JP2000021031A - Production of master disk of optical recording medium - Google Patents

Production of master disk of optical recording medium

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JP2000021031A
JP2000021031A JP10184006A JP18400698A JP2000021031A JP 2000021031 A JP2000021031 A JP 2000021031A JP 10184006 A JP10184006 A JP 10184006A JP 18400698 A JP18400698 A JP 18400698A JP 2000021031 A JP2000021031 A JP 2000021031A
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JP
Japan
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super
resolution film
film
master
photosensitive
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JP10184006A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Nagase
瀬 俊 彦 永
Katsutaro Ichihara
原 勝太郎 市
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a process and to provide a high-density master disk with narrow pitch tracks below a diffraction threshold and micropitches by using a super-high resolution film which is removed together with a photosensitive member in a developing stage and is reversibly changed in transmittance according to light intensity. SOLUTION: A photoresist 2 and a water-soluble barrier layer 3 are laminated on a glass substrate 1 and the super-high resolution film 4, such as semiconductor particulate dispersion film, which is reversibly changed in transmittance with irradiation energy and can be removed together with the photosensitive member in the developing stage, is formed thereon. A transmittance change is induced by exposure with an Ar laser beam 5, by which desired narrow track pitches and micropit patterns are obtd. at the opening smaller than a light spot. The simultaneous removal of the super-high resolution film 4 is made possible in the subsequent developing stage and the need for providing the stage for removing the super-high resolution film is eliminated. A chalcogen- based phase transition material or ZnS, ZnO, etc., are usable as the material of the super-high resolution film.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の製造
法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は感光
性材料をレーザー光で露光し、現像することにより、案
内溝およびピットを形成させる原盤製造法に関するもの
である。
[0001] The present invention relates to a method for manufacturing an optical recording medium. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a master disc in which a guide groove and a pit are formed by exposing a photosensitive material with a laser beam and developing the photosensitive material.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ビームの照射により情報の再生、また
は記録および再生を行う光記録媒体は、大容量性、高速
アクセス性、媒体可搬性、およびその他を兼ね備えた記
憶装置として、音声、画像、計算機データなど各種デー
タの記録に実用化されており、今後もその発展が期待さ
れている。
2. Description of the Related Art An optical recording medium that reproduces information or records and reproduces information by irradiating a light beam is a storage device having large capacity, high speed access, medium portability, and others. It has been put to practical use for recording various data such as computer data, and its development is expected in the future.

【0003】このような光記録媒体の高密度化技術とし
ては、原盤カッティング用ガスレーザーの短波長化、動
作光源である半導体レーザーの短波長化、対物レンズの
高開口数化、光ディスクの薄板化、およびその他が考え
られている。
Techniques for increasing the density of such optical recording media include shortening the wavelength of a gas laser for cutting a master, shortening the wavelength of a semiconductor laser as an operating light source, increasing the numerical aperture of an objective lens, and reducing the thickness of an optical disk. , And others are considered.

【0004】ところで、従来の原盤の製造工程を簡単に
説明すると以下の通りである。まずガラス基板に感光性
物質(フォトレジスト等)を塗布して感光性材料を形成
させる。この感光性材料に、露光装置により情報信号等
に対応して変調を受けたレーザー光を照射して感光性材
料を像様に感光させる。次いて感光性材料を現像処理す
る事により感光した部分を取り除いて、ピットあるいは
グルーブを形成させ、原盤を作製する。この原盤からス
タンパを作製し、このスタンパを用いて射出成型などに
よってディスク基板を成型する。
[0004] The following briefly describes the conventional master disk manufacturing process. First, a photosensitive substance (photoresist or the like) is applied to a glass substrate to form a photosensitive material. The photosensitive material is irradiated with a laser beam modulated in accordance with an information signal or the like by an exposure device to expose the photosensitive material imagewise. Next, the exposed portions are removed by developing the photosensitive material to form pits or grooves, thereby producing a master. A stamper is manufactured from the master, and a disk substrate is molded by injection molding or the like using the stamper.

【0005】ここで、原盤に狭トラックピッチの案内溝
あるいは微小なピットを形成させるには、紫外領域の波
長の光を使用し、高開口数のレンズで集光して光スポッ
トを小さくする必要がある。しかし、光源の短波長化、
レンズの高開口数化では光スポットを回折限界以下に小
さくすることができない。
Here, in order to form guide grooves or fine pits having a narrow track pitch on the master disk, it is necessary to use light having a wavelength in the ultraviolet region and to condense the light with a lens having a high numerical aperture to reduce the light spot. There is. However, shortening the wavelength of the light source,
When the numerical aperture of the lens is increased, the light spot cannot be reduced below the diffraction limit.

【0006】このため、光が照射された領域で実質的に
透過率が高くなる(光学開口)、あるいは透過率が低く
なる(光学マスク)領域を形成させて、回折限界以下の
光スポットを実現する超解像技術を原盤作製法に導入す
る試みが成されている。その一例としては、信越化学工
業(株)製のコントラスト増強剤を塗布することで、狭
トラックピッチ、シャープな案内溝あるいは微小なピッ
トを形成させている。従来、超解像膜として試みられて
きた材料は光脱色性化合物などのフォトブリーチング材
料やフォトクロミック材料であった。これらの材料は、
光強度(照射エネルギー密度)の大きな領域で化学結合
の状態や結晶構造が変化することで吸収スペクトルが変
化し、透過率が増加する。光強度(照射エネルギー密
度)が小さい領域では光照射前の低い透過率(初期透過
率)のままである。また、原子移動または結合状態の変
化に伴い、吸収スペクトルが変化するため、光照射前の
初期状態に戻すためには、透過率を変化させた波長とは
異なる波長の光を照射する必要がある。このため、露光
時に光が照射され、フォトブリーチング材料などからな
る超解像膜の透過率が変化し、超解像効果が得られたに
も関わらず、感光性物質が感光されなかった場合、再度
光を照射しても超解像膜そのものの吸収スペクトルなど
の性質が変化しているため、期待した超解像効果が得ら
れなかった。光照射後の状態が変化した超解像膜を光り
照射前の状態に戻すには、異なる波長の光を照射するこ
とが必要となり、露光装置の光学系が複雑になる。さら
に、超解像膜として無機材料を用いようとした場合、超
解像膜そのものをドライエッチングなどで除去する工程
がさらに必要となり、原盤作製プロセスが複雑となる。
For this reason, a light spot below the diffraction limit is realized by forming a region where the transmittance is substantially high (optical aperture) or a region where the transmittance is low (optical mask) in the region irradiated with light. Attempts have been made to introduce a super-resolution technology into a mastering method. As an example, a narrow track pitch, a sharp guide groove or a minute pit is formed by applying a contrast enhancer manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Conventionally, materials that have been tried as super-resolution films have been photobleaching materials such as photobleachable compounds and photochromic materials. These materials are
When the state of the chemical bond or the crystal structure changes in a region where the light intensity (irradiation energy density) is large, the absorption spectrum changes and the transmittance increases. In a region where the light intensity (irradiation energy density) is low, the low transmittance (initial transmittance) before light irradiation is maintained. In addition, since the absorption spectrum changes with the change of the atom movement or the bonding state, in order to return to the initial state before light irradiation, it is necessary to irradiate light of a wavelength different from the wavelength whose transmittance has been changed. . For this reason, light is irradiated at the time of exposure, the transmittance of the super-resolution film made of a photobleaching material or the like changes, and the photosensitive material is not exposed even though the super-resolution effect is obtained. Even when the light was irradiated again, the properties such as the absorption spectrum of the super-resolution film itself changed, and the expected super-resolution effect could not be obtained. In order to return the super-resolution film whose state after light irradiation has changed to the state before light irradiation, it is necessary to irradiate light of different wavelengths, and the optical system of the exposure apparatus becomes complicated. Further, when an inorganic material is to be used as the super-resolution film, a step of removing the super-resolution film itself by dry etching or the like is further required, which complicates the master manufacturing process.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は回折限
界以下のピッチの狭いトラックおよび微小なピットを形
成させ、超解像膜を除去する工程を新たに追加する事な
く、高密度原盤を製造できる原盤製造法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to form a high-density master without forming a track having a pitch smaller than the diffraction limit and minute pits, and without adding a step of removing a super-resolution film. A method for manufacturing a master disc that can be manufactured is provided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[発明の概要] <要旨>本発明の、基板上に案内溝およびピットを形成
させる光記録媒体の原盤製造法は、下記の工程を含んで
なること、を特徴とするものである。 (a)基板上に感光性物質を塗布して感光性層を形成さ
せる工程(b)前記感光性層の光照射側に、光強度に応
じて透過率が可逆的に変化する超解像膜を形成させる工
程、(c)前記感光性層および前記超解像膜を具備して
なる感光性材料を像様に露光する工程、および(d)露
光された感光性材料を現像する工程。
SUMMARY OF THE INVENTION <Summary of the Invention><Summary> A method of manufacturing a master of an optical recording medium for forming guide grooves and pits on a substrate according to the present invention includes the following steps. It is a feature. (A) a step of forming a photosensitive layer by applying a photosensitive substance on a substrate; and (b) a super-resolution film whose transmittance reversibly changes according to light intensity on the light-irradiated side of the photosensitive layer. (C) exposing a photosensitive material comprising the photosensitive layer and the super-resolution film in an imagewise manner, and (d) developing the exposed photosensitive material.

【0009】<効果>本発明によれば、回折限界以下の
ピッチの狭いトラックおよび微小なピットを有する高密
度の原盤を製造することができる。
<Effects> According to the present invention, it is possible to manufacture a high-density master having tracks with a narrow pitch equal to or less than the diffraction limit and minute pits.

【0010】[発明の具体的説明]本発明の原盤製造法
は、下記の工程を含んでなるものである。 (a)基板上に感光性物質を塗布して感光性層を形成さ
せる工程(b)前記感光性層の光照射側に、光強度に応
じて透過率が可逆的に変化する超解像膜を形成させる工
程、(c)前記感光性層および前記超解像膜を具備して
なる感光性材料を像様に露光する工程、および(d)露
光された感光性材料を現像する工程。
[Detailed Description of the Invention] The method for producing a master according to the present invention comprises the following steps. (A) a step of forming a photosensitive layer by applying a photosensitive substance on a substrate; and (b) a super-resolution film whose transmittance reversibly changes according to light intensity on the light-irradiated side of the photosensitive layer. (C) exposing a photosensitive material comprising the photosensitive layer and the super-resolution film in an imagewise manner, and (d) developing the exposed photosensitive material.

【0011】基板は一般的に用いられるものから任意に
選択される。一般的には、ガラス、アクリル樹脂、およ
びその他から選択される。
The substrate is arbitrarily selected from those commonly used. Generally, it is selected from glass, acrylic resin, and others.

【0012】感光性材料も原盤製造に一般的に使われる
ものから、任意に選択することができるが、より解像度
の高いものを選択することが好ましい。好ましい感光性
材料としては、ジアゾナフトキノン−ノボラック樹脂系
ポジ型フォトレジスト、化学増幅系フォトレジスト(例
えば、ポリ(p−ブトキシカルボニルオキシスチレン)
など)、およびその他が挙げられる。
The photosensitive material can also be arbitrarily selected from those commonly used in the production of masters, but it is preferable to select a material having a higher resolution. Preferred photosensitive materials include diazonaphthoquinone-novolak resin-based positive photoresists and chemically amplified photoresists (for example, poly (p-butoxycarbonyloxystyrene)).
Etc.), and others.

【0013】本発明は、超解像膜を具備してなる感光性
材料を用いることを特徴とする。図1はそのような超解
像膜の透過率(T)の照射エネルギー(E)依存性であ
る。超解像膜がヒートモード系の材料の場合は、図1の
横軸は膜の温度で置き換えられる。図1は超解像膜が特
定の照射エネルギーEpをしきい値として透過率が急峻
に変わる事を示しており、Ep未満のエネルギ一では光
の透過率が低く、Epを超えたエネルギーでは透過率が
高い。本発明における超解像膜は、同一波長において透
過率変化が可逆的に起こる必要がある。透過率Tが照射
エネルギーEに対して可逆的に変化する材料系には、代
表的な材料として、半導体もしくは半導体微粒子分散膜
などを用いることができる。
The present invention is characterized in that a photosensitive material having a super-resolution film is used. FIG. 1 shows the dependence of the transmittance (T) of such a super-resolution film on the irradiation energy (E). When the super-resolution film is a heat mode material, the horizontal axis in FIG. 1 is replaced by the film temperature. FIG. 1 shows that the transmissivity of the super-resolution film changes sharply with a specific irradiation energy Ep as a threshold value. At an energy lower than Ep, the light transmittance is low, and at an energy exceeding Ep, the light transmissivity is low. High rate. In the super-resolution film according to the present invention, it is necessary that the transmittance changes reversibly occur at the same wavelength. In a material system in which the transmittance T changes reversibly with respect to the irradiation energy E, a semiconductor or a semiconductor fine particle dispersed film can be used as a typical material.

【0014】半導体もしくは半導体微粒子分散膜では、
吸収飽和現象により前記したような透過率変化を起こす
ものが好ましい。吸収飽和現象とは光励起に関わる2準
位間において、光照射により遷移元から遷移先へと電子
が励起されるとき、遷移先へ励起された電子数が多くな
ると、遷移元から遷移先への遷移確率が減少するため、
励起光が吸収されにくくなり、透過率が高くなる現象で
ある。利用する準位は伝導帯、価電子帯、不純物準位、
励起子準位など特に制限されず、基本的に光照射により
電子励起し、励起に関わる少なくも2つの準位に存在す
る電子密度の変化によって、膜が光学的に変化すればよ
い。
In a semiconductor or semiconductor fine particle dispersed film,
Those which cause the above-described change in transmittance due to the absorption saturation phenomenon are preferable. The absorption saturation phenomenon means that when electrons are excited from a transition source to a transition destination by light irradiation between two levels involved in photoexcitation, when the number of electrons excited to the transition destination increases, the transition from the transition source to the transition destination occurs. Because the transition probability decreases,
This is a phenomenon in which the excitation light is hardly absorbed and the transmittance increases. The levels used are conduction band, valence band, impurity level,
There is no particular limitation on the exciton level and the like. Basically, it is only necessary that the film be optically changed by electron excitation by light irradiation and change in electron density existing in at least two levels involved in the excitation.

【0015】超解像膜が適度な露光パワーで前記した透
過率変化を起こし、光スポットよりも小さな光学開口を
形成する事により、超解像動作が実現できる。
The super-resolution film causes the above-mentioned change in transmittance with an appropriate exposure power and forms an optical aperture smaller than the light spot, thereby realizing a super-resolution operation.

【0016】本発明の超解像膜を設けた場合、適当な露
光のための照射エネルギーを選ぶことにより、照射エネ
ルギーがしきい値Ep以上の領域にのみに透過率の高い
領域が形成される。半導体もしくは半導体微粒子分散膜
系以外に本発明に用いることのできる材料としては、相
転移前後で光に対する透過率が変化する相変化材料、例
えば、結晶と非晶質で光に対する透過率が変化する、カ
ルコゲン系の相変化材料GeSbTe、AgInSbT
eなどが挙げられる。吸収飽和現象を利用した超解像膜
を使う場合、露光用光源の波長付近に吸収があるもので
あれば、基本的には自由に選択する事ができる。例え
ば、ZnS、ZnO、ZnSe、ZnTe、GaN、G
aP、GaS、AlP、AlAs、SiC、CdS、C
dSe、CdTe、CuClなどが挙げられる。いずれ
の材料においても光源の波長で、露光用の照射エネルギ
一程度で透過率が変化する事が必要となる。
When the super-resolution film of the present invention is provided, a region having a high transmittance is formed only in a region where the irradiation energy is equal to or higher than the threshold value Ep by selecting an appropriate irradiation energy for exposure. . Materials that can be used in the present invention other than the semiconductor or semiconductor fine particle dispersed film system include phase change materials in which light transmittance changes before and after phase transition, for example, crystal and amorphous materials whose light transmittance changes. , Chalcogen-based phase change materials GeSbTe, AgInSbT
e. When a super-resolution film utilizing the absorption saturation phenomenon is used, basically, any material having absorption near the wavelength of the exposure light source can be freely selected. For example, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, GaN, G
aP, GaS, AlP, AlAs, SiC, CdS, C
dSe, CdTe, CuCl, and the like. In any of the materials, it is necessary that the transmittance changes with the wavelength of the light source and the irradiation energy for exposure is about one.

【0017】本発明において、これらの超解像性材料
は、母材に溶解または分散された材料として塗布するこ
とができる。このとき、用いられる材料は、本発明の効
果を損なわない任意のものを用いることができるが、現
像工程(d)において、感光部分と共に除去される材料
からなるものであることが好ましく、感光性層の感光部
分と同一の材料からなるものであることがより好まし
い。このような材料に含有される超解像膜を用いること
で、超解像膜を現像処理の際に感光性層の感光部分と共
に除去することが可能なため、そのような新たな工程が
不要となる。このような母材としては、アルカリ可溶
性、あるいは水溶性の有機化合物を用いることができ
る。例えば、フェノール性水酸基やカルボン酸残基を有
するオリゴマーやポリマーを用いることができる。より
具体的には、フェノール、o−クロロフェノール、m−
クロロフェノール、p−クロロフェノール、m−クレゾ
ール、p−クレゾール、ビスフェノールA、4−クロロ
−3−クレゾールなどのフェノール類と、ホルムアルデ
ヒドとを縮合させることにより得られるノボラック樹
脂、ポリ(p−ビニルフェノール)、ポリ(p−イソプ
ロペニルフェノール)、ポリ(m−イソプロペニルフェ
ノール)、p−ヒドロキシスチレンとメタクリル酸メチ
ルとの共重合体、p−ヒドロキシスチレンとアクリル酸
メチルとの共重合体、p−イソプロペニルフェノールと
アクリル酸メチルとの共重合体、p−ヒドロキシスチレ
ンとメタクリル酸との共重合体、ポリアミック酸などが
挙げられる。
In the present invention, these super-resolution materials can be applied as a material dissolved or dispersed in a base material. At this time, any material that does not impair the effects of the present invention can be used. However, it is preferable that the material be a material that is removed together with the photosensitive portion in the developing step (d). More preferably, it is made of the same material as the photosensitive portion of the layer. By using the super-resolution film contained in such a material, it is possible to remove the super-resolution film together with the photosensitive portion of the photosensitive layer during the development processing, so that such a new step is not required. Becomes As such a base material, an alkali-soluble or water-soluble organic compound can be used. For example, an oligomer or polymer having a phenolic hydroxyl group or a carboxylic acid residue can be used. More specifically, phenol, o-chlorophenol, m-
A novolak resin obtained by condensing phenols such as chlorophenol, p-chlorophenol, m-cresol, p-cresol, bisphenol A and 4-chloro-3-cresol with formaldehyde, poly (p-vinylphenol) ), Poly (p-isopropenylphenol), poly (m-isopropenylphenol), a copolymer of p-hydroxystyrene and methyl methacrylate, a copolymer of p-hydroxystyrene and methyl acrylate, p- Copolymers of isopropenylphenol and methyl acrylate, copolymers of p-hydroxystyrene and methacrylic acid, polyamic acids and the like can be mentioned.

【0018】また、感光性層を形成させる工程(a)
と、超解像膜を形成させる工程(b)の間に、現像工程
(d)において除去することができる物質の層を形成さ
せることも好ましい。このような手段によっても、超解
像膜を現像処理の際に除去することができる。このよう
な層を形成させるために用いることのできる材料は、前
記の現像処理で除去可能媒体と同様のものが挙げられ
る。このような層を形成させる場合には、超解像膜が現
像工程で除去される媒体に保持されている必要はない。
Step (a) of forming a photosensitive layer
It is also preferable to form a layer of a substance that can be removed in the developing step (d) between the step (b) of forming the super-resolution film and the step (b). By such means, the super-resolution film can be removed during the development processing. Materials that can be used for forming such a layer include the same materials as those that can be removed by the above-described development processing. When such a layer is formed, the super-resolution film does not need to be held on the medium to be removed in the developing step.

【0019】このようにして形成させた感光性材料は、
任意の方法で露光および現像工程に付される。これらの
工程には、一般的な方法を用いることができる。
The photosensitive material thus formed is
It is subjected to exposure and development steps by any method. A general method can be used for these steps.

【0020】一般に、露光工程では、狭いピッチのトラ
ックおよび微小なピットを形成させるために、短波長の
光源などで露光される。光源としては高圧水銀ランプの
g線、i線、KrF、ArFなどのエキシマーレーザー
などが用いられるのが一般的である。
Generally, in the exposure step, exposure is performed with a short-wavelength light source or the like in order to form tracks with narrow pitches and minute pits. As a light source, a g-line, an i-line of a high-pressure mercury lamp, an excimer laser such as KrF or ArF is generally used.

【0021】現像工程は、感光性層に用いた感光性材料
に応じて決められるが、現像時に超解像膜を同時に除去
できる方法により行うことが好ましい。一般的には、ア
ルカリ現像液による現像処理が行われるが、必要に応じ
て水性現像などを行うことも可能である。
The development step is determined according to the photosensitive material used for the photosensitive layer, but is preferably performed by a method capable of simultaneously removing the super-resolution film during development. Generally, development processing with an alkali developing solution is performed, but aqueous development or the like can be performed if necessary.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いてさら
に詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0023】実施例1 図2は本発明における原盤を製造する工程図である。ガ
ラス基板1は洗浄後、表面とフォトレジストとの間に良
好な接着性を得るためにシランカップリング剤で処理し
てある(a)。
Embodiment 1 FIG. 2 is a process chart for manufacturing a master according to the present invention. After cleaning, the glass substrate 1 is treated with a silane coupling agent to obtain good adhesion between the surface and the photoresist (a).

【0024】ガラス基板1上にフォトレジスト2を15
0nmの厚さにスピンコータを使って塗布した(b)。
本実施例では、フォトレジストにナフトキノンジアジド
とノボラック系樹脂を溶媒に溶解させたポジ型フォトレ
ジストを用いた。このようなレジストしては、例えば東
京応化工業OFPR−800などを用いる事が出来る。
フォトレジストを塗布した後、85℃30分間べ一キン
グ処理を行った。
A photoresist 2 is applied on a glass substrate 1 by 15
It was applied to a thickness of 0 nm using a spin coater (b).
In this embodiment, a positive photoresist in which naphthoquinonediazide and a novolak resin were dissolved in a solvent was used. As such a resist, for example, Tokyo Ohka Kogyo OFPR-800 or the like can be used.
After applying the photoresist, a baking treatment was performed at 85 ° C. for 30 minutes.

【0025】べ一キング処理後、水溶性のバリア層3を
スピンコートにより100nmの厚さで塗布した
(c)。水溶性バリア層には、例えばポリビニルアルコ
ールや信越化学工業(株)製のBC5などを用いること
ができる。また、、バリア層としてアルカリ可溶性の有
機化合物を有機溶媒に溶解させたものでもよい。
After the baking treatment, a water-soluble barrier layer 3 was applied by spin coating to a thickness of 100 nm (c). For the water-soluble barrier layer, for example, polyvinyl alcohol or BC5 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used. Further, an alkali-soluble organic compound dissolved in an organic solvent may be used as the barrier layer.

【0026】アルカリ可溶性の有機化合物は、フェノー
ル性水酸基やカルボン酸残基を有するオリゴマーやポリ
マーを用いることができる。より具体的には、フェノー
ル、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p
−クロロフェノール、m−クレゾール、p−クレゾー
ル、ビスフェノールA、4−クロロ−3−クレゾールな
どのフェノール類と、ホルムアルデヒドとを縮合させる
ことにより得られるノボラック樹脂、ポリ(p−ビニル
フェノール)、ポリ(p−イソプロペニルフェノー
ル)、ポリ(m−イソプロペニルフェノール)、p−ヒ
ドロキシスチレンとメタクリル酸メチルとの共重合体、
p−ヒドロキシスチレンとアクリル酸メチルとの共重合
体、p−イソプロペニルフェノールとアクリル酸メチル
との共重合体、p−ヒドロキシスチレンとメタクリル酸
との共重合体、ポリアミック酸などが挙げられる。有機
溶媒には、例えば、トルエン、キシレン、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルセロソルブ、
o−ジクロロベンゼン、クロロホルム、エタノール、i
−プロピルアルコール、ジクロペンタン、シクロヘキサ
ン、エチルセロソルブアセテート、アセトン、メチルエ
チルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、およびその他、
を単独または混合物の形で用いることができる。超解像
膜4として、予め感光させたナフトキノンジアジドとノ
ボラック系樹脂からなるフォトレジストとゾル・ゲル法
(例えばGuangming Li et al., J. Appl. Phys. 75 427
6 (1994))により作製されたZnSeの混合物をスピン
コータにより300nmの厚さで塗布した。超解像膜を
塗布後、85℃、60分間ベーキング処理を行った。超
解像膜4はZnSe(エネルギーギャップ2.7eV)
がレジストの感光部の材料に分散したZnSe半導体微
粒子分散膜であり、ZnSeの体積率と粒径を調整して
バンドギャップが約3.5eVになるように調整してあ
る。
As the alkali-soluble organic compound, an oligomer or polymer having a phenolic hydroxyl group or a carboxylic acid residue can be used. More specifically, phenol, o-chlorophenol, m-chlorophenol, p
Novolak resin, poly (p-vinylphenol), poly (p-vinylphenol) obtained by condensing phenols such as -chlorophenol, m-cresol, p-cresol, bisphenol A, and 4-chloro-3-cresol with formaldehyde p-isopropenylphenol), poly (m-isopropenylphenol), a copolymer of p-hydroxystyrene and methyl methacrylate,
Examples include a copolymer of p-hydroxystyrene and methyl acrylate, a copolymer of p-isopropenylphenol and methyl acrylate, a copolymer of p-hydroxystyrene and methacrylic acid, and a polyamic acid. Organic solvents include, for example, toluene, xylene, dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl cellosolve,
o-dichlorobenzene, chloroform, ethanol, i
-Propyl alcohol, diclopentane, cyclohexane, ethyl cellosolve acetate, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, and others,
Can be used alone or in the form of a mixture. As the super-resolution film 4, a photoresist made of a previously exposed naphthoquinonediazide and a novolak resin and a sol-gel method (for example, Guangming Li et al., J. Appl. Phys. 75 427)
6 (1994)) was applied to a thickness of 300 nm using a spin coater. After applying the super-resolution film, baking treatment was performed at 85 ° C. for 60 minutes. The super-resolution film 4 is made of ZnSe (with an energy gap of 2.7 eV).
Is a ZnSe semiconductor fine particle dispersion film dispersed in the material of the photosensitive portion of the resist. The ZnSe volume ratio and the particle size are adjusted to adjust the band gap to about 3.5 eV.

【0027】これを光源にKrイオンレーザ一(波長3
51nm)5、NA0.9の露光装置により、トラック
ピッチ0.2〜1.0μmの案内溝およびピット幅0.
2〜1.0μmのピットのパターンを露光した(e)。
Using this as a light source, a Kr ion laser (wavelength 3
The guide groove having a track pitch of 0.2 to 1.0 μm and a pit width of 0.1 μm were obtained by an exposure apparatus having an NA of 0.9 and a NA of 0.9.
A pit pattern of 2 to 1.0 μm was exposed (e).

【0028】露光後、無機アルカリ現像液を用いて現像
した(f)。超解像膜の構造を、予め感光させたフォト
レジストに半導体を分散させたものにすることにより、
従来と同様に無機アルカリ現像液を用いるだけで超解像
膜を除去できることが確認できた。
After the exposure, development was performed using an inorganic alkali developer (f). By making the structure of the super-resolution film a semiconductor dispersed in a pre-exposed photoresist,
It was confirmed that the super-resolution film could be removed only by using the inorganic alkali developer as in the conventional case.

【0029】また、従来例として超解像膜を設けないに
場合についても原盤を作製した。
Also, as a conventional example, a master was prepared in the case where no super-resolution film was provided.

【0030】このようにして得られた本実施例と従来例
の2種類の原盤から従来と同様に電鋳によりスタンパを
作製した。このスタンパを用いてインジェクション装置
により射出成形を行い、ディスク基板を作製した。作製
したディスク基板を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて
断面構造を観察した。また、ディスク基板にAlをマグ
ネトロンスパッタ装置により成膜し、各ピット幅を再生
して信号強度を測定した。再生装置の光源は波長413
nmのKrガスレーザー、NA0.6である。
A stamper was manufactured from the two types of masters thus obtained and the conventional example by electroforming in the same manner as in the prior art. Using this stamper, injection molding was performed by an injection device to produce a disk substrate. The cross-sectional structure of the manufactured disk substrate was observed using an atomic force microscope (AFM). In addition, Al was formed on the disk substrate by a magnetron sputtering apparatus, and the width of each pit was reproduced to measure the signal intensity. The light source of the reproducing apparatus has a wavelength of 413.
nm Kr gas laser, NA 0.6.

【0031】AFM観察の結果から、従来例の原盤から
作製したディスク基板はトラックピッチ0.5μm以下
では良好な案内溝が得られなかったが、本実施例の原盤
から作製したディスク基楓はトラックピッチ0.3μm
まで良好な案内溝が確認できた。再生信号強度の測定結
果を図3に示した。従来例では、ピット幅0.6μmま
では50dB以上の高いCNRが得られているが、0.
5μm以下ではCNRは減少する。これに対して、本実
施例では0.3μmまで50dB以上のCNRが得られ
た。
From the results of AFM observation, it was found that a good guide groove could not be obtained with a track pitch of 0.5 μm or less for the disk substrate manufactured from the conventional master, but the disk base manufactured from the master according to the present embodiment was not used for the track. Pitch 0.3μm
A good guide groove was confirmed. FIG. 3 shows the measurement result of the reproduction signal intensity. In the conventional example, a high CNR of 50 dB or more is obtained up to a pit width of 0.6 μm.
Below 5 μm, CNR decreases. On the other hand, in the present example, a CNR of 50 dB or more was obtained up to 0.3 μm.

【0032】実施例2 超解像膜としてZnOをSiO2に分散させたものを用
いた以外は実施例1と同様の方法で原盤を作製し、にデ
ィスク基板を作製した。バリア層をコートした後、ガラ
ス基板をマグネトロンスパッタ装置の基板ホルダーに装
着し、超解像膜4としてZnO(エネルギーギャップ
3.2eV)をSiO2に分散させたZnO半導体微粒
子分散膜をスパッタ法により100nmの厚さで成膜し
た。ZnO微粒子分散膜は体積率と粒径を調整してバン
ドギャップが350nmになるように調整してある。実
施例1と同様の評価を行ったところ、本発明の効果を得
ることができた。
Example 2 A master was produced in the same manner as in Example 1 except that a super-resolution film in which ZnO was dispersed in SiO 2 was used, and a disk substrate was produced. After coating the barrier layer, the glass substrate was mounted on a substrate holder of a magnetron sputtering apparatus, and a ZnO (fine particle dispersion film) in which ZnO (energy gap 3.2 eV) was dispersed in SiO 2 as a super-resolution film 4 was formed by sputtering. A film was formed with a thickness of 100 nm. The ZnO fine particle dispersed film is adjusted so that the band gap becomes 350 nm by adjusting the volume ratio and the particle size. When the same evaluation as in Example 1 was performed, the effects of the present invention could be obtained.

【0033】実施例3 本実施例では、超解像膜として実施例1と同様にナフト
キノンジアジドとノボラック系樹脂の混合物にZnSe
を分散した半導体微粒子分散膜を用いて原盤を作製し
た。また、従来例として、超解像膜にフォトブリーチン
グ材料(例えば、信越化学工業(株)製のコントラスト
エンハンス層を用いることができる)を用いて原盤を作
製した。本実施例、および従来例ともに0.4μmの案
内溝と0.2μmのピットを形成するように露光した。
このようにして得られた本実施例と比較例の2種類の原
盤から従来の方法と同様に電鋳によりスタンパを作製し
た。このスタンパを用いてインジェクション装置により
射出成形を行い、ディスク基板を作製した。形成するピ
ットの大きさが0.2μmと非常に小さい場合、超解像
膜を用いてもシャープなピットを形成することは難し
い。両ディスクをAFMで観察したところ、ピットが
0.2μmよりも非常に小さいものや欠落などが同程度
見られた。本実施例で用いた超解像膜は半導体微粒子分
散膜であり、これは吸収飽和により透過率を変化させる
ものであるため、従来例の化学結合の結合状態が変化し
て透過率が変化する超解像膜とは異なり、単一波長で繰
り返し使用することができる。そこで、0.2μmのピ
ットを形成するとき、5回重複して露光を行い、原盤を
作製し、同様の方法でディスクを作製した。このディス
クをAFMで観察したところ、ピットの欠落はなくな
り、ピットの形状もほぼ0.2μmに揃っていることが
確認できた。つまり、重複して露光したことにより、微
小なピットを欠落無く正確に形成させることができる。
Embodiment 3 In this embodiment, a ZnSe mixture of naphthoquinonediazide and a novolak resin was used as the super-resolution film in the same manner as in Embodiment 1.
A master was prepared using a semiconductor fine particle dispersion film in which was dispersed. Further, as a conventional example, a master was manufactured using a photobleaching material (for example, a contrast enhancement layer manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used) for the super-resolution film. In both the present example and the conventional example, exposure was performed so as to form a 0.4 μm guide groove and a 0.2 μm pit.
A stamper was produced from the two types of masters obtained in this manner and the comparative example by electroforming in the same manner as in the conventional method. Using this stamper, injection molding was performed by an injection device to produce a disk substrate. If the size of the pits to be formed is as small as 0.2 μm, it is difficult to form sharp pits even with a super-resolution film. When both disks were observed by AFM, pits very small than 0.2 .mu.m and missing portions were found to the same extent. The super-resolution film used in the present embodiment is a semiconductor fine particle dispersed film, which changes the transmittance by absorption saturation, so that the bonding state of the conventional chemical bond changes and the transmittance changes. Unlike super-resolution films, they can be used repeatedly at a single wavelength. Therefore, when forming a 0.2-μm pit, exposure was performed five times in duplicate, a master was prepared, and a disk was prepared in the same manner. When this disk was observed by AFM, it was confirmed that the pits were not missing and the pits had a shape of almost 0.2 μm. That is, by performing overlapping exposure, minute pits can be accurately formed without missing.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、回折限界以下のピッチ
の狭いトラックおよび微小なピットを有する高密度の原
盤を製造することができることは、[発明の概要]の項
に前記したとおりである。
According to the present invention, it is possible to manufacture a high-density master having narrow tracks and narrow pits having a pitch equal to or less than the diffraction limit, as described in the section of the Summary of the Invention. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】超解像膜の照射エネルギーと透過率の関係を表
す図。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between irradiation energy and transmittance of a super-resolution film.

【図2】本発明の原盤製造法の例を示す工程図。FIG. 2 is a process chart showing an example of a master production method according to the present invention.

【図3】実施例1におけるピット幅とCNRの関係を示
す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a pit width and a CNR according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2 フォトレジスト 3 バリア層 4 超解像膜 5 Arイオンレーザー光 6 感光部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Photoresist 3 Barrier layer 4 Super-resolution film 5 Ar ion laser beam 6 Photosensitive part

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記の工程を含んでなることを特徴とす
る、基板上に案内溝およびピットを形成させる光記録媒
体の原盤製造法。 (a)基板上に感光性物質を塗布して感光性層を形成さ
せる工程(b)前記感光性層の光照射側に、光強度に応
じて透過率が可逆的に変化する超解像膜を形成させる工
程、(c)前記感光性層および前記超解像膜を具備して
なる感光性材料を像様に露光する工程、および(d)露
光された感光性材料を現像する工程。
1. A method of manufacturing a master of an optical recording medium, comprising forming a guide groove and a pit on a substrate, comprising the following steps. (A) a step of forming a photosensitive layer by applying a photosensitive substance on a substrate; and (b) a super-resolution film whose transmittance reversibly changes according to light intensity on the light-irradiated side of the photosensitive layer. (C) exposing a photosensitive material comprising the photosensitive layer and the super-resolution film in an imagewise manner, and (d) developing the exposed photosensitive material.
【請求項2】超解像膜が、現像工程(d)において、感
光部分と共に除去される材料からなるものである、請求
項1に記載の原盤製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the super-resolution film is made of a material which is removed together with the photosensitive portion in the developing step (d).
【請求項3】感光性層を形成させる工程(a)と、超解
像膜を形成させる工程(b)の間に、現像工程(d)に
おいて除去することができる物質の層を形成させる工程
をさらに含んでなる、請求項1または2に記載の原盤製
造法。
3. A step of forming a layer of a substance that can be removed in the developing step (d) between the step (a) of forming a photosensitive layer and the step (b) of forming a super-resolution film. 3. The method of manufacturing a master according to claim 1, further comprising:
【請求項4】超解像膜が、半導体微粒子を分散させた膜
である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の原盤製造
法。
4. The method for producing a master according to claim 1, wherein the super-resolution film is a film in which semiconductor fine particles are dispersed.
【請求項5】露光工程(c)と、現像工程(d)との間
に、初期の露光工程(c)における露光パターンと異な
る露光パターンで再度露光し、後の露光パターンの原盤
を製造する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の原盤
製造法。
5. Between the exposure step (c) and the development step (d), exposure is performed again with an exposure pattern different from the exposure pattern in the initial exposure step (c), thereby producing a master for the subsequent exposure pattern. A method for producing a master according to any one of claims 1 to 4.
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