JP2001338445A - スタンパ製造方法、光記録媒体製造方法及び支持板 - Google Patents

スタンパ製造方法、光記録媒体製造方法及び支持板

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JP2001338445A
JP2001338445A JP2000154787A JP2000154787A JP2001338445A JP 2001338445 A JP2001338445 A JP 2001338445A JP 2000154787 A JP2000154787 A JP 2000154787A JP 2000154787 A JP2000154787 A JP 2000154787A JP 2001338445 A JP2001338445 A JP 2001338445A
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substrate
photoresist layer
manufacturing
stamper
support plate
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JP2000154787A
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English (en)
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Kazuhiko Nakano
和彦 中野
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Nippon Columbia Co Ltd
Original Assignee
Nippon Columbia Co Ltd
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】各工程において基板に変形が発生しない簡単な
工程を備えたスタンパ製造方法及び光記録媒体製造方法
を提供する。 【解決手段】強磁性体からなる基板にフォトレジスト層
を形成するレジスト形成工程と、基板に形成されたフォ
トレジスト層を露光する露光工程と、フォトレジスト層
を現像する現像工程と、フォトレジスト層をマスクパタ
ーンとして基板をエッチングするエッチング工程とを備
えたスタンパ製造方法において、レジスト形成工程、露
光工程及び現像工程において、基板は、磁力により支持
板に支持されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ情報及
びビデオ情報等を記録した光記録媒体の製造方法及び光
記録媒体を製造に用いるスタンパの製造方法並びにこれ
らの製造方法に用いる基板を支持する支持板に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のスタンパの製造工程を説
明する図である。図中、401はガラス原盤、402は
密着層、403はフォトレジスト層、404は露光部、
405はレジストパターン、406は導電膜、407は
電鋳層、408はスタンパである。
【0003】図4(a)に示すレジスト形成工程では、
ガラス原盤401と後述するフォトレジスト層403と
の密着力を高めるために、ガラス原盤401上にヘキサ
メチルジシラザン(以下、HMDSという。)又はシラ
ン系カップリング剤を塗布して単分子膜の密着層402
を形成し、続いて密着層402上にフォトレジスト層4
03を形成する。
【0004】図4(b)に示す露光工程では、フォトレ
ジスト層403が形成されたガラス原盤401を図示し
ないカッティングマシンのターンテーブルに取り付け、
記録情報に従って変調されたレーザ光を照射しフォトレ
ジスト層403を露光し、露光部404を形成する。図
4(c)に示す現像工程では、現像液によりフォトレジ
スト層403を現像する。露光部404のフォトレジス
ト層が除去され、ガラス原盤401上にレジストパター
ン405が形成される。
【0005】図4(d)に示す導電膜形成工程では、ガ
ラス原盤401をスパッタリング装置に設置し、スパッ
タリングにより、レジストパターン405の表面にニッ
ケル、クロム等の導電膜406を形成する。図4(e)
に示す電鋳工程では、導電膜406が形成されたガラス
原盤401を電鋳槽の陰極に設置し、ニッケル電鋳を行
い、ガラス原盤401の導電膜406上に電鋳層407
を形成する。
【0006】図4(f)に示す工程では、ガラス原盤4
01からレジストパターン405が転写された電鋳層4
07を剥離する。図4(g)に示す洗浄・加工工程で
は、電鋳層407に付着したレジストパターン405を
酸素アッシング等により除去し、電鋳層407を所望の
形状に加工し、電鋳層407の裏面を研磨することによ
りスタンパ408を得る。スタンパ408を射出成形機
の金型に取り付け、樹脂基板を成形することによりレプ
リカ基板が得られる。
【0007】ところで、光記録媒体製造工程に対する要
求の一つに、光記録媒体製造工程の時間短縮がある。現
在、光記録媒体製造工程の時間短縮の妨げとなっている
のは、図4(e)に示すスタンパ製造工程における電鋳
工程である。一般的に、コンパクトディスクの製造プロ
セスにおける電鋳工程では、スタンパとして必要な厚さ
である約0.3mmの厚さの電鋳層を得るために約2時
間の時間が費やされている。
【0008】上述した問題点を解決するために、特開昭
63−50937号公報及び特開平4−205936号
公報に電鋳工程を含まない光記録媒体製造工程が開示さ
れている。図5は、従来の電鋳工程を含まない光ディス
ク製造工程におけるスタンパの製造工程を説明する図で
ある。図中、501は基板、502はネガ型フォトレジ
スト層、503は露光部、504はマスクパターン、5
05はピット、506はスタンパである。
【0009】図5(a)に示すレジスト形成工程では、
ニッケル等の金属からなる厚さ約0.3mmの基板50
1上にネガ型フォトレジスト層502を形成する。フォ
トレジストとしてはネガ型フォトレジストを用いるの
は、後述するエッチング工程後の基板501の凹凸パタ
ーンを、図4に示した凹凸パターンと同じにするためで
ある。
【0010】図5(b)及び(c)に示す露光工程で
は、ネガ型フォトレジスト層502が形成された基板5
01を図示しないカッティングマシンのターンテーブル
に取り付け、記録情報に従って変調されたレーザ光を照
射しネガ型フォトレジスト層502を露光し、露光部5
03を形成する。
【0011】図5(d)に示す現像工程では、露光され
たネガ型フォトレジスト層502を現像する。露光部5
03以外の部分のフォトレジスト層が除去され、基板5
01上にマスクパターン504が形成される。
【0012】図5(e)に示すエッチング工程では、基
板501上に形成されたマスクパターン504を用いて
エッチングを行う。図5(f)に示すように、基板50
1に所定の高さのピット505が得られたら、エッチン
グを終了する。図4(e)に示した電鋳工程が約2時間
かかるのに対し、本工程におけるエッチング時間は5分
間から20分間で終了する。
【0013】図4(g)に示す工程では、基板501に
付着したマスクパターン504を酸素アッシング等によ
り除去し、基板501を所望の形状に加工することによ
りスタンパ506を得る。
【0014】以上のように、基板501をエッチングす
ることによりスタンパ506を得る製造方法において
は、スタンパ506の裏面研磨工程を省略するために、
基板501として約0.3mmの厚さのものを用いる。
この厚さは、スタンパと成形装置の金型とのマッチング
及び成形特性を考慮して選択された厚さである。スタン
パが約0.3mmより厚くなると金型とのマッチングが
悪くなり、成形する樹脂への熱の伝わり方が不均一にな
るため、ピットを均一な形状で成形できない。また、射
出成形中は、スタンパの温度が70〜200℃の範囲で
変化するため、スタンパの厚さが厚いと歪みによるクラ
ックが発生しやすくなる。スタンパの厚さが約0.3m
mより薄いと機械的な強度を保つことができなくなる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】厚さが約0.3mmの
基板501を用いた場合、各工程において次のような課
題がある。図5(a)に示すレジスト形成工程、図5
(b)、(c)に示す露光工程及び図5(d)に示す現
像工程では、スピンコート装置、カッティングマシン及
び現像装置に備えられているターンテーブルに基板50
1を取り付ける。これらの工程において、基板501の
ターンテーブルへの固定方法としては、従来、真空吸着
が一般的であった。
【0016】しかしながら、厚さが約0.3mmと薄い
基板501を真空吸着によりターンテーブルに固定する
と、基板501の吸着部分に撓みが発生する。
【0017】図5(a)に示すレジスト形成工程におい
ては、基板501に発生した撓みが原因となり、基板5
01上に形成されるネガ型フォトレジスト層502の膜
厚が不均一になる虞がある。
【0018】図5(b)及び(c)に示す露光工程にお
いては、基板501の撓んでいる部分でレーザ光のフォ
ーカスが外れ、この部分に形成されているネガ型フォト
レジスト層502に記録されるパターンの形状が大きく
なってしまったり、パターンが記録されなかったりす
る。
【0019】図5(d)に示す現像工程では、基板50
1に発生した撓みが、ネガ型フォトレジスト層502の
表面を流れる現像液の流れを不均一にするため、フォト
レジスト層502の現像の進行が不均一となる虞があ
る。
【0020】また、前記特開平4−205936号公報
に開示されている製造方法では、基板を、表面の平坦度
が10μm以下に精度よく加工された支持板に接着層に
より貼り付け、カッティングマシンのターンテーブルに
当該支持板を固定することにより、露光工程における基
板の平坦度を得ている。しかしながら、接着層により基
板を支持板に貼り付けた場合、露光後に基板を支持板か
ら剥離する際に、基板が折れ曲がったり、反りが発生し
たりする等、基板が変形する虞がある。また、剥離を容
易にするために、更に剥離層を形成する方法も考えられ
るが、工程が複雑となり好ましくない。
【0021】本発明は、エッチングにより基板に直接ピ
ットを形成するスタンパ製造方法及び当該スタンパを用
いて光記録媒体を製造する光記録媒体製造方法におい
て、レジスト形成工程ではフォトレジスト層の膜厚を均
一に形成でき、露光工程では良好な形状のパターンを記
録でき、現像工程では現像の進行を均一にでき、かつ、
各工程において基板に変形が発生しない簡単な工程を備
えたスタンパ製造方法、光記録媒体製造方法を提供する
ことを目的とする。また、これらの製造方法に用いる支
持板を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願の請求項1記載の発明は、強磁性体からなる基
板の表面にフォトレジスト層を形成するレジスト形成工
程と、前記基板に形成された前記フォトレジスト層に記
録情報に応じて変調されたレーザ光を前記照射し露光す
る露光工程と、露光された前記フォトレジスト層を現像
する現像工程と、現像された前記フォトレジスト層をマ
スクパターンとして前記基板をエッチングするエッチン
グ工程とを備えたスタンパ製造方法において、前記レジ
スト形成工程、前記露光工程及び前記現像工程におい
て、前記基板は、磁力により支持板に支持されることを
特徴とする。
【0023】本願の請求項2記載の発明は、請求項1記
載のスタンパ製造方法において、前記エッチング工程に
おいて、前記基板は、冷却装置を備えた支持台に磁力に
より支持されかつ冷却されることを特徴とする。
【0024】本願の請求項3記載の発明は、記録情報が
凹凸のピット列として記録されたスタンパを作製するス
タンパ作製工程と、前記スタンパを用い前記ピット列を
転写したレプリカ基板を作製するレプリカ基板作製工程
と、前記レプリカ基板の前記ピット列が転写された面上
に反射膜を形成する反射膜形成工程とを備えた光記録媒
体製造方法において、前記スタンパ作製工程は、強磁性
体からなる基板の表面にフォトレジスト層を形成するレ
ジスト形成工程と、前記基板に形成された前記フォトレ
ジスト層に記録情報に応じて変調されたレーザ光を前記
照射し露光する露光工程と、露光された前記フォトレジ
スト層を現像する現像工程と、現像された前記フォトレ
ジスト層をマスクパターンとして前記基板をエッチング
するエッチング工程とを備え、前記レジスト形成工程、
前記露光工程及び前記現像工程において、前記基板は、
磁力により支持板に支持されることを特徴とする。
【0025】本願の請求項4記載の発明は、請求項3記
載の光記録媒体製造方法において、前記エッチング工程
において、前記基板は、冷却装置を備えた支持台に磁力
により支持されかつ冷却されることを特徴とする。
【0026】本願の請求項5記載の発明は、強磁性体か
らなる基板を磁力により支持する支持板において、前記
基板を支持する面が前記基板よりも硬度が低い材料で覆
われていることを特徴とする。
【0027】本願の請求項6記載の発明は、請求項5記
載の支持板において、支持する基板の外径よりも小さい
外径を備えることを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について具体的に説明する。図1は、本発明の
光記録媒体製造方法を用いた製造工程の一実施例を説明
する図である。図2は、本発明の光記録媒体製造方法を
用いた製造工程のカッティング工程及びスタンパ製造工
程の一実施例を説明する図である。図中、201は基
板、202は支持板、203はネガ型フォトレジスト
層、204は露光部、205はマスクパターン、206
は支持台、207はピット、208はスタンパである。
【0029】まず、図1(a)は、プリマスタリング工
程である。この工程では、スタジオ等で録音された楽曲
データに対し、リードイン、リードアウト、インデック
ス及びアドレス等の情報が付加されて、光ディスクやマ
スターテープ等に記録される。
【0030】図1(b)のカッティング工程及び図1
(c)のスタンパ製造工程については、図2を用いて具
体的に説明する。図2(a)に示す工程では、両面が2
0μm程度の平坦度に研磨され、厚さが約0.3mmの
ニッケル、コバルト等の強磁性体からなる円盤状の基板
201は、後述するように内部に磁石を備える厚さが約
2mm〜20mmの円筒状の支持板202上に磁力によ
り支持される。
【0031】ここで、基板201の平坦度を20μm程
度とするのは、カッティングマシンのフォーカスサーボ
の可動範囲が50〜100μm程度であるためである。
また、支持板202は、両面の平坦度が10μm以下、
かつ、表面粗さが0.05〜0.2μm程度に仕上げら
れているものを用いる。これは、支持板202の表面の
粗さが基板201の平坦性に影響を与えないようにする
ためである。
【0032】基板201を支持した支持板202を塗布
装置のターンテーブル上に真空吸着等により固定し、ネ
ガ型フォトレジスト層203をスピンコート法により形
成する。基板201の厚さ(約0.3mm)は、後述す
る射出成形工程においてスタンパとして用いるため、成
形装置の金型とのマッチング及び成形特性を考慮して決
定した。
【0033】ネガ型フォトレジスト層203の膜厚は、
後述するエッチング処理の条件(ネガ型フォトレジスト
層203及び基板201のエッチングレートと、エッチ
ング処理により形成するピットの深さ)により決定す
る。
【0034】本実施例によれば、厚さが約0.3mmの
基板201を、塗布装置のターンテーブルに、直接、真
空吸着等により固定せず、基板201を支持板202を
介して塗布装置のターンテーブルに固定する。そのた
め、基板201に真空吸着による撓み等が発生せず、ネ
ガ型フォトレジスト層203を均一な膜厚で形成するこ
とができる。
【0035】ネガ型フォトレジスト層203が形成され
た基板201を支持した支持板202は、クリーンオー
ブン内において、90℃の温度で30分間プリベイクさ
れ、ネガ型フォトレジスト層203内に残存している溶
媒が除去される。
【0036】図2(b)に示す工程では、ネガ型フォト
レジスト層203が形成された基板201を支持した支
持板202を図示しないカッティングマシンのターンテ
ーブルに真空吸着等により固定する。記録情報に従って
変調されたレーザ光を、ネガ型フォトレジスト層203
に照射し、露光部204を形成する。
【0037】本実施例によれば、厚さが約0.3mmの
基板201を、カッティングマシンのターンテーブル
に、直接、真空吸着等により固定せず、基板201を支
持板202を介してカッティングマシンのターンテーブ
ルに固定する。そのため、基板201に真空吸着による
撓み等が発生せず、露光に用いる対物レンズのフォーカ
スサーボを安定して制御することができる。したがっ
て、ネガ型フォトレジスト層203に良好な形状の露光
部204を形成することができる。
【0038】以上、図2(a)及び(b)迄の工程が、
図1(b)のカッティング工程にあたる。
【0039】次に、露光が終わった基板201を支持し
た支持台202は、クリーンオーブン内において、11
0℃で20分間リバーサルベイクされ、ネガ型フォトレ
ジスト層203の露光部204をアルカリ不溶性にす
る。
【0040】図2(c)に示す工程では、基板201を
支持した支持板202を図示しない現像装置のターンテ
ーブルに真空吸着等で固定し、有機アルカリ現像液を用
いてスピン現像を行い、ネガ型フォトレジスト層203
を現像する。その後、有機アルカリ現像液の塗布を停止
し、スピン乾燥を行う。ネガ型フォトレジスト層203
が現像され、基板201上にマスクパターン205が形
成される。
【0041】本実施例によれば、厚さが約0.3mmの
基板201を、現像装置のターンテーブルに、直接、真
空吸着等により固定せず、基板201を支持板202を
介して現像装置のターンテーブルに固定する。そのた
め、基板201に真空吸着による撓み等が発生せず、ネ
ガ型フォトレジスト層502の表面を流れる現像液の流
れが均一となり、フォトレジスト層502の現像の進行
が均一に進む。
【0042】図2(e)及び(f)に示す工程では、基
板201上に形成されたマスクパターン205を用いて
エッチング(反応性イオンエッチング又はイオンミリン
グ)を行う。エッチング工程の間、基板201を冷却し
ておかないと、エッチングによる熱が基板201に蓄積
され、基板201に反りが発生する虞がある。
【0043】そこで、本実施例の製造方法のエッチング
工程では、支持板202と同様に基板201を磁力によ
って支持し、更に、基板201を冷却(水冷)するため
の冷却装置が備えられている支持台206が備えられた
エッチング装置を用いる。
【0044】すなわち、図2(d)に示す現像工程の
後、基板201を支持板202から剥離し、図2(e)
に示すように基板201をエッチング装置の支持台20
6に磁力により固定する。この状態で、基板201のエ
ッチングを行い、図2(f)に示すように基板201に
所定の高さのピット207が得られたら、エッチング工
程を終了する。
【0045】図2(g)に示す工程では、基板201を
エッチング装置の支持台から剥離し、基板201に付着
したマスクパターン205をアセトン洗浄及び酸素アッ
シング等により除去し、基板201を所望の形状に加工
することによりスタンパ208を得る。以上、図2
(c)〜(g)迄の工程が、図1(c)のスタンパ製造
工程にあたる。
【0046】次に、図1(d)に示す射出成形工程で
は、スタンパ206を射出成形機の金型に取り付け、ポ
リカーボネート等の樹脂を成形し、レプリカ基板を得
る。図1(e)に示す反射膜、保護膜形成工程では、レ
プリカ基板をスパッタリング装置に取り付け、スパッタ
リング法により、レプリカ基板のピットが転写されてい
る面にアルミニウム、金等の反射膜を50〜100nm
の厚さに形成する。反射膜が形成されたレプリカ基板を
スピンコート装置に取り付け、スピンコート法により紫
外線硬化樹脂等の保護膜を反射膜上に形成する。
【0047】図3は、本発明の支持板の一実施例の断面
を示す模式図である。図中、図2に示したものと同様の
箇所には同じ符号を付し説明を省略する。2021は磁
石、2022は昇降機構である。本実施例の支持板20
2は、円筒状であり、内部が空洞になっている。支持板
202は、内部に磁石2021と磁石2021を昇降さ
せる昇降機構2022を備えている。すなわち、図3
(b)に示すように、昇降機構2022を操作し、磁石
2021を支持板202の上面に近づけることにより基
板201を磁石2021の磁力により支持する。また、
図3(a)に示すように、昇降機構2022を操作し、
磁石2021を支持板の上面から遠ざけることにより基
板201に付与される磁力を弱め、基板201を剥離す
る。こうすることにより、基板201を支持板202に
装着する際及び支持板202から剥離する際に、磁力に
より基板201が撓んだり、折れ曲がったりすることが
ない。
【0048】支持板202の基板201と接する部分
は、基板201の硬度より硬度が低い材料、例えば、テ
フロン(登録商標)等の材料で覆われていても良い。こ
うすることにより、基板201を支持板202へ脱着す
る際に、基板201の裏面等に傷が発生することを防止
することができる。
【0049】基板201として中心孔を備えたものを用
いる場合、支持板202の上面の中心位置に、基板20
1の中心孔と係合する芯だし機構を備えるようにしても
よい。こうすることにより、基板201の中心位置を支
持板202の中心位置に容易にあわせることができる。
【0050】また、支持板201の外径を基板201の
外径よりも僅かに(例えば、2mm〜5mm)小さくし
ておけば、フォトレジスト溶液、現像液を回転塗布する
際に、基板201と支持板202との接触面に、これら
の液体が浸入することを防止することができる。
【0051】
【発明の効果】本発明によれば、エッチングにより基板
に直接ピットを形成するスタンパ製造方法及び当該スタ
ンパを用いて光記録媒体を製造する光記録媒体製造方法
において、レジスト形成工程ではフォトレジスト層の膜
厚を均一に形成でき、露光工程では良好な形状のパター
ンを記録でき、現像工程では現像の進行を均一にでき、
かつ、各工程において基板に変形が発生しない簡単な工
程を備えたスタンパ製造方法、光記録媒体製造方法を提
供することができる。また、これらの製造方法に用いる
支持板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光記録媒体製造方法を用いた製造工程
の一実施例を説明する図。
【図2】本発明の光記録媒体製造方法を用いた製造工程
のカッティング工程及びスタンパ製造工程の一実施例を
説明する図。
【図3】本発明の支持板の一実施例の断面を示す模式図
である。
【図4】従来のスタンパの製造工程を説明する図。
【図5】従来の電鋳工程を含まない光ディスク製造工程
におけるスタンパの製造工程を説明する図。
【符号の説明】
201 基板 202 支持板 203 ネガ型フォトレジスト層 204 露光部 205 マスクパターン 206 支持台 207 ピット 2021 磁石 2022 昇降機構 401 ガラス原盤 402 密着層 403 フォトレジスト層 404 露光部 405 レジストパターン 406 導電膜 407 電鋳層 408 スタンパ 501 基板 502 ネガ型フォトレジスト層 503 露光部 504 マスクパターン 505 ピット 506 スタンパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AB17 AB20 AC01 AC08 AD03 EA05 2H096 AA27 AA30 CA14 EA02 EA04 GA29 2H097 BA02 BA06 CA17 DB20 JA03 LA15 LA20 5D121 AA02 CA03 CB03 CB05 CB08 CB09 GG04 JJ02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強磁性体からなる基板の表面にフォトレジ
    スト層を形成するレジスト形成工程と、 前記基板に形成された前記フォトレジスト層に記録情報
    に応じて変調されたレーザ光を前記照射し露光する露光
    工程と、 露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程
    と、 現像された前記フォトレジスト層をマスクパターンとし
    て前記基板をエッチングするエッチング工程とを備えた
    スタンパ製造方法において、 前記レジスト形成工程、前記露光工程及び前記現像工程
    において、前記基板は、磁力により支持板に支持される
    ことを特徴とするスタンパ製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載のスタンパ製造方法であっ
    て、前記エッチング工程において、前記基板は、冷却装
    置を備えた支持台に磁力により支持されかつ冷却される
    ことを特徴とするスタンパ製造方法。
  3. 【請求項3】記録情報が凹凸のピット列として記録され
    たスタンパを作製するスタンパ作製工程と、 前記スタンパを用い前記ピット列を転写したレプリカ基
    板を作製するレプリカ基板作製工程と、 前記レプリカ基板の前記ピット列が転写された面上に反
    射膜を形成する反射膜形成工程とを備えた光記録媒体製
    造方法において、 前記スタンパ作製工程は、 強磁性体からなる基板の表面にフォトレジスト層を形成
    するレジスト形成工程と、 前記基板に形成された前記フォトレジスト層に記録情報
    に応じて変調されたレーザ光を前記照射し露光する露光
    工程と、 露光された前記フォトレジスト層を現像する現像工程
    と、 現像された前記フォトレジスト層をマスクパターンとし
    て前記基板をエッチングするエッチング工程とを備え、 前記レジスト形成工程、前記露光工程及び前記現像工程
    において、前記基板は、磁力により支持板に支持される
    ことを特徴とする光記録媒体製造方法。
  4. 【請求項4】請求項3記載の光記録媒体製造方法であっ
    て、前記エッチング工程において、 前記基板は、冷却装置を備えた支持台に磁力により支持
    されかつ冷却されることを特徴とする光記録媒体製造方
    法。
  5. 【請求項5】強磁性体からなる基板を磁力により支持す
    る支持板において、前記基板を支持する面が前記基板よ
    りも硬度が低い材料で覆われていることを特徴とする支
    持板。
  6. 【請求項6】請求項5記載の支持板において、支持する
    基板の外径よりも小さい外径を備えることを特徴とする
    支持板。
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