(57)【要約】【課題】感熱性のレジストを用いても、直前のスペースの長さに関わらず常に寸法精度の高いピット列を形成することが可能な光ディスク用原盤の製造方法及び光ディスクを提供することを目的とする。【解決手段】光ディスク用原盤の製造時のカッティングに用いる発光パターンを、スペース１０の長さｎＴに応じて先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）をＴｔ（ｎ）≦Ｔｔ（ｎ＋１）の関係を満たすように変化させることで、直前のスペース１０の長さに係らず、常に高い寸法精度でピットの潜像２０を形成することができる。そして、この光ディスク用原盤３を基に作製された本発明に係る光ディスク５０は、同様に高い寸法精度のピット列３０ｂを有しており、優れた再生特性を得ることができる。【選択図】図１
2008226340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面上に形成された感熱性のレジスト層に、
少なくとも加熱パルスとバイアスパルスとを有する発光パターンに基づくレーザ光を照射して、
基本クロック周期のｎ倍（ｎは自然数）に対応する長さのピットの潜像とスペースとを交互に形成する工程を有する光ディスク用原盤の製造方法において、
前記発光パターンを構成する
それぞれのピットの潜像を形成する際の一番先頭に位置する加熱パルスのパルス幅を、
形成するピットの潜像の直前に位置するスペースの長さによって変化させるとともに、
直前に位置するスペースの長さが基本クロック周期のｎ倍に対応するときの先頭に位置する加熱パルスのパルス幅Ｔｔ（ｎ）と、
直前に位置するスペースの長さが基本クロック周期の（ｎ＋１）倍に対応するときの先頭に位置する加熱パルスのパルス幅Ｔｔ（ｎ＋１）とが、
Ｔｔ（ｎ）≦Ｔｔ（ｎ＋１）
の関係を満たすようにしたことを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項２】
前記ピットの潜像と前記スペースとを交互に形成する際の前記発光パターンを構成する
バイアスパルスのバイアスパワーをＰｂ、としたときに、
０＜Ｐｂ
の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項３】
前記ピットの潜像と前記スペースとを交互に形成する際の前記発光パターンを構成する
加熱パルスの加熱パワーをＰｗ、
冷却パルスの冷却パワーをＰｃｌ、
バイアスパルスのバイアスパワーをＰｂ、
最終冷却パルスの最終冷却パワーをＰｃｌｌ、としたときに、
Ｐｃｌｌ≦Ｐｂ、
０＜Ｐｂ＜Ｐｗ、
Ｐｃｌ≦Ｐｗ、
の関係を全て満たすことを特徴とする請求項１記載の光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光ディスク用原盤の製造方法により作製された光ディスク用原盤を基にスタンパを作製し、前記スタンパにより作製されたディスク基板を用いた光ディスクであって、
前記スタンパを用いてピット列を形成した前記ディスク基板と、
前記ディスク基板のピット列側の面に形成した所定の機能層と、
前記機能層上に形成した保護層と、
を有することを特徴とする光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク用原盤となる基板上の感熱性のレジスト層に、所定の発光パターンに基づくレーザ光を照射して、微細な凹凸状のピット列を高い寸法精度で形成することが可能な光ディスク用原盤の製造方法及び光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
音響データ、画像データ、その他各種デジタルデータ等の情報信号の記録媒体としては、記録容量、ランダムアクセス性、可搬性、価格等の面から、外部からレーザ光を照射することによって情報信号の記録再生等を行うことが可能な光ディスクが産業用から民生用まで広く普及している。
【０００３】
これら光ディスクに対しては、近年の情報通信や画像処理技術等の急速な発展と、それに伴う情報量の増大に対応するために、更なる記録容量の向上が求められている。例えば再生専用型の光ディスクにおいては、ハイビジョン映像に対応したテレビ等の普及により、従来のテレビ放送などで用いられてきた標準解像度のＳＤ映像（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）が２時間収録されたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ：片面１層容量４．７ギガバイト）から、高解像度のＨＤ映像（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）が２時間収録された高記録容量のＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ：片面１層容量２５ギガバイト）へとユーザの要求が移行しつつある。
【０００４】
これら再生専用型の光ディスクは、ポリカーボネート等の光学的に透明なディスク基板の一主面上に、記録する情報信号に対応した微細なピットとスペースとからなる凹凸状のピット列を形成し、その上に反射層等の機能層とこれらを保護する保護層とが積層された構造を有するものが一般的である。
【０００５】
情報信号とピット列との変換方式としては、パルス幅変調（ＰＷＭ：ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式が多く用いられる。このＰＷＭ変調方式では、ピットとスペース（ピットの間隔）の長さを基本クロック周期Ｔの自然数ｎ倍に対応させて、情報信号をピット及びスペースの長さとして光ディスクに記録する。このようなＰＷＭ変調方式の使用例としては、ＣＤで採用されているＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ  ｔｏ  ＦｏｕｒｔｅｅｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ：８-１４変調）、ＤＶＤで採用されているＥＦＭ＋（８−１６変調の一種）、ＢＤで採用されている１−７変調などがある。
【０００６】
上記のように再生専用型の光ディスクは情報信号をピット列として記録するものであるから、光ディスクの記録容量を向上させる手法としては、ディスク基板に形成するピット列を微細化し、高記録密度化することが効果的である。例えば前述のＢＤにおいては、最短ピット長を０．１５μｍ、トラックピッチを０．３２μｍにまで微細化することで、上記の２５ギガバイトという高い記録容量を達成している。
【０００７】
このため、高い記録容量と良好な再生特性とを兼ね備えた再生専用型の光ディスクを作製するにあたっては、ディスク基板上に高い寸法精度で微細なピット列を形成することが重要となる。特に、情報信号をピット及びスペースの長さとして記録する上記のＰＷＭ変調方式では、ピット列を構成するピット及びスペースの長さを特に高精度に形成する必要がある。
【０００８】
光ディスクを構成するディスク基板上にピット列を形成する一般的な手法としては、ピット列もしくはその母型を一面側に有するスタンパを、加熱により軟化した合成樹脂に押し付けつつ冷却硬化して、ディスク基板とピット列とを同時に形成する射出成型法がある。また、ディスク基板上に例えば紫外線硬化樹脂を所定の厚みに塗布し、これにスタンパを押し付けながら紫外線を照射して硬化させることでピット列を形成するいわゆる２Ｐ法（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ法）も多く用いられる。
【０００９】
しかしながら、上記のいずれの方法においても、ディスク基板へのピット列の形成はスタンパに形成されたピット列（もしくはその母型）の転写によって行われる。このため、ディスク基板に微細なピット列を高い寸法精度で形成するためには、このスタンパに形成されるピット列、延いてはスタンパのピット列の基となる光ディスク用原盤のピット列を高い寸法精度で形成することが必要となる。
【００１０】
光ディスク用原盤を作製するには、先ずガラス等の基板の平滑な面に、所定の厚みのレジスト層を形成する。次に、このレジスト層に、記録する情報信号に対応した所定の発光パターンに基づくレーザ光を集光照射する。このとき基板を所定の速度で回転させることにより、レジスト層には所定形状のピットの潜像及びスペースが交互に配列されながら螺旋状もしくは同心円状に形成されることとなる。このようにレーザ光を照射してレジスト層に所定の凹凸パターンの潜像を形成することを一般にカッティングと称する。最後に、現像処理等によってピットの潜像もしくはピットの潜像以外のレジスト層を除去する。これにより、基板表面に凹凸状のピット列を有する光ディスク用原盤が完成する。
【００１１】
上記の光ディスク用原盤の作製に用いられるレジスト材料としては、ノボラック系レジストや化学増幅レジスト等の有機高分子材料からなるフォトレジスト（有機レジスト）が一般的に多く用いられてきた。
【００１２】
しかしながら、分子量が大きい有機レジストでは、前述のＢＤに必要とされるような微細なピット列を高い寸法精度で形成することができない。このため、微細なピット列が必要な光ディスク用原盤を作製する際には、従来の有機レジストに替えて、下記［特許文献１］に開示された発明のように、Ｗ（タングステン）やＭｏ（モリブデン）等の遷移金属の不完全酸化物を含んだ無機レジストが用いられることが多い。
【００１３】
この無機レジストは、照射されるレーザ光そのものではなく、レーザ光の照射によって生ずる熱によって化学的性質が変化する感熱性を有している。このため、形成するピットの潜像の大きさが用いるレーザ光の波長に依存することは無くなり、比較的入手が容易な波長４０５ｎｍの青色半導体レーザをレーザ光源として用いても微小なピットの潜像を形成することが可能となる。これまでの有機レジスト用の短波長ガスレーザ等はそれ自体では変調発光ができないために、ＤＣ発光させた光路上に複数の変調素子を挿入することで変調させていたのに対して、上記した無機レジストを用いれば、こうした変調素子は必要とせずに半導体レーザ自体で変調発光が可能であるから、この半導体レーザを用いることで、発光パターンを構成する各パルス幅の設定に関する自由度が広がることに加え、レーザ光源の発光パターンの高速変調が容易となり、いわゆるマルチパルス発光などの様々な発光パターンを用いたカッティングが可能となる。更に、カッティング時間の短縮、カッティングに要する設備の簡素化が図れるなど、多くのメリットを得ることができる。尚、ここでいう変調とは、時間軸に沿って所定の発光パターンでレーザ光の出力を変化させることを指す。
【００１４】
しかし、熱エネルギーによって感光する無機レジストは、その前の潜像形成時に残留した余熱の影響を受けるという問題がある。この問題をＰＷＭ変調方式に対応するカッティングを例に、図７、図８を用いてさらに詳しく説明する。尚、前述のようにＰＷＭ変調方式の場合には、ピットの潜像の長さ及びスペースの長さは、基本クロック周期Ｔの自然数ｎ倍に対応する長さとなる。このとき、基本クロック周期Ｔの単位は時間であるが、一定の線速度で回転させながら行うカッティングにおいては、時間と距離（長さ）とは一定の比例関係にある。従って、以後の記述において、長さｎＴとは基本クロック周期Ｔの自然数ｎ倍の時間、即ち、時間ｎ×Ｔの間に進む距離（長さ）のことを意味するものとする。また、図７（ａ）における横軸は時間を示し、図７（ｂ）における横軸と、形成するピット列を表す図７（ｃ）における横方向は、レーザ光の照射位置とそれにより形成されるピット列の長さを示している。ただし、前述のように、時間と距離（長さ）とは一定の比例関係にあるため、横軸の目盛間隔は各図とも同じＴを基準として記載する。更に、図７（ｂ）の縦軸は、図７（ａ）に示す一連の発光パターンでレーザ光を照射したときの、レジスト層における各照射位置での最大到達温度を示す。また、図７（ｂ）の破線は、スペースの長さが無限大の場合の仮想的なレジスト層の温度曲線を示している。これらのことは、以後の同様な図面においても同じとする。
【００１５】
ここで、図７（ｃ）に示すような、ピットの潜像２０ｂの後に、６Ｔという十分に長いスペース１０を挟んで、長さ３Ｔのピットの潜像２０ａを形成する場合を考える。このような場合、図７（ａ）に示すように、潜像２０ｂ形成後のスペース１０に相当する領域Ａでは、最終冷却パルスＳｃｌｌとバイアスパルスＳｂによる、無機レジストの化学的性質が変化しない程度のパワーレベルの低いレーザ光を照射して、無機レジストの温度を潜像が形成可能な潜像形成温度Ｔｃよりも低い温度に低下させ、この部分を潜像のないスペース１０とする。そして、潜像２０ａの形成では、先ず加熱パワーＰｗ、パルス幅Ｔｔの先頭加熱パルスＳｔによるレーザ光を照射して、無機レジストの温度を潜像形成温度Ｔｃにまで急激に上昇させる。これにより、潜像２０ａの先端部分が形成される。その後、パルス幅Ｔｃｌ、冷却パワーＰｃｌの冷却パルスＳｃｌと、パルス幅Ｔｍ、加熱パワーＰｗの加熱パルスＳｗによるレーザ光の照射を交互に行い、無機レジストの温度を潜像形成温度Ｔｃに維持することで潜像２０ａを所定の長さに形成する。最後にパルス幅Ｔｃｌｌ、最終冷却パワーＰｃｌｌの最終冷却パルスＳｃｌｌによるパワーの低いレーザ光を照射して、無機レジストの温度を潜像形成温度Ｔｃから急激に低下させることで、潜像２０ａの後端を形成する。この一連の発光パターンによるレーザ光の照射により、無機レジスト層に潜像２０ａが形成される。
【００１６】
ここで、スペース１０の長さが十分に長い場合、図７（ｂ）に示すように、潜像２０ｂ形成時に生じた熱は、領域Ａの時間的、空間的経過によって十分に冷却され、続くピットの潜像２０ａ形成時にはその余熱の影響は生じない。従って無機レジストは、先頭加熱パルスＳｔによって潜像形成温度Ｔｃにまで的確に上昇して、潜像２０ａの先端部分を所定の寸法精度で形成する。
【００１７】
しかしながら、図８（ｃ）に示すように、スペース１０の長さが例えば２Ｔと短い場合、領域Ａも時間的、空間的に短く、潜像２０ｂ形成時に生じた熱が十分に冷却されないうちに、図８（ａ）に示すように、潜像２０ａを形成するための先頭加熱パルスＳｔによる加熱が行われてしまう。このような場合、潜像２０ａの先端に位置する部分の無機レジストの温度は、図８（ｂ）に示すように、潜像２０ｂ形成時の余熱の影響を受けて、潜像形成温度Ｔｃを大きく超えることとなる。前述のように無機レジストは熱によって化学的変化を起こして潜像を形成するため、上記のように無機レジストの温度が潜像形成温度Ｔｃ大きく超えた場合、潜像形成温度Ｔｃ以上の温度を有する無機レジスト層の領域は拡がることとなる。従って、形成される潜像２０ａの先端部分は、所定の寸法よりも幅方向及びスペース１０方向に拡がった、図８（ｃ）の潜像２０ａのような形状となる。この先端部分の拡がりは、潜像２０ａ及びスペース１０の長さに影響を及ぼすため、特に、情報信号をピット及びスペースの長さとして記録するＰＷＭ変調方式では、無視できない大きな問題となる。尚、この無機レジストの温度超過分を想定して先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔを狭くすれば、今度は長いスペース１０に対応できず、いずれにしろピットの潜像２０ａを高い寸法精度で形成することはできない。
【００１８】
つまり、同一の発光パターンを用いたレーザ光により、同一の寸法形状のピットの潜像２０ａを形成しても、その直前に位置するスペース１０の長さによって、形成したピットの潜像２０ａの形状が悪化する場合が存在するのである。このような、寸法精度の低いピット列が形成された光ディスク用原盤を基に、光ディスクを作製しても優れた再生特性を得ることはできない。
【００１９】
この問題に対して、下記［特許文献２］に開示された発明では、記録すべきピットの長さに応じて照射するレーザ光のパワーを制御し、高い寸法精度でピットの潜像の形成を行っている。
【００２０】
【特許文献１】特開２００４−１５２４６５号公報
【００２１】
【特許文献２】特開２００４−２５９３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、［特許文献２］に開示された発明のように、それぞれのピットの長さに応じてレーザ光のパワーを変化させることは、レーザ光源を制御する発光パターンが複雑化し実用化が困難であることに加え、無機レジストのような感熱性のレジスト材料においては、十分な改善効果が得られないことが本発明者らの検討によって判明した。従って、これに替わる感熱性のレジスト層に高い寸法精度でピット列を形成することが可能な光ディスク用原盤の製造方法が望まれる。
【００２３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、感熱性のレジストを用いても、直前のスペースの長さに関わらず常に寸法精度の高いピット列を形成することが可能な光ディスク用原盤の製造方法及び光ディスク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】
【００２４】
本発明は、基板１の一面上に形成された感熱性のレジスト層２に、
少なくとも加熱パルスとバイアスパルスＳｂとを有する発光パターンに基づくレーザ光１１を照射して、
基本クロック周期Ｔのｎ倍（ｎは自然数）に対応する長さのピットの潜像２０とスペース１０とを交互に形成する工程を有する光ディスク用原盤の製造方法において、
前記発光パターンを構成する
それぞれのピットの潜像２０を形成する際の一番先頭に位置する加熱パルス（先頭加熱パルスＳｔ）のパルス幅Ｔｔ（ｎ）を、
形成するピットの潜像２０の直前に位置するスペース１０の長さによって変化させるとともに、
直前に位置するスペース１０の長さが基本クロック周期Ｔのｎ倍に対応するときの先頭に位置する加熱パルス（先頭加熱パルスＳｔ）のパルス幅Ｔｔ（ｎ）と、
直前に位置するスペース１０の長さが基本クロック周期Ｔの（ｎ＋１）倍に対応するときの先頭に位置する加熱パルス（先頭加熱パルスＳｔ）のパルス幅Ｔｔ（ｎ＋１）とが、
Ｔｔ（ｎ）≦Ｔｔ（ｎ＋１）
の関係を満たすようにしたことを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
また、前記ピットの潜像２０と前記スペース１０とを交互に形成する際の前記発光パターンを構成する
バイアスパルスＳｂのバイアスパワーをＰｂ、としたときに、
０＜Ｐｂ
の関係を満たすことを特徴とする上記の光ディスク用原盤の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
また、前記ピットの潜像２０と前記スペース１０とを交互に形成する際の前記発光パターンを構成する
加熱パルスＳｗの加熱パワーをＰｗ、
冷却パルスＳｃｌの冷却パワーをＰｃｌ、
バイアスパルスＳｂのバイアスパワーをＰｂ、
最終冷却パルスＳｃｌｌの最終冷却パワーをＰｃｌｌ、としたときに、
Ｐｃｌｌ≦Ｐｂ、
Ｐｂ＜Ｐｗ、
Ｐｃｌ≦Ｐｗ、
の関係を全て満たすことを特徴とする上記の光ディスク用原盤の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
また、上記の光ディスク用原盤の製造方法により作製された光ディスク用原盤３を基にスタンパ５を作製し、前記スタンパ５により作製されたディスク基板６を用いた光ディスクであって、
前記スタンパ５を用いてピット列３０ｂを形成した前記ディスク基板６と、
前記ディスク基板６のピット列３０ｂ側の面に形成した所定の機能層７と、
前記機能層７上に形成した保護層８と、
を有することを特徴とする光ディスク５０を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法及び光ディスクによれば、上記の構成及び手順により、
カッティングに用いるレーザ光の発光パターンの特に先頭加熱パルスのパルス幅を直前のスペースの長さに応じて変化させることで、感熱性のレジストを用いても寸法精度の高いピット列を有する光ディスク用原盤を作製することができる。そして、この光ディスク用原盤を用いることで、寸法精度の高いピット列を備えた優れた再生特性を有する光ディスクを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法及び光ディスクの実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンを説明する図である。図２は本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンであり、直前のスペースが６Ｔのときの発光パターンを説明する図である。図３は本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンであり、直前のスペースが２Ｔのときの発光パターンを説明する図である。図４は本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンの応用例を示す図である。図５は本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法の概略を示す図である。図６は本発明に係る光ディスクを作製する概略を示す図である。尚、背景技術と同様の部材及び部位に関しては同符号にて示す。
【００２７】
図１に本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法におけるカッティングに用いるレーザ光の発光パターンを示す。尚、図１においては、（ｎ−１）のマルチパルス系列を用いて、図１（ｂ）に示すように、長さｎＴのスペース１０に次いで長さ５Ｔのピットの潜像２０ａを形成する例を示している。
【００２８】
図１（ａ）に示す本発明に係る発光パターンを用いて、長さｎＴのスペース１０に次いでピットの潜像２０ａを形成する場合、先ず、一番先頭の加熱パルスである先頭加熱パルスＳｔに基づくレーザ光を無機レジスト層に照射して、照射部の無機レジストの温度を潜像形成温度Ｔｃにまで急激に上昇させ、潜像２０ａの先端部分を形成する。このとき、先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）を、潜像２０ａの直前のスペース１０の長さｎＴ、即ち領域ＡにおけるバイアスパルスＳｂのパルス幅に応じて、Ｔｔ（ｎ）≦Ｔｔ（ｎ＋１）の関係を満たすように増減させる。（尚、上記のＴｔ（ｎ＋１）はスペース１０の長さが（ｎ＋１）Ｔの時の先頭加熱パルスＳｔのパルス幅を表す。）尚、この際、先頭加熱パルスＳｔの終了点は移動せずに、開始点を前後させることで先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）を変化させるようにする。
【００２９】
その後は従来の発光パターンと同様に、パルス幅Ｔｃｌ、冷却パワーＰｃｌの冷却パルスＳｃｌと、パルス幅Ｔｍ、加熱パワーＰｗの加熱パルスＳｗによるレーザ光の照射を交互に行い、無機レジストの温度を潜像形成温度Ｔｃに維持することで潜像２０ａを所定の長さに形成する。尚、ここでは（ｎ−１）のマルチパルス系列を用いた例を示しているため、長さ５Ｔのピットの潜像２０ａを形成するための加熱パルスの数は、先頭加熱パルスＳｔを含めて４パルスとなる。
【００３０】
最後にパルス幅Ｔｃｌｌ、最終冷却パワーＰｃｌｌの最終冷却パルスＳｃｌｌによるパワーの低いレーザ光を照射して、無機レジストの温度を急激に低下させ、潜像２０ａの後端を形成する。
【００３１】
このことを、図２、図３を用いて更に詳しく説明する。尚、図２、図３においては、図１と同様の（ｎ−１）のマルチパルス系列を用いて、長さ３Ｔのピットの潜像２０ａを形成する例を示している。
【００３２】
先ず、図２（ｃ）に示すように、長さ６Ｔという長いスペース１０に続いて、ピットの潜像２０ａを形成する場合、用いる先頭加熱パルスＳｔは、図２（ａ）に示すように、領域Ａから時間ｔ６経過したところを開始点とした、パルス幅Ｔｔ（６）の長さのものとなる。ただしこのときは、スペース１０の長さが長いために、図２（ｂ）に示すように、潜像２０ｂ形成時に生じた熱は、領域Ａの時間的、空間的経過によって十分に冷却され、続くピットの潜像２０ａの形成にはその余熱の影響を及ぼさない。従って、潜像２０ａの先端部分は高い寸法精度で形成される。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、形成する潜像２０ａの直前のスペース１０の長さが２Ｔである場合、潜像２０ａ形成時の先頭加熱パルスＳｔは、図３（ａ）に示すように、領域Ａから図２（ａ）の時間ｔ６よりも長い時間ｔ２経過したところを開始点とした、図２（ａ）におけるパルス幅Ｔｔ（６）のものよりも短い長さのパルス幅Ｔｔ（２）のものが用いられる。この先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）の短縮とそれに伴う開始点の遅延とにより、先頭加熱パルスＳｔによって照射されるレーザ光のエネルギーは減少し、図３（ｂ）に示すように、たとえ潜像２０ｂ形成時の余熱が無機レジストに残存していたとしても、無機レジストの温度が潜像形成温度Ｔｃを大きく超えることはない。このため、潜像２０ａの先端部分が拡がることはなく、高い寸法精度で潜像２０ａの先端部分を形成することができる。
【００３４】
従って、本発明に係る発光パターンによれば、スペース１０の長さｎＴに応じて、先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）を変化させ、それに伴って先頭加熱パルスＳｔの開始点を前後させることで、潜像２０ｂ形成時の余熱の多少に係らず、無機レジストの温度が潜像形成温度Ｔｃを大幅に超えることを防止することができる。このため、直前のスペース１０の長さに関係なく、常に高い寸法精度でピットの潜像２０ａを形成することができる。
【００３５】
尚、図１〜図３においては、加熱パワーＰｗ、バイアスパワーＰｂ、冷却パワーＰｃｌ（最終冷却パワーＰｃｌｌ）の３つのパワーレベルで構成される発光パターンを用いたが、パワーレベルは特に３段階である必要は無く、用いるレジスト材などによって先頭加熱パルスＳｔの加熱パワーＰｗと続く加熱パルスＳｗの加熱パワーＰｗとが異なるパターンを用いても良いし、冷却パワーＰｃｌと最終冷却パワーＰｃｌｌとが異なるパワーレベルを有していても良い。また、加熱パワーＰｗと冷却パワーＰｃｌとを同じパワーレベルとしても良いし、冷却パワーＰｃｌとバイアスパワーＰｂとを同じパワーレベルとすることもできる。ただし、バイアスパワーＰｂはスペース１０形成時の温度変化を少なくするために０＜Ｐｂの関係を、更には０＜Ｐｂ＜Ｐｗの関係を満たすことが好ましい。また、冷却パルスＳｃｌは記録されるピットの太さを制御する役割をもつため、その冷却パワーＰｃｌはＰｃｌ≦Ｐｗの関係を、また最終冷却パルスＳｃｌｌは記録されるピットの後端の長さに与える影響が大きいため、その最終冷却パワーＰｃｌｌはＰｃｌｌ≦Ｐｂの関係を満たすことが好ましい。
【００３６】
また、冷却パルスＳｃｌのパルス幅Ｔｃｌ、加熱パルスＳｗのパルス幅Ｔｍ、最終冷却パルスＳｃｌｌのパルス幅Ｔｃｌｌ等の各パルス幅は、所定の寸法精度で潜像２０ａを形成することが可能であれば特に限定はなく、例えば潜像２０ａの長さによってそれぞれ独立に設定しても良いし、段階的に増減させても構わない。
【００３７】
更に、本発明に係る発光パターンは、先頭加熱パルスＳｔを直前のスペース１０の長さに応じて最適化にすることで、ピットの潜像２０ａの先端（即ち、直前のスペース１０の後端）の形状を高い寸法精度で形成するものであるため、先頭加熱パルスＳｔ以降の発光パターンは潜像２０ａの先端部分の形状を大きく左右するものではない。従って、図１〜図３のように、長さｎＴのピットを（ｎ−１）のパルス数で記録するマルチパルス系列を必ずしも用いる必要はなく、ｎもしくは（ｎ−２）などの他のマルチパルス系列を用いても良い。更にまた、基本クロック周期もＴ（１Ｔ）である必要は無く、図４（ａ）に示す２Ｔを基準クロックとしたパルス系列や、図４（ｂ）に示すようなノンマルチパルス型のパルス系列を用いても良い。また、これ以外のパルス系列を用いることも可能である。
【００３８】
次に、本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法の概略を図５に示す。尚、本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法は、カッティング工程におけるレーザ光の照射を上記の発光パターンにより行うことを大きな特徴とするものであり、光ディスク用原盤の製造手順に関しては従来と同等である。また、本例においては、無機レジストを用いた例を示すが、熱によって化学的性質が変化する感熱性のレジスト材料であれば特に無機レジストに限定されるものではない。
【００３９】
先ず、基板形成工程として、基板１の一面側を平滑になるように研磨した後、図５（ａ）に示すように、基板１の平滑面上に所定の厚みの無機レジストからなるレジスト層２をスパッタリング法等の周知の手法により形成する。基板１の材料としてはガラスが多く用いられるが、Ｓｉ（シリコン）、ポリカーボネート等の合成樹脂などの周知の基板材料を用いても良い。また、レジスト層２を構成する無機レジストとしてはＷとＭｏの酸化物からなるものの他に、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ(クロム)、Ｎｂ(ニオブ)、等の酸化物、もしくはこれら元素を２種類以上含む合金の酸化物、更にこれら元素に遷移金属を添加した合金の酸化物、カルコゲナイド系の無機レジストなど、周知の無機レジスト材料を用いることができる。
【００４０】
次に、カッティング工程として、基板１を所定の速度で回転させながら、図５（ｂ）に示すように、情報信号に応じた発光パターンに基づいたレーザ光１１を、レジスト層２の所定の位置に対物レンズ１２を介して集光照射する。これにより、レジスト層２に所定の形状のピットの潜像２０とスペース１０とが交互に螺旋状、もしくは同心円状に形成される。尚、このときの発光パターンとしては、前述の発光パターンが用いられるため、スペース１０の長短に関わらず潜像２０を高い寸法精度で形成することができる。
【００４１】
次に、潜像２０が形成された基板１に現像処理を施して、潜像２０を選択的に除去する。尚、使用するレジスト材料によっては、潜像２０を残しそれ以外の部分のレジスト層２を除去することもある。この現像処理により、基板１上に最終的に光ディスクに形成すべき後述するピット列３０ｂ（もしくはその母型）と同等な形状のピット列３０を有する光ディスク用原盤３が作製される。以上が、本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法である。
【００４２】
次に、この光ディスク用原盤３を用いた光ディスクの製造方法の概略を図６に示す。先ず、光ディスク用原盤３のピット列３０上に無電解メッキ等により導電層を形成し、次いでこの導電層上に電気メッキ等により所定の厚さを有する金属層を形成する。これにより、前記金属層に光ディスク用原盤３のピット列３０が転写されたピット列３０ａが形成される。そしてこの金属層が、図６（ａ）に示すように、ピット列３０ａを有するスタンパ５もしくはマスタスタンパ４となる。尚、スタンパ５（マスタスタンパ４）に用いる金属としては、コスト面、硬度の面からニッケルを用いることが好ましい。
【００４３】
次に、図６（ｂ）に示すように、このスタンパ５（マスタスタンパ４）を光ディスク用原盤３から剥離する。そして、上記の金属層がマスタスタンパ４の場合には、再度マスタスタンパ４のピット列３０ａ上に、電気メッキ等により所定の厚さを有する金属層を形成してマザースタンパを作製する。そしてこのマザースタンパ上に再々度、電気メッキ等により所定の厚さを有する金属層を形成してスタンパ５を作製する。尚、上記のマザースタンパを形成せずに、マスタスタンパ４から直接スタンパ５を作製する場合もある。
【００４４】
次に、図６（ｃ）に示すように、前述の射出成型法や２Ｐ法などの周知の手法を用いて、スタンパ５のピット列３０ａをディスク基板６に転写して、ピット列３０ｂを有するディスク基板６を作製する。
【００４５】
ディスク基板６の材料としては、ポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテン等の各種熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂及び可視光硬化樹脂を含む各種光硬化樹脂などの合成樹脂もしくは、ソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス等のセラミックスが挙げられる。中でも成形性及び生産性に優れたポリカーボネートが多く用いられる。尚、ディスク基板６にセラミックスを使用する場合には、射出成型法は用いることはできない。
【００４６】
次に、ピット列３０ｂが形成されたディスク基板６を、スタンパ５から剥離した後、図６（ｄ）に示すように、ピット列３０ｂ上に、反射層などの機能層７をスパッタリング法や蒸着法などの周知の手法により成膜する。反射層の材料としてはＡｌ（アルミニウム）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｆｅ（鉄）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｇａ（ガリウム）、Ａｓ（砒素）、Ｐｄ（パラジウム）等の金属、又は前記金属の合金、又は前記金属もしくは前記合金と、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、金属フッ化物等の金属化合物を混合したものなどが挙げられる。中でもＡｌ、Ａｕ、Ａｇ等の金属もしくは合金は高い反射率と熱伝導率とを兼ね備えており、反射層の材料として特に好適である。尚、機能層７には反射層に加え、照射されたレーザ光を調整する光学調整層や、レーザ光による熱の冷却能力を向上させる放熱層、層間の構成元素の拡散を防止する拡散防止層等を必要に応じて適宜形成して多層化しても良い。
【００４７】
次に、図６（ｅ）に示すように、機能層７上に、保護層８を形成することで、情報信号が記録されたピット列３０ｂを有する光ディスク５０が作製される。保護層８の形成方法としては、紫外線硬化樹脂等の光硬化樹脂を所定の厚さに塗布した後、硬化することで行うことが好ましいが、ディスク基板６と同様の材料の基板もしくはフィルムを接着することで形成しても良い。
【００４８】
尚、前述のＢＤの場合には、光ディスク５０におけるレーザ光の入射面からピット列３０ｂまでの距離を０．１ｍｍとし、光ディスク５０の総厚みを１．２ｍｍとする必要がある。このため、保護層８をレーザ光の入射面とする場合には、保護層８の厚さを０．１ｍｍとし、ディスク基板６の厚さを約１．１ｍｍとして形成する。
【００４９】
上記のように、寸法精度の高いピット列３０を有する光ディスク用原盤３を基に作製された本発明に係る光ディスク５０は、同様に高い寸法精度のピット列３０ｂと、それによる優れた再生特性とを有している。
【実施例１】
【００５０】
十分に平滑化されたガラス製の基板１上に、ＷとＭｏの合金ターゲットを用いてＡｒとＯ２の混合雰囲気中でスパッタリングを行い、ＷとＭｏの酸化物からなる厚さ６０ｎｍのレジスト層２を均一に成膜した。
【００５１】
この基板１に、一般的なカッティングマシンを用いて、変調信号発生器から出力される後述する条件の発光パターンに基づくレーザ光（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズ開口数ＮＡ０.９５）を照射し、基板１上のレジスト層２にＢＤ相当の長さｎＴ（Ｔ＝１５．１５ｎｓ、ｎ＝２〜８）のピットの潜像２０とスペース１０とを交互に形成した。尚、カッティング時の基板１の回転線速度は４．９２ｍ／ｓとし、光源の送り速度は０．３２μｍ／rとした。上記の発光パターンには（ｎ−１）マルチパルス系列を用い、先頭加熱パルスＳｔと加熱パルスＳｗの加熱パワーＰｗを１１ｍＷとし、バイアスパルスＳｂのバイアスパワーＰｂと冷却パルスＳｃｌの冷却パワーＰｃｌとを６ｍＷとし、直前のスペース１０の長さｎＴに対応する先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）と、加熱パルスＳｗのパルス幅Ｔｍと、冷却パルスＳｃｌのパルス幅Ｔｃｌとを、それぞれ表１に示すとおりとした。
【００５２】
【表１】
2008226340.tif 000003
上記のような条件で基板１上のレジスト層２にピットの潜像２０とスペース１０を形成した後、有機アルカリ現像液によるウェットプロセスを用いて、現像時間１０分の条件で現像を行い、ピットの潜像２０を除去した。次に、現像後の基板１を純水により充分に洗浄しエアブロー等で乾燥させて、基板１上に所定のピット列３０を有する光ディスク用原盤３を作製した。そして、この光ディスク用原盤３から前述した周知の手法によってスタンパ５を作製し、そのスタンパ５を用いて一面側にピット列３０ｂを有する直径１２ｃｍ、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート製のディスク基板６を射出成型法により作製した。次に、このディスク基板６上のピット列３０ｂ上に、厚さ３０ｎｍのＡｇ合金からなる反射層（機能層７）をスパッタリング法にて成膜した。次に、機能層７上に紫外線硬化樹脂を所定の厚みで塗布した後に、紫外線を照射することで硬化し、厚さ０．１ｍｍの保護層８を形成した。これにより厚さ１．２ｍｍ、直径１２ｃｍの光ディスク５０を得た。
【実施例２】
【００５３】
先頭加熱パルスＳｔのパワーレベルを１２ｍＷとした以外は、実施例１と同様にして光ディスク５０を得た。
【実施例３】
【００５４】
先頭加熱パルスＳｔのパワーレベルを１３ｍＷとした以外は、実施例１と同様にして光ディスク５０を得た。
【実施例４】
【００５５】
最終冷却パルスＳｃｌｌの最終冷却パワーＰｃｌｌを５ｍＷとし、直前のスペース１０の長さｎＴに対応する先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）と、加熱パルスＳｗのパルス幅Ｔｍ、冷却パルスＳｃｌのパルス幅Ｔｃｌ、最終冷却パルスＳｃｌｌのパルス幅Ｔｃｌｌを表２のようにした以外は、実施例１と同様にして光ディスク５０を得た。
【００５６】
【表２】
2008226340.tif 000004
【実施例５】
【００５７】
先頭加熱パルスＳｔのパワーレベルを１２ｍＷとした以外は、実施例４と同様にして光ディスク５０を得た。
【実施例６】
【００５８】
先頭加熱パルスＳｔのパワーレベルを１３ｍＷとした以外は、実施例４と同様にして光ディスク５０を得た。
【００５９】
尚、上記の実施例１〜６の先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）は、表１、表２に示すように、直前のスペース１０の長さｎＴによって、Ｔｔ（ｎ）≦Ｔｔ（ｎ＋１）の関係を満たすように変化させている。
【００６０】
（比較例）
先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔを直前のスペース１０の長さｎＴによらず１．５Ｔと一定とした以外は、実施例１、２、３と全く同様にして、比較例１、２、３としての光ディスクを得た。また、先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔを直前のスペース１０の長さｎＴによらず１．５Ｔと一定とし、更にバイアスパワーＰｂを０ｍＷとした以外は実施例１と全く同様にして、比較例４としての光ディスクを得た。
【００６１】
（評価）
以上のようにして作製した実施例１〜６の光ディスク５０と、比較例１〜４の光ディスクとを、パルステック工業社製ＤＤＵ１０００（再生光波長４０５ｎｍ、対物レンズＮＡ０．８５）を用い、再生光パワー０．５ｍＷの条件で各光ディスクに記録された情報信号の再生特性評価を行い、ＹＯＫＯＧＡＷＡ  ＴＡ７２０を用いてそのジッタを測定した。尚、ジッタの良否判定基準はＢｌu−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｖｅｒｓｉｏｎ１．３と同等な６．５％以下とした。その結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】
2008226340.tif 000005
表３より、本発明に係る光ディスク５０のジッタ値は、実施例１〜６でそれぞれ６．５％、５．９％、６．１％、５．６％、５．２％、５．８％、であり、全て良否判定基準である６．５％以下の良好な値を示した。これに対して、比較例１〜３のジッタ値は、それぞれ１３．１％、１２．４％、１４．８％、であり、いずれも良否判定基準である６．５％の２倍近い極めて悪い値を示した。更に、バイアスパワーＰｂを０ｍＷとした比較例４のジッタ値は、２０％以上という測定範囲外の値を示した。
【００６３】
上記のように、実施例１〜６の光ディスク５０は比較例１〜４のものと比較して、明らかな再生特性の改善効果が認められる。これは、光ディスク用原盤３作製に先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）を直前のスペース１０の長さに応じて変化させる本発明の発光パターンを用いたことによって、光ディスク用原盤３のピット列３０が高い寸法精度で形成され、これを基にして形成された光ディスク５０のピット列３０ｂも同じく高い寸法精度を有しているためである。
【００６４】
以上のことから、本発明によれば、光ディスク用原盤の製造時のカッティングに用いる発光パターンを、スペース１０の長さｎＴに応じて先頭加熱パルスＳｔのパルス幅Ｔｔ（ｎ）をＴｔ（ｎ）≦Ｔｔ（ｎ＋１）の関係を満たすように変化させることで、直前のスペース１０の長さに係らず、常に高い寸法精度でピットの潜像２０を形成することができる。そして、この光ディスク用原盤３を基に作製された本発明に係る光ディスク５０は、同様に高い寸法精度のピット列３０ｂを有しており、優れた再生特性を得ることができる。
【００６５】
尚、本例では主にＢＤ用の光ディスク用原盤の製造方法について述べたが、特にこれに限定する必要はなく、更に高記録密度化された光ディスクや、ピット列を有する面を複数層備えた光ディスクについても適用可能である他、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンを説明する図である。
【図２】本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンであり、直前のスペースが６Ｔのときの発光パターンを説明する図である。
【図３】本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンであり、直前のスペースが２Ｔのときの発光パターンを説明する図である。
【図４】本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法に用いる発光パターンの応用例を示す図である。
【図５】本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法の概略を示す図である。
【図６】本発明に係る光ディスクを作製する概略を示す図である。
【図７】従来の直前のスペースが６Ｔのときの発光パターンを説明する図である。
【図８】従来の直前のスペースが２Ｔのときの発光パターンを説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    基板
２    レジスト層
３    光ディスク用原盤
６    ディスク基板
７    機能層
８    保護層
１０    スペース
２０、２０ａ、２０ｂ    潜像
３０、３０ａ、３０ｂ    ピット列
５０    光ディスク
Ｓｔ    先頭加熱パルス
Ｓｗ    加熱パルス
Ｓｂ    バイアスパルス
Ｓｃｌ    冷却パルス
Ｓｃｌｌ    最終冷却パルス
Ｐｗ    加熱パワー
Ｐｂ    バイアスパワー
Ｐｃｌ    冷却パワー
Ｐｃｌｌ    最終冷却パワー
Ｔｔ（ｎ）    （先頭加熱パルスの）パルス幅
【図１】
2008226340.tif 000006
【図２】
2008226340.tif 000007
【図３】
2008226340.tif 000008
【図４】
2008226340.tif 000009
【図５】
2008226340.tif 000010
【図６】
2008226340.tif 000011
【図７】
2008226340.tif 000012
【図８】
2008226340.tif 000013