原盤記録装置及び原盤記録方法ならびに感熱型レジスト材料を含むスタンパ向け原盤及び感熱型レジスト材料の成膜方法
【課題】記録マークの先頭と記録マークの終端の形状が対称的なピット形状を持ち、且つ再現性良くピットを形成することが可能な原盤記録装置及び原盤記録方法を提供する。
【解決手段】この発明の１つの実施の形態を用いることで、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をしたピットを、スタンパ用の原盤に、高い再現性で形成できる。これにより、最終製品である光ディスクから再生して得られる再生信号のノイズレベル／ジッターの程度が低減可能な、安定な信号再生ができる光ディスクが低コストで製造できる。
【解決手段】この発明の１つの実施の形態を用いることで、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をしたピットを、スタンパ用の原盤に、高い再現性で形成できる。これにより、最終製品である光ディスクから再生して得られる再生信号のノイズレベル／ジッターの程度が低減可能な、安定な信号再生ができる光ディスクが低コストで製造できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対称性に優れたピットを形成するための光ディスク用原盤記録装置及び原盤記録方法ならびに感熱型レジスト材料を含むスタンパ向け原盤及び感熱型レジスト材料の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く普及している光ディスク（情報記録媒体）は、通常、ガラスあるいは金属製の原盤を作成し、その原盤を用いて作成されたスタンパにより成型される。
【０００３】
原盤は、通常、以下の工程で作製される。
【０００４】
まず、基盤となるガラスあるいはＳｉ円盤に、フォトレジスト材料を均一な膜厚で塗布する。
【０００５】
その後、所望のビーム径を持つレーザー光を照射し、情報ピット（プリピットすなわち予め記録されるデジタル情報）となる部分を感光させる。
【０００６】
次に、全面に情報ピットが記録された基盤を現像液で現像することで、感光された部分すなわちレーザー光が照射された部分が溶出して、凹形状のピット（プリピット）が形成される。
【０００７】
このようにして形成されたピットを含む基盤を原盤として用い、以下、スタンパ作製工程、射出成型工程、及びディスク製盤工程を経て、光ディスクが形成される。
【０００８】
上記のような方法で作られる光ディスク原盤のピットの最小サイズすなわち最小ピットサイズは、感光性のフォトレジストを用いるがゆえに、レーザー光の波長と対物レンズのＮＡ（開口数）に依存する。
【０００９】
従って、記録容量を高める（大容量化する）ために、より小さなピットを形成しようとする場合、より波長の短いレーザー光を用い、よりＮＡの高いレンズを用いることが必要となる。
【００１０】
しかしながら、既に広く普及しているＤＶＤ規格の光ディスクよりも大容量化を図るには、波長４００ｎｍ以下の紫外域レーザー光や、より波長の短い電子ビームを用いる必要がある。
【００１１】
このことは、製造装置が非常に高価になるばかりでなく、作製マージンも狭く、感光部（レジスト）の微細化にも限界が生じるため、現実的ではないと考えられている。
【００１２】
近年、この光学限界を打破するため、非特許文献１のような感熱型の無機レジスト材料を用いたＰＴＭ（Phase Transition Mastering）が、既に実用化されている。
【００１３】
また、特許文献１には、レジスト材料に、無機材料あるいは無機材料を含む複合化合物からなる感熱型のレジスト材料を用いることにより、原盤から作成されるスタンパに微細なピット形状（パターン）を転写することが示されている。
【００１４】
特許文献１には、レジスト材料に無機材料を用いた原盤（スタンパ）の製造方法が開示されている。
【非特許文献１】High resolution Blue Laser Mastering with Inorganic Photo-resist、Technical Digest of ISOM/ODS2002、p27、（無機フォトレジストを用いる高解像度ブルーレーザマスタリング、ＩＳＯＭ／ＯＤＳ２００２テクニカルダイジェスト、２７頁）
【特許文献１】特開２００５−３８５７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、非特許文献１に示されたＰＴＭ技術は、記録パワーに対するピット形状マージンが狭く、優れた信号特性を有する原盤を再現性良く作製するためには、条件出しのための試作が数多く必要となり、実用化に際しては、なお問題を残している。
【００１６】
また、特許文献１に示されたスタンパ製造方法を用いた場合であっても、ノイズレベルが低く、安定な再生信号波形が得られるピット形状として有益なトラック方向（円周方向）の対称性については、改良すべき要因が見られる。
【００１７】
すなわち、ピットのトラック方向の対称性をさらに高めることが可能であれば、再生信号のノイズレベルがより低減できる、と考えることが妥当である。
【００１８】
この発明の目的は、対称的なピット形状を持ち、且つ再現性良くピットを形成することが可能な原盤記録装置及び原盤製造方法ならびに感熱型レジスト材料を含むスタンパ向け原盤及び感熱型レジスト材料の成膜方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、感熱性レジスト膜を有する光ディスク原盤に情報を記録する原盤記録装置において、前記レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であることを特徴とする原盤記録装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の１つの実施の形態を用いることにより、感熱型レジスト材料を用いて原盤を作製する際に、感熱型レジストに特有のピット周辺のエッジが無く、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状の対称性の高い形状のピット（プリピット）を持つ原盤を作製することができる。
【００２１】
これにより、ノイズレベル／ジッターの程度が低い良好な再生信号を得ることのできる光ディスクが容易に製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。
【００２３】
図１に、本発明に用いる原盤記録装置を示す。
【００２４】
原盤記録装置１は、原盤となるガラスあるいは金属の円盤状の基盤Ｄを支持し、基盤Ｄを所定の速度で回転するスピンドルモーター１１、スピンドルモーター１１の回転を制御する回転制御部（モータードライバー）１３、スピンドルモーター１１により回転される基盤Ｄに、情報マークすなわちピットとなる潜像を記録するための対物レンズ１５、基盤Ｄに潜像を記録するための熱エネルギーを提供するレーザー光を出力するレーザー装置１７、レーザー装置１７から出力された所定波長のレーザー光を対物レンズ１５に案内する光学系１９、等を含む。なお、スピンドルモーター１１には、基盤Ｄを支持するための回転ステージ１１ａが設けられている。
【００２５】
レーザー装置１７は、詳述しないが、波長４０５ｎｍの青色レーザー光を出力可能な半導体レーザー素子、あるいは４００ｎｍよりも短い紫外域の波長のレーザー光を出力可能な半導体レーザー素子、もしくはＳＨＧ（Second Harmonic Generation）発光に代表される超短波長パルスレーザー光を出力可能なガスレーザー等である。なお、対物レンズ１５の開口数ＮＡ（Numerical Aperture）は、波長４０５ｎｍのレーザー光において、０．８５である。
【００２６】
原盤記録装置１はまた、対物レンズ１５及び光学系１９を基盤Ｄの半径方向に移動する露光位置制御部２１、回転制御部１３及び露光位置制御部２１のそれぞれの動作（駆動／停止）等を制御する制御装置（制御用コンピューター）２３を含む。なお、レーザー装置１７は、制御装置２３により制御されるパルスレーザー発生制御部（レーザー駆動回路）２５を介して、レーザー光が出力されるタイミング及び期間すなわちレーザー光の出力と停止（レーザー装置１７のオン／オフ）が制御される。
【００２７】
なお、記録すべき情報マークの長さが最も短い２Ｔ（Ｔは、基本クロック周波数の１周期分であり、２Ｔは、“１”が２個連続するチャネルビット長に対応する）である場合には、単パルスとなる。また、例えば、１１Ｔのような長ピットは、複数のパルスを照射して形成する。より小さなピットを形成して大容量化を図るためには、できるだけ短波長のレーザー光と高ＮＡの対物レンズを組み合わせる必要があるが、感熱型レジスト膜を用いれば、光学限界、特にレーザー光の波長に依存する限界を超えた微小ピットを、熱的に形成することができる。
【００２８】
上述した原盤記録装置１においては、予め感熱型レジスト材料が所定厚さに成膜されているガラスあるいはＳｉ基盤Ｄが、回転ステージ１１ａすなわちスピンドルモーター１１により、所定速度で回転される。
【００２９】
所定速度で回転される基盤Ｄのレジスト膜（レジスト材料）に、詳述しないが任意波形発生装置やフォーマッタを介して生成したパルスに基づいてオン／オフされるレーザー光を照射することで、原盤Ｄの表面すなわちレジスト膜に、記録情報すなわちピットとしてレジスト膜に凹部を形成すべき情報に対応する潜像が記録される。すなわち、レーザー光は、対物レンズ１５により所定のスポットサイズに集束されて、基盤Ｄ上のレジスト膜に照射される。これにより、レーザー光が照射された部分のレジスト膜の温度が上昇して、上述の潜像が形成される。また、レーザー光が照射されている間（期間内）に、露光位置制御部２１を介して光学系１９（対物レンズ１５）を基盤Ｄの半径方向に移動させることで、上述の潜像は、同心円状もしくは回転角と半径位置が連続して変化するスパイラル状に、形成される。
【００３０】
なお、レジスト膜に上記潜像として記録された情報マーク（ピット）は、多くの場合、ポジ型であり、例えばｐＨ１２〜１４程度のアルカリ現像液で現像されることにより現像液中に溶出して凹部となる。従って、原盤Ｄから作成されるスタンパにおける情報マークは、凸状となる。これにより、出来上がったスタンパから形成される光ディスクにおける情報マークは、凹状のピット（穴状）となる。
【００３１】
基盤Ｄは、例えば図２あるいは図３に示すように、所定の厚さが与えられたＳｉ（シリコン）ウエハＤ０上に、例えばＢｉ２Ｏ３もしくは（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘであるレジスト膜Ｄ１が所定厚さに成膜されたもので、図４に示すように急峻な温度プロファイルを有する。すなわち、Ｂｉ２Ｏ３もしくは（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘを用いたレジスト膜は、レーザー光が照射（集光）されたレーザー照射部の大きさに比較してレジスト膜の転移温度以上に昇温される部分の大きさ（領域）が小さい。
【００３２】
このため、光学条件（主として、レーザー光の波長λと対物レンズ１５のＮＡ（Numerical Aperture））で決まるビーム径よりも小さな部分を限定的に転移変質させることができる。従って、ひいては微小ピットを形成することが可能である。
【００３３】
また、上述の（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘを用いたレジスト膜は、図４に示したような急峻な温度プロファイルを有することから、図５（ａ）に示す通り、これまでに用いられているレジスト材料から形成されたレジスト膜に比較して、熱の拡散の影響が小さいため、レーザー光の照射を停止した以降においてピットの周辺に、余熱分もしくは熱拡散に伴うエッジ状部や再結晶化領域が生じることが極めて少ない。従って、図５（ｂ）に示すように、形成しようとするピットの終端よりも早めにレーザー光の照射を停止することに起因して、ピットの終端の形状がピットの先頭の形状と異なる（対称性が低くなる）問題も解消される。
【００３４】
すなわち、ビーム進行方向に関してピットの先頭と終端の形状の対称性を考えた場合、その対称性が高いほど、基盤Ｄを用いたスタンパにより実際に製造された光ディスクから信号を再生して得られる再生信号のノイズレベルもしくはジッター（jitter）が発生する程度（レベル）が低下することが、これまでに製造されたさまざまな光ディスクにおいて確認されている。なお、ビーム進行方向とは、一般にトラック方向と称される、原盤Ｄの半径方向と直交する方向において、基盤Ｄが回転されることに伴って、基盤Ｄの半径方向の所定の位置に照射されているレーザー光のスポットが、あたかも基盤Ｄ上のレジスト膜上を移動するように説明できることから、広く用いられている。
【００３５】
従って、原盤Ｄに形成されるピット（予め形成される情報マーク）について、トラック方向の先頭と終端の形状の対称性が高いことは、記録密度を向上できるのみならず、再生信号をより安定に取得可能とする。
【００３６】
なお、上述した原盤記録装置１及び原盤記録方法で作製した光ディスク原盤Ｄのピット形状は、優れた対称性を示す。また、記録感度の点でも優れており、高速度記録が可能になる。
【００３７】
より詳細には、上述した原盤記録装置１及びそれを用いる原盤記録方法は、予め基盤Ｄに用意されているレジスト膜にレーザー光を照射してレジスト膜を選択的に加熱することにより、レジスト膜にピットを形成するものであるが、レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であることを特徴とする。
【００３８】
Ｂｉ酸化物と組み合わせる他の材料は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含む酸化物であることが好ましい。
【００３９】
なお、ガラス基板あるいはＳｉ基板上に、Ｂｉ酸化物またはＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆを少なくとも１種類以上含む酸化物とＢｉ酸化物の複合酸化物により成膜されるレジスト膜の厚さは、好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とする。また、レジスト膜を成膜する方法は、一般的な物理蒸着法（代表的にはＲＦマグネトロンスパッタ法やＤＣマグネトロンスパッタ法）が利用可能である。
【００４０】
また、感熱型のレジスト膜を用いる場合、熱伝導率や熱容量などの熱物性が重要となるため、熱伝導を制御するために、基盤とレジスト膜との間に、中間層を挿入してもよい。
【００４１】
なお、中間層を挿入する場合には、レジスト膜の熱感度を高めるために、低熱伝導率の中間層を挿入すると、より効果的である。低熱伝導率の中間層材料としては、Ｓｉ、各種シリサイド、ＳｉＯ２、ＺｎＳ及びこれらの複合物が挙げられる。
【００４２】
また、中間層の成膜条件や膜厚を変化させることでレジスト膜の熱感度を調整することが可能である。反面、内部応力による基盤からの（中間層の）剥離を抑制する観点から、中間層の膜厚は、２００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００４３】
従って、本発明による感熱型のレジスト膜は、無機材料を用い、膜の総厚が４００ｎｍ以下の１層あるいは２層で構成される。
【００４４】
以下に、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４５】
［実施例１］
直径８インチ、厚さ０．７ｍｍのＳｉウエハに、ＤＣマグネトロンスパッタ法で、Ｂｉ２Ｏ３を８０ｎｍ、感熱型レジスト膜として成膜した（断面方向の概念としては、図２の例と同等である）。Ｂｉ２Ｏ３膜は、成膜後アモルファス状態にあった。
【００４６】
このレジスト膜に対し、開口数（ＮＡ）０．８５の対物レンズ１５により、波長４０５ｎｍのレーザー光を、線速５．３ｍ／ｓ、基準クロック周波数６６ＭＨｚにて、パワーを１ｍＷから５ｍＷの範囲で可変させて記録すると、記録部は結晶化した。なお、トラックピッチは、０．３２μｍである。
【００４７】
記録パターンは、例えば任意のマーク長ｎＴ（Ｔは、基本クロック周波数の１周期分）に対して（ｎ−１）個のパルスを照射してランダムパターンを記録した。このとき、記録部は結晶化した。
【００４８】
記録後のウエハ（原盤Ｄ）を、ｐＨ１２．７の無機系アルカリ現像液槽内に、１２０秒浸した後、純水で洗浄した。
【００４９】
ウエハ（原盤Ｄ）表面を、ＡＦＭ（Atomic Force Microscopy，原子間力顕微鏡）にて観察したところ、記録マークが凹部として残り（すなわち記録マークとして凹状ピットが形成され）、記録部が溶出したポジ型のエッチング挙動を示していることが確認できた。
【００５０】
エッチング後のウエハ（基盤Ｄ）表面に、厚さ４０ｎｍのニッケルをＤＣスパッタし、さらに同ウエハを負極として、スルファミン酸ニッケル水溶液に浸して所定の電流電圧をかけ、ニッケルの析出を待った。
【００５１】
約１時間後、厚さ２５０μｍのニッケル箔が析出し、これを剥離させた。
【００５２】
剥離したニッケルスタンパには、記録マークが凸部として転写されていることがＡＦＭ観察で確認された。なお、４Ｔマークの両端を詳細に観察したところ、両端部とも同じ曲率を持った半円形で、高さは６０ｎｍであった。
【００５３】
このように、本発明による原盤記録装置及び原盤記録方法で作製した原盤から得られたスタンパは、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称な凸状のピット形状を有することがわかった。
【００５４】
このスタンパを用いて、厚さ１．１ｍｍのＰＣ（polycarbonate）基板を成型した後、反射層を成膜して、さらに０．１ｍｍ厚のＰＣを貼りあわせて１．２ｍｍ厚の光ディスクとした。
【００５５】
記録容量にして約２５ＧＢを有する同ディスクを、評価装置ＯＤＵ−１０００にて評価した結果、パワー１．５ｍＷで、ジッターが６．４％であり、良好な結果が得られた。
【００５６】
以上のように、本発明による原盤記録装置及び原盤記録方法により形成した原盤を用いて作製した光ディスクは、一般的な波長４０５ｎｍの青色半導体レーザーとＮＡ０．８５の対物レンズを組み合わせることで、記録容量２５ＧＢの光ディスクを作製可能なことが明らかになった。
【００５７】
［実施例２］
直径８インチ、厚さ０．７ｍｍのＳｉウエハ（原盤Ｄ）に、ＤＣマグネトロンスパッタ法でＳｉ層を９０ｎｍ成膜した後、再度ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｂｉ２Ｏ３とＷ２８Ｍｏ７Ｏ６５とを同時スパッタし、（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘを８０ｎｍ成膜した（断面方向の概念としては、図３の例と同等である）。ここで、ｘは、Ｂｉ２Ｏ３の原子比率を表し、本実施例では、ｘを０．１間隔で、０ ≦ ｘ ≦ １．０の範囲で変化させてレジスト膜を形成した。成膜後の（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘは、アモルファスで、実施例１と同じ記録条件で記録すると、記録部は結晶化した。
【００５８】
実施例１と同じ条件で現像したところ、記録部が溶出して凹型のピットが残るポジ型のエッチング挙動を示した。その後も実施例１と同じ条件で、スタンパ作製工程からディスク製盤まで行った。
【００５９】
スタンパに転写された凸型ピットをＡＦＭで観察したところ、Ｂｉ２Ｏ３の原子比率が ０．１ ≦ ｘ ≦ １．０で、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状の凸状ピットが観察された。なお、Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５の比率が「０」の場合には、実施例１と同一であり、何ら問題が生じることはない。
【００６０】
得られた光ディスクを、評価装置ＯＤＵ−１０００にて評価した結果をｘの関数として図６に示す。
【００６１】
図６から明らかなように、ｘが０．１以上でジッターが８％以下となり、特にｘが０．３以上ではジッターが６％以下の非常に良好な結果となった。
【００６２】
以上のように本発明による原盤記録装置及び原盤記録方法を用いることにより、一般的な波長４０５ｎｍの青色半導体レーザーとＮＡ０．８５の対物レンズとを組み合わせることで、記録容量２５ＧＢの光ディスク用原盤を作製可能なことが明らかになった。
【００６３】
［実施例３］
実施例２と同様の方法で、Ｓｉを１００ｎｍ成膜し、さらに同時スパッタにより（Ｂｉ２Ｏ３）０．５（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）０．５を８０ｎｍ、Ｓｉ膜上に成膜した。
【００６４】
成膜後の（Ｂｉ２Ｏ３）０．５（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）０．５は、アモルファスであった。
【００６５】
このレジスト膜に、波長４０５ｎｍのレーザー光を、ＮＡが０．８５の光学系（対物レンズ）を用いて、１倍速（１Ｘ）から３倍速（３Ｘ）に相当する線速５．３ｍ／ｓ、１０．６ｍ／ｓ、１５．９ｍ／ｓで、ランダムパターンを記録した。
【００６６】
以下、実施例１と同じ条件で現像したところ、記録部が溶出して凹型のピットが残るポジ型のエッチング挙動を示した。
【００６７】
その後も実施例１と同じ条件で、スタンパ作製工程からディスク製盤まで行った。
【００６８】
スタンパに転写された凸型ピットを、ＡＦＭで観察したところ、いずれの線速条件でも実施例１と同様に、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状の凸状ピットが観察された。
【００６９】
得られたディスクを実施例１と同様の方法で評価した結果、ジッターは、１Ｘ記録の場合５．８％、２Ｘ記録の場合６．１％、３Ｘ記録の場合６．２％を示した。
【００７０】
本実施例により、原盤記録の速度を大幅に向上させても問題なく情報マーク（ピット）を記録可能なことが明らかになった。これは、原盤記録の時間を大幅に短縮することが可能であることを示し、光ディスク製造のコスト削減に効果的である。
【００７１】
なお、本発明においてレジスト材料に用いるＢｉ（ビスマス）酸化物は、融点が８７０℃で、かつ２００℃前後で結晶化可能な材料である。Ｂｉ酸化物は、成膜時は、一般的な物理蒸着法による急冷のために、アモルファスとなる。
【００７２】
また、レジスト材料に用いたＢｉ（ビスマス）酸化物は、これまで広く用いられている遷移金属酸化物を用いる場合に比較して、上述した通り、高感度で記録マークを記録することができる。
【００７３】
なお、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆを少なくとも１種類以上含む酸化物とＢｉ酸化物による複合化合物を用いた場合は、Ｂｉ酸化物単独の場合に比較して感度は低下するが、図４により説明したビーム照射部の温度プロファイルから、ピット（記録マーク）の書き出し位置（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状の対称性を向上できる。
【００７４】
このレジスト膜にレーザー光を照射すると、溶融状態を経て、あるいは固相状態のままで結晶化する。すなわち、レジスト膜に、記録すべき情報に対応した潜像が記録される。
【００７５】
レジスト膜は、ポジ型であるから、レジスト膜に形成された潜像は、アルカリ現像液で現像されることで、潜像部分のレジスト材料が溶出して、凹部（ピット）が形成される。従って、このレジスト膜を原盤として生起されるスタンパは、凸状ピットを呈する。
【００７６】
この凸状ピットは、上述した通り、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状の凸状ピットとなり、最終製品である光ディスクから再生した再生信号のノイズレベル／ジッターの程度を低減することに有益である。
【００７７】
以上説明したように、本発明の実施の形態の１つを用いることで、最終製品である光ディスクの形成に利用されるスタンパの作製に用いる原盤において、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状のピットを、高い再現性で形成できる。従って、最終製品である光ディスクから再生して得られる再生信号のノイズレベル／ジッターの程度が低減され、安定な信号再生が可能な光ディスクを、低コストで製造可能となる。
【００７８】
なお、本発明の内容はここに記述した形態だけに限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で、他にも様々な形態を取り得ることはいうまでもない。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の実施の形態が適用される原盤記録装置の一例を示す概略図。
【図２】図１に示した原盤記録装置により記録マークが形成される原盤の構造を概略的に示す説明図。
【図３】図１に示した原盤記録装置により記録マークが形成される原盤の構造を概略的に示す説明図。
【図４】図１に示した原盤記録装置において出力されるレーザー光に対する図２及び図３に示した原盤のレジスト材料の温度プロフィールを説明する概略図。
【図５】図１に示した原盤記録装置により形成される記録マークの形状の特徴を説明する概略図。
【図６】この発明の実施の形態が適用される原盤のレジスト材料のＢｉ酸化物による複合化合物の比率とジッターの程度との関係を説明する概略図。
【符号の説明】
【００８０】
１…原盤記録装置、１１…スピンドルモーター、１１ａ…回転ステージ、１３…回転制御部、１５…対物レンズ、１７…レーザー装置、１９…光学系、２１…露光位置制御部、２３…制御装置、２５…パルスレーザー発生制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対称性に優れたピットを形成するための光ディスク用原盤記録装置及び原盤記録方法ならびに感熱型レジスト材料を含むスタンパ向け原盤及び感熱型レジスト材料の成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く普及している光ディスク（情報記録媒体）は、通常、ガラスあるいは金属製の原盤を作成し、その原盤を用いて作成されたスタンパにより成型される。
【０００３】
原盤は、通常、以下の工程で作製される。
【０００４】
まず、基盤となるガラスあるいはＳｉ円盤に、フォトレジスト材料を均一な膜厚で塗布する。
【０００５】
その後、所望のビーム径を持つレーザー光を照射し、情報ピット（プリピットすなわち予め記録されるデジタル情報）となる部分を感光させる。
【０００６】
次に、全面に情報ピットが記録された基盤を現像液で現像することで、感光された部分すなわちレーザー光が照射された部分が溶出して、凹形状のピット（プリピット）が形成される。
【０００７】
このようにして形成されたピットを含む基盤を原盤として用い、以下、スタンパ作製工程、射出成型工程、及びディスク製盤工程を経て、光ディスクが形成される。
【０００８】
上記のような方法で作られる光ディスク原盤のピットの最小サイズすなわち最小ピットサイズは、感光性のフォトレジストを用いるがゆえに、レーザー光の波長と対物レンズのＮＡ（開口数）に依存する。
【０００９】
従って、記録容量を高める（大容量化する）ために、より小さなピットを形成しようとする場合、より波長の短いレーザー光を用い、よりＮＡの高いレンズを用いることが必要となる。
【００１０】
しかしながら、既に広く普及しているＤＶＤ規格の光ディスクよりも大容量化を図るには、波長４００ｎｍ以下の紫外域レーザー光や、より波長の短い電子ビームを用いる必要がある。
【００１１】
このことは、製造装置が非常に高価になるばかりでなく、作製マージンも狭く、感光部（レジスト）の微細化にも限界が生じるため、現実的ではないと考えられている。
【００１２】
近年、この光学限界を打破するため、非特許文献１のような感熱型の無機レジスト材料を用いたＰＴＭ（Phase Transition Mastering）が、既に実用化されている。
【００１３】
また、特許文献１には、レジスト材料に、無機材料あるいは無機材料を含む複合化合物からなる感熱型のレジスト材料を用いることにより、原盤から作成されるスタンパに微細なピット形状（パターン）を転写することが示されている。
【００１４】
特許文献１には、レジスト材料に無機材料を用いた原盤（スタンパ）の製造方法が開示されている。
【非特許文献１】High resolution Blue Laser Mastering with Inorganic Photo-resist、Technical Digest of ISOM/ODS2002、p27、（無機フォトレジストを用いる高解像度ブルーレーザマスタリング、ＩＳＯＭ／ＯＤＳ２００２テクニカルダイジェスト、２７頁）
【特許文献１】特開２００５−３８５７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、非特許文献１に示されたＰＴＭ技術は、記録パワーに対するピット形状マージンが狭く、優れた信号特性を有する原盤を再現性良く作製するためには、条件出しのための試作が数多く必要となり、実用化に際しては、なお問題を残している。
【００１６】
また、特許文献１に示されたスタンパ製造方法を用いた場合であっても、ノイズレベルが低く、安定な再生信号波形が得られるピット形状として有益なトラック方向（円周方向）の対称性については、改良すべき要因が見られる。
【００１７】
すなわち、ピットのトラック方向の対称性をさらに高めることが可能であれば、再生信号のノイズレベルがより低減できる、と考えることが妥当である。
【００１８】
この発明の目的は、対称的なピット形状を持ち、且つ再現性良くピットを形成することが可能な原盤記録装置及び原盤製造方法ならびに感熱型レジスト材料を含むスタンパ向け原盤及び感熱型レジスト材料の成膜方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、感熱性レジスト膜を有する光ディスク原盤に情報を記録する原盤記録装置において、前記レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であることを特徴とする原盤記録装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の１つの実施の形態を用いることにより、感熱型レジスト材料を用いて原盤を作製する際に、感熱型レジストに特有のピット周辺のエッジが無く、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状の対称性の高い形状のピット（プリピット）を持つ原盤を作製することができる。
【００２１】
これにより、ノイズレベル／ジッターの程度が低い良好な再生信号を得ることのできる光ディスクが容易に製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。
【００２３】
図１に、本発明に用いる原盤記録装置を示す。
【００２４】
原盤記録装置１は、原盤となるガラスあるいは金属の円盤状の基盤Ｄを支持し、基盤Ｄを所定の速度で回転するスピンドルモーター１１、スピンドルモーター１１の回転を制御する回転制御部（モータードライバー）１３、スピンドルモーター１１により回転される基盤Ｄに、情報マークすなわちピットとなる潜像を記録するための対物レンズ１５、基盤Ｄに潜像を記録するための熱エネルギーを提供するレーザー光を出力するレーザー装置１７、レーザー装置１７から出力された所定波長のレーザー光を対物レンズ１５に案内する光学系１９、等を含む。なお、スピンドルモーター１１には、基盤Ｄを支持するための回転ステージ１１ａが設けられている。
【００２５】
レーザー装置１７は、詳述しないが、波長４０５ｎｍの青色レーザー光を出力可能な半導体レーザー素子、あるいは４００ｎｍよりも短い紫外域の波長のレーザー光を出力可能な半導体レーザー素子、もしくはＳＨＧ（Second Harmonic Generation）発光に代表される超短波長パルスレーザー光を出力可能なガスレーザー等である。なお、対物レンズ１５の開口数ＮＡ（Numerical Aperture）は、波長４０５ｎｍのレーザー光において、０．８５である。
【００２６】
原盤記録装置１はまた、対物レンズ１５及び光学系１９を基盤Ｄの半径方向に移動する露光位置制御部２１、回転制御部１３及び露光位置制御部２１のそれぞれの動作（駆動／停止）等を制御する制御装置（制御用コンピューター）２３を含む。なお、レーザー装置１７は、制御装置２３により制御されるパルスレーザー発生制御部（レーザー駆動回路）２５を介して、レーザー光が出力されるタイミング及び期間すなわちレーザー光の出力と停止（レーザー装置１７のオン／オフ）が制御される。
【００２７】
なお、記録すべき情報マークの長さが最も短い２Ｔ（Ｔは、基本クロック周波数の１周期分であり、２Ｔは、“１”が２個連続するチャネルビット長に対応する）である場合には、単パルスとなる。また、例えば、１１Ｔのような長ピットは、複数のパルスを照射して形成する。より小さなピットを形成して大容量化を図るためには、できるだけ短波長のレーザー光と高ＮＡの対物レンズを組み合わせる必要があるが、感熱型レジスト膜を用いれば、光学限界、特にレーザー光の波長に依存する限界を超えた微小ピットを、熱的に形成することができる。
【００２８】
上述した原盤記録装置１においては、予め感熱型レジスト材料が所定厚さに成膜されているガラスあるいはＳｉ基盤Ｄが、回転ステージ１１ａすなわちスピンドルモーター１１により、所定速度で回転される。
【００２９】
所定速度で回転される基盤Ｄのレジスト膜（レジスト材料）に、詳述しないが任意波形発生装置やフォーマッタを介して生成したパルスに基づいてオン／オフされるレーザー光を照射することで、原盤Ｄの表面すなわちレジスト膜に、記録情報すなわちピットとしてレジスト膜に凹部を形成すべき情報に対応する潜像が記録される。すなわち、レーザー光は、対物レンズ１５により所定のスポットサイズに集束されて、基盤Ｄ上のレジスト膜に照射される。これにより、レーザー光が照射された部分のレジスト膜の温度が上昇して、上述の潜像が形成される。また、レーザー光が照射されている間（期間内）に、露光位置制御部２１を介して光学系１９（対物レンズ１５）を基盤Ｄの半径方向に移動させることで、上述の潜像は、同心円状もしくは回転角と半径位置が連続して変化するスパイラル状に、形成される。
【００３０】
なお、レジスト膜に上記潜像として記録された情報マーク（ピット）は、多くの場合、ポジ型であり、例えばｐＨ１２〜１４程度のアルカリ現像液で現像されることにより現像液中に溶出して凹部となる。従って、原盤Ｄから作成されるスタンパにおける情報マークは、凸状となる。これにより、出来上がったスタンパから形成される光ディスクにおける情報マークは、凹状のピット（穴状）となる。
【００３１】
基盤Ｄは、例えば図２あるいは図３に示すように、所定の厚さが与えられたＳｉ（シリコン）ウエハＤ０上に、例えばＢｉ２Ｏ３もしくは（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘであるレジスト膜Ｄ１が所定厚さに成膜されたもので、図４に示すように急峻な温度プロファイルを有する。すなわち、Ｂｉ２Ｏ３もしくは（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘを用いたレジスト膜は、レーザー光が照射（集光）されたレーザー照射部の大きさに比較してレジスト膜の転移温度以上に昇温される部分の大きさ（領域）が小さい。
【００３２】
このため、光学条件（主として、レーザー光の波長λと対物レンズ１５のＮＡ（Numerical Aperture））で決まるビーム径よりも小さな部分を限定的に転移変質させることができる。従って、ひいては微小ピットを形成することが可能である。
【００３３】
また、上述の（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘを用いたレジスト膜は、図４に示したような急峻な温度プロファイルを有することから、図５（ａ）に示す通り、これまでに用いられているレジスト材料から形成されたレジスト膜に比較して、熱の拡散の影響が小さいため、レーザー光の照射を停止した以降においてピットの周辺に、余熱分もしくは熱拡散に伴うエッジ状部や再結晶化領域が生じることが極めて少ない。従って、図５（ｂ）に示すように、形成しようとするピットの終端よりも早めにレーザー光の照射を停止することに起因して、ピットの終端の形状がピットの先頭の形状と異なる（対称性が低くなる）問題も解消される。
【００３４】
すなわち、ビーム進行方向に関してピットの先頭と終端の形状の対称性を考えた場合、その対称性が高いほど、基盤Ｄを用いたスタンパにより実際に製造された光ディスクから信号を再生して得られる再生信号のノイズレベルもしくはジッター（jitter）が発生する程度（レベル）が低下することが、これまでに製造されたさまざまな光ディスクにおいて確認されている。なお、ビーム進行方向とは、一般にトラック方向と称される、原盤Ｄの半径方向と直交する方向において、基盤Ｄが回転されることに伴って、基盤Ｄの半径方向の所定の位置に照射されているレーザー光のスポットが、あたかも基盤Ｄ上のレジスト膜上を移動するように説明できることから、広く用いられている。
【００３５】
従って、原盤Ｄに形成されるピット（予め形成される情報マーク）について、トラック方向の先頭と終端の形状の対称性が高いことは、記録密度を向上できるのみならず、再生信号をより安定に取得可能とする。
【００３６】
なお、上述した原盤記録装置１及び原盤記録方法で作製した光ディスク原盤Ｄのピット形状は、優れた対称性を示す。また、記録感度の点でも優れており、高速度記録が可能になる。
【００３７】
より詳細には、上述した原盤記録装置１及びそれを用いる原盤記録方法は、予め基盤Ｄに用意されているレジスト膜にレーザー光を照射してレジスト膜を選択的に加熱することにより、レジスト膜にピットを形成するものであるが、レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であることを特徴とする。
【００３８】
Ｂｉ酸化物と組み合わせる他の材料は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含む酸化物であることが好ましい。
【００３９】
なお、ガラス基板あるいはＳｉ基板上に、Ｂｉ酸化物またはＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆを少なくとも１種類以上含む酸化物とＢｉ酸化物の複合酸化物により成膜されるレジスト膜の厚さは、好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とする。また、レジスト膜を成膜する方法は、一般的な物理蒸着法（代表的にはＲＦマグネトロンスパッタ法やＤＣマグネトロンスパッタ法）が利用可能である。
【００４０】
また、感熱型のレジスト膜を用いる場合、熱伝導率や熱容量などの熱物性が重要となるため、熱伝導を制御するために、基盤とレジスト膜との間に、中間層を挿入してもよい。
【００４１】
なお、中間層を挿入する場合には、レジスト膜の熱感度を高めるために、低熱伝導率の中間層を挿入すると、より効果的である。低熱伝導率の中間層材料としては、Ｓｉ、各種シリサイド、ＳｉＯ２、ＺｎＳ及びこれらの複合物が挙げられる。
【００４２】
また、中間層の成膜条件や膜厚を変化させることでレジスト膜の熱感度を調整することが可能である。反面、内部応力による基盤からの（中間層の）剥離を抑制する観点から、中間層の膜厚は、２００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００４３】
従って、本発明による感熱型のレジスト膜は、無機材料を用い、膜の総厚が４００ｎｍ以下の１層あるいは２層で構成される。
【００４４】
以下に、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４５】
［実施例１］
直径８インチ、厚さ０．７ｍｍのＳｉウエハに、ＤＣマグネトロンスパッタ法で、Ｂｉ２Ｏ３を８０ｎｍ、感熱型レジスト膜として成膜した（断面方向の概念としては、図２の例と同等である）。Ｂｉ２Ｏ３膜は、成膜後アモルファス状態にあった。
【００４６】
このレジスト膜に対し、開口数（ＮＡ）０．８５の対物レンズ１５により、波長４０５ｎｍのレーザー光を、線速５．３ｍ／ｓ、基準クロック周波数６６ＭＨｚにて、パワーを１ｍＷから５ｍＷの範囲で可変させて記録すると、記録部は結晶化した。なお、トラックピッチは、０．３２μｍである。
【００４７】
記録パターンは、例えば任意のマーク長ｎＴ（Ｔは、基本クロック周波数の１周期分）に対して（ｎ−１）個のパルスを照射してランダムパターンを記録した。このとき、記録部は結晶化した。
【００４８】
記録後のウエハ（原盤Ｄ）を、ｐＨ１２．７の無機系アルカリ現像液槽内に、１２０秒浸した後、純水で洗浄した。
【００４９】
ウエハ（原盤Ｄ）表面を、ＡＦＭ（Atomic Force Microscopy，原子間力顕微鏡）にて観察したところ、記録マークが凹部として残り（すなわち記録マークとして凹状ピットが形成され）、記録部が溶出したポジ型のエッチング挙動を示していることが確認できた。
【００５０】
エッチング後のウエハ（基盤Ｄ）表面に、厚さ４０ｎｍのニッケルをＤＣスパッタし、さらに同ウエハを負極として、スルファミン酸ニッケル水溶液に浸して所定の電流電圧をかけ、ニッケルの析出を待った。
【００５１】
約１時間後、厚さ２５０μｍのニッケル箔が析出し、これを剥離させた。
【００５２】
剥離したニッケルスタンパには、記録マークが凸部として転写されていることがＡＦＭ観察で確認された。なお、４Ｔマークの両端を詳細に観察したところ、両端部とも同じ曲率を持った半円形で、高さは６０ｎｍであった。
【００５３】
このように、本発明による原盤記録装置及び原盤記録方法で作製した原盤から得られたスタンパは、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称な凸状のピット形状を有することがわかった。
【００５４】
このスタンパを用いて、厚さ１．１ｍｍのＰＣ（polycarbonate）基板を成型した後、反射層を成膜して、さらに０．１ｍｍ厚のＰＣを貼りあわせて１．２ｍｍ厚の光ディスクとした。
【００５５】
記録容量にして約２５ＧＢを有する同ディスクを、評価装置ＯＤＵ−１０００にて評価した結果、パワー１．５ｍＷで、ジッターが６．４％であり、良好な結果が得られた。
【００５６】
以上のように、本発明による原盤記録装置及び原盤記録方法により形成した原盤を用いて作製した光ディスクは、一般的な波長４０５ｎｍの青色半導体レーザーとＮＡ０．８５の対物レンズを組み合わせることで、記録容量２５ＧＢの光ディスクを作製可能なことが明らかになった。
【００５７】
［実施例２］
直径８インチ、厚さ０．７ｍｍのＳｉウエハ（原盤Ｄ）に、ＤＣマグネトロンスパッタ法でＳｉ層を９０ｎｍ成膜した後、再度ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｂｉ２Ｏ３とＷ２８Ｍｏ７Ｏ６５とを同時スパッタし、（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘを８０ｎｍ成膜した（断面方向の概念としては、図３の例と同等である）。ここで、ｘは、Ｂｉ２Ｏ３の原子比率を表し、本実施例では、ｘを０．１間隔で、０ ≦ ｘ ≦ １．０の範囲で変化させてレジスト膜を形成した。成膜後の（Ｂｉ２Ｏ３）ｘ（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）１−ｘは、アモルファスで、実施例１と同じ記録条件で記録すると、記録部は結晶化した。
【００５８】
実施例１と同じ条件で現像したところ、記録部が溶出して凹型のピットが残るポジ型のエッチング挙動を示した。その後も実施例１と同じ条件で、スタンパ作製工程からディスク製盤まで行った。
【００５９】
スタンパに転写された凸型ピットをＡＦＭで観察したところ、Ｂｉ２Ｏ３の原子比率が ０．１ ≦ ｘ ≦ １．０で、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状の凸状ピットが観察された。なお、Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５の比率が「０」の場合には、実施例１と同一であり、何ら問題が生じることはない。
【００６０】
得られた光ディスクを、評価装置ＯＤＵ−１０００にて評価した結果をｘの関数として図６に示す。
【００６１】
図６から明らかなように、ｘが０．１以上でジッターが８％以下となり、特にｘが０．３以上ではジッターが６％以下の非常に良好な結果となった。
【００６２】
以上のように本発明による原盤記録装置及び原盤記録方法を用いることにより、一般的な波長４０５ｎｍの青色半導体レーザーとＮＡ０．８５の対物レンズとを組み合わせることで、記録容量２５ＧＢの光ディスク用原盤を作製可能なことが明らかになった。
【００６３】
［実施例３］
実施例２と同様の方法で、Ｓｉを１００ｎｍ成膜し、さらに同時スパッタにより（Ｂｉ２Ｏ３）０．５（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）０．５を８０ｎｍ、Ｓｉ膜上に成膜した。
【００６４】
成膜後の（Ｂｉ２Ｏ３）０．５（Ｗ２８Ｍｏ７Ｏ６５）０．５は、アモルファスであった。
【００６５】
このレジスト膜に、波長４０５ｎｍのレーザー光を、ＮＡが０．８５の光学系（対物レンズ）を用いて、１倍速（１Ｘ）から３倍速（３Ｘ）に相当する線速５．３ｍ／ｓ、１０．６ｍ／ｓ、１５．９ｍ／ｓで、ランダムパターンを記録した。
【００６６】
以下、実施例１と同じ条件で現像したところ、記録部が溶出して凹型のピットが残るポジ型のエッチング挙動を示した。
【００６７】
その後も実施例１と同じ条件で、スタンパ作製工程からディスク製盤まで行った。
【００６８】
スタンパに転写された凸型ピットを、ＡＦＭで観察したところ、いずれの線速条件でも実施例１と同様に、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状の凸状ピットが観察された。
【００６９】
得られたディスクを実施例１と同様の方法で評価した結果、ジッターは、１Ｘ記録の場合５．８％、２Ｘ記録の場合６．１％、３Ｘ記録の場合６．２％を示した。
【００７０】
本実施例により、原盤記録の速度を大幅に向上させても問題なく情報マーク（ピット）を記録可能なことが明らかになった。これは、原盤記録の時間を大幅に短縮することが可能であることを示し、光ディスク製造のコスト削減に効果的である。
【００７１】
なお、本発明においてレジスト材料に用いるＢｉ（ビスマス）酸化物は、融点が８７０℃で、かつ２００℃前後で結晶化可能な材料である。Ｂｉ酸化物は、成膜時は、一般的な物理蒸着法による急冷のために、アモルファスとなる。
【００７２】
また、レジスト材料に用いたＢｉ（ビスマス）酸化物は、これまで広く用いられている遷移金属酸化物を用いる場合に比較して、上述した通り、高感度で記録マークを記録することができる。
【００７３】
なお、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆを少なくとも１種類以上含む酸化物とＢｉ酸化物による複合化合物を用いた場合は、Ｂｉ酸化物単独の場合に比較して感度は低下するが、図４により説明したビーム照射部の温度プロファイルから、ピット（記録マーク）の書き出し位置（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状の対称性を向上できる。
【００７４】
このレジスト膜にレーザー光を照射すると、溶融状態を経て、あるいは固相状態のままで結晶化する。すなわち、レジスト膜に、記録すべき情報に対応した潜像が記録される。
【００７５】
レジスト膜は、ポジ型であるから、レジスト膜に形成された潜像は、アルカリ現像液で現像されることで、潜像部分のレジスト材料が溶出して、凹部（ピット）が形成される。従って、このレジスト膜を原盤として生起されるスタンパは、凸状ピットを呈する。
【００７６】
この凸状ピットは、上述した通り、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状の凸状ピットとなり、最終製品である光ディスクから再生した再生信号のノイズレベル／ジッターの程度を低減することに有益である。
【００７７】
以上説明したように、本発明の実施の形態の１つを用いることで、最終製品である光ディスクの形成に利用されるスタンパの作製に用いる原盤において、記録マークの先頭（記録開始位置）と記録マークの終端（記録終了位置）の形状が対称的な形をした、すなわち実質的に対称と判断可能な形状のピットを、高い再現性で形成できる。従って、最終製品である光ディスクから再生して得られる再生信号のノイズレベル／ジッターの程度が低減され、安定な信号再生が可能な光ディスクを、低コストで製造可能となる。
【００７８】
なお、本発明の内容はここに記述した形態だけに限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で、他にも様々な形態を取り得ることはいうまでもない。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の実施の形態が適用される原盤記録装置の一例を示す概略図。
【図２】図１に示した原盤記録装置により記録マークが形成される原盤の構造を概略的に示す説明図。
【図３】図１に示した原盤記録装置により記録マークが形成される原盤の構造を概略的に示す説明図。
【図４】図１に示した原盤記録装置において出力されるレーザー光に対する図２及び図３に示した原盤のレジスト材料の温度プロフィールを説明する概略図。
【図５】図１に示した原盤記録装置により形成される記録マークの形状の特徴を説明する概略図。
【図６】この発明の実施の形態が適用される原盤のレジスト材料のＢｉ酸化物による複合化合物の比率とジッターの程度との関係を説明する概略図。
【符号の説明】
【００８０】
１…原盤記録装置、１１…スピンドルモーター、１１ａ…回転ステージ、１３…回転制御部、１５…対物レンズ、１７…レーザー装置、１９…光学系、２１…露光位置制御部、２３…制御装置、２５…パルスレーザー発生制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感熱性レジスト膜を有する光ディスク原盤に情報を記録する原盤記録装置において、
前記レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であることを特徴とする原盤記録装置。
【請求項２】
前記光ディスク原盤は、前記レジスト膜と基材との間に、熱伝導あるいは熱容量などの熱物性を制御する下地層を含むことを特徴とする請求項１記載の原盤記録装置。
【請求項３】
前記レジスト膜の前記Ｂｉ酸化物を含む複合化合物は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含むことを特徴とする請求項１または２記載の原盤記録装置。
【請求項４】
感熱性レジスト膜を有する光ディスク原盤に情報を記録する原盤記録方法において、
前記レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であり、基本クロック周波数の１周期分を“１”とした２周期分の記録マークを１回の光の照射による加熱で形成することを特徴とする原盤記録方法。
【請求項５】
前記光ディスク原盤は、前記レジスト膜と基材との間に、熱伝導あるいは熱容量などの熱物性を制御する下地層を含むことを特徴とする請求項４記載の原盤記録方法。
【請求項６】
前記レジスト膜の前記Ｂｉ酸化物を含む複合化合物は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含むことを特徴とする請求項４または５記載の原盤記録方法。
【請求項７】
ガラスまたは金属の基材と、
前記基材上に、Ｂｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物を所定厚さに成膜したレジスト膜と、
を有することを特徴とするスタンパ向け原盤。
【請求項８】
前記レジスト膜は、前記Ｂｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物を同時にスパッタして得られるアモルファス状であることを特徴とする請求項７記載のスタンパ向け原盤。
【請求項９】
前記レジスト膜の前記Ｂｉ酸化物を含む複合化合物は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含むことを特徴とする請求項７または８記載のスタンパ向け原盤。
【請求項１０】
ガラスまたは金属の基材にスタンパ向けの無機材料からなる感熱型レジスト材料を成膜するレジスト材料の成膜方法において、
ガラスまたは金属の基材に、Ｂｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物を同時にスパッタし、急例して、アモルファス状とすることを特徴とする感熱型レジスト材料の成膜方法。
【請求項１】
感熱性レジスト膜を有する光ディスク原盤に情報を記録する原盤記録装置において、
前記レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であることを特徴とする原盤記録装置。
【請求項２】
前記光ディスク原盤は、前記レジスト膜と基材との間に、熱伝導あるいは熱容量などの熱物性を制御する下地層を含むことを特徴とする請求項１記載の原盤記録装置。
【請求項３】
前記レジスト膜の前記Ｂｉ酸化物を含む複合化合物は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含むことを特徴とする請求項１または２記載の原盤記録装置。
【請求項４】
感熱性レジスト膜を有する光ディスク原盤に情報を記録する原盤記録方法において、
前記レジスト膜がＢｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物であり、基本クロック周波数の１周期分を“１”とした２周期分の記録マークを１回の光の照射による加熱で形成することを特徴とする原盤記録方法。
【請求項５】
前記光ディスク原盤は、前記レジスト膜と基材との間に、熱伝導あるいは熱容量などの熱物性を制御する下地層を含むことを特徴とする請求項４記載の原盤記録方法。
【請求項６】
前記レジスト膜の前記Ｂｉ酸化物を含む複合化合物は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含むことを特徴とする請求項４または５記載の原盤記録方法。
【請求項７】
ガラスまたは金属の基材と、
前記基材上に、Ｂｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物を所定厚さに成膜したレジスト膜と、
を有することを特徴とするスタンパ向け原盤。
【請求項８】
前記レジスト膜は、前記Ｂｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物を同時にスパッタして得られるアモルファス状であることを特徴とする請求項７記載のスタンパ向け原盤。
【請求項９】
前記レジスト膜の前記Ｂｉ酸化物を含む複合化合物は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒあるいはＨｆを、少なくとも１種類以上含むことを特徴とする請求項７または８記載のスタンパ向け原盤。
【請求項１０】
ガラスまたは金属の基材にスタンパ向けの無機材料からなる感熱型レジスト材料を成膜するレジスト材料の成膜方法において、
ガラスまたは金属の基材に、Ｂｉ酸化物及びＢｉ酸化物を含む複合化合物を同時にスパッタし、急例して、アモルファス状とすることを特徴とする感熱型レジスト材料の成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２６６３１９（Ｐ２００９−２６６３１９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１５８９５（Ｐ２００８−１１５８９５）
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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