(57)【要約】  最近に開発された多くの媒体において、最も大きい問題は、容量である。単位情報によってピット長がそれぞれ異なり、長さが長いほど、深さが深いピットが形成されている基板と、金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物からなるマスク層と、を備える高密度再生専用の光ディスクが開示される。この高密度再生専用の光ディスクによれば、限界分解能以下のピットを再生でき、ピット長によって深さが異なるため、最適のキャリア対ノイズ比が得られる。また、ピット長によって最適の深さを有する高密度再生専用の光ディスクの製造に使われうる高密度再生専用の光ディスクの製造方法が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位情報によってピット長がそれぞれ異なり、ピット長が長いほどピットの深さが深い複数のピットが形成されている基板と、
金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物を含むマスク層とを備える高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２】
前記金属酸化物は、ＰｔＯｘ、ＰｄＯｘ、ＡｕＯｘ、ＡｇＯｘ、ＷＯｘ、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項３】
前記微細金属粒子は、金、白金、ロジウム、パラジウムまたはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項４】
前記誘電体材料は、金属の酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項５】
前記誘電体材料は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２であることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項６】
前記基板と前記マスク層との間にＳｂまたはＳｂ２Ｔｅ３からなる結晶質再生補助層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項７】
前記マスク層の少なくとも一面上に金属の酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物またはこれらの混合物からなる誘電体層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項８】
前記誘電体層は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項７に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項９】
基板、第１誘電体層、希土類金属と転移金属との合金、または金属酸化物を含む体積膨脹層、及び第２誘電体層が順次に形成されている光ディスク用の円板に、照射時間を異ならしてレーザビームを照射する工程と、
レーザビームの照射によって体積膨脹層を膨脹させることによって、前記第２誘電体上に長さ及び深さが多様なピットを形成する工程と、
前記円板上に金属をメッキしてスタンパーを形成する工程と、
前記スタンパーを分離する工程と、
前記スタンパーを使用して基板を射出成形する工程と、
前記基板上に金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物を含むマスク層を形成させる工程とを含む高密度再生専用の光ディスクの製造方法。
【請求項１０】
前記希土類金属と転移金属との合金は、ＴｂＦｅＣｏであり、また前記体積膨脹層の体積は、加熱によって前記誘電体層との相互拡散または化学変化によって変化することを特徴とする請求項９に記載の高密度再生専用の光ディスクの製造方法。
【請求項１１】
前記金属酸化物は、ＰｔＯｘ、ＰｄＯｘ、ＡｇＯｘまたはＷＯｘであり、また前記体積膨脹層の体積は、加熱によって酸素を放出することによって変化することを特徴とする請求項９に記載の高密度再生専用の光ディスクの製造方法。
【請求項１２】
前記形成されるピット長が長くなるほど、前記ピットの深さも深くなることを特徴とする請求項９に記載の高密度再生専用の光ディスクの製造方法。
【請求項１３】
前記基板と前記マスク層との間にＳｂまたはＳｂ２Ｔｅ３からなる結晶質再生補助層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項１４】
前記マスク層上に配置された反射層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項１５】
前記反射層は、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金で構成された群から選択された金属を含むことを特徴とする請求項１４に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項１６】
前記反射層は、約５０〜１５０ｎｍの厚さに形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項１７】
前記反射層は、約６０〜１２０ｎｍの厚さに形成されたことを特徴とする請求項１６に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項１８】
単位情報によってピット長がそれぞれ異なり、ピット長が長いほど、ピットの深さが深い複数のピットが形成されている透明基板と、
金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物を含むマスク層とを備える高密度再生専用の光ディスク。
【請求項１９】
前記金属酸化物は、ＰｔＯｘ、ＰｄＯｘ、ＡｕＯｘ、ＡｇＯｘ、ＷＯｘ、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２０】
前記微細金属粒子は、金、白金、ロジウム、パラジウムまたはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２１】
前記誘電体材料は、金属の酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２２】
前記誘電体材料は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２であることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２３】
前記基板と前記マスク層との間にＳｂまたはＳｂ２Ｔｅ３からなる結晶質再生補助層をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２４】
前記マスク層の少なくとも一面上に金属の酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物またはこれらの混合物からなる誘電体層をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２５】
前記誘電体層は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項２４に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２６】
前記基板と前記マスク層との間にＳｂまたはＳｂ２Ｔｅ３からなる結晶質再生補助層をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２７】
前記マスク層上に配置された反射層をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２８】
前記反射層は、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金で構成された群から選択された金属を含むことを特徴とする請求項２７に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項２９】
前記反射層は、約５０〜１５０ｎｍの厚さに形成されたことを特徴とする請求項２７に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項３０】
前記反射層は、約６０〜１２０ｎｍの厚さに形成されたことを特徴とする請求項２９に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【請求項３１】
レーザビームの再生分解能の限界以下のサイズを有するマークを再生できる高密度再生専用の光ディスクであって、
単位情報によってピット長がそれぞれ異なる複数のピットを備える基板及びマスク層を備える超解像近接場構造を含む高密度再生専用の光ディスク。
【請求項３２】
前記ピット長が長くなるほど、前記複数のピットの深さは深くなり、また、前記マスク層は、金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物を含むマスク層を備えることを特徴とする請求項３１に記載の高密度再生専用の光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年０９月２２日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第２００３−６５５３４号明細書の優先権を主張し、この出願の開示内容は、引用によって全体として本明細書に統合される。
【０００２】
本発明は、高密度再生専用の光ディスクに係り、さらに詳細には、ディスクの内部に超解像構造を導入することによって、レーザビームの分解能以下サイズのマークを再生できる高密度再生専用の光ディスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光ディスクは、既存の磁気記録媒体に比べて、記録単位当たり必要な記録面積が非常に小さいため、高密度の記録媒体として多く使われている。このような光ディスクは、その特性によって、記録された情報の再生のみを行う再生専用型（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）と１回に限って記録可能な追記型（Ｗｒｉｔｅ  Ｏｎｃｅ  Ｒｅａｄ  Ｍａｎｙ：ＷＯＲＭ）及び記録後消去及び再記録可能な消去可能型に区分される。
【０００４】
ＷＯＲＭ光ディスクの一例として、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）がある。ＣＤ−Ｒは、シアニン、フタロシアニンなどの有機色素からなる記録層を備える。７８０ｎｍ波長の記録レーザを記録層に照射して前記色素層を分解し、また、１ｍＷ以下の低いパワーで記録信号を読み取れる。ＣＤ−Ｒは、約６５０ＭＢの記録容量を有し、データ、音楽、画像など多様な形態のデータを記録/再生する用途として広く使われている。
【０００５】
しかし、ＣＤ−ＲまたはＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）のように、７８０ｎｍ波長の記録レーザを利用する光記録媒体は、その容量が動画を保存するには足りないだけでなく、ますます複雑になるマルチメディア環境で使用できない。
【０００６】
このような問題点を解決するために、６３０〜６８０ｎｍの短波長レーザを使用する２.７〜４.７ＧＢの容量を有するＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）が開発された。ＤＶＤも再生専用ＤＶＤ、追記型ＤＶＤ（ＤＶＤ−Ｒ）及び消去可能型ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ）に分類される。
【０００７】
ＤＶＤ−Ｒの場合、記録レーザビームを記録層に照射することによって、記録層の変形及び分解を誘発してデータを記録する。ＤＶＤ−ＲＡＭ、及びＤＶＤ−ＲＷの場合、相変化による光学的特性の変化を誘発してデータを記録する。特に、有機色素を使用するＤＶＤ−Ｒは、ＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性、コスト及び容量面で、他の媒体に比べて相対的に有利であるため、これについての研究が集中している。
【０００８】
このように、最近開発されている多くの記録媒体において、最も大きい問題は、容量であり、この容量の増大のための色々な方法が試みられている。光ディスクの容量は、所定の面積内に正確に再生可能な小さな形態のピットをいかに多く形成し、また、このようなピットを正確に再生できるレーザビームの特性に優先的に依存する。レーザダイオードから発生する光は、ピックアップの対物レンズを通じて集束しても、回折影響のため、無限に小さい一点に集束されず、有限幅を有するビームに形成され、それを回折限界という。一般的な光ディスクの場合には、光源の波長がλであり、対物レンズの開口数をＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）とするとき、λ／４ＮＡが再生分解能の限界となる。したがって、光源の波長が短くなるか、または対物レンズの開口数が大きくなるほど、記録容量が増大する。しかし、現在のレーザ技術では、波長の短いレーザを提供するのに限界があり、開口数が大きい対物レンズの製造コストは、比較的高コストという限界がある。また、対物レンズの開口数が大きくなるほど、ピックアップとディスクとの作動距離が非常に短くなるため、ピックアップとディスクとの衝突によってディスクの表面が損傷される恐れがある。その結果、データが損失される。
【０００９】
図１は、基板上に形成された銀反射層を有する従来の再生専用ディスクにおいて、ピット長とキャリア対ノイズ比（ＣＮＲ：Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）との関係を示すグラフである。図１から分かるように、ピット長が２９０ｎｍ以上であれば、ＣＮＲは、４０ｄＢ以上であり、ピットとして記録された情報の再生が良好である。しかし、ピット長が２９０ｎｍ未満であれば、ＣＮＲが急に低下する。すなわち、ピット長が２６５ｎｍであれば、ＣＮＲは、１６ｄＢであり、マークの長さが２５０ｎｍ以下であれば、ＣＮＲは、ほぼ０となる。
【００１０】
このような再生分解能の限界を克服するために、超解像近接場構造（以下、“超解像構造”という）の光ディスクが研究されている。この光ディスクは、主に相変化記録方式の光ディスクに応用されているが、再生専用ディスクにも応用されうる。前記超解像構造の場合、光ディスクに特殊なマスク層を形成し、情報を再生する時に、マスク層に発生した表面プラズモンによって近接場再生（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｒｅａｄｉｎｇ：ＮＦＲ）が可能になる。したがって、前記再生分解能の限界を克服して非常に小さな記録マークを再生できる。
【００１１】
記録型光ディスクのマスク層として酸化銀のような金属酸化物が使われ、再生専用光ディスクのマスク層として金属酸化物または微細金属粒子が使われる。
【００１２】
図２は、超解像構造を利用した再生専用ディスクのピット（マーク）深さによるＣＮＲ特性を示すグラフである。図２を参照するに、再生分解能の限界以下の長さを有するピットの場合には、１００ｎｍのピット深さを有するディスクの場合より、５０ｎｍのピット深さを有するディスクの場合がさらに良好なＣＮＲ特性を表す。しかし、再生分解能の限界以上の長さを有するピットの場合には、５０ｎｍのピット深さを有するディスクの場合より、１００ｎｍのピット深さを有するディスクの場合がさらに良好なＣＮＲ特性を表す。これは、ピット長によってピットの深さを異ならして初めて効果的なＣＮＲ特性が得られるということを意味する。しかし、従来の再生専用光ディスクの場合、ピット長に関係なくピットの深さが一定しており、これは、既存の光リソグラフィまたは電子ビームリソグラフィ方法によってディスク円板を製造する場合に、ピット長によってピットの深さを調節できないためであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、再生分解能の限界以下のサイズを有するピットを再生でき、ピット長によってピットの深さが異なる高密度再生専用の光ディスクを提供することを目的とする。
【００１４】
本発明はまた、前記高密度再生専用の光ディスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様において、高密度再生専用の光ディスクは、単位情報によってピット長がそれぞれ異なり、ピット長が長いほど、深さが深いピットが形成されている基板と、金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物を含むマスク層とを備える。
【００１６】
本発明の他の態様において、高密度再生専用の光ディスクの製造方法は、基板、第１誘電体層、希土類金属と転移金属との合金、または金属酸化物を含む体積膨脹層、及び第２誘電体層が順次に形成されている光ディスク用の円板に、照射時間を異ならしてレーザビームを照射する工程と、レーザビームの照射によって体積膨脹層を膨脹させることによって、前記第２誘電体上に長さ及び深さが多様なピットを形成する工程と、前記円板上に金属をメッキしてスタンパーを形成する工程と、前記スタンパーを分離する工程と、前記スタンパーを使用して基板を射出成形する工程と、前記基板上に金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物を含むマスク層を形成させる工程とを含む。
【００１７】
本発明の追加的な態様及び／または長所は、以下の詳細な説明で部分的に開示され、また部分的には、以下の詳細な説明から明らかになり、または、本発明の実施によって分かるであろう。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一具現例による高密度再生専用の光ディスクは、再生分解能の限界以下のピットを再生でき、ピット長によってピットの深さが異なるため、最適のＣ/Ｒが得られる。また、本発明の他の具現例による高密度再生専用の光ディスクの製造方法は、簡便な方法でピット長によって最適のピットの深さを有する高密度再生専用の光ディスクの製造に利用されうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
本発明の一具現例による高密度再生専用の光ディスクは、基板に形成されたピットが多様な長さを有し、ピット長によってピットの深さが異なることを特徴とする。すなわち、ピット長が長いほどピットの深さも深くなって、ピット長が短い場合には、ピットの深さも浅くて、各ピット長によって最適のＣＮＲ特性が得られる。
【００２１】
図３は、ピット長によってピットの深さが異なるピット１７を備える透明基板１０上にマスク層１１が形成されている本発明の一具現例による光ディスクを示す。
【００２２】
基板１０は、記録レーザビームの波長範囲で高い透明度を有し、効果的な耐衝撃性、耐熱性、耐環境性などを有する材料であって、射出成形のような通常の基板の製造方法によって成形可能な材料のうち選択された材料からなる。そのような材料の例は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、エポキシ、ポリエステル、非晶質ポリオレフィンなどを含む。
【００２３】
マスク層１１は、金属酸化物からなるか、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物からなりうる。前記金属酸化物は、ＰｔＯｘ、ＰｄＯｘ、ＡｕＯｘ、ＡｇＯｘ、ＷＯｘまたはこれらの混合物でありうる。マスク層として金属酸化物を使用する場合、表面プラズモンを形成して超解像構造の効果を得るためには、前記金属酸化物が微小金属粒子と酸素とに分解される。再生過程で使われるレーザビームのパワーは、前記金属酸化物を分解させるには不十分なエネルギーを有しているため、表面プラズモンが形成されないこともある。しかし、マスク層１１内には、微量であるが、還元された形態の金属粒子１６が存在でき、このような還元された金属粒子１６が表面プラズモンの源泉として作用する。
【００２４】
一方、マスク層として微細金属粒子と誘電体材料との混合物が使われる場合、微小金属粒子が誘電体材料内に分散されており、また、前記微細金属粒子が表面プラズモンの源泉として作用できる。
【００２５】
前記マスク層に使われる誘電体は、金属の酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物またはこれらの混合物であり、これらの例は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＮ、ＺｎＳ、ＭｇＦ２などを含む。マスク層内に分散されている金属材料としては、金、白金、ロジウム、パラジウムなどの希土類金属が使われうる。前記誘電体材料及び前記金属材料は、相互化学的に反応しないので、微小金属粒子は、その形態を維持しうる。
【００２６】
図３には、図示されていないが、本発明の一具現例による光ディスクは、基板１０とマスク層１１との間にＳｂまたはＳｂ２Ｔｅ３からなる結晶質再生補助層をさらに備えうる。この結晶質再生補助層は、再生過程で高反射率を提供すると同時に、超解像構造の効果を向上させるために形成され、薄膜に形成された直後の結晶質である。
【００２７】
また、本発明の一具現例による光ディスクは、記録または再生時、高反射率を提供するために反射層をさらに備えうる。反射層は、変形が容易に発生しないように、熱伝導率が大きく、かつ反射率が大きい金属からなりうる。したがって、反射層は、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金で構成された群から選択された金属を含み、また、真空蒸着、電子ビームまたはスパッタリングなどの一般的な方法によって５０〜１５０ｎｍの厚さに形成される。十分な反射率及び信頼性を確保するために、反射層の厚さは、６０〜１２０ｎｍでありうる。
【００２８】
本発明の一具現例による光ディスクは、マスク層と基板との間、マスク層と反射層との間または両面ともに誘電体層をさらに備えうる。マスク層と基板との間の誘電体層は、熱による基板の損傷を防止し、マスク層と反射層との間の誘電体層は、拡散防止層として機能する。
【００２９】
前記誘電体層に使われる誘電体は、金属の酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物またはこれらの混合物であり、これらの例は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＮ、ＺｎＳ、ＭｇＦ２などを含む。
【００３０】
本発明の一具現例による光ディスクは、光ディスクの他の構成層を保護する保護層をさらに備えうる。保護層は、衝撃強度が大きくかつ透明であり、紫外線によって硬化可能な物質として、エポキシ系またはアクリレート系ＵＶ硬化性樹脂を反射層上にスピンコーティングした後、紫外線で硬化させる方法のような通常の方法によって形成されうる。
【００３１】
本発明の他の具現例による高密度の光ディスクの製造方法は、基板、第１誘電体層、希土類金属と転移金属との合金、または金属酸化物を含む体積膨脹層、及び第２誘電体層が順次に形成されている光ディスク用の円板に、照射時間を異ならしてレーザビームを照射する工程と、レーザビームの照射によって体積膨脹層を膨脹させることによって、前記第２誘電体上に長さ及び深さが多様なピットを形成する工程と、前記円板上に金属をメッキしてスタンパーを形成する工程と、前記スタンパーを分離する工程と、前記スタンパーを使用して基板を射出成形する工程と、及び前記基板上に金属酸化物、または微細金属粒子と誘電体材料との混合物を含むマスク層を形成させる工程とを含む。
【００３２】
前記製造方法において、前記光ディスク用の円板にレーザビームを照射する場合、体積膨脹層でレーザビームが照射された部分が加熱されて温度が上昇する。このとき、加熱領域内の温度分布は、ガウス分布をなし、レーザビームスポットの中心部分の温度が最も高くなる。前記温度が特定の臨界温度以上になれば、熱変形がおきてピットが形成される。レーザビームスポットの中心部で、このような熱変形がおきるため、ピットの直径は、レーザスポットの直径よりはるかに小さい。
【００３３】
図４は、ＴｂＦｅＣｏの体積膨脹層上にレーザビームを照射するとき、ピットが形成されるメカニズムを示す。すなわち、レーザビームがＴｂＦｅＣｏの体積膨脹層に照射されれば、その照射部上で熱が発生し、この発生した熱によって臨界温度以上に加熱された部分でＴｂＦｅＣｏが誘電体層に広がるか、または誘電体層の物質（すなわち、Ｓ）がＴｂＦｅＣｏ内に広がり、または誘電体と化合物を形成する。このとき、形成された化合物は、体積が膨脹するため、第２誘電体層にピットが形成される。ＴｂＦｅＣｏの場合、臨界温度は、約３５０℃である。
【００３４】
一方、前記体積膨脹層がＰｔＯｘ、ＰｄＯｘ、ＡｇＯｘまたはＷＯｘなどの金属酸化物を含む場合、体積膨脹層をレーザビームで照射することによって、加熱された部分で酸素が発生し、これにより、体積が膨脹してピットを形成する。
【００３５】
前記光ディスク用の円板としては、ガラス基板２０が一般的に使われる。ガラス基板２０を研磨しかつ洗浄した後、第１誘電体層２４と体積膨脹層２５及び第２誘電体層２６が順次にスパッタリングなどによって形成される。一方、前記円板に記録する情報は、編集装置によって光ディスクの基板１０に書き込む情報として事前に編集されている。このように編集された情報を信号送出装置によって送出し、これにより、レーザビームの照射時間を調節して、異なる長さ及び深さを有するピットを形成する。次いで、前記円板にメッキ工程のための電極を加えて、金属をメッキしてスタンパーを形成する。次いで、スタンパーを分離する。最後に、前記マスターリング工程によって製造されたスタンパーがポリカーボネートなどを射出成形するのに使われる。その結果、本発明の一具現例による光ディスクに使われる基板１０が得られる。
【００３６】
図５ないし図７は、本発明の他の具現例によって製造された光ディスク用の円板の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）イメージである。左側図面は、前記円板を上側で観察したイメージであり、右側図面は、左側図面の点線部分に対する断面図である。使用したレーザビームの波長は４０５ｎｍであり、開口数（ＮＡ）は０.６５であった。図５には、パルス周波数が１５ＭＨｚであり、ピットの直径が約１００ｎｍであり、ピットの深さが約６５ｎｍであるパターンが形成されている。
【００３７】
また、図６には、パルス周波数が１８.７５ＭＨｚであり、ピットの直径が約８０ｎｍであり、ピットの深さが約４５ｎｍであるパターンが形成されており、図７には、パルス周波数が３０ＭＨｚであり、ピットの直径が約５０ｎｍであり、ピットの深さが約３５ｎｍであるパターンが形成されている。前記結果から分かるように、ピット長が長いほど、ピットの深さも深くなる。したがって、再生分解能の限界よりピット長が長い場合には、ピットの深さを深くし、また、再生分解能の限界よりピット長が短い場合には、ピットの深さを浅くすることによって、それぞれの場合、最適のＣＮＲ特性を得るようにできる。
【００３８】
本発明は、以下の実施例によってさらに詳細に説明される。以下の実施例は、例示的な目的のためのものであり、これにより、本発明の範囲を制限するためのものではない。
【実施例１】
【００３９】
１−（１）光ディスク用の基板の製造
６ｍｍ厚さの円形ガラス基板上に第１誘電体層として１７０ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２層、体積膨脹層として１５ｎｍ厚さのＴｂＦｅＣｏ層、及び第２誘電体層として１５ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２を何れもスパッタリングで成膜し、次いで、波長が４０５ｎｍであり、開口数（ＮＡ）が０.６５であるレーザを使用してトラックピッチが０.７４μｍであり、最小ピット長が２００ｎｍである時にピットの深さが５０ｎｍであり、最大ピット長が６８０ｎｍである時にピットの深さが４４０ｎｍである場合まで、ピット長によって異なる深さを有するピットが形成された光ディスク用の円板を製造した。次いで、得られた基板にメッキ工程のための電極を加え、次いで、ニッケルをメッキすることによってスタンパーを形成した。次いで、前記スタンパーを分離した。最後に前記マスターリング工程によって製造されたスタンパーを使用してポリカーボネートを射出成形することによって、約０.６ｍｍ厚さの光ディスク用の基板を製造した。
【００４０】
１−（２）光ディスクの製造
前記１−（１）で製造された基板上にＺｎＳ−ＳｉＯ２ターゲットを４００Ｗで、Ｐｔターゲットを１６０Ｗで共にスパッタリングして、約５０ｎｍ厚さの混合薄膜を形成した。このとき、Ａｒを２０ｓｃｃｍの流速で供給し、蒸着圧力は１.５ｍＴｏｒｒであり、前記ＺｎＳ−ＳｉＯ２対Ｐｔの体積比は、８０：２０であった。
【実施例２】
【００４１】
実施例１−（１）で製造された光ディスク用の基板上に、誘電体層としてＺｎＳ−ＳｉＯ２層を、マスク層としてＺｎＳ−ＳｉＯ２＋Ｐｔ層をスパッタリングで成膜した後、Ａｇを約１００ｎｍの厚さにスパッタリングして反射膜を形成した。次いで、光硬化性樹脂保護層をスピンコーティング法で形成して光ディスクを完成した。このとき、マスク層としてＺｎＳ−ＳｉＯ２及びＰｔの混合層をＺｎＳ−ＳｉＯ２ターゲットを４００Ｗで、Ｐｔターゲットを１６０Ｗで共にスパッタリングして、５０ｎｍ厚さの混合薄膜を形成した。Ａｒを２０ｓｃｃｍの流速で供給し、蒸着圧力は１.５ｍＴｏｒｒであり、ＺｎＳ−ＳｉＯ２対Ｐｔの体積比は、８０：２０であった。
【実施例３】
【００４２】
実施例１−（１）で製造された光ディスク用の基板上に結晶質再生補助層としてＳｂをスパッタリングして５０ｎｍ厚さの薄膜を形成した後、第１誘電体層としてＺｎＳ−ＳｉＯ２をスパッタリングで成膜した。次いで、真空容器内にアルゴン及び酸素を注入し、Ｐｔをターゲットとしてスパッタリングすることによって、約３.５ｎｍ厚さのＰｔＯｘマスク層を成膜した。
【００４３】
（試験例１）
実施例１ないし３で得られたディスクの性能を、波長６３５ｎｍのレーザ、及びＮＡ  ０.６０のピックアップを有するＤＶＤ評価用装置で評価した。線速度は２ｍ／ｓ、再生パワーは２ｍＷであった。この場合、再生分解能の限界（λ／４ＮＡ）は２６５ｎｍであり、ＤＶＤで最小ピット長は４００ｎｍであった。実施例１ないし３で製造された光ディスクで、約１５０ｎｍのピット長に対して通常的な実用レベルである約４０ｄＢ以上のＣＮＲが得られた。前記結果から、ピット長によってピットの深さを調節することによって、最適のＣＮＲが得られるということが確認された。
【００４４】
前述したように、本発明の一具現例による高密度再生専用の光ディスクは、再生分解能の限界以下のピットを再生するのに使われ、また、ピット長によってピットの深さが異なるため、最適のＣ／Ｎが得られる。また、本発明の他の具現例による高密度再生専用の光ディスクの製造方法は、ピット長によって最適のピットの深さを有する高密度再生専用の光ディスクを製造するのに利用されうる。
【００４５】
本発明の一具現例による高密度再生専用の光ディスクは、再生分解能の限界以下のピットを再生でき、ピット長によってピットの深さが異なるため、最適のＣ/Ｒが得られる。また、本発明の他の具現例による高密度再生専用の光ディスクの製造方法は、簡便な方法でピット長によって最適のピットの深さを有する高密度再生専用の光ディスクの製造に利用されうる。
【００４６】
本発明は、例示的な具現例を参照して具体的に開示されて説明されたが、当業者は、特許請求の範囲によって定義される本発明の原理及び精神から離脱せず、形態及び具体的な内容において、変更が加えられうるということが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
本発明のこれら及び／または他の態様及び長所は、添付図面と共に考慮すれば、以下の具現例の説明から明白になり、かつさらに容易に分かるであろう。
【図１】従来の再生専用光ディスクのピット長とＣＮＲとの関係を示すグラフである。
【図２】本発明の一具現例の超解像構造を利用する再生専用ディスクのピット深さによるＣＮＲ特性を示すグラフである。
【図３】ピット長によって深さが異なるピットを備える透明基板上にマスク層が形成されている本発明の一具現例による光ディスクの概略図である。
【図４】体積膨脹層がＴｂＦｅＣｏからなる場合に、レーザビームを基板上に照射してピットを形成するメカニズムを示す概略図である。
【図５】本発明の他の具現例によって製造された光ディスク用の円板のＡＦＭ写真である。
【図６】本発明の他の具現例によって製造された光ディスク用の円板のＡＦＭ写真である。
【図７】本発明の他の具現例によって製造された光ディスク用の円板のＡＦＭ写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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