2의 확대 화상에 나타나 있는 바와 같이, 「흑색 영역」과 「백색 영역」에 의한 줄무늬 모양을 구성하고 있다. 이는, 매체 M 상에 요철 구조로서 기록한 경우에, 식별 마크 m10, m20의 내부에, 가시광에 대한 회절 격자를 형성하기 때문이다. 결국, 식별 마크 m10, m20을 구성하는 폐 영역 내에는, 가늘고 긴 밴드형의 「흑색 영역」과 가늘고 긴 밴드형의 「백색 영역」을 교호적으로 나란히 배치한 패턴이 형성되게 된다.

이 회절 격자를 형성하는 각 격자선은, 공통의 배치축 Z에 평행한 방향이 되도록 설정되어 있다. 도시한 예는, 배치축 Z를 도면의 상하 방향으로 연장되는 축으로서 설정한 예이므로, 부분 영역 p1, p2 내에는, 상하 방향으로 연장되는 줄무늬 모양이 형성되어 있다. 물론, 배치축 Z의 방향은 임의의 방향으로 설정해도 상관없다.

여기서 중요한 점은, 부분 영역 p1 내의 줄무늬 모양과 부분 영역 p2 내의 줄무늬 모양을 비교했을 때, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)을 구성하는 띠의 폭 W1과 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)을 구성하는 띠의 폭 W2의 대소 관계가, 양자에서 역전하고 있는 점이다. 구체적으로는, 도시한 예의 경우, 식별 마크 m10 내의 부분 영역 p1에 대해서는, W1>W2인 것에 비해, 식별 마크 m20 내의 부분 영역 p2에 대해서는, W1<W2가 되고 있다. 이 폭의 대소 관계의 차이가, 관찰 시의 명암의 차이를 낳게 되며, 그 상세한 것에 대해서는 후술한다.

그리고, 도면에는, 원으로 둘러싼 부분 영역 p1, p2 내의 패턴밖에 나타내고 있지 않지만, 물론, 식별 마크 m10을 구성하는 「철」의 문자의 내부 폐 영역의 전역에, 부분 영역 p1과 동일한 패턴이 형성되고, 식별 마크 m20을 구성하는 「요」의 문자의 내부 폐 영역의 전역에, 부분 영역 p2와 동일한 패턴이 형성되어 있다. 환언하면, 「철」의 문자의 내부 및 「요」의 문자의 내부는, 도면의 상하 방향으로 연장되는 줄무늬 모양으로 메워져 있게 된다.

여기에 나타내는 실시예의 경우, 제1 부기록 영역 Aβ1 내의 배경 부분(「철」의 문자의 외부 영역) 및 제2 부기록 영역 Aβ2 내의 배경 부분(「요」의 문자의 외부 영역)에 대해서는, 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)으로 하는 구성을 취하고 있지만, 이들 배경 부분을 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)으로 하는 구성을 취해도 상관없다.

혹은, 이들 배경 부분에도, 「흑색 영역」과 「백색 영역」으로 이루어지는 줄무늬 모양(매체 상에서 회절 격자로서 기능하는 모양)을 형성해도 상관없다. 다만, 판독 작업자가 관찰했을 때, 「철」의 문자의 윤곽 및 「요」의 문자의 윤곽을 인식할 수 있는 구성으로 해 둘 필요가 있으므로, 배경 부분에도 줄무늬 모양(회절 격자)을 형성하는 경우에는, 식별 마크 내부의 줄무늬 모양(회절 격자)과는 방향 혹은 혹은 피치를 바꾸어, 관찰 시에 식별 마크의 윤곽 인식이 가능하게 되도록 하는 배려가 필요하다. 따라서, 실용적으로는, 배경 부분을 「백색 영역」 혹은 「흑색 영역」으로 해 두는 것이 바람직하다.

결국, 주기록 영역 Aα의 부분에도 부기록 영역 Aβ의 부분에도, 「흑색 영역」과 「백색 영역」을 혼재시킨 패턴이 배치되게 되고, 묘화용 패턴 P(E)는, 이와 같은 2종류 중 어느 하나에 속하는 다수의 폐 영역의 집합체가 된다. 일반론으로 말하면, 주기록 영역 Aα에 배치되는 주정보 패턴 Pα는, 제1 속성 주영역 G1(예를 들면, 「흑색 영역」)과 제2 속성 주영역 G2(예를 들면, 「백색 영역」)의 혼재 패턴이며, 부기록 영역 Aβ에 배치되는 부정보 패턴 Pβ는, 제1 속성 부영역 g1(예를 들면, 「흑색 영역」)과 제2 속성 부영역 g2(예를 들면, 「백색 영역」)의 혼재 패턴이 된다.

여기서, 「제1 속성」의 영역을 빔 노광을 행하는 영역으로 하고, 「제2 속성」의 영역을 빔 노광을 행하지 않는 영역으로 하면, 전술한 예의 경우, 「흑색 영역」에 대해서는 노광이 행해지고, 「백색 영역」에 대해서는 노광이 행해지지 않게 된다. 환언하면, 이 경우에, 묘화 데이터 생성부(160')는, 제1 속성 주영역 G1 및 제1 속성 부영역 g1에 대해서는 노광을 행하고, 제2 속성 주영역 G2 및 제2 속성 부영역 g2에 대해서는 노광을 행하지 않게 하기 위한 묘화 데이터 E를 생성하게 된다. 물론, 반대로, 「제2 속성」의 영역을 빔 노광을 행하는 영역으로 하고, 「제1 속성」의 영역을 빔 노광을 행하지 않는 영역으로 해도 상관없다.

이미 기술한 바와 같이, 빔 노광 처리 시에, 어느 쪽의 속성의 영역에 대하여 빔 노광을 행할 것인지에 의해, 혹은, 패터닝 처리 시에, 포지티브형/네가티브형의 어느 쪽의 레지스트를 사용할 것인지에 의해, 「제1 속성」의 영역이 매체 M 상에서 볼록부 V가 될 것인지, 오목부 C가 될 것인지(환언하면, 「제2 속성」의 영역이 매체 M 상에서 오목부 C가 될 것인지, 볼록부 V가 될 것인지)가 달라지게 된다.

그러나, 여기서 중요한 점은, 최종적인 매체 M 상에서, 제1 속성 주영역 G1이 볼록부 V가 되면, 제1 속성 부영역 g1도 볼록부 V가 되고, 제1 속성 주영역 G1이 오목부 C가 되면, 제1 속성 부영역 g1도 오목부 C가 되는 점이다. 물론, 제2 속성 주영역 G2가 볼록부 V가 되면, 제2 속성 부영역 g2도 볼록부 V가 되고, 제2 속성 주영역 G2가 오목부 C가 되면, 제2 속성 부영역 g2도 오목부 C가 된다. 이는, 빔 노광 처리 시에, 어느 하나의 속성의 영역에 대하여 빔 노광을 행하였다고 하더라도, 패터닝 처리 시에, 포지티브형/네가티브형의 어느 하나의 레지스트를 사용했다고 하더라도, 변함이 없는 보편적인 사항이다.

따라서, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)에 기초하여 작성된 매체 M 및 상기 매체 M을 원판으로 하는 압압 프로세스에서 작성된 복제물에서는, 각 부분 영역 p1∼p3에 나타나 있는 모든 「흑색 영역」이 볼록부 V가 되고, 모든 「백색 영역」이 오목부 C가 되거나(이와 같은 매체를 편의 상 「흑철(黑凸) 매체」라고 함), 혹은, 모든 「흑색 영역」이 오목부 C가 되고, 모든 「백색 영역」이 볼록부 V가 되거나(이와 같은 매체를 편의 상 「흑요(黑凹)매체」라고 함) 중 어느 하나이다. 구체적으로는, 도 4의 E에 나타내는 매체 M1은 「흑요 매체」, 도 14에 나타내는 매체 M2는 「흑철 매체」, 도 16의 E에 나타내는 매체 M3는 「흑철 매체」가 된다.

본 실시예의 경우, 묘화용 패턴 P(E)는, 비트 "1"을 「흑색 영역」으로 이루어지는 비트 도형 F로 표현하고 있으므로, 「흑철 매체」에 대하여 판독 처리를 행할 때는, 「볼록부가 비트 "1"」이라는 해석 방법을 채용하면 되고, 「흑요 매체」에 대하여 판독 처리를 행할 때는, 「오목부가 비트 "1"」이라는 해석 방법을 채용하면 된다. 따라서, 판독 작업자는, 대상이 되는 매체가 「흑철 매체」인지 「흑요 매체」인지를 인식하면 된다. 전술한 바와 같이, 상기 인식은, 「한 쌍의 식별 마크 중 어느 쪽이 밝게 보이는가」의 기준에 의해 행할 수 있다.

예를 들면, 도 21에 나타낸 예의 경우, 「철」의 문자로 이루어지는 제1 식별 마크 m10과 「요」의 문자로 이루어지는 제2 식별 마크 m20을 비교 관찰하고, 「철」의 문자 쪽이 밝게 보이는 경우에는 상기 매체를 「흑철 매체」로 판단하고 「볼록부가 비트 "1"」이라는 해석 방법을 채용하면 되고, 「요」의 문자 쪽이 밝게 보이는 경우에는 상기 매체를 「흑요 매체」로 판단하고 「오목부가 비트 "1"」이라는 해석 방법을 채용하면 된다. 이하, 이와 같은 밝기의 비교에 의해, 「흑철 매체」인 것인지 「흑요 매체」인 것일지를 판단할 수 있는 이유를 설명한다.

도 22는, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)에 기초하여 도 4의 A∼도 4의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 매체 M5(도 19에 나타내는 「흑요 매체」)의 요철 구조를 나타낸 도면이다. 상단은, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)의 평면도이며, 하단은, 각 부분 영역 p1∼p3에 대응하는 매체 M5의 각 부분의 확대 측단면도이다.

도 22의 하단에 나타내는 부분 영역 p1, p2의 측단면도는, 도 21의 하단에 나타내는 부분 영역 p1, p2의 확대 화상에서의 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)을 오목부로 하고, 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)을 볼록부로 한 매체 M5의 요철 구조를 나타내고, 도 22의 하단에 나타내는 부분 영역 p3의 측단면도는, 도 21의 하단에 나타내는 부분 영역 p3의 확대 화상에서의 5행 5열의 비트 배열 중 제2행째의 위치에 있고, 「흑색 영역」(제1 속성 주영역 G1)을 오목부로 하고, 「백색 영역」(제2 속성 주영역 G2)을 볼록부로 한 매체 M5의 요철 구조를 나타내고 있다. 부분 영역 p3에 기록된 데이터 비트는, 판독 시에는, 「오목부를 비트 "1"」, 「볼록부를 비트 "0"」으로 해석할 필요가 있다.

한편, 도 23은, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)에 기초하여 도 16의 A∼도 16의 E에 나타내는 프로세스를 실행함으로써 작성된 매체 M6(도 20에 나타내는 「흑철 매체」)의 요철 구조를 나타낸 도면이다. 상단은, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)의 평면도이며, 하단은, 각 부분 영역 p1∼p3에 대응하는 매체 M6의 각 부분의 확대 측단면도이다.

도 23의 하단에 나타내는 부분 영역 p1, p2의 측단면도는, 도 21의 하단에 나타내는 부분 영역 p1, p2의 확대 화상에서의 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)을 볼록부로 하고, 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)을 오목부로 한 매체 M6의 요철 구조를 나타내고, 도 23의 하단에 나타내는 부분 영역 p3의 측단면도는, 도 21의 하단에 나타내는 부분 영역 p3의 확대 화상에서의 5행 5열의 비트 배열 중 제2행째에 위치하고, 「흑색 영역」(제1 속성 주영역 G1)을 볼록부로 하고, 「백색 영역」(제2 속성 주영역 G2)을 오목부로 한 매체 M6의 요철 구조를 나타내고 있다. 부분 영역 p3에 기록된 데이터 비트는, 판독 시에는, 「볼록부를 비트 "1"」, 「오목부를 비트 "0"」으로 해석할 필요가 있다.

계속해서, 도 19 및 도 22에 나타내는 흑요 매체 M5에 대하여, 한 쌍의 식별 마크 m10, m20을 비교 관찰했을 때, 어느 쪽이 밝게 보이는지를 고려해 본다. 도 24의 A∼도 24의 C는, 도 22의 하단에 나타내는 흑요 매체 M5의 각 부분 영역 p1∼p3의 요철 구조의 확대 측단면도이다. 여기서는, 흑요 매체 M5의 상면에, 경사 좌상 방향으로부터 조명광이 조사된 경우에 대하여, 상기 조명광의 반사 후의 거동을 추적해 본다.

먼저, 도 24의 A에 나타낸 바와 같이, 부분 영역 p1(즉, 제1 식별 마크 m10의 내부 영역)에 대하여 고려해 본다. 도면에는, 오목부가 되어 있는 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)에 조사된 조명광 L1과, 볼록부가 되어 있는 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)에 조사된 조명광 L2에 대하여, 각각 반사 후의 거동의 일례가 일점 쇄선으로 나타나 있다. 즉, 오목부에 입사한 조명광 L1은 반사 후에 볼록부의 측면에 충돌하고 있는 것에 대하여, 볼록부에 입사한 조명광 L2는 반사 후에 그대로 상방으로 향하고 있다.

물론, 오목부에 입사한 조명광이라도, 반사 후에 그대로 상방으로 향하는 광도 있지만, 일반적으로, 오목부에 입사한 조명광이 상방으로부터 관찰될 확률은 낮다. 이는, 도 4의 D나 도 16의 D에 나타낸 바와 같이, 매체의 상면에 요철 구조를 형성하기 위한 패터닝 처리에 있어서, 에칭에 의해 오목부가 형성되므로, 오목부의 저면(底面)이나 볼록부의 측면은 표면이 거친 부식면을 형성하게 되기 때문이다.

즉, 도 24의 A에 있어서, 조명광 L1이 입사한 오목부의 저면이나, 거기로부터의 반사광이 향하는 볼록부의 측면은, 모두 표면이 거친 부식면이며, 이 부식면에 조사된 광은 산란에 의해 소멸하여, 상방에서 관찰되는 확률은 낮아진다. 한편, 조명광 L2이 입사한 볼록부의 상면은 레지스트층에 의해 보호되고 있기 때문에 부식되고 있지 않다. 따라서, 조명광 L2는 볼록부의 상면에서 반사한 후, 상방에서 관찰될 확률은 높다.

여기서, 도 24의 A에 나타내는 부분 영역 p1에서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)의 폭 W1 쪽이 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)의 폭 W2보다 커지고 있다. 따라서, 반사 후에 상방에서 관찰되는 확률이 높은 볼록부(백색 영역)로의 입사광 L2의 비율보다, 반사 후에 상방에서 관찰되지 않을 확률이 높은 오목부(흑색 영역)로의 입사광 L1의 비율이 커지고, 상방에서 관찰한 경우, 전체적으로 어둡게 관찰된다.

한편, 도 24의 B에 나타내는 부분 영역 p2에서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)의 폭 W1 쪽이 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)의 폭 W2보다 작아지고 있다. 따라서, 반사 후에 상방에서 관찰될 확률이 높은 볼록부(백색 영역)로의 입사광 L3의 비율이, 반사 후에 상방에서 관찰되지 않을 확률이 높은 오목부(흑색 영역)로의 입사광 L4의 비율보다 커지고, 상방에서 관찰한 경우, 전체적으로 밝게 관찰된다.

결국, 도 19에 나타내는 흑요 매체 M5를 상방으로부터 관찰하면, 도 24의 A 및 도 24의 B를 사용하여 설명한 이유에 의해, 「요」의 문자를 나타낸 제2 식별 마크 m20(부분 영역 p2) 쪽이, 「철」의 문자를 나타낸 제1 식별 마크 m10(부분 영역 p1)보다 밝게 관찰되게 된다. 따라서, 판독 작업자는, 대상이 되는 매체가 「흑요 매체」인 것을 인식할 수 있고, 주기록 영역 Aα에 기록되어 있는 데이터 비트에 대하여, 도 24의 C에 나타낸 바와 같이, 「오목부가 비트 "1"」이라는 해석 방법을 채용한 정확한 판독 처리를 행할 수 있다.

다음으로, 도 20 및 도 23에 나타내는 흑철 매체 M6에 대하여, 한 쌍의 식별 마크 m10, m20을 비교 관찰했을 때, 어느 쪽이 밝게 보이는지를 고려해 본다. 도 25의 A∼도 25의 C는, 도 23의 하단에 나타내는 흑철 매체 M6의 각 부분 영역 p1∼p3의 요철 구조의 확대 측단면도이다. 여기서도, 흑철 매체 M6의 상면에, 경사 좌상 방향으로부터 조명광이 조사된 경우에 대하여, 상기 조명광의 반사 후의 거동을 추적해 본다.

처음에, 도 25의 A에 나타낸 바와 같이, 부분 영역 p1(즉, 제1 식별 마크 m10의 내부 영역)에 대하여, 볼록부가 되어 있는 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)에 조사된 조명광 L5와, 오목부가 되어 있는 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)에 조사된 조명광 L6에 대하여, 각각 반사 후의 거동을 고려하면, 전술한 바와 같이, 조명광 L5가 입사한 볼록부의 상면은 부식되지 않고 있으므로, 조명광 L5는 볼록부의 상면에서 반사한 후, 상방에서 관찰될 확률이 높다. 한편, 조명광 L6가 입사한 오목부는 부식면이기 때문에, 조명광 L6는 이 부식면에서 확산되어, 상방에서 관찰될 확률은 낮다.

여기서, 도 25의 A에 나타내는 부분 영역 p1에서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)의 폭 W1 쪽이 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)의 폭 W2보다 커지고 있다. 따라서, 반사 후에 상방에서 관찰될 확률이 높은 볼록부(흑색 영역)로의 입사광 L5의 비율이, 반사 후에 상방에서 관찰되지 않을 확률이 높은 오목부(백색 영역)로의 입사광 L6의 비율보다 커지고, 상방에서 관찰한 경우, 전체적으로 밝게 관찰된다.

한편, 도 25의 B에 나타내는 부분 영역 p2에서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)의 폭 W1 쪽이 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)의 폭 W2보다 작아지고 있다. 따라서, 반사 후에 상방에서 관찰되지 않을 확률이 높은 오목부(백색 영역)로의 입사광 L7의 비율이, 반사 후에 상방에서 관찰될 확률이 높은 볼록부(흑색 영역)로의 입사광 L8의 비율보다 커지고, 상방에서 관찰한 경우, 전체적으로 어둡게 관찰된다.

결국, 도 20에 나타내는 흑철 매체 M6를 상방에서 관찰하면, 도 25의 A 및 도 25의 B를 사용하여 설명한 이유에 의해, 「철」의 문자를 나타낸 제1 식별 마크 m10(부분 영역 p1) 쪽이, 「요」의 문자를 나타낸 제2 식별 마크 m20(부분 영역 p2)보다 밝게 관찰되게 된다. 따라서, 판독 작업자는, 대상이 되는 매체가 「흑철 매체」인 것을 인식할 수 있고, 주기록 영역 Aα에 기록되어 있는 데이터 비트에 대하여, 도 25의 C에 나타낸 바와 같이, 「볼록부가 비트 "1"」이라는 해석 방법을 채용한 정확한 판독 처리를 행할 수 있다.

본 발명의 이점은, 보존 처리용 컴퓨터(100')에 의해, 도 21의 상단에 예시하는 바와 같은 묘화용 패턴 P(E)를 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 작성해 두면, 그 후, 이 묘화 데이터 E에 기초하여, 어떠한 빔 노광 처리나 패터닝 처리가 행해지더라도, 최종적인 매체 상에 형성된 한 쌍의 식별 마크 m10, m20에 대한 명암 비교를 행함으로써, 항상 정확한 데이터 비트의 해석 방법(볼록부를 비트 "1"로 해석할 것인가, 오목부를 비트 "1"로 해석할 것인가)을 인식할 수 있는 점에 있다.

환언하면, 도 21의 하단에 「흑색 영역」으로서 나타내는 제1 속성의 영역(영역 g1 및 G1)와, 「백색 영역」으로서 나타내는 제2 속성의 영역(영역 g2 및 G2)은, 최종적으로, 어느 한쪽이 볼록부, 다른 쪽이 오목부가 되는 관계에 있지만, 어느 쪽이 볼록부이 되더라도, 어느 쪽이 오목부가 되더라도, 한 쌍의 식별 마크 m10, m20에 대한 명암 비교를 행함으로써, 정확한 데이터 비트의 해석 방법을 인식할 수 있다. 이는, 묘화 데이터 E에 기초하여 작성된 매체뿐만 아니라, 상기 매체를 원판으로 하여 압압 프로세스에 의해 복제된 복제물에 대해서도 동일하다.

전술한 바와 같이, 매체 상의 식별 마크 m10, m20의 내부에 형성된 줄무늬형의 요철 구조는, 실제로는 회절 격자를 구성하고 있으므로, 판독 작업자가 관찰하는 광은, 이 회절 격자에 의한 회절광이 된다. 따라서, 도 19에 나타내는 「흑요 매체」나 도 20에 나타내는 「흑철 매체」를 손에 넣은 판독 작업자는, 좌상 코너의 부기록 영역 Aβ에, 반짝반짝 빛나는 「철」의 문자와 「요」의 문자를 관찰하게 되고, 어느 쪽의 문자가 밝게 보이는가(더 명확하게 보이는가)에 의해, 볼록부를 비트 "1"로 해석할 것인가, 오목부를 비트 "1"로 해석할 것일가를 판단할 수 있다.

물론, 「철」의 문자와 「요」의 문자를 관찰했을 때, 이들 문자의 절대적인 밝기는, 조명 환경에 따라 상이하며, 매체를 유지하는 방향에 의해서도 상이하다. 그러나, 「철」의 문자와 「요」의 문자의 내부에 형성된 회절 격자의 방향은 동일한 방향(도 21에 나타내는 배치축 Z에 평행한 방향)을 향하고 있으므로, 「철」의 문자와 「요」의 문자를 대비 관찰하는 한, 어느 한쪽이 밝게 보이는 현상은 보편성을 가지고 있고, 항상 정확한 데이터 비트의 해석 방법이 제시되게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 기판에 대하여 빔 노광 및 패터닝 처리를 행함으로써, 미세한 물리적 구조 패턴으로서 정보를 기록할 때, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보를 함께 기록하는 것이 가능하게 된다.

<<<§9. 식별 마크의 구체적인 형태 및 변화>>>

결국, §8에서 설명한 식별 마크 m10, m20의 특징을 정리하면, 하기와 같다.

먼저, 도 21의 예에도 나타나 있는 바와 같이, 제1 식별 마크 m10을 구성하는 폐 영역 내에는, 소정의 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역 g1과 밴드형의 제2 속성 부영역 g2가 상기 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 제2 식별 마크 m20을 구성하는 폐 영역 내에는, 동일한 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역 g1과 밴드형의 제2 속성 부영역 g2가 상기 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있다.

또한, 제1 식별 마크 m10을 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1이 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2보다 넓어지도록 설정되고, 제2 식별 마크 m20을 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2가 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1보다 넓어지도록 설정되어 있다.

한편, 주정보 패턴 생성부(170)는, 도 21의 부분 영역 p3에 예시되어 있는 바와 같이, 제1 속성 주영역 G1 및 제2 속성 주영역 G2가 혼재하는 주정보 패턴 Pα를 생성한다. 묘화 데이터 생성부(160')는, 이와 같이 하여 작성된 주정보 패턴 Pα와 부정보 패턴 Pβ를 합성한 합성 패턴을 작성하고, 상기 합성 패턴을 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성하는 처리를 행하게 된다.

이 때, 묘화 데이터 생성부(160')는, 제1 속성 주영역 G1 및 제1 속성 부영역 g1에 대해서는 노광을 행하고, 제2 속성 주영역 G2 및 제2 속성 부영역 g2에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터 E, 혹은, 제2 속성 주영역 G2 및 제2 속성 부영역 g2에 대해서는 노광을 행하고, 제1 속성 주영역 G1 및 제1 속성 부영역 g1에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터 E를 생성하고, 또한, 제1 속성 부영역 g1 및 제2 속성 부영역 g2의 폭이 가시광에 대한 회절 격자를 구성할 수 있는 치수로 설정하도록 한다.

도 21의 상단에는, 매체에 묘화하기 위한 묘화용 패턴 P(E)의 일례를 나타내고, 하단에는, 그 부분 영역 p1∼p3의 확대도를 나타낸다. 식별 마크 m10, m20의 내부에는, 부분 영역 p1, p2로서 나타나 있는 바와 같이, 밴드형의 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1) 및 밴드형의 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)을 교호적으로 배치한 줄무늬 모양이 형성된다. 전술한 바와 같이, 매체 상에서는, 이 줄무늬 모양은 회절 격자로서 기능하는 요철 구조로서 형성되고, 판독 작업자는, 반짝반짝 빛나는 「철」의 문자와 「요」의 문자로서, 이들 한 쌍의 식별 마크 m10, m20을 관찰하게 된다.

따라서, 실제 매체 상에 형성되는 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)의 폭 W1 및 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)의 폭 W2는, 가시광에 대한 회절 격자가 형성되는 폭으로 설정해 놓을 필요가 있다.

한편, 폭 W1과 폭 W2의 차이는, 2개의 식별 마크 m10, m20을 대비 관찰했을 때의 명암의 차이를 낳는 요인이 되므로, 실용적으로는, 상기 회절 격자로서의 기능이 손상되지 않는 범위 내에서, 될 수 있는 한 크게 설정하는 것이 바람직하다. 본 발명자가, 폭 W1 및 폭 W2로서, 다양한 치수를 설정하여 실제 매체를 작성하는 실험을 행한 바, 폭 W1과 폭 W2의 비율이 5배 이상이 되도록 설정하면, 조명 환경이나 관찰 환경에 관계없이, 2개의 식별 마크 m10, m20을 대비 관찰했을 때의 명암차를 현저하게 인식할 수 있는 것을 알았다.

따라서, 실용적으로는, 부정보 패턴 생성부(180)는, 제1 식별 마크 m10을 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1이 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2의 5배 이상이 되도록 설정하고, 제2 식별 마크 m20을 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2가 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1의 5배 이상이 되도록 설정하는 것이 바람직하다(도 21에 나타낸 예는, 도시의 편의 상, 이와 같은 조건을 만족하는 치수비는 되지 않고 있다).

또한, 「흑철 매체」를 관찰했을 때의 「철」의 문자의 밝기와, 「흑요 매체」를 관찰했을 때의 「요」의 문자의 밝기가, 될 수 있는 한 동일하게 되도록 하기 위해서는, 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크 m10을 구성하는 폐 영역 내의 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1과 제2 식별 마크 m20을 구성하는 폐 영역 내의 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2를 동일하게 설정하고, 제1 식별 마크 m10을 구성하는 폐 영역 내의 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2와 제2 식별 마크 m20을 구성하는 폐 영역 내의 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1을 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.

환언하면, 도 21에 나타낸 예에 있어서, 부분 영역 p1 내의 흑색 영역 g1의 폭 W1과 부분 영역 p2 내의 백색 영역 g2의 폭 W2가 동일하게 되고, 부분 영역 p1 내의 백색 영역 g2의 폭 W2와 부분 영역 p2 내의 흑색 영역 g1의 폭 W1이 동일하게 되도록 설정을 행하면 된다. 이러한 설정을 해 두면, 도 21에 나타내는 묘화용 패턴 P(E)에 기초하여 작성된 「흑철 매체」와 「흑요 매체」를, 동일한 조명 환경 및 동일한 관찰 태양(매체의 방향)에서 관찰하면, 「흑철 매체」 상의 「철」의 문자의 밝기와 「흑요 매체」상의 「요」의 문자의 밝기가 동일하게 되어, 통일성을 가진 매체 작성이 가능하게 된다.

여기서는, 참고로, 본 발명자가 행한 실험에 의해 양호한 관찰 결과가 얻어진 식별 마크에 대한 각 부의 치수값을 일례로서 기재해 둔다. 먼저, 도 21에 나타내는 부분 영역 p1 내(즉, 제1 식별 마크 m10 내)에 대해서는, 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1=1.8㎛, 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2=0.2㎛로 했다. 한편, 부분 영역 p2 내(즉, 제2 식별 마크 m20 내)에 대해서는, 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1=0.2㎛, 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2=1.8㎛로 했다. 모두, 밴드형의 각 영역의 길이 방향 치수는, 그 양단을 각 식별 마크의 윤곽선에 도달할 때까지 연장한 치수가 된다.

상기 치수를 채용하면, 결국, 회절 격자의 격자선 피치는 2㎛가 되고, 가시광에 대하여 충분히 회절 현상이 생기는 치수가 된다. 또한, 상기 실시예에서는, 주기록 영역 Aα에 기록하는 각각의 비트 도형 F를 1변이 0.1㎛의 정사각형으로 하고, 매체 상에 형성되는 요철 구조의 단차를 0.2㎛로 설정하고 있다.

그리고, 정보 기록 매체 상에 형성되는 제1 식별 마크 m10 및 제2 식별 마크 m20은, 육안 관찰 가능한 사이즈가 되도록 하는 것이 바람직하다. 물론, 육안 관찰이 곤란한 작은 마크라도, 돋보기 등을 사용하여 관찰하는 것이 가능하지만, 실용적으로는, 매체를 손에 넣은 판독 작업자가, 상기 매체가 「흑철 매체」인지 「흑요 매체」인지를, 마크의 육안 관찰에 의해 즉시 인식 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 부정보 패턴 생성부(180)가, 정보 기록 매체 상에 형성되는 제1 식별 마크 m10 및 제2 식별 마크 m20가 육안 관찰 가능한 사이즈가 되는 부정보 패턴을 생성하도록 해 두는 것이 바람직하다. 상기 실시예에서는, 각각의 식별 마크 m10, m20이, 매체 상에서 가로 세로 3mm 정도의 크기가 되도록 설정하고 있다.

계속해서, 본 발명에 사용하는 식별 마크에 대하여, 몇 가지의 변화를 기술해 둔다. 도 26은, 지금까지 기술해 온 기본적인 실시예에서의 식별 마크의 구성 및 배치 태양을 나타내는 평면도이다. 실제로는, 묘화용 패턴 P(E)는, 주기록 영역 Aα에 기록하는 주정보 패턴 Pα와 부기록 영역 Aβ에 기록하는 부정보 패턴 Pβ에 의해 구성되지만, 도 26에는, 부정보 패턴 Pβ만이 나타나 있다. 이 부정보 패턴 Pβ는, 「철」의 문자를 나타낸 제1 식별 마크 m10과 「요」의 문자를 나타낸 제1 식별 마크 m20을 가지는 패턴이며, 이미 기술한 바와 같이, 이들 한 쌍의 식별 마크 중 어느 것이 밝게 보이는지에 의해, 주기록 영역 Aα에 기록된 데이터 비트의 해석 방법이 인식되게 된다.

본 발명을 실시하는 데 있어서, 제1 식별 마크 m10 및 제2 식별 마크 m20의 매체 상의 위치는 특별히 한정되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, 매체의 좌상 코너에 제1 식별 마크 m10을 배치하고, 우하 코너에 제2 식별 마크 m20을 배치해도 상관없다. 다만, 실용적으로는, 이들 양쪽 식별 마크를 이격되어 배치하는 것은, 그다지 바람직하지 않다. 이는, 판독 작업자가, 2개의 식별 마크 m10, m20을 대비 관찰하여, 밝기의 비교를 행할 필요가 있기 때문이다. 양쪽 식별 마크를 대비 관찰하고, 밝기를 비교하기 쉽게 하기 위해서는, 양자를 인접 배치하는 것이 바람직하다.

도 26에 나타내는 예와 같이, 「철」의 문자와 「요」의 문자가 좌우로 인접하여 배치되고 있으면, 판독 작업자는, 밝기의 비교를 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 실용적으로는, 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크 m10과 제2 식별 마크 m20이 인접하여 배치된 부정보 패턴 Pβ를 생성하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 대비 관찰을 더욱 쉽게 하기 위하여, 제1 식별 마크를 구성하는 폐 영역과 제2 식별 마크를 구성하는 폐 영역이 접촉하고 있는 부정보 패턴 Pβ를 생성할 수도 있다. 도 27의 A는, 「철」의 문자와 「요」의 문자를 상하에 인접하게 배치하고, 또한, 각각의 폐 영역이 접촉하도록 배치한 예이다. 경계선을 사이에 두고, 제1 식별 마크 m11을 구성하는 폐 영역과 제2 식별 마크 m21을 구성하는 폐 영역이 접촉하고 있으므로, 판독 작업자는, 양자의 밝기 비교를 더욱 용이하게 행할 수 있게 된다. 도시한 예의 경우, 제1 식별 마크 m11이 「철」의 문자, 제2 식별 마크 m21이 「요」의 문자이기 때문에, 양쪽 문자의 디자인을 이용하여, 「요」의 문자의 상하를 반대로 하여 「요」의 문자의 상부에 끼워맞춤시킴으로써, 전체적으로 융합한 식별 마크의 형성에 성공하고 있다.

한편, 도 27의 B는, 「철」의 문자의 내부에 「요」의 문자를 메워넣도록 배치한 예이다. 「요」의 문자는 그 윤곽선을 경계로 하여 「요」의 문자에 접하고 있으므로, 판독 작업자는, 양자의 밝기의 비교를 더욱 용이하게 행할 수 있게 된다. 이와 같이, 제1 식별 마크 m12의 내부에 제2 식별 마크 m22가 매립된 부정보 패턴 Pβ를 생성해도 되고, 반대로, 제2 식별 마크 m22의 내부에 제1 식별 마크 m12가 매립된 부정보 패턴 Pβ를 생성해도 된다. 어느 쪽의 경우도, 내부에 매립된 식별 마크의 전체 윤곽선을 경계로 하여, 외부의 식별 마크가 접하게 되므로, 대비 관찰을 용이하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 지금까지 기술해 온 실시예에서는, 제1 식별 마크로서 「철」의 문자를 디자인한 마크를 사용하고, 제2 식별 마크로서 「요」의 문자를 디자인한 마크를 사용하고 있지만, 물론, 본 발명을 실시할 때 사용하는 식별 마크는, 이들 문자를 사용한 마크로 한정되는 것은 아니다. 제1 식별 마크는, 주기록 영역 Aα에 기록된 데이터 비트에 대한 제1 해석 방법을 나타내는 마크이며, 제2 식별 마크는 제2 해석 방법을 나타내는 마크이므로, 판독 작업자가, 이 식별 마크에 기초하여, 어느 한쪽의 해석 방법을 인식할 수 있으면, 어떤 마크를 사용해도 상관없다.

예를 들면, 「A」의 문자를 제1 식별 마크로서 사용하고, 「B」의 문자를 제2 식별 마크로서 사용해도 상관없다. 이 경우에, 예를 들면, 「A」의 문자가 밝게 보이는 매체에서는, 볼록부를 비트 "1", 오목부를 비트 "0"으로 해석하고, 「B」의 문자가 밝게 보이는 매체에서는, 볼록부를 비트 "0", 오목부를 비트 "1"로 해석하도록 규정해 두고, 판독 작업자에게 상기 규정이 전달되도록 해 두면, 판독 작업자는, 「A/B」의 문자의 밝기 판단에 의해, 정확한 데이터 비트의 해석 방법을 인식할 수 있다.

물론, 식별 마크는, 반드시 문자일 필요는 없으며, 숫자, 기호, 도형 등의 마크라도 상관없다. 또한, 각각의 식별 마크는, 반드시 단일 폐 영역에 의해 구성되어 있을 필요는 없으며, 복수의 폐 영역에 의해 구성해도 상관없다. 도 28은, 도형이나 문장에 의해 구성된 식별 마크의 일례를 나타낸 평면도이다. 또한, 이 예에서는, 각각의 식별 마크는 각각 복수의 폐 영역에 의해 구성되어 있다.

즉, 도 28의 (a)에 나타내는 제1 식별 마크 m13은, 각각 삼각형으로 이루어지는 2조의 폐 영역 m13a, m13b를 조합하여 구성된 마크이며, 「철」의 문자를 방불시키는 디자인으로 되어 있다. 이에 비해, 도 28의 (b)에 나타내는 제2 식별 마크 m23은, 각각 직사각형으로 이루어지는 3조의 폐 영역 m23a, m23b, m23c를 조합하여 구성된 마크이며, 「요」의 문자를 방불시키는 디자인으로 되어 있다.

이와 같이 각각의 식별 마크를 복수의 폐 영역에 의해 구성한 경우라도, 폐 영역 m13a, m13b 내에는 도 21의 부분 영역 p1에 예시하는 바와 같은 줄무늬 모양을 형성하고, 폐 영역 m23a, m23b, m23c 내에는 도 21의 부분 영역 p2에 예시하는 바와 같은 줄무늬 모양을 형성하도록 하면, 제1 식별 마크 m13은, 전체로서 1개의 마크로서 인식되고, 제2 식별 마크 m23도, 전체로서 1개의 마크로서 인식되게 되므로, 양자의 밝기의 비교에 의해, 정확한 데이터 비트의 해석 방법을 인식할 수 있다.

또한, 식별 마크는, 반드시 단일 문자, 숫자, 기호, 도형에 의해 구성할 필요는 없으며, 이들의 조합에 의해 구성해도 상관없다. 예를 들면, 복수의 문자의 조합에 의해 식별 마크를 구성하면, 식별 마크에 의해 문장을 구성하는 것이 가능하다. 도 28의 (c)에는, 이와 같은 문장을 구성한 식별 마크의 일례가 나타나 있다. 구체적으로는, 이 도면 28의 (c)에 나타낸 예의 경우, 「볼록부가 비트 "1"입니다.」라는 문자열로 이루어지는 문장이 제1 식별 마크 m14를 구성하고, 「오목부가 비트 "1"입니다.」 라는 문자열으로 이루어지는 문장이 제2 식별 마크 m24를 구성하고 있다.

도 29는, 도 28의 (c)에 나타내는 변형예에 따른 식별 마크 m14, m24를 가지는 묘화용 패턴 P(E)의 평면도이다. 이 예의 경우, 묘화용 패턴 P(E)의 좌상 코너에 설치된 부기록 영역 Aβ 내에 상하 2단에 걸쳐 문장이 기록되어 있다. 상단의 문장은, 「볼록부가 비트 "1"입니다.」의 제1 식별 마크 m14이며, 하단의 문장은, 「오목부가 비트 "1"입니다.」의 제2 식별 마크 m24이다. 물론, 제1 식별 마크 m14를 구성하는 상단의 문장의 각 문자의 내부에는, 도 21의 부분 영역 p1에 예시하는 바와 같은 줄무늬 모양이 형성되고, 제2 식별 마크 m24를 구성하는 하단의 문장 각문자의 내부에는, 도 21의 부분 영역 p2에 예시하는 바와 같은 줄무늬 모양이 형성되어 있다.

따라서, 이 묘화용 패턴 P(E)에 기초하여 작성된 매체가 「흑철 매체」라면, 제1 식별 마크 m14쪽이 밝게 관찰되게 되고, 「흑요 매체」라면, 제2 식별 마크 m24쪽이 밝게 관찰되게 된다. 결국, 판독 작업자는, 손에 넣은 매체의 부기록 영역 Aβ를 관찰하여, 「볼록부가 비트 "1"입니다.」의 문장이 밝게 보이고 있으면, 주기록 영역 Aα에 기록되어 있는 데이터 비트에 대하여, 볼록부를 비트 "1"로 해석하는 판독 처리를 실시하면 되고, 「오목부가 비트 "1"입니다.」의 문장이 밝게 보이고 있으면, 오목부를 비트 "1"로 해석하는 판독 처리를 실시하면 된다. 도 29에는, 후자의 관찰 태양이 나타나 있다.

요컨대, 본 발명에서 사용하는 부정보 패턴 Pβ는, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제1 정보(2가지 데이터 비트의 해석 방법 중 한쪽을 나타내는 정보)를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제1 식별 마크와, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제2 정보(상기 해석 방법 중 다른 쪽을 나타내는 정보)를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제2 식별 마크를 가지는 패턴이라면, 어떤 패턴이라도 상관없다.

마지막으로 도 30을 참조하면서, 부정보 패턴을 구성하는 식별 마크의 변화를 1개 더 예시해 둔다. 이 도 30은, 부정보 패턴으로서, 제1 식별 마크 및 제2 식별 마크에 더하여, 보조 공통 식별 마크를 사용하는 변형예를 더욱 나타내는 평면도이다.

도 30의 상단에 나타내는 부정보 패턴은, 상하 2열로 배치된 합계 4조의 직사각형에 의해 구성되어 있다. 즉, 상측 열의 중앙에는 정방형상을 한 중앙 직사각형 m15가 배치되고, 그 좌측에는 정방형상을 한 좌측 직사각형 m25a가 배치되고, 우측에는 정방형상을 한 우측 직사각형 m25b가 배치되어 있고, 하측 열에는, 이들 3조의 직사각형 군의 전체 폭에 상당하는 가로 폭을 가진 직사각형상의 하방 직사각형 m30이 배치되어 있다. 환언하면, 좌측 직사각형 m25a, 중앙 직사각형 m15, 우측 직사각형 m25b의 3개의 직사각형을, 각각이 좌측, 중앙, 우측이 되도록 가로 방향에 인접하여 배치하고, 이들 3조의 직사각형 하방에 공통되어 인접하도록 하방 직사각형 m30을 배치한 도형이 나타나 있다.

여기서, 중앙 직사각형 m15는 제1 식별 마크를 구성하고, 좌측 직사각형 m25a 및 우측 직사각형 m25b의 조합은 제2 식별 마크를 구성한다. 이 변화의 특징은, 보조 공통 식별 마크를 구성하는 하방 직사각형 m30이 더 설치되어 있는 점이다. 보조 공통 식별 마크 m30은, 이른바 제3 식별 마크로 칭해야 하며, 제1 식별 마크나 제2 식별 마크와는 다른 광학적 특성을 가지고 있다.

도 30의 하단에는, 도 30의 상단에 나타내는 부정보 패턴의 각 부분 영역의 확대도(원내의 화상)가 나타나 있다. 즉, 하단의 원 p1 내의 화상은, 상단에 나타내는 제1 식별 마크를 구성하는 중앙 직사각형 m15 내의 부분 영역 p1의 확대도이며, 하단의 원 p2 내의 화상은, 상단에 나타내는 제2 식별 마크를 구성하는 좌측 직사각형 m25a 내의 부분 영역 p2의 확대도이며(우측 직사각형 m25b 내의 부분 영역의 확대도도 마찬가지임), 하단의 원 p3 내의 화상은, 상단에 나타내는 보조 공통 식별 마크를 구성하는 하방 직사각형 m30 내의 부분 영역 p3의 확대도이다(도 30에 있어서도, 각 부의 치수비는, 실제 치수비를 무시한 설정이 행해져 있음).

이 도 30의 하단에 나타내는 부분 영역 p1, p2, p3의 내부에는, 지금까지 기술해 온 예와 마찬가지로, 가늘고 긴 밴드형의 「흑색 영역」과 가늘고 긴 밴드형의 「백색 영역」을 교호적으로 나란히 배치한 패턴이 형성되어 있고, 매체 M 상에서는, 가시광에 대한 회절 격자로서 기능하게 된다. 도 21에서 기술한 실시예와 마찬가지로, 이 회절 격자를 형성하는 각 격자선은, 모두 공통의 배치축 Z에 평행한 방향이 되도록 설정되어 있다. 도시한 예는, 배치축 Z를 도면의 상하 방향으로 연장하는 축으로서 설정한 예이므로, 부분 영역 p1, p2, p3 내에는, 상하 방향으로 연장되는 줄무늬 모양이 형성되어 있다. 물론, 배치축 Z의 방향은 임의의 방향으로 설정해서 상관없다.

도 30에 나타내는 부분 영역 p1, p2의 확대도는, 도 21에 나타내는 부분 영역 p1, p2의 확대도와 완전히 동일하다. 즉, 제1 식별 마크를 구성하는 부분 영역 p1 내의 줄무늬 모양과 제2 식별 마크를 구성하는 부분 영역 p2 내의 줄무늬 모양을 비교하면, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)을 구성하는 띠의 폭 W1과 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)을 구성하는 띠의 폭 W2의 대소 관계가, 양자에서 역전하고 있다. 구체적으로는, 도시한 예의 경우, 부분 영역 p1에 대해서는, W1>W2인 것에 비해, 부분 영역 p2에 대해서는, W1<W2가 되어 있다. 이 폭의 대소 관계의 차이가, 관찰 시의 명암의 차이를 낳게 되는 점은, 이미 기술한 바와 같다.

한편, 보조 공통 식별 마크를 구성하는 부분 영역 p3 내의 줄무늬 모양에 대해서는, 본 실시예의 경우, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)을 구성하는 띠의 폭 W1과 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)을 구성하는 띠의 폭 W2가 동일하게 설정되어 있다. 결국, 제1 식별 마크에 대해서는 W1>W2, 제2 식별 마크에 대해서는 W1<W2, 보조 공통 식별 마크에 대해서는 W1=W2의 설정이 행해지고 있게 된다.

이미 기술한 바와 같이, 도 30에서 예시하는 바와 같은 동일한 부정보 패턴을 가지는 묘화 데이터를 사용하여 정보 기록 매체 M을 생성한 경우라도, 빔 노광 및 패터닝 처리의 상이에 의해, 흑색 영역이 철인 「흑철 매체」가 되거나, 흑색 영역이 요인 「흑요 매체」가 되는 것이 상이하다. 이에, 본 발명에 따른 정보 보존 장치에서 작성된 정보 기록 매체 M의 경우, 이 부정보 패턴을 관찰하여, 「흑색 영역」(제1 속성 부영역 g1)의 점유 면적이 넓은 제1 식별 마크가 밝게 보인 경우에는 「흑철 매체」로 판단하고, 「백색 영역」(제2 속성 부영역 g2)의 점유 면적이 넓은 제2 식별 마크가 밝게 보인 경우에는 「흑요 매체」로 판단할 수 있는 점은, 이미 설명한 바와 같다.

도 30에 나타내는 실시예에서 중요한 점은, 이와 같이, 실제 매체 M이 「흑철 매체」인가 「흑요 매체」인가에 의해, 관찰 시에서의 제1 식별 마크 m15와 제2 식별 마크 m25(m25a와 m25b)의 명암의 관계가 역전하게 되지만, 보조 공통 식별 마크 m30의 밝기는, 항상, 제1 식별 마크 m15의 밝기와 제2 식별 마크 m25의 밝기의 중간적인 것이 되는 점이다. 특히, 도 30에 나타내는 실시예의 경우, 보조 공통 식별 마크 m30에 대해서는, W1=W2의 설정이 행해져 있으므로, 실제 매체 M이 「흑철 매체」인가 「흑요 매체」인가의 상이에 의해, 보조 공통 식별 마크 m30의 밝기에 차이는 생기지 않는다.

보조 공통 식별 마크 m30의 역할은, 제1 식별 마크 m15가 제2 식별 마크 m25보다 밝게 관찰되는 「흑철 매체」의 경우에는, 제1 식별 마크 m15와의 동시 관찰에 의해, 상기 매체가 「흑철 매체」인 것을 나타내는 제1 표장을 구성하는 것이며, 제2 식별 마크 m25가 제1 식별 마크 m15보다 밝게 관찰되는 「흑요 매체」의 경우에는, 제2 식별 마크 m25와의 동시 관찰에 의해, 상기 매체가 「흑요 매체」인것을 나타내는 제2 표장을 구성하는 것이다.

이와 같은 역할을, 도 30의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. 도 31의 A 및 도 31의 B는, 도 30에 나타내는 변형예에서의 각 식별 마크의 관찰 태양을 나타내는 평면도이다. 이 도 31의 A 및 도 31의 B에서는, 각 영역 내에 3가지의 해칭이 실시되어 있지만, 그물눈에 의한 해칭 영역은 밝게 관찰되고, 도트에 의한 해칭 영역은 어둡게 관찰되며, 사선에 의한 해칭 영역은, 중간적인 밝기로 관찰되는 것을 나타내고 있다.

도 31의 A는, 「흑철 매체」의 관찰 태양을 나타내고, 제1 식별 마크 m15는 밝고, 제2 식별 마크 m25는 어둡고, 보조 공통 식별 마크 m30은 중간적인 밝기로 관찰된다. 이 때문에, 관찰자의 눈에는, 밝은 제1 식별 마크 m15와 중간적인 밝기의 보조 공통 식별 마크 m30의 부분이, 융합한 1개의 표장으로서 파악된다. 구체적으로는, 관찰자에게는, 도면에 굵은 프레임으로 둘러싸서 나타낸 바와 같이, 문자 「철」을 나타내는 제1 표장이 파악되어, 상기 매체 M을 「흑철 매체」로 인식할 수 있다. 환언하면, 이 부정보 패턴에 따라, 「볼록부가 비트 "1"」이라는 해석 방법이 나타나게 된다.

한편, 도 31의 B는, 「흑요 매체」의 관찰 태양을 나타내고, 제2 식별 마크 m25는 밝고, 제1 식별 마크 m15는 어둡고, 보조 공통 식별 마크 m30은 중간적인 밝기로 관찰된다. 이 때문에, 관찰자의 눈에는, 밝은 제2 식별 마크 m25와 중간적인 밝기의 보조 공통 식별 마크 m30의 부분이, 융합한 1개의 표장으로서 파악된다. 구체적으로는, 관찰자에게는, 도면에 굵은 프레임으로 둘러싸서 나타낸 바와 같이, 문자 「요」를 나타내는 제2 표장이 파악되어, 상기 매체 M을 「흑요 매체」로 인식할 수 있다. 환언하면, 이 부정보 패턴에 따라, 「오목부가 비트 "1"」이라는 해석 방법이 나타나게 된다.

결국, 도 30에 예시하는 변화를 실시할 경우, 부정보 패턴 생성부(180)에는, 제1 식별 마크 m15 및 제2 식별 마크 m25에 더하여, 또한 보조 공통 식별 마크 m30을 가지는 부정보 패턴을 생성하는 기능을 가지게 해 두면 된다. 여기서, 보조 공통 식별 마크 m30은, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 보조 공통 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 식별 마크이면 된다.

여기서 중요한 점은, 이 보조 공통 식별 마크 m30을 구성하는 폐 영역 내에는, 도 30에 부분 영역 p3로서 나타낸 바와 같이, 배치축 Z(도시한 예의 경우, 도면의 상하 방향축)에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역 g1과 밴드형의 제2 속성 부영역 g2가 이 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향(도시한 예의 경우, 좌우측 방향)으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 실제 매체 M 상에서는, 가시광에 대한 회절 격자가 형성되도록 하는 점이다.

또한, 도 30에 나타내는 실시예의 경우, 보조 공통 식별 마크 m30에서의 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1과 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2가 동일하게 되도록 설정되어 있다. 이는, 전술한 바와 같이, 실제 매체 M이 「흑철 매체」인가 「흑요 매체」인가의 상이에 의해, 보조 공통 식별 마크 m30의 밝기에 차이가 생기지 않도록 하기 위한 배려이다. 다만, 보조 공통 식별 마크 m30에 있어서, 반드시 W1=W2로 설정할 필요는 없으며, 양자에 약간의 차이가 생기고 있어도 상관없다.

중요한 점은, 보조 공통 식별 마크 m30에서의 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1과 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2의 차이가, 제1 식별 마크 m15 및 제2 식별 마크 m25에서의 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1과 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2의 차이보다 작게 설정되도록 하는 점이다. 이와 같은 설정을 행하면, 실제 매체 M이 「흑철 매체」이든지 「흑요 매체」이든지, 보조 공통 식별 마크 m30의 밝기는, 제1 식별 마크 m15의 밝기와 제2 식별 마크 m25의 밝기의 중간적인 밝기로서 관찰되기 때문에, 어떤 매체라도 모두 공통적으로 관찰되는 보조 마크로서의 역할을 할 수 있다.

도 30에 나타내는 실시예의 특징은, 제1 식별 마크 m15와 보조 공통 식별 마크 m30의 조합에 의해, 주정보 패턴에 의해 나타낸 데이터 비트의 제1 해석 방법을 나타내는 제1 표장(문자 「철」을 나타내는 표장)이 구성되며, 제2 식별 마크 m25와 보조 공통 식별 마크 m30의 조합에 의해, 주정보 패턴에 의해 나타낸 데이터 비트의 제2 해석 방법을 나타내는 제2 표장(문자 「요」를 나타내는 표장)이 구성되어 있는 점이다. 즉, 도 30의 상단에 나타내는 4조의 직사각형에 의해 부정보 패턴을 구성하고, 중앙 직사각형 m15에 의해 제1 식별 마크, 좌측 직사각형 m25a 및 우측 직사각형 m25b에 의해 제2 식별 마크, 하방 직사각형 m30에 의해 보조 공통 식별 마크가 각각 구성되도록 했기 때문에, 문자 「철」을 나타내는 제1 표장과 문자 「요」를 나타내는 제2 표장을 표시할 수 있다.

물론, 이론적으로는, 보조 공통 식별 마크 m30을 형성하지 않아도, 중앙 직사각형 m15로 이루어지는 제1 식별 마크(단일 정사각형으로 이루어지는 마크)을 밝게 관찰할 수 있거나, 혹은, 좌측 직사각형 m25a 및 우측 직사각형 m25b로 이루어지는 제2 식별 마크(한 쌍의 정사각형으로 이루어지는 마크)를 밝게 관찰할 수 있을 것인가에 의해, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 것도 가능하다. 다만, 도 31의 A 및 도 31의 B에 나타낸 바와 같이, 보조 공통 식별 마크 m30을 부가하면, 문자 「철」을 나타내는 제1 표장과 문자 「요」를 나타내는 제2 표장을 표시할 수 있으므로, 이 부정보 패턴은 「비트 "1"」이 볼록부인지 오목부인지를 직접적으로 나타내는 표장이 되어, 관찰자는, 보다 직관적으로 데이터 비트의 해석 방법을 인식할 수 있다.

그리고, 제1 표장 및 제2 표장으로서는, 반드시 문자 「철」 및 문자 「요」를 사용할 필요는 없다. 예를 들면, 도 28의 (c)에는, 「볼록부가 비트 "1"입니다.」 의 제1 식별 마크 m14와, 「오목부가 비트 "1"입니다.」의 제2 식별 마크 m24를 사용한 실시예가 나타나 있지만, 이 실시예에 전술한 보조 공통 식별 마크를 이용하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 예를 들면, 「볼록부가」의 부분을 제1 식별 마크로 하고, 「오목부가」의 부분을 제2 식별 마크로 하고, 「비트 "1"입니다.」의 부분을 보조 공통 식별 마크로 할 수 있다.

<<<§10. 정보 기록 매체의 구조의 변화>>>

§2에서는, 도 5의 A∼도 5의 E를 참조하면서, 기본적 실시형태에 따른 정보 보존 장치에 의해 작성되는 정보 기록 매체의 구조의 변화를 몇 가지 기술하였다. 여기서는, 본 발명에 따른 정보 보존 장치에 의해 작성되는 정보 기록 매체의 구조 변화를 기술해 둔다.

§7, §8에서 기술한 실시예의 경우, 패터닝 장치(300)에 의해, 제1 속성의 영역(제1 속성 주영역 G1 및 제1 속성 부영역 g1) 및 제2 속성의 영역(제2 속성 주영역 G2 및 제2 속성 부영역 g2) 중 어느 한쪽을 나타내는 오목부 C와 다른 쪽을 나타내는 볼록부 V로 이루어지는 요철 구조를 가지는 물리적 구조체가 형성된다. 한편, 도 5의 C에는, 기본적 실시형태의 변화로서, 이와 같은 요철 구조를 가지는 물리적 구조체에 있어서, 볼록부 V의 표면에 부가층(32)을 형성하는 변형예를 나타낸다. 이와 같이, 볼록부 V의 표면에 부가층을 형성하는 변형예는, 본 발명에 있어서도 유효하다.

도 32의 A∼도 35의 B는, 모두 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 정보의 기입이 행해진 정보 기록 매체의 다양한 변화를 나타내는 측단면도이며, 상단의 도 A는 제1 식별 마크 m10이 기록된 부분 영역 p1의 측단면을 나타내고, 하단의 도 B는 제2 식별 마크 m20이 기록된 부분 영역 p2의 측단면을 나타낸다(모두 절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).

도 32의 A 및 도 32의 B에 나타내는 변형예의 특징은, 상면에 요철 구조를 형성하는 가공이 행해진 후의 기판(60)의 볼록부 표면에, 부가층(61)을 더 설치한 점에 있다. 여기서 부가층(61)으로서는, 광반사성 재료로 이루어지는 층이 사용되고 있다. 이 도 32의 A 및 도 32의 B에 나타낸 바와 같은 물리적 구조체를 작성하기 위해서는, 패터닝 장치(300)에, 피성형층(60)의 볼록부 표면에 광반사성 재료로 이루어지는 부가층(61)을 형성하는 기능을 설치해 두면 된다.

이와 같이, 볼록부의 표면에 광반사성 재료로 이루어지는 부가층(61)을 형성해 두면, 제1 식별 마크 m10과 제2 식별 마크 m20을 대비했을 때, 양자의 밝기의 차를 더욱 현저하게 할 수 있고, 판독 작업자에 의한 관찰을 용이하게 하는 효과를 얻을 수 있다. 도 32의 A 및 도 32의 B는, 도 24의 A 및 도 24의 B에 나타내는 매체 M5와 마찬가지로, 「흑요 매체」의 구조를 나타내는 것이며, 볼록부에 입사한 광선 L9는 상방으로 반사하여 관찰되고, 오목부에 입사한 광선 L10의 대부분은 산란하여 소멸한다. 따라서, 볼록부의 점유 면적에 비해 오목부의 점유 면적이 넓은 제1 식별 마크 m10(도 32의 A)는 어둡게 보이고, 볼록부의 점유 면적이 오목부의 점유 면적보다 넓은 제2 식별 마크 m20(도 32의 B)은 밝게 보인다.

이 때, 볼록부의 표면에 광반사성 재료로 이루어지는 부가층(61)이 형성되어 있으면, 볼록부에 입사한 광선 L9의 반사율을 향상시킬 수 있으므로, 제2 식별 마크 m20(도 32의 B)를 보다 밝게 하는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 판독 작업자에 의한 대비 관찰을 보다 용이하게 할 수 있다.

그리고, 이 도 32의 A 및 도 32의 B에 나타내는 변형예에 따른 구조를 채용한 매체의 경우, 부분 영역 p1(도 32의 A)에서의 제1 속성 부영역 g1(오목부)의 폭을 W1=19㎛, 제2 속성 부영역 g2(볼록부)의 폭을 W2=1㎛로 하고, 부분 영역 p2(도 32의 B)에서의 제1 속성 부영역 g1(오목부)의 폭을 W1=1㎛, 제2 속성 부영역 g2(볼록부)의 폭을 W2=19㎛로 하고, 격자선 피치가 20㎛가 되도록 설정을 행하고, 상방으로부터 관찰한 바, 반사 회절광에 의해 양쪽의 식별 마크 m10, m20을 양호한 상태에서 확인할 수 있었다.

한편, 도 33의 A 및 도 33의 B에 나타내는 변형예는, 패터닝 장치(300)가, 투광성 재료로 이루어지는 기판(65)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 상기 기판(65)의 표면(도면의 상면)에 요철 구조를 형성하고, 또한 상기 기판(65)의 이면(도면의 하면)에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(66)을 형성한 예이다. 이 기판(65)으로 이루어지는 매체의 경우도, 상방으로부터 조사한 조명광의 반사광을 상방으로부터 관찰함으로써, 각 식별 마크를 인식하는 점에는 변함이 없지만, 기판(65)이 투광성 재료에 의해 구성되어 있으므로, 이면으로부터의 조명광 L11이 상방으로 투과하면, 식별 마크의 관찰에 악영향을 끼칠 가능성이 있다.

도 33의 A 및 도 33의 B에 나타내는 구조에 있어서, 기판(65)의 이면에 형성된 차광성 재료로 이루어지는 부가층(66)은, 이와 같은 이면으로부터의 조명광 L11이 상방으로 투과하여, 식별 마크의 관찰에 악영향을 미치는 것을 방지하는 기능을 한다. 기판(65)을 비투광성 재료에 의해 구성하는 경우에는, 이면에 부가층(66)을 설치할 필요는 없지만, 기판(65)을 투광성 재료에 의해 구성하는 경우에는, 도시한 예와 같이, 이면에 차광성 재료로 이루어지는 부가층(66)을 설치하는 것이 바람직하다.

지금까지 기술해 온 실시예는, 모두, 상면에 요철 구조가 형성된 매체에 대하여, 상방으로부터 조사된 조명광의 상면에서의 반사광을 상방으로부터 관찰함으로써, 각 식별 마크를 관찰하는 것을 전제로 한 것이지만, 도 34의 A 및 도 34의 B에 나타내는 예와 같이, 투광성 재료로 이루어지는 기판(65)을 사용한 매체의 경우, 하방으로부터 하면에 조사된 조명광의 상면으로부터의 투과광을 상방으로부터 관찰함으로써, 각 식별 마크를 인식할 수도 있다.

도 34의 A 및 도 34의 B에는, 투광성을 가지는 기판(65)의 하방으로부터 상방으로 투과하는 광선 L12, L13이 일점 쇄선으로 나타나 있지만, 광선 L12는 볼록부 V를 투과하여 상방을 향하는 광이며, 광선 L13은 오목부 C를 투과하여 상방으로 향하는 광이다. 이론적으로는, 기판(65)이 100%의 투광성을 가지는 완전한 투명 재료가 아닌 한, 투과광은 기판(65) 중을 진행하는 동안 일부가 감쇠하므로, 상방으로부터 관찰한 경우, 볼록부 V를 투과한 광선 L12의 강도는 오목부 C를 투과한 광선 L13의 강도보다 약간 저하된다. 따라서, 도시한 예의 경우, 볼록부 V의 점유 면적에 비해 오목부 C의 점유 면적이 넓은 제1 식별 마크 m10(도 34의 A)은 약간 밝게 보이고, 볼록부 V의 점유 면적이 오목부 C의 점유 면적보다 넓은 제2 식별 마크 m20(도 34의 B)은 약간 어둡게 보이게 된다.

다만, 도 34의 A 및 도 34의 B에 나타내는 구성의 경우, 투과광에 의해 관찰되는 양쪽 식별 마크의 명암의 차는 미소하므로, 실용적으로는, 본 발명에 따른 식별 마크로서의 기능을 충분히 수행할 수는 없다. 이에, 실제로는, 도 35의 A 및 도 35의 B에 나타내는 예와 같이, 기판(65)의 볼록부 상면에 차광성 재료로 이루어지는 부가층(67)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 도 35의 A 및 도 35의 B에 나타내는 구조를 가진 매체를 작성하기 위해서는, 패터닝 장치(300)가, 투광성 재료로 이루어지는 기판(65)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 그 상면에 요철 구조를 형성하고, 또한 볼록부 V의 표면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(67)을 형성하는 처리를 행하도록 하면 된다.

이 도 35의 A 및 도 35의 B에 나타내는 매체의 경우, 오목부 C를 투과하고자 하는 광선 L13은, 그대로 상방으로 투과하여 관찰되게 되지만, 볼록부 V를 투과하고자 하는 광선 L12는, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(67)에 저지되어, 상방에서 관찰되지 않는다. 따라서, 도시한 예의 경우, 볼록부 V의 점유 면적에 비해 오목부 C의 점유 면적이 넓은 제1 식별 마크 m10(도 35의 A)은 밝게 보이고, 볼록부 V의 점유 면적이 오목부 C의 점유 면적보다 넓은 제2 식별 마크 m20(도 35의 B)은 어둡게 보이게 된다. 차광성 재료로 이루어지는 부가층(67)을 형성한 것에 의해, 양쪽 식별 마크의 명암차는 현저하게 되어, 본 발명에 따른 식별 마크로서의 기능을 충분히 행할 수 있다.

그리고, 이 도 35의 A 및 도 35의 B에 나타내는 변형예에 따른 구조를 채용한 매체의 경우도, 부분 영역 p1(도 35의 A)에서의 제1 속성 부영역 g1(오목부)의 폭을 W1=19㎛, 제2 속성 부영역 g2(볼록부)의 폭을 W2=1㎛로 하고, 부분 영역 p2(도 35의 B)에서의 제1 속성 부영역 g1(오목부)의 폭을 W1=1㎛, 제2 속성 부영역 g2(볼록부)의 폭을 W2=19㎛로 하고, 격자선 피치가 20㎛가 되도록 설정을 행하고, 상방으로부터 관찰한 바, 투과 회절광에 의해 양쪽의 식별 마크 m10, m20을 양호한 상태에서 확인할 수 있었다.

이상, 기판의 표면에 요철 구조를 형성한 정보 기록 매체에 대하여, 몇 가지의 구조의 변화를 기술하였으나, 본 발명을 실시하는 데 있어서, 비트 정보를 나타내는 물리적 구조는, 반드시 요철 구조로 한정되지 않으며, 기본적 실시형태의 변형예로서 도 5의 A에 예시한 바와 같은 망형 구조를 채용하는 것도 가능하다. 이 경우에, 패터닝 장치(300)는, 제1 속성의 영역(제1 속성 주영역 G1 및 제1 속성 부영역 g1) 및 제2 속성의 영역(제2 속성 주영역 G2 및 제2 속성 부영역 g2) 중 어느 한쪽을 나타내는 관통공 H와 다른 쪽을 나타내는 비구멍부 N으로 이루어지는 망형 구조체를 형성하면 된다.

이 경우에, 보존 대상이 되는 디지털 데이터의 각 데이터 비트는, 주기록 영역 Pα에 있어서, 비트 "1" 및 비트 "0" 중 어느 한쪽을 나타내는 관통공 H와 다른 쪽을 나타내는 비구멍부 N으로 이루어지는 망형 구조로서 기록되게 된다. 예를 들면, 도 5의 A에 나타내는 망형 구조체(12)에서는, 굵은 일점 쇄선으로 나타내는 위치(비트를 기록하는 격자점 L에 대응하는 위치)가 관통공 H가 되어 있는가, 비구멍부 N(관통공이 형성되어 있지 않은 부분)이 되고 있는가에 의해, 도시된 바와 같이 비트 "1" 및 비트 "0"이 표현된다.

한편, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보는, 부기록 영역 Pβ에 한 쌍의 식별 마크 정보로서 기록된다.

도 36의 A∼도 39의 B는, 모두 도 18에 나타내는 정보 보존 장치에 의해 작성된 망형 구조를 가지는 정보 기록 매체를 나타내는 측단면도이다. 모두, 상단의 도 A는 제1 식별 마크 m10이 기록된 부분 영역 p1의 측단면을 나타내고, 하단의 도 B는 제2 식별 마크 m20이 기록된 부분 영역 p2의 측단면을 나타낸다(모두 절단면만을 나타내고, 안쪽의 구조의 도시는 생략함).

도 36의 A 및 도 36의 B는, 부가층이 전혀 형성되어 있지 않은 망형 구조체로 이루어지는 기판(70)에 의해 구성된 정보 기록 매체에서의 부분 영역 p1, p2의 측단면을 나타내고 있다. 여기서는, 먼저, 이 정보 기록 매체에 대하여, 상방으로부터 조사된 조명광의 상면에서의 반사광을 상방으로부터 관찰함으로써, 각 식별 마크를 관찰하는 경우를 고려해 본다. 이 경우에, 비구멍부 N에 입사한 광선 L14는, 도시된 바와 같이, 비구멍부 N의 상면에서 반사하여 상방에서 관찰된다. 한편, 관통공 H에 입사한 광선 L15는, 도시된 바와 같이, 매체의 하방으로 투과하거나, 또는, 관통공 H의 측면에 충돌하여 산란한다.

따라서, 비구멍부 N의 점유 면적에 비해 관통공 H의 점유 면적이 넓은 제1 식별 마크 m10(도 36의 A)은 어둡게 보이고, 비구멍부 N의 점유 면적이 관통공 H의 점유 면적보다 넓은 제2 식별 마크 m20(도 36의 B)은 밝게 보인다. 여기서, 식별 마크 m10으로서 「비구멍부 N이 비트 "1"」라는 해석 방법을 나타내는 마크를 사용하고, 식별 마크 m20로서 「관통공 H이 비트 "1"」의 해석 방법을 나타내는 마크를 사용해 두면, 각 식별 마크 m10, m20은, 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 마크로서 정상적으로 기능한다.

즉, 도 36의 A 및 도 36의 B에 나타낸 예의 경우, 제2 식별 마크 m20이 밝게 보이므로, 「관통공 H가 비트 "1"」의 해석 방법이 채용되게 되고, 상기 해석 방법은, 도 5의 A에 나타내는 데이터 비트의 정확한 해석을 나타내고 있다.

한편, 도 37의 A 및 도 37의 B에 나타내는 변형예는, 도 36의 A 및 도 36의 B에 나타내는 망형 구조체로 이루어지는 기판(70)의 상면에, 부가층(71)을 더 설치한 것이다. 여기서 부가층(71)으로서는, 광반사성 재료로 이루어지는 층이 사용되고 있다. 이 도 37의 A 및 도 37의 B에 나타낸 바와 같은 물리적 구조체를 작성하기 위해서는, 패터닝 장치(300)에, 망형 구조체로 이루어지는 기판(70)의 비구멍부 N의 한쪽 면(도시한 예의 경우에는 상면)에, 광반사성 재료로 이루어지는 부가층을 형성하는 기능을 설치해 두면 된다.

이와 같이, 비구멍부 N의 상면에 광반사성 재료로 이루어지는 부가층(71)을 형성해 두면, 제1 식별 마크 m10과 제2 식별 마크 m20을 대비했을 때, 양자의 밝기의 차를 더욱 현저하게 할 수 있고, 판독 작업자에 의한 관찰을 용이하게 하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 부가층(71)을 형성하면, 관통공 H에 입사한 광선 L15가 상방에서 관찰되지 않는 점은 동일하지만, 비구멍부 N에 입사한 광선 L14의 반사율을 향상시킬 수 있으므로, 양쪽의 식별 마크를 보다 밝게 하는 효과를 얻을 수 있고, 판독 작업자에 의한 대비 관찰을 보다 용이하게 할 수 있다.

이상, 망형 구조체로 이루어지는 매체에 대하여, 상방으로부터 조사된 조명광의 상면에서의 반사광을 상방으로부터 관찰함으로써, 각 식별 마크를 관찰하는 것을 전제로 한 설명을 행하였으나, 이 망형 구조체로 이루어지는 매체의 경우, 하방으로부터 하면에 조사된 조명광의 상면으로부터의 투과광을 상방으로부터 관찰함으로써, 각 식별 마크를 인식할 수도 있다. 도 38의 A 및 도 38의 B는, 망형 구조체로 이루어지는 기판(70)을 비투광성 재료에 의해 구성하고, 하방으로부터의 조명광을 상방으로부터 관찰하는 태양을 채용한 예를 나타내는 측단면도이다.

기판(70)이 비투광성 재료에 의해 구성되어 있으므로, 하방으로부터 비구멍부 N에 입사한 광선 L17은, 상방으로의 투과가 방지되지만, 관통공 H에 입사한 광선 L16의 일부는 상방으로 투과하여 관찰되게 된다(물론, 일부에는, 관통공 H의 측면에 충돌하여 산란하여 소멸하는 광도 있다). 따라서, 도시한 예의 경우, 비구멍부 N의 점유 면적에 비해 관통공 H의 점유 면적이 넓은 제1 식별 마크 m10(도 38의 A)은 밝게 보이고, 비구멍부 N의 점유 면적이 관통공 H의 점유 면적보다 넓은 제2 식별 마크 m20(도 38의 B)은 어둡게 보이게 된다. 따라서, 망형 구조체로 이루어지는 기판(70)에 대해서는, 하방으로부터 하면에 조사된 조명광의 상면으로부터의 투과광을 상방으로부터 관찰함으로써, 양쪽의 식별 마크의 대비 확인을 행하는 것도 가능하다.

도 39의 A 및 도 39의 B에 나타내는 변형예는, 투광성 재료를 사용하고, 망형 구조체로 이루어지는 기판(75)을 작성한 경우에도, 하방으로부터의 조명광을 상방으로부터 관찰하는 태양을 채용할 수 있도록, 기판(75)의 상면에, 부가층(76)을 더 설치한 것이다. 여기서 부가층(76)으로서는, 차광성 재료로 이루어지는 층이 사용되고 있다. 이 도 39의 A 및 도 39의 B에 나타낸 바와 같은 물리적 구조체를 작성하기 위해서는, 패터닝 장치(300)에, 투광성 재료로 이루어지는 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써 망형 구조를 가지는 기판(75)을 형성하고, 그 비구멍부 N의 한쪽 면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(76)을 형성하는 기능을 설치해 두면 된다.

이 도 39의 A 및 도 39의 B에 나타내는 매체의 경우, 관통공 H를 투과한 광선 L18은, 그대로 상방으로 투과하여 관찰되게 되지만, 비구멍부 N을 투과하고자 하는 광선 L19은, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(76)에 저지되어, 상방에서 관찰되지 않는다. 따라서, 도시한 예의 경우, 비구멍부 N의 점유 면적에 비해 관통공 H의 점유 면적이 넓은 제1 식별 마크 m10(도 39의 A)은 밝게 보이고, 비구멍부 N의 점유 면적이 관통공 H의 점유 면적보다 넓은 제2 식별 마크 m20(도 39의 B)은 어둡게 보이게 된다. 기판(75)이 투광성 재료에 의해 구성되어 있어도, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(76)을 형성한 것에 의해, 양쪽 식별 마크의 명암차는 현저하게 되어, 본 발명에 따른 식별 마크로서의 기능을 충분히 행할 수 있다.

이상, 정보 기록 매체의 구조의 변화를 몇 가지 기술하였으나, 매체의 상방으로부터 조사된 조명광의 상면에서의 반사광을 상방으로부터 관찰하는 반사 관찰을 전제로 한 경우와, 반대로, 하방으로부터 하면에 조사된 조명광의 상면으로부터의 투과광을 상방으로부터 관찰하는 투과 관찰을 전제로 한 경우에는, 각 식별 마크의 명암 관계가 역전하는 것은 유의해 둘 필요가 있다.

예를 들면, 도 32의 A 및 도 32의 B에 나타내는 매체는, 반사 관찰을 전제로 한 매체이므로, 제1 식별 마크 m10은 「볼록부가 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 하고, 제2 식별 마크 m20은 「오목부가 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 해 두면 되지만, 도 35의 A 및 도 35의 B에 나타내는 매체는, 투과 관찰을 전제로 한 매체이므로, 제1 식별 마크 m10은 「오목부가 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 하고, 제2 식별 마크 m20은 「볼록부가 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 해 둘 필요가 있다. 환언하면, 도 32의 A 및 도 32의 B에 나타내는 매체와 도 35의 A 및 도 35의 B에 나타내는 매체는, 물리적으로는 동등한 구조를 가지고 있지만, 도 32의 A 및 도 32의 B에 나타내는 매체를 반사 관찰하면, 제2 식별 마크 m20(도 32의 B)이 밝게 보이는 것에 비해, 도 35의 A 및 도 35의 B에 나타내는 매체를 투과 관찰하면, 제1 식별 마크 m10(도 35의 A)이 밝게 보이게 된다.

마찬가지로, 도 37의 A 및 도 37의 B에 나타내는 매체는, 반사 관찰을 전제로 한 매체이므로, 제1 식별 마크 m10은 「비구멍부 N이 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 하고, 제2 식별 마크 m20은 「관통공 H가 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 해 두면 되지만, 도 39의 A 및 도 39의 B에 나타내는 매체는, 투과 관찰을 전제로 한 매체이므로, 제1 식별 마크 m10은 「관통공 H가 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 하고, 제2 식별 마크 m20은 「비구멍부 N이 비트 "1"」인 것을 나타내는 마크로 해 둘 필요가 있다. 환언하면, 도 37의 A 및 도 37의 B에 나타내는 매체와 도 39의 A 및 도 39의 B에 나타내는 매체는, 물리적으로는 동등한 구조를 가지고 있지만, 도 37의 A 및 도 37의 B에 나타내는 매체를 반사 관찰하면, 제2 식별 마크 m20(도 37의 B)이 밝게 보이는 것에 비해, 도 39의 A 및 도 39의 B에 나타내는 매체를 투과 관찰하면, 제1 식별 마크 m10(도 39의 A)이 밝게 보이게 된다.

실제로는, 보존 처리용 컴퓨터(100')에 의해 묘화 데이터 E를 작성한 시점에서는, 패터닝 장치(300)에 의해, 최종적으로 어떤 변화의 매체가 작성되는 지를 예측할 수는 없다. 따라서, 실용적으로는, 각 식별 마크 m10, m20에 의해 나타나는 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 정보로서, 기본적으로는, 반사 관찰을 행하는 것을 전제로 한 정보를 기록해 두도록 하고, 판독 작업자가, 투과 관찰에 의해 각 식별 마크 m10, m20의 대비를 행한 경우에는, 데이터 비트의 해석 방법을 역전시키도록 규정하면 된다.

그리고, 전술한 각 부가층을 구성하는 구체적인 재료에 대해서는, §2에서 기술한 바와 같다. 예를 들면, 광반사성 재료로서는, 알루미늄, 니켈, 티탄, 은, 크롬, 실리콘, 몰리브덴, 백금 등의 금속, 이들 금속의 합금, 산화물, 질화물 등을 이용할 수 있고, 차광성 재료로서는, 금속의 산화물이나 질화물과 같은 화합물로 이루어지는 재료를 사용할 수 있다. 물론, §2에서 기술한 바와 같이, 부가층과 같이 명쾌한 경계면을 가지는 별도의 층을 형성하는 대신, 부가층을 형성할 표면에 불순물을 도프함으로써 동일한 효과를 얻을 수도 있다.

<<<§11. 식별 마크를 기록하는 정보 보존 방법>>>

마지막으로, §7∼§10에서 기술한 식별 마크를 기록하는 방법을, 정보 보존 방법의 방법 발명으로서 파악한 경우의 처리 수순을, 도 40의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 이 도 40에 나타내는 정보 보존 처리는, 디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 방법을 실행하기 위한 처리이며, 도시된 바와 같이, 스텝 S31∼S36에 의해 구성된다. 여기서, 스텝 S31∼S34의 각 단계는, 도 18에 나타내는 보존 처리용 컴퓨터(100')에 의해 실행되는 처리 단계이며, 스텝 S35의 단계는, 도 18에 나타내는 빔 노광 장치(200)에 의해 실행되는 처리 단계이며, 스텝 S36의 단계는, 도 18에 나타내는 패터닝 장치(300)에 의해 실행되는 처리 단계이다.

먼저, 스텝 S31에서는, 보존 대상이 되는 디지털 데이터 D를 입력하는 데이터 입력 단계가 실행된다. 이 단계의 처리 내용은, 도 11에 나타내는 기본적 실시형태에서의 스텝 S11의 처리 내용과 동일하다.

계속해서, 스텝 S32에서는, 스텝 S31에서 입력한 디지털 데이터 D를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 나타내는 주정보 패턴 Pα를 생성하는 주정보 패턴 생성 단계가 실행된다. 이 단계의 처리 내용은, 도 11에 나타내는 기본적 실시형태에서의 스텝 S12∼S15의 처리 내용과 동일하다.

여기서 중요한 점은, 이 주정보 패턴 생성 단계에서 생성되는 주정보 패턴 Pα는, 도 21의 부분 영역 p3 내에 예시되어 있는 바와 같이, 제1 속성 주영역 G1(흑색 영역)과 제2 속성 주영역 G2(백색 영역)에 의해 구성되며, 각각의 데이터 비트에 각각 대응하는 소정점이, 제1 속성 주영역 G1 내에 존재하는가, 혹은, 제2 속성 주영역 G2 내에 존재하는가의 상이에 따라, 각각의 데이터 비트의 2치 정보가 표현된 패턴인 점이다.

한편, 스텝 S33에서는, 상기 주정보 패턴 Pα에 의해 나타난 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 부정보 패턴 Pβ를 생성하는 부정보 패턴 생성 단계가 실행된다. 이 단계는, 기본적 실시형태에는 없는 신규 단계이며, 그 구체적인 처리 내용은, 부정보 패턴 생성부(180)의 처리 기능으로서, 이미 기술한 바와 같다.

여기서 중요한 점은, 도 21에 나타낸 바와 같이, 상기 부정보 패턴 Pβ가, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제1 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제1 식별 마크 m10과, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제2 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제2 식별 마크 m20을 가지는 패턴이 되어 있는 점이다.

또한, 도 21의 부분 영역 p1 내에 예시되어 있는 바와 같이, 제1 식별 마크 m10을 구성하는 폐 영역 내에는, 소정의 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역 g1(흑색 영역)과 밴드형의 제2 속성 부영역 g2(백색 영역)가 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 또한, 도 21의 부분 영역 p2 내에 예시되어 있는 바와 같이, 제2 식별 마크 m20을 구성하는 폐 영역 내에는, 배치축 Z에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역 g1(흑색 영역)과 밴드형의 제2 속성 부영역 g2(백색 영역)가 배치축 Z에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있다.

여기서, 제1 식별 마크 m10을 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1이 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2보다 넓어지도록 설정되고, 제2 식별 마크 m20을 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제2 속성 부영역 g2의 폭 W2가 제1 속성 부영역 g1의 폭 W1보다 넓어지도록 설정되는 점도 중요한 특징이다.

그리고, 스텝 S34에서는, 주정보 패턴 Pα 및 부정보 패턴 Pβ를 묘화하기 위한 묘화 데이터 E를 생성하는 묘화 데이터 생성 단계가 실행된다. 이 처리 내용은, 도 11에 나타내는 기본적 실시형태에서의 스텝 S16의 처리 내용과 거의 동일하다. 즉, 스텝 S16에서는, 주정보 패턴 Pα에 기초하여 묘화 데이터 E의 생성이 행해지지만, 스텝 S34에서는, 주정보 패턴 Pα에 부정보 패턴 Pβ를 합성한 합성 패턴에 기초하여 묘화 데이터 E의 생성이 행해지게 된다.

여기서, 이 묘화 데이터 생성 단계에서 생성되는 묘화 데이터 E는, 제1 속성 주영역 G1 및 제1 속성 부영역 g1에 대해서는 노광을 행하고, 제2 속성 주영역 G2 및 제2 속성 부영역 g2에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터이거나, 혹은, 제2 속성 주영역 G2 및 제2 속성 부영역 g2에 대해서는 노광을 행하고, 제1 속성 주영역 G1 및 제1 속성 부영역 g1에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터이며, 또한 제1 속성 부영역 g1 및 제2 속성 부영역 g2의 폭이 가시광에 대한 회절 격자를 구성할 수 있는 치수가 되는 치수 설정이 행해진다.

계속되는, 스텝 S35에서는, 스텝 S34에서 생성된 묘화 데이터 E에 기초하여, 정보 기록 매체가 되는 기판 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 단계가 실행된다. 이 단계의 처리 내용은, 도 11에 나타내는 기본적 실시형태에서의 스텝 S17의 처리 내용과 동일하다.

마지막 스텝 S36에서는, 노광을 받은 기판에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 묘화 데이터 E에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체를 생성하는 패터닝 단계가 실행된다. 이 단계의 처리 내용은, 도 11에 나타내는 기본적 실시형태에서의 스텝 S18의 처리 내용과 동일하다. 물론, §10에서 기술한 다양한 변화에 따른 구조를 사용하는 경우에는, 이 스텝 S36에 있어서, 필요한 부가층의 형성이 행해진다.

[산업상 이용가능성]

본 발명에 따른 정보 보존 장치 및 정보 판독 장치는, 다양한 디지털 데이터를 매체에 기록하고, 이것을 읽어낼 수 있으므로, 산업상, 다양한 정보의 기록 용도에 이용할 수 있다. 물론, 데이터의 보존 시에는, 빔 노광 처리 및 패터닝 처리가 필요하게 되므로, 데이터의 읽기 쓰기를 빈번하게 행하는 용도에는 적합하지 않다. 그러나, 몇백년∼몇천년과 같은 긴 기간의 내구성을 기대할 수 있는 매체에 대하여, 높은 집적도를 가지고 기록이 가능하게 되므로, 고대의 석비나 석판과 마찬가지로, 장기간의 보존이 필요한 공문서 등의 정보를 보존하는 용도에 이용할 수 있다.

Claims

디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 장치로서,
보존 대상이 되는 디지털 데이터(D)를 입력하는 데이터 입력부(110);
상기 디지털 데이터(D)를, 소정의 비트 길이 단위로 분할함으로써, 복수의 단위 데이터(Ui)를 생성하는 단위 데이터 생성부(120);
각각의 단위 데이터(Ui)를 구성하는 데이터 비트를 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 단위 비트 행렬(B(Ui))을 생성하는 단위 비트 행렬 생성부(130);
상기 단위 비트 행렬(B(Ui))을, 소정의 비트 기록 영역(Ab) 내에 배치된 기하학적인 패턴으로 변환함으로써 단위 비트 도형 패턴(P(Ui))을 생성하는 단위 비트 도형 패턴 생성부(140);
상기 단위 비트 도형 패턴(P(Ui))에 위치맞춤 마크(Q)를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 생성하는 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150);
상기 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 묘화하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하는 묘화 데이터 생성부(160);
상기 묘화 데이터(E)에 기초하여, 정보 기록 매체(M)가 되는 기판(S) 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 장치(200); 및
노광을 받은 기판(S)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 상기 묘화 데이터(E)에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체(M)를 생성하는 패터닝 장치(300)
를 포함하는 정보 보존 장치.
제1항에 있어서,
상기 빔 노광 장치(200)가, 피성형층(10)과 상기 피성형층(10)을 덮는 레지스트층(20)을 가지는 기판(S)에 대하여, 상기 레지스트층(20)의 표면에 빔 노광을 행하는 기능을 가지고,
상기 패터닝 장치(300)가, 상기 레지스트층(20)의 노광부 또는 비노광부를 용해하는 성질을 가진 현상액에 상기 기판(S)을 함침시켜 그 일부를 잔존부(23)로 하는 가공을 행하는 현상 처리부(310)와, 상기 레지스트층의 잔존부(23)를 마스크로 하여 상기 피성형층(11)에 대한 에칭을 행하는 에칭 처리부(320)를 포함하는, 정보 보존 장치.
제2항에 있어서,
상기 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)가, 단위 비트 행렬(B(Ui))을 구성하는 각각의 비트 "1" 및 각각의 비트 "0" 중 어느 한쪽을, 폐(閉) 영역으로 이루어지는 각각의 비트 도형(F)으로 변환하고,
상기 묘화 데이터 생성부(160)가, 상기 각각의 비트 도형(F)의 윤곽선을 나타내는 묘화 데이터(E)를 생성하고,
상기 빔 노광 장치(200)가, 상기 각각의 비트 도형(F)의 윤곽선의 내측 부분에 대하여 빔 노광을 행하는, 정보 보존 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 비트 "1" 및 비트 "0" 중 어느 한쪽을 나타내는 오목부(C)와 다른 쪽을 나타내는 볼록부(V)로 이루어지는 요철 구조를 가지는 물리적 구조 패턴을 형성하는, 정보 보존 장치.
제4항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 오목부(C)와 볼록부(V) 중 어느 한쪽 혹은 양쪽의 표면에, 광반사성 혹은 광흡수성의 재료로 이루어지는 부가층(31, 32, 33)을 가지는 물리적 구조 패턴을 형성하는, 정보 보존 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 비트 "1" 및 비트 "0" 중 어느 한쪽을 나타내는 관통공(H)과 다른 쪽을 나타내는 비구멍부(非孔部)(N)로 이루어지는 망형(網形) 구조를 가지는 물리적 구조 패턴을 형성하는, 정보 보존 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단위 데이터 생성부(120)가, 디지털 데이터를 (m×n) 비트로 이루어지는 단위 데이터(Ui)로 분할하고,
상기 단위 비트 행렬 생성부(130)가, m행 n열로 이루어지는 단위 비트 행렬(B(Ui))을 생성하고,
상기 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)가, 단위 비트 행렬(B(Ui))을 구성하는 각각의 비트를 m행 n열의 행렬형으로 배치된 격자점(L)에 대응시키고, 비트 "1" 또는 비트 "0"에 대응하는 격자점(L) 상에 소정 형상의 비트 도형(F)을 배치함으로써 단위 비트 도형 패턴(P(Ui))을 생성하는, 정보 보존 장치.
제7항에 있어서,
상기 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)가, 직사각형의 비트 기록 영역(Ab) 내에 배치된 단위 비트 도형 패턴(P(Ui))을 생성하고,
상기 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)가, 상기 직사각형의 비트 기록 영역(Ab)의 외부에 위치맞춤 마크(Q)를 부가함으로써, 상기 비트 기록 영역(Ab) 및 상기 위치맞춤 마크(Q)를 포함하는 직사각형의 단위 기록 영역(Au) 내에 배치된 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 생성하고,
상기 묘화 데이터 생성부(160)가, 상기 직사각형의 단위 기록 영역(Au)을 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 복수의 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 포함한 묘화용 패턴(P(E))을 생성하고, 상기 묘화용 패턴(P(E))을 묘화하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하는, 정보 보존 장치.
제8항에 있어서,
상기 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)가, 직사각형의 비트 기록 영역(Ab)의 4 코너 중 대각(對角)에 없는 2 코너의 외측 근방에 배치된 합계 2조(組)의 위치맞춤 마크(Q)를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 생성하는, 정보 보존 장치.
제8항에 있어서,
상기 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)가, 직사각형의 비트 기록 영역(Ab)의 4 코너 중 3 코너의 외측 근방에 배치된 합계 3조의 위치맞춤 마크(Q)를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 생성하고, 또한, 서로 인접하는 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))에 대하여, 3조의 위치맞춤 마크(Q)의 배치 태양(態樣)을 상이하게 하는, 정보 보존 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)가, 특정한 단위 기록 영역(Au)을 기준 단위 기록 영역으로 설정하고, 상기 기준 단위 기록 영역에 대해서는, 다른 단위 기록 영역과는 상이한 기준 위치맞춤 마크(Q)를 사용한 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 생성하는, 정보 보존 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 입력부(110)와, 상기 단위 데이터 생성부(120)와, 상기 단위 비트 행렬 생성부(130)와, 상기 단위 비트 도형 패턴 생성부(140)와, 상기 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150)와, 상기 묘화 데이터 생성부(160)를, 컴퓨터에 프로그램을 설치하는(installing) 것에 의해 구성한, 정보 보존 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 정보 보존 장치에서의, 상기 데이터 입력부(110), 상기 단위 데이터 생성부(120), 상기 단위 비트 행렬 생성부(130), 상기 단위 비트 도형 패턴 생성부(140), 상기 단위 기록용 도형 패턴 생성부(150) 및 상기 묘화 데이터 생성부(160)로서 컴퓨터를 기능시키는 프로그램.
제1항에 기재된 정보 보존 장치를 사용하여 정보 기록 매체에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 정보 판독 장치로서,
상기 정보 기록 매체(M)의 기록면의 일부를 이루는 촬영 대상 영역을 확대하여 촬영하고, 얻어진 촬영 화상을 화상 데이터로서 받아들이는 화상 촬영 장치(400);
상기 촬영 화상을 저장하는 촬영 화상 저장부(510);
상기 촬영 화상 저장부(510)에 저장되어 있는 촬영 화상으로부터 위치맞춤 마크(Q)를 검출함으로써, 각각의 비트 기록 영역(Ab)을 인식하는 비트 기록 영역 인식부(520);
상기 비트 기록 영역(Ab) 내의 패턴에 기초하여 단위 비트 행렬(B(Ui))을 인식하는 단위 비트 행렬 인식부(530);
판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역(Ab)에 대한 촬영 화상이 얻어지도록, 상기 화상 촬영 장치(400)에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하는 주사(走査) 제어부(540); 및
상기 단위 비트 행렬 인식부(520)가 인식한 각각의 단위 비트 행렬(B(Ui))로부터 단위 데이터(Ui)를 생성하고, 각각의 단위 데이터(Ui)를 합성함으로써, 보존 대상이 된 디지털 데이터(D)를 복원하는 데이터 복원부(550)
를 포함하는 정보 판독 장치.
제11항에 기재된 정보 보존 장치를 사용하여 정보 기록 매체에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 정보 판독 장치로서,
상기 정보 기록 매체(M)의 기록면의 일부를 이루는 촬영 대상 영역을 확대하여 촬영하고, 얻어진 촬영 화상을 화상 데이터로서 받아들이는 화상 촬영 장치(400);
상기 촬영 화상을 저장하는 촬영 화상 저장부(510);
상기 촬영 화상 저장부(510)에 저장되어 있는 촬영 화상으로부터 위치맞춤 마크(Q)를 검출함으로써, 각각의 비트 기록 영역(Ab)을 인식하는 비트 기록 영역 인식부(520);
상기 비트 기록 영역(Ab) 내의 패턴에 기초하여 단위 비트 행렬(B(Ui))을 인식하는 단위 비트 행렬 인식부(530);
판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역(Ab)에 대한 촬영 화상이 얻어지도록, 상기 화상 촬영 장치(400)에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하는 주사 제어부(540); 및
상기 단위 비트 행렬 인식부(520)가 인식한 각각의 단위 비트 행렬(B(Ui))로부터 단위 데이터(Ui)를 생성하고, 각각의 단위 데이터(Ui)를 합성함으로써, 보존 대상이 된 디지털 데이터(D)를 복원하는 데이터 복원부(550)
를 포함하고,
상기 화상 촬영 장치(400)는, 적어도 1개의 단위 기록 영역(Au)을 포함 가능한 사이즈의 촬영 대상 영역을 촬영하는 기능을 가지고,
상기 주사 제어부(540)는, 기준 위치맞춤 마크(Q)에 기초하여 기준 단위 기록 영역(Au)을 포함하는 영역의 촬영 화상이 얻어지도록, 상기 화상 촬영 장치(400)에 대하여 촬영 대상 영역을 조정시키는 제어를 행하고, 그 후, 단위 기록 영역(Au)의 배치 피치에 따라 촬영 대상 영역을 순차적으로 이동시키는 제어를 행하는,
정보 판독 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 촬영 화상 저장부(510)와, 상기 비트 기록 영역 인식부(520)와, 상기 단위 비트 행렬 인식부(530)와, 상기 주사 제어부(540)와, 상기 데이터 복원부(550)를, 컴퓨터에 프로그램을 설치하는 것에 의해 구성한, 정보 판독 장치.
제14항 또는 제15항에 기재된 정보 판독 장치에서의, 상기 촬영 화상 저장부(510), 상기 비트 기록 영역 인식부(520), 상기 단위 비트 행렬 인식부(530), 상기 주사 제어부(540) 및 상기 데이터 복원부(550)로서 컴퓨터를 기능시키는 프로그램.
디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 방법으로서,
컴퓨터가, 보존 대상이 되는 디지털 데이터(D)를 입력하는 데이터 입력 단계(S11);
컴퓨터가, 상기 디지털 데이터(D)를, 소정의 비트 길이 단위로 분할함으로써, 복수의 단위 데이터(Ui)를 생성하는 단위 데이터 생성 단계(S12);
컴퓨터가, 각각의 단위 데이터(Ui)를 구성하는 데이터 비트를 2차원 행렬형으로 배치함으로써, 단위 비트 행렬(B(Ui))을 생성하는 단위 비트 행렬 생성 단계(S13);
컴퓨터가, 상기 단위 비트 행렬(B(Ui))을, 소정의 비트 기록 영역(Ab) 내에 배치된 기하학적인 패턴으로 변환함으로써 단위 비트 도형 패턴(P(Ui))을 생성하는 단위 비트 도형 패턴 생성 단계(S14);
컴퓨터가, 상기 단위 비트 도형 패턴(P(Ui))에 위치맞춤 마크(Q)를 부가함으로써, 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 생성하는 단위 기록용 도형 패턴 생성 단계(S15);
컴퓨터가, 상기 단위 기록용 도형 패턴(R(Ui))을 묘화하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하는 묘화 데이터 생성 단계(S16);
상기 묘화 데이터(E)에 기초하여, 정보 기록 매체(M)가 되는 기판(S) 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 단계(S17); 및
노광을 받은 기판(S)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 상기 묘화 데이터(E)에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체(M)를 생성하는 패터닝 단계(S18)
를 포함하는 정보 보존 방법.
제18항에 기재된 정보 보존 방법을 사용하여 정보 기록 매체에 보존된 디지털 데이터를 읽어내는 정보 판독 방법으로서,
화상 촬영 장치(400)를 사용하여, 상기 정보 기록 매체(M)의 기록면의 일부를 이루는 촬영 대상 영역을 확대하여 촬영하고, 얻어진 촬영 화상을 화상 데이터로서 받아들이는 화상 촬영 단계(S21);
컴퓨터가, 상기 촬영 화상을 저장하는 촬영 화상 저장 단계(S22);
컴퓨터가, 상기 촬영 화상 저장 단계에서 저장된 촬영 화상으로부터 위치맞춤 마크(Q)를 검출함으로써, 각각의 비트 기록 영역(Ab)을 인식하는 비트 기록 영역 인식 단계(S23);
컴퓨터가, 상기 비트 기록 영역(Ab) 내의 패턴에 기초하여 단위 비트 행렬(B(Ui))을 인식하는 단위 비트 행렬 인식 단계(S25); 및
컴퓨터가, 상기 단위 비트 행렬 인식 단계에서 인식한 각각의 단위 비트 행렬(B(Ui))로부터 단위 데이터(Ui)를 생성하고, 각각의 단위 데이터(Ui)를 합성함으로써, 보존 대상이 된 디지털 데이터(D)를 복원하는 데이터 복원 단계(S26)
를 포함하고,
상기 화상 촬영 단계(S21)에 있어서, 컴퓨터가, 판독 대상이 되는 모든 비트 기록 영역(Ab)에 대한 촬영 화상이 얻어지도록, 상기 화상 촬영 장치(400)에 의한 촬영 대상 영역을 변경하는 제어를 행하는,
정보 판독 방법.
디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 장치로서,
보존 대상이 되는 디지털 데이터(D)를 입력하는 데이터 입력부(110);
상기 디지털 데이터(D)를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 나타내는 주정보 패턴(Pα)을 생성하는 주정보 패턴 생성부(170);
상기 주정보 패턴(Pα)에 의해 나타낸 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 부정보 패턴(Pβ)을 생성하는 부정보 패턴 생성부(180);
상기 주정보 패턴(Pα) 및 상기 부정보 패턴(Pβ)을 묘화하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하는 묘화 데이터 생성부(160');
상기 묘화 데이터(E)에 기초하여, 정보 기록 매체(M)가 되는 기판(S) 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 장치(200); 및
노광을 받은 기판(S)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 상기 묘화 데이터(E)에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체(M)를 생성하는 패터닝 장치(300)
를 포함하고,
상기 주정보 패턴(Pα)은, 제1 속성 주영역(G1)과 제2 속성 주영역(G2)에 의해 구성되며, 각각의 데이터 비트에 각각 대응하는 소정점이, 상기 제1 속성 주영역(G1) 내에 존재하는가, 혹은, 상기 제2 속성 주영역(G2) 내에 존재하는가의 상이에 따라, 각각의 데이터 비트의 2치 정보가 표현된 패턴이며,
상기 부정보 패턴(Pβ)은, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제1 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제1 식별 마크(m10)와, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제2 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제2 식별 마크(m20)를 가지는 패턴이며,
상기 제1 식별 마크(m10)를 구성하는 폐 영역 내에는, 소정의 배치 축(Z)에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역(g1)과 밴드형의 제2 속성 부영역(g2)이 상기 배치 축(Z)에 대하여 직교하는 방향으로 교호적(交互的)으로 나란히 배치되어 있고, 상기 제2 식별 마크(m20)를 구성하는 폐 영역 내에는, 상기 배치 축(Z)에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역(g1)과 밴드형의 제2 속성 부영역(g2)이 상기 배치 축(Z)에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 또한, 상기 제1 식별 마크(m10)를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 상기 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)이 상기 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)보다 넓어지도록 설정되고, 상기 제2 식별 마크(m20)를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 상기 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)이 상기 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)보다 넓어지도록 설정되어 있고,
상기 묘화 데이터 생성부(160')는, 상기 제1 속성 주영역(G1) 및 상기 제1 속성 부영역(g1)에 대해서는 노광을 행하고, 상기 제2 속성 주영역(G2) 및 상기 제2 속성 부영역(g2)에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터(E), 혹은, 상기 제2 속성 주영역(G2) 및 상기 제2 속성 부영역(g2)에 대해서는 노광을 행하고, 상기 제1 속성 주영역(G1) 및 상기 제1 속성 부영역(g1)에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하고, 또한, 상기 제1 속성 부영역(g1) 및 상기 제2 속성 부영역(g2)의 폭이 가시광에 대한 회절 격자를 구성할 수 있는 치수로 설정되어 있는,
정보 보존 장치.
제20항에 있어서,
상기 부정보 패턴 생성부(180)가, 정보 기록 매체(M) 상에 형성되는 제1 식별 마크(m10) 및 제2 식별 마크(m20)가 육안 관찰 가능한 사이즈로 되는 부정보 패턴(Pβ)을 생성하는, 정보 보존 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크(m10)를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)이 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)의 5배 이상이 되도록 설정하고, 제2 식별 마크(m20)를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)이 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)의 5배 이상이 되도록 설정하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크(m10)를 구성하는 폐 영역 내의 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)과 제2 식별 마크(m20)를 구성하는 폐 영역 내의 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)을 동일하게 설정하고, 제1 식별 마크(m10)를 구성하는 폐 영역 내의 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)과 제2 식별 마크(m20)를 구성하는 폐 영역 내의 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)을 동일하게 설정하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크(m10)와 제2 식별 마크(m20)가 인접하여 배치된 부정보 패턴(Pβ)을 생성하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크(m11)를 구성하는 폐 영역과 제2 식별 마크(m21)를 구성하는 폐 영역이 접촉하고 있는 부정보 패턴(Pβ)을 생성하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크(m12)의 내부에 제2 식별 마크(m22)가 매립된 부정보 패턴(Pβ) 혹은 제2 식별 마크의 내부에 제1 식별 마크가 매립된 부정보 패턴(Pβ)을 생성하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부정보 패턴 생성부(180)가, 제1 식별 마크(m15) 및 제2 식별 마크(m25a, m25b)에 더하여, 보조 공통 식별 마크(m30)를 가지는 부정보 패턴(Pβ)을 더 생성하고,
상기 보조 공통 식별 마크(m30)는, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 보조 공통 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 식별 마크이며,
상기 보조 공통 식별 마크(m30)를 구성하는 폐 영역 내에는, 배치 축(Z)에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역(g1)과 밴드형의 제2 속성 부영역(g2)이 상기 배치 축(Z)에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 또한, 상기 보조 공통 식별 마크(m30)에서의 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)과 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)의 차가, 상기 제1 식별 마크(m15) 및 상기 제2 식별 마크(m25a, m25b)에서의 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)과 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)의 차보다 작게 설정되어 있는, 정보 보존 장치.
제27항에 있어서,
상기 보조 공통 식별 마크(m30)에서의 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)과 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)이 동일하게 되도록 설정되어 있는, 정보 보존 장치.
제27항 또는 제28항에 있어서,
상기 제1 식별 마크(m15)와 보조 공통 식별 마크(m30)의 조합에 의해, 주정보 패턴(Pα)에 의해 나타낸 데이터 비트의 제1 해석 방법을 나타내는 표장(標章)이 구성되며, 상기 제2 식별 마크(m25a, m25b)와 보조 공통 식별 마크(m30)의 조합에 의해, 주정보 패턴(Pα)에 의해 나타낸 데이터 비트의 제2 해석 방법을 나타내는 표장이 구성되어 있는, 정보 보존 장치.
제29항에 있어서,
좌측 직사각형(m25a), 중앙 직사각형(m15), 우측 직사각형(m25b)의 3개의 직사각형을, 각각이 좌측, 중앙, 우측이 되도록 가로 방향으로 인접하여 배치하고, 이들 3개의 직사각형의 하방에 공통되어 인접하도록 하방 직사각형(m30)을 배치하고,
상기 중앙 직사각형(m15)에 의해 제1 식별 마크를 구성하고, 상기 좌측 직사각형(m25a) 및 우측 직사각형(m25b)에 의해 제2 식별 마크를 구성하고, 상기 하방 직사각형(m30)에 의해 보조 공통 식별 마크를 구성함으로써, 문자 「철(凸)」을 나타내는 제1 표장(m10)과 문자 「요(凹)」를 나타낸 제2 표장(m20)이 구성되도록 한, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 빔 노광 장치(200)가, 피성형층(10)과 상기 피성형층(10)을 덮는 레지스트층(20)을 가지는 기판(S)에 대하여, 상기 레지스트층(20)의 표면에 빔 노광을 행하는 기능을 가지고,
상기 패터닝 장치(300)가, 상기 레지스트층(20)의 노광부 또는 비노광부를 용해하는 성질을 가진 현상액에 상기 기판(S)을 함침시켜 그 일부를 잔존부(23)로 하는 가공을 행하는 현상 처리부(310)와, 상기 레지스트층의 잔존부(23)를 마스크로 하여 상기 피성형층(11)에 대한 에칭을 행하는 에칭 처리부(320)를 포함하는, 정보 보존 장치.
제31항에 있어서,
상기 주정보 패턴 생성부(170)가, 각각의 비트 "1" 및 각각의 비트 "0" 중 어느 한쪽을, 폐 영역으로 이루어지는 각각의 비트 도형(F)으로 변환하고, 상기 비트 도형(F)의 내부의 영역을 제1 속성 주영역(G1), 외부의 영역을 제2 속성 주영역(G2)으로 하는 주정보 패턴(Pα)을 생성하고,
상기 묘화 데이터 생성부(160')가, 제1 속성 주영역(G1) 및 제1 속성 부영역(g1)에 대해서는 노광을 행하고, 제2 속성 주영역(G2) 및 제2 속성 부영역(g2)에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 제1 속성의 영역(G1, g1) 및 제2 속성의 영역(G2, g2) 중 어느 한쪽을 나타내는 오목부와 다른 쪽을 나타내는 볼록부로 이루어지는 요철 구조를 가지는 물리적 구조체를 형성하는, 정보 보존 장치.
제33항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 볼록부의 표면에, 광반사성 재료로 이루어지는 부가층(61)을 가지는 물리적 구조체를 형성하는, 정보 보존 장치.
제33항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 투광성 재료로 이루어지는 기판(65)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써 상면에 요철 구조를 형성하고, 기판(65)의 하면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(66)을 가지는 물리적 구조체를 형성하는, 정보 보존 장치.
제33항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 투광성 재료로 이루어지는 기판(65)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써 요철 구조를 형성하고, 볼록부의 표면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(67)을 가지는 물리적 구조체를 형성하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 제1 속성의 영역(G1, g1) 및 제2 속성의 영역(G2, g2) 중 어느 한쪽을 나타내는 관통공(H)과 다른 쪽을 나타내는 비구멍부(N)로 이루어지는 망형 구조를 가지는 물리적 구조체를 형성하는, 정보 보존 장치.
제37항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 비구멍부(N)의 한쪽 면에, 광반사성 재료로 이루어지는 부가층(71)을 가지는 물리적 구조체를 형성하는, 정보 보존 장치.
제37항에 있어서,
상기 패터닝 장치(300)가, 투광성 재료로 이루어지는 기판(75)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써 망형 구조를 형성하고, 비구멍부(N)의 한쪽 면에, 차광성 재료로 이루어지는 부가층(76)을 가지는 물리적 구조체를 형성하는, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 입력부(110)와, 상기 주정보 패턴 생성부(170)와, 상기 부정보 패턴 생성부(180)와, 상기 묘화 데이터 생성부(160')를, 컴퓨터에 프로그램을 설치하는 것에 의해 구성한, 정보 보존 장치.
제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 기재된 정보 보존 장치에서의, 상기 데이터 입력부(110), 상기 주정보 패턴 생성부(170), 상기 부정보 패턴 생성부(180), 상기 묘화 데이터 생성부(160')로서 컴퓨터를 기능시키는 프로그램.
디지털 데이터를 정보 기록 매체에 기입하여 보존하는 정보 보존 방법으로서,
컴퓨터가, 보존 대상이 되는 디지털 데이터(D)를 입력하는 데이터 입력 단계(S31);
컴퓨터가, 상기 디지털 데이터(D)를 구성하는 각각의 데이터 비트 정보를 나타내는 주정보 패턴(Pα)을 생성하는 주정보 패턴 생성 단계(S32);
컴퓨터가, 상기 주정보 패턴(Pα)에 의해 나타낸 데이터 비트의 해석 방법을 나타내는 부정보 패턴(Pβ)을 생성하는 부정보 패턴 생성 단계(S33);
컴퓨터가, 상기 주정보 패턴(Pα) 및 상기 부정보 패턴(Pβ)을 묘화하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하는 묘화 데이터 생성 단계(S34);
상기 묘화 데이터(E)에 기초하여, 정보 기록 매체(M)가 되는 기판(S) 상에, 전자선 또는 레이저광을 사용한 빔 노광을 행하는 빔 노광 단계(S35); 및
노광을 받은 기판(S)에 대하여 패터닝 처리를 행함으로써, 상기 묘화 데이터(E)에 따른 물리적 구조 패턴이 형성된 정보 기록 매체(M)를 생성하는 패터닝 단계(S36)
를 포함하고,
상기 주정보 패턴(Pα)은, 제1 속성 주영역(G1)과 제2 속성 주영역(G2)에 의해 구성되며, 각각의 데이터 비트에 각각 대응하는 소정점이, 상기 제1 속성 주영역(G1) 내에 존재하는가, 혹은, 상기 제2 속성 주영역(G2) 내에 존재하는가의 상이에 따라, 각각의 데이터 비트의 2치 정보가 표현된 패턴이며,
상기 부정보 패턴(Pβ)은, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제1 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제1 식별 마크(m10)와, 문자, 숫자, 기호, 도형, 혹은 이들의 일부, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 제2 정보를 제시하기 위한 1개 혹은 복수의 폐 영역을 가지는 제2 식별 마크(m20)를 가지는 패턴이며,
상기 제1 식별 마크(m10)를 구성하는 폐 영역 내에는, 소정의 배치 축(Z)에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역(g1)과 밴드형의 제2 속성 부영역(g2)이 상기 배치 축(Z)에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 상기 제2 식별 마크(m20)를 구성하는 폐 영역 내에는, 상기 배치 축(Z)에 평행한 방향으로 연장되는 밴드형의 제1 속성 부영역(g1)과 밴드형의 제2 속성 부영역(g2)이 상기 배치 축(Z)에 대하여 직교하는 방향으로 교호적으로 나란히 배치되어 있고, 또한, 상기 제1 식별 마크(m10)를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 상기 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)이 상기 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)보다 넓어지도록 설정되고, 상기 제2 식별 마크(m20)를 구성하는 폐 영역에 대해서는, 상기 제2 속성 부영역(g2)의 폭(W2)이 상기 제1 속성 부영역(g1)의 폭(W1)보다 넓어지도록 설정되어 있고,
상기 묘화 데이터 생성 단계(S34)에서는, 상기 제1 속성 주영역(G1) 및 상기 제1 속성 부영역(g1)에 대해서는 노광을 행하고, 상기 제2 속성 주영역(G2) 및 상기 제2 속성 부영역(g2)에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터(E), 혹은, 상기 제2 속성 주영역(G2) 및 상기 제2 속성 부영역(g2)에 대해서는 노광을 행하고, 상기 제1 속성 주영역(G1) 및 상기 제1 속성 부영역(g1)에 대해서는 노광을 행하지 않도록 하기 위한 묘화 데이터(E)를 생성하고, 또한, 상기 제1 속성 부영역(g1) 및 상기 제2 속성 부영역(g2)의 폭이 가시광에 대한 회절 격자를 구성할 수 있는 치수 설정을 행하는,
정보 보존 방법.