JP2003257089A - ブランク盤とダイレクトスタンパーとその製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジスト突起が裾引きの断面形状になるのを
防止することができる、ダイレクトスタンパーを作るた
めのブランク盤と、上記ダイレクトスタンパーとその製
作方法を提供する。 【解決手段】 基盤１ａ上の架橋性層２ａの上にレジス
ト突起１１を形成してスタンパー５１とするブランク盤
５０において、上記架橋性層２ａの厚さをレーザビーム
の定在波の１／２波長とし、上記レジスト突起１１の底
辺での露光強度を抑え、大きな断面傾斜角を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク成形時
に使用されるダイレクトスタンパーを作るためのブラン
ク盤と、上記ダイレクトスタンパーとその製作方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、ポリカーボネートなどの
樹脂を射出成形することによって大量に作られるが、そ
のとき、成形機の金型に取り付けられるのがスタンパー
である。スタンパーには無数の微細な突起が螺旋状に形
成されていて、光ディスクではそれが転写されて情報を
表すピット（窪み）となる。

【０００３】スタンパーを製造する工程はマスタリング
と呼ばれている。この工法は、一般にフォトリソグラフ
ィーといわれる技術を用い、ガラス盤上に信号に対応し
たフォトレジストの凹凸のパターンを形成することから
始まる。ガラス盤上のポジ型フォトレジスト層に、記録
すべき信号に対応して強度変調されたレーザビームを螺
旋状に照射して上記フォトレジスト層を露光させ、その
後、現像することによって、レジストの窪み（ピット）
をトラック状に形成するのである。その後、表面に導電
性膜を形成し、その上に電鋳によりニッケルの厚膜を形
成する。その厚膜はおよそ０．３ｍｍほどであり、それ
を元のガラス盤から剥がして、スタンパーにするのであ
る。このニッケル盤にはフォトレジストのピットが転写
された突起（バンプ）が螺旋状に形成されている。この
ニッケル盤をスタンパーとして成形機の金型に取り付け
て、金型で射出成形することにより、情報を含んだピッ
ト列を有する光ディスクが成形できるのである。

【０００４】このスタンパーを作る工程は１０以上の工
程を含み、製作のための多くの時間とコストがかかる。
また、工程が多いために塵埃や人為的ミスなどによる欠
陥も多く、歩留まりを低下させていた。

【０００５】このような多くの工程を要せず、より少な
い工程でスタンパーを作る試みが為されている。特許第
２７６５４２１号公報には、基板の上に架橋性無機物又
は架橋性有機物層を設け、記録信号で強度変調されたレ
ーザビームを照射し現像することにより、基板上に信号
パターンに対応した突起部を設け、さらに加熱により上
記突起部を強固なものにした後、その基板を直接スタン
パーとする工法が示されている。

【０００６】図９に従って、この従来例を説明する。図
９（Ａ）には、ニッケル基板４１と架橋性無機物又は架
橋性有機物層が４２で示されている。図９（Ｂ）は、信
号変調されたレーザビーム４３が記録レンズ４４で絞ら
れて架橋性無機物又は架橋性有機物層４２の架橋性物質
に照射されてこれを露光させるところを示す。図９
（Ｃ）には、レーザビームによる露光の潜像としての露
光部が局所的に加熱されて架橋し、架橋部４５を形成し
ているところを示す。これを現像すると、未露光部は溶
解し、露光部である架橋部４５のみがパターン４６とし
て残る。これらパターン４６として残った架橋性物質は
いわゆるネガ型レジストの作用をする。図９（Ｄ）はそ
の状態の基板を表している。これを３００℃の高温でハ
ードベークすると、パターン４６の部分は架橋が促進さ
れ強固になる。このように作られた基板をそのままスタ
ンパーにするのである。

【０００７】また、特開平７−３２６０７７号公報に
も、基板上にフォトレジストの突起を形成し、高温加熱
により架橋を促進した後、直接それをスタンパーとして
用いるのが示されている。この特許が前者の特許と異な
るのは、基板上にフォトレジストを形成する方法であ
る。前者は信号変調されたレーザビームの熱で選択的に
架橋を起こしたのに対し、後者では選択的に上記フォト
レジストに照射して上記フォトレジストを露光させ、酸
を発生させる。その後、全体を加熱することにより、酸
が触媒となり露光部のみに架橋を起こさせる。次に、全
体を露光すると、前回未露光であったところに酸が生成
され、かつ、そこは架橋されていないので、現像液で溶
解され、最初に露光されたところが突起として残るので
ある。

【０００８】前述のスタンパーは、何れもニッケル基板
の上に有機又は無機のフォトレジストの突起を形成した
ものである。高温ベークによりフォトレジストの硬度は
硬くなっているが、本来金属との接着力は強くない。ま
た、ＤＶＤの場合、フォトレジストの突起の幅は０．３
μｍ、長さは最短のもので０．４μｍと接着面積は非常
に小さい。

【０００９】スタンパーは成形機の金型に取り付けら
れ、鏡面金型とキャビティを形成する。その中に高温の
樹脂が高圧で注入される。そのとき、高圧の樹脂はレジ
スト突起を引き剥がす作用を起こす。

【００１０】また、一般に金型の温度は１００℃前後に
設定されているが、注入される樹脂は約３００℃以上の
高温である。樹脂の射出によってスタンパー表面温度は
上昇し、成形されたディスクの取り出しによって元の温
度に戻る、という熱膨張と収縮が繰り返される。ニッケ
ルのようなスタンパーの基板の金属とレジスト突起のフ
ォトレジストの熱膨張係数には大きな違いがあり、その
熱膨張の違いによる応力が繰り返しレジスト突起に作用
し、ついにはスタンパーの基板からレジスト突起を剥離
させてしまうことになる。

【００１１】上記スタンパーで光ディスクを成形する
と、約５０００ショット位でレジスト突起の欠落による
再生信号エラーが許容限界値に達する。ＤＶＤでは、欠
陥によるエラーはＰＩエラーと呼ばれ、エラー訂正前に
おいて８ＥＣＣブロックの中で２８０以下と決められて
いる。

【００１２】上記したようなレジスト突起の欠落を無く
すための提案が本出願の発明者により為されている（出
願番号２００１−３２４７０７号）。図７及び図８にそ
のスタンパーの製造工程を示す。図７（Ａ）はニッケル
などの基盤１の上に架橋性物質２を塗布した状態を示
す。架橋性物質２としては、有機ポリマーやシリコン酸
化物の無機の材料などである。基盤１はニッケルの他に
ニッケル合金、シリコン、アルミニウム、銅などの金属
の他に、ガラス、セラミックなどでもよい。

【００１３】図７（Ｂ）はそれに続くベーキング処理で
ある。架橋性物質２が熱により架橋するものであれば、
このベーキング処理で架橋を起こす。また、架橋性物質
２が化学増幅型レジストのような露光で酸を発生させ、
それに続くベーキングで先ほどの酸が触媒となって架橋
を起こすものもある。そのような場合は、図７（Ｂ）の
ベーキング処理を塗布後に溶剤を蒸発させる目的のプリ
ベークとして、８０℃から９０℃の比較的低温で行な
う。

【００１４】その後、引き続き、図７（Ｃ）に示すよう
に、基盤１全体に紫外線を照射し、図７（Ｄ）に示すベ
ーキング処理を経て、ポリマー鎖を架橋させる。図７
（Ｄ）は、露光後のベーキングでいわゆるポストエクス
ポージャーベークと呼ばれるものである。このとき、露
光で発生した酸が触媒となって架橋反応が起こる。何れ
の場合もこの段階の架橋性物質２の架橋は完全ではな
く、半架橋の状態にする。それは、次の図７（Ｅ）の工
程において、フォトレジストを架橋性物２の上に塗布し
てフォトレジスト層３を形成するが、そのフォトレジス
トの溶剤に架橋性物質２が溶けない程度つまり実質的に
侵されない程度に架橋するためである。一般に、有機ポ
リマーでは数パーセント架橋が進行すると、溶剤に溶け
なくなる。図７（Ｅ）のフォトレジスト層３のレジスト
としてはネガ型レジストを用いる。ただし、本来はポジ
型レジストであっても、いわゆるイメージリバーサル法
として知られる方法でネガ型として用いるのでもよい。
このとき、架橋性物質２は数パーセント架橋された状態
で、フォトレジストの溶剤によって侵されることがな
い。

【００１５】次に、図７（Ｆ）のように記録すべき信号
で変調されたレーザビーム４をフォトレジスト層３に露
光する。ここで使われる装置は、レーザビームレコーダ
と呼ばれ、図７（Ｆ）では、記録すべき信号で変調され
た後のレーザビーム４とそのレーザビーム４を０．３ミ
クロンほどの微細なスポットに絞る記録レンズ５、およ
び基盤１を回転軸６の周りに回転させる回転駆動部材７
のみ示されている。記録レンズ５は、回転駆動部材７に
より回転される基盤１の半径方向に沿って移動するの
で、フォトレジスト層３には螺旋状に潜像が記録され
る。

【００１６】図７（Ｇ）は露光後のベーキングで、露光
によって露光部に発生した酸が触媒となり、このベーキ
ング処理でフォトレジストの架橋反応が進む。これは、
一般に、化学増幅型レジストと呼ばれる種類のレジスト
で、レジストの種類によっては露光後のべーキングが不
要の場合もある。

【００１７】図８（Ｈ）は、その後の現像処理で、架橋
された部位以外が溶けて流される。結果として露光部
が、レジスト突起８として残る。この状態のレジスト突
起８と架橋性物質層２とはまだ強固に結合されていな
い。

【００１８】図８（Ｉ）は、上記架橋性物質層２とレジ
スト突起８のレジストの架橋を更に促進する工程であ
る。前述したように、架橋性物質層２は完全には架橋さ
れていない。また、レーザビームで露光されたレジスト
突起８のレジストもまだ架橋は一部しか進行していな
い。この工程で、両者の架橋をさらに進行させることに
より、レジスト突起８のレジストポリマーと架橋性物質
層２との間で相互の架橋が起こり、両者の結合を強め
る。また、夫々が架橋によりさらに強固になり、光ディ
スク成形時の熱と応力に耐える強度を与える。架橋の具
体的方法の一つは、現像後の基板全体をプラズマ中に曝
す方法である。プラズマとしてはフッ素ガスのプラズマ
などが効果的である。プラズマ中にレジストを曝すと、
プラズマ中のイオンやラジカルによりレジスト自体が削
られるので暴露時間は数秒程度に抑える必要がある。そ
のように数秒プラズマ処理されたレジストは内部まで硬
くなっており、強度および耐熱性が向上する。

【００１９】もう一つの架橋の方法は、上記現像後の基
盤に遠紫外線の照射とその後のべーキングにより架橋を
促進する方法である。化学増幅型レジストの場合は、紫
外線照射後にベーキングすることにより架橋が促進され
る。また、化学増幅型ではないノボラック系樹脂では、
ベーキングによりレジスト中の水分を無くした状態で遠
紫外線を照射すると、架橋がより進行することが知られ
ている。１例では、レジスト２に化学増幅型を用い、現
像後の基盤１に遠紫外線を照射し、その後、１１０〜２
５０℃の間でベーキングを行なった。この場合も、架橋
性物質２とレジスト３の架橋が進行し、基盤全体の耐熱
温度は２５０℃以上に上がった。

【００２０】図８（Ｊ）は架橋後の基盤で、レジスト突
起８と架橋性物質層２は一体化された構造物９になって
いる。これを成形機の金型に合うように内外径を加工
し、必要に応じ裏面を削ればスタンパーが完成する。

【００２１】上記の工法で製造されたスタンパーを使用
して光ディスクを成形する成形実験を行った結果、光デ
ィスク生産枚数が１万ショットを超えてもスタンパーの
バンプの欠落は全く観察されなかった。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】前述の図７（Ｆ）にお
いて、レーザビームで信号を記録するとき、基盤１はニ
ッケルなどの高反射率の材料であるのに対し、架橋性物
質層２やレジスト層３は透明に近い材料である。そのた
め、図３（Ａ）に示すような基盤１ｃの表面に節を持っ
た定在波が生じる。この露光により像が形成されるのは
レジスト層３ｃであるので、図３（Ａ）のように架橋性
物質層２ｃとレジスト層３ｃの境界面が上記定在波の腹
の近くにあると、形成される突起の底辺部の光強度が最
大になり、図３（Ｂ）のような裾野が広がった断面形状
の突起１０が形成される。裾野が広がったピット形状の
ディスクは、再生時に隣接トラックからの信号が漏れ込
み、好ましくない。また、再生信号の変調度も小さくな
り、十分な変調信号が得られない。特に、高密度化が進
み、トラックピッチが益々狭くなっているＤＶＤなどで
は、断面形状で見た側面の傾斜角は４０°以上は必要で
あり、再生信号の特性上も好ましくは５０°〜６０°で
あるのが望ましい。

【００２３】また、図４のように、架橋性物質層２ｄと
レジスト層３ｄの境界面が定在波の１波長分も離れてい
ると、基盤１の表面で焦点を結んだビームは、上記境界
面ではかなりぼけた像となり、望ましい形状の突起は形
成できない。焦点深度を、光軸上において焦点位置での
光強度の５０％以上の範囲と定義すると、焦点深度ｆ _ｄ
は以下の式で表される。

【００２４】

【数１】ｆ_ｄ＝±λ／π（ＮＡ）^２ ここで、λはレーザビーム波長、ＮＡは記録レンズの開
口数である。レーザビームの波長が３５１ｎｍ、記録レ
ンズの開口数が０．９のとき、焦点深度は±０．１３８
ｎｍとなる。架橋性物質の屈折率を１．６としたとき、
図４の定在波の１波長は２１９ｎｍとなり、上記焦点深
度を大幅に越える。上記の焦点ずれを防ぐために、焦点
位置を上記架橋性物質２とレジスト層３の境界面に合わ
せると、基盤１の表面では焦点がずれてしまい、そのボ
ケた像の反射光がレジストを感光するので、やはり形成
される突起は裾引き現象が見られる。すなわち、上記構
造のものでは、記録時にニッケル基盤の表面に生じる定
在波の影響でレジスト突起が裾引きの断面形状になると
いった問題があった。

【００２５】従って、本発明の目的は、上記問題を解決
することにあって、レジスト突起が裾引きの断面形状に
なるのを防止することができる、ダイレクトスタンパー
を作るためのブランク盤と、上記ダイレクトスタンパー
とその製作方法を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。

【００２７】本発明の第１態様によれば、基盤上に架橋
性物質層およびフォトレジスト層を順次配置し、記録信
号で変調されたレーザビームを選択的に上記フォトレジ
スト層に照射して上記フォトレジスト層を露光させて露
光部を形成した後、上記フォトレジストを現像して上記
露光部の上記フォトレジストを残し未露光部の上記フォ
トレジストを除去するとともに、上記記録信号に対応し
て残された上記露光部の上記フォトレジストの突起と上
記架橋性物質層との間で架橋反応を生じさせて上記フォ
トレジストの突起を上記架橋性物質層上に固定して、光
ディスク成形用ダイレクトスタンパーを製造するための
ブランク盤において、上記架橋性物質の屈折率をｎ、上
記レーザビームの波長をλとしたとき、上記架橋性物質
層の厚みが３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲である、こ
とを特徴とする光ディスク成形用ダイレクトスタンパー
を製造するためのブランク盤を提供する。

【００２８】本発明の第２態様によれば、基盤上に架橋
性物質層およびフォトレジスト層を順次配置し、記録信
号で変調されたレーザビームを選択的に上記フォトレジ
スト層に照射して上記フォトレジスト層を露光させて露
光部を形成した後、上記フォトレジストを現像して上記
露光部の上記フォトレジストを残し未露光部の上記フォ
トレジストを除去するとともに、上記記録信号に対応し
て残された上記露光部の上記フォトレジストの突起と上
記架橋性物質層との間で架橋反応を生じさせて上記フォ
トレジストの突起を上記架橋性物質層上に固定して、光
ディスク成形用ダイレクトスタンパーを製造するための
ブランク盤において、上記架橋性物質の屈折率をｎ、上
記レーザビームの波長をλとしたとき、上記架橋性物質
層の厚みがλ／２ｎである、ことを特徴とする光ディス
ク成形用ダイレクトスタンパーを製造するためのブラン
ク盤を提供する。

【００２９】本発明の第３態様によれば、上記架橋性物
質が有機ポリマーである第１又は２の態様に記載の光デ
ィスク成形用ダイレクトスタンパーを作るためのブラン
ク盤を提供する。

【００３０】本発明の第４態様によれば、上記架橋性物
質が上記フォトレジストと同じ材料である第１〜３の態
様のいずれか１つに記載の光ディスク成形用ダイレクト
スタンパーを作るためのブランク盤を提供する。

【００３１】本発明の第５態様によれば、基盤上に架橋
性物質層およびフォトレジスト層を順次配置し、記録信
号で変調されたレーザビームを選択的に上記フォトレジ
スト層に照射して上記フォトレジスト層を露光させて露
光部を形成した後、上記フォトレジストを現像して上記
露光部の上記フォトレジストを残し未露光部の上記フォ
トレジストを除去するとともに、上記記録信号に対応し
て残された上記露光部の上記フォトレジストの突起と上
記架橋性物質層との間で架橋反応を生じさせて上記フォ
トレジストの突起を上記架橋性物質層上に固定して製作
する、光ディスク成形用ダイレクトスタンパーにおい
て、上記架橋性物質の屈折率をｎ、上記レーザビームの
波長をλとしたとき、上記架橋性物質層の厚みが３λ／
８ｎから５λ／８ｎの範囲である、ことを特徴とする光
ディスク成形用ダイレクトスタンパーを提供する。

【００３２】本発明の第６態様によれば、架橋性物質の
屈折率をｎとしレーザビームの波長をλとしたときの厚
みが３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲となる上記架橋性
物質の架橋性物質層を基盤上に形成し、次いで、上記架
橋性物質層上にフォトレジスト層を形成し、記録信号で
変調され、かつ、上記基盤の反射で形成される定在波の
ほぼ節近くの位置又はほぼ節の位置が上記架橋性物質層
と上記フォトレジスト層の境界面となるレーザビームを
選択的に上記フォトレジスト層に照射して上記フォトレ
ジスト層を露光させて露光部を形成し、上記フォトレジ
ストを現像して上記露光部の上記フォトレジストを上記
基盤に残し未露光部の上記フォトレジストを上記基盤か
ら除去し、上記記録信号に対応して上記基盤に残された
上記露光部の上記フォトレジストの突起と上記架橋性物
質層との間で架橋反応を生じさせて、上記フォトレジス
トの突起を上記架橋性物質層上に固定して、光ディスク
成形用ダイレクトスタンパーを製造することを特徴とす
る光ディスク成形用ダイレクトスタンパーの製造方法を
提供する。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００３４】（第１実施形態）本発明の第１の実施形態
にかかる光ディスク成形用ダイレクトスタンパー５１を
製造するためのブランク盤５０は、図１及び図５〜図６
に示すように、基盤１ａ上に架橋性物質層２ａおよびフ
ォトレジスト層３ａを順次配置して構成されている。こ
のブランク盤５０の上記フォトレジスト層３ａに、記録
信号で変調されたレーザビーム４０を選択的に照射して
上記フォトレジスト層３ａを露光させて露光部３ｘを形
成した後、上記フォトレジストを現像して上記露光部３
ｘの上記フォトレジストを残し未露光部３ｙの上記フォ
トレジストを除去するとともに、上記記録信号に対応し
て残された上記露光部３ｘの上記フォトレジストの突起
１１と上記架橋性物質層２ａとの間で架橋反応を生じさ
せて上記フォトレジストの突起１１を上記架橋性物質層
２ａ上に固定して光ディスクを成形するダイレクトスタ
ンパー５１を製造する。

【００３５】ここで、図１に示すように、上記ブランク
盤５０は、上記架橋性物質層２ａの上記架橋性物質の屈
折率をｎ、上記レーザビーム４０の波長をλとしたと
き、上記架橋性物質層２ａの厚みを３λ／８ｎから５λ
／８ｎの範囲としている。このとき、架橋性物質層２ａ
とレジスト層３ａの境界面は、上記レーザビーム４０が
基盤１ａで反射されて形成される定在波のほぼ節近くの
位置になる。そのため、突起１１の底面部の露光強度は
小さくなり、現像後に形成される突起１１は裾引がな
く、突起１１の傾斜角が十分とれた形状になる。

【００３６】上記架橋性物質層２ａの架橋性物質の一例
としては、フェノール樹脂やポリビニールフェノール樹
脂をベースにしたフォトレジストなどの有機ポリマーが
使用できる。

【００３７】次に、図５及び図６に基いて、第１実施形
態にかかるダイレクトスタンパー５１の製造工程を詳細
に説明する。

【００３８】図５（Ａ）は、ニッケルなどの基盤１ａの
上に架橋性物質を塗布した状態を示す。上記塗布された
架橋性物質層２ａの厚みは、上記したように３λ／８ｎ
から５λ／８ｎの範囲としている。基盤１ａはニッケル
の他に、ニッケル合金、シリコン、アルミニウム、銅な
どの金属、又は、上記した金属の他に、ガラス、セラミ
ックなどでもよい。

【００３９】図５（Ｂ）は上記塗布工程に続くベーキン
グ処理工程である。架橋性物質層２ａの架橋性物質が熱
により架橋するものであれば、このベーキング処理で架
橋を起こす。また、架橋性物質が化学増幅型レジストの
ような露光で酸を発生させ、それに続くベーキングで先
ほどの酸が触媒となって架橋を起こすものもある。その
ような場合は、図５（Ｂ）のベーキング処理を、塗布後
に溶剤を蒸発させる目的のプリベークとして、８０℃か
ら９０℃の比較的低温で行なう。

【００４０】その後、引き続き、図５（Ｃ）に示すよう
に、基盤１ａ全体に紫外線を照射し、図５（Ｄ）に示す
ベーキング処理を経て、ポリマー鎖を架橋させる。図５
（Ｄ）は、露光後のベーキングでいわゆるポストエクス
ポージャーベークと呼ばれるものである。このとき、露
光で発生した酸が触媒となって架橋反応が起こる。

【００４１】何れの場合もこの段階の架橋性物質の架橋
は完全ではなく、半架橋の状態にする。それは、次の図
５（Ｅ）の工程において、架橋性物質層２ａの上にフォ
トレジストを塗布してフォトレジスト層３ａを形成する
が、そのフォトレジストの溶剤に架橋性物質が溶けない
程度、つまり実質的に侵されない程度に架橋するためで
ある。一般に、有機ポリマーでは数パーセント架橋が進
行すると、溶剤に溶けなくなる。図５（Ｅ）のフォトレ
ジスト層３ａのフォトレジストとしてはネガ型レジスト
を用いる。ただし、本来はポジ型レジストであっても、
いわゆるイメージリバーサル法として知られる方法でネ
ガ型として用いるのでもよい。このとき、架橋性物質層
２ａの架橋性物質は数パーセント架橋された状態で、フ
ォトレジストの溶剤によって侵されることがない。

【００４２】次に、図５（Ｆ）のように記録すべき信号
で変調されたレーザビーム４０をフォトレジスト層３ａ
に照射してフォトレジスト層３ａを露光させる。ここで
使われる照射装置は、レーザビームレコーダと呼ばれ、
図５（Ｆ）では、レーザビームレコーダのうち、記録す
べき信号で変調された後のレーザビーム４０と、そのレ
ーザビーム４０を０．３ミクロンほどの微細なスポット
に絞る記録レンズ５と、基盤１ａを回転軸６の周りに回
転させる回転駆動部材７のみが示されている。記録レン
ズ５は、回転駆動部材７により回転される基盤１ａの半
径方向に沿って移動するので、フォトレジスト層３ａに
は螺旋状にレーザビーム４０が照射されて螺旋状の潜像
がフォトレジスト層３ａに記録される。

【００４３】図５（Ｇ）は、露光後のベーキングで、露
光によって露光部３ｘに発生した酸が触媒となり、この
ベーキング処理でフォトレジストの架橋反応が進む。こ
れは、一般に、化学増幅型レジストと呼ばれる種類のレ
ジストで、レジストの種類によっては露光後のべーキン
グが不要の場合もある。

【００４４】図６（Ｈ）は、その後の現像処理で、架橋
された部位以外が溶けて流される。結果として露光部３
ｘが、レジスト突起８ａとして残る。この状態のレジス
ト突起８ａと架橋性物質層２ａとはまだ強固に結合され
ていない。

【００４５】図６（Ｉ）は、上記架橋性物質層２ａとレ
ジスト突起８ａのレジストの架橋を更に促進する工程で
ある。前述したように、架橋性物質層２ａの架橋性物質
は完全には架橋されていない。また、レーザビーム４０
で露光されたレジスト突起８ａのレジストもまだ架橋は
一部しか進行していない。この工程で、両者の架橋をさ
らに進行させることにより、レジスト突起８ａのレジス
トポリマーと架橋性物質との間で相互の架橋が起こり、
両者の結合を強める。また、夫々が架橋によりさらに強
固になり、光ディスク成形時の熱と応力に耐える強度を
与える。架橋の具体的方法の一つは、現像後の基板全体
をプラズマ中に曝す方法である。プラズマとしてはフッ
素ガスのプラズマなどが効果的である。プラズマ中にレ
ジストを曝すと、プラズマ中のイオンやラジカルにより
レジスト自体が削られるので暴露時間は数秒程度に抑え
る必要がある。そのように数秒プラズマ処理されたレジ
ストは内部まで硬くなっており、強度および耐熱性が向
上する。

【００４６】もう一つの架橋の方法は、上記現像後の基
盤１ａに遠紫外線の照射とその後のべーキングにより架
橋を促進する方法である。化学増幅型レジストの場合
は、紫外線照射後にベーキングすることにより架橋が促
進される。また、化学増幅型ではないノボラック系樹脂
では、ベーキングによりレジスト中の水分を無くした状
態で遠紫外線を照射すると、架橋がより進行することが
知られている。１例では、架橋性物質層２ａの架橋性物
質に化学増幅型を用い、現像後の基盤１ａに遠紫外線を
照射し、その後、１１０〜２５０℃の間でベーキングを
行なった。この場合も、架橋性物質とフォトレジスト層
３ａのレジストの架橋が進行し、基盤１ａ全体の耐熱温
度は２５０℃以上に上がった。

【００４７】図６（Ｊ）は架橋後の基盤１ａで、レジス
ト突起８ａと架橋性物質層２ａとは一体化された構造物
９ａになっている。この一体化された構造物９ａの突起
が上記突起１１である。この一体化された構造物９ａを
成形機の金型に合うように内外径を加工し、必要に応じ
て裏面を削れば、光ディスク成形用スタンパーが完成す
る。

【００４８】上記の工法で製造されたスタンパーを使用
して光ディスクを成形する成形実験を行った結果、光デ
ィスク生産枚数が１万ショットを超えてもスタンパーの
突起１１すなわちバンプの欠落は全く観察されなかっ
た。

【００４９】この第１実施形態にかかる実施例１では、
レーザビームに波長３５１ｎｍのクリプトンレーザを用
い、架橋性物質として屈折率が約１．６の有機ポリマー
を用い、架橋性物質層の厚さを８３〜１３７ｎｍとして
良好なレジスト突起を得た。有機ポリマーの一例とし
て、フェノール樹脂をベースにしたフォトレジストを使
用した。

【００５０】上記第１実施形態にかかるブランク盤５０
及びこのブランク盤５０を用いて作られたスタンパー５
１は、上記架橋性物質層２ａの厚みを３λ／８ｎから５
λ／８ｎの範囲とするため、架橋性物質層２ａとレジス
ト層３ａの境界面が、レーザビーム４０が基盤１ａで反
射して形成される定在波のほぼ節近くの位置になる。こ
のため、突起１１の底面部の露光強度は小さくなり、現
像後に形成される突起１１は裾引がなく、突起１１の傾
斜角が十分とれた形状になり、ジッターや変調度が従来
より良好な再生信号が得られた。この結果、従来と比較
して、ショット数を２万以上まで増加させることが可能
である。しかし、傾斜角が大きくなったからショット数
が増えたのではなく、むしろ、逆になる傾向がある。し
かし、傾斜角を大きくしても２万回以上のショット数が
可能であった。また、この結果、レジスト突起１１の形
状が裾引きのない理想的な角度θの傾斜を実現すること
ができるため、再生信号特性を向上させることが出来
る。裾引きのない理想的な角度θの一例として、断面形
状で見た側面の傾斜角度θは４０°以上は必要であり、
再生信号の特性上も好ましくは５０°〜６０°であるの
が望ましい。裾引きのある場合と裾引きのない場合とを
明確に理解しやすくするため、図１０に、裾引きのある
突起を一点鎖線で示し、これに重ね合わせて、裾引きの
ない突起を実線で示した突起の拡大図を示す。また、レ
ジスト突起１１の形状が裾引きがない分、光ディスクの
ピット幅を小さくすることができるので、より高密度の
ディスクを作ることが出来る。

【００５１】（第２実施形態）本発明の第２実施形態に
かかるダイレクトスタンパー６１を製造するためのブラ
ンク盤６０は、第１実施形態のブランク盤５０と厚さが
異なるものであって、図２に示すように、基盤１ｂ上に
架橋性物質層２ｂおよびフォトレジスト層３ｂを順次配
置して構成されており、架橋性物質層２ｂの厚みをλ／
２ｎとした点が異なり、他の構造及び工程は大略同一で
ある。

【００５２】すなわち、このブランク盤６０の上記フォ
トレジスト層３ｂに、記録信号で変調されたレーザビー
ム４０を選択的に照射して上記フォトレジスト層３ｂを
露光させて露光部（図５の露光部３ｘ参照）を形成した
後、上記フォトレジストを現像して上記露光部の上記フ
ォトレジストを残し未露光部（図５の未露光部３ｙ参
照）の上記フォトレジストを除去するとともに、上記記
録信号に対応して残された上記露光部の上記フォトレジ
ストの突起１２と上記架橋性物質層２ｂとの間で架橋反
応を生じさせて上記フォトレジストの突起１２を上記架
橋性物質層２ｂ上に固定して光ディスクを成形するダイ
レクトスタンパー６１を製造する。

【００５３】ここで、図２に示すように、上記ブランク
盤６０は、上記架橋性物質層２ｂの上記架橋性物質の屈
折率をｎ、上記レーザビーム４０の波長をλとしたと
き、上記架橋性物質層２ｂの厚みをλ／２ｎとしてい
る。このとき、架橋性物質層２ｂとレジスト層３ｂの境
界面は、レーザビーム４０の基盤１ｂによる反射で形成
される定在波のほぼ節の位置になる。そのため、突起１
２の底面部の露光強度は第１実施形態よりも小さくな
り、現像後に形成される突起１２は裾引がなく、突起１
２の傾斜角が十分とれた形状になる。

【００５４】上記架橋性物質層２ｂの架橋性物質の一例
として、フォトレジスト層３ｂと同じ材料の有機ポリマ
ーを使用することができる。

【００５５】この第２実施形態にかかる実施例２では、
架橋性物質に屈折率が約１．６の有機ポリマーを用いた
とき、上記第１実施形態の実施例１の記録条件では架橋
性物質層の厚さは約１１０ｎｍとなる。架橋性物質層の
架橋性物質である有機ポリマーにレジスト層３ｂと同じ
材料を用い、この条件で製造したスタンパーの突起１２
の傾斜角度θは約５０°〜５５°が得られた。また、再
生信号のジッターは規格が８％以下であるが、このスタ
ンパーでは６．６％であった。また、スタンパにより成
形される光ディスクの成形枚数が２万ショットを超えて
も、突起および架橋性層の剥離は観察されなかった。

【００５６】上記第２実施形態にかかるブランク盤６０
及びこのブランク盤６０を用いて作られたスタンパー６
１は、上記架橋性物質層２ｂの厚みをλ／２ｎとするた
め、架橋性物質層２ｂとレジスト層３ｂの境界面が、基
盤１ｂの反射で形成される定在波に対してほぼ節の位置
になる。このため、突起１２の底面部の露光強度はより
小さくなり、現像後に形成される突起１２は裾引がな
く、突起１２の傾斜角が十分とれた形状になり、従来の
工法に比べて光ディスクの成形ショット数を大幅に増や
すことができる。従来のスタンパーでは５千枚程度まで
しか光ディスクを成形できなかったが、第２実施形態に
よれば２万枚以上可能となった。また、この結果、レジ
スト突起１２の形状が裾引きのない理想的な角度θの傾
斜を実現することができ、再生信号特性を向上させるこ
とが出来る。裾引きのない理想的な角度θの一例とし
て、断面形状で見た側面の傾斜角度θは４０°以上は必
要であり、再生信号の特性上も好ましくは５０°〜６０
°であるのが望ましい。また、レジスト突起１２の形状
が裾引きがない分、光ディスクのピット幅を小さくする
ことができるので、より高密度のディスクを作ることが
出来る。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、上記架橋性物質層の厚
みを３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲又はλ／２ｎとす
るため、架橋性物質層とレジスト層の境界面が、基盤の
反射で形成される定在波に対してほぼ節近くの位置又は
ほぼ節の位置になる。このため、突起の底面部の露光強
度は小さくなり、現像後に形成される突起は裾引がな
く、突起の傾斜角が十分とれた理想的な角度の傾斜を実
現することができ、再生信号特性を向上させることが出
来る。また、レジスト突起の形状が裾引きがない分、光
ディスクのピット幅を小さくすることができるので、よ
り高密度のディスクを作ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施
形態にかかるダイレクトスタンパーの製作方法の工程を
示し、ダイレクトスタンパーを製造するためのブランク
盤及びダイレクトスタンパーをそれぞれ示す複式図であ
る。

【図２】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２実施
形態にかかるダイレクトスタンパーとその製作方法の工
程を示し、ダイレクトスタンパーを製造するためのブラ
ンク盤及びダイレクトスタンパーをそれぞれ示す模式図
である。

【図３】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ架橋性物質層を用
いた従来例の模式図である。

【図４】 架橋性物質層を用いた他の従来例の模式図で
ある。

【図５】 （Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれ本発明の第１実施
形態にかかるダイレクトスタンパーの製作方法の工程図
である。

【図６】 （Ｈ）〜（Ｊ）はそれぞれ図５に続くダイレ
クトスタンパーの製作方法の工程図である。

【図７】 （Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれダイレクトスタン
パーの製作方法の工程図である。

【図８】 （Ｈ）〜（Ｊ）はそれぞれ図７に続くダイレ
クトスタンパーの製作方法の工程図である。

【図９】 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ従来例の工程図で
ある。

【図１０】 裾引きのある場合と裾引きのない場合とを
明確に理解しやすくするため、裾引きのある突起を一点
鎖線で示し、これに重ね合わせて、裾引きのない突起を
実線で示した突起の拡大図である。

【符号の説明】

１…基盤、１ａ，１ｂ…基盤、１ｃ，１ｄ…従来例の基
盤、２…本発明の実施形態の架橋性物質層、２ａ，２ｂ
…本発明の実施形態の架橋性物質層、２ｃ，２ｄ…従来
例の架橋性物質層、３…フォトレジスト層、３ａ，３ｂ
…本発明の実施形態のフォトレジスト層、３ｃ，３ｄ…
従来例のレジスト層、３ｘ…露光部、３ｙ…未露光部、
４，４０…レーザビーム、５…記録レンズ、６…回転
軸、７…回転駆動部材、８，８ａ…レジスト突起、９，
９ａ…一体化された構造物、１０，１１，１２…突起、
４１…ニッケル基板、４２…架橋性有機物層、４３…レ
ーザビーム、４４…記録レンズ、４５…露光部、４６…
現像後の露光部、５０，６０…ブランク盤、５１，６１
…ダイレクトスタンパー。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基盤上に架橋性物質層およびフォトレジ
   スト層を順次配置し、記録信号で変調されたレーザビー
   ムを選択的に上記フォトレジスト層に照射して上記フォ
   トレジスト層を露光させて露光部を形成した後、上記フ
   ォトレジストを現像して上記露光部の上記フォトレジス
   トを残し未露光部の上記フォトレジストを除去するとと
   もに、上記記録信号に対応して残された上記露光部の上
   記フォトレジストの突起と上記架橋性物質層との間で架
   橋反応を生じさせて上記フォトレジストの突起を上記架
   橋性物質層上に固定して、光ディスク成形用ダイレクト
   スタンパーを製造するためのブランク盤において、 上記架橋性物質の屈折率をｎ、上記レーザビームの波長
   をλとしたとき、上記架橋性物質層の厚みが３λ／８ｎ
   から５λ／８ｎの範囲である、ことを特徴とする光ディ
   スク成形用ダイレクトスタンパーを製造するためのブラ
   ンク盤。
2. 【請求項２】 基盤上に架橋性物質層およびフォトレジ
   スト層を順次配置し、記録信号で変調されたレーザビー
   ムを選択的に上記フォトレジスト層に照射して上記フォ
   トレジスト層を露光させて露光部を形成した後、上記フ
   ォトレジストを現像して上記露光部の上記フォトレジス
   トを残し未露光部の上記フォトレジストを除去するとと
   もに、上記記録信号に対応して残された上記露光部の上
   記フォトレジストの突起と上記架橋性物質層との間で架
   橋反応を生じさせて上記フォトレジストの突起を上記架
   橋性物質層上に固定して、光ディスク成形用ダイレクト
   スタンパーを製造するためのブランク盤において、 上記架橋性物質の屈折率をｎ、上記レーザビームの波長
   をλとしたとき、上記架橋性物質層の厚みがλ／２ｎで
   ある、ことを特徴とする光ディスク成形用ダイレクトス
   タンパーを製造するためのブランク盤。
3. 【請求項３】 上記架橋性物質が有機ポリマーである請
   求項１又は２に記載の光ディスク成形用ダイレクトスタ
   ンパーを作るためのブランク盤。
4. 【請求項４】 上記架橋性物質が上記フォトレジストと
   同じ材料である請求項１〜３のいずれか１つに記載の光
   ディスク成形用ダイレクトスタンパーを作るためのブラ
   ンク盤。
5. 【請求項５】 基盤上に架橋性物質層およびフォトレジ
   スト層を順次配置し、記録信号で変調されたレーザビー
   ムを選択的に上記フォトレジスト層に照射して上記フォ
   トレジスト層を露光させて露光部を形成した後、上記フ
   ォトレジストを現像して上記露光部の上記フォトレジス
   トを残し未露光部の上記フォトレジストを除去するとと
   もに、上記記録信号に対応して残された上記露光部の上
   記フォトレジストの突起と上記架橋性物質層との間で架
   橋反応を生じさせて上記フォトレジストの突起を上記架
   橋性物質層上に固定して製作する、光ディスク成形用ダ
   イレクトスタンパーにおいて、 上記架橋性物質の屈折率をｎ、上記レーザビームの波長
   をλとしたとき、上記架橋性物質層の厚みが３λ／８ｎ
   から５λ／８ｎの範囲である、ことを特徴とする光ディ
   スク成形用ダイレクトスタンパー。
6. 【請求項６】 架橋性物質の屈折率をｎとしレーザビー
   ムの波長をλとしたときの厚みが３λ／８ｎから５λ／
   ８ｎの範囲となる上記架橋性物質の架橋性物質層を基盤
   上に形成し、次いで、上記架橋性物質層上にフォトレジ
   スト層を形成し、 記録信号で変調され、かつ、上記基盤の反射で形成され
   る定在波のほぼ節近くの位置又はほぼ節の位置が上記架
   橋性物質層と上記フォトレジスト層の境界面となるレー
   ザビームを選択的に上記フォトレジスト層に照射して上
   記フォトレジスト層を露光させて露光部を形成し、 上記フォトレジストを現像して上記露光部の上記フォト
   レジストを上記基盤に残し未露光部の上記フォトレジス
   トを上記基盤から除去し、 上記記録信号に対応して上記基盤に残された上記露光部
   の上記フォトレジストの突起と上記架橋性物質層との間
   で架橋反応を生じさせて、上記フォトレジストの突起を
   上記架橋性物質層上に固定して、光ディスク成形用ダイ
   レクトスタンパーを製造することを特徴とする光ディス
   ク成形用ダイレクトスタンパーの製造方法。