JP2001344832A - 光ディスク原盤とその製造方法及びマスタスタンパの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 深さの異なるパターンを有する光ディスク原
盤を提供するため、記録光パワーを弱めてフォトレジス
トの途中まで感光させると、パターンの深さ及び幅の安
定性と再現性を得ることは困難である。 【解決手段】 基板１上にフォトレジスト膜２を形成
し、情報信号に応じて露光し、現像して所望のフォトレ
ジストパターンを形成した後、フォトレジスト膜の無い
部分の前記基板をエッチングして基板にパターンを形成
した後、フォトレジスト膜を除去し、前記パターンを形
成した基板上に再度フォトレジスト膜３を形成し、情報
信号に応じて露光するとともに、前記パターンの形成さ
れた部分を全面露光し、現像して所望のフォトレジスト
パターンを形成することにより達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク原盤の
製造方法及びマスタスタンパの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク等の光情報記録媒体は、一般
に原盤からマスタスタンパ、マザー、スタンパを作製
し、射出成形によって大量に複製して製造される。原盤
から直接スタンパを作製する場合もある。

【０００３】光ディスク原盤は、図２に示すように表面
を研摩したガラス基板７にフォトレジスト８を塗布し
（ａ）、これを記録すべき情報信号により強度変調した
レーザー光を用いて露光させ（ｂ）、現像してその感光
度に対応した信号ピットもしくは溝または信号ピット及
び溝を形成して作製される（ｃ）。以下この信号ピット
もしくは溝または信号ピット及び溝を一括して所望のパ
ターンと呼ぶことにする。フォトレジスト原盤９表面に
ニッケル等の導電膜１０をスパッタ法等の方法で形成し
（ｄ）、導電膜上にニッケルを電鋳し（ｅ）、原盤から
ニッケルを剥離することでマスタスタンパ１１が作製さ
れる（ｆ）。

【０００４】マスタスタンパをもとにマザーが、マザー
をもとにスタンパが作製され、スタンパから光ディスク
基板が射出成形法等に方法で大量生産される。マスタス
タンパから直接光ディスク基板が射出成形法等に方法で
大量生産されることもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】記録可能な光ディスク
において、再生専用光ディスクと同じ信号を記録した部
分を設けたいという要請が強まりつつある。この場合、
記録可能な部分と再生専用光ディスクと同様な信号を記
録した部分とで、パターンの深さを変える必要が生じ
る。

【０００６】一般的には、光ディスク再生波長をλ、デ
ィスク基板の再生光波長での屈折率をｎとしたとき、記
録可能な部分のパターン深さは約λ／（８ｎ）、 再生
専用光ディスクと同様な信号を記録した部分のパターン
の深さは約λ／（４ｎ）が用いられる。

【０００７】フォトレジストを約λ／（４ｎ）の深さ塗
布し、再生専用光ディスクと同様な信号を記録する部分
は強い記録光でフォトレジストの底まで感光させ、溝部
分は弱い記録光でフォトレジストの途中まで感光させ
て、深さの異なるパターンを形成する方法が提案されて
いる。

【０００８】しかし、この方法では溝深さ及び溝幅はフ
ォトレジストの途中まで感光させるという不安定な方法
で決まるため、溝深さ及び溝幅の安定性と再現性を得る
ことは困難である。また、フォトレジストの途中まで感
光させるとパターンの底が、フォトレジストの底まで感
光させた場合のように平らにならず丸くなってしまうと
いう問題が生じる。

【０００９】本発明は、上記の問題点を解決し、安定で
再現性の高い深さの異なるパターンを有する光ディスク
原盤を提供することを目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、フォトレジストに形成されたパターンと、
エッチングにより形成されたパターンを有する光ディス
ク原盤を用いる。

【００１１】また、基板上にフォトレジスト膜を形成
し、情報信号に応じて露光し、現像して所望のフォトレ
ジストパターンを形成した後、フォトレジスト膜の無い
部分の前記基板をエッチングして基板にパターンを形成
した後、フォトレジスト膜を除去し、前記パターンを形
成した基板上に再度フォトレジスト膜を形成し、情報信
号に応じて露光するとともに、前記パターンの形成され
た部分を全面露光し、現像して所望のフォトレジストパ
ターンを形成してなる光ディスク原盤を用いる。

【００１２】また、基板上にフォトレジスト膜を形成
し、情報信号に応じて露光し、現像して所望のフォトレ
ジストパターンを形成した後、深さを変えたい部分を除
いてエッチングマスクで覆い、基板の前記エッチングマ
スクで覆われていない部分のフォトレジスト膜の無い部
分をエッチングして基板にパターンを形成した後、前記
エッチングマスクを外してなるフォトレジストパターン
とエッチングパターンを有する光ディスク原盤を用い
る。

【００１３】フォトレジストを底まで感光させたレジス
トパターンと、フォトレジストを底まで感光させたレジ
ストパターンをもとにエッチングしたエッチングパター
ンを用いるので、フォトレジストの厚さでレジストパタ
ーンの深さを、エッチング深さでエッチングパターンの
深さを独立して決めることができ、パターン形状が良好
で深さの異なるパターンを有する光ディスク原盤を安定
で再現性良く提供することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明の
実施の形態１におけるマスタスタンパの製造方法を説明
した図である。

【００１５】基板１上にフォトレジスト膜２を形成し
（ａ）、情報信号に応じて露光し（ｂ）、現像して所望
のフォトレジストパターンを形成する（ｃ）。フォトレ
ジスト膜の無い部分の前記基板を異方性エッチングして
基板にパターンを形成し（ｄ）、フォトレジスト膜を除
去し（ｅ）、前記パターンを形成した基板上に再度をフ
ォトレジスト膜３を形成し（ｆ）、情報信号に応じて露
光するとともに、前記パターンの形成された部分を全面
露光し（ｇ）、現像して所望のフォトレジストパターン
を形成する（ｈ）。

【００１６】このようにして、フォトレジストに形成さ
れたパターンと、エッチングにより形成されたパターン
を有する光ディスク原盤４を製造する。原盤４上に導電
膜５をスパッタ法等の方法で形成し（ｉ）、導電膜５を
電極にして電鋳を行い数百μｍの厚さのニッケル等の金
属層を形成する（ｊ）。導電膜と金属層からなる部分を
基板から剥離し表面を洗浄してマスタスタンパ６が作ら
れる（ｋ）。

【００１７】光ディスク等の光情報記録媒体は、一般に
このマスタスタンパからマザー、スタンパを作製し、射
出成形によって大量に複製して製造される。マスタスタ
ンパを直接スタンパとして用い、射出成形によって大量
に複製して製造する場合もある。

【００１８】基板としては、石英を用いると異方性エッ
チングした際のパターンエッジを滑らかにでき望まし
い。異方性エッチングは、例えば反応性イオンエッチン
グ（ＲＩＥ）や、誘導結合プラズマエッチング（ＩＣ
Ｐ）を用いることができる。

【００１９】エッチングパターン上のフォトレジストの
全面露光は、原盤記録装置を用いて露光幅より送りピッ
チを狭くしてＣＷ光で露光してもよいし、エッチングパ
ターン上のみ紫外線を照射して露光させてもよい。エッ
チングパターン上のフォトレジストを全面露光させる
際、エッチングパターンより少し広めに露光させると、
エッチングパターンの部分を再生したとき、パターンの
境界部分でも再生信号がレジストの境界部分で乱されず
望ましい。

【００２０】本発明の実施の形態１における光ディスク
原盤では、フォトレジストを底まで感光させたレジスト
パターンと、フォトレジストを底まで感光させたレジス
トパターンをもとにエッチングしたエッチングパターン
を用いるので、どちらのパターンとも安定で再現性良く
形成できる。また、フォトレジストの厚さでレジストパ
ターンの深さを、エッチング深さでエッチングパターン
の深さを独立して決めることができるので、パターン形
状が良好で深さの異なるパターンを有する光ディスク原
盤を安定で再現性良く提供することができる。

【００２１】通常光ディスクはフォトレジストで形成さ
れたパターンを用いている。特に、溝に信号を記録する
記録可能な光ディスクの場合、記録特性は溝の形状に大
きく左右される。フォトレジストパターンとエッチング
パターンとでは、溝エッジの形状がどうしても異なって
しまい、エッチングパターンを用いる場合はフォトレジ
ストパターンを用いたときと記録特性をあわせるため、
溝形状の再検討が必要になってしまう。記録可能部分は
フォトレジストパターンを用い、再生専用部分はエッチ
ングパターンを用いると、記録特性は従来のフォトレジ
ストパターンの場合と同一で、再生専用部分の特性は再
生専用光ディスクと同じ光ディスクを得ることができ
る。

【００２２】また、エッチングで得られる溝とフォトレ
ジストパターンで得られる溝を比較すると、エッチング
パターンの方が溝のエッジが丸くなく角張っていて、光
ディスクを射出成形する際に、成形が困難になる。一般
的に、溝とピットパターンを比較すると、溝の方が成形
しにくいので、より成形しにくい溝は成形しやすいフォ
トレジストパターンを用いる方が光ディスクの量産に有
利である。

【００２３】電鋳後、マスタスタンパを原盤から剥離す
る際、通常は室温で行う。電鋳は通常４０℃程度のメッ
キ液中で行われるので、室温とは２０度近い温度差があ
る。原盤には石英やガラスが用いられ、マスタスタンパ
はニッケルが用いられるので、熱膨張係数の差によって
この温度差で応力が発生してマスタスタンパにフォトレ
ジストが密着した状態で剥離される。フォトレジストパ
ターンの原盤の場合は、このようにフォトレジストがマ
スタスタンパに密着して剥離されるため応力が逃がされ
るが、エッチングにより形成されたパターンを有する光
ディスク原盤からマスタスタンパを製造する場合は、こ
の応力により剥離するときマスタスタンパが原盤に擦り
つけられ、マスタスタンパのパターンエッジが変形する
ことがある。

【００２４】剥離の際、原盤をメッキ液とほぼ等しい温
度に保っておくと応力が発生せずマスタスタンパのエッ
ジの変形を防止することができる。例えば４０℃程度の
湯の中で剥離するとよい。

【００２５】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２におけるマスタスタンパの製造方法を説明した図
である。

【００２６】基板１上にフォトレジスト膜１２を形成し
（ａ）、情報信号に応じて露光し（ｂ）、現像して所望
のフォトレジストパターンを形成する（ｃ）。深さを変
えたい部分を除いてエッチングマスク１３で覆い
（ｄ）、基板の前記エッチングマスクで覆われていない
部分のフォトレジスト膜の無い部分を異方性エッチング
して基板にパターンを形成し（ｅ）、基板の前記エッチ
ングマスクで覆われていない部分のフォトレジスト膜を
除去し（ｆ）、前記エッチングマスクを外してフォトレ
ジストに形成されたパターンと、エッチングにより形成
されたパターンを有する光ディスク原盤１４を製造する
（ｇ）。

【００２７】原盤１４上に導電膜１５をスパッタ法等の
方法で形成し（ｈ）、導電膜１５を電極にして電鋳を行
い数百μｍの厚さのニッケル等の金属層を形成する
（ｉ）。導電膜と金属層からなる部分を基板から剥離し
表面を洗浄してマスタスタンパ１６が作られる（ｊ）。

【００２８】エッチングマスクは、深さを変えたくない
部分を覆うもので、端面はフォトレジストに密着するも
のであればよい。端面がフォトレジストに密着していな
いと、エッチングを行う際にエッチングマスク端面でフ
ォトレジストがエッチングされ、深さを変えたくない部
分の深さが変わってしまう。エッチング端面以外の部分
がフォトレジストに接しないような形状であると、深さ
を変えたくない部分のフォトレジストパターンに傷をつ
けないため望ましい。エッチングマスクは、フォトレジ
ストパターンの上に置くだけでも良いが、ずれないよう
に原盤に機械的に固定してもよい。

【００２９】エッチングマスクには、基板をエッチング
する際にほとんどエッチングされない材質、例えばステ
ンレスを用いることもできるし、エッチングの際の基板
とフォトレジストのエッチングの選択比を大きくするた
めカーボンを用いることもできる。

【００３０】フォトレジストを取り除く方法としては、
酸素プラズマによるアッシングを用いることができる。
酸素アッシングの場合、エッチング終了後反応性ガスを
変えるだけで行うことができ、工程が複雑にならない。

【００３１】本発明の実施の形態２における製造方法で
は、フォトレジスト塗布および露光を一度しか行う必要
がない。このため、エッチングパターンとフォトレジス
トパターンを同心円状に形成することができる。また、
欠陥の発生する可能性のあるフォトレジスト工程の回数
が減り欠陥の発生を抑えることができるし、工程が簡単
になる。

【００３２】本製造方法においても、フォトレジストを
底まで感光させたレジストパターンと、フォトレジスト
を底まで感光させたレジストパターンをもとにエッチン
グしたエッチングパターンを用いるので、どちらのパタ
ーンとも安定で再現性良く形成できる。また、フォトレ
ジストの厚さでレジストパターンの深さを、エッチング
深さでエッチングパターンの深さを独立して決めること
ができるので、パターン形状が良好で深さの異なるパタ
ーンを有する光ディスク原盤を安定で再現性良く提供す
ることができる。

【００３３】（実施の形態３）図４は、本発明の実施の
形態３におけるマスタスタンパの製造方法を説明した図
である。

【００３４】基板１上にフォトレジスト膜１７を形成し
（ａ）、情報信号に応じて露光し（ｂ）、現像して所望
のフォトレジストパターンを形成する（ｃ）。深さを変
えたい部分を除いてエッチングマスク１３で覆い
（ｄ）、基板の前記エッチングマスクで覆われていない
部分のフォトレジスト膜の無い部分を異方性エッチング
して基板にパターンを形成し（ｅ）、前記エッチングマ
スクを外してフォトレジストに形成されたパターンと、
エッチングにより形成されたパターンを有する光ディス
ク原盤１８を製造する（ｆ）。

【００３５】原盤１８上に導電膜１９をスパッタ法等の
方法で形成し（ｇ）、導電膜１９を電極にして電鋳を行
い数百μｍの厚さのニッケル等の金属層を形成する
（ｈ）。導電膜と金属層からなる部分を基板から剥離し
表面を洗浄してマスタスタンパ２０が作られる（ｉ）。

【００３６】本発明の実施の形態３における製造方法で
は、エッチング後フォトレジストを除去しないので、製
造工程がより簡素化できる。また、エッチングパターン
の上にフォトレジストが残っているので、パターンのエ
ッジが丸くなるため、成形が容易にでき、光ディスクの
量産に有利である。

【００３７】本製造方法においても、フォトレジストを
底まで感光させたレジストパターンと、フォトレジスト
を底まで感光させたレジストパターンをもとにエッチン
グしたエッチングパターンを用いるので、どちらのパタ
ーンとも安定で再現性良く形成できる。また、フォトレ
ジストの厚さでレジストパターンの深さを、エッチング
時の選択比とエッチング深さとでエッチングパターンの
深さを独立して決めることができるので、パターン形状
が良好で深さの異なるパターンを有する光ディスク原盤
を安定で再現性良く提供することができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の光ディスク原盤は、基板上にフ
ォトレジスト膜を形成し、情報信号に応じて露光し、現
像して所望のフォトレジストパターンを形成した後、フ
ォトレジスト膜の無い部分の前記基板をエッチングして
基板にパターンを形成した後、フォトレジスト膜を除去
し、前記パターンを形成した基板上に再度フォトレジス
ト膜を形成し、情報信号に応じて露光するとともに、前
記パターンの形成された部分を全面露光し、現像して所
望のフォトレジストパターンを形成することにより作製
される。

【００３９】また、基板上にフォトレジスト膜を形成
し、情報信号に応じて露光し、現像して所望のフォトレ
ジストパターンを形成した後、深さを変えたい部分を除
いてエッチングマスクで覆い、基板の前記エッチングマ
スクで覆われていない部分のフォトレジスト膜の無い部
分をエッチングして基板にパターンを形成した後、前記
エッチングマスクを外すことにより作製される。

【００４０】フォトレジストを底まで感光させたレジス
トパターンと、フォトレジストを底まで感光させたレジ
ストパターンをもとにエッチングしたエッチングパター
ンを用いるので、フォトレジストの厚さでレジストパタ
ーンの深さを、エッチング深さでエッチングパターンの
深さを独立して決めることができ、パターン形状が良好
で深さの異なるパターンを有する光ディスク原盤を安定
で再現性良く提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の光ディスク原盤及びマ
スタスタンパの製造工程を説明する図

【図２】従来の光ディスク原盤及びマスタスタンパの製
造工程の一例を説明する図

【図３】本発明の実施の形態２の光ディスク原盤及びマ
スタスタンパの製造工程を説明する図

【図４】本発明の実施の形態３の光ディスク原盤及びマ
スタスタンパの製造工程を説明する図

【符号の説明】

１ 石英基板 ２，３，８，１２，１７ フォトレジスト膜 ４，１４，１８ 光ディスク原盤 ５，１０，１５，１９ ニッケル導電膜 ６，１６，２０ マスタスタンパ ７ ガラス基板 ９ 従来のフォトレジスト原盤 １１ 従来のマスタスタンパ １３ エッチングマスク

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フォトレジストに形成されたパターンと、
   エッチングにより形成されたパターンを有することを特
   徴とする光ディスク原盤。
2. 【請求項２】フォトレジストに形成されたパターンと、
   エッチングにより形成されたパターンのパターン深さが
   異なることを特徴とする請求項１記載の光ディスク原
   盤。
3. 【請求項３】再生専用部分を有する記録可能な光ディス
   ク用原盤であって、記録可能部分はフォトレジストパタ
   ーンを用い、再生専用部分はエッチングパターンを用い
   ることを特徴とする光ディスク原盤。
4. 【請求項４】基板上にフォトレジスト膜を形成し、情報
   信号に応じて露光し、現像して所望のフォトレジストパ
   ターンを形成した後、フォトレジスト膜の無い部分の前
   記基板をエッチングして基板にパターンを形成した後、
   フォトレジスト膜を除去し、前記パターンを形成した基
   板上に再度フォトレジスト膜を形成し、情報信号に応じ
   て露光するとともに、前記パターンの形成された部分を
   全面露光し、現像して所望のフォトレジストパターンを
   形成することを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
5. 【請求項５】エッチングパターンを形成された部分を全
   面露光する際に、全面露光する範囲をエッチングパター
   ンの形成された部分より広くすることを特徴とする請求
   項４記載の光ディスク原盤の製造方法。
6. 【請求項６】基板上にフォトレジスト膜を形成し、情報
   信号に応じて露光し、現像して所望のフォトレジストパ
   ターンを形成した後、深さを変えたい部分以外をエッチ
   ングマスクで覆い、基板の前記エッチングマスクで覆わ
   れていない部分のフォトレジスト膜の無い部分をエッチ
   ングして基板にパターンを形成した後、基板の前記エッ
   チングマスクで覆われていない部分のフォトレジスト膜
   を除去し、前記エッチングマスクを外すことを特徴とす
   る光ディスク原盤の製造方法。
7. 【請求項７】基板上にフォトレジスト膜を形成し、情報
   信号に応じて露光し、現像して所望のフォトレジストパ
   ターンを形成した後、深さを変えたい部分を除いてエッ
   チングマスクで覆い、基板の前記エッチングマスクで覆
   われていない部分のフォトレジスト膜の無い部分をエッ
   チングして基板にパターンを形成した後、前記エッチン
   グマスクを外すことを特徴とする光ディスク原盤の製造
   方法。
8. 【請求項８】石英基板を用いることを特徴とする請求項
   ４、６または７記載の光ディスク原盤の製造方法。
9. 【請求項９】 エッチングにより形成されたパターンを
   有する光ディスク原盤に導電膜を形成し、電鋳し、電鋳
   時のメッキ液とほぼ等しい温度中で原盤からスタンパを
   剥離することを特徴とするマスタスタンパの製造方法。
10. 【請求項１０】 電鋳時のメッキ液とほぼ等しい温度の
    液体中で原盤からスタンパを剥離することを特徴とする
    請求項９記載のマスタスタンパの製造方法。
11. 【請求項１１】基板上のフォトレジスト膜にフォトレジ
    ストパターンを形成した基板の一部分を被うエッチング
    マスクであって、マスク端面以外はフォトレジスト膜に
    接しないことを特徴とする光ディスク原盤作製用エッチ
    ングマスク。