JP2003115138A - 情報記録媒体の原盤製造方法および情報記録媒体の原盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 深さの異なる凹部を正確な深さで、かつ混在
した状態で形成する。 【解決手段】 ガラス基板２の表面にフォトレジスト層
４を形成し、フォトレジスト層４の上にアルミニウム、
窒化シリコンなどによる中間薄膜６をたとえばスパッタ
ー法により形成する。さらに中間薄膜６の上にフォトレ
ジスト層４より厚くフォトレジスト層８形成する。次に
ピット形成箇所１０には強い強度で、グルーブ形成箇所
１６には弱い強度でレーザー光１２を照射してフォトレ
ジスト層８を露光する。その後、フォトレジスト層８に
対してアルカリ現像液を用いて現像処理を行い、露光箇
所のフォトレジストおよび中間薄膜６を除去する。次
に、酸素ガスを用いた全面ＲＩＥを行う。このときグル
ーブ形成箇所１６では中間薄膜６が、ピット形成箇所１
０ではガラス基板２がエッチングストッパーとなり、グ
ルーブ２４およびピット２２が正確な深さで形成され
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、情報記録媒体の原
盤製造方法および情報記録媒体の原盤に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３の（Ａ）は光ディスクの概略斜視
図、（Ｂ）はライタブル光ディスクの一部を示す部分拡
大斜視図、（Ｃ）は再生専用光ディスクの一部を示す拡
大斜視図である。情報記録媒体である光ディスクには、
情報の記録が可能な相変化型あるいは光磁気型などのラ
イタブル光ディスクと、再生専用の光ディスクとがあ
り、これらはいずれも、図３の（Ａ）に示したように、
円盤状の透明なプラスチック製の基板１０２の一方の面
を情報記録面１０４としている。

【０００３】そして、ライタブル光ディスクでは、情報
記録面１０４上に、図３の（Ｂ）に示したような連続的
な溝としてのグルーブ１０６が、トラックごとに所定の
トラックピッチＰでスパイラル状に形成され、また、情
報記録面１０４上に、相変化膜あるいは磁性膜、光反射
層、ならびに保護膜（いずれも図示せず）が形成されて
いる。情報を記録／再生する際には、上記グルーブ１０
６を案内溝として用いて相変化膜あるいは磁性膜に情報
が記録される。

【０００４】一方、再生専用の光ディスクでは、図３の
（Ｃ）に示したようなピット１０８の列が、トラックご
とに所定のトラックピッチＰでスパイラル状に形成さ
れ、また、情報記録面１０４上に光反射層および保護膜
（いずれも図示せず）が形成されている。

【０００５】ところで、ライタブル光ディスクでは通
常、アドレス情報を記録したり、あるいは、あらかじめ
固有情報を記録しておくために、グルーブとともにピッ
ト列も形成され、したがって情報記録面１０４にはグル
ーブ１０６とピット１０８とが混在している。また、１
枚の光ディスクにピット１０８を形成した再生専用領域
と、おもにグルーブ１０６が形成された記録可能領域
（ライタブル領域）とが共存するパーシャルＲＯＭディ
スクと称される光ディスクも提案されている。図４は、
この種のパーシャルＲＯＭディスクを模式的に示す概略
斜視図である。この例では、光ディスク１１０の中央部
側がライタブル領域１１２であってグルーブ（図示せ
ず）が形成されており、一方、光ディスク１１０の外周
側がＲＯＭ領域１１４（再生専用領域）であってピット
（図示せず）が形成されている。なお、ライタブル領域
１１２と、ＲＯＭ領域１１４との間には境界ミラー面１
１６が形成されている。このようなパーシャルＲＯＭデ
ィスクを用いると、たとえばゲームソフトを使用中に一
時ゲームを中断するような場合に、データーをディスク
自体に保存することができるため好都合である。

【０００６】しかし、このようにグルーブ１０６および
ピット１０８をともに備えた光ディスクを製造する場合
には、グルーブ１０６とピット１０８とで最適な深さが
相互に異なることから、製造上の困難がともなう。以
下、この点について詳しく説明する。光ディスクはスタ
ンパーを金型として作製され、スタンパーは原盤にもと
づいて作製される。図５の（Ａ）から（Ｆ）はこの光デ
ィスクの原盤を作製するための各工程を示す原盤などの
斜視図である。まず、図５の（Ａ）に示したように、円
盤状のガラス基板１１８を用意し、その上に、図５の
（Ｂ）に示したように、感光してアルカリ可溶性となる
フォトレジストをスピンコート法により約１００ｎｍの
厚さに塗布し、フォトレジスト層１２０を形成する。

【０００７】次に、図５の（Ｃ）に示したように、ガラ
ス基板１１８を回転させつつ（矢印Ａ）、所定強度、あ
るいは記録情報に対応する強度の光１２２を対物レンズ
１２４によりフォトレジスト層１２０上に集光して、フ
ォトレジスト層１２０を露光する。このとき、対物レン
ズ１２４を移動させ（矢印Ｂ）、光１２２の照射位置を
ガラス基板１１８の半径方向に移動させることで、露光
により形成される潜像１２６はスパイラル状となる。

【０００８】その後、図５の（Ｄ）に示したように、フ
ォトレジスト層１２０を現像することにより、フォトレ
ジスト層１２０の感光箇所が溶解して除去され、グルー
ブ１２８や不図示のピットがフォトレジスト層１２０に
形成される。つづいて、図５の（Ｅ）に示したように、
ガラス基板１１８にニッケルメッキを施し、ガラス基板
１１８上に形成されたニッケルメッキ層１３０を剥がし
取ることで、上記グルーブ１２８やピットが転写された
スタンパー１３２を得る。そして、図５の（Ｆ）に示し
たように、スタンパー１３２を金型としてプラスチック
射出成形、またはＰｈｏｔｏＰｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉ
ｏｎ法（２Ｐ法）によって、グルーブ１０６やピットが
形成されたディスク基板１３４を作製する。

【０００９】次に、上述したフォトレジスト層１２０に
光１２２を照射する工程について詳しく説明する。図６
は露光装置の一例を示す構成図である。この露光装置１
３６は、図６に示したように、フォトレジスト層１２０
に照射すべきレーザー光は、たとえば気体レーザー１３
８により生成され、このレーザー光１４０はＥＯ結晶１
４２（電気光学結晶）および検光子１４４を通じビーム
スプリッター１４６に入射して２つの光に分割され、一
方は変調部１４８に、もう一方はフォトディテクター１
５０に入射する。

【００１０】変調部１４８はレンズ１５２、ＡＯＭ１５
４（Ａｃｏｕｓｔｏ−ＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｏｒ：
音響光学変調素子）、レンズ１５６を含み、ビームスプ
リッター１４６からのレーザー光１５８はレンズ１５２
によってＡＯＭ１５４に集光され、ＡＯＭ１５４内部に
形成された回折格子により回折する。回折光のうち、１
次回折光のみがスリットにより選択して使用され、１次
回折光の強度は、ＡＯＭ１５４に供給する超音波１４８
Ａの強度を変えることにより制御される。

【００１１】そして、ＡＯＭ１５４を出たレーザー光１
５８はレンズ１５６を通じてビームスプリッター１６２
に入射し、さらに１／４波長板１６４、レンズ系１６
６、ならびに対物レンズ１２４を通じてガラス基板１１
８上のフォトレジスト層１２０に入射し、フォトレジス
トが露光される。

【００１２】なお、ビームスプリッター１４６からフォ
トディテクター１５０に入射したレーザー光１６８は、
フォトディテクター１５０で電気信号に変換され、この
電気信号は記録光パワー制御回路１７０に入力される。
記録光パワー制御回路１７０は、フォトディテクター１
５０からの信号にもとづいてＥＯ結晶１４２を制御し、
その結果、検光子１４４を出射するレーザー光の強度
が、基準電圧１７２に応じた強度に安定化される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図５に
示した工程でグルーブやピットを形成した場合、フォト
レジスト層１２０を除去しガラス基板１１８の表面を露
出させた箇所がグルーブやピットとなるので、それらの
深さは、フォトレジスト層１２０の厚さに一致し、した
がってグルーブおよびピットの深さは同一となる。

【００１４】しかしながら、グルーブとピットの深さは
最適値が相互に異なっており、特に高記録密度化を図る
場合に、深さを最適化することが重要となる。すなわ
ち、ピットの深さｄｐは、λを再生光の波長、ｎを光デ
ィスク基板の屈折率とすると、ｄｐ＝λ／４ｎとするこ
とで変調度が最大となり、再生信号特性においてもっと
も有利となる。よって、たとえばλ＝４０５ｎｍ、ｎ＝
１．５８（光ディスクにポリカーボネイトを用いた場
合）のとき、ピットの深さｄｐの最適値は約６５ｎｍと
なる。これに対して、相変化型または光磁気型光ディス
クで情報記録／再生時に案内溝として機能するグルーブ
では、その深さｄｇは、トラッキング信号（プッシュプ
ル信号）が最大となるように設定すべきであり、したが
ってｄｇ＝λ／８ｎが理想的である。そして、近年の高
記録密度化に関する研究によって、グルーブの深さが情
報の記録／再生特性に与える影響が分かってきており、
最大の記録密度を得るためには、場合によっては最適値
に対して±２ｎｍ以下の精度で深さを設定する必要があ
る。

【００１５】そのため、従来の方法で原盤を作製し、グ
ルーブおよびピットの深さを同一にした場合には、記録
密度を下げざるを得ず、高記録密度化の実現は困難であ
る。そこで、グルーブとピットとを異なる深さに形成す
る必要があり、それにはグルーブの形成箇所ではフォト
レジスト層に対する露光を弱くして、グルーブの深さを
浅くするという方法を採ることができる。初期のＩＳＯ
規格にもとづく光磁気ディスクでは、隣接するグルーブ
の間に、アドレス情報を記録するためのピット列を挿入
しており、その際、ピットの深さは約λ／４ｎに、グル
ーブの深さは約λ／８ｎとしていた。そして、このよう
なピットおよびグルーブは、２ビーム露光法により形成
していた。

【００１６】図７の（Ａ）は２ビーム露光法を行うため
の露光装置の一例を示す構成図、（Ｂ）はガラス基板表
面部Ａの部分拡大模式図である。図７の（Ａ）におい
て、図６と同一の要素には同一の符号が付されている。
図７の露光装置１７４では、変調部１４８とともに変調
部１７６が設けられ、同時に２つの光ビームを異なる強
度で照射できる構成になっている。まず、ビームスプリ
ッター１４６から変調部１４８に入射したレーザー光１
５８は、図６の露光装置１３６の場合と同様に、超音波
の強度にもとづいて強度が設定され、その後、ミラー１
７８および偏光素子１８０を通じて偏光ビームスプリッ
ター１８２に入射し、そして、１／４波長板１６４、レ
ンズ系１６６、ならびに対物レンズ１２４を介しメイン
ビームとしてガラス基板１１８の表面に形成されたフォ
トレジスト層１２０に入射する。

【００１７】一方、ビームスプリッター１４６から、フ
ォトディテクター１５０側に出射した光は一部が、フォ
トディテクター１５０の前に配置されたビームスプリッ
ター１８４で方向を変え、変調部１７６に入射する。変
調部１７６に入射したレーザー光１８６は、ＡＯＭ１５
４において、ＡＯＭ１５４に供給される超音波の強さに
もとづき強度が変調され、その後、１／２波長板１８８
およびビームスプリッター１９０を通じて偏光ビームス
プリッター１８２に入射し、サブビームとして、上述の
場合と同様の経路でフォトレジスト層１２０に入射す
る。

【００１８】そして、この露光装置１７４では、レーザ
ー光１８６（サブビーム）は変調部１７６において、レ
ーザー光１５８（メインビーム）より弱い強度に設定さ
れ、また、若干偏向されている。そのため、ガラス基板
表面のフォトレジスト層１２０はこのサブビームによっ
て弱く露光され、また、露光位置は、図７の（Ｂ）に示
したように、レーザー光１５８による露光位置１９２か
ら若干、ガラス基板１１８の半径方向に若干ずれた露光
位置１９４に照射される。

【００１９】図８の（Ａ）は露光装置１７４による２ビ
ーム露光法により形成したグルーブおよびピットを示す
部分拡大平面図、（Ｂ）はグルーブ１０６を横断する方
向の部分拡大側断面図である。図８の（Ａ）に示したよ
うに、ガラス基板１１８の半径方向（矢印Ｒ）で隣接す
るグルーブ１０６の間にアドレスピット１９６が形成さ
れ、そして、図８の（Ｂ）に示したように、アドレスピ
ット１９６は強い露光により形成され、一方、グルーブ
１０６は弱い露光により形成されるので、グルーブ１０
６はフォトレジスト層１２０の途中までの深さｄｇとな
り、アドレスピット１９６はガラス基板１１８の表面に
至る深さｄｐとなる。なお、このような深さのグルーブ
１０６はハーフトーングルーブと呼ばれ、またハーフト
ーングルーブを形成する技術はハーフトーンカッティン
グと呼ばれる。

【００２０】しかし、初期のＩＳＯ規格にもとづく光磁
気ディスクが製造されていた当時に比べ、現在では光デ
ィスクの記録密度は３〜４倍に高まっており、したがっ
てハーフトーンカッティングにより、高記録密度化に対
応できるグルーブを形成することは困難である。すなわ
ち、グルーブ１０６は上述のように深さを±２ｎｍの精
度で形成する必要があるが、ハーフトーンカッティング
では、露光強度が数％、現像時間が数秒ずれただけでも
グルーブ１０６の深さは大きく変化してしまう。また、
ハーフトーンカッティングではグルーブ１０６の深さと
幅とを相互に独立に設定することが難しく、たとえば深
さの精度を優先すると幅の精度は犠牲になる。そして、
ライタブル光ディスクではグルーブ１０６の幅は記録／
再生特性を大きく左右するため、グルーブ１０６の深さ
とともに幅も正確に形成できなければならない。さら
に、ハーフトーンカッティングでは、グルーブ１０６の
側壁の荒れが大きく、基板ノイズが増大する。

【００２１】このような問題を解決すべく、特開２００
０−２５６８８９号公報には、ガラス基板に直接グルー
ブを形成する技術が開示されている。図９はガラス基板
に直接グルーブを形成してグルーブ寸法の高精度化を図
った従来のグルーブおよびピットの形成方法の各工程を
示す光ディスク原盤の部分側断面図である。この技術で
は、図９の（Ａ）に示したように、ガラス基板１９８の
表面にフォトレジスト層２００を形成し、グルーブ形成
箇所に対物レンズ２０１を介してレーザー光２０２を照
射する。そして、図９の（Ｂ）に示したように、フォト
レジスト層２００を現像してパターン化した後、同フォ
トレジスト層をマスクとして、たとえばＣＨ４ガスを用
いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）などのエッチング手法によりガラス基板１９８の表
面部をエッチングして、図９の（Ｃ）に示したように、
所望の深さｄｐ１のグルーブ１２８を形成する。

【００２２】次に、図９の（Ｄ）に示したように、ガラ
ス基板１９８の表面に、厚さがｄｐ２のフォトレジスト
層２０４を形成し、図９の（Ｅ）に示したように、ピッ
ト形成箇所にレーザー光２０２を照射するとともに、図
９の（Ｆ）に示したように、グルーブ１２８が形成され
た領域２０６では全体にレーザー光２０２を照射する。

【００２３】そして、フォトレジスト層２０４に対し現
像処理を行って露光箇所のフォトレジストを除去するこ
とで、図９の（Ｇ）に示したような光ディスクの原盤を
得る。この手法では、グルーブ１２８の幅は、パターン
化したマスクとしてのフォトレジスト層２００により決
まるので、グルーブ１２８の深さは、幅とは独立に、ガ
ラス基板１９８に対するエッチングを制御することで、
ある程度正確に設定することができる。

【００２４】しかし、この手法では、グルーブ１２８と
ピット１２９がともに、ガラス基板１９８上のドーナツ
状の領域に形成され、ガラス基板１１８の半径方向Ｒに
おいてグルーブ１２８とピット１２９の形成領域が分離
されている必要がある。したがって、グルーブの延在方
向（図９の紙面に直交）で途中にピットを挿入するよう
な場合には適用できないという弱点がある。

【００２５】図１０は、グルーブの途中にアドレスピッ
トが形成された例を示す光ディスクの部分拡大平面図で
ある。図中、矢印Ｒは光ディスクの半径方向、矢印Ｃは
周方向をそれぞれ示している。この光ディスクのよう
に、グルーブ２１０の途中にピット２１２を形成する場
合には、グルーブ２１０の領域とピット２１２の領域と
が半径方向で分離されていないので、図９の手法を用い
ることはできない。

【００２６】図１０に示したような形式でも、グルーブ
およびピットを異なる深さで正確に形成できることは、
光ディスクのフォーマット形式の選択肢を広げる上で非
常に重要であり、その実現が望まれている。そこで、本
発明の目的は、深さの異なる凹部を原盤上に正確な深さ
で、かつ混在した状態で形成することが可能な情報記録
媒体の原盤製造方法を提供し、また、深さの異なる凹部
が正確な深さで、かつ混在した状態で形成された情報記
録媒体の原盤を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、情報記録媒体における情報の記録または再生
に係わる凹部に対応して、情報記録媒体の原盤に凹部を
形成する方法であって、原盤の基体上に、前記基体に対
して選択的にエッチング可能な材料による下層を形成
し、前記下層の上に、前記下層に対して選択的に除去可
能な材料による中間薄膜を形成し、前記中間薄膜の上
に、フォトレジスト層を形成し、前記フォトレジスト層
に対して、相対的に深い第１の凹部を形成する箇所にお
いて相対的に強く露光する一方、相対的に浅い第２の凹
部を形成する箇所において相対的に弱く露光し、露光後
の前記フォトレジスト層に現像処理を施して、前記第１
の凹部形成箇所では前記中間薄膜を露出させるととも
に、前記第２の凹部形成箇所では前記フォトレジスト層
の厚さより浅い凹部を形成し、前記第１の凹部形成箇所
で露出した前記中間薄膜を溶解させて除去し、前記フォ
トレジスト層、および第１の凹部形成箇所で露出してい
る前記下層に対し、前記中間薄膜および前記基体をエッ
チングストッパーとしてドライエッチングを行って、前
記第１の凹部形成箇所に基体表面を底部とする第１の凹
部を形成するとともに、第２の凹部形成箇所に中間薄膜
表面を底部とする第２の凹部を形成することを特徴とす
る。

【００２８】また、本発明は、情報記録媒体における情
報の記録または再生に係わる凹部に対応して凹部が形成
された情報記録媒体の原盤であって、基体上に、前記基
体に対して選択的にエッチング可能な材料により形成さ
れた下層と、前記下層の上に、前記下層に対して選択的
に除去可能な材料により形成された中間薄膜と、前記中
間薄膜の上に形成されたフォトレジスト層と、前記フォ
トレジスト層、前記中間薄膜、ならびに下層を貫通して
形成され前記基体の表面を底部とする第１の凹部と、前
記フォトレジスト層を貫通して形成され前記中間薄膜の
表面を底部とする第２の凹部とを備えたことを特徴とす
る。

【００２９】本発明の情報記録媒体の原盤製造方法で
は、中間薄膜をエッチングストッパーとしてドライエッ
チングを行って第２の凹部を形成するので、第１の凹部
より浅い第２の凹部を、第１の凹部とともに正確な深さ
で形成することが可能である。そして、このような第２
の凹部を形成するための工程は簡素であり、さらに、従
来のように基体上で第１および第２の凹部の形成領域が
分離されている必要はなく、第１および第２の凹部を混
在して形成することができる。

【００３０】また、本発明の情報記録媒体の原盤は上述
のような構造を備えているので、上記本発明の原盤製造
方法にもとづいて作製することができる。したがって、
中間薄膜をエッチングストッパーとしてドライエッチン
グを行って第２の凹部を形成でき、第１の凹部より浅い
第２の凹部を、第１の凹部とともに正確な深さで形成す
ることが可能である。そして、このような第２の凹部を
形成するための工程は簡素であり、さらに、従来のよう
に基体上で第１および第２の凹部の形成領域が分離され
ている必要はなく、第１および第２の凹部を混在して形
成することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図１の（Ａ）から（Ｄ）
は、本発明による情報記録媒体の原盤製造方法の一例に
おける各工程を示す原盤半径方向に沿った部分側断面
図、図２はグルーブおよびピット形成箇所に対する露光
強度を示す波形図である。以下では、これらの図面を参
照して本発明の情報記録媒体の原盤製造方法の一例につ
いて説明し、同時に本発明による情報記録媒体の原盤の
実施の形態例について説明する。

【００３２】本実施の形態例の情報記録媒体の原盤製造
方法では、まず図１の（Ａ）に示したように、円盤状の
ガラス基板２（本発明に係わる基体）の表面に、たとえ
ばスピンコート法によりフォトレジストを塗布し、フォ
トレジスト層４（本発明に係わる下層）を形成する。次
に、フォトレジスト層４の上に、一例としてアルカリ可
溶性の材料、たとえばアルミニウム、窒化シリコンなど
による中間薄膜６をたとえばスパッター法により形成す
る。さらに、中間薄膜６の上に、フォトレジスト層４よ
り厚くフォトレジスト層８を形成する。

【００３３】つづいて、図１の（Ａ）に示したように、
また図２に示したように、ピット形成箇所１０には強い
強度でレーザー光１２を対物レンズ１４を通じ照射して
フォトレジスト層８を露光し、一方、グルーブ形成箇所
１６には弱い強度でレーザー光１２を照射してフォトレ
ジスト２を露光する。なお、本実施の形態例ではグルー
ブの途中にピットを形成するものとし、したがって、図
２では、グルーブ形成のための弱い露光強度Ｐｇの期間
Ｔ１に、ピット形成のための強い露光強度Ｐｐの期間Ｔ
２がつづき、期間Ｔ３でグルーブ形成のための弱い露光
強度Ｐｇに戻っている。

【００３４】その後、フォトレジスト層８に対してアル
カリ現像液を用いて現像処理を行い、露光箇所のフォト
レジストを除去する。その結果、図１の（Ｂ）に示した
ように、ピット形成箇所１０ではフォトレジスト層４の
表面に至る深い凹部１８が形成され、一方、グルーブ形
成箇所１６では露光強度に応じた深さの浅い凹部２０が
形成される。

【００３５】なお、このフォトレジスト層８の現像処理
において、ピット形成箇所１０ではまずフォトレジスト
層８を成すフォトレジストが溶解して除去されるが、本
実施の形態例では中間薄膜６は上述のようにアルカリ可
溶性の材料により形成しているので、中間薄膜６もこの
現像工程で同時に溶解除去される。

【００３６】本実施の形態例では下層としてフォトレジ
スト層４を形成しているが、このフォトレジスト層４は
中間薄膜６を形成する際のスパッター時に発生するプラ
ズマにより変質しており、レジストとしての機能は失っ
ている。したがって、ピット形成箇所１０でフォトレジ
スト層４が中間薄膜６を通じて露光されていたとして
も、現像時に溶解することはない。

【００３７】次に、図１の（Ｃ）に示したように、酸素
ガス９を用いた全面ＲＩＥを行う。これによりフォトレ
ジスト層８は全体にエッチングされ、またピット形成箇
所１０では露出しているフォトレジスト層４がエッチン
グされる。そして、グルーブ形成箇所１６では中間薄膜
６がエッチングストッパーとなり、ピット形成箇所１０
ではガラス基板２がエッチングストッパーとなる。そし
て、このエッチング工程は、グルーブ形成箇所１６で中
間薄膜６が露出し、平坦な底部が形成されたところで停
止する。

【００３８】ここで、フォトレジスト層４の厚さｄ１
を、エッチング厚ｄ４より薄く形成しておくことで、こ
の厚さｄ４のエッチングが進みグルーブ形成箇所１６で
中間薄膜６が露出したとき、ピット形成箇所１０ではエ
ッチングはガラス基板２の表面にすでに到達し、ガラス
基板２の表面が露出する。

【００３９】なお、グルーブ形成箇所１６では、凹部２
０の底部の形状は凹面状となっているため、エッチング
時にはもっとも深い中央部の箇所から中間薄膜６に到達
してエッチングが停止し、その後、周辺部でもしだいに
エッチングが中間薄膜６に到達する。これにより、図１
の（Ｃ）に示したように、底部が平坦な凹部が形成され
る。以上の結果、ピット形成箇所１０では、中間薄膜６
の厚さをｄｍ、フォトレジスト層８の厚さをｄ２とした
場合、深さｄｐが、

【００４０】

【数１】ｄｐ＝（ｄ２＋ｄｍ＋ｄ１）−ｄ４ であるピット２２（第１の凹部）がフォトレジスト層
４、８および中間薄膜６を貫通して形成され、一方、グ
ルーブ形成箇所１６では、深さｄｇが、

【００４１】

【数２】ｄｇ＝ｄ２−ｄ４ であるグルーブ２４（第２の凹部）がフォトレジスト層
８を貫通して形成され、原盤２６が完成する。その後、
原盤２６を用いて従来と同様の手法によりスタンパー２
８を作製し、このスタンパー２８を用いてグルーブおよ
びピットが形成された光ディスクを作製することができ
る。

【００４２】このように、本実施の形態例では、グルー
ブ２４を形成するためのドライエッチングは、中間薄膜
６の表面で停止するので、ピット２２より浅いグルーブ
２４を正確な深さで形成することができる。そして、以
上の説明から分かるように簡単な工程でこのようなグル
ーブ２４を形成でき、さらに、従来のように基体上で、
グルーブ２４およびピット２２の形成領域がガラス基板
２の半径方向で分離されている必要はなく、グルーブ２
４およびピット２２を混在させ、例えば図１０に示した
ような形態で同一円周上に形成することも可能である。

【００４３】また、本実施の形態例では、アルカリ可溶
性の材料により中間薄膜６を形成したため、フォトレジ
スト層８に対しアルカリ現像液による現像処理を行う際
に、ピット形成箇所１０のフォトレジスト層８とともに
中間薄膜６をも一括して除去でき、したがって、この点
でも工程が簡素であり、効率よく原盤２６を作製するこ
とができる。

【００４４】なお、本実施の形態例ではガラス基板２上
にフォトレジスト層４を形成するとしたが、フォトレジ
スト層４の代わりに、上記ドライエッチングによりガラ
ス基板２に対して選択的にエッチング可能な何らかの材
料、特にフォトレジスト層８と同一工程でエッチング可
能な材料による層を形成してもよい。

【００４５】また、本実施の形態例では中間薄膜６をア
ルカリ可溶性の材料により形成するとしたが、中間薄膜
６の材料としては、ドライエッチングの際にエッチング
ストッパーとして機能し、またフォトレジスト層４に対
して選択的に除去可能なものであればよく、したがっ
て、アルカリ可溶性ではなく、たとえば酸などにより除
去できる材料を用いることも可能である。そして、本実
施の形態例では深さの異なるグルーブ２４とピット２２
を形成する場合を例に説明したが、本発明は、深さの異
なるピットをＲＯＭディスクに形成して多値記録を行う
ような場合にも応用可能である。

【００４６】次に、上記中間薄膜６、フォトレジスト層
４、８、ならびにエッチング技術についてより具体的に
詳しく説明する。 ［中間薄膜６について］中間薄膜６が備えるべき特性は
次の通りである。 （１）フォトレジストの２層構造を実現できる。 （２）アルカリ現像液に対し可溶である。 （３）ドライエッチング時にエッチングストッパーとし
て機能する。 これらの要件より膜材料および膜厚が決定される。すな
わち、上記（２）の条件から、中間薄膜６の材料として
はアルミニウム、窒化シリコンなどが適している。一
方、膜厚に関しては、厚すぎると（おおよそ１０ｎｍ以
上）、通常の現像条件（現像液のｐＨ＝約１２〜１３、
現像時間＝１０秒〜６０秒）で充分に溶解しない。また
中間薄膜６はフォトレジスト層４の上に形成するため、
中間薄膜６とフォトレジストとの界面での反射率が、通
常のガラス基板上に中間薄膜６を形成したような場合に
比べ高くなる。そのため、反射率の度合いによっては入
射光と反射光との干渉作用が強くなりフォトレジスト層
８のカッティング時に正常なパターニングが不可能とな
る。この点でも中間薄膜６の膜厚は薄く設定してできる
限り反射率を下げることが望ましい。

【００４７】たとえばは波長が４００ｎｍ付近の場合、
アルミニウム薄膜では膜厚４０ｎｍの時、反射率は約１
００％であり、膜厚が１５ｎｍのときは約５０％、膜厚
が７ｎｍのときは１５％と、膜厚が薄いほど反射の悪影
響を減少させることができる。なお、下地がガラス基板
の場合には通常の工程における反射率は、フォトレジス
ト層１２０の厚さにもよるが、おおよそ５％であり、し
たがって中間薄膜６とフォトレジスト層４との界面にお
ける反射率が１０％以下であれば特に支障はない。よっ
て、中間薄膜６の膜厚としては１０ｎｍ以下で、可能な
限り薄くすることが望ましい。たとえば１、２ｎｍとし
ても上記（３）の条件を満たすには充分である。ただ
し、中間薄膜６をあまり薄くしすぎると（おおよそ２〜
３ｎｍ以下）、フォトレジスト層８を塗布する際に、下
層のフォトレジスト層４の保護膜としての機能が失わ
れ、（１）の条件が満たされなくなるので、ある程度の
膜厚は必要である。すなわち、中間薄膜６の膜厚は、中
間薄膜６の材料に応じて、現像液に対する溶解性、反射
率、フォトレジスト層４に対する保護膜としての強度を
考慮して最適な厚さに決定される。

【００４８】なお、中間薄膜６の材料によっては現像液
への溶解速度および反射率の観点から膜厚を１、２ｎｍ
程度に設定しなければならい。その場合には、フォトレ
ジスト層４を２００°Ｃ以上の高温でベークし、あらか
じめ焼き固めることによって、中間薄膜が薄くても、フ
ォトレジスト層８の塗布が可能となる。

【００４９】［フォトレジスト層４、８について］フォ
トレジスト層４、８の材料は特に種類を変える必要はな
く、露光に用いるレーザー光波長に適したものを選べば
よい。ただし、フォトレジスト層４は、上述のように中
間薄膜６をスパッター法により形成した時点でフォトレ
ジストとしての性質を失うため、フォトレジスト以外の
材料により形成することも可能である。

【００５０】フォトレジスト層４、８の厚さは次のよう
に決定される。すなわち、［数１］、［数２］より、グ
ルーブ２４とピット２２との最終的な深さの違い（ｄｐ
−ｄｇ）は、ｄ１＋ｄｍとなる。よってフォトレジスト
層４の塗布厚ｄ１は、グルーブ２４とピット２２との深
さの差から、中間薄膜６の膜厚ｄｍを減じた値として決
定される。

【００５１】一方、フォトレジスト層８の膜厚ｄ２は、
最終的なグルーブ２４およびピット２２の深さｄｇ、ｄ
ｐが［数２］よりｄ２だけでなくエッチング厚ｄ４によ
っても調整可能であるため、厚みが増す方向においては
特に限定されない。よって、ｄ２＞ｄ１を満たすことが
条件となる。また、本発明では、凹部が中間薄膜６に到
達しているか否かにより、グルーブ２４およびピット２
２が区別して形成されるので、フォトレジスト層８はあ
る程度の厚めに形成されている方が、浅い凹部を安定し
て形成でき、プロセスマージンも大きくとれるため有利
である。経験的にはフォトレジスト層８の厚さはおおよ
そ１５０ｎｍ以上が望ましい。

【００５２】［エッチング技術について］本発明で用い
るドライエッチング法としては上述したＲＩＥが適して
いる。ＲＩＥ装置では、高周波電源に接続された２枚の
平面電極間に高電圧をかけることで容器内の反応性ガス
にプラズマを発生させる。発生したガスイオンは一方の
電極に設置された試料表面に電界に沿って垂直に入射
し、試料表面で化学的な反応が発生してエッチングが垂
直方向に進行する。このようなＲＩＥは、垂直に近いエ
ッチング特性、化学反応ゆえのエッチング物質の選択
性、ならびにドライエッチングの特徴である高い生産性
などの利点を有している。

【００５３】図１に示した工程では、フォトレジスト層
４、８のみがエッチングされ、ガラス基板２および中間
薄膜６はエッチングされないことが必要条件である。エ
ッチングガスとしては上述のように酸素などを用いるこ
とができる。

【００５４】

【実施例】次に、上記実施の形態例にもとづく、より具
体的なプロセス例について説明する。グルーブの途中に
アドレスピットを挿入した形態（図１０）を想定して、
ピット２２の深さはｄｐ＝７０ｎｍ、グルーブ２４の深
さはｄｇ＝２０ｎｍと設定する。

【００５５】［各層の形成］各層に関する上述した留意
点を考慮して、次の条件で各層を形成する。 ・フォトレジスト層４：Ｉ線用（＊）ノボラック型フォトレジスト、 膜厚ｄ１＝４５ｎｍ ・中間薄膜６： アルミニウム、膜厚ｄｍ＝５ｎｍ ・フォトレジスト層８：Ｉ線用（＊）ノボラック型フォトレジスト、 膜厚ｄ２＝２００ｎｍ ＊露光用レーザー光波長がＩ線（３６５ｎｍ）近辺の場合 ここで、フォトレジスト層８のエッチング厚をｄ４＝１
８０ｎｍとすれば、［数１］、［数２］より、ピット２
２およびグルーブ２４の深さをそれぞれｄｐ＝７０ｎ
ｍ、ｄｇ＝２０ｎｍに設定できることになる。

【００５６】フォトレジスト層４は、周知のスピンコー
ト法によりガラス基板２上に上記フォトレジストを４５
ｎｍの厚さに塗布して形成する。次に、中間薄膜６を形
成することになるが、中間薄膜６上にフォトレジスト層
８を形成する際に、中間薄膜６が存在するもののフォト
レジストの溶剤によってフォトレジスト層４が溶解する
可能性がないとは言えないため、万全を期してフォトレ
ジスト層４を形成した後、フォトレジスト層４の高温ベ
ークによる焼き固めを行う。ベークは、たとえばホット
プレートにより約２００°Ｃで約５分間行えばよい。

【００５７】その後、フォトレジスト層４の上に、中間
薄膜６を形成すべくアルミニウムを５ｎｍの厚さにスパ
ッター法により成膜する。この膜厚であれば、露光時の
レーザー光１２の反射率は１０％以下となり上述した干
渉効果の悪影響はほとんど問題とならない。最後に、中
間薄膜６の上にスピンコート法によりフォトレジスト層
８を２００ｎｍの厚さに形成し、通常の条件でプリベー
ク（たとえばホットプレート上で８０°Ｃ、７分間）を
行う。以上により図１の（Ａ）に示したようなレジスト
２層構造のガラス原盤が得られる。

【００５８】［パターン露光］レーザー光１２の波長は
λ＝３５１ｎｍ、対物レンズ１４の開口数はＮＡ＝０．
９０とする。そして、グルーブをピットより浅く形成す
べくグルーブ露光強度Ｐｇをピット露光強度Ｐｐより低
く設定する。また、現像後にグルーブ２４が中間薄膜６
に至らない深さに形成される必要があるため、現像条件
も考慮してグルーブ露光強度はたとえばＰｇ＝２５０μ
Ｗ、ピット露光強度はたとえばＰｐ＝５００μＷとす
る。

【００５９】なお、露光強度をグルーブおよびピットの
形成箇所で個別に設定する具体的な方法としては、
（１）たとえば図６に示した露光装置で、ＡＯＭ１５４
に供給する超音波の強度を、レーザー光１２の照射位置
に応じて変更すればよい。あるいは、（２）図７に示し
た露光装置で、メインビームおよびサブビームをそれぞ
れピット形成用およびグルーブ形成用として用いればよ
い。この場合、変調部１４８、変調部１７６の各ＡＯＭ
１５４に供給する超音波の強度は同一でよく、各ビーム
の露光強度はビームスプリッターの透過／反射率を制御
することにより決定することができる。

【００６０】［現像］アルカリ現像液としては、たとえ
ばｐＨ約１２の有機アルカリ現像液を用いることができ
る。現像時間は３０秒程度とすることで、ピット形成箇
所１０ではフォトレジスト層８が底部まで溶解し、さら
に中間薄膜６も溶解させることができる。一方、グルー
ブ形成箇所１６では、中間薄膜６に至らない、途中まで
の凹部が形成される。

【００６１】［エッチング］フォトレジスト層４、８の
みをエッチングするため酸素ガスを使用して、次の条件
でエッチングを行う。

【００６２】・真空到達度：０．３ｍＰａ ・ガス圧：０．５Ｐａ ・ガス流量：２５ｓｃｃ／分（スタンダードｃｃ／分） ・高周波電源出力： アンテナ １３０Ｗ バイアス ３０Ｗ （周波数１３．５６ＭＨｚ） このような条件で、約５０ｎｍ／ｍｉｎのエッチング速
度が得られる。必要なエッチング厚ｄ４は１８０ｎｍで
あるから、エッチングの完了に要する時間は３分強とな
る。

【００６３】このようなエッチングにより、深さｄｐ＝
７０ｎｍのピット２２、および深さｄｇ＝２０ｎｍのグ
ルーブ２４を同一円周上に形成することができる。な
お、エッチングによりフォトレジスト層８の表面粗度が
上昇する場合があるが、そのときは赤外線照射により平
滑化することができる。たとえば波長１〜３μｍの近赤
外線、あるいは波長が１０μｍ以下の遠赤外線を５Ｗ／
ｃｍ^２程度の強度で数分間照射すればよい。

【００６４】［転写工程］つづくＮｉメッキによるスタ
ンパー２８の作製、およびスタンパー２８からプラスチ
ック基板へのグルーブ２４およびピット２２の転写、さ
らには記録膜や反射膜などの形成は従来と同様に行うこ
とができる。

【００６５】ただし、エッチング時に発生するプラズ
マ、および赤外線照射によってフォトレジストが変質し
てしまい、スタンパー２８を原盤２６から剥離した後
に、通常のアセトン洗浄を行ってもスタンパー２８上の
フォトレジストを除去することが困難となる場合があ
る。そのような場合には紫外線アッシング装置を用いて
スタンパー２８の洗浄を行うことが効果的である。紫外
線照射の条件としては、たとえば波長は１７２ｎｍ、出
力は１０ｍＷ／ｃｍ^２、光源−スタンパー間の距離は５
ｍｍ、スタンパー加熱温度は１００°Ｃ（ホットプレー
ト上）、照射時間は１５分程度とすることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、情報記録
媒体における情報の記録または再生に係わる凹部に対応
して、情報記録媒体の原盤に凹部を形成する方法であっ
て、原盤の基体上に、前記基体に対して選択的にエッチ
ング可能な材料による下層を形成し、前記下層の上に、
前記下層に対して選択的に除去可能な材料による中間薄
膜を形成し、前記中間薄膜の上に、フォトレジスト層を
形成し、前記フォトレジスト層に対して、相対的に深い
第１の凹部を形成する箇所において相対的に強く露光す
る一方、相対的に浅い第２の凹部を形成する箇所におい
て相対的に弱く露光し、露光後の前記フォトレジスト層
に現像処理を施して、前記第１の凹部形成箇所では前記
中間薄膜を露出させるとともに、前記第２の凹部形成箇
所では前記フォトレジスト層の厚さより浅い凹部を形成
し、前記第１の凹部形成箇所で露出した前記中間薄膜を
溶解させて除去し、前記フォトレジスト層、および第１
の凹部形成箇所で露出している前記下層に対し、前記中
間薄膜およ前記基体をエッチングストッパーとしてドラ
イエッチングを行って、前記第１の凹部形成箇所に基体
表面を底部とする第１の凹部を形成するとともに、第２
の凹部形成箇所に中間薄膜表面を底部とする第２の凹部
を形成することを特徴とする。

【００６７】また、本発明は、情報記録媒体における情
報の記録または再生に係わる凹部に対応して凹部が形成
された情報記録媒体の原盤であって、基体上に、前記基
体に対して選択的にエッチング可能な材料により形成さ
れた下層と、前記下層の上に、前記下層に対して選択的
に除去可能な材料により形成された中間薄膜と、前記中
間薄膜の上に形成されたフォトレジスト層と、前記フォ
トレジスト層、前記中間薄膜、ならびに下層を貫通して
形成され前記基体の表面を底部とする第１の凹部と、前
記フォトレジスト層を貫通して形成され前記中間薄膜の
表面を底部とする第２の凹部とを備えたことを特徴とす
る。

【００６８】本発明の情報記録媒体の原盤製造方法で
は、中間薄膜をエッチングストッパーとしてドライエッ
チングを行って第２の凹部を形成するので、第１の凹部
より浅い第２の凹部を、第１の凹部とともに正確な深さ
で形成することが可能である。そして、このような第２
の凹部を形成するための工程は簡素であり、さらに、従
来のように基体上で第１および第２の凹部の形成領域が
分離されている必要はなく、第１および第２の凹部を混
在して形成することができる。

【００６９】また、本発明の情報記録媒体の原盤は上述
のような構造を備えているので、上記本発明の原盤製造
方法にもとづいて作製することができる。したがって、
中間薄膜をエッチングストッパーとしてドライエッチン
グを行って第２の凹部を形成でき、第１の凹部より浅い
第２の凹部を、第１の凹部とともに正確な深さで形成す
ることが可能である。そして、このような第２の凹部を
形成するための工程は簡素であり、さらに、従来のよう
に基体上で第１および第２の凹部の形成領域が分離され
ている必要はなく、第１および第２の凹部を混在して形
成することができる。これによって、たとえば光ディス
クの同一円周上に最適な深さが互いに異なるグルーブと
ピットとを形成して良好な情報の記録／再生を行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）から（Ｄ）は、本発明による情報記録媒
体の原盤製造方法の一例における各工程を示す原盤半径
方向の部分側断面図である。

【図２】グルーブおよびピット形成箇所に対するレーザ
光の露光強度を示す波形図である。

【図３】（Ａ）は光ディスクの概略斜視図、（Ｂ）はラ
イタブル光ディスクの一部を示す部分拡大斜視図、
（Ｃ）は再生専用光ディスクの一部を示す拡大斜視図で
ある。

【図４】パーシャルＲＯＭディスクを模式的に示す概略
斜視図である。

【図５】（Ａ）から（Ｆ）は光ディスクの原盤を作製す
るための各工程を示す原盤などの斜視図である。

【図６】露光装置の一例を示す構成図である。

【図７】（Ａ）は２ビーム露光法を行うための露光装置
の一例を示す構成図、（Ｂ）はガラス基板表面部の拡大
模式図である。

【図８】（Ａ）は露光装置による２ビーム露光法により
形成したグルーブおよびピットを示す部分拡大平面図、
（Ｂ）はグルーブを横断する方向の部分拡大側断面図で
ある。

【図９】（Ａ）から（Ｇ）は、ガラス基板に直接グルー
ブを形成してグルーブ寸法の高精度化を図った従来のグ
ルーブおよびピットの形成方法の各工程を示す光ディス
ク原盤の部分側断面図である。

【図１０】グルーブの途中にアドレスピットが形成され
た例を示す光ディスクの部分拡大平面図である。

【符号の説明】

２……ガラス基板、４……フォトレジスト層、６……中
間薄膜、８……フォトレジスト層、１０……ピット形成
箇所、１２……レーザー光、１４……対物レンズ、１６
……グルーブ形成箇所、１８……凹部、２０……凹部、
２２……ピット、２４……グルーブ、２６……原盤、２
８……スタンパー、１０２……基板、１０４……情報記
録面、１０６……グルーブ、１０８……ピット、１１０
……光ディスク、１１２……ライタブル領域、１１４…
…ＲＯＭ領域、１１６……境界ミラー面、１１８……ガ
ラス基板、１２０……フォトレジスト層、１２２……
光、１２４……対物レンズ、１２６……潜像、１２８…
…グルーブ、１３０……ニッケルメッキ層、１３２……
スタンパー、１３４……ディスク基板、１３６……露光
装置、１３８……気体レーザー、１４０……レーザー
光、１４２……ＥＯ結晶、１４４……検光子、１４６…
…ビームスプリッター、１４８……変調部、１５０……
フォトディテクター、１５２……レンズ、１５４……Ａ
ＯＭ、１５６……レンズ、１５８……レーザー光、１６
２……ビームスプリッター、１６４……１／４波長板、
１６６……レンズ系、１６８……レーザー光、１７０…
…記録光パワー制御回路。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体における情報の記録または
   再生に係わる凹部に対応して、情報記録媒体の原盤に凹
   部を形成する方法であって、 原盤の基体上に、前記基体に対して選択的にエッチング
   可能な材料による下層を形成し、 前記下層の上に、前記下層に対して選択的に除去可能な
   材料による中間薄膜を形成し、 前記中間薄膜の上に、フォトレジスト層を形成し、 前記フォトレジスト層に対して、相対的に深い第１の凹
   部を形成する箇所において相対的に強く露光する一方、
   相対的に浅い第２の凹部を形成する箇所において相対的
   に弱く露光し、 露光後の前記フォトレジスト層に現像処理を施して、前
   記第１の凹部形成箇所では前記中間薄膜を露出させると
   ともに、前記第２の凹部形成箇所では前記フォトレジス
   ト層の厚さより浅い凹部を形成し、 前記第１の凹部形成箇所で露出した前記中間薄膜を溶解
   させて除去し、 前記フォトレジスト層、および第１の凹部形成箇所で露
   出している前記下層に対し、前記中間薄膜および前記基
   体をエッチングストッパーとしてドライエッチングを行
   って、前記第１の凹部形成箇所に基体表面を底部とする
   第１の凹部を形成するとともに、第２の凹部形成箇所に
   中間薄膜表面を底部とする第２の凹部を形成することを
   特徴とする情報記録媒体の原盤製造方法。
2. 【請求項２】 前記フォトレジスト層は前記下層より厚
   く、前記ドライエッチングにより減少する前記フォトレ
   ジスト層の厚さは前記下層より厚いことを特徴とする請
   求項１記載の情報記録媒体の原盤製造方法。
3. 【請求項３】 前記ドライエッチングは、前記第２の凹
   部形成箇所で前記中間薄膜が露出した時点で停止するこ
   とを特徴とする請求項２記載の情報記録媒体の原盤製造
   方法。
4. 【請求項４】 前記中間薄膜はスパッター法により形成
   することを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体の原
   盤製造方法。
5. 【請求項５】 前記中間薄膜はアルカリ可溶性の材料を
   用いて形成し、前記フォトレジスト層に施す現像処理に
   はアルカリ現像液を用い、同現像処理により前記フォト
   レジスト層とともに、前記第１の凹部形成箇所の前記中
   間薄膜を除去することを特徴とする請求項１記載の情報
   記録媒体の原盤製造方法。
6. 【請求項６】 前記基体はガラスにより形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体の原盤製
   造方法。
7. 【請求項７】 前記下層はフォトレジストにより形成す
   ることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体の原盤
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記基体として円盤状の基体を用い、前
   記第１および第２の凹部は、前記基体の中心を中心とす
   る同一円周上に形成することを特徴とする請求項１記載
   の情報記録媒体の原盤製造方法。
9. 【請求項９】 前記第１の凹部は前記情報記録媒体にピ
   ットを形成するためのものであり、前記第２の凹部は前
   記情報記録媒体にグルーブを形成するためのものである
   ことを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体の原盤製
   造方法。
10. 【請求項１０】 情報記録媒体における情報の記録また
    は再生に係わる凹部に対応して凹部が形成された情報記
    録媒体の原盤であって、 基体上に、前記基体に対して選択的にエッチング可能な
    材料により形成された下層と、 前記下層の上に、前記下層に対して選択的に除去可能な
    材料により形成された中間薄膜と、 前記中間薄膜の上に形成されたフォトレジスト層と、 前記フォトレジスト層、前記中間薄膜、ならびに下層を
    貫通して形成され前記基体の表面を底部とする第１の凹
    部と、 前記フォトレジスト層を貫通して形成され前記中間薄膜
    の表面を底部とする第２の凹部とを備えたことを特徴と
    する情報記録媒体の原盤。