JP2006329825A - Recording mark measuring method in optical recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は光記録媒体の相変化記録膜に形成された記録マークを正確に測定する方法に関する。 The present invention relates to a method for accurately measuring a recording mark formed on a phase change recording film of an optical recording medium.
従来、例えば非特許文献１に記載されるように、ＳＰＭ（走査型プローブ顕微鏡）を用いて相変化記録マークを観察した事例が開示されている。 Conventionally, as described in Non-Patent Document 1, for example, a case where a phase change recording mark is observed using an SPM (scanning probe microscope) is disclosed.
この非特許文献１では、ＬＦＭ（摩擦間力顕微鏡）モードによる測定とＫＦＭ（表面電位顕微鏡）モードでの測定データを比較して評価している。 In this non-patent document 1, the measurement in the LFM (frictional force microscope) mode and the measurement data in the KFM (surface potential microscope) mode are compared and evaluated.
前記ＬＦＭモードあるいはＫＦＭモードでは、相変化記録膜に形成された記録マーク（アモルファスマーク）の側面の形状は、十分な測定評価が困難であるという問題点がある。 In the LFM mode or the KFM mode, the shape of the side surface of the recording mark (amorphous mark) formed on the phase change recording film has a problem that sufficient measurement evaluation is difficult.
更に、前記ＬＦＭモード及びＫＦＭモードでは、相変化記録膜の表面が、例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）により被われていると記録マークの観察が困難であって、十分な分解能を得ることができないという問題点がある。 Further, in the LFM mode and the KFM mode, if the surface of the phase change recording film is covered with, for example, DLC (diamond-like carbon), it is difficult to observe the recording mark, and sufficient resolution cannot be obtained. There is a problem.
これに対しては、相変化記録膜上の他の膜を剥離して相変化記録膜を露出することも考えられるが、次世代あるいは次々世代の光記録媒体では、膜構造が複雑化して、各層の膜厚が薄くなり、剥離による簡単なサンプリングでは相変化記録膜を露出することが困難となっている。 For this, it may be possible to peel the other film on the phase change recording film to expose the phase change recording film, but in the next generation or the next generation optical recording medium, the film structure becomes complicated, The thickness of each layer becomes thin, and it is difficult to expose the phase change recording film by simple sampling by peeling.
又、記録マークが、あらかじめ形成されたグルーブに沿って正確に形成されているかどうか（ここではこれを「デトラック値」と称することとする）を確認することが求められる場合があるが、光記録媒体に形成されたトラックがＵ溝形状の場合には、従来、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により測定することができるものの、グルーブがＶ溝形状の場合は、ＴＥＭでは明確にグルーブを確認することができないことから、デトラック値を求めることが困難となるという問題点があった。 In addition, there is a case where it is required to confirm whether or not the recording mark is accurately formed along the groove formed in advance (this will be referred to as “detrack value” here). When the track formed on the recording medium has a U-groove shape, it can conventionally be measured by a TEM (transmission electron microscope), but when the groove has a V-groove shape, the groove is clearly confirmed by the TEM. This makes it difficult to obtain a detrack value.
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、記録マーク側面のうねりを明確に測定できると共に、ＤＬＣ膜等の他の膜が相変化記録膜上に存在しても記録マークを測定することができ、更に、グルーブがＶ溝形状であっても、デトラック値を計測することができる光記録媒体における記録マーク測定方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and can clearly measure the waviness of the side surface of the recording mark, and can record the recording mark even if other films such as a DLC film are present on the phase change recording film. It is another object of the present invention to provide a recording mark measuring method in an optical recording medium that can measure a detrack value even when the groove has a V-groove shape.
本発明者は、鋭意研究の結果、走査型プローブ顕微鏡により、ＡＦＭモードで光記録媒体の表面を走査することによって、明瞭なコンダクティブＡＦＭ像が得られることが分かった。又、これから、グルーブ底面の凹凸像の信号を得て、これらを合成することによって、記録マークのグルーブ中心との関係、記録マーク側面のうねり、を正確に測定できることが分かった。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that a clear conductive AFM image can be obtained by scanning the surface of an optical recording medium in an AFM mode with a scanning probe microscope. Further, it has been found that the relationship between the groove of the recording mark and the undulation of the side surface of the recording mark can be accurately measured by obtaining signals of the concave and convex images on the bottom surface of the groove and combining them.
即ち以下の本発明により上記課題を解決するものである。 That is, the following problems are solved by the present invention.
（１）相変化記録膜に記録マークが形成されている光記録媒体の表面を、走査型プローブ顕微鏡によりＡＦＭモードで走査して、走査領域での各ポイントにおけるプローブと光記録媒体の表面との間の電流量のデータによるコンダクティブＡＦＭ像と、プローブと光記録媒体の表面との距離から得られる高さのデータによる凹凸像とを得ることを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 (1) The surface of the optical recording medium on which the recording mark is formed on the phase change recording film is scanned in the AFM mode with a scanning probe microscope, and the probe at each point in the scanning region and the surface of the optical recording medium A method for measuring a recording mark in an optical recording medium, comprising: obtaining a conductive AFM image based on a current amount data between the two and a concavo-convex image based on height data obtained from a distance between the probe and the surface of the optical recording medium.
（２）相変化記録膜に記録マークが形成されていて、且つ、この相変化記録膜がＤＬＣ層及び誘電体層の一方により被われている光記録媒体の表面を、走査型プローブ顕微鏡によりＡＦＭモードで走査して、走査領域での各ポイントにおけるプローブと光記録媒体の表面との間の電流量のデータによるコンダクティブＡＦＭ像と、プローブと光記録媒体の表面との距離から得られる高さのデータによる凹凸像とを得ることを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 (2) The surface of the optical recording medium in which the recording mark is formed on the phase change recording film and this phase change recording film is covered with one of the DLC layer and the dielectric layer is scanned with an AFM using a scanning probe microscope. Of the height obtained from the distance between the probe and the surface of the optical recording medium, and the distance between the probe and the surface of the optical recording medium by scanning in the mode, and the current amount data between the probe and the surface of the optical recording medium at each point in the scanning region A method for measuring a recording mark in an optical recording medium, characterized by obtaining a concavo-convex image by data.
（３）相変化記録膜を有する光記録媒体の、前記相変化記録膜を被う複数の層からなる積層体を厚さを、再生時に要求される厚さよりも薄く形成してテスト用光記録媒体を製造する過程と、前記テスト用光記録媒体の相変化記録層に記録マークを形成する過程と、走査型プローブ顕微鏡により、前記記録マークが形成されているテスト用光記録媒体の表面を、ＡＦＭモードで走査して、走査領域での各ポイントにおけるプローブと光記録媒体の表面との間の電流量によるコンダクティブＡＦＭ像と、プローブと光記録媒体の表面との距離から得られる高さのデータによる凹凸像とを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 (3) An optical recording medium having a phase change recording film, wherein a laminated body composed of a plurality of layers covering the phase change recording film is formed to be thinner than a thickness required at the time of reproduction. A process of manufacturing a medium, a process of forming a recording mark on the phase change recording layer of the test optical recording medium, and a surface of the test optical recording medium on which the recording mark is formed by a scanning probe microscope, Scanning in the AFM mode, the height data obtained from the distance between the probe and the surface of the optical recording medium, and the conductive AFM image by the amount of current between the probe and the surface of the optical recording medium at each point in the scanning region A method for measuring a recording mark in an optical recording medium, characterized by a concavo-convex image formed by the method.
（４）相変化記録膜を有する光記録媒体の、前記相変化記録膜を露出した構成で形成してテスト用光記録媒体を製造する過程と、前記テスト用光記録媒体の相変化記録層に記録マークを形成する過程と、走査型プローブ顕微鏡により、前記記録マークが形成されているテスト用光記録媒体の表面を、ＡＦＭモードで走査して、走査領域での各ポイントにおけるプローブと光記録媒体の表面との間の電流量によるコンダクティブＡＦＭ像と、プローブと光記録媒体の表面との距離から得られる高さのデータによる凹凸像とを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 (4) A process of manufacturing a test optical recording medium by forming the phase change recording film with an exposed configuration of an optical recording medium having a phase change recording film; and a phase change recording layer of the test optical recording medium The process of forming the recording mark and the surface of the test optical recording medium on which the recording mark is formed are scanned in the AFM mode by the scanning probe microscope, and the probe and the optical recording medium at each point in the scanning region A recording mark measurement method for an optical recording medium, comprising: a conductive AFM image based on a current amount between the surface of the optical recording medium and a concave-convex image based on height data obtained from a distance between the probe and the surface of the optical recording medium.
（５）前記光記録媒体は表面にグルーブを有し、前記相変化記録膜は、前記グルーブの底面に形成されていて、前記凹凸像から、高さデータの閾値を調整して、その閾値以下の高さの前記表面の凹凸像の信号を得る過程と、前記コンダクティブＡＦＭ像の信号と前記凹凸像の信号とを合成して合成像の信号を形成する過程と、を有してなり、前記高さデータの閾値を、前記グルーブにおける底面位置に相当する高さに設定して、グルーブ底面凹凸像の信号を得ることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の光記録媒体における記録マーク測定方法。 (5) The optical recording medium has a groove on the surface, and the phase change recording film is formed on the bottom surface of the groove, and a threshold value of height data is adjusted from the concavo-convex image to be equal to or less than the threshold value A process of obtaining a signal of the concavo-convex image on the surface having a height of, and a process of forming a signal of the composite image by combining the signal of the conductive AFM image and the signal of the concavo-convex image, The optical recording according to any one of (1) to (4), wherein a threshold value of the height data is set to a height corresponding to a bottom surface position in the groove to obtain a signal of a groove bottom surface unevenness image. Recording mark measurement method on a medium.
（６）前記グルーブ底面凹凸像の信号を増幅してから、前記コンダクティブＡＦＭ像の信号に合成することを特徴とする（５）に記載の光記録媒体における記録マーク測定方法。 (6) The method for measuring a recording mark in an optical recording medium according to (5), wherein the groove bottom surface unevenness image signal is amplified and then combined with the conductive AFM image signal.
（７）前記合成された信号による合成像での前記グルーブ底面凹凸像により、その両側に隔てられた前記相変化記録マークの２つの部分の面積を求める過程と、前記求められた２つの部分の面積の比から、前記記録マークのグルーブ中心からのずれを示すデトラック値を求める過程と、を有することを特徴とする（５）又は（６）に記載の光記録媒体における記録マーク測定方法。 (7) A step of obtaining areas of two portions of the phase change recording mark separated on both sides by the groove bottom surface unevenness image in the composite image by the composite signal; and The method for measuring a recording mark in an optical recording medium according to (5) or (6), further comprising: obtaining a detrack value indicating a deviation of the recording mark from the groove center from an area ratio.
この発明においては、相変化記録膜を露出し、あるいは、これを被う層を薄くして、ＡＦＭモードで、走査型プローブ顕微鏡により光記録媒体の表面を１回走査することによって、各ポイントでの検出電流量の情報とポイントの高さを同時に検出して、この情報から、コンダクティブＡＦＭ像と凹凸像を得ることができる。又、観察されるグルーブ形状（高さ情報）と相変化記録膜（検出電流量情報）の合成像を作成して、精密な記録マークの形状及びこれとグルーブとの位置関係を得ることができるという効果を有する。 In the present invention, the surface of the optical recording medium is scanned at each point by scanning the surface of the optical recording medium with the scanning probe microscope in the AFM mode by exposing the phase change recording film or thinning the layer covering the phase change recording film. The detected current amount information and the height of the point are detected at the same time, and a conductive AFM image and a concavo-convex image can be obtained from this information. Also, a composite image of the observed groove shape (height information) and the phase change recording film (detected current amount information) can be created to obtain a precise recording mark shape and the positional relationship between this and the groove. It has the effect.
この最良の実施形態に係る記録マークの測定方法は、走査型プローブ顕微鏡をＡＦＭモードとし、例えば直径が２０ｎｍ以下のカーボンナノチューブからなるプローブを用い、このプローブを、相変化記録膜を誘電体層（絶縁体層）でのみ被った状態の光記録媒体である試料表面に接触させて（ＡＦＭ接触モード）光記録媒体表面を走査し、走査領域での各ポイントにおけるプローブの高さのデータの信号とその時の検出電流量のデータの信号とを得て、これからコンダクティブＡＦＭ像を得る。更に、前記データから、高さデータの閾値を調整して、グルーブ位置でのグルーブ底面凹凸像の信号を得て、前記コンダクティブＡＦＭ像の信号と合成し、相変化記録膜の精密な形状と、これに対するグルーブ中心との関係を測定するものである。 The recording mark measuring method according to the best embodiment is such that the scanning probe microscope is set to the AFM mode, for example, a probe made of carbon nanotubes having a diameter of 20 nm or less is used, and the phase change recording film is used as a dielectric layer ( The optical recording medium surface covered only with the insulator layer) is brought into contact with the sample surface (AFM contact mode), the optical recording medium surface is scanned, and the probe height data signal at each point in the scanning region A signal of data of the detected current amount at that time is obtained, and a conductive AFM image is obtained therefrom. Further, from the data, the height data threshold value is adjusted to obtain a groove bottom surface unevenness image signal at the groove position, combined with the conductive AFM image signal, and the precise shape of the phase change recording film, This measures the relationship with the groove center.
以下図面を参照して、本発明の実施例１について説明する。 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の方法によって、記録マークが測定される試料であるテスト用光記録媒体の要部を模式的に拡大して示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an essential part of a test optical recording medium which is a sample whose recording mark is measured by the method of the present invention.
このテスト用光記録媒体（以下光記録媒体）１０は、本来、基板１２上に第１誘電体層１４、反射層１６、第２誘電体層１８、相変化記録膜２０、第３誘電体層２２、及び放熱層２４からなる情報層３０を形成すると共に、この情報層３０上に光透過層２６を設けて構成すべき光記録媒体の製造過程で、放熱層２４及び光透過層２６を設ける前の状態のものである。 This optical recording medium for testing (hereinafter referred to as an optical recording medium) 10 originally has a first dielectric layer 14, a reflective layer 16, a second dielectric layer 18, a phase change recording film 20, and a third dielectric layer on a substrate 12. 22 and the heat radiating layer 24 are formed, and the heat radiating layer 24 and the light transmissive layer 26 are provided in the manufacturing process of the optical recording medium to be configured by providing the light transmissive layer 26 on the information layer 30. It is the previous state.
前記基板１２には、図３に示されるように、スタンパ４０によってＶ溝形状のグルーブ３２が形成されている。図３の符号４２は、前記基板１２を成形する際に、前記グルーブの雌型となるグルーブ形成部分を示す。 As shown in FIG. 3, a V-groove-shaped groove 32 is formed on the substrate 12 by a stamper 40. Reference numeral 42 in FIG. 3 denotes a groove forming portion that becomes a female die of the groove when the substrate 12 is formed.
本発明の実施例に係る方法を実施するための記録マークの測定装置５０は、図２に示されるように、走査型プローブ顕微鏡５２と、この走査型プローブ顕微鏡５２におけるプローブ５４の、１回の走査毎に試料表面（テスト用光記録媒体１０表面）における走査領域の各ポイントでの、プローブ５４から得られた検出電流量のデータの信号及びこのプローブ５４の高さ、即ち、試料表面の凹凸の高さのデータの信号の両方を記憶するための記憶装置５６と、前記記憶装置５６からの出力される凹凸像の信号から、高さデータの閾値を調整して、その閾値以下の高さの前記表面の凹凸像の信号を得る凹凸像信号形成回路５８と、前記凹凸像信号形成回路５８において得られた凹凸像信号を増幅するための増幅回路６０と、前記記憶装置５６に記憶されたコンダクティブＡＦＭ像の信号及び前記増幅回路６０において増幅された凹凸像の信号とを合成する画像合成回路６２と、この画像合成回路６２で合成された画像から、記録マークの、グルーブ中心線によりその両側に隔てられた２つの部分の面積を求めるための画像処理装置６４と、この画像処理装置６４からの信号に基づいて、デトラック値を算出するデトラック値算出回路６６と、液晶パネル等の表示装置６８と、を備えて構成されている。 As shown in FIG. 2, the recording mark measuring apparatus 50 for carrying out the method according to the embodiment of the present invention includes a scanning probe microscope 52 and a probe 54 in the scanning probe microscope 52 for one time. The signal of the detected current amount data obtained from the probe 54 and the height of the probe 54, that is, the unevenness of the sample surface, at each point of the scanning region on the sample surface (the surface of the test optical recording medium 10) for each scanning The height data threshold value is adjusted from the storage device 56 for storing both of the height data signals and the concavo-convex image signal output from the storage device 56, and the height is equal to or lower than the threshold value. The concavo-convex image signal forming circuit 58 for obtaining the concavo-convex image signal of the surface, the amplifying circuit 60 for amplifying the concavo-convex image signal obtained in the concavo-convex image signal forming circuit 58, and the storage device 56. An image synthesizing circuit 62 that synthesizes the signal of the conducted conductive AFM image and the signal of the concavo-convex image amplified by the amplifier circuit 60, and an image synthesized by the image synthesizing circuit 62, from the groove center line of the recording mark An image processing device 64 for obtaining the areas of two portions separated on both sides thereof, a detrack value calculation circuit 66 for calculating a detrack value based on a signal from the image processing device 64, a liquid crystal panel, etc. The display device 68 is configured.
前記表示装置６８は、前記走査型プローブ顕微鏡５２と、増幅回路６０と、画像合成回路６２及びが像処理装置６４に接続され、これらの出力信号に基づいて画像を表示するようにされている。 In the display device 68, the scanning probe microscope 52, the amplification circuit 60, and the image synthesis circuit 62 are connected to an image processing device 64, and an image is displayed based on these output signals.
前記プローブ５４は、例えば、直径が１０ｎｍのカーボンナノチューブから構成されている。前記走査型プローブ顕微鏡５２は、前記プローブ５４を除き、従来の走査型プローブ顕微鏡と同一構成であって、通常のＳＴＭ（走査トンネル顕微鏡）モードと、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）モードの一方のモードで、試料表面を二次元的に走査できるようにされている。 The probe 54 is made of carbon nanotubes having a diameter of 10 nm, for example. The scanning probe microscope 52 has the same configuration as the conventional scanning probe microscope except for the probe 54, and is one of a normal STM (scanning tunneling microscope) mode and an AFM (atomic force microscope) mode. Thus, the sample surface can be scanned two-dimensionally.
この実施例１において、走査型プローブ顕微鏡５２は、ＡＦＭモードで用いられ、プローブ５４の先端は、試料表面に接触した状態で該表面を走査する。 In the first embodiment, the scanning probe microscope 52 is used in the AFM mode, and the tip of the probe 54 scans the surface in contact with the sample surface.
ここで、プローブ５４によって走査される試料は、第３誘電体層２２が露出された状態の、記録済みの前記光記録媒体１０である。 Here, the sample scanned by the probe 54 is the recorded optical recording medium 10 with the third dielectric layer 22 exposed.
プローブ５４により、第１誘電体層１４が露出された光記録媒体１０の表面を走査すると、プローブ５４は、表面の第１誘電体層１４に一定の力で接触しながら移動する。このとき、走査領域における各ポイントでの電流量のデータ及びその時のプローブの高さのデータが１回の走査で検出される。 When the probe 54 scans the surface of the optical recording medium 10 where the first dielectric layer 14 is exposed, the probe 54 moves while contacting the first dielectric layer 14 on the surface with a constant force. At this time, the current amount data at each point in the scanning region and the probe height data at that time are detected in one scan.
前記グルーブ３２は、Ｖ溝であるために、その幅方向両端のエッジ部３２Ａ、３２Ｂの角度が、例えば、図４に示されるように１６０°と大きいために、プローブ５４の先端は第１誘電体層１４の表面に確実に追従する。従って、エッジ部３２Ａ、３２Ｂにおいて、プローブ５４の、第１誘電体層１４に対する接触力がほとんど変化することが無く、このため、エッジ部３２Ａ、３２Ｂは、検出電流量の変化によって捉えることができない。 Since the groove 32 is a V-groove, the angles of the edge portions 32A and 32B at both ends in the width direction are large, for example, 160 ° as shown in FIG. The surface of the body layer 14 is reliably followed. Therefore, the contact force of the probe 54 with respect to the first dielectric layer 14 hardly changes at the edge portions 32A and 32B. Therefore, the edge portions 32A and 32B cannot be captured by the change in the detected current amount. .
なお、グルーブがＵ溝の場合は、グルーブのエッジ部の角度が９０°に近い角度であって、プローブ５４の先端がエッジ部を乗り越えるときに、やや強い力で第１誘電体層１４の表面に押し込まれ、これによって検出電流が増加するので、該エッジ部の位置が分かる。 When the groove is a U-groove, the angle of the edge portion of the groove is close to 90 °, and the surface of the first dielectric layer 14 is slightly strong when the tip of the probe 54 gets over the edge portion. Since the detection current is increased by this, the position of the edge portion can be known.
前記プローブ５４による走査によって、前述のように、各ポイントでの高さと検出電流の情報（データ）を同時に取り込むことができる。即ち、グルーブ形状（高さ情報）と相変化記録マーク（検出電流量情報）の両方を得ることができ、検出電流情報をマッピングすると、図５に示されるようなコンダクティブＡＦＭ像となる。このコンダクティブＡＦＭ像では、濃淡が電流量の大小を示す。 By scanning with the probe 54, as described above, the information (data) of the height and the detected current at each point can be taken in simultaneously. That is, both the groove shape (height information) and the phase change recording mark (detected current amount information) can be obtained, and when the detected current information is mapped, a conductive AFM image as shown in FIG. 5 is obtained. In this conductive AFM image, the shading indicates the amount of current.
前記走査型プローブ顕微鏡５２を、ＡＦＭモードとして、前記放熱層２４と光透過層２６がなく、第３誘電体層２２が露出した光記録媒体１０の表面をプローブ５４によって走査すると、各ポイントでの高さと検出電流の情報を同時に取得でき、この検出電流情報によって形成されるコンダクティブＡＦＭ像は、図５に示されるようになる。前記検出電流量は、記録マーク２１（アモルファス）部分で少なく、結晶部分で多い。このコンダクティブＡＦＭ像から記録マークの形状を測定することができる。 When the scanning probe microscope 52 is set to the AFM mode and the surface of the optical recording medium 10 in which the third dielectric layer 22 is exposed without the heat dissipation layer 24 and the light transmission layer 26 is scanned by the probe 54, at each point. Information on the height and the detected current can be acquired simultaneously, and a conductive AFM image formed by the detected current information is as shown in FIG. The detected current amount is small at the recording mark 21 (amorphous) portion and large at the crystal portion. The shape of the recording mark can be measured from this conductive AFM image.
これを一旦、記憶装置５６に記憶した後、その記憶された凹凸信号を、凹凸像信号形成回路５８において、高さデータの閾値を調整して、その閾値以下の高さの表面の凹凸像の信号を形成すると、その信号による凹凸像は、図６のようになる。 Once this is stored in the storage device 56, the stored concavo-convex signal is adjusted in the concavo-convex image signal forming circuit 58 by adjusting the height data threshold value, and the concavo-convex image on the surface having a height equal to or lower than the threshold value. When the signal is formed, the concavo-convex image by the signal is as shown in FIG.
図６において、濃淡の濃度が最も高い箇所の高さは０．００ｎｍ、最も淡い箇所は４４．９２ｎｍである。この４４．９２ｎｍは、本実施例においては、前記Ｖ溝形状のグルーブ３２のエッジ部３２Ａ、３２Ｂの端部位置の高さ、即ち溝の深さに相当する。 In FIG. 6, the height of the highest density portion is 0.00 nm, and the lightest portion is 44.92 nm. This 44.92 nm corresponds to the height of the end positions of the edge portions 32A and 32B of the V-groove-shaped groove 32, that is, the groove depth in this embodiment.
前記閾値を、グルーブ３２における底面位置に相当する高さにした場合の、凹凸像信号形成回路で形成された信号に基づくグルーブ底部強調凹凸像は、図７に示されるようになる。 When the threshold is set to a height corresponding to the bottom surface position in the groove 32, the groove bottom emphasized uneven image based on the signal formed by the uneven image signal forming circuit is as shown in FIG.
図７において、濃淡の最も淡い箇所は、高さが４．９７ｎｍである。Ｖ溝形状のグルーブの深さは、前記のようにほぼ４５ｎｍであり、高さ４．９７ｎｍの部分は、Ｖ溝の最も深い部分、即ち中心部近傍を示し、濃淡の最も濃い部分が、グルーブ中心線を示すことになる。 In FIG. 7, the lightest portion of the light and shade is 4.97 nm in height. The depth of the V-groove-shaped groove is approximately 45 nm as described above, and the portion with a height of 4.97 nm indicates the deepest portion of the V-groove, that is, the vicinity of the center portion, and the darkest portion is the groove. The center line will be shown.
この実施例１においては、グルーブ底部強調凹凸像の信号を増幅回路６０において増幅し、これを、画像合成回路６２において、記憶装置５６からのコンダクティブＡＦＭ像の信号と合成して、図８に示されるような、コンダクティブＡＦＭ・グルーブ底部強調凹凸合成像とする。これによって、記録マーク２１が、グルーブ３２の中心線３２Cとの位置関係が明確に示されることになる。 In the first embodiment, the signal of the groove bottom emphasized unevenness image is amplified by the amplifier circuit 60, and this is synthesized with the signal of the conductive AFM image from the storage device 56 by the image synthesis circuit 62, as shown in FIG. Such a conductive AFM / groove bottom emphasized concave / convex composite image is obtained. As a result, the positional relationship between the recording mark 21 and the center line 32C of the groove 32 is clearly shown.
前記画像処理装置６４においては、例えば、図９に拡大して示されるように、記録マーク２１の、グルーブ中心線３２Ｃによって分けられる部分を、図１０のように拡大して、分割記録マーク２１Ａと２１Ｂのそれぞれの面積Ｓ１、Ｓ２を算出する。 In the image processing device 64, for example, as shown in an enlarged view in FIG. 9, the portion of the recording mark 21 divided by the groove center line 32C is enlarged as shown in FIG. The respective areas S 1 and S 2 of 21B are calculated.
これらのＳ１及びＳ２の信号は、デトラック値算出回路６６に送られ、ここで、次の（１）式及び（２）式により、デトラック値ＤＴが算出される。 These S 1 and S 2 signals are sent to the detrack value calculation circuit 66, where the detrack value DT is calculated by the following equations (1) and (2).
Ａ＝｛Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）｝×１００ …（１）
ＤＴ＝｜５０−Ａ｜ …（２）
A = {S 1 / (S 1 + S 2 )} × 100 (1)
DT = | 50−A | (2)
例えば、Ｓ１が０．２３２９μｍ2、Ｓ２が０．１６５０μｍ2であったとすると、
Ａ＝｛0.2329／（0.2329＋0.1650）｝×１００＝58.5（％），
｜50-58.5｜＝８．５（％）
となり、デトラック値ＤＴは８．５％となる。
For example, if S 1 is 0.2329 μm 2 and S 2 is 0.1650 μm 2 ,
A = {0.2329 / (0.2329 + 0.1650)} × 100 = 58.5 (%),
| 50-58.5 | = 8.5 (%)
Thus, the detrack value DT is 8.5%.
この８．５％が０％となるように、例えば前記スタンパ４０のグルーブ形成部分４２を修正すると、良好な凹凸形状の光記録媒体が得られる。 For example, when the groove forming portion 42 of the stamper 40 is corrected so that 8.5% becomes 0%, an optical recording medium having a good uneven shape can be obtained.
なお、上記実施例１において、試料としてのテスト用光記録媒体１０は、記録済みのＤＶＤ−ＲＷ（Ｄigital versatile disc−rewritable）である光記録媒体での放熱層２４及び光透過層２６が存在せず、第３誘電体層２２が露出されたものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、誘電体層に代えてＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）の層を形成したものであってもよい。 In the first embodiment, the test optical recording medium 10 as a sample does not include the heat dissipation layer 24 and the light transmission layer 26 of the optical recording medium that is a recorded DVD-RW (Digital versatile disc-rewritable). However, the third dielectric layer 22 is exposed, but the present invention is not limited to this, and a DLC (diamond-like carbon) layer is formed instead of the dielectric layer. Also good.
又、図１１に示されるように、記録層２０を露出して実施例２のテスト用光記録媒体７０を構成し、これをプローブによって走査するようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 11, the recording layer 20 may be exposed to form a test optical recording medium 70 of Example 2, which may be scanned with a probe.
更に又、図１２に示されるように、記録層２０よりも上側の第３誘電体層８２、放熱層８４及び光透過層８６の合計の厚さを、例えば図１に示される膜構成の、実際に再生可能な光記録媒体における第３誘電体層２２、放熱層２４、光透過層２６の厚さよりも薄くして、実施例３のテスト用光記録媒体８０を構成してもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 12, the total thickness of the third dielectric layer 82, the heat dissipation layer 84, and the light transmission layer 86 above the recording layer 20 is set to, for example, the film configuration shown in FIG. The test optical recording medium 80 of Example 3 may be configured by making the thickness smaller than the thickness of the third dielectric layer 22, the heat dissipation layer 24, and the light transmission layer 26 in the optical recording medium that can actually be reproduced.
又、上記実施例１において、プローブ５４は、直径が１０ｎｍのカーボンナノチューブを用いているが、本発明はこれに限定されるものでなく、記録マーク側面の凹凸の大きさに応じてその直径（直径が２０ｎｍ以下であることが望ましい）あるいは材質を選択するものであれば良い。 In the first embodiment, the probe 54 uses a carbon nanotube having a diameter of 10 nm. However, the present invention is not limited to this, and the diameter (in accordance with the size of the unevenness on the side surface of the recording mark ( It is desirable that the diameter is 20 nm or less) or a material can be selected.
又、上記実施例１において、凹凸像信号形成回路５８において形成された信号は増幅回路６０によって増幅されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、信号強度が十分であれば増幅回路は設ける必要が無い。 In the first embodiment, the signal formed in the concavo-convex image signal forming circuit 58 is amplified by the amplifier circuit 60. However, the present invention is not limited to this. If the signal intensity is sufficient, the signal is amplified. There is no need to provide a circuit.
１０、７０、８０…テスト用光記録媒体
１２…基板
２０…相変化記録膜
２１…記録マーク
２１Ａ、２１Ｂ…分割記録マーク
２２、８２…第３誘電体層
２４、８４…放熱層
２６、８６…光透過層
３２…グルーブ
３２Ａ、３２Ｂ…エッジ部
３２Ｃ…グルーブ中心線
４０…スタンパ
４２…グルーブ形成部分
５０…記録マーク測定装置
５２…走査型プローブ顕微鏡
５４…プローブ
５６…記憶装置
５８…凹凸像信号形成回路
６０…増幅回路
６２…画像合成回路
６４…画像処理装置
６６…デトラック値算出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 70, 80 ... Test optical recording medium 12 ... Substrate 20 ... Phase change recording film 21 ... Recording mark 21A, 21B ... Divided recording mark 22, 82 ... Third dielectric layer 24, 84 ... Heat radiation layer 26, 86 ... Light transmitting layer 32 ... Groove 32A, 32B ... Edge portion 32C ... Groove center line 40 ... Stamper 42 ... Groove forming portion 50 ... Recording mark measuring device 52 ... Scanning probe microscope 54 ... Probe 56 ... Storage device 58 ... Concave and convex image signal formation Circuit 60 ... Amplifier circuit 62 ... Image composition circuit 64 ... Image processing device 66 ... Detrack value calculation circuit
Claims (7)
前記テスト用光記録媒体の相変化記録層に記録マークを形成する過程と、
走査型プローブ顕微鏡により、前記記録マークが形成されているテスト用光記録媒体の表面を、ＡＦＭモードで走査して、走査領域での各ポイントにおけるプローブと光記録媒体の表面との間の電流量によるコンダクティブＡＦＭ像と、プローブと光記録媒体の表面との距離から得られる高さのデータによる凹凸像とを得ることを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 An optical recording medium having a phase change recording film is manufactured by forming a multi-layer laminated body that covers the phase change recording film to be thinner than required for reproduction. The process of
Forming a recording mark on the phase change recording layer of the test optical recording medium;
Using a scanning probe microscope, the surface of the test optical recording medium on which the recording mark is formed is scanned in AFM mode, and the amount of current between the probe and the surface of the optical recording medium at each point in the scanning region A method for measuring a recording mark in an optical recording medium, comprising: obtaining a conductive AFM image obtained by using the above and a concavo-convex image based on height data obtained from a distance between the probe and the surface of the optical recording medium.
前記テスト用光記録媒体の相変化記録層に記録マークを形成する過程と、
走査型プローブ顕微鏡により、前記記録マークが形成されているテスト用光記録媒体の表面を、ＡＦＭモードで走査して、走査領域での各ポイントにおけるプローブと光記録媒体の表面との間の電流量によるコンダクティブＡＦＭ像と、プローブと光記録媒体の表面との距離から得られる高さのデータによる凹凸像とを得ることを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 A process of producing an optical recording medium for testing by forming the phase change recording film with an exposed configuration of an optical recording medium having a phase change recording film;
Forming a recording mark on the phase change recording layer of the test optical recording medium;
Using a scanning probe microscope, the surface of the test optical recording medium on which the recording mark is formed is scanned in AFM mode, and the amount of current between the probe and the surface of the optical recording medium at each point in the scanning region A method for measuring a recording mark in an optical recording medium, comprising: obtaining a conductive AFM image obtained by using the above and a concavo-convex image based on height data obtained from a distance between the probe and the surface of the optical recording medium.
前記光記録媒体は表面にグルーブを有し、前記相変化記録膜は、前記グルーブの底面に形成されていて、
前記凹凸像から、高さデータの閾値を調整して、その閾値以下の高さの前記表面の凹凸像の信号を得る過程と、
前記コンダクティブＡＦＭ像の信号と前記凹凸像の信号とを合成して合成像の信号を形成する過程と、を有してなり、
前記高さデータの閾値を、前記グルーブにおける底面位置に相当する高さに設定して、グルーブ底面凹凸像の信号を得ることを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The optical recording medium has a groove on the surface, and the phase change recording film is formed on the bottom surface of the groove,
Adjusting the height data threshold from the concavo-convex image to obtain a signal of the surface concavo-convex image having a height equal to or lower than the threshold;
Combining the signal of the conductive AFM image and the signal of the concavo-convex image to form a composite image signal,
A recording mark measuring method in an optical recording medium, wherein a threshold value of the height data is set to a height corresponding to a bottom surface position in the groove to obtain a signal of a groove bottom surface uneven image.
前記グルーブ底面凹凸像の信号を増幅してから、前記コンダクティブＡＦＭ像の信号に合成することを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 In claim 5,
A method of measuring a recording mark in an optical recording medium, comprising: amplifying a signal of the groove bottom surface unevenness image and then synthesizing it with the signal of the conductive AFM image.
前記合成された信号による合成像での前記グルーブ底面凹凸像により、その両側に隔てられた前記相変化記録マークの２つの部分の面積を求める過程と、
前記求められた２つの部分の面積の比から、前記記録マークのグルーブ中心からのずれを示すデトラック値を求める過程と、
を有することを特徴とする光記録媒体における記録マーク測定方法。 In claim 5 or 6,
A step of obtaining areas of two portions of the phase change recording mark separated on both sides by the groove bottom surface unevenness image in the composite image by the composite signal;
A process of obtaining a detrack value indicating a deviation of the recording mark from the groove center from a ratio of the areas of the two obtained parts;
A method for measuring a recording mark in an optical recording medium.
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