JP2003187503A - Method of manufacturing stamper - Google Patents

Method of manufacturing stamper

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JP2003187503A
JP2003187503A JP2001386948A JP2001386948A JP2003187503A JP 2003187503 A JP2003187503 A JP 2003187503A JP 2001386948 A JP2001386948 A JP 2001386948A JP 2001386948 A JP2001386948 A JP 2001386948A JP 2003187503 A JP2003187503 A JP 2003187503A
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JP
Japan
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photoresist
exposure
stamper
stamper manufacturing
disk
Prior art date
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Application number
JP2001386948A
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Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Furuki
基裕 古木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a master stamper of an optical disk which is small in surface roughness and is reduced in noise by omitting a process step of developing a photoresist after exposure. <P>SOLUTION: An organic dry film used for the photoresist or holography is applied at about 100 to 500 nm on an optical glass master disk and the optical glass master disk is exposed by using CW lasers, such as from 257 nmAr times waves, 266 nmYAG quaternary harmonics, 351 nmAr lasers and 413 nmKr lasers. Only the polymers of the segments exposed by the lasers are shrunk by the exposure treatment and the fine rugged patterns are formed. A conductive film is thereafter formed at about 50 nm on the master disk formed with such fine rugged patterns by electroless nickel plating or nickel sputtering, etc., without undergoing a developing process and the stamper is so manufactured by nickel electroplating as to attain a thickness of about 300 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明は、光を記録再生に利
用したディスク、カードなどの光記録媒体、特に光磁
気、相変化などの記録再生を行う光記録媒体を作製する
ためのスタンパ製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stamper manufacturing method for producing an optical recording medium such as a disk and a card which utilizes light for recording and reproducing, particularly an optical recording medium for recording and reproducing such as magneto-optical property and phase change. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、光ディスクを製造する場合に
は、一般の半導体製造工程で用いられてきたリソグラフ
ィ技術を応用し、ディスク信号面の微細ピットパターン
を作成してきた。しかし、最近では、ポストDVD(D
igital Video Disk)として、DVD
と同一サイズで15GB以上の容量を目指して開発が行
われている。この際、ROMディスクのピット形成に関
して、そのパターン解像度を決定するものとして、露光
光源の波長、及び、それを集光する対物レンズの開口数
(以下、NAという)を向上することがあげられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of manufacturing an optical disk, a lithographic technique used in a general semiconductor manufacturing process has been applied to create a fine pit pattern on a disk signal surface. However, recently, post DVD (D
DVD as the digital video disc
It is being developed with the same size as the above, aiming for a capacity of 15 GB or more. At this time, with respect to the formation of pits in the ROM disk, as the determination of the pattern resolution, it is possible to improve the wavelength of the exposure light source and the numerical aperture (hereinafter referred to as NA) of the objective lens for condensing it.

【0003】これに対し、フォトレジストを用いたとき
のパターン解像度は、Raighlyの解像限界式で次
のように表わされる。 R=0.61×λ/NA ……(1) ここで、Rは解像度、λは波長を示す。図4は、この
(1)式を基に波長とレジストの解像度との関係を示す
説明図である。ここで、対物レンズのNAは0.9とし
ている。図中の枠Aで示す波長351nmの光源を用い
た場合には、解像限界は約0.240μmとなる。これ
をディスク容量で言えば、最小ピット長が0.25μ
m、トラックピッチ(以下、tp.という)が0.47
μmというDVDサイズにおいて約12GB容量が達成
可能である。
On the other hand, the pattern resolution when a photoresist is used is expressed by the Raighly resolution limit equation as follows. R = 0.61 × λ / NA (1) where R is the resolution and λ is the wavelength. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the wavelength and the resolution of the resist based on the equation (1). Here, the NA of the objective lens is 0.9. When a light source with a wavelength of 351 nm shown by frame A in the figure is used, the resolution limit is about 0.240 μm. In terms of disk capacity, the minimum pit length is 0.25μ.
m, track pitch (hereinafter referred to as tp.) 0.47
About 12 GB capacity can be achieved in the DVD size of μm.

【0004】一方、図中の枠Bで示す波長266nmの
光源を用いた場合には、解像限界は約0.18μmで、
同じくディスク容量で述べると、最小ピット長は0.4
1μm、tp.=0.19μmのDVDサイズにおい
て、約15GBの容量まで達成が可能である。事実、ノ
ボラック系フォトレジストを用いて波長266nm、対
物レンズNA0.9という系において、15GBで6.
6%という実用可能なジッタ値が達成されている。この
ときの再生光学系は、波長532nm、NA=0.94
3というシステムである。
On the other hand, when a light source having a wavelength of 266 nm shown by a frame B in the figure is used, the resolution limit is about 0.18 μm,
Similarly, in terms of disk capacity, the minimum pit length is 0.4
1 μm, tp. With a DVD size of 0.19 μm, a capacity of up to about 15 GB can be achieved. In fact, in a system with a wavelength of 266 nm and an objective lens NA of 0.9, using a novolac photoresist, 6.
A practical jitter value of 6% is achieved. The reproducing optical system at this time has a wavelength of 532 nm and NA = 0.94.
The system is 3.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
光ディスクでは一般の半導体と異なり、微細なパターン
を形成するだけでなく、個々のパターンの均一性や形成
されたパターンのエッジラフネスの軽減、微細パターン
の側壁傾斜角度制御等が求められてきている。これは光
ディスク再生波長が近赤外から青色へと短くなり、さら
に光ピックアップレンズの開口数増加に伴い、再生スポ
ットサイズが縮小し、MTFが増加し、従来はジッタ要
因になり得なかった形状が影響するという問題が発生し
てきている。
However, unlike the general semiconductors in the recent optical discs, not only the fine patterns are formed, but also the uniformity of individual patterns and the reduction of the edge roughness of the formed patterns, the fine patterns are formed. There has been a demand for control of the side wall inclination angle. This is because the reproduction wavelength of the optical disk is shortened from near infrared to blue, and the reproduction spot size is reduced and the MTF is increased as the numerical aperture of the optical pickup lens is increased. The problem of affecting is emerging.

【0006】ここで、波長780nm、レンズ開口数
0.45のCDスポットサイズと、DVR−Blueの
規格による波長405nm、レンズ開口数0.85によ
る読み取りスポットサイズとを単純比較すると、0.2
7倍に縮小していることが主な要因として挙げられる光
ディスクのジッタ要因は次の(2)式で表わされる。 Jitter2 = disk noise2+ cross talk2+ inter symbol interference2 + e lectrical noise2 ……(2) すなわち、ジッタ要因としては、ランドエリア、ピット
形状に起因するディスクノイズ(disk noise)、隣接ト
ラックからのクロストーク(cross talk)の影響、そし
てピット前後の符号間干渉(inter symbol interferenc
e )の影響、そしてプレイヤなどに依存する電気ノイズ
(electrical noise)の分類される。
A simple comparison between a CD spot size with a wavelength of 780 nm and a lens numerical aperture of 0.45 and a reading spot size with a wavelength of 405 nm and a lens numerical aperture of 0.85 according to the DVR-Blue standard is 0.2.
The jitter factor of the optical disk, which is mainly considered to be reduced by 7 times, is expressed by the following equation (2). Jitter 2 = disk noise 2 + cross talk 2 + inter symbol interference 2 + electrical noise 2 (2) That is, the jitter factors are land area, disk noise due to pit shape, and from adjacent tracks. Cross talk, and inter symbol interferenc before and after the pit.
e) impact, and is classified as electrical noise that depends on the player.

【0007】クロストーク、符号間干渉に関しては、記
録補償を導入することにより、符号間干渉ノイズ、クロ
ストークノイズを軽減することもCDなどで既に行われ
ている。再生信号波形を解析してピットの位置を前後に
若干ずらし、符号間干渉、クロストークが最も低くなる
ようにシュミレーションを行い、その結果を信号発生回
路のフォーマッタにフィードバックさせ、再度カッティ
ングを行う。この一連のプロセスを繰り返すことで、上
記クロストーク、符号間干渉ノイズを減少させる手法も
取られてきている。
Regarding crosstalk and intersymbol interference, it has already been performed on CDs and the like to reduce intersymbol interference noise and crosstalk noise by introducing recording compensation. The reproduced signal waveform is analyzed, the positions of the pits are slightly shifted back and forth, simulation is performed so that intersymbol interference and crosstalk are minimized, and the results are fed back to the formatter of the signal generation circuit, and cutting is performed again. A method of reducing the crosstalk and intersymbol interference noise by repeating this series of processes has also been taken.

【0008】また、ディスクノイズは現像により形成さ
れたレジストパターンの不均一性、エッジラフネス、レ
ジスト自体の粗さなどに起因しており、ランダムである
ことから電気回路的に取り除くことが非常に難しく、フ
ォトレジストの組成調整が必要な場合が多い。また、現
像により形成されたレジストパターンの不均一性、エッ
ジラフネスなどがディスクノイズとしてジッタ悪化の主
要要因であることは、今までの実験結果から分かってい
る。そして、短波長化、高NA化による高密度ディスク
開発が進むに連れ、ディスクノイズが支配的となってき
ている。
Further, the disk noise is caused by nonuniformity of the resist pattern formed by development, edge roughness, roughness of the resist itself, etc., and it is very difficult to remove it by an electric circuit because it is random. In many cases, it is necessary to adjust the composition of the photoresist. Further, it has been known from the experimental results so far that non-uniformity of the resist pattern formed by development, edge roughness, etc. are the main factors of deterioration of jitter as disk noise. As the development of high-density discs with shorter wavelengths and higher NA has progressed, disc noise has become dominant.

【0009】一例として20GBのROMディスクを用
い、トラックピッチ0.36μm、ビット長0.13μ
m/bit、光透過層厚100μm、Al反射膜の反射
率20%というディスク構造で、再生波長407nmK
rレーザ、NA0.85という光学系を用いて測定を行
い、ジッタ値を測定して要因を分析する。ここで、全ジ
ッタ値が8.6%の場合、ディスクノイズ5.3%、ク
ロストーク4.9%、符号間干渉4.4%、電気ノイズ
1.5%という解析結果が得られている。このようにデ
ィスクノイズが支配的であるが、従来通りに低減させる
ことは非常に難しい。また、DVR−Blueなどのよ
うに光ディスク基板の成膜側から記録再生を行う場合、
反射膜、記録膜の形状が非常に重要となり、ガラス原盤
上のピットまたはグルーブ形状の側壁傾斜角度、側壁粗
さ、エッジ形状を制御することが要求されている。
As an example, a 20 GB ROM disk is used, and the track pitch is 0.36 μm and the bit length is 0.13 μm.
m / bit, light transmission layer thickness 100 μm, Al reflection film reflectance 20%, disk structure, reproduction wavelength 407 nmK
The measurement is performed using an optical system of r laser and NA 0.85, and the jitter value is measured to analyze the factors. Here, when the total jitter value is 8.6%, the analysis results of disk noise 5.3%, crosstalk 4.9%, intersymbol interference 4.4%, and electric noise 1.5% are obtained. . As described above, the disk noise is dominant, but it is very difficult to reduce it as in the past. Further, when recording / reproducing is performed from the film-forming side of the optical disc substrate such as DVR-Blue,
The shapes of the reflection film and the recording film are very important, and it is required to control the side wall inclination angle, side wall roughness, and edge shape of the pit or groove shape on the glass master.

【0010】また、現像することにより露光されていな
いランド部分も若干の現像が進むため、表面粗さが増加
し、ディスクノイズの増加を招くため、改善が求められ
ている。さらに、高密度光ディスクは短波長による再
生、高開口数による焦点深度の低下、さらにはC/N向
上を追求し、グルーブ溝の深さがλ/12nあたりまで
提唱されている。その結果、従来の露光現像による微細
パターン形成ではレジストを20〜80nm付近に均一
に塗布する必要性に迫られている。しかし、直径120
nmの範囲を均一に上記の厚みで塗布することは非常に
難しく、さらに塗布してもレジスト機能を保持したまま
20nm付近の厚みを正確に測定する方法が汎用的には
存在しないことなどの問題も挙げられている。
Further, since the land portion which has not been exposed by the development is also slightly developed, the surface roughness is increased and the disk noise is increased, so that improvement is required. Further, for a high-density optical disc, reproduction with a short wavelength, reduction of the focal depth due to a high numerical aperture, and further improvement of C / N are pursued, and a groove groove depth of up to about λ / 12n is proposed. As a result, in the conventional fine pattern formation by exposure and development, there is an urgent need to uniformly apply a resist in the vicinity of 20 to 80 nm. However, the diameter 120
It is very difficult to apply the above-mentioned thickness evenly in the nm range, and there is no general-purpose method for accurately measuring the thickness around 20 nm while maintaining the resist function even when applied. Are also listed.

【0011】また、ディスクの中心付近より現像液を流
し、ガラス原盤を回転しながら現像を行っても、内外周
で膜減り差が生じるとともに、ランド・グルーブのカッ
ティングでは、内外でのDuty比が異なる問題も生じ
ている。さらに、γ値の高いフォトレジストのアシンメ
トリ最適値、ジッタ最適値がγ傾き途中にある場合、現
像液温度、秒単位の現像時間、リンスなどの現像条件を
一定に制御することは非常に難しいことが分かってい
る。フォトレジストの感度やγ特性は、その特性曲線か
ら評価される。特性曲線とは一般にレジストへの露光量
の対数を横軸に、現像後のレジストの膜厚を縦軸にプロ
ットすることにより得られ、レジストコントラストは特
性曲線における直線部分の傾きγによって決められる。
図5は、この特性曲線を示しており、γの定義を(3)
式に示す。 γ=1/( logE1 − logE0 )=( logE1 / logE
0 )-1
Further, even if the developing solution is flowed from the vicinity of the center of the disc and the development is performed while the glass master is rotated, a film reduction difference occurs between the inner and outer peripheries, and in the cutting of the land / groove, the duty ratio between the inside and outside is increased. Different problems are occurring. Furthermore, when the optimum asymmetry value and the optimum jitter value of a photoresist with a high γ value are in the middle of the γ inclination, it is very difficult to control the developing conditions such as the developer temperature, the developing time in seconds, and the rinsing constant. I know. The sensitivity and γ characteristic of photoresist are evaluated from its characteristic curve. The characteristic curve is generally obtained by plotting the logarithm of the exposure dose to the resist on the horizontal axis and the resist film thickness after development on the vertical axis, and the resist contrast is determined by the slope γ of the straight line portion in the characteristic curve.
FIG. 5 shows this characteristic curve, and the definition of γ is (3)
Shown in formula γ = 1 / (logE1−logE0) = (logE1 / logE
0) -1

【0012】理想的には、E0は膜減りがない最大の露
光量を表し、E1は残膜率0になる最小の露光量を示す
が、実際には直接部分のデータにより直線近似を外挿
し、残膜率100%の直線と交差した露光量をE0と
し、逆に残膜率0%と交差した点がE1となる(図
5)。直線部分が少なく、E0とE1が推定しがたいと
き、E1/2近辺の勾配を取る。一般に高解像度のフォ
トレジストはγ値が高いが、光ディスク最適アシンメト
リ設定の関係上、この急峻な勾配の途中に最適条件が存
在する場合には再現性が非常に問題となる。例えば20
GBの高密度ROMの場合、最短ピット(3T)が0.
22μm、11Tが0.81μmとピット長が異なるた
め、最短ピットが十分に解像する露光量では11Tは露
光量のconvolutionにより、オーバー露光と
なりピット幅が広くなり、適正なアシンメトリが得られ
ない。
Ideally, E0 represents the maximum exposure amount without film reduction, and E1 represents the minimum exposure amount with which the residual film rate becomes 0. However, in reality, the linear approximation is extrapolated by the data of the direct portion. The exposure amount that intersects the straight line with the remaining film ratio of 100% is E0, and conversely, the point that intersects with the remaining film ratio of 0% is E1 (FIG. 5). When there are few straight lines and it is difficult to estimate E0 and E1, the gradient near E1 / 2 is taken. Generally, a high resolution photoresist has a high γ value, but due to the optimum asymmetry setting of the optical disc, reproducibility becomes a serious problem when optimum conditions exist in the middle of this steep gradient. Eg 20
In the case of GB high density ROM, the shortest pit (3T) is 0.
Since the pit lengths of 22 μm and 11T are different from 0.81 μm, 11T has an overexposure due to the exposure amount convolution because of the exposure amount convolution, so that the pit width is wide and proper asymmetry cannot be obtained.

【0013】次に、有機現像液(テトラアンモニウムハ
イドライ:TMAH、NMD−3:東京応化工業)の濃
度を変化させたときのノボラックフォトレジスト(JS
R:GX250ESL)の表面粗さrmsをAFMによ
り測定した結果を図6の表1に示す。なお、現像時間は
全て15秒にて行った。現像を全く行わない場合のフォ
トレジスト表面の粗さは0.229nmであったが、
2.38%の現像液で15秒現像した場合、粗さは0.
782nmと3倍以上に増大している。また、現像を施
すことによってフォトレジストの側壁粗さも表面の粗さ
に比例すると言われている。また、所望の解像度を得え
るためには、例えば上述のような市販の有機現像液テト
ラアンモニウムハイドライド2.38%水溶液を使用せ
ざるを得ないという問題も存在する。
Next, the novolak photoresist (JS) was prepared when the concentration of the organic developer (tetraammonium hydride: TMAH, NMD-3: Tokyo Ohka Kogyo) was changed.
The surface roughness rms of R: GX250ESL) was measured by AFM, and the results are shown in Table 1 of FIG. The development time was all 15 seconds. The roughness of the photoresist surface was 0.229 nm when no development was performed.
When developed with a 2.38% developer for 15 seconds, the roughness is 0.
It is 782 nm, which is more than tripled. Further, it is said that the side wall roughness of the photoresist is proportional to the surface roughness by developing. Further, in order to obtain a desired resolution, there is a problem that, for example, the above-mentioned commercially available organic developer tetraammonium hydride 2.38% aqueous solution must be used.

【0014】そこで本発明の目的は、フォトレジストを
露光後に現像する工程を省略でき、表面粗さが少なく、
ノイズが軽減された光記録媒体を作製できるスタンパ製
造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the step of developing a photoresist after exposure, to reduce the surface roughness,
It is an object of the present invention to provide a stamper manufacturing method capable of manufacturing an optical recording medium with reduced noise.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のスタンパ製造方
法は、前記目的を達成するため、露光処理によって体積
収縮する物質材料を用い微細凹凸パターンを形成する工
程と、上記微細凹凸パターンに導電膜を形成する工程
と、上記導電膜上に金属メッキを行う工程とを有するこ
とを特徴とする。本発明のスタンパ製造方法では、露光
処理の光化学反応により体積収縮する物質材料を用いて
情報のピット列を構成する微細凹凸パターンを作成する
ことにより、露光処理によって微細凹凸パターンを作成
した後、現像工程を行うことなく、物質材料の体積収縮
によって微細凹凸パターンを得ることから、従来の現像
によるパターン作成に比べて表面粗さが少なく、ディス
クノイズが軽減されたスタンパを製造することが可能と
なる。
In order to achieve the above-mentioned object, the stamper manufacturing method of the present invention comprises a step of forming a fine concavo-convex pattern using a material material that contracts in volume by an exposure process, and a conductive film on the fine concavo-convex pattern. And a step of performing metal plating on the conductive film. In the stamper manufacturing method of the present invention, a fine uneven pattern that forms a pit row of information is created using a material material that contracts in volume by a photochemical reaction of the exposure process, and after the fine uneven pattern is created by the exposure process, development is performed. Since a fine concavo-convex pattern is obtained by performing volumetric contraction of the material material without performing a step, it is possible to manufacture a stamper with less surface roughness and less disk noise than conventional patterning by development. .

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるスタンパ製造
方法の実施の形態について説明する。なお、以下に説明
する実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術
的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範
囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の
記載がない限り、これらの態様に限定されないものとす
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a stamper manufacturing method according to the present invention will be described below. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is not limited to the present invention in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.

【0017】本発明の実施の形態によるスタンパ製造方
法は、光、電子線、X線露光のうち少なくとも1つによ
り体積収縮する物質材料を用い微細凹凸パターンを形成
する工程と、上記微細凹凸パターンに無電解メッキ、ス
パッタのうち少なくとも1つを用いて導電膜を形成する
工程と、上記導電膜上に電鋳メッキよる金属メッキを行
う工程とを実行することにより、露光処理後に現像工程
を行わず、光化学反応による体積収縮で微細凹凸パター
ンを作成するようにしたものである。そして、後述する
ように、本発明の第1実施例では、体積収縮する物質材
料としてナフトキノンジアジドを含むフォトレジストを
用い、第2実施の形態では、体積収縮する物質材料とし
てホログラム記録材料を用いるものである。
In the stamper manufacturing method according to the embodiment of the present invention, a step of forming a fine concavo-convex pattern using a material material that shrinks in volume by at least one of light, electron beam and X-ray exposure, and the fine concavo-convex pattern is formed. By performing the step of forming a conductive film by using at least one of electroless plating and sputtering and the step of performing metal plating by electroforming plating on the conductive film, a developing step is not performed after the exposure processing. The fine concavo-convex pattern is created by volume contraction due to a photochemical reaction. As will be described later, in the first embodiment of the present invention, a photoresist containing naphthoquinonediazide is used as the material material that contracts in volume, and in the second embodiment, a hologram recording material is used as the material material that contracts in volume. Is.

【0018】まず、フォトレジストやホログラフィに用
いられる有機ドライフィルムを光ディスクガラス原盤に
約100nmから500nm塗布し、257nmAr倍
波、266nmYAG第四高調波、351nmArレー
ザ、413nmKrレーザなどからのCWレーザを用い
て光ディスク原盤を露光する。ここで対物レンズの開口
数は0.9とする。
First, an organic dry film used for photoresist or holography is applied on an optical disk glass master by about 100 nm to 500 nm, and a CW laser such as a 257 nm Ar harmonic, a 266 nm YAG fourth harmonic, a 351 nm Ar laser, and a 413 nm Kr laser is used. The optical disc master is exposed. Here, the numerical aperture of the objective lens is 0.9.

【0019】図1は、このような露光処理を行うための
光ディスクカッティングマシンを示すブロック図であ
る。この光ディスクカッティングマシンは、351nm
のArレーザ100と680nmのレーザダイオード2
00とを搭載したものであり、Arレーザ100は固定
部に配置され、レーザダイオード200はスライディン
グテーブル500上に配置されている。そして、351
nmのArレーザ100からのレーザ光は、電気光学変
調器(EOM)110、ビームスプリッタ(BS1)1
20、音響光学変調器(AOM)130、ビームスプリ
ッタ(BS2)140、1/4波長板(QWP)15
0、ダイクロイックミラー(DCM)160等を経て対
物レンズ(OL)300に入射され、この対物レンズ
(OL)300により、スピンドルモータ410によっ
て駆動されるガラス原盤400の信号面に照射される。
FIG. 1 is a block diagram showing an optical disk cutting machine for performing such exposure processing. This optical disc cutting machine is 351nm
Ar laser 100 and 680nm laser diode 2
00 is mounted, the Ar laser 100 is arranged on the fixed part, and the laser diode 200 is arranged on the sliding table 500. And 351
The laser light from the Ar laser 100 of nm has an electro-optic modulator (EOM) 110 and a beam splitter (BS1) 1.
20, acousto-optic modulator (AOM) 130, beam splitter (BS2) 140, quarter wave plate (QWP) 15
0, the light passes through the dichroic mirror (DCM) 160, etc., and enters the objective lens (OL) 300. The objective lens (OL) 300 irradiates the signal surface of the glass master 400 driven by the spindle motor 410.

【0020】また、レーザダイオード200からのレー
ザ光は、偏光ビームスプリッタ(PBS)210、1/
4波長板(QWP)220、ダイクロイックミラー(D
CM)160等を経て対物レンズ(OL)300に入射
され、この対物レンズ(OL)300により、スピンド
ルモータ410によって駆動されるガラス原盤400の
信号面に照射される。なお、このカッティングマシンに
は、各種の光検出器(PD)や撮像素子(CCD)、そ
の他、レンズ(L)やミラー等の各種光学系が設けられ
ているが、本発明には直接関係しない公知技術であるの
で説明は省略する。
Further, the laser light from the laser diode 200 is polarized beam splitter (PBS) 210, 1 /
4-wave plate (QWP) 220, dichroic mirror (D
CM) 160, etc., and enters the objective lens (OL) 300, and the objective lens (OL) 300 irradiates the signal surface of the glass master 400 driven by the spindle motor 410. The cutting machine is provided with various photodetectors (PD), image pickup devices (CCD), and various optical systems such as lenses (L) and mirrors, which are not directly related to the present invention. Since this is a publicly known technique, description thereof will be omitted.

【0021】このようなカッティングマシンによるレー
ザ露光処理により、レーザ露光された部分のポリマのみ
が収縮し、微細凹凸パターンが形成される。その後、現
像過程を経ずに、この微細凹凸パターンが形成された原
盤上に、無電解ニッケルメッキまたはニッケルスパッタ
リング等により導電膜を約50nm形成し、電柱ニッケ
ルメッキにて約300μmの厚みになるようにスタンパ
を作製する。
By the laser exposure process using such a cutting machine, only the polymer in the laser-exposed portion contracts, and a fine concavo-convex pattern is formed. Then, without passing through the development process, a conductive film of about 50 nm is formed by electroless nickel plating or nickel sputtering on the master on which the fine concavo-convex pattern is formed, and a thickness of about 300 μm is obtained by nickel plating on electric poles. Create a stamper.

【0022】次に、本発明の具体的な第1実施例につい
て説明する。この第1実施例では、体積収縮する物質材
料としてナフトキノンジアジドを含むフォトレジストを
用いる。これは以下の原理を利用したものである。ま
ず、g,i線フォトレジストにはナフトキノンジアジド
(NQD)が感光剤として含有されている。このNQD
は露光前、フォトレジストの主な骨格を形成するノボラ
ック樹脂のアルカリ溶液溶解を防ぐという役割を担う。
しかし、NQDは光反応性であり、露光されると、図2
に示す化学式のように化学反応を起し、窒素を蒸発さ
せ、その後、カルボキシル基を形成する。
Next, a specific first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, a photoresist containing naphthoquinonediazide is used as the material material that contracts in volume. This utilizes the following principle. First, naphthoquinone diazide (NQD) is contained as a photosensitizer in the g, i-ray photoresist. This NQD
Plays a role of preventing dissolution of the novolak resin, which forms the main skeleton of the photoresist, in an alkaline solution before exposure.
However, NQD is photoreactive and when exposed to light, the
A chemical reaction occurs as shown in the chemical formula (1), nitrogen is evaporated, and then a carboxyl group is formed.

【0023】この結果、アルカリ溶液可溶となり、露光
された部分のみが現像液に溶け、微細凹凸パターンを形
成する。すなわち、この窒素生成に伴い、フォトレジス
トとしては体積が収縮する。そして、この体積収縮量
は、この窒素(N2)生成量に比例することから、NQ
Dの含有量を制御することにより、微細凹凸パターンの
深さを制御することが可能である。さらに、本例では、
露光波長にフォトレジストの吸収量が依存することを利
用する。
As a result, the alkali solution becomes soluble, and only the exposed portion is dissolved in the developing solution to form a fine uneven pattern. That is, as the nitrogen is generated, the volume of the photoresist shrinks. Since this volume contraction amount is proportional to this nitrogen (N2) production amount, NQ
By controlling the D content, the depth of the fine concavo-convex pattern can be controlled. Furthermore, in this example,
The fact that the absorption amount of the photoresist depends on the exposure wavelength is used.

【0024】この第1実施例では、まず、g線ノボラッ
クレジストGX250ESL(JSR)をガラス原盤に
200nm塗布し、還流型べーク炉にて60度30分と
いう条件でレジスト乾燥を行う。その後、波長413n
mのKrレーザを用い、0.12mJ/mパワーでトラ
ックピッチ0.8μmのグルーブ形状をレジストに露光
し、ナフトキノンジアジドが反応して窒素が蒸発するこ
とを利用し、微細凹凸グルーブパターンを形成する。
In the first embodiment, first, g-line novolac resist GX250ESL (JSR) is applied to a glass master disk to a thickness of 200 nm, and the resist is dried in a reflux type bake oven under conditions of 60 degrees and 30 minutes. After that, wavelength 413n
Using a Kr laser of m, a groove shape with a track pitch of 0.8 μm is exposed to the resist with a power of 0.12 mJ / m, and a fine uneven groove pattern is formed by utilizing the fact that naphthoquinone diazide reacts and nitrogen is evaporated. .

【0025】その結果形成された段差をAFMにより測
定する。図3は、この測定結果の一例を示している。図
示のように、この例では、山と谷のピーク間で約10n
mの段差を有するグルーブ形状が得られた。また、側壁
の粗さに関しても、現像プロセスを経たレジスト(rm
s:0.7nm)に比べて非常に小さい値(0.4n
m)が得られた。GX250SELレジストに含有され
る感光剤の濃度は30wt%である。この結果、感光剤
濃度を増加させることにより、線形的にグルーブ深さを
増加させることができる。
The step formed as a result is measured by AFM. FIG. 3 shows an example of this measurement result. As shown, in this example, about 10n between the peaks of the peaks and valleys.
A groove shape having a step of m was obtained. Regarding the roughness of the side wall, the resist (rm
Very small value (0.4n)
m) was obtained. The concentration of the photosensitizer contained in the GX250SEL resist is 30 wt%. As a result, the groove depth can be linearly increased by increasing the concentration of the photosensitizer.

【0026】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。この第2実施例では、体積収縮する物質材料として
ホログラム用フォトポリマを用いる。まず、ホログラム
用フォトポリマ(HRF−150−38:DuPon
t)をガラス原盤に3μmを塗布し、還流型べーク炉に
て60度30分という条件でレジスト乾燥を行う。その
後、波長413nmKrレーザで、0.40mJ/mで
トラックピッチ0.8μmのグルーブ形状を上記フォト
ポリマに露光した。その結果、図示は省略するが、第1
実施例と同様に段差を測定した結果、200nmの深さ
のグルーブ形状が得られた。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, a hologram photopolymer is used as the material material that contracts in volume. First, a hologram photopolymer (HRF-150-38: DuPon
3 μm of t) is applied to a glass master, and the resist is dried in a reflux type bake oven at 60 ° C. for 30 minutes. After that, a groove shape having a track pitch of 0.8 μm at 0.40 mJ / m was exposed to the photopolymer with a 413 nm Kr laser. As a result, although not shown, the first
As a result of measuring the step difference in the same manner as in the example, a groove shape having a depth of 200 nm was obtained.

【0027】以上のように、本実施の形態によるスタン
パ製造方法では、光露光により体積収縮する物質を用い
ることにより、露光現像工程により形成する微細ピット
やグルーブの側壁粗さに比べ、現像工程を経ないことに
より側壁粗さの軽減を可能とする。結果として、現像に
伴うピット、グルーブ形状の不均一性、側壁粗さが要因
の光ディスクのピュアジッタを軽減することができる。
また、露光現像により形成されるパターンに比べ、エッ
ジ部分に丸みが存在し、結果として、光ディスク反射及
び記録膜成膜時に均一性が良く成膜され、ジッタ向上、
記録マージン向上、エラーレート低減を実現できる。さ
らに、現像プロセスを経ないことにより、プロセスが簡
易化され、プロセス制御が従来の方法に比して簡易化さ
れる。また、フォトレジストを薄く塗布する必要性が無
く、薄膜測定機器(エリプソメータ)の測定範囲内の厚
みで形成でき、かつ、膜厚の均一性を得易い厚みや粘度
でフォトレジストを塗布できる。
As described above, in the stamper manufacturing method according to the present embodiment, the use of the material that contracts in volume by photoexposure allows the developing process to be performed in comparison with the side wall roughness of the fine pits and grooves formed in the exposing and developing process. By not passing it, it is possible to reduce the roughness of the side wall. As a result, it is possible to reduce the pure jitter of the optical disc due to the unevenness of the pits and the groove shape due to the development, and the side wall roughness.
Further, as compared with the pattern formed by exposure and development, the edge portion has a rounded shape, and as a result, the film is formed with good uniformity during optical disk reflection and recording film formation, which improves jitter.
It is possible to improve the recording margin and reduce the error rate. Further, since the development process is not performed, the process is simplified and the process control is simplified as compared with the conventional method. Further, it is not necessary to apply the photoresist thinly, and it can be formed with a thickness within the measurement range of a thin film measuring device (ellipsometer), and the photoresist can be applied with a thickness and a viscosity that make it easy to obtain a uniform film thickness.

【0028】なお、以上の例では、露光処理によって体
積収縮する物質材料として、ナフトキノンジアジドを含
むフォトレジスト材料やホログラム記録材料を用いた
が、本発明はこれらに限定されないものとする。また、
露光処理についても他の方式を用いることが可能であ
り、体積収縮する物質材料の特性に応じて、特定波長の
光、電子線、X線露光を適宜用いることが可能である。
また、以上の例では、光ディスクのマスクスタンパを製
造する例について説明したが、他の光記録媒体のスタン
パ製造方法に用いても良い。
In the above examples, the photoresist material or holographic recording material containing naphthoquinonediazide was used as the material material that contracts in volume by the exposure process, but the present invention is not limited to these. Also,
Other methods can also be used for the exposure treatment, and light having a specific wavelength, electron beam, or X-ray exposure can be appropriately used according to the characteristics of the material material that contracts in volume.
Further, in the above example, the example of manufacturing the mask stamper of the optical disc has been described, but it may be used for the stamper manufacturing method of another optical recording medium.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明のスタンパ製
造方法によれば、露光処理の光化学反応により体積収縮
する物質材料を用いて情報のピット列を構成する微細凹
凸パターンを作成することにより、露光処理によって微
細凹凸パターンを作成した後、現像工程を行うことな
く、物質材料の体積収縮によって微細凹凸パターンを得
ることから、従来の現像によるパターン作成に比べて表
面粗さが少なく、ディスクノイズが軽減されたスタンパ
を製造できる効果がある。
As described above, according to the stamper manufacturing method of the present invention, by forming the fine concavo-convex pattern forming the pit row of information by using the material material that contracts in volume by the photochemical reaction of the exposure process, After the fine uneven pattern is created by the exposure process, the fine uneven pattern is obtained by the volume contraction of the material material without performing the developing process, so that the surface roughness is smaller and the disk noise is generated as compared with the pattern creation by the conventional development. There is an effect that a reduced stamper can be manufactured.

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

【図1】本発明の実施の形態によるスタンパ製造方法で
用いるカッティングマシンの光学系の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical system of a cutting machine used in a stamper manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例で用いるノボラックレジス
ト反応メカニズムの化学式を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a chemical formula of a novolak resist reaction mechanism used in the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例のスタンパ製造方法による
露光後のフォトレジスト形状断面を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a photoresist cross section after exposure by the stamper manufacturing method of the first embodiment of the present invention.

【図4】従来のスタンパ製造で用いる露光波長とフォト
レジスト解像度との関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the exposure wavelength and the photoresist resolution used in conventional stamper manufacturing.

【図5】従来のスタンパ製造で用いるポジ型レジストの
露光量と残膜率の関係を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the exposure amount and the residual film rate of a positive resist used in conventional stamper manufacturing.

【図6】従来のスタンパ製造で用いる有機現像液濃度と
フォトレジスト表面粗さの具体例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing specific examples of organic developer concentration and photoresist surface roughness used in conventional stamper manufacturing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100……Arレーザ、110……電気光学変調器(E
OM)、120……ビームスプリッタ(BS1)、13
0……音響光学変調器(AOM)、140……ビームス
プリッタ(BS2)、150……1/4波長板(QW
P)、160……ダイクロイックミラー(DCM)、2
00……レーザダイオード、210……偏光ビームスプ
リッタ(PBS)、220……1/4波長板(QW
P)、300……対物レンズ(OL)、400……ガラ
ス原盤、410……スピンドルモータ、500……スラ
イディングテーブル。
100 ... Ar laser, 110 ... Electro-optical modulator (E
OM), 120 ... Beam splitter (BS1), 13
0 ... Acousto-optic modulator (AOM), 140 ... Beam splitter (BS2), 150 ... Quarter wave plate (QW)
P), 160 ... dichroic mirror (DCM), 2
00 ... Laser diode, 210 ... Polarizing beam splitter (PBS), 220 ... Quarter wave plate (QW)
P), 300 ... Objective lens (OL), 400 ... Glass master, 410 ... Spindle motor, 500 ... Sliding table.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/20 503 G03F 7/20 503 504 504 505 505 Fターム(参考) 2H025 AB20 AC03 AC05 AC06 AD01 AD03 BE01 2H049 AA33 AA40 AA43 AA57 2H097 AA03 AB07 CA15 CA16 CA17 FA03 FA10 LA20 5D121 BA03 BB21 BB40 CB06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme code (reference) G03F 7/20 503 G03F 7/20 503 504 504 504 505 505 F term (reference) 2H025 AB20 AC03 AC05 AC06 AD01 AD03 BE01 2H049 AA33 AA40 AA43 AA57 2H097 AA03 AB07 CA15 CA16 CA17 FA03 FA10 LA20 5D121 BA03 BB21 BB40 CB06

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光処理によって体積収縮する物質材料
を用い微細凹凸パターンを形成する工程と、 上記微細凹凸パターンに導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に金属メッキを行う工程と、 を有することを特徴とするスタンパ製造方法。
1. A step of forming a fine concavo-convex pattern using a material material that contracts in volume by exposure treatment, a step of forming a conductive film on the fine concavo-convex pattern, and a step of performing metal plating on the conductive film. A stamper manufacturing method characterized by having.
【請求項2】 前記露光処理は、光、電子線、X線露光
の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1記載
のスタンパ製造方法。
2. The stamper manufacturing method according to claim 1, wherein the exposure processing includes at least one of light, electron beam, and X-ray exposure.
【請求項3】 前記導電膜は、無電解メッキ処理、スパ
ッタリングのうち少なくとも1つを用いて形成すること
を特徴とする請求項1記載のスタンパ製造方法。
3. The stamper manufacturing method according to claim 1, wherein the conductive film is formed by using at least one of electroless plating and sputtering.
【請求項4】 前記金属メッキは電鋳メッキよる金属メ
ッキであることを特徴とする請求項1記載のスタンパ製
造方法。
4. The stamper manufacturing method according to claim 1, wherein the metal plating is metal plating by electroforming.
【請求項5】 前記物質材料がナフトキノンジアジドを
含むフォトレジスト材料であることを特徴とする請求項
1記載のスタンパ製造方法。
5. The stamper manufacturing method according to claim 1, wherein the material material is a photoresist material containing naphthoquinonediazide.
【請求項6】 前記物質材料がホログラム記録材料であ
ることを特徴とする請求項1記載のスタンパ製造方法。
6. The stamper manufacturing method according to claim 1, wherein the material is a hologram recording material.
【請求項7】 前記フォトレジスト材料を光露光し、現
像過程を経ずに微細ピット、グルーブパターンを形成す
ることを特徴とする請求項5記載のスタンパ製造方法。
7. The stamper manufacturing method according to claim 5, wherein the photoresist material is exposed to light to form fine pits and groove patterns without a developing process.
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