JP2005203050A - Recording method of optical master disk, manufacturing method of optical master disk, optical master disk, and optical disk - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば一面に形成されたフォトレジスト膜等に対してレーザ光を照射することにより、フォトレジスト膜等にレーザ光の照射軌跡に応じた記録パターンを形成(描画)する光ディスク原盤の記録方法および光ディスク原盤の製造方法に関する。また、この発明は、光ディスクにグルーブを形成する際に用いて好適な光ディスク原盤に関する。さらに、この発明は、光ディスク原盤により作成された光ディスクに関する。 For example, the present invention provides a recording on an optical disc master that forms (draws) a recording pattern in accordance with a laser beam irradiation locus on a photoresist film or the like by irradiating a photoresist film or the like formed on one surface with laser light, for example. The present invention relates to a method and a method for manufacturing an optical disc master. The present invention also relates to an optical disc master suitable for use in forming a groove on an optical disc. Furthermore, the present invention relates to an optical disc produced from an optical disc master.
従来の記録可能なディスク状記録媒体として、MD(Mini Disc )、CD(Compact Disc)−R(Recordable)、CD−RW(ReWritable)、DVD(Digital Versatile Disc)+RW(ReWritable)、DVD−R(Recordable)、DVD−RW(ReWritable)等が提案されている。これらのディスク状記録媒体のフォーマットでは、グルーブに記録するグルーブ記録フォーマットが採用されている。 Conventional recordable disc-shaped recording media include MD (Mini Disc), CD (Compact Disc) -R (Recordable), CD-RW (ReWritable), DVD (Digital Versatile Disc) + RW (ReWritable), DVD-R ( Recordable) and DVD-RW (ReWritable) have been proposed. In the format of these disc-shaped recording media, a groove recording format for recording in a groove is adopted.
このような各種光ディスクの製造プロセスは、一般に、ピットやグルーブ等の所望の凹凸パターンに応じた表面形状を有する、いわゆるスタンパと呼ばれる金属原盤を作製する工程と、そのスタンパの表面形状をディスク基板上に転写する成形工程、さらに記録層や保護層を形成する成膜工程から構成されている。 Such various optical disc manufacturing processes generally include a step of producing a metal master called a stamper having a surface shape corresponding to a desired uneven pattern such as pits and grooves, and the surface shape of the stamper on the disk substrate. And a film forming process for forming a recording layer and a protective layer.
原盤製造工程では、表面を研磨したガラス基板を洗浄、乾燥した後、このガラス基板上に感光材料であるフォトレジストを塗布し、そのフォトレジストに対してレーザ光を照射してピットやグルーブのパターンを露光する方法が一般的に行われている。この露光によってフォトレジストに形成された潜像を現像することにより、ピットやグルーブのパターンに応じた凹凸パターンがフォトレジストに形成され、さらにそれを金属表面に転写して、スタンパが形成される。このようなレーザ光による露光によって凹凸パターンを記録する方法では、サブミクロンのオーダーでパターンをフォトレジスト表面に転写することが求められる。 In the master manufacturing process, after cleaning and drying the glass substrate whose surface has been polished, a photoresist, which is a photosensitive material, is applied to the glass substrate, and the photoresist is irradiated with laser light to form a pattern of pits and grooves. In general, a method of exposing is used. By developing the latent image formed on the photoresist by this exposure, a concavo-convex pattern corresponding to the pattern of pits and grooves is formed on the photoresist, which is further transferred to the metal surface to form a stamper. In such a method of recording a concavo-convex pattern by exposure with laser light, it is required to transfer the pattern to the photoresist surface on the order of submicrons.
ISO(International Organization for Standardizaiton)の光磁気(MO:Magneto Optical)ディスクの各フォーマットではランド(グルーブとグルーブの間)に記録するランド記録フォーマットが提案されている。DVD−RAM(Digital Versatile Dis c−Randaom Access Memory )等において、光ディスクの高密度化を実現する一つの方法として、グルーブとグルーブ間(ランド)の両方に記録することにより、トラック密度を従来の2倍にして高密度化を図る方式(ランド・グルーブ記録)が提案されている。ここでグルーブとは、主にトラッキングサーボを行えるようにするために、記録トラックに沿って形成された、いわゆる案内溝のことである。光ピックアップ(読取面)からみて近い部分をグルーブと呼び、遠い部分をランドと呼ぶ。なお、グルーブとグルーブの間の部分は、ランドと称される。 In each ISO (International Organization for Standardizaiton) magneto-optical (MO) disk format, a land recording format for recording on a land (between grooves) has been proposed. In a DVD-RAM (Digital Versatile Disc-Randaom Access Memory) or the like, as one method for realizing a higher density of an optical disc, recording is performed both in the groove and between the grooves (land), thereby reducing the track density. A method (land / groove recording) has been proposed to increase the density by doubling. Here, the groove is a so-called guide groove formed along the recording track so that tracking servo can be performed mainly. A portion near the optical pickup (reading surface) is called a groove, and a far portion is called a land. A portion between the grooves is called a land.
ところが、DVD−RAM等のランド・グルーブ記録において、ランド記録とグルーブ記録とではフォーカス点を変えないと最適な記録ができない欠点があった。また、ISOM(International Symposium on Optical Memory )2000 Simulation
Of Heat Generation And Conduction On Land/Groove Discにおいて、ランド記録とグルーブ記録において記録ビーム形状が異なる報告があり、ランド記録再生特性とグルーブ記録再生特性とを同一にすることは困難であった。
However, in land / groove recording such as DVD-RAM, there is a disadvantage that optimum recording cannot be performed unless the focus point is changed between land recording and groove recording. Also, ISO (International Symposium on Optical Memory) 2000 Simulation
Of Heat Generation And Conduction On Land / Groove Disc, there is a report that the recording beam shape is different between land recording and groove recording, and it is difficult to make the land recording / reproducing characteristics and the groove recording / reproducing characteristics the same.
また、DVR(Digital Video Recorder)で使用される光ディスクにおいて、読み取り面に近い方(ランド)の記録再生特性は良好であるが、読み取り面に遠い方(グルーブ)の記録再生特性は良好ではないという結果が得られている。グルーブとランドの両方トラックに記録再生するためには両方トラックの記録再生特性を良好でかつ均一にする必要があった。 In addition, in an optical disc used in DVR (Digital Video Recorder), the recording / reproducing characteristics near the reading surface (land) are good, but the recording / reproducing characteristics far from the reading surface (groove) are not good. The result is obtained. In order to perform recording / reproduction on both the groove and land tracks, it was necessary to make the recording / reproduction characteristics of both tracks good and uniform.
さらに、レーザ光のビームスポットが小さくなっても、熱が伝播する範囲はそれほど狭まらないので、トラックピッチを小さくした分、隣接トラックへの熱伝播の影響が大きくなる。その結果、記録時に隣接トラックのデータを消してしまうおそれがあった。 Furthermore, even if the beam spot of the laser beam is reduced, the range of heat propagation is not so narrow, so the influence of heat propagation to adjacent tracks is increased by reducing the track pitch. As a result, there is a possibility that the data of the adjacent track is erased during recording.
以上の理由から、Blu−ray Disc(商標)等の高密度の光ディスクでは、光ピックアップから近い部分にグルーブを形成し、遠い部分にランドを形成し、グルーブ記録を行っている。図1は、高密度の光ディスクのフォーマット例えばBlu−ray Discのフォーマットのリードインエリアとデータ記録領域との境界付近の一部を模式的に示す。 For the above reasons, in a high-density optical disc such as Blu-ray Disc (trademark), a groove is formed in a portion near the optical pickup, and a land is formed in a far portion to perform groove recording. FIG. 1 schematically shows a part of the vicinity of a boundary between a lead-in area and a data recording area in a high-density optical disc format such as a Blu-ray Disc format.
図1に向かって左側がディスク内周側で、右側がディスク外周側である。Blu−ray Discにおいて、PIC(Permanent Information & Control Data)領域2のピットとデータ記録領域3のグルーブは蛇行するように形成されたウォブルグルーブとされる。図1は、模式的な図であり、トラックの本数は、実際の本数を示すものではない。
As shown in FIG. 1, the left side is the inner circumference side of the disk, and the right side is the outer circumference side of the disk. In the Blu-ray Disc, the pit in the PIC (Permanent Information & Control Data)
内周のBCA(Burst Cutting Area)領域1のグルーブは、トラックピッチTp1が2000nmのグルーブである。PIC領域2のグルーブは、トラックピッチTp2が350nmの矩形ウォブルグルーブである。PIC領域2およびデータ記録領域3のグルーブは、トラックピッチTp3が320nmのMSK(Minimum Shift Keying)信号とSTW(Saw Tooth Wobble)信号との重畳信号で形成されたウォブルグルーブである。
The groove in the inner peripheral BCA (Burst Cutting Area) region 1 is a groove having a track pitch Tp1 of 2000 nm. The groove in the
図2は、Blu−ray Discの製造方法を示す。レーザカッティング装置を用い、レーザ光によりガラス原盤41上のフォトレジスト42が照射されることにより、グルーブおよびピットの潜像が形成される。図2Aに示すようにガラス原盤41に現像処理を施して、露光した部分のフォトレジスト42を溶解させて現像を行うことにより、フォトレジスト42がポジ型であるため凹部のグルーブがパターニングされたレジストガラス原盤が得られる。
FIG. 2 shows a method for producing a Blu-ray Disc. By using a laser cutting apparatus and irradiating the
次いでレジストガラス原盤の凹部グルーブパターン上に無電界メッキ法等によりニッケル皮膜でなる導電化膜層が形成された光デイスク原盤を電鋳装置に取り付け、電気メツキ法により導電化膜層上にニッケルメッキ層を形成し、凸部グルーブパターンのマスタースタンパ43を作製する。さらに、図2Bに示すようにマスタースタンパ43を元に凹凸が反転するマザースタンパ(凹部グルーブパターン)44を作製する。
Next, an optical disc master in which a conductive film layer made of a nickel film is formed on the concave groove pattern of the resist glass master by electroless plating or the like is attached to an electroforming apparatus, and nickel plating is applied on the conductive film layer by an electroplating method. A layer is formed to produce a
次いで光ディスクの作成方法は、マザースタンパ44と、ポリカーボネート(屈折率1.59)の透明樹脂を用いて射出成型によってディスク基板45を作製する。ディスク基板45の信号形成面に対して、グルーブGvの凹凸パターンが転写される。その後、信号形成面(凸部グルーブパターン)に、反射層、第2の誘電体層、記録層46、第1の誘電体層を成膜し、記録層46上に0.1mmのカバー層47を形成する。以上の工程により、Blu−ray等の高密度の相変化光ディスクが完成する。
Next, as a method for producing an optical disc, a
上述したように、マスタースタンパ43の複製スタンパであるマザースタンパ44を作製することによって、グルーブの凹凸パターンを逆にすることができ、図2Cに示すように光ピックアップ48(読取面)に近い側に突起したグルーブGvを形成することができる。この技術によりグルーブ再生特性およびウォブル特性を良好にすることができる。
As described above, by fabricating the
下記の特許文献1では、ガラス原盤とフォトレジストの間にクロム(Cr)層を設け、凹凸が形成されたフォトレジストをマスクとして、エッチングすることによりクロム層に凹部をパターニングすることを提案している。これによりレーザ光のスポット径よりも小さな幅を有するピットを有するガラス原盤を形成することができ、光ディスクの高密度記録を実現できることが記載されている。 In the following Patent Document 1, it is proposed that a chromium (Cr) layer is provided between a glass master and a photoresist, and that the recesses are patterned in the chromium layer by etching using the photoresist with irregularities as a mask. Yes. It is described that this makes it possible to form a glass master having pits having a width smaller than the spot diameter of the laser beam, and to realize high-density recording of an optical disc.
上述したように、ガラス原盤からメッキ処理で得られたマスタスタンパ43が凹凸が反転しているために、マスタスタンパ43から再度メッキ処理によって凹凸を反転させたマザースタンパ44を作成し、マザースタンパを用いて射出成型することで所望のディスク基板45を得ている。このように、マザースタンパ44を必要とすることは、光ディスクの製造コストを上昇させる問題があった。
As described above, since the
レジスト材料としてポジ型ではなく、ネガ型を使用すると、この問題を解決することができるが、現在のところ、通常使用されているポジ型レジスト材料と同等の解像度を有するネガ型のレジスト材料が得られていない。 This problem can be solved by using a negative type resist material instead of a positive type. However, at present, a negative resist material having a resolution equivalent to that of a positive type resist material that is normally used is obtained. It is not done.
したがって、この発明の目的は、マザースタンパを作製することなく、グルーブ記録再生特性およびウォブル特性が良好な光ディスク原盤の記録方法、光ディスク原盤の製造方法、光ディスク原盤、並びに光ディスクを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical disc master recording method, an optical disc master manufacturing method, an optical disc master, and an optical disc having good groove recording / reproducing characteristics and wobble characteristics without producing a mother stamper.
上述した課題を達成するために、この発明の第1の態様は、読み取り面に対して凸形状のウォブルグルーブを有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスク用原盤の記録方法であって、
金属基板上のレジストをウォブルグルーブに対応して露光し、露光部分を除去し、レジストのグルーブに対応する開口を金属基板上に生成することを特徴とする光ディスク原盤の記録方法である。
In order to achieve the above-described problem, a first aspect of the present invention is a method of recording an optical disc master used when manufacturing an optical disc having a wobble groove having a convex shape with respect to a reading surface,
A recording method for an optical disc master, wherein a resist on a metal substrate is exposed corresponding to a wobble groove, an exposed portion is removed, and an opening corresponding to the groove of the resist is generated on the metal substrate.
この発明の第2の態様は、読み取り面に対して凸形状のウォブルグルーブを有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスク用原盤の製造方法であって、
金属基板上のエッチング層の上にレジストを塗布する塗布工程と、
レジストにグルーブの潜像を形成する露光工程と、
レジストを現像し、グルーブに対応する部分のレジストを除去する現像工程と、
レジストをマスクとしてエッチング層をエッチングするエッチング工程と、
残りのレジストを除去する除去工程とを有することを特徴とする光ディスク原盤の製造方法である。
A second aspect of the present invention is a method of manufacturing an optical disc master used when manufacturing an optical disc having a wobble groove having a convex shape with respect to a reading surface,
A coating process for coating a resist on the etching layer on the metal substrate;
An exposure process for forming a latent image of the groove on the resist;
Developing the resist and removing the resist corresponding to the groove;
An etching step of etching the etching layer using a resist as a mask;
And a removing process for removing the remaining resist.
この発明の第3の態様は、読み取り面に対して凸形状のウォブルグルーブを有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスク用原盤であって、
レジストにグルーブの潜像を形成し、レジストを現像し、グルーブに対応する部分のレジストを除去し、
レジストをマスクとして金属基板上のエッチング層をエッチングしてグルーブに対応する凹溝が形成された光ディスク原盤である。
A third aspect of the present invention is an optical disc master used when manufacturing an optical disc having a wobble groove having a convex shape with respect to a reading surface,
Forming a latent image of the groove in the resist, developing the resist, removing the resist corresponding to the groove,
An optical disk master having a groove corresponding to a groove formed by etching an etching layer on a metal substrate using a resist as a mask.
この発明の第4の態様は、読み取り面に対して凸形状のウォブルグルーブを有する光ディスクであって、
光ディスク原盤によって成型されたディスク基板上に記録膜が成膜され、記録膜上にカバー層が設けられ、
光ディスク原盤は、
レジストにグルーブの潜像を形成し、レジストを現像し、グルーブに対応する部分のレジストを除去し、
レジストをマスクとして金属基板上のエッチング層をエッチングしてグルーブに対応する凹溝が形成された光ディスク原盤を用いたことを特徴とする光ディスクである。
A fourth aspect of the present invention is an optical disc having a wobble groove having a convex shape with respect to a reading surface,
A recording film is formed on a disk substrate molded by an optical disk master, and a cover layer is provided on the recording film.
The optical disc master is
Forming a latent image of the groove in the resist, developing the resist, removing the resist corresponding to the groove,
An optical disc using an optical disc master in which a groove corresponding to a groove is formed by etching an etching layer on a metal substrate using a resist as a mask.
この発明は、例えばプラズマエッチングを用いて形成されたグルーブを有する金属原盤をスタンパとして用いる。この発明によれば、金属原盤をスタンパとしてディスク基板を成形することで、マザースタンパを作成する必要がない。それによってディスク製造のコストを低減できる。 In the present invention, for example, a metal master having a groove formed by plasma etching is used as a stamper. According to the present invention, it is not necessary to create a mother stamper by forming a disk substrate using a metal master as a stamper. Thereby, the cost of manufacturing the disk can be reduced.
以下、この発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。一実施形態は、図1に示したようなBlu−ray Discに対してこの発明を適用したものである。BCA領域1における2000nmのトラックピッチTp1のグルーブの配列からなるグルーブトラックと、PIC領域2における350nmのトラックピッチTp2の矩形ウォブルグルーブの配列からなるグルーブトラックと、データ記録領域3におけるウォブリンググルーブであるグルーブトラックとが、基板表面に1つの螺旋状に連なるように形成されたものである。BCA領域は半径r=21.3mm〜22.0mmの間、PIC領域は半径r=22.4mm〜23.2mmの間、データ記録領域は半径r=23.2mm〜58.5mmの間にそれぞれ形成される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In one embodiment, the present invention is applied to a Blu-ray Disc as shown in FIG. A groove track composed of a groove array of 2000 nm track pitch Tp1 in the BCA area 1, a groove track composed of a rectangular wobble groove array of 350 nm track pitch Tp2 in the
データ記録領域3のグルーブのトラックピッチTp3は320nmである。これはピッチを詰めてさらに長時間記録・再生が可能な大容量を得ることができるようにするためである。一方、BCA領域1のグルーブのトラックピッチTp1は2000nmであり充分に広くなされている。PIC領域2のグルーブのトラックピッチTp2は350nmであり、PIC領域2は矩形ウォブルグルーブの配列からなるグルーブトラックとされている。
The track pitch Tp3 of the groove in the
上述した光ディスクを製造する際には、光ディスクの原盤となる光ディスク用原盤を作製する必要があり、そのためにレーザカッティング装置が使用される。以下、光ディスク用原盤の作製に使用されるレーザカッティング装置の一例について、図3を参照して説明する。 When manufacturing the optical disc described above, it is necessary to produce an optical disc master serving as an optical disc master, and a laser cutting device is used for this purpose. Hereinafter, an example of a laser cutting apparatus used for producing an optical disc master will be described with reference to FIG.
図3に示したレーザカッティング装置20は、金属原盤17の上に塗布されたポジ型のフォトレジスト28を露光して、フォトレジスト28にグルーブの潜像を形成するためのものである。フォトレジスト28に潜像を形成する際、フォトレジスト28が塗布された金属原盤17は移動光学テーブル27上に設けられた回転駆動装置16に取り付けられる。そして、フォトレジスト28を露光する際に、金属原盤17はフォトレジスト28の全面にわたって所望のパターンでの露光がなされるように、回転駆動装置16によって回転駆動されると共に、移動光学テーブル27によって平行移動される。
The
レーザカッティング装置20は、レーザ光を出射する光源21と、回転駆動装置16と、スピンドルサーボ18と、駆動用ドライバ25と、位置センサ30と、レーザスケール31と、エアスライダー32と、送りサーボ33と、ビームエクスパンダー34とを備えている。
The
光源21から出射されたレーザ光は、ミラーM1およびミラーM2によって反射され、移動光学テーブル27上に水平且つ平行に導かれる。
The laser light emitted from the
なお、光源21には、任意のものが使用可能であるが、短波長のレーザ光を出射するものが好ましい。具体的には、例えば、波長λが266nmのレーザ光を出射するKrレーザなどが好適である。
An arbitrary
ミラーM2で反射され、移動光学テーブル27上に水平に導かれたレーザ光は、ウェッジプリズム23および音響光学偏向器24によって光学偏向が施された上でビームエクスパンダー(BEX)34に入射する。
The laser beam reflected by the mirror M2 and guided horizontally onto the moving optical table 27 is incident on the beam expander (BEX) 34 after being optically deflected by the
音響光学偏向器(AOD:Acousto Optical Deflector)24は、グルーブのウォブルに対応するように、レーザ光に対して光学偏向を施すためのものである。すなわちレーザ光は、ウェッジプリズム23を介して音響光学偏向器24に入射され、この音響光学偏向器24によって、所望する露光パターンに対応するように光学偏向がなされる。ここで、音響光学偏向器24に使用される音響光学素子としては、例えば、酸化テルル(TeO2 )からなる音響光学素子が好適である。音響光学偏向器24によって光学偏向が施されたレーザ光は、ウェッジプリズム23を介して出射される。
An acousto-optic deflector (AOD: Acousto Optical Deflector) 24 is for applying an optical deflection to the laser beam so as to correspond to the wobble of the groove. In other words, the laser light is incident on the acousto-
なお、ウェッジプリズム23は、音響光学偏向器24の音響光学素子の格子面に対してブラッグ条件を満たすようにレーザ光が入射するようにすると共に、音響光学偏向器24によってレーザ光に対して光学偏向を施し、ビーム水平高さを変えるためのものである。
The
ここで、音響光学偏向器24には、駆動のための駆動用ドライバ25が接続されている。駆動用ドライバ25には、直流電圧と共に、電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator )29からの高周波信号が供給される。電圧制御発振器29には制御信号が供給される。そして、駆動用ドライバ25によって音響光学偏向器24が駆動され、これにより、レーザ光に対して光学偏向が施される。
Here, a driving
電圧制御発振器29に供給される制御信号として、具体的には、例えばBCA領域1のグルーブを形成する場合はゼロレベルの直流(DC)信号であり、PIC領域2の矩形ウォブルグルーブを形成する場合はバイフェーズ変調の矩形信号である。データ記録領域3のウォブルグルーブを形成する場合は956.5kHzのMSK信号と1923kHzのSTW信号の重畳信号である。
As a control signal supplied to the voltage controlled
ウェッジプリズム23および音響光学偏向器24によって光学偏向が施されたレーザ光はビームエクスパンダー(BEX)34に入射する。ビームエクスパンダー(BEX)34ではビーム径を変換することができる。
The laser beam optically deflected by the
レーザ光はビームエクスパンダー(BEX)34によって所定のビーム径とされた上でミラーM3によって反射されて対物レンズ26へと導かれ、対物レンズ26によってフォトレジスト28上に集光される。
The laser beam is made a predetermined beam diameter by a beam expander (BEX) 34, reflected by a
フォトレジスト28がレーザ光によって露光され、フォトレジスト28に潜像が形成される。このとき、フォトレジスト28が塗布されてなる金属原盤17は、フォトレジスト28の全面にわたって所望のパターンでの露光がなされるように、回転駆動装置16によって回転駆動されると共に、移動光学テーブル27によってレーザ光が径方向に移動される。この結果、レーザ光の照射軌跡に応じた潜像がフォトレジスト28の全面にわたって形成されることになる。この発明の一実施形態ではトラックの長手方向の線速度が5.28m/sになるように回転駆動装置16の回転数を制御している。
The
移動光学テーブル27の送りピッチをBCA領域では2000nmとし、PIC領域では350nmとし、データ記録領域では320nmとして露光する。なお、このレーザカッティング装置20では、移動光学テーブル27の位置を位置センサ30によって検出し、それぞれの領域ごとに各々対応したタイミングおよびピッチで露光を行って、上記のようなBCA領域、PIC領域およびデータ記録領域のグルーブパターンの潜像を金属原盤17上のフォトレジスト28に露光することが可能である。また、レーザスケール31により検知される波長(例えば0.78μm)を基準として、送りサーボ33およびエアスライダー32の動作を制御して、移動光学テーブル27の送りピッチを瞬時に変更することが可能である。
The moving optical table 27 is exposed at a feed pitch of 2000 nm in the BCA area, 350 nm in the PIC area, and 320 nm in the data recording area. In this
BCA領域1(半径r=21.3mm〜22.0mm)の間は送りピッチ2000nmであり、トラックピッチ遷移領域(半径r=22.0mm〜22.4mm)の間に送りピッチを2000nmから350nmに徐々に変化させる。PIC領域2(半径r=22.4mm〜23.2mm)の間は送りピッチ350nmであり、トラックピッチ遷移領域(半径r=23.2mm)に送りピッチを350nmから320nmに徐々に変化させる。データ記録領域3(半径r=23.2mm〜58.5mm)の間は送りピッチ320nmでそれぞれ形成される。 The feed pitch is 2000 nm during the BCA region 1 (radius r = 21.3 mm to 22.0 mm), and the feed pitch is changed from 2000 nm to 350 nm during the track pitch transition region (radius r = 22.0 mm to 22.4 mm). Change gradually. The feed pitch is 350 nm in the PIC region 2 (radius r = 22.4 mm to 23.2 mm), and the feed pitch is gradually changed from 350 nm to 320 nm in the track pitch transition region (radius r = 23.2 mm). The data recording area 3 (radius r = 23.2 mm to 58.5 mm) is formed at a feed pitch of 320 nm.
なお、レーザ光をフォトレジスト28の上に集光するための対物レンズ26は、より微細なグルーブパターンを形成できるようにするために、開口数NAが大きい方が好ましく、具体的には、開口数NAが0.9程度の対物レンズが好適である。
Note that the
フォトレジスト28に潜像を形成した後、フォトレジスト28が塗布されている面が上面となるように、金属原盤17を現像機のターンテーブル上に載置する。そして、当該ターンテーブルを回転させることにより金属原盤17を回転させながら、フォトレジスト28上に現像液を滴下して現像処理を施して、金属原盤17上にBCA領域1のグルーブとPIC領域2の矩形ウォブリンググルーブとデータ記録領域3のウォブリンググルーブにそれぞれ対応した凹凸パターンを形成する。
After the latent image is formed on the
ここで、レーザカッティング装置20による金属原盤形成方法の一例について、図4を参照しながら説明する。図4は、この発明に係る光ディスクの金属原盤の製造方法を示す模式図であり、金属原盤形成過程における原盤の断面図を表している。
Here, an example of a metal master forming method using the
この発明の一実施形態では、ハードディスク用のアルミニウム(Al)の基板に予めエッチング層を200nmの厚さでスパッタリングすることにより成膜がなされる構成の金属基板12が使用される。ここではエッチング層としては、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブテン(Mo)等が用いられる。エッチング層がエッチングされることにより、凹凸パターンが形成された金属原盤が得られる。
In one embodiment of the present invention, a
先ず図4Aに示すように、金属基板12上にフォトレジスト11を、例えば厚さ50nmで塗布した後、次に、グルーブ形状を形成すべき領域、すなわちフォトレジスト11の表面のグルーブを形成する領域に、金属基板12の表面まで露光するレーザパワー、例えば0.25mj/m程度のレーザ光を照射し、凹形状のグルーブのための潜像をフォトレジスト11に形成する。
First, as shown in FIG. 4A, after applying the
形成した潜像部を現像液で溶かすことで、凹凸が形成されたフォトレジスト11を一面に有する金属基板12が形成される。
By dissolving the formed latent image portion with a developing solution, a
次に、CHF3 ガス等のガス雰囲気中で1回目のプラズマエッチングをフォトレジスト11をマスクとして使用して、フォトレジスト11の塗布面に対して行う。この結果、金属基板12の表面が露出しているグルーブの部分においては、エッチングが進行し、金属基板12にグルーブが形成される。その他の領域ではフォトレジストがマスクとなるためエッチングがされない。このときのグルーブの部分におけるエッチング量を25nm程度とする。図4Bに示すように、エッチングにより金属基板12にグルーブGvが形成される。
Next, the first plasma etching is performed on the coated surface of the
最後に、図4Cに示すように、O2 アッシングにより完全にフォトレジスト11を金属基板12から除去することにより、深さ25nm程度のグルーブGvを有した光ディスクの金属基板12が得られる。このようにして得られたグルーブ形状は、プラズマエッチングによって得られたものであるから、断面がV形状ではなくU形状となる。以上により、各領域のグルーブGvにそれぞれ対応した凹凸パターンが形成された金属基板12が完成する。
Finally, as shown in FIG. 4C, the
光ディスクの作製方法は凹凸パターンが形成された金属基板12を直接、スタンパとして用い、ポリカーボネート(屈折率1.59)の透明樹脂で射出成型によって厚みが1.1mm、直径120mmのディスク基板13を作製する。もちろんディスク基板13の材料としてポリメチルメタクリレート等の透明樹脂を用いても良い。またフォトポリマー法(photo polymerization法、いわゆる2P法)を用いて、ディスク基板を作製しても良い。このとき図4Cに示すようにディスク基板13の信号形成面に金属基板12の表面形状である凹凸パターンが転写される。
An optical disk is produced by directly using a
次に成膜工程として従来の光ディスクの製造方法と同様に金属基板12の表面形状が転写されてなるディスク基板13に記録層およびカバー層を形成する。具体的には例えば、先ず、ディスク基板13の凹凸パターンが形成された面上に、スパッタリング装置等を用いて、銀合金等(AgNdCu)からなる光反射膜、硫化亜鉛と酸化シリコン混合(ZnS・SiO2 )等からなる第1の誘電体膜、ゲルマニウム・アンチモン・テルル合金(GeSbTe)等からなる相変化記録層、硫化亜鉛と酸化シリコン混合(ZnS・SiO2
)等からなる第2の誘電体膜の順に成膜する。
Next, as a film forming process, a recording layer and a cover layer are formed on the
) Etc. are formed in the order of the second dielectric film.
その結果、第2の誘電体膜、相変化記録層、第1の誘電体膜および光反射膜からなる記録層がディスク基板13上に形成される。その後、記録層上に基板の全体をほぼ覆うように、厚みが0.1mm程度の粘着性シート(PSA)を貼り合わせてカバー層が形成される。以上の工程により、光ディスクが完成する。
As a result, a recording layer composed of the second dielectric film, the phase change recording layer, the first dielectric film, and the light reflecting film is formed on the
また、別の方法として紫外線硬化樹脂がスピンコート法等により平滑に塗布され、紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射し硬化させることにより、カバー層を形成することも可能である。 As another method, the cover layer can be formed by applying an ultraviolet curable resin smoothly by a spin coat method or the like, and irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays and curing it.
つぎに、上述のような製造方法によって評価用光ディスクを複数作製し、それらの評価を行った結果について説明する。評価作業は、(波長λ=406nm、NA=0.85)の光ピックアップを備えるBlu−ray Disc評価機を用いてなされる。 Next, a plurality of evaluation optical disks are produced by the manufacturing method as described above, and the results of the evaluation are described. The evaluation work is performed using a Blu-ray Disc evaluator equipped with an optical pickup (wavelength λ = 406 nm, NA = 0.85).
評価用光ディスクとして、金属基板のエッチング層としてタングステン(W)を用いて作製された光ディスクを光ディスクA、エッチング層としてチタン(Ti)を用いて作製された光ディスクを光ディスクB、エッチング層としてモリブテン(Mo)を用いて作製された光ディスクを光ディスクCとする。それぞれのディスク基板の厚さは1.1mmで、カバー層の厚さは0.1mmとする。 As an optical disk for evaluation, an optical disk manufactured using tungsten (W) as an etching layer of a metal substrate is optical disk A, an optical disk manufactured using titanium (Ti) as an etching layer is optical disk B, and molybdenum (Mo) is used as an etching layer. The optical disc produced using () is designated as optical disc C. The thickness of each disk substrate is 1.1 mm, and the thickness of the cover layer is 0.1 mm.
評価作業では、上記3種類の光ディスクのウォブルグルーブ部(読み取り面に近い記録領域)に1−7変調(RLL(1,7))で記録および再生を行い、記録再生特性を評価する。 In the evaluation work, recording and reproduction are performed with 1-7 modulation (RLL (1, 7)) on the wobble groove portion (recording area close to the reading surface) of the above three types of optical disks, and the recording / reproduction characteristics are evaluated.
光ディスクA、光ディスクB、光ディスクCのジッタ−はそれぞれ7.9%、8.1%、8.0%となり、良好な記録再生特性を実現できる。さらに、ウォブルグルーブのウォブルアドレス情報を安定に再生することができる。また、PICの矩形ウォブルグルーブのウォブル信号の再生は、ジッタ−3.4%程度で再生が可能であり、良好な再生特性を実現できる。 The jitters of optical disc A, optical disc B, and optical disc C are 7.9%, 8.1%, and 8.0%, respectively, and good recording / reproduction characteristics can be realized. Furthermore, the wobble address information of the wobble groove can be stably reproduced. Further, the reproduction of the wobble signal of the rectangular wobble groove of the PIC can be reproduced with a jitter of about -3.4%, and good reproduction characteristics can be realized.
PIC領域の矩形ウォブルグルーブ,MSK信号とSTW信号との重畳信号によるウォブルグルーブとが混在するグルーブ記録フォーマットを用い、ランド・グルーブ記録のトラック密度と同等の高密度化を図った場合(上記のグルーブ記録フォーマットでいえば記録密度を2倍にした場合)、フォーカス点を変えることなく、ランド・グルーブ記録と同等の記録密度を実現できる。また読み取り面に近い記録領域のみに記録再生を行う場合において、上記グルーブ記録フォーマットの記録再生特性をランド・グルーブ記録フォーマットの記録再生特性と同等にすることができる。 Using a groove recording format in which a rectangular wobble groove in the PIC area and a wobble groove formed by superimposing an MSK signal and an STW signal are used, and a high density equivalent to the track density of land / groove recording is achieved (the above groove When recording density is doubled, the recording density equivalent to land / groove recording can be realized without changing the focus point. When recording / reproducing is performed only on the recording area close to the reading surface, the recording / reproducing characteristics of the groove recording format can be made equal to the recording / reproducing characteristics of the land / groove recording format.
以上より、マザースタンパを用いることなく、プラズマエッチングで得られた金属原盤をスタンパとして用いることにより、PICの矩形ウォブルグルーブのPICウォブル信号の良好な再生、ウォブルグルーブ部の良好な記録再生特性およびウォブルアドレス情報を安定に再生実現でき、記録密度を大幅に向上することが可能となる。 As described above, by using a metal master obtained by plasma etching as a stamper without using a mother stamper, good reproduction of a PIC wobble signal of a rectangular wobble groove of PIC, good recording / reproduction characteristics and wobble of a wobble groove portion are achieved. Address information can be reproduced stably, and the recording density can be greatly improved.
この発明は、上述したこの発明の一実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。この発明は、記録トラックに沿ってグルーブが形成されてなる光記録媒体、並びにその製造に使用される光記録媒体製造用原盤に対して広く適用可能であり、この発明の対象となる光記録媒体は、例えば、再生専用の光記録媒体、繰り返しデータの書き換えが可能な光記録媒体、或いはデータの追記は可能だか消去はできないような光記録媒体のいずれでもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. The present invention is widely applicable to an optical recording medium in which grooves are formed along a recording track, and an optical recording medium manufacturing master used for manufacturing the optical recording medium, and is an object of the present invention. The optical recording medium may be, for example, a read-only optical recording medium, an optical recording medium in which data can be rewritten repeatedly, or an optical recording medium in which data can be additionally written or cannot be erased.
1 BCA領域
2 PIC領域
3 データ記録領域
Gv グルーブ
11 フォトレジスト
12 金属基板
13 ディスク基板
16 回転駆動装置
17 金属原盤
18 スピンドルサーボ
21 光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 BCA area |
Claims (6)
金属基板上のレジストを上記ウォブルグルーブに対応して露光し、露光部分を除去し、上記レジストのグルーブに対応する開口を上記金属基板上に生成することを特徴とする光ディスク原盤の記録方法。 A method for recording an optical disc master used when manufacturing an optical disc having a convex wobble groove with respect to a reading surface,
A method for recording an optical disc master, comprising: exposing a resist on a metal substrate corresponding to the wobble groove; removing an exposed portion; and generating an opening on the metal substrate corresponding to the groove of the resist.
上記金属基板は、金属基板上にエッチング層を有するものである光ディスク原盤の記録方法。 In claim 1,
The method for recording an optical disc master, wherein the metal substrate has an etching layer on the metal substrate.
金属基板上のエッチング層の上にレジストを塗布する塗布工程と、
上記レジストにグルーブの潜像を形成する露光工程と、
上記レジストを現像し、上記グルーブに対応する部分の上記レジストを除去する現像工程と、
上記レジストをマスクとして上記エッチング層をエッチングするエッチング工程と、
残りの上記レジストを除去する除去工程とを有することを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。 A method of manufacturing an optical disc master used when manufacturing an optical disc having a convex wobble groove with respect to a reading surface,
A coating process for coating a resist on the etching layer on the metal substrate;
An exposure step of forming a latent image of the groove on the resist;
A development step of developing the resist and removing the resist in a portion corresponding to the groove;
An etching step of etching the etching layer using the resist as a mask;
And a removing step of removing the remaining resist.
レジストにグルーブの潜像を形成し、上記レジストを現像し、上記グルーブに対応する部分の上記レジストを除去し、
上記レジストをマスクとして金属基板上のエッチング層をエッチングして上記グルーブに対応する凹溝が形成された光ディスク原盤。 An optical disc master used when manufacturing an optical disc having a wobble groove having a convex shape with respect to a reading surface,
Forming a latent image of the groove in the resist, developing the resist, removing the resist corresponding to the groove;
An optical disc master in which a groove corresponding to the groove is formed by etching an etching layer on a metal substrate using the resist as a mask.
光ディスク原盤によって成型されたディスク基板上に記録膜が成膜され、上記記録膜上にカバー層が設けられ、
上記光ディスク原盤は、
レジストにグルーブの潜像を形成し、上記レジストを現像し、上記グルーブに対応する部分の上記レジストを除去し、
上記レジストをマスクとして金属基板上のエッチング層をエッチングして上記グルーブに対応する凹溝が形成された光ディスク原盤を用いたことを特徴とする光ディスク。 An optical disc having a wobble groove convex to the reading surface,
A recording film is formed on a disk substrate molded by an optical disk master, and a cover layer is provided on the recording film.
The above optical disc master is
Forming a latent image of the groove in the resist, developing the resist, removing the resist corresponding to the groove;
An optical disk comprising: an optical disk master in which a concave groove corresponding to the groove is formed by etching an etching layer on a metal substrate using the resist as a mask.
記録または再生に使用される対物レンズの開口数をNAとしたとき、NAが0.85以上であることを特徴とする光ディスク。
In claim 5,
An optical disc, wherein NA is 0.85 or more, where NA is the numerical aperture of an objective lens used for recording or reproduction.
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