JP2003085831A - 光学記録媒体製造用スタンパ、光学記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

光学記録媒体製造用スタンパ、光学記録媒体およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】面荒れ、厚みムラ、内径の真円度のズレなどを
抑制したスタンパおよびその製造方法と、このスタンパ
を用いて成形して製造できる光学記録媒体およびその製
造方法を提供する。 【解決手段】表面を鏡面研磨したシリコンあるいはガラ
スからなる基板10の鏡面上にレジスト膜Rを形成し、
このレジスト膜に集束電子ビームあるいは紫外線レーザ
などにより露光し、さらに現像して、凹凸形状に対応す
るパターンのレジスト膜Raを形成する。次に、レジス
ト膜Raをマスクとしたドライエッチングなどにより、
基体の鏡面の表面を凹凸形状(凸部10aおよび凹部1
0b)に加工し、スタンパ10(ST)とする。得られ
たスタンパを用いて射出成形により媒体基板を形成し、
光学記録積層体および保護層を形成して、光学記録媒体
を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体(以
下光ディスクとも言う)の製造方法と、この光学記録媒
体を製造する工程において用いる光学記録媒体製造用ス
タンパおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、動画、静止画などのビデオデータ
をデジタルに記録する技術の発展に伴い、大容量のデー
タが取り扱われるようになり、大容量記録装置としてC
DやDVDなどの光ディスク装置が脚光を浴びており、
さらなる大容量化の研究が進められている。
【0003】図14は、従来例の光ディスクの要部断面
図である。例えばポリカーボネートなどからなる光透明
性のディスク基板12の一方の表面に、トラック領域を
区分する凸部12aと溝12bが設けられている。この
面上に、例えば誘電体膜、相変化膜などの記録膜、誘電
体膜、反射膜などがこの順番で積層された光学記録積層
体13が形成されている。光学記録積層体13の層構成
および層数は記録材料の種類や設計によって異なる。さ
らに、光学記録積層体13の上層に保護膜14が形成さ
れている。
【0004】上記の光ディスクにおいて、情報を記録ま
たは再生するときには、例えばディスク基板12側から
光学記録積層体13に対してレーザ光が照射される。光
ディスクの再生時においては、光学記録積層体13で反
射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路に
より所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【0005】上記のような光ディスクにおいて、ディス
ク基板12の一方の表面に設けられた凸部12aおよび
溝12bに応じて、光学記録積層体13も凹凸形状を有
しており、この凸部12aおよび溝12bによりトラッ
ク領域が区分されている。以下、ディスク基板12から
見て保護膜14側に凸に突出している領域(凸部12
a)はランド、凹部領域(溝12b)はグルーブと呼ば
れ、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・
グルーブ記録方式を適用することが可能である。また、
ランドとグルーブの一方のみ記録領域とすることも可能
である。
【0006】また、上記のディスク基板12の凹凸形状
を記録データに対応する長さを有するピットとして、上
記の光学記録積層体13の代わりに、光学記録膜として
アルミニウム膜などの反射膜とすることにより、再生専
用(ROM)型の光ディスクとすることもできる。
【0007】上記の光ディスクを用いた光ディスク装置
の大容量化には、光ディスク装置の記録再生に使用する
レーザ光の短波長化、対物レンズの高開口数(NA)化
により実現される。また、この対物レンズの高開口数化
に伴い、光ディスク装置におけるディスク傾き許容度が
減少するため、コマ収差を許容範囲内とするために、光
学記録膜(積層体)の上層の光を透過させる層の厚さを
薄膜化する必要がある。例えば、CDにおいては、レー
ザ光波長が780nm帯、対物レンズ開口数が0.45
であり、光学記録膜(積層体)の上層の光透過性のディ
スク基板の厚さが1.2mmである。一方DVDにおい
ては、レーザ光波長が650nm帯、対物レンズ開口数
が0.6であり、光学記録膜(積層体)の上層の光透過
性のディスク基板の厚さが0.6mmであり、例えばこ
のディスク基板を2枚貼り合わせて1.2mm厚の基板
として用いられている。さらなる大容量化に対応可能な
次世代光ディスク装置として、レーザ光波長が青〜青紫
色の領域(例えば400nm)にまで短波長化され、対
物レンズの開口数が0.8以上(例えば0.85)まで
高開口数化され、これに対応して光学記録膜(積層体)
の上層の光を透過させる保護膜の厚さを0.1mm程度
にまで薄くした光学記録媒体を用いる光ディスク装置が
提案されている。上記の0.1mmの光透過層は剛性が
不足するので、光学記録膜(積層体)の下層に1.1m
m程度のディスク基板が用いられる。
【0008】上記の光ディスクの製造方法について説明
する。図15(a)は、上記の製造方法で用いるカッテ
ィング装置(露光装置)の模式構成図であり、図15
(b)は要部斜視図である。光源として、例えば発振波
長351nmのKrガス(イオン)レーザGLが備えら
れ、その光軸上に光学素子として、電気光学素子EO
M、偏光ビームスプリッタPBS1、ミラーM1、レン
ズL1、音響光学素子AOM、レンズL2、ミラーM
2、レンズL3、レンズL4、DCM、ミラーM3、対
物レンズOLが所定の位置に配置されている。上記のミ
ラーM2以前の光学素子は、固定定盤に固定されてお
り、一方、レンズL3以降の光学素子は、可動式テーブ
ルMT上に搭載されている。また、このカッティング装
置の露光対象物であるガラス基板G上にレジスト膜Rが
成膜されたレジスト原盤RD’が、スピンドルモータに
より高回転精度で回転駆動可能なエアースピンドル上に
チャックされる。
【0009】ガスレーザGLから出射されたレーザ光L
T1は、電気光学素子EOMおよび偏光ビームスプリッ
タPBS1を透過し、ミラーM1で反射してその進行方
向が屈曲される。このとき、レーザ光LT1の一部はミ
ラーM1を透過し、フォトダイオードPD1に入射す
る。上記のミラーM1で反射したレーザ光LT1は、レ
ンズL1により集光され、音響光学素子AOMを経てレ
ンズL2により平行光に戻され、ミラーM2で反射して
その進行方向が屈曲される。このとき、レーザ光LT1
の一部はミラーM2を透過し、フォトダイオードPD2
に入射する。上記のフォトダイオードPD1またはフォ
トダイオードPD2で受光したの強度により、電気光学
素子EOMにフォードバックがなされ、一定の出力を得
ようとするAPC制御(Automatic Power Control )が
なされる。また、必要に応じて、音響光学素子AOMに
おいてレーザ光LT1の変調がなされる。上記のミラー
M2で反射したレーザ光LT1は、レンズ(L3,L
4)よりなるビームエキスパンダにより、そのビーム径
が拡大され、DCMを透過して、ミラーM3により反射
して、対物レンズOLによりレジスト原盤RD’のレジ
スト膜に対して例えば0.3μmの径のスポットとして
集光され、露光領域EXが形成される。
【0010】上記のカッティング装置において、不図示
のスピンドルモータによりレジスト原盤RD’をスピン
ドル方向SDに回転駆動し、可動式テーブルMTをレジ
スト原盤RD’の半径方向に所定幅ずつ送りながら、上
記レーザ光LT1をレジスト原盤RD’のレジスト膜に
照射することで、レジスト原盤RD’のパターン露光を
行うことができる。例えば、相変化型光ディスクなどの
書き換え可能型の光ディスクを製造する工程において
は、記録領域を区分するトラック(ランド/グルーブ)
のパターンに沿って露光用レーザ光をスパイラル状に走
査露光することができる。また、再生専用(ROM)型
の光ディスクを製造する工程においては、露光用レーザ
光を記録データ(情報ピット)に対応するようにオンオ
フしながらスパイラル状に走査露光することもできる。
【0011】上記の対物レンズの焦点距離を常にレジス
ト原盤RD’上に一致させるために、オートフォーカス
(A/F)機構が配置されている。例えば、A/F光学
系として発振波長680nmのレーザダイオードLDを
用いた離軸方式を適用しており、レーザダイオードLD
から出射された680nmのレーザ光LT2は偏光ビー
ムスプリッタPBS2の分光面で反射され、1/4波長
板QWPを透過してDCMで反射し、レーザ光LT1と
ともにレジスト原盤RD’上に照射される。このとき、
レーザ光LT2の対物レンズOLによる焦点をレーザ光
LT1の焦点面に一致させておく。レーザ光LT2は、
レジスト原盤RD’で反射され、対物レンズを通して戻
ってきたスポットをスポット位置検出素子PSD上に投
影される。この際、レーザ光LT2は対物レンズの光軸
からやや離れた位置から光軸にほぼ平行に入射させ、レ
ジスト原盤表面においてレーザ光LT1の焦点からやや
離れた位置に焦点を結ばせることにより、レジスト原盤
表面の光軸上での焦点面からの変位をレーザ光LT2の
レジスト原盤上での変位として検出し、光てこの原理に
より、スポット位置検出素子PSD上で100倍程度に
拡大して検出する。このようにしてスポット位置検出素
子PSD上でのスポットの位置を検出して、レジスト原
盤表面が焦点位置に一致したときのレーザ光LT2の戻
り光スポット位置からの変位をフォーカス誤差量とし
て、対物レンズを上下させるアクチュエータにフィード
バックして駆動させ、A/Fサーボを行い、レーザ光L
T1を常にレジスト原盤上に合焦させる。また、A/F
光学系において、偏光ビームスプリッタPBS2および
1/4波長板QWPはレーザ光LT2の往路と復路を効
率よく分離するための偏光素子として用いられている。
【0012】上記のカッティング装置を用いて、以下の
ように光ディスクを製造することができる。まず、図1
6(a)に示すようなガラス基板G上にレジスト膜Rが
成膜されたレジスト原盤RD’を準備する。上記のガラ
ス基板Gは、例えば直径が200mm、厚さが数mmで
あり、表面が精密に研磨されている。また、レジスト膜
Rは、例えば紫外線に感光する感光性ポジ型フォトレジ
ストを用い、100nmの膜厚でスピンコートにより成
膜する。レジスト膜11中に残存する溶剤を数10℃の
ベーキング処理により除去する。
【0013】次に、図15(a)および(b)に示すカ
ッティング装置を用いて、ディスク基板の溝となる領域
を感光させるパターンでレジスト膜Rの露光を行い、ア
ルカリ現像液などにより現像処理を施して、図16
(b)に示すように、ディスク基板の溝となる領域を開
口するパターンのレジスト膜Raとする。
【0014】次に、図16(a)に示すように、例えば
ニッケルメッキ処理などを行い、上記ガラス基板G上の
レジスト膜Ra上にスタンパ11を形成する。スタンパ
11の表面には、レジスト膜Raに開口したディスク基
板の溝となる領域Rbにおいて逆パターンの凹凸として
転写されて凸部11aが形成され、一方、レジスト膜R
aの領域においても逆パターンの凹凸として転写されて
凹部11bが形成される。
【0015】次に、図17(b)に示すように、ガラス
基板G上のレジスト膜Raからスタンパ11を離型す
る。
【0016】次に、図18(a)に示すように、上記で
得られたスタンパ11を金型(MD1,MD2)からな
るキャビティ内に固定し、射出成形用金型を構成する。
このとき、スタンパ11の凹凸形成面11’がキャビテ
ィ内側を臨むように設置する。上記の射出成形用金型の
キャビティ内に、例えば溶融状態のポリカーボネートな
どの樹脂12’を金型の注入口PTから射出すること
で、図18(b)に示すように、スタンパ11の凹凸パ
ターン上にディスク基板12を形成する。ここで、ディ
スク基板12の表面には、スタンパ11の表面の凹部1
1bにおいて逆パターンの凹凸として転写されて凸部1
2aが形成され、一方、スタンパ11の凸部11aにお
いても逆パターンの凹凸として転写されて溝12bが形
成される。
【0017】上記の射出成形金型から離型することで、
図19(a)に示すような表面に凸部12aおよび溝1
2bが形成されたディスク基板12が得られる。次に、
図19(b)に示すように、ディスク基板12の表面に
空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去し
た後、例えばスパッタリング法などにより、誘電体膜、
記録膜、誘電体膜、反射膜の積層体を有する光学記録積
層体13をこの成膜順序で成膜する。次に、図19
(c)に示すように、光学記録積層体13の上層に保護
膜14を形成する。以上で、図14に示す構造の光ディ
スクを製造することができる。上記のスタンパとして
は、レジスト原盤上に電解メッキにより形成したスタン
パをマスタとして凹凸を転写して複製したスタンパ、即
ち、このマスタ上に電解メッキによりマザースタンパを
形成し、さらにこのマザースタンパ上に電解メッキを行
うことで得られたスタンパを用いることも可能である。
【0018】上記の露光工程において、露光用レーザ光
を記録データに対応するようにオンオフしながらスパイ
ラル状に走査露光することで、ディスク基板ディスク基
板12の凹凸形状を記録データに対応する長さを有する
ピットとして形成し、光学記録膜としてアルミニウム膜
などの反射膜により形成することにより、再生専用(R
OM)型の光ディスクを製造することもできる。
【0019】図15に示すカッティング装置によりレジ
スト原盤を所定パターンで露光する場合、機構系は全て
設置場所の外部振動の影響を受けないようにエア定盤上
に搭載されている。この場合、カッティングにより形成
可能な最小パターンサイズ、即ち、解像力Pは、一般に
レーザ波長λ、対物レンズの開口数NA、およびレジス
ト膜の特性などに依存し、通常0.5〜0.8の値をと
るプロセスファクターKから、下記式(1)で表され
る。
【0020】
【数1】P=K(λ/NA) …(1)
【0021】例えば、λ=351nm、NA=0.9、
K=0.5を代入するとP=0.2μmとなり、トラッ
クピッチ0.4μmのグルーブ、または、L/S(ライ
ン/スペース:パターンとして残す部分と除去する部分
の幅)がそれぞれ0.2μm/0.2μmであるレジス
ト膜のパターンが解像される。
【0022】近年の情報通信および画像処理技術の急速
な進展に伴い、光ディスク容量も近い将来において現在
の数倍のものが要求されると考えられ、例えば20GB
以上の記憶容量が必要となるが、これを直径12cmの
ディスクの片面に現在と同様の信号処理により達成する
には、書き換え型光ディスクではトラックピッチ0.4
μm以下のグルーブパターンを形成する必要がある。ま
た、光磁気ディスクや相変化ディスクなどの書き換え型
光ディスクでは、データ書き込み時のクロスイレース特
性を改善するために出来るだけ細く深いグルーブ、いわ
ゆるディープグルーブと呼ばれるグルーブパターンが好
適である。このような微細で深い溝(グルーブ)の形成
のためには、上記の式(1)からレーザ波長λの短波長
化とNAの増大が求められるが、対物レンズのNA値は
レンズの設計製作精度の面から現状の0.9という値が
限界となっている。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造方法で用いるスタンパは、その製造工程において、
露光時のレジスト原盤の回転ムラは現像ムラなどに起因
して、未露光部分のピットや案内溝におけるレジスト膜
の側面やエッジの表面が荒れた状態となってしまうの
で、表面平滑性が低く、これが低周波数領域のノイズと
なって現れ、S/N比が悪化することになる。例えば、
元々のガラス基板の表面荒さのRa値の0.3nm程度
であるものの、これから得られるニッケルスタンパの表
面粗さはレジスト膜の表面粗さなどを反映してRa値で
0.5nm程度となってしまう。上記の表面荒れを平滑
化して信号の低ノイズ化を実現する方法として、特公平
7−29386号に記載されているように、露光現像後
に、酸素などでアッシング処理する方法や、特許掲載公
報2506983号に記載されているように、紫外線処
理を行う方法が知られているが、その効果は十分ではな
い。
【0024】また、上記の製造方法で用いるスタンパ
は、電解高速メッキで0.25mm以上の厚膜に製造す
る必要があることから、内外周の厚みムラがと特に顕著
に起こりやすくなっており、メッキ槽内に遮蔽板を設置
してメッキ膜の内外周の厚みムラを抑制しても、3μm
程度の厚みムラが存在しており、これに加えて、上記の
電解メッキにおいてはメッキ膜表面に粒状の突起が無数
に形成されてしまうので裏面研磨が必須となっており、
この研磨剤の砥粒による傷跡が射出成形時の充填圧力に
よって、成形されたディスク基板上においてはマクロな
凹凸(うねり)として現れることになり、これらに起因
するフォーカスエラー残差の成分が問題となっている。
【0025】光ディスクは、大容量化のために、対物レ
ンズの高NA化と狭トラックピッチ化が行われている。
この高NA化に伴って、ディスクとレンズの焦点深度が
浅くなり、ディスク基板の厚さムラや微小な表面荒れ、
凹凸信号の荒れが、フォーカスエラーの増大や、再生光
のスポット径内に入って信号ノイズとなってしまい、上
記の問題は、高NA化に対応する大容量ディスクにおい
て特に重大となってくる。
【0026】また、上記の製造方法で用いるスタンパ
は、スタンパ打ち抜きプレス機や旋盤などにより内外径
を加工するが、加工後の真円度は、内径で、良くても
1.5μm程度であり、このスタンパを金型に挿入して
射出成形して得られるディスク基板は、金型のクリアラ
ンスなどが加算され、ディスク中心穴と信号部の偏心が
30〜70μm程度にまで達してしまう。このように、
ディスク中心穴と信号部の偏心が大きくなると、クロス
トーク特性が劣化してしまうことになる。
【0027】本発明は上記の状況に鑑みてなされたもの
であり、従って本発明の目的は、面荒れ、厚みムラ、内
径の真円度のズレなどを抑制したスタンパおよびその製
造方法と、このスタンパを用いて成形して製造できる光
学記録媒体およびその製造方法を提供することである。
【0028】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の光学記録媒体製造用スタンパは、光学記
録媒体の媒体基板の表面に凹凸形状を転写するために用
いられる光学記録媒体製造用スタンパであって、基体の
一主面が鏡面研磨されており、上記基体の鏡面研磨され
た一主面に、上記媒体基板に転写するための凹凸パター
ンが形成されている。
【0029】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パは、好適には、上記基体がシリコンから構成されてい
る。あるいは好適には、上記基体がガラスから構成され
ている。
【0030】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パは、好適には、上記基体の厚さが0.4mm以上であ
る。また、好適には、上記基体の鏡面研磨された一主面
の反対側の主面が梨地状の面となっている。
【0031】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パは、好適には、上記凹凸形状が上記光学記録媒体のト
ラック領域を区分する案内溝のパターンである。あるい
は、好適には、上記凹凸形状が上記光学記録媒体のピッ
トのパターンである。
【0032】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パは、シリコンやガラスなどからなる基体の一主面が鏡
面研磨されており、基体の鏡面研磨された一主面に、媒
体基板に転写するための凹凸パターンが形成されてお
り、面荒れ、厚みムラ、内径の真円度のズレなどを抑制
したスタンパである。また、本発明の光学記録媒体製造
用スタンパを用いることで、ディスク信号の低周波数ノ
イズの低減、フォーカスエラー残差の低減、クロストー
ク特性の向上が可能な光学記録媒体を製造することが可
能である。
【0033】また、上記の目的を達成するために、本発
明の光学記録媒体製造用スタンパの製造方法は、光学記
録媒体の媒体基板の表面に凹凸形状を転写するために用
いられる光学記録媒体製造用スタンパの製造方法であっ
て、基体の一主面を鏡面研磨する工程と、上記基体の鏡
面研磨された一主面上にレジスト膜を形成する工程と、
上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形
成する工程と、上記レジスト膜をマスクとして、上記基
体の鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状に加工する工
程とを有する。
【0034】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パの製造方法は、好適には、上記基体としてシリコンか
ら構成されている基体を用いる。あるいは、好適には、
上記基体としてガラスから構成されている基体を用い
る。
【0035】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パの製造方法は、好適には、上記基体の内周および外周
を、10000rpm以上の回転数で回転する砥石を用
いて研削する工程をさらに有する。さらに好適には、上
記基体の内周および外周を研削する工程の少なくとも仕
上げ処理において、ダイヤモンド粉末が混入されたプラ
スチック砥石あるいはビト砥石を用いて研削する。ある
いは、さらに好適には、上記基体の内周および外周を研
削する工程において、少なくとも上記鏡面研磨された一
主面に上記基体と同じ材質あるいは同等の硬度を有する
材質からなるダミー板をあて、上記基体と上記ダミー板
を共削りする。
【0036】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パの製造方法は、好適には、上記レジスト膜に上記凹凸
形状に対応するパターンを形成する工程は、上記レジス
ト膜を集束電子ビームを利用した描画方法によりパター
ン露光する工程と、当該露光されたレジスト膜を現像す
る工程とを含む。あるいは、好適には、上記レジスト膜
に上記凹凸形状に対応するパターンを形成する工程は、
上記レジスト膜を紫外線レーザを利用した描画方法によ
りパターン露光する工程と、当該露光されたレジスト膜
を現像する工程とを含む。
【0037】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パの製造方法は、好適には、上記レジスト膜をマスクと
して、上記基体の鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状
に加工する工程は、上記レジスト膜をマスクとしてドラ
イエッチング処理を行う工程を含む。
【0038】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パの製造方法は、研磨などにより表面を平滑にしたシリ
コン基板からなる基体の平滑な表面上にレジスト膜を形
成する。このレジスト膜に集束電子ビームあるいは紫外
線レーザなどにより露光し、さらに現像して、凹凸形状
に対応するパターンを形成する。次に、レジスト膜をマ
スクとしたドライエッチングなどにより、基体の平滑な
表面を凹凸形状に加工する。
【0039】上記の本発明の光学記録媒体製造用スタン
パの製造方法は、シリコンやガラスなどからなる基体の
一主面を鏡面研磨し、基体の鏡面研磨された一主面上に
レジスト膜を形成し、レジスト膜に凹凸形状に対応する
パターンを形成し、レジスト膜をマスクとして、基体の
鏡面研磨された一主面を凹凸形状に加工する。これによ
り、面荒れ、厚みムラ、内径の真円度のズレなどを抑制
したスタンパを製造できる。また、上記の光学記録媒体
製造用スタンパを用いることで、ディスク信号の低周波
数ノイズの低減、フォーカスエラー残差の低減、クロス
トーク特性の向上が可能な光学記録媒体を製造すること
が可能である。
【0040】また、上記の目的を達成するために、本発
明の光学記録媒体は、基体の一主面が鏡面研磨されてお
り、上記基体の鏡面研磨された一主面に凹凸形状のパタ
ーンが形成された光学記録媒体製造用スタンパを金型の
一部とする射出成形により、上記凹凸形状のパターンが
転写されて形成された媒体基板と、上記媒体基板の上記
凹凸形状形成面上に形成された少なくとも光学記録膜を
含む膜と、上記光学記録膜を含む膜上に形成された保護
膜とを有する。
【0041】上記の本発明の光学記録媒体は、好適に
は、上記媒体基板は、上記基体がシリコンから構成され
ている光学記録媒体製造用スタンパを金型の一部とする
射出成形により形成されたものである。あるいは好適に
は、上記媒体基板は、上記基体がガラスから構成されて
いる光学記録媒体製造用スタンパを金型の一部として、
少なくとも紫外線硬化樹脂を供給し、固化して当該スタ
ンパの凹凸形状を転写して形成されたものである。
【0042】上記の本発明の光学記録媒体は、好適に
は、上記凹凸形状が上記光学記録媒体のトラック領域を
区分する案内溝のパターンであり、上記光学記録膜が相
変化型光学記録膜である。あるいは好適には、上記凹凸
形状が上記光学記録媒体のトラック領域を区分する案内
溝のパターンであり、上記光学記録膜が光磁気記録膜で
ある。あるいは好適には、上記凹凸形状が上記光学記録
媒体のトラック領域を区分する案内溝のパターンであ
り、上記光学記録膜が有機色素層を含む光学記録膜であ
る。あるいは好適には、上記凹凸形状が上記光学記録媒
体のピットのパターンであり、上記光学記録膜が反射膜
である。
【0043】また、上記の目的を達成するために、本発
明の光学記録媒体は、基体の一主面が鏡面研磨されてお
り、上記基体の鏡面研磨された一主面に凹凸形状のパタ
ーンが形成された光学記録媒体製造用スタンパを金型の
一部とする射出成形により、上記凹凸形状のパターンが
転写されて形成された媒体基板と、上記媒体基板の上記
凹凸形状形成面上に形成され、少なくとも光学記録膜を
含む膜が光透過層を介して複数積層した積層体と、上記
積層体を保護する保護膜とを有する。
【0044】上記の本発明の光学記録媒体は、基体の一
主面が鏡面研磨されており、基体の鏡面研磨された一主
面に凹凸形状のパターンが形成された光学記録媒体製造
用スタンパを金型の一部とする射出成形により、凹凸形
状のパターンが転写されて形成された媒体基板を有して
おり、このスタンパは、面荒れ、厚みムラ、内径の真円
度のズレなどが抑制されているので、この媒体基板を有
する光学記録媒体は、ディスク信号の低周波数ノイズの
低減、フォーカスエラー残差の低減、クロストーク特性
の向上が可能である。光学記録積層体は、単一の構成、
あるいは、光透過層を介して複数の光学記録積層体が積
層した構成とすることができる。
【0045】また、上記の目的を達成するために、本発
明の光学記録媒体の製造方法は、表面に凹凸形状が転写
された媒体基板を有する光学記録媒体の製造方法であっ
て、基体の一主面を鏡面研磨する工程と、上記基体の鏡
面研磨された一主面上にレジスト膜を形成する工程と、
上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形
成する工程と、上記レジスト膜をマスクとして、上記基
体の鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状に加工し、上
記基体に凹凸形状が転写されたスタンパを形成する工程
と、上記スタンパを金型の一部とする射出成形により、
上記スタンパの上記凹凸形状が転写された媒体基板を形
成する工程と、上記媒体基板の上記凹凸形状形成面上に
少なくとも光学記録膜を含む膜を形成する工程と、上記
光学記録膜を含む膜上に保護膜を形成する工程とを有す
る。
【0046】上記の本発明の光学記録媒体の製造方法
は、好適には、上記基体としてシリコンから構成されて
いる基体を用いる。あるいは、好適には、上記基体とし
てガラスから構成されている基体を用いる。
【0047】上記の本発明の光学記録媒体の製造方法
は、好適には、上記スタンパの上記凹凸形状が転写され
た媒体基板を形成する工程においては、上記金型の内側
表面において上記スタンパの内周および外周を真空吸着
し、あるいは、上記金型の内側表面に設けられた吸着部
により上記スタンパの上記鏡面研磨された一主面の反対
側の主面を全面に吸着し、上記スタンパを金型の一部と
する。
【0048】また、上記の目的を達成するために、本発
明の光学記録媒体の製造方法は、表面に凹凸形状が転写
された媒体基板を有する光学記録媒体の製造方法であっ
て、基体の一主面を鏡面研磨する工程と、上記基体の鏡
面研磨された一主面上にレジスト膜を形成する工程と、
上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形
成する工程と、上記レジスト膜をマスクとして、上記基
体の鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状に加工し、上
記基体に凹凸形状が転写された第1スタンパおよび第2
スタンパを形成する工程と、上記第1スタンパを金型の
一部とする射出成形により、上記第1スタンパの第1凹
凸形状が転写された媒体基板を形成する工程と、上記媒
体基板の第1凹凸形状形成面上に少なくとも第1光学記
録膜を含む膜を形成する工程と、上記第1光学記録膜を
含む膜上に未硬化樹脂を供給し、上記第2スタンパを押
し当てながら硬化させて上記第2スタンパの第2凹凸形
状が転写された光透過層を形成する工程と、上記媒体基
板の第2凹凸形状形成面上に少なくとも第2光学記録膜
を含む膜を形成する工程と、上記第2光学記録膜を含む
膜上に保護膜を形成する工程とを有する。
【0049】上記の本発明の光学記録媒体の製造方法
は、好適には、上記光透過層となる上記未硬化樹脂とし
て、紫外線硬化樹脂を用い、上記光透過層を形成する工
程においては、上記媒体基板の第1光学記録膜を含む膜
と上記第2スタンパの間隙の未硬化樹脂に対して、上記
第2スタンパの外周部側あるいは内周部側から紫外線を
照射して、上記未硬化樹脂を硬化させる。
【0050】また、上記の目的を達成するために、本発
明の光学記録媒体の製造方法は、表面に凹凸形状が転写
された媒体基板を有する光学記録媒体の製造方法であっ
て、基体の一主面を鏡面研磨する工程と、上記基体の鏡
面研磨された一主面上にレジスト膜を形成する工程と、
上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形
成する工程と、上記レジスト膜をマスクとして、上記基
体の鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状に加工し、上
記基体に凹凸形状が転写された第1スタンパ、第2スタ
ンパおよび第3スタンパを形成する工程と、上記第1ス
タンパを金型の一部とする射出成形により、上記第1ス
タンパの第1凹凸形状が転写された媒体基板を形成する
工程と、上記媒体基板の第1凹凸形状形成面上に少なく
とも第1光学記録膜を含む膜を形成する工程と、上記第
2スタンパおよび上記第3スタンパ間に未硬化樹脂を供
給し、上記第2スタンパおよび第3スタンパを押し当て
ながら硬化させて上記第2スタンパの第2凹凸形状およ
び第3スタンパの第3凹凸形状が転写された光透過層を
形成する工程と、上記光透過層の第2凹凸形状形成面上
に少なくとも第2光学記録膜を含む膜を形成する工程
と、上記第2光学記録膜を含む膜と上記第1光学記録膜
を含む膜を貼り合わせる工程と、上記光透過層の第3凹
凸形状形成面上に少なくとも第3光学記録膜を含む膜を
形成する工程と、上記第3光学記録膜を含む膜上に保護
膜を形成する工程とを有する。
【0051】上記の本発明の光学記録媒体の製造方法
は、好適には、上記光透過層となる上記未硬化樹脂とし
て、紫外線硬化樹脂を用い、上記光透過層を形成する工
程においては、上記第2スタンパと上記第3スタンパの
間隙の未硬化樹脂に対して、上記第2スタンパまたは上
記第3スタンパの外周部側あるいは内周部側から紫外線
を照射して、上記未硬化樹脂を硬化させる。
【0052】上記の本発明の光学記録媒体の製造方法
は、基体の一主面を鏡面研磨し、基体の鏡面研磨された
一主面上にレジスト膜を形成し、レジスト膜に凹凸形状
に対応するパターンを形成し、レジスト膜をマスクとし
て、基体の鏡面研磨された一主面を凹凸形状に加工し、
基体に凹凸形状が転写されたスタンパを形成する。上記
のスタンパを用いて射出成形して、凹凸形状が転写され
た媒体基板を形成できる。上記のように製造するスタン
パは、面荒れ、厚みムラ、内径の真円度のズレなどが抑
制されているので、ディスク信号の低周波数ノイズの低
減、フォーカスエラー残差の低減、クロストーク特性の
向上が可能な光学記録媒体を製造することができる。
【0053】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳しく説明する。本実施の形態は、光学
記録媒体である光ディスクおよびその製造方法と、この
光学記録媒体を製造する工程において用いる光学記録媒
体製造用スタンパおよびその製造方法に関する。
【0054】第1実施形態 図1(a)は本実施形態に係る光ディスクの光の照射の
様子を示す模式斜視図である。光ディスクDは、中心部
にセンターホールCHが開口された略円盤形状をしてお
り、ドライブ方向DRに回転駆動される。情報を記録ま
たは再生するときには、光ディスクDC中の光学記録積
層体に対して、例えば開口数が0.8以上の対物レンズ
OLにより、青〜青紫色の領域のレーザ光などの光LT
が照射されて用いられる。
【0055】図1(b)は模式断面図であり、図1
(c)は図1(b)の模式断面図の要部を拡大した断面
図である。厚さが約1.1mmのポリカーボネートなど
からなるディスク基板12の一方の表面に、トラック領
域を区分する凸部12aおよび溝12bが設けられてお
り、この面上に、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘
電体膜などがこの順番で積層された光学記録積層体13
が形成されている。光学記録積層体13の層構成および
層数は記録材料の種類や設計によって異なる。上記の記
録膜は、例えば相変化型の記録膜、光磁気記録膜、ある
いは有機色素を含む記録膜である。さらに、光学記録積
層体13の上層に0.1mmの膜厚の光透過性の保護膜
14が形成されている。
【0056】上記の光ディスクを記録あるいは再生する
場合には、対物レンズOLにより、レーザ光などの光L
Tを保護膜14側から光学記録積層体13に対して照射
する。光ディスクの再生時においては、光学記録積層体
13で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処
理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出
される。
【0057】上記のような光ディスクにおいて、ディス
ク基板12の一方の表面に設けられた凸部12aおよび
溝12bに応じて、光学記録積層体13も凹凸形状を有
しており、この凸部12aおよび溝12bによりトラッ
ク領域が区分されている。以下、ディスク基板12から
見て保護膜14側に凸に突出している領域(凸部12
a)はランド、凹部領域(溝12b)はグルーブとも呼
ぶ。ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・
グルーブ記録方式を適用することが可能であり、また、
ランドとグルーブの一方のみ記録領域とすることも可能
である。ここで、上記のグルーブピッチは例えば200
nm程度であり、例えばランドとグルーブの幅がそれぞ
れ数100nm前後(80〜120nm)となってい
る。
【0058】あるいは、上記のディスク基板12の凹凸
形状を記録データに対応する長さを有するピットとし
て、光学記録膜としてアルミニウム膜などの反射膜とす
ることにより、再生専用(ROM)型の光ディスクとす
ることもできる。
【0059】上記の光ディスクの製造方法について説明
する。図2は、本実施形態の光ディスクの製造方法で用
いる電子線描画装置の模式構成図である。電子ビームコ
ラムEBC中に、電子銃EG、コンデンサレンズCL、
ビーム変調電極(ブランキング部)BM、アパーチャA
P、ビーム偏向電極BD、フォーカス調整レンズFL、
および、対物レンズOLがそれぞれ所定の位置に配置さ
れる。上記の電子ビームコラムEBCの電子ビーム放出
口近傍において、電子ビーム露光の対象物であるシリコ
ン基板10上にレジスト膜Rが成膜されたレジスト原盤
RDが、エアスライドAS上に設置され、スピンドルモ
ータにより高速回転されるスピンドルSP上にチャック
される。上記電子線描画装置の全体が除振テーブルTB
上に設置されている。
【0060】電子銃EGは、例えば高輝度の電子ビーム
が得られる熱電界放出型の電子銃であり、この電子銃E
Gから放出されて加速された電子線は、真空保持された
電子ビームコラムEBC中内でビーム変調電極BMによ
り高速ブランキング(on/off制御)され、電磁レ
ンズにより構成されるコンデンサレンズCLおよび対物
レンズOLなどにより、レジスト膜Rが形成されたシリ
コン基板10(レジスト原盤RD)に表面上に集束、合
焦される。例えば、集束電子ビーム径はガウス分布の半
値幅で約80nm、プローブ電流は150nAに設定さ
れる。高速回転駆動されたレジスト原盤RDをレジスト
原盤RDの半径方向に駆動しながら、上記の電子ビーム
を照射することで、スパイラル状のパターンを露光する
ことができる。
【0061】レジスト膜としては、例えばポジ型の化学
増幅タイプのものや、電子線専用のアクリル樹脂系のレ
ジストなどを用いることができる。露光したレジスト原
盤は、アルカリ水溶液あるいは専用の現像液などによ
り、例えばポジ型レジストの場合は電子ビームで照射さ
れた部分が溶出するパターンで、現像される。露光およ
び現像の条件を適切に設定することで、ピッチが200
nm程度、線幅が電子ビーム径に等しい80nm幅のパ
ターンを形成することができる。
【0062】上記の電子線描画装置を用いて、以下のよ
うにスタンパを製造し、これを用いて光ディスクを製造
することができる。まず、図3(a)に示すようなシリ
コン基板10上にレジスト膜Rが成膜されたレジスト原
盤RDを準備する。上記のシリコン基板10としては、
例えば直径が200mm、厚さが725μmであり、表
面が鏡面研磨されたウェーハを用いる。シリコン基板1
0の平坦度としては、TTV(Total Thickness Variat
ion )値として、例えば1μm程度のグレードのものを
用いる。シリコン基板10の他方の表面は、例えば、化
学的あるいは物理的手法によって梨地状に荒らされた面
とする。また、一方の表面が鏡面研磨されたガラス基板
上にレジスト膜を成膜して、上記のレジスト原盤RDと
して用いることも可能である。
【0063】また、レジスト膜Rは、例えばポジ型の化
学増幅タイプのものや、電子線専用のアクリル樹脂系の
レジストなどを用いて、スピンコート法などにより10
0nm程度の膜厚で均一に成膜する。
【0064】次に、図2に示す電子線描画装置を用い
て、ディスク基板の凸部(ランド)となる領域またはピ
ットとなる領域を感光させるパターンでレジスト膜Rの
電子線露光を行い、専用の現像液により現像処理を施し
て、図3(b)に示すように、ディスク基板の凸部(ラ
ンド)となる領域またはピットとなる領域を開口するパ
ターンのレジスト膜Raとする。電子線描画装置を用い
ることにより、レジスト膜Raのパターンは、例えばピ
ッチが200nm程度であり、レジスト膜Raとして残
す幅と開口幅がそれぞれ数100nm前後(80〜12
0nm)のスパイラル状のパターン、あるいは、同程度
に微細なピットパターンとすることができる。
【0065】次に、図3(c)に示すように、レジスト
膜Raをマスクとして、ドライエッチング処理などを施
し、側壁がほぼ垂直になるように、シリコン基板10上
にレジスト膜Raのパターンを転写する。このときのエ
ッチング用ガスとしては、例えば塩素系ガス(Cl2
ど)を用い、プラズマ中に生成されたエッチングガスの
イオンをレジスト原盤表面に垂直に入射させ、いわゆる
RIE(Reactive IonEtching)モードでエッチングを
行う。これにより、シリコン基板10の表面に、溝10
bと2条の溝10bの間の凸部10aからなる凹凸形状
が形成される。例えば溝10bの深さ70nm、線幅8
0nmのパターンとする。次に、残存するレジスト膜R
aを酸素プラズマアッシング処理などにより除去する。
以上で、シリコン基板10あるいはガラス基板を基体と
するスタンパSTを製造することができる。
【0066】次に、3次元微細加工装置を用いて、上記
のシリコン基板10をディスクの内外径形状に加工す
る。このとき、上記の凹凸形状が形成された面には、傷
や汚れが付かないように、かつ、ディスク成形の際に剥
がれやすいように、不図示の薄い保護膜を形成してお
く。しかる後に、加工端面の欠損防止のため、シリコン
基板10と同じ材質は同等の硬度を有するダミー板を凹
凸形状形成面にあてた状態で、より好ましくは2枚のダ
ミー板でシリコン基板10を挟み込んだ状態で、シリコ
ン基板10とダミー板とを共削りし、内外径形状に加工
する。また、ガラス基板を用いる場合には、ガラス材料
あるいは同等の硬度を有するダミー板を用いて同様に行
う。
【0067】上記の3次元微細加工装置による内外径形
状加工においては、少なくとも最終の仕上げ工程におい
て、ダイヤモンド粉末が混入されたプラスチック砥石あ
るいはビト砥石を用いて、10000rpm以上の回転
数で回転させて研削する。これにより、加工端面の欠損
を最小限に留めることができる。
【0068】次に、図4(a)に示すように、上記で得
られたシリコン基板10を基体とするスタンパSTを金
型(MD1,MD2)からなるキャビティ内に固定し、
射出成形用金型を構成する。このとき、スタンパSTの
凹凸形成面10’がキャビティ内側を臨むように設置す
る。ここで、スタンパSTを金型(MD1,MD2)か
らなるキャビティ内に固定するため、キャビティ内側表
面においてスタンパSTの内周および外周を真空吸着す
る。あるいは、キャビティ内側表面のスタンパ取り付け
天板部などの設けられた、吸引孔や溝などの吸着機構に
より、スタンパSTの鏡面研磨された一主面の反対側の
主面を全面に吸着する。
【0069】上記の射出成形用金型のキャビティ内に、
例えば溶融状態のポリカーボネートやアモルファスポリ
オレフィンなどの樹脂12’を金型の注入口PTから射
出することで、図4(b)に示すように、スタンパST
の凹凸パターン上にディスク基板12を形成する。ここ
で、ディスク基板12の表面には、スタンパSTの表面
の凹部10bにおいて逆パターンの凹凸として転写され
て凸部12aが形成され、一方、スタンパSTの凸部1
0aにおいても逆パターンの凹凸として転写されて溝1
2bが形成される。
【0070】上記の射出成形金型から離型することで、
図5(a)に示すような表面にグルーブパターンあるい
はピットパターンとなる凸部12aおよび溝12bが形
成されたディスク基板12が得られる。次に、図5
(b)に示すように、ディスク基板12の表面に空気や
窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、
例えばスパッタリング法などにより、反射膜、誘電体
膜、記録膜、誘電体膜の積層体を有する光学記録積層体
13をこの成膜順序で成膜する。上記の記録膜は、例え
ば、相変化型の光学記録膜、光磁気記録膜あるいは有機
色素を含む記録膜を用いることができる。あるいは、R
OM型光ディスクの場合には、光学記録膜としてアルミ
ニウム膜などの反射膜により形成する。次に、図5
(c)に示すように、光学記録積層体13の上層に、例
えば紫外線硬化樹脂などを塗布、硬化させて、保護膜1
4を形成する。あるいは、保護膜用フイルムを接着層で
貼り合わせて保護膜としてもよい。以上で、図1に示す
構造の光ディスクを製造することができる。
【0071】上記の本実施形態の光ディスクの製造方法
において、スタンパとして用いるシリコン基板は、剛
性、耐久性が高く、スタンパ材料として適している。本
実施形態に係るスタンパは、シリコンやガラスなどから
なる基体の一主面が鏡面研磨されており、基体の鏡面研
磨された一主面に、ディスク基板に転写するための凹凸
パターンが形成されたものであり、面荒れ、厚みムラ、
内径の真円度のズレなどを抑制したスタンパである。ま
た、上記のスタンパを用いて製造した本実施形態に係る
光ディスクは、ディスク信号の低周波数ノイズの低減、
フォーカスエラー残差の低減が可能であり、また、加工
端面の欠けがほとんどなく、加工真円度に優れて偏心の
少ないスタンパを用いて光ディスクを製造できるので、
トラックの偏心が少なくなり、クロストーク特性の向上
が可能となっている。これにより、大容量化に対応でき
る高密度の光ディスクを量産可能とすることができる。
また、本実施形態に係る製造方法では、スタンパ作成の
ために長時間処理が必要であった電解メッキ処理が不要
となり、さらにメッキ廃液の処理も不要となる。
【0072】第2実施形態 図6(a)は本実施形態に係る光ディスクの模式断面図
である。厚さが約1.1mmのポリカーボネートなどか
らなるディスク基板20の一方の表面に、トラック領域
を区分する凸部および溝が設けられており、この面上
に、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘電体膜などが
この順番で積層された第1光学記録積層体21が形成さ
れている。第1光学記録積層体21の層構成および層数
は記録材料の種類や設計によって異なり、上記の記録膜
は、例えば相変化型の記録膜、光磁気記録膜、あるいは
有機色素を含む記録膜である。さらに、第1光学記録積
層体21の上層に、紫外線硬化樹脂などからなる光透過
層22を介して第2光学記録積層体24が形成されてい
る。第2光学記録積層体24も、第1光学記録積層体2
1と同様の層構成を有し、トラック領域を区分する凹凸
形状を有している。第2光学記録積層体24の上層に紫
外線硬化樹脂などからなる0.1mmの膜厚の光透過性
の保護膜25が形成されている。また、図6(b)に示
すように、保護膜用フイルム25fを接着層25aで貼
り合わせた構成の保護膜25としてもよい。
【0073】上記の光ディスクを記録あるいは再生する
場合には、第1実施形態の光ディスクと同様に、対物レ
ンズにより、レーザ光などの光を保護膜25側から第1
光学記録積層体21あるいは第2光学記録積層体24に
対して照射する。このとき、第1光学記録積層体21あ
るいは第2光学記録積層体24のいずれかに焦点を合わ
せることで、第1光学記録積層体21あるいは第2光学
記録積層体24のいずれかを選択的に記録または再生す
る。
【0074】ここで、第1光学記録積層体21の反射率
は例えば80〜90%程度であるが、少なくとも第2光
学記録積層体24は半透過性(例えば反射率15〜30
%程度)とし、第1光学記録積層体21に光を照射する
場合には、第2光学記録積層体24を透過させて照射す
る。光ディスクの再生時においては、第1または第2光
学記録積層体で反射された戻り光が受光素子で受光さ
れ、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信
号が取り出される。
【0075】次に、本実施形態に係る光ディスクの製造
方法において用いる、表面に凹凸形状が転写された光透
過層を形成するためのプレス機について説明する。図7
は、上記プレス機の模式構成図である。紫外線導光路9
0、プレス上盤91、上金型92、反射ミラー93、下
金型97、プラス下盤98、油圧ラム99を備えてお
り、上金型92と下金型97からキャビティが構成され
る。このキャビティ内において、第1実施形態で説明し
た製造方法と同様の工程で製造したディスク基板96
に、予め第1光学記録積層体(不図示)を形成してお
き、信号面がキャビティ内側に臨むように、センター位
置決めピンなどで位置決めしながら、下金型97に真空
吸着などにより固定する。一方、第1実施形態で説明し
た製造方法と同様の工程で製造したガラススタンパ94
を、信号面がキャビティ内側に臨むように、センター位
置決めピンなどで位置決めしながら、上金型92に真空
吸着などにより固定する。ディスク基板96とガラスス
タンパ94の間隙には、ディスペンサなどで紫外線硬化
樹脂95が供給される。
【0076】プレス下盤98は、リニアエンコーダによ
る位置制御可能な油圧ラム99あるいはエアシリンダに
よって図面上、上下に駆動し、加圧上昇過程で任意の設
定位置で加圧速度が2段階以上設定でき、特定の加圧位
置で外部の紫外線照射装置UVの照射スイッチと連動す
る機能を有している。紫外線照射装置UVから、紫外線
硬化樹脂の硬化効率の高い高圧水銀灯の230〜450
nmの波長の紫外線が照射され、光ファイバなどからな
る紫外線導光路90により上金型92内に導かれる。
【0077】ここで、上金型92と上金型92に設けら
れたセンター位置決めピンには、外部から導かれた紫外
線がセンター位置決めピン内にある反射ミラー93を経
由してセンターホールからキャビティ内周部に照射され
る構造が設けられている。また、外周部も同様な構造が
設けられている。この構造により、金型が閉じた状態
で、外部から導かれた紫外線がガラススタンパ94の内
周部および外周部から照射可能となっている。
【0078】上記の構造の金型を有するプレス機におい
て、例えば紫外線硬化樹脂の層が、例えば20〜40μ
m程度の所望の厚さになった時点で、即ち、上下金型が
上記の膜厚に相当する位置にきたときに、紫外線の照射
が開始され、タイマーで照射時間を設定できる機能を有
している。以上の構成のプレス機により、ディスク基板
96とガラススタンパ94の間隙において、所望の膜厚
の紫外線硬化樹脂を硬化させ、光透過層を形成すること
ができる。
【0079】次に、本実施形態に係る光ディスクの製造
方法について説明する。まず、第1実施形態で説明した
方法と同様にして、表面を鏡面に研磨された基体から形
成したスタンパを用いて、表面に凹凸パターンを有する
ディスク基板20を形成し、その上層に第1光学記録積
層体21を形成する。次に、上述のプレス機の上下金型
内において、図8(a)に示すように、第1光学記録積
層体21上に紫外線硬化樹脂22aを供給し、その上方
に、第1実施形態で説明した方法と同様にして形成し
た、第2光学記録積層体用の凹凸パターンを有するガラ
ススタンパ23を配置する。次に、図8(b)に示すよ
うに、上述のプレス機の上下金型内において、紫外線硬
化樹脂の層が所望の膜厚となった時点で紫外線を照射
し、紫外線硬化樹脂22aを硬化させて光透過層22と
する。次に、図8(c)に示すように、光透過層22と
ガラススタンパ23の界面で剥離し、ガラススタンパ2
3から転写された光透過層22の凹凸パターン上に、第
2光学記録積層体24を形成する。次に、第2光学記録
積層体24の上層に紫外線硬化樹脂などからなる0.1
mmの膜厚の光透過性の保護膜25を形成し、あるい
は、保護膜用フイルム25fを接着層25aで貼り合わ
せて、図6に示す構成の光ディスクとする。
【0080】上記の本実施形態の光ディスクの製造方法
において、ディスク基板や光透過層の形成のために用い
るスタンパは、第1実施形態と同様に、光を透過するガ
ラスなどからなる基体の一主面が鏡面研磨されており、
基体の鏡面研磨された一主面に、ディスク基板に転写す
るための凹凸パターンが形成されたものであり、面荒
れ、厚みムラ、内径の真円度のズレなどを抑制したスタ
ンパである。また、上記のスタンパを用いて製造した本
実施形態に係る光ディスクは、ディスク信号の低周波数
ノイズの低減、フォーカスエラー残差の低減、クロスト
ーク特性の向上が可能となっている。
【0081】第3実施形態 図9(a)は本実施形態に係る光ディスクの模式断面図
である。厚さが約1.1mmのポリカーボネートなどか
らなるディスク基板34の一方の表面に、トラック領域
を区分する凸部および溝が設けられており、この面上
に、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘電体膜などが
この順番で積層された第1光学記録積層体35が形成さ
れている。第1光学記録積層体35の層構成および層数
は記録材料の種類や設計によって異なり、上記の記録膜
は、例えば相変化型の記録膜、光磁気記録膜、あるいは
有機色素を含む記録膜である。さらに、第1光学記録積
層体35の上層に、紫外線硬化樹脂などからなる光透過
層36を介して第2光学記録積層体33が形成されてい
る。第2光学記録積層体33も、第1光学記録積層体3
5と同様の層構成を有し、トラック領域を区分する凹凸
形状を有している。さらに、第2光学記録積層体33の
上層に、紫外線硬化樹脂などからなる光透過層31を介
して第3光学記録積層体37が形成されている。第3光
学記録積層体37も、第1光学記録積層体35と同様の
層構成を有し、トラック領域を区分する凹凸形状を有し
ている。第3光学記録積層体37の上層に紫外線硬化樹
脂などからなる0.1mmの膜厚の光透過性の保護膜3
8が形成されている。また、図9(b)に示すように、
保護膜用フイルム38fを接着層38aで貼り合わせた
構成の保護膜38としてもよい。
【0082】上記の光ディスクを記録あるいは再生する
場合には、第1実施形態の光ディスクと同様に、対物レ
ンズにより、レーザ光などの光を保護膜38側から第1
光学記録積層体35、第2光学記録積層体33あるいは
第3光学記録積層体37に対して照射する。このとき、
第1光学記録積層体35、第2光学記録積層体33ある
いは第3光学記録積層体37のいずれかに焦点を合わせ
ることで、そのいずれかを選択的に記録または再生す
る。
【0083】ここで、第1光学記録積層体35の反射率
は例えば80〜90%程度であるが、第2光学記録積層
体33および第3光学記録積層体37は半透過性(例え
ば第2光学記録積層体33は30%程度、第3光学記録
積層体37は15%程度)とし、例えば、上層ほど反射
率が低くなる構成とする。第1光学記録積層体35に光
を照射する場合には、第2光学記録積層体33および第
3光学記録積層体37を透過させて照射する。第2光学
記録積層体33に光を照射する場合には、第3光学記録
積層体37を透過させて照射する。
【0084】光ディスクの再生時においては、第1、第
2または第3光学記録積層体で反射された戻り光が受光
素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成
して、再生信号が取り出される。
【0085】次に、本実施形態に係る光ディスクの製造
方法について説明する。まず、図10(a)に示すよう
に、第2実施形態に説明した上プレス機の上下金型内に
おいて、下金型には第2光学記録積層体用の凹凸パター
ンを有するスタンパ30を配置し、スタンパ30上に紫
外線硬化樹脂31aを供給し、上金型には第3光学記録
積層体用の凹凸パターンを有するガラススタンパ32を
配置する。スタンパ30およびガラススタンパ32は、
第1実施形態で説明した方法と同様にして形成したもの
を用いる。次に、図10(b)に示すように、上述のプ
レス機の上下金型内において、紫外線硬化樹脂31aの
層が所望の膜厚となった時点で紫外線を照射し、紫外線
硬化樹脂31aを硬化させて光透過層31とする。次
に、図10(c)に示すように、光透過層31とスタン
パ30の界面で剥離し、スタンパ30から転写された光
透過層31の凹凸パターン上に、第2光学記録積層体3
3を形成する。
【0086】次に、別工程において、第1実施形態で説
明した方法と同様にして、シリコンまたは通常のスタン
パ(ニッケル)からなり、表面を鏡面に研磨された基体
から形成したスタンパを用いて、表面に凹凸パターンを
有するディスク基板34を形成し、その上層に第1光学
記録積層体35を形成する。次に、図11(a)に示す
ように、第2実施形態に説明した上プレス機の上下金型
内において、下金型には第1光学記録積層体35を形成
したディスク基板34を配置し、第1光学記録積層体3
5上に紫外線硬化樹脂36aを供給し、上金型には上記
の光透過層31および第2光学記録積層体33が形成さ
れたガラススタンパ32を配置する。次に、上述のプレ
ス機の上下金型内において、紫外線硬化樹脂36aの層
が所望の膜厚となった時点で紫外線を照射し、紫外線硬
化樹脂36aを硬化させて光透過層36とする。次に、
図11(b)に示すように、光透過層31とガラススタ
ンパ32の界面で剥離し、図11(c)に示すように、
ガラススタンパ32から転写された光透過層31の凹凸
パターン上に、第3光学記録積層体37を形成する。次
に、第3光学記録積層体37の上層に紫外線硬化樹脂な
どからなる0.1mmの膜厚の光透過性の保護膜38を
形成し、あるいは、保護膜用フイルム38fを接着層3
8aで貼り合わせて、図9に示す構成の光ディスクとす
る。
【0087】上記の本実施形態の光ディスクの製造方法
において、ディスク基板や光透過層の形成のために用い
るスタンパは、第1実施形態と同様に、ガラスなどから
なる基体の一主面が鏡面研磨されており、基体の鏡面研
磨された一主面に、ディスク基板に転写するための凹凸
パターンが形成されたものであり、面荒れ、厚みムラ、
内径の真円度のズレなどを抑制したスタンパである。ま
た、上記のスタンパを用いて製造した本実施形態に係る
光ディスクは、ディスク信号の低周波数ノイズの低減、
フォーカスエラー残差の低減、クロストーク特性の向上
が可能となっている。
【0088】(実施例1)表面を鏡面研磨処理した直径
200mm、厚み0.67mmのシリコン基板を用い
て、第1実施形態に従ってシリコン基板のスタンパを作
成した。即ち、シリコン基板上にレジスト膜(東京応化
社製TSMR−V50)を45nmの膜厚でスピンコー
ト法により成膜し、乾燥後、グルーブとなる領域をレー
ザで露光し、無機アルカリ系の現像液(東京応化社製D
E−4)で15〜30秒現像し、未露光部分を除去し
た。次に、上記レジスト膜をマスクとしてRIE(反応
性イオンエッチング)を施し、深さ40nmのグルーブ
を形成し、レジスト膜を除去してシリコンスタンパとし
た。ここで、RIEは、(RFパワー:200W、エッ
チングガス:CF4 、圧力:1Pa、ガス流量:50s
ccm、シリコン基板温度:20℃)の条件で、20n
m/分のエッチング速度で2分間行った。
【0089】得られたシリコン基板の信号面に、保護膜
材料(ファインケミカルジャパン社製クリーンコート
S)を塗布、乾燥させ、保護膜を形成し、門形構造3次
元微細加工機にダイヤモンド入りプラスチック砥石(F
SK社製ダイヤモンドレジンまたは粗削り併用の場合に
はビトダイヤSタイプ)を用いてヘリカル研削により内
外周形状の研削加工を行った。研削加工は、粗削りI工
程、粗削りII工程、仕上げI工程、仕上げII工程の
全4工程を行った。各構成の条件(主軸回転数、XY軸
移動量、Z軸移動量、切削送り)は、下記表1に示した
通りである。
【0090】
【表1】
【0091】得られたシリコン基板スタンパを、最大型
締め圧30トンの射出成形機の射出成形金型に挿入し
て、アモルファスポリオレフィン樹脂(日本ゼオン社製
ゼオノア1600)により直径120mm、厚み1.2
mmのディスク基板を成形した。この射出成形工程の条
件は、(平均射出速度:150mm/秒、最大型締め
圧:15トン、樹脂溶融温度:370℃、金型温度:1
30℃、冷却時間:14秒)とした。
【0092】得られたディスク基板の鏡面部の低周波数
領域のノイズレベルを測定した。ノイズレベルについて
の結果を図12に示し、縦軸がノイズ値、横軸が周波数
を示す。図中、実線Xがシリコン基板のスタンパを用い
て作成したディスク基板のノイズレベルである。図12
中には、破線Yとして、従来方法に従って作成したニッ
ケルスタンパを用いて、上記の同じ条件により作成した
ディスク基板のノイズレベルも示している。尚、図12
中、LDは測定に用いたレーザダイオードの測定中にお
けるパワーの変動を示し、APは測定に用いたアンプの
測定中における変動を示す。
【0093】図12から、8MHz以下の低周波数領域
で、ニッケルスタンパを用いて作成したディスク基板と
シリコン基板スタンパを用いて作成したディスク基板の
ノイズレベルに大きく差があり、ノイズ値の50区間移
動平均値はニッケルスタンパを用いて作成したディスク
基板で、−75.7dBmであったが、シリコン基板ス
タンパを用いて作成したディスク基板で、−85.3d
Bmであり、低周波数領域のノイズが10dB程度低減
していることが確認された。ここで、50区間移動平均
値とは、周波数1〜50ポイントの平均を取り、それを
50ポイント目のデータとし、次に2〜51ポイントの
平均を取り、それを51ポイント目のデータとして、順
次平均するポイントをずらしていく処理により得られる
平均値である。
【0094】また、上記のニッケルスタンパを用いて作
成したディスク基板とシリコン基板スタンパを用いて作
成したディスク基板の鏡面部における表面粗さ(Ra)
を測定した。ニッケルスタンパを用いて作成したディス
ク基板の表面粗さ(Ra)は0.35nm以上であった
のに対し、シリコン基板のスタンパを用いて作成したデ
ィスク基板の表面粗さは0.2nm以下であり、本発明
のスタンパを用いることでディスク基板の表面粗さを低
減することができた。
【0095】(実施例2)表面を鏡面研磨処理した厚み
0.6mm乃至は1.2mmの石英ガラス基板を用い
て、第1実施形態に従ってガラス基板のスタンパを作成
した。即ち、ガラス基板上にレジスト膜(東京応化社製
TSMR−V50)を45nmの膜厚でスピンコート法
により成膜し、乾燥後、グルーブとなる領域をレーザで
露光し、無機アルカリ系の現像液(東京応化社製DE−
4)で15〜30秒現像し、未露光部分を除去した。次
に、上記レジスト膜をマスクとしてRIE(反応性イオ
ンエッチング)を施し、深さ40nmのグルーブを形成
し、レジスト膜を除去して、第2光学記録積層体用の凹
凸パターンが形成されたガラススタンパとした。ここ
で、RIEは、(RFパワー:200W、エッチングガ
ス:CF4 、圧力:1Pa、ガス流量:50sccm、
シリコン基板温度:20℃)の条件で行った。実施例1
のシリコン基板のRIE条件と同じであるが、ガラス基
板のエッチングではエッチング速度が40nm/分とな
り、従ってこの条件にてエッチング速度で1分間行っ
た。
【0096】得られたシリコン基板の信号面に、保護膜
材料(ファインケミカルジャパン社製クリーンコート
S)を塗布、乾燥させ、保護膜を形成し、門形構造3次
元微細加工機にダイヤモンド入りプラスチック砥石(F
SK社製ダイヤモンドレジンまたは粗削り併用の場合に
はビトダイヤSタイプ)を用いてヘリカル研削により内
外周形状の研削加工を行った。研削加工は、粗削りI工
程、粗削りII工程、仕上げI工程、仕上げII工程の
全4工程を行った。各構成の条件(主軸回転数、XY軸
移動量、Z軸移動量、切削送り)は、下記表1に示した
通りである。
【0097】
【表2】
【0098】上記で得られたガラススタンパを、図7に
示す外部より紫外線の導入が可能なプレス機の上金型に
センター位置決めピンで位置決めしながら吸引して取り
付けた。一方、上記プレス機の下金型には、実施例1で
得られたディスク基板に第1光学記録積層体を形成した
ものをセンター位置決めピンで位置決めしながら吸引し
て取り付けた。上記の第1光学記録積層体上に、XYロ
ボットに取り付けられたディスペンサにより紫外線硬化
樹脂をドーナツ状に塗布した。とのときの紫外線硬化樹
脂の塗布量は、第1光学記録積層体とガラススタンパの
間隙にて加圧時に内外周のいずれからもはみ出さず、か
つ硬化後に所望の膜厚となる量とした。
【0099】図7に示す油圧ラムを50mm/分以上の
速度で上昇させ、第1光学記録積層体上の紫外線硬化樹
脂とガラススタンパが接触する直前の位置で、空気の巻
込みを防止するために油圧ラムの上昇速度を50mm/
分以下の低速に切り替え、最終加圧位置より0.5mm
前後の位置から油圧ラムの上昇速度を20mm/分以下
に切り替え、紫外線硬化樹脂を内外周へ加圧延伸させ
た。次に、紫外線硬化樹脂が加圧延伸を始める時点乃至
は50%近く加圧延伸された時点で、紫外線ランプを点
灯させ、導光路を経由してセンター位置決めピンから紫
外線を照射して、内周部を選択的に硬化させるととも
に、ガラススタンパを通して全面に紫外線を照射させつ
つ、位置制御成形機では所望の位置で加圧保持し、位置
制御のない成形機では金型にてキャビティを確保し、紫
外線硬化樹脂を硬化させた。このとき、加圧速度はさら
に20mm/分以下の速度で加圧するのが好ましい。
【0100】加圧硬化後、加圧装置のタイマー制御によ
り、上金型に真空吸着されたガラススタンパの真空をリ
ークして、ガラススタンパがディスク基板に固着してい
る状態で加圧装置を下降させる。下降終了後、補助的な
手段として別の紫外線ユニットを用い、ガラススタンパ
の全面を通して紫外線硬化樹脂を完全硬化させて光透過
層とした。下金型の内径のガイドピンをエアによりさら
に突き出し、離型エアを同期させて、ガラススタンパと
紫外線硬化樹脂を硬化させた光透過層の界面で離型する
ことで、第1光学記録積層体上に第2光学記録積層体用
の凹凸パターンが転写された光透過層を得た。次に、第
2光学記録積層体用の凹凸パターン上に、アルミニウム
あるいはその合金などの薄膜で反射率が30%程度に制
御された第2光学記録積層体をスパッタリングにより成
膜した。最後に、紫外線硬化樹脂の保護膜あるいは保護
層用フイルムを接着して、2層積層構造の光ディスクを
作成した。
【0101】(実施例3)実施例2と同様にして形成し
た第3光学記録積層体用の凹凸パターンを形成したガラ
ススタンパを、図7に示す外部より紫外線の導入が可能
なプレス機の上金型にセンター位置決めピンで位置決め
しながら吸引して取り付けた。一方、上記プレス機の下
金型には、第2光学記録積層体用の凹凸パターンを形成
したスタンパを、センター位置決めピンで位置決めしな
がら吸引して取り付けた。実施例2と同様にして紫外線
硬化樹脂を塗布し、金型を加圧して紫外線を照射して硬
化させ、光透過層を形成し、第2光学記録積層体用の凹
凸パターンを形成したスタンパを形成された光透過層か
ら離型して、得られた第2光学記録積層体用の凹凸パタ
ーン上に、アルミニウムあるいはその合金などの薄膜で
反射率が30%程度に制御された第2光学記録積層体を
スパッタリングにより成膜した。第2光学記録積層体
に、上記と同様にして、実施例1で得られたディスク基
板に第1光学記録積層体を形成したものを貼り合わせ、
第3光学記録積層体用の凹凸パターンを形成したガラス
スタンパを光透過層から離型して、得られた第3光学記
録積層体用の凹凸パターン上に、アルミニウムあるいは
その合金などの薄膜で反射率が15%程度に制御された
第3光学記録積層体をスパッタリングにより成膜した。
最後に、紫外線硬化樹脂の保護膜あるいは保護層用フイ
ルムを接着して、3層積層構造の光ディスクを作成し
た。
【0102】(実施例4)第1実施形態に従って、表面
を鏡面研磨した0.4mmの厚みのシリコン基板からス
タンパを作成した。その結果、内径の真円度のズレは、
0.9μm以内の抑制されたものを作成できた。また、
表面を鏡面研磨した0.6mmの厚みのガラス基板から
スタンパを作成すると、同様に、内径の真円度のズレ
は、0.9μm以内の抑制されたものを作成できた。一
方、比較例として、従来方法に従って、0.3mmの厚
みのニッケルスタンパを作成した。研削加工により内外
周加工したニッケルスタンパの場合には、真円度のズレ
は0.9〜1.4μmであり、旋盤加工による共削りの
手法で内外周加工したニッケルスタンパの場合には、真
円度のズレは1.1〜1.7μmであり、また、打ち抜
きプレス機での打ち抜き加工により内外周加工したニッ
ケルスタンパの場合には、真円度のズレは3.5〜4.
5μmであり、いずれも本発明のスタンパより真円度の
ズレが大きかった。
【0103】(実施例5)第1実施形態に従って、表面
を鏡面研磨した0.4mmの厚みのシリコン基板からス
タンパを作成し、これを用いてディスク基板を作成し、
光ディスクを作成した。また、従来方法に従って、ニッ
ケルスタンパを作成し、これを用いてディスク基板を作
成し、光ディスクを作成した。両光ディスクのトラック
ングエラー信号(TE)およびフォーカスエラー信号
(FE)を測定した。図13(a)は、シリコン基板か
らスタンパを作成した場合の光ディスクのトラックング
エラー信号(TE)およびフォーカスエラー信号(F
E)を示し、図13(b)は、ニッケルスタンパを作成
した場合の光ディスクのトラックングエラー信号(T
E)およびフォーカスエラー信号(FE)を示す。縦軸
は各信号の値を相対的に示しているが、図13(a)と
(b)で共通のスケールとなっている。図13(b)に
示すように、ニッケルスタンパの場合、裏面研磨におけ
る研磨剤の砥粒による傷跡が、射出成形時の充填圧力に
よって、成形されたディスク基板上においてはマクロな
凹凸(うねり)として現れることになり、これらに起因
するフォーカスエラー残差の成分が大きくなってしまう
が、図13(a)に示すように、裏面研磨による傷跡が
ないフラットなスタンパが得られるために、得られる光
ディスクのフォーカスエラー残差が極端に小さくなっ
た。
【0104】本発明は、上記の実施の形態に限定されな
い。例えば、光学記録積層体の層構成は、実施形態で説
明した構成に限らず、記録膜の材料などに応じて種々の
構造とすることができる。また、相変化型の光学記録媒
体の他、光磁気記録媒体や、有機色素材料を用いた光デ
ィスク媒体にも適用可能である。また、ディスク基板側
から記録再生用の光を照射する構成の光ディスクにも適
用可能である。また、レジスト原盤の露光は、電子線露
光装置や、紫外線レーザなどによる露光も可能であり、
図15に示す構成と同等のカッティング装置を用いるこ
とが可能である。その他、本発明の要旨を変更しない範
囲で種々の変更をすることができる。
【0105】
【発明の効果】本発明の光ディスクを製造する工程にお
いて用いる光学記録媒体製造用スタンパおよびその製造
方法によれば、面荒れ、厚みムラ、内径の真円度のズレ
などを抑制したスタンパおよびその製造方法と、このス
タンパを用いて成形して製造できる光学記録媒体および
その製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の第1実施形態に係る光デ
ィスクの光の照射の様子を示す模式斜視図であり、図1
(b)は模式断面図であり、図1(c)は図1(b)の
模式断面図の要部を拡大した断面図である。
【図2】図2は、電子線描画装置の模式構成図である。
【図3】図3は本発明の第1実施形態に係る光ディスク
の製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図4】図4は図3の続きの工程を示す射出成形工程の
(a)模式図および(b)断面図である。
【図5】図5は図4の続きの工程を示す断面図である。
【図6】図6(a)および(b)は本発明の第2実施形
態に係る光ディスクの模式断面図である。
【図7】図7は本発明において用いるプレス機の模式構
成図である。
【図8】図8は本発明の第2実施形態に係る光ディスク
の製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図9】図9(a)および(b)は本発明の第3実施形
態に係る光ディスクの模式断面図である。
【図10】図10は本発明の第3実施形態に係る光ディ
スクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図11】図11は図10の続きの工程を示す断面図で
ある。
【図12】図12は実施例1において測定したノイズレ
ベルの結果を示す図である。
【図13】図13は実施例5において測定したトラッキ
ングエラー信号とフォーカスエラー信号の結果を示す図
である。
【図14】図14は従来例に係る光ディスクの模式断面
図である。
【図15】図15(a)は、カッティング装置(露光装
置)の模式構成図であり、図15(b)は要部斜視図で
ある。
【図16】図16は従来例に係る光ディスクの製造方法
の製造工程を示す断面図であり、(a)はレジスト原盤
を作成する工程まで、(b)はレジスト膜をパターン加
工する工程までを示す。
【図17】図17は図16の続きの工程を示す断面図で
あり、(a)はスタンパを形成する工程まで、(b)は
スタンパを離型する工程までを示す。
【図18】図18は図17の続きの工程を示す射出成形
工程の(a)模式図および(b)断面図である。
【図19】図19は図18の続きの工程を示す断面図で
あり、(a)はディスク基板を形成する工程まで、
(b)は光学記録膜を形成する工程まで、(c)は保護
膜を形成する工程までを示す。
【符号の説明】
10…シリコン基板、10a…凸部、10b…凹部、1
0’…凹凸形成面、R,Ra…レジスト膜、ST,11
…スタンパ、11a…凸部、11b…凹部、11’凹凸
形成面、12…ディスク基板、12a…凸部、12b…
溝、12’…溶融樹脂、13…光学記録積層体、14…
保護膜、20…ディスク基板、21…第1光学記録積層
体、22…光透過層、22a…紫外線硬化樹脂、23…
ガラススタンパ、24…第2光学記録積層体、25…保
護膜、25f…保護膜用フイルム、25a…接着層、3
0…スタンパ、31…光透過層、31a…紫外線硬化樹
脂、32…ガラススタンパ、33…第2光学記録積層
体、34…ディスク基板、35…第1光学記録積層体、
36…光透過層、36a…紫外線硬化樹脂、37…第3
光学記録積層体、38…保護膜、28f…保護膜用フイ
ルム、38a…接着層、90…紫外線導光路、91…プ
レス上盤、92…上金型、93…反射ミラー、94…ガ
ラススタンパ、95…紫外線硬化樹脂、96…ディスク
基板、97…下金型、98…プラス下盤、99…油圧ラ
ム、UV…紫外線照射装置、AOM…音響光学素子、A
P…アパーチャ、AS…エアスライド、BD…ビーム偏
向電極、BM…ビーム変調電極、CH…センタホール、
CL…コンデンサレンズ、DC…光ディスク、DR…ド
ライブ方向、EBC…電子ビームコラム、EG…電子
銃、EOM…電気光学素子、FL…フォーカス調整レン
ズ、GL…ガスレーザ、L1,L2,L3,L4…レン
ズ、LT,LT1,LT2…(レーザ)光、M1,M
2,M3…ミラー、MD1,MD2…金型、MT…可動
テーブル、OL…対物レンズ、PBS1,PBS2…偏
光ビームスプリッタ、PD1,PD2…フォトダイオー
ド、PSD…スポット位置検出素子、PT…注入口、Q
WP…1/4波長板、RD,RD’…レジスト原盤、S
D…スピンドル方向、SP…スピンドル、TB…除振テ
ーブル。
フロントページの続き (72)発明者 今西 慎吾 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 武田 実 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D075 EE03 GG01 GG06 GG16 5D121 AA01 AA02 AA03 CA03 CA05 CB05 CB08 GG02

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学記録媒体の媒体基板の表面に凹凸形状
    を転写するために用いられる光学記録媒体製造用スタン
    パであって、 基体の一主面が鏡面研磨されており、 上記基体の鏡面研磨された一主面に、上記媒体基板に転
    写するための凹凸パターンが形成されている光学記録媒
    体製造用スタンパ。
  2. 【請求項2】上記基体がシリコンから構成されている請
    求項1に記載の光学記録媒体製造用スタンパ。
  3. 【請求項3】上記基体がガラスから構成されている請求
    項1に記載の光学記録媒体製造用スタンパ。
  4. 【請求項4】上記基体の厚さが0.4mm以上である請
    求項1に記載の光学記録媒体製造用スタンパ。
  5. 【請求項5】上記基体の鏡面研磨された一主面の反対側
    の主面が梨地状の面となっている請求項1に記載の光学
    記録媒体製造用スタンパ。
  6. 【請求項6】上記凹凸形状が上記光学記録媒体のトラッ
    ク領域を区分する案内溝のパターンである請求項1に記
    載の光学記録媒体製造用スタンパ。
  7. 【請求項7】上記凹凸形状が上記光学記録媒体のピット
    のパターンである請求項1に記載の光学記録媒体製造用
    スタンパ。
  8. 【請求項8】光学記録媒体の媒体基板の表面に凹凸形状
    を転写するために用いられる光学記録媒体製造用スタン
    パの製造方法であって、 基体の一主面を鏡面研磨する工程と、 上記基体の鏡面研磨された一主面上にレジスト膜を形成
    する工程と、 上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形
    成する工程と、 上記レジスト膜をマスクとして、上記基体の鏡面研磨さ
    れた一主面を上記凹凸形状に加工する工程とを有する光
    学記録媒体製造用スタンパの製造方法。
  9. 【請求項9】上記基体としてシリコンから構成されてい
    る基体を用いる請求項8に記載の光学記録媒体製造用ス
    タンパの製造方法。
  10. 【請求項10】上記基体としてガラスから構成されてい
    る基体を用いる請求項8に記載の光学記録媒体製造用ス
    タンパの製造方法。
  11. 【請求項11】上記基体の内周および外周を、1000
    0rpm以上の回転数で回転する砥石を用いて研削する
    工程をさらに有する請求項8に記載の光学記録媒体製造
    用スタンパの製造方法。
  12. 【請求項12】上記基体の内周および外周を研削する工
    程の少なくとも仕上げ処理において、ダイヤモンド粉末
    が混入されたプラスチック砥石あるいはビト砥石を用い
    て研削する請求項11に記載の光学記録媒体製造用スタ
    ンパの製造方法。
  13. 【請求項13】上記基体の内周および外周を研削する工
    程において、少なくとも上記鏡面研磨された一主面に上
    記基体と同じ材質あるいは同等の硬度を有する材質から
    なるダミー板をあて、上記基体と上記ダミー板を共削り
    する請求項11に記載の光学記録媒体製造用スタンパの
    製造方法。
  14. 【請求項14】上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応す
    るパターンを形成する工程は、上記レジスト膜を集束電
    子ビームを利用した描画方法によりパターン露光する工
    程と、当該露光されたレジスト膜を現像する工程とを含
    む請求項8に記載の光学記録媒体製造用スタンパの製造
    方法。
  15. 【請求項15】上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応す
    るパターンを形成する工程は、上記レジスト膜を紫外線
    レーザを利用した描画方法によりパターン露光する工程
    と、当該露光されたレジスト膜を現像する工程とを含む
    請求項8に記載の光学記録媒体製造用スタンパの製造方
    法。
  16. 【請求項16】上記レジスト膜をマスクとして、上記基
    体の鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状に加工する工
    程は、上記レジスト膜をマスクとしてドライエッチング
    処理を行う工程を含む請求項8に記載の光学記録媒体製
    造用スタンパの製造方法。
  17. 【請求項17】基体の一主面が鏡面研磨されており、上
    記基体の鏡面研磨された一主面に凹凸形状のパターンが
    形成された光学記録媒体製造用スタンパを金型の一部と
    する射出成形により、上記凹凸形状のパターンが転写さ
    れて形成された媒体基板と、 上記媒体基板の上記凹凸形状形成面上に形成された少な
    くとも光学記録膜を含む膜と、 上記光学記録膜を含む膜上に形成された保護膜とを有す
    る光学記録媒体。
  18. 【請求項18】上記媒体基板は、上記基体がシリコンか
    ら構成されている光学記録媒体製造用スタンパを金型の
    一部とする射出成形により形成されたものである請求項
    17に記載の光学記録媒体。
  19. 【請求項19】上記媒体基板は、上記基体がガラスから
    構成されている光学記録媒体製造用スタンパを金型の一
    部として、少なくとも紫外線硬化樹脂を供給し、固化し
    て当該スタンパの凹凸形状を転写して形成されたもので
    ある請求項17に記載の光学記録媒体。
  20. 【請求項20】上記凹凸形状が上記光学記録媒体のトラ
    ック領域を区分する案内溝のパターンであり、 上記光学記録膜が相変化型光学記録膜である請求項17
    に記載の光学記録媒体。
  21. 【請求項21】上記凹凸形状が上記光学記録媒体のトラ
    ック領域を区分する案内溝のパターンであり、 上記光学記録膜が光磁気記録膜である請求項17に記載
    の光学記録媒体。
  22. 【請求項22】上記凹凸形状が上記光学記録媒体のトラ
    ック領域を区分する案内溝のパターンであり、 上記光学記録膜が有機色素層を含む光学記録膜である請
    求項17に記載の光学記録媒体。
  23. 【請求項23】上記凹凸形状が上記光学記録媒体のピッ
    トのパターンであり、 上記光学記録膜が反射膜である請求項17に記載の光学
    記録媒体。
  24. 【請求項24】基体の一主面が鏡面研磨されており、上
    記基体の鏡面研磨された一主面に凹凸形状のパターンが
    形成された光学記録媒体製造用スタンパを金型の一部と
    する射出成形により、上記凹凸形状のパターンが転写さ
    れて形成された媒体基板と、 上記媒体基板の上記凹凸形状形成面上に形成され、少な
    くとも光学記録膜を含む膜が光透過層を介して複数積層
    した積層体と、 上記積層体を保護する保護膜とを有する光学記録媒体。
  25. 【請求項25】表面に凹凸形状が転写された媒体基板を
    有する光学記録媒体の製造方法であって、 基体の一主面を鏡面研磨する工程と、 上記基体の鏡面研磨された一主面上にレジスト膜を形成
    する工程と、 上記レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形
    成する工程と、 上記レジスト膜をマスクとして、上記基体の鏡面研磨さ
    れた一主面を上記凹凸形状に加工し、上記基体に凹凸形
    状が転写されたスタンパを形成する工程と、 上記スタンパを金型の一部とする射出成形により、上記
    スタンパの上記凹凸形状が転写された媒体基板を形成す
    る工程と、 上記媒体基板の上記凹凸形状形成面上に少なくとも光学
    記録膜を含む膜を形成する工程と、 上記光学記録膜を含む膜上に保護膜を形成する工程とを
    有する光学記録媒体の製造方法。
  26. 【請求項26】上記基体としてシリコンから構成されて
    いる基体を用いる請求項25に記載の光学記録媒体の製
    造方法。
  27. 【請求項27】上記基体としてガラスから構成されてい
    る基体を用いる請求項25に記載の光学記録媒体の製造
    方法。
  28. 【請求項28】上記スタンパの上記凹凸形状が転写され
    た媒体基板を形成する工程においては、上記金型の内側
    表面において上記スタンパの内周および外周を真空吸着
    し、あるいは、上記金型の内側表面に設けられた吸着部
    により上記スタンパの上記鏡面研磨された一主面の反対
    側の主面を全面に吸着し、上記スタンパを金型の一部と
    する請求項25に記載の光学記録媒体の製造方法。
  29. 【請求項29】表面に凹凸形状が転写された媒体基板を
    有する光学記録媒体の製造方法であって、 基体の一主面を鏡面研磨する工程と、上記基体の鏡面研
    磨された一主面上にレジスト膜を形成する工程と、上記
    レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形成す
    る工程と、上記レジスト膜をマスクとして、上記基体の
    鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状に加工し、上記基
    体に凹凸形状が転写された第1スタンパおよび第2スタ
    ンパを形成する工程と、 上記第1スタンパを金型の一部とする射出成形により、
    上記第1スタンパの第1凹凸形状が転写された媒体基板
    を形成する工程と、 上記媒体基板の第1凹凸形状形成面上に少なくとも第1
    光学記録膜を含む膜を形成する工程と、 上記第1光学記録膜を含む膜上に未硬化樹脂を供給し、
    上記第2スタンパを押し当てながら硬化させて上記第2
    スタンパの第2凹凸形状が転写された光透過層を形成す
    る工程と、 上記媒体基板の第2凹凸形状形成面上に少なくとも第2
    光学記録膜を含む膜を形成する工程と、 上記第2光学記録膜を含む膜上に保護膜を形成する工程
    とを有する光学記録媒体の製造方法。
  30. 【請求項30】上記光透過層となる上記未硬化樹脂とし
    て、紫外線硬化樹脂を用い、 上記光透過層を形成する工程においては、上記媒体基板
    の第1光学記録膜を含む膜と上記第2スタンパの間隙の
    未硬化樹脂に対して、上記第2スタンパの外周部側ある
    いは内周部側から紫外線を照射して、上記未硬化樹脂を
    硬化させる請求項29に記載の光学記録媒体の製造方
    法。
  31. 【請求項31】表面に凹凸形状が転写された媒体基板を
    有する光学記録媒体の製造方法であって、 基体の一主面を鏡面研磨する工程と、上記基体の鏡面研
    磨された一主面上にレジスト膜を形成する工程と、上記
    レジスト膜に上記凹凸形状に対応するパターンを形成す
    る工程と、上記レジスト膜をマスクとして、上記基体の
    鏡面研磨された一主面を上記凹凸形状に加工し、上記基
    体に凹凸形状が転写された第1スタンパ、第2スタンパ
    および第3スタンパを形成する工程と、 上記第1スタンパを金型の一部とする射出成形により、
    上記第1スタンパの第1凹凸形状が転写された媒体基板
    を形成する工程と、 上記媒体基板の第1凹凸形状形成面上に少なくとも第1
    光学記録膜を含む膜を形成する工程と、 上記第2スタンパおよび上記第3スタンパ間に未硬化樹
    脂を供給し、上記第2スタンパおよび第3スタンパを押
    し当てながら硬化させて上記第2スタンパの第2凹凸形
    状および第3スタンパの第3凹凸形状が転写された光透
    過層を形成する工程と、 上記光透過層の第2凹凸形状形成面上に少なくとも第2
    光学記録膜を含む膜を形成する工程と、 上記第2光学記録膜を含む膜と上記第1光学記録膜を腹
    膜を貼り合わせる工程と、 上記光透過層の第3凹凸形状形成面上に少なくとも第3
    光学記録膜を含む膜を形成する工程と、 上記第3光学記録膜を含む膜上に保護膜を形成する工程
    とを有する光学記録媒体の製造方法。
  32. 【請求項32】上記光透過層となる上記未硬化樹脂とし
    て、紫外線硬化樹脂を用い、 上記光透過層を形成する工程においては、上記第2スタ
    ンパと上記第3スタンパの間隙の未硬化樹脂に対して、
    上記第2スタンパまたは上記第3スタンパの外周部側あ
    るいは内周部側から紫外線を照射して、上記未硬化樹脂
    を硬化させる請求項31に記載の光学記録媒体の製造方
    法。
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