JP2003123329A - スタンパー及びその製造方法 - Google Patents
スタンパー及びその製造方法Info
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Abstract
ができるスタンパー及びその製造方法及びその製造方法
により製造される光ディスクを提供する。 【解決手段】 スタンパーは、鏡面の基板上に信号突起
を設けるのではなく、基板1上に設けられた信号突起5
が微細な凹凸部1Aを介して上記基板1と結合してお
り、基板1と信号突起5との接触表面積が大きくなり、
微細な凹凸部1Aにより基板1と信号突起5の接着強度
を高めることによって、成形時において信号突起5の剥
離が起こりにくくなる。
Description
経ず、スタンパー厚さに加工されたニッケルなどの金属
基板を、直接、エッチングすることにより、少ない工程
数でスタンパーを製造する、いわゆるダイレクトマスタ
リング方法において使用する金属基板であるスタンパー
及びその製造方法に関するものである。
タリングといい、この工程で最終的にスタンパーと呼ば
れるニッケルの金属原盤が作製される。このスタンパー
が後の光ディスク成形工程で光ディスク成形用金型とし
て用いられ、大量の光ディスクの複製が生産される。
方法として、ガラス盤上のフォトレジスト層に、露光と
現像によって記録信号に対応したピット(窪み)を形成
し、それを電鋳によって転写して、突起(バンプ)を有
するニッケルの金属盤を作製していた。そのニッケルの
板は厚みが0.3mm程度あり、一般にスタンパーと呼
ばれている。
く、工程中に発生する欠陥によって品質および歩留まり
の低下を招いていた。また、設備コストや製造材料費が
高くつくなどの欠点を有していた。
レクトマスタリング方法を考案した。
図8に示し、図8に沿って説明する。
板20の上にエッチング層21、レジスト層22が形成
されたものを示している。
レコーダーは、ここでは一部しか図示されていないが、
レーザ光を所望の信号で変調して基板20の半径方向に
沿って露光する光学系100と、上記基板20を所望の
回転数で回転させる回転駆動装置101とを有してい
る。この図8(B)では、光学系100の一例として、
信号変調されたレーザビーム102とそれをサブミクロ
ンの大きさに絞り、回転する基板20上のレジスト層2
2に露光する記録レンズ103が示されている。この工
程でレジスト層22には、記録すべき信号パターンが潜
像として記録される。
などで加熱処理する。
示している。化学増幅型レジストや、ドライ現像ができ
るレジスト、例えばポリメチルイソプロペニルケトン
(PMIPM)にビスアジド化合物を混合したものや、
露光後にHMDSなどの有機ガス雰囲気でシリル化をす
るドライ現象レジストでは露光後に加熱処理を行なう。
しかし、レジストの種類によっては露光後の加熱処理が
不要のものもある。その場合はこの工程は不要である。
基板20を示している。ネガレジストの場合、基板20
の未露光部は除去され、露光部のみが信号突起25とし
て残る。
ング層21のエッチングがなされる。図8(E)にエッ
チング後の基板20を示す。25Aはエッチング後の残
留レジスト突起を、26は基板20に形成された信号突
起を表わしている。エッチング層21として基板20の
上に異種の金属層が設けられている理由は、エッチング
の深さが最終的にディスクのピット深さに相当し、加工
精度が要求されるからであるが、ピットの深さはディス
クの再生光学系によって最適値が決められ、DVD用光
ディスクの場合は約1000Å位である。ピットの深さ
精度として±20〜30Å以下が必要である。エッチン
グでこの精度を安定して実現するのは難しい。そのため
に比較的エッチングされ易い金属でエッチング層21を
設け、エッチングされにくい金属を基板金属として設け
るのである。たとえば、エッチング層21のエッチング
金属として、Ta、Mo、Wを用い、基板金属としてN
iを用いてフッ素系のガスでエッチングすれば、Niは
フッ素系ガスではほとんどエッチングされないのでNi
がストッパーの役目を果たす。また、それ以外の組み合
わせの場合でも、エッチング層21のエッチングが終了
して基板20のベース金属のエッチングが始まると、発
生するプラズマのスペクトルが変化するので終点検出が
行える。
して基板20の上に設けられている。ドライエッチング
の場合、エッチングに用いるガスは相手の金属により最
適なものが選択されるが、一般的にはCF4、NF3、
SF6、BCl3、Cl3、CCl4などが用いられ
る。エッチングはウェットエッチングでも構わない。
レジスト25Aを取り除いた後の状態を示し、いわゆる
マスタースタンパーが完成している。アッシングは、酸
素プラズマの酸素ラジカルによりレジストをCO2とH
2Oに分解する工程である。この後、基板20を成形機
の金型に取り付けるように内外径の加工をすれば、スタ
ンパーとして完成である。
より金属スタンパーを転写して作製することがなく、品
質が向上すると同時に、少ない工程数でスタンパーを作
製することが出来る。また、工程数が減ることによって
総合歩留まりが向上する。
は、図8(F)におけるスタンパーには、表面が鏡面に
仕上げられた基板20の上にスパッタまたは無電解メッ
キなどで付けられたエッチング金属の信号突起26が形
成されている。このため、射出成形時に高圧と高温で注
入される樹脂により、信号突起26が基板20から剥離
する現象が起こる可能性があった。特に、DVD用光デ
ィスクの場合、この信号突起26のサイズは高さがおよ
そ0.1〜0.14μm、幅が約0.3μm、長さは最
小のもので0.4μmである。この信号突起26が欠落
すると、その部分の信号再生が出来なくなるが、DVD
用光ディスクの場合、ある程度の冗長度を持って信号が
記録されていて再生時にエラー訂正の処理を施すので、
少し位の欠落では再生に影響がない。
ング工法によれば、DVD用光ディスクの成形枚数が五
千枚を超えると、その欠落部分の数も増えて再生に影響
を及ぼすことになる。よって、再生に影響を及ぼさない
ようにするため、1枚のスタンパーにより成形できるD
VD用光ディスクの成形枚数が少ないという問題があっ
た。
することにあって、光ディスクの成形枚数を大幅に向上
することができるスタンパー及びその製造方法及びその
製造方法により製造される光ディスクを提供することに
ある。
に、本発明は以下のように構成する。
られた信号突起と上記基板との界面が微細な凹凸面であ
るスタンパーを提供する。
構成する凹凸部の大きさは上記信号突起の1/10以下
である第1の態様に記載のスタンパーを提供する。
チング層とレジスト層を順次形成し、上記レジスト層に
信号変調されたレーザビームを照射して上記レジスト層
を露光し、その後、上記露光されたレジスト層を現像し
てレジストパターンを形成し、上記レジストパターンを
マスクとして上記エッチング層をエッチングして信号突
起を形成して、直接スタンパーとするダイレクトマスタ
リングによるスタンパーの製造方法において、不活性ガ
スのイオン照射または化学処理により上記基板の表面に
微細な凹凸部を形成し、上記微細な凹凸部にスパッタリ
ングで上記エッチング層を形成するスタンパーの製造方
法を提供する。
に、不活性ガスのイオン照射または化学処理により微細
な凹凸部を形成し、その後、上記母材の上記表面の上記
微細な凹凸部に導電性膜を形成し、上記導電性膜を電極
として電鋳で金属層を形成し、上記形成された金属層と
上記導電性膜を一体的に上記母材から剥離してスタンパ
ーの基板とし、上記基板上にエッチング層、レジスト層
を順次形成し、信号変調されたレーザビームで上記レジ
スト層を照射して上記レジスト層を露光し、その後、上
記露光されたレジスト層を現像してレジストパターンを
形成し、上記レジストパターンをマスクとして上記エッ
チング層をエッチングして信号突起を形成するスタンパ
ーの製造方法を提供する。
面に不動態層を形成したのち、上記導電性膜を形成する
第4の態様に記載のスタンパーの製造方法を提供する。
フォトレジストを塗布し、上記塗布されて形成されたフ
ォトレジスト層の表面に不活性ガスのイオン照射または
化学処理により微細な凹凸部を形成し、その後、上記フ
ォトレジスト層の上記表面の上記微細な凹凸部に導電性
膜を形成し、上記導電性膜を電極として電鋳で金属層を
形成し、上記形成された金属層と上記導電性膜を一体的
に上記フォトレジスト層および上記母材から剥離してス
タンパーの基板とし、上記スタンパーの基板上にエッチ
ング層、レジスト層を順次形成し、信号変調されたレー
ザビームで上記レジスト層を照射して上記レジスト層を
露光し、その後、上記露光されたレジスト層を現像して
レジストパターンを形成し、上記レジストパターンをマ
スクとして上記エッチング層をエッチングして信号突起
を形成するスタンパーの製造方法を提供する。
材料から成るエッチング層を形成し、上記エッチング層
の表面に不活性ガスのイオン照射または化学処理により
微細な凹凸部を形成し、上記エッチング層を電極として
上記エッチング層の上記表面の上記微細な凹凸部に金属
層を形成し、上記形成された金属層と上記エッチング層
を一体的に上記母材から剥離し、その後、上記エッチン
グ層の上にレジスト層を形成し、信号変調されたレーザ
ビームで上記レジスト層を照射して上記レジスト層を露
光し、その後、上記露光されたレジスト層を現像してレ
ジストパターンを形成し、上記レジストパターンをマス
クとして上記エッチング層をエッチングして信号突起を
形成するするスタンパーの製造方法を提供する。
に不動態層を形成してから上記エッチング層を形成する
第7の態様に記載のスタンパーの製造方法を提供する。
に、不活性ガスのイオン照射または化学処理により微細
な凹凸部を形成し、その後、上記母材の上記表面の上記
微細な凹凸部に導電性膜を形成し、上記導電性膜を電極
として電鋳で金属層を形成し、上記形成された金属層と
上記導電性膜を一体的に上記母材から剥離してスタンパ
ーの基板とし、上記基板上にレジスト層を形成し、信号
変調されたレーザビームで上記レジスト層を照射して上
記レジスト層を露光し、その後、上記露光されたレジス
ト層を現像してレジストの信号突起を形成するスタンパ
ーの製造方法を提供する。
に不動態層を形成し、上記不動態層の表面を不活性ガス
のイオン照射または化学処理により微細な凹凸部を形成
し、その後、上記不動態層の上記表面の上記微細な凹凸
部に導電性膜を形成し、上記導電性膜を電極として電鋳
で金属層を形成し、上記形成された金属層と上記導電性
膜を一体的に上記不動態層および上記母材から剥離して
スタンパーの基板とし、上記スタンパーの基板上にレジ
スト層を形成し、信号変調されたレーザビームで上記レ
ジスト層を照射して上記レジスト層を露光し、その後、
上記露光されたレジスト層を現像してレジストの信号突
起形成するスタンパーの製造方法を提供する。
ト層を構成するレジストがネガ型である第3〜10のい
ずれか1つの態様に記載のスタンパーの製造方法を提供
する。
凹凸部の大きさは、上記信号突起の1/10以下の大き
さである第3〜11のいずれか1つの態様に記載のスタ
ンパーの製造方法を提供する。
の態様に記載の上記スタンパーを使用して成形されて、
上記スタンパーの上記微細な凹凸部に対応する微細な凹
凸部が信号面のランド部分に設けられた光ディスクを提
供する。
のいずれか1つの態様に記載のスタンパーの製造方法に
より製造された上記スタンパーを使用して成形されて、
上記スタンパーの上記微細な凹凸部に対応する微細な凹
凸部が信号面のランド部分に設けられた光ディスクを提
供する。
態を図面に基づいて詳細に説明する。
タンパーの製造方法の工程及び製造されたスタンパーを
示す。本発明の第1実施形態にかかるスタンパーの製造
方法は、基板1上にエッチング層2とレジスト層3を順
次形成し、信号変調されたレーザビーム102で上記レ
ジスト層3を照射して上記レジスト層3を露光し、その
後、上記露光されたレジスト層3を現像してレジストパ
ターンを形成し、上記レジストパターンをマスクとして
上記エッチング層2をエッチングして信号突起5を形成
し、直接スタンパーとするダイレクトマスタリングの工
法において、不活性ガスのイオン照射または化学処理に
より上記基板1の表面に微細な凹凸部1Aを形成し、そ
の上記微細な凹凸部1A上にスパッタリングで上記エッ
チング層2を形成するようにしたものである。これを以
下に詳細に説明する。
Aは、鏡面に研磨された基板1の表面を真空中でアルゴ
ンなどの不活性ガスのプラズマに曝し、イオン照射で上
記表面に微細な凹凸を形成した凹凸部を示している。こ
の微細な凹凸部1Aは、最終的には、このスタンパーに
より成形される光ディスクのランド部分の表面になるた
め、その光ディスクの再生時にノイズとならない程度の
高さに抑えられる。その微細な凹凸部1Aの大きさ(言
い替えれば、凹凸部1Aの凹部の底面と凸部の頂面との
間隔)は、上記スタンパーの信号突起の1/10以下、
すなわち、上記スタンパーにより成形される光ディスク
のピット深さの1/10以下が望ましい。例えば、ピッ
ト深さが0.12μmの場合、その凹凸部1Aの大きさ
は12nm以下になる。鏡面に研磨された表面とは反対
側の基板1の裏面は、あらかじめ表面粗さRaで0.1
μm程度に研磨しておく。また、基板1の裏面は、プラ
ズマによる裏面のエッチング以外に、酸などで化学的に
裏面を梨地状に荒らす方法により研磨するようにしても
よい。製品である成形すべき光ディスクの直径により異
なるが、基板1の直径は150〜200mmの範囲が好
ましい。また、基板1の厚みは例えば約0.3mmで、
用いる成形機の金型によって多少異なる。基板1の材質
の例としては、ニッケルなどの金属やセラミックなどで
ある。
の上に、スパッタリングでエッチング層2を形成した状
態を示している。エッチング層2の材料としては、タン
タル、モリブデン、タングステンなどフッ素系ガスでエ
ッチングできるもの、またはニッケル、クロムなど塩素
系ガスでエッチングできるものであればよい。
にフォトレジスト層3を形成したところを示している。
図1(C)では省略しているが、フォトレジスト層3を
形成するために、フォトレジストを塗布した後に、フォ
トレジスト層3に対して通常のベーキング処理が行われ
る。このベーキング処理は、フォトレジスト層3を構成
するレジストの溶剤を飛ばし、フォトレジスト層3を構
成するレジスト膜を安定化させる目的で行われる。
ダによって信号を記録しているところを模式的に示して
いる。基板20は回転駆動装置101の回転台の上に置
かれ、所望の回転数で回転駆動装置101のモータによ
り回転させられる。レーザビームレコーダの光学系10
0は、簡略化するため、ここではレーザビーム102を
絞る記録レンズ103のみ表示されている。所望の信号
によって変調されたレーザビーム102は記録レンズ1
03によって絞られ、基板1のフォトレジスト層3の表
面に焦点を結び、潜像をフォトレジスト層3に記録して
いく。フォトレジスト層3のレジストの種類によって
は、露光後に熱処理が行われる。たとえば、化学増幅型
レジストでは露光によって発生した酸が触媒となり、露
光後にベーキングによってレジストの樹脂の架橋や分解
が連鎖的に促進され、潜像パターンが形成される。
が形成された基板1の現像後の状態を示している。露光
後の基板1に現像液をかけることによって、フォトレジ
スト層3がネガ型レジストの場合には、基板1のフォト
レジスト層3のうちの露光された部分が信号突起4とし
て残り、未露光部分が現像液により除去される。また、
フォトレジスト層3がポジ型レジストの場合であって
も、一般にイメージリバーサル法として知られている方
法で、露光された部分が残り、未露光部が除去されるよ
うにすることも可能である。
ストの信号突起4をマスクとしてエッチング層2をエッ
チングした後を示している。4Aはエッチング後の残留
レジストである。5はエッチング層2がエッチングされ
て形成された信号突起である。エッチングはRIE(反
応性イオンエッチング)またはICP(誘導結合型プラ
ズマ)などにより、プラズマ中のイオンを基板1に照射
して行われる。またその他の方法として、プラズマエッ
チングやイオンビームエッチングなどでも可能である。
に残って残留レジスト4Aをアッシングなどで除去した
後の基板1を示している。基板1にはエッチング層の信
号突起5が付いており、これが光ディスク成形時に樹脂
にピットを形成する。この基板1をスタンパーのサイズ
に合わせて、内外径を打ち抜けばスタンパーとして完成
する。この内外径の加工は、これより以前に行っても良
い。
板1上に設けられた信号突起5が微細な凹凸部1Aを介
して上記基板1と結合しているため、基板1と信号突起
5との接触表面積が大きくなり、微細な凹凸部1Aによ
り基板1と信号突起5の接着強度を高めることによっ
て、成形時において信号突起5の剥離が起こりにくくす
ることができる。また、その形状よりせん断力に対して
抵抗がある。このため、光ディスク成形時において、信
号突起5が基板1から剥離しにくくなる。この結果、光
ディスク成形時において、信号突起5が基板1から剥離
しにくくなり、光ディスクの成形枚数を従来よりも大幅
に向上することができる。例えば、1枚のスタンパーで
成形できる従来のダイレクトマスタリング工法によるD
VD用光ディスクの成形枚数は五千枚程度であったの
が、一万枚程度以上まで使用することができる。
ンパーの製造方法の工程及び製造されたスタンパーを示
す。本発明の第2実施形態にかかるスタンパーおよびそ
の製造方法は、母材30の表面に、不活性ガスのイオン
照射または化学処理により微細な凹凸部30Aを形成
し、その後、上記母材30の上記表面の上記微細な凹凸
部30Aに導電性膜31を形成し、上記導電性膜31を
電極として電鋳で金属層32を形成し、上記形成された
金属層32と上記導電性膜31を一体的に上記母材30
から剥離してスタンパーの基板29とし、上記スタンパ
ーの基板29上にエッチング層2、レジスト層3を順次
形成し、信号変調されたレーザビーム102で上記レジ
スト層3を照射して上記レジスト層3を露光し、その
後、上記露光されたレジスト層3を現像してレジストパ
ターンを形成し、上記レジストパターンをマスクとして
上記エッチング層2をエッチングして信号突起5を形成
するスタンパーの製造方法である。以下、これについて
詳細に説明する。
し、その片面に微細な凹凸部30Aを有している。この
凹凸部30Aは、図1(A)で説明したような不活性ガ
スのイオン照射で付けることができる。また、酸やアル
カリ溶液などの化学処理により表面を梨地状に荒らして
凹凸部30Aを形成するようにしてもよい。この場合
も、凹凸部30Aの大きさは、上記スタンパーの信号突
起の1/10以下、すなわち、上記スタンパーにより成
形される光ディスクのピット深さの1/10以下が望ま
しい。一例として、母材30の大きさは、直径が200
mm、厚みが6mmのものを用いた。
部30Aの面にスパッタリングなどで導電性膜31を付
した状態を示す。導電性膜31として、好ましくはニッ
ケルを40〜100nmの厚さで付けるとよい。
で金属層を形成する。一例として、上記導電性膜31を
電極としてニッケル電鋳を行う。図2(C)はニッケル
電鋳によってニッケル膜32が導電性膜31の上に形成
されたところを示している。ここで、一例として、ニッ
ケル膜32はおよそ0.3mmの厚みがある。これらの
ニッケル膜32と導電性膜31とを、母材30から、一
体的に剥がして形成される基板29を図2(D)に示し
ている。この基板29は、ニッケル膜32とその上にス
パッタリングで付けられたニッケルの導電性膜31から
成り、母材30の片面の凹凸部30Aに対応して、導電
性膜31の表面に微細な凹凸部31Aを有している。こ
のようにして製造された、ニッケル膜32とニッケル導
電性膜31から成る基板29は、図1の(A)で用いた
基板1の代わりに用いることが出来る。図2(D)以降
の工程、すなわち、上記基板29上にエッチング層2、
レジスト層3を第1実施形態と同様に順次形成し、信号
変調されたレーザビーム102で上記レジスト層3を照
射して上記レジスト層3を露光し、その後、上記露光さ
れたレジスト層3を現像してレジストパターンを形成
し、上記レジストパターンをマスクとして上記エッチン
グ層2をエッチングして信号突起5を形成する工程は、
基板1に関する図1の(B)以降の工程と同じであるた
め、説明は省略する。図1の工程ではニッケルの板材を
鏡面に研磨する必要があるが、図2の方法では研磨しや
すいガラスなどの母材30を鏡面に研磨すればよく、コ
ストを削減することができる。なお、母材30にガラス
を用いるときは導電性膜31を付ける前に、レジストな
どの不動態層を母材30に付けておくと、後で電鋳膜を
剥離し易い。母材30はガラス以外にカーボンのブラン
ク材などを研磨し易い材料であればよい。また、母材3
0が導電性を有していれば、導電性膜31を付ける必要
はない。
ーは、基板29上に設けられた信号突起5が微細な凹凸
部31Aを介して上記基板29と結合しているため、基
板29と信号突起5との接触表面積が大きくなり、微細
な凹凸部31Aにより基板29と信号突起5の接着強度
を高めることによって、成形時において信号突起5の剥
離が起こりにくくすることができる。また、その形状よ
りせん断力に対して抵抗がある。このため、光ディスク
成形時において、信号突起5が基板29から剥離しにく
くなる。この結果、光ディスク成形時において、信号突
起5が基板29から剥離しにくくなり、光ディスクの成
形枚数を従来よりも大幅に向上することができる。
ンパーの製造方法の工程を示す。第3実施形態にかかる
スタンパーの製造方法は、母材40の表面にフォトレジ
ストを塗布し、上記塗布されて形成されたフォトレジス
ト層41の表面に不活性ガスのイオン照射または化学処
理により微細な凹凸部41Aを形成し、その後、上記フ
ォトレジスト層41の上記表面の上記微細な凹凸部41
Aに導電性膜を形成し、上記導電性膜を電極として電鋳
で金属層を形成し、上記形成された金属層と上記導電性
膜を一体的に上記フォトレジスト層および上記母材から
剥離してスタンパーの基板とし、上記スタンパーの基板
上にエッチング層、レジスト層を順次形成し、信号変調
されたレーザビームで上記レジスト層を照射して上記レ
ジスト層を露光し、その後、上記露光されたレジスト層
を現像してレジストパターンを形成し、上記レジストパ
ターンをマスクとして上記エッチング層をエッチングし
て信号突起を形成するスタンパーの製造方法である。以
下、これについて詳細に説明する。
ている。大きさは第2実施形態にかかる図2の母材と同
じである。図3(B)は母材40の片面にフォトレジス
トをスピン塗布し、厚さ100nm前後のフォトレジス
ト層41を設けたところを示している。説明の便宜上、
レジスト層41が下側になっているが、実際は上向きで
ある。
ジスト層41を加熱して、レジスト層41を構成するレ
ジストの溶剤を飛ばし、レジスト膜を安定させる、いわ
ゆるベーキング処理を施す。このレジスト層41の表面
に微細な凹凸部41Aを形成する。この凹凸部41A
は、図1の(A)の工程で説明したような不活性ガスの
イオン照射で付けることができる。また、酸やアルカリ
溶液などの化学処理により表面を梨地状に荒らすことに
より、凹凸部41Aを形成してもよい。この場合でも、
凹凸部41Aの大きさは、上記スタンパーの信号突起の
1/10以下、すなわち、上記スタンパーにより成形さ
れる光ディスクのピット深さの1/10以下が望まし
い。この図3(C)は、図2(A)に示した母材30と
同じ形状を有している。従って、この微細の凹凸部41
A上にスパッタリングでニッケルの導電性膜31を設
け、以下、第2実施形態における図2の(C)以下の工
程と同様の工程を行う。この場合はレジスト層41が、
母材40とスパッタリングされる導電性膜31の間の剥
離層の役目をする。
ーは、ニッケル膜32とニッケル導電性膜31から成る
基板29上に設けられた信号突起5が微細な凹凸部41
Aを介して上記基板と結合しているため、基板29と信
号突起5との接触表面積が大きくなり、微細な凹凸部4
1Aにより基板29と信号突起5の接着強度を高めるこ
とによって、成形時において信号突起5の剥離が起こり
にくくすることができる。また、その形状よりせん断力
に対して抵抗がある。このため、光ディスク成形時にお
いて、信号突起5が基板29から剥離しにくくなる。こ
の結果、光ディスク成形時において、信号突起5が基板
から剥離しにくくなり、光ディスクの成形枚数を従来よ
りも大幅に向上することができる。
ンパーの製造方法の工程を示す。本発明の第4実施形態
にかかるスタンパーの製造方法は、母材50に導電性材
料から成るエッチング層51を形成し、上記エッチング
層51の表面に不活性ガスのイオン照射または化学処理
により微細な凹凸部51Aを形成し、上記エッチング層
51を電極として上記エッチング層51の上記表面の上
記微細な凹凸部51Aに金属層(例えば電鋳層)52を
形成し、上記形成された金属層52と上記エッチング層
51を一体的に上記母材50から剥離し、その後、上記
エッチング層51の上にレジスト層3(図1(C)参
照)を形成し、信号変調されたレーザビーム102で上
記レジスト層3を照射して上記レジスト層3を露光し、
その後、上記露光されたレジスト層3を現像してレジス
トパターンを形成し、上記レジストパターンをマスクと
して上記エッチング層51をエッチングして信号突起5
を形成するスタンパーの製造方法である。以下、これに
ついて詳細に説明する。
す。母材50の大きさは図2と同じである。図4(B)
は母材50の片面にエッチング層51を付けた状態を示
している。図示されないが、図2で説明したように、エ
ッチング層51を付ける前に、レジストなどの不動態層
より構成されかつ剥離層となる中間層を設けておくのが
よい。このエッチング層51は図1(B)で付けたエッ
チング層2と同じで、エッチング層51の材料として
は、タンタル、モリブデン、タングステンなどフッ素系
ガスでエッチングできるもの、またはニッケル、クロム
など塩素系ガスでエッチングできるものであればよい。
チング層51の表面に微細な凹凸部51Aを形成する。
この微細な凹凸部51Aの形成方法は前述の通りであ
る。この場合も、凹凸部51Aの大きさは、上記スタン
パーの信号突起の1/10以下、すなわち、上記スタン
パーにより成形される光ディスクのピット深さの1/1
0以下が望ましい。
1を電極として電鋳を行い、ニッケルなどの電鋳層52
を設ける。これを母材50から剥がしたのが図4(E)
である。これは図1の(B)に示す基板1と同じ構成で
ある。つまり、図1(B)の基板1とエッチング層2
が、図4(E)の電鋳層52とエッチング層51に夫々
相当する。これ以降の工程は、第1実施形態における図
1の(C)以降の工程と同様な工程を行う。
ーは、基板(電鋳層52)上に設けられた信号突起5が
微細な凹凸部51Aを介して上記基板52と結合してい
るため、基板52と信号突起5との接触表面積が大きく
なり、微細な凹凸部51Aにより基板52と信号突起5
の接着強度を高めることによって、成形時において信号
突起5の剥離が起こりにくくすることができる。また、
その形状よりせん断力に対して抵抗がある。このため、
光ディスク成形時において、信号突起5が基板52から
剥離しにくくなる。この結果、光ディスク成形時におい
て、信号突起5が基板52から剥離しにくくなり、光デ
ィスクの成形枚数を従来よりも大幅に向上することがで
きる。
ものではなく、その他種々の態様で実施できる。
て、上記スタンパーは、すべてニッケルなどの基板上に
エッチング層として他の金属層を設け、それに信号を表
す凹凸を形成した構成である。そのような方法とは別
に、ニッケルなどの基板の上にレジストで形成された突
起を、そのまま、スタンパーの突起として利用する方法
がある。通常のレジストは百数十度で変形するが、遠紫
外線を照射するなどの方法でレジストの架橋を促進した
ものは、250℃以上の耐熱性を有することができる。
この方式の例が、特開平7−326077号公報(発明
の名称「マスターによらず光ディスクを生産するための
マトリックスの製造方法」)に示されている。この方式
は、本発明の従来例で述べた方式と同様に、信号突起部
と基板との密着性が劣る不都合を有していた。しかし、
本発明の実施形態にかかる微細な凹凸部を介して信号突
起部と基板を結合するようにすれば、上記不都合を解消
して密着性を向上させることができる。以下にその方式
を本発明の種々の他の実施形態として具体的に説明す
る。
ンパーの製造方法の工程を示す。本発明の第5実施形態
にかかるスタンパーの製造方法は、母材60の表面に、
不活性ガスのイオン照射または化学処理により微細な凹
凸部60Aを形成し、その後、上記母材60の上記表面
の上記微細な凹凸部60Aに導電性膜61を形成し、上
記導電性膜61を電極として電鋳で金属層62を形成
し、上記形成された金属層62と上記導電性膜61を一
体的に上記母材60から剥離してスタンパーの基板59
dとし、上記基板59d上にレジスト層63を形成し、
信号変調されたレーザビームで上記レジスト層63を照
射して上記レジスト層63を露光し、その後、上記露光
されたレジスト層63を現像してレジストの信号突起6
4Aを形成するスタンパーの製造方法である。以下、こ
れについて詳細に説明する。
に微細な凹凸部60Aを形成した基板59aを示してい
る。微細加工の方法はこれまでと同様に、不活性ガスの
イオン照射また化学処理によって微細な凹凸部60Aを
母材60の片面に形成する。この場合も、凹凸部60A
の大きさは、上記スタンパーの信号突起の1/10以
下、すなわち、上記スタンパーにより成形される光ディ
スクのピット深さの1/10以下が望ましい。母材60
の大きさは図2と同じである。
凸部60Aの上にニッケルなどの導電性膜61をスパッ
タリングで付けて形成された基板59bを示す。これま
でと同様にスパッタ膜を付ける前に後工程での剥離性を
考慮して不動態層を設けるのが良い。
ケルなどの電鋳層62を導電性膜61上に形成した基板
59cを示している。電鋳層62の厚みは約0.3mm
程度である。
層62とを母材60から一体的に剥離して構成された基
板59dを図5(D)に示す。この基板59dの母材6
0の片面の微細な凹凸部60Aに対応して形成された、
導電性膜61の微細な凹凸部61Aの上に、ネガレジス
ト63をスピンで塗布する。ネガレジスト63を塗布し
た後、ベーキング処理をして、基板59eとする。この
レジスト層63の厚みは最終的にこのスタンパーで成形
される光ディスクのピットの深さに相当し、再生光学系
によって最適値が決められている。DVD用光ディスク
の場合は1000〜1400Å位である。
実施形態の図1(D)で説明したようなレーザビームレ
コーダで信号を記録しているところを示している。この
ようにしてレジスト層63を露光した後、上記露光され
たレジスト層63を現像すれば、ネガレジストであるの
で、露光部が信号突起64として残り、未露光部が除去
される。この状態の基板59fを図5(F)に示す。
照射し、さらに200℃以上の高温でハードベークする
と、信号突起64の表面がさらに架橋を起こし、表面部
分が硬化した突起64Aとなる。このような突起64A
を有する基板59gを図5(G)に示す。この基板59
gの内外径を所望の大きさに打ち抜けば、スタンパーが
完成する。この基板59gはニッケル金属の基板(ニッ
ケルなどの電鋳層62)の上に硬化したレジストの信号
突起64Aが導電性膜61を介して載っている構造であ
るが、ニッケル金属の基板(ニッケルなどの電鋳層6
2)と信号突起64Aが微細な凹凸部61Aを介して接
合しているため、従来の鏡面の境界に比べて、接着強度
が格段に大きくなっている。
ーは、基板59g上に設けられた信号突起64Aが微細
な凹凸部61Aを介して上記基板59gと結合している
ため、基板59gと信号突起64Aとの接触表面積が大
きくなり、微細な凹凸部61Aにより基板59gと信号
突起64Aの接着強度を高めることによって、成形時に
おいて信号突起64Aの剥離が起こりにくくすることが
できる。また、その形状よりせん断力に対して抵抗があ
る。このため、光ディスク成形時において、信号突起6
4Aが基板59gから剥離しにくくなる。この結果、光
ディスク成形時において、信号突起64Aが基板59g
から剥離しにくくなり、光ディスクの成形枚数を従来よ
りも大幅に向上することができる。
である本発明の第6実施形態にかかるスタンパーの製造
方法の工程を示す。本発明の第6実施形態にかかるスタ
ンパーの製造方法は、母材70の表面に不動態層71を
形成し、上記不動態層71の表面を不活性ガスのイオン
照射または化学処理により微細な凹凸部71Aを形成
し、その後、上記不動態層71の上記表面の上記微細な
凹凸部71Aに導電性膜72を形成し、上記導電性膜7
2を電極として電鋳で金属層73を形成し、上記形成さ
れた金属層73と上記導電性膜72を一体的に上記不動
態層71および上記母材70から剥離してスタンパーの
基板とし、上記スタンパーの基板上にレジスト層を形成
し、信号変調されたレーザビーム102で上記レジスト
層を照射して上記レジスト層を露光し、その後、上記露
光されたレジスト層を現像してレジストの信号突起形成
するスタンパーの製造方法である。以下に、これについ
て詳細に説明する。
る。母材70の大きさは図2(A)の母材30と同じで
ある。
の片面に不動態層としてのレジスト層71を塗布する。
これはレジストに限らず、たとえばポリビニールアルコ
ールなどでもよい。
層71の表面に不活性ガスのイオン照射または化学処理
によって微細な凹凸部71Aを形成する。この場合も、
微細な凹凸部71Aの大きさは、上記スタンパーの信号
突起の1/10以下、すなわち、上記スタンパーにより
成形される光ディスクのピット深さの1/10以下が望
ましい。
72を付け、それを電極として電鋳でニッケル電鋳層7
3を形成した状態を示している。
鋳層73とを、一体的に、不動態層71と母材70とか
ら剥がしたところを示している。この状態は図5(D)
と同じ状態であり、これ以降は、図5(E)以降で説明
した工程をたどってスタンパーが作製される。この場合
も完成したスタンパーは図5のものと同様にニッケルな
どの基板(ニッケル電鋳層73)の上にレジストの信号
突起64Aが形成され、その接着強度は従来のものに比
べ格段向上する。
ーは、基板(電鋳層52)上に設けられた信号突起5が
微細な凹凸部51Aを介して上記基板52と結合してい
るため、基板52と信号突起5との接触表面積が大きく
なり、微細な凹凸部51Aにより基板52と信号突起5
の接着強度を高めることによって、成形時において信号
突起5の剥離が起こりにくくすることができる。また、
その形状よりせん断力に対して抵抗がある。このため、
光ディスク成形時において、信号突起5が基板52から
剥離しにくくなる。この結果、光ディスク成形時におい
て、信号突起5が基板52から剥離しにくくなり、光デ
ィスクの成形枚数を従来よりも大幅に向上することがで
きる。
ディスクの製造方法の工程を示す。本発明の第7実施形
態にかかる光ディスクは、上記第1〜6実施形態のいず
れか1つのスタンパーの製造方法により製造された上記
スタンパー(以下、ここではスタンパー80とする。)
を使用して成形されて、上記スタンパー80の上記微細
な凹凸部80Aに対応する微細な凹凸84A部が信号面
のランド部分に設けられた光ディスクである。以下、こ
れについて詳細に説明する。
られた信号突起が微細な凹凸部80Aを介して上記基板
と結合しているスタンパー80から光ディスクを作る工
程を模式的に示す。
り、上記スタンパー80が取付けられている。82は固
定金型81に対して接離可能に移動する移動金型で、樹
脂83が固定金型81と移動金型82との間のキャビテ
ィ内に注入されたのち、固定金型81の方に移動金型8
2が移動して加圧を行う。
定金型81とは反対方向に移動金型82が移動して金型
を開き、スタンパー80の凹凸が転写されてディスク状
に成形された光ディスク、例えば、レプリカディスク8
4がスタンパー80から剥離される。レプリカディスク
84は、スタンパー80と凹凸が逆の形状をしており、
スタンパー80で信号突起80aとなっていた部分がレ
プリカディスク84ではピット(窪み)84aになる。
図1(G)のように、スタンパー80では信号突起80
a以外に微細な凹凸部80Aが形成されているので、レ
プリカディスク84ではピット84a以外のランド部8
4bに微細な凹凸部84Aが転写されている。
ク84に記録膜または反射膜85がスパッタリングで付
けられる。
記録されていないダミーディスク87と接着層86を介
して貼り合される。レプリカディスク84とダミーディ
スク87はその厚みが同じ場合と違う場合がある。それ
は、再生系を含めた全体システムで最適構造が決定され
る。記録膜または反射膜85が、アルミニウムなどの反
射膜の場合は、ディスクはROM型の再生専用ディスク
となる。また、記録膜または反射膜85が、相変化材料
や有機色素などの記録膜の場合はDVD−RAMまたは
DVD−Rなどの記録可能光ディスクとなる。
いる構造の光ディスクを示しているが、ダミーディスク
87の代わりに信号が記録されている光ディスクでもよ
い。この場合、両面再生または片面から2層再生可能な
ディスクとなる。
〜6実施形態のいずれか1つのスタンパーの製造方法に
より製造された上記スタンパー80を使用するため、光
ディスク成形時において、信号突起5が基板52から剥
離しにくく、従来のダイレクトマスタリングによるスタ
ンパーに比べて、成形ショット数を増大することができ
る。
実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有
する効果を奏するようにすることができる。
に設けられた信号突起が微細な凹凸部を介して上記基板
と結合しているため、基板と信号突起との接触表面積が
大きくなり、微細な凹凸部により基板と信号突起の接着
強度を高めることによって、成形時において信号突起の
剥離が起こりにくくすることができる。また、その形状
よりせん断力に対して抵抗がある。このため、光ディス
ク成形時において、信号突起が基板から剥離しにくくな
る。この結果、光ディスク成形時において、信号突起が
基板から剥離しにくくなり、光ディスクの成形枚数を従
来よりも大幅に向上することができる。
製造方法の工程を示す説明図である。
製造方法の工程を示す説明図である。
製造方法の工程を示す説明図である。
製造方法の工程を示す説明図である。
製造方法の工程を示す説明図である。である。
製造方法の工程を示す説明図である。
製造方法の工程を示す説明図である。
パーの製造方法の工程を示す説明図である。
…フォトレジスト層、4…レジスト層の信号突起、4A
…残留フォトレジスト層、5…エッチング層の信号突
起、20…基板、21…エッチング層、22…レジスト
層、25…レジスト層の信号突起、25A…残留レジス
ト突起、26…エッチング層の信号突起、29…基板、
30…母材、30A…微細な凹凸部、31…導電性膜、
32…ニッケル電鋳膜、40…母材、41…レジスト
層、41A…微細な凹凸部、50…母材、51…エッチ
ング層、51A…微細な凹凸部、52…電鋳層、59
a、59b、59c、59d、59e、59f、59g
…基板、60…母材、60A,61A…微細な凹凸部、
61…導電性膜、62…電鋳層、63…ネガレジスト、
64…ネガレジストの信号突起、64A…架橋後の信号
突起、70…母材、71…レジスト層、71A…微細な
凹凸部、72…導電性膜、73…電鋳層、80…スタン
パー、80A…微細な凹凸部、80a…信号突起、81
…金型、82…移動金型、83…樹脂、84…レプリカ
ディスク、84A…微細な凹凸部、84a…ピット(窪
み)、84b…ランド部、85…記録膜または反射膜、
86…接着層、87…ダミーディスク、100…光学
系、101…回転駆動装置、102…レーザビーム、1
03…記録レンズ。
Claims (14)
- 【請求項1】 基板上に設けられた信号突起と上記基板
との界面が微細な凹凸面であるスタンパー。 - 【請求項2】 上記凹凸面を構成する凹凸部の大きさは
上記信号突起の1/10以下である請求項1に記載のス
タンパー。 - 【請求項3】 基板上にエッチング層とレジスト層を順
次形成し、 上記レジスト層に信号変調されたレーザビームを照射し
て上記レジスト層を露光し、 その後、上記露光されたレジスト層を現像してレジスト
パターンを形成し、 上記レジストパターンをマスクとして上記エッチング層
をエッチングして信号突起を形成して、直接スタンパー
とするダイレクトマスタリングによるスタンパーの製造
方法において、 不活性ガスのイオン照射または化学処理により上記基板
の表面に微細な凹凸部を形成し、 上記微細な凹凸部にスパッタリングで上記エッチング層
を形成するスタンパーの製造方法。 - 【請求項4】 母材の表面に、不活性ガスのイオン照射
または化学処理により微細な凹凸部を形成し、 その後、上記母材の上記表面の上記微細な凹凸部に導電
性膜を形成し、 上記導電性膜を電極として電鋳で金属層を形成し、 上記形成された金属層と上記導電性膜を一体的に上記母
材から剥離してスタンパーの基板とし、 上記基板上にエッチング層、レジスト層を順次形成し、 信号変調されたレーザビームで上記レジスト層を照射し
て上記レジスト層を露光し、 その後、上記露光されたレジスト層を現像してレジスト
パターンを形成し、 上記レジストパターンをマスクとして上記エッチング層
をエッチングして信号突起を形成するスタンパーの製造
方法。 - 【請求項5】 上記母材の表面に不動態層を形成したの
ち、上記導電性膜を形成する請求項4に記載のスタンパ
ーの製造方法。 - 【請求項6】 母材の表面にフォトレジストを塗布し、 上記塗布されて形成されたフォトレジスト層の表面に不
活性ガスのイオン照射または化学処理により微細な凹凸
部を形成し、 その後、上記フォトレジスト層の上記表面の上記微細な
凹凸部に導電性膜を形成し、 上記導電性膜を電極として電鋳で金属層を形成し、 上記形成された金属層と上記導電性膜を一体的に上記フ
ォトレジスト層および上記母材から剥離してスタンパー
の基板とし、 上記スタンパーの基板上にエッチング層、レジスト層を
順次形成し、 信号変調されたレーザビームで上記レジスト層を照射し
て上記レジスト層を露光し、 その後、上記露光されたレジスト層を現像してレジスト
パターンを形成し、 上記レジストパターンをマスクとして上記エッチング層
をエッチングして信号突起を形成するスタンパーの製造
方法。 - 【請求項7】 母材に導電性材料から成るエッチング層
を形成し、 上記エッチング層の表面に不活性ガスのイオン照射また
は化学処理により微細な凹凸部を形成し、 上記エッチング層を電極として上記エッチング層の上記
表面の上記微細な凹凸部に金属層を形成し、 上記形成された金属層と上記エッチング層を一体的に上
記母材から剥離し、 その後、上記エッチング層の上にレジスト層を形成し、 信号変調されたレーザビームで上記レジスト層を照射し
て上記レジスト層を露光し、 その後、上記露光されたレジスト層を現像してレジスト
パターンを形成し、 上記レジストパターンをマスクとして上記エッチング層
をエッチングして信号突起を形成するするスタンパーの
製造方法。 - 【請求項8】 上記母材表面に不動態層を形成してから
上記エッチング層を形成する請求項7に記載のスタンパ
ーの製造方法。 - 【請求項9】 母材の表面に、不活性ガスのイオン照射
または化学処理により微細な凹凸部を形成し、 その後、上記母材の上記表面の上記微細な凹凸部に導電
性膜を形成し、 上記導電性膜を電極として電鋳で金属層を形成し、 上記形成された金属層と上記導電性膜を一体的に上記母
材から剥離してスタンパーの基板とし、 上記基板上にレジスト層を形成し、 信号変調されたレーザビームで上記レジスト層を照射し
て上記レジスト層を露光し、 その後、上記露光されたレジスト層を現像してレジスト
の信号突起を形成するスタンパーの製造方法。 - 【請求項10】 母材の表面に不動態層を形成し、 上記不動態層の表面を不活性ガスのイオン照射または化
学処理により微細な凹凸部を形成し、 その後、上記不動態層の上記表面の上記微細な凹凸部に
導電性膜を形成し、 上記導電性膜を電極として電鋳で金属層を形成し、 上記形成された金属層と上記導電性膜を一体的に上記不
動態層および上記母材から剥離してスタンパーの基板と
し、 上記スタンパーの基板上にレジスト層を形成し、 信号変調されたレーザビームで上記レジスト層を照射し
て上記レジスト層を露光し、 その後、上記露光されたレジスト層を現像してレジスト
の信号突起形成するスタンパーの製造方法。 - 【請求項11】 上記レジスト層を構成するレジストが
ネガ型である請求項3〜10のいずれか1つに記載のス
タンパーの製造方法。 - 【請求項12】 上記微細な凹凸部の大きさは、上記信
号突起の1/10以下の大きさである請求項3〜11の
いずれか1つに記載のスタンパーの製造方法。 - 【請求項13】 請求項1又は2に記載の上記スタンパ
ーを使用して成形されて、上記スタンパーの上記微細な
凹凸部に対応する微細な凹凸部が信号面のランド部分に
設けられた光ディスク。 - 【請求項14】 請求項3〜12のいずれか1つに記載
のスタンパーの製造方法により製造された上記スタンパ
ーを使用して成形されて、上記スタンパーの上記微細な
凹凸部に対応する微細な凹凸部が信号面のランド部分に
設けられた光ディスク。
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