(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にグルーブ部とランド部を有し、グルーブ部で情報の記録再生を行い、ランドにはピットとしてプリフォーマット情報を予め記録してある光情報記録媒体において、ランド上に設けられたピットであるランドプリピットの深さＤｐと、前記ランドプリピットに隣接するグルーブの深さＤｇが異なることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
ランドプリピットの深さＤｐとグルーブの深さＤｇの関係を、Ｄｐ＜Ｄｇとしたことを特徴とする請求項１の光情報記録媒体。
【請求項３】
請求項２の情報記録媒体を作製するための光ディスク原盤の製造方法であって、グルーブ露光用の集光ビームＢ１と、前記グルーブに隣接するランドプリピット露光用の集光ビームＢ２を生成することができる光ディスク原盤露光装置を用いて原盤の露光を行い、現像、洗浄処理によって基板上に凸凹を製作する光ディスク原盤製造方法において、
集光ビームＢ１はレジストの底まで露光するのに必要なビーム径、光強度とし、集光ビームＢ２はレジストの底まで露光しないビーム径、光強度とすることを特徴とする光ディスク原盤製造方法。
【請求項４】
ランドプリピットの深さＤｐとグルーブの深さＤｇの関係を、Ｄｐ＞Ｄｇとしたことを特徴とする請求項１の光情報記録媒体。
【請求項５】
請求項４の情報記録媒体を作製するための光ディスク原盤の製造方法であって、グルーブ露光用の集光ビームＢ１と、前記グルーブに隣接するランドプリピット露光用の集光ビームＢ２を生成することができる光ディスク原盤露光装置を用いて原盤の露光を行い、現像、洗浄処理によって基板上の凸凹を製作する光ディスク原盤製造方法において、
原盤を、下層レジスト、中間層、上層レジストの３層とし、集光ビームＢ１は上層レジストのみを露光し下層レジストは中間層で遮断され露光されないビーム径、光強度とし、集光ビームＢ２は中間層を透過して下層レジストまで露光するビーム径、光強度とすることを特徴とする光ディスク原盤製造方法。
【請求項６】
基板上でランド面を凸、グルーブ面を凹としたとき、ランドプリピット部がランド面よりも基板上で突き出していることを特徴とする請求項１の光情報記録媒体。
【請求項７】
請求項６の情報記録媒体を作製するための光ディスク原盤の製造方法であって、グルーブ露光用の集光ビームＢ１と、前記グルーブに隣接するランドプリピット露光用の集光ビームＢ２を生成することができる光ディスク原盤露光装置を用いて原盤の露光を行い、現像、洗浄処理によって基板上の凸凹を製作する光ディスク原盤製造方法において、
原盤を、下層レジスト、中間層、上層レジストの３層とし、集光ビームＢ１では下層レジストまで露光できるビーム径、光強度とし、集光ビームＢ２では、通常のランド部分を上層レジストのみ露光し下層レジストは中間層で遮断されて露光しないビーム径、光強度とし、ランドプリピット部分では光強度をゼロとすることを特徴とする光ディスク原盤製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリフォーマット部を持つ、書き込み可能、書き換え可能な光ディスク媒体及びその製造方法に関するものであり、上記光ディスク媒体についてグルーブ上に情報の記録をした後でもランドプリピットの検出を確実にでき、また、光ディスク原盤製造方法について、同光ディスク媒体を効率よく、確実に作製することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
書き込み可能、書き換え可能な光ディスク媒体では、通常、案内溝となるトラッキング用の溝（グルーブ）が基板上に予め形成され、それらの案内溝に沿って情報が記録されていく。この基板上には、案内溝とともに同期信号やアドレス情報が予めプリフォーマットとして記録されているが、これには案内溝をウォブルさせる方法、プリピットを入れておく方法などがある。
プリフォーマットをウォブルのみによって行う場合、高密度化を目標としてトラックピッチを狭くしていくと、変調度の制約、隣接グルーブからの信号の漏れ込みによりＣ／Ｎが劣化するなどという問題が発生する。また、記録トラック上にプリピットを設けて行う場合、このプリピット上には情報を記録することができず、記録容量が少なくなってしまう。そのため、このウォブルとプリピットを併用してプリフォーマットを行う方法が提案されている（特開平９−３２６１３８）。これによると、集光ビームの走査トラックをウォブルしたグルーブ上としたとき（グルーブ記録）、プリピットは溝間（ランド）に形成される。このランド上のプリピット（ランドプリピット）の検出は、グルーブに平行に２分割された受光素子の差信号の変化（ＬＰＰ）を読み取ることによって行われることになる（図１（ａ）参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにグルーブ記録の際にランド上にランドプリピットを形成し、ランドプリピットに隣接するグルーブを走査した時に現れるプッシュプル信号の変化  （ＬＰＰ）によってそれを検出する方法においては、グルーブ上に何も情報が入っていない未記録状態では、グルーブ上を走査する光集光ビームは、ランドプリピットのある部分では形状の左右非対称性により大きな振幅のＬＰＰが得られ、ランドプリピットの検出を行うことができる。しかしグルーブ上に情報が記録された場合、記録マークの位置によっては、十分なＬＰＰの振幅が得られなくなることがわかった。つまりランドプリピット付近のグルーブに情報が記録されると図１（ｂ）のように記録マーク１４がランドプリピット側に広がってしまい、記録マーク部は低反射率であるため、十分なＬＰＰの振幅が得られなくなる。また、図１（ｂ）に示すように、ランドプリピットに対する記録マークの位置によってマークの広がり方も異なってくるため、ＬＰＰの振幅の大きさもばらついてしまう。それにより、情報記録後はランドプリピットの正確な検出が難しくなり、このためエラー率が急激に上昇してしまうという問題が生じる。
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、第１の目的は、グルーブ上に情報を記録した後でも、ランドプリピットの検出を確実にできるような光情報記録媒体を提供することであり（請求項１，２，４，６に対応）、また第２の目的は、前記光情報記録媒体を効率よく、確実に作製するための原盤露光方法を提供することである（請求項３，５，７に対応）。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
解決手段１
解決手段１は上記第１の目的のためのものであり、基板上にグルーブ部とランド部を有し、グルーブ部で情報の記録再生を行い、ランドにはピットとしてプリフォーマット情報を予め記録してある光情報記録媒体を前提として、そのランド上に設けられたピットであるランドプリピットの深さＤｐと、前記ランドプリピットに隣接するグルーブの深さＤｇが異なるようにしたことである。
【０００５】
解決手段２
解決手段２は解決手段１のランドプリピットの深さＤｐとグルーブの深さＤｇの関係を、Ｄｐ＜Ｄｇとなるようにしたことである。
【０００６】
解決手段３
解決手段３は上記第２の目的のためのものであり、グルーブ露光用の集光ビームＢ１と、前記グルーブに隣接するランドプリピット露光用の集光ビームＢ２を生成することができる光ディスク原盤露光装置を用いて原盤の露光を行い、現像、洗浄処理によって基板上に凸凹を製作する、解決手段２による光情報記録媒体の光ディスク原盤製造方法において、集光ビームＢ１はレジストの底まで露光するのに必要なビーム径、光強度とし、集光ビームＢ２はレジストの底まで露光しないビーム径、光強度としたことである。
これにより現像後のグルーブ深さＤｇ、ランドプリピット深さＤｐの関係をＤｐ＜Ｄｇとすることができる。
【０００７】
解決手段４
解決手段４は、解決手段１におけるランドプリピットの深さＤｐとグルーブの深さＤｇの関係を、Ｄｐ＞Ｄｇとなるようにしたことである。
【０００８】
解決手段５
解決手段５は、グルーブ露光用の集光ビームＢ１と、前記グルーブに隣接するランドプリピット露光用の集光ビームＢ２を生成することができる光ディスク原盤露光装置を用いて原盤の露光を行い、現像、洗浄処理によって基板上の凸凹を製作する、解決手段４による光情報記録媒体の光ディスク原盤製造方法において、原盤を、下層レジスト、中間層、上層レジストの３層とし、集光ビームＢ１は上層レジストのみを露光し、下層レジストは露光されないビーム径、光強度とし、集光ビームＢ２は下層レジストまで露光するビーム径、光強度としたことである。
これにより、現像後のグルーブ深さＤｇ、ランドプリピット深さＤｐの関係をＤｐ＞Ｄｇとすることができる。
【０００９】
解決手段６
解決手段６は解決手段１による光情報記録媒体について、その基板上でランド面を凸、グルーブ面を凹としたとき、ランドプリピット部がランド面よりも基板上で突き出しているようにしたことである。
【００１０】
解決手段７
解決手段７はグルーブ露光用の集光ビームＢ１と、前記グルーブに隣接するランドプリピット露光用の集光ビームＢ２を生成することができる光ディスク原盤露光装置を用いて原盤の露光を行い、現像、洗浄処理によって基板上の凸凹を製作する、解決手段６による光情報記録媒体の光ディスク原盤製造方法において、原盤を下層レジスト、中間層、上層レジストの３層とし集光ビームＢ１では下層レジストまで露光できるビーム径、高強度とし、集光ビームＢ２では、通常のランド部分を上層レジストのみ露光し下層レジストは露光しないビーム径、光強度とし、ランドプリピット部分では光強度をゼロとしたことである。
これにより、ランドプリピットがランド面よりも出っ張った基板をつくることができる。
【００１１】
【作用】
これらの発明によると、グルーブ深さとランドプリピットの深さが異なっているため、グルーブとランドプリピットの間に斜面が存在することになる。そのため、ランドプリピット付近のグルーブに記録マークした場合にも、グルーブとランドプリピットの間にある斜面によって熱拡散が押さえられ、記録マークがランドプリピット側に広がらない。その理由としては、グルーブとランドプリピットが斜面により距離的に離れたことによる形状的効果があることであり、またもう一つの理由としては、斜面部分では記録層の厚さが薄くなるため、グルーブに照射されて発生した熱の拡散が抑制される効果があることである。これらによって、記録マークの広がりによるＬＰＰの振幅の減少、ばらつきを減少させることができ、安定したランドプリピットの検出が可能になる。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
実施例１
この実施例１は請求項２、請求項３に係る発明の一実施例である。
まず表面が精密に研磨されたガラス基板を用意し、その表面の洗浄を行う。洗浄されたガラス板をスピナーにのせ、スピンコート法によりポジ型フォトレジストをガラス基板面内膜厚が均一になるよう塗布する。本実施例では、レジスト膜厚を約４００オングストロームとした。ここでのフォトレジストの膜厚は、スタンパ表面に形成されるグルーブの深さに相当する。その後プリベークを行う。
このようにして作製された光ディスク原盤を原盤露光機のターンテーブルに載せ、Ｋｒガスレーザービームを原盤のレジスト層上に集光させて原盤露光を行う。露光時は、線速度一定（ＣＬＶ）で内周から外周にスパイラル状に露光を行う。本発明で用いた原盤露光機のブロック図を図２に示しているが、この原盤露光機械では２ビーム露光光学系を用いており、集光ビームＢ１でウォブルしたグルーブの露光を行い、集光ビームＢ２を原盤上でＢ１の外周側に隣接させてランドプリピットの露光を行った。ここで、請求項２に係る発明におけるＤｇ＞Ｄｐの関係となるグルーブ、ランドプリピットを作製するため、集光ビームＢ１とＢ２のビーム径を変えてあり、「Ｂ１のビーム径」＜「Ｂ２のビーム径」にしている。また露光ビームパワーは、「Ｂ１の露光パワー」＞「Ｂ２の露光パワー」であり、ビームＢ１では現像後ガラス表面まで溝ができる露光パワー、集光ビームＢ２は現像後レジスト膜が残る露光パワーとした。
露光を終えた原盤は、スピナーにより低速回転で現像、純水リンスを行い、高速回転させて乾燥させる。これにより、ポジ型レジストを使用しているため、集光ビームＢ１、Ｂ２のそれぞれによって露光された部分が除去され、グルーブ、ランドプリピットなどの凸凹のパターンが形成される。ここでレジスト感度に応じて集光ビームＢ１、Ｂ２のパワーの調整を行うことにより、グルーブの深さＤｇとランドプリピットの深さＤｐを異ならせることができ、その結果、Ｄｇ＞Ｄｐとすることができる。その後、ポストベークを行う。このようにして作製されたガラス原盤をＮｉでスパッタして導電性を持たせた後、その上にＮｉ電鋳を行い、Ｎｉをガラス基板から剥離し、表面洗浄、裏面研磨を行ってＮｉスタンパとする。そしてこのスタンパをもとにＰＣ基板をつくる。そのＰＣ基板は図３のようになっている。図３の（ａ）は表面図であるが、グルーブ１０、ランド１１、ランド１１上のランドプリピット１２が図示のように設けられている。
図３の（ｂ）は（ａ）のＡＡ’の断面図であり、図３の（ｃ）、（ｄ）は（ａ）のランドプリピットを含むＢＢ’の断面図である。図３の（ｃ）は通常（従来）のランドプリピットを含む部分の断面図であり、図３の（ｄ）が本実施例のランドプリピットを含む部分の断面図である。そのＰＣ基板上に、ＳｉＯ２  ／ＺｎＳの誘電体層、Ａｇ−Ｉｎ−ＳｂーＴｅ系の記録層、Ａｌの反射層などを積層し、光ディスクメディア（記録媒体）を作製する。ここでは書き換え可能な相変化型光ディスクの一例を示したが、この材料に限られるものではなく、有機色素を用いた追記型光ディスクメディアなどにも適用することができる。このようにして作製された光ディスクメディアに、波長６３５ｎｍのレーザービームをＮＡ０．６の対物レンズで集光させてグルーブ上にランダムな情報を記録した。記録後メディアをグルーブトラッキングさせ、プッシュプル信号の変化によりランドプリピットの検出を行ったところ、図４に示すように、従来までのＤｇ＝Ｄｐの基板でのマーク記録後のＬＰＰの振幅と比較して、本発明でのＤｇ＞Ｄｐとした基板でのマーク記録後のＬＰＰでは、大きな安定した振幅の信号が得られた。これは、図５の（ａ）のようにグルーブの深さＤｇとランドプリピットの深さＤｐが等しいときは、グルーブ上に記録マークをすると熱拡散によりランドプリピットまでマークが広がってしまうが、図５の（ｂ）のようにＤｇとＤｐの深さが異なると、グルーブとランドプリピットの境界に斜面が存在するため、その一部分では記録層３２が薄くなり熱拡散が押さえられてマークが広がらないためである。またグルーブ面とランドプリピット面までの距離が長くなる形状的効果によって、ランドプリピット部までの記録マークの広がりを減少させている。これらの効果により、マーク記録後にＬＰＰが小さくなってしまったり、ばらついてしまうということがなくなり、安定したランドプリピットの検出が可能になる。
【００１３】
実施例２
実施例２は請求項４、請求項５に係る発明の一実施例である。
表面が精密に研磨されたガラス基板を用意し、水洗により表面の洗浄を行う。洗浄されたガラス板をスピナーにのせ、スピンコート法によりポジ型フォトレジストをガラス基板面内膜厚が均一になるよう塗布し、プリベークを行う。
実施例では、このレジスト膜厚を約４００オングストロームとした。次に、  Ｉｎ２  Ｏ３  を用いて、ＡｒとＯ２  の雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタにより、中間層を約１００オングストロームの厚さにレジスト層の上に積層する。さらにこの中間層の上に、ポジ型フォトレジストをスピンコート法によって３００オングストロームの厚さで二番目のフォトレジスト層を形成する。このようにして図６のような３層の光ディスク原盤が作製される。
以上のようにして作製された光ディスク原盤を原盤露光機のターンテーブルにのせ、Ｋｒガスレーザービームを原盤上に集光させて線速度一定でスパイラル状に原盤露光を行う。原盤露光は図２に示す２ビーム露光光学系を用い、集光ビームＢ１でウォブルしたグルーブ、原盤上で集光ビームＢｌの外周側に隣接させた集光ビームＢ２でランドプリピットの露光を行った。ここで、集光ビームＢ１は中間層４２によって光が遮断され、上層レジスト４３のみを露光する光量パワー、集光ビームＢ２は中間層４２を通過して上層レジスト４３、下層レジスト４１の両方を露光できる光量パワーとした。当該露光の後、ポストベークを行い、その後一回目の現像を行う。これにより上層レジスト４３の露光された部分が除去される。次に、純水で約１％に希釈された硝酸を用いて、中間層４２のエッチングを行う。これにより、一回目の現像によって中間層が露出した部分がエッチングされる。その後、再び下層フォトレジスト層４１の露光された部分（ランドプリピット）の現像を行う。以上のように、中間層４２を入れることによってハーフ露光を行うグルーブの底面を平坦かつ均一にすることができるが、中間層４２を入れずに単層レジストで、集光ビームＢ１とＢ２の光量パワー、ビーム径の調整を行うことにより、Ｄｇ＜Ｄｐとなる原盤を作製することも可能である。このようにして作製された原盤から実施例１のときと同様にしてＰＣ基板を作ったとき、図３の（ａ）のＢＢ’での断面は図７のようになる。これに誘電体層、記録層、反射層などを積層させて光ディスクメディアを作製し、グルーブ上に情報の記録を行った。この記録後メディアをグルーブトラッキングさせ、ランドプリピットの検出を行ったところ、従来までのＤｇ＝Ｄｐの基板でのマーク記録後のＬＰＰと比較して、本発明のＤｇ＜Ｄｐの基板でのマーク記録後のＬＰＰは、大きく安定した振幅の信号となる。この場合も実施例１のときと同様に、ＤｇとＤｐの深さが異なるため境界に斜面ができ、グルーブ上にマークしたときの熱拡散が防止でき、また形状的効果もあるため、ピットの広がりが押さえられ、ばらつきのない安定したランドプリピットの検出が可能になるのである。
【００１４】
実施例３
実際例３は請求項６、請求項７に係る発明の一実施例である。本実施例では、３層の光ディスク原盤の作製までは実施例２と同様にして行った。そのようにして作製された光ディスク原盤を、原盤露光機のターンテーブルに載せ、Ｋｒガスレーザービームを原盤上に集光させて線速度一定でスパイラル状に原盤露光を行う。原盤露光は図２に示す露光光学系を用い、集光ビームＢ１でウォブルしたグルーブ、原盤上で集光ビームＢ１の外周側に隣接させた集光ビームＢ２でランドプリピットの露光を行った。集光ビームＢ１は中間層４２を通過して上層レジスト４３、下層レジスト４１の両方を露光できる光量パワー、集光ビームＢ２は中間層４２によって光が遮断され上層レジスト４３のみを露光する光量パワーとした。ここでランドプリピット用の集光ビームＢ２のＯＮ／ＯＦは実施例２の場合と逆で、通常ランド部をＯＮの露光状態とし、ランドプリピットの部分で集光ビームの照射をＯＦＦとした。上記露光後、ポストベークを行い、その後一回目の現像を行う。これにより上層レジスト４３の露光された部分が除去される。次に、純水で約１％に希釈された硝酸を用いて、中間層４２のエッチングを行う。これにより、一回目の現像によって中間層が露出した部分がエッチングされる。その後再び下層フォトレジスト層４１の露光された部分（グルーブ部）の現像を行う。以上のように、中間層４２を入れることによってハーフ露光を行うランド面を平坦かつ均一にすることができるが、中間層４２を入れずにレジスト層一層で、集光ビームＢ１とＢ２の光量パワー、ビーム径の調整を行うことにより、同様の形状をもった原盤を作製することも可能である。
以上のようにして作製された原盤から実施例１のときと同様にしてＰＣ基板を作ったとき、図３の（ａ）のＢＢ’での断面は図８のようになる。ここで、図８に示すようにランドプリピットとランドの高さの差をＨｐとする。これに誘電体層、記録層、反射層などを積層させて光ディスクメディアを作製し、グルーブ上に情報の記録を行った。この記録後メディアをグルーブトラッキングさせ、ランドプリピットの険出を行ったところ、従来までのＤｇ＝Ｄｐの基板でのマーク記録後のＬＰＰと比較して、図８に示すようなグルーブとランドプリピットの高さの異なる本発明の基板でのマーク記録後のＬＰＰは、大きく安定した振幅の信号となる。これも実施例１、実施例２の場合と同様、グルーブとランドプリピットの境界に斜面ができるためグルーブ上にマークしたときの熱拡散が防止でき、また形状的効果によりピットのランドプリピットヘの広がりが押さえられるため、ばらつきのない安定したランドプリピットの険出が可能になるのである。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１、請求項２，請求項４，請求項６に係る発明によると、ランドにプリフォーマットとしてランドプリピットを形成する場合、このランドプリピットを険出する際、情報を記録してグルーブとそれに隣接したランドプリピットの深さが異なっているため、その間に斜面ができ、それにより、ランドプリピット近傍に記録マークをした場合にもランドプリピット上に記録マークが広がるのを抑制することができる。それによって、情報記録後でも安定してランドプリピットの検出を行うことが可能となる。
また請求項３、請求項５、請求項７に係る発明により、それぞれ請求項２、請求項４、請求項６に係る発明の光情報記録媒体を効率よく、確実に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリフォーマットとしてランドプリピットをもつ基板を上から見た図とそのＰｕｓｈーＰｕｌｌ信号波形との対応であり、（ｂ）は記録マークがランドプリセット側に広がった状態を上から見た図である。
【図２】は本実施例で使用した原盤露光機の簡単なブロック図である。
【図３】（ａ）はランドプリピットをもつ基板を上から見た図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡＡ´断面図であり、（ｃ）は従来の基板のランドプリピットが従来のものである場合のＢＢ´断面図であり、（ｄ）は本発明のランドプリピットである場合のＢＢ´断面図である。
【図４】（ａ）は記録マークをした後の請求項２に示す基板のマークの広がりとそれによるＬＰＰとの対応図であり、（ｂ）は従来例の基板でのマークの広がりとそれによるＬＰＰとの対応図である。
【図５】は請求項２、請求項３に係る発明の一実施例を示す、光情報記録媒体のランドプリピットのある部分を含む断面と記録マークの広がりを示す図であり、（ａ）はグルーブの深さＤｇとランドプリピットの深さＤｐが等しい場合、（ｂ）はＤｇとＤｐの深さが異なる場合をそれぞれ示すものである。
【図６】は請求項５、請求項７に係る発明の一実施例を示す、光情報記録媒体の原盤の断面図である。
【図７】は請求項４、請求項５に係る発明の一実施例を示す、光情報記録媒体のランドプリピットのある部分を含む断面図である。
【図８】は請求項６、請求項７に係る発明の一実施例を示す、光情報記録媒体のランドプリピットのある部分を含む断面図である。
【符号の説明】
１０：グルーブ
１１：ランド
１２：ランドプリセット
１３：光集光ビーム
１４：グルーブの記録マーク
２０：Ｋｒガスレーザー
２１：スタビライザー
２２：Ｅ／Ｏ変調器
２３：Ｅ／Ｏ偏向器
２４：Ａ／Ｏ変調器
２５：ビームエキスパンダ
２６：対物レンズ及びフォーカスアクチュエータ
２７：ガラス円盤
２８：ターンテーブル
３０：ＰＣ基板
３１：誘電体層
３２：記録層
３３：グルーブ上の記録マーク
４０：ガラス基板
４１：下層レジスト層
４２：中間層
４３：上層レジスト層
【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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