JP2001167480A

JP2001167480A - 光記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2001167480A
Application number: JP34939299A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kashiwagi; 俊行柏木; Noriyuki Arakawa; 宣之荒川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】マスタリング工程で形成できる凹凸パターン
より微小な凹凸パターンを有する基板を形成する。【解決手段】少なくとも一主面に第１の凹凸パターン
が形成されてなるマスタスタンパを作製する第１の工程
Ｓ１と、硬化収縮性を有する樹脂材料を用いて、上記マ
スタスタンパの第１の凹凸パターンを転写してなる第１
の転写凹凸パターンを有する転写体を作製する第２の工
程Ｓ２と、上記転写体の第１の転写凹凸パターンを転写
してなる第２の凹凸パターンが形成されてなる複製スタ
ンパを作製する第３の工程Ｓ３と、上記複製スタンパの
第２の凹凸パターンが転写されてなる第２の転写凹凸パ
ターンが形成されてなる基板を作製する第４の工程Ｓ４
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スタンパに形成さ
れた凹凸パターンを転写して、基板の少なくとも一主面
に転写凹凸パターンを形成する光記録媒体の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体として、円盤状に成形された
基板を有するいわゆる光ディスクが知られている。光デ
ィスクとしては、再生専用のものとしてＣＤ−ＲＯＭ、
ＤＶＤ−ＲＯＭ等があり、一回のみ記録可能である追記
型のものとしてＣＤ−Ｒ等があり、情報信号の書換が可
能な書換型のものとしてＣＤ−ＲＷ、ＭＤ、ＭＯ、ＤＶ
Ｄ−ＲＡＭ等がある。

【０００３】この光ディスクは、一主面上に、いわゆる
ピット及び／又はグルーブ等の凹凸パターンが形成され
た基板を備え、この基板上に必要に応じて反射膜等の各
種機能膜が形成されてなる。この基板を作製する際に
は、ピット及びグルーブ等の凹凸パターンを反転した凹
凸が形成されたスタンパを射出成形装置のキャビティ内
に配設し、当該キャビティ内に溶融した樹脂材料を充填
するとともに樹脂材料を硬化させる。そして、硬化した
樹脂材料をキャビティ内から取り出すことによって、ス
タンパの凹凸が転写されてなる凹凸パターンが一主面に
形成された基板を作製することができる。

【０００４】そして、このような光ディスクでは、基板
上に形成した凹凸パターンの寸法により記録密度が決定
され、所定の記憶容量を有することになる。これら光デ
ィスクでは、それぞれの規格に対応した記憶容量となっ
ており、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭでは、波長６５０ｎｍ
のレーザ及びＮ．Ａ．が０．６０の対物レンズを用い、
トラックピッチが０．７４μｍ、８／１６変調で最短ピ
ット長が０．４０μｍであり、その結果、記憶容量とし
て４．７ＧＢを実現している。

【０００５】しかしながら、取り扱う情報量の増大に伴
って、情報記録媒体の分野では高容量の媒体が強く望ま
れている。例えば、光ディスクの分野においても、情報
信号を高密度に記録して一枚当たりの記憶容量を大きく
することが望まれている。

【０００６】光ディスクにおいては、記録再生時に使用
されるレーザとして、短波長レーザを使用し、当該レー
ザ光を光ディスクに照射する際に使用される対物レンズ
として、高Ｎ．Ａ．対物レンズを使用することによっ
て、高密度に記録された信号を再生することができる。
例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭにおいては、短波長のレーザ及
び高Ｎ．Ａ．の対物レンズを使用して照射するレーザの
スポット径を小とし、微細に形成されたピットを再生す
ることが可能となっている。

【０００７】また、近年、波長４００ｎｍのブルーレー
ザ及びＮ．Ａ．が０．８５の対物レンズを用いた光学系
を用いた光ディスクの記録再生システムが提案されてい
る。この光学系によれば、上述した規格のＤＶＤ−ＲＯ
Ｍにおいて、トラックピッチを０．３２１μｍ（0.74×
(400/650)×(0.60/0.85)=0.321μｍ）にすることができ
また、最短ピット長を０．１７４μｍ（0.40×(400/65
0)×(0.60/0.85)=0.174μｍ）にすることができる。そ
の結果、ＤＶＤ−ＲＯＭでは、記憶容量を２４．９ＧＢ
（4.7×(650×0.85/400/0.60)²=24.9ＧＢ）とすること
ができると考えられる。

【０００８】ところで、光記録媒体において、記憶容量
を高めるためには、記録再生時に短波長のレーザを用い
たり高Ｎ．Ａ．の対物レンズを用いるだけでなく、基板
上に形成されるピット及びグルーブ等の凹凸パターンを
より一層微細に形成する必要がある。したがって、基板
上に形成される凹凸パターンを形成するために、スタン
パに形成される凹凸を微細に形成しなければならない。

【０００９】このスタンパは、フォトレジストを用い
た、いわゆるマスタリング工程を経て作製される。マス
タリング工程では、先ず、高度に平坦化されたガラス原
盤の一主面上にフォトレジストを所定の厚みで形成し、
レーザを用いてフォトレジストの所定の領域を露光し、
現像することによりガラス原盤上に所定の凹凸パターン
を形成する。その後、ガラス原盤を用いてメッキ等の手
法によって、ガラス原盤上に形成された凹凸パターンを
反転した凹凸パターンを有するマスタースタンパを作製
する。その後、このマスタースタンパを用いてメッキ等
の手法により、マザースタンパを作製し、マザースタン
パを用いてメッキ等の手法により、スタンパを量産する
ことができる。

【００１０】したがって、上述したマスタリング工程に
おいては、ガラス原盤上及びマザースタンパ上に、基板
の一主面上に形成する凹凸と同じ凹凸が形成され、マス
タースタンパ上及びスタンパ上に、基板の一主面上に形
成する凹凸を反転してなる凹凸が形成されることとな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スタンパを
形成するいわゆるマスタリング工程では、例えば、フォ
トレジストを露光する際に波長２６６ｎｍのＤｅｅｐＵ
Ｖレーザ及びＮ．Ａ．が０．９の対物レンズを用いてお
り、これによると、トラックピッチが０．３６μｍ、８
／１６変調で最短ピット長が０．１９μｍであるピット
及びグルーブを形成することができる。これは、ＤＶＤ
−ＲＯＭと同寸法の光ディスクにおいて、２０ＧＢの容
量を達成しているに過ぎない。このように、従来の光記
録媒体の製造方法によれば、マスタリング工程に使用さ
れるレーザ等の光学系により、ピット及びグルーブの微
細化は限界があった。このため、従来の手法では、高密
度記録に対応した光記録媒体の基板を作製することがで
きないといった問題があった。

【００１２】そこで、本発明は、上述した従来の実情に
鑑みて案出されたものであり、マスタリング工程で形成
できる凹凸パターンより微小な凹凸パターンを有する基
板を形成できる光記録媒体の製造方法を提供することを
目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係る光記録媒体の製造方法は、少なくとも一主
面に第１の凹凸パターンが形成されてなるマスタスタン
パを作製する第１の工程と、硬化収縮性を有する樹脂材
料を用いて、上記マスタスタンパの第１の凹凸パターン
を転写してなる第１の転写凹凸パターンを有する転写体
を作製する第２の工程と、上記転写体の第１の転写凹凸
パターンを転写してなる第２の凹凸パターンが形成され
てなる複製スタンパを作製する第３の工程と、上記複製
スタンパの第２の凹凸パターンが転写されてなる第２の
転写凹凸パターンが形成されてなる基板を作製する第４
の工程とを備えることを特徴とするものである。

【００１４】本発明に係る光記録媒体の製造方法では、
第２の工程において、転写体を、硬化収縮性を有する樹
脂を用いて作製している。このため、転写体が硬化する
ことにより収縮し、転写体に形成される第２の転写凹凸
パターンは、マスタスタンパに形成された第１の凹凸パ
ターンと比較して微細な形状を示すこととなる。そし
て、本手法では、転写体を用いて複製スタンパを作製す
ることにより、マスタスタンパに形成された第１の凹凸
パターンと比較して微細な第２の凹凸パターンを有する
複製スタンパを作製することができる。そして、この複
製スタンパを用いて基板を作製することによって、基板
の第２の転写凹凸パターンは、マスタスタンパの第１の
凹凸パターンよりも微細なものとなる。

【００１５】また、本発明に係る光記録媒体の製造方法
は、上記複製スタンパを上記マスタスタンパとして用
い、上記第２の工程及び上記第３の工程を繰り返し、最
後の第３の工程で形成された複製スタンパを上記第４の
工程に用いて基板を作製することが好ましい。

【００１６】この場合、本発明に係る光記録媒体の製造
方法は、第３の工程で作製された複製スタンパを用いて
第２の工程を行い、再び転写体を作製している。再び作
製された転写体は、硬化収縮性を有する樹脂材料を用い
ているため、初めに作製された転写体と比較してより微
細な第１の転写凹凸パターンを有することとなる。すな
わち、本手法によれば、第２の工程及び第３の工程を繰
り返すことによって、最後の第３工程で作製される複製
スタンパ上に、より微細な第２の凹凸パターンを形成す
ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光記録媒体の
製造方法の具体的な実施の形態を図面を参照して詳細に
説明する。

【００１８】本例では、図１に示すように、一主面１ａ
上にピット及びグルーブ（以下、ピット・グルーブ２と
称する。）が形成された基板１と、基板１の一主面１ａ
上に成膜された反射層３と、反射層３上に形成された保
護膜４とを備える光ディスクを作製する手法について説
明する。この光ディスクは、先ず合成樹脂からなる基板
を形成し、この基板１上に反射層３及び保護膜４を順次
形成することにより作製される。

【００１９】本手法では、図２に示すような基板製造プ
ロセスフローチャートに従って基板１を作製する。すな
わち、基板１は、マスタスタンパを作製するマスタリン
グ工程Ｓ１、転写体を作製する成形工程Ｓ２、複製スタ
ンパを作製するメッキ工程Ｓ３及び基板成形工程Ｓ４を
経て作製される。

【００２０】先ず、図３〜図８を用いてマスタリング工
程Ｓ１について説明する。

【００２１】マスタリング工程Ｓ１では、先ず、図３に
示すように、一主面が高度に平滑化されたガラス原盤５
を用意し、当該ガラス原盤５の一主面上にフォトレジス
ト６を所定の厚みとなるように塗布する。このとき、フ
ォトレジスト６の厚みは、最終的に作製される基板１に
おけるピット・グルーブ２の深さに対応するため、ピッ
ト・グルーブ２の深さを考慮して決定される。また、フ
ォトレジスト６は、ガラス原盤５の一主面上に直接塗布
されても良いが、金属等の下地層や有機材料等のプライ
マー層を介して塗布されても良い。

【００２２】次に、図４に示すように、フォトレジスト
６に対して所定の波長のレーザＬを対物レンズ７を介し
て照射する。このとき、レーザＬは、光源となるレーザ
出射装置とレーザＬの出力を調節する光変調器と出射さ
れたレーザＬをフォトレジスト６上に導く光学系とを備
えるレーザ記録装置（図示せず。）によって、フォトレ
ジスト６の所定の領域を露光する。

【００２３】このとき、レーザＬは、基板１上のピット
・グルーブ２における凹部に対応する位置に露光され
る。具体的には、ガラス原盤５を所定の回転速度で回転
させた状態で、レーザ出射装置から出射したレーザＬ
を、光変調器により信号に応じてオン／オフ制御するこ
とによって、レーザＬをフォトレジスト６の所定の領域
に照射する。また、ここでは、レーザＬとしては、波長
が２６６ｎｍのＤｅｅｐＵＶレーザを用い、対物レンズ
７としては、Ｎ．Ａ．が０．９のものを使用することが
好ましい。レーザＬの波長が２６６ｎｍであり、対物レ
ンズ７のＮ．Ａ．が０．９であるため、フォトレジスト
６上に集光されてなるレーザＬのスポットが非常に小径
なものとなる。その結果、高密度にピット・グルーブ２
を形成することができ、記憶容量の増大を図ることがで
きる。

【００２４】次に、図５に示すように、フォトレジスト
６を現像し、レーザＬが照射された領域をガラス原盤５
上から除去する。このとき、フォトレジスト６に対して
は、現像液を作用させ、レーザＬが照射されたフォトレ
ジスト６をエッチングする。これにより、レーザＬが照
射された領域には、ガラス原盤５が臨むこととなる。言
い換えると、フォトレジスト６を現像することによっ
て、レーザＬが照射された領域を凹部とし、レーザＬが
照射されない領域を凸部とする凹凸部８が形成されるこ
ととなる。

【００２５】次に、図６に示すように、所定の形状とな
ったフォトレジスト６及び外方に臨むガラス原盤５を覆
うように金属導電膜９を成膜する。具体的には、ニッケ
ルや銀等の金属を用いて、無電解メッキ法や蒸着法、ス
パッタリング法等の手法により金属導電膜９を成膜す
る。この金属導電膜９は、次工程で行われる電解メッキ
の際に電極として使用されるものである。

【００２６】次に、電解メッキ法を用いて、図７に示す
ように、金属導電膜９上に金属層１０を形成する。この
電解メッキ法では、メッキ槽中の陽極側にニッケルを配
設した状態で、金属導電膜９を陰極として、スルファミ
ン酸ニッケル溶液中で行われる。これにより、陰極であ
る金属導電膜９上には、金属ニッケルのメッキ膜からな
る金属層１０が形成されることとなる。

【００２７】そして、図８に示すように、金属層１０剥
離する。本明細書においては、剥離したメッキ膜からな
る金属層１０をマスタスタンパ１１と呼ぶ。すなわち、
このマスタリング工程Ｓ１では、所定の形状とされたフ
ォトレジスト６及びガラス原盤５からなる凹凸部８を転
写した凹凸パターン１２を有するマスタスタンパ１１を
作製することができる。したがって、マスタスタンパ１
１の凹凸パターン１２は、所定の形状とされたフォトレ
ジスト６及びガラス原盤５からなる凹凸部８と同寸法を
有することになる。

【００２８】続いて、マスタスタンパ１１を用いて行う
成形工程Ｓ２について説明する。この成形工程Ｓ２で
は、図９に示すような射出成形装置１３が用いられる。
また、この成形工程Ｓ２では、硬化収縮性を有する樹脂
材料を用い、マスタスタンパ１１の凹凸パターン１２を
転写してなる転写凹凸パターンを有する転写体を成形す
る。

【００２９】硬化収縮性を有する樹脂材料とは、溶融状
態から硬化したときに所定の収縮率で収縮する特性を有
する樹脂材料のことである。すなわち、硬化収縮性を有
する樹脂材料とは、硬化反応に伴って体積収縮する樹脂
材料のことである。また、硬化収縮性を有する樹脂材料
としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性
樹脂及び電子線硬化性樹脂等いずれの特性を有するもの
であってもよい。なお、以下、硬化収縮性を有する樹脂
材料のことを単に「樹脂材料」と称する。

【００３０】具体的に、樹脂材料としては、硬化収縮率
が３％であるポリエチレンや、硬化収縮率が０．５％で
あるポリカーボネイトを使用することができる。また、
樹脂材料として紫外線硬化樹脂を使用する場合には、紫
外線を照射して硬化させた後、硬化した樹脂材料中に含
有される溶媒や水分の蒸発量を制御することによって、
所望の硬化収縮率とすることができる。

【００３１】図９に示す射出成形装置１３は、固定金型
１４と、固定金型１４と対向する可動金型１５と、固定
金型１４と可動金型１５の間に配設された外周金型１６
とを備え、これら固定金型１４、可動金型１５及び外周
金型１６が付き合わされることにより形成されるキャビ
ティを有している。そして、この射出成形装置１３の固
定金型１４には、キャビティ内に凹凸パターン１２が臨
むようにマスタスタンパ１１が取り付けられている。こ
の射出成形装置１３では、溶融した樹脂材料を成形空間
部であるキャビティに充填して、マスタスタンパ１１を
転写してなる転写体を成形する。

【００３２】この射出成形装置１３では、固定金型１４
に対して可動金型１５が近接する方向に移動動作し、可
動金型１５に取り付けられた外周金型１６が固定金型１
４に当接することによって、キャビティが形成される。

【００３３】固定金型１４は、固定盤１７に取り付けら
れて固定されている。固定金型１４には、マスタスタン
パ１１を取り付けるための内周側スタンパホルダ１８及
び外周側スタンパホルダ１９が配設されている。内周側
スタンパホルダ１８は、キャビティ内に突出するように
形成された突部２０を有している。この内周側スタンパ
ホルダ１８に形成された突部２０は、マスタスタンパ１
１の中心穴の径よりやや大径であるような環状に形成さ
れている。また、外周側スタンパホルダ１９は、キャビ
ティの外径よりもやや大径とされ且つマスタスタンパ１
１の外径よりもやや小径とされた中心穴を有するリング
状を呈して形成される。この外周側スタンパホルダ１９
は、取付ねじ等によって固定金型１４に組み付けられて
いる。

【００３４】このマスタスタンパ１１は、上述したよう
に形成された凹凸パターン１２をキャビティ内に臨ませ
た状態で固定金型１４に取り付けられる。マスタスタン
パ１１を固定金型１４に取り付ける際には、マスタスタ
ンパ１１の中心穴を内周側スタンパホルダ１８の突部２
０と相対係合させるとともに、マスタスタンパ１１の外
周部を外周側スタンパホルダ１９と固定金型１４との間
に挟み込ませる。

【００３５】また、固定金型１４には、固定盤１７との
間に冷媒が供給される冷媒流路２１が形成されている。
この冷媒流路２１は、図示しないが冷媒供給装置と接続
され、冷媒が供給されることにより固定金型１４及びキ
ャビティ内を所望の温度に調節することができる。

【００３６】さらに、固定金型１４には、その略中心部
に、溶融した樹脂材料をキャビティ内に供給する供給路
となるスプルーブッシュ２２が形成されている。スプル
ーブッシュ２２は、キャビティに導通する端部とは反対
側の端部で材料供給装置（図示せず。）と連結されてい
る。そして、スプルーブッシュ２２は、この材料供給装
置から溶融した樹脂材料がキャビティ内に供給される際
の供給路となる。

【００３７】一方、可動金型１５は、固定金型１４に対
して相対向して配置されるとともに、図示しないガイド
手段や駆動手段により固定金型１４に対して近接離間自
在とされている。可動金型１５は、その略中心部に、成
形された転写体の中心部を切断するパンチ２３と、この
パンチ２３により切断された中心部を押し出す押出しピ
ン２４と、成形された転写体を可動金型１５より離型さ
せるイジェクトピン２５とを備える。

【００３８】このパンチ２３は、スプルーブッシュ２２
からキャビティ内に供給されて固化した樹脂材料のうち
でランナー部等を切断するものであり、成形される転写
体の中心穴と略同寸法の外径を有している。このパンチ
は、図示しないガイド手段や駆動手段によりキャビティ
内に突き出す方向に移動可能とされる。したがって、キ
ャビティ内に充填された樹脂材料が固化された後、この
パンチ２３によりランナー部等を切断し中心穴が形成さ
れる。

【００３９】押出しピン２４は、棒状に形成されてパン
チ２３の中心部に配設される。この押出しピン２４は、
図示しないガイド手段や駆動手段によりキャビティ内に
突き出す方向に移動可能とされ、上述したパンチ２３に
より切断された部分を除去する。したがって、キャビテ
ィ内に充填された樹脂材料が固化された後、この押出し
ピン２４が押し出されることにより、ランナー部とスプ
ルーとを、すなわち、ランナー部とスプルーブッシュの
供給路に溜まった樹脂材料とを除去することができる。

【００４０】イジェクトピン２５は、パンチ２３の外形
と略同寸法の内径を有する筒状を呈してなり、パンチ２
３を囲むように配設されている。このイジェクトピン２
５は、図示しないガイド手段や駆動手段によりキャビテ
ィ内に突き出す方向に移動可能とされる。したがって、
キャビティ内に樹脂材料が充填され、上述したように転
写体の中心穴が形成された後、このイジェクトピン２５
が転写体の内周側を押圧して可動金型１５から当該転写
体を離型させる。

【００４１】また、この可動金型１５には、キャビティ
を構成する面の直下に位置してリング状に形成された冷
媒流路２６が形成されている。この冷媒流路２６は、上
述した固定金型１４の冷媒流路２１と同様に冷媒供給装
置と連結され、冷媒が供給されることにより可動金型１
５及びキャビティを所望の温度に冷却することができ
る。

【００４２】このように構成された射出成形装置１３で
は、例えば、樹脂材料として熱可塑性樹脂を使用する場
合、熱溶融した樹脂材料をキャビティ内に充填し、その
後、固定金型１４の冷媒流路２１及び可動金型１５の冷
媒流路２６に冷媒をそれぞれ供給する。そして、キャビ
ティ内の樹脂材料が離型可能な程度に硬化した後、上述
したように、転写体を離型させる。離型した転写体は、
室温程度に冷却されることにより完全に硬化する。転写
体は、完全に硬化すると、使用した樹脂材料の硬化収縮
率に相当して、キャビティの容積よりも収縮した状態と
なっている。このように、樹脂材料が硬化収縮して転写
体の全体形状がキャビティの容積よりも小となるため、
転写体には、マスタスタンパ１１の凹凸パターン１２よ
りも高密度な転写凹凸パターンが形成されることにな
る。

【００４３】続いて、図１０に示すような転写体３０を
用いて行うメッキ工程Ｓ３を説明する。このメッキ工程
Ｓ３では、先ず、図１１に示すように、転写体３０の転
写凹凸パターン３１が形成された面に金属導電膜３２を
成膜する。この金属導電膜３２を形成することによっ
て、転写体３０の転写凹凸パターン３１が形成された面
が導電性を有することとなる。このとき、ニッケルや銀
等の金属を用いて、無電解メッキ法や蒸着法、スパッタ
リング法等の手法により金属導電膜３２を成膜する。

【００４４】次に、金属導電膜３２が成膜された転写体
３０を用いた電解メッキ法により、図１２に示すよう
に、金属導電膜３２上に金属層３３を形成する。この電
解メッキ法では、メッキ槽中の陽極側にニッケルを配設
した状態で、金属導電膜３２を陰極として、スルファミ
ン酸ニッケル溶液中で行われる。これにより、陰極であ
る金属導電膜９上には、金属ニッケルのメッキ膜からな
る金属層３３が形成されることとなる。

【００４５】そして、図１３に示すように、メッキ膜と
して形成された金属層３３を剥離する。本明細書におい
ては、転写体３０から剥離したメッキ膜からなる金属層
３３を複製スタンパ３４と呼ぶ。すなわち、このメッキ
工程Ｓ３では、転写凹凸パターン３１を転写した凹凸パ
ターン３５を有する複製スタンパ３４を作製することが
できる。したがって、複製スタンパ３４の凹凸パターン
３５は、転写体３０の転写凹凸パターン３１と同寸法を
呈することになる。

【００４６】ここで、複製スタンパ３４とマスタスタン
パ１１とを比較してみる。上述したように、転写体３０
は、樹脂材料を用いることによってマスタスタンパ１１
の凹凸パターン１２が収縮した形状の転写凹凸パターン
３１を有している。したがって、この転写凹凸パターン
３１を転写してなる複製スタンパ３４の凹凸パターン３
５は、マスタスタンパ１１の凹凸パターン１２が収縮し
た形状となっている。すなわち、複製スタンパ３４に
は、マスタスタンパ１１の凹凸パターン１２と比較して
高密度に凹凸パターン３５が形成されている。

【００４７】続いて、基板形成工程Ｓ４について説明す
る。この基板形成工程Ｓ４では、上述したように作製さ
れた複製スタンパ３４を用いて、例えば、射出成形法に
より基板１を作製する。射出成形法により基板１を作製
する際には、図９に示したような射出成形装置１３を用
いればよい。なお、図９に示した射出成形装置１３で
は、キャビティがマスタスタンパ１１の外形形状に対応
した容量となっているため、複製スタンパ３４を用いて
基板１を射出成形するにはキャビティの容量が大きすぎ
る。このため、キャビティの容量を光ディスクの基板１
の外形形状に対応させて調節してから用いる必要があ
る。

【００４８】基板１の成形に際しては、上述したような
硬化収縮性を有する樹脂材料を使用しても良いが、通常
用いられている硬化収縮性が殆どないような樹脂材料を
使用しても良い。基板１の成形に際して、上述したよう
な硬化収縮性を有する樹脂材料を使用することによっ
て、基板１上に形成されるピット・グルーブ２は、複製
スタンパ３４に形成された凹凸パターン３５よりも更に
高密度に形成されることとなる。

【００４９】これに対して、基板１の成形に際して、硬
化収縮性が殆どないような樹脂材料を使用した場合に
は、複製スタンパ３４に形成された凹凸パターン３５と
略々同等な密度でピット・グルーブ２が形成されること
となる。しかしながら、硬化収縮性が殆どないような樹
脂材料を使用した基板１であっても、マスタリング工程
Ｓ１で作製したマスタスタンパ１１における凹凸パター
ン１２と比較すると、ピット・グルーブ２が高密度に形
成されている。

【００５０】なお、基板１を形成する際に使用される樹
脂材料としては、光学特性に優れた樹脂材料を使用する
ことが好ましい。光学特性に優れた樹脂材料を使用する
ことによって、基板１を介して照射されるレーザにより
信号特性に優れた再生を行うことができる。一方、転写
体を形成する際に使用される樹脂材料としては、光学特
性を考慮せず、硬化収縮率や転写性等の諸特性を考慮し
て選択すればよい。

【００５１】このように、基板形成工程Ｓ４では、マス
タリング工程Ｓ１で作製したマスタスタンパ１１におけ
る凹凸パターン１２よりも高密度にピット・グルーブ２
が形成されてなる基板１を作製することができる。ま
た、基板形成工程Ｓ４において、硬化収縮性を有する樹
脂材料を使用することによって、更に、複製スタンパ３
４における凹凸パターン３５よりも高密度にピット・グ
ルーブ２が形成されてなる基板１を作製することができ
る。

【００５２】また、この基板形成工程Ｓ４では、射出成
形法以外の手法を用いて基板１を形成しても良い。射出
成形法以外の手法としては、例えば、いわゆるフォトポ
リマー法等の手法を例示することができる。フォトポリ
マー法とは、基板材料として光重合性高分子材料を使用
し、複製スタンパ３４上に光重合性高分子材料を所定の
厚みで塗設し、光重合性高分子材料に紫外線を照射する
ことにより硬化させ、その後、硬化した光重合性高分子
材料を複製スタンパ３４から剥離する手法である。

【００５３】続いて、光ディスクを製造する際には、上
述したような基板１における、ピット・グルーブ２が形
成された面上に、Ａｌ等の金属薄膜からなる反射膜３を
形成する。その後、反射膜３を覆うように紫外線硬化性
樹脂を被覆させ、紫外線照射により当該紫外線硬化性樹
脂を硬化させて保護膜４を形成する。これにより、図１
に示したような光ディスクを製造することができる。

【００５４】この光ディスクは、上述したような工程を
経て作製された基板１を備えるため、記録密度が大幅に
向上しており、高容量の情報記録媒体となっている。す
なわち、上述した光ディスクは、マスタリング工程Ｓ１
で形成した凹凸部８よりも情報信号を高密度に記録した
ものとなっている。

【００５５】具体的には、硬化収縮率がｘ％であるよう
な樹脂材料を用いた場合、マスタリング工程Ｓ１により
形成されたグルーブ間距離、すなわちトラックピッチを
Ｔとすると、基板１におけるトラックピッチは、Ｔ×
（１−ｘ／１００）となる。同様に、マスタリング工程
Ｓ１により形成された最短ピット長をＰとすると、基板
１における最短ピット長は、Ｐ×（１−ｘ／１００）と
なる。さらに、マスタスタンパ１１における記録密度を
Ｓとすると、基板１における記録密度は、Ｓ×（１−ｘ
／１００）²となる。

【００５６】また、本手法によれば、上述したように、
硬化収縮性を有する樹脂材料を使用して転写体３０を作
製することによって、最終的に形成される基板１の記録
密度がマスタスタンパ１１と比較して向上している。こ
れは、転写体３０が硬化する際に収縮を伴っているから
であり、転写体３０の全体形状が縮小しているからであ
るとも言える。このため、基板１におけるピット・グル
ーブ２が形成された領域、すなわち、信号記録領域を所
定の寸法にしたい場合には、マスタリング工程Ｓ１にお
いて樹脂材料の硬化収縮率を考慮して露光する領域を決
定する必要がある。言い換えると、マスタスタンパ１１
における凹凸パターン１２が形成された領域は、基板１
上の信号記録領域よりも大きな寸法で形成されていなく
てはならない。

【００５７】具体的に、硬化収縮率がｘ％であるような
樹脂材料を用い、基板１における信号記録領域の径方向
における寸法をＲとしたい場合、マスタスタンパ１１に
おける凹凸パターン１２が形成された領域の寸法ｒは、
以下のようになる。

【００５８】ｒ＝Ｒ／（１−ｘ／１００）すなわち、上記式にしたがって、マスタスタンパ１１の
凹凸パターン１２を形成する領域を決定すれば、所定の
寸法で基板１上に信号記録領域を形成することができ
る。つまり、マスタリング工程Ｓ１において、レーザＬ
を照射する領域は、上記式に従って決定される。

【００５９】ところで、本発明に係る光記録媒体の製造
方法は、上述した工程に限定されず、メッキ工程Ｓ３で
作製された複製スタンパ３４をマスタスタンパ１１とし
て用い、再び成形工程Ｓ２で転写体３０を作製し、この
転写体３０を用いて再び複製スタンパ３４を作製するよ
うなものであってもよい。すなわち、本発明に係る光記
録媒体の製造方法は、成形工程Ｓ２とメッキ工程Ｓ３を
複数回繰り返すことにより最終的に作製された複製スタ
ンパ３４を用いて、基板形成工程Ｓ４を行っても良い。

【００６０】この場合には、複製スタンパ３４から作製
される転写体３０も硬化収縮性を有する樹脂材料を用い
ているため、当該転写体３０に形成された転写凹凸パタ
ーン３１が複製スタンパ３４に形成された凹凸パターン
３５よりも高密度となっている。したがって、この場合
には、成形工程Ｓ２とメッキ工程Ｓ３を複数回繰り返す
ことにより、基板１上に形成されるピット・グルーブ２
を更に高密度にすることができる。

【００６１】具体的に、硬化収縮率がｘ％であるような
樹脂材料を用い、成形工程Ｓ２とメッキ工程Ｓ３をｎ回
繰り返した場合、マスタリング工程Ｓ１により形成され
たグルーブ間距離、すなわちトラックピッチをＴとする
と、基板におけるトラックピッチは、Ｔ×（１−ｘ／１
００）ⁿとなる。同様に、マスタリング工程Ｓ１により
形成された最短ピット長をＰとすると、基板１における
最短ピット長は、Ｐ×（１−ｘ／１００）ⁿとなる。さ
らに、マスタスタンパ１１における記憶容量をＳとする
と、基板１における記憶容量は、Ｓ×１／（１−ｘ／１
００）²ⁿとなる。

【００６２】このように、成形工程Ｓ２とメッキ工程Ｓ
３とを複数回繰り返すことによって、基板１上に形成さ
れるピット・グルーブ２をより微細な形状とすることが
でき、更なる高密度化を達成できることがわかる。

【００６３】具体的に、波長が２６６ｎｍのレーザ及び
Ｎ．Ａ．が０．９である対物レンズ７を用いてマスタリ
ング工程Ｓ１を行うとする。この場合、隣接するピット
列間の距離、すなわち、トラックピッチが０．３６μ
ｍ、最短ピット長が０．１９μｍとなるように８／１６
変調のピット列をフォトレジスト６上に露光することが
できる。すなわち、マスタリング工程Ｓ１で作製される
マスタスタンパ１１においては、トラックピッチが０．
３６μｍ、最短ピット長が０．１９μｍとなる凹凸パタ
ーン１２が形成されている。

【００６４】したがって、従来の手法のように、このマ
スタスタンパ１１を用いて基板１を作製すると、トラッ
クピッチが０．３６μｍ、最短ピット長が０．１９μｍ
となるピット列しか形成することはできない。しかしな
がら、例えば、硬化収縮率が３％であるポリエチレンを
用いて転写体を作製すると、転写体３０におけるトラッ
クピッチ及び最短ピット長は以下のようになる。

【００６５】トラックピッチ：０．３６×０．９７＝０．３４９μｍ最短ピット長：０．１９×０．９７＝０．１９μｍそして、この転写体３０を用いて複製スタンパ３４を作
製し、硬化収縮性を殆どない樹脂材料を用いてこの複製
スタンパ３４から基板１を作製すると、基板１における
トラックピッチが０．３４９μｍとなり、基板１におけ
る最短ピット長が０．１９μｍとなる。

【００６６】また、従来の手法を用い、トラックピッチ
が０．３６μｍ、最短ピット長が０．１９μｍとなる凹
凸パターン１２が形成されたマスタスタンパ１１で基板
１を作製した場合には、いわゆるＤＶＤサイズで２０Ｇ
Ｂの記憶容量となる。しかしながら、本手法を用いた場
合、基板１の記憶容量は以下のようになる。

【００６７】記憶容量：２０×１／０．９７＝２０．６ＧＢさらに、成形工程Ｓ２とメッキ工程Ｓ３とを３回繰り返
した場合には、基板１におけるトラックピッチ、最短ピ
ット長及び記憶容量は、それぞれ以下のようになる。

【００６８】トラックピッチ：０．３６×０．９７³＝
０．３１９μｍ最短ピット長：０．１９×０．９７³＝０．１６８μｍ記憶容量：２０×１／０．９７⁶＝２４．０ＧＢこのように、従来の手法では、波長が２６６ｎｍのレー
ザ及びＮ．Ａ．が０．９である対物レンズを用いてマス
タリング工程を行い、２０ＧＢの記憶容量しか達成でき
なかったが、本手法によれば、記憶容量を２４．０ＧＢ
にまで大幅に向上させることができることがわかる。ま
た、上述した例では、成形工程Ｓ２とメッキ工程Ｓ３と
を３回繰り返しているが、繰り返し回数を更に増加させ
れば、更に記憶容量を向上させることができる。

【００６９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る光記録媒体の製造方法は、硬化収縮性を有する樹脂
材料を使用してなる転写体を作製し、この転写体から作
製された複製スタンパを用いて基板を形成している。こ
のため、本手法では、マスタスタンパの凹凸パターンと
比較して高密度に記録された転写凹凸パターンを有する
基板を作製することができる。したがって、本手法によ
れば、従来では達成することができなかった微小な凹凸
パターンを基板上に形成することができ、高容量の光記
録媒体を作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して製造される光記録媒体の一例
として示す光ディスクの要部断面図である。

【図２】本発明を適用した光記録媒体の製造方法におけ
る基板製造プロセスフローチャートである。

【図３】マスタリング工程において、ガラス原板上にフ
ォトレジストを形成した状態を示す要部断面図である。

【図４】マスタリング工程において、フォトレジスト上
にレーザを照射した状態を示す要部断面図である。

【図５】マスタリング工程において、フォトレジストを
現像した後の状態を示す要部断面図である。

【図６】マスタリング工程において、一主面上に金属導
電膜を成膜した状態を示す要部断面図である。

【図７】マスタリング工程において、一主面上に金属層
を形成した状態を示す要部断面図である。

【図８】マスタリング工程において、マスタスタンパを
剥離した状態を示す要部断面図である。

【図９】成形工程で使用される射出成形装置の要部断面
図である。

【図１０】成形工程で作製された転写体の要部断面図で
ある。

【図１１】メッキ工程において、転写体の一主面に金属
導体膜を成膜した状態を示す要部断面図である。

【図１２】メッキ工程において、金属導体膜上に金属層
を形成した状態を示す要部断面図である。

【図１３】基板形成工程で使用される複製スタンパの要
部断面図である。

【符号の説明】

１基板、２ピット・グルーブ、３金属膜、４保
護膜、１１マスタスタンパ、１２凹凸パターン、１
３射出成形装置、３０転写体、３１転写凹凸パタ
ーン、３４複製スタンパ、Ｓ１マスタリング工程、
Ｓ２成形工程、Ｓ３メッキ工程、Ｓ４基板形成工
程

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一主面に第１の凹凸パターン
が形成されてなるマスタスタンパを作製する第１の工程
と、硬化収縮性を有する樹脂材料を用いて、上記マスタスタ
ンパの第１の凹凸パターンを転写してなる第１の転写凹
凸パターンを有する転写体を作製する第２の工程と、上記転写体の第１の転写凹凸パターンを転写してなる第
２の凹凸パターンが形成されてなる複製スタンパを作製
する第３の工程と、上記複製スタンパの第２の凹凸パターンが転写されてな
る第２の転写凹凸パターンが形成されてなる基板を作製
する第４の工程とを備えることを特徴とする光記録媒体
の製造方法。
【請求項２】上記複製スタンパを上記マスタスタンパ
として用い、上記第２の工程及び上記第３の工程を繰り
返し、最後の第３の工程で形成された複製スタンパを上
記第４の工程に用いて基板を作製することを特徴とする
請求項１記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項３】上記第２の工程では、転写体を射出成形
により形成することを特徴とする請求項１記載の光記録
媒体の製造方法。
【請求項４】上記第４の工程では、基板を射出成形法
或いはフォトポリマー法により基板を作製することを特
徴とする請求項１記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項５】上記第４項工程では、硬化収縮性を有す
る樹脂材料を用いて基板を形成することを特徴とする請
求項１記載の光記録媒体の製造方法。