JP2002245685A - Method of forming fine pattern - Google Patents

Method of forming fine pattern

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JP2002245685A
JP2002245685A JP2001040238A JP2001040238A JP2002245685A JP 2002245685 A JP2002245685 A JP 2002245685A JP 2001040238 A JP2001040238 A JP 2001040238A JP 2001040238 A JP2001040238 A JP 2001040238A JP 2002245685 A JP2002245685 A JP 2002245685A
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Japan
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layer
optical disk
metal film
light beam
resin layer
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JP2001040238A
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Japanese (ja)
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Junji Hirokane
順司 広兼
Takeshi Mori
豪 森
Michinobu Saegusa
理伸 三枝
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form fine patterns in a method of forming the fine patterns by forming a deteriorated resin layer which has the width smaller than the diameter of a light beam spot and is insoluble in developer on a substrate. SOLUTION: A metallic layer is formed on the surface of the substrate and the resin layer is formed on this metallic film and thereafter the resin layer is condensed and irradiated with a light beam in the prescribed positions from above the resin layer, by which the deteriorated layers insoluble in the developer are formed in the regions of the resin layer heated up to a prescribed temperature or above. The segments of the resin layer exclusive of the deteriorated layers are selectively removed so as to allow the deteriorated layers to remain.

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】この発明は、微細パターンの
形成方法に関し、特に、高密度に情報を記録する光ディ
スク等を製造するための光ディスク原盤などを製造する
際に必要となる微細パターンの形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a fine pattern, and more particularly to a method for forming a fine pattern required when manufacturing an optical disk master for manufacturing an optical disk or the like for recording information at high density. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、光ディスクの高密度化を実現する
ため、光ディスクの案内溝やプリピットの狭トラックピ
ッチ化が進められている。この案内溝やプリピットの形
成は、一般に、ガラス基板上に塗布したフォトレジスト
にレーザ光を集光照射して、フォトレジストの露光現像
を行うことにより光ディスク原盤を作製するという、い
わゆるマスタリングプロセスにより行われる。ここで、
レーザ光の波長をλとし、レーザ光を集光する対物レン
ズの開口数をNAとすると、集光されたレーザ光の光ビ
ームスポット径は、ほぼ0.8λ/NAとなる。
2. Description of the Related Art Today, in order to realize a higher density of an optical disk, a track pitch of a guide groove and a prepit of the optical disk have been reduced. The formation of the guide grooves and prepits is generally performed by a so-called mastering process in which a photoresist applied to a glass substrate is condensed and irradiated with a laser beam, and the photoresist is exposed and developed to produce an optical disc master. Will be here,
Assuming that the wavelength of the laser light is λ and the numerical aperture of the objective lens for condensing the laser light is NA, the light beam spot diameter of the condensed laser light is approximately 0.8λ / NA.

【0003】従来、光ディスクの案内溝やプリピットの
狭トラックピッチ化を行うために、この光ビームスポッ
ト径を小さくすることを目的として、レーザ光の波長λ
を短くし、対物レンズの開口数NAを大きくすることが
行われている。
Conventionally, in order to reduce the track pitch of a light beam spot in order to reduce the track pitch of a guide groove or a pre-pit of an optical disk, the wavelength λ of a laser beam is reduced.
Is shortened, and the numerical aperture NA of the objective lens is increased.

【0004】従来、用いられるポジ型フォトレジスト6
を塗布した光ディスク原盤のレーザカッティングについ
て説明する。図1に、従来のレーザカッティングの概略
構成図を示す。図1において、レーザ光源1から出たレ
ーザ光2はミラー3−1,3−2で反射され、光変調器
4により光強度制御が行われた後、立ち下げミラー3−
3により反射され、対物レンズ5を通過することによ
り、ガラス基板7上に塗布されたポジ型フォトレジスト
6に集光照射される。
Conventionally used positive photoresist 6
A description will be given of laser cutting of the optical disk master to which the coating is applied. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a conventional laser cutting. In FIG. 1, a laser beam 2 emitted from a laser light source 1 is reflected by mirrors 3-1 and 3-2, and after a light intensity control is performed by an optical modulator 4, a falling mirror 3-
By being reflected by 3 and passing through the objective lens 5, the positive photoresist 6 applied on the glass substrate 7 is focused and irradiated.

【0005】ガラス基板7は、スピンドルモーター8に
取り付けられている。スピンドルモーターの回転に伴う
ガラス基板7の回転に同期して、立ち下げミラー3−3
と対物レンズ5とが移動することにより、ポジ型フォト
レジスト6にスパイラル状の案内溝及びプリピットに対
応する露光が行われる。露光後、ポジ型フォトレジスト
6の現像を行うことにより、スパイラル状の案内溝及び
プリピットに対応するポジ型フォトレジストパターンが
形成される。
[0005] The glass substrate 7 is mounted on a spindle motor 8. The falling mirror 3-3 is synchronized with the rotation of the glass substrate 7 accompanying the rotation of the spindle motor.
The exposure corresponding to the spiral guide groove and the pre-pit is performed on the positive photoresist 6 by moving the and the objective lens 5. After exposure, the positive photoresist 6 is developed to form a positive photoresist pattern corresponding to the spiral guide groove and the pre-pit.

【0006】図2に、従来におけるポジ型フォトレジス
ト6上に集光された光ビームのスポット径に対する規格
化光強度分布を示す。これは、ほぼガウシアン状の光強
度分布を示している。ほぼガウシアン状の光強度分布を
有している。
FIG. 2 shows a standardized light intensity distribution with respect to a spot diameter of a light beam converged on a positive photoresist 6 in the related art. This indicates an almost Gaussian light intensity distribution. It has a substantially Gaussian light intensity distribution.

【0007】一般に、光ビームスポット径BSとは、光
強度が最大光強度の1/e2となる範囲でもって規定さ
れる。この光ビームスポット径BSは、使用するレーザ
光2の波長λとレーザ光2を集光する対物レンズ5の開
口数NAにより決まり、光ビームスポット径BSは、お
およそ、0.8×λ/NAにより近似することができ
る。例えば、レーザ光2として、Krレーザ光源1の波
長351nmのレーザ光を用い、開口数NAが0.95
の対物レンズを用いた場合、光ビームスポット径BSは
296nmとなる。
Generally, the light beam spot diameter BS is defined by a range where the light intensity is 1 / e 2 of the maximum light intensity. The light beam spot diameter BS is determined by the wavelength λ of the laser light 2 to be used and the numerical aperture NA of the objective lens 5 for condensing the laser light 2, and the light beam spot diameter BS is approximately 0.8 × λ / NA. Can be approximated by For example, as the laser light 2, a laser light having a wavelength of 351 nm from the Kr laser light source 1 is used, and the numerical aperture NA is 0.95.
In the case where the objective lens is used, the light beam spot diameter BS becomes 296 nm.

【0008】図3に、上記光ビームスポット径BSの光
ビーム2で、ガラス基板7上のポジ型フォトレジスト6
を露光した場合の潜像9の形成状態を示す。ポジ型フォ
トレジスト6を光ビーム2が通過するとともに、光吸収
により光強度が弱くなり、ガラス基板面で狭いが、ポジ
型レジスト表面で広い潜像9が形成される。
FIG. 3 shows that a positive photoresist 6 on a glass substrate 7 is irradiated with the light beam 2 having the light beam spot diameter BS.
Shows the state of formation of the latent image 9 when is exposed. As the light beam 2 passes through the positive photoresist 6, the light intensity decreases due to light absorption, and a wide latent image 9 is formed on the positive resist surface, which is narrow on the glass substrate surface.

【0009】図4に、光ビームスポット径BSとほぼ等
しいトラックピッチTPで、隣接する案内溝の露光を行
った際の潜像9の形成状態を示す。例えば、光ビームス
ポット径BSが296nmであり、トラックピッチTP
が300nmである。この潜像9の位置が、案内溝に相
当する。
FIG. 4 shows the state of formation of the latent image 9 when exposing adjacent guide grooves at a track pitch TP substantially equal to the light beam spot diameter BS. For example, the light beam spot diameter BS is 296 nm and the track pitch TP
Is 300 nm. The position of the latent image 9 corresponds to a guide groove.

【0010】図5に、このようなスパイラル状の案内溝
を連続的に形成した後のポジ型フォトレジスト6に形成
される潜像9の状態を示す。図6に、図5に示す潜像9
を現像した後のポジ型フォトレジストパターン10を示
す。
FIG. 5 shows a state of the latent image 9 formed on the positive photoresist 6 after such spiral guide grooves are continuously formed. FIG. 6 shows the latent image 9 shown in FIG.
2 shows the positive photoresist pattern 10 after the development.

【0011】図6に示すように、光ビームスポット径B
SとトラックピッチTPとがほぼ等しいため、案内溝1
1の間にわずかなポジ型フォトレジストパターン10し
か残存せず、さらに、矩形パターンとはならないことが
わかった。このような状態においては、カッティング時
の光ビーム強度のわずかな変化や外部振動に伴うトラッ
クピッチ変動により、ポジ型フォトレジストパターン1
0の形状が著しく変化し、最悪の場合、ポジ型フォトレ
ジストパターン10の欠落が発生し、安定したトラッキ
ングが困難となることが確認された。
As shown in FIG. 6, the light beam spot diameter B
Since S and the track pitch TP are almost equal, the guide groove 1
It was found that only a small amount of the positive type photoresist pattern 10 remained during 1 and that the pattern did not become a rectangular pattern. In such a state, a slight change in the light beam intensity at the time of cutting or a track pitch change due to an external vibration causes the positive photoresist pattern 1 to change.
It was confirmed that the shape of No. 0 was remarkably changed, and in the worst case, the positive type photoresist pattern 10 was missing and stable tracking became difficult.

【0012】このような状況を回避するためには、ポジ
型フォトレジストパターン10の幅をもっと広くするこ
とが必要となる。そこで、ポジ型フォトレジスト6を露
光する際のレーザ光2の強度を弱くしてより広いポジ型
フォトレジストパターン10の形成を試みた。
In order to avoid such a situation, it is necessary to make the width of the positive photoresist pattern 10 wider. Therefore, an attempt was made to form a wider positive photoresist pattern 10 by weakening the intensity of the laser beam 2 when exposing the positive photoresist 6.

【0013】図7に、レーザ光の強度を弱くした場合の
潜像の状態を示す。図7に示すように、露光時のレーザ
光2の強度を弱くすると、光ビームスポットの光強度分
布に対応したV溝状の潜像9が形成され、この場合も矩
形のポジ型フォトレジストパターンは形成されないこと
が確認された。また矩形のパターンを得るためには、ト
ラッフピッチTPが、光ビームスポット径BSよりも大
きく、2倍程度は必要である。
FIG. 7 shows a state of the latent image when the intensity of the laser beam is reduced. As shown in FIG. 7, when the intensity of the laser beam 2 at the time of exposure is reduced, a V-groove latent image 9 corresponding to the light intensity distribution of the light beam spot is formed. In this case, too, a rectangular positive photoresist pattern is formed. Was not formed. Further, in order to obtain a rectangular pattern, the trough pitch TP is larger than the light beam spot diameter BS and needs to be about twice.

【0014】以上のことにより、光ディスク原盤の製造
のためにガラス基板上に直接ポジ型フォトレジスト6を
塗布したものを利用した場合には、安定したトラッキン
グ性能を有したままで、トラックピッチの狭小化を実現
することは困難であることがわかった。
As described above, when a positive optical photoresist 6 is applied directly on a glass substrate for manufacturing an optical disk master, the track pitch is reduced while maintaining stable tracking performance. It turned out that realization was difficult.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】また、現在、対物レン
ズの開口数NAは、既に限界に近い大きさのものが用い
られており、さらに、レーザ光の波長についても紫外域
のレーザ光が用いられており、これ以上の短波長化は困
難な状況である。例えば、0.95の開口数NAを有す
る対物レンズが用いられ、波長351nmのKrレーザ
が光源として用いられている。この場合、光ビームスポ
ット径は約0.3μmとなり、0.3μm以下のトラッ
クピッチを実現することは不可能となる。
At present, the numerical aperture NA of the objective lens has already been used near the limit, and the wavelength of the laser light also uses the ultraviolet laser light. Therefore, it is difficult to further shorten the wavelength. For example, an objective lens having a numerical aperture NA of 0.95 is used, and a Kr laser having a wavelength of 351 nm is used as a light source. In this case, the light beam spot diameter is about 0.3 μm, and it is impossible to realize a track pitch of 0.3 μm or less.

【0016】この発明は、以上のような事情を考慮して
なされたものであり、従来と同様の対物レンズ及びレー
ザ光を用いて、基板表面に狭小な幅を持つ樹脂変質層を
形成することにより、光ビームスポット径よりも小さな
案内溝を持つ微細パターンを形成するための方法を提供
することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to form a modified resin layer having a narrow width on a substrate surface using an objective lens and a laser beam similar to those of the related art. Accordingly, it is an object to provide a method for forming a fine pattern having a guide groove smaller than the light beam spot diameter.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明は、基板の表面
上に金属膜を形成し、前記金属膜の上に樹脂層を形成
し、前記樹脂層の上方から所定の位置に光ビームを集光
照射することにより所定の温度以上に上昇させた前記樹
脂層の領域に現像液に対して不溶な変質層を形成し、前
記変質層以外の樹脂層の部分を選択的に除去し、前記変
質層を残存させるようにしたことを特徴とする微細パタ
ーンの形成方法を提供するものである。これにより、光
ビームスポット径よりも小さなプリピット及び案内溝を
持つ微細パターンを形成することができる。
According to the present invention, a metal film is formed on a surface of a substrate, a resin layer is formed on the metal film, and a light beam is collected at a predetermined position from above the resin layer. Forming a deteriorated layer insoluble in a developer in a region of the resin layer heated to a predetermined temperature or higher by irradiating light; selectively removing a portion of the resin layer other than the deteriorated layer; An object of the present invention is to provide a method for forming a fine pattern, wherein a layer is left. Thereby, a fine pattern having pre-pits and guide grooves smaller than the light beam spot diameter can be formed.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】ここで、前記変質層は、集中照射
された光ビームのスポット径よりも小さな領域に形成さ
れるようにすることが好ましいが、特に前記金属膜と樹
脂層とが、集光照射された光ビームに対して反射防止構
造となっていることが好ましい。このように形成された
微細パターンを持つ基板は光ディスク原盤などとして利
用できる。
Here, it is preferable that the altered layer is formed in a region smaller than the spot diameter of the concentratedly irradiated light beam. In particular, the metal film and the resin layer are preferably It is preferable to have an anti-reflection structure for the light beam condensed and irradiated. The substrate having the fine pattern thus formed can be used as an optical disk master or the like.

【0019】前記変質層以外の樹脂層の部分の選択的な
除去は、ポジ型フォトレジストの現像液、たとえばシプ
レイ社製のマイクロポジット351を用いることができ
る。ここで、変質層の部分は、光ビームが照射されて所
定の温度まで温度が上昇された結果、ポジ型フォトレジ
ストのハードベークが行なわれた状態となったのでポジ
型フォトレジストの現像液に対しては不溶となったもの
である。
For the selective removal of the resin layer other than the altered layer, a developer for a positive photoresist, for example, Microposit 351 manufactured by Shipley Co., Ltd. can be used. Here, the portion of the altered layer was irradiated with a light beam, and the temperature was raised to a predetermined temperature. As a result, the positive photoresist was hard baked. On the other hand, it became insoluble.

【0020】また、前記変質層が残存した基板に対し
て、変質層をマスクとして変質層が形成されていない領
域の金属膜をエッチングし、その後前記変質層を選択的
に除去するようにしてもよい。このように金属膜をエッ
チングした後の基板も、光ディスク原盤などとして利用
できる。ここで、前記金属膜のエッチングは、ドライエ
ッチングを用いればよい。
Further, the metal film in a region where the deteriorated layer is not formed is etched using the deteriorated layer as a mask on the substrate where the deteriorated layer remains, and then the deteriorated layer is selectively removed. Good. The substrate after the metal film has been etched in this manner can also be used as an optical disk master or the like. Here, the etching of the metal film may be performed by dry etching.

【0021】さらに、前記変質層を選択的に除去した
後、残存した金属膜をマスクとして金属膜が形成されて
いない領域の基板をエッチングし、その後金属膜を選択
的に除去するようにしてもよい。
Further, after selectively removing the altered layer, the substrate in the region where the metal film is not formed is etched using the remaining metal film as a mask, and then the metal film is selectively removed. Good.

【0022】また、このような微細パターンを持つ光デ
ィスク原盤を用いて、いわゆる転写を行えば光ディスク
用スタンパを製造することができる。さらに、この光デ
ィスク用スタンパを用いて、樹脂の射出成形及び記録媒
体の記録層等の形成を行えば、光ディスクを製造するこ
とができる。前記金属膜としては、Ta,Niなどを用
いることができるが、その他Ti、Co等を用いてもよ
い。基板としては、ガラス、シリコン、プラスチッチな
どを用いることができる。また、前記樹脂層はポジ型フ
ォトレジストを用いることができる。
Further, if so-called transfer is performed using an optical disk master having such a fine pattern, a stamper for an optical disk can be manufactured. Further, if the resin injection molding and the formation of the recording layer of the recording medium and the like are performed using the optical disk stamper, an optical disk can be manufactured. As the metal film, Ta, Ni, or the like can be used, but Ti, Co, or the like may also be used. As the substrate, glass, silicon, plastic, or the like can be used. In addition, a positive photoresist can be used for the resin layer.

【0023】以下、図面に示す実施の形態に基づいてこ
の発明を詳述する。なお、これによってこの発明が限定
されるものではない。図1に示した従来のレーザカッテ
ィング装置は、この発明の光ディスク原盤の製造に用い
るレーザカッティング装置でもある。従来は、ガラス基
板の直上にポジ型フォトレジスト6を直接塗布したもの
を用いたが、この発明では、ガラス基板7の上に金属膜
を形成したものを用いる。この発明では、次のような方
法で、微細パターンを有する光ディスク原盤を製造する
ことを特徴とする。以下の実施例では、基板表面に形成
される微細パターンについて、一対の凹部と凸部とで一
つのトラックを構成し、凹部又は凸部のいずれかのみに
情報を記録するランド記録方式またはグループ記録方式
の光ディスクを対象とする。この方式では、一対の凹部
と凸部の幅を加えた長さがトラックピッチTPである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. Note that the present invention is not limited to this. The conventional laser cutting device shown in FIG. 1 is also a laser cutting device used for manufacturing the optical disc master of the present invention. Conventionally, a positive photoresist 6 directly coated on a glass substrate was used. In the present invention, a metal film formed on a glass substrate 7 is used. The present invention is characterized in that an optical disk master having a fine pattern is manufactured by the following method. In the following embodiments, for a fine pattern formed on the substrate surface, a single track is formed by a pair of concave portions and convex portions, and a land recording method or group recording in which information is recorded only in either the concave portions or the convex portions. Target optical disks. In this method, the length obtained by adding the width of the pair of concave portions and convex portions is the track pitch TP.

【0024】図8に、この発明の光ディスク原盤の製造
方法におけるレーザカッティングの概略説明図を示す。
光ディスク原盤としては、ガラス(石英)またはシリコ
ン等で作られた基板7の上に、金属膜12(たとえばT
a)、樹脂層としてのポジ型フォトレジスト13を、こ
の順に形成したものを用いる。
FIG. 8 is a schematic explanatory view of laser cutting in the method of manufacturing an optical disk master according to the present invention.
As an optical disk master, a metal film 12 (for example, T) is formed on a substrate 7 made of glass (quartz) or silicon or the like.
a), a positive photoresist 13 as a resin layer formed in this order is used.

【0025】ここで、ポジ型フォトレジスト13の膜厚
は、露光に用いるレーザ光2に対して、反射防止効果を
呈するように設定することが必要である。例えば、レー
ザ光2の波長をλとして、ポジ型フォトレジスト13の
屈折率をnとすると、望ましいポジ型フォトレジスト1
3の膜厚wは、w=(mλ)/(4n)で表すことがで
きる。ここで、mは奇数である。
Here, it is necessary to set the thickness of the positive photoresist 13 so as to exhibit an antireflection effect with respect to the laser beam 2 used for exposure. For example, assuming that the wavelength of the laser beam 2 is λ and the refractive index of the positive photoresist 13 is n, a desirable positive photoresist 1
The film thickness w of No. 3 can be represented by w = (mλ) / (4n). Here, m is an odd number.

【0026】このように、金属膜12の上に形成したポ
ジ型フォトレジスト13を反射防止構造とすることによ
り、光ビーム2は金属膜12及びポジ型フォトレジスト
13に吸収される。ポジ型フォトレジスト13に光ビー
ムが吸収されると、ポジ型フォトレジスト13には、光
ビーム2の強度分布に対応したガウシアン状の温度分布
が形成される。図9に、ポジ型フォトレジストに照射さ
れた光ビームスポット径に対する温度分布の一実施例を
示す。
As described above, the light beam 2 is absorbed by the metal film 12 and the positive photoresist 13 by forming the positive photoresist 13 formed on the metal film 12 into an antireflection structure. When the light beam is absorbed by the positive photoresist 13, a Gaussian temperature distribution corresponding to the intensity distribution of the light beam 2 is formed on the positive photoresist 13. FIG. 9 shows an example of the temperature distribution with respect to the diameter of the light beam spot irradiated on the positive photoresist.

【0027】ここで、ポジ型フォトレジスト13は、温
度上昇にともない変質し、例えば、150℃以上に温度
上昇した領域では、現像液に対して不溶な樹脂層を形成
する。
Here, the positive type photoresist 13 deteriorates with the rise in temperature. For example, in a region where the temperature rises to 150 ° C. or more, a resin layer insoluble in a developing solution is formed.

【0028】たとえば、図9に示した温度分布におい
て、光ビームスポット径BSを300nmとしたとき、
ポジ型フォトレジスト13の温度ピークは200℃であ
り、150℃以上に温度上昇した領域の幅、すなわち変
質層の幅は100nm程度である。ここでは、150℃
がポジ型フォトレジスト13が変質を始める境界温度
(以下、変質温度とも呼ぶ)である。
For example, when the light beam spot diameter BS is 300 nm in the temperature distribution shown in FIG.
The temperature peak of the positive photoresist 13 is 200 ° C., and the width of the region where the temperature has risen to 150 ° C. or more, that is, the width of the altered layer is about 100 nm. Here, 150 ° C
Is a boundary temperature at which the positive type photoresist 13 starts to deteriorate (hereinafter, also referred to as a deterioration temperature).

【0029】また、150℃以下の領域の部分のポジ型
フォトレジスト13は、顕著な変質はしないので、後工
程での現像により除去される。ここで「変質」とは、ポ
ジ型フォトレジスト13がその現像液にひたされても不
溶となるように化学変化することをいう。
The portion of the positive photoresist 13 in the region of 150 ° C. or less does not change significantly, and is removed by development in a later step. Here, “deterioration” means that the positive photoresist 13 chemically changes so as to be insoluble even when dipped in the developing solution.

【0030】図8は、このような温度分布が存在する状
態でのレーザカッティングを行った際のポジ型フォトレ
ジスト13の潜像形成状態を示しているが、光ビームス
ポットの中心部分に、150℃以上に温度上昇したポジ
型フォトレジスト変質層14が形成され、その周辺の領
域に現像可能な潜像9が形成される。ここで、ポジ型フ
ォトレジスト変質層14の幅は、光ビームスポット径B
Sよりも小さい。このような微小な幅の変質層14が形
成されることは、現像後のパターンを電子顕微鏡で観察
することにより確認できた。
FIG. 8 shows a latent image formation state of the positive photoresist 13 when laser cutting is performed in a state where such a temperature distribution exists. A deteriorated positive-type photoresist layer 14 having a temperature rise of not less than ° C. is formed, and a developable latent image 9 is formed in a peripheral area thereof. Here, the width of the positive photoresist deteriorated layer 14 is equal to the light beam spot diameter B.
It is smaller than S. The formation of the altered layer 14 having such a small width was confirmed by observing the developed pattern with an electron microscope.

【0031】ここで、図2からわかるように、光ビーム
スポット径BSの範囲外においても、ある程度の強度の
レーザ光2が照射されており、ポジ型フォトレジスト1
3を温度上昇させることが可能な強い強度の光ビーム2
を照射した場合、光ビームスポット径BSよりも広い範
囲で潜像9が形成されることになる。
Here, as can be seen from FIG. 2, even outside the range of the light beam spot diameter BS, the laser beam 2 of a certain intensity is irradiated, and the positive photoresist 1
Light beam 2 of strong intensity capable of raising the temperature of the light beam 3
Is applied, the latent image 9 is formed in a range wider than the light beam spot diameter BS.

【0032】図10に光ビームスポット径BSと同程度
のトラックピッチTPで隣接トラックの露光を行った際
の断面形状を示す。この場合、ポジ型フォトレジスト変
質層14は、トラック方向に離間して形成され、隣接ト
ラック間の潜像9が重なっている。
FIG. 10 shows a cross-sectional shape when an adjacent track is exposed at a track pitch TP substantially equal to the light beam spot diameter BS. In this case, the deteriorated positive type photoresist layer 14 is formed to be separated in the track direction, and the latent images 9 between adjacent tracks overlap.

【0033】図11は、このようなレーザカッティング
を連続して行い、スパイラル状のレーザカッティングを
行った後の断面形状を示している。ポジ型フォトレジス
ト13においては、ポジ型フォトレジスト変質層14と
潜像9とが交互に並ぶ。この連続的なカッティングは図
1に示した立ち上げミラー3−3と対物レンズ5とを少
しずつ移動することにより行われる。
FIG. 11 shows a cross-sectional shape after such laser cutting is continuously performed and the spiral laser cutting is performed. In the positive photoresist 13, the altered layer 14 of the positive photoresist and the latent image 9 are alternately arranged. This continuous cutting is performed by gradually moving the rising mirror 3-3 and the objective lens 5 shown in FIG.

【0034】図12に、図11に示す状態のポジ型フォ
トレジスト13を現像液を用いて現像した後の断面形状
を示す。潜像9の部分のポジ型フォトレジスト13のみ
が除去され、ポジ型フォトレジスト変質層14からなる
ガイドトラック14が形成されることになる。ここでガ
イドトラック14の間の部分が案内溝11である。図1
2に示す構造を光ディスク原盤として使用することが可
能である。
FIG. 12 shows a cross-sectional shape after developing the positive photoresist 13 in the state shown in FIG. 11 using a developing solution. Only the positive photoresist 13 in the portion of the latent image 9 is removed, and a guide track 14 composed of the altered layer 14 of the positive photoresist is formed. Here, the portion between the guide tracks 14 is the guide groove 11. Figure 1
The structure shown in FIG. 2 can be used as an optical disk master.

【0035】次に、図12に示す状態でポジ型フォトレ
ジスト変質層14をマスクとして、この変質層14が形
成されていない金属膜12の部分を、エッチングする。
このエッチングとしては、ウエットエッチングやドライ
エッチングを用いて行うことができる。
Next, in the state shown in FIG. 12, using the deteriorated positive type photoresist layer 14 as a mask, the portion of the metal film 12 where the deteriorated layer 14 is not formed is etched.
This etching can be performed using wet etching or dry etching.

【0036】図13に、金属膜12をエッチングした後
の断面状態を示す。図13に示すように、金属膜12の
上にポジ型フォトレジスト変質膜14が積層された矩形
形状のガイドトラックが、300nm程度のトラックピ
ッチTPで形成される。
FIG. 13 shows a sectional state after the metal film 12 is etched. As shown in FIG. 13, a rectangular guide track in which a positive photoresist deteriorated film 14 is laminated on a metal film 12 is formed at a track pitch TP of about 300 nm.

【0037】図14に、ポジ型フォトレジスト変質層1
4をポジ型フォトレジストリムーバー、または、有機溶
剤により除去した後の構造を示す。これにより、ガラス
基板7上に金属膜12からなるガイドトラックがトラッ
クピッチTR間隔で並んで形成された構造の基板ができ
る。この図14に示す構造も光ディスク原盤として使用
することが可能である。
FIG. 14 shows a modified positive photoresist layer 1.
4 shows the structure after removal of No. 4 with a positive photoresist remover or an organic solvent. As a result, a substrate having a structure in which guide tracks made of the metal film 12 are formed on the glass substrate 7 at a track pitch TR interval is formed. The structure shown in FIG. 14 can also be used as an optical disk master.

【0038】次に、図14に示す金属膜12をマスクと
して、金属膜12が形成されていないガラス基板7の部
分をエッチングする。図15にこの基板7をエッチング
した後の状態を示す。図16に、金属膜12が溶解可能
な酸(例えば、塩酸・硫酸・硝酸)により、金属膜12
を除去した後の構造を示す。図16によれば、ガラス基
板7上に直接凹凸のガイドトラックが形成された構造が
実現する。ガイドトラックのピッチは、トラックピッチ
幅TPに等しい。図16に示す構造も光ディスク原盤と
して使用することが可能である。
Next, using the metal film 12 shown in FIG. 14 as a mask, the portion of the glass substrate 7 where the metal film 12 is not formed is etched. FIG. 15 shows a state after the substrate 7 is etched. FIG. 16 shows an example in which the metal film 12 is dissolved by an acid capable of dissolving the metal film 12 (for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid).
2 shows the structure after removal of. According to FIG. 16, a structure in which uneven guide tracks are directly formed on the glass substrate 7 is realized. The pitch of the guide track is equal to the track pitch width TP. The structure shown in FIG. 16 can also be used as an optical disk master.

【0039】このようにして完成された光ディスク原盤
は、ガイドトラックとなるべき凸部分が矩形形状として
形成され、かつそのピッチが光ビームスポット径BSと
同程度の狭小なトラックピッチTPで形成されるので、
この光ディスク原盤を用いれば、高密度記録に適し、よ
り安定したトラッキング性能を有する光ディスクを製造
することが可能である。
In the optical disk master completed in this way, a convex portion to be a guide track is formed in a rectangular shape, and the pitch thereof is formed with a narrow track pitch TP substantially equal to the light beam spot diameter BS. So
By using this optical disk master, it is possible to manufacture an optical disk suitable for high-density recording and having more stable tracking performance.

【0040】次に、上記製造プロセスにより完成された
光ディスク原盤から、光ディスクを製造するプロセスを
説明する。ここでは、図14に示した光ディスク原盤を
用いて光ディスクを製造するプロセスについて説明す
る。図17が電極膜形成工程、図18がNi電鋳形成工
程、図19が剥離によるスタンパ形成工程、図20が樹
脂製光ディスク基板成形工程、図21が光ディスク基板
の完成工程、図22が記録媒体形成工程を、それぞれ実
施した後のディスクの断面状態を示した図である。
Next, a process of manufacturing an optical disk from the optical disk master completed by the above manufacturing process will be described. Here, a process of manufacturing an optical disk using the optical disk master shown in FIG. 14 will be described. 17 is an electrode film forming step, FIG. 18 is a Ni electroforming step, FIG. 19 is a stamper forming step by peeling, FIG. 20 is a resin optical disk substrate forming step, FIG. 21 is an optical disk substrate completing step, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional state of the disk after each of the forming steps is performed.

【0041】まず、図17に示すように、電鋳のための
電極となる電極膜15をスパッタリング等により光ディ
スク原盤表面に形成する。電極膜材料としては、Ni、
Ta、ステンレス等の金属が望ましい。また、後のスタ
ンパ剥離工程において電極膜15からスタンパの剥離を
容易にするために、アッシング等により電極膜表面を酸
化処理する。
First, as shown in FIG. 17, an electrode film 15 serving as an electrode for electroforming is formed on the surface of the master optical disc by sputtering or the like. Ni, Ni,
Metals such as Ta and stainless steel are desirable. In order to facilitate the peeling of the stamper from the electrode film 15 in the subsequent stamper peeling step, the surface of the electrode film is oxidized by ashing or the like.

【0042】次に、図18に示すように、電極膜15を
電極として、Ni電鋳を行い、Ni電鋳膜16を形成す
る。そして、図19に示すように、Ni電鋳膜16を電
極膜15から剥離した後、Ni電鋳膜16の裏面(図1
7の凹凸のある側の面)を研磨処理する。この研磨処理
したNi電鋳膜16が、スタンパ17となる。
Next, as shown in FIG. 18, using the electrode film 15 as an electrode, Ni electroforming is performed to form a Ni electroformed film 16. Then, as shown in FIG. 19, after peeling off the Ni electroformed film 16 from the electrode film 15, the back surface of the Ni electroformed film 16 (FIG.
7) is polished. This polished Ni electroformed film 16 becomes the stamper 17.

【0043】次に、図20に示すように、スタンパ17
を射出成形機に取り付け、ポリカーボネート等の樹脂を
射出形成することにより、図21に示すような樹脂製光
ディスク基板18が形成される。
Next, as shown in FIG.
Is mounted on an injection molding machine, and a resin such as polycarbonate is injection-formed to form a resin optical disk substrate 18 as shown in FIG.

【0044】最後に、図22に示すように、光ディスク
基板18のガイドトラック形成面(基板の凹凸面)に記
録媒体19を形成することにより光ディスクが完成す
る。ここで、記録媒体19とは、いわゆるデータを記録
するための複数の層からなる構成層であり、たとえば、
透明誘電体層、記録層、透明誘電体層、反射層をこの順
に積層したものである。
Finally, as shown in FIG. 22, the optical disk is completed by forming the recording medium 19 on the guide track forming surface of the optical disk substrate 18 (the uneven surface of the substrate). Here, the recording medium 19 is a constituent layer composed of a plurality of layers for recording data, for example,
A transparent dielectric layer, a recording layer, a transparent dielectric layer, and a reflective layer are laminated in this order.

【0045】このようにして製造された光ディスクに
は、レーザカッティングに用いる光ビームスポット径B
Sと同程度のトラックピッチTP(たとえば、300n
m)で、矩形のガイドトラック(図22のディスク表面
の凸部)が形成される。矩形のガイドトラックが形成で
きるので、この発明の製造方法を用いて製造された光デ
ィスク原盤を用いれば、高密度記録に適した狭トラック
ピッチを持ちかつ安定したトラッキングが可能な光ディ
スクを精度よく形成することができる。次に、この発明
の光ディスク原盤及び光ディスク原盤等の製造方法の実
施例について説明する。
The optical disk manufactured in this manner has a light beam spot diameter B used for laser cutting.
A track pitch TP (for example, 300 n
m), a rectangular guide track (a convex portion on the disk surface in FIG. 22) is formed. Since a rectangular guide track can be formed, an optical disk having a narrow track pitch suitable for high-density recording and capable of stable tracking can be accurately formed by using an optical disk master manufactured using the manufacturing method of the present invention. be able to. Next, an embodiment of a method for manufacturing an optical disk master and an optical disk master according to the present invention will be described.

【0046】(実施例1)ガラス基板7上に、金属膜1
2としてTaを40nmの膜厚で形成し、さらにポジ型
フォトレジスト13として、シプレイ社製のS1400
ポジ型フォトレジストを膜厚50nmで形成した。これ
らの膜は、スピンコート法を用いて形成することができ
る。
Example 1 A metal film 1 was formed on a glass substrate 7.
As Ta, a Ta film having a thickness of 40 nm was formed.
A positive photoresist was formed with a thickness of 50 nm. These films can be formed using a spin coating method.

【0047】次に、Krレーザ光源1からの波長351
nmのレーザ光2を、開口数NAが0.95の対物レン
ズ5で、ポジ型フォトレジスト13の表面に集光照射
し、レーザカッティングを行った。ここで、集光された
レーザ光2の光ビームスポット径BSは、およそ300
nmであった。
Next, the wavelength 351 from the Kr laser light source 1 will be described.
The laser beam 2 of nm was focused and irradiated on the surface of the positive photoresist 13 by the objective lens 5 having a numerical aperture NA of 0.95, and laser cutting was performed. Here, the light beam spot diameter BS of the condensed laser light 2 is about 300
nm.

【0048】また、トラックピッチTPを300nmと
して、4mWの強度のレーザーパワーでレーザカッティ
ングを行った。ここで、金属膜12とポジ型フォトレジ
スト13とは、波長351nmのレーザ光に対して反射
防止構造となっている。以上の工程により、図11に示
したような構造の潜像9とポジ型フォトレジスト変質層
14とが形成された。
Laser cutting was performed with a laser power of 4 mW with a track pitch TP of 300 nm. Here, the metal film 12 and the positive photoresist 13 have an anti-reflection structure for laser light having a wavelength of 351 nm. Through the above steps, the latent image 9 having the structure as shown in FIG. 11 and the positive type photoresist altered layer 14 were formed.

【0049】ここで、潜像9とポジ型フォトレジスト変
質層14とは、どちらもそのピッチはトラックピッチT
P(=300nm)であり、潜像9の紙面に左右方向の
幅は180nm程度であり、ポジ型フォトレジスト変質
層14の紙面に左右方向の幅は120nm程度である。
Here, the latent image 9 and the positive photoresist deteriorated layer 14 have the track pitch T
P (= 300 nm), the width of the latent image 9 in the horizontal direction on the paper surface is about 180 nm, and the width of the positive photoresist altered layer 14 in the horizontal direction is about 120 nm.

【0050】次に、現像液を用いて、潜像9の現像を行
うと、図12に示すようなポジ型フォトレジスト変質層
14によるガイドトラックと案内溝11とが形成された
光ディスク原盤ができる。ここで、形成されたポジ型フ
ォトレジスト変質層14を電子顕微鏡を用いて観測する
と、そのパターン幅は120nm程度である。
Next, when the latent image 9 is developed by using a developing solution, an optical disk master having guide tracks and guide grooves 11 formed by the positive photoresist deteriorated layer 14 is formed as shown in FIG. . Here, when the formed positive photoresist deteriorated layer 14 is observed using an electron microscope, the pattern width is about 120 nm.

【0051】以上の工程により、光ビームスポット径B
Sとほぼ同じトラックピッチTPであり、かつ光ビーム
スポット径BSよりも狭いパターン幅を有するガイドト
ラックを備えた光ディスク原盤を製造することができ
た。前記した従来の製造方法では、矩形形状の凹凸パタ
ーンを得るためには、トラックピッチTPがビームスポ
ット径BSの2倍程度であることが必要であったが、こ
の発明によれば、トラックピッチTPがビームスポット
径BSにほぼ等しい場合でも、矩形形状の凹凸パターン
を形成することができる。ここでは、金属膜12として
Taを用いたが、金属膜12とポジ型フォトレジスト1
3とが、レーザカッティングに用いるレーザ光に対して
反射防止構造となっていればよく、金属膜12はTaに
限られるものではない。
Through the above steps, the light beam spot diameter B
An optical disc master having a guide track having substantially the same track pitch TP as S and having a pattern width smaller than the light beam spot diameter BS could be manufactured. In the above-described conventional manufacturing method, in order to obtain a rectangular concavo-convex pattern, the track pitch TP needs to be about twice as large as the beam spot diameter BS. Is substantially equal to the beam spot diameter BS, a rectangular concavo-convex pattern can be formed. Here, Ta was used as the metal film 12, but the metal film 12 and the positive photoresist 1 were used.
3 may have an antireflection structure for laser light used for laser cutting, and the metal film 12 is not limited to Ta.

【0052】次に、図12に示すような上記光ディスク
原盤上に、Ni電極膜15をスパッタリングにより形成
し、上記Ni電極膜15の表面を酸素プラズマにより酸
化した後、Ni電鋳膜16を電鋳により形成し、スタン
パ17を作製し、射出成形により作製した光ディスク基
板18上に、透明誘電体層・記録層・透明誘電体層・反
射層からなる記録媒体19を順次形成し、紫外線硬化樹
脂からなる保護コート層を形成した。上記記録層は、光
ディスクドライブの光ピックアップにより集光照射され
るレーザ光により情報が記録可能な材料からなり、光磁
気記録材料や相変化材料を用いることが可能である。以
上の工程により、図22に示すような光ディスクが製造
された。
Next, a Ni electrode film 15 is formed by sputtering on the optical disk master as shown in FIG. 12, and the surface of the Ni electrode film 15 is oxidized by oxygen plasma. A stamper 17 is formed by casting, and a recording medium 19 including a transparent dielectric layer, a recording layer, a transparent dielectric layer, and a reflective layer is sequentially formed on an optical disk substrate 18 formed by injection molding. Was formed. The recording layer is made of a material on which information can be recorded by a laser beam focused and irradiated by an optical pickup of an optical disk drive, and a magneto-optical recording material or a phase change material can be used. Through the above steps, an optical disk as shown in FIG. 22 was manufactured.

【0053】(実施例2)ここでは、前記した実施例1
の光ディスク原盤(図12)を、ドライエッチング装置
に配置し、CF4ガスプラズマを用いたドライエッチン
グを行った。すなわち、ポジ型フォトレジスト変質層1
4をマスクとして、Ta金属膜12のドライエッチング
を行った。
(Embodiment 2) Here, Embodiment 1 described above is used.
The optical disc master (FIG. 12) was placed in a dry etching apparatus, and dry etching was performed using CF 4 gas plasma. That is, the positive photoresist deteriorated layer 1
Using the mask 4 as a mask, the Ta metal film 12 was dry-etched.

【0054】ドライエッチングにより、異方性エッチン
グが行われるため、図14に示すように、ポジ型フォト
レジスト変質層14により形成されたガイドトラックパ
ターンと比較して、パターンエッジが急峻な矩形に近い
Ta金属膜パターン12を有する光ディスク原盤を形成
することができた。この後、実施例1と同様な方法を用
いれば、順にスタンパ,光ディスク基板を形成し、図2
2に示すような光ディスクを製造することができる。
Since the anisotropic etching is performed by the dry etching, as shown in FIG. 14, the pattern edge is closer to a steep rectangle as compared with the guide track pattern formed by the positive type photoresist altered layer 14. An optical disc master having the Ta metal film pattern 12 could be formed. Thereafter, if a method similar to that of the first embodiment is used, a stamper and an optical disk substrate are sequentially formed, and FIG.
2 can be manufactured.

【0055】ここで、金属膜12としてTaを用いた
が、ドライエッチングが可能であればよく、CF4プラ
ズマでドライエッチング可能な材料として、他にTi及
びSi等の材料を用いることが可能である。また、CC
4プラズマでドライエッチング可能な材料としては、
Al、Cr等の材料を用いることが可能である。また、
金属膜12として、酸やアルカリに溶解可能な金属材料
を用いて、ウエットエッチングによりエッチングを行う
ことも可能あるが、ウエットエッチングの場合、サイド
エッチングが発生し、凹凸形状が矩形から崩れてくるた
め、ドライエッチングによって光ディスク原盤を形成す
ることが望ましい。
Here, Ta is used as the metal film 12, but it is sufficient that dry etching is possible, and other materials such as Ti and Si can be used as a material that can be dry etched by CF 4 plasma. is there. Also, CC
As the dry etchable material l 4 plasma,
Materials such as Al and Cr can be used. Also,
It is also possible to perform etching by wet etching using a metal material that can be dissolved in an acid or an alkali as the metal film 12, but in the case of wet etching, side etching occurs and the unevenness is broken from a rectangular shape. It is desirable to form the optical disk master by dry etching.

【0056】(実施例3)この実施例3では、金属膜1
2としてNiを用い、電極膜15としてステンレスを用
いる。ガラス基板7上に、金属膜12としてNiを40
nmの膜厚で形成し、さらにポジ型フォトレジスト13
として、シプレイ社製のS1400ポジ型フォトレジス
ト13を膜厚50nmで形成した。
(Embodiment 3) In this embodiment 3, the metal film 1
Ni is used for 2 and stainless steel is used for the electrode film 15. On a glass substrate 7, Ni is used as a metal film 12.
and a positive photoresist 13
As a result, an S1400 positive photoresist 13 manufactured by Shipley Co., Ltd. was formed with a film thickness of 50 nm.

【0057】次に、Krレーザ光源1からの波長351
nmのレーザ光2を、開口数NAが0.95の対物レン
ズ5で、ポジ型フォトレジスト13の表面に集光照射
し、レーザカッティングを行った。ここで、集光された
レーザ光2の光ビームスポット径BSは、およそ300
nmであった。また、トラックピッチTPを300nm
として、4mWの強度のレーザーパワーでレーザカッテ
ィングを行った。
Next, the wavelength 351 from the Kr laser light source 1 will be described.
The laser beam 2 of nm was focused and irradiated on the surface of the positive photoresist 13 by the objective lens 5 having a numerical aperture NA of 0.95, and laser cutting was performed. Here, the light beam spot diameter BS of the condensed laser light 2 is about 300
nm. Also, the track pitch TP is set to 300 nm.
And laser cutting was performed with a laser power of 4 mW.

【0058】次に、現像液を用いて、潜像9の現像を行
うと、図12に示すようなポジ型フォトレジスト変質層
14によるガイドトラックと案内溝11とが形成された
光ディスク原盤ができた。
Next, when the latent image 9 is developed by using a developing solution, an optical disk master having guide tracks and guide grooves 11 formed by the positive photoresist deteriorated layer 14 is formed as shown in FIG. Was.

【0059】次に、ポジ型フォトレジスト変質層14を
マスクとして、硝酸を用いたNi金属膜12のウエット
エッチングを行った。その後、上記ポジ型フォトレジス
ト変質層14を酸素プラズマを用いた灰化処理(アッシ
ング)により除去すると、図14に示すような金属膜1
2によるガイドトラックを構成することができた。
Next, wet etching of the Ni metal film 12 using nitric acid was performed using the deteriorated positive photoresist layer 14 as a mask. After that, when the positive photoresist deteriorated layer 14 is removed by ashing (ashing) using oxygen plasma, the metal film 1 as shown in FIG.
2 could form a guide track.

【0060】次に、CF4ガスプラズマを用い、上記金
属膜12をマスクとして、ガラス基板7のドライエッチ
ングを行った。これにより、図15に示すように、ガラ
ス基板7上に深さ40nm程度の溝が形成された。最後
に、上記Ni金属膜12を硝酸を用いたウエットエッチ
ングにより除去した。これにより、図16に示すような
ガラス基板7上にトラックピッチTRを持つガイドトラ
ックと案内溝11とを備えた光ディスク原盤が形成され
た。
Next, dry etching of the glass substrate 7 was performed using CF 4 gas plasma with the metal film 12 as a mask. Thus, a groove having a depth of about 40 nm was formed on the glass substrate 7 as shown in FIG. Finally, the Ni metal film 12 was removed by wet etching using nitric acid. As a result, an optical disc master including the guide tracks having the track pitch TR and the guide grooves 11 was formed on the glass substrate 7 as shown in FIG.

【0061】次に、図16に示すような光ディスク原盤
上に、ステンレス電極膜15をスパッタリングにより形
成し、上記ステンレス電極膜15の表面を酸素プラズマ
により酸化した後、Ni電鋳膜16を電鋳により形成
し、スタンパ17を作製し、射出成形により作製した光
ディスク基板18上に、透明誘電体層・記録層・透明誘
電体層・反射層からなる記録媒体19を順次形成し、紫
外線硬化樹脂からなる保護コート層を形成した。上記記
録層は、光ディスクドライブの光ピックアップにより集
光照射されるレーザ光により情報が記録可能な材料から
なり、光磁気記録材料や相変化材料を用いることが可能
である。以上の工程により、図22に示すような光ディ
スクが製造された。
Next, a stainless steel electrode film 15 is formed on the optical disk master as shown in FIG. 16 by sputtering, and the surface of the stainless steel electrode film 15 is oxidized by oxygen plasma. A recording medium 19 comprising a transparent dielectric layer, a recording layer, a transparent dielectric layer, and a reflective layer is sequentially formed on an optical disk substrate 18 produced by injection molding. A protective coat layer was formed. The recording layer is made of a material on which information can be recorded by a laser beam focused and irradiated by an optical pickup of an optical disk drive, and a magneto-optical recording material or a phase change material can be used. Through the above steps, an optical disk as shown in FIG. 22 was manufactured.

【0062】(実施例4)この発明によって製造された
図16の光ディスク原盤は、従来の光ディスク原盤とは
異なり、凹凸形状が逆転している。従って、最終的に作
製される図22のような光ディスクにおいても凹凸形状
が逆転することになる。
Embodiment 4 The optical disk master shown in FIG. 16 manufactured according to the present invention is different from the conventional optical disk master in that the concavo-convex shape is reversed. Therefore, even in the optical disk finally manufactured as shown in FIG. 22, the concave / convex shape is reversed.

【0063】そこで、この実施例4では、その凹凸の逆
転を修正することについて説明する。ここでは、図19
に示した剥離工程の後に形成されたスタンパ17を用い
る。まず、スタンパ17のガイドトラックが形成された
表面を、酸素プラズマにより酸化させる。この後、この
スタンパ17を電極として、ガイドトラック形成表面上
に、Ni電鋳膜16'を形成させる。このNi電鋳膜1
6'の凹凸面は、図19で形成されたNi電鋳膜とは、
その凹凸が逆転したものである。
Thus, in the fourth embodiment, a description will be given of correcting the reverse of the unevenness. Here, FIG.
The stamper 17 formed after the peeling step shown in FIG. First, the surface of the stamper 17 on which the guide tracks are formed is oxidized by oxygen plasma. Thereafter, an Ni electroformed film 16 'is formed on the guide track forming surface using the stamper 17 as an electrode. This Ni electroformed film 1
The uneven surface 6 ′ is different from the Ni electroformed film formed in FIG.
The irregularities are reversed.

【0064】次にこのNi電鋳膜16'をスタンパ17
から剥離した後、裏面研磨を行えば、スタンパ17に対
して凹凸が逆転したワークスタンパ17'が形成され
る。このワークスタンパ15'を用いて射出成形により
光ディスク基板を製造すれば、従来と同様な凹凸構造を
有し、かつ、光ビームスポット径(=約300nm)よ
りも小さなプリピット及び案内溝(=150nm)を持
つ光ディスク基板が製造できる。
Next, the Ni electroformed film 16 ′ is
Then, if the back surface is polished, a work stamper 17 ′ in which concavities and convexities are reversed with respect to the stamper 17 is formed. If an optical disc substrate is manufactured by injection molding using the work stamper 15 ', the pre-pits and the guide grooves (= 150 nm) having the same concavo-convex structure as the conventional one and smaller than the light beam spot diameter (= about 300 nm). The optical disk substrate having the above can be manufactured.

【0065】この発明では、微細パターンの凹部または
凸部のいずれかのみに情報を記録するランド記録方式ま
たはグループ記録方式について、光ビームスポット径よ
りも小さい微細パターンを持つ基板を製造することにつ
いて記載したが、凹部と凸部の両方に情報を記録するラ
ンドグループ記録方式においても、同様に狭小な幅の微
細パターンを持つ基板を製造することができる。
In the present invention, a land recording method or a group recording method in which information is recorded only in either a concave portion or a convex portion of a fine pattern is described about manufacturing a substrate having a fine pattern smaller than a light beam spot diameter. However, a substrate having a fine pattern with a narrow width can also be manufactured in a land group recording method in which information is recorded in both a concave portion and a convex portion.

【0066】[0066]

【発明の効果】この発明によれば、金属膜及び樹脂層が
この順に表面上に形成された基板に、光ビームを集光照
射して光ビームスポット径よりも小さな幅を持ち、現像
液に対して不溶な変質した樹脂層の領域を、樹脂層の一
部に形成させているので、光ビームスポット径よりも小
さなプリピット及び案内溝からなる微細パターンを持つ
基板を製造することができる。また、このような微細パ
ターンを持つ基板を利用することにより、狭トラックピ
ッチの光ディスク原盤,光ディスク用スタンパ,及び光
ディスクを製造することができる。
According to the present invention, the substrate on which the metal film and the resin layer are formed in this order has a width smaller than the light beam spot diameter by condensing and irradiating a light beam to the developing solution. Since the region of the deteriorated resin layer which is insoluble to the resin layer is formed in a part of the resin layer, it is possible to manufacture a substrate having a fine pattern composed of pre-pits and guide grooves smaller than the light beam spot diameter. Further, by using a substrate having such a fine pattern, an optical disk master having a narrow track pitch, an optical disk stamper, and an optical disk can be manufactured.

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

【図1】この発明において光ディスク原盤の製造に用い
るレーザカッティング装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser cutting device used for manufacturing an optical disc master in the present invention.

【図2】集光された光ビームスポット径に対する規格化
光強度分布の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a normalized light intensity distribution with respect to the diameter of a focused light beam spot.

【図3】従来のレーザカッティングの露光プロセスを説
明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a conventional laser cutting exposure process.

【図4】従来のレーザカッティングの露光プロセスを説
明する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a conventional laser cutting exposure process.

【図5】従来のレーザカッティングの露光プロセスを説
明する断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a conventional laser cutting exposure process.

【図6】従来のレーザカッティングで形成されるポジ型
フォトレジストパターンの断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a positive photoresist pattern formed by conventional laser cutting.

【図7】従来のレーザカッティングの露光プロセスを説
明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a conventional laser cutting exposure process.

【図8】この発明の光ディスク原盤の製造方法における
一実施例の露光プロセスを説明する断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an exposure process according to an embodiment of the method of manufacturing an optical disc master according to the present invention.

【図9】この発明において、光ビームスポット径に対す
る界面温度分布の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an interface temperature distribution with respect to a light beam spot diameter in the present invention.

【図10】この発明の光ディスク原盤の製造方法におけ
る一実施例の露光プロセスを説明する断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an exposure process according to an embodiment of the method of manufacturing an optical disc master of the present invention.

【図11】この発明の光ディスク原盤の製造方法におけ
る一実施例の露光プロセスを説明する断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an exposure process according to an embodiment of the method of manufacturing an optical disc master of the present invention.

【図12】この発明において、潜像を除去した後の状態
を説明する断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a state after a latent image is removed in the present invention.

【図13】この発明において、フォトレジスト変質層が
形成されていない領域の金属膜をエッチングした状態を
説明する断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a state where a metal film in a region where a deteriorated photoresist layer is not formed is etched in the present invention.

【図14】この発明において、フォトレジスト変質層を
除去した後の状態を説明する断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a state after removing a deteriorated photoresist layer in the present invention.

【図15】この発明において、金属膜が形成されていな
い領域の基板表面をエッチングした状態を説明する断面
図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a state where a substrate surface in a region where a metal film is not formed is etched in the present invention.

【図16】この発明の製造プロセスによって完成された
光ディスク原盤の完成図である。
FIG. 16 is a completed view of an optical disc master completed by the manufacturing process of the present invention.

【図17】この発明の光ディスク原盤に電極膜を形成し
た状態を説明する断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a state where an electrode film is formed on the master optical disc of the present invention.

【図18】この発明の光ディスク原盤にNi電鋳膜を形
成した状態を説明する断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a state in which a Ni electroformed film is formed on the optical disk master of the present invention.

【図19】この発明の光ディスク原盤からNi電鋳膜を
剥離した状態を説明する断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a state in which a Ni electroformed film is peeled off from the optical disc master according to the present invention.

【図20】この発明において、スタンパから樹脂製光デ
ィスク基板を成形した状態を説明する断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a state in which a resin optical disc substrate is molded from a stamper in the present invention.

【図21】この発明において、成形された光ディスク基
板の完成図である。
FIG. 21 is a completed view of a molded optical disk substrate in the present invention.

【図22】この発明において、光ディスク基板に記録媒
体を形成した状態を説明する断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a state where a recording medium is formed on an optical disk substrate in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 2 レーザ光(光ビーム) 3−1 ミラー 3−2 ミラー 3−3 立ち下げミラー 4 光変調器 5 対物レンズ 6 ポジ型フォトレジスト 7 ガラス基板 8 スピンドルモーター 9 潜像 10 ポジ型フォトレジストパターン 11 案内溝 12 金属膜 13 ポジ型フォトレジスト(樹脂層) 14 ポジ型フォトレジスト変質層 15 電極膜 16 Ni電鋳膜 17 スタンパ 18 樹脂製光ディスク基板 19 記録媒体 Reference Signs List 1 laser light source 2 laser beam (light beam) 3-1 mirror 3-2 mirror 3-3 falling mirror 4 optical modulator 5 objective lens 6 positive photoresist 7 glass substrate 8 spindle motor 9 latent image 10 positive photoresist Pattern 11 Guide groove 12 Metal film 13 Positive photoresist (resin layer) 14 Positive photoresist deteriorated layer 15 Electrode film 16 Ni electroformed film 17 Stamper 18 Resin optical disk substrate 19 Recording medium

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三枝 理伸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 4K057 DA11 DB03 DB08 DB15 DB17 DC10 DD03 DD08 DE08 DN03 WA11 WB03 WB15 WB17 WC10 WE02 WN04 5D121 AA02 BA01 BA05 BB05 BB08 BB33 BB34 GG04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Rishin Nobue 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (in reference) 4K057 DA11 DB03 DB08 DB15 DB17 DC10 DD03 DD08 DE08 DN03 WA11 WB03 WB15 WB17 WC10 WE02 WN04 5D121 AA02 BA01 BA05 BB05 BB08 BB33 BB34 GG04

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の表面上に金属膜を形成し、前記金
属膜の上に樹脂層を形成し、前記樹脂層の上方から所定
の位置に光ビームを集光照射することにより所定の温度
以上に上昇させた前記樹脂層の領域に現像液に対して不
溶な変質層を形成し、前記変質層以外の樹脂層の部分を
選択的に除去し、前記変質層を残存させるようにしたこ
とを特徴とする微細パターンの形成方法。
1. A method of forming a metal film on a surface of a substrate, forming a resin layer on the metal film, and condensing and irradiating a light beam to a predetermined position from above the resin layer to obtain a predetermined temperature. A deteriorated layer insoluble in a developer is formed in the region of the resin layer raised above, and a portion of the resin layer other than the deteriorated layer is selectively removed so that the deteriorated layer remains. A method for forming a fine pattern, characterized in that:
【請求項2】 前記変質層は、集中照射された光ビーム
のスポット径よりも小さな領域に形成されることを特徴
とする請求項1の微細パターンの形成方法。
2. The method for forming a fine pattern according to claim 1, wherein said altered layer is formed in a region smaller than the spot diameter of the light beam intensively irradiated.
【請求項3】 前記金属膜と樹脂層とが、集光照射され
た光ビームに対して反射防止構造となっていることを特
徴とする請求項1記載の微細パターンの形成方法。
3. The method for forming a fine pattern according to claim 1, wherein the metal film and the resin layer have an anti-reflection structure for a light beam condensed and irradiated.
【請求項4】 前記樹脂層がポジ型フォトレジストから
なることを特徴とする請求項1記載の微細パターンの形
成方法。
4. The method according to claim 1, wherein the resin layer is made of a positive photoresist.
【請求項5】 前記変質層以外の樹脂層の部分の選択的
な除去は、ポジ型フォトレジストの現像液を用いること
を特徴とする請求項4の微細パターンの形成方法。
5. The method for forming a fine pattern according to claim 4, wherein the portion of the resin layer other than the altered layer is selectively removed using a developer of a positive photoresist.
【請求項6】 前記変質層が残存した基板に対して、変
質層をマスクとして変質層が形成されていない領域の金
属膜をエッチングし、その後前記変質層を選択的に除去
することを特徴とする請求項1の微細パターンの形成方
法。
6. The method according to claim 1, wherein the metal layer in a region where the altered layer is not formed is etched using the altered layer as a mask on the substrate where the altered layer remains, and then the altered layer is selectively removed. The method for forming a fine pattern according to claim 1.
【請求項7】 前記金属膜のエッチングが、ドライエッ
チングであることを特徴とする請求項6の微細パターン
の形成方法。
7. The method according to claim 6, wherein the etching of the metal film is dry etching.
【請求項8】 前記変質層を選択的に除去した後、残存
した金属膜をマスクとして金属膜が形成されていない領
域の基板をエッチングし、その後金属膜を選択的に除去
することを特徴とする請求項6または7の微細パターン
の形成方法。
8. The method according to claim 1, further comprising: after selectively removing the altered layer, etching the substrate in a region where the metal film is not formed using the remaining metal film as a mask, and then selectively removing the metal film. The method for forming a fine pattern according to claim 6 or 7, wherein:
【請求項9】 前記請求項1ないし8に記載された微細
パターンの形成方法を用いて製造された光ディスク原
盤。
9. An optical disk master manufactured by using the method for forming a fine pattern according to claim 1.
【請求項10】 前記請求項9の光ディスク原盤を用い
て製造された光ディスク用スタンパ。
10. An optical disk stamper manufactured by using the optical disk master according to claim 9.
【請求項11】 前記請求項10の光ディスク用スタン
パを用いて製造された光ディスク。
11. An optical disk manufactured by using the optical disk stamper according to claim 10.
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JP2006525540A (en) * 2003-04-23 2006-11-09 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Photolithographic process method, stamper, use of the stamper and optical data storage medium
JP2018055761A (en) * 2015-09-18 2018-04-05 大日本印刷株式会社 Information recording medium formation method

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