JPH0252329B2 - - Google Patents

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JPH0252329B2
JPH0252329B2 JP57226712A JP22671282A JPH0252329B2 JP H0252329 B2 JPH0252329 B2 JP H0252329B2 JP 57226712 A JP57226712 A JP 57226712A JP 22671282 A JP22671282 A JP 22671282A JP H0252329 B2 JPH0252329 B2 JP H0252329B2
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JP
Japan
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layer
information recording
substrate
film
laser beam
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Application number
JP57226712A
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English (en)
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JPS59119550A (ja
Inventor
Yoshikatsu Takeoka
Noburo Yasuda
Norio Ozawa
Akio Hori
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Priority to DE8383305768T priority patent/DE3377173D1/de
Priority to EP83305768A priority patent/EP0107913B1/en
Publication of JPS59119550A publication Critical patent/JPS59119550A/ja
Priority to US06/630,232 priority patent/US4565772A/en
Priority to US06/939,292 priority patent/US4845000A/en
Publication of JPH0252329B2 publication Critical patent/JPH0252329B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B23/00Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
    • G11B23/0057Intermediate mediums, i.e. mediums provided with an information structure not specific to the method of reproducing or duplication such as matrixes for mechanical pressing of an information structure ; record carriers having a relief information structure provided with or included in layers not specific for a single reproducing method; apparatus or processes specially adapted for their manufacture

Landscapes

  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、レーザビームのようなエネルギー
ビームの照射により凸部を形成する情報記録用部
材、詳しくは情報記録媒体の製作のための原盤あ
るいは情報記録媒体そのものとして用いられる情
報記録用部材に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
書込み可能な光学的情報記録媒体、すなわちレ
ーザビームの照射により情報信号の記録および再
生が行なわれる光デイスクと称されるデイスク状
記録媒体においては、記録および再生時の安定な
トラツキングのためと、記録密度(トラツク密
度)を高める必要から、媒体の基板(デイスク基
板)上に、記録層上で光学的に識別可能な連続ス
パイラル状の凸部または凹部を形成したものが多
く用いられている。このような連続スパイラル状
の凸部または凹部が形成されたデイスク基板は、
従来、連続スパイラル状の凸部または凹部が形成
された原盤から電鋳などの方法で凸部または凹部
が転写されたスタンパを製作し、このスタンパを
用いて射出成型、圧縮成型、注型などの方法でデ
イスク基板上にその凸部または凹部を転写するこ
とによつて製作されている。
一方、凹部または凸部が形成された原盤は、一
般に次の如き方法で製作される。即ちガラスなど
の平坦な基板上にCr膜を蒸着し、その上にスピ
ンナでフオトレジストを塗布する。次にこの基板
を回転させながら、1μmφ程度に絞つたレーザ
ビームをフオトレジスト上に所定の送り速度で基
板半径方向に移動させつつ照射することによつ
て、連続スパイラル状に露光を行なう。そしてさ
らに現像、ベーキングを行なつて原盤を得る。
しかしながら、この原盤製作法では基板全面に
亘り均一な形状の凸部または凹部を形成すること
が困難であつた。基板上に形成すべき凸部または
凹部の形状は、凸部を例にとると、安定なトラツ
キングを可能にするため高さが通常用いられる半
導体レーザの波長約8000Åの1/8の1000Å程度、
幅が1μm程度であることが要請される。また、
基板のサイズは記録容量の点から30cmφ程度以上
のものが必要となる。ところがスピンナ塗布法
は、通常1〜2μm以上の膜厚の塗膜に用いられ
る技術であり、この方法で30cmφというような大
面積の基板全面に1000Åの均一な塗膜を形成する
ことは極めて困難であつて、部分的な剥離は避け
られない。しかも大気中の埃が基板表面にわずか
に付着しても、重大な塗布むらの原因となる。ま
た、このような薄いフオトレジストを全域に亘つ
て一様に現像することも極めて困難である。従つ
てスピンナ塗布によるフオトレジスト法で、トラ
ツキングのための連続スパイラル状の凸部または
凹部が良好に形成された原盤を製作することは、
ほとんど不可能な目標といえた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、全面に亘り一様かつ形状の
よく制御された連続スパイラル状の凸部が形成さ
れた原盤を製作するのに原盤素材として適した情
報記録用部材を提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明に係る情報記録用部材は、レーザビー
ムのようなエネルギービームの照射により凸部を
形成するものであつて、基板上にエネルギー吸収
性およびガス遊離性を有する第1層と、熱膨張率
が大きい金属からなる第2層および熱膨張率が小
さく延伸性に富む金属からなる第3層を順次形成
してなることを特徴としている。
この構造の情報記録用部材においてはエネルギ
ービーム、例えばレーザビームが照射されると、
そのレーザビームは一部反射し、残りが第3層、
第2層、第1層で吸収され、これらの層を局部加
熱する。第1層はエネルギー吸収性と同時にガス
遊離性を有しているから、レーザビームが照射さ
れるとガスを遊離・放出する。この放出ガスの圧
力は第2層、第3層を押上げるように作用し、レ
ーザビーム照射部に凸部を形成する。
ここで、第2層は熱膨張率が大きいため、第1
層の放出ガス圧力と共にそれ自身の大きな熱膨張
によつて、第3層に大きな凸部状の変形を形成さ
せる。第3層は熱膨張率は小さいが延伸性に富ん
でいるから、形成された凸部は永久的なものとな
る。
〔発明の効果〕
この発明によれば、スピンナにより塗布される
フオトレジストと異なり、第1層、第2層および
第3層のいずれもスパツタリング、蒸着などの通
常の薄膜形成法で形成することが可能であるた
め、大気中の埃などの不純物が存在しないクリー
ンな状態で、また剥離部の発生を伴うことなく、
均一な膜厚に形成することができる。さらに、レ
ーザビーム等による加熱で第1層から放出される
ガスの圧力と、第2層と第3層の特性の違いを利
用して凸部を形成するので、所望形状(高さ、
幅)の凸部が容易に得られる。
即ち、第1層上に延伸性に富む金属膜を直接形
成すると、このような金属膜は一般に熱膨張率が
小さいため、凸部高さはほとんどガス圧力の大き
さにのみ依存するのに対し、この下に熱膨張率の
大きい金属からなる第2層があると、凸部高さの
大きい変形が得られる。また延伸性に富む金属か
らなる第3層を形成せず、第1層上に第2層のみ
を形成した場合、レーザビーム等の照射時一時的
に凸部高さの大きい変形が生じるが、レーザビー
ム等の照射を停止すると収縮してしまうのに対
し、この上に第3層を設けるとその延伸性のため
凸部高さの大きな変形が永久的に形成される。
従つて、この発明によれば基板全面に亘り一様
かつ良好な形状の凸部形成が可能となる。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明に係る情報記録用部材の断面
図である。ガラス基板11の上にエネルギー吸収
性とガス遊離性を有する第1層12を形成し、そ
の上に熱膨張率が大きい金属からなる第2層13
を形成し、さらにその上に熱膨張率が小さく延伸
性に富む金属からなる第3層14を形成した構造
となつている。第1層12はTe、Biなどの融点
が600℃以下のいわゆる低融点金属と、C、N、
H、Oのうちの少なくとも一種を含むものが適当
であり、これは上記低融点金属のターゲツトを真
空中でCH3、NH3、CO2、H2などのガスのプラ
ズマでスパツタリングすることによつて形成でき
る。例えばTeターゲツトをCH4ガスプラズマで
スパツタリングして形成した厚さ1000Åの
Te50C30H20なる成分比の薄膜は、波長8300Åの
光エネルギーを40%吸収し、空気中で150℃以上
に加熱されると30%の重量減を伴なうガス放出を
行なう。
第2層13はZn、Sb、Cd、Tl、Mg、Al、
Mn、Agのうちの少なくとも一種を含んだ薄膜が
適当であり、これらの金属のターゲツトを真空中
でArガスプラズマによりスパツタリングするか、
真空蒸着によつて形成することができる。
第3層14はAu、Pd、Pt、Ti、Cr、Ta、
Mo、Zrのうちの少なくとも一種を含んだ薄膜が
適当であり、これも第2層と同様にスパツタリン
グあるいは真空蒸着などの通常の薄膜形成法によ
つて形成できる。
次に、第1図の構造の情報記録用部材による原
盤製作プロセスの一実施例を説明する。まず、35
cmφのガラス基板11上に第1層12として厚さ
4000ÅのTe50C30H20膜を形成した。次に第2層
13として熱膨張率が40×10-6deg-1と大きいZn
膜を200Åの厚さ形成し、次に第3層14として
熱膨張率は14×10-6deg-1と小さいが延伸性に富
むAu膜を200Åの厚さに形成した。Te50C30H20
膜はTeターゲツトをCH4ガスプラズマでスパツ
タリングして形成し、またZn膜、Au膜はZn、
AuターゲツトをArガスプラズマでスパツタリン
グして形成した。この場合、第1層12の形成
後、第2層13、第3層14を直ちに同一真空容
器内で連続して形成することが、大気中の埃の影
響を受けないようにする上で望ましい。
次に、第2図aに示すように3種の層12,1
3,14が形成された基板11を真空容器内より
取出し、回転支持台21上に載置固定して線速6
m/secで回転させ、レンズ22で1μmφに絞つ
た半導体レーザビーム23を所定の速度で半径方
向に移動させながら、第3層14上に照射した。
但し、レーザビーム23は連続変調ビームで、パ
ワーは10mWとした。
このレーザビーム23の照射により、第2図b
に示すようにレーザビーム照射部分の第3層14
表面上に、一様な高さ0.1μm、底部の幅1.1μmの
連続スパイラル状の凸部24が形成されているこ
とが走査型電子顕微鏡により観察された。
なお、比較例として第1層の4000Åの
Te50C30H20膜の上に第2層として200ÅのZn膜の
みを形成したもの、および200ÅのAu膜のみを形
成したものを製作し、上記と同様の方法でレーザ
ビーム露光を行なつたところ、線速、レーザビー
ムのパワー等の条件をどのように変えても、凸部
高さを前者では0.05μm以上にすることができず、
後者では0.03μm以上にすることができなかつた。
他の実施例として、30cmφのガラス基板11上
に厚さ3500ÅのTe50C30N5H15膜を第1層12と
して形成し、その上に第2層13としてCd膜
(熱膨張率30×10-6deg-1)、さらに第3層14と
してTi膜(熱膨張率9×10-6deg-1)を形成し
た。先の実施例と同一の方法でレーザビーム露光
を行なつたところ、高さ0.09μm、底部における
幅1.1μmの連続スパイラル状の良好な形状の凸部
が形成された。
なお、その他第2層13としてはSb(熱膨張率
37×10-6deg-1)、Tl(同28×10-6deg-1)、Mg(同
26×10-6deg-1)、Al(同24×10-6deg-1)、Mn(同
22×10-6deg-1)、Ag(20×10-6deg-1)等が使用
できる。また第3層14としてはPd(熱膨張率12
×10-6deg-1)、Pt(同9×10-6deg-1)、Ti(同9×
10-6deg-1)、Ta(同7×10-6deg-1)、Cr(同6×
10-6deg-1)、Mo(同5×10-6deg-1)、Zr(同5×
10-6deg-1)、等が使用できる。第2層13、第3
層14がこれらの金属膜のいずれの組合せの場合
でも、高さ0.07μm以上の良好な形状の凸部が形
成されることが確認された。
次に、第2図bの原盤を用いて連続スパイラル
状の凸部または凹部を有する情報記録媒体を製作
するプロセスを説明する。第2図bのように連続
スパイラル状の凸部24が形成された第3層14
の上に、第3図aに示す如くまず剥離層31とし
て膜厚100Å程度のポリテトラフロロエチレン膜
を形成し、さらにその上に電鋳用の電極32とし
て膜厚300Å程度のAu膜を形成した後、電鋳法に
よりNi等の金属板33を形成した。金属板33
の厚さは300μm程度である。しかる後、金属板
33を電極として電解洗浄法で電極32と剥離層
31とを分離させることによつて、第3図bに示
されるような、第3層14上に形成されていた凸
部24の形状が反転して転写された凹部34を有
する電極32と金属板33とから構成されるスタ
ンパを製作した。このとき電極32は極めて強固
に金属板33に密着しており、その表面には剥離
層31の膜材料の根跡も認められなかつた。ま
た、このスタンパ表面の凹部34の高さは0.1μ
m、幅は1μmであつた。
次に、このスタンパを用いて射出成形法により
第3図cに示すようなアクリルからなるデイスク
基板35を製作した。この基板35上には全面に
亘り一様な高さ0.09μmの連続スパイラル状の凸
部36が形成されていた。このデイスク基板35
上に記録層37を形成することにより、光学的情
報記録媒体が得られる。
なお、以上の実施例では第2図bの原盤からス
タンパを経て情報記録媒体を製作したが、原盤を
そのままスタンパとして用いることも可能であ
る。その実施例を以下に説明する。
即ち、第2図bの原盤上にまずアクリル系紫外
線硬化樹脂を塗布し、さらに予め成形した平坦な
アクリル基板およびガラス基板を積層し、上層の
ガラス板側から80W/cmの強度の紫外線を27sec
照射して紫外線硬化樹脂層を硬化させた。次に原
盤からアクリル基板を剥離したところ紫外線硬化
樹脂層は極めて強固にアクリル基板に付着してお
り、かつその表面には第3層14のAu膜の根跡
も認められなかつた。アクリル基板上の紫外線硬
化樹脂層の厚さは100μmであり、その表面に深
さ0.1μmの一様な連続スパイラル状の凹部42が
形成されていた。こうして得られた紫外線硬化樹
脂層が付着したアクリル基板からなるデイスク基
板41上に記録層43を形成することにより、第
4図に示す光学的情報記録媒体が得られる。
この発明に係る情報記録用部材は原盤としての
みでなく、光学的情報記録媒体そのものとしても
用いることが可能である。その一実施例を以下に
説明する。第1図の基板11として12cmφのポリ
カーボネイト基板を用い、その上に第1層12と
して厚さ3000ÅのTe50C30H20膜を形成し、第2
層13として厚さ100ÅのAl膜を形成し、第3層
14として厚さ200ÅのCr膜を形成して光学的情
報記録媒体とした。この媒体上に第2図の原盤製
作プロセスと同様にしてレーザビーム露光を行な
つた。但し、媒体の回転速度は1800rpm一定と
し、レーザビームの波長は8200Å、パワーは膜面
で15mWとした。また、レーザビームは記録すべ
き情報信号に応じてパルス変調した。このレーザ
ビーム露光により、媒体表面には情報信号に応じ
た長さ変化を持つ不連続スパイラル状の凸部(ピ
ツト列)が形成されていた。凸部形状は高さが
0.2μm、底部の幅が1μmであつた。
こうして情報がピツト列の形で記録された媒体
を記録時と同じ1800rpmで回転させ、1mWの連
続レーザビームで凸部の有無を検出して再生を行
なつたところ、再生信号のS/Nは38dBと比較
的良好な値が得られた。
この発明はその他種々変形して実施が可能であ
り、例えば原盤に連続スパイラル状の凸部を形成
する代りに、情報信号によりパルス変調されたレ
ーザビームで露光を行なつて情報信号に応じたピ
ツト列を形成し、この原盤あるいはこれから製作
したスタンパを用いてデイスク基板を射出成形等
で成形し、その上にAl膜などの反射膜を形成す
ることで、再生専用の光学的情報記録媒体を得る
こともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る情報記録用
部材の断面図、第2図a,bは第1図の情報記録
用部材から原盤を製作するプロセスを示す図、第
3図a,b,cは第2図bの原盤からスタンパを
経て情報記録媒体を製作するプロセスを示す図、
第4図は第1図bの原盤をスタンパとして用いて
製作した情報記録媒体の断面図である。 11……基板、12……第1層、13……第2
層、14……第3層、21……回転支持台、22
……レンズ、23……レーザビーム、24……凸
部、31……剥離層、32……電鋳用電極、33
……金属板、34……凹部、35……デイスク基
板、36……凸部、37……記録層、41……デ
イスク基板、42……凹部、43……記録層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エネルギービームの照射により凸部を形成す
    る情報記録用部材において、基板上にエネルギー
    吸収性およびガス遊離性を有する第1層と、熱膨
    張率が大きい金属からなる第2層および熱膨張率
    が小さく延伸性に富む金属からなる第3層を順次
    形成してなることを特徴とする情報記録用部材。 2 第1層は融点600℃以下の金属と、C、N、
    H、Oのうちの一種以上とを含むものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の情報記
    録用部材。 3 第2層はZn、Sb、Cd、Tl、Mg、Al、Mn、
    Agのうちの一種以上を含むものであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の情報記録用
    部材。 4 第3層はAu、Pd、Pt、Ti、Cr、Ta、Mo、
    Zrのうちの一種以上を含むものであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の情報記録用
    部材。
JP57226712A 1982-09-29 1982-12-27 情報記録用部材 Granted JPS59119550A (ja)

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JP57226712A JPS59119550A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 情報記録用部材
DE8383305768T DE3377173D1 (en) 1982-09-29 1983-09-27 Radiation-sensitive carrier body utilized as stamper structure
EP83305768A EP0107913B1 (en) 1982-09-29 1983-09-27 Radiation-sensitive carrier body utilized as stamper structure
US06/630,232 US4565772A (en) 1982-09-29 1984-07-12 Process of using radiation-sensitive carrier body to form stamper structure and subsequent use as a stamper to make optical disks
US06/939,292 US4845000A (en) 1982-09-29 1986-12-04 Radiation sensitive carrier body utilized as stamper structure

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JP57226712A JPS59119550A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 情報記録用部材

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FR2475271A1 (fr) * 1980-02-01 1981-08-07 Thomson Csf Structure de memoire permanente, a inscription thermo-optique et lecture optique, et procede d'inscription dans une telle structure
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