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KR20060096165A - 구조체 및 그 제조 방법과, 구조체 형성용 매체와, 광 기록매체 및 그 재생 방법 - Google Patents

구조체 및 그 제조 방법과, 구조체 형성용 매체와, 광 기록매체 및 그 재생 방법 Download PDF

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KR20060096165A
KR20060096165A KR1020067013629A KR20067013629A KR20060096165A KR 20060096165 A KR20060096165 A KR 20060096165A KR 1020067013629 A KR1020067013629 A KR 1020067013629A KR 20067013629 A KR20067013629 A KR 20067013629A KR 20060096165 A KR20060096165 A KR 20060096165A
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KR
South Korea
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light
optical recording
recording medium
layer
convex structure
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Application number
KR1020067013629A
Other languages
English (en)
Inventor
히로시 미우라
Original Assignee
가부시키가이샤 리코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by 가부시키가이샤 리코 filed Critical 가부시키가이샤 리코
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Abstract

본 발명은 구조체 형성용 매체를 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성으로서, 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과 열에 의해 반응하여 구조체로 하는 열 반응층을 분리함으로써 미세한 구조체를 균일하게 형성하는 구조체의 제조 방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해서, 적어도 광 흡수 재료를 함유하는 광 흡수층과, 열 반응 재료를 함유하는 열 반응층과의 적층 구성을 갖는 구조체 형성용 매체에 대하여 광을 조사(照射)하는 광 조사 공정과, 이 광 조사된 구조체 형성용 매체를 에칭 가공하는 에칭 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체의 제조 방법을 제공한다.

Description

구조체 및 그 제조 방법과, 구조체 형성용 매체와, 광 기록 매체 및 그 재생 방법{STRUCTURE BODY AND METHOD OF PRODUCING THE STRUCTURE BODY, MEDIUM FOR FORMING STRUCTURE BODY, AND OPTICAL RECORDING MEDIUM AND METHOD OF REPRODUCING THE OPTICAL RECORDING MEDIUM}
본 발명은 구조체의 제조 방법과, 이 구조체의 제조 방법에 이용하는 구조체 형성용 매체와, 상기 구조체의 제조 방법에 의해 얻어지는 구조체 및 이 구조체(요철패턴)에 의해서 정보를 기록 재생하는 광 기록 매체와, 이 광 기록 매체의 재생 방법에 관한 것이다.
최근 미세한 구조체로 구성되는 재생 전용의 광 기록 매체(이하,「ROM 디스크」라고 칭함)가 DVD-ROM을 중심으로 널리 보급되고 있다. 또한, 청색 레이저에 의한 고밀도 ROM 디스크의 개발도 빨라지고 있다.
상기 ROM 디스크는 요철의 릴리프 패턴에 의해서 정보를 기록하는 것으로, 통상 원반 제작 공정과, 스탬퍼 제작 공정과, 리플리케이션 공정을 포함하는 복잡한 공정을 거쳐서 제조된다.
상기 원반 제작 공정에서는, (1) 레이저 빔이나 전자선 조사(照射)에 의한 포토레지스트 노광, (2) 레지스트 현상에 의한 패턴 형성, (3) 레지스트를 마스크 로 한 기판 에칭의 순서에 의해 원반이 제작된다.
상기 스탬퍼 제작 공정에서는, (1) 원반에 대한 니켈(Ni) 도금, (2) Ni 박리의 순서에 의해 스탬퍼가 제작된다.
상기 리플리케이션 공정에서는 스탬퍼를 형으로 하여, 수지 재료에 소정의 요철 패턴이 전사된다.
또한 ROM 디스크의 제조 공정에서는, 기록 조건, 압축 효율, 코딩 등을 확인하고, 조정할 목적으로 시험 기록이 행하여진다. 이 기록를 위해 ROM 디스크의 제조 공정의 모든 공정을 거쳐서 제조된 ROM 디스크를 이용하는 것은 비용면에서 한계가 있다. 그래서, 간편하게 기록 등을 확인하기 위해서 상변화 재료나 유기 색소를 포함하는 기록층을 갖는 기록형 매체가 시험 기록용 매체(이하, 「기록용 매체」라고 칭함)로서 사용된다. 이 기록용 매체로서, 예컨대 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있는 것이 있다.
그런데, 종래의 요철의 릴리프 패턴에 의해서 정보를 기록하는 광 기록 매체는 고밀도화에 수반하여 미세한 요철 전사가 곤란해진다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 예컨대 고밀도의 전자선 묘화에 의한 마스터링 기술이 제안되어 있다(특허문헌 3 및 특허문헌 4 참조).
그러나 상기 전자선 묘화에서는, 전자선에 대한 레지스트 감도가 불충분하고 또한 진공중에서의 프로세스이기 때문에 작업 처리량의 저하는 피할 수 없다. 또한, 전자선 묘화 장치는 매우 고가이며 막대한 초기 투자가 필요해진다. 또한, 메인터넌스가 어렵고, 레이저 빔 노광에 비하여 운전 비용도 들고 작업 처리량이 저 하한다. 따라서 초기 투자의 증가, 운전 비용의 증가 등에 의해 프로세스 비용이 급등하여 버린다고 하는 문제가 있다.
이러한 미세화에 따른 프로세스 비용의 급등 문제를 해결하는 수단으로서, 예컨대 레이저 빔에 의해 미세 요철 패턴을 형성하는 방법이 개발되고 있다. 이 방법은 열에 의해 변질되는 층을 설치하여 빔 직경보다도 작은 영역을 변질시키고, 에칭으로 변질하지 않는 영역을 제거하여 패턴화하는 방법이다.
예컨대 특허문헌 5에는, GeSn 등의 상변화 막에 레이저광을 조사하여 결정화시켜, 비결정화 부분을 에칭으로 제거하여 요철 패턴(구조체)을 형성하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 우선 보조 박막을 성막하고, 상기 보조막을 일단 에칭 가공하여 홈을 형성하고, 그 후에 성막한 상변화 막을 다시 에칭 가공하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 6에는, GeSbTeSn 등의 칼코겐 화합물에 레이저광을 조사하여 결정화시켜, 비결정화 부분을 에칭으로 제거하여 요철 패턴(구조체)을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 광 디스크와 같은 대면적의 기판에 대하여 균일하게 구조체를 형성하기 위해서는, 구조체로 하는 부분과 그 이외 부분의 에칭율차(에칭 선택비)가 큰 것이 필요하다. 상변화 재료의 경우, 결정 상태와 비정질 상태(amorphous state)의 사이에서의 에칭 선택비는 작다. 또한, 결정 상태와 비정질 상태의 중간 상태를 할 수 있는 것도 있다. 따라서, 상기 특허문헌 5 및 6에 기재된 방법에서는 대면적 매체에 대하여 균일하게 미세한 구조체를 형성하는 것은 곤란하다. 또한, 상기 특허문헌 5에 표시되어 있는 2 회의 에칭 공정을 필요로 하는 제조 방법은 프로 세스 비용의 급등을 초래한다고 하는 결점이 있다.
또한 특허문헌 7 및 특허문헌 8에는, A1/Cu 등의 두 가지의 금속 재료를 적층한 구성의 감열 재료에 레이저광을 조사하여 두 가지의 금속 재료의 상호 확산에 의한 반응 부분을 형성하여(반응 부분은 두 가지의 금속 재료의 합금이 됨), 에칭으로 미반응 부분을 제거하여 구조체를 형성하는 방법이 제안되어 있다.
또한 특허문헌 9에는, Au/Sn 등의 두 가지의 무기 재료로 이루어지는 적층 구성에 대하여 레이저광을 조사하여 두 가지 재료의 상호 확산에 의한 반응 부분을 형성하여, 미반응 부분을 에칭으로 제거하여 구조체를 형성하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 이들 방법에서는 상호 확산시키는 두 가지 재료의 막 두께 분포는 그대로 구조체로 하는 부분의 조성 분포가 되고, 조성이 다르면 에칭율이 다르기 때문에 대면적 매체에 대하여 균일하게 미세한 구조체를 형성하는 것은 곤란하다.
또한 특허문헌 10에는, GeSbTe 등의 광 흡수열 변환층과, 포토리소그래피로 이용되는 화학 증폭형 레지스트 등으로 이루어지는 열 감응층과의 적층 구성에 대하여 레이저광을 조사하여 상기 열 감응층을 변질시켜 미변질 부분을 에칭으로 제거하여 구조체를 형성하는 방법이 제안되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 10의 구조체 형성 재료는 광을 흡수하는 재료이기도 하며, 이 광을 흡수하는 재료를 구조체 형성 재료로서 이용하는 방법은 높은 애스펙트비(패턴 높이/구조체의 크기)의 구조체를 형성하기 위해서는 부적합하다. 즉, 높은 애스펙트비의 구조체를 형성하는 경우에는 구조체를 형성하는 층을 후막화해 야 하는데, 후막화에 따라서 층내에서 열이 확대되어 미세화가 방해되기 때문이다.
따라서 미세한 구조체를 포토리소그래피를 이용하지 않는 간편한 프로세스로 저렴하게 형성할 수 있는 구조체의 제조 방법 및 이 구조체를 대면적 매체에 균일하게 갖는 광 기록 매체는 아직 제공되고 있지 않고, 그것의 빠른 제공이 요구되고 있는 것이 현재 상황이다.
특허문헌 1 : 일본특개평11-328738호 공보
특허문헌 2 : 일본특허공개2001-126255호 공보
특허문헌 3 : 일본특허공개2001-344833호 공보
특허문헌 4 : 일본특허공개2003-051437호 공보
특허문헌 5 : 일본특개평9-115190호 공보
특허문헌 6 : 일본특개평10-97738호 공보
특허문헌 7 : 일본특허공개2001-250279호 공보
특허문헌 8 : 일본특허공개2001-250280호 공보
특허문헌 9 : 일본특허공개2003-145941호 공보
특허문헌 10 : 일본특허공개2002-365806호 공보
본 발명은 종래에 있어서의 문제를 해결하고, 상기 요망에 따라서 구조체를 형성하는 구조체 형성용 매체를 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성으로 하여, 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과 열에 의해 반응하여 구조체로 하는 열 반응층을 분리함으로써 미세한 구조체를 포토리소그래피를 이용하지 않는 간편한 프로세스로 저렴하게 형성할 수 있는 구조체의 제조 방법 및 이 구조체의 제조 방법에 이용하는 구조체 형성용 매체, 상기 구조체의 제조 방법에 의해 얻어지는 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 작업 처리량을 저하시키는 일 없이 고밀도화된 요철 패턴(구조체)으로 정보를 기록할 수 있고, 기록용 매체 등으로서 적합하게 이용되는 고밀도의 광 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 상기 광 기록 매체를 이용한 정보의 재생 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 포토리소그래피를 이용하지 않는 간편한 프로세스에 의해 미세한 구조체를 저렴하게 형성하는 것, 특히 구조체 형성용 매체를 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성으로 하여 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과 열에 의해 반응하여 구조체가 되는 열 반응층을 분리함으로써, 미세한 구조체를 대면적 매체에 균일하게 형성할 수 있는 것을 알았다.
또한, 본 발명은 바람직하게는 (1) 기판을 통하지 않고서 광을 조사함으로써 보다 미세한 구조체를 형성할 수 있는 것, (2) 열 반응층에 특정한 재료를 이용함으로써 대면적 매체에 미세한 구조체를 균일하게 형성할 수 있는 동시에, 높은 애스펙트비(구조체의 높이/구조체의 크기)로 구조체를 형성할 수 있는 것, (3) 습식 에칭법을 이용함으로써 진공 장치를 이용하지 않고 저렴한 프로세스로 또한 고작업 처리량으로 미세한 구조체를 형성할 수 있는 것, (4) 광으로서 레이저광을 이용하여, 레이저 광원으로서 반도체 레이저를 이용함으로써 저렴한 프로세스 및 장치로 미세한 구조체를 형성할 수 있는 것, (5) 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사할 때에 상기 매체를 회전시켜 대면적 매체에 대하여 고속으로 미세한 구조체를 형성할 수 있는 것을 각각 알았다.
본 발명은 본 발명자들에 의한 상기 사실에 기초하는 것으로, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서는 이하와 같다. 즉,
<1> 적어도 광 흡수 재료를 함유하는 광 흡수층과 열 반응 재료를 함유하는 열 반응층의 적층 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 구조체 형성용 매체이다.
<2> 열 반응층이 적층 구성의 최상층에 위치하고, 또한 이 열 반응층이 조사하는 광의 파장에 있어서 투광성을 갖는 재료를 함유하는 것인 상기 <1>에 기재된 구조체 형성용 매체이다.
<3> 열 반응층이 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하고, 상기 재료 A는 실리콘 화합물 재료이며, 또한 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료, 및 불소화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종인 것인 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 구조체 형성용 매체이다.
상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 구조체 형성용 매체에 있어서는 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성으로서 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과 열에 의해 반응하여 구조체가 되는 열 반응층을 분리함으로써, 미세한 구조체를 균일하게 형성할 수 있다.
<4> 적어도 광 흡수 재료를 함유하는 광 흡수층과 열 반응 재료를 함유하는 열 반응층의 적층 구성을 갖는 구조체 형성용 매체에 대하여 광을 조사하는 광 조사 공정과, 이 광 조사된 구조체 형성용 매체를 에칭 가공하는 에칭 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체의 제조 방법이다.
본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서는, 광 조사 공정 및 에칭 가공에 의해서, 포토리소그래피를 이용하지 않는 간편한 프로세스로 미세한 구조체를 저렴하게 형성할 수 있다. 특히, 구조체를 형성하는 매체를 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성으로 하여, 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 열에 의해 반응하여 구조체로 하는 열 반응층을 분리함으로써 열을 흡수하여 발열하는 층을 박층화할 수 있고, 박층화함으로써 열의 확대를 억제할 수 있기 때문에 미세한 구조체를 균일하게 형성할 수 있다.
<5> 열 반응층이 적층 구성의 최상층에 위치하고, 또한 상기 열 반응층이 조사하는 광의 파장에 있어서 투광성을 갖는 재료를 함유하는 상기 <4>에 기재된 구조체의 제조 방법이다. 상기 <5>에 기재된 구조체의 제조 방법에 있어서는 열 반응층을 적층 구성의 최상층에 배치하고 또한 광을 투과하는 재료로 형성함과 동시에, 광 조사 공정에서는 최상층의 열 반응층측에서 광을 조사한다. 열 반응층에 투광성이 높은 재료를 이용함으로써 열 반응층에서의 광 흡수를 억제할 수 있고, 광 흡수층만의 발열로 구조체를 형성할 수 있는 것으로부터 구조체의 미세화를 꾀할 수 있다. 또한, 막면 입사로서 기판을 통하지 않고서 광을 조사함으로써 대물 렌즈의 NA를 크게 설정할 수 있고 광 빔을 집광할 수 있는 것으로부터도 구조체의 미세화를 꾀할 수 있다.
<6> 열 반응층이 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하고, 상기 재료 A는 실리콘 화합물 재료이며, 또한 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료 및 불소화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종인 것인 상기 <4> 또는 <5>에 기재된 구조체의 제조 방법이다. 상기 <6>에 기재된 구조체의 제조 방법에 있어서는 열 반응층에 특정한 재료를 이용함으로써, 광 조사와 비조사 부분 사이의 에칭 선택비를 크게 할 수 있는 것으로부터 대면적 매체에 대하여 미세한 구조체를 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 재료는 후막화가 용이한 재료이므로 높은 애스펙트비(구조체의 높이/구조체의 크기)의 구조체를 형성할 수도 있다.
<7> 광 조사 공정에서 최상층의 열 반응층측에서 광을 조사하는 상기 <4> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 구조체의 제조 방법이다.
<8> 광 조사 공정에서 조사하는 광이 레이저광인 것인 상기 <4> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재된 구조체의 제조 방법이다.
<9> 레이저 광원이 반도체 레이저인 것인 상기 <8>에 기재된 구조체의 제조 방법이다.
<10> 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사하는 반도체 레이저광 조사 수단과 레이저광 변조 수단과 매체 구동 수단을 구비한 레이저광 조사 장치를 이용하는 것인 상기 <9>에 기재된 구조체의 제조 방법이다.
상기 <9> 또는 <10>에 기재된 구조체의 제조 방법에 있어서는, 레이저 광원으로서 반도체 레이저를 이용함으로써 저렴한 프로세스 및 장치로 미세한 구조체를 형성할 수 있다.
<11> 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사할 때에 상기 매체를 회전시키는 것인 상기 <8> 내지 <10> 중 어느 하나에 기재된 구조체의 제조 방법이다.
<12> 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사하는 레이저광 조사 수단과, 레이저광 변조 수단과, 매체 회전 수단과, 신호 검출 수단을 구비한 레이저광 조사 장치를 이용하는 것인 상기 <11>에 기재된 구조체의 제조 방법이다.
상기 <11> 또는 <12>에 기재된 구조체의 제조 방법에 있어서는, 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사할 때에 구조체 형성용 매체를 회전시키는 것에 의해, 대면적 매체에 대하여 고속으로 미세한 구조체를 형성할 수 있고, 프로세스 비용을 내릴 수 있다.
<13> 에칭 공정이 습식 에칭법으로 행해지는 것인 상기 <4> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재된 구조체의 제조 방법이다. 상기 <13>에 기재된 구조체의 제조 방법에 있어서는, 습식 에칭법을 이용함으로써 진공 장치를 이용하지 않는 저렴한 프로세스로 또한 고작업 처리량으로 미세한 구조체를 형성할 수 있다.
<14> 상기 <4> 내지 <13> 중 어느 하나에 기재된 구조체의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 구조체이다.
<15> 구조체 단면의 단부면 형상이 대략 수직 내지 대략 역 테이퍼 형상 중 하나인 것인 상기 <14>에 기재된 구조체이다.
<16> 구조체가 광 기록 매체의 표면에 형성된 볼록형 구조체인 것인 상기 <14> 또는 <15>에 기재된 구조체이다.
<17> 기판과, 이 기판상에 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 이 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체를 갖고, 상기 볼록형 구조체가 상기 <4> 내지 <13> 중 어느 하나에 기재된 구조체의 제조 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록 매체이다. 상기 <17>에 기재된 광 기록 매체에 있어서는, 작업 처리량을 저하시키는 일 없이 고밀도화된 요철 패턴(구조체)으로 정보를 기록할 수 있고, 기록용 매체 등으로서 적합한 고밀도 광 기록 매체를 저렴하게 제공할 수 있다.
<18> 기판과, 이 기판상에 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 이 광 흡수층에 접하여 상기 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체와, 이 볼록형 구조체상에 광에 대하여 광 투과성을 갖는 광 투과층을 갖고, 상기 볼록형 구조체가 상기 <4> 내지 <13> 중 어느 하나에 기재된 구조체의 제조 방법에 의해 형성되며, 또한 상기 광 투과층이 상기 볼록형 구조체 표면을 피복하여 대략 반구형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체이다. 상기 <18>에 기재된 광 기록 매체에 있어서는, 작업 처리량을 저하시키는 일 없이 고밀도화된 요철로 정보를 기록할 수 있고, 기록용 매체 등으로서 이용하는 요철로 정보가 기록된 고밀도 광 기록을 저렴하게 제공할 수 있다.
<19> 볼록형 구조체가 대략 기둥 형상인 것인 상기 <17> 또는 <18>에 기재된 광 기록 매체.
<20> 볼록형 구조체가 대략 원기둥 형상이며, 기록 정보에 따라서 상기 볼록형 구조체의 직경이 변화되는 것인 상기 <17> 내지 <19> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체이다.
<21> 볼록형 구조체가 대략 원기둥 형상이며, 또한 광 기록 매체 면내에서의 상기 볼록형 구조체의 배열이 3 회 대칭 배열인 것인 상기 <17> 내지 <20> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체이다.
<22> 광 기록 매체의 반경 방향에 있어서 n 트랙열(단, n 은 2 이상의 정수를 나타냄)마다 볼록형 구조체가 존재하지 않는 트랙열이 설치되는 것인 상기 <17> 내지 <21> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체이다.
<23> 광 흡수층이 Sb, Te 및 In에서 선택되는 적어도 1 종류의 원소를 함유하는 것인 상기 <17> 내지 <22> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체이다.
<24> 볼록형 구조체가 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하고, 상기 재료 A는실리콘 화합물 재료이며, 또한 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료 및 불소 화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종인 것인 상기 <17> 내지 <23> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체이다.
<25> 볼록형 구조체가 ZnS 와 SiO2의 혼합물을 함유하는 것인 상기 <24>에 기재된 광 기록 매체이다.
<26> 기판과 광 흡수층 사이에 버퍼층을 갖는 것인 상기 <17> 내지 <25> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체이다.
<27> 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 상기 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체를 갖는 광 기록 매체를 이용하고, 상기 광 흡수층 및 볼록형 구조체에 대하여 상기 볼록형 구조체측으로부터 재생광을 조사하여 반사광량을 검출하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 재생 방법이다.
<28> 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 이 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체와, 이 볼록형 구조체상에 재생광에 대하여 광 투과성을 갖는 광 투과층을 갖고, 상기 광 투과층이 상기 볼록형 구조체 표면을 피복하여 반구형으로 형성되어 있는 광 기록 매체를 이용하여, 상기 광 흡수층, 볼록형 구조체 및 광 투과층으로 이루어지는 적층체에 대하여, 상기 광 투과층측에서 재생광을 조사하여 반사광량을 검출하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 재생 방법이다.
<29> 볼록형 구조체가 대략 기둥 형상인 것인 상기 <27> 또는 <28>에 기재된 광 기록 매체의 재생 방법.
<30> 볼록형 구조체가 대략 원기둥 형상이며, 기록 정보에 따라서 상기 볼록형 구조체의 직경이 변화되는 것인 상기 <27> 내지 <29> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체의 재생 방법이다.
<31> 볼록형 구조체가 대략 원기둥 형상이며, 또한 광 기록 매체 면내에서의 상기 볼록형 구조체의 배열이 3 회 대칭 배열인 것인 상기 <27> 내지 <30> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체의 재생 방법이다.
<32> 볼록형 구조체에 재생광을 조사하여 복수의 트랙 열을 동시에 재생하고, 상기 볼록형 구조체의 주기에 대응하여 반사광량을 검출하는 것인 상기 <27> 내지 <31> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체의 재생 방법이다.
<33> 광 기록 매체의 반경 방향에 있어서 n 트랙 열(단, n 은 2 이상의 정수를 나타낸다)마다 상기 볼록형 구조체가 존재하지 않는 트랙 열이 설치되는 것인 상기<27> 내지 <32> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체의 재생 방법이다.
<34> n-1 트랙 열을 동시에 재생하여 반사광량을 검출하는 것인 상기 <33>에 기재된 광 기록 매체의 재생 방법이다.
도 1은 본 발명의 구조체 형성용 매체의 일례를 도시하고, 기판, 광 흡수층, 및 열 반응층을 이 순서로 적층한 구성을 갖는 구조체 형성용 매체이다.
도 2는 본 발명의 구조체 형성용 매체의 일례를 도시하고, 기판, 열 반응층, 광 흡수층 및 열 반응층을 이 순서로 적층한 구성을 갖는 구조체 형성용 매체이다.
도 3은 본 발명의 구조체 형성용 매체의 일례를 도시하고, 기판, 열 반응층 및 광 흡수층을 이 순서로 적층한 구성을 갖는 구조체 형성용 매체이다.
도 4는 본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서의 광 조사 공정을 도시하는 공정도이며, 위에서부터 (1) 구조체 형성용 매체 (2) 광 조사 상태 및 (3) 광 조사후의 상태를 각각 도시한다.
도 5는 본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서의 에칭 공정을 도시하는 공정도이며, 위에서부터 (1) 에칭전의 매체 상태 (2)에칭의 상태 및 (3) 에칭후의 상태를 각각 도시한다.
도 6은 본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서의 열 처리 공정을 도시하는 공정도이며, 위에서부터 (1) 열 처리전의 상태 (2) 열 처리의 상태 및 (3) 열 처리 후의 상태를 각각 도시한다.
도 7은 본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서의 제2 에칭 공정을 도시하는 공정도이며, 위에서부터 (1) 에칭전의 상태 (2) 에칭의 상태 및 (3) 에칭후의 상태를 각각 도시한다.
도 8은 본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서의 전사 공정을 도시하는 공정도이며, 위에서부터 (1) 전사전의 상태 (2)전사의 상태 및 (3)요철을 전사한 매체를 각각 도시한다.
도 9는 본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서의 광 조사 공정의 일례를 도시하는 설명도이며, (1) 구조체 형성용 매체 (2) 광 조사 상태 및 (3) 광 조사후의 상태를 각각 도시한다.
도 10은 본 발명의 구조체의 제조 방법에 있어서의 에칭 공정의 일례를 도시하는 설명도이며, 위에서부터 (1) 에칭전의 매체의 상태 (2) 에칭의 상태 및 (3) 에칭후의 상태를 각각 도시한다.
도 11은 본 발명의 구조체의 제조 방법으로 이용하는 레이저광 조사 장치의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 12는 본 발명의 구조체의 제조 방법으로 이용하는 별도의 레이저광 조사 장치의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 13은 구조체의 단면 형상의 일례를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 구조체의 단면 형상의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 구조체의 단면 형상의 일례를 도시한 도면이다.
도 16은 레이저광 변조 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 17은 실시예 3에 있어서의 구조체의 SEM 상(사시도)이다.
도 18은 실시예 4의 구조체의 SEM 상(사시도)이다.
도 19는 본 발명의 광 기록 매체의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 20a는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 레이저광의 입사 방향과 매체 단면 형상의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 20b는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 입사한 레이저광의 레이저 강도 분포와 광 기록 매체 표면의 온도 분포의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 21은 본 발명의 별도의 광 기록 매체의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 22는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 23은 본 발명의 광 기록 매체의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 24a는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 구조체의 배열을 도시하는 설명도(상측도)이다.
도 24b는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 재생 신호레벨의 변화를 도시하는 설명도이다.
도 25는 본 발명의 광 기록 매체의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 26a는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 구조체의 배열을 도시하는 설명도(상측도)이다.
도 26b는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 재생 신호레벨의 변화를 도시하는 설명도이다.
도 27은 본 발명의 광 기록 매체의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 28a는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 구조체의 배열을 도시하는 설명도(상측도)이다.
도 28b는 본 발명의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례에 있어서의 광 기록 매체의 반경 방향의 종단면도이다.
도 29는 종래의 구조체의 일례를 도시하는 상측도이다.
도 30은 본 발명의 구조체의 일례를 도시하는 상측도이다.
(구조체 및 그 제조 방법과 구조체)
본 발명의 구조체의 제조 방법은 광 조사 공정과 에칭 공정을 포함하고, 추가로 필요에 따라서 그 밖의 공정을 포함하여 된다.
본 발명의 구조체 형성용 매체는 본 발명의 상기 구조체의 제조 방법에 이용되고, 적어도 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성을 갖고, 추가로 필요에 따라서 그 밖의 층을 갖게 된다.
본 발명의 구조체는 본 발명의 상기 구조체의 제조 방법에 의해 제조된다.
이하, 본 발명의 구조체의 제조 방법의 설명을 통하여 본 발명의 상기 구조체 형성용 매체 및 본 발명의 상기 구조체의 상세에 관해서도 밝힌다.
상기 구조체 형성용 매체는 적어도 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성을 갖 는다. 상기 광 흡수층은 조사하는 광을 흡수하여 발열하는 기능을 갖는다. 또한, 상기 열 반응층은 상기 광 흡수층의 발열에 의해서 열 반응하는 기능을 갖는다.
상기 구조체 형성용 매체에 대한 광 조사에 의해 광 흡수층이 발열하고, 열 반응층이 열 반응한다. 광 조사에 의해서 광 흡수층과 열 반응층이 함께 열 반응하더라도 상관없다. 열 반응의 형태는 재료 밀도의 변화, 결정 상태의 변화, 조성의 변화, 표면 거칠기의 변화 등이다. 열 반응에 의해서 복수의 형태 변화가 발생하더라도 상관없다. 예컨대, 열 반응에 의해서 재료 밀도의 고밀도화와 재료 조성의 변화가 동시에 발생하더라도 상관없다.
상기 구조체 형성용 매체의 층 구성은 광 흡수층과 열 반응층의 적층 구성을 포함하고 있으면 특별히 제한은 없고 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대 이하의 층 구성의 구조체 형성용 매체로 할 수 있다.
매체 구성(1)으로서, 도 1에 도시한 바와 같이 기판(103), 광 흡수층(102) 및 열 반응층(101)을 이 순서로 적층한 구성을 갖는 구조체 형성용 매체를 들 수 있다.
매체 구성(2)으로서 도 2에 도시한 바와 같이 기판(103), 열 반응층(101) 광 흡수층(102) 및 열 반응층(101)을 이 순서로 적층한 구성을 갖는 구조체 형성용 매체를 들 수 있다.
매체 구성(3)으로서 도 3에 도시한 바와 같이 기판(103), 열 반응층(101) 및 광 흡수층(102)을 이 순서로 적층한 구성을 갖는 구조체 형성용 매체를 들 수 있다.
-열 반응층-
상기 열 반응층(101)의 재료는 광 흡수층(102)의 발열로 변화되는 재료이면 특별히 제한은 없고 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대 성막 상태가 저밀도 또는 비정질상이 되는 재료가 바람직하고, 실리콘 화합물 재료, 황화물 재료, 셀레늄화물 재료, 불소 화합물 재료 등을 들 수 있다.
상기 실리콘 화합물 재료로서는, 예컨대 SiO2, SiON, Si3N4 등을 들 수 있다. 이들의 재료는 광의 조사에 따른 광 흡수층의 발열로 재료 밀도가 변화되고, 광 조사 부분이 치밀화한다. 에칭 공정에 있어서는, 재료의 치밀화에 수반하여 광 조사 부분의 엣칭 속도가 저하한다. 그 결과, 광 조사 부분을 구조체로서 남길 수 있다.
상기 황화물 재료로서는, 예컨대 ZnS, CaS, BaS 등을 들 수 있다. 이들 재료는 광의 조사에 따른 광 흡수층의 발열로 재료 밀도가 변화되어 광 조사 부분이 치밀화한다. 또한, 광 조사 부분에서는 유황이 해리하여 재료 조성이 변화된다. 에칭 공정에서는 재료의 치밀화 및 재료 조성의 변화에 따라 레이저 조사 부분의 엣칭 속도가 저하한다. 그 결과, 광 조사 부분을 구조체로서 남길 수 있다.
상기 셀레늄화물 재료로서는, 예컨대 ZnSe, BaSe 등을 들 수 있다. 이들 재료는 광의 조사에 따른 광 흡수층의 발열에 의해 재료 밀도가 변화되어 광 조사 부분이 치밀화한다. 또한, 광 조사 부분에서는 셀레늄이 해리하여 재료 조성이 변화된다. 에칭 공정에서는 재료의 치밀화 및 재료 조성의 변화에 따라 광 조사 부분 의 엣칭 속도가 저하한다. 그 결과, 광 조사 부분을 구조체로서 남길 수 있다.
상기 불소화합물 재료로서는, 예컨대 CaF2, BaF2 등을 들 수 있다. 이들의 재료는 광의 조사에 따른 광 흡수층의 발열로 재료 밀도가 변화되어, 광 조사 부분이 치밀화한다. 또한, 광 조사 부분에서는 불소가 해리하여 재료 조성이 변화된다. 에칭 공정에서는 재료의 치밀화 및 재료 조성의 변화에 따라 광 조사 부분의 엣칭 속도가 저하한다. 그 결과, 광 조사 부분을 구조체로서 남길 수 있다.
상기 열 반응층은 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하여 이루어지고, 상기 재료 A는 실리콘 화합물 재료이며, 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료 및 불소 화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종의 재료가 바람직하다.
상기 재료 A의 실리콘 화합물 재료로는, 예컨대 SiO2, SiON, Si3N4 등을 들 수 있다.
상기 재료 B의 상기 황화물 재료로는, 예컨대 ZnS, CaS, BaS 등을 들 수 있다.
상기 셀레늄화물 재료로는, 예컨대 ZnSe, BaSe 등을 들 수 있다.
상기 불소화합물 재료로서는 예컨대, CaF2, BaF2 등을 들 수 있다.
이들 재료 A 및 재료 B는 어느 것이나 단체(單體)의 재료를 이용해도 되고, 복수의 재료를 이용해도 된다.
상기 재료 A와 재료 B의 혼합비는 상기 재료 A가 10 내지 30 mo1%의 범위, 상기 재료 B가 90 내지 70 mo1%인 것이 바람직하다.
또한 성막의 단계에서는, 상기 재료 A와 상기 재료 B 사이에 화학적인 결합상태가 없고, 각각 독립적으로 존재하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 구조체의 제조 방법에서는, 상기 열 반응층의 막 두께가 구조체의 높이에 대응한다. 따라서, 열 반응층의 막 두께는 형성하는 구조체의 높이로 설정된다.
상기 열 반응층 재료의 성막 방법으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 스퍼터링법이 바람직하다. 상기 스퍼터링법 중에서도 RF 스퍼터법이 실온 성막인 점에서 특히 바람직하다.
상기 스퍼터링법에 이용하는 스퍼터링 타겟으로서는 소결법으로 제작한 타겟 인 것이 바람직하다. 스퍼터링 타겟의 상태에서 재료 A와 재료 B 사이에는 화학적인 결합 상태는 없고, 각각 독립적으로 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 스퍼터링법으로 성막함으로써 성막의 단계에서는 저밀도의 박막을 형성할 수 있다. 저밀도의 박막인 것에 의해서 광 조사 부분과 비조사 부분의 에칭율차를 크게 할 수 있어 대면적 기판에 대하여 균일하게 구조체를 형성할 수 있다.
상기 실리콘 화합물 재료를 재료 A로 한, 재료 A와 재료 B의 혼합물 재료에서는 저밀도의 박막을 형성할 수 있고, 광의 조사에 의한 광 흡수층의 발열로 광 조사 부분이 치밀화한다. 이에 따라, 광 조사 부분과 비조사 부분의 밀도차를 크게 할 수 있으므로 에칭 공정에서는 에칭 선택비를 크게 할 수 있다. 또한, 광 조사 부분으로서는 재료 B의 구성 원소의 해리가 발생한다. 황화물 재료의 경우는 유황이 해리한다. 셀레늄화물 재료의 경우는, 셀레늄이 해리한다. 불소화합물 재 료의 경우는 불소가 해리한다. 원소의 해리에 의해서 재료 B의 조성이 변화된다. 이 재료 조성의 변화에 의해서도 에칭 선택비를 크게 할 수 있다. 그 결과, 재료의 치밀화와 재료조성의 변화의 양쪽에서 에칭 선택비를 크게 할 수 있고, 대면적 매체에 대하여 미세한 구조체를 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 성막의 단계에서는 저밀도의 박막을 형성할 수 있으므로 저잔류 응력으로 후막을 형성할 수 있다. 구조체로 하는 열 반응층을 후막으로 형성할 수 있기 때문에 애스펙트비(구조체의 높이/구조체의 크기)가 높은 구조체가 형성될 수 있다.
- 광 흡수층 -
상기 광 흡수층(102)의 재료는 광을 흡수하여 발열하는 기능을 갖는 재료이면 특별히 제한은 없고 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대 Si, Ge, GaAs 등의 반도체 재료; Bi, Ga, In, Sn 등의 저융점 금속을 포함하는 금속간 화합물 재료; Sb, Te, BiTe, BiIn, GaSb, GaP, InP, InSb, InTe, SnSn 등의 재료; C, SiC 등의 탄화물 재료; V2O5, Cr2O3, Mn3O4, Fe2O3, Co3O4, CuO 등의 산화물 재료; AlN, GaN 등의 질화물 재료; SbTe 등의 2 원계의 상변화 재료; GeSbTe, InSbTe, BiSbTe, GaSbTe 등의 3 원계의 상변화 재료; AgInSbTe 등의 4 원계의 상변화 재료를 이용할 수 있다.
이들 중에서도, Sb, Te 및 In로부터 선택되는 적어도 1 종류의 원소를 함유하는 재료가 특히 바람직하다.
상기 광 흡수층의 막 두께는 특별히 제한은 없고 목적에 따라서 적절하게 선 택할 수 있으며, 2 내지 50 nm의 범위가 바람직하다. 상기 막 두께가 2 nm 미만이면 박막형으로 형성하는 것이 곤란하고, 광의 흡수 효율이 저하하는 일이 있으며, 50 nm을 넘으면 광 흡수층내에서의 열 확산이 발생하여 미소 영역을 가열하는 것이 곤란해지는 일이 있다.
상기 기판(103)으로서는 유리, 석영 등을 이용할 수 있다. 또한, Si, SOI(실리콘 온 인슐레이터) 등의 반도체 제조에 이용되는 기판; 알루미늄(Al), 불투명 유리 기판 등 HDD(하드디스크)용의 기판; 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 비닐 에스테르 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 자외선 경화 수지 등의 수지 기판을 이용할 수 있다.
상기 구조체의 제조 방법은 상기 구조체 형성용 매체에 대하여 광을 조사하는 광 조사 공정과, 상기 매체를 에칭 가공하는 에칭 공정을 포함한다. 그 외에, 형성한 구조체를 열 처리해도 좋다. 또한, 형성한 구조체를 마스크로서 매체를 추가로 에칭 가공해도 좋다. 또한, 형성한 구조체를 형으로 하여, 다른 매체에 요철을 전사해도 된다.
도 4 내지 도 8에, 도 2에 도시하는 구조체 형성용 매체를 이용한 구조체의 제조 방법의 일례를 도시한다. 도 4는 광 조사 공정, 도 5는 에칭 공정, 도 6은 열 처리공정, 도 7은 제2 에칭 공정, 도 8은 전사 공정을 도시하고, 각 공정의 내용은 다음과 같다.
도 4의 광 조사 공정에 있어서, 도 4의 위 도면은 구조체 형성용 매체를 도시하고, 101은 열 반응층, 102는 광 흡수층, 103은 기판을 도시한다. 도 4의 가운 데 도면은 광 조사 상태를 도시하고, 201은 광 조사 방향을 도시한다. 광은 기판(103)측에서 조사한다. 도 4의 아래 도면은 조사후의 상태를 도시하고, 202는 레이저 조사에 따른 변화 부분을 도시한다. 변화 부분은 광 흡수층(102)의 상하로 배치한 열 반응층(101)에 형성된다.
상기 광 조사 공정에서는, 구조체를 형성하기 위해서 구조체 형성용 매체의 소정 위치에 대하여 광을 조사한다. 이 때에 광원을 이동시켜도 되고, 광원을 고정하고 매체를 이동시켜도 되고, 광원과 매체의 쌍방을 이동시켜도 좋다. 광원으로서는, 파장 157 nm 정도의 F2 레이저, 파장 193 nm 정도의 ArF 레이저, 파장 248 nm 정도의 KrF 레이저 등을 이용할 수 있다. 광의 조사는 대기중에서 행해도 좋다. 또한, 매체를 밀폐 용기 중에 설치하고, 거기에 질소, 산소, 수증기, 아르곤, 수소 등의 가스를 도입하여 분위기 가스 속에서 광을 매체에 조사해도 상관없다. 또한, 매체를 진공 용기 중에 설치하여 진공 속에서 광을 매체에 조사해도 상관없다.
상기 레이저광을 조사하는 공정에 있어서, 레이저 광원으로서 반도체 레이저를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 반도체 레이저의 파장은 370 내지 780 nm인 것이 바람직하고, 390 내지 410 nm이 보다 바람직하다. 구체적으로는, GaN 계에 의한 반도체 레이저를 이용한다. 상기 반도체 레이저를 이용함으로써, 저렴한 레이저광 조사 장치로 할 수 있고, 프로세스 비용의 저가격화를 꾀할 수 있다. 또한, 반도체 레이저에서는 레이저광의 파워 레벨을 고속 변조할 수 있다. 따라서, 대면적 매체에 대하여 구조체를 고속으로 형성할 수 있다. 또한, 단파장의 레이저를 이용함으로써 미소한 레이저 스폿을 형성할 수 있고, 미세한 구조체를 형성할 수 있다.
상기 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사할 때에는 구조체를 형성하는 위치에서 레이저광의 파워 레벨을 올린다. 즉, 레이저의 파워 레벨은 고레벨, 저레벨 사이에서 구조체의 주기에 대응시켜 변조한다. 레이저 파워를 고레벨로 유지하는 시간(펄스폭)과 주기의 비를 펄스 듀티(펄스폭/주기)로 하면 펄스 듀티는 10 내지 30%로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 펄스 듀티가 10% 미만이면 구조체의 단부가 풀린 상태가 되어 버린다. 광 흡수층이 충분히 발열하지 않는 것이 원인이다. 펄스 듀티가 30%보다도 크면 인접한 구조체가 접속한 상태가 되어 버린다. 이것은 광 흡수층에서 발생하는 열이 확산하는 것이 원인이다.
상기 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사할 때에 상기 매체를 회전시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구조체 형성용 매체를 회전시켜, 상기 매체에 대하여 포커스 서보를 걸면서 레이저광을 조사해도 좋다. 또한, 구조체 형성용 매체를 회전시켜, 상기 매체에 대하여 포커스 서보 및 트랙킹 서보를 걸면서 레이저광을 조사해도 좋다. 레이저 광원으로서는 파장 157 nm 정도의 F2 레이저, 파장 193 nm 정도의 ArF 레이저, 파장 248 nm 정도의 KrF 레이저 등을 이용할 수 있다. 레이저 광원으로서 반도체 레이저를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 반도체 레이저의 파장은 370 내지 780 nm인 것이 바람직하고, 390 내지 410 nm인 것이 보다 바람 직하다. 구체적으로는, GaN 계에 의한 반도체 레이저를 이용한다. 또한, 매체를 고속 회전시키면서 레이저광을 조사함으로써, 대면적 매체에 대하여 구조체를 고속으로 형성할 수 있다.
도 11에, 레이저광 조사 장치의 구성의 일례를 도시한다. 레이저광 조사 수단(51)은 반도체 레이저(511), 대물 렌즈(512)를 갖춘다. 513은 레이저광을 도시한다. 반도체 레이저(511)의 파장은 370 내지 780 nm 이다. 바람직한 파장은 390 내지 410 nm 이다. 예컨대, GaN 계에 의한 반도체 레이저를 이용한다. 대물 렌즈(512)의 개구수(NA)는 0.5 내지 1.0 으로 한다. 바람직한 개구수는 0.8 내지 0.95 이다. 레이저광 변조 수단(52)은 펄스 생성 회로(521), 레이저 구동 회로(522), 기준 신호 생성 회로(523)를 갖춘다. 펄스 생성 회로(521)는 레이저 파워 레벨의 변조 신호(524)를 생성한다. 또한, 변조의 타이밍 신호(525)를 생성한다. 레이저 구동 회로(522)는 펄스 생성 회로로부터의 변조 신호(524)에 기초하여, 레이저의 구동 신호(55)를 생성한다. 기준 신호 생성 회로(523)는 펄스 생성 회로로부터의 변조 타이밍 신호(525)에 기초하여 매체 구동 수단을 이동시키기 위한 기준 신호(56)를 생성한다. 53은 구조체 형성용 매체, 54는 매체 구동 수단이다. 구조체 형성용 매체(53)는 매체 구동 수단(54) 상에 설치되어 있다.
이상의 레이저광 조사 장치에 의해서, 기준 신호(56)에 기초하여 레이저의 발광 타이밍에 맞추어서 구조체 형성용 매체를 이동시켜 매체의 소정 부위에 구조체를 형성한다.
도 12에, 별도의 레이저광 조사 장치의 구성을 도시한다. 장치는 레이저광 조사 수단(61), 레이저광 변조 수단(62), 매체 회전 수단(64), 신호 검출 수단(65)으로 구성된다. 63은 구조체 형성용 매체이다. 66은 레이저광을 도시한다.
레이저광 조사 수단(61)은 레이저 광원, 레이저광을 집광하는 대물 렌즈, 레이저광 조사 수단을 구동하는 액츄에이터로 구성된다. 레이저 광원으로서는 파장 157 nm 정도의 F2 레이저, 파장 193 nm 정도의 ArF 레이저, 파장 248 nm 정도의 KrF 레이저 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 레이저를 이용할 수도 있다. 레이저 광원으로서 반도체 레이저를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 반도체 레이저의 파장은 370 내지 780 nm인 것이 바람직하고, 390 내지 410 nm인 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, GaN 계에 의한 반도체 레이저를 이용한다. 대물 렌즈의 개구수는 0.5 내지 1.0 으로 한다. 바람직한 개구수는 0.8 내지 0.95 이다.
레이저광 변조 수단(62)은 펄스 생성 회로(621), 레이저 구동 회로(622), 기준 신호 생성 회로(623)를 갖춘다. 펄스 생성 회로(621)는 레이저 파워 레벨의 변조 신호(624)를 생성한다. 또한, 변조의 타이밍 신호(625)를 생성한다.
레이저 구동 회로(622)는 펄스 생성 회로로부터의 변조 신호(624)에 기초하여 레이저의 구동 신호(67)를 생성한다. 기준 신호 생성 회로(623)는 펄스 생성 회로로부터의 변조의 타이밍 신호(625)에 기초하여 펄스 기준 신호(626)를 생성한다.
매체 회전 수단(64)은 매체를 회전시키기 위한 스핀 스탠드(641)와 기준 신 호 생성 회로(642)를 갖춘다. 기준 신호 발생 회로(642)는 스핀 스탠드로부터의 신호에 기초하여 회전 기준 신호(643)를 발생시킨다. 펄스 기준 신호(626)와 회전 기준 신호(643)를 주파수 동기시켜 스핀 스탠드를 회전시킨다.
레이저광 검출 수단(65)은 광 검출기(651)와 서보 회로(652)로 구성된다. 광 검출기(651)에서는 매체로부터의 신호(68)를 수광(受光)하여 포커스 및 트랙 오차 신호(653)를 생성한다. 서보 회로(652)에서는, 오차 신호에 기초하여 레이저광 조사 수단 구동 신호(69)를 생성한다.
이상의 레이저광 조사 장치에 의해서, 매체를 회전시키면서, 또한 포커스 및 트랙 오차를 제어하면서 매체의 소정 부위에 구조체를 형성한다.
도 5의 에칭 공정에 있어서, 도 5의 위 도면은 에칭전의 매체 형상을 도시하고, 202는 레이저 조사에 따른 변화 부분을 도시한다. 도 5의 가운데 도면은 에칭의 상태를 도시하고, 203은 에칭 장치를 도시한다. 도 5의 아래 도면은 에칭후의 상태를 도시하고, 204는 구조체를 도시한다.
상기 에칭 공정에서는, 매체의 일부를 제거하여 구조체를 형성한다. 상기한 바와 같이, 광 조사에 의한 열 반응에 의해서 변화 부분(202)이 형성된다. 변화 부분의 엣칭 속도가 저하하기 때문에, 변화 부분과 비변화 부분 사이에서 엣칭 속도차가 생겨, 에칭후에는 변화 부분이 구조체로서 남는다. 에칭 공정에서는 적어도 열 반응층(101)을 에칭 가공하지만, 열 반응층(101)과 광 흡수층(102)의 양자를 에칭 가공해도 좋다. 또한, 그 밖의 적층되어 있는 층도 에칭 가공해도 좋다.
상기 에칭 방법으로는 건식 에칭법을 이용할 수 있다. 건식 에칭법으로서 는, 예컨대, RIE(반응성 이온 에칭 ; Reactive Ion Etching), ICP(고밀도 플라즈마 에칭; Inductively Coupled Plasma)나 스퍼터 에칭 등의 방법을 이용할 수 있다. 매체를 진공 장치에 설정하고, 에칭 가스 분위기 속에서 일정 시간 방치하여 구조체를 형성한다.
상기 에칭 공정에 있어서는, 습식 에칭법을 이용할 수도 있다.
도 10은 에칭 공정의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 10의 위 도면은 에칭전의 매체 형상을 도시하고, 101은 열 반응층, 102는 광 흡수층, 103은 기판을 도시한다. 401은 광 조사에 따른 변화 부분을 도시한다. 도 10의 가운데 도면은 에칭의 상태를 도시하고, 402는 에칭 장치(에칭 조), 403은 에칭 용액을 도시한다. 도 10의 아래 도면은 에칭후의 상태를 도시하고, 404는 구조체를 도시한다.
상기 습식 에칭법으로는 산 수용액, 알칼리 수용액, 유기 용제 등에 침지하는 방법을 이용할 수 있다. 에칭 용액(403) 중에 매체를 일정 시간 침지함으로써, 레이저광 조사에 의한 변화 부분 이외가 용해되어 구조체를 형성할 수 있다. 본 방법에 의해, 진공 장치를 사용하지 않는 저렴한 방법으로 구조체를 형성할 수 있다.
상기 구조체의 제조 방법에서는, 실리콘 화합물 재료를 재료 A로 한, 재료 A와 재료 B의 혼합물을 열 반응층에 이용한다. 이 제조 방법의 경우에는, 에칭 공정에는 불화수소산을 함유하는 수용액에 의한 습식 에칭법을 이용한다. 도 10의 403에 도시하는 에칭 용액이 불화수소산을 함유하는 수용액이다. 불화수소산을 함유하는 수용액은 실리콘 화합물 재료를 선택적으로 용해한다. 광비조사 부분에 있 어서는, 재료 A 인 실리콘 화합물 재료가 용해한다. 재료 A와 재료 B의 혼합체에 있어서 재료 A가 용해함으로써 재료 B가 이탈(리프트 오프)한다. 광 조사에 의한 변화 부분(401)에서는 재료 A, 재료 B의 치밀화 및 재료 B의 조성 변화가 일어나고 있으므로, 불화수소산을 함유하는 수용액에 대한 에칭 내성이 올라간다. 따라서, 광 조사에 의한 변화 부분이 잔류하고 구조체를 형성할 수 있다. 또한, 광 흡수층(102)은 불화수소산을 함유하는 수용액에 대한 에칭 내성이 매우 높다. 따라서, 에칭 공정에 있어서는 광 흡수층이 에칭 정지층으로서 기능한다. 에칭 정지층이 존재함으로써 대면적 매체에 있어서도 균일하게 구조체를 형성할 수 있다.
상기 불화수소산 수용액으로는, 시판되는 50 질량% 희석 용액과 물의 혼합액을 이용하는 것이 바람직하다. 혼합 비율 <불화수소산(50% 희석) : 물>은 1:4 내지 1: 50의 범위에 있는 것이 바람직하다. 1:4 보다도 불화수소산 농도가 짙은 경우에는, 광 흡수층이나 열 반응층의 표면의 성김이 증가한다. 1:50 보다도 불화수소산 농도가 연한 경우에는 에칭 시간이 길어져서 프로세스 비용이 비싸진다.
도 6의 열 처리 공정에서는, 형성한 구조체를 분위기 가스 속에서 가열 처리하고, 구조체나 매체의 결함 등을 제거한다. 또한, 적층된 각 층 및 구조체 사이에서 구성 원소를 상호 확산시킨다. 상호 확산시킴으로써 구조체와 그 밖의 층의 밀착성을 높인다. 도 6의 위 도면은 열 처리전 매체의 상태를 도시하고, 204는 구조체를 도시한다. 도 6의 가운데 도면은 열 처리의 상태를 도시하고, 205는 열 처리 장치를 도시한다. 도 6의 아래 도면은 열 처리후의 상태를 도시하고, 206은 열 처리에 의해서 구조체가 변화된 상태를 도시한다. 열 처리는 대기 중에서 행해도 좋다. 또한, 매체를 밀폐 용기 중에 설치하고, 거기에 질소, 산소, 수증기, 아르곤, 수소 등의 가스를 도입하여 분위기 가스 속에서 처리해도 좋다. 또한, 매체를 진공 용기 속에 설치하고 진공중에서 처리해도 상관없다. 열 처리는 고주파 유도 가열로 행해도 되고, 할로겐 램프나 크세논 램프를 광원으로 한 램프 가열로 행해도 된다.
도 7의 제2 에칭 공정에서는, 형성한 구조체를 마스크로 하여 매체를 추가로 에칭 가공한다. 도 7의 위 도면은 에칭전의 매체 상태를 도시하고, 204는 구조체를 도시한다. 도 7의 가운데 도면은 에칭의 상태를 도시하고, 207은 에칭 장치를 도시한다. 도 7의 아래 도면은 에칭후의 상태를 도시하고, 208은 구조체를 도시한다.
상기 에칭 방법으로는 건식 에칭법을 이용할 수 있다. 이 건식 에칭법으로서는, 예컨대, RIE(반응성 이온 에칭 ; Reactive Ion Etching), ICP(고밀도 플라즈마 에칭 ; Inductively Coupled Plasma)나 스퍼터 에칭 등의 방법을 이용할 수 있다.
매체를 진공 장치 속에 설정하여, 에칭 가스 분위기 속에서 일정 시간 방치하여 구조체를 형성한다. 구조체(204) 바로 아래의 층(102)만을 에칭 가공해도 좋고, 기판(103)까지 에칭 가공해도 좋다.
또한, 상기 에칭 방법으로는 상술한 바와 같은 습식 에칭법을 이용할 수도 있다.
도 8의 전사 공정에서는, 형성한 구조체를 형으로 하여 다른 매체에 요철을 전사한다. 도 8의 위 도면은 형으로 하는 구조체를 형성한 매체를 도시한다. 도 8의 가운데 도면은 전사의 상태를 도시하고, 209는 구조체의 요철을 전사하는 매체를 도시한다. 도 8의 아래 도면은 전사후의 상태를 도시한다. 전사 방법으로서는 압축 성형법, 사출 성형법, 2P 전사법(광 경화법 및 열 경화법) 등을 이용할 수 있다. 구조체의 요철을 전사하는 매체 재료로서는 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 비닐 에스테르 수지, 자외선 경화 수지 등의 수지 재료를 이용할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 구조체 형성용 매체의 구성이나 재료에 따라서 도 4 내지 도 8에 도시한 공정의 조합을 바꾼다. 예컨대, 다음 공정의 조합으로 구조체를 형성할 수 있다.
형성 방법 1 ; 광 조사 공정→ 에칭 공정
형성 방법 2 ; 광 조사 공정→ 에칭 공정→ 열처리 공정
형성 방법 3 ; 광 조사 공정→ 에칭 공정→ 열처리 공정→ 제2 에칭 공정
형성 방법 4 ; 광 조사 공정→ 에칭 공정→ 열처리 공정→ 제2 에칭 공정→ 전사 공정
형성 방법 5 ; 광 조사 공정→ 에칭 공정→ 전사 공정
형성 방법 6 ; 광 조사 공정→ 에칭 공정→ 열 처리 공정→전사공정
형성 방법 7 ; 광 조사 공정→ 에칭 공정→ 제2 에칭 공정→ 전사 공정
또한, 본 발명의 구조체의 제조 방법은 열 반응층이 적층 구성의 최상층에 위치하고, 또한 조사하는 광의 파장에 있어서 광 투광성을 갖는 재료로 이루어지는 구조체 형성용 매체를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 광 조사 공정에서 최상층의 열 반응층 측에서 레이저광을 조사한다.
도 9에 구조체의 제조 방법의 일례를 도시한다. 도 9의 상부 도면은 구조체 형성용 매체를 도시하고, 101은 열 반응층, 102는 광 흡수층, 103은 기판을 도시한다. 열 반응층은 적층 구성의 최상층에 위치한다. 그 밖의 층에 열 반응층이 있더라도 상관없다. 도 9의 가운데 도면은 광 조사 상태를 도시하고, 301은 광 조사 방향을 도시한다. 광은 최상층의 열 반응층측에서 조사된다. 즉, 기판을 통하지 않고서 조사된다. 이후의 설명에서는 "막면 입사"로 기재한다. 막면 입사로 함으로써 기판에 의한 수차(收差)의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 대물 렌즈의 NA를 크게 하여 광 빔을 집광할 수 있다. 집광함으로써 열 반응층의 보다 미세한 영역에 변화 부분(302)을 형성할 수 있다. 도 9의 아래 도면은 조사후의 상태를 도시하고, 302는 레이저광 조사에 따른 변화 부분을 도시한다. 변화 부분(302)은 광 흡수층(102)의 상하로 배치한 열 반응층(101)에 형성된다.
상기 열 반응층(101)으로는, 조사하는 광의 파장에 있어서 투광성이 높은 재료를 이용한다. 구체적으로는, 조사하는 광의 파장에 있어서의 광 흡수율이 1×1 O-3 내지 1×1O-5의 범위에 있는 재료를 이용한다. 광 투광성이 높은 재료를 이용함으로써, 열 반응층에서의 광 흡수를 억제할 수 있다. 광 흡수층만의 발열로 변화 부분(302)을 형성할 수 있으므로 구조체로 하는 변화 부분을 미세화할 수 있다.
상기 열 반응층은 광 흡수율이 1×1O-3 내지 1×1O-5의 범위에 있는 SiO2, SiON, Si3N4 등의 실리콘 화합물 재료, ZnS, CaS, BaS 등의 황화물 재료, ZnSe, BaSe 등의 셀레늄화물 재료, CaF2, BaF2 등의 불소화합물 재료를 이용할 수 있다.
상기 제조 방법에서는 열 반응층의 막 두께가 구조체의 높이에 대응한다. 따라서, 열 반응층의 막 두께는 형성하는 구조체의 높이로 설정한다.
그 밖의 층의 재료 및 구조체를 형성하는 공정은 상기와 같은 것을 이용할 수 있다.
(구조체)
본 발명의 구조체는 본 발명의 상기 구조체의 제조 방법에 의해 제조된다.
도 29 및 도 30은 구조체 형상의 상측도를 도시한다.
도 29는 일본특개평9-115190호 공보 및 일본특개평10-97738호 공보에 개시되어 있는 방법에 의해 상변화 재료를 이용하여 구조체를 형성한 예이다.
상기 구조체 형성용 매체의 구성은 폴리카보네이트 수지 기판상에 상변화 재료인 GeSbTe를 적층한 구성이다. 레이저광을 조사하고, 그 후 에칭하여 상변화 재료를 볼록형으로 가공하여 구조체로 했다. 에칭은 알칼리 용액인 KOH 에서 행했다. 에칭 시간은 30 분간이다.
도 29 중 2401 은 구조체인 볼록형의 상변화 재료 GeSbTe 를 도시한다. 2402는 레이저 빔의 이동 방향을 도시한다. 2403은 구조체의 전단(前端)을 도시한다. 2404는 구조체의 후단(後端)을 도시한다. 상변화 재료의 경우, 결정상 상태와 비정질 상태의 차이로 에칭율 차이가 나오고, 에칭 가공으로 구조체를 형성할 수 있다. 일반적으로 구조체(2401)로서 남는 부분이 비정질 상태이다. 그 이외의 부분 2405(도 29에서 해칭을 한 2401 이외의 부분)는 결정 상태이다. 레이저광 조사로써 상변화 재료가 비정질 상태가 되는 과정에서 후단 부분(2404)은 결정화한다. 따라서, 구조체의 형상은 도 29의 2401로 도시한 바와 같이 후단(2404)이 가득 찬 것 같은 초생달 형태의 형상이 된다. 상변화 재료를 이용한 구조체의 제조 방법에서는 재료의 조성 등을 바꾸더라도 같은 형상으로 되어 버린다. 형상이 복잡하므로 응용 범위가 한정된다. 또한, 후술하는 광 기록 매체에 응용한 경우에는, 부호 사이 간섭(인접 마크로부터의 신호의 상호 간섭)의 상태가 복잡해지고, 복잡하고 비싼 신호 처리 기술이 필요해진다.
도 30은 본 발명의 구조체의 제조 방법에 의해 제작된 구조체 형상을 도시한다. 구조체 형성용 매체의 구성은 폴리카보네이트 수지 기판상에 광 흡수층인 AgInSbTe와 열 반응층인 ZnS-SiO2 를 적층한 구성이다. 레이저광을 조사하고, 그 후 에칭하여 ZnS-SiO2 를 볼록형으로 가공하여 구조체로 했다. 에칭은 산 용액인 불화수소산과 물의 혼합 용액으로 행했다. 에칭 시간은 20 초간이다.
도 30 중 2501은 구조체인 볼록형의 ZnS-SiO2 를 도시한다. 2502는 레이저광의 이동 방향이다. 2503 구조체 이외의 부분이며, 광 흡수층인 AgInSbTe 표면이다. 본 발명에 의한 방법에서는, 실제 원에 가까운 형상의 구조체를 형성할 수 있다. 단순한 원 형상이므로 구조체의 응용 범위가 넓어진다.
또한, 후술하는 광 기록 매체에 응용한 경우에는, 부호 사이 간섭(인접 마크 로부터의 신호의 상호 간섭)의 상태가 단순해지고, 복잡한 신호 처리 기술이 불필요하게 된다. 또한, 기록 정보에 따라서 구조체의 직경을 바꾸는 등 다중값 기록 방식에도 응용할 수 있다.
도 13 내지 도 15는 구조체의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 13은 구조체의 일반적인 단면 형상을 도시하고, 도 14 및 도 15는 본 발명의 구조체 형상이다.
도 13의 구조체의 단면 형상은 종래 기술로서 기재한 일본특허공개2001-250279호 공보, 일본특허공개2001-250280호 공보, 일본특허공개2003-145941호공보 및 일본특허공개2002-365806호 공보에 개시되어 있는 것 같은 광을 흡수하는 재료를 열 변화시키는 방법으로 구조체를 제작한 경우의 단면 형상을 도시한다.
도 13 중 701은 구조체이다. 재료는 추기형 광 디스크의 기록 재료인 시아닌 색소이다. 702는 광 흡수층이다. 재료는 상변화 재료인 GeSbTe 이다. 또한, 도 13에는 구조체와 광 흡수층만을 기재했지만, 그 외에 구조체를 형성하지 않는 열 반응층이나 기판이 있어도 좋다. 구조체를 형성한 레이저광의 파장은 405 nm 이며, 시아닌 색소는 그 파장의 광을 흡수한다. 구조체로 하는 열 반응 재료가 광을 흡수하는 경우에는, 도 13에 도시한 바와 같이 단면 형상은 풀린 형상이 되기 쉽다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 구조체 형상이다. 상기 구조체의 단면의 단부면이 대략 수직 또는 대략 역 테이퍼 형상인 경우이다. 도 14는 단부면이 대략 역 테이퍼 형상으로 되어 있는 경우를 도시한다. 811은 구조체이다. 재료는 ZnS-SiO2 이다. 812는 광 흡수층을 도시한다. 재료는 상변화 재료인 GeSbTe 이다.
도 14 중 813은 구조체 단면의 경사각을 도시한다. 구조체를 형성한 레이저광의 파장은 405 nm 이며, ZnS-SiO2 는 그 파장의 광을 흡수하지 않는다. 구조체로 하는 열 반응 재료에는 광을 흡수하지 않는 재료를 이용하여 광 흡수층으로부터의 발열로 열 반응층을 열 변화시키는 것, 광을 열 반응층측에서 조사함으로써 도 15에 도시한 바와 같이 단면 형상을 대략 역 테이퍼 형상으로 할 수 있다.
도 15는 단부면이 대략 수직 형상으로 되어 있는 경우를 도시한다. 901은 구조체, 902는 광 흡수층을 도시한다. 구조체, 광 흡수층의 재료는 도 14와 동일하다.
도 15 중 903은 단면의 경사각을 도시한다. 에칭 조건을 조정함으로써, 단부면이 대략 수직 형상인 구조체를 형성할 수 있다.
또한, 도 14 및 도 15에는 구조체와 광 흡수층만을 기재했지만, 그 외에 구조체를 형성하지 않는 열 반응층이나 기판이 있어도 좋다. 구조체의 단부 형상이 대략 수직 또는 대략 역 테이퍼 형상인 것에 의해 구조체의 배열 밀도를 올린 경우에, 인접한 구조체끼리가 접속하는 문제점을 회피할 수 있다.
본 발명의 구조체의 제조 방법으로 제작한 구조체는 이하에 설명하는 광 기록 매체나, 바이오 칩, 포토닉 결정, 각종 전자 디바이스의 소자 분리 재료 등 많은 분야에 응용 전개할 수 있다.
(광 기록 매체 및 광 기록 매체의 재생 방법)
본 발명의 광 기록 매체는 제1 형태에서는, 기판과, 이 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 이 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체를 갖는다.
본 발명의 재생 방법은 제1 형태에서는, 기판과, 이 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 이 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체를 갖는 광 기록 매체를 이용하여 상기 광 흡수층 및 볼록형 구조체에 대하여 상기 볼록형 구조체측으로부터 광을 조사하여 반사광량의 변화를 검출한다.
본 발명의 광 기록 매체는 제2 형태에서는, 기판과, 이 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 이 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체와, 이 볼록형 구조체상에 재생광에 대하여 광 투과성을 갖는 광 투과층을 갖고, 상기 광 투과층이 상기 볼록형 구조체 표면을 피복하고 대략 반구형으로 형성되어 있다.
본 발명의 재생 방법은 제2 형태에서는, 기판과, 이 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 상기 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체와, 상기 볼록형 구조체상에 재생광에 대하여 광 투과성을 갖는 광 투과층을 갖게 되어, 상기 광 투과층이 상기 볼록형 구조체 표면을 피복하여 대략 반구형으로 형성되어 있는 광 기록 매체를 이용하여, 상기 광 흡수층, 볼록형 구조체 및 광 투과층으로 이루어지는 적층체에 대하여, 상기 광 투과층측에서 광을 조사하여 반사광량의 변화를 검출한다.
본 발명의 광 기록 매체는 광에 의해서 정보를 기록 재생하는 기록 매체이며, 본 발명의 광 기록 매체로는 이하에 설명하는 5 종류의 형태가 있고, 그 각각에 대응하여 5 종류의 재생 방법이 있다. 제1 형태로부터 제5 형태의 광 기록 매체 및 상기 제1 형태로부터 제5 형태의 재생 방법에 관해서 이하의 순으로 설명한다.
<제1 형태의 광 기록 매체 및 그 재생 방법>
본 발명에 있어서의 제1 형태의 광 기록 매체는 초해상 재생으로 고기록 밀도화를 꾀하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 광 기록 매체는 기판과, 이 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 박막형의 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하는 볼록형 구조체를 갖고, 추가로 필요에 따라서 그 밖의 층을 갖게 된다.
도 19에, 제1 형태의 광 기록 매체의 구성의 일례를 도시한다. 이 광 기록 매체에 있어서는 기판(1301) 위에 상기 기판을 보호하는 박막형의 버퍼층(1302)이 적층되고, 그 위에 박막형의 광 흡수층(1303)과 광 흡수층에 접하는 볼록형 구조체(1304)가 적층되어 있다. 볼록형 구조체(1304)의 각각은 도 19에 도시한 바와 같이 매체 면내에서 분리되어 있다.
상기 기판(1301)의 재료로는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대 유리, 세라믹스, 수지 등이 이용되지만, 성형성, 비용 면에서 수지 제조 기판이 적합하다. 상기 수지로는, 예컨대 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴 스티렌 공중합체, 폴 리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, ABS 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 성형성, 광학 특성, 비용 면에서 폴리카보네이트 수지가 특히 바람직하다.
상기 기판(1301)의 표면에는 레이저광을 트랙킹하기 위한 프리그루브(pregroove)나 프리피트(prepit)를 설치해도 괜찮다.
상기 버퍼층(1302)으로는, 예컨대 SiO2 혹은 SiO2 와 ZnS, ZnO, Si3N4, Al2O2, AlN 등 화합물의 혼합체를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 버퍼층의 막 두께는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대, 20 내지 100 nm인 것이 바람직하다. 상기 버퍼층은 광 흡수층으로부터 기판으로의 열 확산을 억제하기 위해서 설치된다. 상기 막 두께가 20 nm 미만이면, 열 확산 억제 효과가 저하해 버리는 일이 있고, 1OOnm 을 넘으면 막의 잔류 응력이 커져 매체의 휨 등의 문제가 생기는 일이 있다.
상기 광 흡수층(1303)으로는, Sb, Te 및 In으로부터 선택되는 적어도 1 종류의 원소를 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, SbTe, InTe 등의 2 원계 재료나, GeSbTe, InSbTe 등의 3 원계 재료, AgInSbTe 등의 4 원계 재료가 이용된다. 또한, Si, Ge 등의 반도체 재료 등을 이용할 수도 있다.
이들 광 흡수층(1303)을 구성하는 재료는 레이저광 조사에 의해서 발열하여, 굴절율, 흡수 계수 등의 광학 특성이 변화된다. 이들의 재료에 볼록형 구조체를 적층함으로써, 레이저광 조사로 볼록형 구조체에 대응하는 영역의 광학 특성을 바 꿀 수 있다.
또한, 상기 재료는 비정질 혹은 다결정 상태이므로 박막중의 잔류 응력이 낮기 때문에 후술하는 본 발명의 광 기록 매체의 제조 방법에 있어서는 급준한 온도 변화가 일어남에도 불구하고, 크랙 등의 결함 발생을 억제할 수 있다. 이 효과에 의해 대면적에 걸쳐 미세한 볼록형 구조체를 형성할 수 있다.
상기 광 흡수층의 막 두께는 특별히 제한은 없고 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대 2 내지 50 nm인 것이 바람직하다. 상기 막 두께가 2 nm 미만이면 박막형으로 형성하는 것이 곤란해져 광의 흡수 효율이 저하하는 일이 있고, 50 nm을 넘으면 광 흡수층 내에서의 열 확산이 발생하여 광 흡수층의 미소 영역의 광학 특성을 바꾸기 어렵게 되는 경우가 있다.
상기 볼록형 구조체(1304)의 재료로는, 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하여 이루어지고, 상기 재료 A는 실리콘 화합물 재료이며, 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료 및 불소화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종의 재료가 바람직하다.
상기 재료 A의 실리콘 화합물 재료로는, 예컨대 SiO2, SiON, Si3N4 등을 들 수 있다.
상기 재료 B의 상기 황화물 재료로는, 예컨대 ZnS, CaS, BaS 등을 들 수 있다.
상기 셀레늄화물 재료로는, 예컨대 ZnSe, BaSe 등을 들 수 있다.
상기 불소화합물 재료로는, 예컨대 CaF2, BaF2 등을 들 수 있다.
이들 재료 A 및 재료 B는 어느 것이나 단체의 재료를 이용해도 되고, 복수의 재료를 이용해도 된다.
이들의 재료 중에서도 ZnS-SiO2 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, SiO2, ZnS, ZnO, Si3N4, Al2O2, AlN 등의 절연체 재료를 단체로 이용할 수도 있다.
상기 구조체의 높이는 1O 내지 1OOnm인 것이 바람직하다. 상기 높이가 1Onm 미만이면, 신호 강도가 저하하는 일이 있다. 한편, 구조체를 높게 함으로써 신호 강도는 증가하지만, 1OOnm 보다도 높으면 트랙킹의 안정성이 저하하는 일이 있다.
또한, 상기 볼록형 구조체(1304)의 위에 보호층을 설치하더라도 상관없다. 상기 보호층으로는, Si3N4, SiO2, SiC 등의 실리콘 화합물 혹은 투과성 수지를 이용할 수 있다.
본 발명의 제1 형태의 재생 방법에 있어서는, 상기 제1 형태의 광 기록 매체 를 이용하여 박막형의 광 흡수층(1303)과 볼록형 구조체(1304)로 이루어지는 적층체에 대하여 볼록형 구조체(1304)측에서 광을 조사하여 반사광량의 변화를 검출한다. 도 20a 및 도 20b에 재생 방법의 일례를 도시한다. 상기 제1 형태의 재생 방법에 있어서는 도 20a에 도시한 바와 같이 볼록형 구조체(1304)측에서 레이저광을 입사한다. 또한 도 20a에서, 1401은 레이저광의 입사 방향을 나타내고 있다. 입사한 레이저광은 광 흡수층(1303)으로 흡수되어 광 흡수층(1303)이 발열한다. 광 흡수층과 볼록형 구조체는 다른 재료이므로, 볼록형 구조체 바로 아래에서 발열량 이 변화된다. 이 발열량의 변화에 따라, 볼록형 구조체의 타이밍에서 광 흡수층의 광학 특성이 변화된다. 1403은 레이저 빔 중심에 위치하는 구조체, 1402는 광 흡수층의 광학특성의 변화 영역을 도시한다. 광학 특성의 변화에 대응하여 재생 신호가 볼록형 구조체의 타이밍에 변화된다.
도 20b에 입사한 레이저광의 레이저 강도 분포(1404)와 광 기록 매체 표면의 온도 분포(1405)를 도시한다. 도 20b에 도시한 바와 같이 레이저광 강도 분포(1404)는 가우스 분포가 된다. 또, 도 20b에서 1402는 광 흡수층에 있어서의 광학 정수의 변화 영역을 나타낸다.
매체 표면에 볼록형 구조체(1403)가 설치되면 온도 분포는 볼록형 구조체(1403)에 대응하는 상태가 되고, 빔 중심 부근에 위치하는 볼록형 구조체(1403) 부근이 특히 고온이 된다. 그 결과, 빔 중심 부근에 위치하는 볼록형 구조체(1403) 바로 아래의 광학 특성이 크게 변화된다. 볼록형 구조체(1403)에 대응하는 빔 직경보다도 작은 영역의 광학 정수가 변화함으로써, 회절 한계 이하의 주기에 있어서도 볼록형 구조체(1403)의 타이밍에서 재생 신호가 변화된다. 이러한 초해상 재생에 의해 고밀도화가 달성된다. 또, 1406은 광 흡수층의 광학 특성이 변화되는 온도의 경계치이다.
<제2 형태의 광 기록 매체 및 그 재생 방법>
본 발명에 있어서의 제2 형태의 광 기록 매체는 초해상 재생과 매체상에서의 레이저 빔의 집광 효과로 고기록 밀도화를 꾀하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 제2 형태의 광 기록 매체는 기판과, 이 기판상에 재생광을 흡수하여 발 열하는 광 흡수층과, 상기 광 흡수층에 접하여 이 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체와, 이 볼록형 구조체상에 재생광에 대하여 광 투과성을 갖는 광 투과층을 갖고, 상기 광 투과층이 상기 볼록형 구조체 표면을 피복하여 반구형으로 형성되어 있다.
도 21에 제2 형태의 광 기록 매체의 구성의 일례를 도시한다. 이 광 기록 매체에 있어서는, 기판(1501) 위에 기판을 보호하는 박막형의 버퍼층(1502)이 적층되고, 그 위에 박막형의 광 흡수층(1503)과 광 흡수층에 접하는 볼록형 구조체(1504)와, 광 투과층(1505)이 적층되어 있고, 광 투과층(1505)은 볼록형 구조체(1504)의 표면을 피복하고, 그 종단면 형상이 대략 반원형으로 적층되어 있다. 볼록형 구조체(1504)의 각각은 도시한 바와 같이 매체면내에서 분리되어 있다.
상기 기판(301)은 상기 제1 형태의 광 기록 매체의 기판(101)과 같이 구성되고, 박막형의 버퍼층(302)은 상기 제1 형태의 광 기록 매체의 버퍼층(102)과 마찬가지로 구성되고, 박막형의 광 흡수층(303)은 상기 제1 형태의 광 기록 매체의 광 흡수층(103)과 마찬가지로 구성된다.
상기 광 투과층(305)으로는, 재생광에 대하여 투과율이 높은 산화물, 질화물, 불소화합물을 이용할 수 있다. 상기 산화물로는, 예컨대 SiO2, Al2O3, BiAlO3, BiGeO, La2O3, LaAO3 등을 들 수 있다. 상기 질화물로는, 예컨대 Si3N4, A1N, SiON 등을 들 수 있다. 상기 불소화합물로는, 예컨대 CaF2, BaF2 등을 들 수 있다.
또한, 상기 광 투과층의 막 두께는 구조체의 높이에 따라서 설정하고, 적어 도 구조체의 높이 이상으로 한다. 구조체의 높이 이하에서는 구조체를 따라 반구형으로는 안 된다. 너무 두꺼우면 제조 시간이 걸려 비용의 증가로 이어진다.
본 발명의 제2 형태의 재생 방법에 있어서는, 상기 제2 형태의 광 기록 매체 를 이용하여 박막형의 광 흡수층(1503)과, 볼록형 구조체(1504)와, 광 투과층(1505)으로 이루어지는 적층체에 대하여 광 투과층(1505)측에서 광을 조사하여 반사광량의 변화를 검출한다. 도 22에 제2 형태의 재생 방법의 일례를 도시한다. 상기 제2 형태의 재생 방법에 있어서는 도 22에 도시한 바와 같이, 볼록형 구조체(1504)측에서 레이저광을 입사한다. 또, 도 22에 있어서 1601은 레이저광의 입사 방향을 나타내고 있다.
본 발명의 제2 형태의 재생 방법에 있어서는 입사한 레이저광은 광 흡수층(1503)으로 흡수되어 광 흡수층(1503)이 발열한다. 제2 형태의 광 기록 매체에 있어서의 광 투과층(1505)은 볼록형 구조체(1504)에 익숙해지고, 그 종단면 형상이 반원형으로 되도록 적층되어 있기 때문에, 도시한 바와 같이 레이저광의 일부는 매체 표면에서 더욱 집광된다. 집광된 레이저광은 광 흡수층(1503)으로 흡수되고, 특히 빔 중심에 위치하는 볼록형 구조체(1603) 부근의 광 흡수층이 발열한다. 발열에 의해서 굴절율, 흡수 계수 등의 광학 특성이 변화된다. 또, 1602는 광 흡수층에 있어서의 광학 특성의 변화 영역을 도시한다.
제2 형태의 광 기록 매체에는 종단면의 형상이 반원형인 광 투과층(1505)이 설치되기 때문에 집광 효과가 증가하고, 상기 제2 형태의 광 기록 매체의 재생 방법과 마찬가지로 볼록형 구조체(1504)에 대응한 빔 직경보다도 작은 영역의 광학 정수가 변화하는 것으로 인한 초해상 재생 효과에 따라서 회절 한계 이하의 주기인 볼록형 구조체(1504)로부터의 신호 강도가 증가한다. 그 결과, 광 기록 매체 상에서의 레이저 빔의 집광 효과 및 초해상 효과에 의해서 고기록 밀도화가 달성된다.
<제3 형태의 광 기록 매체 및 그 재생 방법>
본 발명에 있어서의 제3 형태의 광 기록 매체는 상기 제1 형태나 제2 형태의 광 기록 매체의 목적에 더하여 다중값 기록화로 기록 밀도를 올리는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 제3 형태의 광 기록 매체에 있어서는, 상기 제1 형태나 제2 형태의 광 기록 매체의 구성에 더하여 볼록형 구조체가 대략 기둥 형상이며, 기록 정보에 따라서 상기 볼록형 구조체의 직경이 변화되도록 구성되어 있다. 상기 볼록형 구조체의 형상으로서는 원기둥 형상이 특히 바람직하다. 신호 품질을 높이기 위해서는 볼록형 구조체의 단부의 각도가 수직에 가까운 상태, 즉 원기둥 형상에 가까운 상태가 알맞다. 구조체 단부의 각도가 완만한 상태이면 인접한 구조체가 접속한 상태가 되어 신호 품질이 저하한다.
도 23에, 제3 형태의 광 기록 매체 구성의 상측도의 일례를 도시한다. 도 23에 있어서, 1701은 광 흡수층을, 1702는 볼록형 구조체를, 1703은 트랙 방향에서의 볼록형 구조체의 주기를, 1704는 기록 트랙을, 1705는 볼록형 구조체의 직경을 각각 나타낸다.
제3 형태의 광 기록 매체에 있어서의 적층 구성이나 각 층의 재료는 상기 제1 형태 및 제2 형태의 광 기록 매체와 동일하다. 제3 형태의 광 기록 매체에 있어 서의 볼록형 구조체(1702)는 대략 원기둥 형상이다. 그리고, 볼록형 구조체(1702)의 트랙 방향에서의 주기는 일정하다. 볼록형 구조체의 직경(1705)은 기록 정보에 따라서 변화하고 있다.
본 발명의 제3 형태의 재생 방법에 있어서는, 상기 제3 형태의 광 기록 매체를 이용하여 직경이 기록 정보에 따라서 변화하고 있는 볼록형 구조체(1702)에 광을 조사하여 볼록형 구조체(1702)의 주기에 대응하여 반사광량의 변화를 검출한다. 도24a 및 도 24b에 제3 형태의 광 기록 매체의 재생 방법의 일례를 도시한다. 도 24a는 광 기록 매체의 상측도를 도시한 도면, 도 24b는 신호 레벨의 변화를 도시한 도면이다. 도 24a에서 1801은 레이저광을 나타내고, 1702는 볼록형 구조체를, 1703은 볼록형 구조체의 주기를, 1704는 트랙을 각각 도시한다. 도 24b에서 1811은 A의 타이밍에 샘플링한 재생 신호 레벨을, 1812는 H의 타이밍에 샘플링한 재생 신호 레벨을 각각 도시한다.
상기 제3 형태에 따른 광 기록 매체의 재생 방법에 있어서는, 다중값 정보를 볼록형 구조체의 직경의 변화에 대응시켜 기록하고 있다. 볼록형 구조체(1702)의 중심에 레이저광이 위치하는 타이밍에서는 반사광량이 직경에 따라서 변화된다. 도시한 바와 같이 볼록형 구조체의 주기(1703)의 타이밍에 신호 레벨을 검출(샘플링)함으로써, 직경의 변화에 대응하는 다중값 정보를 신호 레벨의 변화로서 판정할 수 있다. 그 결과, 다중값 기록화에 따라서 기록 밀도의 향상이 달성된다.
<제4 형태의 광 기록 매체 및 그 재생 방법>
본 발명에 있어서의 제4 형태의 광 기록 매체는 상기 제1 형태나 제2 형태의 광 기록 매체의 목적에 더하여, 협트랙피치화로 기록 밀도를 높이는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 제4 형태에 따른 광 기록 매체에 있어서는, 상기 제1 형태나 제2 형태의 광 기록 매체의 구성에 더하여 볼록형 구조체가 대략 기둥 형상이며, 상기 광 기록 매체 면내에서의 상기 볼록형 구조체의 배열이 밀집 충전 배열(3회 대칭 배열)이 되도록 구성되어 있다. 상기 볼록형 구조체의 형상으로서는 원기둥 형상이 특히 바람직하다. 신호 품질을 높이기 위해서는 볼록형 구조체의 단부의 각도가 수직에 가까운 상태, 즉 원기둥 형상에 가까운 상태가 알맞다. 구조체 단부의 각도가 완만한 상태이면 인접한 구조체가 접속된 상태가 되어 신호 품질이 저하한다.
도 25에, 제4 형태의 광 기록 매체의 구성의 상측도의 일례를 도시한다. 도 25에 있어서, 1901은 광 흡수층을, 1902는 볼록형 구조체를, 1903은 트랙 방향에서의 볼록형 구조체의 주기를, 1904는 밀집 충전 배열(3회 대칭 배열)의 가상 격자점을 각각 나타낸다.
제4 형태의 광 기록 매체에 있어서의 적층 구성이나 각 층의 재료는 상기 제1 형태나 제2 형태의 광 기록 매체와 동일하다. 제4 형태의 광 기록 매체에 있어서의 볼록형 구조체(1902)는 원기둥 형상이며, 그 직경은 일정하다. 그리고, 볼록형 구조체(1902)의 매체 면내의 배열은 밀집 충전 배열(3회 대칭 배열)로 되어 있다. 기록 정보에 따라서 볼록형 구조체(1902)가 있는 격자점과 없는 격자점이 존재하도록 구성되어 있다.
본 발명의 제4 형태의 재생 방법에 있어서는, 상기 제4 형태의 광 기록 매체 를 이용하여 볼록형 구조체(1902)에 광을 조사하여 복수의 트랙을 동시에 재생하여, 볼록형 구조체(1902)의 주기에 대응하여 반사광량의 변화를 검출한다.
도 26a 및 도 26b에 제4 형태의 재생 방법의 일례를 도시한다. 도 26a는 광 기록 매체 상측시를 도시한 도면이다. 도 26a에서 1902는 볼록형 구조체를, 1903은 볼록형 구조체의 주기를, 2001은 레이저광을 각각 도시한다. 또한, 도 26a에는 3 트랙분의 볼록형 구조체를 도시한다.
본 발명의 제4 형태의 재생 방법에 있어서는, 복수 트랙(적어도 2 트랙 이상)의 볼록형 구조체(1902)의 열을 동시에 재생한다. 여기서의 동시 재생이란 복수의 볼록형 구조체 열이 빔 직경내에 포함되는 것을 의미한다.
바람직하게는, 도 26b에 도시한 바와 같이, 반경 방향에서 3 열의 볼록형 구조체 열을 동시에 재생한다. 트랙 방향에서는, 볼록형 구조체의 주기(1903)의 타이밍 A, B, C, D … 로 재생 신호를 검출(샘플링)한다.
도 26b는 재생 신호 레벨의 변화를 도시한 도면이다. 도 26a에서 2011은 A의 타이밍에 샘플링한 재생 신호 레벨을, 2012는 D의 타이밍에 샘플링한 신호 레벨을 각각 도시한다. A의 타이밍에서는 7개, B에서는 6개, C에서는 5개, D에서는 5개로 레이저 빔 직경(2001)내에 포함되는 구조체의 갯수가 변화된다. 그 결과, 반사광량이 변화된다. 볼록형 구조체의 주기(703)의 타이밍에 신호를 샘플링한 경우, 트랙 방향으로 빔이 오버랩 상태가 되고, 하나의 볼록형 구조체를 복수 회 검출하게 된다. 복수 회 검출함으로써 신호 처리 기술(PRML ; Partial Response Maximum Likelihood)을 사용하여 구조체의 배열 및 유무에 대응하는 기록 정보를 판정할 수 있다. 이와 같이, 볼록형 구조체의 매체 면내의 배열을 밀집 충전 배열(3 회 대칭 배열)로 하여 복수 개의 구조체를 동시에 재생함으로써, 협트랙피치화에 의한 고밀도화가 달성된다.
<제5 형태의 광 기록 매체 및 그 재생 방법>
본 발명에 있어서의 제5 형태의 광 기록 매체는 협트랙 피치화한다고 하는 상기 제4 형태의 광 기록 매체의 목적에 더하여, 복수 트랙을 동시에 고정밀도로 재생하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 제5 형태에 따른 광 기록 매체는 상기 제4 형태의 광 기록 매체의 구성에 더하여 광 기록 매체의 반경 방향으로 n 열(단, n 은 2 이상의 정수를 나타냄) 걸러서 볼록형 구조체가 존재하지 않는 열이 설치된다.
도 27에, 제5 형태의 광 기록 매체의 반경 방향의 종단면도의 일례를 도시한다. 도 27에 있어서, 2101은 기판을, 2102는 버퍼층을, 2103은 광 흡수층을, 2104는 볼록형 구조체를, 2105는 광 투과층을, 2106은 트랙 피치를 각각 도시한다.
제5 형태의 광 기록 매체의 면내에서의 볼록형 구조체(2104)의 배열은 밀집 충전 배열(3 회 대칭 배열)이다. 그리고, 상기 광 기록 매체의 반경 방향에서 n 열 걸러서 볼록형 구조체(2104)가 존재하지 않는 열이 설치된다. 바람직하게는 4 열 걸러서 볼록형 구조체(2104)가 존재하지 않는 열이 설치되는 것이 바람직하다. 도 27에 도시하는 트랙 a, b, c, d, e 에서 트랙 a, e 에는 볼록형 구조체(2104)가 존재하지 않는다. 따라서, 상기 광 기록 매체의 면내에서 볼록형 구조체(2104)가 조밀할 수 있다. 그 결과, 광 투과층(2105)을 적층한 경우, 볼록형 구조체가 조밀 한 부분 b, c, d 는 막으로 메워지고, 성긴 부분 a, e 에는 홈을 형성할 수 있다. 이와 같이 구성하면 소정 위치에 트랙킹용의 단차를 형성할 수 있기 때문에, 복수 개의 볼록형 구조체(2104)를 동시에 재생함으로써, 협트랙피치화에 의한 고밀도화가 달성된다.
본 발명의 제5 형태의 재생 방법에 있어서는, 상기 제5 형태의 광 기록 매체 를 이용하여, n-1 열을 동시에 재생하여 반사광량을 검출한다.
도 28a 및 도 28b에 제5 형태의 재생 방법의 일례를 도시한다. 도 28a는 광 기록 매체의 상측도를 도시한 도면, 도 28b는 광 기록 매체 반경 방향의 종단면도이다. 도 28a에서 2104는 볼록형 구조체를, 2106은 트랙 피치를, 2201은 레이저광을 각각 도시한다.
본 발명의 제5 형태의 재생 방법에 있어서는, 트랙 a, e 에는 볼록형 구조체(2104)가 존재하지 않는다. 트랙킹 방식으로서는 푸시풀법 혹은 디퍼렌셜푸시풀법을 이용한다. 홈 부분 a, e 로부터의 회절광이나 반사광을 트랙 방향을 따라서 2 분할된 포토다이오드로 검출하여 푸시풀 신호를 생성한다. 푸시풀 신호를 트랙킹 서보의 오차 신호로 한다.
상기 제5 형태의 재생 방법에서는, 볼록형 구조체 열 a, e 로부터의 회절광이나 반사광으로부터 푸시풀 신호를 생성함으로써, 레이저광을 볼록형 구조체 열 b, c, d 에 대하여 트랙킹하여 3 열 동시에 재생할 수 있다. 복수 개의 구조체를 동시에 재생함으로써, 협트랙피치화에 의한 고밀도화가 달성된다.
본 발명의 광 기록 매체의 제조 방법은, 예컨대 기판상에 적어도 박막형의 광 흡수층과 볼록형 구조체가 되는 박막 재료를 적층하여 적층체를 형성하는 적층 공정과, 상기 적층체에 대하여 볼록형 구조체측으로부터 광을 조사하여 정보를 기록하는 기록 공정과, 미기록 부분을 제거하여 볼록형 구조체를 형성하는 볼록형 구조체 형성 공정을 적어도 포함하여 되고, 추가로 필요에 따라서 그 밖의 공정을 포함하여 된다.
상기 적층 공정 및 볼록형 구조체 형성 공정은 상기 구조체의 제조 방법에 준하여 행할 수 있다.
상기 적층체에 있어서의 박막의 형성 방법으로는, 각종 기상 성장법, 예컨대, 진공 증착법, 스퍼터링법, 플라즈마 CVD법, 광 CVD법, 이온 플레이팅법, 전자빔 증착법 등이 이용된다. 이들 중에서도 스퍼터링법이 양산성, 막의 질 등의 점에서 우수하다.
본 발명의 광 기록 매체의 제조 방법에 따르면, 마스크리스로 대면적에 걸쳐 미세한 볼록형 구조체를 형성할 수 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
이하와 같이 하여 구조체 형성용 매체를 제작했다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 구조체 형성용 매체를 제작했다. 성막 방법은 스퍼터링법이다. 각 층의 재질, 막 두께 및 스퍼터링법의 주된 성막 조건은 표 1에 도시한 바와 같다.
[표1]
Figure 112006048542597-PCT00001
(실시예 2)
구조체 형성용 매체로서는 도 1에 도시하는 구성의 것을 이용했다. 층 구성은 유리 기판/Ge/SiON 이다. 각 층의 성막 조건은 표 1에 도시한 바와 같다. 이 구조체 형성용 매체에 이하와 같이 하여 구조체를 형성했다.
구조체의 형성은 광 조사 공정(도 4)→ 에칭 공정(도 5)의 순서로 행했다.
광 조사 공정에서는, 도 12에 도시하는 레이저광 조사 장치를 이용했다. 레이저광 조사 수단(61)은 반도체 레이저를 갖춘다. 레이저의 파장은 405 nm 이다. 대물 렌즈의 NA는 0.65이다. 도 1에 도시하는 구조체 형성용 매체에 대하여 기판측(103)으로부터 레이저광을 조사했다. 레이저 변조 수단(62)에 의해 도 16에 도시한 바와 같이 레이저광을 펄스 변조했다. 파워 레벨 P1은 10 mW, P2는 3 mW 이다. 펄스 폭(T)은 24 nsec 이다. 펄스의 주기(S)는 143 nsec 이다. 매체 회전 수단(64)으로 매체를 회전시켰다. 회전 속도는 3.5 m/sec 이다. 이상의 방법에 의해서, 열 반응층인 SiON에 주기적인 변화 부분(202)을 형성했다.
에칭 공정에서는, 에칭을 RIE 법으로 행했다. 산화물의 에칭 가스인 CF4 로 처리했다. 처리 압력은 1 mTorr 이며, 투입 파워는 200 W 이다. RIE 법에 의해서 레이저 조사에 의한 변화 부분 이외를 제거하고 구조체(204)를 형성했다.
이상의 방법으로 구조체를 형성했다. 구조체의 단면 형상은 도 13에 도시하는 형상이었다. 구조체의 주기는 500 nm 이며, 크기(직경)는 250 nm 이었다. 변화부분이 에칭되지 않고서 잔류하여 볼록형 구조체를 형성할 수 있었다.
(실시예 3)
구조체 형성용 매체로서는 도 2에 도시하는 구성의 것을 이용했다. 층 구성은 폴리카보네이트 수지 기판/ZnS-SiO2/AgInSbTe/ZnS-SiO2 이다. 각 층의 성막 조건은 표 1에 도시한 바와 같다. 이 매체에 구조체를 형성했다. 레이저 파장 405 nm 에 있어서의 ZnS-SiO2 의 광 흡수율은 6×1O- 4 이다.
구조체의 형성은 광 조사 공정(도 9)→ 에칭 공정(도 10)의 순서로 행했다.
광 조사 공정에서는, 도 12에 도시하는 레이저광 조사 장치를 이용했다. 레이저광 조사 수단(61)은 반도체 레이저를 갖춘다. 레이저의 파장은 405 nm 이다. 대물 렌즈의 NA는 0.85이다. 도 2에 도시하는 구조체 형성용 매체에 대하여 레이저광을 최상층의 ZnS-SiO2 측에서 막면 입사시켰다. 레이저 변조 수단(62)에 의해 도 16에 도시한 바와 같이 레이저광을 펄스 변조했다. 파워 레벨 P1은 4 mW, P2는 1 mW 이다. 펄스폭(T)은 19 nsec 이다. 펄스의 주기(S)는 114 nsec 이다. 펄스 듀티(펄스폭/펄스 주기)는 17% 이다. 매체 회전 수단(64)으로 매체를 회전시켰다. 회전 속도는 3.5 m/sec 이다. 도 16에 도시하는 레이저 펄스를 조사함으로써, 열 반응층인 ZnS-SiO2에 변화 부분(302)을 형성했다.
에칭은 습식 에칭법으로 행했다. 에칭 용액(402)은 불화수소산(HF) 수용액(HF:H2O = 1:2)이다. HF 용액 중에 매체를 10 초간 침지했다. HF 용액에 의한 에칭에 의해 구조체(403)를 형성했다.
이상의 방법으로 구조체를 형성했다. 구조체의 형상은 도 14에 도시하는 역 테이퍼 형상이었다. 구조체의 주기는 400 nm, 구조체의 크기(직경)는 250 nm 였다.
도 17에는 형성한 구조체를 SEM 상으로 도시한다. 형상이 균일한 구조체가 직경 12 cm인 대면적 매체에 형성되어 있다.
(실시예 4)
구조체 형성용 매체로서는 도 2에 도시하는 구성의 것을 이용했다. 층 구성은 폴리카보네이트 수지 기판/ZnS-SiO2/AgInSbTe/ZnS-SiO2 이다. 각 층의 재질, 막 두께, 성막 조건은 표 2에 도시한 바와 같다. 레이저 파장 405 nm 에 있어서의 ZnS-SiO2의 광 흡수율은 6×1O-4이다.
[표 2]
Figure 112006048542597-PCT00002
구조체의 형성은 광 조사 공정(도 9)→ 에칭 공정(도 10)의 순서로 행했다.
광 조사 공정에서는 도 12에 도시하는 레이저광 조사 장치를 이용했다. 레이저광 조사 수단(61)은 반도체 레이저를 갖춘다. 레이저의 파장은 405 nm 이다. 대물 렌즈의 NA는 0.85이다. 레이저광은 최상층의 ZnS-SiO2 측에서 막면 입사되었 다. 레이저 변조 수단(62)에 의해 도 16에 도시한 바와 같이 레이저광을 펄스 변조했다. 파워 레벨 P1은 5 mW, P2는 1.4 mW 이다. 펄스폭(T)은 10 nsec 이다. 펄스의 주기(S)는 58 nsec 이다. 펄스 듀티(펄스폭/펄스 주기)는 17% 이다. 매체 회전 수단(64)에 의해 매체를 회전시켰다. 회전 속도는 3.5 m/sec 이다. 도 16에 도시하는 레이저 펄스를 조사함으로써, 열 반응층인 ZnS-SiO2 에 변화 부분(302)을 형성했다.
에칭은 습식 에칭법으로 행했다. 에칭 용액(402)은 불화수소산(HF) 수용액(HF:H2O)이다. HF 용액 중에 매체를 10 초간 침지했다. HF 용액에 의한 에칭에 의해 구조체(403)를 형성했다.
이상의 방법에 의해 구조체를 형성했다. 구조체의 단면 형상은 도 15에 도시하는 수직 형상이었다. 구조체의 주기는 300 nm, 높이는 200 nm, 크기(직경)는 200 nm 이다. 애스펙트비(높이/직경)는 1이다. 도 18에는 형성한 구조체를 SEM 상으로 도시한다. 형상이 균일한 구조체가 직경 12 cm의 대면적 매체에 형성되어 있다.
(실시예 5)
도 19에 도시하는 구성의 광 기록 매체를 제작했다.
기판(1301)의 재료로 폴리카보네이트를 이용하고, 그 두께는 0.6 mm으로 했다.
버퍼층(1302)의 재료로 ZnS-SiO2 를 이용하고, 그 막 두께는 50 nm으로 했 다. 성막은 스퍼터링법으로 행했다. 스퍼터링 타겟의 조성은 ZnS 80mo1%, SiO2 20mo1% 이다.
광 흡수층(1303)의 재료로 AgInSbTe 를 이용하고, 그 막 두께는 20 nm으로 했다. 볼록형 구조체(1304)에는 ZnS 와 SiO2 가 함유되어, 상기 볼록형 구조체의 광 흡수층 상면으로부터의 높이는 50 nm으로 하고, 그 트랙 방향 주기(1305)는 200 nm으로 했다.
상기 광 기록 매체의 제작 방법을 도 9, 도 10 및 도 16에 기초하여 도시한다.
우선, 도 9의 상부 도면에 도시하는 적층 공정에서 각 층을 형성했다. 기판(101)은 폴리카보네이트 수지제이다. 버퍼층(101)으로는 ZnS-SiO2 를 이용하고, 그 막 두께는 50 nm으로 했다. 성막은 스퍼터링법으로 행했다. 스퍼터링 타겟의 조성은, ZnS 80mo1%, SiO2 20mo1% 이다. 광 흡수층(103)은 AgInSbTe 이며, 그 막 두께는 20 nm 이다. 볼록형 구조체로 하는 박막(101)은 ZnS-SiO2 이며, 막 두께는 50 nm 가 되도록한다. 성막은 스퍼터링법으로 행했다. 스퍼터링 타겟의 조성은 ZnS 80 mo1%, SiO2 20mo1% 이다. 각 층의 스퍼터링법의 조건은 성막 온도는 실온, 성막 분위기는 아르곤 분위기이다.
이어서, 도 9의 가운데 도면에 도시하는 기록 공정에 있어서, 레이저광(301)을 볼록형 구조체를 형성하는 박막측에서 조사하여 정보를 기록했다. 기록에 이용 한 레이저광의 파장은 405 nm, 대물 렌즈의 개구수는 0.85 이다.
기록은 도 16에 도시한 바와 같이 레이저광의 파워 레벨 변조 방법으로 행했다. 파워 레벨은 P1 = 5 mW, P2 = 0.7 mW의 2 수준으로 변조했다. 펄스폭(T)은 15 nsec, 펄스 주기(S)는 57 nsec으로 했다. 펄스 듀티(펄스폭/펄스 주기)는 26% 이다. 이들 조건으로 주기 200 nm의 단주기 신호를 기록했다.
도 10에는 에칭 공정을 도시한다. 정보 기록후에 ZnS-SiO2의 미기록 부분을 제거하여 볼록형으로 가공했다. 401은 ZnS-SiO2 의 기록 부분이다. 402는 에칭조를 도시한다. 403은 에칭 용액을 도시한다. 404는 볼록형으로 가공한 ZnS-SiO2 를 도시한다. 에칭 용액(403)으로는 불화수소산(HF)과 물(H2O)의 혼합액을 이용했다. 불화수소산은 50% 희석 용액을 이용했다. 용액비는 HF:H2O = 1:10으로 했다. 상기 용액에 기록 매체를 10 초간 침지했다. 에칭후 즉시 물로 세정하여 건조 질소 등에 의해 건조시켰다. 이상의 방법으로 볼록형 구조체를 갖는 광 기록 매체를 제작했다.
상기 광 기록 매체의 볼록형 구조체를 도 20a 및 도 20b에 도시하는 방법으로 재생했다.
개구수 0.85의 대물 렌즈, 파장 405 nm의 레이저광을 이용하여 재생 파워는 1.5 mW로 했다. 이 광학계의 해상 한계 주기(λ/2 NA)는 238 nm 이다. 도 19에 도시하는 구성의 광 기록 매체를 도 20a 및 도 20b에 도시하는 방법으로 재생했다. 즉, 볼록형 구조체측으로부터 광을 조사하여 반사광량의 변화를 검출했다. 그 결과, 해상 한계 이하의 주기에 대응하는 200 nm 주기의 신호를 검출할 수 있었다.
(실시예 6)
도 21에 도시하는 구성의 광 기록 매체를 제작했다.
기판(1501)의 재료로 폴리카보네이트 수지를 이용하고, 그 두께는 0.6 mm으로 했다. 버퍼층(1502)의 재료에 ZnS-SiO2 를 이용하고, 그 막 두께는 50 nm으로 했다. 광 흡수층(1503)의 재료로 SbTe를 이용하고, 그 막 두께는 20 nm으로 했다. 볼록형 구조체(1504)에는 ZnS 와 SiO2 가 함유되어 상기 볼록형 구조체의 광 흡수층 상면으로부터의 높이는 70 nm으로 하고, 그 트랙 방향 주기(1506)는 200 nm으로 했다. 광투과층(1505)의 재료로 SiON을 이용하고, 그 막 두께는 150 nm으로 했다.
상기 광 기록 매체의 제작 방법은 다음과 같다. 볼록형 구조체의 제작 방법은 실시예 5와 동일하다. 볼록형 구조체를 제작한 후에 광 투과층(1505)인 SiON 을 적층했다. 성막은 스퍼터링법으로 행했다. 성막 온도는 실온이다. 스퍼터링 타겟에는 Si를 이용했다. 성막 분위기는 산소와 질소의 혼합 분위기이다.
상기 광 기록 매체의 볼록형 구조체를 도 22에 도시하는 방법으로 재생했다.
개구수 0.85의 대물 렌즈, 파장 405 nm의 레이저광을 이용하고, 재생 파워는 1.0 mW로 했다. 이 광학계의 해상 한계 주기(λ/2 NA)는 238 nm 이다. 도 21에 도시하는 구성의 광 기록 매체를 도 22에 도시하는 방법으로 재생했다. 즉, 광 투과층측에서 광을 조사하여 반사광량의 변화를 검출했다. 그 결과, 해상 한계 이하 의 주기에 대응하는 200 nm 주기의 신호를 검출할 수 있었다.
(실시예 7)
원기둥 형상의 볼록형 구조체를 도 23에 도시한 바와 같이 배치하여, 실시예 5와 같은 재료로 이루어지는 층 구성의 광 기록 매체를 제작했다.
트랙 방향 기록 주기(1703)는 250 nm으로 하고, 트랙 피치(1706)는 320 nm으로 하여, 기록 정보에 따라서 볼록형 구조체의 직경을 바꾸었다. 볼록형 구조체의 최대 직경(1705)은 250 nm으로 하고, 볼록형 구조체가 없는 경우도 포함시켜 8 단계로 직경을 바꾸었다.
상기 광 기록 매체의 볼록형 구조체를 도 24a 및 도 24b에 도시하는 방법으로 재생했다.
개구수 0.85의 대물 렌즈, 파장 405 nm의 레이저광을 이용하고, 재생 파워는 1.5 mW로 했다. 이 광학계의 해상 한계 주기(λ/2 NA)는 238 nm 이다. 도 24a는 마크 배치를 도시한다. 1702는 볼록형 구조체, 1703은 기록 주기, 1704는 빔 이동 방향을 도시한다. 도 24b는 재생 신호 레벨의 변화를 도시한다. 1811은 도 24a의 A의 타이밍에 샘플링한 신호 레벨이다. 1812는 도 24a의 H 타이밍에 샘플링한 신호 레벨이다. 볼록형 구조체의 주기(1703)의 타이밍에 신호를 샘플링함으로써, 직경에 따라서 신호 레벨이 8 단계로 변화되는 재생 신호를 검출할 수 있었다. 이상의 광 기록 매체의 구성, 재생 방법에 의해서 8개 값 레벨의 다중값 정보를 재생할 수 있었다.
(실시예 8)
원기둥 형상의 볼록형 구조체를 도 25에 도시한 바와 같이 배치하여, 실시예 6과 같은 재료로 이루어지는 층 구성의 광 기록 매체를 제작했다.
트랙 방향 주기(1903)는 137 nm으로 하고, 트랙 피치(1906)는 119 nm으로 했다. 볼록형 구조체의 직경(1905)은 60 nm 일정으로 했다. 도 26a는 볼록형 구조체의 배치와 재생 신호 레벨의 관계를 도시한다. 도 27은 매체의 단면 형상을 도시한다. 도 26a 및 도 26b는 볼록형 구조체 열과 레이저 빔 직경의 관계를 도시하는 매체의 상측도이다.
도 27의 매체의 단면도에 도시한 바와 같이, 4 트랙마다 볼록형 구조체가 없는 트랙(a, e)을 설치했다. 광 투과층(1205)을 적층함으로써, 3 트랙마다의 단차를 형성했다. 도 23에 도시한 바와 같이 b, c, d의 3 트랙을 동시에 재생했다. 도 26a에 도시한 바와 같이, 볼록형 구조체의 주기(1903)의 타이밍에 신호를 샘플링했다. 이 경우, 빔 직경(2001) 내에 포함되는 볼록형 구조체의 수에 의해서 신호 레벨이 변화되었다. 도 26b에는 신호 레벨의 변화를 도시한다. 신호 레벨(2011)은 도 26a의 A의 타이밍에 샘플링한 신호 레벨을 도시한다. 신호 레벨(2012)은 도 26a의 D 타이밍에 샘플링한 신호 레벨을 도시한다. 빔 직경 내에 볼록형 구조체가 7 개 포함되는 상태 A에서 볼록형 구조체가 존재하지 않는 상태(도면에는 나타내고 있지 않는다)까지 존재한다. 그 결과, 신호 레벨이 14 단계로 변화되는 재생 신호를 검출할 수 있었다. 이와 같이, 볼록형 구조체의 매체 면내의 배열을 밀집 충전 배열(3회 대칭 배열)로 하여 복수개의 구조체를 동시에 재생함으로써, 협트랙피치화에 의한 고밀도화를 달성할 수 있다.
본 발명의 구조체의 제조 방법에 의해 제조된 구조체는 대면적 매체에 미세한 구조체가 균일하게 형성되어 높은 애스펙트비(구조체의 높이/구조체의 크기)를 가지고, 광 기록 매체는 물론, 바이오칩, 포토닉 결정, 각종 전자 디바이스의 소자 분리 재료 등 많은 분야에 응용 전개할 수 있다.
본 발명의 광 기록 매체는 각종 광 기록 매체, 특히 기록용 매체로서 적합하게 이용된다.

Claims (34)

  1. 적어도 광 흡수 재료를 함유하는 광 흡수층과, 열 반응 재료를 함유하는 열 반응층의 적층 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 구조체 형성용 매체.
  2. 제1항에 있어서, 열 반응층은 적층 구성의 최상층에 위치하고, 또한 상기 열 반응층은, 조사(照射)하는 광의 파장에 있어서 투광성을 갖는 재료를 함유하는 것인 구조체 형성용 매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열 반응층은 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하고, 상기 재료 A는 실리콘 화합물 재료이며, 또한 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료 및 불소화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종인 것인 구조체 형성용 매체.
  4. 적어도 광 흡수 재료를 함유하는 광 흡수층과, 열 반응 재료를 함유하는 열 반응층의 적층 구성을 갖는 구조체 형성용 매체에 대하여 광을 조사하는 광 조사 공정과, 이 광 조사된 구조체 형성용 매체를 에칭 가공하는 에칭 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 열 반응층은 적층 구성의 최상층에 위치하고, 또한 상기 열 반응층은, 조사하는 광의 파장에 있어서 투광성을 갖는 재료를 함유하는 것인 구조체의 제조 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 열 반응층은 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하고, 상기 재료 A는 실리콘 화합물 재료이며, 또한 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료 및 불소화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종인 것인 구조체의 제조 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 광 조사 공정에서 최상층의 열 반응층측에서 광을 조사하는 것인 구조체의 제조 방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 광 조사 공정에서 조사하는 광은 레이저광인 것인 구조체의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 레이저 광원이 반도체 레이저인 것인 구조체의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사하는 반도체 레이저광 조사 수단과, 레이저광 변조 수단과, 매체 구동 수단을 구비한 레이저광 조사 장치를 이용하는 것인 구조체의 제조 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사할 때에 상기 매체를 회전시키는 것인 구조체의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 구조체 형성용 매체에 레이저광을 조사하는 레이저광 조사 수단과, 레이저광 변조 수단과, 매체 회전 수단과, 신호 검출 수단을 구비한 레이저광 조사 장치를 이용하는 것인 구조체의 제조 방법.
  13. 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 에칭 공정은 습식 에칭법으로 행해지는 것인 구조체의 제조 방법.
  14. 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 구조체의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 구조체.
  15. 제14항에 있어서, 구조체의 단면의 단부면 형상이 대략 수직 내지 대략 역 테이퍼 형상 중 어느 하나인 것인 구조체.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 구조체는 광 기록 매체의 표면에 형성된 볼록형 구조체인 것인 구조체.
  17. 기판과, 이 기판상에 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 이 광 흡수층에 접하여 상기 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체를 갖고, 상기 볼록형 구조체가 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 구조체의 제조 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  18. 기판과, 이 기판상에 광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 이 광 흡수층에 접하여 상기 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체와, 이 볼록형 구조체상에 광에 대하여 광 투과성을 갖는 광 투과층을 갖고, 상기 볼록형 구조체가 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 구조체의 제조 방법에 의해 형성되며, 또한 상기 광 투과층은 상기 볼록형 구조체 표면을 피복하여 대략 반구형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 볼록형 구조체는 대략 기둥 형상인 것인 광 기록 매체.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 볼록형 구조체는 대략 원기둥 형상이며, 기록 정보에 따라서 상기 볼록형 구조체의 직경이 변화하는 것인 광 기록 매체.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 볼록형 구조체는 대략 원기둥 형상이며, 또한 광 기록 매체 면내에 있어서의 상기 볼록형 구조체의 배열이 3회 대칭 배열인 것인 광 기록 매체.
  22. 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 광 기록 매체의 반경 방향에 있어서 n 트랙 열(단, n 은 2 이상의 정수를 나타냄)마다 볼록형 구조체가 존재하지 않는 트랙 열이 설치되는 것인 광 기록 매체.
  23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 광 흡수층은 Sb, Te, 및 In으로부터 선택되는 적어도 1 종류의 원소를 함유하는 것인 광 기록 매체.
  24. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 볼록형 구조체는 재료 A와 재료 B의 혼합물을 함유하고, 상기 재료 A는 실리콘 화합물 재료이며, 또한 상기 재료 B는 황화물 재료, 셀레늄화물 재료 및 불소화합물 재료로부터 선택되는 적어도 1 종인 것인 광 기록 매체.
  25. 제24항 있어서, 볼록형 구조체는 ZnS와 SiO2의 혼합물을 함유하는 것인 광 기록 매체.
  26. 제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 기판과 광 흡수층 사이에 버퍼층을 갖는 것인 광 기록 매체.
  27. 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 이 광 흡수층에 접하여 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체를 갖는 광 기록 매체를 이용하여, 상기 광 흡수층 및 볼록형 구조체에 대하여 상기 볼록형 구조체측으로부터 재생광을 조사하여 반사광량을 검출하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 재생 방법.
  28. 기판상에 재생광을 흡수하여 발열하는 광 흡수층과, 이 광 흡수층에 접하여 상기 광 흡수층과는 다른 재질을 함유하는 볼록형 구조체와, 이 볼록형 구조체상에 재생광에 대하여 광 투과성을 갖는 광 투과층을 갖고, 이 광 투과층이 상기 볼록형 구조체 표면을 피복하여 대략 반구형으로 형성되어 있는 것인 광 기록 매체를 이용하여, 상기 광 흡수층, 볼록형 구조체 및 광 투과층으로 이루어지는 적층체에 대하여 상기 광 투과층측에서 재생광을 조사하여 반사광량을 검출하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 재생 방법.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 볼록형 구조체는 대략 기둥 형상인 것인 광 기록 매체의 재생 방법.
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 볼록형 구조체는 대략 원기둥 형상이며, 기록 정보에 따라서 상기 볼록형 구조체의 직경이 변화되는 것인 광 기 록 매체의 재생 방법.
  31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 볼록형 구조체는 대략 원기둥 형상이며, 또한 광 기록 매체 면내에 있어서의 상기 볼록형 구조체의 배열은 3회 대칭 배열인 것인 광 기록 매체의 재생 방법.
  32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 볼록형 구조체에 재생광을 조사하여 복수의 트랙 열을 동시에 재생하고, 상기 볼록형 구조체의 주기에 대응하여 반사광량을 검출하는 것인 광 기록 매체의 재생 방법.
  33. 제27항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 광 기록 매체의 반경 방향에 있어서 n 트랙 열(단, n 은 2 이상의 정수를 나타냄)마다 상기 볼록형 구조체가 존재하지 않는 트랙 열이 설치되는 것인 광 기록 매체의 재생 방법.
  34. 제33항에 있어서, n-1 트랙 열을 동시에 재생하여 반사광량을 검출하는 것인 광 기록 매체의 재생 방법.
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