JP2002050087A

JP2002050087A - 光ディスク原盤の製造方法、光ディスク用スタンパ及び光ディスク基板

Info

Publication number: JP2002050087A
Application number: JP2001151130A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Hashiguchi; 強橋口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、簡略な装置を用いて、歩留まりを
下げることなく、小さなプリピットや細い案内溝を均一
にかつ安定して形成することが可能な光ディスク原盤の
製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】ガラス基板１１上に、ケン化度が９０ｍ
ｏｌ％以上のポリビニルアルコールからなる下層１２を
成膜した後、温度１６０℃〜２４０℃、３０分間のベー
キングを行う。そして、この下層１２上に、ポジ型フォ
トレジストからなる上層１３を成膜する。続いて、ガス
レーザによる露光、常温のアルカリ現像液による現像、
および４０℃の純水による純水洗浄を行い、その現像時
に、上層１３に開口部１７を形成し、続く純水洗浄時
に、上層１３のパターンをマスクとして下層１２を選択
的に除去して、サイドエッチングや下層１２の剥離を発
生させることなく、小さなプリピットや細い案内溝に対
応する開口幅０．２μｍの開口部１７ａを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
製造に使用される光ディスク原盤の製造方法、光ディス
ク用スタンパ及び光ディスク基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクなどの製造に使用され
る光ディスク原盤の製造方法においては、先ず、精密に
研磨、洗浄（リンス）されたガラス基板上に、フォトレ
ジストを均一に塗布する。続いて、このガラス基板上の
フォトレジストを、所定のフォーマットにしたがって光
変調されたレーザ集光ビームによって露光し、プリピッ
トや案内溝などのパターンの潜像を形成する。

【０００３】次いで、この露光されたガラス基板上のフ
ォトレジストを現像処理および洗浄処理して、ガラス基
板上にフォトレジストの凸凹からなるプリピットや案内
溝などのパターンを形成する。こうして、光ディスク原
盤を作製する。

【０００４】次いで、この光ディスク原盤に対して、導
電性金属のスパッタ処理を行い、更にメッキ作業を行っ
て、スタンパを作製する。これが、光ディスクのレプリ
カ用の型となる。

【０００５】ところで、近年の情報記録媒体の容量の増
加につれて、光ディスクのトラックピッチを狭める必要
があり、それに対応して露光により形成されるプリピッ
トや案内溝などのパターンのスケールを小さくし、小さ
なプリピットや細い案内溝を形成することが要求される
ようになってきた。そして、こうした小さなプリピット
や細い案内溝を形成するためには、露光の際のレーザ集
光ビーム径を細くする技術か、レーザ集光ビーム径以下
のパターンを形成する技術が必要になった。

【０００６】前者のレーザ集光ビーム径を細くする技術
としては、レーザ波長の短波長化などが提案されてい
る。また、後者のレーザ集光ビーム径以下のパターンを
形成する技術としては、ガラス基板上に直接フォトレジ
ストを塗布するのではなく、ガラス基板とその上のフォ
トレジストとの間に材質の異なる膜を介在させ、露光お
よび現像により形成されるフォトレジストのパターンを
その下にある材質の異なる膜に転写して、この膜にプリ
ピットや案内溝などのパターンを形成する方法が提案さ
れている（特開平３−１０８１４１号公報、特開平９−
１０６５８４号公報参照）。

【０００７】例えば特開平３−１０８１４１号公報に開
示された製造方法においては、先ず、ガラス基板２１上
に、Ｃｒ（クロム）等からなる下層２２を形成し、この
下層２２上に、フォトレジストからなる上層２３を塗布
する（図１１参照）。

【０００８】次いで、このフォトレジストからなる上層
２３を、所定のフォーマットにしたがって光変調された
レーザ集光ビームにより露光し、プリピットや案内溝の
パターンの潜像を形成した後、この露光されたフォトレ
ジストからなる上層２３を現像処理および洗浄処理し
て、開口部２４を形成するパターニングを行う（図１２
（ａ）参照）。

【０００９】このとき、露光ビームの強度はガウス分布
をなしているため、そのガウス分布を反映して、露光お
よび現像によりフォトレジストからなる上層２３に形成
される開口部２４は、図１２（ａ）の部分拡大図である
図１２（ｂ）に明示されるように、その上部開口幅Ｌ１
が下部開口幅Ｌ２よりも広がった形状となる。

【００１０】次いで、このフォトレジストからなる上層
２３に開口部２４が形成されているパターンを、Ｃｒ等
からなる下層２２に転写する。即ち、フォトレジストか
らなる上層２３の開口部２４が形成されているパターン
をマスクとし、Ｃｒ等からなる下層２２を選択的にエッ
チング除去して、プリピットや案内溝に対応する開口部
２４ａを形成するパターニングを行う（図１３（ａ）参
照）。

【００１１】このとき、図１３（ａ）の部分拡大図であ
る図１３（ｂ）に明示されるように、Ｃｒ等からなる下
層２２に形成される開口部２４ａの開口幅Ｌ３は、フォ
トレジストからなる上層２３に形成される開口部２４の
下部開口幅Ｌ２に規定されるため、その上部開口幅Ｌ１
よりも小さくなる。即ち、フォトレジストからなる上層
２３に対する露光ビーム径以下のサイズの開口幅Ｌ３の
開口部２４ａが下層２２に形成されることになる。

【００１２】次いで、マスクとして用いたフォトレジス
トからなる上層２３を剥離する（図１４（ｂ）参照）。
こうして、図１４（ａ）の部分拡大図である図１４
（ｂ）に明示されるように、ガラス基板２１上のＣｒ等
からなる下層２２に、フォトレジストからなる上層２３
に対する露光ビーム径以下のサイズの開口幅Ｌ３をもつ
プリピットや案内溝に対応する開口部２４ａが形成され
た光ディスク原盤２５を作製する。

【００１３】また、図示は省略するが、特開平９−１０
６５８４号公報に開示された製造方法においては、先
ず、ガラス基板上に、例えばＳｉ（シリコン）等からな
る下層を形成し、この下層上に、例えばＳｉＯ₂（酸化
シリコン）等からなる中間層を形成し、この中間層上
に、フォトレジストからなる上層を塗布する。

【００１４】次いで、このフォトレジストからなる上層
に対する露光および現像を行い、開口部を形成するが、
このときフォトレジストからなる上層に形成される開口
部は、露光ビーム強度のガウス分布を反映して、その上
部開口幅が下部開口幅よりも広がった形状となる。

【００１５】次いで、このフォトレジストからなる上層
に開口部が形成されているパターンをＳｉＯ₂等からな
る中間層に転写する。即ち、フォトレジストからなる上
層の開口部が形成されているパターンをマスクとして、
ＳｉＯ₂等からなる中間層を選択的にエッチング除去し
て、開口部を形成する。このとき、ＳｉＯ₂等からなる
中間層に形成される開口部における開口幅は、フォトレ
ジストからなる上層に形成される開口部の下部開口幅に
規定されるため、中間層の下部開口幅は上部開口幅よ
りも更に小さくなる。

【００１６】次いで、マスクとして用いたフォトレジス
トからなる上層を剥離した後、このＳｉＯ₂等からなる
中間層に開口部が形成されているパターンをＳｉ等から
なる下層に転写する。即ち、ＳｉＯ₂等からなる中間層
の開口部が形成されているパターンをマスクとして、Ｓ
ｉ等からなる下層を選択的にエッチング除去し、プリピ
ットや案内溝に対応する開口部を形成する。

【００１７】このとき、Ｓｉ等からなる下層に形成され
る開口部における開口幅は、中間層に形成される開口部
の下部開口幅に規定されるため、フォトレジストからな
る上層に形成される開口部の上部開口幅よりも十分に小
さくなる。即ち、フォトレジストからなる上層に対する
露光ビーム径以下のサイズのプリピットや案内溝に対応
する開口部が形成されることになる。

【００１８】次いで、マスクとして用いたＳｉＯ₂等か
らなる中間層を除去する。こうして、ガラス基板上のＳ
ｉ等からなる下層に、フォトレジストからなる上層に対
する露光ビーム径以下のサイズのプリピットや案内溝に
対応する開口部が形成された光ディスク原盤を作製す
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光ディスク原盤の製造方法においては、幾つかの問
題点がある。例えば上記特開平３−１０８１４１号公報
に開示された製造方法においては、ガラス基板２１上に
Ｃｒ等からなる下層２２およびフォトレジストからなる
上層２３を順に形成した後、このフォトレジストからな
る上層２３に対する露光および現像を行って開口部２４
を形成し、このフォトレジストからなる上層２３の開口
部２４が形成されているパターンをマスクとして、Ｃｒ
等からなる下層２２を選択的にエッチング除去すること
により、この下層２２に形成される開口部２４ａのサイ
ズを露光ビーム径以下にして、小さなプリピットや細い
案内溝を形成することにしているが、その場合、Ｃｒ等
からなる下層２２を形成するための例えばスパッタリン
グ装置や、Ｃｒ等からなる下層２２をエッチングするた
めのエッチング装置が必要となり、光ディスク原盤２５
を製造する装置としては大掛かりなものとなってしまう
という問題が生じる。

【００２０】同様に、上記特開平９−１０６５８４号公
報に開示された製造方法においては、ガラス基板上に、
Ｓｉ等からなる下層、ＳｉＯ₂等からなる中間層、およ
びフォトレジストからなる上層を順に形成した後、この
フォトレジストからなる上層に対する露光および現像を
行って開口部を形成し、このフォトレジストからなる上
層に開口部が形成されているパターンをマスクとして、
ＳｉＯ₂等からなる中間層を選択的にエッチング除去し
て開口部を形成し、このＳｉＯ₂等からなる中間層に開
口部が形成されているパターンをマスクとして、Ｓｉ等
からなる下層を選択的にエッチング除去することによ
り、この下層に形成される開口部を露光ビーム径以下の
サイズにして、小さなプリピットや細い案内溝を形成す
ることにしているが、その場合も、Ｓｉ等からなる下層
およびＳｉＯ₂等からなる中間層を形成するための例え
ばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学的気相成
長）装置や、Ｓｉ等からなる下層およびＳｉＯ２等か
らなる中間層をエッチングするためのエッチング装置が
必要となり、光ディスク原盤を製造する装置としては更
に大掛かりなものとなってしまうという問題が生じる。

【００２１】更に、この場合、上記特開平３−１０８１
４１号公報に開示された製造方法と比較すると、ＳｉＯ
₂等からなる中間層を形成する工程やエッチングする工
程が加わり、工程数が増加するため、これら一連の工程
内において発生する欠陥などの数が増大し、歩留まりを
下げることになってしまうという問題も生じる。

【００２２】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その第１の目的は、簡略な装置を用いて、
歩留まりを下げることなく、小さなプリピットや細い案
内溝を均一にかつ安定して形成することが可能な光ディ
スク原盤の製造方法を提供することにある。本発明の第
２の目的は、前記光ディスク原盤の製造方法をもとに作
製された光ディスク用スタンパを提供することであり、
さらに第３の目的は、前記光ディスク用スタンパを用い
て作製された光ディスク基板を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る光ディスク原盤の製造方法によって達成され
る。即ち、請求項１に係る光ディスク原盤の製造方法
は、ガラス基板上に非感光性の水溶性樹脂からなる下層
を形成する第１の工程と、この下層上に感光性樹脂から
なる上層を形成する第２の工程と、この上層に所定のパ
ターンを露光して潜像を形成する第３の工程と、現像お
よび純水洗浄を行い、上層に露光によるパターンを形成
すると共に、この上層のパターンを下層に転写する第４
の工程と、上層を剥離する第５の工程と、を備えた光デ
ィスク原盤の製造方法であって、第１の工程の後に、１
６０℃〜２４０℃の熱処理を施すことを特徴とする。

【００２４】このように請求項１に係る光ディスク原盤
の製造方法においては、感光性樹脂からなる上層に所定
のパターンを露光した後、現像および純水洗浄を行っ
て、感光性樹脂からなる上層に露光によるパターンを形
成すると共に、この上層のパターンを下層に転写する、
即ち上層のパターンをマスクとして非感光性の水溶性樹
脂からなる下層を選択的に除去することにより、上層に
形成するパターンの開口部が、露光ビーム強度のガウス
分布を反映してその上部開口幅が下部開口幅よりも広が
った形状となっても、下層に形成するパターンの開口部
における開口幅は、上層に形成される開口部の下部開口
幅に規定されて、上部開口幅よりも小さくなるため、上
層に対する露光ビーム径以下のサイズの小さなプリピッ
トや細い案内溝が形成される。

【００２５】また、その際に、現像および純水洗浄の一
連の処理により、感光性樹脂からなる上層および非感光
性の水溶性樹脂からなる下層のパターニングが連続して
行われるため、下層を形成するためのスパッタリング装
置やＣＶＤ装置、下層をエッチングするためのエッチン
グ装置等の大掛かりな装置を必要とすることがなく、現
像装置のみという簡略な装置を用いて容易に小さなプリ
ピットや細い案内溝を形成することが可能になり、スル
ープットの向上とコストの低減が実現される。

【００２６】そして、ガラス基板上に非感光性の水溶性
樹脂からなる下層を形成する第１の工程の後に、１６０
℃〜２４０℃の熱処理を施すことにより、非感光性の水
溶性樹脂からなる下層の膜質が向上し、この下層とガラ
ス基板との密着性の膜質も向上するため、純水洗浄によ
り下層を良好かつ選択的に除去することが可能になると
同時に、下層全体の剥離や下層に形成する開口部のサイ
ドエッチングを防止することが可能になり、小さなプリ
ピットや細い案内溝が均一にかつ安定して形成される。

【００２７】因みに、ガラス基板上に非感光性の水溶性
樹脂からなる下層を形成した後の熱処理の温度を１６０
℃よりも低く設定すると、純水洗浄の際に下層の剥離が
生じたり、上層の剥離の際に下層に形成する開口部のサ
イドエッチングが発生したりする。また、熱処理の温度
を２４０℃よりも高く設定すると、純水洗浄の際に上層
をマスクとした下層の良好かつ選択的な除去が不可能に
なり、下層に所望の形状のプリピットや案内溝のパター
ンを形成することができなくなる。

【００２８】また、請求項２に係る光ディスク原盤の製
造方法は、上記の請求項１記載の光ディスク原盤の製造
方法において、下層の材料としてポリビニルアルコール
を用い、このポリビニルアルコールのケン化度を９０ｍ
ｏｌ％以上とすることを特徴とする。

【００２９】このように請求項２に係る光ディスク原盤
の製造方法においては、非感光性の水溶性樹脂からなる
下層の材料として、そのケン化度によって薄膜形成時の
純水および有機溶媒への溶解度が異なるという性質を有
するポリビニルアルコールを用いる場合に、このポリビ
ニルアルコールのケン化度を９０ｍｏｌ％以上とするこ
とにより、現像および純水洗浄によって上層および下層
に開口部を形成する際に、開口部のパターンずれや下層
の全面的な剥離又は部分的な剥離が生じることを防止す
ることが可能になり、小さなプリピットや細い案内溝が
均一にかつ安定して形成される。

【００３０】因みに、下層の材料としてのポリビニルア
ルコールのケン化度が９０ｍｏｌ％よりも低い場合に
は、現像および純水洗浄により上層および下層に開口部
を形成する際に、開口部のパターンずれや下層の全面的
な剥離又は部分的な剥離が生じる恐れがでてくる。

【００３１】また、請求項３に係る光ディスク原盤の製
造方法は、上記の請求項１又は２に係る光ディスク原盤
の製造方法において、第４の工程における純水洗浄に用
いる純水の温度を、現像に用いる現像液の温度よりも高
くし、下層の全面剥離温度よりも低くすることを特徴と
する。

【００３２】このように請求項３に係る光ディスク原盤
の製造方法においては、現像および純水洗浄を行って、
上層に露光によるパターンを形成すると共に、この上層
のパターンを下層に転写する際に、純水洗浄に用いる純
水の温度を現像に用いる現像液の温度よりも高くするこ
とにより、純水洗浄により下層を選択的に除去する際の
速度を高めることが可能になるため、その所要時間が短
縮され、スループットが向上する。但し、純水の温度を
余り高くし過ぎると、下層の全面剥離が生じることにな
るため、この純水の温度上昇は、下層の全面剥離温度を
上限とする必要がある。

【００３３】因みに、純水の温度が現像液の温度（通常
の場合、常温である）と等しい場合には、純水洗浄によ
り下層を選択的に除去する際の所要時間が十分に長くな
る。そして、更に常温よりも低い場合には、下層の底面
部まで除去されず、所望の開口部を形成することができ
ないことも生じる。

【００３４】請求項４に係る光ディスク用スタンパは、
請求項１〜３のいずれか記載の光ディスク原盤の製造方
法で基板上にパタン形成を行った後、基板表面に導電膜
を形成する工程と、前記導電膜を電極として導電皮膜を
電鋳する工程と、該導電皮膜を基板から剥離し、洗浄、
裏面研磨、内外径加工する工程とによって得られたこと
を特徴とする。

【００３５】また請求項５に係る光ディスク基板は、互
いに接合された一対の金型間に形成されたキャビティ内
に、請求項４記載の光ディスク用スタンパを収納し、前
記キャビティ内に溶融した樹脂を射出充填した後、冷却
する工程と、前記一対の金型を離反させて成形品を取り
出す工程とによって得られたことを特徴とする。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。図１〜図８は、それぞ
れ本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製造方法
を説明するための工程断面図であり、図９は、図６に示
される工程において下層に形成される開口部にサイドエ
ッチングが発生する場合を示す断面図である。

【００３７】先ず、図１に示されるように、表面が精密
に研磨されたガラス基板１１を用意し、このガラス基板
１１表面の洗浄を行う。続いて、この洗浄されたガラス
基板１１をスピンコータに搭載して、スピンコート法に
より、このガラス基板１１上に、例えばケン化度が９０
ｍｏｌ％以上のポリビニルアルコールを塗布し、膜厚が
約７０ｎｍの下層１２を成膜する。

【００３８】ここで、下層１２の材料としてポリビニル
アルコールを用いたのは、ポリビニルアルコールが非感
光性の水溶性樹脂であり、後の工程においてこのポリビ
ニルアルコールからなる下層１２上にフォトレジストを
スピンコートする際に、このフォトレジストと上下層で
混合しないという特性を有するからである。従って、こ
のポリビニルアルコールの代わりに、同様の特性を有す
る非感光性の水溶性樹脂、例えばメチルセルロースおよ
びその誘導体などを用いてもよい。

【００３９】また、下層１２の材料としてポリビニルア
ルコールを用いる場合に、そのケン化度を９０ｍｏｌ％
以上としたのは、ポリビニルアルコールがその薄膜形成
時にケン化度によって水溶性、耐溶剤性などが異なると
いう特性を有しており、均一にかつ安定したプリピット
や案内溝のパターンを形成するには、このような９０ｍ
ｏｌ％以上の範囲のケン化度であることが必要だからで
ある。

【００４０】続いて、このケン化度が９０ｍｏｌ％以上
のポリビニルアルコールからなる下層１２を形成したガ
ラス基板１１をオーブン内に入れて、温度１６０℃〜２
４０℃、３０分間のベーキングを行う。ここで、ベーキ
ング温度を１６０℃〜２４０℃に設定したのは、後の工
程においてガラス基板１１上の下層１２にプリピットや
案内溝に対応する開口部を形成する際に、純水洗浄によ
る下層１２の良好かつ選択的な除去を可能にすると同時
に、下層１２が全体的に又は部分的に剥離したり、下層
１２に形成する開口部にサイドエッチングが発生したり
することを防止するためである。

【００４１】次いで、図２に示されるように、ガラス基
板１１をオーブンから取出し、室温にまで冷却した後、
ガラス基板１１をスピンコータに搭載して、スピンコー
ト法により、下層１２上にｉ線系のポジ型フォトレジス
トを塗布して、膜厚が約１６０ｎｍのポジ型フォトレジ
ストからなる上層１３を成膜する。続いて、この下層１
２上にポジ型フォトレジストからなる上層１３を形成し
たガラス基板１１を再びオーブン内に入れて、温度１０
０℃、３０分間のベーキングを行った後、オーブンから
取出して、室温にまで冷却する。

【００４２】次いで、図３に示されるように、下層１２
および上層１３が形成されているガラス基板１１を露光
機のターンテーブル上に搭載して、波長４００〜４２０
ｎｍのガスレーザによるレーザビーム１４を対物レンズ
１５によってポジ型フォトレジストからなる上層１３表
面に集光させ、露光を行う。この露光は、ターンテーブ
ルの回転数を制御して、線速度が約７ｍ／ｓで一定とな
るようにし、所定のフォーマットにしたがってスパイラ
ル状に行う。このようにして、ガラス基板１１上のポジ
型フォトレジストからなる上層１３に所定のパターンの
潜像１６を形成する。

【００４３】次いで、ガラス基板１１をスピナーに搭載
して、低速回転しつつ、現像および純水洗浄を行った
後、スピナーを高速回転させて乾燥する。このとき、本
実施形態においては、図４に示されるように、この現像
時に、常温のアルカリ現像液によってポジ型フォトレジ
ストからなる上層１３の潜像１６部分を選択的に除去
し、開口部１７を形成する。そして、図５に示されるよ
うに、続く純水洗浄時に、ポジ型フォトレジストからな
る上層１３に開口部１７が形成されているパターンを下
地の水溶性樹脂であるポリビニルアルコールからなる下
層１２に転写する。即ち、ポジ型フォトレジストからな
る上層１３の開口部１７が形成されているパターンをマ
スクとして、ポリビニルアルコールからなる下層１２を
選択的に除去し、開口部１７ａを形成する。

【００４４】このような露光、現像、および純水洗浄に
より、ポジ型フォトレジストからなる上層１３およびポ
リビニルアルコールからなる下層１２を選択的に除去し
て開口部１７ａを形成する場合にも、上記図１２（ｂ）
および図１３（ｂ）を用いて説明した場合と同様にし
て、下層１２に形成される開口部１７ａは露光ビーム径
以下のサイズ、例えば開口幅０．２μｍになる。

【００４５】即ち、ガウス分布をなす露光ビームの強度
に対応して、ポジ型フォトレジストからなる上層１３に
形成される開口部１７はその上部開口幅が下部開口幅よ
りも広がった形状となるものの、このポジ型フォトレジ
ストからなる上層１３の開口部１７が形成されているパ
ターンをマスクとしてポリビニルアルコールからなる下
層１２を選択的に除去して開口部１７ａを形成する際、
下層１２に形成される開口部１７ａの開口幅は、ポジ型
フォトレジストからなる上層１３に形成される開口部１
７の下部開口幅に規定されるため、その上部開口幅より
も小さくなる。こうして、ポジ型フォトレジストからな
る上層１３に対する露光ビーム径以下の開口幅０．２μ
ｍをもつ開口部１７ａが下層１２に形成されることにな
る。

【００４６】そして、このことは、ポジ型フォトレジス
トからなる上層１３に照射する露光パワーを調整するこ
とにより、その上層１３に形成される開口部１７の上部
開口幅および下部開口幅を制御し、更には下層１２に形
成される開口部１７ａの開口幅を制御し、延いてはこの
開口部１７ａに対応するプリピットや案内溝の形状を制
御することが可能であることを意味する。

【００４７】また、上述したように、下層１２の材料と
してポリビニルアルコールのケン化度を９０ｍｏｌ％以
上とし、その形成後に温度１６０℃〜２４０℃の範囲に
おけるベーキングを行っていることにより、現像および
純水洗浄の際に、下層１２に形成される開口部１７ａに
サイドエッチングが発生したり、下層１２が全体的に又
は部分的に剥離されたりすることを防止している。

【００４８】また、純水洗浄の際の水温を、現像の際に
用いる現像液の温度、即ち常温よりも高くして、例えば
４０℃に設定することにより、下層１２を選択的に除去
する速度、即ち除去レートを上げ、例えば常温の純水を
用いた場合の除去レートの約２倍にすることができた。
但し、純水の温度を高くする際には、上限があり、下層
１２全体が剥離してしまう温度、即ち下層の全面剥離温
度よりも低く温度に保持しておく必要がある。

【００４９】次いで、図６に示されるように、ポジ型フ
ォトレジストからなる上層１３の剥離を行い、ガラス基
板１１上の下層１２にプリピットや案内溝に対応する開
口幅０．２μｍの開口部１７ａが形成された光ディスク
原盤１８を作製する。

【００５０】なお、このとき、もしも下層１２に形成さ
れる開口部１７ａにサイドエッチングが発生すると、例
えば図９に示されるように、下層１２の開口部１７ａの
特に上部開口幅が広がってしまう。そして、このように
下層１２の開口部１７ａの上部開口幅が広がると、狭ト
ラックピッチ化した際に、隣接するトラックからのクロ
ストークが大きくなり、信号のＳＮ比などが低下してし
まうという問題が生じる。

【００５１】このため、このポジ型フォトレジストから
なる上層１３の剥離に使用する溶液としては、一般的な
有機溶媒を使用することも可能であるが、下層１２に形
成される開口部１７ａにサイドエッチングが発生するこ
とを防止する観点からは、例えば乳酸エチル、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、酢酸ブチルなどを使
用することが好適である。

【００５２】即ち、この場合の剥離溶剤に対して求めら
れる性質は、ポジ型フォトレジストからなる上層１３を
剥離することが可能であり、かつ、その際にポリビニル
アルコールからなる下層１２に影響を与えず、選択的な
除去によって下層１２に形成された開口部１７ａを有す
るパターンをそのまま残存させることである。従って、
本実施形態においては、ポジ型フォトレジストからなる
上層１３の剥離溶剤として、乳酸エチルを用いることと
した。

【００５３】次いで、図７に示されるように、以上の工
程を経てガラス基板１１上の下層１２にプリピットや案
内溝に対応する開口幅０．２μｍの開口部１７ａが形成
された光ディスク原盤１８表面に、例えばスパッタリン
グ法により、導電膜としてのＮｉ（ニッケル）薄膜（図
示せず）を約５０ｎｍの厚さに成膜する。続いて、この
Ｎｉ薄膜を電極として、厚さ約３００μｍになるまでＮ
ｉの電鋳を行い、Ｎｉ板１９を形成する。こうして、光
ディスク原盤１８上にＮｉ薄膜を介してＮｉ板１９を形
成し、このＮｉ板１９底面に光ディスク原盤１８の下層
１２に形成された開口幅０．２μｍの開口部１７ａのパ
ターンを転写する。

【００５４】次いで、図８に示されるように、このＮｉ
板１９から光ディスク原盤１８、即ちガラス基板１１お
よび下層１２を剥離する。更に、このガラス基板１１等
の剥離後、Ｎｉ板１９底面に残留した下層１２のポリビ
ニルアルコールを純水によって洗浄除去する。なお、こ
のとき、純水の温度を常温以上にすると、Ｎｉ板１９底
面に残留したポリビニルアルコールの溶解度が上がり、
除去し易くなる。その後、Ｎｉ板１９の裏面研磨、内外
径加工を行って、光ディスク基盤を作製する型となるＮ
ｉスタンパ１９ａのマスターを完成させる。

【００５５】その後、図１０に示す成形金型に光ディス
ク用スタンパ４２をセットし、光ディスク基板を射出成
形により作製する。この場合、成形金型を構成する固定
金型４１と可動金型４３の接合部に形成されるキャビテ
ィ４５内に、光ディスク用スタンパを固定する。そし
て、キャビティ４５内に、可動金型４３に設けられたノ
ズル４４から溶融樹脂を射出充填し、固定金型４１と可
動金型４３の間で圧縮し、成形金型を冷却し、固定金型
４１と可動金型４３を分離した後、成形品を取り出すこ
とによって光ディスク基板４６が得られる。

【００５６】以上のように本実施形態によれば、次のよ
うな効果が発揮される。即ち、通常の場合は、露光およ
び現像によってポジ型フォトレジストからなる上層１３
のパターンを形成し、このポジ型フォトレジストからな
る上層１３のパターンをマスクとして、純水洗浄によっ
て水溶性樹脂であるポリビニルアルコールからなる下層
１２を選択的に除去し開口部１７ａを形成する際に、現
像および純水洗浄の工程や上層１３の剥離の工程におい
て、下層１２に形成される開口部１７ａにサイドエッチ
ングが発生してその上部開口幅が広がってしまったり、
下層１２の全体的な剥離や部分的な剥離が発生したりす
る。

【００５７】これに対して、本実施形態によれば、下層
１２の材料としてポリビニルアルコールのケン化度を９
０ｍｏｌ％以上とし、その形成後に温度１６０℃〜２４
０℃の範囲におけるベーキングを行うことにより、現像
および純水洗浄の工程や上層１３の剥離の工程において
も、下層１２に形成される開口部１７ａにサイドエッチ
ングが発生したり、下層１２の全体的な剥離や部分的な
剥離が発生したりすることを防止することができる。こ
のため、ガラス基板１１上の下層１２に小さなプリピッ
トや細い案内溝に対応する開口幅０．２μｍの開口部１
７ａを均一にかつ安定して形成することができる。

【００５８】また、純水洗浄により水溶性樹脂であるポ
リビニルアルコールからなる下層１２を選択的に除去し
て開口部１７ａを形成する際の純水の水温を、現像で用
いている現像液の温度、即ち常温よりも高く、且つ下層
１２の全面剥離温度よりも低くして、例えば４０℃に設
定することにより、下層１２を選択的に除去する速度、
即ち除去レートを上げ、例えば常温の純水を用いた場合
の除去レートの約２倍にすることができる。

【００５９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光ディスク原盤の製造方法および製造装置によれば、
以下のような効果を奏することができる。即ち、請求項
１に係る光ディスク原盤の製造方法によれば、感光性樹
脂からなる上層に所定のパターンを露光した後、現像お
よび純水洗浄を行って、感光性樹脂からなる上層に露光
によるパターンを形成すると共に、この上層のパターン
を下層に転写する、即ち上層のパターンをマスクとして
非感光性の水溶性樹脂からなる下層を選択的に除去する
ことにより、上層に形成するパターンの開口部が、露光
ビーム強度のガウス分布を反映してその上部開口幅が下
部開口幅よりも広がった形状となっても、下層に形成す
るパターンの開口部における開口幅は、上層に形成され
る開口部の下部開口幅に規定されて上部開口幅よりも小
さくなるため、上層に対する露光ビーム径以下のサイズ
の小さなプリピットや細い案内溝を形成することができ
る。

【００６０】また、その際に、現像および純水洗浄の一
連の処理により、感光性樹脂からなる上層および非感光
性の水溶性樹脂からなる下層のパターニングが連続して
行われるため、下層を形成するためのスパッタリング装
置やＣＶＤ装置、下層をエッチングするためのエッチン
グ装置等の大掛かりな装置を必要とすることがなく、現
像装置のみという簡略な装置を用いて容易に小さなプリ
ピットや細い案内溝を形成することが可能になり、スル
ープットの向上とコストの低減を実現することができ
る。

【００６１】そして、ガラス基板上に非感光性の水溶性
樹脂からなる下層を形成する第１の工程の後に、１６０
℃〜２４０℃の熱処理を施すことにより、非感光性の水
溶性樹脂からなる下層の膜質が向上し、この下層とガラ
ス基板との密着性の膜質も向上するため、純水洗浄によ
り下層を良好かつ選択的に除去することが可能になると
同時に、下層の剥離や下層に形成する開口部のサイドエ
ッチングの発生を防止することが可能になり、小さなプ
リピットや細い案内溝を均一にかつ安定して形成するこ
とができる。

【００６２】また、請求項２に係る光ディスク原盤の製
造方法によれば、非感光性の水溶性樹脂からなる下層の
材料として、そのケン化度によって薄膜形成時の純水お
よび有機溶媒への溶解度が異なるという性質を有するポ
リビニルアルコールを用いる場合に、このポリビニルア
ルコールのケン化度を９０ｍｏｌ％以上とすることによ
り、現像および純水洗浄によって上層および下層に開口
部を形成する際に、開口部のパターンずれや下層の剥離
が生じることを防止することが可能になり、小さなプリ
ピットや細い案内溝を均一にかつ安定して形成すること
ができる。

【００６３】また、請求項３に係る光ディスク原盤の製
造方法によれば、現像および純水洗浄を行って、上層に
露光によるパターンを形成すると共に、この上層のパタ
ーンを下層に転写する際に、下層の全面剥離温度を上限
として、純水洗浄に用いる純水の温度を現像に用いる現
像液の温度よりも高くすることにより、純水洗浄により
下層を選択的に除去する際の速度を高めることが可能に
なるため、その所要時間を短縮して、スループットの向
上を実現することができる。

【００６４】また、請求項４に係る光ディスク用スタン
パは、請求項１〜３のいずれか記載の光ディスク原盤製
造方法で基板上にパタン形成を行った後、所定の工程を
経て得られたものであるから、この光ディスク用スタン
パによれば、現状の露光装置に変更を加えることなく、
露光波長の回折限界以下の微細なパタンを有する高品質
な光ディスク基板を容易に提供することができる。

【００６５】また、請求項５に係る光ディスク基板は、
請求項４の光ディスク用スタンパを用いて射出成形され
ているから、露光波長の回折限界以下の微細なパタンを
有する高品質な光ディスクを容易に作製することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その１）である。

【図２】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その２）である。

【図３】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その３）である。

【図４】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その４）である。

【図５】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その５）である。

【図６】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その６）である。

【図７】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その７）である。

【図８】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤の製
造方法を説明するための工程断面図（その８）である。

【図９】図６に示される工程において、下層に形成され
る開口部にサイドエッチングが発生する場合を示す断面
図である。

【図１０】本発明の一実施形態に係る光ディスク原盤か
ら得られた光ディスク用スタンパを用いて行う、光ディ
スク基板の射出成形方法を示す説明図である。

【図１１】従来の光ディスク原盤の製造方法を説明する
ための工程断面図（その１）である。

【図１２】（ａ）は従来の光ディスク原盤の製造方法を
説明するための工程断面図（その２）であり、（ｂ）は
その部分拡大図である。

【図１３】（ａ）は従来の光ディスク原盤の製造方法を
説明するための工程断面図（その３）であり、（ｂ）は
その部分拡大図である。

【図１４】（ａ）は従来の光ディスク原盤の製造方法を
説明するための工程断面図（その４）であり、（ｂ）は
その部分拡大図である。

【符号の説明】

１１ガラス基板１２ポリビニルアルコールからなる下層１３ポジ型フォトレジストからなる上層１４レーザビーム１５対物レンズ１６潜像１７開口部１７ａ開口部１８光ディスク原盤１９Ｎｉ板１９ａＮｉスタンパ２１ガラス基板２２Ｃｒ等からなる下層２３フォトレジストからなる上層２４開口部２４ａ開口部２５光ディスク原盤４１固定金型４２光ディスク用スタンパ４３可動金型４４ノズル４５キャビティ４６光ディスク基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板上に、非感光性の水溶性樹脂
からなる下層を形成する第１の工程と、前記下層上に、
感光性樹脂からなる上層を形成する第２の工程と、前記
上層に所定のパターンを露光して、潜像を形成する第３
の工程と、現像および純水洗浄を行い、前記上層に露光
によるパターンを形成すると共に、前記上層のパターン
を前記下層に転写する第４の工程と、前記上層を剥離す
る第５の工程と、を備えた光ディスク原盤の製造方法で
あって、前記第１の工程の後に、１６０℃乃至２４０℃の熱処理
を施すことを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の光ディスク原盤の製造方
法において、前記下層の材料としてポリビニルアルコールを用い、前
記ポリビニルアルコールのケン化度を９０ｍｏｌ％以上
とすることを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
【請求項３】請求項１又は２記載の光ディスク原盤の
製造方法において、前記第４の工程における純水洗浄に用いる純水の温度
を、現像に用いる現像液の温度よりも高くし、前記下層
の全面剥離温度よりも低くすることを特徴とする光ディ
スク原盤の製造方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか記載の光ディス
ク原盤の製造方法で基板上にパタン形成を行った後、基
板表面に導電膜を形成する工程と、前記導電膜を電極と
して導電皮膜を電鋳する工程と、該導電皮膜を基板から
剥離し、洗浄、裏面研磨、内外径加工する工程とによっ
て得られたことを特徴とする光ディスク用スタンパ。
【請求項５】互いに接合された一対の金型間に形成さ
れたキャビティ内に、請求項４記載の光ディスク用スタ
ンパを収納し、前記キャビティ内に溶融した樹脂を射出
充填した後、冷却する工程と、前記一対の金型を離反さ
せて成形品を取り出す工程とによって得られたことを特
徴とする光ディスク基板。