| 【発明の名称】 |
光ディスク原盤の作製方法及び光ディスク |
| 【発明者】 |
【氏名】竹内 弘司
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| 【要約】 |
【課題】安定した幅広いグルーブと幅狭いプリピットを同時に形成でき、かつ原盤露光機の光学系を簡素化する。
【解決手段】グルーブピッチがＴＰであるランドアンドグルーブ記録方式の光ディスク原盤の製造するときに、フォトレジストを塗布した基板をピッチＴＰ／２で駆動し、１本のレーザ光を基板の回転角度に応じて半径方向に偏向させてグループを２回に分けて露光し基板上にグルーブピッチＴＰの潜像を形成し、１本のレーザ光を用いて幅広いグルーブ１と幅狭いプリピット３を形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 グルーブピッチがＴＰであるランドアンドグルーブ記録方式の光ディスク原盤の製造方法において、フォトレジストを塗布した基板をピッチＴＰ／２で駆動し、１本のレーザ光を基板の回転角度に応じて半径方向に偏向させてグループを２回に分けて露光し基板上にグルーブピッチＴＰの潜像を形成することを特徴とする光ディスク原盤の作製方法。
【請求項２】 上記グルーブを２回に分けて露光するときに、半径方向に片側のみウォブリングさせてプリフォーマット情報を形成する請求項１記載の光ディスク原盤の作製方法。
【請求項３】 上記基板の回転角度をターンテーブルの原点パルス信号を使って検出する請求項１又は２記載の光ディスク原盤の作製方法。
【請求項４】 上記レーザ光の偏向角を制御することによりグルーブの溝幅を制御する請求項１，２又は３記載の光ディスク原盤の作製方法。
【請求項５】 上記レーザ光を偏向させる手段が電気光学素子を用いた光偏向器である請求項１乃至４のいずれかに記載の光ディスク原盤の作製方法。
【請求項６】 請求項１乃至５記載の光ディスク原盤の製造方法で製造した光ディスク原盤から作製したことを特徴とする光ディスク。
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【発明の詳細な説明】【０００１】この発明はランドアンドグルーブ方式の光ディスク原盤の作製方法及びその作製方法で製造された光ディスク原盤で作製した光ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクの記録密度を上げるための記録方式として、ランドアンドグルーブ（Ｌ／Ｇ）方式が提案されている。この記録方式はグルーブとランドの両方のトラックに情報を記録するものであり、図７に示すように、アドレス情報やディスクの回転を制御する同期パターン等のプリフォーマット情報はグルーブ１とランド２のヘッダ部３１にプリピット２として形成される。このグルーブトラックとランドトラックの信号レベルを等しくするために、グルーブトラックとランドトラックの溝幅はそれぞれトラックピッチとほぼ等しくし、プレピット３はグルーブ１の溝幅と比較して十分に細い幅で形成している。
【０００３】また、特開平１０−１４３９２１号公報に示された光ディスクの製造方法は、図８に示すように、光ディスクのグループ１のヘッダ部とランド２のヘッタ部とは半径方向に隣接し、グループ１のヘッダ部を半径方向の片側のみランド２の方へ変位するウォブリング３２によってアドレス情報を記録するようにしている。この光ディスク原盤の製造方法として、２本のレーザ光を独立して発生させ、この２本のレーザ光のウォブリングをそれぞれ電気光学偏向器を用いて行うようにしている。また、一方のレーザ光の光路にはグループトラックのグループの幅を変化させるためのレーザパワー制御用変調器を設け、２本のレーザ光を合成して太幅のグループの部分を形成し、一方のレーザ光を変調して細幅のグループの部分を形成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにＬ／Ｇ式の光ディスク原盤を作製するときに、トラックピッチとほぼ等しい幅の広いグルーブとグルーブより幅が狭いプリピットを同時に形成する必要があり、このためグループ形成用のレーザ光とは別系統のレーザ光が必要となり、原盤露光機の光学系が複雑になってしまう。
【０００５】また、この方法で幅広いグルーブを形成するのには限界がある。すなわち、幅が狭いプリピットを形成するために露光レーザの波長は短波長化され、対物レンズの開口数は限界まで大きくしているため、ガラス原盤上の集光点でのスポット径は約０．４μｍになる。この露光スポット径では、露光面パワーを上げてもグルーブの溝幅はせいぜい０．５μｍ程度にしかならず、グルーブピッチ１．４μｍのＬ／Ｇ方式の光ディスク原盤においては、トラックピッチ０．７μｍの必要なグルーブの溝幅を形成できない。この幅広いグルーブを形成するために対物レンズへの入射ビーム径を小さくすると、急峻なグルーブ断面形状が得られないために光ディスクの記録特性が悪化するという問題が発生する。
【０００６】また、特開平１０−１４３９２１号公報に示されたように２本のレーザ光により幅広グルーブを形成する方法は、やはり原盤露光機の光学系が複雑になる。さらに、この方法では高額な電気光学偏向器をそれぞれの光路に設けているため、光ディスク原盤の製造コストがかさむ原因になる。
【０００７】この発明はかかる短所を改善し、安定した幅広いグルーブと幅狭いプリピットを同時に形成でき，かつ原盤露光機の光学系を簡素化できる光ディスク原盤の作製方法及びその作製方法で製造された光ディスク原盤で作製した光ディスクを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光ディスク原盤の作製方法は、グルーブピッチがＴＰであるランドアンドグルーブ記録方式の光ディスク原盤の製造方法において、フォトレジストを塗布した基板をピッチＴＰ／２で駆動し、１本のレーザ光を基板の回転角度に応じて半径方向に偏向させてグループを２回に分けて露光し基板上にグルーブピッチＴＰの潜像を形成することを特徴とする。
【０００９】上記グルーブを２回に分けて露光するときに、半径方向に片側のみウォブリングさせてプリフォーマット情報を形成する。
【００１０】また、基板の回転角度をターンテーブルの原点パルス信号を使って検出すると良い。
【００１１】さらに、レーザ光の偏向角を制御することによりグルーブの溝幅を制御すると良い。
【００１２】また、レーザ光を偏向させる手段として電気光学素子を用いた光偏向器を使用することが望ましい。
【００１３】この発明の光ディスクは、上記作製方法で作製した光ディスク原盤を利用して作製したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明の光ディスク原盤の作製方法は、ガラス基板のフォトレジスト層を露光してグループとランド及びプリピットを形成するとき、各グルーブの間隔をグルーブピッチＴＰとすると、原盤露光機の横送り、すなわち露光スポットの横送りはグルーブピッチＴＰの１／２であるＴＰ／２で行う。そして、奇数トラックではグルーブピッチＴＰのグルーブの内周側を露光し、偶数トラックではグルーブピッチＴＰのグルーブの外周側を露光する。このようにしてグルーブピッチＴＰの幅広いグルーブを形成する。また、プリピットは奇数トラックあるいは偶数トラックのいずれかのときに露光する。さらに、奇数トラックあるいは偶数トラックのときにグルーブを半径方向にウォブリングさせて、片側のみウォブリングしたウォブリンググループを形成する。
【００１５】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の光ディスク原盤を作製するときの露光過程を示す説明図である。光ディスク用の原盤の製作工程では、精密に研磨，洗浄されたガラス基板にフォトレジストを均一になるように塗布してフォトレジスト層を形成し、ガラス基板のフォトレジスト層を所定のフォーマットにしたがって光変調されたレーザ集光ビームで露光して案内溝などの潜像を形成する。この潜像が形成されたフォトレジスト層を現像，洗浄処理することによりフォトレジスト層に案内溝等を作り、導電性金属スタッパ処理とメッキ作業を行って光ディスク用のスタンパを形成している。
【００１６】このガラス基板のフォトレジスト層を露光してグループ１とランド２及びプリピット３を形成するときに、図１に示すように、各グルーブ１の間隔をグルーブピッチＴＰとすると、原盤露光機の横送り、すなわち露光スポット４の横送りはグルーブピッチＴＰの１／２であるＴＰ／２で行う。そして、奇数トラック例えばｎを整数とした場合、トラック（２ｎ−１）ではグルーブピッチＴＰのグルーブ１の内周側を露光し、偶数トラック、例えばトラック２ｎではグルーブピッチＴＰのグルーブ１の外周側を露光する。このようにしてグルーブピッチＴＰの幅広いグルーブ１を形成することができる。また、プリピット３は奇数トラックあるいは偶数トラックのいずれかのときに露光する。また、奇数トラックあるいは偶数トラックのときにグルーブを半径方向にウォブリングさせて、片側のみウォブリングしたウォブリンググループ５を形成する。
【００１７】このガラス基板のフォトレジスト層を露光する原盤露光機は、図２のブロック図に示すように、レーザ光源１１と光変調器１２と光偏向器１３と複数のミラー１４，１５，１６とビームエキスパンダ１７と対物レンズ１８と、モータ１９で回転するターンテーブル２０及び原盤露光機のホスト装置２１を有する。そしてガラス基板にフォトレジスト層を有する原盤２２をターンテーブル２０上に置いた状態でレーザ光源１１からレーザ光を出射する。レーザ光源１１から出射されたレーザ光は光変調器１２でレーザパワーが制御され、光偏向器１３を通るときに偏向される。偏向されたレーザ光はミラー１４，１５で角度を変えてビームエキスパンダ１７によりビーム径を拡大しミラー１６により角度を変えて対物レンズ１８に入射し、対物レンズ１８で集光されてターンテーブル２０上に置かれた原盤２２を露光する。一方、対物レンズ１８とターンテーブル２０上に置かれた原盤２２との距離はフォーカスサーボシステムによって対物レンズ１８の焦点距離に保たれている。このターンテーブル２０をモータ１９により回転し、かつ対物レンズ１８を載置している光学移動台がターンテーブル２０の半径方向に移動することによって原盤２２上に螺旋状のグルーブ１の潜像が形成される。
【００１８】この原盤露光機をピッチＴＰ／２で原盤２２の半径方向に駆動してグルーブピッチＴＰのグルーブ１を形成する手順を図３のターンテーブル回転角度と露光レーザスポット中心間の距離の関係を示す図を参照して説明する。
【００１９】図３において、露光レーザスポット中心間の距離はピッチＴＰ／２であるトラックの中心を「０」とし、中心より外周側に露光スポット４があるときを正としている。そして奇数トラック、例えばターンテーブル２０の回転角度が（２ｎ−１）πから２ｎπでは、回転角度＝（２ｎ−１）πの切換え時に原盤２２上の露光スポット４の中心を位置（−Ｏfst）に移動させ、ターンテーブル２０が１回転する間に位置｛（ＴＰ／２）＋Ｏfst｝まで移動させる。これにより露光スポット４中心の軌跡は常にピッチがＴＰであるグルーブ１中心から距離Ｏfstだけ内周側にずれた曲線を描く。すなわち、奇数トラックではピッチＴＰであるグルーブ１の内周側を露光する。偶数トラック、例えばターンテーブル２０の回転角度が２ｎπから（２ｎ＋１）πでは、回転角度＝（２ｎ＋１）πの切換え時に原盤２２上の露光スポット４の中心を位置［−｛（ＴＰ／２）＋Ｏfst｝］に移動させ、ターンテーブル２０が１回転する間に位置Ｏfstまで移動させる。これにより露光スポット４の中心の軌跡は常にピッチＴＰであるグルーブ１中心から距離Ｏfstだけ外周側にずれた曲線を描く。すなわち、偶数トラックではピッチがＴＰであるグルーブ１の外周側を露光する。この露光を順次繰返すことにより、原盤露光機はピッチＴＰ／２で駆動しながら原盤２２を露光する露光スポット４、図４に示すように、ピッチがＴＰである螺旋状の軌跡７を描く。ここで奇数トラックと偶数トラックの切換えは原盤露光機のターンテーブル２０から１回転毎に出力される原点パルス信号を利用して行う。
【００２０】このように原盤２２を露光するときに、光偏向器１３として電気光学素子を用いた光偏向器を使用するとレーザ光を高速で偏向させることができ、また光偏向器１３を通過化した後のビーム形状の変化も少なくすることができ、安定した露光を行うことができる。
【００２１】このように奇数トラックでグルーブピッチＴＰのグルーブ１の内周側を露光し、偶数トラックでグルーブピッチＴＰのグルーブ１の外周側を露光するときのビームプロファイルを図５に示す。図５において、Ａは奇数トラックを露光するときのビームプロファイル、Ｂは偶数トラックを露光するときのビームプロファイル、Ｃは奇数トラックと偶数トラックの両方で露光したときのビームプロファイルである。図５に示すように、奇数トラックではランド２中心に対して距離Ｏfstだけ露光スポット４の中心を内周側にずらし、偶数トラックでは逆に露光スポット４の中心を外周側に距離Ｏfstだけずらして露光するため、結果として２本のビームを合成したビームプロファイルＣのレーザ光でグルーブ１を形成することになり、図６の原盤２２の一部を示す上面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｃ）に示すように、原盤２２のガラス基板２３上のフォトレジスト層２４に幅Ｗが大きいグルーブ１を形成することができる。また、プリピット３は奇数トラックあるいは偶数トラックのいずれかのときに露光することにより、図６（ａ）の上面図とＡ−Ａ断面図（ｂ）に示すように、幅の狭いプリピット３を形成することができる。また、距離Ｏfstの量を変えることによってグルーブ１の溝幅Ｗを変えることもできる。
【００２２】例えばグルーブピッチＴＰ＝１．４μｍ、Ｏfst＝０．１５μｍ、露光スポット径＝０．４μｍで原盤２２を露光した結果、溝幅Ｗ＝０．７μｍのグルーブ１を形成することができた。このようにした作製した光ディスク原盤を使用して光ディスクを作製し、従来の方法により作製した光ディスク原盤を使用して作製した光ディスクとの記録特性を比較した結果を下記表に示す。従来の方法で作製した光ディスク原盤は露光するときの露光レーザスポット径を大きくし，幅広グルーブを形成した。また、下記表に示した数値は、レーザ波長＝６５０ｎｍ、対物レンズ開口数（ＮＡ）＝０．６の記録再生装置によりデータを記録後、その再生信号のジッタを再生クロックに対する割合として百分率（％）で示している。光ディスクは相変化型で、表中のクロストーク有／無は隣接トラックに記録マークが有るか無しという意味である。
【００２３】
【表１】
【００２４】上記表に示すように、この実施例により作製した光ディスクは従来の光ディスクよりも隣接トラックに記録マークがあるときのジッタが小さくなっている。すなわち、この実施例により作製した光ディスクのグルーブの断面形状は従来の光ディスクのグルーブの断面形状に比べて急峻であるため、熱による記録マークの広がりが小さく、隣接トラックに記録マークが存在するときでもジッタの増加を少なくして良好な記録特性を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、フォトレジストを塗布した基板をピッチＴＰ／２で駆動し、１本のレーザ光を基板の回転角度に応じて半径方向に偏向させてグループを２回に分けて露光し基板上にグルーブピッチＴＰの潜像を形成するから、１本のレーザ光を用いて幅広いグルーブと幅狭いプリピットを形成することができ、原盤露光機の光学系の構成を簡素化することができる。
【００２６】また、グルーブを２回に分けて露光するときに、半径方向に片側のみウォブリングさせてプリフォーマット情報を形成するから、片側ウォブリンググルーブを１本のレーザ光で形成でき、原盤露光機の光学系の構成を簡素化することができる。
【００２７】また、基板の回転角度をターンテーブルの原点パルス信号を使って検出することにより、光偏向角の切換えを確実に行うことができる。
【００２８】さらに、レーザ光の偏向角を制御してグルーブの溝幅を制御することにより、グルーブの溝幅を高精度に安定して形成することができる。
【００２９】また、レーザ光を偏向させる手段として電気光学素子を用いた光偏向器を使用することにより、レーザ光を高速で偏向させることができ、グルーブとプリピットを精度良く形成することができる。
【００３０】さらに、上記のようにして作製した光ディスク原盤を利用して作製した光ディスクは、グルーブの断面形状が急峻になるため良好な記録特性を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
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| 【出願日】 |
平成１１年８月１８日（１９９９．８．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９３９２０
【弁理士】
【氏名又は名称】小島 俊郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−５６９６８（Ｐ２００１−５６９６８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月２７日（２００１．２．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２３１１８７ |
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