JP2005100608A - 光情報記録媒体用スタンパの製造方法、光情報記録媒体用スタンパ、光情報記録媒体用スタンパの原盤および光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 無機酸化物レジストの凹凸信号ピットが形成された原盤の凹凸信号を、金属スタンパに転写形成する場合、無機酸化物レジスト上に形成した導電膜を陰極とし、導電膜上に積層形成させる金属材料を陽極として電鋳を行うと、無機酸化物レジストに電気的な反応が生じ電鋳が正しく行えない場合がある。
【解決手段】 エッチング層１０２およびエッチング層１０２の上に形成されたレジスト層１０３を有する原盤の、レジスト層１０３の特定部分１０４を露光によって結晶状態を変化させる工程と、特定部分１０４を除去する工程と、レジスト層１０３の除去された部分に重なるエッチング層１０２の部分を除去する工程と、レジスト層１０３を除去し導電膜１０５を形成させる工程と、導電膜１０５を電極として電鋳を行う工程と、導電膜１０５からエッチング層１０２を剥離する工程とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高密度光情報記録媒体をドライエッチング方法により作製するための、光情報記録媒体用スタンパの製造方法、光情報記録媒体用スタンパおよびその原盤若しくは光情報記録媒体に関するものである。

情報機器・映像音響機器等で必要とされる情報量の増大化に伴い、データアクセスの容易さ、大容量データの蓄積、機器の小型化に優れている光ディスクが情報記録媒体として注目され、記録情報の高密度化がなされている。例えば光ディスクの高密度化の手段として、信号を再生するためのレーザー光の波長を約４００ｎｍとし、レーザー光を絞り込むための集光レンズとして開口数（ＮＡ）が０．８５の再生ヘッドを用いる、単層で２５ＧＢ程度の容量を持つ光ディスクが提案されている。

光ディスクは一般的に、原盤から作成したスタンパを用いた射出圧縮成形により樹脂を加工して作製される。

近年、情報の高密度化に伴い、原盤作製工程でより小さな信号ピットを形成させる技術が要求されている。

光ディスクの原盤は以下のようにして作成される。すなわち、基板となるガラス板上にフォトレジストを塗布し、記録すべき信号に応じて強度変調されたレーザー光によってフォトレジストを露光する。そして、フォトレジストの感光部分が現像されることによってフォトレジスト上に凹凸状の信号ピットが得られ、原盤が完成する。

図５は、従来のフォトレジストを露光して原盤に信号ピットを作成する場合の、原盤の信号ピット部分の断面図を示している。フォトレジストの露光された部分とその周囲の部分での露光量は連続的に変化するため、現像の際の残膜量も露光されたピットの周辺で連続的に変化する。従って、レーザー光で露光して現像することにより、基板１０上のフォトレジスト９には、図５（ａ）に示すようにエッジ部分が斜面を形成し、その底面が基板１０まで達した形状の正常の信号ピット１１が形成される。

さらに、ブルーレイディスクのような高密度な光情報記録媒体を製造するためには、原盤に形成させるピットを小さくするためにレーザー光の絞りスポットの大きさを小さくする必要がある。図５（ｂ）はレーザー光の絞りスポットの大きさを小さくした場合の断面図を示しているが、正常な信号ピットを形成できず、図５（ｂ）に示すような、底面が基板１０まで達せずに、エッジの部分だけからなる信号ピット１２のような形状になってしまう。これは以下の理由による。すなわち、フォトレジスト９の露光された部分とその周囲の部分での露光量が連続的に変化するために、ピット径を所望の大きさに広げるのに必要な露光量では、フォトレジストの深さ方向に対しては、底面が基板１０まで達するまで露光されず、一方底面が基板１０まで達するような露光量では、ピット径が必要以上の大きさに広がってしまう。

このような不具合に対し、信号ピットの周辺部における連続的な残膜量の変化の影響を受けず、信号ピットを小さく形成させるためのひとつの手段として、フォトレジストにカルコゲン化合物や、遷移金属を含んだ無機酸化物を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図６（ａ）〜（ｈ）は、フォトレジストに無機化合物であるカルコゲン化合物を用いた場合の、光情報記録媒体用のスタンパの製造工程を示している。

基板１０上に、フォトレジストとしてカルコゲン薄膜１３を形成させる(（ａ）、（ｂ）)。露光を行うことでフォトレジストを局部的に昇温除冷して、結晶状態の部分１４を形成させる（ｃ）。露光部と未露光部とで結晶状態が異なることにより、現像によるエッチングレートが異なる。この、エッチングレートが異なることを利用し、アモルファスの部分もしくは結晶部分を選択的に現像除去することで、連続的に変化する斜面状のエッジをもたない、または極めて低減された、精密な形状を有する凹凸状の信号ピットが形成された原盤１５を得ることができる（ｄ）。そして、原盤１５の表面に導電膜１６を形成させ（ｅ）、導電膜１６を電極にして電鋳を行い数百μｍの厚さの金属層１７を形成させる（ｆ）。そして、導電膜１６と金属層１７から成る部分を原盤１５から剥離する（ｇ）。剥離した導電膜１６と金属層１７から成る部分の表面を洗浄したものが、光情報記録媒体用のスタンパ１８として得られる（ｈ）。

このような感熱記録を利用してスタンパ１８で光ディスクを作成した場合、より精密な信号ピットが得られるため、同波長のレーザーを用いて図５に示したような光化学反応を利用した信号記録を行った場合と比較して、より微細な信号の形成が可能となる。
特開平１０−９７７３８号公報

しかしながら、特許文献１で提案される方法で、基板上に無機酸化物レジストの凹凸信号ピットが形成された原盤を作製し、電鋳によって無機酸化物レジスト上の凹凸信号ピットを金属スタンパに転写形成させる場合、電鋳が正しく行えない場合があるという課題を有していた。

この場合、信号ピットが形成された無機酸化物レジストとしてのカルコゲン薄膜１３上に導電膜１６を形成させてその表面を陰極とし、導電膜１６上に積層形成させる金属材料を陽極として電鋳を行うが、電圧を印加することによって、カルコゲン薄膜１３に酸化還元反応などの電気反応が生じる。このとき、カルコゲン薄膜１３に亀裂、剥離などが生じ、これにともない導電膜１６が破れ、電鋳が正しく行えない場合がある。これは、組成が変化し易いというエッチングに適した性質を持つ無機酸化物は、電鋳などによる酸化還元反応などを利用した金属層の形成に対して反応し易い性質を持つためである。

本発明は、上記従来の課題を鑑み、電鋳が良好に行え、微細かつ精密な信号ピットが形成できる、光情報記録媒体用スタンパの製造方法、光情報記録媒体用スタンパおよびその原盤もしくは光情報記録媒体を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の本発明は、エッチングストッパ層の上に形成されたエッチング層、および前記エッチング層の上に形成されたエッチング可能なフォトレジスト層を少なくとも有する原盤部材の前記フォトレジスト層の特定部分の結晶状態を、露光によって変化させる工程と、
結晶状態が変化した前記フォトレジスト層の前記特定部分、または前記特定部分以外の部分を、エッチングにより選択的に除去する工程と、
前記フォトレジスト層が除去されて生じる、外部へ露出した前記エッチング層の一部をエッチングにより選択的に除去する工程と、
前記フォトレジスト層の残りの部分を除去し、前記エッチングストッパ層および前記エッチング層の表面側に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜を電極として電鋳を行う工程と、
前記導電膜から前記エッチング層と前記エッチングストッパ層を剥離する工程とを備えた光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第２の本発明は、前記エッチング層は耐酸性を有する材料を主成分とし、
前記フォトレジスト層は、前記耐酸性を有する材料とは材料もしくは組成が異なる無機酸化物を主成分とする、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第３の本発明は、前記耐酸性を有する材料は、耐酸性の樹脂材料である、第２の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第４の本発明は、前記エッチング層は、酸素または酸素を含むガスによりドライエッチングが可能な樹脂である、第２の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第５の本発明は、前記エッチング層は、アクリルまたはポリイミドを主成分とする材料で形成されている、第２の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第６の本発明は、前記エッチングストッパ層は、Ｓｉ、ＳｉＯ_２、ＺｎＳｉＯ_２、ＳｉＮのいずれかの材料で形成されている、第２の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第７の本発明は、前記耐酸性を有する材料は、耐酸性の無機酸化物である、第２の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第８の本発明は、前記エッチング層は、ＳｉＯ_２を主成分とする材料で形成され、
前記エッチング層を除去するエッチングは、ＣＨＦ系ガスによるドライエッチングである、第７の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第９の本発明は、前記エッチングストッパ層は、Ｓｉ材料で形成されている、第７の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第１０の本発明は、前記エッチング層の厚みは、実質上４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第１１の本発明は、前記フォトレジスト層は、半金属、半金属化合物、半金属または半金属化合物の酸化物、半金属または半金属化合物の窒化物、遷移金属、遷移金属の酸化物、遷移金属の窒化物のいずれかの材料で形成されている、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第１２の本発明は、前記導電膜は、無電解メッキにより形成されている、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第１３の本発明は、前記導電膜を形成する工程は、Ｎｉ材料のスパッタによる第１のＮｉ薄膜を形成する工程と、前記第１のＮｉ薄膜の表面をＯ_２もしくはＡｒガスのプラズマにより処理する工程と、前記処理後の前記第１のＮｉ薄膜の上にＮｉ材料のスパッタによる第２のＮｉ薄膜を形成させる工程であり、
前記導電膜から前記エッチング層と前記エッチングストッパ層とを剥離する工程は、前記第１のＮｉ薄膜を形成させた層と前記第２のＮｉ薄膜を形成させた層とを剥離する工程である、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第１４の本発明は、前記フォトレジスト層に対する前記エッチング層の選択比が１．０以上である、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法である。

また、第１５の本発明は、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法により製造される、光情報記録媒体用スタンパである。

また、第１６の本発明は、情報記録面上に信号ピットが形成された、高密度光情報記録媒体用のスタンパであって、
前記信号ピットの深さとピット幅とにそれぞれ対応する凸部の高さと幅との比が実質上１．０以上である、光情報記録媒体用スタンパである。

また、第１７の本発明は、前記信号ピット幅の大きさは０．１８μｍ以下である、第１６の本発明の光情報記録媒体用スタンパである。

また、第１８の本発明は、エッチング層と、
前記エッチング層の上に形成されたエッチング可能なフォトレジスト層とを基板上に備え、
前記フォトレジスト層は、その特定部分の結晶状態が露光によって変化させられ、前記特定部分または前記特定部分以外の部分がエッチングにより選択的に除去されており、
前記エッチング層は、前記フォトレジスト層が除去されて生じる、外部へ露出した前記エッチング層の一部が、エッチングにより選択的に除去されることにより凹部が形成されている、光情報記録媒体用スタンパの原盤である。

また、第１９の本発明は、前記光情報記録媒体は、高密度光情報記録媒体であって、
前記高密度光情報記録媒体の情報記録面上に形成された信号ピットの深さとピット幅とにそれぞれ対応する前記凹部の深さと幅との比が実質上１．０以上である、光情報記録媒体用スタンパの原盤である。

また、第２０の本発明は、前記凹部の幅は、０．１８μｍ以下である、第１９の本発明の光情報記録媒体用スタンパの原盤である。

また、第２１の本発明は、第１の本発明の光情報記録媒体用スタンパの製造方法によって作製された光情報記録媒体用スタンパを用いて、射出圧縮成形により作製した光情報記録媒体である。

また、第２２の本発明は、前記光情報記録媒体は、高密度光情報記録媒体であって、
その情報記録面に形成されたピットの深さとピット幅との比が実質上１．０以上である、第２１の本発明の光情報記録媒体。

また、第２３の本発明は、前記信号ピット幅の大きさは０．１８μｍ以下である、第２１の本発明の光情報記録媒体である。

本発明により、電鋳が良好に行え、微細な信号ピットが形成できる、光情報記録媒体用スタンパの製造方法、光情報記録媒体用スタンパおよび原盤もしくは光情報記録媒体を提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１を用いて、本発明の実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法の一例を説明する。図１（ａ）〜（ｉ）は、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法の工程を示す図である。

まず、Ｓｉ基板１０１上に、スピン塗布によって厚みが全面でほぼ均一に６０ｎｍ程度になるように、アクリル材料（含有量９０％以上）のエッチング層１０２を形成させる（ａ）。

次に、エッチング層１０２上に、ＴｅＯｘＰｄ（０＜ｘ＜２）の無機酸化物材料からなる、フォトレジストであるレジスト層１０３を形成させる（ｂ）。

次に、レジスト層１０３の表面から、記録すべき信号に応じて強度変調されレンズなどを通すことによって絞り込まれたレーザー光を照射し、露光部分１０４の結晶状態を変化させる（ｃ）。

次に、レジスト層１０３の結晶状態の差によるエッチングレート差を利用して、現像液の塗布により、結晶状態を変化させた露光部分１０４のエッチングを選択的に行い、実質上すり鉢状の凹パターン１０８をレジスト層１０３に形成させる（ｄ）。

次に、レジスト層１０３の表面側から酸素ガスを用いたプラズマドライエッチングを行う。エッチング層１０２の内の、レジスト層１０３が除去されて、外部へ露出しているマスキングされていない部分、すなわち現像によってエッチング層１０２の界面までエッチングされたレジスト部分がＳｉ基板１０１の界面に達するまでドライエッチングにより除去される（ｅ）。

ドライエッチング後に、強アルカリもしくは強酸の剥離液によってレジスト層１０３を除去する（ｆ）。これにより、レジスト層１０３には、凹状の信号パターン１０９が形成される。この凹状の信号パターン１０９を有するレジスト層１０３およびＳｉ基板１０１がスタンパの原盤を構成する。

次に、ドライエッチングによって凹形状の信号パターン１０９が形成されたエッチング層１０２の表面側に、Ｎｉなどの金属スパッタなどによって導電膜１０５を形成させる（ｇ）。

次に、導電膜１０５を電極にして電鋳を行い、数百μｍの厚さの金属層１０６を形成させる（ｈ）。

最後に、エッチング層１０２およびＳｉ基板１０１から、導電膜１０５と金属層１０６で構成される部分を剥離する。このようにして、導電膜１０５と金属層１０６で構成されるスタンパ１０７を得ることができる（ｉ）。

以上の製造工程において、本実施の形態は、図１（ｆ）に示す凹状の信号パターン１０９が、エッチング層１０２において、フォトレジストであるレジスト層１０３に形成した凹状パターン１０８に用いたエッチングにより作成するようにしている。これにより、エッチング層１０２としては、従来例のようにフォトレジスト的な結晶構造を有するものを用いる必要がなく、電鋳時の電圧の印加で酸化還元反応などの電気的な反応を起こすことがない材質のものを用いることができる。

このようなエッチング層１０２を原盤に用いてスタンパを作成すると、電鋳時の電圧の印加によりエッチング層１０２において酸化還元反応などの電気的な反応が生じることがなく、導電膜１０５に影響を与えることもなく、良好なスタンパ１０７を作製することができる。

なお、レジスト層１０３は、本発明のフォトレジストの一例であり、エッチング層１０２を形成するアクリル材料は、本発明の耐酸性を有する材料の一例である。また、レジスト層１０３を形成するＴｅＯｘＰｄは、本発明の耐酸性を有する材料とは材料もしくは組成が異なる無機酸化物の一例である。また、露光部分１０４は、本発明のレジスト層の特定部分の一例である。また、エッチング層１０２の部分をドライエッチングした後の図１（ｅ）に示す構成が、本発明の光情報記録媒体用スタンパの原盤の一例である。

ここで、Ｓｉ基板１０１上へのエッチング層１０２の形成（ａ）は、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）などの溶剤と混合した液体のアクリル材料をＳｉ基板１０１上に滴下し、Ｓｉ基板１０１を回転させることによってアクリルの延伸とＳｉ基板１０１上のアクリルの膜厚の均一化を行う。塗布されたアクリルは、室温による自然乾燥もしくは、５０℃程度の熱処理によって溶剤を揮発させることによって固体化される。塗布されるアクリルを主成分としたアクリル材料は、Ｓｉ基板１０１との密着性を向上させるために予めシランカップリング剤などを混合させていても良い。また、Ｓｉ基板１０１とエッチング層１０２との密着性を上げるために、これらの両層と相性の良い密着材を、これらの両層の間に設けるようにしてもよい。

また、アクリル材料の形成方法は、均一な膜厚が得られる方法であれば良く、上記のスピン塗布方法に限定されるものではない。また、本実施の形態１では、アクリルを主成分とした材料を用いた場合について説明しているが、ポリイミドなどのように、アルカリ現像液、酸性現像液に耐性を有し、酸素ガスによってエッチングが可能な他の有機膜を形成させる材料を９０％以上含むものを用いても、同様に良好な特性を得ることができる。

エッチング層１０２上に形成させる無機酸化物からなるレジスト層１０３は、通常、真空中でスパッタリングや蒸着法によって形成させる（ｂ）。本実施の形態１では、無機酸化物材料としてＴｅＯｘＰｄ（０＜ｘ＜２）材料を使用しているが、Ｔｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓｅなどの半金属もしくは半金属化合物や、その酸化物、窒化物などを用いることができる。また、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｄなどの遷移金属や遷移金属化合物、その酸化物、その窒化物など、酸素ガスを用いたドライエッチングに対してマスクとして耐え得る材料を用いることができる。

レジスト層１０３への記録は、４００ｎｍ程度の波長の半導体レーザーと、開口数（ＮＡ）が０．９５の集光レンズを用いている（ｃ）。半導体レーザーを用いることで高速なダイレクト変調が可能となり、レジスト層１０３への高速露光が可能となる。

露光部分１０４を選択的にエッチングするために、本実施の形態１では現像液としてアルカリ現像液であるＴＭＡＨを用い、スピン塗布方法によって現像を行っている（ｄ）。アルカリ現像液による現像後は、純水によるリンスを行い、高速回転によって乾燥を行っている。アルカリ現像液はＴＭＡＨに限らず、露光部分１０４を選択的にエッチングできるものであれば良い。また、アルカリ現像液に限らず、露光部分１０４を選択的にエッチングできる酸性の現像液を用いることでも良い。

また、アクリル材料で形成されたエッチング層１０２のエッチングガスとして酸素ガスを用いている（ｅ）が、レジスト層１０３との選択比が良好なガスであれば、酸素ガスに限らず、酸素を含む混合ガスやその他のガス用いることでも良い。また、エッチングストッパ層として本実施の形態１ではＳｉ基板１０１を用いているが、アクリル材料のような樹脂材料をエッチング可能なガスを用いた場合に、そのガスに対して耐エッチング性のある材料であれば良い。例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ_２、ＺｎＳｉＯ_２、ＳｉＮなどの材料をエッチングストッパ層として用いても良好な信号ピット深さの原盤の作製を実現できる。

導電膜１０５を電極にした電鋳においては、電鋳浴としてｐＨが４．０程度のスルファミン酸Ｎｉ浴を用い、Ｎｉの導電膜１０５を陰極とし、導電膜１０５に積層するＮｉ材料を陽極として電鋳を行い、金属層１０６の厚みが３００μｍ程度になるようにした（ｈ）。

上記では導電膜１０５がＮｉスパッタなどによって形成される場合について説明したが、ウエット法である無電解メッキによって形成させることで、導電膜１０５からエッチング層１０２の剥離を容易にすることができる。一般的にアクリルなどの樹脂材料に対してＮｉなどの金属スパッタを行うと、金属材料の樹脂材料への衝突エネルギーが大きいために樹脂材料とＮｉなどの金属膜の密着性が高くなる。スパッタの代わりに無電解メッキを行うことによって、エッチング層１０２である樹脂材料の表面上に還元反応だけでＮｉ薄膜が形成されるので、密着性をスパッタの場合よりも低くすることができる。また、スパッタの場合のように衝突エネルギーが大きくないので、エッチング層１０２の表面や導電膜１０５の表面を荒らすことを避けることができる。

また、スパッタを用いてＮｉ導電膜を形成させる場合、作製したスタンパを剥離し易いようにＮｉ導電膜を２層にしてもよい。図２は、Ｎｉ導電膜を２層にした場合の光情報記録媒体用スタンパの製造方法の工程を示している。Ｓｉ基板２０１，エッチング層２０２，レジスト層２０３，露光部分２０４、凹状パターン２０８、信号パターン２０９を参照する図２の（ａ）〜（ｆ）の工程は、図１の（ａ）〜（ｆ）の工程にそれぞれ対応する為、詳細な説明は省略する。なお（ｆ）における凹状パターン２０９は、導電膜を２層形成するために、図１（ｆ）に示す例に比べて径を大きく作成するようにしている。

図２では、まず、Ｎｉスパッタにより第１のＮｉ薄膜２０５を、Ｓｉ基板２０１およびエッチング層２０２を有する原盤の上に形成させ、第１のＮｉ薄膜２０５の表面をＯ_２もしくはＡｒガスのプラズマにより処理する（ｇ）。その後に、Ｎｉスパッタにより第２のＮｉ薄膜２０８を形成させる。そして、第２のＮｉ薄膜２０８を電極にして電鋳を行い、数百μｍの厚さの金属層２０６を形成させ（ｉ）、第１のＮｉ薄膜２０５から、第２のＮｉ薄膜２０８と金属層２０６で構成される部分を剥離して、スタンパ２０７が得られる（ｊ）。

Ｏ_２やＡｒガスのプラズマ処理によって第１のＮｉ薄膜２０５の表面に酸化膜などの剥離層を形成させることで、第１のＮｉ薄膜２０５の層と第２のＮｉ薄膜２０８の層とで容易に剥離することができる。

図３は、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法におけるエッチング層１０２の厚みと、それによって作製されたスタンパ１０７から作製された光情報ディスクの信号特性の関係を示している。ここでの光情報ディスクは、高密度記録可能なディスク、例えばブルーレイディスク対応ディスクのようなものであり、本発明の高密度光情報記録媒体に対応するものである。

信号凹凸の深さとなるエッチング層１０２の厚みを３０ｎｍから１２０ｎｍまで１０ｎｍきざみに作製した原盤を用いて、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法によりスタンパ１０７を作製した。そのスタンパ１０７を金型として、ポリカーボネートの射出圧縮成形によりスタンパ１０７に形成された信号面をポリカーボネート樹脂に転写した。そして、ポリカーボネートの転写された信号面の上に、反射膜、透明カバー層を形成させてディスク化を行った。図３は、その作製したディスクの信号特性測定を行った結果である。

尚、本実施の形態１で使用した信号は１−７変調方式、トラックピッチが０．３２μｍ、最短ピット長が０．１４９μｍである。なお、ピットの幅、すなわち読みとり方向に直交する側の寸法は０．１５μｍである。作製した光情報ディスクは、直径１２ｃｍのディスクで２５ＧＢの容量の情報を蓄積できる。作製したディスクは、射出圧縮成形されたｔ１．１ｍｍ厚みの基板の信号面に対して、Ａｇを主成分とする反射膜を５０ｎｍ程度成膜させ、その上にｔ０．１ｍｍの厚みを有する再生光投入面となる透明なカバー層を形成させている。この作製したディスクを再生するために用いた再生ヘッドは、レーザー光の波長を約４００ｎｍ、レーザー光を絞り込むための集光レンズとして開口数（ＮＡ）を０．８５としている。

また、信号特性を測定する方法として信号ジッタ測定法を用いている。信号ジッタ測定法は、形成された個々の信号の大きさや深さなどの形状のばらつきが大きいとジッタ値が大きくなる測定方法である。一般的に再生が良好なディスクの指標となるジッタ値は６．５％以下とされている。図３によれば、ディスクの信号特性としてエッチング層１０２の厚みが４０ｎｍから１００ｎｍの間で、ジッタ値が６．５％以下を満足している。エッチング層１０２の厚みが４０ｎｍ以下では、信号の深さが再生信号のＳ／Ｎを一番良好に得ることができる７０ｎｍ程度の深さよりも浅過ぎることにより、再生信号のＳ／Ｎが十分でないことが考えられる。また、エッチング層１０２の厚みが１１０ｎｍ以上では、再生信号のＳ／Ｎを一番良好に得ることができる７０ｎｍ程度の深さよりも深過ぎることと、ポリカーボネートの射出圧縮工程において信号深さが深すぎることによる転写不良が起きていると考えられる。したがって、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法で、エッチング層１０２を４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚みとして作製したスタンパ１０７から、信号特性の良好な光情報ディスクを作製できると言える。

また、図７は、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法における、エッチング層１０２のエッチングレートとレジスト層１０３のエッチングレートとの選択比（エッチング層１０２のエッチングレート／レジスト層１０３のエッチングレート）と、作製されたスタンパ１０７から作製された光情報ディスクの信号特性の関係を示している。

エッチング層１０２のエッチングレートとレジスト層１０３のエッチングレートとの選択比は、原盤において形成され、光情報ディスクの信号ピットの深さおよびピット幅にそれぞれ対応する凹状パターン１０８の深さと幅との比（アスペクト比）を与え、前者の比を変更することにより、後者の比を変更することができる。なお、凹状パターン１０８の深さと径とは、スタンパにおいてその転写パターンとなる、凸部の高さと径とを与える。

したがって選択比もまた、作成後の光情報ディスクの精度に影響を与える。

選択比を０．２から１．６まで０．２きざみに作製した原盤を用いて、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法によりスタンパ１０７を作製した。そのスタンパ１０７を金型として、ポリカーボネートの射出圧縮成形によりスタンパ１０７に形成された信号面をポリカーボネート樹脂に転写した。そして、ポリカーボネートの転写された信号面の上に、反射膜、透明カバー層を形成させてディスク化を行った。図７は、その作製したディスクの信号特性測定を行った結果である。尚、他の条件は基本的に図３に示す実施例と同様とした。

図７によれば、ディスクの信号特性として選択比が０．８８前後のあたりでジッタ値が６．５％以下を満足するようになる。さらに１を越えるとジッタ値は５．５％近傍に達し、これ以降は選択比を大きくしても実質上一定となる。

選択比が１以下では、信号ピットに対応する凹部の深さより径の大きさが大きくなり、再生信号のＳ／Ｎが十分でないことが考えられる。また、選択比が１を越えると、ピットの大きさや深さの絶対値が変化しないため、再生信号のＳ／Ｎが臨界に達してしまうためと考えられる。

したがって、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法で、エッチング層１０２のエッチングレートとレジスト層１０３のエッチングレートとの選択比を少なくとも実質上１以上として作製したスタンパ１０７から、信号特性の良好な光情報ディスクを作製できると言える。なお、この選択比から導かれる、信号ピットの形状に対応する凸部の高さと径との比が実質上１．０以上である光情報記録媒体用スタンパも、本発明に含まれる。

なお、図２に示す導電層を２層有する構成の場合は、信号ピット形状に対応するスタンパの転写パターンの寸法は、導電層の厚み分だけ大きくなるので、選択比は図７に示す例よりも小さくしてもよい。

また、従来例の作成方法でも必要な信号ピット、同様のアスペクト比を得ることは可能だが、上述したように、本実施の形態とは、凹状パターン１０８の製造方法が異なるため、作成された光情報ディスクの情報記録面のピットの縁部、端面等の精度が低くなり、図７に示すような良好なジッタ値を得ることは困難である。また、スタンパの作成時の歩留まりが低くなることは言うまでもない。

以上のように、本実施の形態１の光情報記録媒体用スタンパの製造方法では、エッチング層１０２として一般的に電鋳に使用するｐＨ値３．０以上の酸性液に耐え得る樹脂材料を用い、エッチング層１０２に信号の凹凸パターンを形成させているので、良好な電鋳が可能であった。また、電鋳時の電圧の印加で酸化還元反応などの電気的な反応を起こすことがなく、良好なスタンパ１０７を作製することができた。更に、そのスタンパ１０７を用いた基板の射出圧縮成形で、信号特性の良好なディスクの作製を実現できた。また、エッチング層１０２に樹脂材料を用い、スタンパ１０７の金属材料よりも硬度の低い材料を用いていることから、剥離工程におけるスタンパ１０７の信号形状の変形を防止することができた。

（実施の形態２）
次に、図４を用いて、本発明の実施の形態２の光情報記録媒体用スタンパの製造方法の一例を説明する。図４（ａ）〜（ｉ）は、本実施の形態２の光情報記録媒体用スタンパの製造方法の工程を示す図である。

図４は、実施の形態１を示した図１の場合とは、エッチング層を形成している材料が異なる。図１では、エッチング層１０２をアクリル材料で形成させているのに対し、図４のエッチング層３０２はＳｉＯ_２（含有量９０％以上）で形成させている。図４のそれ以外の構成は、図１と同様である。

まず、Ｓｉ基板３０１上に、厚みが全面でほぼ均一に６０ｎｍ程度になるように、ＳｉＯ_２のエッチング層３０２を形成させる（ａ）。

次に、エッチング層３０２上に、ＴｅＯｘＰｄ（０＜ｘ＜２）の無機酸化物材料からなる、フォトレジストであるレジスト層３０３を形成させる（ｂ）。

次に、レジスト層３０３の表面から、記録すべき信号に応じて強度変調されレンズなどを通すことによって絞り込まれたレーザー光を照射し、露光部分３０４の結晶状態を変化
させる（ｃ）。

次に、レジスト層３０３の結晶状態の差によるエッチングレート差を利用して、現像液の塗布により、結晶状態を変化させた露光部分３０４のエッチングを選択的に行い、実質上すり鉢状の凹パターン３０８をレジスト層３０３によって形成させる（ｄ）。

次に、レジスト層３０３の表面側からＣＨＦ_３ガスを用いたプラズマドライエッチングを行う。エッチング層３０２の内のレジスト層３０３が除去されて、外部へ露出している部分、すなわち現像によってエッチング層３０２の界面までエッチングされたレジスト部分がＳｉ基板３０１の界面に達するまでドライエッチングにより除去される（ｅ）。

ドライエッチング後に、強アルカリもしくは強酸の剥離液によってレジスト層３０３を除去する（ｆ）。これにより、レジスト層３０３には、凹状の信号パターン３０９が形成される。この凹状の信号パターン３０９を有するレジスト層３０３およびＳｉ基板３０１がスタンパの原盤を構成する。

次に、ドライエッチングによって凹形状の信号パターン１０９が形成されたエッチング層３０２の表面側に、Ｎｉなどの金属スパッタなどによって導電膜３０５を形成させる（ｇ）。

次に、導電膜３０５を電極にして電鋳を行い、数百μｍの厚さの金属層３０６を形成させる（ｈ）。

最後に、エッチング層３０２およびＳｉ基板３０１から、導電膜３０５と金属層３０６で構成される部分を剥離する。このようにして、導電膜３０５と金属層３０６で構成されるスタンパ３０７を得ることができる（ｉ）。

以上の製造工程においても、実施の形態１と同様、図４（ｆ）に示す凹状の信号パターン３０９が、エッチング層３０２において、フォトレジストであるレジスト層３０３に形成した凹状パターン３０８に用いたエッチングにより作成するようにしている。これにより、エッチング層３０２としては、従来例のようにフォトレジスト的な結晶構造を有するものを用いる必要がなく、電鋳時の電圧の印加で酸化還元反応などの電気的な反応を起こすことがない材質のものを用いることができるため、スタンパを作成する際に、電鋳時の電圧の印加によりエッチング層１０２において酸化還元反応などの電気的な反応が生じることがない。したがって良好なスタンパ３０７を作製することができる。

なお、エッチング層３０２を形成するＳｉＯ_２は、本発明の耐酸性を有する材料の一例である。また、レジスト層３０３を形成するＴｅＯｘＰｄは、本発明の耐酸性を有する材料とは材料もしくは組成が異なる無機酸化物の一例である。また、露光部分３０４は、本発明のレジスト層の特定部分の一例である。また、エッチング層３０２の部分をドライエッチングした後の図４（ｅ）に示す構成が、本発明の光情報記録媒体用スタンパの原盤の一例である。

ここで、Ｓｉ基板３０１へのエッチング層３０２の形成（ａ）は、Ｓｉ基板３０１の表面酸化あるいはスパッタや蒸着法による堆積のいずれかの方法を用いることによってＳｉＯ_２の層を形成させている。ここでは、エッチング材料としてＳｉＯ_２を用いた場合について説明しているが、エッチングガスに対して反応性、エッチング性のある材料で、且つｐＨが３．０以上の酸性液に耐え得る材料であれば、ＳｉＯ_２に限定されるものではなく、他の無機酸化物材料を使用しても良い。

エッチング層３０２上に形成させるレジスト層３０３の材料、記録及び現像方法は、実施の形態１と同様の材料及び方法を用いることで、良好な原盤の作製を実現できる。

また、ＳｉＯ_２材料で形成されたエッチング層３０２のエッチングガスとしてＣＨＦ_３ガスを用いているが、レジスト層３０３との選択比が良好なガスであれば、ＣＨＦ_３ガスに限らず、フッ素を含む混合ガスやその他のガスを用いることでも良い。また、本実施の形態２ではエッチングストッパ層としてＳｉ基板３０１を用いているが、ＳｉＯ_２材料をエッチング可能なガスを用いる場合、そのガスに対して耐エッチング性がある材料であれば、Ｓｉ材料以外の他の材料をエッチングストッパ層として用いても良好な信号ピット深さの原盤の作製を実現できる。

電鋳の方法及び導電膜３０５の形成、エッチング層３０２およびＳｉ基板３０１からの
導電膜３０５と金属層３０６の剥離方法については、実施の形態１と同様に行うことで良好なスタンパ３０７の作製を実現することができる。

本実施の形態２の光情報記録媒体用スタンパの製造方法を用いて、実施の形態１と同様にディスク化及び信号評価を行ったところ、実施の形態１について図３、図７に示したものと同様の信号特性結果が得られた。

本実施の形態２の説明では、１層の導電膜３０５を形成するとしたが、実施の形態１で図２で示したのと同様に、２層の導電膜を形成させるようにし、導電膜間でスタンパを剥離させるようにしてもよい。この場合、実施の形態１と同様の効果が得られる。

本実施の形態２の光情報記録媒体用スタンパの製造方法では、エッチング層３０２として一般的に電鋳に使用するｐＨ値３．０以上の酸性液に耐え得る樹脂材料を用い、エッチング層３０２に信号の凹凸パターンを形成させているので、良好な電鋳が可能であった。また、電鋳時の電圧の印加で酸化還元反応などの電気的な反応を起こすことがなく、良好なスタンパ３０７を作製することができた。更に、そのスタンパ３０７を用いた基板の射出圧縮成形で、信号特性の良好なディスクの作製を実現できた。また、エッチング層３０２に無機酸化物材料を用いることで、スタンパ１０７の金属材料との剥離を良好に行うことができた。

なお、各実施の形態の説明において、レーザー光によって露光され結晶状態が変化したレジスト層の部分をエッチングにより除去して凹部を形成させたが、逆に、未露光の部分をエッチングにより除去し、結晶状態が変化した部分を残してレジスト層によって凸部を形成させるようにしてもよい。この場合も、各実施の形態で説明したのと同様の効果が得られる。

また、各実施の形態の説明において、エッチング層として一般的に電鋳に使用するｐＨ値３．０以上の酸性液に耐え得る樹脂材料や無機酸化物材料などを用い、レジスト層として無機酸化物材料を用いるとしたが、本発明は、エッチング層とレジスト層とが各工程に置けるエッチングにより個別かつ選択的にエッチングできれば、各層の材料の具体的な組成により限定されるものではない。また、図３、７に示す実施例ではピット幅は０．１５μｍとしたが、高密度光情報記録媒体のピット幅である０．１８μｍ以下であれば同様の効果が得られる。

本発明は、電鋳が良好に行え、微細な信号が形成できる効果を有し、高密度光情報記録媒体をドライエッチング方法により作製するための、光情報記録媒体用スタンパの製造方法、光情報記録媒体用スタンパの原盤、光情報記録媒体用スタンパおよび光情報記録媒体等として有用である。

（ａ）〜（ｉ）本発明の実施の形態１におけるスタンパの製造方法の工程を示す図 （ａ）〜（ｊ）本発明の実施の形態１における、導電層を２層にした場合のスタンパの製造方法の工程を示す図 本発明の実施の形態１におけるスタンパから作製した光情報記録媒体の、スタンパ原盤のエッチング層１０２の厚みに基づく再生信号特性図 （ａ）〜（ｉ）本発明の実施の形態２におけるスタンパの製造方法の工程を示す図 （ａ）（ｂ）従来の光情報記録媒体のスタンパの原盤に記録される信号ピットを示す断面図 （ａ）〜（ｈ）従来のカルコゲン薄膜を用いたスタンパの製造方法の工程を示す図 本発明の実施の形態１におけるスタンパから作製した光情報記録媒体の、スタンパ原盤の選択比に基づく再生信号特性図

符号の説明

１０１、２０１、３０１ Ｓｉ基板
１０２、２０２、３０２ エッチング層
１０３、２０３、３０３ レジスト層
１０４、２０４、３０４ 露光部分
１０５、２０５、２０８、３０５ 導電膜
１０６、２０６、３０６ 金属層
１０７、２０７、３０７ スタンパ
１０８，２０８，３０８ 凹状パターン
１０９，２０９，３０９ 信号パターン

Claims (23)

1. エッチングストッパ層の上に形成されたエッチング層、および前記エッチング層の上に形成されたエッチング可能なフォトレジスト層を少なくとも有する原盤部材の前記フォトレジスト層の特定部分の結晶状態を、露光によって変化させる工程と、
   結晶状態が変化した前記フォトレジスト層の前記特定部分、または前記特定部分以外の部分を、エッチングにより選択的に除去する工程と、
   前記フォトレジスト層が除去されて生じる、外部へ露出した前記エッチング層の一部をエッチングにより選択的に除去する工程と、
   前記フォトレジスト層の残りの部分を除去し、前記エッチングストッパ層および前記エッチング層の表面側に導電膜を形成する工程と、
   前記導電膜を電極として電鋳を行う工程と、
   前記導電膜から前記エッチング層と前記エッチングストッパ層を剥離する工程とを備えた光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
2. 前記エッチング層は耐酸性を有する材料を主成分とし、
   前記フォトレジスト層は、前記耐酸性を有する材料とは材料もしくは組成が異なる無機酸化物を主成分とする、請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
3. 前記耐酸性を有する材料は、耐酸性の樹脂材料である、請求項２に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
4. 前記エッチング層は、酸素または酸素を含むガスによりドライエッチングが可能な樹脂である、請求項２に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
5. 前記エッチング層は、アクリルまたはポリイミドを主成分とする材料で形成されている、請求項２に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
6. 前記エッチングストッパ層は、Ｓｉ、ＳｉＯ_２、ＺｎＳｉＯ_２、ＳｉＮのいずれかの材料で形成されている、請求項２に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
7. 前記耐酸性を有する材料は、耐酸性の無機酸化物である、請求項２に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
8. 前記エッチング層は、ＳｉＯ_２を主成分とする材料で形成され、
   前記エッチング層を除去するエッチングは、ＣＨＦ系ガスによるドライエッチングである、請求項７に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
9. 前記エッチングストッパ層は、Ｓｉ材料で形成されている、請求項７に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
10. 前記エッチング層の厚みは、実質上４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
11. 前記フォトレジスト層は、半金属、半金属化合物、半金属または半金属化合物の酸化物、半金属または半金属化合物の窒化物、遷移金属、遷移金属の酸化物、遷移金属の窒化物のいずれかの材料で形成されている、請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
12. 前記導電膜は、無電解メッキにより形成されている、請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
13. 前記導電膜を形成する工程は、Ｎｉ材料のスパッタによる第１のＮｉ薄膜を形成する工程と、前記第１のＮｉ薄膜の表面をＯ_２もしくはＡｒガスのプラズマにより処理する工程と、前記処理後の前記第１のＮｉ薄膜の上にＮｉ材料のスパッタによる第２のＮｉ薄膜を形成させる工程であり、
    前記導電膜から前記エッチング層と前記エッチングストッパ層とを剥離する工程は、前記第１のＮｉ薄膜を形成させた層と前記第２のＮｉ薄膜を形成させた層とを剥離する工程である、請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
14. 前記フォトレジスト層に対する前記エッチング層の選択比が１．０以上である、請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法。
15. 請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法により製造される、光情報記録媒体用スタンパ。
16. 情報記録面上に信号ピットが形成された、高密度光情報記録媒体用のスタンパであって、
    前記信号ピットの深さとピット幅とにそれぞれ対応する凸部の高さと幅との比が実質上１．０以上である、光情報記録媒体用スタンパ。
17. 前記信号ピット幅の大きさは０．１８μｍ以下である、請求項１６に記載の光情報記録媒体用スタンパ。
18. エッチング層と、
    前記エッチング層の上に形成されたエッチング可能なフォトレジスト層とを基板上に備え、
    前記フォトレジスト層は、その特定部分の結晶状態が露光によって変化させられ、前記特定部分または前記特定部分以外の部分がエッチングにより選択的に除去されており、
    前記エッチング層は、前記フォトレジスト層が除去されて生じる、外部へ露出した前記エッチング層の一部が、エッチングにより選択的に除去されることにより凹部が形成されている、光情報記録媒体用スタンパの原盤。
19. 前記光情報記録媒体は、高密度光情報記録媒体であって、
    前記高密度光情報記録媒体の情報記録面上に形成された信号ピットの深さとピット幅とにそれぞれ対応する前記凹部の深さと幅との比が実質上１．０以上である、光情報記録媒体用スタンパの原盤。
20. 前記凹部の幅は、０．１８μｍ以下である、請求項１９に記載の光情報記録媒体用スタンパの原盤。
21. 請求項１に記載の光情報記録媒体用スタンパの製造方法によって作製された光情報記録媒体用スタンパを用いて、射出圧縮成形により作製した光情報記録媒体。
22. 前記光情報記録媒体は、高密度光情報記録媒体であって、
    その情報記録面に形成されたピットの深さとピット幅との比が実質上１．０以上である、請求項２１に記載の光情報記録媒体。
23. 前記信号ピット幅の大きさは０．１８μｍ以下である、請求項２１に記載の光情報記録媒体。

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