專利名稱:光信息記錄媒體、其再生方法及制造方法
技術領域:
本發明涉及一種高密度光盤技術。
背景技術:
現在,作為一種大容量信息記錄技術,能夠在單位面積內記錄更多信息的高密度光記錄技術的研究開發正在推進中。現在已制成成品的光盤技術中,通過透鏡將激光聚光在光盤上,在光盤上進行所記錄的數據的再生及/或記錄。為了將數據高密度化,目前開發的技術是將聚光后的激光點的尺寸變小。如果將光源波長設為λ,物鏡的數值孔徑設為NA,那么光點尺寸就與λ/NA成正比。即通過將光源波長變小,透鏡的NA變大,以使得在1張光盤所記錄的信息量向著大容量化發展。在這里如果將光源波長、物鏡的NA、記錄在直徑為12cm的光盤上的數據容量作為一組,記錄為(波長,NA,容量),那么,CD中就是(780nm,0.5,650MB),DVD中就是(650nm,0.6,4.7GB)。另外,使用藍色激光光源的技術中也有兩組已被提出了,分別是(405nm,0.85,25GB)、(405nm,0.65,20GB)。以這種記錄容量,可以記錄約2小時高精細TV圖像數據。
但是,如果是用于例如電視廣播等播放業務上用的系統和安全系統的話,上述的記錄容量是不夠的,他們要求的容量,例如為1張盤100GB以上。而且,希望長期保存數10年到100年左右的圖像數據等,考慮到其大量的數據記錄媒體的保管場所,所以希望將盡可能多的數據記錄在1張盤上。其所希望的容量是幾百GB到1TB以上。
然而,可以認為,要用上述的方法來實現更大容量是困難的。首先,光源的短波長化中,作為光源的半導體激光的開發就很困難,而且即使開發出了半導體激光,由于它的光源是紫外光,而盤基片和保護膜會吸收光,可以設想,要確保良好的記錄再生品質是困難的。另一方面,增大物鏡的NA的研究也在進行,例如,在非專利文獻1-《日本應用物理雜志》(Japanese Journalof Applied Physical第42卷1101頁~1104頁、2003年)上,記載著將NA增大到1.8的技術。但是在這個系統中,由于用于記錄再生的光不是通常的傳播光,而是一種局限在透鏡上的,稱作“近場光”的光,所以為了讓透鏡非常接近盤表面,并且保持其兩者之間的距離的原狀,透鏡就必須具有在盤上移動的機構。這樣的系統酷似進行磁性記錄的硬盤,這使得作為光盤的優點的光盤的更換變得困難。
為了解決這個困難,提出了超析像技術的方案,以通過在盤上設置某個機構,來有效提高光分辨力。例如,在非專利文獻2-《日本應用物理雜志》(Japanese Journal of Applied Physical第32卷5210頁~5213頁)上,記載著利用相變記錄膜的媒體超析像技術。通常,相變記錄膜雖用于CD-RW、DVD-RAM、DVD±RW、Blu-ray Disc等可重寫型盤的記錄膜中,但在此并不是將上述記錄材料作為記錄膜,而是用作與上述的光磁盤的再生層同樣的,能有效提高光分辨力的層。這樣的層(膜)在此稱為超析像層(膜)。這種方法就是,在只讀存儲器(ROM)盤上,通過濺射制成相變記錄膜,而在再生時融解一部分相變記錄膜。如果盤的反射率在已融解的部分足夠高,那么再生信號中,從已融解部分中得到的信號就占支配地位。也就是說,相變化膜已融解的部分成為了有效的再生光點。由于融解部分的面積比光點還小,所以縮小了再生光點,提高了光分辨力。
專利文獻1-日本特開平7-244870號公報提出的方法,雖將相變化膜用作超析像膜,但根據記錄模式的不同而調整該相變化膜的膜厚,設置相變化膜的薄的部分和厚的部分。這個方法的盤制作方法是,首先通過光學平板印刷技術制成具有記錄標記圖案的掩模;在通過濺射制成相變化膜的時候,通過該掩模進行濺射,或者在濺射后再通過該掩模,利用例如反應性離子蝕刻等來形成圖案,以此來調整相變化膜的膜厚。再生這樣制成的盤時,只要調整再生光的功率,就能只融解相變化膜的薄的部分,而不融解其厚的部分。用這種方法,就能和上述的將相變化膜用作超析像膜的方法一樣,取得超析像效果。
除了超析像技術外,以提高記錄特性為目的,在專利文獻2-日本特開平5-282674號公報中,記載了在凹狀的凹坑中記錄信號的技術。該文獻記錄如下制作與基片等長的凹狀的凹坑的陣列,在該基片上,疊層相變記錄膜、保護膜、反射膜,并用與通常的相變記錄同樣的方法來控制凹坑部分的相變記錄膜的結晶及非晶的狀態。這里,凹狀的凹坑成為記錄單位。通常的可重寫型相變記錄媒體,如果在盤上的同一個地方多次重寫數據,就會在盤內產生記錄膜膜厚的不均,劣化記錄再生特性。其理由之一是因為在重寫數據的時候,掃描的光點雖融解記錄膜,但由融解部分產生的溫度梯度就會誘發記錄膜的流動。通過采用專利文獻2的方法,由于記錄膜融解的場所是在凹狀的凹坑的內部,所以可以抑制記錄膜的流動,提高重寫次數。
為了實現大容量光盤,除了超析像技術外,還有人提出了多層光盤技術。在這個技術中,一張光盤有多個記錄面,在這些記錄面上可以獨立地記錄及/或再生記錄數據。多層光盤技術在例如非專利文獻3-《日本應用物理雜志》(Japanese Journal of Applied Physical第38卷1679頁~1686頁)中有所記載。利用這種方法進行記錄再生時,和通常的光盤一樣,從盤的基片側入射光,并使光點的焦點與進行記錄再生的記錄面相吻合。而再生時檢測反射光量。也就是說,從基片側看在記錄再生較深的層時,必須使光透過近側的層。通常的光盤雖根據反射率來設計其構造的,但多層光盤除最內層以外,還要確保各層某種程度以上的透射率。即在設計光盤的構造時,要滿足對各層的反射率和透射率兩方面的要求。并且,為了防止在再生某層的數據時不受其它層記錄的標記的影響,有必要把各層距離保持在某種程度以上。用這種方法作成的4層追記型光盤的例子報導在非專利文獻4-Proceeding of SPIE第5069卷90頁~97頁中。該報導的各層的透射率,從基片開始依次為81.6%、74.4%、63.3%、0%,而通過驅動器進行再生時的反射光量,在所有的層都獲得了5%以上的反射率。
上述以前的方法,主要是利用熱,通過在光點內形成光學變化區域來獲得超析像效果。這些方法可有效地提高光學分辨力,能夠得到用通常的方法所不能得到充分的信號的尺寸的標記的再生信號,提高光盤的記錄容量,即,使記錄數據的高密度化成為可能。
但是,通常,光點內的熱分布不很均勻。其理由是因為,源于形成盤的膜至少有一些是多晶的晶粒的存在,或者由于膜的缺陷,從而失去了熱擴散的一致性。由于這些原因,通過超析像效果形成的有效的再生光點的尺寸和形狀具有波動,這會引起通常的再生方式中所不存在的噪聲和再生錯誤等。這里將這樣的噪聲稱為超析像噪聲。
超析像膜除了有機膜,全是多晶。這些膜的晶粒直徑會雖根據材料的不同而不同,但一般都在幾十nm以上。有機膜也是依據分子尺寸來決定它的單位,一般是10nm左右。即超析像的實際點徑的波動為幾十nm。
在通常的光盤驅動中,點徑的波動由例如自動聚焦伺服機構的錯誤等所引起。在通常的光盤驅動中,由自動聚焦錯誤引起的點徑的波動大約在5%以內。因此,超析像的實際點徑也允許有5%的波動,并且如果由晶粒引起的熱波動為20nm左右,那么就要求實際點徑為400nm以上。現在已制成成品的Blu-ray Disc中,由于其光源波長為405nm,物鏡的NA為0.85,因此λ/NA大約是480nm。因為Blu-ray Disc的記錄容量為23.3GB,因而,通過超析像所實現的記錄容量大約是其原來的(480/400)2倍,約為33.5GB。這是利用媒體超析像技術提高記錄密度的上限。所以,如現有技術記載的那樣,要將記錄容量提高到幾百GB乃至1TB是很困難的。
另外,關于多層光盤技術,如“背景技術”中所述,由于有必要考慮各層的透射率和反射率來設計,因此記錄面的層數具有上限。這是因為,例如考慮最接近基片的層的情況下,要增加層數雖必須確保高的透射率,但透射率一高,反射率就低,因而該層的信號振幅變低。相反,為了提高該層的信號量若提高反射率,由于到達里層的光量減少,因而里層的信號振幅變低。
專利文獻1的方法中,相變化膜的膜厚雖可進行調整,但由于記錄膜是連續的,所以標記部分融解的時候,由于向空白部分的熱傳導,所以空白部分的一部分被融解掉的可能性很大。由于該空白部分的融解面積主要依賴于記錄膜的晶粒直徑、記錄膜內的缺陷、膜厚變化的過渡部分的波動等,所以與上述的超析像效果的界限同樣的議論是成立的。而且在專利文獻1中,相變化膜的膜厚雖是通過采用掩模的濺射和采用掩模的RIE來進行的,但濺射和RIE等采用等離子體的方法中,由于在掩模的內面滲入等離子體,所以膜厚過渡部分變得很平緩。這個過渡部分的寬度也依賴于工藝條件,大概在100nm左右。由于過渡部分位于記錄標記的前后,因此,要用這種方法將標記長變做到200nm以下是非常困難的。也就是說,要用這種方法使記錄容量達到同Blu-ray Disc相同或以上是很困難的。
專利文獻2的方法中,通過抑制記錄時的物質流動,雖能提高重寫的次數,但因在數據再生時采用原來的方法,因此,記錄密度由光點尺寸決定,而光點尺寸又由光源波長和物鏡的NA決定。因此,在記錄密度和記錄容量的提高上沒有顯示出效果。
發明內容
本發明的目的就在于解決上述問題。
為了解決上述課題,通過使每個記錄標記分離并融解該記錄標記,從而利用超析像效果來再生數據。其示意圖示于圖1。圖1是光入射到盤上的情況下的模式圖,其中(a)是剖面圖,(b)是俯視圖。在盤基片101的上面,設有與記錄標記相對應的凹坑102,凹坑之間用比凹坑本身的熱傳導率更低的材料構成的隔熱膜、即隔熱材料103完全隔離。其上設有保護膜104。由于凹坑就是記錄標記,所以凹坑的長度可根據記錄數據進行調整。
為了用驅動器再生記錄在這種盤上的數據,將激光105通過物鏡106射到盤上。由此在盤上形成聚光點108。這時,設定入射功率,使得僅在光點的中心附近的光強度最強的部分將凹坑融解。光點108與作為記錄標記的凹坑102相比非常大,在光點108內存在著多個凹坑102。通常在這種狀態下,再生信號里重疊著多個凹坑的信息,無法將其分離,從而不可能進行數據的再生。但是,通過只融解1個凹坑,由于該凹坑被賦予與其他凹坑在再生信息中不同的強度,因此能夠只取出被融解的那個凹坑的信息。由于將融解區域局限為1個凹坑很重要,所以凹坑之間最好用熱傳導率比凹坑更低的材料構成的隔熱材料103來隔離。作為熱傳導率低的材料,可以列舉例如非晶質狀態的SiO2、用作光盤保護膜的ZnS-SiO2以及SnO2等。
這雖是超析像的一種,但其特征是記錄標記完全隔離。據此可以完全去除超析像噪聲,實現記錄數據的高密度化。其示意圖如圖2所示。假定入射光的高斯光束的曲線201,因入射光功率增高而成為如202那樣。利用表示超析像效果的溫度的閾值203,實際點徑由204增大為205。這個波動有必要控制在例如實際點徑204的5%左右。即,如果實際點徑204為100nm的話,那么實際點徑的波動應該控制在5nm以下。與這相應,本發明圖2(b)中,高斯光束內的溫度到達凹坑的熔點206以上的部分雖顯示出超析像效果,但由于起超析像膜作用的凹坑不連續,所以最大的波動可以在最小凹坑長以下。也就是說,如果最小凹坑長是50nm的話,波動就允許在25nm左右。在這個范圍內,溫度分布即使有波動,但是由于被融解的凹坑的個數不變,因此再生信號振幅也幾乎不變。并且,因為使用不連續的凹坑,所以不會產生因例如超析像膜的缺陷等所引起的再生錯誤。例如,即使在凹坑內有缺陷,由于再生時會融解,所以該缺陷也通過原子的運動而被消除。
再有,本發明與用原來的超析像技術得到的再生信號相比還具有降低了噪聲,提高了S/N比的效果。其理由是因為,原來的超析像技術是將超析像膜成膜在盤的整個表面上,該膜就成了噪聲的原因,而本發明在將不連續凹坑以外的膜做成透明的電介質膜的情況下,噪聲產生的原因僅是凹坑本身,而這些凹坑只存在于盤的一部分上。因此,可以評估能多大程度地降低噪聲。
噪聲的原因分為系統噪聲、激光噪聲、媒體噪聲。媒體噪聲又分為膜噪聲、標記噪聲等。除了系統噪聲以外雖都依賴于盤的反射率,但為了便于比較,在此設該盤與本發明的盤的反射率相等。還假定凹坑在盤上所占的面積占該盤數據區域的1/4。通常,在軌道方向上,標記和空白的比例雖是相等的,但標記寬度是軌道寬度的1/2左右。因而,由于標記在軌道方向上占一半,在盤半徑方向上也占一半,因此,占有面積約為1/4左右。也即,本發明將來自膜的噪聲源的反射光量減少到1/4,膜噪聲降低12dB左右。可以認為其它噪聲和現有技術大致一樣。表1表示再生現有技術的典型的相變化盤和本發明的盤的情況下的噪聲的詳細內容。根據該表可知本發明的信號的噪聲降低了1.3dB。
降低1.3dB的噪聲能帶來優點的程度主要依賴于SN比、符號間干擾、信號再生方式等,但在此根據現實的光盤來評估優點的程度。首先,評估僅由SN比引起的數據再生時的錯誤率。假定以前的盤的SN比是和通常的光盤一樣為18dB。即設本發明的盤的SN比為19.3dB。前提是信號再生方式也和表1
CD及DVD的再生方式一樣,都使用增加來自最短標記長的信號振幅的等價器。于是,由于以前的盤和本發明的盤的再生信號的波動分別為5.7%、4.88%,所以數據錯誤率分別為1.11×10-18和1.22×10-24。實際上可知,雖在其中加上源于符號間干擾和伺服機構錯誤的錯誤,但利用本發明可將SN比引起的錯誤率降低6位。雖然上述的錯誤率兩者都很低,但由于在用于計算機中完全不允許錯誤,因此錯誤率降低6位,其效果是非常大的。
在本發明中,構成凹坑的材料,最好使用GeSbTe和AgInSbTe等相變記錄材料。理由主要有三條,記述如下第一,凹坑的制作相對容易。這是由于相變記錄材料在非晶狀態和結晶狀態,對于堿溶液的溶解度不同。(Applied Physic Letters第85卷639頁~641頁)第二,相變記錄適合微小圖案的形成。其理由是,在結晶內,通過用激光照射使該結晶局部融解并急冷來記錄非晶標記時,由于熔融部分的周邊緩慢冷卻而結晶化。這稱為再結晶化。由于通過這種再結晶化形成比熔融區域小的標記,因此,可以用大功率機器來記錄比用于記錄的光點尺寸還小的標記。例如,再現性良好地記錄50nm的標記,對于現在的光學平板印刷技術來說是很困難的,但對于相變記錄來說則是可能的。通過模擬和實驗顯示這方面的例子記載在前面提到的Applied Physic Letters第85卷639頁~641頁上。
第三,相變記錄膜的熔點為550℃~650℃之間,這個溫度正合適。例如,如果熔點過低,因驅動器內溫度等最佳的再生光功率就會不同,成為錯誤的原因。特別是有時候驅動器內溫度為數10℃到80℃之間,若凹坑的熔點為例如100℃左右的話,驅動器內溫度就成為熱波動的原因。如果熔點在600℃左右,那么驅動器內溫度在調整范圍之內。相反,若熔點過高,則必須提高再生光功率,則將導致驅動器消耗電力的增大和作為光源的半導體激光的劣化。因此,在這個意義上,相變記錄材料的熔點是適當的。
以下探討一下盤的膜構造。膜構造雖應該考慮再生信號、記錄特性、盤的制作方法等來設計,但這里主要敘述為了獲得良好的再生信號的設計。
這里以用原來的光盤驅動器來再生數據為前提。這時,就要考慮盤的反射率。這里設想的是具有如圖3(a)那樣的結構的盤。作為圖1的隔熱材料103,這里使用熱傳導率低的SiO2。
圖3(a)的結構中,由于記錄膜層具有SiO2部分303、恒定狀態的凹坑部分304、已融解的凹坑部分305,因此有必要考慮這3部分的反射率。此處,這3部分的反射率分別記為Rspace、Rpit、Rmelt。為了增大再生信號,以下2點是重要的(1)增大Rspace和Rmelt的反射率差;(2)縮小Rspace和Rpit的差。上述的(2)中,如果嚴格地滿足Rspace=Rpit的話,只要凹坑不融解,記錄標記就不會促進反射光的改變,因而只有凹坑已融解的地方才產生信號。相反,Rspace和Rpit之差的絕對值|Rspace-Rpit|則作為再生時的噪聲出現。在此,根據上述,將再生信號的評價函數F定義為(1)式,將設計盤的結構造以增大該信號評價函數F作為目標。
F=|Rspace-RmeltRspace-Rpit|]]>式(1)圖3(b)表示記錄膜層303、304、305全部都有相同的膜厚drec時,計算drec和Rspace、Rpit、Rmelt及F的關系的結果。在此假定光源波長為藍紫色激光的400nm,并且構成凹坑的材料是典型的相變記錄膜材料GeSbTe。圖3(b)所示的計算中,302、306、307的膜厚分別為55nm、30nm、20nm。其理由雖是因為這樣的組合其F值較大,但也有其他組合能夠確保F值較大。關于這些組合將于后述。根據圖3(b),當drec在20nm左右時,Rspace約等于Rpit,此時的F值非常大。并且F的分子|Rspace-Rpit|約為15%。由于通常的相變化光盤上的標記部分和空白部分的反射率差為15~25%左右,因而應該能夠得到與其同等的反射率差。換句話說,上述的構造由于能夠幾乎完全去除超析像噪聲,并且得到很大的信號,因此相比原來的超析像技術,更能提高S/N比。
下面,評估本發明所能達到的記錄容量。圖4表示用本發明所得到的信號振幅對標記長的依存性的計算結果。此處,縱軸是標準化的以無限長的標記所得到的振幅。假定軌道寬度為0.24mm,標記寬度是它的一半。一般相變化標記的形狀,根據它的記錄膜種類和記錄方式的不同,有圓形標記或者標記寬度很寬的人字型標記。這記載在例如Japanese Journal of AppliedPhysical第41卷631頁~635頁中,還包含其機理。據此,圖4表示了關于圓形標記和與人字型標記相似的長方形標記的計算結果。為了便于比較,在圖中也記有用25GB容量的Blue-ray Disc的最短標記列所得到的振幅的計算結果。
在此,如果假定應該得到的振幅的下限值與Blue-ray Disc的最小振幅相同,那么根據圖4可知,本發明所能到達的最短標記長是,圓形標記時為0.06mm,人字型標記為20nm。由于25GB容量的Blue-ray Disc的最短標記長為0.149mm,軌道凹坑為0.32mm,因此如果假定本發明的盤尺寸和格式效率等條件和Blue-ray Disc相等,那么本發明所能達到的記錄容量,圓形標記時是約83GB,人字型標記時是約248GB。
本技術在應用于多層光盤時也有優勢。在設計多層盤的結構時,為了確保反射率和透射率兩者,通常要使透射率約為50%。這樣,可以做成4層盤。通常,光盤的整個記錄面雖都有記錄膜等,但由于圖3(a)的結構中只有記錄凹坑部分才有,而空白部分只有很薄的Ag薄膜,因而預期能確保高的透射率。
下面嘗試著評估本發明所能達到的層數。現在,有層數為n層的多層盤,從光入射一側開始稱作第1層、第2層、…、第i層…、第n層,將各層的單層透射率和反射率分別設作Ti和Ri,在驅動器中,若將再生第i層時所得到的反射率記為Ridrive,則可寫為式(2)。
Ridrive=Ri·Πj=1i-1Tj+2]]>式(2)Tj取平方是因為檢測反射光量并再生數據時,要2次通過相同的層。在此評估層數時,也要和前面提到的4層光盤的文獻中的設計指針同樣,對于所有的層都假定Ridrive>4%。另外,再加上|Rspace-Rpit|<0.5%這個條件。由該條件得到的膜設計值和各層的反射率、透射率如圖5所示。在這里,假定盤的結構與圖3(a)的相同,膜的編號從基片301側開始分別依次為膜302是film1,膜303、304、305做成膜厚都相同并統稱film2,膜306是film3,膜307是film4。
根據圖5的結果可知,8層光盤是可能的。圖5的結果表明,在驅動器中得到的融解凹坑和空白部的反射率差,所有的層都為4.3%~6.2%,所得到的振幅與4層光盤的報告的結果相同或比之更高。如果1層的記錄容量為83GB,那么8層的記錄容量就可達到約660GB。使用人字型標記時,由于1層的記錄容量是248GB,那么8層的記錄容量就可達到約2TB。并且,本發明和多層光盤的組合,具有降低層間串擾的效果。通常,多層光盤中,在記錄或再生數據的層以外的層也照射到光,由于從這些層反射的光的一部分入射到驅動器的光檢測器中,因而無法完全消除記錄再生層以外的層的影響。將這種影響稱作“層間串擾”。層間串擾的大小雖依賴于光學條件和盤的規格,但要降低層間串擾,盡量擴大層間距離是重要的。但是,層間距離一擴大,例如在記錄再生最內層時,從光學條件的觀點來看,基片厚度相當于偏離最佳值,這是產生球面像差的原因。這方面的內容記載在Japanese Journal ofApplied Physical第42卷5624頁~5633頁上。
但是,本發明是為了縮小|Rspace-Rpit|而設計盤的結構,只有在光點聚焦,功率密度增大的情況,記錄標記才融解,為了借此檢測標記,在光點未聚焦的層所記錄的標記的影響則小到可以忽略不計的程度。所以沒有必要擴大層間距離。重要的是控制層間距離,使各層間離開到光點的焦點深度以上,并抑制熱傳導到使未聚焦的層的凹坑不融解的程度。光點的焦點深度,譬如在Blue-ray Disc條件下大約是300nm左右,并且由于熱傳導控制在最短凹坑間距離,如果凹坑間是例如100nm左右,就能在不融解鄰近凹坑的情況下再生數據。因此,層間距離若在500nm左右以上就足夠,則能夠在低于4μm的厚度內制作8層。緊接著,探討不進行球面像差修正的情況。當使用藍色激光NA 0.85時可知,若設定球面像差量的上限值和DVD-ROM的標準值相同,則允許從焦點的最佳位置最大偏移達5μm。因此,在8層光盤的情況下,并且8層的中心在焦點的最佳位置的情況下,則層間距離為5÷3.5=1.4μm。因而,在這個條件下,如果層間距離在1.4μm以下,則不需要球面像差修正機構。
進而,在通常的多層盤的情況下,如Japanese Journal of Applied Physical第43卷4983頁~4986頁的記載,為了降低層間串擾,雖有必要將各層的中間層的厚度全部做成不同的值,但本發明由于已將層間串擾降得非常低,所以能將各層的中間層的厚度做成相同。這樣,由于在制作所有的中間層的工序中可以使用相同的裝置,因而能降低盤的制作成本。
綜上所述,本發明可以達到的記錄容量為CD尺寸單層為100GB左右,通過多層化可達到500GB至1TB以上。
下面闡述本發明的盤的制作方法。制作圖1(a)和圖3(b)這樣結構的盤的方法有多種,下面就其中幾種進行說明。
最簡單的方法是在相變化膜中直接記錄標記,利用相變記錄膜的非晶和結晶對堿溶液的溶解度不同這一點,來僅保存標記部分的方法。這個方法如圖6所示。在記錄標記之前,像圖6(a)那樣疊層膜。由于通過濺射來制膜的情況下相變記錄膜為非晶狀態,所以要使其如圖6(b)那樣結晶化。結晶化既可以直接烘烤圖6(a)的試樣,也可以用激光照射,通過使記錄膜吸收光而產生熱來進行。用激光照射圖6(b)中的試樣來記錄標記,并剝離保護膜成為圖6(d)那樣。保護膜是例如SiO2等時,由于與相變記錄膜的粘接性很低,因而比較容易剝離。即使有一部分SiO2仍殘留在相變記錄膜上,在下一個蝕刻的過程中也容易剝離。將圖6(d)的試樣浸泡在堿溶液中溶解結晶部分,作成像圖6(e)那樣的凹凸凹坑,并在其上制成保護膜和反射膜,用UV樹脂與基片連接,最后作成像圖6(f)那樣的盤,也就是圖1(a)那樣的盤。但是若為圖6(f)的狀態,凹凸保留直到反射膜,這一點與圖1(a)不同。
要作成圖1(a)那樣的結構,在圖6(e)之后先只制成保護膜。此時,預先對相變記錄膜的凹坑進行結晶化。若將這種試樣短時間浸泡在堿溶液中,相變記錄膜的部分表面溶解,僅僅使位于相變化膜的凹坑部分之上的保護膜剝離,變成像圖6(h)那樣平坦。或者,保護膜是SiO2時,在凹坑部分溶解之前只通過浸泡在液體中將其剝離。這時,液體就不必是堿溶液,例如也可以是水。在圖6(h)的試樣上制成反射膜,若粘接在基片上就可以得到與圖1(a)同樣構造的盤。
圖6的方法,為了制作一張盤,需要一個個地記錄標記,非常費時間。另一方面,在制作通常的ROM盤時,在制作原盤時雖要一個個地記錄標記制作凹凸,但從該原盤制作原模,然后使熔融的聚碳酸酯流入原模中,則完成了凹凸圖案的復制。這被稱為“注射成型”。這種方法雖然為制作原盤需要時間,但在制成原模之后,每張盤的生產時間則非常短。
作為解決上述圖6的問題的方法之一,圖7所示的方法是可行的。在基片701上制成保護層702和相變化膜703。并在上面壓上加熱了的原模704。在此,只有原模上的凹凸的凸的部分和相變化膜703接觸,這個部分的溫度達到結晶化溫度而進行結晶。這樣,原模上的標記圖案就復轉印到了相變化膜703上,形成記錄標記705。通過用堿溶液對該試樣進行蝕刻,就形成了圖7(d)那樣由相變化材料制成的凹坑。由于該狀態和圖6(e)一樣,所以之后的工序和圖6也一樣。用圖7的方法,在盤上轉印標記圖案的時間,和制作通常的ROM盤時的注射成型所用的時間幾乎一樣,因而可縮短盤的制作時間。
原模704雖由原盤作成,而原盤的制作和通常的ROM盤的制作情況相同,可以用短波長激光照射玻璃基片上涂有抗蝕劑的試樣來制作。另外,由于本發明要實現的高密度記錄的標記尺寸非常之小,所以也可以用電子線來制作標記。另外,如上所述,由于相變記錄適合于高密度記錄,因而可以采用這樣的方法例如僅在原盤制作時采用圖6(a)~圖6(e)的方法,然后再以圖6(e)為原盤制作原模。
再有,還可以利用相變化膜的浸潤性來制作盤。如圖8(a)所示,有由基片801、保護膜802及相變化膜組成的試樣,相變化膜既有非晶部分803,又有結晶部分804。在該非晶部分803和結晶部分804上滴上堿溶液的蝕刻液的液滴805。于是,幾秒鐘或幾分鐘后,如圖8(b)所示,結晶804排斥蝕刻液的液滴805,液滴805在非晶部分803上運動。這可以解釋如下。非晶和結晶在空氣中其表面都會氧化。這數nm厚的氧化膜雖阻止蝕刻液的腐蝕,但由于結晶是多晶,從晶粒邊界開始發生腐蝕,所以耐蝕刻性很低。因此,結晶部分的表面氧化膜被蝕刻,只有結晶部分中暴露出部分和蝕刻液滴接觸。相變記錄膜處于氧化狀態下者比暴露出部分具有更大的極化率。并且一般來說,極化率越大的固體對水的浸潤性越大。根據這些情況,在相變記錄膜中由于表面氧化膜對蝕刻液具有更高的浸潤性,所以如圖8(b)所示,表面氧化膜腐蝕了的結晶部分就更快地排斥蝕刻液滴,液滴就流動到非晶部分。
圖9表示利用這一點來制作盤的方法。如圖6(d)或圖7(c)那樣制作相變化標記圖案。然后再像圖9(b)那樣在試樣表面涂上呈現同時具有疏水基和親水基的兩親性分子的蝕刻液。圖9(b)的兩親性分子中,用圓表示的部分是親水基,用線表示的部分是疏水基。蝕刻液為堿溶液,由于其熱力學性質和水接近,因此,親水基會接觸蝕刻液,而疏水基則朝向大氣一側。在圖9(b)的狀態下,結晶部分的表面氧化物被溶解,并排斥蝕刻液,成為圖9(c)那樣。此時,蝕刻液蒸發,成為圖9(d)那樣。在這種狀態下讓它接觸帶有保護膜的基片,像圖9(f)那樣移動兩親性分子。當在這個試樣上制成相變化膜,并以能溶解兩親性分子的溶劑剝離兩親性分子的部分時,就能像圖9(h)那樣制成相變化材料的凹坑圖案。這和圖6(e)的狀態相同,其后可以利用圖6的方法。
要制作下一張盤時,將圖9(a)作為原模使用,若再從圖9(b)開始,由于能高速地作成圖9(h)的狀態,這樣就能縮短制盤時間。
像這樣利用兩親性分子制膜的方法和Langmuir-Blodgett膜(LB膜)的方法相同,由于都是已經成熟的技術,因而圖9的方法可以沒有困難地完成。這兒使用的兩親性分子經常在LB膜中使用,可以是脂肪酸中的油酸、亞油酸、硬脂酸。此外,還可以使用構成生物膜的分子的磷脂。
上述的盤的制作方法,也可以應用在多層盤的制作中。這個方法示于圖10中。圖10(a)是圖6(i)粘接上部基片前的狀態,可以用圖6、圖7、圖9所示的方法來制作。在這個狀態設置一個起隔層作用的中間層1006。這個中間層和通常的多層光盤的中間層一樣,可以采用以紫外線硬化樹脂進行旋涂的制作方法,或將聚碳酸酯等塑料制的膜用紫外線硬化樹脂進行粘接的方法制作。在圖10(b)的狀態下制成保護膜和相變化膜,用圖6、圖7、圖9中的任何一種方法,在相變化膜上記錄標記圖案。將這個盤用堿溶液進行蝕刻,并制作由相變化材料構成的凹坑,形成圖10(e)的狀態。將該試樣用圖6的方法變成圖10(f)的狀態。制作2層盤的時候,只要在圖10(f)的表面粘接上部基片即可;而制作3層以上盤的時候,再從圖10(b)的工序開始即可。
利用原來的光驅的化學系,就可以再生具有大約100GB/面的容量的光盤的記錄數據。而且通過多層化,還可以做成具有約1TB容量的光盤。
圖1是本發明的示意圖。圖1(a)為盤的剖面圖,圖1(b)為盤的俯視圖。
圖2是高斯光束的功率和有效的再生光點尺寸波動關系的說明圖。圖2(a)為原來的超析像技術,圖2(b)為本發明。
圖3是實現本發明的盤構造的一個例子的說明圖。圖3(a)為盤的剖面圖,圖3(b)為記錄膜厚度與反射率及信號評價函數的關系的計算結果。
圖4是本發明的標記長和信號振幅的關系的計算結果。
圖5是將本發明運用于多層盤時的盤構造及其光學特性的一個例子。
圖6是本發明的盤的制作方法的一個例子,是直接記錄標記的方法。
圖7是本發明的盤的制作方法的一個例子,是通過與熱的原模接觸來制作最終標記圖案的方法。
圖8是說明相變化膜經蝕刻的、晶體及非晶部分的浸潤性的變化的說明圖。圖8(a)為將蝕刻液滴在膜表面上之后,圖8(b)為幾分鐘之后。
圖9是本發明的盤的制作方法的一個例子,是利用晶體和非晶在短時間蝕刻后的表面的浸潤性的差異的方法。
圖10是本發明的多層盤制作方法的一個例子。
圖11是在本發明的實施例中所使用的記錄及再生裝置的結構圖。
圖12是在本發明中記錄非晶標記時照射的激光的波形。
圖13是在本發明的實施例1中得到的再生信號的CNR的標記長與再生功率的依存性。
圖14是在本發明的實施例2中得到的再生信號的錯誤率與再生功率的依存性。
圖15是在本發明的實施例3中得到的再生信號的錯誤率與再生功率的依存性。
圖16是在本發明的實施例5中得到的,8層盤的各層的再生功率與再生信號的錯誤率。
具體實施例方式
實施例1制作單層盤,并考察本發明的效果。盤制作方法使用圖6所示的方法。圖6的上部基片606是厚度為1.2mm的聚碳酸酯板,反射膜605是Ag 20nm,上部保護層604是ZnS-SiO230nm,相變化膜603是Ge5Sb70Te2520nm,下部保護層602是SiO255nm,下部基片601是聚碳酸酯制成的厚度為0.1mm的薄片,并用紫外線硬化樹脂粘接。該膜的結構與按圖3計算的信號評估函數為最大的情況是一樣的。膜全部由濺射法制成,在上部基片上依次疊層反射膜、上部保護層、相變化膜、下部保護層。
用相變化盤初始化機使這個試樣的相變化膜進行結晶。初始化機的激光波長為830nm,物鏡的NA為0.5。并且聚焦時的光點在盤半徑方向具有約200mm的長度,而在盤轉動方向由λ/NA決定的長度具有約1.7mm的長度。結晶化的時候試樣以3m/s的線速度轉動,并用功率為300mW的DC激光束照射。
在這個盤上,用圖11所示的裝置記錄非晶標記圖案而制成盤。蝕刻時,將試樣放在pH12的氫氧化鈉溶液中浸泡20分鐘。
數據再生時使用和記錄時相同的裝置。這種裝置兼有通常的光盤測試裝置和ROM盤制作裝置兩種功能。下面說明裝置的結構。從半導體激光器1101出射激光,通過透鏡1102變為平行光。該平行光通過偏振光束分裂器1103。此時,從半導體激光器1101出射的激光雖是直線偏振光,但該偏振光方向可預先調整偏振光束分裂器1103的方向,使其完全通過偏振光束分裂器1103。激光用λ/4板1104變換為圓偏振光,并通過反射鏡1105、物鏡1106聚焦在盤1107上。從盤上反射的光,通過物鏡1106、反射鏡1105雖用λ/4板1104變為直線偏振光,但這與從半導體激光器1101出射時的偏振光方向為相差90°的方向。因此,當這個光入射到偏振光束分裂器1103時,光路又轉了90°,入射到焦點信號檢測器1110及再生信號及跟蹤信號檢測器1111。從兩個檢測器出來的信號輸入到信號處理及控制系統1112。同時,用激光干涉儀1114檢測激光頭的半徑位置,并將其信號輸入系統1112。用這個系統控制自動聚焦伺服機構、跟蹤信號、激光脈沖發生信號、盤轉動速度等。
在此,在進行為制作盤的記錄時,雖可以使用自動聚焦伺服機構,但由于不存在標記,所以無法得到跟蹤伺服信號。因而,在記錄時,為了用激光干涉儀1114來控制激光頭的位置,所以系統1112要往激光頭的調節器1113發送信號。在記錄再生時為了使激光頭和盤的線速度總是保持一致,即實現所謂的恒定線速度(CLV-Constant Linear Velocity),以及為了根據激光干涉儀1114的信號來控制盤轉動速度,系統1112會給主軸1115發出信號。并且在記錄時,由于半導體激光器1101需要出射與記錄的標記圖案相對應的激光脈沖,因此系統1112也會將該激光脈沖信號發送給半導體激光器1101。
這里使用的半導體激光器1101的波長為405nm,物鏡1106的NA為0.85,與Blue-ray Disc的條件相同。
圖12表示的是記錄激光脈沖的波形圖。這里使用的記錄調制方式,是采用最短標記為檢測窗寬度Tw的2倍(2Tw),最長標記為9Tw的(1,7)調制方式。脈沖由記錄功率Pw、底線功率Pb、消去功率Pe組成,nTw的標記用(n-1)個脈沖來記錄。圖上只記載了2Tw、3Tw、5Tw三種情況。本實施例中,1個脈沖中,其Pw的長度為3/8Tw,Pb的長度為5/8Tw,Pw、Pb、Pe的值分別為4.5mW、0.1mW、2.0mW,而記錄時的軌道寬度為0.24mm。
跟蹤方法使用與通常的ROM盤再生方法相同方法,即位相差檢測方式。即,在圖11中,將再生信號及跟蹤信號檢測器1111分成4部分,對每部分所得到的信號將其對角成分之間的和的差設為0的方法。將這個方法運用到通常的盤時,標記長一變短,軌道錯誤信號則變小,跟蹤伺服則不可能;但由于本發明只融解單一的凹坑,并只從該凹坑得到信號,因此軌道錯誤信號不會極端變小,跟蹤伺服則成為可能。
為了與上述(1,7)調制的隨機圖案相區別,研究本發明的效果,對標記長和空白長的長度相等的單一圖案進行記錄,使其能測定載波噪聲比(CNR)。圖13表示用不同的再生功率來研究該標記長和CNR的關系的結果。在圖13中,再生功率為0.3mW及1mW時,幾乎得不到信號。這正如圖3的說明中所述,相變化膜的凹坑部分不融解的場合,標記和空白的反射率幾乎相等。再生功率為1.5mW時,能得到非常大的信號,即便標記長為40nm時還能得到約40dB的CNR。但是,隨著再生功率變大,小的標記長的CNR則變小。這可以解釋為,由于再生功率變大,融解區域也變大,小的標記長部分由于鄰近的凹坑也融解,所以有效的分辨力也就降低。由于融解區域的大小也和盤的構造及光學條件有關,因此最佳再生功率依賴于盤、驅動器以及最短標記長。從此處使用的盤和光學條件來推測,再生功率以約1.5mW為最佳。
下面說明使用以前的盤進行上述實驗的情況。
不使用超析像的盤,即使改變再生功率,CNR也幾乎不會改變。這是因為,即使改變再生功率,由于光學分辨力也不會改變,因而雖然隨著反射光量的增大信號也相應提高,但噪聲也同樣提高。光學分辨力大概為λ/4NA,這以下的標記長,信號振幅幾乎為0。即,在Blue-ray Disc條件下約為120nm。
使用超析像時的CNR的例子記載在Japanese Journal of Applied Physical第43卷4921頁~4924頁上。再此標記長在50nm以內能可靠的得到信號,雖可認為光學分辨力提高,但作為Blue-ray Disc的2T容量標記的CNR的48dB的CNR只能以100nm標記長取得。推測其中的一個原因就是因為超析像噪聲。與此相對,圖13中60nm的標記長取得了48db的CNR,從而證實本發明的效果。
再生了以40nm為最短標記記錄的隨機標記。再生時,采用了JapaneseJournal of Applied Physical第39卷824頁~829頁上記載的信號處理方法之一的“部分響應極大似然”(PRML-Partial Response Most Likelihood)法。再生數據的錯誤率為2.2×10-6。通常,利用錯誤訂正符號能夠幾乎完全無誤地再生數據的錯誤率的上限為1×103,因而此處得到的錯誤率已經比高上限低了很多,是能實際使用的值。
將盤分解后用電子顯微鏡觀察標記形狀的結果發現,標記形狀是類似于所謂的人字型標記的形狀。最短標記長為40nm的標記寬度約為80nm。做成人字型的理由可以認為是,圖12所示的記錄脈沖波形中的Pe水平引起的再結晶化的結果。因此,可以認為,長40nm的標記能得到十分強的信號振幅。這樣,就可以制成CD尺寸的容量為125GB的盤。
在此,雖制作了能往盤上進行標記的記錄和再生兩者的盤測試器,并進行了實驗,但用該測試器再生數據時使用的功能,由于是和以前的盤驅動器所具有的功能一樣,因此在此取得的結果用以前的盤驅動器也能取得。但是,這里使用的再生功率是1.5mW,這個值比現有技術的再生功率高。即,若對現有成品盤驅動器追加提高再生功率的功能的話,就能得到本發明的效果,并因此可確保和現有成品的互換性。
實施例2在此,再生用圖7所示的方法所制作的盤的數據,測定其錯誤率。
往盤里記錄數據使用實施例1所示的方法。調制代碼使用(1,7)調制,最短標記長設為40nm。實施例1雖使用圖6的方法制作盤,但用紫外線硬化樹脂獲得圖6(e)狀態的形狀,并在該樹脂上實施鍍Ni后作為原盤。再從原盤制作出Ni制的原模。另一方面,在1.2mm厚的聚碳酸酯基片上通過濺射制成Ag 20nm、ZnS-SiO230nm、作為相變化材料的Ge2Sb2Te520nm的多層膜。將溫度為200℃的Ni原模和該試樣接觸1秒鐘,從而在試樣上作成結晶標記圖案。將該試樣的膜側的表面朝上放在旋轉涂料器上,以600rpm的轉速邊旋轉邊往試樣內側滴入pH值13.5的氫氧化鈉溶液。通過一邊滴入氫氧化鈉溶液,一邊旋轉3分鐘,使結晶狀態的部分溶解,并制作出相變化材料的凹坑。在該試樣上濺射SiO255nm,再用紫外線硬化樹脂將0.1mm厚的聚碳酸酯基片粘接在其上。
用與圖11所示的相同的盤測試器再生該盤。圖14表示再生功率和錯誤率的關系的實測值。為了比較,圖14中也記載了用原來的超析像盤測定的錯誤率的數據。用原來的超析像盤測定的,最好的錯誤率是4.2×10-3左右,比要求的錯誤率的最大值1×10-3要大,而本發明的盤,在再生功率為1.5mW時,最小的錯誤率可得到2.2×10-6,當再生功率為1.4~1.6mW之間時,可得到比1×10-3還低的錯誤率。
此外,圖14是再生用圖7所示的方法制作的盤的數據時的錯誤率,根據本發明的盤的制作方法,由于最小錯誤率及能得到最小錯誤率的再生功率不同,所以最小錯誤率、再生功率的值不限于圖14所示的值。
實施例3在此,再生用圖9所示的方法制作的盤的數據。
往盤里記錄數據使用實施例1及實施例2所述的方法。用旋轉涂料器往圖9(a)的試樣的表面涂布pH值12的氫氧化鈉溶液。此時,氫氧化鈉溶液覆蓋了盤半徑20mm到60mm部分的表面。這個面積大約為0.01m2。往該試樣上滴16mg的硬脂酸。預測24mg的硬脂酸可以無間隙地覆蓋0.01m2的面積。由于硬脂酸的直徑約為1nm,并且分子量為284,因而該值大體上是妥當的值。此時盤的半徑20mm到60mm的表面的2/3被硬脂酸覆蓋。這個狀態對應于圖9(b)。若將該狀態保持2分鐘后,就成了圖9(c)的樣子。將該試樣在加熱到80℃的熱板上放置10秒鐘,使氫氧化鈉溶液蒸發,成為圖9(d)的狀態。到80℃左右的話,硬脂酸可以不蒸發而保留在試樣上。
在這個1.2mm厚的聚碳酸酯基片上濺射Ag 20nm、ZnS-SiO230nm,將此作為試樣A并將其靠近圖9(c)的表面,使硬脂酸在試樣A的表面移動。相變化膜有疏水性,它對水的接觸角約為70°。與此相對,ZnS-SiO2對水的接觸角約為30°,ZnS-SiO2介于疏水性和親水性之間。因此,可以認為,親水基朝著相變化膜方向的硬脂酸,由于ZnS-SiO2靠近而朝ZnS-SiO2的方向移動由于能降低界面能量,因而在ZnS-SiO2的表面移動。
在該試樣上濺射上相變化膜Ge5Sb70Te25,并將該試樣在異丙乙醇里浸泡10秒鐘。這樣,硬脂酸就溶解,而濺射在硬脂酸上的相變化膜就被剝離除去。由于非晶狀態的相變化膜對異丙乙醇具有很強的耐受性,因而在沒有硬脂酸的地方所制成的相變化膜就原樣地保留在試樣上。這樣,可以形成由相變化材料組成的凹坑。
在該試樣上濺射SiO255nm,并用紫外線效應樹脂來粘接0.1mm厚的聚碳酸酯薄片。用圖11的盤測試器再生該試樣的記錄數據。這些數據表示在圖15中。為了比較,圖中也表示了原來的超析像盤的錯誤率的數據。而原來的超析像盤的數據與圖14的數據相同。從圖15可定性地得到與圖14同樣傾向的數據。在再生功率為1.5mW時,雖可以得到與實施例2相同的最佳錯誤率,但該錯誤率為1.5×10-7,比實施例2的錯誤率更好。其原因可以認為這是,利用本實施例的盤的制作方法制作的盤與用實施例2的方法制作的盤相比,盤的噪聲降低了。
此外,改造現有成品驅動器來再生數據。對驅動器實施2點改造。首先,使再生功率可以設定為2mW以下的任何功率。其次,設置可選擇再生功率的機構,從而能再生盤上的特定圖案,并使其錯誤率達到最小。用這個驅動器來再生數據時,最佳再生功率為1.5mW,此時的錯誤率為9.7×10-8。
實施例4嘗試用電子線來記錄數據。往玻璃基板上濺射Ag 100nm,相變化材料Ge2Sb2Te520nm。在該試樣的相變化材料表面照射聚焦的電子線,通過使其結晶化以記錄數據。記錄時,使試樣以1m/s的速度轉動,電子線的加速電壓設為10kV,電流為20nA,根據所記錄的標記圖案來開啟關閉電子線。在此,記錄了最短標記長分別為60nm、40nm、20nm3種類型的標記圖案。
用電子線制作完標記圖案之后,用與實施例3所述方法相同的方法來制作盤。用實施例3所述的驅動器來再生該盤時,最短標記長為60nm時的錯誤率為3.4×10-7,為40nm時的錯誤率為2.2×10-5,為20nm時的錯誤率為5.8×10-3。錯誤率與實施例1~3的錯誤率相比更低的原因可以認為是,標記形狀不是人字型而是圓形。
實施例5制作多層盤,再生記錄數據。
盤的制作方法與實施例3所述的方法基本相同。在實施例3中制作完單層盤后,不粘接聚碳酸酯薄片,而是用紫外線效應樹脂制作了中間層。中間層的厚度全部為3mm。蝕刻時,由于已經制作完的層的相變化凹坑被對堿溶液具有耐受性的材料包圍,因而不會溶解而保留下來。
用這個方法來制作圖5所示的膜結構的8層盤。圖16表示再生該盤各層時的再生功率及錯誤率。再生功率隨層的不同而改變的理由是因為,如式(2)所表示的那樣,由于光被途中的層遮住,所以到達再生層的光的功率和反射光量都減弱了。在此,如式(2)所示,反射光量雖依賴于透射率的積的平方,但到達再生層的光量卻依賴于透射率的積。本發明中,為了熔融凹坑,重要的是到達再生層的光量,而從再生信號的大小的觀點來看,反射光量也很重要,因此,需要確保兩者的平衡。但是,在此著眼于反射光量,再生功率取1.5mW乘以透射率的積的平方的值。即,到達各層的有效功率比1.5mW還要大。但是,圖16的結果卻取得了良好的錯誤率。其理由可以認為有以下3點(1)在盤的設計階段,由于各層的透射率較高,所以透射率和透射率的平方之差不太大;(2)其透射率和透射率的平方之差在再生功率范圍內;(3)在此采用的盤結構,第6層到第8層的相變化膜的厚度較厚,為了熔融相變化凹坑,有必要增大有效的再生功率。
如上所述,可以制成8層盤。由于1層的容量是125GB,所以該盤的容量為1TB。即,事實表明,通過使以前的光盤驅動器的再生功率可改變,再生1TB容量的光盤變為了可能。
權利要求
1.一種信息記錄媒體,其特征在于,具有基片,形成在基片上的、由通過照射再生光束能融解的孤立圖案構成的記錄凹坑,以及形成在上述記錄凹坑之間的,由熱傳導率比上述記錄凹坑更低的材料組成的隔熱膜。
2.根據權利要求1記載的信息記錄媒體,其特征在于設置了多個具有上述記錄凹坑的層。
3.根據權利要求2記載的信息記錄媒體,其特征在于設置了多個具有上述記錄凹坑的層的相互鄰接層的間隔在500nm以上1.4μm以下。
4.根據權利要求1記載的信息記錄媒體,其特征在于上述記錄凹坑含有Sb、Te。
5.根據權利要求1記載的信息記錄媒體,其特征在于上述的隔熱膜由含有SiO2的材料構成。
6.根據權利要求1記載的信息記錄媒體,其特征在于上述的孤立圖案是圓形標記或者人字型標記。
7.一種信息再生方法,其特征在于對具有由孤立圖案構成的記錄凹坑和在上述記錄凹坑間形成的、由熱傳導率比上述記錄凹坑更低的材料構成的隔熱膜構成的層的信息記錄媒體用光照射,熔融上述記錄凹坑,通過檢測來自被熔融的上述記錄凹坑的信號來進行信息的再生。
8.根據權利要求7記載的信息再生方法,其特征在于設定上述光的入射功率,使得最大波動在上述記錄凹坑的最小凹坑長以下。
9.根據權利要求7記載的信息再生方法,其特征在于上述信息記錄媒體有多個具有上述記錄凹坑的層,通過用光照射上述多個層中的第1層,熔融上述第1層的記錄凹坑來進行信息的再生。
10.一種信息記錄媒體的制造方法,其特征在于,具有以下步驟在基片上形成的相變化膜上形成多個記錄標記的步驟,形成除去上述相變化膜上形成的上述記錄標記以外的區域的凹凸圖案的步驟,以及在上述凹凸圖案的凹部形成隔熱膜的步驟,上述的記錄標記在讀取用光束照射時會熔融。
11.根據權利要求10記載的信息記錄媒體的制造方法,其特征在于上述的記錄標記通過熱能形成。
12.根據權利要求10記載的信息記錄媒體的制造方法,其特征在于形成上述凹凸圖案的步驟是通過將媒體浸泡在堿溶液中來除去上述記錄標記以外的區域的步驟。
13.根據權利要求10記載的信息記錄媒體的制造方法,其特征在于在形成上述凹凸圖案的步驟之后,使上述記錄凹坑結晶化,在已形成上述相變化膜的基片上形成保護膜,并通過將媒體浸泡在堿溶液中以形成隔熱膜。
14.根據權利要求10記載的信息記錄媒體的制造方法,其特征在于通過有凹凸圖案的模壓來形成上述記錄標記。
15.根據權利要求10記載的信息記錄媒體的制造方法,其特征在于通過在形成有上述記錄標記的相變化膜上涂抹含有兩親性分子的蝕刻液,上述蝕刻液流動在上述記錄標記以外的區域后,通過使其接觸含有保護膜的基片來移動上述的兩親性分子,再通過制成相變化膜來形成凹凸圖案。
16.根據權利要求10記載的信息記錄媒體的制造方法,其特征在于形成上述隔熱膜的步驟之后,在上述相變化膜上形成中間層,再在上述中間層上制成相變化膜并形成記錄標記。
全文摘要
本發明涉及一種高密度光盤技術。本發明為了實現光盤記錄數據的高密度化,以再生比光學分辨力更小的標記為目的,提出了超析像技術;而原來的超析像技術,由于具有超析像效果的膜的晶粒和分子的波動,所以表示超析像效果的區域也有波動,因而高密度化有限。本發明的技術方案是由于記錄標記自身具有超析像效果效果,并且通過將這些記錄標記之間進行分隔,則可降低表示超析像效果區域的波動。
文檔編號G11B7/005GK1758346SQ200510005120
公開日2006年4月12日 申請日期2005年1月28日 優先權日2004年10月4日
發明者新谷俊通, 宮本治一, 安齋由美子, 工藤裕美 申請人:株式會社日立制作所