(57)【要約】【課題】    基板の表面に、所望のように、ピットを形成することが可能となり、良好な信号特性を有する再生信号を得ることができるＲＯＭ型光記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】    表面に、内周側および外周側の一方から他方に向かって、螺旋状に、複数の凹状ピット２ａが形成された基板２と、基板２上に形成された光透過層４とを備え、光透過層４を介して、レーザビームが照射されることにより、データが再生されるように構成されたＲＯＭ型光記録媒体であって、凹状ピット２ａの外周側に位置する側面の傾斜角θ１が、凹状ピット２ａの内周側に位置する側面の傾斜角θ２に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするＲＯＭ型光記録媒体。【選択図】      図４
2006024245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に、内周側および外周側の一方から他方に向かって、螺旋状に、複数の凹状ピットが形成された基板と、前記基板上に形成された光透過層とを備え、前記光透過層を介して、レーザビームが照射されることによりデータが再生されるように構成されたＲＯＭ型光記録媒体であって、前記凹状ピットの前記外周側に位置する側面の傾斜角が、前記凹状ピットの前記内周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするＲＯＭ型光記録媒体。
【請求項２】
前記凹状ピットの前記外周側に位置する側面の傾斜角が、２０°ないし３０°であることを特徴とする請求項１に記載のＲＯＭ型光記録媒体。
【請求項３】
表面に、内周側および外周側の一方から他方に向かって、螺旋状に、複数の凸状ピットが形成された基板と、前記基板上に形成された光透過層とを備え、前記光透過層を介して、レーザビームが照射されることによりデータが再生されるように構成されたＲＯＭ型光記録媒体であって、前記凸状ピットの前記内周側に位置する側面の傾斜角が、前記凸状ピットの前記外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするＲＯＭ型光記録媒体。
【請求項４】
前記凸状ピットの前記内周側に位置する側面の傾斜角が、２０°ないし３０°であることを特徴とする請求項３に記載のＲＯＭ型光記録媒体。
【請求項５】
ＲＯＭ型光記録媒体を製造するためのスタンパであって、その表面に、複数の凸状ピットが形成され、前記凸状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の外周側に位置する側面の傾斜角が、前記凸状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の内周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするスタンパ。
【請求項６】
ＲＯＭ型光記録媒体を製造するためのスタンパであって、その表面に、複数の凹状ピットが形成され、前記凹状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の内周側に位置する側面の傾斜角が、前記凹状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするスタンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＯＭ型光記録媒体に関するものであり、とくに、基板の表面に、所望のように、ピットを形成することが可能となり、良好な信号特性を有する再生信号を得ることができるＲＯＭ型光記録媒体に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、スタンパに関するものであり、とくに、ＲＯＭ型光記録媒体の基板を、金型から容易に離型させることができ、ＲＯＭ型光記録媒体の基板の表面に、所望のように、ピットを形成することができるスタンパに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録媒体が広く利用されている。これらの光記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのように、データの追記や書き換えができないＲＯＭ型光記録媒体と、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒのように、データの追記はできるが、データの書き換えができない追記型光記録媒体と、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷのように、データの書き換えが可能な書き換え型光記録媒体とに大別することができる。
【０００４】
これらのうち、ＲＯＭ型光記録媒体においては、図１５に示されるように、基板の表面に、凹型または凸型の複数のピットＰが形成されている。これらピットＰおよび隣り合うピットＰ間のスペースＳには、それぞれ、デジタルデータの「０」または「１」が対応付けられ、また、その長さには、「０」または「１」のビット数が対応付けられている。したがって、ピットＰおよびスペースＳの長さを変調することによって、所望のデータを記録することができる。
【０００５】
また、ピットＰは、基板の表面に、螺旋状に形成されており、ピットＰおよび隣接するピットＰ間のスペースＳによって、トラックＴＫが構成されている。各トラックＴＫ間には、所定の幅を有するランドＬＤが構成されており、ランドＬＤには、ピットＳは形成されず、ランドＬＤは、スペースＳと同じ平坦面を有するように形成されている。
【０００６】
記録されたデータを再生する場合には、基板に形成されたピットＰに沿って、レーザビームを照射し、レーザビームの反射光量を光検出器によって検出して、基板の表面形状の違いを読み取ることにより、データを再生することができる。
【０００７】
こうしたＲＯＭ型光記録媒体を製造するにあたっては、まず、精密に研磨、洗浄されたガラス基板上に、フォトレジストがスピンコート法によって均一に塗布されて、ガラス基板上にフォトレジストの塗膜が形成される。次いで、フォトレジストの塗膜に、露光用レーザビームが照射されて、フォトレジストの塗膜が露光され、光記録媒体のピットに対応する凹凸パターンの潜像が形成される。さらに、このガラス基板を薬液に浸漬して、露光されたフォトレジストの塗膜を現像することにより、露光部分または未露光部分のいずれか一方が除去されて、ガラス基板上に、ピットに対応する凹凸パターンが形成され、フォトレジスト原盤が作製される。
【０００８】
次いで、凹凸パターンが形成されたフォトレジスト原盤の表面上に、無電解メッキ処理が施され、Ｎｉなどの薄膜が形成された後、電解メッキ処理によって、金属膜が形成される。さらに、Ｎｉなどの薄膜および金属膜がともに剥離されて、凹凸パターンが転写されたスタンパが作製される。最後に、スタンパが金型にセットされ、射出成形によって、その表面に、ピットが形成されたディスク状の基板が作製される。
【０００９】
一方、近年においては、より大容量で、かつ、高いデータ転送レートを有する次世代型のＲＯＭ型光記録媒体が提案されている。
【００１０】
こうした光記録媒体においては、レーザビームの波長λを短くするとともに、レーザビームを集束するための対物レンズの開口数ＮＡを大きくして、レーザビームのビームスポット径を小さく絞ることにより、光記録媒体の記録容量の増大が図られている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２３５６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、次世代型のＲＯＭ型光記録媒体においては、レーザビームのビームスポット径を小さく絞って、記録密度が高められることにより、光記録媒体の記録容量の増大が図られているため、基板の表面には、従来のＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭと比べて、より多くのピットが形成されている。このため、基板を射出成形によって作製する際に、金型内のスタンパに、基板が強固に付着してしまい、スタンパから基板を容易に剥離させることができないという問題があった。
【００１２】
こうした場合には、基板をスタンパから剥離させる際に、基板の表面のピット、ピット間のスペースあるいはランドに、強い応力が加わるため、これらが変形したり、欠落するなどの不具合が生じ、その結果として、再生信号に含まれるノイズが増大し、良好な信号特性を有する再生信号を得ることが困難となっていた。
【００１３】
したがって、本発明は、基板の表面に、所望のように、ピットを形成することが可能となり、良好な信号特性を有する再生信号を得ることができるＲＯＭ型光記録媒体を提供することを目的とするものである。
【００１４】
また、本発明の別の目的は、ＲＯＭ型光記録媒体の基板を、金型から容易に離型させることができ、ＲＯＭ型光記録媒体の基板の表面に、所望のように、ピットを形成することができるスタンパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、前記目的を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、基板の表面に、複数の凹状ピットを形成して、ＲＯＭ型光記録媒体を製造した場合に、金型内のスタンパに、基板が強固に付着してしまうのは、射出成形によって金型内に射出された樹脂は、金型内で硬化する過程で、光記録媒体の内周側に向かって収縮していくが、このときに、基板のランドとなる部分が、スタンパの表面に形成された凸状ピットに引っ掛かり、基板全体が内周側に向かって収縮していく一方で、基板のランドとなる部分のみが、内周側に収縮するのが妨げられ、その結果として、基板のランドになる部分とスタンパの凸状ピットとが、互いに押さえ付け合い、圧着されているような状態になっていることに起因しているとの結論に至った。
【００１６】
そこで、本発明者は、さらに、種々の試行錯誤を重ねた結果、基板の表面の凹状ピットの側面のうち、光記録媒体の外周側に位置する側面が、光記録媒体の内周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有するように、基板を形成した場合に、金型内で硬化された樹脂を、金型内のスタンパから容易に剥離し得ることを見出した。
【００１７】
基板の表面の凹状ピットが、かかる構成を有する場合に、金型内で硬化された樹脂を、金型内のスタンパから容易に剥離させることができる理由は、必ずしも明らかではないが、基板の表面の凹状ピットの側面のうち、光記録媒体の外周側に位置する側面が、光記録媒体の内周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有している場合には、基板のランドになる部分と、これに隣接するスタンパの凸状ピットとの接触面の傾斜が緩やかとなるため、金型内の樹脂が、光記録媒体の内周側に向かって収縮していく際に、接触面の傾斜に沿って、ランドとなる部分が滑り易くなったためではないかと推測される。
【００１８】
本発明は、かかる知見に基づくものであり、本発明の前記目的は、表面に、内周側および外周側の一方から他方に向かって、螺旋状に、複数の凹状ピットが形成された基板と、前記基板上に形成された光透過層とを備え、前記光透過層を介して、レーザビームが照射されることにより、データが再生されるように構成されたＲＯＭ型光記録媒体であって、前記凹状ピットの前記外周側に位置する側面の傾斜角が、前記凹状ピットの前記内周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするＲＯＭ型光記録媒体によって達成される。
【００１９】
本発明によれば、金型内で硬化された樹脂を、金型内のスタンパから容易に剥離することができるから、基板をスタンパから剥離させる際に、基板の表面の凹状ピット、スペースあるいはランドに、強い応力が加わるのを防止することができ、したがって、基板の表面に、所望のように、凹状ピットを形成することが可能となる。
【００２０】
本発明においては、前記凹状ピットの前記外周側に位置する側面の傾斜角が、２０°ないし３０°であることが好ましい。
【００２１】
基板の凹状ピットの光記録媒体の外周側に位置する側面が、２０°ないし３０°の傾斜角を有している場合には、再生信号の特性やトラッキング特性を悪化させない範囲で、金型内で硬化された樹脂を、金型内のスタンパから容易に剥離することができる。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記基板と前記光透過層の間に形成された反射層を備え、前記反射層が、ＡｇまたはＡｇを含む合金によって形成されている。反射層が、ＡｇまたはＡｇを含む合金によって形成されている場合には、表面性に優れた反射層を形成することができ、したがって、再生信号に含まれるノイズを低減することが可能になる。
【００２３】
また、本発明の前記目的は、その表面に、内周側および外周側の一方から他方に向かって、螺旋状に、複数の凸状ピットが形成された基板と、前記基板上に形成された光透過層とを備え、前記光透過層を介して、レーザビームが照射されて、データが再生されるように構成されたＲＯＭ型光記録媒体であって、前記凸状ピットの前記内周側に位置する側面の傾斜角が、前記凸状ピットの前記外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするＲＯＭ型光記録媒体によって達成される。
【００２４】
本発明によれば、基板の表面に、複数の凸状ピットを形成して、ＲＯＭ型光記録媒体を製造した場合に、金型内で硬化された樹脂を、金型内のスタンパから容易に剥離することができるから、基板をスタンパから剥離させる際に、基板の表面の凸状ピット、スペースあるいはランドに、強い応力が加わるのを防止することができ、したがって、基板の表面に、所望のように、凸状ピットを形成することが可能となる。
【００２５】
本発明においては、前記凸状ピットの前記内周側に位置する側面の傾斜角が、２０°ないし３０°であることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の前記別の目的は、ＲＯＭ型光記録媒体を製造するためのスタンパであって、その表面に、複数の凸状ピットが形成され、前記凸状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の外周側に位置する側面の傾斜角が、前記凸状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の内周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするスタンパによって達成される。
【００２７】
さらに、本発明の前記別の目的は、ＲＯＭ型光記録媒体を製造するためのスタンパであって、その表面に、複数の凹状ピットが形成され、前記凹状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の内周側に位置する側面の傾斜角が、前記凹状ピットの前記ＲＯＭ型光記録媒体の外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されていることを特徴とするスタンパによって達成される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、基板の表面に、所望のように、ピットを形成することが可能となり、良好な信号特性を有する再生信号を得ることができるＲＯＭ型光記録媒体を提供することが可能となる。
【００２９】
また、本発明によれば、ＲＯＭ型光記録媒体の基板を、金型から容易に離型させることができ、ＲＯＭ型光記録媒体の基板の表面に、所望のように、ピットを形成することができるスタンパを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００３１】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかるＲＯＭ型光記録媒体の略斜視図であり、図２は、図１のＡで示される部分の略拡大断面図である。
【００３２】
図１に示されるように、光記録媒体１は、ディスク形状をなし、その中央部には、光記録媒体１を、データ再生装置にセットするためのセンターホール５が形成されている。
【００３３】
図１および図２に示された光記録媒体１は、図２において、矢印で示される方向から、３８０ｎｍないし４５０ｎｍの波長を有するレーザビームが、対物レンズ（図示せず）を介して、照射されて、データが再生されるように構成されている。
【００３４】
図２に示されるように、本実施形態にかかる光記録媒体１は、基板２と、基板２上に形成された反射層３と、反射層３上に形成された光透過層４を備えている。
【００３５】
基板２は、光記録媒体１の機械的な支持体として、機能するものである。
【００３６】
基板２を形成するための材料は、光記録媒体１の支持体として機能することができれば、とくに限定されるものではなく、たとえば、ポリカーボネート樹脂、オレフィン樹脂などを用いることができる。基板２の厚さは、とくに限定されるものではないが、約１．１ｍｍであることが好ましい。
【００３７】
図３は、基板２の表面の略斜視図であり、図３において、矢印Ｌは、レーザビームの走査方向を示している。
【００３８】
図３に示されるように、基板２の表面には、略楕円形状を有する複数の凹状ピット２ａが形成されている。これら複数の凹状ピット２ａおよび隣り合う凹状ピット２ａ間のスペース２ｂには、それぞれ、デジタルデータの「０」または「１」が対応付けられており、凹状ピット２ａおよびスペース２ｂによって、データが記録されている。また、凹状ピット２ａは、光記録媒体１の内周側から外周側、あるいは外周側から内周側に向かって、螺旋状に形成され、凹状ピット２ａおよびスペース２ｂによって、トラック２ｃが構成されている。各トラック２ｃ間には、所定の幅を有するランド２ｄが構成されており、ランド２ｄには、凹状ピット２ａは形成されず、ランド２ｄは、スペース２ｂと同じ平坦面を有するように形成されている。
【００３９】
凹状ピット２ａおよびスペース２ｂの長さは、いずれも、記録すべきデータの「０」または「１」のビット数に応じて、決定され、たとえば、光記録媒体１に、１−７ＲＬＬ変調によって変調された２Ｔないし８Ｔのデータを、２５ＧＢの記録容量で記録する場合には、凹状ピット２ａおよびスペース２ｂは、最短で１４９ｎｍの長さを有し、最長で５９６ｎｍの長さを有している。また、凹状ピット２ａの深さは、照射されるレーザビームの波長に応じて、決定され、３８０ｎｍないし４５０ｎｍの波長を有するレーザビームが照射されて、データが再生される本実施態様においては、凹状ピット２ａは、たとえば、約６０ｎｍの深さに形成されている。
【００４０】
図４は、図３のＸ−Ｘ軸断面の略断面図であり、図中の左側が、光記録媒体１の外周側に対応し、図中の右側が、光記録媒体１の内周側に対応している。
【００４１】
図４に示されるように、本実施態様において、凹状ピット２ａは、光記録媒体１の径方向に沿った断面が、光記録媒体１の外周側と、光記録媒体１の内周側とで、非対称な構造を有している。具体的には、凹状ピット２ａの光記録媒体１の外周側に位置する側面の傾斜角θ１が、凹状ピット２ａの光記録媒体１の内周側に位置する側面の傾斜角θ２に比べて、小さくなるように形成され、凹状ピット２ａの光記録媒体１の外周側に位置する側面が、凹状ピット２ａの光記録媒体１の内周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有している。
【００４２】
凹状ピット２ａの光記録媒体１の外周側に位置する側面の傾斜角θ１は、再生信号の信号特性やトラッキング特性を悪化させない範囲で、金型内で硬化された樹脂を、金型内のスタンパから容易に剥離することができる程度の角度であることが好ましい。金型内で硬化された樹脂を、金型内のスタンパから容易に剥離することができる角度は、基板２を構成する樹脂材料の収縮率によって異なるため、傾斜角θ１は、基板２を構成する樹脂材料に応じて、適宜、決定すればよいが、たとえば、基板２が、ポリカーボネート樹脂によって形成されている場合には、傾斜角θ１は、２０°ないし３０°であることが好ましい。
【００４３】
一方、凹状ピット２ａの光記録媒体１の内周側に位置する側面の傾斜角θ２は、金型内の樹脂が、光記録媒体１の内周側に向かって収縮していくため、金型内のスタンパからの剥離し易さを考慮する必要はないが、良好な信号特性を有する再生信号を得たり、良好なトラッキング特性を得るためには、３０°ないし４０°であることが好ましい。
【００４４】
図２に示されるように、基板２上には、反射層３が形成されている。
【００４５】
反射層３は、光透過層４を介して、入射したレーザビームを反射し、再び、光透過層４側から出射させる機能を有している。
【００４６】
本実施態様において、反射層３を形成するための材料は、レーザビームを反射することができれば、とくに限定されるものではなく、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｄ、Ｉｎ、Ｓｎよりなる群から選ばれる少なく一種の金属またはこれらの合金によって、反射層３を形成することができる。これらのなかでも、反射層３が、ＡｇまたはＡｇを含む合金によって形成されている場合には、高い反射率を有し、表面の平坦性に優れた反射層３を形成することができ、好ましい。
【００４７】
反射層３の厚さは、とくに限定されるものではないが、５ｎｍないし１００ｎｍであることが好ましく、１５ｎｍないし６０ｎｍであることが、さらに好ましい。
【００４８】
反射層３は、たとえば、スパッタリングなどの気相成長法によって、形成することができる。
【００４９】
図２に示されるように、反射層３上には、光透過層４が形成されている。
【００５０】
光透過層４は、レーザビームが透過する層であり、同時に、反射層３の表面を保護する保護層としての役割を果たしている。
【００５１】
光透過層４は、光学的に透明で、使用されるレーザビームの波長領域である３８０ｎｍないし４５０ｎｍでの光学吸収や反射が少なく、複屈折が小さいことが要求され、たとえば、紫外線硬化性樹脂によって形成される。
【００５２】
光透過層４を形成するために用いられる紫外線硬化性樹脂は、光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、光開始剤および所望によりその他の添加剤を含んでいる。光重合性モノマーとしては、分子量２０００未満のモノマーが好適であり、たとえば、単官能（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また、光重合性オリゴマーとしては、アクリル系二重結合、アリル系二重結合、不飽和二重結合などの紫外線照射によって架橋あるいは重合する基を分子中に含有または導入したオリゴマーなどを挙げることができる。また、光開始剤としては、公知のいずれのものを用いてもよく、たとえば、分子開裂型光重合開始剤を用いることができる。
【００５３】
光透過層４の厚さは、３０μｍないし２００μｍであることが好ましい。
【００５４】
光透過層４は、反射層３の表面に、スピンコーティング法などによって、紫外線硬化性樹脂を塗布して、塗膜を形成し、塗膜に紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂を硬化させて、形成することができる。あるいは、光透過性樹脂によって形成されたシートを、接着剤を用いて、反射層３の表面に、接着することによって、光透過層４を形成することもできる。
【００５５】
以上のような構成を有する光記録媒体１は、以下のようにして、製造される。
【００５６】
光記録媒体１を製造するにあたっては、まず、フォトレジスト原盤が製造され、この後、フォトレジスト原盤を用いたマスタリング工程によって、スタンパが形成される。
【００５７】
図５（ａ）ないし（ｄ）は、フォトレジスト原盤の製造工程を示す工程図である。図５（ａ）ないし（ｄ）においては、いずれも、光記録媒体１の径方向に対応する方向に沿った略拡大断面を示している。
【００５８】
図５（ａ）に示されるように、まず、精密に研磨され、洗浄されたガラス基板２０がスピンコーティング装置にセットされ、ガラス基板２０の表面上に、ヘキサメチルジシラザンなどのカップリング剤が塗布される。
【００５９】
次いで、カップリング剤が塗布されたガラス基板２０が、スピンコーティング装置にセットされ、ガラス基板２０上に、ノボラック系樹脂やポリスチレン樹脂などを骨格樹脂とするフォトレジストを含有する塗布液が、スピンコーティング法によって、均一に塗布されて、塗膜が形成される。
【００６０】
その後、塗膜がベーキングされ、図５（ｂ）に示されるように、ガラス基板２０上にフォトレジスト層２１が形成される。フォトレジスト層２１は、基板２の表面に形成すべき凹状ピット２ａの深さに対応した厚さに形成される。
【００６１】
次いで、ガラス基板２０が、露光装置内のターンテーブルにセットされ、ガラス基板２０が回転されるとともに、図５（ｃ）に示されるにように、フォトレジスト層２１に、露光用のレーザビームが照射される。
【００６２】
レーザビームは、ガラス基板２０が回転される間、ガラス基板２０の中心部から外縁部に向かい、ガラス基板２０の径方向に沿って、移動されながら照射される。このとき、レーザビームは、ガラス基板２０の径方向に、露光領域２１ａおよび未露光領域２１ｄが、所定の間隔で、交互に形成されるように、移動速度が制御される。また、レーザビームは、記録すべきデータに応じて、オン／オフが切り換えられて、照射時間および照射間隔が制御され、フォトレジスト層２１の表面に、断続的に照射される。この結果、フォトレジスト層２１には、ガラス基板２０の径方向に沿って、凹状ピットに対応する露光領域２１ａと、ランドに対応する未露光領域２１ｄが交互に形成されるとともに、レーザビームの走査方向に沿って、凹状ピットに対応する露光領域２１ａと、スペースに対応する未露光領域（図示せず）が交互に形成される。
【００６３】
図６は、本実施態様にかかる露光装置の一部構成を示す略上面図および略断面図である。また、図７は、フォトレジスト層２１の表面に照射されたレーザビームの強度分布を示すプロファイリング図であり、図８は、フォトレジスト層２１に形成される露光領域２１ａの詳細を示す略拡大断面図である。
【００６４】
図６に示されるように、本実施態様において、露光装置は、露光用のレーザビームを出射するレーザ光源４１と、レーザビームを集束させる対物レンズ４２と、レーザ光源４１と対物レンズ４２との間に設けられた遮光板４３を備えている。遮光板４３は、図６に示されるように、光記録媒体１の外周側に位置する対物レンズ４２の領域４５のうちの略外縁領域４５ａを遮光するように、配置されている。
【００６５】
以上のような構成において、レーザ光源４１からレーザビームが出射されると、レーザ光源４１から出射されたレーザビームは、光記録媒体１の外周側に位置する対物レンズ４２の領域４５のうち、遮光板４３によって遮光されていない対物レンズ４２の略中心に位置する領域４５ｂと、光記録媒体１の内周側に位置する対物レンズ４２の領域４４とにのみ、入射される。
【００６６】
対物レンズ４２は、その外縁部において、入射したレーザビームを強く集束し、逆に、中心部においては、入射したレーザビームをさほど強く集束させないような特性を有するように、構成されるのが一般的であるため、対物レンズ４２の領域４５ｂに入射したレーザビームは、さほど強く集束されないまま、フォトレジスト層２１の表面に照射され、一方、対物レンズ４２の領域４４に入射したレーザビームは、強く集束されて、フォトレジスト層２１の表面に照射される。
【００６７】
その一方で、露光用のレーザビームは、ガウシアンビームであり、ビームスポットの中央部において、強度が最も強くなり、外縁部に向かって、強度が弱くなる。
【００６８】
このため、対物レンズ４２の領域４５ｂを介して、フォトレジスト層２１の表面に照射されたレーザビームの強度は、図７に示されるように、対物レンズ４２の領域４４を介して、フォトレジスト層２１の表面に照射されたレーザビームの強度に比べて、全体的なエネルギー量が少なくなる一方で、対物レンズ４２の中心から光記録媒体１の外周側に向かって、緩やかに弱くなっていき、強度分布がブロードになる。これに対して、対物レンズ４２の領域４４を介して、フォトレジスト層２１の表面に照射されたレーザビームの強度は、対物レンズ４２の中心に対応する領域で、最も強くなり、光記録媒体１の内周側に向かって、急峻に弱くなる。
【００６９】
その結果、対物レンズ４２の領域４５ｂを介して、レーザビームが照射されたフォトレジスト層２１の領域は、露光領域２１ａと未露光領域２１ｄとの境界の傾斜が緩やかになるように露光され、一方、対物レンズ４２の領域４４を介して、レーザビームが照射されたフォトレジスト層２１の領域は、露光領域２１ａと未露光領域２１ｄとの境界の傾斜が急峻となるように露光される。
【００７０】
こうして、図８に示されるように、フォトレジスト層２１に、光記録媒体１の外周側に位置する側面の傾斜角θ３が、光記録媒体１の内周側に位置する側面の傾斜角θ４に比べて、小さくなる露光領域２１ａが、形成される。
【００７１】
フォトレジスト層２１に、露光領域２１ａが形成されると、フォトレジスト層２１が形成されたガラス基板２０が、アルカリ溶液中に浸漬され、フォトレジスト層２１が現像される。こうして、フォトレジスト層２１の露光領域２１ａが除去され、図５（ｄ）に示されるように、ガラス基板２０上に、凹状ピット２３ａ、ランド２３ｄおよびスペース（図示せず）が形成される。
【００７２】
本実施態様において、フォトレジスト層２１に形成される露光領域２１ａは、光記録媒体１の外周側に位置する側面の傾斜角θ３が、光記録媒体１の内周側に位置する側面の傾斜角θ４に比べて、小さくなるように形成されているので、ガラス基板２０上の凹状ピット２３ａは、光記録媒体１の外周側に位置する側面が、光記録媒体１の内周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有するように形成される。
【００７３】
フォトレジスト原盤３０が作製されると、次いで、その表面に、フォトレジスト原盤３０の表面に形成された凹凸パターンが転写されたスタンパが作製され、このスタンパを用いて、光記録媒体１の基板２が作製される。
【００７４】
図９（ａ）ないし（ｃ）は、スタンパの製造工程を示す工程図である。図９（ａ）ないし（ｃ）においても、図５（ａ）ないし（ｄ）と同様に、いずれも、光記録媒体１の径方向に対応する方向に沿った略拡大断面を示している。
【００７５】
スタンパの作製にあたっては、まず、フォトレジスト原盤３０の表面のほぼ全体を覆うように、塩化Ｐｄおよび塩化Ｓｎを含有する薬液が塗布される。その後、フォトレジスト原盤３０が、ホウフッ化水素酸溶液中に浸漬され、フォトレジスト原盤３０に付着したＳｎが除去される。
【００７６】
さらに、純水によって、フォトレジスト原盤３０の表面が洗浄され、フォトレジスト原盤３０上に、Ｐｄの下地が形成される。
【００７７】
次いで、Ｐｄの下地が形成されたフォトレジスト原盤３０が、Ｎｉイオンを含有する溶液中に浸漬され、図９（ａ）に示されるように、無電解メッキ処理法によって、フォトレジスト原盤３０上に、無電解ニッケル層５２が形成され、その後に、無電解ニッケル層５２を電極として使用した電解メッキ処理によって、無電解ニッケル層５２上に、電解ニッケル層５３が形成される。
【００７８】
こうして、電解ニッケル層５３が形成されると、図９（ｂ）に示されるように、フォトレジスト、無電解ニッケル層５２および電解ニッケル層５３からなる積層体５４が、一体的に、ガラス基板２０から剥離される。その後、積層体５４が、アルカリ溶液中に浸漬され、フォトレジストが溶解されて、除去される。
【００７９】
さらに、フォトレジストが除去された積層体５４が乾燥されて、図９（ｃ）に示されるように、凸状ピット６１ａ、ランド６１ｄおよびスペース（図示せず）を有するスタンパ６１が作製される。
【００８０】
本実施態様において、フォトレジスト原盤３０の凹状ピット２３ａは、光記録媒体１の外周側に位置する側面の傾斜角が、光記録媒体１の内周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されているので、スタンパ６１の表面に形成される凸状ピット６１ａは、光記録媒体１の外周側に位置する側面が、光記録媒体１の内周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有するように形成される。
【００８１】
こうして、スタンパ６１が形成されると、このスタンパ６１を用いて、光記録媒体１の基板２が作製される。
【００８２】
図１０は、光記録媒体１の製造工程を示す工程図である。
【００８３】
図１０（ａ）に示されるように、スタンパ６１が金型７０内にセットされた後に、金型７０が射出成形機にセットされ、溶融されたポリカーボネート樹脂が、金型７０内に高圧で射出される。次いで、所定の冷却期間を経て、金型７０内のポリカーボネート樹脂が硬化され、その後、ポリカーボネート樹脂が、金型７０内にセットされたスタンパ６１から剥離され、金型７０から離型される。こうして、その表面に、凹状ピット２ａが形成された基板２が作製される。
【００８４】
本実施態様において、スタンパ６１の表面の凸状ピット６１ａは、光記録媒体１の外周側に位置する側面の傾斜角が、光記録媒体１の内周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなるように形成されているので、基板２の表面に形成される凹状ピット２ａは、図４に示されるように、光記録媒体１の外周側に位置する側面の傾斜角θ１が、光記録媒体１の内周側に位置する側面の傾斜角θ２に比べて、小さくなるように形成される。
【００８５】
本発明者の研究によれば、基板２の表面に、複数の凹状ピット２ａを形成して、ＲＯＭ型光記録媒体を製造するに際し、光記録媒体１の外周側に位置する側面が、光記録媒体１の内周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有するように、凹状ピット２ａを形成した場合には、金型７０内で硬化されたポリカーボネート樹脂を、金型７０内にセットされたスタンパ６１から容易に剥離し得ることが見出されている。
【００８６】
したがって、本実施態様によれば、基板２をスタンパ６１から剥離させる際に、基板２の表面の凹状ピット２ａ、スペース２ｂあるいはランド２ｄに、強い応力が加わるのを防止することができ、基板２の表面に、所望のように、凹状ピット２ａを形成することが可能となる。
【００８７】
こうして、基板２が形成されると、基板２がスパッタリング装置にセットされ、図１０（ｂ）に示されるように、基板２の表面上に、スパッタリング法によって、反射層３が形成される。
【００８８】
最後に、反射層３が形成された基板２が、スピンコーティング装置にセットされ、図１０（ｃ）に示されるように、スピンコーティング法によって、反射層３の表面上に、光透過層４が形成され、こうして、光記録媒体１が完成する。
【００８９】
図１１は、本発明の他の好ましい実施態様にかかるＲＯＭ型光記録媒体の略拡大断面図である。
【００９０】
図１１に示されるように、本実施形態にかかる光記録媒体８０は、基板８２と、基板８２上に形成された反射層８３と、反射層８３上に形成された光透過層８４を備え、基板８２の表面に、凸状ピット８２ａが形成されて、データが記録されている点を除き、図２に示された光記録媒体１と同様の構成を有している。
【００９１】
図１２は、基板８２の表面の略斜視図であり、図１２において、矢印Ｌは、レーザビームの走査方向を示している。また、図１３は、図１２のＹ−Ｙ軸断面の断面図であり、図中の左側が、光記録媒体８０の外周側に対応し、図中の右側が、光記録媒体８０の内周側に対応している。
【００９２】
図１２に示されるように、基板８２の表面には、略楕円形状を有する複数の凸状ピット８２ａが形成されている。これら複数の凸状ピット８２ａおよび隣り合う凸状ピット８２ａ間のスペース８２ｂには、それぞれ、デジタルデータの「０」または「１」が対応付けられており、凸状ピット８２ａおよびスペース８２ｂによって、データが記録されている。また、凸状ピット８２ａは、光記録媒体８０の内周側から外周側、あるいは外周側から内周側に向かって、螺旋状に形成され、凸状ピット８２ａおよびスペース８２ｂによって、トラック８２ｃが構成されるとともに、各トラック８２ｃ間に、ランド８２ｄが構成されている。
【００９３】
本実施態様において、基板２の表面の凸状ピット８２ａは、図１３に示されるように、光記録媒体８０の内周側に位置する側面の傾斜角θ１が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面の傾斜角θ２に比べて、小さくなるように形成されている。
【００９４】
凸状ピット８２ａの光記録媒体８０の内周側に位置する側面の傾斜角θ１は、図４に示された凹状ピット２ａの側面の傾斜角θ１と同様に、基板２を構成する樹脂材料に応じて、適宜、決定すればよいが、たとえば、基板２が、ポリカーボネート樹脂によって形成されている場合には、傾斜角θ１は、２０°ないし３０°であることが好ましい。
【００９５】
一方、凸状ピット８２ｂの光記録媒体８０の外周側に位置する側面の傾斜角θ２においても、図４に示された凹状ピット２ａの側面の傾斜角θ２と同様に、３０°ないし４０°であることが好ましい。
【００９６】
以上のような構成を有する光記録媒体８０は、以下のようにして、製造される。
【００９７】
光記録媒体８０を製造するにあたっては、まず、フォトレジスト原盤が作製される。
【００９８】
本実施態様において、フォトレジスト原盤を作製するにあたっては、図６に示された実施態様と異なり、光記録媒体８０の内周側に位置する対物レンズの領域のうちの略外縁領域を遮光するように、遮光板が配置される。このため、対物レンズの表面領域のうち、光記録媒体８０の内周側に位置する領域に入射されたレーザビームは、さほど強く集束されないまま、フォトレジスト層の表面に照射され、一方、光記録媒体８０の外周側に位置する領域に入射されたレーザビームは、強く集束されて、フォトレジスト層の表面に照射される。
【００９９】
したがって、フォトレジスト層には、光記録媒体８０の内周側に位置する側面の傾斜角が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなる露光領域が、形成される。
【０１００】
その後、露光領域が形成されたガラス基板に、現像処理が施されて、露光領域が除去され、光記録媒体８０の内周側に位置する側面の傾斜角が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなる凹状ピットを有するフォトレジスト原盤が作製される。
【０１０１】
フォトレジスト原盤が作製されると、次いで、マスタリング工程により、マスタースタンパが作製される。
【０１０２】
本実施態様においては、上述したように、フォトレジスト原盤の表面には、光記録媒体８０の内周側に位置する側面が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有する凹状ピットが形成されているので、マスタースタンパの表面には、光記録媒体８０の内周側に位置する側面の傾斜角が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなる凸状ピットが形成される。
【０１０３】
こうして、マスタースタンパが作製されると、このマスタースタンパをもとにして、マスタリング工程により、マザースタンパが作製される。
【０１０４】
図１４（ａ）および（ｂ）は、本発明の好ましい実施態様にかかるマザースタンパの製造工程を示す工程図である。
【０１０５】
まず、マスタースタンパ１００が過マンガン酸カリウム溶液に浸漬されて、マスタースタンパ１００の表面に酸化処理が施される。次いで、酸化処理されたマスタースタンパ１００が、電解ニッケル溶液に浸漬されて、電解メッキ処理により、金属膜が形成され、図１４（ａ）に示されるように、マスタースタンパ１００の表面上に電解ニッケル層１１０が形成される。
【０１０６】
次いで、図１４（ｂ）に示されるように、電解ニッケル層１１０が、マスタースタンパ１００から剥離され、この後に、剥離された電解ニッケル層１１０の中心穴および外周が打ち抜かれて、マザースタンパ１２０が作製される。
【０１０７】
本実施態様においては、上述したように、マスタースタンパ１００の表面には、光記録媒体８０の内周側に位置する側面が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有する凸状ピット１００ａが形成されているので、マザースタンパ１２０の表面には、光記録媒体８０の内周側に位置する側面の傾斜角が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面の傾斜角に比べて、小さくなる凹状ピット１２０ａが形成される。
【０１０８】
マザースタンパ１２０が作製されると、このマザースタンパ１２０が、金型内にセットされた後に、射出成形によって、基板８２が形成される。こうして、光記録媒体８０の内周側に位置する側面の傾斜角θ１が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面の傾斜角θ２に比べて、小さくなる凸状ピット８２ａを有する基板８２が作製される。
【０１０９】
本発明者の研究によれば、基板８２の表面に、複数の凸状ピット８２ａを形成して、ＲＯＭ型光記録媒体を製造するに際し、光記録媒体８０の内周側に位置する側面が、光記録媒体８０の外周側に位置する側面に比べて、緩やかな傾斜を有するように、凸状ピット８２ａを形成した場合には、金型内で硬化されたポリカーボネート樹脂を、金型内にセットされたスタンパから容易に剥離し得ることが見出されている。
【０１１０】
したがって、本実施態様によれば、基板８２をスタンパから剥離させる際に、基板８２の表面の凸状ピット８２ａ、スペース８２ｂあるいはランド８２ｄに、強い応力が加わるのを防止することができ、基板８２の表面に、所望のように、凸状ピット８２ａを形成することが可能となる。
【０１１１】
基板８２が作製されると、次いで、基板８２の表面上に、反射層８３および光透過層８４が、順次、形成され、こうして、光記録媒体８０が完成する。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明の効果を、より一層明らかにするため、実施例を掲げる。
【０１１３】
まず、厚さ６ｍｍを有するガラス基板を準備し、ガラス基板の表面を研磨、洗浄した後に、ガラス基板の表面上にヘキサメチルジシラザンを付与した。
【０１１４】
次いで、日本ゼオン株式会社製のフォトレジスト「ＤＶＲ１００」（商品名）を塗液として、ガラス基板の表面上に、スピンコーティング法によって、塗膜を形成した。
【０１１５】
さらに、ガラス基板上に塗膜が形成されたガラス基板を、８５℃で、２０分間ベーキングして、塗膜中の残留溶剤を除去し、６０ｎｍの厚さを有するフォトレジスト層を形成した。
【０１１６】
次いで、フォトレジスト層が形成されたガラス基板を、ソニー株式会社製のカッティングマシンにセットし、フォトレジスト層の表面に、２６６ｎｍの波長を有するレーザビームを照射した。こうして、フォトレジスト層に、径方向にそって、約１５０ｎｍの幅を有する露光領域と、約１７０ｎｍの幅を有する未露光領域を、交互に形成するとともに、レーザビームの走査方向に沿って、約１４９ｎｍの長さを有する露光領域と、約１４９ｎｍの長さを有する未露光領域を、交互に形成した。
【０１１７】
フォトレジスト層に露光パターンを形成するにあたっては、図６に示されるように、露光用のレーザビームを出射するレーザ光源と、レーザビームを集束させる対物レンズとの間に、遮光板を配置し、この遮光板によって、対物レンズの一部の領域を遮光した。
【０１１８】
次いで、露光パターンが形成されたガラス基板を、アルカリ溶液で現像して、露光領域を除去することにより、ガラス基板の表面に凹状ピットを形成した。
【０１１９】
こうして、光記録媒体の外周側に位置する側面の傾斜角が、光記録媒体の内周側に位置する側面の傾斜角よりも小さくなる凹状ピットを有するフォトレジスト原盤を作製した。
【０１２０】
さらに、フォトレジスト原盤の表面のほぼ全面に、塩化Ｐｄおよび塩化Ｓｎを含有する薬液を塗布し、その後、フォトレジスト原盤を、ホウフッ化水素酸溶液中に浸漬して、フォトレジスト原盤に付着したＳｎを除去するとともに、フォトレジスト原盤の表面を純水によって洗浄し、フォトレジスト原盤上に、Ｐｄの下地を形成した。
【０１２１】
次いで、無電解メッキ処理によって、フォトレジスト原盤上に、７０ｎｍの厚さを有する無電界ニッケル層を形成した後に、無電界ニッケル層を電極として用いて、電解メッキ処理により、無電界ニッケル層上に、３００μｍの厚さを有する電解ニッケル層を形成した。
【０１２２】
さらに、フォトレジスト、無電界ニッケル層および電解ニッケル層からなる積層体を、ガラス基板から剥離し、その後に、ガラス基板から剥離した積層体を、ＮａＯＨが２０質量％含有された水溶液に３分間浸漬し、フォトレジストを除去した。
【０１２３】
次いで、フォトレジストが除去された積層体を乾燥し、最後に、乾燥した積層体を、ディスク形状に打ち抜いて、スタンパを作製した。
【０１２４】
さらに、スタンパを、金型内にセットして、射出成形法により、金型内にポリカーボネート樹脂を充填し、その後、金型を冷却水によって冷却して、金型内のポリカーボネート樹脂を硬化させた。
【０１２５】
最後に、金型からポリカーボネート樹脂を離型し、こうして、基板サンプルを作製した。
【０１２６】
次いで、ケサント社製の原子間力顕微鏡「Ｑ−ＳＣＯＰＥ４００」（商品名）を用いて、基板サンプルの表面の凹状ピット、スペースおよびランドの形状を、確認した。その結果、基板サンプルにおいては、凹状ピット、スペースおよびランドが、それぞれ、規則正しく配列され、変形や欠落は認められず、基板サンプルの表面上に、所望のように、凹状ピットを形成できていることが分かった。
【０１２７】
本発明は、以上の実施態様および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【０１２８】
たとえば、図２および図１１に示された光記録媒体１、８０においては、基板２、８２の表面上に、反射層３、８３が形成されているが、基板２、８２の表面上に、反射層３、８３を形成することは必ずしも必要ではなく、基板２、８２と反射層３、８３との間に、一または二以上の他の層が介在してもよい。
【０１２９】
また、図２および図１１に示された光記録媒体１、８０においては、反射層３、８３の表面上に、光透過層４、８４が形成されているが、反射層３、８３の表面上に、光透過層４、８４を形成することは必ずしも必要ではなく、反射層３、８３と光透過層４、８４との間に、一または二以上の他の層が介在してもよい。
【０１３０】
さらに、図５ないし図１０に示された実施態様においては、フォトレジスト原盤３０の表面形状を転写させたスタンパ６１を金型にセットして、光記録媒体１の基板２を作製するようにしているが、これに限られるものではなく、スタンパ６１をマスタースタンパとして、スタンパ６１からマザースタンパおよびチャイルドスタンパを作製し、これらのうちのチャイルドスタンパを金型にセットして、光記録媒体１の基板２を作製するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体の略斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡで示された部分の略拡大断面図である。
【図３】図３は、基板の表面の略斜視図である。
【図４】図４は、図３のＸ−Ｘ軸断面の略断面図である。
【図５】図５は、フォトレジスト原盤の製造工程を示す工程図である。
【図６】図６は、露光装置の一部構成を示す略上面図および略断面図である。
【図７】図７は、フォトレジスト層の表面に照射されたレーザビームの強度分布を示すプロファイリング図である。
【図８】図８は、フォトレジスト層に形成される露光領域の詳細を示す略拡大断面図である。
【図９】図９は、スタンパの製造工程を示す工程図である。
【図１０】図１０は、光記録媒体の製造工程を示す工程図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる光記録媒体の略拡大断面図である。
【図１２】図１２は、基板の表面の略斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２のＹ−Ｙ軸断面の略断面図である。
【図１４】図１４は、マザースタンパの製造工程を示す工程図である。
【図１５】図１５は、基板の表面の略平面図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１、８０  光記録媒体
２、８２  基板
２ａ  凹状ピット
２ｂ  スペース
２ｃ  トラック
２ｄ  ランド
３、８３  反射層
４、８４  光透過層
５  センターホール
２０  ガラス基板
２１  フォトレジスト層
２１ａ  露光領域
２１ｄ  未露光領域
２３ａ  凹状ピット
２３ｄ  ランド
３０  フォトレジスト原盤
４１  レーザ光源
５２  無電解ニッケル層
５３  電解ニッケル層
５４  積層体
６１  スタンパ
６１ａ  凸状ピット
６１ｄ  ランド
７０  金型
８２ａ  凸状ピット
８２ｂ  スペース
８２ｃ  トラック
８２ｄ  ランド
１００  マスタースタンパ
１００ａ  凸状ピット
１００ｄ  ランド
１１０  電解ニッケル層
１２０  マザースタンパ
１２０ａ  凹状ピット
１２０ｄ  ランド
【図１】
2006024245.tif 000003
【図２】
2006024245.tif 000004
【図３】
2006024245.tif 000005
【図４】
2006024245.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006024245.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006024245.tif 000012
【図１１】
2006024245.tif 000013
【図１２】
2006024245.tif 000014
【図１３】
2006024245.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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