JP2002015474A - Method for manufacturing master disk of optical disk and optical disk substrate - Google Patents

Method for manufacturing master disk of optical disk and optical disk substrate

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JP2002015474A
JP2002015474A JP2000192414A JP2000192414A JP2002015474A JP 2002015474 A JP2002015474 A JP 2002015474A JP 2000192414 A JP2000192414 A JP 2000192414A JP 2000192414 A JP2000192414 A JP 2000192414A JP 2002015474 A JP2002015474 A JP 2002015474A
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Japan
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photoresist film
optical disk
groove
substrate
forming
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JP2000192414A
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Keizo Kato
恵三 加藤
Sumio Hosaka
純男 保坂
Motoyasu Terao
元康 寺尾
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a master disk of an optical disk capable of producing a high capacity optical disk substrate having a large taper angle of a groove. SOLUTION: Two photoresist films 2a, 2b are formed on a quartz substrate 1 and a groove 10 having a large taper angle is formed by using dry etching conditions vastly different from each other in etching rate. The resulting ruggedness is transferred to the substrate 1 by dry etching.

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、光ディスク原盤の
作成方法に関し、特に、高密度記録に適した光ディスク
用の原盤の作成方法及びその原盤を用いて作成した光デ
ィスク基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical disk master, and more particularly to a method for manufacturing an optical disk master suitable for high-density recording and an optical disk substrate manufactured using the master.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報社会の進展により取り扱われ
る情報量が増大し、大容量の記憶媒体が必要になってき
た。このような状況下で、光ディスクでは2.6GBの
DVD−RAM(書き換え型)の記憶媒体が開発され、
広い分野で利用されている。ところが、画像情報を取り
扱う分野ではさらに膨大な量の情報を処理するため、さ
らに大容量の書き換え型の記憶媒体が求められている。
これに応えるべく光ディスクではさらなる大容量化のた
めの研究が進められている。2.6GBのDVD−RA
Mの基板は直径12cmであり、大きさを変えずに大容
量化を達成するには高密度化技術が必要である。
2. Description of the Related Art In recent years, the amount of information handled has increased due to the development of the information society, and large-capacity storage media have been required. Under such circumstances, a 2.6 GB DVD-RAM (rewritable) storage medium has been developed as an optical disk.
Used in a wide range of fields. However, in the field of handling image information, in order to process an enormous amount of information, a larger capacity rewritable storage medium is required.
In order to respond to this, research for further increasing the capacity of optical discs is under way. 2.6 GB DVD-RA
The M substrate has a diameter of 12 cm, and a high-density technology is required to achieve a large capacity without changing the size.

【0003】高密度化の手法としては、情報を記録する
L/G(Land & Groove)の幅を狭くし、線密度を大き
くする方法が一般的である。この時、再生装置では従来
の記憶媒体も再生可能とする下位互換が必要なため、光
ヘッドは従来と同じものを使用する。この光ヘッドで高
密度な記憶媒体に記録を行う場合、記録による熱が隣接
トラックに到達することと、記録スポット径よりL/G
幅の方が狭いため隣接トラックに記録スポットの一部が
照射されることとが相乗して、隣接トラックの情報を消
去する熱的クロストークが発生する問題がある。このク
ロストークへの対処法としては、L/Gの深さを従来の
約3倍深くして、溝のテーパ角を大きくするDG(Deep
Groove)法がある(例えば、「日経エレクトロニク
ス」1996、670号、113〜119頁参照)。
As a method of increasing the density, a method of reducing the width of an L / G (Land & Groove) for recording information and increasing the linear density is generally used. At this time, since the reproducing apparatus needs to be backward compatible so that the conventional storage medium can also be reproduced, the same optical head as the conventional one is used. When recording is performed on a high-density storage medium using this optical head, the heat generated by recording reaches adjacent tracks and the L / G
Since the width is smaller, the irradiation of a part of the recording spot on the adjacent track is synergistic, and there is a problem that thermal crosstalk for erasing information on the adjacent track occurs. As a method of coping with this crosstalk, the depth of L / G is made about three times deeper than in the past, and the DG (Deep
Groove) method (see, for example, "Nikkei Electronics" 1996, 670, pp. 113-119).

【0004】DG法の光ディスクプロセスについて図6
を参照して説明する。図6(a)は高精度に研磨された
石英基板61を示す。この石英基板61上に、図6
(b)に示すようにホトレジスト膜62を塗布し、熱処
理を行う。露光工程では図6(c)に示すように、光デ
ィスク露光装置を用いて螺旋状の溝やピットを露光す
る。Arレーザ光63をレンズ64で集光してレーザス
ポットを形成し、回転する石英基板61上のホトレジス
ト膜62にArレーザ63のスポットの焦点を合わせて
照射し、潜像65を形成する。Arレーザ光63の光学
系は、円筒レンズまたは長方形もしくは楕円形のスリッ
トを光路中に設置して、レーザスポットを楕円形状にす
る。このレーザスポットで露光を行うと、円筒レンズや
スリットがない時より幅広の溝やピットを露光すること
ができる。以降では溝の形成について説明する。
FIG. 6 shows an optical disk process of the DG method.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows a quartz substrate 61 polished with high precision. On this quartz substrate 61, FIG.
A photoresist film 62 is applied as shown in FIG. In the exposure step, as shown in FIG. 6C, a spiral groove or pit is exposed using an optical disk exposure device. The laser beam 63 is condensed by the lens 64 to form a laser spot, and the photoresist film 62 on the rotating quartz substrate 61 is irradiated with the spot of the Ar laser 63 being focused and a latent image 65 is formed. In the optical system of the Ar laser beam 63, a cylindrical lens or a rectangular or elliptical slit is provided in the optical path to make the laser spot elliptical. When exposure is performed with this laser spot, wider grooves and pits can be exposed than when there is no cylindrical lens or slit. Hereinafter, formation of the groove will be described.

【0005】図6(d)は現像工程を示し、現像処理に
よって潜像65は凹凸形状の溝66を形成し、未露光部
のホトレジストはランド67となる。溝66とランド6
7の幅は同じ寸法に形成する。その後、水洗・乾燥が行
われる。図6(e)はエッチング工程を示し、熱処理
後、ドライエッチング装置においてエッチングガス68
との化学反応によるエッチングが行われる。エッチング
により溝66は石英基板61の表面に溝69を形成す
る。つまり、溝66が溝69に転写される。一方、ラン
ド67はホトレジスト膜でエッチングが阻止されるか
ら、その下の石英基板61の表面はランド70となる。
溝69の深さは従来の3倍になるようにエッチングを制
御する。溝69のテーパ角は石英基板61とホトレジス
ト膜62とのエッチレート比を変えることで溝66と異
なったテーパ角が形成できる。その後、残存ホトレジス
ト膜62を除去して、図6(f)に示すようなDG原盤
71が作製される。このDG原盤71からNiスタンパ
を作製し、Niスタンパから樹脂成型により光ディスク
基板が作製される。
FIG. 6D shows a developing step, in which the latent image 65 forms an uneven groove 66 by the developing process, and the unexposed photoresist becomes a land 67. Groove 66 and land 6
7 have the same dimensions. Thereafter, washing and drying are performed. FIG. 6E shows an etching step. After the heat treatment, the etching gas 68 is dried in a dry etching apparatus.
Etching is performed by a chemical reaction with The groove 66 is formed on the surface of the quartz substrate 61 by etching. That is, the groove 66 is transferred to the groove 69. On the other hand, since the etching of the land 67 is stopped by the photoresist film, the surface of the quartz substrate 61 therebelow becomes the land 70.
The etching is controlled so that the depth of the groove 69 becomes three times the conventional depth. The taper angle of the groove 69 can be different from that of the groove 66 by changing the etch rate ratio between the quartz substrate 61 and the photoresist film 62. After that, the remaining photoresist film 62 is removed, and a DG master 71 as shown in FIG. An Ni stamper is manufactured from the DG master 71, and an optical disk substrate is manufactured from the Ni stamper by resin molding.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したように
DG法では、エッチング法を用いて深さが従来の約3倍
深くてテーパ角が大きいL/Gの原盤を作製する。DG
原盤から作製した光ディスク基板に記録膜を形成し溝に
記録を行うと、溝のテーパ角が大きいため記録膜が薄く
なって熱の伝導が小さくなり、隣接トラックへ熱の伝導
が小さくなって熱的クロストークが減少する。さらに熱
的クロストークを減少させるには、DG原盤に形成する
溝69のテーパ角を大きくする必要がある。それにはホ
トレジスト膜62に形成する溝66のテーパ角を大きく
すること、および石英基板61とホトレジスト膜62と
のエッチレート比を大きくすることが有効である。
As described above, in the DG method, an L / G master having a depth approximately three times as large as the conventional one and a large taper angle is manufactured by using the etching method. DG
When a recording film is formed on an optical disk substrate made from the master and recording is performed in the groove, the recording film becomes thin due to the large taper angle of the groove and the heat conduction is reduced, and the heat conduction to adjacent tracks is reduced. Crosstalk is reduced. To further reduce thermal crosstalk, it is necessary to increase the taper angle of the groove 69 formed on the DG master. To this end, it is effective to increase the taper angle of the groove 66 formed in the photoresist film 62 and to increase the etch rate ratio between the quartz substrate 61 and the photoresist film 62.

【0007】ホトレジスト膜62に形成される溝66の
テーパ角は、Arレーザ63のスポットの強度分布とホ
トレジスト膜62の感光曲線の関係から決まる。スポッ
トの強度分布は、Arレーザ63の短波長化によってテ
ーパ角が大きくなる方向であるが、351nmより短波
長化することは難しく、テーパ角を大きくすることには
限界がある。また、ホトレジスト膜62の感光曲線を改
善するには高感度の新しいホトレジストの開発を待つ必
要がある。
[0007] The taper angle of the groove 66 formed in the photoresist film 62 is determined by the relationship between the intensity distribution of the spot of the Ar laser 63 and the photosensitive curve of the photoresist film 62. The intensity distribution of the spot has a direction in which the taper angle increases as the wavelength of the Ar laser 63 is shortened. However, it is difficult to shorten the wavelength to less than 351 nm, and there is a limit to increasing the taper angle. To improve the photosensitive curve of the photoresist film 62, it is necessary to wait for the development of a new photoresist with high sensitivity.

【0008】エッチレート比の改善はエッチング条件を
最適化することによってもたらされる。しかし、ドライ
エッチングでは石英基板61のエッチングレートを大き
くするとホトレジスト膜62のエッチングレートも大き
くなるため、エッチレート比の大幅な改善が望めない。
また、最大エッチレート比のエッチング条件で石英基板
61に溝69を形成した場合、エッチング中の石英基板
61の温度が安定しないため最大エッチレート比を安定
に維持することができない。このため、安定して溝69
のテーパ角を大きくできない欠点もある。従来法では石
英基板61に形成される溝69の最大テーパ角が約80
°であり、熱的クロストークのない更に大容量の光ディ
スク基板の開発にはテーパ角を80°以上とする必要が
ある。
[0008] An improvement in the etch rate ratio is provided by optimizing the etching conditions. However, in dry etching, if the etching rate of the quartz substrate 61 is increased, the etching rate of the photoresist film 62 is also increased, so that a significant improvement in the etch rate ratio cannot be expected.
Further, when the groove 69 is formed in the quartz substrate 61 under the etching condition of the maximum etch rate ratio, the temperature of the quartz substrate 61 during the etching is not stable, so that the maximum etch rate ratio cannot be stably maintained. Therefore, the groove 69 can be stably formed.
There is a disadvantage that the taper angle cannot be increased. In the conventional method, the maximum taper angle of the groove 69 formed in the quartz substrate 61 is about 80.
°, and in order to develop an optical disk substrate having a larger capacity without thermal crosstalk, it is necessary to set the taper angle to 80 ° or more.

【0009】このように従来の光ディスク製造プロセス
では大容量の光ディスク基板用にDGを用いると幾つか
の問題に直面する。大きなテーパ角を持つ溝を形成する
には、高感度の新しいホトレジストの検討やエッチング
ガスの種類をも考慮したドライエッチング条件の最適化
検討が必要になるが、現状では困難である。
As described above, in the conventional optical disk manufacturing process, several problems are encountered when DG is used for a large-capacity optical disk substrate. In order to form a groove having a large taper angle, it is necessary to study a new photoresist with high sensitivity and to study the optimization of dry etching conditions in consideration of the type of etching gas, but this is difficult at present.

【0010】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑み、大きなテーパ角の溝やピットを形成した光ディス
ク原盤を安定にかつ容易に製造できる方法を提供するこ
とを目的とする。本発明は、また、その光ディスク原盤
を用いて高密度記録が可能な光ディスクを製造する方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide a method for stably and easily manufacturing an optical disk master on which grooves and pits having a large taper angle are formed. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical disk capable of high-density recording using the optical disk master.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は、エッチレー
トの異なる2層のホトレジスト膜を石英基板上に形成
し、溝やピットを形成した上層のホトレジスト膜にエッ
チングを施して下層のホトレジスト膜に転写して大きな
テーパ角を形成し、さらにエッチングを行って石英基板
に目標とするテーパ角の溝やピットを転写することで達
成される。
The object of the present invention is to form two layers of photoresist films having different etch rates on a quartz substrate and to etch the upper photoresist film having grooves and pits to form a lower photoresist film. This is achieved by forming a large taper angle by transfer and then performing etching to transfer grooves or pits having a target taper angle to the quartz substrate.

【0012】すなわち、本発明の一態様による光ディス
ク原盤の作製方法は、石英基板上にSi非含有ホトレジ
スト膜を形成してハードベークする工程と、Si非含有
ホトレジスト膜上にSi含有ホトレジスト膜を形成する
工程と、レーザ光を用いて溝及び/又はピットのパター
ンを露光する工程と、現像によってSi含有ホトレジス
ト膜に露光パターンを反映した凹凸形状を形成する工程
と、Oガスを用いたドライエッチングによりSi含有
ホトレジスト膜の凹凸形状をSi非含有ホトレジスト膜
に転写する工程と、CFガスを用いたドライエッチン
グによりSi非含有ホトレジスト膜の凹凸形状を石英基
板上に転写する工程と、Si含有ホトレジスト膜及びS
i非含有ホトレジスト膜を除去する工程とを含むことを
特徴とする。
That is, in the method of manufacturing an optical disk master according to one embodiment of the present invention, a step of forming a Si-free photoresist film on a quartz substrate and hard baking, and forming a Si-containing photoresist film on the Si-free photoresist film , A step of exposing a groove and / or pit pattern using a laser beam, a step of forming a concavo-convex shape reflecting the exposure pattern on a Si-containing photoresist film by development, and a dry etching using an O 2 gas. Transferring the concavo-convex shape of the Si-containing photoresist film to a Si-free photoresist film by dry etching using a CF 4 gas to transfer the concavo-convex shape of the Si-containing photoresist film onto a quartz substrate; Membrane and S
removing the i-free photoresist film.

【0013】本発明の一態様による光ディスク原盤の作
製方法は、また、石英基板上に感光性を除去した第1の
ホトレジスト膜を形成する工程と、第1のホトレジスト
膜の上に第2のホトレジスト膜を形成する工程と、第2
のホトレジスト膜に凹凸パターンを形成する工程と、第
1のホトレジスト膜のエッチレートが第2のホトレジス
ト膜のエッチレートの10倍以上となる条件でエッチン
グして第2のホトレジスト膜の凹凸パターンを第1のホ
トレジスト膜に転写する工程と、第1のホトレジスト膜
に形成された凹凸パターンをエッチングによって石英基
板に転写する工程とを含むことを特徴とする。第1のホ
トレジスト膜のエッチレートが第2のホトレジスト膜の
エッチレートの10倍以上となる条件でエッチングする
ことにより、第1のホトレジスト膜に85゜程度以上の
テーパ角を有する凹凸パターンを形成することができ
る。
[0013] The method of manufacturing an optical disk master according to one aspect of the present invention further comprises a step of forming a first photoresist film from which photosensitivity has been removed on a quartz substrate, and a step of forming a second photoresist film on the first photoresist film. Forming a film;
Forming a concavo-convex pattern on the photoresist film, and etching the second photoresist film under the condition that the etch rate of the first photoresist film is 10 times or more the etch rate of the second photoresist film to form the concavo-convex pattern on the second photoresist film. The method is characterized by including a step of transferring to a first photoresist film and a step of transferring an uneven pattern formed on the first photoresist film to a quartz substrate by etching. Etching is performed under the condition that the etch rate of the first photoresist film is 10 times or more the etch rate of the second photoresist film, thereby forming an uneven pattern having a taper angle of about 85 ° or more in the first photoresist film. be able to.

【0014】本発明による光ディスク基板の作製方法
は、前記の方法で作製した光ディスク原盤からNiスタ
ンパを作製する工程と、Niスタンパを用いて射出成形
により光ディスク基板を作製する工程とを含むことを特
徴とする。本発明の方法によると、光ディスク原盤に形
成される溝やピットのテーパ角を安定して従来の最大テ
ーパ角である約80゜より大きな約90゜の角度、例え
ば85゜以上の角度とすることができる。そして、この
光ディスク原盤を用いることにより、溝やピットのテー
パ角が約90゜、例えば85゜以上である、熱的クロス
トークのない大容量に適した光ディスク基板を安定して
製造することができる。
A method of manufacturing an optical disk substrate according to the present invention includes a step of manufacturing a Ni stamper from an optical disk master manufactured by the above method, and a step of manufacturing an optical disk substrate by injection molding using the Ni stamper. And According to the method of the present invention, the taper angle of the grooves or pits formed on the optical disk master is stably set to an angle of about 90 ° larger than the conventional maximum taper angle of about 80 °, for example, an angle of 85 ° or more. Can be. By using this optical disk master, it is possible to stably manufacture an optical disk substrate having a taper angle of a groove or a pit of about 90 °, for example, 85 ° or more and suitable for a large capacity without thermal crosstalk. .

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。光ディスクは、原盤作製工程、ス
タンパ作製工程、射出成形工程、成膜工程を経て製造さ
れる。図1は、本発明による原盤作製工程の一例を説明
する概略図である。図1(a)に示すように、高精度に
表面を研磨した石英基板1上にポジ型ホトレジスト膜2
aを形成する。ここでは、ホトレジスト膜2aとしてF
Hi610U(富士フィルムオーリン社)を用い、膜厚
は0.5μmとした。ホトレジスト膜2aは、光ディス
ク露光装置で露光した時に感光しないように200℃の
ハードベークを行った。次に、図1(b)に示すよう
に、ハードベークしたホトレジスト膜2aの上にSiを
含有したホトレジスト膜2bを形成し、90℃の熱処理
を行った。ホトレジスト膜2bにはFi−SP(富士フ
ィルムオーリン社)を用い、膜厚は0.2μmとした。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An optical disk is manufactured through a master disk manufacturing process, a stamper manufacturing process, an injection molding process, and a film forming process. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a master production process according to the present invention. As shown in FIG. 1A, a positive photoresist film 2 is formed on a quartz substrate 1 whose surface is polished with high precision.
a is formed. Here, F is used as the photoresist film 2a.
Hi610U (Fuji Film Ohlin Co., Ltd.) was used, and the film thickness was 0.5 μm. The photoresist film 2a was hard baked at 200 ° C. so as not to be exposed when exposed by the optical disk exposure apparatus. Next, as shown in FIG. 1B, a photoresist film 2b containing Si was formed on the hard-baked photoresist film 2a, and a heat treatment at 90 ° C. was performed. Fi-SP (Fuji Film Ohlin) was used for the photoresist film 2b, and the film thickness was 0.2 μm.

【0016】次に、図1(c)に示すように、光ディス
ク露光装置を用いてホトレジスト膜2bへパターン露光
を行った。表面に2層のホトレジスト膜2a,2bを形
成した石英基板1を回転し、Arレーザ光3を収束レン
ズ4の焦点位置に集光して微小スポットを形成するとと
もに焦点位置をホトレジスト膜2b上に制御し、溝やピ
ットを露光して潜像5を形成する。Arレーザ光3を光
変調器によりON,OFF制御することにより長さの異
なったピットを照射する。光変調器のONの時間を長く
すれば溝を照射できる。光ディスク基板の用途によって
光変調器のONの時間を制御する。
Next, as shown in FIG. 1C, pattern exposure was performed on the photoresist film 2b using an optical disk exposure apparatus. The quartz substrate 1 having two photoresist films 2a and 2b formed on its surface is rotated to converge the Ar laser beam 3 at the focal position of the converging lens 4 to form a minute spot, and the focal position is set on the photoresist film 2b. Under the control, the latent image 5 is formed by exposing the grooves and pits. The pits having different lengths are irradiated by controlling ON / OFF of the Ar laser light 3 by an optical modulator. The groove can be illuminated by increasing the ON time of the optical modulator. The ON time of the optical modulator is controlled depending on the use of the optical disk substrate.

【0017】その後、現像・乾燥を行った。その結果を
図1(d)に示す。上層のホトレジスト膜2bに形成さ
れた潜像5は現像によって溶解して溝6を形成し、未露
光部はランド7を形成する。しかし、下層のホトレジス
ト膜2aは感光性をなくしていて上層のホトレジスト膜
2bの潜像5に対応する部分に潜像が形成されないた
め、下層のホトレジスト膜2aには凹凸が形成されな
い。
Thereafter, development and drying were performed. The result is shown in FIG. The latent image 5 formed on the upper photoresist film 2b is dissolved by development to form a groove 6, and the unexposed portion forms a land 7. However, since the lower photoresist film 2a has no photosensitivity and no latent image is formed at a portion corresponding to the latent image 5 of the upper photoresist film 2b, no irregularities are formed on the lower photoresist film 2a.

【0018】次に、エッチングガス8にOを用いたド
ライエッチングを行うと、図1(e)に示すように、上
層のホトレジスト膜2bに形成された溝6が下層のホト
レジスト膜2bに溝9として転写される。ホトレジスト
膜2bはSiを含有したホトレジストであり、Oによ
るドライエッチングに対してエッチングされ難い性質を
有する。このため、ホトレジスト膜2bのエッチレート
はホトレジスト膜2aより小さく、エッチレート比は約
50が得られる。これは、ホトレジスト膜2aの膜厚を
エッチングした時、ホトレジスト膜2bは0.01μm
以下の膜厚しかエッチングされないことを意味し、溝6
の形状がほとんど変化しないことになる。つまり、エッ
チングは深さ方向に進行し、下層のホトレジスト膜2b
に形成された溝9のテーパ角は約90°が得られた。
[0018] Next, when the dry etching to the etching gas 8 using O 2, as shown in FIG. 1 (e), a groove groove 6 formed on the upper layer of the photoresist film 2b is the lower layer of the photoresist film 2b Transferred as 9 The photoresist film 2b is a photoresist containing Si, and has a property that it is hard to be etched by dry etching with O 2 . Therefore, the etch rate of the photoresist film 2b is smaller than that of the photoresist film 2a, and an etch rate ratio of about 50 is obtained. This is because when the thickness of the photoresist film 2a is etched, the thickness of the photoresist film 2b is 0.01 μm.
It means that only the following film thickness is etched, and the groove 6
Will hardly change. That is, the etching proceeds in the depth direction, and the lower photoresist film 2b is formed.
The taper angle of the groove 9 formed at about 90 ° was obtained.

【0019】さらに、図1(f)に示すように、エッチ
ングガス10にCFを用いてドライエッチングを行う
と、溝9が石英基板1に溝11として転写される。この
時のエッチングでも、ホトレジスト膜2aのエッチレー
トより石英基板1のエッチレートの方が大きいので、溝
11のテーパ角は約90°になった。エッチングガス1
0としてCFにCHFを混合したガスでも同様な結
果が得られる。
Further, as shown in FIG. 1F, when dry etching is performed using CF 4 as an etching gas 10, the grooves 9 are transferred to the quartz substrate 1 as grooves 11. Also in the etching at this time, since the etch rate of the quartz substrate 1 was higher than that of the photoresist film 2a, the taper angle of the groove 11 was about 90 °. Etching gas 1
A similar result can be obtained with a gas in which CHF 3 is mixed with CF 4 as 0.

【0020】その後、図1(g)に示すように、エッチ
ングガス12にOを用いた灰化処理を行ってホトレジ
スト膜2aとホトレジスト膜2bを除去して溝11のテ
ーパ角が約90°の光ディスク原盤15を得た。本発明
の方法によると、ホトレジスト膜2bとホトレジスト膜
2aのエッチレート比はエッチング条件が変動しても約
50と大きいものが得られので、光ディスク原盤原盤に
形成される溝9のテーパ角は安定して約90°とするこ
とができる。
[0020] Thereafter, as shown in FIG. 1 (g), a taper angle of about 90 ° of performing ashing process using O 2 as an etching gas 12 photoresist film 2a and the photoresist film 2b is removed groove 11 Optical disk master 15 was obtained. According to the method of the present invention, the etch rate ratio between the photoresist film 2b and the photoresist film 2a can be as large as about 50 even when the etching conditions fluctuate. Therefore, the taper angle of the groove 9 formed on the master optical disc master is stable. About 90 °.

【0021】図2は、図1(e)の工程でドライエッチ
ングを行ったとき、2層のホトレジスト膜のエッチレー
ト比(下層のホトレジスト膜2aのエッチレート/上層
のホトレジスト膜2bのエッチレート)と、下層のホト
レジスト膜2aに形成された溝のテーパ角の関係をシミ
ュレーションした結果を示す図である。図2において、
実線は上層のホトレジスト膜2bに形成された溝のテー
パ角を40゜としたときの結果、一点鎖線は上層のホト
レジスト膜2bに形成された溝のテーパ角を50゜とし
たときの結果、破線は上層のホトレジスト膜2bに形成
された溝のテーパ角を60゜としたときの結果を示す。
FIG. 2 shows the etch rate ratio of the two photoresist films (etch rate of the lower photoresist film 2a / etch rate of the upper photoresist film 2b) when dry etching is performed in the step of FIG. 1 (e). FIG. 9 is a diagram illustrating a result of simulating the relationship between the taper angle of a groove formed in a lower photoresist film 2a and a lower layer. In FIG.
The solid line shows the result when the taper angle of the groove formed in the upper photoresist film 2b is 40 °, and the dashed line shows the result when the taper angle of the groove formed in the upper photoresist film 2b is 50 °, and the broken line. Shows the results when the taper angle of the groove formed in the upper photoresist film 2b is 60 °.

【0022】図2より、エッチングによって下層のホト
レジスト膜2aに転写された溝のテーパ角はエッチレー
ト比の増加とともに大きくなることが分かる。エッチレ
ート比を10以上とすると下層のホトレジスト膜2aに
転写された溝のテーパ角をほぼ85゜以上とすることが
でき、例えばエッチレート比を20とすると下層のホト
レジスト膜2aに転写された溝のテーパ角はほぼ87゜
〜88゜となる。更にエッチレート比を大きくして約4
0にすると、下層のホトレジスト膜2aに転写された溝
のテーパ角はほぼ90°になる。
FIG. 2 shows that the taper angle of the groove transferred to the lower photoresist film 2a by etching increases as the etch rate ratio increases. When the etch rate ratio is set to 10 or more, the taper angle of the groove transferred to the lower photoresist film 2a can be set to approximately 85 ° or more. For example, when the etch rate ratio is set to 20, the groove transferred to the lower photoresist film 2a can be set. Is approximately 87 ° to 88 °. Further increase the etch rate ratio to about 4
When it is set to 0, the taper angle of the groove transferred to the lower photoresist film 2a becomes substantially 90 °.

【0023】図3は、図1の工程で作製した原盤からス
タンパを作製する工程を説明する模式図である。まず、
図3(a)に示すように、原盤15上に電解めっきの電
極のための導電膜31を形成する。次に、図3(b)に
示すように、導電膜31を電極として電解めっき(Ni
めっき)を行い、約300μm膜厚のNiめっき膜32
を形成する。そして、図3(c)のようにガラス基板表
面に楔を入れて剥離を行う。こうして、図3(d)に示
すような、正常な表面を有するスタンパ35が得られ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a process for producing a stamper from the master produced in the process of FIG. First,
As shown in FIG. 3A, a conductive film 31 for an electrode for electrolytic plating is formed on the master 15. Next, as shown in FIG. 3B, electrolytic plating (Ni
Plating) to obtain a Ni plating film 32 having a thickness of about 300 μm.
To form Then, as shown in FIG. 3C, a wedge is inserted into the surface of the glass substrate to perform peeling. Thus, a stamper 35 having a normal surface as shown in FIG. 3D is obtained.

【0024】図4は、このスタンパを用いて射出成形に
よって光ディスク基板を作製する工程を説明する模式図
である。図4(a)に示すように、スタンパ35を射出
成形機の金型41に設置した。次に、図4(b)のよう
にスタンパ35と圧力板42の間に樹脂43、ここでは
PC(Polycarbonate)を注入し、図4(c)に示すよ
うに数トンの圧力で加圧した。そして、図4(d)のよ
うに加圧を止めてPC基板を取り出した。こうして、表
面に溝やピットが形成された光ディスク基板45を得
た。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a process of manufacturing an optical disk substrate by injection molding using the stamper. As shown in FIG. 4A, the stamper 35 was set on a mold 41 of an injection molding machine. Next, as shown in FIG. 4B, a resin 43, here, PC (Polycarbonate) is injected between the stamper 35 and the pressure plate 42, and pressurized at a pressure of several tons as shown in FIG. 4C. . Then, as shown in FIG. 4D, the pressure was stopped and the PC board was taken out. Thus, an optical disk substrate 45 having grooves and pits formed on the surface was obtained.

【0025】図5は、光ディスク基板を用いて光ディス
クを作製する工程の説明図である。光ディスクの作製工
程では、図5(a),(b)のようにしてPC製の光デ
ィスク基板45上に成膜51を行う。成膜材料は光ディ
スク基板の用途によって異なる。CDやDVD−ROM
ではAlが使われる。CD−R、MO、DVD−RA
M、ミニディスク等では記録材料を成膜する。その上
に、図5(c)のように、表面の保護用として高分子膜
52を形成する。こうして光ディスク55が完成する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a process of manufacturing an optical disk using an optical disk substrate. In the manufacturing process of the optical disk, a film 51 is formed on an optical disk substrate 45 made of PC as shown in FIGS. The film forming material differs depending on the use of the optical disk substrate. CD and DVD-ROM
In this case, Al is used. CD-R, MO, DVD-RA
For M, minidisc, etc., a recording material is deposited. Then, as shown in FIG. 5C, a polymer film 52 is formed for protecting the surface. Thus, the optical disk 55 is completed.

【0026】本発明によって従来基板の溝と同程度の深
さ約70nmの溝を有する光ディスク基板を作製し、そ
の光ディスク基板にGeSbTe記録膜を厚さ10〜3
0nm形成し、熱クロストークを評価したところ、従来
基板よりも良好な結果が得られた。
According to the present invention, an optical disk substrate having a groove having a depth of about 70 nm, which is almost the same as the groove of the conventional substrate, is manufactured, and a GeSbTe recording film having a thickness of 10 to 3
When 0 nm was formed and thermal crosstalk was evaluated, better results were obtained than the conventional substrate.

【0027】このように、本発明によると、下層のエッ
チングレートが上層のエッチングレートより大きな2層
のホトレジストをドライエッチングすることにより、従
来の光ディスク露光装置で形成されたテーパ角より大き
なテーパ角の溝やピットをホトレジスト膜に形成でき
る。さらに、そのホトレジスト膜をマスクとして石英基
板にドライエッチングを行うと、より大きなテーパ角の
溝やピットが安定に形成された光ディスク原盤を得るこ
とができる。また、この光ディスク原盤から作製したス
タンパを用いると、溝のテーパ角が大きくクロストーク
が低減した、大容量向けの光ディスク基板を製造するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, by dry-etching two layers of photoresist in which the lower layer etching rate is higher than the upper layer etching rate, a taper angle larger than that formed by a conventional optical disk exposure apparatus is obtained. Grooves and pits can be formed in the photoresist film. Further, when dry etching is performed on the quartz substrate using the photoresist film as a mask, it is possible to obtain an optical disk master in which grooves and pits having a larger taper angle are stably formed. Also, by using a stamper manufactured from this optical disk master, it is possible to manufacture an optical disk substrate for a large capacity in which the taper angle of the groove is large and crosstalk is reduced.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、溝のテーパ角が大きい
光ディスク原盤を安定かつ容易に作製することができ、
その光ディスク原盤を用いることで高記録密度に対応し
た光ディスクを作製することができる。
According to the present invention, an optical disc master having a large groove taper angle can be manufactured stably and easily.
By using the optical disk master, an optical disk compatible with a high recording density can be manufactured.

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

【図1】本発明による原盤作製工程の一例を説明する概
略図。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a master production process according to the present invention.

【図2】2層のホトレジスト膜のエッチレート比と、下
層のホトレジスト膜に形成された溝のテーパ角の関係を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an etch rate ratio of two photoresist films and a taper angle of a groove formed in a lower photoresist film.

【図3】原盤からスタンパを作製する工程を説明する模
式図。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a stamper from a master.

【図4】スタンパを用いて光ディスク基板を作製する工
程を説明する模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing an optical disk substrate using a stamper.

【図5】光ディスク基板を用いて光ディスクを作製する
工程の説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a process of manufacturing an optical disk using an optical disk substrate.

【図6】従来技術であるDG法の光ディスク原盤製造プ
ロセスを示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of an optical disc master according to a DG method as a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…石英基板、2a…Si非含有ホトレジスト膜、2b
…Si含有ホトレジスト膜、3…Arレーザ光、4…収
束レンズ、5…潜像、6…ホトレジスト膜の溝、7…ホ
トレジスト膜のランド、8…Oエッチングガス、9…
Si含有ホトレジスト膜の溝、10…CFエッチング
ガス、11…石英基板の溝、12…Oエッチングガ
ス、15…光ディスク原盤、31…導電膜、32…Ni
めっき膜、35…スタンパ、41…射出成形機の金型、
42…圧力板、43…樹脂、45…光ディスク基板、5
1…膜、52…高分子膜、55…光ディスク、61…石
英基板、62…ホトレジスト膜、63…Arレーザ光、
64…収束レンズ、65…潜像、66…ホトレジスト膜
の溝、67…ホトレジスト膜のランド、68…CF
ッチングガス、69…石英基板の溝、70…石英基板の
ランド、71…光ディスク原盤
1. Quartz substrate, 2a ... Si-free photoresist film, 2b
... Si-containing photoresist film, 3 ... Ar laser beam, 4 ... converging lens, 5 ... latent image, the groove 6 ... photoresist film, 7 ... photoresist film lands, 8 ... O 2 etching gas, 9 ...
Grooves of Si-containing photoresist layer, 10 ... CF 4 etching gas, 11 ... groove of the quartz substrate, 12 ... O 2 etching gas, 15 ... optical disc master, 31 ... conductive film, 32 ... Ni
Plating film, 35: stamper, 41: mold of injection molding machine,
42 pressure plate, 43 resin, 45 optical disk substrate, 5
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... film | membrane, 52 ... polymer film, 55 ... optical disk, 61 ... quartz substrate, 62 ... photoresist film, 63 ... Ar laser beam,
64 ... converging lens, 65 ... latent image, 66 ... groove of the photoresist film, 67 ... photoresist film lands, 68 ... CF 4 etching gas, 69 ... groove of a quartz substrate, 70 ... a quartz substrate lands, 71 ... optical disc master

フロントページの続き (72)発明者 寺尾 元康 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5D121 AA02 BA01 BA03 BB02 BB03 BB08 BB32 BB33 CA05 DD05 GG02 Continued on the front page (72) Inventor Motoyasu Terao 1-280 Higashi Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term in Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 5D121 AA02 BA01 BA03 BB02 BB03 BB08 BB32 BB33 CA05 DD05 GG02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石英基板上にSi非含有ホトレジスト膜
を形成してハードベークする工程と、 前記Si非含有ホトレジスト膜上にSi含有ホトレジス
ト膜を形成する工程と、 レーザ光を用いて溝及び/又はピットのパターンを露光
する工程と、 現像によって前記Si含有ホトレジスト膜に露光パター
ンを反映した凹凸形状を形成する工程と、 Oガスを用いたドライエッチングにより前記Si含有
ホトレジスト膜の凹凸形状を前記Si非含有ホトレジス
ト膜に転写する工程と、 CFガスを用いたドライエッチングにより前記Si非
含有ホトレジスト膜の凹凸形状を石英基板上に転写する
工程と、 前記Si含有ホトレジスト膜及びSi非含有ホトレジス
ト膜を除去する工程とを含むことを特徴とする光ディス
ク原盤の作製方法。
1. A step of forming a Si-free photoresist film on a quartz substrate and hard baking; a step of forming a Si-containing photoresist film on the Si-free photoresist film; Or a step of exposing a pattern of pits; a step of forming a concavo-convex shape reflecting the exposure pattern on the Si-containing photoresist film by development; and a step of forming the concavo-convex shape of the Si-containing photoresist film by dry etching using O 2 gas. Transferring to an Si-free photoresist film, transferring the uneven shape of the Si-free photoresist film onto a quartz substrate by dry etching using CF 4 gas, and removing the Si-containing photoresist film and Si-free photoresist film. And a method for producing a master optical disc.
【請求項2】 石英基板上に感光性を除去した第1のホ
トレジスト膜を形成する工程と、 前記第1のホトレジスト膜の上に第2のホトレジスト膜
を形成する工程と、 前記第2のホトレジスト膜に凹凸パターンを形成する工
程と、 前記第1のホトレジスト膜のエッチレートが前記第2の
ホトレジスト膜のエッチレートの10倍以上となる条件
でエッチングして前記第2のホトレジスト膜の凹凸パタ
ーンを前記第1のホトレジスト膜に転写する工程と、 前記第1のホトレジスト膜に形成された凹凸パターンを
エッチングによって前記石英基板に転写する工程とを含
むことを特徴とする光ディスク原盤の作製方法。
2. A step of forming a first photoresist film from which photosensitivity has been removed on a quartz substrate; a step of forming a second photoresist film on the first photoresist film; and a step of forming the second photoresist film. Forming a concavo-convex pattern on the film, and etching under conditions that the etch rate of the first photoresist film is 10 times or more the etch rate of the second photoresist film to form the concavo-convex pattern on the second photoresist film. A method of manufacturing a master optical disc, comprising: a step of transferring to the first photoresist film; and a step of transferring an uneven pattern formed on the first photoresist film to the quartz substrate by etching.
【請求項3】 請求項1又は2記載の光ディスク原盤の
作製方法で作製した光ディスク原盤からNiスタンパを
作製する工程と、前記Niスタンパを用いて射出成形に
より光ディスク基板を作製する工程とを含むことを特徴
とする光ディスク基板の作製方法。
3. A process for producing a Ni stamper from an optical disc master produced by the method for producing an optical disc master according to claim 1 or 2, and a process for producing an optical disc substrate by injection molding using the Ni stamper. A method for manufacturing an optical disk substrate, comprising:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009117019A (en) * 2007-10-15 2009-05-28 Fujifilm Corp Method for cleaning heat mode type recording medium layer, method for manufacturing product having recess and projection, method for manufacturing light emitting element and method for manufacturing optical element
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