JP2003272250A - 情報媒体製造用スタンパの製造方法、スタンパ、及び原盤付スタンパ中間体 - Google Patents
情報媒体製造用スタンパの製造方法、スタンパ、及び原盤付スタンパ中間体Info
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Abstract
状態の良好なスタンパを得る。 【解決手段】 基板102上に光吸収層103及びフォ
トレジスト層104を、この順で形成し、該フォトレジ
スト層104に潜像を形成してそれを現像することによ
り凹凸パターン106を形成してフォトレジスト原盤1
00を製造し、フォトレジスト原盤100における凹凸
パターン上106にスパッタリング法又は蒸着法によっ
てNi薄膜108を形成し、Ni薄膜108上にNi膜
110を形成し、Ni薄膜108及びNi膜110をフ
ォトレジスト原盤100から剥離してスタンパ120を
形成する。
Description
ットなどの凹凸パターンを有する光ディスク等の情報媒
体を製造する際に用いるスタンパ、該スタンパの製造方
法、製造途中の原盤付スタンパ中間体及び前記スタンパ
により製造された情報媒体に関する。
現在、追記又は書き換え等が可能な光記録ディスクと、
予め情報が記録されている再生専用ディスクの2種類が
存在する。
トラッキング等に利用されるグルーブ(案内溝)が形成
されており、更にこのディスク基板上に相変化材料や有
機色素材料を含有する記録層が積層される。レーザビー
ムを記録層に照射すると、該記録層が化学変化や物理変
化を起こして記録マークが形成される。一方、再生専用
ディスクのディスク基板上には、予め記録マーク(情報
ピット)が凹凸パターンの一部として形成されている。
これらの記録マークに読取用のレーザビームが照射され
ると光反射量が変動し、この変動を検出することによっ
て情報の読み取り(再生)が可能となっている。
有するディスク基板を製造するには、この凹凸のネガパ
ターン(これも凹凸パターンの一種である)が予め形成
されているスタンパを用いる。例えば、キャビティー内
に上記スタンパが固定された金型を用いて射出成型を行
い、充填された樹脂に上記ネガパターンを転写してディ
スク基板を製造する方法が一般的である。
Ni等を含む金属プレートによって構成される。このス
タンパを製造する工程として、先ず、上記スタンパの凹
凸パターンのネガパターンを有するフォトレジスト原盤
を予め作成しておき、このフォトレジスト原盤上にメッ
キによって金属膜を形成する。その後、フォトレジスト
原盤から前記金属膜を剥離し、表面洗浄等の所定の処理
を行うことでスタンパを得る。
1を参照しながら、このフォトレジスト原盤1の製造工
程について説明する。まず、ガラス基板2上にフォトレ
ジスト層4を形成する。次に、レーザー等のパターンニ
ング用ビームを用いてフォトレジスト層4を露光し、そ
の潜像パターンを現像する。これによって凹凸パターン
6がフォトレジスト層4に形成されたフォトレジスト原
盤1が得られる。
によってスタンパ20を作成するには、図8に示される
ように、先ず凹凸パターン6の表面にNi材料等を含ん
だ金属薄膜8を無電解メッキなどによって形成し、フォ
トレジスト原盤1に導電性を付与する。
させてメッキを行い、Ni等を含んだ金属膜10を形成
する。これらの金属薄膜8及び金属膜10をフォトレジ
スト原盤1から剥離すれば、凹凸パターン6が転写され
ているスタンパ20を得ることが出来る。
量化に伴ってグルーブ等の凹凸パターンが微細化し、そ
の形状誤差が記録・読み取り精度に大きな影響を及ぼす
ようになってきている。従って、シャープな凹凸パター
ンをディスク基板に形成することが要求されるが、その
ためには、基礎となるフォトレジスト層4の凹凸パター
ンを高精度(シャープ)に形成する必要がある。
ーンの最小幅は、該フォトレジスト層4に到達するレー
ザビームのスポット径によって制限される。スポット径
wは、レーザー波長をλ、照射光学系の対物レンズの開
口数をNAとしたとき、w=k・λ/NAで表される。
なお、kは対物レンズの開口形状及び入射光束の強度分
布によって決定される定数である。
超えない幅のパターンであっても、フォトレジスト層4
が薄かったりすると、スタンパに転写される凹凸パター
ンが浅かったり、凹凸パターンの形状が丸みを帯びてし
まったり(これをパターンの「ダレ」という)して、シ
ャープさが不足することが知られている。これは、一般
的に露光・現像作業中にフォトレジスト層4の厚さに変
動が生じてしまう(これを「膜減り」という)ことが原
因であると考えられている。この厚さ変動は、フォトレ
ジスト層4とガラス基板2の間でレーザビームが反射し
て、この反射光によってフォトレジスト層4が必要以上
に露光されてしまうことが原因と考えられていた。
2とフォトレジスト層4の間に光吸収層を形成すること
が効果的であることを本発明者は明らかにしている。こ
のようにすると、光吸収層がレーザビームを吸収して光
反射を抑制することが出来るので、従来と比較してより
シャープに露光・現像することが可能となる。
より、光吸収層を有するフォトレジスト原盤1は、無電
解メッキによる金属薄膜8の形成状態について問題を有
することに気が付いた。具体的には、光吸収層が部分的
に露出しているフォトレジスト原盤1は無電解メッキ工
程中に微小凹凸(微小欠陥)が増大する可能性を有する
ことが推測された。即ち、同じように金属薄膜を形成し
ようとしても何らかの原因によって剥離後のスタンパの
凹凸パターン表面に、微小凹凸(微小欠陥)が形成され
る場合があることが判明した。この微小凹凸は再生時に
ノイズとなって顕れてしまうので、光吸収層を有効活用
して記録容量を増大させようとしても、かえって記録・
再生性能が低下するという問題を有していた。
したフォトレジスト原盤によってシャープな凹凸パター
ンを有するスタンパが製造可能となる。
あり、スタンパの凹凸パターン表面に微小凹凸が形成さ
れないようにしたスタンパの製造方法、該製造方法によ
って製造したスタンパ、フォトレジスト原盤付のスタン
パ中間体及びこれらから製造された情報媒体を提供する
ことを目的としている。
ク、磁気ディスク(ディスクリート媒体)等の情報媒体
の製造方法等について鋭意研究を重ね、表面欠陥を抑制
しながらスタンパに凹凸パターンをシャープに形成する
方法を発案した。即ち以下に示す発明によって、上記目
的を達成することが可能となっている。
フォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジス
ト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を
照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより
凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する
工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パタ
ーン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄
膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する
工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト
原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を有する
ことを特徴とする情報媒体製造用スタンパの製造方法。
る情報媒体製造用のスタンパであって、上記(1)に記
載された製造方法によって製造されたことを特徴とする
スタンパ。
収層と、該光吸収層に接して積層され且つ潜像の形成及
びその現像によって凹凸パターンが形成可能とされるフ
ォトレジスト層と、を有するスタンパ製造用のフォトレ
ジスト原盤における前記凹凸パターン表面に、前記フォ
トレジスト層から剥離されたときにスタンパの一部を構
成する金属薄膜が形成された原盤付スタンパ中間体であ
って、前記金属薄膜が、スパッタリング又は蒸着法によ
って形成されていることを特徴とする原盤付スタンパ中
間体。
フォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジス
ト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を
照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより
凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する
工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パタ
ーン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄
膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する
工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト
原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を経て製
造されたスタンパにおける前記金属薄膜及び金属膜の凹
凸パターンをネガパターンとして、最終凹凸パターンが
形成されていることを特徴とする情報媒体。
直接凹凸パターンを転写して形成された最終凹凸パター
ンを有することを特徴とする情報媒体。
ーンはマザー盤の凹凸パターンを転写して形成されたも
のであり、このマザー盤の凹凸パターンは、前記スタン
パをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成され
たものであることを特徴とする情報媒体。
ーンはチャイルド盤の凹凸パターンを転写して形成され
たものであり、このチャイルド盤の凹凸パターンは、前
記スタンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して
形成されたマザー盤から、更に凹凸パターンを転写して
形成されたものであることを特徴とする情報媒体。
れていた金属薄膜形成工程を、光吸収層が形成されてい
るフォトレジスト原盤にそのまま適用したことが、凹凸
パターン表面に微小欠陥を生じさせていると推定し、光
吸収層を用いたフォトレジスト原盤に対してスパッタリ
ング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成するようにし
た。
表面の微小欠陥が飛躍的に減少するようになる。また、
スパッタリングや蒸着の場合は、フォトレジスト原盤に
前処理などを施す必要がなくなるので、スタンパ製造工
程自体を簡略化することが可能になる。
ング法又は蒸着法による微小欠陥低減との相乗効果によ
って、従来と比較してシャープな凹凸パターンをスタン
パに忠実に転写できる。この結果、凹凸パターンの微細
化が進展しても、それに耐え得る表面状態を維持するこ
とが可能になり、このスタンパを用いれば、情報媒体、
例えば光ディスクのグルーブや情報ピット等もシャープ
に形成されるので、記録・再生特性を向上させることが
出来る。又、今後益々進展する凹凸パターンの微細化に
も対応可能となることから、情報媒体の情報記憶(記
録)容量を増大させることもできる。
て図面を参照して詳細に説明する。
ンパ製造方法に利用されるフォトレジスト原盤100を
示す。このフォトレジスト原盤100は、ガラス基板1
02と、このガラス基板102上に積層される光吸収層
103と、この光吸収層103上に積層されるフォトレ
ジスト層104と、を備える。前記フォトレジスト層1
04は、光吸収層103の反対側(図1において上側)
からパターニング用レーザビームにより露光されること
によって凹凸パターンの潜像が形成され、この潜像の現
像によって一部が除去されて凹凸パターン106が形成
されている。なお、現像後は、凹凸パターン106の凹
部の底面に光吸収層103の一部が露出していることに
なる。図1の符号107は凹凸パターンが形成されてい
ない領域である非凹凸領域を示す。
06はスタンパ120のパターン面206となる。又、
凹凸パターンが形成されていない領域はスタンパ120
のミラー面207となる。
光吸収層103によって吸収されて光反射が抑制され、
微細な凹凸をシャープに形成することが可能となってい
る。
100を用いてスタンパ120を形成した状態を示す。
06表面に、スパッタリング法又は蒸着法によってNi
薄膜108を形成する。この時点で、フォトレジスト原
盤100と後工程で剥離されるスタンパ120の一部で
あるNi薄膜108とが一体となっている原盤付スタン
パ中間体118を得ることが出来る。
を通電させ、電気メッキによってNi膜110を形成す
る。前記Ni薄膜108とNi膜110をフォトレジス
ト原盤100から剥離させると、図2(B)のように、
凹凸パターン106が正確に転写されたスタンパ120
を得ることが出来る。
ターン106の領域に対応してパターン面206が、
又、非凹凸領域107に対応してミラー面207が、そ
れぞれ形成されている。
タンパ120を金型に設置して射出成型などによって、
前記凹凸パターン106をネガパターンとして転写され
た最終凹凸パターンを有する光ディスク基板を製造す
る。又このスタンパ120を用いて光ディクス基板を製
造する以外にも、該スタンパ120をマスタ盤とした電
鋳工程によってマザー盤を作成し、このマザー盤で光デ
ィスクを製造しても良い。更に、このマザー盤を原盤と
してチャイルド盤を作成し、これで光ディスクを製造し
ても良い。
は、実際に光ディスクの製造に直接利用される場合に限
られず、これをマスタ盤としてマザー盤などを作成する
ことによって光ディスクの製造に間接的に用いるもので
あっても構わない。
では、光吸収層103を積層することによって鮮明な潜
像を描くことが可能となり、シャープな凹凸パターン1
06を得ることが出来る。それに加えて、スパッタリン
グ法又は蒸着法によって金属薄膜を形成するので、表面
の欠陥状態を含めて凹凸パターン106の状態が極めて
忠実に転写されたNi薄膜108を形成することが可能
となっている。フォトレジスト層104に形成する凹凸
パターン106には表面欠陥が殆ど形成されないので、
スタンパ120に転写された凹凸パターン表面の微小欠
陥の数も大幅に低減する。このスタンパ120を利用す
れば、ノイズが抑制された記録・読み取り(再生)精度
の高い情報媒体を得ることが出来る。
タリング又は蒸着についてのみ説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではなく、他の金属を利用してもよ
い。
ず、例えば磁気ディスク(ディスクリート媒体等)を含
む情報媒体の製造に一般的に適用されるものである。
ラス基板上にカップリング剤層を形成した後、光吸収層
をスピンコート法により形成した。塗布液には4.4’
−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンを光吸収剤と
して含有するSWK−T5D60(東京応化工業(株))を
用いた。この塗膜を200度で15分間ベーキングして
硬化すると共に残留溶剤を除去し、厚さ140nmの光
吸収層とした。次いで、この光吸収層上に、フォトレジ
スト(日本ゼオン(株)製DVR100)をスピンコート
し、ベーキングにより残留溶剤を蒸発させて、厚さ25
nmのフォトレジスト層とした。
を用い、トラックピッチ320nm、グルーブ幅150
nmのグルーブパターンの形成を目的として、Krレー
ザ(波長=351nm)によってフォトレジスト層に対し
露光を行い、更に現像を行うことで凹凸パターンを形成
して、フォトレジスト原盤を得た。
層表面に、スパッタリングによってNi薄膜を形成し
た。このNi薄膜を下地として電気メッキを行い、Ni
膜を形成した。これらのNi薄膜およびNi膜からなる
積層体を原盤から剥離し、裏面研磨、表面洗浄を行っ
て、スタンパNo.1を得た。
無電解メッキで形成したという条件を除き、スタンパN
o.1作製の際と同様にしてスタンパNo.2を作製し
た。具体的には、スパッタリングしないで、フォトレジ
スト原盤のフォトレジスト層表面を界面活性剤で活性化
した後に、無電解メッキの前処理として、キャタリスト
(Pd、Snコロイド)を付与した。次いでアクセラレ
ータ(HBF4溶液)によりSnを除去するとともに表
面にPdを析出させ、その後、このフォトレジスト原盤
をNiC12浴に浸漬し、無電解メッキによりNi薄膜
を形成した。
ないという条件を除き、スタンパNo.1作製の際と同
様にしてスタンパNo.3を作製した。
凸パターンについて、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて
形状を確認した。AFMの探針は窒化シリコン(Si
N)針を用いた。測定はノンコンタクトモードにて行
い、サンプルとプローブ間の原子間力の変化を画像化し
た。
を、図3(B)に同断面形状を線図によりそれぞれ示
す。又、図4(A)にスタンパNo.3のAFM像を、
図4(B)に同断面形状を線図によりそれぞれ示す。A
FM像において、描点の密度が高い領域が凹凸パターン
における凹部であり、描点の密度が低い、あるいは白抜
きの領域が凸部であり、フォトレジスト原盤における凹
凸パターンの凸部及び凹部にそれぞれ対応している。
又、図3(B)、図4(B)では、凹凸が0.32μm
ピッチで形成されている。
本発明を適用して製造されたスタンパNo.1では、シ
ャープなパターンが形成され、そのパターンを忠実に転
写したことがわかる。
00倍)で、スタンパNo.1およびスタンパNo.2
を測定した凹凸状態を図5及び図6に、それぞれ示す。
この図5、図6の比較から、スタンパNo.1では微小
凹凸が見られないが、スタンパNo.2では横軸3μm
付近と8.5μm付近に、幅1μm程度の凹みとして微
小凹凸が明確に認められることがわかる。なお、図5、
6の約0.3μmピッチの凹凸は本発明において形成す
べき凹凸パターンである。
光吸収層によって、シャープな凹凸パターンをフォトレ
ジスト原盤に形成でき、更に、この凹凸パターンを、ス
パッタリングあるいは蒸着による金属薄膜によって表面
の微小欠陥を抑制しながらスタンパに対して忠実に転写
することが可能となった。
原盤を示す断面図
を製造途中の状態を示す断面図
れた凹凸パターンをAFMによって解析した状態を示す
図
面形状を示す線図
れた凹凸パターンをAFMによって解析した状態を示す
図
面形状を示す線図
で測定した凹凸状態を示す線図
で測定した凹凸状態を示す線図
製造する状態を示す断面図
Claims (7)
- 【請求項1】基板上に、少なくとも光吸収層及びフォト
レジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層
に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射
して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸
パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程
と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン
上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を
形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程
と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤
から剥離してスタンパを形成する工程と、を有すること
を特徴とする情報媒体製造用スタンパの製造方法。 - 【請求項2】予め表面に凹凸パターンが形成される情報
媒体製造用のスタンパであって、基板上に、少なくとも
光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該
フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の
面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像す
ることにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原
盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における
前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法に
よって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属
膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フ
ォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程
と、を経て製造されたことを特徴とするスタンパ。 - 【請求項3】基板と、該基板上に積層される光吸収層
と、該光吸収層に接して積層され且つ潜像の形成及びそ
の現像によって凹凸パターンが形成可能とされるフォト
レジスト層と、を有するスタンパ製造用のフォトレジス
ト原盤における前記凹凸パターン表面に、前記フォトレ
ジスト層から剥離されたときにスタンパの一部を構成す
る金属薄膜が形成された原盤付スタンパ中間体であっ
て、前記金属薄膜が、スパッタリング又は蒸着法によっ
て形成されていることを特徴とする原盤付スタンパ中間
体。 - 【請求項4】基板上に、少なくとも光吸収層及びフォト
レジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層
に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射
して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸
パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程
と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン
上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を
形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程
と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤
から剥離してスタンパを形成する工程と、を経て製造さ
れたスタンパにおける前記金属薄膜及び金属膜の凹凸パ
ターンをネガパターンとして、最終凹凸パターンが形成
されていることを特徴とする情報媒体。 - 【請求項5】請求項4において、前記スタンパから直接
凹凸パターンを転写して形成された最終凹凸パターンを
有することを特徴とする情報媒体。 - 【請求項6】請求項4において、前記最終凹凸パターン
はマザー盤の凹凸パターンを転写して形成されたもので
あり、このマザー盤の凹凸パターンは、前記スタンパを
マスター盤として凹凸パターンを転写して形成されたも
のであることを特徴とする情報媒体。 - 【請求項7】請求項4において、前記最終凹凸パターン
はチャイルド盤の凹凸パターンを転写して形成されたも
のであり、このチャイルド盤の凹凸パターンは、前記ス
タンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成
されたマザー盤から、更に凹凸パターンを転写して形成
されたものであることを特徴とする情報媒体。
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---|---|---|---|
JP2003001515A JP3749520B2 (ja) | 2002-01-08 | 2003-01-07 | 情報媒体製造用スタンパの製造方法、スタンパ、及び原盤付スタンパ中間体 |
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US8426025B2 (en) | 2008-12-19 | 2013-04-23 | Obducat Ab | Process and method for modifying polymer film surface interaction |
US9063408B2 (en) | 2008-12-19 | 2015-06-23 | Obducat Ab | Methods and processes for modifying polymer material surface interactions |
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- 2003-01-07 JP JP2003001515A patent/JP3749520B2/ja not_active Expired - Fee Related
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