JP2006048785A - 光ディスクスタンパの作製方法、光ディスクスタンパおよび光ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスクのスタンパを作製する時にランド部の高さ変化を抑え、ウォブルグルーブの再生特性、プッシュプル信号の変動量の特性を良好とする。
【解決手段】 ＹＡＧレーザの４次高調波（λ＝２６６ｎｍ）の記録用レーザ光を発振するレーザ源１４から出射されたレーザ光は、ＥＯＭ１５と光検出器（ＰＤ）１６と光出力制御部（ＡＰＣ)１７によって、単位面積あたりの露光量が一定とされる。音響光学変
調偏向器２２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）２６に入射する。音響光学変調偏向器２２によって、ＢＣＡ領域、ＰＩＣ領域およびデータ記録領域のそれぞれのウォブルグルーブを形成するために、記録ビームが偏向される。相対的なランド部の高さ変化量がＰＩＣ領域では０．０８３以下であり、データ記録領域では、０．０４７以下とされる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、無機材料からなるレジストを用いて作製工程を簡略化することが可能な光ディスクスタンパの作製方法に関する。また、無機材料からなるレジストを用いて作製工程を簡略化することにより得られる光ディスクスタンパに関する。さらに、光ディスクスタンパにより作成された光ディスクに関する。

今日、情報記録媒体として用いられる光ディスクはその用途に応じて、ＭＤ（Mini Disc ）、ＭＯ（Magneto Optical ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標）等様々なフォーマットが提案されている。いずれのフォーマットで使用される光ディスク基板も、一般的には樹脂材料の射出成型により作製されており光ディスクの低価格化が実現されている。

光ディスク基板の射出成型においては、光ディスクにグルーブやピット等のパターンを具備させるために、それらのパターンを転写させる光記録媒体製造用原盤としてのスタンパが射出成型装置のキャビティ内に配設される。

ここで、スタンパの作製方法の概略について説明する。まず、ガラス原盤上に、スピンコート法等によってごく薄くフォトレジスト（感光剤）を塗布し、ガラス原盤を回転させながらカッティング装置のレーザにより露光する。フォトレジスト膜には、露光によってグルーブまたはピットに対応したパターンの潜像が形成される。

その後、回転するガラス原盤上に現像液を滴下し、現像処理をすることで、光ディスクのグルーブまたはピットに対応した凹凸のレジストパターンをガラス原盤上に形成する。

次に、このガラス原盤上にメッキ処理によりニッケル等の金属を析出させ、これを剥離させ、トリミングを行うことでスタンパが得られる。スタンパが射出成型装置のキャビティ内に配設され、キャビティ内に樹脂が注入されることによって、ディスク基板が作製される。

下記の特許文献１には、所要のパターンを露光する際に、露光ビームを二つの露光ビームに分割し、各露光ビームの偏向量を異ならせる露光方法が記載されている。

特開２００３−５９０５２号公報

従来、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷの各フォーマットでは、ウォブル（Wobbled ；蛇行）グルーブに記録するグルーブ記録フォーマットが提案されている。このような光ディスクにおいては、光ディスクの種類に応じて最適のフォーマット（グルーブ幅、トラックピッチ、ウォブルフォーマット）が異なる。露光ビームによりグルーブフォーマットを形成するため、上記グルーブの幅やトラックピッチ、ウォブルフォーマットは、露光ビームのスポット径や波長に大きく影響される。

ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷはＨｅ−Ｃｄレーザ（４４２ｎｍ）により、グルーブの凹凸パターン記録し、最適グルーブ幅が５５０−６００ｎｍ、トラックピッチは１６００ｎｍである。高密度光ディスクのＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷは、４．７ＧＢであり、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ記録密度の約７．２倍の高密度であるため、最適グルーブ幅が３００−３３０ｎｍ、トラックピッチは７４０ｎｍである。短波長のＫｒレーザ（４１３ｎｍ）を用いることにより、露光ビームのスポット径ｄを小さくし、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷの最適グルーブ幅を実現した。最近、ＤＶＤより５倍程度高密度の２５ＧＢ程度）Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤと適宜表記する）フォーマットが提案されている。

ＢＤフォーマットは、片面単層で約２５Ｇバイト、片面２層で約５０Ｇバイトの記録容量を有する高密度光ディスクのフォーマットである。ＢＤの種類として、書き換え可能なディスクに関する規格は既に提案され、追記可能なディスク、および再生専用のディスクについての規格の検討がされている。

ＢＤフォーマットでは、記録再生用ビームスポット径を小とするために、光源波長を４０５ｎｍとし、対物レンズの開口数ＮＡ(Numerical Aperture)を０．８５と大きくしている。ＣＤ（Compact Disc)規格では、光源波長：７８０ｎｍ、ＮＡ：０．４５、スポット
径：２．１１μｍであり、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)規格では、光源波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６、スポット径：１．３２μｍである。ＢＤ規格では、スポット径を０．５８μｍまで絞ることができ、ＤＶＤと比して、約１／５とすることができる。さらに、対物レンズの開口数ＮＡを高めた結果、ディスク面とレーザ光の光軸がなす角度の９０°からの傾きに許される角度誤差（チルト・マージンと称される）が小さくなるので、情報層を覆うカバー層を０．１mmまで薄くしている。

図１にＢＤディスクのグルーブの模式図を示す。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。もっとも内周側にはＢＣＡ（Burst Cutting Area）領域１があり、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。

内周のＢＣＡ領域１は、半径ｒ＝２１．３mm〜２２．０mmの間にグループ状トラックが形成されたものである。ＢＣＡ領域１のグルーブは、充分大きなトラックピッチＴｐ＝２０００ｎｍで形成されている。

ＰＩＣ領域２は、半径ｒ＝２２．４mm〜２３．１９７mmの間にグループ状トラックが形成されたものである。ＰＩＣ領域２では、トラックピッチＴｐ＝３５０ｎｍの矩形ウォブルグルーブが形成されている。

データ領域３は、半径ｒ＝２３．２３５mm〜５８．０１７mmの間の領域であり、ウォブルグルーブが形成されている。外周の半径ｒ＝５８．０１７mm〜５８．６mmの間は、リードアウトの領域であり、ＭＳＫの正弦波ウォブルグルーブのみが存在する。トラックピッチＴｐ＝３２０ｎｍである。トラックピッチを比較的小さくするのは、データの記録容量を増加させるためである。なお、実際にデータが記録されるのは、半径ｒ＝２４mmより外周側となり、半径ｒ＝２４mmより内周側には、インフォメーション等が記録されている。なお、半径位置の数値は、２３．３ＧＢの容量を有するＢＤにおけるものである。

ＰＩＣ領域２およびデータ記録領域３のグルーブは、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。ＭＳＫ方式は、ウォブルグの変調方式であり、正弦波からなるウォブルの特定位置にアドレスを集中して埋め込んでいる。

このように情報を集中して埋め込むと、その部分に欠陥があった場合に影響が受けるので、ＭＳＫのウォブルにＳＴＷを多重している。ＳＴＷ方式は、ウォブル形状をのこぎり波の形とし、その歯の向きでアドレス情報の"0"と"1"とを判定する方式である。ＳＴＷ方式は、同じ情報が広範囲にわたって連続的に並んでいるため、部分的な欠陥が生じても修復できる可能性が高い特徴を有する。ＢＤの書き換え可能な規格では、ＭＳＫとＳＴＷとを組み合わせることによって誤りに耐性が高いアドレス情報を得ることが可能とされている。

露光ビームのスポット径ｄは、使用する露光用光源（レーザ）の波長λ並びに光源から出た光束を感光剤に収束させるための対物レンズの開口数ＮＡによって次の式（１）で表される。

ｄ＝１．２２ Ｘ （λ／ＮＡ） （１）

上記の各光ディスクフォーマットにおけるレーザの露光波長（λ）、トラックピッチ（Ｔｐ）、ディスク径方向の振幅であるウォブル量（Ｗａ）、露光ビームのスポット径（ｄ）を表１にまとめる。

この表１に示されるように、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷの通常密度光ディスクでは、トラックピッチ（Ｔｐ）＞露光ビーム径（ｄ）であり、比較的容易に、各フォーマット（ウォブルグルーブ）の形成を行うことができ、十分な記録再生特性やウォブルの再生特性を得ることができる。

しかしながら、高密度光ディスクのＢＤでは、ＰＩＣ領域２のトラックピッチＴｐが３５０ｎｍ、データ記録部３のトラックピッチＴｐが３２０ｎｍであり、短波長で安定な２６６ｎｍレーザを用いた場合でも、
ｄ（３６０ｎｍ）＞Ｔｐ（３５０ｎｍまたは３２０ｎｍ）
となる。すなわち、露光ビーム径（ｄ）＞トラックピッチＴｐとなる。

この関係から露光ビームが隣接トラックに漏れこんでしまう。隣接するウォブルグルーブの位相関係によっては、ウォブルグルーブ同士がかなり近づくことがあり、露光ビームの隣接トラックへの漏れ込み量が変化する。さらに、ウォブルにより、露光ビームのランド部への漏れ込み量がさらに変化するため、露光、現像、スタンパの作成、成形等の工程で作成されたＢＤディスクにおいてランド部の高さが変化する。

ＢＤフォーマットでは、相変化記録膜を用いているため、グルーブ深さが２３ｎｍ程度と非常に浅く、ランド部の高さ変化が２〜３ｎｍ程度存在すると、高さ変化量が１０％程度となり、ウォブルグルーブに関して良好な再生特性を得ることが困難であった。また、ランド部の高さ変化は、トラッキングサーボに用いるプッシュプル信号の変動を大きくし、トラッキングサーボを不安定にする問題があった。

また、波長λを短波長化して露光ビーム径（ｄ）をより小さくすることが考えられる。例えば半導体で短波長エキシマーレーザ（波長２００ｎｍ台）に用いられている化学増幅型レジストは、光ディスクの露光のように、１〜３時間を要する用途では、空気中のアミンと反応して、化学増幅反応安定性が損なわれ、現像後、グルーブ幅変化が大きく、プッシュプル信号の変動を大きくし、トラッキングサーボを不安定にした。

したがって、この発明の目的は、ウォブルグルーブ形成のための露光時に、露光ビームの隣接するトラックまたはランドへの漏れ込みによるランド部の高さ変化を抑えることができる光ディスクスタンパの作製方法、光ディスクスタンパおよび光ディスクを提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明の第１の態様は、ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、第１の領域のピッチが第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパ作製方法において、、
第１の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０８３以下であり、第２の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０４７以下であることを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法である。

この発明の第２の態様は、ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、第１の領域のピッチが第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパにおいて、、
第１の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０８３以下であり、第２の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０４７以下であることを特徴とする光ディスクスタンパである。

この発明の第３の態様は、ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、第１の領域のピッチが第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクにおいて、、
第１の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０８３以下であり、第２の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０４７以下であることを特徴とする光ディスクである。

この発明の第４の態様は、ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、第１の領域のピッチが第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパ作製方法において、
第１の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９３．８％〜１００％であり、第２の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９８．１％〜１００％であることを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法である。

この発明の第５の態様は、ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、第１の領域のピッチが第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパにおいて、
第１の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９３．８％〜１００％であり、第２の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９８．１％〜１００％であることを特徴とする光ディスクスタンパである。

この発明の第６の態様は、ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、第１の領域のピッチが第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクにおいて、、
第１の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９３．８％〜１００％であり、第２の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９８．１％〜１００％であることを特徴とする光ディスクである。

この発明によれば、ウォブルグルーブのランド部の高さ変化を抑えるので、記録ジッター、再生ジッター、プッシュプル信号の特性等の記録再生特性が良好な光ディスクを得ることができる。また、露光ビームの波長およびレジストの種類として特殊なものを必要とせず、比較的ローコストの製造費用とできる。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。一実施形態による記録媒体は、図１に示したようなＢＤフォーマットに対してこの発明を適用したものである。ＢＤでは、ＢＣＡ領域１における２０００ｎｍトラックピッチ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トラックピッチ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３２０ｎｍトラックピッチの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１が半径ｒ＝２１．３［ｍｍ］〜２２．０［ｍｍ］の間に形成され、ＰＩＣ領域２が半径ｒ＝２２．４［ｍｍ］〜２３．２［ｍｍ］の間に形成され、データ記録領域３が半径ｒ＝２３．２［ｍｍ］〜５８．６［ｍｍ］の間に形成される。

上述したように、ＢＣＡ領域非ウォブルグルーブ（２０００ｎｍトラックピッチ）は、比較的容易に形成することができる。ＢＤフォーマットの規格上、ＰＩＣ領域２の矩形ウォブルグルーブ（３５０ｎｍトラックピッチ）は、バイフェーズ変調の矩形信号をジッター４．５％以下で再生しなければならない。

データ記録領域３のウォブルグルーブは、９５６．５２２〔ｋHz〕のＭＳＫと２倍波のＳＴＷの重畳信号の各々のウォブルアドレス情報信号を再生しなければならない。各々のウォブルアドレス情報信号を再生するためには、ＭＳＫとＳＴＷとのウォブル再生信号の２次歪を−１２ｄＢ以下としなければならない。また、データ記録領域３のトラックピッチが３２０ｎｍと非常に小さく、トラッキングサーボに用いるプッシュプル信号の変動を１５％以下にしなければならない。

一実施形態は、かかる特性を満たすことが可能な露光を行うものである。一実施形態は、光ディスクの製造プロセスにおいて、各所望の凹凸パターンをディスク基板の表面に転写するためのスタンパを形成するに際し、光源から出射されたレーザビームをＡＰＣ（Auto Power Controller）によりレーザ強度変調器例えばＥＯＭ(Electro Optic Modulator)に対してフィードバック制御を行い、半径により線速度に対応して線形にＥＯＭを透過するレーザ光の光出力変化させ、単位面積あたりの露光量を一定にする。さらに、安定なノボラック系のポジ型レジスト用い、グルーブ幅が均一な形状パターンを形成した例である。

先ず、一実施形態で使用した光学的記録装置について図２を参照して説明する。図２に示したレーザカッティング装置は、ガラス原盤１０の上に成膜されたフォトレジスト層１１を露光して、フォトレジスト層１１にグルーブの潜像を形成するためのものである。

フォトレジスト層１１に潜像を形成する際、ガラス原盤１０は、移動光学テーブル２０上に設けられたターンテーブル１２に取り付けられる。そして、フォトレジスト層１１を露光する際に、フォトレジスト層１１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、ターンテーブル１２によって回転駆動されると共に、移動光学テーブル２０によって平行移動される。ダラス原盤１０は、例えば線速度一定で回転される。

記録用レーザ光は、レーザ光源１４から発生する。光源１４としては、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、ＹＡＧレーザの４次高調波（λ＝２６６ｎｍ）の記録用レーザ光を発振するレーザ源が使用される。

光源１４から出射されたレーザ光は、平行ビームのまま直進して、電気光学効果を利用した変調器であるＥＯＭ１５に入射され、ＥＯＭ１５により強度変調される。ＥＯＭ１５で強度変調されたレーザ光が光路分離用ビームスプリッタＢＳ１に入射される。

ビームスプリッタＢＳ１を透過した一部のレーザ光が透過光路上に配設された光検出器（ＰＤ）１６に入射する。ビームスプリッタＢＳ１で反射されたレーザ光がミラーＭ２でさらに反射され、移動光学テーブル２０のウォブル光学系に導かれる。

光検出器１６に入射したレーザ光は、光検出器１６により電気信号に変換され、光検出器１６の出力信号が光出力制御部（ＡＰＣ)１７に供給され、光出力制御部１７の出力信
号がＥＯＭ１５に制御信号として供給される。ＥＯＭ１５は、光出力制御部１７より供給される制御信号の信号電界に応じて、光源１４から出射される記録用レーザ光の強度変調を行う。

このように、レーザ光の一部を光検出器１６により検出し、これに基づいて光出力制御部１７によりＥＯＭ１５に対してフィードバック制御を行うことにより、ＥＯＭ１５を透過するレーザ光の光出力を安定させるようになされている。このような制御系によって、ビームスプリッタＢＳ１の反射光も出力が安定し、単位面積あたりの露光量を一定にしながら記録できる。露光量の変化量を例えば±２．０％以内に抑えることができる。

ミラーＭ２で反射され、移動光学テーブル２０上に水平に導かれたレーザ光は、ウェッジプリズム２１および２３、並びに音響光学変調偏向器（ＡＯＭ／ＡＯＤ；Acoustic Optical Modulator／Acoustic Optical Deflector）２２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）２６に入射する。

移動光学テーブル２０には、２つのウェッジプリズム２１および２３と、１つの音響光学変調偏向器（ＡＯＭ／ＡＯＤ；Acoustic Optical Modulator／Acoustic Optical Deflector）２２とが配置されている。これらウェッジプリズム２１および２３と、音響光学変調偏向器２２は、平行ビームのまま入射して来たレーザ光と格子面とがブラッグの条件を満たすと共にビーム水平高さが変わらないように配置されている。音響光学変調偏向器２２に用いられる音響光学素子としては酸化テルル（ＴｅＯ2 ）が好適である。

音響光学変調偏向器２２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２１を介して音響光学変調偏向器２２に入射され、この音響光学変調偏向器２２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。音響光学変調偏向器２２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。

音響光学変調偏向器２２には、所定の駆動信号がドライバ２４から供給される。ドライバ２４には、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）２５から高周
波信号が供給される。電圧制御発振器２５には制御信号が供給される。

電圧制御発振器２５に対する制御信号は、ＢＣＡ領域のＤＣグルーブを形成する場合はゼロレベルの直流（ＤＣ）信号である。ＰＩＣ領域の矩形ウォブルグルーブを形成する場合は、制御信号が２分の１周波数のバイフェーズ変調の矩形信号である。データ記録領域のウォブルグルーブを形成する場合は、２分の１周波数の４７８〔ｋHz〕ＭＳＫと２倍波のＳＴＷの重畳信号である。４７８〔ｋHz〕ＭＳＫと２倍波のＳＴＷの重畳信号は、各々（ＭＳＫ、ＳＴＷ）アドレスのウォブル情報を記録するものである。

なお、音響光学変調偏向器２２は、ブラッグ回折における一次回折光強度が超音波パワーにほぼ比例することを利用したものであり、記録信号に基づいて超音波パワーを変調してレーザ光の光変調を行う。ブラッグ回折を実現するために、ブラッグ条件；２ｄｓｉｎθ＝ｎλ（ここに、ｄ：格子間隔、λ：レーザ光波長、θ：レーザ光と格子面のなす角、ｎ：整数である）を満たすように、レーザ光の光軸に対する音響光学変調偏向器２２の位置関係および姿勢が設定されている。

ウェッジプリズム２１、２３および音響光学偏向器２２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）２６に入射する。ビームエクスパンダー（ＢＥＸ）２６は、ビーム径を変換することができる。例えばビームエクスパンダ−２６が（６倍、４倍、２倍）にビーム径を拡大する。

レーザ光は、ビームエクスパンダー（ＢＥＸ）２６によって所定のビーム径に拡大されて、ミラーＭ３によって反射されて対物レンズ２７へと導かれ、対物レンズ２７によってフォトレジスト層１１上に集光される。レーザ光をフォトレジスト層１１の上に集光するための対物レンズ２７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。

フォトレジスト層１１がレーザ光によって露光され、フォトレジスト層１１に潜像が形成される。このとき、フォトレジスト層１１が塗布されてなるガラス原盤１０は、フォトレジスト層１１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、ターンテーブル１２によって回転駆動されると共に、移動光学テーブル２０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層１１の全面にわたって形成されることになる。

上述した光学的記録装置では、ＢＣＡ領域における２０００ｎｍのトラックピッチのグルーブの配列からなるグルーブトラックと、ＰＩＣ領域における３５０ｎｍトラックピッチ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、データ記録領域における正弦波ウォブルしたウォブリンググルーブであるグルーブトラックとが１つの螺旋状に連なるパターンとして、ガラス原盤１０上のフォトレジスト層１１に形成される。

かかるグルーブのパターンを形成するために、トラックの長手方向の線速度が２．６４［ｍ／ｓ］になるようにターンテーブル１２の回転数を制御しつつ、移動光学テーブル２０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。

この光学的記録装置では、移動光学テーブル２０の位置をポジションセンサ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、上述のようなＢＣＡ領域、ＰＩＣ領域およびデータ記録領域のそれぞれのグルーブパターンの潜像をガラス原盤１０上のフォトレジストに露光する。また、レーザスケール３１により検知される波長（例えば０．７８［μｍ］）を基準として、送りサーボ３３およびエアスライダ３２の動作を制御して、移動光学テーブル２０の送りピッチを変更することが可能とされている。

一実施形態では、徐々に送りピッチを変化させている。ＢＣＡ領域（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。

上述のようにして変調および偏向されたレーザ光によって、ガラス原盤１０上のフォトレジスト層１１には、所望のＢＣＡ領域、ＰＩＣ領域およびデータ記録領域のグルーブの潜像が形成される。

続いて、ガラス原盤１０上のフォトレジスト１１に現像処理を施して、露光した部分のレジストを溶解させて現像を行う。さらに詳細には、図示しない現像機のターンテーブル上に未現像のガラス原盤１０を載置し、ターンテーブル１２と共に回転させつつ、原盤１０の表面に現像液を滴下してその表面のフォトレジスト層１１を現像する。その結果、ＢＣＡ領域（２０００ｎｍトラックピッチ）のグルーブと、ＰＩＣ領域（３５０ｎｍトラックピッチ）の矩形ウォブルグルーブと、データ記録領域におけるＭＳＫとＳＴＷの重畳したウォブリンググルーブとが、１つの螺旋状に連なるグルーブがパターニングされたレジストガラス原盤を得ることができる。

次いで、光デイスク原盤の凹凸パターン上に無電界メツキ法等によりニツケル皮膜でなる導電化膜層を形成する。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 ３００±５〔μm 〕程度の厚さになるようにニツケルメツキ層を形成する。続いてニツケルメツキ層付きガラス板からニツケルメツキ層をカッター等で剥離し、そのニツケルメツキ層信号形成面のフオトレジストをアセトン等を用いて洗浄する。

一例として、スタンパＡ（ＢＥＸ６倍）、スタンパＢ（ＢＥＸ４倍）、スタンパＣ（ＢＥＸ２倍）を作製する。さらに、凹凸が反転するマザースタンパＡ（ＢＥＸ６倍）、マザースタンパＢ（ＢＥＸ４倍）、マザースタンパＣ（ＢＥＸ２倍）を作製する。

次いで評価用ディスクを作成する。作成方法はマザースタンパＡ、Ｂ，Ｃをポリカーボネート（屈折率１．５９）の透明樹脂を用いて射出成形によってディスク基板Ａ，Ｂ，Ｃを作製し、信号形成面に形成されたグルーブ凹凸パターンを転写する。

図３に示すように、１．１ｍｍ厚の成形基板４１の信号形成面に、Ａｌ合金等からなる光反射層４２が成膜される。光反射層４２上にＳｉＯ₂等からなる第１の誘電体層４３と
、ＧｅＳｂＴｅ合金等からなる相変化記録層４４と、ＳｉＯ₂等からなる第２の誘電体層
４５とがスパッタリングによって順次成膜され、光反射層、第１の誘電体層、相変化記録層、第２の誘電体層からなる記録層が形成される。

第２の誘電体層４３上にＰＳＡをスピンコート法により２０ｎｍ厚塗布し、８０μｍ厚のポリカーボネートシートをローラーで圧力をかけてＰＳＡを硬化させることにより、ＰＳＡ＋ポリカーボネートシートの１００μｍ厚のカバー層４６が形成される。カバー層４６側から記録再生用のレーザビームが照射される。以上の工程により、ＢＤフォーマットのディスクＡ、Ｂ，Ｃが完成する。

上述のように作成したディスクの評価結果について説明する。一例として、光ディスクＡ，光ディスクＢ、光ディスクＣの評価作業を光ピツクアツプ（レーザ波長４０６ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）備えたＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ評価機を用いて評価する。３種類の光ディスクＡ，Ｂ，Ｃ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変調で変調したデータの記録再生を行ない、下記の表２に評価データを示す。

表２において、G specは、規格で規定されている許容範囲の値を示している。ＰＩＣ領域に関しての規格である、「jitter leading」および「jitter trailing」は、再生ウォ
ブル信号の立ち上がりおよび立ち下がりが基準のウインドウに対して時間的にどれだけずれているかを％で示すものである。４．５％より小であると規定されている。

データ領域（半径位置が４５mm）においては、「NPPnorm min」,「NPPnorm dev」,「NWS min」,「before CNR」が規定されている。「NPPnorm min」および「NPPnorm dev」は、正規化されたプッシュプル信号の最小値および振幅変動値を意味している。「NPPnorm min」は、０．２１〜０．４５の範囲の値の必要があり、「NPPnorm dev」は、０．１５以上の必要がある。「NWS min」は、正規化されたウォブルシグナルの最小値を意味する。「NWS min」は、０．２０〜０．５６の範囲の値の必要がある。「before CNR」は、ウォブルシグナルのＣＮＲ（キャリアノイズレシオ）を意味する。「before CNR」は、高い値が良い。

「SHD/SHL」は、 ＭＳＫとＳＴＷの２次歪を意味し、規格では、−１２ｄＢより小であることが必要とされている。さらに、「Rec.Jitter」は、記録ジッターを意味する。規格では、半径位置（Ｒ）が２５mm、４５mm、５５mmのそれぞれの位置において、６．５％より小であることが必要とされている。

表２に示す評価データにおいて、下線を付したデータは、規格を満たしていない値を示している。表２から分かるように、光ディスクＡおよび光ディスクＢは、ＰＩＣウォブル信号の再生ジッタ−および記録ジッタ−が良く、良好な記録再生特性を実現できた。また、プッシュプル信号の変動量が小さく、安定したトラッキングサーボを実現した。さらに、ＭＳＫとＳＴＷの２次歪（ＳＨＤ／ＳＨＬ）も充分に規格を満たしており、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を実現できた。

しかしながら、光ディスクＣは、ＰＩＣウォブル信号の再生ジッタ−が良くなく、また、プッシュプル信号の振幅変動値が規格外であり、さらに、ＭＳＫとＳＴＷの２次歪も規格を満たしていない。

ＡＦＭ(Atomic Force Microscope:原子間力顕微鏡）により、上記光ディスクのウォブ
ルグルーブ形状を測定した。ウォブルによるランド部の高さ変化は、上述した３種類の光ディスクで異なった。ＰＩＣ領域のウォブル振幅量を±２２ｎｍとし、ＭＳＫ＆ＳＴＷのウォブル振幅量を±１１ｎｍとした。ウォブルによるランド部の高さ変化の測定結果を下記の表３に示す。

表３に示す測定結果から、ウォブルによるランド部の高さ変化量を、ＰＩＣ領域は、１．９ｎｍ以下、データ領域（ＭＳＫ＆ＳＴＷ）は、１．１ｎｍ以下を許容範囲とすれば、光ディスクＡ，光ディスクＢでは、安定な記録再生が行なわれることがわかる。また、グルーブ深さは、深い部分（隣接のウォブル離れる部分）が２４ｎｍとなり、浅い部分（隣接のウォブル近づく部分）は、ウォブルによるランド部の高さ変化量だけ浅くなる。つまり、光ディスクＢのグルーブ深さの浅い部分はＰＩＣ領域が２２．１ｎｍとなり、データ部が２２．９ｎｍである。光ディスクＢの平均のグルーブ深さは、ＰＩＣ領域が２３ｎｍであり、データ領域が２３．５ｎｍである。

上述した評価の結果から、光ディスクＡおよび光ディスクＢのような安定な記録再生が行なわれるためには、（ウォブルによるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さ）の関係が下記の式（２）で示すものを満足することが必要である。

ＰＩＣ領域：１．９ｎｍ／２３ｎｍ＝０．０８３
データ領域：１．１ｎｍ／２３．５ｎｍ＝０．０４７

波長 ２６６ｎｍでなるＹＡＧレーザの４次高調波のレーザ光源、開口数ＮＡ＝０．９の対物レンズ、安定なノボラック系のレジストを用いる。２６６ｎｍのレーザのビーム径は、０．９mmであり、ビームエキスパンダＢＥＸ２６は、拡大率が６倍、４倍、２倍でビーム径を拡大し、対物レンズ２７に入る前のビーム径がそれぞれ５．４mm、３．６mm、１．８mmとなる。対物レンズ２７の開口は、３．６mmである。ビームエキスパンダＢＥＸ２６の拡大率が６倍、４倍であり、対物レンズ２７の前のビーム径がそれぞれ５．４mm、３．６mmのときに、ＰＩＣウォブル信号の再生ジッターや、ＭＳＫとＳＴＷの２次歪み（ＳＨＤ／ＳＨＬ）等のＢＤの規格を満たすことができる。

すなわち、（対物レンズの前のビーム径／対物レンズの開口）が下記の関係にあるときに充分な特性が得られる。

（５．４〜３．６）mm／３．６mm＝１．５〜１．０

さらに、音響光学変調偏向器２２を構成するＡＯＤのウォブル非対称性や、対物レンズ２７の光軸外特性などにより、ウォブルによりＡＯＤの周波数が変化すると、図４に示すように、対物レンズ２７から出される露光パワーが変化し、形成されるウォブルグルーブのグルーブ幅変化が生じる。図４の例では、２２４ＭHzおよび２２５ＭHzで露光パワーが最大の０．２８７ｍＷとなる。（露光パワー／最大の露光パワー）×１００〔％〕でもってパワーの値が正規化される。

図４と対応するパワーおよび正規化したパワーの周波数に対する値を下記の表４に示す。

ＡＯＤのウォブル非対称性や対物レンズ２７の光軸外特性に注目してグルーブ幅変化の量が互いに相違する３種類の評価用光ディスク（ディスクＤ、ディスクＥおよびディスクＦ）を作製し、ウォブル再生やグルーブ幅変化の評価を行い、評価の結果を下記の表５および表６に示す。表５は、評価用光ディスクのグルーブ幅変化量を示し、表６が評価データを示す。

一例として、ＰＩＣ領域のウォブルによるＡＯＤの周波数の変化が±４ＭHzであり、データ領域のＭＳＫおよびＳＴＷのウォブルによるＡＯＤの周波数の変化が±２ＭHzである。

光ディスクＤの場合、中心周波数が２２４ＭHzとされ、ＰＩＣ領域のウォブルによるＡＯＤの周波数が２２０ＭHz、２２８ＭHzとなり、露光パワーが０．２６７ｍＷ（９３％）、０．２８５ｍＷ（９９．３％）となり、その結果、グルーブ幅が１４５ｎｍ、１６２ｎｍとなる。また、データ領域のＭＳＫおよびＳＴＷのウォブルによるＡＯＤの周波数が２２２ＭHz、２２６ＭHzとなり、露光パワーが０．２８１ｍＷ（９７．９％）、０．２８６ｍＷ（９９．７％）となり、その結果、グルーブ幅の変化が表５に示すように、１５４ｎｍ、１６４ｎｍとなる。

このようにグルーブ幅が変化する光ディスクＤの場合では、表６の下線を引いたデータから分かるように、ＰＩＣウォブル信号の再生ジッタ−および記録ジッタ−が悪く、プッシュプル信号変動(NPPnorm dev)、ウォブルの２次歪み(SHD/SHL)の特性が悪く、規格を満たしていない。

光ディスクＥの場合、中心周波数を２２５ＭHzとした。ＰＩＣ領域のウォブルによるＡＯＤの周波数が２２１ＭHz、２２９ＭHzとなり、露光パワーが０．２７５ｍＷ（９５．８％）、０．２８４ｍＷ（９９．０％）となり、その結果、グルーブ幅が１５１ｎｍ、１６１ｎｍとなる。また、データ領域のＭＳＫおよびＳＴＷのウォブルによるＡＯＤの周波数が２２３ＭHz、２２７ＭHzとなり、露光パワーが０．２８５ｍＷ（９９．３％）、０．２８６ｍＷ（９９．７％）となり、その結果、グルーブ幅の変化が表５に示すように、１６０ｎｍ、１６２ｎｍとなる。

このようにグルーブ幅が変化する光ディスクＥの場合では、表６のデータから分かるように、規格を充分に満たしている。すなわち、ＰＩＣウォブル信号の再生ジッタ−および記録ジッタ−が良く、良好な記録再生特性を実現でき、また、プッシュプル信号の変動量が小さく、安定したトラッキングサーボを実現でき、さらに、ＭＳＫとＳＴＷの２次歪（ＳＨＤ／ＳＨＬ）も充分に規格を満たしており、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できた。

さらに、光ディスクＦの場合、中心周波数を２２６ＭHzとした。ＰＩＣ領域のウォブルによるＡＯＤの周波数が２２２ＭHz、２３０ＭHzとなり、露光パワーが０．２８１ｍＷ（９７．９％）、０．２８３ｍＷ（９８．６％）となり、その結果、グルーブ幅が１５５ｎｍ、１６０ｎｍとなる。また、データ領域のＭＳＫおよびＳＴＷのウォブルによるＡＯＤの周波数が２２４ＭHz、２２８ＭHzとなり、露光パワーが０．２８７ｍＷ（１００％）、０．２８５ｍＷ（９９．３％）となり、その結果、グルーブ幅の変化が表５に示すように、１５８ｎｍ、１６１ｎｍとなる。

このようにグルーブ幅が変化する光ディスクＦの場合では、表６のデータから分かるように、光ディスクＥと同様に、規格を充分に満たしている。

ここで、グルーブ幅変化に注目すると、上述した光ディスクＤ、ＥおよびＦにおいて、グルーブ幅の変動比率（小さい方のグルーブ幅／大きい方のグルーブ幅）を求めると、下記の表７に示すものとなる。

以上の結果から、ＰＩＣ領域のウォブルのグルーブ幅変化は、（９３．８〜１００％）の時に充分に規格を満たす特性が得られる。また、データ領域のＭＳＫおよびＳＴＷのウォブルのグルーブ幅変化は、（９８．１〜１００％）の時に充分に規格を満たす特性が得られる。

上述したように、この発明の一実施形態は、波長２６６ｎｍのＹＡＧレーザの４次高調波のレーザ光源、開口数ＮＡ＝０．９の対物レンズを用いて、ウォブル光学系をフォーマットに合わせて最適に調整し、安定なノボラック系のレジストを用いることにより、ウォブルによるランド部の高さ変化を１．９ｎｍ以下にして、ウォブルの再生特性（ＰＩＣ
Ｊｉｔｔｅｒ、ＭＳＫ＆ＳＴＷウォブル再生）やプッシュプル信号の変動量に関する規格を満たすＢＤフォーマットを実現できた。

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。また、カッティング装置の構成は、図２に示す構成以外のものが可能である。

この発明を適用できる高密度ディスクのフォーマットを示す略線図である。 この発明を適用できる光学記録装置（光学カッティング装置）の一例を示す略線図である。 この発明を適用できる高密度ディスクの構造を示す断面図である。 この発明に使用できる音響光学偏向器（ＡＯＤ）の周波数に対するパワーの変化を示すグラフである。

符号の説明

１・・・ＢＣＡ領域
２・・・ＰＩＣ領域
３・・・データ記録領域
１０・・・レジスト基板
１１・・・レジスト層
１２・・・ターンテーブル
１３・・・スピンドルサーボ
１４・・・レーザ光源
１５（ＥＯＭ）・・・電気光学変調器
１６（ＰＤ）・・・光検出器
２０・・・・移動光学テーブル
２１，２３・・・ウェッジプリズム
２２・・・音響光学偏向器（ＡＯＤ）
２４・・・・ドライバー
２５・・・電圧周波数制御器（ＶＣＯ）
２６（ＢＥＸ）・・・・ビームエクスパンダ−
２７・・・・対物レンズ
３０・・・・ポジションセンサー
３１・・・・レーザスケール
３２・・・・エアースライダー
３３・・・・送りサーボ

Claims (13)

1. ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、上記第１の領域のピッチが上記第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパ作製方法において、
   上記第１の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０８３以下であり、上記第２の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０４７以下であることを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法。
2. 請求項１において、
   上記第１の領域におけるウォブルによるランド部の高さ変化量を１．９ｎｍ以下とすることを特徴とする光ディスクスタンパ作製方法。
3. 請求項１において、
   上記第２の領域におけるウォブルによるランド部の高さ変化量を１．１ｎｍ以下とすることを特徴とする光ディスクスタンパ作製方法。
4. 請求項１において、
   露光ビームの波長が２６６ｎｍで、ノボラック系のポジ型レジストに対して露光を行うことを特徴とする光ディスクスタンパ作製方法。
5. ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、上記第１の領域のピッチが上記第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパにおいて、
   上記第１の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０８３以下であり、上記第２の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０４７以下であることを特徴とする光ディスクスタンパ。
6. 請求項５において、
   上記第１の領域におけるウォブルによるランド部の高さ変化量を１．９ｎｍ以下とすることを特徴とする光ディスクスタンパ。
7. 請求項５において、
   上記第２の領域におけるウォブルによるランド部の高さ変化量を１．１ｎｍ以下とすることを特徴とする光ディスクスタンパ。
8. ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、上記第１の領域のピッチが上記第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクにおいて、
   上記第１の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０８３以下であり、上記第２の領域におけるランド部の高さ変化量／平均のグルーブ深さがほぼ０．０４７以下であることを特徴とする光ディスク。
9. 請求項８において、
   上記第１の領域におけるウォブルによるランド部の高さ変化量を１．９ｎｍ以下とすることを特徴とする光ディスク。
10. 請求項８において、
    上記第２の領域におけるウォブルによるランド部の高さ変化量を１．１ｎｍ以下とすることを特徴とする光ディスク。
11. ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、上記第１の領域のピッチが上記第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパ作製方法において、
    上記第１の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９３．８％〜１００％であり、上記第２の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９８．１％〜１００％であることを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法。
12. ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、上記第１の領域のピッチが上記第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクスタンパにおいて、
    上記第１の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９３．８％〜１００％であり、上記第２の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９８．１％〜１００％であることを特徴とする光ディスクスタンパ。
13. ウォブルグルーブを有し、露光ビームの径がウォブルグルーブのピッチより大である第１の領域（矩形ウォブルグルーブ）および第２の領域（正弦波とのこぎり波の重畳ウォブルグルーブまたは正弦波ウォブルグルーブ）を有し、上記第１の領域のピッチが上記第２の領域のピッチより大である光ディスクフォーマットの光ディスクにおいて、
    上記第１の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９３．８％〜１００％であり、上記第２の領域におけるウォブルグルーブの幅変化の範囲が１００％を所望の幅とする場合に、９８．１％〜１００％であることを特徴とする光ディスク。
    

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