專利名稱：光學信息記錄介質(zhì)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用激光記錄及再生大容量的信息信號的光學信息記錄介質(zhì)及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為能夠使用激光記錄及再生信號的光學信息記錄介質(zhì)，有相變化型光盤、光磁盤、色素盤等。其中，在可以記錄·消去的相變化型光盤中，作為記錄層材料，通常使用硫?qū)倩?。一般地說，記錄層材料通過將結(jié)晶狀態(tài)時作為未記錄狀態(tài)、將照射激光使記錄層材料熔融·急冷后作為非晶質(zhì)狀態(tài)，從而記錄信號。另一方面，消去信號時，照射功率低于記錄時的激光，使記錄層成為結(jié)晶狀態(tài)。因為用硫?qū)倩飿?gòu)成的記錄層以非晶質(zhì)成膜，所以需要預先將整個記錄區(qū)域結(jié)晶化后獲得未記錄狀態(tài)，將該記錄區(qū)域的全面結(jié)晶化稱作“初始化”。
在可以記錄·消去的相變化型光盤中，作為實現(xiàn)高密度化的技術(shù)，有人提出如下方案使用波長為410nm左右的藍色激光，取代現(xiàn)有技術(shù)通常作為旨在記錄·再生的光源而使用的紅色激光，而且將旨在記錄·再生的激光照射到光盤上的光學系物鏡的開口數(shù)從現(xiàn)有技術(shù)通常使用的0.60加大到0.85左右，從而縮小激光光點。將物鏡的開口數(shù)加大到0.85后使用時，為了確保記錄·再生特性中的光學信息記錄介質(zhì)的傾斜耐受性，還提出了下述方案將激光入射側(cè)的透明保護基板的厚度例如做成0.1mm，薄于已經(jīng)商品化的DVD-RAM的基板厚度0.6mm(例如參照專利文獻1)。
另外，作為使各個面的記錄容量倍增的技術(shù)，還有人提出單面多層結(jié)構(gòu)介質(zhì)的方案(例如參照專利文獻2)。另外，表面有導向槽的光盤的基板的制造技術(shù)，也已經(jīng)廣為人知(例如參照專利文獻3)。
專利文獻1特開平10-154351號公報專利文獻2特開2000-36130號公報專利文獻3特開平9-320100號公報可是，本發(fā)明人經(jīng)過試驗后查明在使用藍色激光記錄·再生信號的單面多層相變化光盤中，在靠近激光光源一側(cè)的信息層中，在光盤最外周的區(qū)域，記錄后的噪聲電平，比內(nèi)周及中周區(qū)域惡化。利用透過型電子顯微鏡觀察該光盤的斷面時，可以看到雖然導向槽的形狀本身，在從光盤的內(nèi)周到外周的整個區(qū)域，基本上對稱于導向槽的中心，沒什么問題，但在光盤的外周區(qū)域中，導向槽的內(nèi)周側(cè)的傾斜面和外周側(cè)的傾斜面上信息層的膜厚，卻顯著地不同，例如相差20％。
該膜厚差與噪聲電平較高的因果關(guān)系，可以從熱學性和光學性的兩個方面，進行下述分析。首先，在導向槽的內(nèi)周側(cè)的傾斜面和外周側(cè)的傾斜面中的膜厚有差異后，各自的熱容量的差異導致熱的擴散速度出現(xiàn)差異，對于信息道中心而言，成為不對稱的變形的標記形狀，噪聲電平上升。另外，在導向槽的內(nèi)周側(cè)的傾斜面和外周側(cè)的傾斜面，對于激光的反射率等光學性特性產(chǎn)生差異，激光的光點中心從信息道中心錯開，給正常的跟蹤動作帶來調(diào)制，在這種狀態(tài)下進行記錄動作的結(jié)果，就使噪聲電平上升。
另外，由于迄今為止被人們使用的記錄介質(zhì)，不是多層記錄介質(zhì)，而是只有單一的信息層的記錄介質(zhì)，所以記錄層不必使激光透過，可以使反射膜等非常厚，厚到透過率幾乎為零的地步，在槽的內(nèi)周側(cè)的傾斜面和外周側(cè)的傾斜面中，即使在膜厚上存在差異，也被認為該部分的熱學性或光學性的特性差異，是能夠忽視的級別。與此不同，多層記錄介質(zhì)的靠近激光光源一側(cè)的信息層，需要具有一定的、例如30％以上的透過率，和只有單一的信息層的記錄介質(zhì)及離激光光源較遠一側(cè)的信息層不同，其熱學性或光學性的特性差異，被認為對膜厚的差異非常敏感。
構(gòu)成信息層的薄膜，幾乎所有同仁都采用使基板與靶相對后通過濺射法形成，本發(fā)明人也采用該方法成膜。從成膜裝置的簡便性、實用性及成膜速度的觀點上說，難以采用其它方法。利用激光進行記錄，通常在導向槽及/或?qū)虿壑g的平坦部分形成標記地進行，所以成膜裝置被設計成均勻地保持從盤的內(nèi)周區(qū)域到外周區(qū)域的平坦部分的膜厚。可是，關(guān)于導向槽的傾斜面，由于通過濺射，其粒子從膜的原材料——靶飛過來的角度及速度，從盤的內(nèi)周區(qū)域到外周區(qū)域是不均勻的，所以在遮影效應的作用下，內(nèi)周側(cè)的傾斜面和外周側(cè)的傾斜面，在膜厚上就產(chǎn)生存在差異的部分?？墒?，由于人們認為導向槽的傾斜面不形成標記，所以對記錄再生特性沒有直接影響，因此一直沒有致力于以很高的精度，均勻地在遍及從盤的內(nèi)周區(qū)域到外周區(qū)域的整個區(qū)域形成內(nèi)周側(cè)的傾斜面和外周側(cè)的傾斜面。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供在使用半透明的信息層的高密度記錄中，也能使信號質(zhì)量良好的光學信息記錄介質(zhì)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于是在具有1層以上的包含利用激光照射記錄·再生信息信號的記錄層的信息層、該信息層的照射面一側(cè)的第1信息層表面具有螺旋狀或同心圓狀地形成的導向槽、該導向槽的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面在對導向槽的底面而言分別具有傾斜角α和β的保護基板或分離層上形成的光學信息記錄介質(zhì)，所述傾斜角α和β具有不同的非對稱區(qū)域。
另外，在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，可以使用在半徑方向上具有2個以上(在本申請文件中“以上”、“以下”、“以內(nèi)”均包含本數(shù))的非對稱區(qū)域的產(chǎn)品。
另外，在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，可以使用傾斜角β小于傾斜角α的產(chǎn)品。例如可以使用存在α-β≥20度的關(guān)系的產(chǎn)品。
另外，在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，可以使用保護基板具有半徑r、在比到保護基板的中心的距離r/2大的半徑方向上形成非對稱區(qū)域的產(chǎn)品。
另外，在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，可以使用所述非對稱區(qū)域，具有第1和第2非對稱區(qū)域；存在在第1非對稱區(qū)域中是α-β≤10度、在第2非對稱區(qū)域中是α-β≥20度的關(guān)系的產(chǎn)品。
另外，在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，可以使用一方面在比到保護基板的中心的距離r/2小的半徑方向上形成所述第1非對稱區(qū)域的同時，另一方面在比到保護基板的中心的距離r/2大的半徑方向上形成所述第2非對稱區(qū)域的產(chǎn)品。
另外，在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，可以使用在具備第1導向槽的保護基板上，至少依次層疊著第2信息層、具備第2導向槽的分離層和第1信息層而成的具有單面多層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。
另外，在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，可以使用信息層在所述非對稱區(qū)域的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面中，具有大體上一致的膜厚的產(chǎn)品。
本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)，因為在其表面形成信息層的保護基板或分離層的表面，具有在半徑方向上具有一個以上的傾斜角α和β不同的非對稱區(qū)域的導向槽，所以能夠減少使信息層成膜之際的遮影效果的影響。這樣，能夠使導向槽的內(nèi)周側(cè)的傾斜面和外周側(cè)的傾斜面中的第1信息層的膜厚大體上一致，降低再生時的噪聲電平。這樣，能夠提供在向半透明的信息層進行高密度記錄時，也能使信號質(zhì)量良好的光學信息記錄介質(zhì)。特別是在具有用分離層分離的兩個以上的信息層的單面多層結(jié)構(gòu)中，對于激光射入的一側(cè)的信息層，特別有效。
本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)中，例如可以采用下述的方法制造。即其特征在于是在具有1層以上的包含利用激光照射記錄·再生信息信號的記錄層的信息層、該信息層的照射面一側(cè)的第1信息層表面具有螺旋狀或同心圓狀地形成的導向槽、該導向槽的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面在對導向槽的底面而言分別具有傾斜角α和β的保護基板或分離層上形成、所述傾斜角α和β具有不同的非對稱區(qū)域的光學信息記錄介質(zhì)的制造方法，所述保護基板，將根據(jù)原盤制作的圖案作為金屬模型成型后形成；在所述原盤上，具有所述傾斜角α和β不同的非對稱區(qū)域。
另外，在上述的制造方法，可以使用在原盤用基板上形成抗蝕劑層，用聚光透鏡將激光聚光，切割該抗蝕劑層后，形成掩模圖案，再采用腐蝕，形成螺旋狀或同心圓狀的導向槽后制作所述原盤之際，使射入所述聚光透鏡的激光的光軸旋轉(zhuǎn)，切割所述抗蝕劑層的制造方法。
另外，在上述的制造方法，可以使用在原盤用基板上形成抗蝕劑層，用聚光透鏡將激光聚光，切割該抗蝕劑層后，形成掩模圖案，再采用腐蝕，形成螺旋狀或同心圓狀的導向槽后制作所述原盤之際，使用被聚光的2個激光，切割抗蝕劑層的制造方法。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的光學信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的一個示例的剖面示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的光學信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的一個示例的剖面示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)使用的信息層的結(jié)構(gòu)的一個示例的剖面示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的光學信息記錄介質(zhì)的另一種結(jié)構(gòu)的一個示例的剖面示意圖。
圖5是表示使用本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)的記錄再生裝置的結(jié)構(gòu)的一個示例的概略圖。
圖6是表示本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)的記錄再生使用的脈沖波形的一個示例的概略圖。
圖中1-透明基板；2-第1信息層；3-保護基板；4-導向槽；5-激光；6-物鏡；7-分離層；8-第2信息層；9-第n信息層；10-下側(cè)電介體膜；11-下側(cè)界面膜；12-記錄膜；13-上側(cè)界面膜；14-上側(cè)電介體膜；15-反射膜；16-透過率調(diào)整膜；17-激光二極管；18-半反半透鏡；19-電動機；20-光學信息記錄介質(zhì)；21-光拾波器；41-底面；42-傾斜面。
具體實施例方式
下面，參照附圖，具體講述本發(fā)明的實施方式。
第1實施方式圖1是本實施方式涉及的單一層結(jié)構(gòu)的光學信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的一個示例的剖面示意圖。本實施方式涉及的單一層結(jié)構(gòu)的光學信息記錄介質(zhì)，在圓盤狀的透明基板1和保護基板3之間，具備半透明的第1信息層2。第1信息層2，具有激光導向用的螺旋狀的導向槽4，被激光照射后，記錄再生信息。在這里，所謂“半透明”，是表示在進行記錄再生的波長中，至少具有30％以上的透過率。并且，導向槽4的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面42、43，對導向槽的底面而言，分別具有傾斜角α和β。另外，第1信息層2在內(nèi)周側(cè)的傾斜面42和外周側(cè)的傾斜面43中，分別具有膜厚d1和d2。從透明基板1的一側(cè)，用物鏡6聚集激光5、照射該光學信息記錄介質(zhì)，進行記錄再生。
在本實施方式中，由于具有導向槽的傾斜角β小于傾斜角α的非對稱區(qū)域，所以能夠減小成膜時的遮影效應的影響。這樣，能夠使導向槽的內(nèi)周側(cè)傾斜面和外周側(cè)的傾斜面中的第1信息層的膜厚大體上一致。因此，能夠降低再生時的噪聲電平。在這里，所謂“大體上一致”，是指d2/d1在±0.05的范圍內(nèi)。
第2實施方式本實施方式涉及的光學信息記錄介質(zhì)，如圖2的剖面示意圖所示，具有單面多層結(jié)構(gòu)。該記錄介質(zhì)具備第1信息層和第2信息層的2層結(jié)構(gòu)，在保護基板3上，依次層疊著第2信息層、分離層和第1信息層。
另外，圖3是表示第1信息層2的多層膜結(jié)構(gòu)的一個示例的剖面圖。從靠近透明基板1的一側(cè)起，依次層疊下側(cè)電介體膜10、下側(cè)界面膜11、記錄膜12、上側(cè)界面膜13、上側(cè)電介體膜14、反射膜15、透過率調(diào)整膜16。其中，除了記錄膜12以外的也能省略。
在本實施方式中，不僅可以獲得和第1實施方式同樣的效果，而且由于具有多層的信息層，所以可以進行更高密度的記錄。此外，在本實施方式中，信息層的數(shù)量不限于2層，可以如圖4所示，進而通過分離層7做媒介，在第1信息層2和保護基板3之間設置第n信息層9(n為3以上的整數(shù))。
下面，詳細講述第1及第2實施方式涉及的光學信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和制造方法。
作為透明基板1的材料，最好是在激光5的波長中稍微透明的材料，可以使用聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸脂樹脂、聚烯樹脂、原菠烷樹脂、紫外線硬化性樹脂、玻璃或?qū)⑺鼈冞m當組合的材料等。另外，透明基板1的厚度，沒有特別的限定，可以使用0.01～1.5mm左右的材料。
下側(cè)電介體膜10及上側(cè)電介體膜14，是為了防止反復記錄之際的記錄膜的蒸發(fā)及基板的熱變形、進而增強在光學性的干涉效應的作用下記錄膜的光吸收率及光學性變化等而設置的，使用耐熱性優(yōu)異的電介體材料等?？梢允褂美鏨、Ce、Ti、Zr、Nb、Ta、Co、Zn、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等氧化物、Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb等氮化物、Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Si等碳化物、Zn、Cd等硫化物、硒化物或碲化物、Mg、Ca、La等稀土類等的氟化物、C、Si、Ge等單體或它們的混合物。其中，特別是稍微透明、熱傳導率低的材料，例如ZnS和SiO2的混合物等，是首選的材料。下側(cè)電介體膜10及上側(cè)電介體膜14，根據(jù)需要既可以使用不同的材料·組成的膜，也可以使用相同的材料·組成的膜。
下側(cè)界面膜11及上側(cè)界面膜13，是為了促進記錄膜12的結(jié)晶化、提高消去特性、或者防止記錄膜12和下側(cè)電介體膜10及/或上側(cè)電介體膜14之間的原子·分子相互擴散、提高反復記錄中的耐久性等，而與記錄膜12相接地設置。進而，還需要兼具在和記錄膜12之間不出現(xiàn)剝離及腐蝕等的環(huán)境可靠性。作為下側(cè)界面膜11及上側(cè)界面膜13的材料，在上述的作為下側(cè)電介體膜10及上側(cè)電介體膜14的材料而列舉的物質(zhì)中，存在著若干發(fā)揮這種作用的物質(zhì)。例如能夠使用以Ge、Si等為基礎(chǔ)的氮化物、以Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W及Si等氧化物或它們的復合氧化物，其中，特別以Ti、Zr、Hf、V、Nb及Ta等氧化物為基礎(chǔ)，添加Cr、Mo及W等氧化物后的物質(zhì)，具有優(yōu)異的耐蝕性，進而添加Si等的氧化物后的物質(zhì)，能夠進一步提高消去率。下側(cè)界面膜11及上側(cè)界面膜13的膜厚，沒有特別的限定。但如果過薄，就不能發(fā)揮作為界面膜的效果；而如果過厚，則會導致記錄靈敏度下降等。所以例如最好為0.2nm以上20nm以下。下側(cè)界面膜11及上側(cè)界面膜13，只設置其中的某一個也能發(fā)揮上述效果，但設置兩者則更佳。設置兩者時，根據(jù)需要，既可以使用不同的材料·組成的物質(zhì)，也可以使用相同的材料·組成的物質(zhì)。另外，使用上側(cè)界面膜13時，可以省略上側(cè)電介體膜14，這時的上側(cè)界面膜13的膜厚，最好為2nm以上50nm以下。
作為記錄膜12，大致具有改寫性和追記型等2種。作為改寫性的記錄膜12，宜于采用以相變化記錄材料、即Te及/或Sb等硫?qū)倩锊牧蠟橹鞒煞值奈镔|(zhì)。其中，以適當?shù)谋壤旌螱eTe及Sb2Te3的兩化合物組成的材料系，即使為了加快結(jié)晶化速度、提高透過率而減少其膜厚時，也容易保持記錄再生特性，所以是首選的。這種材料系，為了進一步提高結(jié)晶化速度，可以將一部分Ge用Sn置換，或者將一部分Sb用Bi置換，使用用分子式(GeXSn1-X)Z(SbYBi1-y)2TeZ+3(式中0.5＜x≤1、0≤y≤1、z≥1)表示的組成，則更好。采用x≥1后，能夠加大反射率及反射率變化。在這種材料組成中，為了調(diào)整結(jié)晶化速度、熱傳導率或光學常數(shù)等，或者為了提高反復耐久性、耐熱性或環(huán)境可靠性等，按照需要從In、Ga、Zn、Cu、Ag、Au、Cr或追加的Ge、Sn、Sb、Bi、Te等金屬、半金屬或半導體元素、或O、N、F、C、S、B等非金屬元素中選擇1個或多個元素，在記錄膜12總體的10原子％以內(nèi)、更希望在5原子％以內(nèi)的組成比例的范圍內(nèi)適當添加。
如果使改寫型的記錄膜12的膜厚為2nm以上50nm以下、更希望為4nm以上14nm以下后，就能夠獲得足夠的C/N比。如果記錄膜12的膜厚過薄，由于不能獲得足夠的反射率及反射率變化，所以C/N比降低；而如果過厚，則由于記錄膜12的薄膜面內(nèi)的熱擴散較大，所以在高密度記錄中，C/N比就要降低。
上述那種改寫型的相變化記錄材料，通常在成膜狀態(tài)時，為非晶質(zhì)；為了記錄信息信號，而利用激光等進行退火實施使其結(jié)晶化的初始化處理，將它作為初始化狀態(tài)，形成非晶質(zhì)標記。
另外，作為追記型的記錄膜12，例如有Te及Sb、Bi、In、Ca等熔點比較低的金屬或以金屬氧化物等為基礎(chǔ)的相變化記錄材料等的無機材料，或者色素等有機材料。其中，以Te的氧化物等為基礎(chǔ)的材料，由于可以進行非可逆的結(jié)晶化記錄，所以宜于作為追記型的記錄膜使用。還因為容易實現(xiàn)較高的透過率，所以宜于作為在半透明的信息層中采用的記錄膜使用。例如以Te、O及M(其中M是從Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中選擇1個或多個元素)為主成分的材料，就是其首選。作為元素M，更理想的是Pb及An，添加它們后，能夠提高結(jié)晶化速度，確保很高的環(huán)境可靠性。
該材料，最好具有含有25原子％以上60原子％以下的0原子、1原子％以上35原子％以下的M原子的組成。0原子小于25原子％時，記錄層的熱傳導率過高，記錄標記往往過大。因此，即使提高記錄功率，也難以提高C/N比。反之，0原子超過60原子％時，記錄層的熱傳導率過低，即使提高記錄功率，記錄標記也不能變大。因此，難以實現(xiàn)高C/N比和高記錄靈敏度。M原子小于1原子％時，在被激光照射時，促進Te的結(jié)晶成長的作用相對變小，記錄膜12的結(jié)晶化速度往往不足。所以不能用高速形成標記。而M原子超過35原子％后，非晶質(zhì)一結(jié)晶間的反射率變化就較小，C/N比往往變低。另外，在這種材料組成中，為了調(diào)整熱傳導率及光學常數(shù)，或者提高耐熱性·環(huán)境可靠性等，按照需要N、F、C、B等非金屬元素中選擇1個和多個元素，在記錄膜12總體的10原子％以內(nèi)、更希望在5原子％以內(nèi)的組成比例的范圍內(nèi)適當添加。
上述那種追記型的相變化記錄材料，通常將成膜的狀態(tài)——非晶質(zhì)作為初始狀態(tài)，進行結(jié)晶化記錄，不需要進行初始化處理，但是最好在60℃～100℃左右的高溫中進行一定時間的退火，從而使初始化狀態(tài)穩(wěn)定。
使上述追記型的記錄膜12的膜厚為2nm以上70nm以下、更希望為4nm以上30nm以下后，就能夠獲得足夠的C/N比。如果記錄膜12的膜厚過薄，由于不能獲得足夠的反射率及反射率變化，所以C/N比降低；而如果過厚，則由于記錄膜12的薄膜面內(nèi)的熱擴散較大，所以在高密度記錄中，C/N比就要降低。
反射膜15是為了效率良好地使用入射光、提高冷卻速度、易于非晶質(zhì)化等的而設置的。為了反射膜15的材料，可以使用金屬·合金等，例如Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr或以它們的為基礎(chǔ)的合金材料。其中，特別是Ag合金，由于熱傳導率及反射率高，而且便宜，所以是首選的材料。另外，反射膜15還可以組合成多層后使用。
透過率調(diào)整膜16，是為了在高度保持第1信息層的反射率變化的基礎(chǔ)上提高透過率而設置的。作為透過率調(diào)整膜16的材料，可以使用折射率高、稍微透明的材料，例如可以使用TiO2、Bi2O3、Nb2O5、ZrO2、HfO2、Ta2O5、或以它們的混合物為主成分的材料。其中尤其是以TiO2為主成分的材料，折射率高達2.7左右，最為理想。
作為保護基板3的材料，可以使用和作為透明基板1的材料而列舉的材料相同的材料，但也可以作為和透明基板1不同的材料，在激光5的波長中，不透明也行。另外，保護基板3的厚度沒有特別的限定，可以使用0.01～3.0nm左右的材料。
作為分離層7，可以使用紫外線硬化性樹脂等。分離層12的厚度，必須至少是根據(jù)物鏡6的開口數(shù)NA和激光5的波長λ決定的焦點深度以上的厚度，以便在再生鄰接的信息層中的某一個之際，使來自另一個的交調(diào)失真較小。另外，還必須是所有的信息層都納入可聚光的范圍的厚度。例如分離層7的厚度，必須是在λ＝660nm、NA＝0.6時為10μm以上100μm以下，在λ＝405nm、NA＝0.85時為5μm以上50μm以下。但是，如果開發(fā)出能夠降底層間的交調(diào)失真的光學系統(tǒng)后，也有可能使分離層7的厚度比上述的數(shù)據(jù)薄。
作為第2信息層8及第n信息層9，不僅可以作為改寫型，而且還可以作為追記型或再生專用型的某個信息層使用。
另外，將2枚所述光學信息記錄介質(zhì)，使各自的保護基板3的一側(cè)相對后粘貼，形成雙面結(jié)構(gòu)后，還可以將單枚介質(zhì)能夠存儲的信息量再翻一番。
上述各薄膜，例如可以采用真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍敷法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等氣相薄膜堆積法形成。其中，特別是濺射法，從成膜速度和裝置成本上說，是最實用、最理想的。
在濺射法中，如上所述，使基板和由膜材料構(gòu)成的靶相對后進行成膜。但是難以在遍及盤的整個區(qū)域減少導向槽4的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)的傾斜面中的膜厚之差。特別是在為了確保盤的半徑方向的膜厚分布而設計的濺射裝置中，在外周區(qū)域，兩傾斜面中的膜厚之差存在變大的傾向。因此，為了消除該膜厚差，現(xiàn)有技術(shù)在導向槽4的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)的傾斜面中的膜厚之差變大的外周區(qū)域中，減少導向槽的深度，減小導向槽的傾斜角度。為了減少導向槽的深度，例如在光盤原盤記錄裝置中，減少原盤記錄光的光圈，形成具有較淺的導向槽的原盤，再根據(jù)得到的原盤，利用樹脂成形等手段，制作保護基板后就可以實現(xiàn)。
可是，減小導向槽的傾斜角度后，由導向槽獲得的跟蹤失誤信號就要質(zhì)量劣化。為了抑制跟蹤失誤信號質(zhì)量劣化，不單純減小傾斜角，只對現(xiàn)有技術(shù)的信息層的膜厚變薄的傾斜面，減小傾斜角后就有效果。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在光盤的外周區(qū)域中，導向槽的外周側(cè)的傾斜面中的信息層的的厚度(圖1中的d2)，具有比內(nèi)周側(cè)的傾斜面的厚度(圖1中的d1)薄的傾向。在外周區(qū)域中，減小導向槽的外周側(cè)的傾斜角后，就能夠抑制傾斜面中的信息層的膜厚變薄。使外周側(cè)的傾斜角小于內(nèi)周側(cè)的傾斜角，其角度差最好在20度以上，25度以上則更好。這樣，能夠有效地抑制外周區(qū)域的噪聲上升。
為了給外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)的傾斜角設置角度差，使導向槽不對稱，例如可以使用在原盤上具有所述傾斜角α和β不同的非對象區(qū)域的材料。下面，一邊與現(xiàn)有技術(shù)的原盤的制作方法加以對比，一邊進行講述。
現(xiàn)有技術(shù)在原盤用基板上通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等形成抗蝕劑層，再將由聚光透鏡聚光的激光照射到該抗蝕劑層上進行激光切割，曝光·顯影后，形成所需的掩模圖案，以便形成導向槽的圖案。接著，例如采用干腐蝕腐蝕原盤用基板，除去抗蝕劑層后，獲得原盤。在原盤的表面，通過濺射法形成鎳等金屬膜，接著采用電鑄法進行金屬電鍍，形成金屬本體部后，剝離原盤，獲得金屬圖案。將該圖案作為金屬模型，經(jīng)過樹脂成型后獲得保護基板。
在本發(fā)明中，在制作原盤之際，例如使射入聚光透鏡的激光的光軸旋轉(zhuǎn)，切割抗蝕劑層。使激光的光軸旋轉(zhuǎn)后，生成慧形象差，可以使導向槽的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜角不同。例如使切割用的激光傾斜射入原盤的中心角，從而可以使導向槽的外周側(cè)的傾斜角小于內(nèi)周側(cè)的傾斜角。
另外，還可以使用被聚光的2個激光，切割抗蝕劑層。例如將被聚光的2個激光照射導向槽的外周側(cè)的傾斜面后，光模糊的結(jié)果，可以使外周側(cè)的傾斜角小于內(nèi)周側(cè)的傾斜角。
所述各信息層及分離層7，既可以在透明基板1上依次形成后再形成或粘貼保護基板3，也可以反之，在保護基板3上依次形成后再形成或粘貼透明基板1。后者特別適合于透明基板1為0.3nm以下的薄片狀的產(chǎn)品。這時，激光導向用的槽——槽及地址信號等的凹凸圖案，在保護基板3及分離層7的表面上形成。即需要被復制器等預先形成了所需的凹凸圖案的元件復制。這時，特別象分離層7那樣，其層厚變薄、難以采用通常使用的噴射法時，可以采用2P法(photo-polymerization法)。
所述光學性的記錄介質(zhì)的記錄膜12，改寫型時，其成膜的狀態(tài)通常是非晶質(zhì)狀態(tài)，所以用激光等退火，實施使其變成結(jié)晶狀態(tài)的初始化處理后，就成為成品盤，能夠記錄再生。
圖5示出本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)的記錄再生的裝置必不可少的裝置結(jié)構(gòu)的一個示例的概略圖。激光二極管17發(fā)出的激光5，通過半反半透鏡18及物鏡6后，被聚焦到在電動機19的作用下旋轉(zhuǎn)的光學信息記錄介質(zhì)20上。將其反射光射入光拾波器21后，檢出信號。
在記錄信息信號之際，在多個功率電平之間，調(diào)制激光5的強度。為了調(diào)制激光5的強度，可以調(diào)制半導體激光器的驅(qū)動電流，或者還可以使用電光調(diào)制器、聲光調(diào)制器等單元。對于形成標記的部分，使用峰值功率P1的單一矩形脈沖即可。但在形成特別長的標記時，為了節(jié)省過剩的熱量、使標記寬度均勻，可以如圖6所示，使用由峰值功率P1在及底部功率P3(但是P1＞P3)之間被調(diào)制的多個脈沖列構(gòu)成的記錄脈沖列。另外，還可以在最末層的脈沖之后，設置冷卻功率P4的冷卻區(qū)間。對于沒有形成標記的部分，用器件功率P2(但是P1＞P2)將其保持一定。
在這里，在記錄的標記的長度、進而在其前后空白的長度等各圖案的作用下，在標記邊緣位置上往往產(chǎn)生不一致，成為抖動增大的原因。在本發(fā)明的光學信息記錄介質(zhì)的記錄再生方法中，為了防止它，改善抖動，還可以按照需要調(diào)整補償所述脈沖列的各脈沖的位置或長度，以便使各圖案的邊緣位置一致。
下面，再通過實施示例，更具體地講述本發(fā)明。但是以下的實施示例，并非限定本發(fā)明。
旨在制作保護基板的原盤，使用采用下述方法制作的產(chǎn)品。在切割工序中，以原盤的半徑45mm為界，在外周側(cè)從原盤的中心起在0度～30度的范圍內(nèi)將切割用的激光傾斜射入原盤，從而制作導向槽的外周側(cè)的傾斜角比內(nèi)周側(cè)的傾斜角小0度～30度的原盤。
作為保護基板，使用由聚碳酸酯樹脂構(gòu)成的直徑約12cm、厚度約1.1mm、導向槽間矩為0.32μm、導向槽深度約20nm的元件。
在形成導向槽的保護基板的表面上，作為第2信息層，采用濺射法，依次層疊由Ag98Pd1Cu1構(gòu)成的膜厚80nm的反射膜、由Al構(gòu)成的膜厚10nm的反射膜、由(ZnS)80(SiO2)20構(gòu)成的膜厚15nm的上側(cè)電介體膜、由C構(gòu)成的膜厚2nm的上側(cè)界面膜、由Ge45Sb5Te55構(gòu)成的膜厚10nm的記錄膜、由(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50構(gòu)成的膜厚5nm的下側(cè)界面膜、由(ZnS)80(SiO2)20構(gòu)成的膜厚55nm的下側(cè)電介體膜的各層。
在該第2信息層的表面上，使用紫外線硬化性樹脂，采用2P法，復制和保護基板相同的槽圖案，形成厚為25μm的分離層。
在該分離層的表面上，作為第1信息層，采用濺射法，依次層疊由TiO2構(gòu)成的膜厚23nm的通過率調(diào)整層、由Ag98Pd1Cu1構(gòu)成的膜厚10nm的反射膜、由(ZrO2)35(SiO2)35(Cr2O3)30構(gòu)成的膜厚13nm的上側(cè)電介體膜、由(ZrO2)50(Cr2O3)50構(gòu)成的膜厚3nm的上側(cè)界面膜、由Ge45Sb5Te55構(gòu)成的膜厚6nm的記錄膜、由(ZrO2)50(Cr2O3)50構(gòu)成的膜厚5nm的下側(cè)界面膜、由(ZnS)80(SiO2)20構(gòu)成的膜厚36nm的下側(cè)電介體膜的各層。
在該第1信息層的表面上，使用紫外線硬化性樹脂，貼合聚碳酸酯樹脂的薄片，作為厚度為75μm的透明基板。然后，一邊使該盤旋轉(zhuǎn)，一邊從透明基板的一側(cè)用激光退火，從而將各信息層的記錄膜全面初始化。
此外，各層的成膜都使用了直徑200mm、厚度6mm左右的靶。通過率調(diào)整膜、電介體膜及界面膜，用RF電源、2KW成膜；反射膜用DC電源、2KW成膜；記錄膜用DCF電源、500W成膜。記錄膜將Ar-N2混合氣體(N2分壓3％)作為濺射氣體，其它膜只將Ar氣體作為濺射氣體，都保持氣壓0.2Pa后成膜。
在這里，為了在使各層成膜的基礎(chǔ)上，控制導向槽的兩側(cè)的傾斜面中的膜厚差，以大于盤的半徑的二分之一的值——30mm的半徑45mm為界，在其外側(cè)的區(qū)域和內(nèi)側(cè)的區(qū)域中，改變導向槽的傾斜角，以便使導向槽的外周側(cè)的傾斜角小于內(nèi)周側(cè)的傾斜角。如表1所示，盤A～G，在0度～30度的范圍內(nèi)，使外側(cè)區(qū)域中的傾斜角度差變化。此外，還使內(nèi)側(cè)區(qū)域中的傾斜角度差小于外側(cè)區(qū)域中的傾斜角度差地設定。
在各盤的半徑55mm的位置中，用透過電子顯微鏡觀察其斷面，測量了導向槽的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)的傾斜角之差和兩傾斜面中的第1信息層的膜厚d1及d2。另外，還將盤分割成內(nèi)周區(qū)域(半徑25mm以下的區(qū)域)、中周區(qū)域(半徑大于25mm、40mm以下的區(qū)域)和外周區(qū)域(半徑大于40mm的區(qū)域)，采用下述方法，測量噪聲電平。
對于上述各盤的槽、即槽及槽之間中從激光射入側(cè)看的近處成為凸的部分，使用波長405nm、透鏡開口數(shù)0.85的光學系統(tǒng)，一邊用線速度5m/s使其旋轉(zhuǎn)，一邊用(1～7)調(diào)制方式記錄標記長0.154μm的2T信號及標記長0.693μm的9T信號。
在記錄信號之際，使用圖6所示的脈沖波形，2T信號時，使用脈沖寬度為13.7ns的單一脈沖；9T信號時，使用由20.5ns的前頭脈沖和隨后的寬度及間隔都為6.9nS的7個副脈沖構(gòu)成的脈沖列。P3及P4為OmW，再生功率都為0.7mW。
在該條件下，在未記錄的信息道上，交替合計記錄11次2T信號及9T信號，在記錄了2T信號的狀態(tài)下，用光譜分析器測量了C/N比。進而，在其上記錄9T信號，用相同的光譜分析器測量了消去率、即2T信號振幅的衰減比。使P1及P2任意變化后測定，P1將振幅比最大值低3dB的功率的1.3倍的值，作為設定功率；P2將消去率超過25dB的功率范圍的中心值，作為設定功率。所有的盤的設定功率，都在第1信息層中P1為10mW、P2為4.0mW，在第2信息層中P1為10mW、P2為3.5mW。各盤的設定功率中的噪聲電平，如表1所示。此外，在表1中只示出外周區(qū)域中的噪聲電平，但在內(nèi)周區(qū)域及中周區(qū)域中，也和外周區(qū)域中的噪聲電平一樣。


由表1可知傾斜角度差為20度以上時，在外周區(qū)域中，d1和d2之比接近于1，而且可以獲得良好的噪聲電平。另外，在內(nèi)周區(qū)域及中周區(qū)域，使兩者的傾斜角度一致后，可以看到d2與d1之比接近于1的傾向。特別在內(nèi)周區(qū)域，使傾斜角度差為10度以下后，可以在1±0.05的范圍內(nèi)穩(wěn)定地獲得d2/d1的值。
綜上所述，在改寫型的具有半透明的信息層的光學信息記錄介質(zhì)中，控制導向槽的斜面形狀后，在外周區(qū)域也能實現(xiàn)噪聲電平低的良好的信號質(zhì)量。
本發(fā)明涉及的光學信息記錄介質(zhì)，在記錄·再生圖象信息等大容量的信息中，特別有用。
權(quán)利要求
1.一種光學信息記錄介質(zhì)，具有1層以上的包含了利用激光照射記錄·再生信息信號的記錄層的信息層，該信息層的照射面一側(cè)的第1信息層，形成在表面具有形成了螺旋狀或同心圓狀的導向槽且該導向槽的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面與該導向槽的底面分別具有傾斜角α和β的保護基板或分離層上，所述光學信息記錄介質(zhì)，具有所述傾斜角α和β不同的非對稱區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于在半徑方向上具有2個以上的所述非對稱區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述傾斜角β小于傾斜角α。
4.如權(quán)利要求3所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于存在α-β≥20度的關(guān)系。
5.如權(quán)利要求1～4任一項所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述保護基板具有半徑r，在從保護基板的中心起距離比r/2大的半徑方向上形成所述非對稱區(qū)域。
6.如權(quán)利要求2或3所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述非對稱區(qū)域，具有第1和第2非對稱區(qū)域；并且，在第1非對稱區(qū)域中是α-β≤10度、在第2非對稱區(qū)域中是α-β≥20度。
7.如權(quán)利要求6所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于在從保護基板的中心起距離比r/2小的半徑方向上形成所述第1非對稱區(qū)域，而在從保護基板的中心起距離比r/2大的半徑方向上形成所述第2非對稱區(qū)域。
8.如權(quán)利要求1～7任一項所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述光學信息記錄介質(zhì)，具有單面多層結(jié)構(gòu)；在具備第1導向槽的所述保護基板上，至少依次層疊有第2信息層、具備第2導向槽的分離層、以及第1信息層。
9.如權(quán)利要求1～8任一項所述的光學信息記錄介質(zhì)，其特征在于所述信息層，在所述非對稱區(qū)域的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面中，具有大體上一致的膜厚。
10.一種光學信息記錄介質(zhì)的制造方法，所述光學信息記錄介質(zhì)具有1層以上的包含了利用激光照射記錄·再生信息信號的記錄層的信息層，該信息層的照射面一側(cè)的第1信息層，形成在表面具有形成了螺旋狀或同心圓狀的導向槽且該導向槽的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面與該導向槽的底面分別具有傾斜角α和β的保護基板或分離層上，所述光學信息記錄介質(zhì)具有所述傾斜角α和β不同的非對稱區(qū)域，所述保護基板，是以原盤制作的壓模作為模具而成型后形成；在所述原盤上，具有所述傾斜角α和β不同的非對稱區(qū)域。
11.如權(quán)利要求10所述的光學信息記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于在原盤用基板上形成抗蝕劑層，用聚光透鏡將激光聚光，切割該抗蝕劑層后形成掩模圖案，再采用蝕刻形成螺旋狀或同心圓狀的導向槽，從而制作所述原盤之際，使射入所述聚光透鏡的激光的光軸傾斜，切割所述抗蝕劑層。
12.如權(quán)利要求10所述的光學信息記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于在原盤用基板上形成抗蝕劑層，用聚光透鏡將激光聚光，切割該抗蝕劑層后形成掩模圖案，再采用蝕刻形成螺旋狀或同心圓狀的導向槽，從而制作所述原盤之際，使用被聚光的2束激光，切割抗蝕劑層。
全文摘要
提供在使用半透明的信息層的高密度記錄中，也能使信號質(zhì)量良好的光學信息記錄介質(zhì)。在具有1層以上的包含利用激光照射記錄·再生信息信號的記錄層的信息層、該信息層的照射面一側(cè)的第1信息層表面具有螺旋狀或同心圓狀地形成的導向槽、該導向槽的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面在對導向槽的底面而言分別具有傾斜角α和β的保護基板或分離層上形成。導向槽在半徑方向上具有1個以上的傾斜角α和β不同的非對稱區(qū)域，信息層在其非對稱區(qū)域的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的傾斜面中，具有大體上一致的膜厚。
文檔編號G11B7/26GK1833280SQ200480022679
公開日2006年9月13日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者長田憲一, 西內(nèi)健一, 北浦英樹, 草田英夫, 山田升, 阿部伸也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社