(57)【要約】【課題】ドライブ記録可能なマスター媒体を提供する。【解決手段】ドライブ記録可能なマスター媒体を利用して、低コストで高解像度のマスターを生成するマスタリング技術が記載される。マスター媒体は、トラッキング機構、たとえば、グルーブとランドを含む予めフォーマットされた基板層と、予めフォーマットされた基板層上に形成された現像可能な層とを含む。現像可能な層は、相変化材料、薄膜遷移金属または金属酸化物を含む。従来のマスタリングベンチを用いて、予めフォーマットされた基板層に含まれる精密なトラッキング機構を規定してもよい。この技術には、トラッキング機構に正確に追従可能な記録ドライブにマスター媒体を挿入することが含まれる。記録ドライブは、トラッキング機構に沿って現像可能な層の領域を変化させる。マスター媒体を、記録ドライブから取り出し、変化した領域を現像して、マスター媒体の表面パターンを規定する。複製プロセスで、マスター媒体から複数のデータ記憶媒体を作成する。【選択図】図１Ａ
2006351174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラッキング機構を含む予めフォーマットされた基板層と、
前記予めフォーマットされた基板層上に形成された少なくとも１層の現像可能な層とを含み、前記少なくとも１層の現像可能な層は、前記トラッキング機構に沿って変化され、現像されると、表面パターンが規定される、表面パターンを規定するマスター媒体。
【請求項２】
前記少なくとも１層の現像可能な層に剥離可能にボンドされたカバー層を更に含み、前記予めフォーマットされた基板層が、ガラス、シリコンまたは熱可塑性材料のうち１つを含み、前記トラッキング機構が、グルーブとランドとを含み、前記少なくとも１層の現像可能な層が、相変化材料、遷移金属または金属酸化物のうち一つを含む、請求項１に記載のマスター媒体。
【請求項３】
前記マスター媒体が、ブルーディスク標準フォームファクタに従う、請求項１に記載のマスター媒体。
【請求項４】
マスター媒体をマスタリングする方法であって、前記マスター媒体は、トラッキング機構を含む予めフォーマットされた基板層と、前記予めフォーマットされた基板層上に形成された少なくとも１層の現像可能な層とを含み、
前記予めフォーマットされた基板上のトラッキング機構に追従させる工程と、
前記トラッキング機構に沿って前記少なくとも１層の現像可能な層の領域を変化させる工程と、
前記少なくとも１層の現像可能な層の前記変化した領域を現像して、マスター媒体に表面パターンを規定する工程と、
を含む方法。
【請求項５】
前記少なくとも１層の現像可能な層の領域を変化させる工程が、前記領域を集束レーザースポットで照射する工程を含み、かつ前記マスター媒体を前記トラッキング機構に追従可能な記録ドライブに挿入する工程を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マスター媒体が剥離可能なカバー層を含み、前記記録ドライブが対物レンズを含み、前記少なくとも１層の現像可能な層の領域を変化させる工程が、前記対物レンズで前記剥離可能なカバー層を通して少なくとも１層の現像可能な層に光を集束する工程を含む、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学データ記憶ディスクを作成するための製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学データ記憶ディスクは、大量の情報の記憶、分配および検索に広く受け入れられている。光学データ記憶ディスクとしては、例えば、オーディオＣＤ（コンパクトディスク）、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ−記録可能）、ＣＤ−ＲＷ（ＣＤ−書き換え可能）、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−読取り専用メモリ）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスクまたはデジタルビデオディスク）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（ＤＶＤ−ランダムアクセスメモリ）、および磁気光学（ＭＯ）ディスク、相変化光学ディスク等といった様々なその他のタイプの書込み可能または書き換え可能媒体が挙げられる。光学データ記憶ディスクの新しいフォーマットは、より小さなディスクサイズおよびデータ記憶密度の増加へと向かって進んでいる。例えば、新しい媒体フォーマットでは、データ読出しおよび／またはデータ記録のために青色波長レーザーを用いることにより、トラックピッチが改善され、記憶密度が増加している。
【０００３】
光学データ記憶ディスクは、一般的に、まず、マスター表面にコード化されたデータを表す表面パターンを有するデータ記憶ディスクマスターを作成する。例えば、表面パターンは、例えば、一般的に螺旋か同心のいずれかのやり方で構成された、マスターピットおよびマスターランドを規定するグルーブまたはその他機構の集合であってもよい。マスターは、一般的に、マスター基板上に形成されたエッチングされたフォトレジスト層内で規定されるマスター機構を備えた大量複製表面としては好適ではない。
【０００４】
好適なマスターを作成した後、マスターを用いて、マスターよりは易壊性でないスタンパを作成することができる。スタンパは、一般的に、電気めっき金属または硬質プラスチック材料で形成されており、マスターにコード化された表面パターンの逆の表面パターンを有している。射出成形で、スタンパを用いて、大量の複製ディスクの作成を容易にすることができる。同じく、ローリングビーズプロセスのようなフォトポリマー複製プロセスで、スタンパを用いて、複製ディスクを製造することができる。いずれの場合も、各複製ディスクは、マスター表面に元からコード化されていたデータおよびトラッキング情報を含有していてもよい。複製ディスクは、反射層および／または相変化層でコートすることができ、追加の保護層でシールされることが多い。
【０００５】
場合によっては、データ記憶ディスクマスター上でコード化された表面パターンは、所望の複製ディスクパターンの逆を表す。これらの場合、一般的に、マスターを用いて、第１世代のスタンパを作成し、更にこれを用いて第２世代のスタンパを作成する。第２世代のスタンパを用いて、マスター上でコード化された表面パターンの逆を含有する複製ディスクを作成することができる。多数の世代のスタンパを作成するとまた、単一データ記憶ディスクマスターからの複製ディスクの生産性を改善することもできる。
【０００６】
マスタリングプロセスは、一般的に、フォトリソグラフィックプロセスを用いて、マスター表面パターンを規定する。マスタリングプロセスを容易にするために、光学的に平坦なマスター基板をフォトレジスト層でコートする。密に集束されたレーザービームをフォトレジストコートされた基板に通して、フォトレジスト中のグルーブまたはその他潜在的な機構を露出する。これは、直接書き込みフォトリソグラフィック技術として分類される。集束ビームをまた、変調させたり、ゆらがせて、マスターディスクの機構内でコード化されたデータ、トラッキングサーボ等のような情報を規定してもよい。フォトレジスト露光後、現像液が、正と負のどちらのフォトレジスト材料を用いているかによって、露光か未露光フォトレジストのいずれかを除去する。この現像工程において、潜在的な露光パターンは、トポグラフィカルマスターパターンとして現れる。
【０００７】
無機材料は、パターニングの解像度を増大させるための従来のフォトレジスト材料の代替となる「ドライレジスト」として提案されてきた。例えば、フェーズトランジションマスタリング（ＰＴＭ）は、深紫外線（ＤＵＶ）／フォトレジストマスタリングプロセスを超える２５ギガバイト（ＧＢ）を超えるブルーディスク密度記録を作成することが分かっている。相変化記録層のアモルファスと結晶領域が、異なるレートで現像し、実質的にマスタリングプロセスの工程の数を減少させる。ＰＴＭシステムは、必要な基板の取扱い、ロータリエアベアリング、ビームウォッブルおよび従来のマスタリングベンチの精密な変換を含むが、より精細な解像度マークをフォトレジスト層よりも相変化層に記録するように設計されている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願第１０／９９６，５９０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５−０２１３４８２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ドライブ記録可能なマスター媒体を利用して、低コストで高解像度のマスターを生成するマスタリング技術に係る。マスター媒体は、トラッキング機構、例えば、グルーブとランドを含む予めフォーマットされた基板層と、予めフォーマットされた基板層上に形成された現像可能な層とを含む。現像可能な層は、相変化材料、薄膜遷移金属または金属酸化物を含んでもよい。現像可能な層は、従来のフォトレジスト層に比べて解像度を向上させる。ある実施形態において、現像可能な層は、記録性を高めるために設計された多層薄膜スタックに含まれていてもよい。
【００１０】
本明細書に記載した技術には、トラッキング機構に正確に追従可能な記録ドライブにマスター媒体を挿入することが含まれる。記録ドライブは、現像可能な層に光を集束して、トラッキング機構に沿って現像可能な層の領域を変化させるために、対物レンズを含んでいてもよい。マスター媒体を、記録ドライブから取り出し、現像可能な層の変化した領域を現像して、マスター媒体の表面パターンを規定する。複製プロセスで、パターン化されたマスター媒体、すなわち、マスターから形成されたスタンパを用いて複数のデータ記憶媒体を作成してもよい。
【００１１】
従来のマスタリングベンチを用いて、予めフォーマットされた基板層に含まれる精密なトラッキング機構を規定してもよい。このやり方で、記録ドライブのトラッキング機構に従うという本来の能力を利用して、高解像度表面パターンを得てもよい。記録ドライブは、ＣＤ、ＤＶＤまたはブルーディスク記録ドライブのような従来の光学ディスク記録ドライブを含んでいてもよい。ブルーディスクドライブ、すなわち、ブルーレーザードライブヘッドを含有するディスクドライブは、特に正確なトラック追従能力を含む。
【００１２】
本明細書において、ブルーディスクという用語は、ディスクのデータ記憶層１層当たり１５ギガバイト（ＧＢ）を超えるデータ記憶容量を有する光学ディスク媒体のことを指す。ブルーディスク媒体としては、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）およびＨＤ−ＤＶＤが挙げられるが、光学ディスクのその他の次世代もまたブルーディスクを含むことができる。場合によっては、マスター媒体が、ブルーディスク標準フォームファクタに従うものであってもよい。例えば、マスター媒体は、現像可能な層に剥離可能にボンドされたカバー層を含んでいてもよい。その場合、記録ドライブ内の対物レンズは、剥離可能なカバー層を通して現像可能な層に光を集束する。剥離可能なカバー層は、現像可能な層の変化した領域を現像する前に除去する。他の実施形態において、マスター媒体は、カバーなしでもよく、記録ドライブ内の対物レンズが、対物レンズに隣接して固定されたカバー層を通して現像可能な層に光を集束する。
【００１３】
１日当たり約１０個の異なるマスターをマスタリングベンチに作成する従来のマスタリング技術とは対照的に、本明細書に記載した技術は、実質的に制限のない数の異なるマスターを製造することができる。従来のマスタリングベンチは、複数の予めフォーマットされた基板を作成するのに用いるプレマスター媒体、すなわち、第１世代のマスターに精密なトラッキング機構を規定することができる。複数の予めフォーマットされた基板を、それぞれ、少なくとも１層の現像可能な層でコートして、複数のマスター媒体を形成する。複数の記録ドライブは、マスター媒体に異なる表面パターンを同時に規定して、複数の異なるマスター、すなわち第２世代のマスターを作成することができる。
【００１４】
一実施形態において、本発明は、グルーブやランドのようなトラッキング機構を含む予めフォーマットされた基板層と、予めフォーマットされた基板層上に形成された少なくとも１層の現像可能な層とを含む、表面パターンを規定するマスター媒体に係る。少なくとも１層の現像可能な層は、トラッキング機構に沿って変化され、現像されて、表面パターンを規定する。
【００１５】
他の実施形態において、本発明は、トラッキング機構を含む予めフォーマットされた基板層と、予めフォーマットされた基板層上に形成された少なくとも１層の現像可能な層とを含む、マスター媒体をマスタリングする方法に係る。本方法は、予めフォーマットされた基板のトラッキング機構に追従させる工程と、トラッキング機構に沿って少なくとも１層の現像可能な層の領域を変化させる工程と、少なくとも１層の現像可能な層の変化した領域を現像して、マスター媒体に表面パターンを規定する工程とを含む。変化した領域の現像は、希釈ＮａＯＨのような溶液、または反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスのような真空除去プロセスを現像可能な層に適用する工程を含んでいてもよい。
【００１６】
他の実施形態において、本発明は、プレマスター媒体にトラッキング機構を規定して、第１世代のマスターを形成する工程と、第１世代のマスターから第１のスタンパを作成する工程と、トラッキング機構を含む複数の予めフォーマットされた基板を第１のスタンパからトラッキングする工程と、複数の予めフォーマットされた基板のそれぞれに少なくとも１層の現像可能な層を形成して、複数のマスター媒体を形成する工程と、複数のマスター媒体に表面パターンを規定して、複数の第２世代のマスターを形成する工程と、一組の第２のスタンパーを複数の第２世代のマスターから作成する工程と、第２のスタンパから複数のデータ記憶媒体を作成する工程とを含む方法に係る。
【００１７】
本発明は、１つ以上の利点を与えることができる。例えば、本発明は、高解像度の表面パターンを維持しながら、数多くのマスターを製造するコストを大幅に減じる。マスタリングベンチのトラッキング機構を規定すると、高密度データ記憶媒体、すなわち、ブルーディスクに必要なトラック精度を備えたマスター媒体が提供される。比較的安価な記録ドライブのマスター媒体において表面パターンを規定すると、従来のマスタリングベンチに比べて、数多くのデータ記憶媒体を製造するコストが大幅に減じる。例えば、マスタリングベンチのコストが少なくとも１００万ドルであるのに対し、記録ドライブのコストは約２０００ドルである。
【００１８】
更に、従来のマスタリング技術は、マスタリングベンチに作成されたパターン化されたマスターから約１００，０００個のデータ記憶媒体を製造し得る。本明細書に記載したマスタリング技術だと、マスタリングベンチに作成された第１世代のマスターから約１００，０００個のマスター媒体を製造し得る。各マスター媒体は、複数の記録ドライブで同時にパターン化してもよい。約１００，０００個のデータ記憶媒体が、第２世代のマスターから作成された各スタンパから製造され得る。このように、第１世代のマスターは約１０，０００，０００，０００個の複製ディスクをもたらし得る。加えて、マスター媒体はそれぞれ、数多くの異なる第２世代のマスターを同時に製造できるよう、異なる表面パターンで規定してもよい。マスタリングベンチに作成された第１世代のマスターからスタンパを連鎖的に増倍させるのは、多数の媒体タイトルの平行分配にとって特に望ましい特徴である。
【００１９】
場合によっては、精密なトラッキング機構を含むマスター媒体を購入すると、非常に高価なマスタリングベンチを購入する必要なく、ユーザーが記録ドライブにマスターを製造することが可能となる。これは、データ記憶媒体を比較的低コストで作成したい小さな記録スタジオや製造会社にとって特に有用である。
【００２０】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細を、添付の図面および以下の説明に示す。本発明のその他の特徴、目的および利点は、説明、図面および特許請求の範囲から明白となろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１Ａおよび１Ｂに、本発明の一実施形態によるマスター媒体１０の平面図および断面図を示す。マスター媒体１０は、トラッキンググルーブ１６を含む予めフォーマットされた基板層１２と、予めフォーマットされた基板層１２上に形成された現像可能な層１４とを含む。他の実施形態において、１層以上の現像可能な層を、調整済み多層薄膜スタックとして基板層１２上に形成することができる。例示の実施形態において、マスター媒体１０はディスク形である。他の実施形態において、マスター媒体１０はディスク形でなくてもよい。
【００２２】
基板層１２は、ガラス、シリコン、熱可塑材または好適な光学表面品質のその他の基板材料を含む。基板層１２は、グルーブ１６およびランド１８を含むトラッキング機構で予めフォーマットされている。例えば、従来のマスタリングベンチは、プレマスター媒体にトラッキング機構を精密に規定する。スタンパは、プレマスター媒体にコード化される表面パターンの逆の表面パターンを含む。射出成形プロセスまたはフォトポリマー複製プロセスを用いると、トラッキング機構１６および１８を含む予めフォーマットされた基板層１２のスタンパによる作成が容易になる。
【００２３】
図１Ａの平面図に示す通り、トラッキンググルーブ１６は、基板層１２に螺旋パターンを規定する。他の実施形態において、トラッキンググルーブ１６は、基板層１２に同心円パターンを規定することができる。ディスク形でないマスター媒体の場合には、トラッキング機構は、所望の形状の基板を通して、規定されたパターンで交互に横行する。
【００２４】
現像可能な層１４は、薄膜蒸着プロセスまたはスピンコーティングプロセスにより予めフォーマットされた基板層１２上に形成される。図１Ｂの断面図に示す通り、現像可能な層１４はトラッキング機構１６および１８と形状が適合する。現像可能な層１４は、相変化材料を含み得る。閾値を超える光または熱に露出されたときに、現像可能な層１４の相変化材料の局所アモルファス／結晶状態が変化され得る。相変化材料は、従来のフォトレジスト材料よりも良好な機構解像度を与え得る。あるいは、現像可能な層１４は、鉄、酸化鉄、ニッケル、クロムまたはチタンなどの薄膜遷移金属または金属酸化物を含み得る。
【００２５】
マスター媒体１０が、２層以上の現像可能な層を含む場合には、多層薄膜スタックを予めフォーマットされた基板層１２上に形成してもよい。ノンリニア記録および現像プロセスと組み合わせられる多層スタックは、マスター媒体１０の機構解像度を向上し得る。例えば、実質的に反射層を含む多層薄膜スタックは、２００４年１１月２３日に出願され、「多層光学データ記憶ディスクマスター（ＭＵＬＴＩ−ＬＡＹＥＲ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＤＡＴＡ  ＳＴＲＡＧＥ  ＤＩＳＫ  ＭＡＳＴＥＲＳ）」と題された、同時係属中でありかつジェイサン・Ｄ・エドワーズ（Ｊａｔｈａｎ  Ｄ．Ｅｄｗａｒｄｓ）に共通して割り当てられた特許文献１に開示され、その内容全体が本明細書に参考文献として組み込まれる。
【００２６】
マスター媒体１０は、トラッキング機構、たとえば、グルーブ１６かランド１８のいずれかに追従可能な記録ドライブに挿入される。記録ドライブは、トラッキンググルーブ１６に沿って現像可能な層１４に光を集束する対物レンズを含む。あるいは、記録ドライブは、トラッキンググルーブ１６間に介挿されたトラッキングランド１８に沿って現像可能な層１４に光を集束する対物レンズを含む。現像可能な層１４に十分に高電力を照射すると、現像可能な層１４の領域が変化する。マスター媒体１０を記録ドライブから取り出した後、現像可能な層１４の変化した領域を現像して、マスター媒体１０のトポグラフィカル表面パターンを規定する。このようにして、記録ドライブは、マスター媒体１０にマスタートポグラフィーを作成する。
【００２７】
マスター媒体１０は、ブルーディスク標準フォームファクタに従うものであってもよい。本明細書において、ブルーディスクという用語は、ディスクのデータ記憶層１層当たり１５ギガバイト（ＧＢ）を超えるデータ記憶容量を有する光学ディスク媒体のことを指す。現在のブルーディスク媒体としては、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）およびＨＤ−ＤＶＤが挙げられるが、光学ディスクのその他の次世代もまたブルーディスクを含む。マスター媒体１０の直径は約１２０ｍｍ、カバー層を含めた厚さは約１．２ｍｍであることができる。例えば、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタは、厚さ１．１ｍｍの基板にボンドされた厚さ０．１ｍｍのカバーシートを有している。ＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタは、厚さ０．６ｍｍの他の基板にボンドされた厚さ０．６ｍｍの入射基板を有している。しかしながら、例示の実施形態においては、マスター媒体１０はカバーのない空気入射媒体を含む。従って、マスター媒体１０は、カバー層のないブルーディスク標準フォームファクタに従うものであってもよい。
【００２８】
記録ドライブは、ブルーディスク記録ドライブ、すなわち、マスター媒体１０に高解像度表面パターンを規定するためにブルーレーザードライブヘッドを含有するディスクドライブを含んでいてもよい。ブルーディスク記録ドライブは、現像可能な層１４に隣接配置されているか、または記録ドライブ内の対物レンズに隣接して固定されているカバー層を介して、マスター媒体１０の現像可能な層１４に光を集束する。上述した通り、カバー層は、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタについては厚さが約０．１ｍｍの保護カバーシートまたはＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタについては厚さが約０．６ｍｍの入射基板を含み得る。
【００２９】
従来のマスタリング技術は、１日当たり約１０個の異なるマスターをマスタリングベンチに作成する。異なるマスターの数を増やすために、追加のマスタリングベンチを購入すると、各マスタリングベンチのコストが少なくとも１００万ドルであるため法外に高価格である。本明細書に記載した技術だと、比較的低コストで、実質的に制限のない数の異なるマスターを製造することができる。マスター媒体は、従来の記録ドライブに、マスター媒体のトラッキング機構に沿って異なる表面パターンを同時に規定させて、複数の異なるマスターを作成することを可能にする。このようにして、コストがそれぞれ約２０００ドルの追加の記録ドライブを購入することにより、異なるマスターの数を増加させることができる。
【００３０】
マスタリングベンチのトラッキング機構を規定すると、高密度データ記憶媒体、たとえば、ブルーディスクに必要なトラック精度を備えたプレマスター媒体が提供される。本明細書に記載したプロセスを用いて、このプレマスター媒体精度を、複数のドライブ記録可能なマスター媒体に移すことができる。比較的安価な記録ドライブのマスター媒体において表面パターンを規定すると、数多くの異なるマスターを製造するコストが大幅に減じる。機械的な精度と精細な機構規定の役割を分離するということは、優れたサーボシステムを備えた複数の記録ドライブが、単一の従来のマスタリングベンチの精密な機械的構造を複製できるということを意味する。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態によるプレマスター媒体２２をマスタリングするのに用いるマスタリングベンチ２０を示すブロック図である。通常、マスタリングベンチ２０は、精密なトラッキング機構、たとえば、グルーブとランドをプレマスター媒体２２に規定する。マスタリングベンチ２０は、従来のフォトレジストマスタリングベンチを含んでいてもよい。他の実施形態において、マスタリングベンチ２０は、日本のソニーコーポレーション（ＳＯＮＹ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ）などのメーカーから入手可能なフェーズトランジションマスタリング（ＰＴＭ）ベンチを含んでいてもよい。
【００３２】
マスタリングベンチ２０は、パーソナルコンピュータ、ワークステーションまたはその他コンピュータシステムなどのシステムコントロール３０を含む。例えば、システムコントロール３０は、ユーザーにマスタリングベンチ２０に対するコントロールを与えるソフトウェアを実行する１つ以上のプロセッサを含んでいてもよい。システムコントロール３０は、ユーザーの入力に応答して、スピンドルコントロール３２とオプティックスコントロール３４にコマンドを与える。システムコントロール３０からスピンドルコントロール３２およびオプティックスコントロール３４まで送信されたコマンドは、トラッキンググルーブ記録プロセス中、マスタリングベンチ２０の操作を決定する。
【００３３】
プレマスター媒体２２は、基板層２４と、基板層２４に隣接配置されたフォトレジスト層２６を含んでいてもよい。スピンコーティングプロセスは、基板層２４に隣接してフォトレジスト層２６を適用する工程を含み得る。基板層２４は、ガラス、シリコン、熱可塑材または好適な光学表面品質のその他の基板材料を含む。フォトレジスト層２６は、ポジティブフォトレジスト材料またはネガティブフォトレジスト材料を含んでいてもよい。ある実施形態において、２層以上の層を基板層２４に隣接配置してもよい。ＰＴＭベンチの場合には、遷移金属層をフォトレジスト層２６の代わりに基板層２４に隣接して蒸着してもよい。
【００３４】
プレマスター媒体２２を、スピンドル３３のマスタリングベンチ２０に慎重に置く。オプティックス３６は、システムコントロール３０によるコマンドに従い、フォトレジスト層２６の領域をフォトリソグラフィー的に規定することができるエネルギーを備えた光を与える。スピンドルコントロール３２によって、スピンドル３３がプレマスター媒体２２をスピンさせ、オプティックスコントロール３４は、プレマスター媒体２２に対してオプティックス３６の位置をコントロールする。プレマスター媒体２２がスピンドル３３上でスピンすると、オプティックスコントロール３４が、オプティックス３６を所望の位置まで移動して、オプティックス３６に、フォトレジスト層２６の領域を規定する光を放出させる。
【００３５】
オプティックス３６は、フォトレジスト層２６の領域を照射して、定めたパターン、例えば、螺旋パターンまたは同心円パターンでトラッキング機構をフォトリソグラフィー的に規定する光を与える。フォトレジスト層２６の照射領域としては、オプティックス３６からの集束レーザースポットを備えた露出層２６が含まれる。場合によっては、集束レーザースポットは、フォトリソグラフィー的に規定されるトラッキンググルーブの解像度を増大するために、先端記録を利用する。ＰＴＭベンチの場合には、オプティックス３６からの光によって、遷移金属層に変化が生じる。
【００３６】
図３Ａおよび３Ｂは、プレマスター媒体４０に対するマスタリング技術を示す概略図である。プレマスター媒体４０は、基板層４２と、基板層４２に隣接配置されたフォトレジスト層４４を含んでいる。基板層４２は、ガラス、シリコンまたは熱可塑材を含んでいてもよい。フォトレジスト層４４の領域は、集束レーザースポットにより照射されるとフォトリソグラフィー的に規定される。規定された領域は、現像液をフォトレジスト層４４に適用することにより除去される。図示した技術には、フォトレジスト層４４のフォトリソグラフィー的に規定された領域４５を現像することにより、プレマスター媒体４０に精密なトラッキング機構を規定することが含まれる。その他の場合、遷移金属層を隣接する基板層４２に蒸着してもよい。遷移金属層の領域は、閾値を超える光または熱に露出されたときに変化され得る。
【００３７】
図３Ａに、図２のオプティックス３６と実質的に同様に操作されるオプティックス５０により照射されたプレマスター媒体４０の一部を示す。オプティックス５０は、精密に集束されたレーザースポット５２を作成するのに用いるレーザー光を生成するレーザー５１を含む。オプティックス５０は、プレマスター媒体４０のフォトレジスト層４４に集束レーザースポット５２を照射する。レーザースポット５２でフォトレジスト層４４を照射すると、フォトレジスト層４４の領域４５がフォトリソグラフィー的に規定される。領域４５は、プレマスター媒体４０のトラッキンググルーブに対応することができる。本明細書で記載するように、グルーブやランドといったトラッキング機構は、プレマスター媒体４０で規定されて、ドライブ記録可能なマスター媒体の予めフォーマットされた基板層を作成する。
【００３８】
オプティックス５０は、次の通過中に、集束レーザースポット５２がフォトレジスト層４４の異なる領域をフォトリソグラフィー的に規定するように、プレマスター媒体４０に対して、螺旋パターンに向けた連続的なやり方か、あるいは不連続な工程に変換される。このようにして、トラッキンググルーブは、プレマスター媒体４０上に定めたパターンでフォトリソグラフィー的に規定される。
【００３９】
場合によっては、オプティックス５０は、多数のレーザースポットまたは干渉レーザースポットを規定してもよい。集束レーザースポットまたは構造的干渉フリンジの多数回の通過は、プレマスター媒体４０のフォトレジスト層４４の領域を変更するために、プレマスター媒体４０に対してなされる。多数または干渉レーザースポットは、プレマスター媒体４０に規定された機構の一貫性を向上させ、トラックピッチの変化を向上させる。多数および干渉マスタリング技術は、２００５年９月２９日に公開された、「多トラックのマスタリング技術（ＭＵＬＴＩ−ＴＲＡＣＫ  ＭＡＳＴＥＲＩＮＧ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ）」と題され、同時係属中でありかつジェイサン・エドワーズ（Ｊａｔｈａｎ  Ｅｄｗａｒｄｓ）に共通して割り当てられた特許文献２に開示されている。
【００４０】
図３Ｂに、現像されたフォトレジスト層４４の領域４５を備えたプレマスター媒体４０、すなわち、第１世代のマスターの一部を示す。現像液を、フォトレジスト層４４に適用して、フォトリソグラフィー的に規定された領域４５をプレマスター媒体４０から除去する。例えば、現像液は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）または水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む。フォトレジスト層４４の現像領域４５が、フォトレジスト層４４の領域４６と領域４８を物理的に規定する。領域４６は、トラッキンググルーブに対応しており、領域４８は、第１世代のマスターのトラッキングランドに対応している。
【００４１】
図４は、第１世代のマスター、すなわち、パターン化されたプレマスター媒体４０からの第１のスタンパ５４の作成を示す概略図である。プレマスター媒体４０のフォーマット後（図３Ａおよび３Ｂに示す）、第１世代のマスターを用いて第１のスタンパ５４を作成する。第１のスタンパ５４が、複数の高解像度の複製を形成するのに十分に剛性なものであるように、第１のスタンパ５４は、プレマスター媒体４０より易壊性でない。
【００４２】
第１のスタンパ５４は、電気めっき金属または硬質プラスチック材料で形成してよい。フォーマットされたプレマスター媒体４０に適用されるとき、第１のスタンパ５４の材料は、プレマスター媒体４０のフォトレジスト層４４にある領域４６および領域４８の形状に適合する。図示した実施形態において、第１のスタンパ５４は、プレマスター媒体４０の領域４６および４８により形成された表面パターンの逆の表面パターンを有している。すなわち、第１のスタンパ５４は、第１世代のマスターに規定されたトラッキング機構の逆である表面パターンを含む。
【００４３】
図５Ａおよび５Ｂは、第１のスタンパ５４からの予めフォーマットされた基板６２の作成を示す概略図である。基板６２は、ガラス、シリコンまたは熱可塑材を含んでいてもよい。基板６２は、射出成形熱可塑材を含むのが好ましい。第１のスタンパ５４は、第１世代のマスター、すなわち、フォーマットされたプレマスター媒体４０からのトラッキング機構により基板６２をフォーマットして、その結果、予めフォーマットされた基板６２は、図１のマスター媒体１０と実質的に同様のマスター媒体を形成するのに用いられる。第１のスタンパ５４は、複数の予めフォーマットされた基板を作成し得る。例えば、第１のスタンパ５４は、精密なトラッキング機構を含む少なくとも１００，０００枚の予めフォーマットされた基板を作成し得る。
【００４４】
図４に示すとおり、第１のスタンパ５４は、プレマスター媒体４０に規定されたトラッキング機構の逆である表面パターンを含む。第１のスタンパ５４を基板６２に適用するとき、基板６２の材料は、第１のスタンパ５４の表面パターンに適合する。このようにして、第１のスタンパ５４は、基板６２に領域６６および領域６８を規定する。予めフォーマットされた基板６２は、第１のスタンパ５４の表面パターンの逆でありかつプレマスター媒体４０の表面パターンの複製である表面パターンを有する。予めフォーマットされた基板６２の領域６６は、トラッキンググルーブに対応しており、予めフォーマットされた領域６２の領域６８は、トラッキングランドに対応している。
【００４５】
場合によっては、射出成形プロセスで、第１のスタンパ５４を用いて予めフォーマットされた基板６２を作成してもよい。その他の場合、フォトポリマー複製プロセスで、第１のスタンパ５４を用いて予めフォーマットされた基板６２を作成してもよい。例えば、フォトポリマーを基板６２に適用し、第１のスタンパ５４をローリングビーズプロセスにおいてフォトポリマーを越えてロールさせてもよい。すると、第１のスタンパ５４およびフォトポリマーを通して光が輝いて、領域６６および６８が規定される。フォトポリマーを基板６２から剥がして、表面パターンを露わにする。
【００４６】
他の実施形態においては、プレマスター媒体上でコード化された表面パターンは、所望のトラッキング機構パターンの逆を表す。これらの場合、一般的に、第１世代のマスターを用いて、第１世代のスタンパを作成し、更にこれを用いて第２世代のスタンパを作成する。第２世代のスタンパを用いて、プレマスター媒体上でコード化された表面パターンの逆、すなわち、トラッキング機構に対応する表面パターンを含有する予めフォーマットされた基板を作成することができる。多数の世代のスタンパを作成するとまた、単一プレマスター媒体からの予めフォーマットされた基板の生産性を改善することもできる。
【００４７】
図６は、マスター媒体６０の一部を示す概略図である。マスター媒体６０は、図１のマスター媒体１０と実質的に同様である。マスター媒体６０は、第１のスタンパ５４から作成された予めフォーマットされた基板層６２を含む。予めフォーマットされた基板層６２は、トラッキンググルーブおよびトラッキングランドにそれぞれ対応する領域６６および６８を含む。マスター媒体６０はまた、予めフォーマットされた基板層６２上に形成された現像可能な層６４も含む。他の実施形態において、２層以上の現像可能な層を、基板層６２上に形成してもよいし、または現像可能な層６４を基板層６２上に形成された調整済み多層薄膜スタックの一部としてもよい。
【００４８】
現像可能な層６４は、薄膜蒸着プロセスまたはスピンコーティングプロセスにより予めフォーマットされた基板層６２上に形成することができる。現像可能な層６４はトラッキンググルーブ６６を充填する。現像可能な層６４は相変化材料を含んでいてよく、閾値を超える光または熱に露出されたときに、現像可能な層６４の相変化材料の局所アモルファス／結晶状態が変化されてもよい。相変化材料は、従来のマスタリング技術に用いるフォトレジスト材料よりも良好な機構解像度を与える。あるいは、現像可能な層６４は、鉄、酸化鉄、ニッケル、クロムまたはチタンなどの薄膜遷移金属または金属酸化物を含んでいてもよい。
【００４９】
マスター媒体６０は、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタやＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタのようなブルーディスク標準フォームファクタに従ってもよい。この例示の実施形態においては、マスター媒体６０はカバー層のない空気入射媒体を含む。ブルーディスク標準は、特定の厚さのカバー層を含むが、カバー層は、隣接する現像可能な層６４の代わりに記録ドライブ内の対物レンズに隣接して固定されていてもよい。空気入射ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタの場合には、マスター媒体６０の直径は約１２０ｍｍ、厚さは約１．１ｍｍである。空気入射ＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタの場合には、マスター媒体６０の直径は約１２０ｍｍ、厚さは約０．６ｍｍである。
【００５０】
図７は、記録ドライブ７０の例示の実施形態を示すブロック図である。記録ドライブ７０は、マスター媒体６０に規定されたトラッキンググルーブ６６またはトラッキングランド６８のようなトラッキング機構を正確に追従可能である。すなわち、記録ドライブ７０は、図２のマスタリングベンチ２０と実質的に同様のマスタリングベンチの精密な機械的構造を複製可能なサーボシステムを含む。記録ドライブ７０は、従来の光学ディスク記録ドライブ、例えば、ＣＤ、ＤＶＤまたはブルーディスク記録ドライブを含んでいてもよい。
【００５１】
記録ドライブ７０は、マスター媒体６０を受けて、マスター媒体６０を記録ドライブ７０内のスピンドル７８に配置する。記録ドライブ７０は、読出し／書込み回路７２、スピンドルモータ７４、ドライブコントローラ７６および読出し／書込みオプティックス７７を含む。スピンドルモータ７４は、マスター媒体６０をスピンドル７８周囲で回転させる。ドライブコントローラ７６は、読出し／書込み回路７２をコントロールし、更にこれが、読出し／書込みオプティックス７７を配置しコントロールする。読出し／書込みオプティックス７７は、１つ以上のレーザー、１つ以上の感光性要素、および光学データ記憶および読出しを促す様々な光学調整要素を含んでいてもよい。場合によっては、ファームウェア変更を記録ドライブ７０に行って、読出し／書込みオプティックス７７の操作を規定してもよい。例えば、読出し／書込みオプティックス７７の操作を調整して、読取り専用記憶装置（ＲＯＭ）媒体と記録可能媒体の間のフォーマット差を吸収してもよい。
【００５２】
読出し／書込みオプティックス７７は、トラッキング機構、例えば、グルーブ６６またはランド６８に沿って、マスター媒体６０の現像可能層６４に光を集束させる光源および対物レンズを含んでいてもよい。例えば、集束光、たとえば、集束レーザースポットを、マスター媒体６０に照射して、トラッキンググルーブ６６に沿って現像可能な層６４の領域を変化させる。あるいは、集束光をマスター媒体６０に照射して、隣接するトラッキンググルーブ６６間に介挿されたトラッキングランド６８に沿って現像可能な層６４の領域を変化させる。精密なトラッキンググルーブ６６またはランド６８の追従において、集束光を調整またはゆらがせて、変化した領域において情報を規定してもよい。マスター媒体６０を記録ドライブ７０から取り出した後、現像可能な層６４の変化した領域を現像して、マスター媒体６０のトポグラフィカル表面パターンを規定する。変化した領域の現像は、希釈ＮａＯＨなどの溶液、または反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスなどの真空除去プロセスを現像可能な層６４に適用する工程を含んでいてもよい。このようにして、記録ドライブ７０は、マスター媒体６０にマスタートポグラフィーを作成する。
【００５３】
記録ドライブ７０は、ブルーディスク記録ドライブを含み、該ドライブでは読出し／書込みオプティックス７７はブルーレーザードライブヘッドを含有する。ブルーレーザードライブヘッドによって、記録ドライブ７０が、ブルーレーザー互換性マスター媒体に高解像度の機構を規定することができる。上述した通り、マスター媒体６０は、ブルーディスク標準フォームファクタに従うものであってもよい。この場合、記録ドライブ７０は、カバー層を介して、マスター媒体６０の現像可能な層６４に光を集束する。
【００５４】
カバー層は、ブルーレイ標準フォームファクタについては厚さが約０．１ｍｍの保護カバーシートまたはＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタについては厚さが約０．６ｍｍの入射基板を含む。場合によっては、カバー層は、マスター媒体６０の現像可能な層６４に剥離可能にボンドされていてもよい。カバー層は、現像可能な層６４の変化した領域を現像する前に除去してもよい。その他の場合、カバー層は、記録ドライブ７０の読出し／書込みオプティックス７７内の対物レンズに隣接して固定されていてもよい。
【００５５】
図８Ａおよび８Ｂは、本発明の一実施形態によるマスター媒体８０のための記録ドライブマスタリング技術を示す概略図である。マスター媒体８０は、図１のマスター媒体１０または図６のマスター媒体６０と実質的に同様である。マスター媒体８０は、予めフォーマットされた基板層８２と、予めフォーマットされた基板層８２上に形成された現像可能な層８４とを含む。予めフォーマットされた基板層８２は、ガラス、シリコン、または好ましくは射出成形熱可塑材を含んでいてもよい。現像可能な層８４は、相変化材料を含む。あるいは、現像可能な層８４は、薄膜遷移金属または金属酸化物を含む。
【００５６】
予めフォーマットされた基板層８２は、グルーブ８６と精密なトラッキングランド８８とを含む。上述した通り、基板層８２は、従来のマスタリングベンチにより規定されたトラッキング機構を備えた第１世代のマスター、すなわちプレマスター媒体から形成されたスタンパを用いてフォーマットしてよい。現像可能な層８４の領域は、閾値を超える光または熱に露出されたときに変化されてもよい。変化した領域は、現像液を現像可能な層８４に適用することにより除去される。あるいは、現像工程で、ＲＩＥのような真空除去プロセスを利用してもよい。図示した照射技術には、現像可能な層８４の変化した領域８７を現像することにより、マスター媒体８０に表面パターンを規定することが含まれる。
【００５７】
図８Ａに、図７の読出し／書込みオプティックス７７と実質的に同様に操作される読出し／書込みオプティックス９０により照射されたマスター媒体８０の一部を示す。読出し／書込みオプティックス９０は、記録ドライブに含まれていてもよい。読出し／書込みオプティックス９０は、レーザー９１と、レーザー９１により生成される光をカバー層９４を通して集束し、精密に集束したレーザースポット９６を作成する対物レンズ９２とを含む。
【００５８】
図示した実施形態において、マスター媒体８０は、カバーのない空気入射媒体を含み、カバー層９４は、読出し／書込みオプティックス９０の対物レンズ９２に隣接固定されている。このようにして、読出し／書込みオプティックス９０は、現像可能な層８４に隣接してカバー層をボンドすることなく、集束レーザースポット９６により現像可能な層８４に照射することができる。従って、マスター媒体８０の現像可能な層８４は、最初にカバー層を除去することなく現像することができる。
【００５９】
マスター媒体８０は、ブルーディスク標準フォームファクタに従うものであってもよい。例えば、マスター媒体８０は、厚さが約１．１ｍｍの、カバーのないブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタに従っていてもよい。その他の場合、マスター媒体８０は、厚さが約０．６ｍｍの、カバーのないＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタに従っていてもよい。レーザー９１により生成された光を現像可能な層８４の表面に集束するために、ブルーディスク標準フォームファクタは特定の厚さのカバー層９４を必要とする。ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタの場合には、カバー層９４の厚さは約０．１ｍｍである。ＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタの場合には、カバー層９４の厚さは約０．６ｍｍである。
【００６０】
読出し／書込みオプティックス９０は、マスター媒体８０の現像可能な層８４に集束レーザースポット９６によりカバー層９４を介して照射する。レーザースポット９６で現像可能な層８４を照射すると、現像可能な層８４の領域８７が変化する。変化した領域８７は、マスター媒体８０の機構に対応する。例示の実施形態において、読出し／書込みオプティックス９０を含む記録ドライブは、トラッキンググルーブ８６に正確に追従して、機構は、トラッキンググルーブ８６に沿ってマスター媒体８０において規定されて、データ記憶媒体用高解像度マスターを作成する。他の実施形態において、読出し／書込みオプティックス９０を含む記録ドライブは、トラッキングランド８８に沿ってマスター媒体８０において機構を規定するために、隣接するトラッキンググルーブ８６間に介挿されたトラッキングランド８８に追従する。
【００６１】
読出し／書込みオプティックス９０は、次の通過中に、集束レーザースポット９６が現像可能な層８４の異なる領域をトラッキンググルーブ８６に沿って変化させるように、マスター媒体８０のトラッキンググルーブ８６に対して、螺旋パターンに向けた連続的なやり方か、あるいは不連続な工程に変換される。読出し／書込みオプティックス９０が、マスター媒体８０上に所望の表面パターンをフォーマットしたら、マスター媒体８０を記録ドライブから取り出す。
【００６２】
図８Ｂに、現像された現像可能な層８４の変化した領域８７を備えたマスター媒体８０、すなわち、第２世代のマスターの一部を示す。現像液を、現像可能な層８４に適用して、変化した領域８７をマスター媒体８０から除去する。例えば、現像液は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）または水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む。あるいは、現像工程は、ＲＩＥのような真空除去プロセスを含んでいてもよい。現像可能な層８４の変化した領域８７を現像すると、現像可能な層８４における領域８９を物理的に規定する。領域８９は、所望の表面パターンを作成する第２世代のマスターの機構に対応する。
【００６３】
図９Ａおよび９Ｂは、本発明の他の実施形態によるマスター媒体１００のための記録ドライブマスタリング技術を示す概略図である。マスター媒体１００は、予めフォーマットされた基板層１０２と、予めフォーマットされた基板層１０２上に形成された現像可能な層１０４と、現像可能な層１０４に剥離可能にボンドされたカバー層１１４とを含む。予めフォーマットされた基板層１０２は、ガラス、シリコン、または好ましくは射出成形熱可塑材を含んでいてもよい。現像可能な層１０４は、相変化材料を含む。あるいは、現像可能な層１０４は、薄膜遷移金属または金属酸化物を含む。
【００６４】
予めフォーマットされた基板層１０２は、精密なトラッキンググルーブ１０６と、精密なトラッキングランド１０８とを含む。上述した通り、基板層１０２は、従来のマスタリングベンチにより規定されたトラッキング機構を備えた第１世代のマスター、すなわちプレマスター媒体から形成されたスタンパを用いてフォーマットしてよい。現像可能な層１０４の領域は、閾値を超える光または熱に露出されたときに変化されてもよい。変化した領域は、まずカバー層１１４を除去してから、現像液を現像可能な層１０４に適用することにより除去される。あるいは、現像プロセスは、ＲＩＥのような真空除去プロセスを含んでいてもよい。図示した技術には、現像可能な層１０４の変化した領域１０７を現像することにより、マスター媒体１００に表面パターンを規定することが含まれる。
【００６５】
図９Ａに、図７の読出し／書込みオプティックス７７と実質的に同様に操作される読出し／書込みオプティックス１１０により照射されたマスター媒体１００の一部を示す。読出し／書込みオプティックス１１０は、従来の記録ドライブに含まれていてもよい。読出し／書込みオプティックス１１０は、レーザー１１１と、レーザー１１１により生成される光を集束し、精密に集束したレーザースポット１１６を作成する対物レンズ１１２とを含む。
【００６６】
マスター媒体１００は、ブルーディスク標準フォームファクタに従うものであってもよい。例えば、マスター媒体１００は、厚さが約１．１ｍｍの、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタに従っていてもよい。現像可能な層１０４の表面に光を集束するために、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）標準フォームファクタは、厚さ約０．１ｍｍとするために、カバーシート１１４、すなわち、保護カバーシートを必要とする。その他の場合、マスター媒体１００は、厚さ約０．６ｍｍとするために、カバー層１１４、すなわち、入射基板を必要とする厚さが約０．６ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ標準フォームファクタに従っていてもよい。
【００６７】
読出し／書込みオプティックス１１０は、マスター媒体１００の現像可能な層１０４に集束レーザースポット１１６によりカバー層１１４を介して照射する。レーザースポット１１６で現像可能な層１０４を照射すると、現像可能な層１０４の領域１０７が変化する。変化した領域１０７は、マスター媒体１００の機構に対応する。例示の実施形態において、読出し／書込みオプティックス１１０を含む記録ドライブは、トラッキンググルーブ１０６に正確に追従して、機構は、トラッキンググルーブ１０６に沿ってマスター媒体１００において規定されて、データ記憶媒体用高解像度マスターを作成する。他の実施形態において、読出し／書込みオプティックス１１０を含む記録ドライブは、トラッキングランド１０８に沿ってマスター媒体１００において機構を規定するために、隣接するトラッキンググルーブ１０６間に介挿されたトラッキングランド１０８に追従する。
【００６８】
読出し／書込みオプティックス１００は、次の通過中に、集束レーザースポット１１６が現像可能な層１０４の異なる領域をトラッキンググルーブ１０６に沿って変化させるように、マスター媒体１００のトラッキンググルーブ１０６に対して、螺旋パターンに向けた連続的なやり方か、あるいは不連続な工程に変換される。読出し／書込みオプティックス１１０が、マスター媒体１００上に所望の表面パターンをフォーマットしたら、マスター媒体１００を記録ドライブから取り出す。
【００６９】
図９Ｂに、現像された現像可能な層１０４の変化した領域１０７を備えたマスター媒体１００、すなわち、第２世代のマスターの一部を示す。上述した通り、カバー層１１４は、現像可能な層１０４に剥離可能にボンドされている。例えば、剥離可能な接着剤を用いて、従来の記録ドライブにおいて媒体１００をマスタリングするために、現像可能な層１０４に隣接するカバー層１１４を固定してもよい。カバー層１１４は、接着剤を剥離するために、単に力を加えたり、溶液を適用することにより、現像可能な層１０４から除去される。
【００７０】
現像液を、現像可能な層１０４に適用して、変化した領域１０７をマスター媒体１００から除去する。例えば、現像液は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）または水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む。あるいは、現像プロセスは、ＲＩＥのような真空除去プロセスを含んでいてもよい。現像可能な層１０４の変化した領域１０７を現像すると、現像可能な層１０４における領域１０９を物理的に規定する。領域１０９は、所望の表面パターンを作成する第２世代のマスターの機構に対応する。
【００７１】
図１０は、第２世代のマスター、すなわち、パターン化されたマスター媒体８０からの第２のスタンパ１２０の作成を示す概略図である。マスター媒体８０での表面パターン規定後（図８Ａおよび８Ｂに示す）、第２世代のマスターを用いて第２のスタンパ１２０を作成する。第２のスタンパ１２０が、複数の高解像度の複製を形成するのに十分に剛性なものであるように、第２のスタンパ１２０は、マスター媒体８０より易壊性でない。
【００７２】
第２のスタンパ１２０は、電気めっき金属または硬質プラスチック材料で形成してよい。フォーマットされたマスター媒体８０に適用されるとき、第２のスタンパ１２０の材料は、マスター媒体８０の現像可能な層８４にある領域８９に形状が適合する。図示した実施形態において、第２のスタンパ１２０は、第２世代のマスターに形成された表面パターンの逆の表面パターンを有している。
【００７３】
図１１Ａおよび１１Ｂは、第２のスタンパ１２０からのデータ記憶媒体１２２の作成を示す概略図である。データ記憶媒体１２２は、ガラス、シリコンまたは熱可塑材を含んでいてもよい。第２のスタンパ１２０は、第２世代のマスター、すなわち、パターン化されたマスター媒体８０からの表面パターンを備えたデータ記憶媒体１２２をフォーマットする。第２のスタンパ１２０は、複数のデータ記憶媒体を作成し得る。例えば、第２のスタンパ１２０は、マスター媒体８０からの表面パターンを含む少なくとも１００，０００個のデータ記憶媒体を作成し得る。
【００７４】
図１０に示す通り、第２のスタンパ１２０は、第２世代のマスターに規定された表面パターンの逆の表面パターンを含む。第２のスタンパ１２０がデータ記憶媒体１２２に適用されるとき、データ記憶媒体１２２の材料は、第２のスタンパ１２０の表面パターンに形状が適合する。このようにして、第２のスタンパ１２０は、データ記憶媒体１２４に領域１２４を規定する。データ記憶媒体１２２は、第２のスタンパ１２０の表面パターンの逆であり、第２世代のマスターの表面パターンの複製である。データ記憶媒体１２２の領域１２４は、マスター媒体８０の領域８９に対応している。更に、データ記憶媒体１２２は、反射層および／または相変化層でコートし、追加の保護層でシールしてもよい。
【００７５】
場合によっては、射出成形プロセスで、第２のスタンパ１２０を用いてデータ記憶媒体１２２を作成してもよい。その他の場合、フォトポリマー複製プロセスで、第２のスタンパ１２０を用いて、データ記憶媒体１２２を作成することができる。例えば、フォトポリマーをデータ記憶媒体１２２に適用し、第２のスタンパ１２０をローリングビーズプロセスにおいてフォトポリマーを越えてロールさせてもよい。第２のスタンパ１２０およびフォトポリマーを通して光が輝いて、領域１２４が規定される。フォトポリマーをデータ記憶媒体１２２から剥がして、第２世代のマスターの機構に対応する表面パターンを露わにする。データ記憶媒体１２２は、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）ディスクまたはＨＤ−ＤＶＤディスクのようなブルーディスクを含んでいてもよい。
【００７６】
他の実施形態においては、マスター媒体上でコード化された表面パターンは、所望の複製表面パターンの逆を表す。これらの場合、一般的に、第２世代のマスターを用いて、第１世代のスタンパを作成し、更にこれを用いて第２世代のスタンパを作成する。第２世代のスタンパを用いて、マスター媒体上でコード化された表面パターンの逆を含有するデータ記憶媒体を作成することができる。多数の世代のスタンパを作成するとまた、単一マスター媒体からの予めフォーマットされた基板の生産性を改善することもできる。
【００７７】
図１２は、複数のデータ記憶媒体をドライブ記憶可能なマスター媒体から作成する方法を示すフローチャートである。プレマスター媒体をマスタリングベンチに配置する（１３０）。プレマスター媒体は、基板層と、基板層上に形成されたフォトレジスト層とを含んでいる。マスタリングベンチは、図２に示したマスタリングベンチ２０と実質的に同様である。場合によっては、マスタリングベンチはＰＴＭベンチを含んでいてもよい。マスタリングベンチは、プレマスター媒体に精細なトラッキング機構を規定する（１３２）。
【００７８】
第１のスタンパを、フォーマットされたプレマスター媒体、すなわち、第１世代のマスターから形成する（１３４）。第１のスタンパは、プレマスター媒体に規定されたトラッキンググルーブの逆の表面パターンを含む。すると、第１のスタンパは、複数の予めフォーマットされた基板を作成する（１３６）。例えば、第１のスタンパは、少なくとも１００，０００個の予めフォーマットされた基材を作成し得る。第１のスタンパが基板の一つに適用されるとき、基板の材料は、第１のスタンパの表面パターンに形状が適合する。予めフォーマットされた基板は、第１のスタンパの表面パターンの逆の表面パターンと、第１世代のマスターのトラッキング機構の複製とを有している。
【００７９】
少なくとも１層の現像可能な層を、予めフォーマットされた基板のそれぞれの上に形成して、複数のマスター媒体を形成する（１３８）。場合によっては、少なくとも１層の現像可能な層は、調整された多層薄膜スタックに含まれていてもよい。トポグラフィカル表面パターンを、マスター媒体に規定してもよい（１４０）。表面パターンは、記録ドライブにおける現像可能な層の領域を変えて、変えた領域を現像することにより規定される。このようにして、数多くの異なる表面パターンをマスター媒体に同時に規定してもよい。記録ドライブは、従来のＣＤ、ＤＶＤまたはブルーディスク記録ドライブを含んでいてもよい。
【００８０】
第２のスタンパを、複数のフォーマットされたマスター媒体、すなわち、第２世代のマスターのそれぞれから形成する（１４２）。第２のスタンパは、マスター媒体に規定された表面パターンの逆の表面パターンを含む。第２のスタンパはそれぞれ、複数のデータ記憶媒体を作成する（１４４）。例えば、第２のスタンパはそれぞれ、少なくとも１００，０００個の記憶媒体を作成し得る。第２のスタンパがデータ記憶媒体の一つに適用されるとき、データ記憶媒体の材料は、第２のスタンパの表面パターンに形状が適合する。データ記憶媒体は、第２のスタンパの表面パターンの逆の表面パターンと、第２世代のマスターの表面パターンの複製とを有している。データ記憶媒体は、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）ディスクまたはＨＤ−ＤＶＤディスクのようなブルーディスクを含んでいてもよい。
【００８１】
図１３は、記録ドライブにあるマスター媒体に表面パターンを規定する方法を示すフローチャートである。この方法は、図１２に示す方法の工程（１４０）を更に説明するものである。この方法は、図８Ａおよび８Ｂを参照して本明細書に記載される。マスター媒体８０は、カバーのない空気入射媒体を含む。この方法はまた、図９Ａおよび９Ｂから、マスター媒体１００のようなカバー層を含むマスター媒体にも適用してよい。
【００８２】
マスター媒体８０を記録ドライブに挿入する（１４８）。記録ドライブは、マスター媒体８０の予めフォーマットされた基材層８２に規定されたトラッキング機構、すなわち、トラッキンググルーブ８６に追従する（１５０）。他の実施形態において、記録ドライブは、トラッキングランド８８に追従することができる。記録ドライブはトラッキンググルーブ８６に追従するため、読出し／書込みオプティックス９０は、マスター媒体８０の現像可能な層８４に集束レーザースポット９６によりカバー層９４を介して照射する。レーザースポット９６で現像可能な層８４を照射すると、トラッキンググルーブ８６に沿って現像可能な層８４の領域８７が変化する（１５２）。変化した領域８７は、マスター媒体８０の所望の表面パターンに対応する。
【００８３】
マスター媒体８０を記録ドライブから取り出す（１５４）。現像可能な層８４の変化した領域８７は現像される（１５６）。例えば、現像液を、現像可能な層８４に適用して、変化した領域８７をマスター媒体８０から除去する。その他の場合には、ＲＩＥのような現像プロセスを現像可能な層８４に適用してもよい。現像可能な層８４の変化した領域８７を現像すると、マスター媒体８０に所望の表面パターンが規定されて、第２世代のマスターが形成される。図９Ａおよび９Ｂに示すような剥離可能なカバー層を含むマスター媒体の場合には、カバー層は、現像可能な層の変化した領域を現像する前に除去する。
【００８４】
本発明の様々な実施形態について説明してきた。例えば、マスター媒体は、トラッキング機構を含む予めフォーマットされた基板層と予めフォーマットされた基板層上に形成された少なくとも１層の現像可能な層とを含むと記載してきた。更に、マスタリング技術について、トラッキング機構に追従可能な記録ドライブにより規定される表面パターンから精細な機構が規定されたマスタリングベンチにより規定されるトラッキング機構からの機械的な精度を組み合わせて説明してきた。このように、本マスタリング技術は、低コストで、数多くの高解像度マスターを作成する方法を提供するものである。
【００８５】
例えば、本明細書に記載したマスタリング技術だと、マスタリングベンチに作成された第１世代のマスターから約１００，０００個のマスター媒体が製造され得る。マスター媒体は、複数の記録ドライブで同時にパターン化してもよい。約１００，０００個のデータ記憶媒体が、パターン化マスター媒体、すなわち、第２世代のマスターのそれぞれから作成され得る。加えて、マスター媒体はそれぞれ、数多くの異なるマスターを同時に製造できるよう、異なる表面パターンで規定してもよい。
【００８６】
更に、精密なトラッキング機構を含むマスター媒体を購入すると、非常に高価なマスタリングベンチを購入する必要なく、ユーザーが記録ドライブにマスターを製造可能となる。これは、データ記憶媒体を比較的低コストで作成したい小さな記録スタジオや製造会社にとって特に有用である。これらおよびその他の実施形態は、特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるマスター媒体の平面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態によるマスター媒体の断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるプレマスター媒体をマスタリングするのに用いるマスタリングベンチを示すブロック図である。
【図３Ａ】プレマスター媒体のマスタリング技術を示す概略図である。
【図３Ｂ】プレマスター媒体のマスタリング技術を示す概略図である。
【図４】第１世代のマスターからの第１のスタンパの作成を示す概略図である。
【図５Ａ】第１のスタンパからの予めフォーマットされた基板の作成を示す概略図である。
【図５Ｂ】第１のスタンパからの予めフォーマットされた基板の作成を示す概略図である。
【図６】マスター媒体の一部を示す概略図である。
【図７】記録ドライブの例示の実施形態を示すブロック図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態によるマスター媒体のための記録ドライブマスタリング技術を示す概略図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態によるマスター媒体のための記録ドライブマスタリング技術を示す概略図である。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態によるマスター媒体のための記録ドライブマスタリング技術を示す概略図である。
【図９Ｂ】本発明の他の実施形態によるマスター媒体のための記録ドライブマスタリング技術を示す概略図である。
【図１０】第２世代のマスターから第２のスタンパの作成を示す概略図である。
【図１１Ａ】第２のスタンパからのデータ記憶媒体の作成を示す概略図である。
【図１１Ｂ】第２のスタンパからのデータ記憶媒体の作成を示す概略図である。
【図１２】複数のデータ記憶媒体をドライブ記憶可能なマスター媒体から作成する方法を示すフローチャートである。
【図１３】記録ドライブにあるマスター媒体に表面パターンを規定する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１０  マスター媒体
１２  基板層
１４  現像可能な層
１６  トラッキンググルーブ
１８  ランド
２０  マスタリングベンチ
２２  プレマスター媒体
２４  基板層
２６  フォトレジスト層
３０  システムコントロール
３２  スピンドルコントロール
３３  スピンドル
３４  オプティックスコントロール
３６  オプティックス
４０  プレマスター媒体
４２  基板層
４４  フォトレジスト層
４５  領域
４６  領域
４８  領域
５０  オプティックス
５１  レーザー
５２  レーザースポット
５４  第１のスタンパ
６０  マスター媒体
６２  基板
６４  現像可能な層
６６  領域
６８  領域
７０  記録ドライブ
７２  読出し／書込み回路
７４  スピンドルモータ
７６  ドライブコントローラ
７７  読出し／書込みオプティックス
７８  スピンドル
８０  マスター媒体
８２  基板層
８４  現像可能な層
８６  グルーブ
８７  領域
８８  トラッキングランド
８９  領域
９０  読出し／書込みオプティックス
９１  レーザー
９２  対物レンズ
９４  カバー層
９６  レーザースポット
１００  マスター媒体
１０２  基板層
１０４  現像可能な層
１０６  グルーブ
１０７  領域
１０８  トラッキングランド
１０９  領域
１１０  読出し／書込みオプティックス
１１１  レーザー
１１２  対物レンズ
１１４  カバー層
１１６  レーザースポット
１２０  第２のスタンパ
１２２  データ記憶媒体
１２４  領域
１３０  マスタリングベンチにプレマスター媒体を配置する
１３２  プレマスター媒体にトラッキング機構を規定する
１３４  第１世代のマスターから第１のスタンパを作成する
１３６  第１のスタンパから予めフォーマットされた基板を作成する
１３８  予めフォーマットした基板に現像可能な層を蒸着してマスター媒体を作成する
１４０  マスター媒体に表面パターンを規定する
１４２  各第２世代のマスターから第２のスタンパを作成する
１４４  各第２のスタンパからデータ記憶媒体を作成する
１４８  記録ドライブにマスター媒体を挿入する
１５０  予めフォーマットした基板でトラッキング機構に追従させる
１５２  トラッキング機構に沿って現像可能な層の領域を変化させる
１５４  マスター媒体を記録ドライブから取り出す
１５６  現像可能な層の変化した領域を現像する
【図１Ａ】
2006351174.tif 000003
【図１Ｂ】
2006351174.tif 000004
【図２】
2006351174.tif 000005
【図３Ａ】
2006351174.tif 000006
【図３Ｂ】
2006351174.tif 000007
【図４】
2006351174.tif 000008
【図５Ａ】
2006351174.tif 000009
【図５Ｂ】
2006351174.tif 000010
【図６】
2006351174.tif 000011
【図７】
2006351174.tif 000012
【図８Ａ】
2006351174.tif 000013
【図８Ｂ】
2006351174.tif 000014
【図９Ａ】
2006351174.tif 000015
【図９Ｂ】
2006351174.tif 000016
【図１０】
2006351174.tif 000017
【図１１Ａ】
2006351174.tif 000018
【図１１Ｂ】
2006351174.tif 000019
【図１２】
2006351174.tif 000020
【図１３】
2006351174.tif 000021
【外国語明細書】
2006351174.tif 000022
2006351174.tif 000023
2006351174.tif 000024
2006351174.tif 000025
2006351174.tif 000026
2006351174.tif 000027
2006351174.tif 000028
2006351174.tif 000029
2006351174.tif 000030
2006351174.tif 000031
2006351174.tif 000032
2006351174.tif 000033
2006351174.tif 000034
2006351174.tif 000035
2006351174.tif 000036
2006351174.tif 000037
2006351174.tif 000038
2006351174.tif 000039
2006351174.tif 000040
2006351174.tif 000041
2006351174.tif 000042
2006351174.tif 000043
2006351174.tif 000044
2006351174.tif 000045
2006351174.tif 000046
2006351174.tif 000047
【図１Ａ】
2006351174.tif 000048
【図１Ｂ】
2006351174.tif 000049
【図２】
2006351174.tif 000050
【図３Ａ】
2006351174.tif 000051
【図３Ｂ】
2006351174.tif 000052
【図４】
2006351174.tif 000053
【図５Ａ】
2006351174.tif 000054
【図５Ｂ】
2006351174.tif 000055
【図６】
2006351174.tif 000056
【図７】
2006351174.tif 000057
【図８Ａ】
2006351174.tif 000058
【図８Ｂ】
2006351174.tif 000059
【図９Ａ】
2006351174.tif 000060
【図９Ｂ】
2006351174.tif 000061
【図１０】
2006351174.tif 000062
【図１１Ａ】
2006351174.tif 000063
【図１１Ｂ】
2006351174.tif 000064
【図１２】
2006351174.tif 000065
【図１３】
2006351174.tif 000066