(57)【要約】【課題】大量の記録データを高密度でしかも確実かつ容易に記録し得るデータ記録方法を提供する。【解決手段】情報記録媒体用基材（基材１０）の一面における複数の記録位置Ｐａ１，Ｐｂ１・・のうちから記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定した第１の記録位置Ｐｂ１，Ｐｄ１・・に凹部４を形成する凹部形成処理と、記録マーク形成用ガスを一面に吹き付けると共に各記録位置Ｐａ１，Ｐｂ１・・のうちからデータ内容に対応して規定した第２の記録位置Ｐａ１，Ｐｂ１・・に記録用ビームを照射して記録用ビームの照射領域に記録マーク形成用ガス中の記録材料を堆積させることで一面とは電気抵抗値が相違する記録マーク５を第２の記録位置Ｐａ１，Ｐｂ１・・に形成するマーク形成処理とを実行することによって情報記録媒体用基材に記録データを記録する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体用基材の一面における複数の記録位置のうちから記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定した第１の記録位置に凹部を形成する凹部形成処理と、
記録マーク形成用ガスを前記一面に吹き付けると共に前記各記録位置のうちから前記データ内容に対応して規定した第２の記録位置に記録用ビームを照射して当該記録用ビームの照射領域に前記記録マーク形成用ガス中の記録材料を堆積させることで前記一面とは電気抵抗値が相違する記録マークを当該第２の記録位置に形成するマーク形成処理とを実行することによって当該情報記録媒体用基材に前記記録データを記録するデータ記録方法。
【請求項２】
前記凹部形成処理に際して前記データ内容に応じた前記深さの前記凹部を前記各第１の記録位置毎に形成する請求項１記載のデータ記録方法。
【請求項３】
前記記録用ビームの照射量を調整することで前記深さが相違する複数種類の前記凹部を形成する請求項２記載のデータ記録方法。
【請求項４】
前記凹部形成処理に際して所定パワーを超えるパワーで前記記録用ビームを前記第１の記録位置に照射することによって前記凹部を形成すると共に、前記マーク形成処理に際して前記所定パワー以下のパワーで前記記録用ビームを前記第２の記録位置に照射することによって前記記録マークを形成する請求項１から３のいずれかに記載のデータ記録方法。
【請求項５】
前記データ内容に応じた電気抵抗値の前記記録マークを前記各第２の記録位置毎に形成する請求項１から４のいずれかに記載のデータ記録方法。
【請求項６】
前記記録用ビームの照射量を調整して前記記録材料の厚みを変化させることで前記電気抵抗値が相違する複数種類の前記記録マークを形成する請求項５記載のデータ記録方法。
【請求項７】
前記記録材料の種類が相違する複数種類の前記記録マーク形成用ガスのうちのいずれかの種類に規定して前記電気抵抗値が相違する複数種類の前記記録マークを形成する請求項５または６記載のデータ記録方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のデータ記録方法に従って前記記録データが記録された情報記録媒体から当該記録データを再生する際に、
前記情報記録媒体用基材における前記一面の各部位について基準面からの距離を測定する距離測定処理を実行すると共に、前記各部位と、前記情報記録媒体用基材における前記各部位とは相違する所定部位との間に電圧を印加しつつ、当該各部位と当該所定部位との間を導通する電流値を当該各部位毎に測定する電流値測定処理を実行し、前記距離測定処理によって前記各部位毎に測定した距離と、前記電流値測定処理によって当該各部位毎に測定した前記電流値とに基づいて前記記録データを再生するデータ再生方法。
【請求項９】
情報記録媒体用基材の一面に記録用ビームを照射するビーム照射部と、記録マーク形成用ガスを前記一面に吹き付けるガス吹き付け部と、前記ビーム照射部および前記ガス吹き付け部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ビーム照射部を制御して前記一面における複数の記録位置のうちから記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定した第１の記録位置に所定パワーを超えるパワーで前記記録用ビームを照射させることによって当該第１の記録位置に凹部を形成する凹部形成処理と、前記ガス吹き付け部を制御して前記一面に前記記録マーク形成用ガスを吹き付けさせると共に前記ビーム照射部を制御して前記各記録位置のうちから前記データ内容に対応して規定した第２の記録位置に前記所定パワー以下のパワーで前記記録用ビームを照射させて前記記録マーク形成用ガス中の記録材料を堆積させることで前記一面とは電気抵抗値が相違する記録マークを当該第２の記録位置に形成するマーク形成処理とを実行して前記情報記録媒体用基材に前記記録データを記録するデータ記録装置。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載のデータ記録方法に従って前記情報記録媒体用基材に前記記録データが記録された情報記録媒体から当該記録データを再生可能に構成され、
前記情報記録媒体用基材における前記一面の各部位について基準面からの距離を測定する距離測定部と、前記各部位および前記情報記録媒体用基材における当該各部位とは相違する所定部位の間に電圧を印加しつつ、当該各部位および当該所定部位の間を導通する電流値を当該各部位毎に測定する電流値測定部と、前記距離測定部および前記電流値測定部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記距離測定部を制御して前記各部位毎に前記基準面からの前記距離を測定させる距離測定処理を実行すると共に、前記電流値測定部を制御して当該各部位毎に前記電流値を測定させる電流値測定処理を実行し、前記各部位毎に測定された前記距離と前記電流値とに基づいて前記記録データを再生するデータ再生装置。
【請求項１１】
情報記録媒体用基材の一面における複数の記録位置のうちから記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定された第１の記録位置に凹部が形成されると共に、前記各記録位置のうちから前記データ内容に対応して規定された第２の記録位置に前記一面とは電気抵抗値が相違する記録マークが形成されることによって前記記録データが記録されている情報記録媒体。
【請求項１２】
前記各凹部は、前記データ内容に対応する深さで形成されている請求項１１記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記各記録マークは、前記データ内容に対応する電気抵抗値となるように形成されている請求項１１または１２記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
情報記録媒体用基材に記録マークを形成することによって記録データを記録するデータ記録方法およびデータ記録装置、その記録方法に従って記録データが記録された情報記録媒体、並びに、その情報記録媒体から記録データを再生するデータ再生方法およびデータ再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のデータ記録方法およびデータ再生方法として、走査型プローブを用いた記録再生方法が特開平９−１７０４７号公報に開示されている。この記録再生方法では、その一面に同心円状のランドが形成されたディスクと、先端部が金でコーティングされたＡＦＭプローブヘッド（以下、「プローブ」ともいう）とを使用する。また、記録データの記録に際しては、ディスクのランド上に規定された情報トラックにデータ内容に応じて複数の金ドットを所定間隔で形成する。具体的には、データ内容に応じて規定した所定位置にプローブを移動させた状態において、電界蒸発法によってプローブ表面の金をディスク上に転移させて金ドットを形成する。これにより、一例として、直径５０ｎｍの複数の金ドットが１２５ｎｍ間隔で情報トラック上に形成される。一方、記録データの再生に際しては、ディスクのランド（情報トラック）にプローブ先端を接触させた状態でディスクを回転させることにより、プローブにおけるカンチレバーを介して情報トラックの凹凸を検出する。この場合、前述した記録方法に従って記録データが記録されたディスクでは、金ドットが形成されている部位がランド表面から突出している。したがって、ランド表面から突出している凸部の位置を特定することで情報トラック上における金ドットの形成位置を特定し、特定したその位置情報に基づいて記録データを再生することが可能となる。
【特許文献１】特開平９−１７０４７号公報（第３−７頁、図１−１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の記録再生方法（装置）には、以下の問題点がある。すなわち、従来の記録再生方法では、電界蒸発法によってプローブ先端の金をディスクに転移させて金ドット（記録マーク）を形成することで記録データを記録している。このため、従来の記録方法に従って記録データを記録したときには、ディスク上に形成した記録マークの分だけ、プローブ先端部をコーティングしている金が減耗する。したがって、大量の記録データを記録するために数多くの記録マークを形成する際には、プローブ先端から金が消失するのに先立ってプローブを定期的に交換する必要が生じる。このため、従来の記録方法には、大量の記録データを記録する際のプローブの交換作業が煩雑であるという問題点が存在する。また、従来の記録再生方法では、金ドットの有無（凸部の有無）による２値記録で記録データを記録するため、一層高密度で記録データを記録するには、ディスク上に形成する記録マークの形成ピッチ（ディスク上において隣り合う記録マークの間隔）を一層狭くすると共に、各記録マークの大きさを一層小さくする必要がある。したがって、記録データを一層高密度で記録したときには、記録データの再生に際して、狭ピッチで形成された極く小さな記録マークの有無を正確に検出するのが困難となる結果、再生エラーを招くおそれがある。このように、従来の記録再生方法には、記録データの一層の高密度記録が困難であるという問題点が存在する。
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、大量の記録データを高密度でしかも確実かつ容易に記録し得るデータ記録方法およびデータ記録装置、再生エラーの発生を招くことなく記録データを再生し得るデータ再生方法およびデータ再生装置、並びに、記録データが高密度で記録された情報記録媒体を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく本発明に係るデータ記録方法は、情報記録媒体用基材の一面における複数の記録位置のうちから記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定した第１の記録位置に凹部を形成する凹部形成処理と、記録マーク形成用ガスを前記一面に吹き付けると共に前記各記録位置のうちから前記データ内容に対応して規定した第２の記録位置に記録用ビームを照射して当該記録用ビームの照射領域に前記記録マーク形成用ガス中の記録材料を堆積させることで前記一面とは電気抵抗値が相違する記録マークを当該第２の記録位置に形成するマーク形成処理とを実行することによって当該情報記録媒体用基材に前記記録データを記録する。なお、本明細書における「記録データのデータ内容」とは、例えば２進数（「０」および「１」）で数値化された（符号化された）情報自体を意味する。
【０００６】
また、本発明に係るデータ記録方法は、前記凹部形成処理に際して前記データ内容に応じた前記深さの前記凹部を前記各第１の記録位置毎に形成する。
【０００７】
さらに、本発明に係るデータ記録方法は、前記記録用ビームの照射量を調整することで前記深さが相違する複数種類の前記凹部を形成する。
【０００８】
また、本発明に係るデータ記録方法は、前記凹部形成処理に際して所定パワーを超えるパワーで前記記録用ビームを前記第１の記録位置に照射することによって前記凹部を形成すると共に、前記マーク形成処理に際して前記所定パワー以下のパワーで前記記録用ビームを前記第２の記録位置に照射することによって前記記録マークを形成する。
【０００９】
さらに、本発明に係るデータ記録方法は、前記データ内容に応じた電気抵抗値の前記記録マークを前記各第２の記録位置毎に形成する。
【００１０】
また、本発明に係るデータ記録方法は、前記記録用ビームの照射量を調整して前記記録材料の厚みを変化させることで前記電気抵抗値が相違する複数種類の前記記録マークを形成する。
【００１１】
さらに、本発明に係るデータ記録方法は、前記記録材料の種類が相違する複数種類の前記記録マーク形成用ガスのうちのいずれかの種類に規定して前記電気抵抗値が相違する複数種類の前記記録マークを形成する。
【００１２】
また、本発明に係るデータ再生方法は、上記のいずれかのデータ記録方法に従って前記記録データが記録された情報記録媒体から当該記録データを再生する際に、前記情報記録媒体用基材における前記一面の各部位について基準面からの距離を測定する距離測定処理を実行すると共に、前記各部位と、前記情報記録媒体用基材における前記各部位とは相違する所定部位との間に電圧を印加しつつ、当該各部位と当該所定部位との間を導通する電流値を当該各部位毎に測定する電流値測定処理を実行し、前記距離測定処理によって前記各部位毎に測定した距離と、前記電流値測定処理によって当該各部位毎に測定した前記電流値とに基づいて前記記録データを再生する。
【００１３】
また、本発明に係るデータ記録装置は、情報記録媒体用基材の一面に記録用ビームを照射するビーム照射部と、記録マーク形成用ガスを前記一面に吹き付けるガス吹き付け部と、前記ビーム照射部および前記ガス吹き付け部を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記ビーム照射部を制御して前記一面における複数の記録位置のうちから記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定した第１の記録位置に所定パワーを超えるパワーで前記記録用ビームを照射させることによって当該第１の記録位置に凹部を形成する凹部形成処理と、前記ガス吹き付け部を制御して前記一面に前記記録マーク形成用ガスを吹き付けさせると共に前記ビーム照射部を制御して前記各記録位置のうちから前記データ内容に対応して規定した第２の記録位置に前記所定パワー以下のパワーで前記記録用ビームを照射させて前記記録マーク形成用ガス中の記録材料を堆積させることで前記一面とは電気抵抗値が相違する記録マークを当該第２の記録位置に形成するマーク形成処理とを実行して前記情報記録媒体用基材に前記記録データを記録する。
【００１４】
また、本発明に係るデータ再生装置は、上記のいずれかのデータ記録方法に従って前記情報記録媒体用基材に前記記録データが記録された情報記録媒体から当該記録データを再生可能に構成され、前記情報記録媒体用基材における前記一面の各部位について基準面からの距離を測定する距離測定部と、前記各部位および前記情報記録媒体用基材における当該各部位とは相違する所定部位の間に電圧を印加しつつ、当該各部位および当該所定部位の間を導通する電流値を当該各部位毎に測定する電流値測定部と、前記距離測定部および前記電流値測定部を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記距離測定部を制御して前記各部位毎に前記基準面からの前記距離を測定させる距離測定処理を実行すると共に、前記電流値測定部を制御して当該各部位毎に前記電流値を測定させる電流値測定処理を実行し、前記各部位毎に測定された前記距離と前記電流値とに基づいて前記記録データを再生する。
【００１５】
また、本発明に係る情報記録媒体は、情報記録媒体用基材の一面における複数の記録位置のうちから記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定された第１の記録位置に凹部が形成されると共に、前記各記録位置のうちから前記データ内容に対応して規定された第２の記録位置に前記一面とは電気抵抗値が相違する記録マークが形成されることによって前記記録データが記録されている。
【００１６】
さらに、本発明に係る情報記録媒体は、前記データ内容に対応する深さで前記各凹部が形成されている。
【００１７】
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記データ内容に対応する電気抵抗値となるように前記各記録マークが形成されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るデータ記録方法およびデータ記録装置によれば、記録すべき記録データのデータ内容に対応して規定した第１の記録位置に凹部を形成する凹部形成処理と、記録材料を含む記録マーク形成用ガスを一面に吹き付けると共にデータ内容に対応して規定した第２の記録位置に記録用ビームを照射して記録用ビームの照射領域に記録マーク形成用ガス中の記録材料を堆積させることで一面とは電気抵抗値が相違する記録マークを第２の記録位置に形成するマーク形成処理とを実行して情報記録媒体用基材に記録データを記録することにより、プローブ先端の金をディスクに転移させて金ドット（記録マーク）を形成する従来の記録再生方法とは異なり、記録マーク形成用ガスを発生させるためのガス発生用材料をガス供給部（ガス源収容部）に収容しておくことで、データ記録処理中に記録用部品（従来の記録方法において使用しているプローブ等）を交換することなく、大量の記録マークを連続して形成することができる。したがって、大量の記録データを確実かつ容易に記録することができる。また、各記録位置に対する凹部の有無および記録マークの有無の組み合わせによって情報記録媒体用基材に記録データを多値記録することができるため、記録マーク（金ドット）の有無のみによって記録データを記録する従来の記録再生方法とは異なり、再生エラーを招くおそれがある狭ピッチで凹部や記録マークを形成することなく、情報記録媒体用基材の単位面積当たりに記録可能な記録データの記録密度を十分に高めることができる。
【００１９】
また、本発明に係るデータ記録方法によれば、凹部形成処理に際してデータ内容に応じた深さの凹部を各第１の記録位置毎に形成することにより、１種類の凹部を形成することで記録データを記録するデータ記録方法（凹部の有無と記録マークの有無との組み合わせによって記録データを記録する方法）と比較して、凹部の種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、情報記録媒体用基材に記録データを一層高密度で記録することができる。
【００２０】
さらに、本発明に係るデータ記録方法によれば、記録用ビームの照射量を調整することで深さが相違する複数種類の凹部を形成することにより、比較的簡易な構成でありながら所望の深さの凹部を記録位置に確実に形成することができる。
【００２１】
また、本発明に係るデータ記録方法によれば、凹部形成処理に際して所定パワーを超えるパワーで記録用ビームを第１の記録位置に照射することで凹部を形成すると共に、マーク形成処理に際して所定パワー以下のパワーで記録用ビームを第２の記録位置に照射することで記録マークを形成することにより、比較的簡易な構成でありながら所望の記録位置に凹部を高精度で形成することができる。
【００２２】
さらに、本発明に係るデータ記録方法によれば、データ内容に応じた電気抵抗値の記録マークを各第２の記録位置毎に形成することにより、１種類の記録マークを形成することで記録データを記録するデータ記録方法（凹部の有無と記録マークの有無との組み合わせによって記録データを記録する方法）と比較して、記録マークの種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、情報記録媒体用基材に記録データを一層高密度で記録することができる。
【００２３】
また、本発明に係るデータ記録方法によれば、記録用ビームの照射量を調整して記録材料の厚みを変化させることで電気抵抗値が相違する複数種類の記録マークを形成することにより、比較的簡易な構成でありながら所望の高さの記録マーク（所望の電気抵抗値の記録マーク）を記録位置に確実に形成することができる。
【００２４】
さらに、本発明に係るデータ記録方法によれば、記録材料の種類が相違する複数種類の記録マーク形成用ガスのうちのいずれかの種類に規定して電気抵抗値が相違する複数種類の記録マークを形成することにより、記録マークの高さを各記録位置毎に大きく相違させることなく、所望の電気抵抗値の記録マークを形成して記録データを多値記録することができる。
【００２５】
また、本発明に係るデータ再生方法およびデータ再生装置によれば、上記のいずれかのデータ記録方法に従って記録データが記録された情報記録媒体から記録データを再生する際に、情報記録媒体用基材における一面の各部位について基準面からの距離を測定する距離測定処理を実行すると共に、各部位と、情報記録媒体用基材における各部位とは相違する所定部位との間に電圧を印加しつつ、各部位と所定部位との間を導通する電流値を各部位毎に測定する電流値測定処理を実行し、距離測定処理によって各部位毎に測定した距離と、電流値測定処理によって各部位毎に測定した電流値とに基づいて記録データを再生することにより、各記録位置毎の凹部の有無および基準面からの距離と、記録マークの有無および電流値との組み合わせによって記録データが多値記録された情報記録媒体から記録データを確実かつ正確に読み出すことができる。
【００２６】
また、本発明に係る情報記録媒体によれば、記録データのデータ内容に対応して規定した第１の記録位置に凹部を形成すると共にデータ内容に対応して規定した第２の記録位置に情報記録媒体用基材の一面とは電気抵抗値が相違する記録マークを形成することによって記録データを記録したことにより、各記録位置に対する凹部の有無および記録マークの有無の組み合わせによって記録データを多値記録することができるため、記録マーク（金ドット）の有無のみによって記録データを記録する従来の記録再生方法に従って記録データを記録した情報記録媒体と比較して、情報記録媒体用基材の単位面積当たりに記録された記録データの記録密度が十分に高い情報記録媒体を提供することができる。
【００２７】
さらに、本発明に係る情報記録媒体によれば、データ内容に対応する深さで各凹部を形成したことにより、１種類の凹部を形成することで記録データが記録された情報記録媒体（凹部の有無と記録マークの有無との組み合わせによって記録データが記録された情報記録媒体）と比較して、凹部の種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、情報記録媒体用基材の単位面積当たりに記録された記録データの記録密度が一層高い情報記録媒体を提供することができる。
【００２８】
また、本発明に係る情報記録媒体によれば、データ内容に対応する電気抵抗値で各記録マークを形成したことにより、１種類の記録マークを形成することで記録データが記録された情報記録媒体（凹部の有無と記録マークの有無との組み合わせによって記録データが記録された情報記録媒体）と比較して、記録マークの種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、情報記録媒体用基材の単位面積当たりに記録された記録データの記録密度が一層高い情報記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るデータ記録方法、データ再生方法、データ記録装置、データ再生装置および情報記録媒体の最良の形態について説明する。
【００３０】
最初に、本発明に係るデータ記録方法、データ記録装置および情報記録媒体について、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１に示すデータ記録装置１は、本発明に係るデータ記録方法に従って記録データを記録する装置であって、一例として、パーソナルコンピュータ等の外部装置に接続されて外部装置から出力された記録データＤｒｅを基材１０に記録可能に構成されている。この場合、基材１０は、本発明における情報記録媒体用基材に相当し、一例として記録データＤｒｅが記録されるデータ記録面を平坦化した平板状のシリコンで構成されている。なお、本発明における情報記録媒体用基材は、基材１０のようなシリコン製の板材に限定されず、金属材料、樹脂材料、ガラスおよびセラミック等の各種材料で板状に形成したものが含まれる。また、板状のみならず、その厚みを十分に薄くしてテープ状またはフィルム状に形成した基材もこれに含まれる。
【００３２】
一方、データ記録装置１は、記録処理部１１、排気ポンプ１２、ガス供給部１３、イオンビーム照射部１４、操作部１５、表示部１６、制御部１７および記憶部１８を備えている。また、記録処理部１１は、真空容器２１、基材載置台２２および移動機構２３を備えている。真空容器２１は、基材載置台２２、移動機構２３および基材１０を収容可能に構成されると共に、排気ポンプ１２によって内部空間の空気が排気されることによって基材１０の周囲を真空状態に維持する。基材載置台２２は、基材１０を載置可能に形成されている。移動機構２３は、制御部１７の制御に従い、基材載置台２２をその載置面（同図における上面）に沿って移動させることによって基材載置台２２上の基材１０を移動させる。排気ポンプ１２は、制御部１７の制御に従って真空容器２１内の空気を排気する。
【００３３】
ガス供給部１３は、本発明におけるガス吹き付け部に相当し、ガス源収容部３１、ヒータ３２、排気ポンプ３３およびノズル３４を備えて構成されている。ガス源収容部３１は、本発明における記録マーク形成用ガスを発生させるためのガス発生用材料（一例として、ヘキサカルボニルタングステン等の有機金属材料、または、フェナントレン等の芳香族炭化水素）を収容する。ヒータ３２は、制御部１７の制御に従い、ガス源収容部３１を介してガス発生用材料を加熱して蒸発または昇華させることにより、ガス源収容部３１内に記録マーク形成用ガスを発生させる。この場合、ガス発生用材料としてヘキサカルボニルタングステンやフェナントレンを使用したときには、記録マーク形成用ガスとして炭化水素ガスＧが発生する。なお、本明細書では、フェナントレンを使用して炭化水素ガスＧを記録マーク形成用ガスとして発生させる例を記載する。排気ポンプ３３は、ガス源収容部３１内に発生した炭化水素ガスＧをノズル３４に配管３４ａを介して送気する。ノズル３４は、真空容器２１内に配置されて排気ポンプ３３によって送気される炭化水素ガスＧを基材載置台２２上の基材１０に向けて吹き付ける。
【００３４】
イオンビーム照射部１４は、本発明におけるビーム照射部に相当し、イオン源４１、ブランキング制御部４２、集束レンズ４３，４５、非点補正電極部４４および偏向電極部４６を備え、制御部１７の制御に従って基材載置台２２上の基材１０に向けて各種パワー（ビーム強度）のイオンビームＩＢを照射可能に構成されている。具体的には、イオン源（イオン発生部）４１は、金属エミッタ（図示せず）の先端部に液体金属（一例として、ガリウム）を供給した状態において、エミッタ先端部と引き出し電極（図示せず）との間に所定の電界を付与することでエミッタの先端部にイオン（この例では、ガリウムイオン）を発生させ、このイオンを引き出し電極に向けて加速させることによって引き出し電極からイオンビームＩＢ（本発明における記録マーク形成用ビームの一例）を出力する。なお、ガリウムに代えて、金、金クラスタおよびビスマス等の各種液体金属を使用することもできる。ブランキング制御部４２は、制御部１７の制御に従い、イオン源４１から出力されたイオンビームＩＢをブランキング制御（オン／オフ制御）する。集束レンズ（ビーム成形レンズ）４３，４５は、イオンビームＩＢを成形（細径化）する。非点補正電極部４４は、ビームスポット形状が真円形となるようにイオンビームＩＢを成形する。偏向電極部４６は、集束レンズ４５によって成形されたイオンビームＩＢを制御部１７の制御に従って偏向して、基材１０に対する照射位置を変化させる。
【００３５】
操作部１５は、データ記録装置１の動作状態を設定操作するための複数の操作スイッチ（図示せず）を備えている。表示部１６は、記録処理の進行状況に関する情報や、各種のエラー情報等を表示する。制御部１７は、データ記録装置１の各部を総括的に制御することにより、外部装置から出力された記録データＤｒｅのデータ内容に対応する複数の凹部４（図２参照）や複数の記録マーク５を基材１０上に形成する（本発明に係るデータ記録方法の実行）。記憶部１８は、データ記録処理についての記録手順が記録された記録手順データＤｐを記憶する。
【００３６】
このデータ記録装置１では、記録データＤｒｅの記録に際して、図２に示すように、基材１０上にグリッド状に規定された例えば８×１０１０箇所／平方インチの多数の記録位置Ｐａ１，Ｐｂ１・・Ｐａ２，Ｐｂ２・・（以下、区別しないときには「記録位置Ｐ」ともいう）のうちから記録データＤｒｅのデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（本発明における第１の記録位置）に凹部４を形成すると共に、各記録位置Ｐのうちの記録データＤｒｅのデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（本発明における第２の記録位置）に記録マーク５を形成する。なお、以下の説明において、複数の凹部４および複数の記録マーク５が形成された状態の基材１０を情報記録媒体３ともいう。
【００３７】
この場合、記録マーク５の直径Ｌ２に対する凹部４の直径Ｌ１が小さ過ぎると、後述する記録データＤｒｅの記録処理に際して、凹部４内（凹部４の底面）に記録マーク５を形成するのが困難となるおそれがある。したがって、記録マーク５の直径Ｌ２に対する凹部４の直径Ｌ１が１１０％以上となるように、凹部４の直径Ｌ１および記録マーク５の直径Ｌ２を規定するのが好ましい。なお、本例では、凹部４の直径Ｌ１を１２５ｎｍとし、記録マーク５の直径Ｌ２を１００ｎｍとすることで、記録マーク５の直径Ｌ２に対する凹部４の直径Ｌ１が１２５％となるように規定する。また、基材１０上において隣接する記録位置Ｐ，Ｐを離間させ過ぎると（記録位置Ｐのピッチを過度に拡げると）、基材１０上の単位面積内に形成可能な凹部４や記録マーク５の数が少なくなることに起因して記録データＤｒｅの高密度記録が困難となる。したがって、高密度記録を実現するためには、基材１０上において隣接する記録位置Ｐ，Ｐを可能な限り接近させて規定するのが好ましい。具体的には、凹部４の直径Ｌ１を１２５ｎｍとし、記録マーク５の直径Ｌ２を１００ｎｍとした場合には、一例として、隣接する記録位置Ｐ，Ｐの中心間距離Ｌ３，Ｌ４を２００ｎｍ以下（凹部４の直径Ｌ１に対する１６０％以下、または、記録マーク５の直径Ｌ２に対する２００％以下）に規定するのが好ましい。
【００３８】
一方、基材１０上において隣接する記録位置Ｐ，Ｐを接近させ過ぎたときには、隣接する記録位置Ｐ，Ｐにそれぞれ形成した凹部４が基材１０の平面方向において連続すると共に、隣接する記録位置Ｐ，Ｐをさらに接近させたときには、隣接する記録位置Ｐ，Ｐにそれぞれ形成した記録マーク５が重なり合うこととなる。この結果、記録データＤｒｅの再生に際して各凹部４および各記録マーク５を個別的に識別するのが困難となり、再生エラーを招くおそれがある。したがって、基材１０上において隣接する記録位置Ｐ，Ｐに形成した凹部４が連続する事態や、隣接する記録位置Ｐ，Ｐに形成した記録マーク５が重なり合う事態を回避するには、基材１０上において隣接する記録位置Ｐ，Ｐの中心間距離Ｌ３，Ｌ４を凹部４の直径Ｌ１や記録マーク５の直径Ｌ２よりも十分に拡げて規定する必要がある。具体的には、凹部４の直径Ｌ１を１２５ｎｍとし、記録マーク５の直径Ｌ２を１００ｎｍとした場合には、一例として、隣接する記録位置Ｐ，Ｐの中心間距離Ｌ３，Ｌ４を１５０ｎｍ以上（凹部４の直径Ｌ１に対する１２０％以上、または、記録マーク５の直径Ｌ２に対する１５０％以上に規定するのが好ましい。なお、この例では、隣接する記録位置Ｐ，Ｐの中心間距離Ｌ３，Ｌ４を１５０ｎｍに規定した。なお、同図では、本発明についての理解を容易とするために、記録位置Ｐ，Ｐの中心間距離Ｌ３，Ｌ４を誇張して拡げて図示している。
【００３９】
また、このデータ記録装置１では、図３，４に示すように、深さＤが相違する３種類の凹部４ａ〜４ｃと、高さＨが相違する３種類の記録マーク５ａ〜５ｃとを記録データＤｒｅのデータ内容に応じて任意に組み合わせて各記録位置Ｐに形成することで、記録データＤｒｅを多値で記録する。この場合、凹部４ａは、一例として、深さＤ１が１ｎｍ以上３ｎｍ以下の範囲内（例えば、２ｎｍ）となるように形成される。また、凹部４ｂは、一例として、深さＤ２が４ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内（例えば、５ｎｍ）となるように形成される。さらに、凹部４ｃは、一例として、深さＤ３が１１ｎｍ以上１３ｎｍ以下の範囲内（例えば、１２ｎｍ）となるように形成される。また、記録マーク５ａは、一例として、高さＨ１が１ｎｍ以上３ｎｍ以下の範囲内（例えば、２ｎｍ）となるように形成される。さらに、記録マーク５ｂは、一例として、高さＨ２が４ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内（例えば、５ｎｍ）となるように形成される。また、記録マーク５ｃは、一例として、高さＨ３が１１ｎｍ以上１３ｎｍ以下の範囲内（例えば、１２ｎｍ）となるように形成される。なお、記録マーク５ａ〜５ｃは、その高さＨ（記録材料の厚み）の相違に起因して電気抵抗値が互いに相違するようにして形成される。
【００４０】
このデータ記録装置１による記録データＤｒｅの記録処理に際しては、図１に示すように、まず、データ記録面を上向きにして基材１０を基材載置台２２上にセットする。次いで、制御部１７が、排気ポンプ１２を制御して真空容器２１内の空気を排気させると共に、ヒータ３２を制御してガス源収容部３１内のフェナントレンを加熱させることでガス源収容部３１内に炭化水素ガスＧを発生させる。続いて、制御部１７は、外部装置から記録データＤｒｅが出力されたときに、排気ポンプ３３を制御してガス源収容部３１からノズル３４に配管３４ａを介して炭化水素ガスＧを供給させると共に、移動機構２３を制御して、基材１０における例えば記録位置Ｐａ１がイオンビーム照射部１４の下方に位置するように基材載置台２２を移動させる。次いで、制御部１７は、記録データＤｒｅと、記憶部１８に記憶されている記録手順データＤｐとに基づき、イオンビーム照射部１４を制御して基材１０上の記録位置Ｐａ１に、マーク形成パワー（本発明における所定パワー以下のパワー）に調整したイオンビームＩＢを照射させる。具体的には、後述するようにして凹部４ａ〜４ｃのうちの任意の１つを形成する際に照射する凹部形成パワーよりも弱いパワーのイオンビームＩＢを記録位置Ｐａ１に照射させる。
【００４１】
この際に、記録位置Ｐａ１に向けて照射されたイオンビームＩＢによって基材１０から二次電子が発生し、ノズル３４から基材１０に向けて吹き付けられている炭化水素ガスＧが二次電子の影響によって気体成分と固体成分（カーボン）とに分離させられる。また、分離した気体成分は、排気ポンプ１２によって真空容器２１の外部に排気され、固体成分であるカーボンは、基材１０上（記録位置Ｐａ１）に堆積する。これにより、図２に示すように、カーボンの堆積物である記録マーク５が記録位置Ｐａ１に形成される（気相成長法による記録マーク５の形成処理）。この際に、ブランキング制御部４２が制御部１７の制御に従って基材１０に向けてイオンビームＩＢを照射する照射時間を調節することで（記録用ビームの照射量の調整）基材１０上に堆積させるカーボンの量を変化させ、高さＨ１〜Ｈ３が相違する記録マーク５ａ〜５ｃのうちの任意の１つを記録位置Ｐａ１に形成する（本発明におけるマーク形成処理）。
【００４２】
次いで、制御部１７は、イオンビーム照射部１４の偏向電極部４６を制御してイオンビームＩＢの照射先を基材１０上の記録位置Ｐｂ１に変更させた状態において、凹部形成パワー（本発明における所定パワーを超えるパワー）に調整したイオンビームＩＢを照射させる。具体的には、前述した記録マーク５ａ〜５ｃのうちの任意の１つを形成する際に照射したマーク形成ワーよりも強いパワーのイオンビームＩＢを記録位置Ｐｂ１に照射させる。この際には、照射された強いパワーのイオンビームＩＢによって基材１０の表面が削り取られて記録位置Ｐｂ１に凹部４が形成される。この際に、ブランキング制御部４２が制御部１７の制御に従って基材１０に向けてイオンビームＩＢを照射する照射時間を調節することで（記録用ビームの照射量の調整）基材１０上に形成する凹部４の深さＤを変化させ、深さＤ１〜Ｄ３が相違する凹部４ａ〜４ｃのうちの任意の１つを記録位置Ｐｂ１に形成する（本発明における凹部形成処理）。続いて、制御部１７は、イオンビーム照射部１４を制御して基材１０に対するイオンビームＩＢの照射を継続させつつ、そのパワーをマーク形成パワーまで低下させる。この際には、記録位置Ｐｂ１（凹部４の底面）に向けて照射されたイオンビームＩＢによって炭化水素ガスＧが気体成分と固体成分とに分離させられ、固体成分であるカーボンが基材１０上（記録位置Ｐｂ１に形成された凹部４の底面）に堆積する。これにより、図２に示すように、カーボンの堆積物である記録マーク５が記録位置Ｐｂ１における凹部４の底面に形成される。この際に、ブランキング制御部４２が制御部１７の制御に従って基材１０に向けてイオンビームＩＢを照射する照射時間を調節することで基材１０上に堆積させるカーボンの量を変化させ、高さＨ１〜Ｈ３が相違する記録マーク５ａ〜５ｃのうちの任意の１つを記録位置Ｐｂ１に形成する。
【００４３】
また、制御部１７は、偏向電極部４６によるイオンビームＩＢの偏向可能範囲を外れた記録位置Ｐに凹部４や記録マーク５を形成するときには、移動機構２３を制御して、その記録位置Ｐがイオンビーム照射部１４の下方に位置するように基材載置台２２を移動させる。さらに、グリッド状に規定された各記録位置Ｐのうちの１行目（記録位置Ｐａ１，Ｐｂ１・・）に対する凹部４および記録マーク５の形成が完了した際には、制御部１７は、移動機構２３を制御して、基材１０における各記録位置Ｐのうちの２行目における最前列である記録位置Ｐａ２がイオンビーム照射部１４の下方に位置するように基材載置台２２を移動させると共に、イオンビーム照射部１４を制御してイオンビームＩＢを照射させて記録位置Ｐａ２に凹部４や記録マーク５を形成する。
【００４４】
このように、制御部１７は、基材１０上の各記録位置Ｐのうちの記録データＤｒｅのデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（本発明における第１の記録位置）に凹部４を形成する凹部形成処理と、各記録位置Ｐのうちの記録データＤｒｅのデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（本発明における第２の記録位置）に記録マーク５を形成するマーク形成処理とを順次実行する。この結果、図２に示すように、基材１０は、例えば、記録位置Ｐａ１のように凹部４を形成せずに記録マーク５のみを形成した記録位置Ｐと、記録位置Ｐｂ１のように、凹部４を形成すると共にその底面に記録マーク５を形成した記録位置Ｐと、記録位置Ｐｃ１のように、凹部４および記録マーク５の双方を形成しなかった記録位置Ｐと、記録位置Ｐｄ１のように、凹部４のみを形成した記録位置Ｐとが存在する状態となる。また、各記録位置Ｐに形成された各凹部４は、その深さＤが記録データＤｒｅのデータ内容に対応して相違し、各記録位置Ｐに形成された各記録マーク５は、その高さＨが記録データＤｒｅのデータ内容に対応して相違している。したがって、基材１０上の各記録位置Ｐには、深さＤの相違する４種類の凹部４（深さＤがゼロ、つまり凹部４が未形成の部位）と、高さＨの相違する４種類の記録マーク５（記録マーク５が未形成の部位）との組み合わせによって１６パターン（１６値）のうちのいずれかのパターンで記録データＤｒｅが記録される。
【００４５】
このように、このデータ記録装置１によるデータ記録方法によれば、記録すべき記録データＤｒｅのデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（この例では、記録位置Ｐｂ１，Ｐｄ１等：本発明における第１の記録位置）に凹部４を形成する凹部形成処理と、炭化水素ガスＧ（記録マーク形成用ガス）を基材１０の一面に吹き付けると共にデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（この例では、記録位置Ｐａ１，Ｐｂ１等：本発明における第２の記録位置）にイオンビームＩＢ（記録用ビーム）を照射してイオンビームＩＢの照射領域に炭化水素ガスＧ中のカーボン（記録材料）を堆積させることで基材１０の一面とは電気抵抗値が相違する記録マーク５を形成するマーク形成処理とを実行して基材１０に記録データＤｒｅを記録することにより、プローブ先端の金をディスクに転移させて金ドット（記録マーク５）を形成する従来の記録再生方法とは異なり、炭化水素ガスＧを発生させるためのガス発生用材料（この例では、フェナントレン）をガス供給部１３（ガス源収容部３１）に収容しておくことで、データ記録処理中に記録用部品（従来の記録方法において使用しているプローブ等）を交換することなく、大量の記録マーク５を連続して形成することができる。したがって、大量の記録データを確実かつ容易に記録することができる。また、各記録位置Ｐに対する凹部４の有無および記録マーク５の有無の組み合わせによって基材１０に記録データＤｒｅを多値記録することができるため、記録マーク（金ドット）の有無のみによって記録データを記録する従来の記録再生方法とは異なり、再生エラーを招くおそれがある狭ピッチで凹部４や記録マーク５を形成することなく、基材１０の単位面積当たりに記録可能な記録データＤｒｅの記録密度を十分に高めることができる。
【００４６】
また、このデータ記録装置１によるデータ記録方法によれば、凹部４の形成処理に際してデータ内容に応じた深さＤの凹部４（この例では、凹部４ａ〜４ｃの３種類）を各記録位置Ｐ毎に形成することにより、１種類の凹部４を形成することで記録データＤｒｅを記録するデータ記録方法（凹部４の有無と記録マーク５の有無との組み合わせによって記録データＤｒｅを記録する方法）と比較して、凹部４の種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、基材１０に記録データＤｒｅを一層高密度で記録することができる。
【００４７】
さらに、このデータ記録装置１によるデータ記録方法によれば、イオンビームＩＢの照射量を調整することで深さが相違する複数種類の凹部４を形成することにより、比較的簡易な構成でありながら所望の深さＤの凹部４を記録位置Ｐに確実に形成することができる。
【００４８】
また、このデータ記録装置１によるデータ記録方法によれば、本発明における凹部形成処理に際して所定パワーを超えるパワー（凹部形成パワー）でイオンビームＩＢを記録位置Ｐに照射することで凹部４を形成すると共に、本発明におけるマーク形成処理に際して所定パワー以下のパワー（マーク形成パワー）でイオンビームＩＢを記録位置Ｐに照射することで記録マーク５を形成することにより、比較的簡易な構成でありながら所望の記録位置Ｐに凹部４を高精度で形成することができる。
【００４９】
さらに、このデータ記録装置１によるデータ記録方法によれば、データ内容に応じた電気抵抗値の記録マーク５を各第２の記録位置毎に形成することにより、１種類の記録マーク５を形成することで記録データＤｒｅを記録するデータ記録方法（凹部４の有無と記録マーク５の有無との組み合わせによって記録データＤｒｅを記録する方法）と比較して、記録マーク５の種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、基材１０に記録データＤｒｅを一層高密度で記録することができる。
【００５０】
また、このデータ記録装置１によるデータ記録方法によれば、イオンビームＩＢの照射量を調整して記録材料の厚みを変化させることで電気抵抗値が相違する複数種類の記録マーク５を形成することにより、比較的簡易な構成でありながら所望の高さＨの記録マーク５（所望の電気抵抗値の記録マーク５）を記録位置Ｐに確実に形成することができる。
【００５１】
また、上記のデータ記録方法に従って記録データＤｒｅを記録した情報記録媒体３によれば、記録データＤｒｅのデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（第１の記録位置）に凹部４を形成すると共にデータ内容に対応して規定した記録位置Ｐ（第２の記録位置）に基材１０の一面とは電気抵抗値が相違する記録マーク５を形成することによって記録データＤｒｅを記録したことにより、各記録位置Ｐに対する凹部４の有無および記録マーク５の有無の組み合わせによって記録データＤｒｅを多値記録することができるため、記録マーク（金ドット）の有無のみによって記録データを記録する従来の記録再生方法に従って記録データを記録した情報記録媒体と比較して、基材１０の単位面積当たりに記録された記録データＤｒｅの記録密度が十分に高い情報記録媒体３を提供することができる。
【００５２】
さらに、上記のデータ記録方法に従って記録データＤｒｅを記録した情報記録媒体３によれば、データ内容に対応する深さＤ（この例では、深さＤ１〜Ｄ３の３種類のうちのいずれか）で各凹部４を形成したことにより、１種類の凹部４を形成することで記録データＤｒｅが記録された情報記録媒体３（凹部４の有無と記録マーク５の有無との組み合わせによって記録データＤｒｅが記録された情報記録媒体３）と比較して、凹部４の種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、基材１０の単位面積当たりに記録された記録データＤｒｅの記録密度が一層高い情報記録媒体３を提供することができる。
【００５３】
また、上記のデータ記録方法に従って記録データＤｒｅを記録した情報記録媒体３によれば、データ内容に対応する電気抵抗値となるように各記録マーク５を形成したことにより、１種類の記録マーク５を形成することで記録データＤｒｅが記録された情報記録媒体３（凹部４の有無と記録マーク５の有無との組み合わせによって記録データＤｒｅが記録された情報記録媒体３）と比較して、記録マーク５の種類に応じた多値記録が可能となる分だけ、基材１０の単位面積当たりに記録された記録データＤｒｅの記録密度が一層高い情報記録媒体３を提供することができる。
【００５４】
なお、本発明は、上記した構成および方法に限定されない。例えば、上記のデータ記録装置１では、データ記録処理に際してイオンビームＩＢを基材１０に照射して凹部４や記録マーク５を形成しているが、イオンビームＩＢに代えて、電子ビーム等の各種荷電粒子ビームを照射することで基材１０上に凹部４を形成する構成や、各種荷電粒子ビームを照射することで記録材料を堆積させて記録マーク５を形成する構成を採用することもできる。この場合、凹部４を形成するための荷電粒子ビーム、および記録マーク５を形成するための荷電粒子ビームとして相違する種類のビームを使用する構成を採用することもできる。また、データ記録装置１では、ブランキング制御部４２がイオンビームＩＢの照射時間を調整することで記録位置Ｐに対する照射量を変化させて深さＤ１〜Ｄ３が相違する凹部４ａ〜４ｃや、高さＨ１〜Ｈ３が相違する記録マーク５ａ〜５ｃを形成する構成が採用されているが、イオンビーム照射部１４から出力するイオンビームＩＢのパワーを調整することでイオンビームＩＢの照射量を変化させて深さＤ１〜Ｄ３が相違する凹部４ａ〜４ｃや、高さＨ１〜Ｈ３が相違する記録マーク５ａ〜５ｃを形成する構成を採用することもできる。
【００５５】
また、凹部４の種類（深さＤの種類）の数は、３種類に限定されず、２種類以上の各種凹部４を形成して記録データＤｒｅを多値で記録する構成を採用することもできる。さらに、記録マーク５の種類の数は、３種類に限定されず、２種類以上の各種記録マーク５を形成して記録データＤｒｅを多値で記録する構成を採用することもできる。また、基材１０の全域において深さＤが互いに等しい１種類の凹部４を形成して記録データＤｒｅを記録する構成や、基材１０の全域において高さＨが互いに等しい１種類の記録マーク５を形成して記録データＤｒｅを記録する構成を採用することもできる。この場合、記録位置Ｐのピッチ（中心間距離Ｌ３，Ｌ４）を２００ｎｍに規定して、前述した例のように３種類の凹部４ａ〜４ｃと、３種類の記録マーク５ａ〜５ｃを組み合わせて記録データＤｒｅを多値記録したときには、約１９０Ｇｂｉｔ／平方インチの高密度記録が可能となる。また、同様の条件下において、例えば、２００種類の凹部４と、２００種類の記録マーク５で記録データＤｒｅを多値記録した場合には、約８４０Ｔｂｉｔ／平方インチの高密度記録が可能となる。また、多値記録でないとき（凹部４の有無および記録マーク５の有無の組み合わせによる記録データＤｒｅの記録時）には、約８５Ｇｂｉｔ／平方インチの高密度記録が可能となる。
【００５６】
さらに、各記録位置Ｐに形成する記録マーク５の電気抵抗値を変化させる方法は、基材１０上に堆積させるカーボンの高さ（厚み）Ｈを変化させる上記のデータ記録方法に限らない。例えば、イオンビームＩＢの照射によって分離する固体成分の電気抵抗値が相違する２種類以上の記録マーク形成用ガスを基材１０に向けて吹き付け可能に構成して、記録データＤｒｅのデータ内容に応じたいずれかの記録マーク形成用ガスを基材１０に吹き付けつつ記録マーク形成用ビームを照射することにより、電気抵抗値が相違する固体成分からなる各種記録マーク５を基材１０に形成する方法を採用することもできる。このように、本発明におけるマーク形成処理に際して記録材料の種類が相違する複数種類の記録マーク形成用ガスのうちのいずれかの種類に規定して電気抵抗値が相違する複数種類の記録マーク５を形成することにより、記録マーク５の高さＨを各記録位置Ｐ毎に大きく相違させることなく、所望の電気抵抗値の記録マーク５を形成して記録データＤｒｅを多値記録することができる。
【００５７】
また、基材１０上の記録位置Ｐに対して凹部形成パワーに調整したイオンビームＩＢを照射することで凹部４を形成する方法について説明したが、本発明に係るデータ記録方法における凹部形成処理は、この方法に限定されない。例えば、インプリント処理およびエッチング処理によって基材１０の任意の記録位置Ｐに凹部４を形成する方法を採用することができる。具体的には、この方法では、図５に示すように、まず、凹部４を形成すべき記録位置Ｐの位置に応じて複数の円柱状の凸部６２ａが形成された凹凸パターン６２を有するスタンパー６１を製造する。なお、スタンパー６１の製造方法については特に限定されず、公知の各種スタンパー製造方法に従って製造することができる。次いで、図６に示すように、基材１０の上にレジストを塗布することによってレジスト層６３を形成する。続いて、図７に示すように、例えばプレス機を用いてスタンパー６１における凹凸パターン６２を基材１０上のレジスト層６３に押し付けることにより、スタンパー６１における各凸部６２ａをレジスト層６３に押し込む。この際には、各凸部６２ａの押し込みによって凸部６２ａの押込み部位から凸部６２ａの周囲の凹部６２ｂ内にレジスト（レジスト層６３）が移動する。この後、レジスト層６３からスタンパー６１を剥離することにより、図８に示すように、スタンパー６１の凹凸パターン６２がレジスト層６３に転写されて基材１０に凹凸パターン６４が形成される。この場合、凹凸パターン６４は、スタンパー６１の各凸部６２ａに対応して各凹部６４ｂが形成されると共に、スタンパー６１の凹部６２ｂに対応して凸部６４ａが形成されている。
【００５８】
次いで、基材１０上に形成した凹凸パターン６４（レジスト層６３）をマスクとして用いて基材１０に対するエッチング処理を実行する。この際には、凹凸パターン６４の凸部６４ａから露出している基材１０（各凹部６４ｂの底面）がエッチングされて、図９に示すように、基材１０の表面に複数の凹部４が形成される。以上により、本発明における凹部形成処理が完了する。続いて、各凹部４の形成が完了した基材１０を前述したデータ記録装置１にセットし、真空容器２１内において基材１０に炭化水素ガスＧを吹き付けると共に記録マーク５を形成すべき記録位置Ｐにマーク形成パワーに調整したイオンビームＩＢを照射することにより、図１０に示すように、基材１０の表面または凹部４の底面に記録マーク５を形成する。これにより、マーク形成処理が完了し、前述したデータ記録方法と同様にして記録データＤｒｅが多値で記録された情報記録媒体３Ａが完成する。このように、インプリント処理とエッチング処理との組み合わせによって基材１０に各凹部４を形成する方法によれば、凹部形成パワーに調整したイオンビームＩＢを照射することで基材１０に凹部４を形成する凹部形成処理と比較して、複数の凹部４を短時間で基材１０に形成することができる。したがって、多数の情報記録媒体３Ａを短時間で製造することができる。また、例えば、基材１０上のレジスト層６３に対して電子ビームリソグラフィ装置によって所望のパターン（一例として、各凹部４に対応する平面パターン）を描画した後に現像処理して基材１０上に凹凸パターン６４を形成する方法と比較して、レジスト層６３にスタンパー６１（凹凸パターン６２）を押し付けるだけで凹凸パターン６４を形成することができるため、複数枚の基材１０に短時間で各凹部４を形成することができる。
【００５９】
なお、記録マーク５の形成に先立って基材１０に各凹部４を形成する方法は、上記のインプリント処理およびエッチング処理による形成方法のみならず、例えば、射出成形によって複数の凹部４が形成された基材を形成する形成方法や、スタンパー６１の凹凸パターン６２に紫外線硬化型樹脂等の各種樹脂材料を塗布して硬化させることで複数の凹部４が形成された基材を形成する形成方法を採用することができる。
【００６０】
次に、本発明に係るデータ再生方法およびデータ再生装置について、図面を参照して説明する。
【００６１】
図１１に示すデータ再生装置２は、本発明に係るデータ再生方法に従って記録データを再生する（読み取る）装置であって、一例として、パーソナルコンピュータ等の外部装置に接続されると共に、記録データＤｒｅが記録された情報記録媒体３，３Ａ（凹部４および記録マーク５が形成された基材１０）から記録データＤｒｅを再生して（読み取って）外部装置に出力可能に構成されている。このデータ再生装置２は、基材載置台５１、移動機構５２、プローブ５３、電極５４，５４、測定部５５、操作部５６、表示部５７、制御部５８および記憶部５９を備えている。
【００６２】
基材載置台５１は、情報記録媒体３を載置可能に形成されている。移動機構５２は、制御部５８の制御に従い、プローブ５３を基材載置台５１上の情報記録媒体３におけるデータ記録面に沿って移動させる。また、移動機構５２は、プローブ５３を測定対象体（情報記録媒体３等）に接触させた状態で移動させたときに、測定対象体表面の凹凸に起因してプローブ５３が移動機構５２に対して上下動する（接離動する）量を検出し、その検出結果を凹凸検出信号として出力する。プローブ５３は、接触型のコンタクトプローブであって、その基端部が移動機構５２に固定されると共に、信号ケーブルを介して測定部５５に電気的に接続されている。このデータ再生装置２では、一例として、先端部の曲率半径が１０ｎｍ程度の単結晶シリコンプローブの表面にＰｔＩｒをコーティングすることで導電性を持たせたプローブ５３を使用する。なお、このデータ再生装置２では、移動機構５２、プローブ５３および制御部５８が相俟って本発明における距離測定部を構成し、制御部５８がプローブ５３を介して検出した基材１０の凹凸に基づいて各記録位置Ｐ毎の基準面からの深さ（距離）を測定する。この場合、このデータ再生装置２では、一例として、基材１０の表面（凹部４および記録マーク５が形成されていない部位）を本発明における基準面として以下の再生処理を実行する。
【００６３】
電極５４は、一例としてアルミニウム等の導電性材料で板状に形成されると共に、信号ケーブルを介して測定部５５に電気的に接続されている。この電極５４は、図１２に示すように、情報記録媒体３，３Ａにおける基材１０の対向する両端部（本発明における所定部位）に電気的に接続されるようにして配設される。測定部５５は、本発明における電流値測定部に相当し、制御部５８の制御に従い、プローブ５３と電極５４との間に１．５Ｖ程度の電圧を印加すると共に、プローブ５３および電極５４間を導通する電流値を測定して測定結果についての測定データＤｍｉを制御部５８に出力する。操作部５６は、データ再生装置２の動作状態を設定操作するための複数の操作スイッチ（図示せず）を備えている。表示部５７は、再生処理の進行状況に関する情報や、各種のエラー情報等を表示する。制御部５８は、データ再生装置２の各部を総括的に制御すると共に、プローブ５３を介して検出した基材１０の凹凸（基準面からの距離）と、測定部５５によって測定された情報記録媒体３上の各部位（前述した各記録位置Ｐ）毎に測定される電流値（測定データＤｍｉ，Ｄｍｉ・・）とに基づいて情報記録媒体３から記録データＤｒｅを再生する（読み取る：本発明に係るデータ再生方法の実行）。また、制御部５８は、再生した記録データＤｒｅを外部装置に出力する。記憶部５９は、測定部５５によって測定された電流値に基づいて記録データＤｒｅを再生するための再生用基準データＤｒｒ、測定部５５から出力された測定データＤｍｉ、およびプローブ５３を介して検出した基材１０の凹凸（基準面からの距離）を特定し得る測定データＤｍｌを記憶する。
【００６４】
このデータ再生装置２による記録データＤｒｅの再生に際しては、まず、データ記録面を上向きにして例えば情報記録媒体３を基材載置台５１上にセットすると共に、基材１０の両端部に電極５４，５４を配設する。次いで、操作部５６の所定の操作ボタンが操作されて記録データＤｒｅの再生開始が指示されたときには、制御部５８が移動機構５２を制御して基材１０の表面にプローブ５３を接触させた状態でプローブ５３を表面に沿って移動させる。また、制御部５８は、プローブ５３を介して基材１０の表面の凹凸を検出すると共に、測定部５５を制御して基材１０上の各部位についての電流値の測定を開始させる。この際に、測定部５５は、プローブ５３および電極５４を介して基材１０の端部（電極５４を接触させている部位：本発明における所定部位）と、基材１０上においてプローブ５３が接触している各部位との間を導通する電流値を測定する。
【００６５】
この場合、基材１０上の例えば記録位置Ｐａ１には、前述したデータ記録装置１によって凹部４が形成されることなく、記録マーク５が形成されている。したがって、記録位置Ｐａ１は、記録マーク５が形成されていない部位と比較して、記録マーク５を構成しているカーボンの分だけ電気抵抗値が小さくなっている。このため、記録マーク５が形成されていない部位にプローブ５３を接触させた状態で測定される電流値よりも、記録位置Ｐａ１（記録マーク５が形成されている部位）において測定される電流値が大きくなる。また、情報記録媒体３には、前述したように高さＨ１〜Ｈ３が相違する３種類の記録マーク５ａ〜５ｃが各記録位置Ｐに形成されているため、形成された記録マーク５の高さＨ（厚み）の差異に応じて電気抵抗値が相違することに起因して、測定部５５によって測定される電流値が相違することとなる。具体的には、例えば、記録マーク５ａが形成されている場合には、１ｐＡ程度の電流値が測定され、記録マーク５ｂが形成されている場合には、３ｐＡ程度の電流値が測定され、記録マーク５ｃが形成されている場合には、８ｐＡ程度の電流値が測定される。また、記録マーク５が形成されていない場合には、極く僅かな０．２ｐＡ程度の電流値が測定される。したがって、測定部５５は、その測定結果（電流値）を表す測定データＤｍｉを生成して制御部５８に出力する。
【００６６】
また、制御部５８は、プローブ５３を介して検出した基材１０の凹凸に基づき、記録位置Ｐａ１に接触した状態におけるプローブ５３の先端と基準面（この例では、凹部４が形成されていない部位の基材１０の表面）との間の距離を演算してその演算結果を測定データＤｍｌとして記憶部５９に記憶させる。この場合、制御部５８は、一例として、移動機構５２から出力される凹凸検出信号に基づき、移動機構５２に対する上下方向（基材１０に対して接離する方向）へのプローブ５３の移動量を演算し、その演算結果に基づいてプローブ５３の先端と基準面を演算する。
【００６７】
次いで、制御部５８は、移動機構２３を制御してプローブ５３を基材１０の表面に接触させた状態を維持しつつ移動させて基材１０上の記録位置Ｐｂ１に位置させる。続いて、制御部５８は、プローブ５３を介して検出した基材１０の表面の凹凸に基づき、記録位置Ｐｂ１に接触している状態のプローブ５３における先端部と基準面との間の距離を演算して測定データＤｍｌを記憶部５９に記憶させると共に（本発明における距離測定処理）、測定部５５を制御して記録位置Ｐｂ１における電流値の測定を開始させ、測定部５５から出力された測定データＤｍｉを記憶部５９に記憶させる（本発明における電流値測定処理）。このように、制御部５８は、プローブ５３を移動させる都度、その記録位置Ｐにおけるプローブ５３の基準面からの距離を演算すると共に、電流値の測定を測定部５５に実行させる。また、各記録位置Ｐについての基準面からの距離の測定処理、および電流値の測定処理が完了した際には、制御部５８は、記憶部５９に記憶されている各記録位置Ｐ毎の上記の測定データＤｍｉ，Ｄｍｌと再生用基準データＤｒｒとに基づき、情報記録媒体３の各記録位置Ｐに記録されている値をそれぞれ特定する。
【００６８】
具体的には、制御部５８は、測定データＤｍｌに基づいて基準面からの距離がほぼゼロであると判別したとき（すなわち、記録位置Ｐに接触させたプローブ５３の先端部と基準面とがほぼ同一平面状に位置するとき）には、その記録位置Ｐに凹部４が形成されていないと判別する。また、基準面からの距離が１ｎｍ以上３ｎｍ以下の範囲内のときには、その記録位置Ｐに凹部４ａが形成されていると判別し、４ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内のときには、その記録位置Ｐに凹部４ｂが形成されていると判別し、１１ｎｍ以上１３ｎｍ以下の範囲内（例えば、１２ｎｍ）のときには、その記録位置Ｐに凹部４ｃが形成されていると判別する。さらに、制御部５８は、測定データＤｍｉに基づき、電流値が０．２ｐＡ以下のときには、その記録位置Ｐに記録マーク５が形成されていないと判別し、電流値が１ｐＡ±０．５ｐＡのときには、その記録位置Ｐに記録マーク５ａが形成されていると判別し、電流値が３ｐＡ±１ｐＡのときには、その記録位置Ｐに記録マーク５ｂが形成されていると判別し、電流値が８ｐＡ±２ｐＡのときには、その記録位置Ｐに記録マーク５ｃが形成されていると判別する。次いで、制御部５８は、特定した結果を所定のアルゴリズムに従って復号化することにより、記録データＤｒｅを生成して外部装置に出力する。これにより、データ再生装置２による一連のデータ再生処理が完了する。
【００６９】
このように、このデータ再生装置２によるデータ再生方法によれば、上記のいずれかのデータ記録方法に従って記録データＤｒｅが記録された情報記録媒体から記録データＤｒｅを再生する際に、基材１０における一面の各部位について基準面からの距離を測定する距離測定処理を実行すると共に、基材１０における一面の各部位と、基材１０における各部位とは相違する所定部位との間に電圧を印加しつつ、各部位と所定部位との間を導通する電流値を各部位毎に測定する電流値測定処理を実行し、距離測定処理によって各部位毎に測定した距離と、電流値測定処理によって各部位毎に測定した電流値とに基づいて記録データＤｒｅを再生することにより、各記録位置Ｐ毎の凹部４の有無および基準面からの距離と、記録マーク５の有無および電流値との組み合わせによって記録データＤｒｅが多値記録された情報記録媒体３，３Ａから記録データＤｒｅを確実かつ正確に読み出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】データ記録装置１の構成を示す構成図である。
【図２】凹部４および記録マーク５が形成された状態における情報記録媒体３の平面図である。
【図３】凹部４ａ〜４ｃが形成された状態における情報記録媒体３の断面図である。
【図４】記録マーク５ａ〜５ｃが形成された状態における情報記録媒体３の断面図である。
【図５】スタンパー６１の断面図である。
【図６】レジスト層６３を形成した状態の基材１０の断面図である。
【図７】スタンパー６１の凹凸パターン６２をレジスト層６３に押し付けた状態の基材１０の断面図である。
【図８】図７に示す状態のレジスト層６３からスタンパー６１を剥離した状態の基材１０の断面図である。
【図９】図８に示す凹凸パターン６４をマスクとして用いてエッチング処理した状態の基材１０の断面図である。
【図１０】図９に示す基材１０の各記録位置Ｐに記録マーク５を形成した情報記録媒体３Ａの断面図である。
【図１１】データ再生装置２の構成を示す構成図である。
【図１２】凹部４および記録マーク５が形成された状態における情報記録媒体３，３Ａの他の平面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  データ記録装置
２  データ再生装置
３，３Ａ  情報記録媒体
１０  基材
４ａ〜４ｃ  凹部
５ａ〜５ｃ  記録マーク
１３  ガス供給部
１４  イオンビーム照射部
１７  制御部
５３  プローブ
５４  電極
５５  測定部
５８  制御部
Ｄｒｅ  記録データ
Ｄ１〜Ｄ３  深さ
Ｇ  炭化水素ガス
Ｈ１〜Ｈ３  高さ
ＩＢ  イオンビーム
Ｐａ１，Ｐａ２・・  記録位置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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