JP2001110096A - Method of manufacturing information recording medium - Google Patents

Method of manufacturing information recording medium

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JP2001110096A
JP2001110096A JP28867399A JP28867399A JP2001110096A JP 2001110096 A JP2001110096 A JP 2001110096A JP 28867399 A JP28867399 A JP 28867399A JP 28867399 A JP28867399 A JP 28867399A JP 2001110096 A JP2001110096 A JP 2001110096A
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JP
Japan
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pit
photosensitive layer
exposure
etching
recording
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JP28867399A
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Japanese (ja)
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Shin Masuhara
慎 増原
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the pit finer than heretofore and to make the pit pattern density higher. SOLUTION: In forming pit string patterns, a photosensitive layer is exposed by a first light spot which exposes the pit patterns and a second light spot which exposes grooves partly overlapping the side parts of the pit patterns apart a distance of approximately n/2 (where n is an integer) of the track pitch in the radial direction from the first light spot. When the groove width in the sectional shape of a trapezoidal shape in the radial direction of the grooves is given as the mean value of the upper base and lower base of the trapezoidal shape at this time, its value Wg is so set as to attain T.Px0.50<=Wg<=T.P×0.60 with respect to a track pitch T.P. When a substrate is directly etched, the width Wa at the boundary between the photosensitive layer and a supporting body corresponding to the grooves prior to etching is so set as to attain (T.P×0.50)-45 nm<=Wa<=(T.P×0.60)+45 nm with respect to the track pitch T.P. In either case, the surface of the photosensitive layer is preferably subjected to a hardly solubilizing treatment by immersing the surface into a developer prior to the exposure stage.

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、光ディスク、光磁
気ディスク、相変化型光ディスク等の情報記録媒体の製
造方法に関するものであり、特にマスタリング原盤の製
造技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an information recording medium such as an optical disk, a magneto-optical disk, and a phase change optical disk, and more particularly to a technique of manufacturing a mastering master.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の情報記録媒体(例えば光
ディスク101)では、図17に示すように、信号記録
領域102において、光学的に透明なプラスチック製の
ディスク基板103の一方の面104に連続溝状のグル
ーブ105が、又はピット列108が、トラック毎に所
定のトラックピッチp(0.7〜1.6μm)でスパイ
ラル状に設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of information recording medium (for example, an optical disk 101), as shown in FIG. 17, in a signal recording area 102, one surface 104 of an optically transparent plastic disk substrate 103 is provided. The continuous groove-like groove 105 or the pit row 108 is provided spirally at a predetermined track pitch p (0.7 to 1.6 μm) for each track.

【0003】例えば、ピット列構造からなる再生専用の
光ディスク(ROM)に関しては、図18に示すよう
に、面104上におけるピット108の列を記録エリア
及びトラッキング用回折格子として用いるものが多数を
占めている。ピット108の列を設けた面104上に
は、光反射層(図示せず)が形成されている。また主に
グルーブ構造からなる記録可能な相変化型、あるいは光
磁気型等の光ディスクに関しては、図19に示すよう
に、この面104上における、凹凸の片方(例えばラン
ド106)を記録エリア、片方(例えばグルーブ10
5)をトラッキング用光反射エリアとして用いるものが
多数を占めている。グルーブ105を設けた面104上
には、相変化膜、あるいは磁性膜及び光反射層(いずれ
も図示せず)が形成されている。ただし、これらの記録
可能ディスクにおいても、ディスク固有情報若しくはア
ドレス等の付帯信号がピット列108により挿入される
ことが通常である。
For example, as for a read-only optical disk (ROM) having a pit row structure, as shown in FIG. 18, many use a row of pits 108 on a surface 104 as a recording area and a tracking diffraction grating. ing. A light reflection layer (not shown) is formed on the surface 104 on which the rows of the pits 108 are provided. As for a recordable optical disk of a phase change type or a magneto-optical type which mainly has a groove structure, as shown in FIG. (For example, groove 10
5) is used as a tracking light reflection area. On the surface 104 on which the groove 105 is provided, a phase change film, or a magnetic film and a light reflection layer (both not shown) are formed. However, even in these recordable discs, ancillary signals such as disc-specific information or addresses are usually inserted by the pit train 108.

【0004】さらに、一記録面上にROM領域と記録可
能領域を共有するパーシャルROMディスクも存在す
る。
Further, there is a partial ROM disk that shares a ROM area and a recordable area on one recording surface.

【0005】これらの光ディスクを回転させながら、基
板103の一方の面104とは反対側の面107に、光
学ピックアップ(図示せず)からレーザ光を照射する。
将来的には、面104の側からレーザ光を照射すること
も考えられている。
While rotating these optical discs, a laser beam is irradiated from an optical pickup (not shown) onto a surface 107 of the substrate 103 opposite to the one surface 104.
In the future, irradiation with laser light from the surface 104 side is also considered.

【0006】再生専用の光ディスクでは、面107への
照射光に対して、ピット108の列を設けた面104か
らの反射・回折光を検出することで、情報の読み取り及
びトラッキングを行っている。記録可能な光ディスクで
は、その照射光によって例えばランド106上の記録層
に情報が書き込まれ、あるいは、反射光によって同記録
層へ書き込みした情報が読み取られる。さらに、記録ま
たは再生用のレーザ光が常に所定のトラック上に照射さ
れるように、例えばグルーブ105からの反射光を検出
してトラッキングを行っている。
[0006] In a read-only optical disk, information reading and tracking are performed by detecting reflected / diffracted light from a surface 104 provided with a row of pits 108 with respect to light irradiated to a surface 107. In a recordable optical disk, information is written on, for example, a recording layer on the land 106 by irradiation light, or information written on the recording layer is read by reflected light. Further, tracking is performed, for example, by detecting reflected light from the groove 105 so that a laser beam for recording or reproduction is always irradiated on a predetermined track.

【0007】このように、光ディスク基板103の表面
の凹凸形状は、情報記録媒体としての性能を左右するも
のであるため、基板103を高精度に作製することが要
求される。
As described above, since the unevenness of the surface of the optical disk substrate 103 affects the performance as an information recording medium, it is required to manufacture the substrate 103 with high precision.

【0008】現状において実際の製造プロセスとなって
いる基板103の作製方法を図20を参照して説明す
る。
A method for manufacturing the substrate 103, which is an actual manufacturing process at present, will be described with reference to FIG.

【0009】先ず、表面を十分平坦に研磨、洗浄したガ
ラス原盤(またはガラス基板)123上に、露光処理に
よってアルカリ可溶性となるフォトレジスト120を厚
さ約0.1μm程度に塗布する。
First, on a glass master (or glass substrate) 123 whose surface has been sufficiently polished and washed, a photoresist 120 which becomes alkali-soluble by exposure treatment is applied to a thickness of about 0.1 μm.

【0010】次いで、記録用レーザ光131をフォトレ
ジスト120の表面に対物レンズ132で集光して露光
する。このとき、ガラス原盤123を回転させながら、
記録信号に応じてON/OFFさせたレーザ光131を
一回転あたり等距離ずつ半径方向に送ることにより、フ
ォトレジスト120にピット128の列の潜像133を
トラックピッチ毎にスパイラル状に生じさせる。
Next, a recording laser beam 131 is condensed on the surface of the photoresist 120 by an objective lens 132 and is exposed. At this time, while rotating the glass master disk 123,
By sending the laser beam 131 turned on / off in response to the recording signal in the radial direction at an equal distance per rotation, a latent image 133 in a row of pits 128 is formed in the photoresist 120 in a spiral at each track pitch.

【0011】この時、レーザ光の照射を連続的に行えば
(DC照射)、ピット列でなくグルーブ125の潜像1
33が生ずる。
At this time, if the laser beam irradiation is performed continuously (DC irradiation), the latent image
33 occurs.

【0012】次に、この原盤をアルカリ性現像液で現像
することにより、露光部(即ち、フォトレジスト120
の感光部分)を除去する。これによって、再生専用の光
ディスクでは、連続したピット128の列が半径方向に
繰り返し形成される。また、記録可能な光ディスクで
は、フォトレジスト120に、グルーブと称される連続
溝125と、連続溝間に残されたランド部と称される凸
部126とが半径方向に交互に形成される。
Next, the master is developed with an alkaline developer to expose the exposed portion (ie, the photoresist 120).
). Thus, in the read-only optical disk, a continuous row of pits 128 is repeatedly formed in the radial direction. In a recordable optical disk, a continuous groove 125 called a groove and a convex part 126 called a land left between the continuous grooves are alternately formed in the photoresist 120 in the radial direction.

【0013】次いで、ガラス原盤123上にNiメッキ
を施し、フォトレジスト120の連続したピット列又は
連続溝を転写したスタンパ134を作製する。次に、こ
のスタンパ134の凹凸面を射出成形法等によって光デ
ィスクの基板材料であるプラスチック材料に転写し、図
18に示したごときピット108の列又は図19に示し
たごときグルーブ105とランド106をそれぞれ形成
し、レプリカ(基板103)を作製する。
Next, Ni stamping is performed on the glass master disk 123 to produce a stamper 134 in which a continuous pit row or continuous groove of the photoresist 120 is transferred. Next, the uneven surface of the stamper 134 is transferred to a plastic material as a substrate material of the optical disk by an injection molding method or the like, and the rows of pits 108 as shown in FIG. 18 or the grooves 105 and lands 106 as shown in FIG. Each is formed and a replica (substrate 103) is manufactured.

【0014】なお、再生専用の光ディスクに関しては、
基板103のピット108のある凹凸面上に反射膜や保
護膜を成膜する。また、記録可能な光デイスクに関して
は、このレプリカの作製後に、基板103のグルーブ1
05のある凹凸面上に記録膜、反射膜等を成膜する。
As for a read-only optical disk,
A reflective film and a protective film are formed on the uneven surface of the substrate 103 having the pits 108. As for the recordable optical disk, the groove 1 of the substrate 103 is formed after the replica is made.
A recording film, a reflection film, and the like are formed on the uneven surface on which the reference numeral 05 is formed.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】近年、従来のCDと比
較して約5倍近い記録密度を持つDVDのROMディス
クが商品化され、また研究開発段階においては、さらに
その2倍程度の密度の光ディスクが既に発表されてい
る。このような高密度化は、光ディスク開発のメインテ
ーマである。
In recent years, DVD ROM disks having a recording density of about five times that of conventional CDs have been commercialized, and at the research and development stage, the density of DVD disks has been doubled. Optical discs have already been announced. Such high density is the main theme of optical disc development.

【0016】そのため、さらに微小なピットを形成でき
るマスタリング技術が要求されている。
Therefore, there is a demand for a mastering technique capable of forming finer pits.

【0017】本発明は、上述の従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、これまで以上のピットの微小化が可
能で、ピットパターン密度の向上を図ることが可能な情
報記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional situation, and is intended to manufacture an information recording medium capable of further reducing the size of pits and improving the pit pattern density. The aim is to provide a method.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、ROMディス
クにおけるピットパターン密度の向上を目的として、前
述の基板作製プロセスに変更、追加を行い、新しいプロ
セスを考案したものである。
According to the present invention, a new process is devised by changing or adding to the above-described substrate manufacturing process for the purpose of improving the pit pattern density in a ROM disk.

【0019】すなわち、本発明は、支持体上に感光層を
形成する工程と、感光層の所定領域を露光する工程と、
露光後に現像して前記感光層にピット列パターンに対応
する凹凸パターンを形成する工程と、この凹凸パターン
に基づいて情報の記録及び/又は再生に関与する凹凸を
基体に形成する工程とを有してなる情報記録媒体の製造
方法において、ピットパターンを露光する第1の光スポ
ットと、当該第1の光スポットとは半径方向にトラック
ピッチの略n/2(ただし、nは整数である。)の距離
を隔て上記ピットパターンの側部に一部重なるグルーブ
を露光する第2の光スポットとにより上記感光層を露光
し、且つ、上記グルーブの半径方向における台形状の断
面形状において、グルーブ幅を台形の上底と下底の平均
値として与えたときに、その値Wgがトラックピッチ
T.Pに対して T.P×0.50≦Wg≦T.P×0.60 となるように設定することを特徴とするものである。
That is, the present invention provides a step of forming a photosensitive layer on a support, a step of exposing a predetermined area of the photosensitive layer,
Developing after exposure, forming a concavo-convex pattern corresponding to the pit row pattern on the photosensitive layer, and forming, on the substrate, concavities and convexities involved in recording and / or reproducing information based on the concavo-convex pattern. In the method for manufacturing an information recording medium, a first light spot for exposing a pit pattern and the first light spot are approximately n / 2 of a track pitch in a radial direction (where n is an integer). And exposing the photosensitive layer with a second light spot that exposes a groove that partially overlaps the side portion of the pit pattern at a distance of, and, in a trapezoidal cross-sectional shape in the radial direction of the groove, the groove width is reduced. When given as an average value of the upper and lower bases of the trapezoid, the value Wg is the track pitch T. For T.P. P × 0.50 ≦ Wg ≦ T. It is characterized in that it is set to be P × 0.60.

【0020】また、本発明は、支持体上に感光層を形成
する工程と、感光層の所定領域を露光する工程と、露光
後に現像して前記感光層にピット列パターンに対応する
凹凸パターンを形成する工程と、この凹凸パターンに基
づいて情報の記録及び/又は再生に関与する凹凸を基体
に形成する工程とを有してなる情報記録媒体の製造方法
において、ピットパターンを露光する第1の光スポット
と、当該第1の光スポットとは半径方向にトラックピッ
チの略n/2(ただし、nは整数である。)の距離を隔
て上記ピットパターンの側部に一部重なるグルーブを露
光する第2の光スポットとにより上記感光層を露光する
工程と、現像工程により凹凸が形成された感光層をマス
クとするエッチング及び残存レジストの除去により支持
体に直接凹凸を形成する工程とを有し、上記エッチング
前のグルーブに対応する感光層と支持体との境界面にお
ける幅WaをトラックピッチT.Pに対して (T.P×0.50)−45nm≦Wa≦(T.P×
0.60)+45nm となるように設定することを特徴とするものである。
The present invention also provides a step of forming a photosensitive layer on a support, a step of exposing a predetermined area of the photosensitive layer, and a step of developing after exposure to form a concavo-convex pattern corresponding to the pit row pattern on the photosensitive layer. A method of manufacturing an information recording medium, comprising: forming a concave and convex portion relating to recording and / or reproduction of information on a base on the basis of the concave / convex pattern; The light spot and the first light spot are exposed to a groove that partially overlaps the side portion of the pit pattern at a distance of about n / 2 (where n is an integer) of a track pitch in a radial direction. The step of exposing the photosensitive layer with the second light spot and the step of forming the irregularities directly on the support by etching using the photosensitive layer having the irregularities formed by the developing step as a mask and removing the remaining resist. To have a step, the track pitch T. The width Wa at the interface between the photosensitive layer and the support that corresponds to the groove before the etching For P, (TP × 0.50) −45 nm ≦ Wa ≦ (TP ××
0.60) +45 nm.

【0021】ピットパターンを有する主に再生専用光デ
イスクの高記録密度化の方法として、マスタリング原盤
へのピットパターン露光の際に、ピット列の側部を、も
う一つのスポットで露光するグルーブで削り取ることに
より、従来より幅の狭いランドピットを形成する2ビー
ム露光方法が考えられる。これは露光スポット径の微小
化が困難になっている現在、非常に実用的で有望な方法
であると思われる。
As a method of increasing the recording density of a read-only optical disk having a pit pattern, a side portion of a pit row is scraped with a groove to be exposed by another spot when a pit pattern is exposed on a mastering master. Thus, a two-beam exposure method for forming land pits narrower than the conventional one can be considered. This seems to be a very practical and promising method at present, as miniaturization of the exposure spot diameter has become difficult.

【0022】しかしながら、この露光方法を用いた場
合、ピットの微小化は可能であるが、再生信号特性はほ
とんど向上しない。
However, when this exposure method is used, the pits can be miniaturized, but the reproduction signal characteristics are hardly improved.

【0023】本発明では、グルーブ設計やレジスト露光
条件を最適化しており、これによりピットの微小化のみ
ならず、再生信号特性が大幅に改善される。
In the present invention, the groove design and the resist exposure conditions are optimized, whereby not only miniaturization of the pits but also the reproduction signal characteristics are greatly improved.

【0024】また、露光前にフォトレジストを現像液に
浸すことによってレジスト表面に難溶層を形成する「プ
リ現像プロセス」を導入することで、通常ピットと比較
して不安定であったランドピット底面の境界線が明瞭か
つ安定に形成され、またピット自身がさらに微小に形成
されることによって、再生信号特性が改善され高密度化
が実現される。
Also, by introducing a “pre-development process” in which a photoresist is immersed in a developing solution before exposure to form a hardly soluble layer on the resist surface, land pits that are unstable compared to normal pits are obtained. Since the boundary line of the bottom surface is formed clearly and stably, and the pits themselves are formed finer, the reproduction signal characteristics are improved and the density is increased.

【0025】さらに、ランドピットは通常ピットと凹凸
が反転しているため、通常のプロセスで得られるマスタ
ースタンパからはプラスチック基板への射出成形が非常
に困難になってしまうが、マスタースタンパからさらに
もう1回のNiメッキ転写プロセスにより得られる凹凸
の再反転したマザースタンパを使用することにより、従
来と同等の射出成形転写性が得られるようになる。
Furthermore, since land pits are usually inverted from the pits and irregularities, it is very difficult to injection mold a plastic substrate from a master stamper obtained by a normal process. By using a mother stamper obtained by reversing the irregularities obtained by a single Ni plating transfer process, it is possible to obtain the same transferability of the injection molding as in the past.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した情報記録
媒体の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing an information recording medium to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

【0027】本発明によるプロセスは、先ずピット露光
方法に特徴を持つ。そこで、これより露光工程について
詳細に説明する。
The process according to the present invention is first characterized by a pit exposure method. Therefore, the exposure step will be described in detail below.

【0028】最初に、露光装置(以後カッティングマシ
ンと呼ぶ)の一般的な構成、及び光学系について、以下
に説明する。
First, a general configuration of an exposure apparatus (hereinafter referred to as a cutting machine) and an optical system will be described below.

【0029】カッティングマシンは図1及び図2に示す
ように、主に (1)記録用レーザ光1 (2)記録光強度制御システム2:光源の出力の不安定
さを除去し、最終的な記録光強度を制御するため、電気
光学結晶素子(EO)21を用いたサーボシステムが挿
入される。具体的には、光源の出力の一部をビームスプ
リッタ22を介してフォトディテクタ23に導き、この
フォトディテクタ23からの出力を基準電圧と比較して
記録光パワー制御回路23よりEO21にフィードバッ
クし、記録光強度が一定になるように制御する。 (3)変調部3:電気的記録信号に応じた長さのピット
を形成するために、露光装置光学系の途中に変調器31
を挿入して記録信号電圧レベルを光強度に変換する(例
えば記録信号レベルが「1」と「0」の2値よりなる場
合は、光のonとoffに変調される。)。変調器31
には数十MHzの帯域で使用できる性能が要求され、通
常EOM(電気光学結晶素子変調器)或いはAOM(音
響光学結晶素子変調器)といったものが用いられる。変
調器31の前後には、レンズL1及びレンズL2が配さ
れる。 (4)ビームエキスパンダー4:記録光のビーム径を拡
大する光学系。ここでは、凸レンズL3及び凸レンズL
4により構成され、ビームスプリッタ42により記録光
がここに導かれる。これら凸レンズL3,L4の拡大率
によって集光スポット径を調整する。 (5)対物レンズ5 (6)ガラス原盤6を保持し回転させるターンテーブル
7 (7)ガラス原盤6と対物レンズ5を回転の接線方向と
垂直に移動させる機構7 (8)対物レンズ5と露光面の距離を常時一定に保つた
めのサーボシステム8:通常、フォトレジスト9が感光
しない波長のフォーカシング用レーザ10を別途使用す
る。によって構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cutting machine mainly comprises (1) a recording laser beam 1 and (2) a recording light intensity control system 2: which removes the instability of the output of the light source, and In order to control the recording light intensity, a servo system using an electro-optic crystal element (EO) 21 is inserted. Specifically, a part of the output of the light source is guided to the photodetector 23 via the beam splitter 22, the output from the photodetector 23 is compared with a reference voltage, and the recording light power control circuit 23 feeds it back to the EO 21 to output the recording light. Control so that the intensity is constant. (3) Modulating section 3: a modulator 31 is formed in the optical system of the exposure apparatus in order to form a pit having a length corresponding to the electric recording signal.
To convert the recording signal voltage level into light intensity (for example, when the recording signal level is made up of two values of “1” and “0”, it is modulated to light on and off). Modulator 31
Is required to have a performance that can be used in a band of several tens of MHz, and an EOM (electro-optic crystal element modulator) or AOM (acousto-optic crystal element modulator) is usually used. Before and after the modulator 31, a lens L1 and a lens L2 are arranged. (4) Beam expander 4: an optical system for expanding the beam diameter of the recording light. Here, the convex lens L3 and the convex lens L
4, and the recording light is guided here by the beam splitter 42. The diameter of the focused spot is adjusted by the magnification of these convex lenses L3 and L4. (5) Objective lens 5 (6) Turntable 7 for holding and rotating glass master 6 (7) Mechanism 7 for moving glass master 6 and objective lens 5 perpendicular to the tangential direction of rotation (8) Object lens 5 and exposure Servo system 8 for keeping the distance of the surface constant at all times: Normally, a focusing laser 10 having a wavelength to which the photoresist 9 is not exposed is separately used. Composed of

【0030】変調器31に記録信号レベル「1」が入力
されると、記録光は変調器31を通過し、エキスパンダ
ー4によってビーム径を拡大され、その後対物レンズ5
によってガラス原盤6上に集光され、フォトレジスト9
を露光する。また記録信号レベルが「0」の場合は、記
録光はその後の光学系へ提供されないのでフォトレジス
ト9は露光されない。
When the recording signal level "1" is input to the modulator 31, the recording light passes through the modulator 31, the beam diameter is expanded by the expander 4, and then the objective lens 5
Is focused on the glass master 6 by the photoresist 9
Is exposed. When the recording signal level is "0", the recording light is not supplied to the subsequent optical system, so that the photoresist 9 is not exposed.

【0031】ガラス原盤6は回転しているのでスポット
に対して相対連度Vを持ち、レベル「1」の記録信号が
時間Tの間変調器31へもたらされると、スポットはフ
ォトレジスト9上をL=V×Tの距離露光することにな
り、現像によって長さLのピットが形成される。
Since the glass master 6 is rotating, it has a relative degree V with respect to the spot. When a recording signal of level “1” is applied to the modulator 31 during the time T, the spot moves on the photoresist 9. Exposure is performed at a distance of L = V × T, and a pit having a length L is formed by development.

【0032】またガラス原盤6を回転させながら、記録
光を半径方向に一回転あたり等距離ずつ移動させること
により、ピット或いはグルーブの潜像は一定のトラック
ピッチで、スパイラル状に形成される。
Further, by rotating the recording light in the radial direction at equal distances per rotation while rotating the glass master 6, latent images of pits or grooves are formed in a spiral shape at a fixed track pitch.

【0033】マスタリング工程においては、露光工程、
特に記録スポット径が最も直接的に光ディスクの記録密
度上限を律速している。
In the mastering step, an exposure step,
In particular, the recording spot diameter most directly determines the upper limit of the recording density of the optical disc.

【0034】露光スポット直径φは、記録光波長λ、対
物レンズ開口数NAから回折限界において最小の φ=1.22×λ/NA ・・・(式1) となる。当然これが小さくなるほど、より微小なピット
を形成でき、記録密度の向上が可能となる。
The exposure spot diameter φ is the minimum φ = 1.22 × λ / NA at the diffraction limit from the recording light wavelength λ and the numerical aperture NA of the objective lens (Equation 1). Obviously, the smaller this is, the finer pits can be formed and the recording density can be improved.

【0035】上記式1より、露光スポット直径φを小さ
くする方法として (1)記録光波長λを短くする (2)対物レンズ開口数NAを高くする の2つが考えられる。
From the above equation (1), there are two methods for reducing the exposure spot diameter φ: (1) shorten the recording light wavelength λ and (2) increase the numerical aperture NA of the objective lens.

【0036】しかし、対物レンズNAは既に0.90〜
0.95と、理論的最大値(NA<1.0)にほぼ近い
ところで使われているのが一般的である。また記録波長
に関しては、λ=350nm付近の紫外(UV)光の使
用が実用化され始めているが、それより短いλ=200
nm台のDeepUV領域の使用に関しては、フォトレ
ジストを始めとして従来プロセスの大幅な変更の必要
性、光学部品の確保の難しさ、または人体への害といっ
た問題点が多いのが現状である。また、さらに短い波長
となると、カッティングに必要な出力と安定性を兼ね揃
えた光源自体が見つからない。
However, the objective lens NA is already 0.90
0.95, which is generally used near the theoretical maximum value (NA <1.0). Regarding the recording wavelength, the use of ultraviolet (UV) light around λ = 350 nm has begun to be put into practical use, but shorter λ = 200 nm.
At present, there are many problems regarding the use of the deep UV region on the order of nanometers, such as the necessity of drastically changing conventional processes such as photoresists, difficulty in securing optical components, and harm to human bodies. Further, when the wavelength becomes shorter, a light source itself having both output and stability required for cutting cannot be found.

【0037】以上の理由により、より小さな露光スポッ
ト径を得る事は困難であり、それ以外の方法で従来より
微小なピットを形成する技術が必要とされている。また
今後仮にスポット径が小さくなったとしても、それを用
いて可能な範囲内で最大の記録密度を得ることは必ず要
求されるので、いずれにせよそのような技術は重要であ
る。
For the above reasons, it is difficult to obtain a smaller exposure spot diameter, and there is a need for a technique for forming finer pits by other methods. Even if the spot diameter becomes smaller in the future, it is always necessary to obtain the maximum recording density within a possible range by using the spot diameter, and such a technique is important anyway.

【0038】さて、以上のような実情に鑑みて、現状の
スポット径でより微細なパターンの形成を可能とする露
光方法の提案が本願出願人により既になされている。
In view of the above circumstances, the applicant of the present invention has already proposed an exposure method that enables formation of a finer pattern with the current spot diameter.

【0039】本発明の新マスタリングプロセスの露光方
法はこれを採用するので、これよりそれを説明する。
Since the exposure method of the new mastering process of the present invention employs this, it will be described below.

【0040】従来は、図3に示すように、露光スポット
Aは1つだけを用いて、それにより露光され、さらに現
像によってレジストが除去され形成した凹部分をピット
Pとするのが常識であった。
Conventionally, as shown in FIG. 3, it is common knowledge that only one exposure spot A is used, and that the pit P is formed by exposing the exposed spot A and removing the resist by development to form a concave portion. Was.

【0041】これに対して、上記発明においては、図4
に示すように、2つの露光スポットA,Bを用いて、1
つのスポットAで通常のようにピットPを露光し、もう
1つのスポットBは隣り合うトラックの中間を塗りつぶ
すようにグルーブGを露光する。
On the other hand, in the above invention, FIG.
As shown in the figure, using two exposure spots A and B, 1
One spot A exposes a pit P as usual, and another spot B exposes a groove G so as to fill the middle of an adjacent track.

【0042】その結果、2記録スポットのどちらからも
露光されず、現像後に残存した凸のランド部分が新たに
ピットLPと見なされる。(以後ランドピットと呼
ぶ。)この方法によって形成されるランドピットは従来
のピットより幅が小さく、半径方向密度を向上させるこ
とが可能である。1つの露光スポットを用いて形成する
通常ピットの最小幅Wp−minはスポット径によって
制限されるが、ランドピットの幅W1は、サイドスポッ
トにより露光するグルーブの幅をWg、トラックピッチ
をT.PとするとW1=T.P−Wgであるので、Wg
をT.Pに近くなるまで拡げることによって、トラック
ピッチによらず相当細くすることが出来る。少なくとも
W1はWp−min未満となる。
As a result, the convex land portion which is not exposed from either of the two recording spots and remains after development is regarded as a new pit LP. (Hereinafter referred to as land pits.) Land pits formed by this method are smaller in width than conventional pits, and the density in the radial direction can be improved. The minimum width Wp-min of the normal pit formed using one exposure spot is limited by the spot diameter, but the width W1 of the land pit is Wg, the width of the groove exposed by the side spot, and T.p. P, W1 = T. Since P-Wg, Wg
To T. By widening to a point close to P, it can be made considerably thinner regardless of the track pitch. At least W1 is less than Wp-min.

【0043】例えば、カッティングの記録波長λ=35
1nm、NA=0.90の場合、実験によるとWp‐m
in=0.15μmであったが、これに対してT.P=
0.50μmの時のW1は、T.P−Wg=0.11μ
mまで小さくすることが出来た(この時のレジスト塗布
厚d=50nm)。
For example, recording wavelength λ = 35 for cutting
In the case of 1 nm and NA = 0.90, according to experiments, Wp-m
in = 0.15 μm, whereas T. in. P =
W1 at 0.50 μm is T. P-Wg = 0.11 μ
m (resist coating thickness d = 50 nm at this time).

【0044】これによって従来よりトラックピッチを狭
くして、より高密度のROMディスクを作製することが
可能となる。
This makes it possible to manufacture a higher density ROM disk with a narrower track pitch than in the prior art.

【0045】このような露光方法を実現させるカッティ
ングマシン光学系について、これより説明を行う。
The cutting machine optical system for realizing such an exposure method will now be described.

【0046】カッティングの際、露光スポットを2つ用
いるいわゆる2ビームカッティングは従来から行われて
おり、例えば隣り合うグルーブ列の中間にアドレスピッ
トを挿入するISO規格のMOで実際に使用されてい
る。
At the time of cutting, so-called two-beam cutting using two exposure spots has been conventionally performed, and is actually used in, for example, an ISO standard MO in which address pits are inserted in the middle of adjacent groove rows.

【0047】図5に2ビーム光学系の概略を示す。な
お、この図5においては、先の図1,図2と同一の構成
要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 5 schematically shows a two-beam optical system. In FIG. 5, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0048】2ビーム光学系では、従来のチャンネル
(Ch−Aとする。)に加え、新たに別のチャンネル
(Ch−Bとする。)を開設する。
In the two-beam optical system, another channel (Ch-B) is newly opened in addition to the conventional channel (Ch-A).

【0049】まず、EO21直後の、Ch−Aのビーム
スプリッター22Aの透過率を50%程度にすること
で、Ch−Aとビームスプリッタ22BによりCh−B
に与える光量をほぼ等しくする。またはチャンネル毎の
必要光量によって透過率を任意に選んでも良い。
First, by setting the transmittance of the Ch-A beam splitter 22A immediately after the EO 21 to about 50%, the Ch-A and the beam splitter 22B make the Ch-B beam splitter 22B.
Are made substantially equal in light amount. Alternatively, the transmittance may be arbitrarily selected according to the required light amount for each channel.

【0050】Ch−Bは変調部に関してはCh−Aと全
く同一の光学系で良い。Ch−Aは、変調器31Aとレ
ンズL1A、レンズL2A、ビームスプリッタ42Aと
から構成する。Ch−Bは、変調器31BとレンズL1
B、レンズL2B、ビームスプリッタ42Bとから構成
する。
Ch-B may be the same optical system as Ch-A with respect to the modulator. Ch-A includes a modulator 31A, a lens L1A, a lens L2A, and a beam splitter 42A. Ch-B includes the modulator 31B and the lens L1.
B, a lens L2B, and a beam splitter 42B.

【0051】それぞれのチャンネルに別の変調器を使用
することで、全く独立して別の信号を記録することが可
能である。例えばCh−Aではグルーブを、Ch−Bで
はピットを同時に露光することが可能である。
By using different modulators for each channel, it is possible to record different signals completely independently. For example, it is possible to simultaneously expose grooves in Ch-A and pits in Ch-B.

【0052】両チャンネルのビームは、ビームエキスパ
ンダーの手前の偏光ビームスプリッター(PBS)11
において再び合流する。すなわち、Ch−Aのビーム
は、半波長板12を介して、またCh−Bのビームはビ
ームスプリッタ13を介してそれぞれPBS11に導か
れ、ここで合流する。
The beams of both channels are supplied to a polarizing beam splitter (PBS) 11 before the beam expander.
Join again at. That is, the Ch-A beam is guided to the PBS 11 via the half-wave plate 12, and the Ch-B beam is guided to the PBS 11 via the beam splitter 13, where they are combined.

【0053】レーザ光は直線偏光の状態で出射されてお
り、その結果PBS11の手前では同チャンネルとも同
じ方向の直線偏光である。PBS11はある方向の直線
偏光を100%透過し、それと垂直方向の直線偏光を1
00%反射する素子なので、両チャンネルの光量を最大
限に利用するためには、片方のチャンネルの直線偏光に
半波長板で90度の回転を与えれば良い。図5に示した
のは、Ch−Bが100%反射しており、半波長板によ
って偏光方向の90度回転したCh−Aが100%透過
している場合である。
The laser light is emitted in the state of linearly polarized light. As a result, before the PBS 11, the same channel has linearly polarized light in the same direction. The PBS 11 transmits 100% of linearly polarized light in a certain direction, and transmits linearly polarized light in a vertical direction by 1%.
Since the element reflects 00%, in order to utilize the light quantity of both channels to the maximum, the half-wave plate may rotate the linearly polarized light of one channel by 90 degrees. FIG. 5 shows a case where Ch-B reflects 100% and Ch-A rotated 90 degrees in the polarization direction by the half-wave plate transmits 100%.

【0054】また、一般に半波長板は、直線偏光の方向
を、偏光方向と波長板面内のある一方向(結晶軸方向)
のなす角度θに対して2θ回転させる素子なので、偏光
回転角度は任意に決定でき、それによってPBSの透過
率を0%から100%まで調整することも可能である。
Ch−AとCh−Bの光量比の最終的な調整はそれを利
用すれば良い。
In general, a half-wave plate has a direction of linearly polarized light which is defined by a polarization direction and a certain direction (crystal axis direction) in the plane of the wave plate.
Since the element rotates by 2θ with respect to the angle θ, the polarization rotation angle can be arbitrarily determined, whereby the transmittance of the PBS can be adjusted from 0% to 100%.
The final adjustment of the light quantity ratio between Ch-A and Ch-B may be used.

【0055】合流後の両チャンネルは、前述したように
ビームエキスパンダーを通過した後、対物レンズ5によ
ってガラス原盤6上に集光され、それぞれのスポットを
形成する。両チャンネルのスポットは半径方向に微小な
距離(一般的に、トラックピッチの1/2以内=最大1
μm程度)をおいて使用することが多い。この調整は、
合流後の両チャンネルの光軸が完全に一致した状態か
ら、Ch−BのPBS11における反射角度が半径方向
に必要量傾くように、PBS11に適当な「あおり角」
を与えることでなされる。
After the merged channels pass through the beam expander as described above, they are condensed on the glass master 6 by the objective lens 5 to form respective spots. The spots of both channels are a small distance in the radial direction (generally, within 1/2 of the track pitch = maximum 1)
(about μm). This adjustment is
From the state where the optical axes of both channels after the merging are completely coincident, the appropriate “tilt angle” for the PBS 11 so that the reflection angle of the Ch-B on the PBS 11 is inclined by a required amount in the radial direction.
It is done by giving.

【0056】以上の光学系によって本発明を実行する際
には、例えばCh−Aの変調器に通常と同じ記録信号を
与えてピットを露光し、Ch−Bの変調器にはDC信号
を与えてグルーブを露光する。この時、Ch−AとCh
−Bのスポットが、フォトレジスト表面フォーカス位置
で、半径方向にほぼ正確に1/2トラック離れるように
調整を行う。
When the present invention is carried out by the above optical system, for example, a pit is exposed by giving the same recording signal as usual to a Ch-A modulator, and a DC signal is given to a Ch-B modulator. To expose the groove. At this time, Ch-A and Ch-A
The adjustment is performed so that the spot of -B is almost exactly 1/2 track apart in the radial direction at the photoresist surface focus position.

【0057】しかしながら、以上述べた2ビームピット
露光方法で、より細いピットを形成することは可能であ
ったものの、再生信号特性は期待されるほど向上せず、
通常の1ビームによる記録とほぼ同等であった。
However, although it was possible to form finer pits by the two-beam pit exposure method described above, the reproduction signal characteristics did not improve as expected.
It was almost the same as ordinary one-beam recording.

【0058】具体的な数値を紹介する。Specific numerical values will be introduced.

【0059】*実験1「1ビーム露光ピット列と2ビー
ム露光ピット列の再生信号特性比較」 [記録光学系] 記録波長λ=351nm NA=0.
90 [記録信号] EFM信号 線密度:0.17μm/
bit T.P=0.47μm [再生光学系] 再生波長λ=635nm NA=0.
94 [結果−再生信号ジッター値] ・1ビーム記録時 7.9%:結果1−1 ・2ビーム記録時 7.8%:結果1−2 (ジッター:再生信号時間軸揺らぎ。小さい値が好まし
い。) その原因は、2ビーム記録を行った場合に出来るランド
ピットの底面が、1ビーム記録時の通常ピットと比較し
て境界の揺らぎが大きく不安定に形成されているからで
あると考察される。つまりピットは細く形成されている
ため再生時のクロストーク(隣接トラック信号の漏れ込
み)は減少しているが、個々のピット形状自体のばらつ
きが大きくなっていることがジッターが思うほど改善さ
れていない理由であろうと考えられる。
* Experiment 1 “Comparison of reproduction signal characteristics between one-beam exposure pit train and two-beam exposure pit train” [Recording optical system] Recording wavelength λ = 351 nm NA = 0.
90 [Recording signal] EFM signal Linear density: 0.17 μm /
bit T. P = 0.47 μm [Reproduction optical system] Reproduction wavelength λ = 635 nm NA = 0.
94 [Result-Reproduced Signal Jitter Value] 7.9% for 1-beam recording: Result 1-1 7.8% for 2-beam recording: Result 1-2 (Jitter: Reproduced signal time-axis fluctuation. A small value is preferable. It is considered that the cause is that the bottom surface of the land pit formed by performing the two-beam recording has a larger fluctuation of the boundary than the normal pit at the time of the one-beam recording and is formed unstable. You. That is, crosstalk (leakage of adjacent track signals) during reproduction is reduced because the pits are formed to be thin, but the large variation in the shape of each pit itself is improved to the extent that jitter is expected. It is likely that there is no reason.

【0060】通常1ビームで記録する場合のピットP半
径方向断面は、ガラス原盤6とフォトレジスト9の界面
における長さを上底w1、フォトレジスト9表面での長
さを下底w2とするw1<w2の台形に近似されるが、
詳細に見ると、一般的にその側壁は上底側とは直線的に
交わるが下底側に対しては裾を引くように弧を描きなが
ら曲線的に交わる(図6参照)。
Normally, when recording with one beam, the cross section in the radial direction of the pit P is such that the length at the interface between the glass master 6 and the photoresist 9 is the upper bottom w1, and the length at the surface of the photoresist 9 is the lower bottom w2. <W2 is approximated by a trapezoid,
When viewed in detail, the side walls generally intersect linearly with the upper bottom side, but intersect with the lower bottom side in a curved manner while drawing an arc so as to draw a skirt (see FIG. 6).

【0061】これは露光スポットの光強度がスポット中
心から外側に向かうにつれて低下していくガウシアン分
布であることを反映した結果であり、スポット外側の弱
い光強度でかろうじて現像の進行が始まる台形の下底部
ではその境界線は曖昧であり、ノイズ等による光強度変
化の影響が大きく出るので不安定なものとなる。これに
対して台形上底部の境界は、はっきりと、かつ、より安
定に形成される。
This reflects the fact that the light intensity of the exposure spot has a Gaussian distribution that decreases as going outward from the center of the spot. At the bottom, the boundary line is ambiguous, and the influence of light intensity change due to noise or the like is large, and the boundary becomes unstable. On the other hand, the boundary of the trapezoidal upper bottom is formed clearly and more stably.

【0062】この理由により、通常ピットの底面がはっ
きりとした境界を持つのに対し、ランドピットは凹凸反
転しているのでその頭部平面は不安定な境界線により形
成される。それらの面からの反射光により再生される信
号には、その影響が表れているものと考えて良い。
For this reason, while the bottom surface of a pit usually has a clear boundary, the land pit is inverted, so that its head plane is formed by an unstable boundary line. It can be considered that the signal reproduced by the reflected light from these surfaces has the effect.

【0063】以上説明したように、2ビーム記録による
ランドピットは、同一光源及び対物レンズ開口数を用い
る場合の通常ピットと比較してより微細に形成すること
が可能であるが、ピット凹凸反転に起因してピット頭部
平面境界が不安定に形成され個々の形状のばらつきが大
きくなるため、再生信号が期持されるほど向上しなかっ
た。
As described above, land pits formed by two-beam recording can be formed finer than normal pits using the same light source and objective lens numerical aperture. Due to this, the pit head plane boundary is formed unstable and the variation of each shape becomes large, so that the reproduction signal does not improve as long as expected.

【0064】よって、2ビーム記録方法を用いて再生信
号特性の向上を伴う高記録密度化を実現するために、何
らかの手段でこの問題点を解決することが要求される。
Therefore, in order to realize high recording density accompanied by improvement of reproduction signal characteristics using the two-beam recording method, it is required to solve this problem by some means.

【0065】かかる問題点を解決する手法としては、第
1にピット形状の最適化を挙げることができる。
As a method for solving such a problem, first, optimization of the pit shape can be mentioned.

【0066】2ビーム露光方法は、2つのスポットの露
光強度を変化させることによってピットの幅と長さを独
立に調整できるもので、従来の1ビーム露光方法と比較
して、さらにピット形状を最適化することが可能であ
る。
In the two-beam exposure method, the width and length of the pit can be independently adjusted by changing the exposure intensity of the two spots, and the pit shape is further optimized as compared with the conventional one-beam exposure method. It is possible to

【0067】つまり、1ビームの露光強度によってのみ
ピット形状を操作すると、せいぜい「長くて太いピッ
ト」か「短くて細いピット」に限定されるが、2ビーム
の露光強度を独立に調整すれば「長くて細いピット」や
「短くて太いピット」も形成可能になる。
That is, if the pit shape is manipulated only by the exposure intensity of one beam, the pit shape is limited to “long and thick pits” or “short and narrow pits” at the maximum. Long and narrow pits and short and thick pits can also be formed.

【0068】光ディスクの高密度化が進むほど、このよ
うなピット形状の最適化はより精密に行われることが必
要である。
As the density of an optical disk increases, the pit shape needs to be optimized more precisely.

【0069】ここで、ピット幅と再生信号との関係を考
察すると、ピットが太すぎる場合は再生時に隣接トラッ
クからの信号の漏れ込み(クロストーク)が大きくなり
悪影響をもたらすが、逆に細くなり過ぎると再生信号の
振幅が減少する(=変調度が低下する)。
Here, considering the relationship between the pit width and the reproduction signal, if the pit is too thick, the signal leakage (crosstalk) from the adjacent track increases during reproduction, causing an adverse effect. After that, the amplitude of the reproduction signal decreases (= the modulation degree decreases).

【0070】また、ピット長との関連を考えると、再生
に適正なアシンメトリーを満たすためには、細いピット
はその分長くなる必要があり、その結果、接線方向の隣
り合うピット同士の間隔が減少するために、それらから
の信号の漏れ込みが大きくなる(符号間干渉の増大)。
In consideration of the relationship with the pit length, the narrow pits need to be longer in order to satisfy the asymmetry appropriate for reproduction. As a result, the interval between adjacent pits in the tangential direction decreases. Therefore, signal leakage from them increases (inter-symbol interference increases).

【0071】これらの理由により、ある記録密度が与え
られた場合に最適なピット幅の範囲は限定されてくる。
この範囲を2ビーム露光方法を用いて実験的に求めた。
For these reasons, the range of the optimum pit width when a certain recording density is given is limited.
This range was determined experimentally using a two-beam exposure method.

【0072】以下、後述の3つの記録密度において、2
ビームの露光強度を独立に調整してピットの幅及び長さ
を調整し、それぞれにおけるピット幅の最適値を求め
た。結果を表1〜表3に示す。
Hereinafter, in the three recording densities described below, 2
The pit width and length were adjusted by independently adjusting the beam exposure intensity, and the optimum value of the pit width was determined for each. The results are shown in Tables 1 to 3.

【0073】なお、表1は、記録信号をEFM信号、ト
ラックピッチT.Pを0.50μm、線密度を0.18
μm/bitとしたときの結果であり、表2は、記録信
号をEFM信号、トラックピッチT.Pを0.47μ
m、線密度を0.17μm/bitとしたときの結果、
表3は、記録信号をEFM信号、トラックピッチT.P
を0.41μm、線密度を0.15μm/bitとした
ときの結果である。
Table 1 shows that the recording signal is an EFM signal and the track pitch T.D. P is 0.50 μm, linear density is 0.18
Table 2 shows the recording signal as an EFM signal and a track pitch T.P. P is 0.47μ
m, the linear density is 0.17 μm / bit,
Table 3 shows that the recording signal is the EFM signal, the track pitch T.V. P
Is 0.41 μm and the linear density is 0.15 μm / bit.

【0074】再生ジッター値は、それぞれのランドピッ
ト幅において、ピット露光側スポットの強度によってピ
ット長を変化させて数種取ったデータの中から最良値
(最小値)を選んで記してある。
The reproduction jitter value is described by selecting the best value (minimum value) from several data obtained by changing the pit length depending on the intensity of the pit exposure side spot in each land pit width.

【0075】これらの露光光学系は全て記録波長λ=3
51nm、対物レンズNA=0.90である。また、後
述のプリ現像プロセスを採用している。
All of these exposure optical systems have a recording wavelength λ = 3.
51 nm and the objective lens NA = 0.90. In addition, a pre-development process described later is employed.

【0076】評価に用いたディスクの形態は、マザース
タンパから厚さ1.1mmのポリカーボネイト基板へ射
出成形を行い、信号面上にアルミニウム反射膜をスパッ
タ法により15nm成膜して、その面上から厚さ0.1
mmの透明な保護層を介して再生光の照射を行うタイプ
のものである。
The disk used in the evaluation was formed by injection molding from a mother stamper to a polycarbonate substrate having a thickness of 1.1 mm, forming an aluminum reflective film to a thickness of 15 nm on the signal surface by a sputtering method, and starting from the surface. Thickness 0.1
This is a type in which reproduction light is irradiated through a transparent protective layer having a thickness of 2 mm.

【0077】このとき、ピットの長さ及び幅は、反射膜
により埋められることによって基板上に転写されたもの
より約10nm狭まる。よって、ここに記したピット幅
は、全て(上底部W1、下底部W2とも)基板を電子顕
微鏡で実測した値から10nm差し引いた値である。な
お、ピット幅は、EFM信号の3T、4Tといった短い
ピットでは狭まってくるが、十分長いピットにおいて測
定した。
At this time, the length and width of the pit are reduced by about 10 nm from those transferred onto the substrate by being filled with the reflection film. Therefore, the pit width described here is a value obtained by subtracting 10 nm from the value obtained by actually measuring the substrate (both the upper bottom portion W1 and the lower bottom portion W2) with an electron microscope. Note that the pit width narrows in short pits such as 3T and 4T of the EFM signal, but is measured in a sufficiently long pit.

【0078】再生光学系は、再生波長635nm、NA
0.94とした。
The reproducing optical system has a reproducing wavelength of 635 nm, an NA of
0.94.

【0079】[0079]

【表1】 [Table 1]

【0080】[0080]

【表2】 [Table 2]

【0081】[0081]

【表3】 [Table 3]

【0082】表1〜表3において、ピット幅/T.Pの
欄におけるピット幅は、(W1+W2)/2で表される
値である。
In Tables 1 to 3, pit width / T. The pit width in the column of P is a value represented by (W1 + W2) / 2.

【0083】以上の各記録密度における結果から、ピッ
トの幅Wm[=(W1+W2)/2]はトラックピッチ
T.Pに対して T.P×0.40≦Wm≦T.P×0.50 ・・・式2 の範囲に最適値を持つことが判明した。
From the results at each recording density, the pit width Wm [= (W1 + W2) / 2] is equal to the track pitch T.D. For T.P. P × 0.40 ≦ Wm ≦ T. P × 0.50... It has been found that it has an optimum value in the range of Expression 2.

【0084】参考までに、同じ露光光学系でこれらに対
して十分密度の低いDVD(EFM信号、T.P=0.
74μm、線密度0.27μm)を1ビーム露光したと
ころ、最も低いジッター値が得られた際のピット幅は、
トラックピッチに対して43%であり、式2の範囲がお
およそ一般的に正当であることを示唆している。
For reference, a DVD (EFM signal, TP = 0.
The pit width when the lowest jitter value was obtained by one-beam exposure of 74 μm and a linear density of 0.27 μm was:
43% of the track pitch, suggesting that the range of Equation 2 is approximately generally valid.

【0085】2ビーム露光方法を用いて上記式2を満た
すためには、ピットの側部に露光するグルーブの幅Wg
(Wgはグルーブの台形状半径方向断面の上底と下底の
平均値とする。すなわち、Wg=T.P−Wmであ
る。)を、 T.P×0.50≦Wg≦T.P×0.60 ・・・式3 とすればよい。
In order to satisfy the above equation 2 using the two-beam exposure method, the width Wg of the groove exposed on the side of the pit is required.
(Wg is the average value of the upper and lower bases of the trapezoidal radial cross section of the groove. That is, Wg = TP−Wm). P × 0.50 ≦ Wg ≦ T. P × 0.60 Expression 3

【0086】なお、前述したように、本例のディスク構
造の場合、反射膜によりピットが10nm程度狭くな
り、それはT.P=0.3〜0.5μmでは2〜3%に
相当するが、再生信号を大きく劣化させる範囲ではない
ので無視した。
As described above, in the case of the disk structure of the present example, the pits are narrowed by about 10 nm by the reflection film. When P = 0.3 to 0.5 μm, it corresponds to 2 to 3%, but is ignored because it is not in a range that greatly deteriorates the reproduction signal.

【0087】2ビーム記録方法を用いて再生信号特性の
向上を伴う高記録密度化を実現するために、本発明にお
いては、さらに、ランドピット頭部平面を安定に形成す
ることを目的に、露光前にレジスト表面を現像液に浸す
ことにより表面に難溶層を形成するプロセス(以後、プ
リ現像プロセスと呼ぶ。)を採用した。
In order to realize a high recording density accompanied by an improvement in the reproduction signal characteristics by using the two-beam recording method, the present invention is further directed to a method of forming a land pit head plane in a stable manner. A process of forming a hardly soluble layer on the surface of the resist by dipping the resist surface in a developer (hereinafter referred to as a pre-development process) was employed.

【0088】このプリ現像プロセスは、表面難溶化処理
とも呼ばれるもので、例えばジアゾ系のレジストの場
合、未露光のレジストをアルカリ現像液、アルカリ溶液
に浸し、水洗、乾燥処理することにより行われる。
This pre-development process is also called a surface insolubilization treatment. For example, in the case of a diazo-based resist, the unexposed resist is immersed in an alkali developing solution or solution, washed with water, and dried.

【0089】あるいは、レジスト表面に水を接触させて
ぬれ性を改良する工程、現像液若しくは希釈した現像液
をレジストの表面に接触させる工程及び水洗工程とを経
ることにより行ってもよい。
Alternatively, it may be carried out through a step of bringing the resist surface into contact with water to improve the wettability, a step of bringing a developer or a diluted developer into contact with the surface of the resist, and a washing step.

【0090】アルカリ現像液としては、トリメチルアン
モニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液や、リ
ン酸ナトリウム−ケイ酸水素二ナトリウム混合水溶液等
を挙げることができる。
Examples of the alkali developer include an aqueous solution of trimethylammonium hydroxide (TMAH) and an aqueous solution of a mixture of sodium phosphate and disodium hydrogen silicate.

【0091】また、ジアゾ系のレジストをクロロベンゼ
ンに数分間浸すことによっても同様の効果を得ることが
できる。
The same effect can be obtained by immersing the diazo resist in chlorobenzene for several minutes.

【0092】このプロセスによって、通常使用されるノ
ボラック系フォトレジストでは一般的に側壁の傾斜角が
向上し(ほぼ垂直に近くなる)、問題であったピットの
下底部分の側壁との交わり(図7A参照)も、ほぼ上底
と同程度の明瞭な境を持つに至るまで改善される(図7
B参照)。
By this process, the inclination angle of the side wall is generally improved (approximately vertical) in the commonly used novolak-based photoresist, and the intersection of the lower bottom portion of the pit with the side wall, which was a problem (see FIG. 7A) is also improved until it has almost the same clear border as the upper bottom (see FIG. 7).
B).

【0093】この結果、 (1)ランドピット頭部平面の境界線が安定に形成され
るので個々のピット形状ばらつきが減少する。 (2)ピット傾斜角が向上した結果、ランドピット下底
の幅を広げることなく頭部平面の面積が増大するので、
(1)と相まってピット形状はさらに安定する。また
は、頭部平面の面積が変わらない場合にはピット下底の
幅が減少するので、クロストーク及び符号間干渉が低減
され、再生信号特性が向上する。という利点がもたらさ
れ、2ビーム露光によるピット記録方法でさらなる高記
録密度化が達成される。
As a result, (1) the boundary line of the land pit head plane is formed stably, so that variations in individual pit shapes are reduced. (2) As the pit inclination angle is improved, the area of the head plane increases without increasing the width of the lower bottom of the land pit.
The pit shape is further stabilized in combination with (1). Alternatively, when the area of the head plane does not change, the width of the bottom of the pit decreases, so that crosstalk and intersymbol interference are reduced, and the reproduction signal characteristics are improved. The pit recording method using two-beam exposure achieves a higher recording density.

【0094】なお、フォトレジスト表面に形成された難
溶層によりこのような現象が生じる理由について簡単に
説明する。
The reason why such a phenomenon occurs due to the insoluble layer formed on the photoresist surface will be briefly described.

【0095】難溶層とは現像の進行が抑制される領域の
ことである。つまりそこでは感度が低くなっているの
で、通常現像が進行する領域よりも狭い範囲、すなわち
よりスポット中央に近く被露光強度の高い領域において
のみ、かろうじて溶解する。表面の難溶層が除去される
と、直下にあるフォトレジストは充分強く被露光されて
いるので、現像は一気にガラス面に到達する。
The hardly soluble layer is a region where the development is suppressed. In other words, since the sensitivity is low there, it is barely dissolved only in a region narrower than the region where normal development proceeds, that is, in a region closer to the center of the spot and having a high exposure intensity. When the hardly soluble layer on the surface is removed, the photoresist immediately below is sufficiently exposed to light, so that the development reaches the glass surface at once.

【0096】このような仕組みで、ほぼ垂直に近い切り
立ち角を持ったパターンが形成される。
With such a mechanism, a pattern having a nearly vertical cutting angle is formed.

【0097】これより本プロセス導入により、再生信号
特性が改善された実例を記す。実験1と同じ条件で、2
ビーム記録の際にプリ現像プロセスのみを加えてディス
クを作製した。
An example in which the reproduction signal characteristic is improved by introducing this process will be described. Under the same conditions as in Experiment 1, 2
At the time of beam recording, only a pre-development process was added to produce a disk.

【0098】*実験2「プリ現像プロセス+2ビーム露
光ピット列の再生信号」 [記録光学系] 記録波長λ=351nm NA=0.
90 [記録信号] EFM信号 線密度:0.17μm/
bit T.P=0.47μm [再生光学系] 再生波長λ=635nm NA=0.
94 [結果−再生信号ジッター値] ・プリ現像(20s)+2ビーム露光時:7.3%:結
果2 以上のように結果1−2と比較して、プリ現像プロセス
を加えることによりジッター値は7.8%から7.3%
へ低下したことが確認された。
* Experiment 2 “Pre-development process + reproduction signal of two-beam exposure pit train” [Recording optical system] Recording wavelength λ = 351 nm NA = 0.
90 [Recording signal] EFM signal Linear density: 0.17 μm /
bit T. P = 0.47 μm [Reproduction optical system] Reproduction wavelength λ = 635 nm NA = 0.
94 [Result-Reproduced Signal Jitter Value] Pre-development (20 s) + two-beam exposure: 7.3%: Result 2 As described above, the jitter value was obtained by adding the pre-development process as compared with Result 1-2. 7.8% to 7.3%
Was confirmed to have decreased.

【0099】さて、通常の1ビーム露光時にこのプリ現
像プロセスを導入した場合でも、主に(2)の理由によ
って再生信号特性が改善される可能性がある。そこでそ
れを実験3で検証してみた。これも実験1と同様の条件
である。
Even when this pre-development process is introduced during normal one-beam exposure, there is a possibility that the reproduction signal characteristics may be improved mainly due to the reason (2). Therefore, it was verified in Experiment 3. This is also the same condition as in Experiment 1.

【0100】*実験3「プリ現像プロセス+1ビーム露
光ピット列の再生信号」 [記録光学系] 記録波長λ=351nm NA=0.
90 [記録信号] EFM信号 線密度:0.17μm/
bit T.P=0.47μm [再生光学系] 再生波長λ=635nm NA=0.
94 [結果−再生信号ジッター値] ・プリ現像(20s)+1ビーム露光時:7.7%:結
果3 ジッターはプリ現像を行った場合(結果1−1)とほぼ
同等で、2ビームと組み合わせた場合ほどの改善効果は
見られなかった。これは、ピットを微小に形成するため
に弱強度での露光が強いられる1ビーム露光において
は、難溶層の溶解が不安定になり、ピットが細くなって
クロストーク等が減少している効果を相殺しているから
であると推察される。
* Experiment 3 “Pre-development process + 1 Reproduction signal of beam exposure pit row” [Recording optical system] Recording wavelength λ = 351 nm NA = 0.
90 [Recording signal] EFM signal Linear density: 0.17 μm /
bit T. P = 0.47 μm [Reproduction optical system] Reproduction wavelength λ = 635 nm NA = 0.
94 [Result-Reproduction signal jitter value] Pre-development (20 s) +1 beam exposure: 7.7%: Result 3 Jitter is almost the same as when pre-development is performed (Result 1-1) and combined with two beams The improvement effect was not seen as much as in the case of. This is because, in one-beam exposure in which exposure at a low intensity is performed to form pits minutely, the dissolution of the hardly-soluble layer becomes unstable, the pits become thinner, and crosstalk and the like are reduced. This is presumed to be due to the offset.

【0101】これに対して2ビーム露光の場合、ピット
両サイドのグルーブは1ビーム記録のピット幅よりも太
く形成するので、より高い強度で露光することになり、
その結果、難溶層が安定に除去されていると思われる。
On the other hand, in the case of the two-beam exposure, the grooves on both sides of the pits are formed thicker than the pit width of the one-beam recording, so that the exposure is performed at a higher intensity.
As a result, it is considered that the hardly soluble layer was stably removed.

【0102】さらに、以上述べてきたピット形成方法と
再生信号特性との相関について、より高い記録密度にお
いてその傾向を確認する実験を行った。ただし、2ビー
ム露光+プリ現像なしの組み合わせに関しては、最短ピ
ット(ピット長=0.22μm)が形成出来なかったの
で評価を行わなかった。なお高密度化に対応して再生波
長λをこれまでの635nmから532nmへ短波長化
した。
Further, with respect to the correlation between the pit forming method described above and the reproduction signal characteristics, an experiment was conducted to confirm the tendency at a higher recording density. However, the evaluation of the combination of two-beam exposure and no pre-development was not performed because the shortest pit (pit length = 0.22 μm) could not be formed. Note that the reproduction wavelength λ was shortened from 635 nm to 532 nm in response to the increase in density.

【0103】*実験4「さらに高密度化した場合の各ピ
ット形成方法と再生信号の対応」 [記録光学系] 記録波長λ=351nm NA=0.
90 [記録信号] EFM信号 線密度:0.148μm
/bit T.P=0.41μm [再生光学系] 再生波長λ=532nm NA=0.
94 [結果−再生信号ジッター値] ・1ビーム露光時: 8.6%:結果4−1 ・プリ現像(20s)+1ビーム露光時:8.6%:結
果4−2 ・プリ現像(20s)+2ビーム露光時:7.9%:結
果4−3 やはり同様の傾向となった。
* Experiment 4 “Correspondence between each pit forming method and reproduction signal when density is further increased” [Recording optical system] Recording wavelength λ = 351 nm NA = 0.
90 [Recording signal] EFM signal Linear density: 0.148 μm
/ Bit T. P = 0.41 μm [Reproduction optical system] Reproduction wavelength λ = 532 nm NA = 0.
94 [Result-Reproduced signal jitter value] 1-beam exposure: 8.6%: Result 4-1 Pre-development (20 s) +1 beam exposure: 8.6%: Result 4-2 Pre-development (20 s) At the time of +2 beam exposure: 7.9%: Result 4-3 The same tendency was observed.

【0104】以上見てきたように、2ビームピット露光
方法にプリ現像プロセスを組み合わせることによりRO
Mの高密度記録が可能となった。そして、このプリ現像
プロセスは、通常の1ビーム露光と組み合わせた場合よ
りも、2ビーム露光と組み合わせた場合に、より大きい
効果を発揮することがわかった。
As has been seen above, the RO beam can be obtained by combining the two-beam pit exposure method with the pre-development process.
M high-density recording became possible. Then, it was found that this pre-development process exhibited a greater effect when combined with two-beam exposure than when combined with normal one-beam exposure.

【0105】[0105]

【実施例】本発明のピット形成方法を用いて実際に光デ
ィスク基板を作製する各プロセスをこれより説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Each process of actually manufacturing an optical disk substrate using the pit forming method of the present invention will be described below.

【0106】 (1−1)ガラス研磨及びフォトレジスト塗布工程 従来と同様に行う。(1-1) Glass Polishing and Photoresist Coating Steps are performed in the same manner as in the related art.

【0107】(1−2)プリ現像工程 通常の現像方法と同様に、(1)表面の水洗→(2)現
像液滴下または現像液中に浸す→(3)再水洗、の順で
行う。
(1-2) Pre-development step In the same manner as in a normal development method, (1) rinsing of the surface → (2) immersion under the developing droplet or in the developing solution → (3) rinsing again.

【0108】現像時間は10〜30秒程度で行えば良
い。プリ現像時間が長いほどピットの傾斜角は垂直に近
づく傾向であるが、5秒程度のプリ現像の時間差がピッ
ト形状に与える影響は無視できるほど小さいことが経験
的に知られており、再現性に関する問題は無い。本発明
報告書に記した実験の際には、フォトレジストは市販I
‐線用ノボラック樹脂系ポジ型レジスト、現像液として
無機アルカリ現像液の東京応化工業社製、商品名DE−
4を使用している。
The development time may be about 10 to 30 seconds. As the pre-development time is longer, the pit inclination angle tends to approach vertical, but it is empirically known that the effect of the pre-development time difference of about 5 seconds on the pit shape is so small that it can be ignored. There is no problem about. In the experiments described in this invention report, the photoresist was commercially available I
-Novolak resin positive resist for wire, inorganic alkaline developer as a developer, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., trade name DE-
4 is used.

【0109】(2)露光工程(カッティング) 前述の通り、カッティング光学系を図5に示した2ビー
ム系とし、片方の露光スポットで通常のピットパターン
を露光し、それと半径方向にほぼ(1/2×トラックピ
ッチ)の距離をおいたもう片方のスポットでグルーブを
露光する。
(2) Exposure Step (Cutting) As described above, the cutting optical system is a two-beam system as shown in FIG. 5, and a normal pit pattern is exposed by one of the exposure spots, and is substantially (1/1 /) in the radial direction. The groove is exposed at the other spot at a distance of (2 × track pitch).

【0110】また2スポットの間隔は、調整を容易にす
るために(1/2+n)×トラックピッチ(n=1,
2,3...)としても良い。
The interval between the two spots is (1/2 + n) × track pitch (n = 1, 2) for easy adjustment.
2,3. . . ).

【0111】何故なら2スポット間隔が0.50μm以
下になると、それを簡単かつ正確に測定できる測定器
(光学顕徴鏡等)が存在しないからである。
This is because there is no measuring instrument (such as an optical microscope) that can easily and accurately measure the distance between the two spots when it is 0.50 μm or less.

【0112】(3)現像工程 従来と同様に行う。(3) Developing step The developing step is carried out in the same manner as in the prior art.

【0113】(4)スタンパ作製工程 スタンパSにおいて、ランドピットLPは図8に示す通
常ピットPと凹凸が反転している(図9)が、この後工
程の射出成形を考慮すると、スタンパの凹凸は通常と同
じ凹凸になっていることが望まれる。よって光ディスク
用途に一般的に用いられるポジ型レジスト(露光部分が
現像後に溶解するタイプ)を用いる場合には、ガラス原
盤へのNiメッキにより作製されるマスタースタンパ上
に、再度Niメッキを施して転写した凹凸が再反転して
いるマザースタンパを使用する必要がある。
(4) Stamper Manufacturing Step In the stamper S, the land pits LP are inverted from the regular pits P shown in FIG. 8 (FIG. 9). Is desired to have the same irregularities as usual. Therefore, when using a positive resist generally used for optical disk applications (a type in which exposed portions are dissolved after development), Ni plating is applied again to a master stamper made by Ni plating on a glass master and transferred. It is necessary to use a mother stamper in which the unevenness is reversed again.

【0114】射出成形にとって、スタンパが従来の凹凸
であること、すなわちピットが凸になっていることが要
求される理由についてこれより説明する。
The reason why the stamper is required to have the conventional unevenness for the injection molding, that is, the pit must be convex will be described below.

【0115】一般に射出成形ではスタンパの凹部分の面
積が少なくなるほど転写が難しくなってしまう。例えば
グルーブ構造よりなるスタンパの場合、グルーブ(レー
ザ露光部)の幅が広がるほど凹部分の面積が減少し、正
常な転写が困難になっている。
In general, in injection molding, the transfer becomes more difficult as the area of the concave portion of the stamper decreases. For example, in the case of a stamper having a groove structure, as the width of the groove (laser exposed portion) increases, the area of the concave portion decreases, and normal transfer becomes difficult.

【0116】これについて実験を行った結果を図10に
示す。これはT.P=0、85μm、グルーブ深さd=
120nmのスタンパについて、通常光ディスクに使用
されるポリカーボネイト(PC)を基板材料とした場合
の転写性を、横軸=凹部分の全体に占める面積比率(=
凹溝幅/トラックピッチ)、縦軸=成形後のPC上での
グルーブ深さとして表わしたものである。また、転写性
に最も影響を与える金型温度をパラメーターとした。
FIG. 10 shows the result of an experiment conducted on this. This is T. P = 0, 85 μm, groove depth d =
Regarding the stamper of 120 nm, the transferability when polycarbonate (PC) usually used for an optical disk is used as a substrate material is represented by the horizontal axis = the area ratio occupied in the entire concave portion (=
(Groove width / track pitch), vertical axis = groove depth on PC after molding. The mold temperature that most affects the transferability was used as a parameter.

【0117】金型温度を上げることで若干改善されてい
くものの、スタンパ上で凹部分の占有面積が減少するほ
どグルーブの転写が不完全になっていく様子がわかる。
It can be seen that although the temperature is slightly improved by increasing the mold temperature, the transfer of the groove becomes incomplete as the area occupied by the concave portion on the stamper decreases.

【0118】このような現象が起こるのは、溶融状態の
プラスチック樹脂が凹部分に充填される過程で、隙間が
挟くなるほどその部分へ進入しにくくなるためである。
ピット列がスタンパ上で凹となった場合、グルーブと比
較して線方向にも断続があるため、全体の面積に占める
凹部分の割合はさらに減少するので転写はより難しくな
る。図10の実験結果が示すように、金型温度を上げる
ことで転写性は改善されるが、実用上はむやみに高温に
することは出来ない。その大きな理由として、一般に金
型温度を上昇させるに伴い成形基板の反りが大きくなる
ことが挙げられる。基板の反りは、信号面上での記録/
再生スポットの集光性を損ない、記録/再生信号を劣化
させる大きな要因となっでしまう。また高温になるほど
金型自体が膨張するので、機械動作に支障を来して精度
が保証されなくなる場合があり、最悪の場合は可動部分
のカジリによって装置に損傷を来すことも起こり得る。
The reason why such a phenomenon occurs is that in the process of filling the concave portion with the molten plastic resin, the narrower the gap is, the more difficult it is to enter that portion.
When the pit row is concave on the stamper, the transfer is more difficult because the ratio of the concave portion to the entire area is further reduced because the pit row is discontinuous in the line direction as compared with the groove. As shown in the experimental results of FIG. 10, the transferability is improved by increasing the mold temperature, but the temperature cannot be increased excessively in practical use. A major reason for this is that, in general, the warpage of the molded substrate increases as the mold temperature increases. The warpage of the substrate is recorded on the signal surface /
This impairs the light-collecting property of the reproduction spot and is a major factor in deteriorating the recording / reproduction signal. In addition, since the mold itself expands as the temperature becomes higher, the operation of the mold may be hindered and the accuracy may not be guaranteed. In the worst case, the device may be damaged by galling of the movable part.

【0119】以上に鑑みると、結局は金型温度の上限値
は実験結果に示した130℃程度であることが経験的に
言えるので、スタンパ上で凹凸の反転したピットの転写
はほぼ不可能であることが予想される。
In view of the above, it can be empirically found that the upper limit value of the mold temperature is about 130 ° C. which is shown in the experimental results. It is expected that there is.

【0120】なお他の射出成形条件で転写性に寄与する
パラメーターはあるが、この転写を可能にするほど大き
な影響を与えるものはない。
Although there are parameters that contribute to transferability under other injection molding conditions, there is no parameter that has such a large effect as to enable this transfer.

【0121】よって、ランドピットの場合は通常のスタ
ンパ上で凹になってしまうので、射出成形時の転写性を
確保するために前述のマザースタンパを作製する必要が
ある。ちなみに従来製品化されている光ディスクのフォ
ーマットでは、このようにスタンパ上でピットの凹凸が
反転しているケースは無かった。
Therefore, in the case of a land pit, since it becomes concave on a normal stamper, it is necessary to manufacture the above-mentioned mother stamper in order to secure transferability during injection molding. By the way, in the format of the optical disk conventionally manufactured, there is no case where the pits are reversed on the stamper.

【0122】マザースタンパの作製方法について図11
に説明する。
FIG. 11 shows a method of manufacturing a mother stamper.
Will be described.

【0123】先ず、ガラス原盤にNiメツキを施した後
にそれから剥離してマスタースタンパを作製する通常の
工程を行う。
First, an ordinary process for producing a master stamper is performed after a Ni master plating is applied to a glass master and then peeled off.

【0124】すなわち、先に述べたように、ガラス原盤
51上にポジ型フォトレジスト52の層を形成し、対物
レンズ53より記録レーザ光を照射してグルーブの潜像
及びランドピットの潜像を形成する(露光工程)。
That is, as described above, a layer of a positive photoresist 52 is formed on a glass master 51, and a recording laser beam is irradiated from an objective lens 53 to form a latent image of a groove and a latent image of a land pit. (Exposure step).

【0125】次に、これを現像し(現像工程)、Niメ
ッキ54を施す。このNiメッキ54を剥離してマスタ
ースタンパとする(マスタースタンパ作製工程)。
Next, this is developed (development step), and Ni plating 54 is applied. The Ni plating 54 is peeled off to form a master stamper (master stamper manufacturing step).

【0126】その後、マスターからマザースタンパを作
製する際には、先ずそれらの間の剥離性を向上させるた
めに、例えば重クロム酸溶液による表面酸化処理等の剥
離被膜55形成プロセスが必要になる。このプロセスの
後に、マスター上に電気メッキでNi層56を形成し、
これを剥離する。
Thereafter, when manufacturing the mother stamper from the master, first, in order to improve the releasability between them, a release coating 55 forming process such as a surface oxidation treatment using a dichromic acid solution is required. After this process, a Ni layer 56 is formed on the master by electroplating,
This is peeled off.

【0127】以上のスタンパからスタンパヘの転写プロ
セスは、現在CDの製造に一般的に用いられている。こ
の時はマザースタンパからさらに同じ方法によって孫ス
タンパを作製し、それを射出成形用として使用してい
る。マスターから複数枚のマザー、そしてマザーからも
複数枚のスタンパが作製できるので、1回のカッティン
グから基板を大量生産する目的で使われている。本プロ
セスにおいても、マスタースタンパから複数枚のマザー
スタンパを作製し、生産性を向上させることが可能であ
る。
The above-described stamper-to-stamper transfer process is currently generally used for CD manufacturing. At this time, a grandchild stamper was further prepared from the mother stamper by the same method and used for injection molding. Since a plurality of mothers can be produced from a master and a plurality of stampers can be produced from a mother, they are used for mass production of substrates from one cutting. Also in this process, it is possible to manufacture a plurality of mother stampers from the master stamper to improve productivity.

【0128】また、マザースタンパからさらに偶数回の
転写を行ってもピットの凹凸関係は変わらないので、そ
れらを射出成形に使用することも可能である。
Further, even if the transfer is performed an even number of times from the mother stamper, the relationship between the pits and projections does not change, so that they can be used for injection molding.

【0129】なお、ネガ型フォトレジスト(非露光部分
が現像後に溶解するタイプ)を用いた場合には、ランド
ピットはマスタースタンパ上で凸になっているので、そ
れからマザースタンパを作製してピットの凹凸を反転さ
せる必要はない。ただし、複数枚のスタンパを作製して
大量生産を行う目的でマスタースタンパから偶数回の転
写により作製されたスタンパを用いても構わない。
When a negative type photoresist (a type in which an unexposed portion is dissolved after development) is used, land pits are convex on the master stamper. There is no need to reverse the irregularities. However, for the purpose of producing a plurality of stampers for mass production, a stamper produced by an even number of transfers from a master stamper may be used.

【0130】(5)基板作製工程 上の工程で得られたランドピットが凸になっているスタ
ンパから、プラスチック基板(例えばCDやDVDで使
用されているポリカーボネイト)への射出成形を行う。
(5) Substrate Fabrication Step Injection molding is performed on a plastic substrate (for example, polycarbonate used for CD and DVD) from the stamper having the convex land pits obtained in the above process.

【0131】その後、基板のパターン面へAl等の反射
膜を成膜する。
Thereafter, a reflective film of Al or the like is formed on the pattern surface of the substrate.

【0132】その後、Al膜上に保護膜として紫外線硬
化樹脂(UVレジン)をスピンナーで塗布し、紫外線で
硬化させることによりディスクは完成する。また、UV
レジンを塗布する代わりに同じ厚さのプラスチックシー
トを接着する製法も考えられる。
Thereafter, an ultraviolet curable resin (UV resin) is applied as a protective film on the Al film with a spinner and cured with ultraviolet light to complete the disk. Also, UV
A method of bonding plastic sheets of the same thickness instead of applying resin is also conceivable.

【0133】CDではUVレジン層は保護膜としてのみ
使用され、再生光は反対側の面から照射されていた。こ
れに対して、次世代の高密度光ディスクでは再生用対物
レンズの高NA化は間違いなく、それに伴う焦点ズレ、
ディスク傾き時の著しい再生信号劣化を軽減させるため
に、ディスク内での光路長が短くなるUVレジン層側か
らの再生光の照射が行われることが予想されている。こ
の場合、プラスチック基板厚が1.0〜1.2mm、U
Vレジン層厚が0.1mm程度の厚さになるであろう。
先に実験結果を記したディスクは、全て厚さ0.1mm
のUVレジン層側から再生を行ったものである。
In the CD, the UV resin layer was used only as a protective film, and the reproduction light was emitted from the opposite surface. On the other hand, in the next-generation high-density optical disk, it is certain that the NA of the reproduction objective lens is increased, and the defocus and the accompanying
In order to reduce remarkable deterioration of the reproduction signal when the disk is tilted, it is expected that the irradiation of the reproduction light is performed from the UV resin layer side where the optical path length in the disk becomes short. In this case, the thickness of the plastic substrate is 1.0 to 1.2 mm, U
The V-resin layer thickness will be on the order of 0.1 mm.
The disks for which the experimental results were described earlier were all 0.1 mm thick.
Was reproduced from the UV resin layer side.

【0134】なお、対物レンズのNAがDVDと同程度
(0.60近辺)であれば、プラスチック基板厚を約
0.6mmとして、接着層を挟んで同厚の別のプラスチ
ック基板と貼り合わせる製法が適用される。
If the NA of the objective lens is about the same as that of a DVD (around 0.60), the thickness of the plastic substrate is set to about 0.6 mm, and the plastic substrate is bonded to another plastic substrate of the same thickness with an adhesive layer interposed therebetween. Is applied.

【0135】以上の製造プロセスによって作製されたデ
ィスクの再生信号測定結果は前に記述した通りである。
The reproduction signal measurement results of the disk manufactured by the above manufacturing process are as described above.

【0136】さて、高密度記録の手段としてレジストパ
ターンをマスクとしたRIE(Reactive Io
n Etching)加工法が提案されている。RIE
装置では、図12に示すように、高周波電源61に接続
された2枚の平面電極間に高電圧をかけることで容器内
の反応性ガスにプラズマを発生させる。生じたガスイオ
ンが片方の電極上に設置された試料(フォトレジスト層
63が形成された合成石英基板62)表面に電界に沿っ
て垂直に入射し、そこで化学的な反応が発生してエッチ
ングが垂直方向に進行する。
Now, as means for high-density recording, RIE (Reactive Io) using a resist pattern as a mask.
n Etching) processing method has been proposed. RIE
In the apparatus, as shown in FIG. 12, a high voltage is applied between two plane electrodes connected to a high-frequency power supply 61 to generate plasma in a reactive gas in a container. The generated gas ions are vertically incident along the electric field on the surface of the sample (the synthetic quartz substrate 62 on which the photoresist layer 63 is formed) placed on one of the electrodes, where a chemical reaction occurs and etching occurs. Proceed vertically.

【0137】垂直に近いエッチング特性、化学反応ゆえ
のエッチング物質の選択性、ドライエッチングの特徴で
ある高い生産性が利点となっている。
The advantages are an etching characteristic close to vertical, selectivity of an etching substance due to a chemical reaction, and high productivity which is a characteristic of dry etching.

【0138】これを用いると、レジストパターンではピ
ットの上底側は下底側に対して小さくなるので、上底側
をマスクとしてエッチングにより形成されるピットはさ
らに微小になり、またそのピットの傾斜はほぼ垂直に近
く切り立てることが可能になるため、高密度記録に都合
が良い。そして、このRIEプロセスに対しても、2ビ
ーム露光方法は以下の利点を持っている。
When this is used, in the resist pattern, the upper bottom side of the pit is smaller than the lower bottom side, so that the pit formed by etching using the upper bottom side as a mask is further reduced, and the inclination of the pit is reduced. Can be cut almost vertically, which is convenient for high-density recording. The two-beam exposure method also has the following advantages over this RIE process.

【0139】1.通常のピットは、マスクであるレジス
ト上に凹として形成されるが、高密度化=ピットの徴細
化に伴い、正常なエッチングが困難になってくる。その
理由は、エッチング源であるイオンが狭い穴に入射して
いく場合、レジストの壁面に衝突する確率が高くなり底
面まで到達しづらくなるからである。この結果、ピット
パターン中において短いピットではエッチングの進行が
遅くなり、パターンばらつきが増大する。
[0139] 1. Normal pits are formed as recesses on a resist serving as a mask, but normal etching becomes more difficult as densities of pits increase. The reason is that when ions serving as an etching source are incident on a narrow hole, the probability of collision with the resist wall surface is increased and it is difficult to reach the bottom surface. As a result, in a short pit in the pit pattern, the progress of etching is slowed, and the pattern variation increases.

【0140】これに対して、ランドピットはレジスト上
で凸になるので、上の問題は起こらず超高密度化が容易
である。
On the other hand, since land pits are convex on the resist, the above problem does not occur, and ultra-high density can be easily achieved.

【0141】2.一般にピットはその長さによって幅が
異なっている。露光スポット直径より短い長さのピット
は、それ以上の長さのピットより幅が狭くなる。ピット
の上底側と下底側では、特に上底側に幅の変動は強く見
られる。これはランドピットにおいても同様である。よ
って上底側をマスクとする通常ピットでは、図13に示
すようにピット幅のピット長依存性がエッチング後に強
調されるのに対し、ランドピットをマスクとした場合は
それが緩和される(図14)。
[0141] 2. Generally, pits vary in width depending on their length. A pit having a length shorter than the exposure spot diameter is narrower than a pit having a longer length. On the upper and lower bottom sides of the pit, the width changes are particularly strong on the upper bottom side. This is the same in the land pit. Therefore, in the case of a normal pit using the upper bottom side as a mask, the pit length dependency of the pit width is emphasized after etching as shown in FIG. 14).

【0142】その結果、短いピットも長いピットとほぼ
同じ幅でしっかりと形成されるので、再生時の変調度が
大きくなりジッターも軽減される。下底側をマスタとす
るので、レジストパターンに対してエッチングパターン
を微細化することは出来ないが、ランドピットはもとも
と十分小さく形成出来るので問題がない。むしろ小さく
なりすぎた短ピットをエッチングによって必要な大きさ
に再形成することを目的として使用した場合に効果が大
きいと考えられる。
As a result, the short pits are formed firmly with almost the same width as the long pits, so that the degree of modulation during reproduction is increased and jitter is reduced. Since the lower bottom side is used as a master, it is not possible to make the etching pattern finer than the resist pattern, but there is no problem since the land pits can be originally formed sufficiently small. On the contrary, it is considered that the effect is great when short pits that have become too small are used for the purpose of reforming them to a required size by etching.

【0143】以上の利点を活かして2ビーム露光法とR
IE加工を組み合わせた実際のディスク作製プロセスに
ついて説明を行う。
The two-beam exposure method and R
An actual disk manufacturing process combined with IE processing will be described.

【0144】RIE加工を用いたディスク作製プロセス (1)レジスト工程 ガラス原盤は、エッチングを安定させるために不純物を
含まない合成石英(SiO2 )が望ましい。
Disk Manufacturing Process Using RIE (1) Resist Step The glass master is desirably made of synthetic quartz (SiO 2 ) containing no impurities in order to stabilize etching.

【0145】レジストとの密着性を向上させる表面処理
については、同様にレジスト−ガラス界面へ不純物が付
着するのを避けるために、Cr原子等のスパッタは避
け、HMDS等の薬品による処理を行うのが良い。
Regarding the surface treatment for improving the adhesiveness with the resist, similarly, in order to prevent impurities from adhering to the interface between the resist and the glass, a treatment with a chemical such as HMDS is performed instead of sputtering of Cr atoms or the like. Is good.

【0146】勿論、これに限らず、エッチング方法に応
じて種々の基板材料を選択することが可能である。
Of course, the present invention is not limited to this, and various substrate materials can be selected according to the etching method.

【0147】光ディスクピット加工用途として考えられ
るエッチング方法としては、(1)エッチングガスイオ
ンとエッチング対象物表面の化学反応を利用するRIE
(リアクティブイオンエッチング)法と、(2)イオン
がエッチング対象物表面に衝突する際の衝撃により物理
的エッチングを行うイオンミリング法がある。ただし、
RIE法ではマスクとなるレジストパターンがあまりエ
ッチングされずに済む長所があること、イオンミリング
では弾き飛ばされた原子が表面に再付着しやすい欠点が
あることから、RIE法の方が好ましい。
As etching methods that can be considered for optical disk pit processing, (1) RIE utilizing a chemical reaction between etching gas ions and the surface of an etching object
There are a (reactive ion etching) method and (2) an ion milling method in which physical etching is performed by impact when ions collide with the surface of an etching target. However,
The RIE method is preferable because the RIE method has an advantage that a resist pattern serving as a mask does not need to be etched much, and the ion milling has a disadvantage that repelled atoms easily adhere to the surface.

【0148】例えばRIE法の場合、下記のような基板
材料が使用可能である。
For example, in the case of the RIE method, the following substrate materials can be used.

【0149】Si(シリコン)・・・F2、Cl2等のハ
ロゲン系及びCF4、CHF3等のフロン系ガスでエッチ
ング可能 SiO2(合成石英)、Ta(タンタル)、W(タング
ステン)、Pt(白金)・・・CF4、CHF3等のフロ
ン系ガスでエッチング可能 Mo(モリブデン)・・・F2等のフッ素系のガスでエ
ッチング可能 Al(アルミニウム)、Cr(クロム)、Ti(チタ
ン)、Au(金)・・・CCl4、C2Cl24等の塩素
系のガスでエッチング可能 イオンミリング法では、クロム、ニッケル等の一般金属
をはじめ、原理的にどのような物質でもエッチング可能
である。
Si (silicon): Etching is possible with a halogen-based gas such as F 2 and Cl 2 and a chlorofluorocarbon-based gas such as CF 4 and CHF 3 SiO 2 (synthetic quartz), Ta (tantalum), W (tungsten), Pt (platinum): Etching is possible with a chlorofluorocarbon gas such as CF 4 or CHF 3 Mo (molybdenum): Etching is possible with a fluorine-based gas such as F 2 Al (aluminum), Cr (chromium), Ti ( Titanium), Au (gold) ... Can be etched with chlorine-based gas such as CCl 4 , C 2 Cl 2 F 4 In the ion milling method, any substance in principle including general metals such as chromium and nickel But it can be etched.

【0150】主に上記のような組み合わせでエッチング
可能であるが、エッチングに先立ちレジストパターンを
露光する際に、下地が反射率の高い金属の場合、反射光
の影響で適切な露光が難しくなる。また、Si等は脆い
ため、その後の転写工程に耐えられない虞れがある。
Although etching can be performed mainly by the above combination, when exposing the resist pattern prior to the etching, if the base is made of a metal having a high reflectance, it is difficult to perform appropriate exposure due to the influence of reflected light. Further, since Si or the like is brittle, there is a possibility that it cannot withstand the subsequent transfer process.

【0151】したがって、光ディスク用途においては、
合成石英とRIEの組み合わせが好ましい。
Therefore, in optical disc applications,
A combination of synthetic quartz and RIE is preferred.

【0152】(2)プリ現像工程 プリ現像処理は必ずしも必要ではないが、ピット境界の
微小な揺らぎを低減させることが出来るため、施してお
くことが望ましい。
(2) Pre-development step The pre-development step is not always necessary, but it is desirable to perform the pre-development step because it can reduce minute fluctuation at the pit boundary.

【0153】(3)露光及び現像工程 2ビーム露光方法によってピットパターンを露光し、現
像する。
(3) Exposure and Development Step The pit pattern is exposed and developed by a two-beam exposure method.

【0154】(4)ポストベーク工程 レジストのエッチングに対する耐久性を向上させるため
に、現像後にベーキングを行うのが通常である。ホット
プレート上で、100〜l20℃で数分間という条件が
一般的である。
(4) Post-bake Step In order to improve the durability of the resist against etching, baking is usually performed after development. On a hot plate, conditions of 100 to 120 ° C. for several minutes are common.

【0155】(5)RIE工程 エッチングの対象がSiO2 の場合には、反応性ガスと
して、CF4 或いはCHF3 が使用される。以下にエッ
チング諸条件の一例を挙げる。
(5) RIE Step When the target of etching is SiO 2 , CF 4 or CHF 3 is used as a reactive gas. The following is an example of various etching conditions.

【0156】 ・真空到達度 :10‐3Pa ・ガス圧 :3.0Pa / ガス流量:10sc
cm ・高周波RF電源出力 :200W(周波数13.56
MHz) 以上の条件で、20〜30nm/minのエッチングレ
ートが得られた。ROMディスクに必要なピット深さは
50〜100nmなので、数分のエッチングで所望の深
さが得られる。
[0156] Vacuum achievement: 10- 3 Pa · gas pressure: 3.0Pa / gas flow rate: 10sc
cm ・ High frequency RF power output: 200 W (frequency 13.56
MHz) Under the above conditions, an etching rate of 20 to 30 nm / min was obtained. Since the pit depth required for a ROM disk is 50 to 100 nm, a desired depth can be obtained by etching for several minutes.

【0157】(6)レジスト除去工程 エッチング後のレジストマスクは、プラズマ下で変質し
ているので現像液やアセトン等の有機溶剤では簡単に除
去出来ない。そこで通常はO2 プラズマによって残存レ
ジストを燃焼させる方法(アッシング)が使用される。
(6) Resist Removal Step Since the resist mask after etching is deteriorated under plasma, it cannot be easily removed with a developing solution or an organic solvent such as acetone. Therefore, a method (ashing) of burning the remaining resist with O 2 plasma is usually used.

【0158】ここまでのプロセスにより、ピットパター
ンがエッチングにより形成されたガラス原盤の作製が完
了する。
By the above processes, the production of the glass master having the pit pattern formed by etching is completed.

【0159】(7)スタンパ作製工程 上述のガラス原盤から、通常プロセスと同様にNiメッ
キプロセスによりスタンパを作製することが出来る。た
だし、レジスト面と違ってガラス表面にはNiが付着し
ないので、ガラス面にシラン等のカップリング剤を滴下
する処理が必要である。この場合もマスタースタンパ上
ではピットが凹になっているため(マスタとしてポジ型
レジストを使用した場合)、マザースタンパの作製が必
要となる。
(7) Stamper Manufacturing Step A stamper can be manufactured from the above-mentioned glass master by a Ni plating process in the same manner as in a normal process. However, unlike the resist surface, Ni does not adhere to the glass surface, so that a process of dropping a coupling agent such as silane on the glass surface is required. Also in this case, since the pits are concave on the master stamper (when a positive resist is used as a master), it is necessary to manufacture a mother stamper.

【0160】(8)ディスク作製工程 射出成形後は、前述のプロセスと同様である。(8) Disk Manufacturing Step After the injection molding, the process is the same as the above-mentioned process.

【0161】微細ピット形成技術の一つであるRIEプ
ロセスに、前述の理由でその問題点を解消出来る2ビー
ム露光方法を組み合わせることによって、さらなる高密
度化が実現可能である。
Further higher density can be realized by combining the RIE process, which is one of the fine pit forming techniques, with the two-beam exposure method capable of solving the problem for the above-mentioned reason.

【0162】次に、RIEエッチングプロセス導入時の
レジストマスクパターンにおけるピット幅の設計につい
て説明する。
Next, the design of the pit width in the resist mask pattern when the RIE etching process is introduced will be described.

【0163】エッチングプロセスを導入する場合にも、
形成されるピット幅を先に求めた式2の範囲に入れるこ
とを考える。この場合、エッチングで形成されるピット
の形状はレジストに描画されたピットの形状と一致しな
いので、通常と露光条件を変える必要がある。
When introducing an etching process,
Consider that the pit width to be formed falls within the range of Equation 2 obtained earlier. In this case, since the shape of the pit formed by etching does not match the shape of the pit drawn on the resist, it is necessary to change the exposure condition from the normal condition.

【0164】エッチング後のピット又はグルーブの断面
形状、及びフォトレジストマスク開口部の拡がりによっ
て生ずる幅方向へのエッチング進行量を考慮すると、フ
ォトレジストに描画するピットの幅、すなわち2ビーム
カッティング露光でDC照射する側のスポットで描くグ
ルーブ幅は、以下のように決定することができる。
Taking into account the cross-sectional shape of the pit or groove after etching and the amount of etching progress in the width direction caused by the spread of the opening of the photoresist mask, the width of the pit to be drawn on the photoresist, that is, the DC width in the two-beam cutting exposure, The groove width drawn by the spot on the irradiation side can be determined as follows.

【0165】先ず、エッチング後のパターン断面形状
(図15)について、側壁の傾斜角θは75±5度以内
にほぼ収まると考えてよい。また、ピットの高さdとし
て取りうる範囲は、60nm≦d≦120nmである。
すると、フォトレジストマスク界面での幅をW2′とし
た時、その下にエッチング形成される領域(=ランドピ
ットに挟まれる領域)の断面形状を台形近似すると、高
さ二等分点における幅Wm′(=台形上底W1′と下底
W2′の平均値)は、上の条件を用いた場合、d=12
0nm、θ=70degの時最小でWm′=W2′−4
4nmとなり、またd=60nm、θ=80degの時
最大でWm′=W2′−11nmとなる。すなわち、 W2′−44(nm)≦Wm′≦W2′−11(nm)・・・式4 である。
First, regarding the cross-sectional shape of the pattern after etching (FIG. 15), it can be considered that the inclination angle θ of the side wall is almost within 75 ± 5 degrees. The range that can be taken as the pit height d is 60 nm ≦ d ≦ 120 nm.
Assuming that the width at the photoresist mask interface is W2 ′, the trapezoidal approximation of the cross-sectional shape of the region formed by etching below (= the region sandwiched between the land pits) results in a width Wm at a bisecting height. ′ (= Average value of trapezoid upper base W1 ′ and lower base W2 ′) is d = 12 when the above condition is used.
Wm '= W2'-4 at the minimum when 0 nm and θ = 70 deg
4 nm, and Wm '= W2'-11 nm at the maximum when d = 60 nm and θ = 80 deg. That is, W2′-44 (nm) ≦ Wm ′ ≦ W2′-11 (nm)...

【0166】さて、次にレジストマスク開口部分での幅
方向へのエッチング進行量を考える。レジストパターン
の側壁は60〜70度程度の傾斜角を持っており、当
然、開口部に近づくほど残存レジストは薄くなってく
る。したがって、レジスト自体が原盤表面に至るまでエ
ッチングされるにつれマスクが徐々に大きくなり、結
局、エッチングパターンの開口部での幅W2′は、もと
もとのマスク開口部の幅Waよりも拡がる(図16)。
Next, the amount of etching progress in the width direction at the opening of the resist mask will be considered. The side wall of the resist pattern has a tilt angle of about 60 to 70 degrees, and the remaining resist becomes thinner as it approaches the opening. Therefore, as the resist itself is etched down to the surface of the master, the mask gradually increases, and eventually the width W2 'at the opening of the etching pattern becomes wider than the original width Wa of the mask opening (FIG. 16). .

【0167】この幅の拡がり量ΔW=W2′−Waは、
レジストがエッチングされ難い条件の時ほど少なくな
る。レジストのエッチング速度Vrに対する被エッチン
グ物のエッチング速度Veを一般に選択比と呼ぶが、こ
の値がΔWを見積もる指標となる。
The width expansion amount ΔW = W2′−Wa is given by
The number decreases as the resist is hardly etched. The etching rate Ve of the object to be etched with respect to the etching rate Vr of the resist is generally called a selectivity, and this value is an index for estimating ΔW.

【0168】そこで、以下のようなRIE実験を行い、
ΔWを見積もった。
Therefore, the following RIE experiment was performed.
ΔW was estimated.

【0169】 実験条件 ・被エッチング物:合成石英(SiO2) ・フォトレジスト:市販G線用 塗布厚2000Å (このときのパターン側壁 傾斜角は約70度) ・RIE条件 :エッチングガスCF4 ガス圧力3.0Pa ガス流量10sccm エッチング時間210秒 高周波電源出力200W 実験結果 ・エッチング深さ d=56nm ・選択比(SiO2エッチング速度:レジストエッチン
グ速度)=1.6:1.0 レジストパターンにおけるグルーブ幅(開口部幅)を複
数設けたが、全てΔW=約30nmであった。
Experimental Conditions ・ Etching object: Synthetic quartz (SiO 2 ) ・ Photoresist: Commercially available G-line Coating thickness 2000Å (Pattern side wall inclination angle at this time is about 70 degrees) ・ RIE condition: Etching gas CF 4 gas pressure 3.0 Pa Gas flow rate 10 sccm Etching time 210 seconds High frequency power output 200 W Experimental result ・ Etching depth d = 56 nm ・ Selection ratio (SiO 2 etching rate: resist etching rate) = 1.6: 1.0 Groove width in resist pattern ( A plurality of (opening widths) were provided, but all had ΔW = about 30 nm.

【0170】実用上は選択比1.6より小さな値でエッ
チングを行うことはあまり考えられない。その理由は、
レジストをより厚く塗布しなくてはならず、露光時の熱
の蓄積の増大によりレジストを溶解してしまう問題が起
こり、またエッチングパターンの傾斜角が低くなるので
高密度化の目的に反するからである。よってこの実験で
の幅方向への進行速度を最大と見なす。
In practice, it is unlikely that etching is performed with a value smaller than the selectivity of 1.6. The reason is,
The resist must be applied thicker, which causes the problem of dissolving the resist due to the increase in heat accumulation during exposure, and the inclination angle of the etching pattern is reduced, which is contrary to the purpose of high density. is there. Therefore, the traveling speed in the width direction in this experiment is regarded as the maximum.

【0171】また、選択比はガス種類や圧力、レジスト
の高温ベーキング処理によって十分大きくすることがで
きるので、ΔWの最小値はゼロと考えてよい。
The minimum value of ΔW can be considered to be zero because the selection ratio can be made sufficiently large by the kind of gas, pressure, and high-temperature baking of the resist.

【0172】ΔWはエッチング深さに比例すると考える
と、これらから 0(nm)≦ΔW≦(30/56)×d(nm) ・・・式5 とした。
Considering that ΔW is proportional to the etching depth, the following equation was obtained from these: 0 (nm) ≦ ΔW ≦ (30/56) × d (nm)

【0173】結局、式4と式5より考察すると、エッチ
ングパターンの幅Wm′は、マスクとなるレジストパタ
ーン開口部の幅Waに対して Wa−45(nm)≦Wm′≦Wa+45(nm) ・・・式6−1 の範囲に入っているはずであり、別の言い方をすれば、
Waが与えられたとき、深さ、傾斜、選択比を調整する
ことにより上式を満たす範囲内のWm′を形成できるエ
ッチング条件が存在することを示している。
In conclusion, considering Equations 4 and 5, the width Wm 'of the etching pattern is expressed as follows: Wa−45 (nm) ≦ Wm ′ ≦ Wa + 45 (nm) with respect to the width Wa of the opening of the resist pattern serving as a mask. .... It should be within the range of Expression 6-1. In other words,
When Wa is given, it indicates that there is an etching condition that can form Wm ′ within a range satisfying the above equation by adjusting the depth, the inclination, and the selectivity.

【0174】逆に、Wm′が指定されたときは、Waの
範囲は、 Wm′−45(nm)≦Wa≦Wm′+45(nm) ・・・式6−2 となっている必要がある。
Conversely, when Wm 'is specified, the range of Wa must be as follows: Wm'-45 (nm) ≤Wa≤Wm' + 45 (nm) Equation 6-2 .

【0175】先ほど行ったピット幅最適値の見積もりに
よると、最適な再生信号を得るためには、ランドピット
の幅Wmはトラックピッチの40%以上、50%以下に
しておけばよい。2ビーム露光法を用いた場合、エッチ
ングにより削られていくのはランドピットではなく、そ
れらのトラックの間に存在する領域、つまりグルーブを
露光された側であり、そのグルーブ幅が上記式中のW
m′となる。
According to the estimation of the pit width optimum value performed earlier, in order to obtain an optimum reproduction signal, the land pit width Wm should be set to 40% or more and 50% or less of the track pitch. When using the two-beam exposure method, what is etched away is not the land pits, but the region existing between the tracks, that is, the side where the groove was exposed, and the groove width in the above equation W
m ′.

【0176】したがって、式3と式6−2より、2ビー
ム露光によって形成されたレジストパターンをマスクと
してエッチングを行う場合には、レジストパターン開口
部でのグルーブ側の幅Wa(=レジストパターン断面に
おける台形の上底W1)をトラックピッチT.Pに対し
て (T.P×0.50)−45(nm)≦Wa≦(T.P×0.60)+45(n m) ・・・式7 としておけば、再生信号にとって最適な幅をもったラン
ドピットを形成することが可能である。
Therefore, according to Equations 3 and 6-2, when etching is performed using the resist pattern formed by the two-beam exposure as a mask, the groove side width Wa (= cross section of the resist pattern in the resist pattern opening) is obtained. The upper base W1) of the trapezoid is set to the track pitch T. With respect to P, (TP × 0.50) −45 (nm) ≦ Wa ≦ (TP × 0.60) +45 (nm)... It is possible to form a land pit having

【0177】[0177]

【発明の効果】以上のように、本発明のマスタリング原
盤製造プロセスを使用することにより、露光装置光源ま
たは対物レンズ開口数を変えることなく、より高密度の
光ディスク製造が可能となる。
As described above, by using the mastering master manufacturing process of the present invention, a higher density optical disc can be manufactured without changing the light source of the exposure apparatus or the numerical aperture of the objective lens.

【0178】また、従来から微細ピット形成技術の一つ
として提案されているRIE(Reactive Io
n Etching)プロセスの持っている問題点も、
マスタとなるレジストパターンを2ビーム露光で形成す
ることで解消される。これらを組み合わせることによっ
て相乗効果によりさらに高密度化が可能となる。
In addition, RIE (Reactive Io) conventionally proposed as one of the fine pit formation techniques.
n Etching) process has problems,
The problem is solved by forming a master resist pattern by two-beam exposure. By combining these, it is possible to further increase the density by a synergistic effect.

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

【図1】露光装置の構成例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an exposure apparatus.

【図2】露光装置の基本光学系を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic optical system of the exposure apparatus.

【図3】通常の露光スポット及びそれにより形成される
ピットを示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a normal exposure spot and pits formed by the exposure spot.

【図4】2ビーム露光における露光スポット及びそれに
より形成されるランドピットを示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an exposure spot in two-beam exposure and land pits formed by the exposure spot.

【図5】2ビーム露光に用いられる2ビーム光学系の一
例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a two-beam optical system used for two-beam exposure.

【図6】1ビーム露光で形成されるピットの半径方向断
面形状を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a radial cross section of a pit formed by one-beam exposure.

【図7】表面難溶化処理の有無によるピット形状の相違
を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a difference in a pit shape depending on the presence or absence of a surface insolubilization treatment.

【図8】スタンパ上に形成される通常のピットを示す概
略斜視図である。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a normal pit formed on a stamper.

【図9】スタンパ上に形成されるランドピットを示す概
略斜視図である。
FIG. 9 is a schematic perspective view showing land pits formed on a stamper.

【図10】凹部分の専有面積比率と転写後のグルーブ深
さの関係を示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the occupied area ratio of the concave portion and the groove depth after transfer.

【図11】マスタースタンパ及びマザースタンパ作製工
程を示す要部概略断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a main part showing a step of manufacturing a master stamper and a mother stamper.

【図12】RIE加工法を説明する模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an RIE processing method.

【図13】通常ピットエッチング後におけるピット幅の
ピット長依存性を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing the pit length dependence of the pit width after normal pit etching.

【図14】ランドピットエッチング後におけるピット幅
のピット長依存性を示す模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a pit length dependency of a pit width after land pit etching.

【図15】RIEによりエッチング形成される領域の断
面形状を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a cross-sectional shape of a region etched and formed by RIE.

【図16】エッチングの進行に伴うマスク開口部の拡が
りを示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing the spread of a mask opening as etching proceeds.

【図17】光ディスクの外観斜視図である。FIG. 17 is an external perspective view of an optical disc.

【図18】従来の光ディスクにおけるピット形状を一部
破断して示す概略斜視図である。
FIG. 18 is a schematic perspective view showing a pit shape of a conventional optical disc, partially broken away.

【図19】従来の光ディスクにおけるグルーブ構造を一
部破断して示す概略斜視図である。
FIG. 19 is a schematic perspective view showing a groove structure of a conventional optical disc with a part thereof cut away.

【図20】従来の光ディスク基板の製造プロセスを示す
図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a conventional optical disk substrate manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記録用レーザ光、5 対物レンズ、6 基板、9
フォトレジスト、LPランドピット
1 laser light for recording, 5 objective lens, 6 substrate, 9
Photoresist, LP land pit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持体上に感光層を形成する工程と、感
光層の所定領域を露光する工程と、露光後に現像して前
記感光層にピット列パターンに対応する凹凸パターンを
形成する工程と、この凹凸パターンに基づいて情報の記
録及び/又は再生に関与する凹凸を基体に形成する工程
とを有してなる情報記録媒体の製造方法において、 ピットパターンを露光する第1の光スポットと、当該第
1の光スポットとは半径方向にトラックピッチの略n/
2(ただし、nは整数である。)の距離を隔て上記ピッ
トパターンの側部に一部重なるグルーブを露光する第2
の光スポットとにより上記感光層を露光し、 且つ、上記グルーブの半径方向における台形状の断面形
状において、グルーブ幅を台形の上底と下底の平均値と
して与えたときに、その値WgがトラックピッチT.P
に対して T.P×0.50≦Wg≦T.P×0.60 となるように設定することを特徴とする情報記録媒体の
製造方法。
1. A step of forming a photosensitive layer on a support, a step of exposing a predetermined area of the photosensitive layer, and a step of developing after exposure to form a concavo-convex pattern corresponding to a pit row pattern on the photosensitive layer. Forming a concave and convex portion related to recording and / or reproduction of information on the base based on the concave and convex pattern, wherein the first light spot for exposing the pit pattern; The first light spot is substantially n / track pitch in the radial direction.
A second exposure of a groove that partially overlaps the side of the pit pattern at a distance of 2 (where n is an integer)
When the photosensitive layer is exposed to the light spot and the trapezoidal cross-sectional shape in the radial direction of the groove, when the groove width is given as an average value of the upper base and the lower base of the trapezoid, the value Wg is Track pitch T. P
For T. P × 0.50 ≦ Wg ≦ T. A method for manufacturing an information recording medium, wherein the method is set to be P × 0.60.
【請求項2】 露光工程前に感光層の表面を現像液に浸
し難溶化処理することを特徴とする請求項1記載の情報
記録媒体の製造方法。
2. The method for producing an information recording medium according to claim 1, wherein the surface of the photosensitive layer is immersed in a developer to make it hardly soluble before the exposure step.
【請求項3】 感光層をポジ型とし、感光層に形成され
た凹凸パターンを転写したマスタースタンパを作製し、
さらに奇数回の転写によって得られるスタンパをプラス
チック基板の射出成形用金型として用いることを特徴と
する請求項1記載の情報記録媒体の製造方法。
3. A positive stamper for the photosensitive layer, and a master stamper to which a concave / convex pattern formed on the photosensitive layer is transferred is manufactured.
2. The method for manufacturing an information recording medium according to claim 1, wherein a stamper obtained by an odd number of transfers is used as a mold for injection molding of a plastic substrate.
【請求項4】 支持体上に感光層を形成する工程と、感
光層の所定領域を露光する工程と、露光後に現像して前
記感光層にピット列パターンに対応する凹凸パターンを
形成する工程と、この凹凸パターンに基づいて情報の記
録及び/又は再生に関与する凹凸を基体に形成する工程
とを有してなる情報記録媒体の製造方法において、 ピットパターンを露光する第1の光スポットと、当該第
1の光スポットとは半径方向にトラックピッチの略n/
2(ただし、nは整数である。)の距離を隔て上記ピッ
トパターンの側部に一部重なるグルーブを露光する第2
の光スポットとにより上記感光層を露光する工程と、 現像工程により凹凸が形成された感光層をマスクとする
エッチング及び残存レジストの除去により支持体に直接
凹凸を形成する工程とを有し、 上記エッチング前のグルーブに対応する感光層と支持体
との境界面における幅WaをトラックピッチT.Pに対
して (T.P×0.50)−45nm≦Wa≦(T.P×
0.60)+45nm となるように設定することを特徴とする情報記録媒体の
製造方法。
4. A step of forming a photosensitive layer on a support, a step of exposing a predetermined area of the photosensitive layer, and a step of developing after exposure to form a concavo-convex pattern corresponding to a pit row pattern on the photosensitive layer. Forming a concave and convex portion related to recording and / or reproduction of information on the base based on the concave and convex pattern, wherein the first light spot for exposing the pit pattern; The first light spot is substantially n / track pitch in the radial direction.
A second exposure of a groove that partially overlaps the side of the pit pattern at a distance of 2 (where n is an integer)
Exposing the photosensitive layer with the light spot of the above, and a step of forming the unevenness directly on the support by etching and removing the remaining resist using the photosensitive layer having the unevenness formed in the developing step as a mask, The width Wa at the boundary surface between the photosensitive layer and the support corresponding to the groove before etching is determined by the track pitch T.D. For P, (TP × 0.50) −45 nm ≦ Wa ≦ (TP ××
0.60) +45 nm. A method for manufacturing an information recording medium, characterized in that:
【請求項5】 上記エッチングが、反応性イオンエッチ
ングであることを特徴とする請求項4記載の情報記録媒
体の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the etching is reactive ion etching.
【請求項6】 露光工程前に感光層の表面を現像液に浸
し難溶化処理することを特徴とする請求項4記載の情報
記録媒体の製造方法。
6. The method for producing an information recording medium according to claim 4, wherein the surface of the photosensitive layer is immersed in a developing solution to make it hardly soluble before the exposure step.
【請求項7】 上記支持体が合成石英よりなることを特
徴とする請求項4記載の情報記録媒体の製造方法。
7. The method for manufacturing an information recording medium according to claim 4, wherein said support is made of synthetic quartz.
【請求項8】 感光層をポジ型とし、支持体に形成され
た凹凸パターンを転写したマスタースタンパを作製し、
さらに奇数回の転写によって得られるスタンパをプラス
チック基板の射出成形用金型として用いることを特徴と
する請求項4記載の情報記録媒体の製造方法。
8. A master stamper in which a photosensitive layer is made positive and a concave and convex pattern formed on a support is transferred,
5. The method for manufacturing an information recording medium according to claim 4, wherein a stamper obtained by an odd number of transfers is used as a mold for injection molding of a plastic substrate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004051631A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-17 Fujitsu Limited Magnetic transfer master medium and manufacturing method thereof

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