JP2005203052A

JP2005203052A - 光ディスクスタンパの作製方法、光ディスクスタンパおよび光ディスク

Info

Publication number: JP2005203052A
Application number: JP2004010071A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Igari; 孝洋猪狩; Somei Endo; 惣銘遠藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】光ディスクの高記録密度化および光ディスク基板の射出成形時におけるスタンパの作成工程の簡略化が可能なネガ型レジスト材料を提供する。
【解決手段】遷移金属、例えばタングステンＷならびにモリブデンＭｏの酸化物からなる無機レジスト材料において、同レジスト材料のスパッタ成膜時の成膜ガスを流量比７５：２５のアルゴン・酸素混合ガスとすることにより、ネガ型の無機レジスト材料を得る。無機レジスト材料が基板上に成膜され、レーザ光で露光され、グルーブに対応する露光部が現像後に残るレジストパターンが得られる。レジストパターンからマスタスタンパが作製され、マスタスタンパを使用して読み取り面に凸のグルーブを有するディスク基板を作製できる。
【選択図】図１５

Description

この発明は、無機材料からなるレジストを用いて作製工程を簡略化することが可能な光ディスクスタンパの作製方法に関する。また、無機材料からなるレジストを用いて作製工程を簡略化することにより得られる光ディスクスタンパに関する。さらに、光ディスクスタンパにより作成された光ディスクに関する。

今日、情報記録媒体として用いられる光ディスクはその用途に応じて、ＭＤ（Mini Disc ）、ＭＯ（Magneto Optical ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ（登録商標）等様々なフォーマットが提案されている。いずれのフォーマットで使用される光ディスク基板も、一般的には樹脂材料の射出成型により作製されており光ディスクの低価格化が実現されている。

光ディスク基板の射出成型においては、光ディスクにグルーブやピット等のパターンを具備させるために、それらのパターンを転写させる光記録媒体製造用原盤としてのスタンパが射出成型装置のキャビティ内に配設される。ここで、スタンパの作製方法の概略について図１を参照して説明する。

まず、ガラス原盤１０１上に、スピンコート法等によってごく薄くフォトレジスト（感光剤）１０２を塗布し、ガラス原盤１０１を回転させながらカッティング装置のレーザ１０３により露光する。フォトレジスト膜には、露光によってグルーブまたはピットに対応したパターンの潜像が形成される。

その後、回転するガラス原盤上に現像液１０４を滴下し、現像処理をすることで、光ディスクのグルーブまたはピットに対応した凹凸のレジストパターンをガラス原盤１０１上に形成する。

次に、このガラス原盤上にメッキ処理によりニッケル等の金属１０５を析出させ、これを剥離させ、トリミングを行うことでスタンパ１０６が得られる。スタンパ１０６が射出成型装置のキャビティ内に配設され、キャビティ内に樹脂が注入されることによって、ディスク基板が作製される。

従来、ガラス原盤上に塗布される感光剤はノボラック樹脂系のフォトレジストが用いられていた。この無機レジスト材料は、いわゆるポジ型のレジスト材料である。すなわち、露光した箇所が現像液に選択的に溶解し易く、現像後に未露光部のレジストがガラス原盤に残される。このガラス原盤あるいは基体にメッキ処理して得られるスタンパにはガラス原盤上のレジストとは凹凸が反転したパターンが形成される。

上記のような感光剤を使用することにより形成されうる最短ピット長は使用する露光用光源（レーザ）の波長λならびに光源から出た光束を感光剤に収束させるための対物レンズの開口数ＮＡで以下の式により決定される。

Ｐ＝Ｋ×λ／ＮＡ

上式において比例定数Ｋは使用するレーザとフォトレジストとの組み合わせで決まる数値であり、概ね０．５〜０．８程度となる。即ち、光ディスクの高記録密度化に対応してより微細なパターンを形成していくためには、光源の短波長化と対物レンズのＮＡを大きくすることが必要である。

光源の短波長化については紫外線レーザ、あるいは電子ビーム露光等の検討もなされているが、装置の複雑化、安定性の面で従来のカッティング装置に比較して問題があった。ＮＡはその定義上１以下となり、一般的に使用される対物レンズでも０．９前後である。Ｋを０．８７、使用するレーザの波長をＤＶＤ用スタンパの露光で使用されるレーザ波長４１３ｎｍとし、ＮＡを０．９とすると最短ピット長（スポット径）は０．８７×４１３／０．９＝３９９ｎｍ程度となる。

既存のＤＶＤの仕様は、直径１２ｃｍの光ディスクの片面に４．７ＧＢの情報容量があり、最小ピット長が４００ｎｍとされ、トラックピッチが７４０ｎｍとされている。したがって、ＤＶＤの光ディスクを作製することは問題がない。

しかしながら、片面２５ＧＢの高密度光ディスクの場合では、最短ピット長を１７０ｎｍ程度とすることが要求される。Ｋ＝０．８７、ＮＡ＝０．９５とした場合、λ＝１８５．６ｎｍとなる。しかしながら、このような短波長のレーザは、現状では、非常に特殊なものであり、レーザカッティング装置のシステムのコストが大幅に上昇する問題点が生じる。

一方、下記の特許文献１で開示される遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト材料では４０５ｎｍ程度の可視レーザによる露光によっても、熱記録の特性によりスポット径より小さいパターンの露光が可能であることが示されており、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｋあるいはそれ以上の高記録密度化に対応した光ディスクのマスタリング技術に有用な技術として注目される。

特開２００３−３１５９８８号公報

ここでいう遷移金属の不完全酸化物とは、遷移金属のとりうる価数に応じた化学量論組成より酸素含有量が少ない方向にずれた化合物のこと、すなわち遷移金属の不完全酸化物における酸素の含有量が、上記遷移金属のとりうる価数に応じた化学量論組成の酸素含有量より小さい化合物のことである。

図２にＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃのグルーブの模式図を示す。向かって左側がディスク内周側で、右側がディスク外周側である。もっとも内周側にはＢＣＡ（Burst Cutting Area）領域１があり、ＰＩＣ（Permanent Information & Control Data）領域２のピットとデータ記録領域３のグルーブは蛇行するように形成されたウォブルグルーブとされる。図２は模式的な図であり、トラックの本数は実際の本数を示すものではない。

内周のＢＣＡ（Burst Cutting Area）領域１のグルーブは、トラックピッチＴｐ１が２０００ｎｍのグルーブである。ＰＩＣ領域２のグルーブは、トラックピッチＴｐ２が３５０ｎｍの矩形ウォブルグルーブである。ＰＩＣ領域２およびデータ記録領域３のグルーブは、トラックピッチＴｐ３が３２０ｎｍのＭＳＫ（Minimum Shift Keying）信号とＳＴＷ（Saw Tooth Wobble）信号との重畳信号で形成されたウォブルグルーブである。

従来、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｋのディスク基板は、図１を参照して説明した方法と同様の方法で作製される。図３は、ディスク基板の作製に必要なスタンパの作製過程を示すものである。カッティング装置を用い、レーザ光によりガラス原盤１１上のレジスト１２に対して、所望のＢＣＡ１およびＰＩＣ２およびデータ記録領域３のグルーブの潜像を形成する。ポジ型のレジスト材料であることから、ガラス原盤に現像処理を施して、露光した部分のレジスト１２を溶解させて現像を行い、グルーブに対応した凹部を持つようにパターニングされたレジストガラス原盤を得ることができる。

次いでレジストガラス原盤の凹部グルーブパターン上に無電界メッキ法等によりニッケル皮膜でなる導電化膜層を形成し、導電化膜層が形成されたガラス原盤を電鋳装置に取り付け、電気メッキ法により導電化膜層上にニッケルメッキ層を形成し、凸部グルーブパターンのスタンパ（マスタスタンパ）１３を作製する。

Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｋではウォブルされたグルーブが光ピックアップ（読取面）に近い方に配置されている。すなわち、基板上でグルーブが凸形状であることが良好な記録再生特性を得るためには必要とされる。しかしながら、図３に示すように、ガラス原盤１１からメッキ処理により得られたスタンパ（マスタスタンパ１３）は凹凸が反転しているため、ウォブルされたグルーブが読み取り面に対して凹形状となってしまう。

そこで、凹凸を反転し所望の形状のパターンとするためにマスタスタンパ１３から再度メッキ処理により凹凸を反転させたスタンパ（マザースタンパ１４）を作製し、マザースタンパ１４を用いて射出成型することで、読取面に近い側に突起したグルーブＧｖを有したディスク基板１５を得るようにしている。

次いで、図４に示すように、ディスク基板１５の信号形成面（凸部グルーブパターン）に、反射層、第２の誘電体層、記録層、第１の誘電体層を成膜し、記録層上に０．１ｍｍのカバー層１６を形成する。以上の工程により、Ｂｌｕ−ｒａｙ等の高密度の相変化光ディスクが完成する。

上述したように、マスタースタンパ１３の複製スタンパであるマザースタンパ１４を作製することによって、グルーブの凹凸パターンを逆にすることができ、図４に示すように光ピックアップ１７（読取面）に近い側に突起したグルーブＧｖを形成することができる。この技術によりグルーブ再生特性およびウォブル特性を良好にすることができる。

ＤＶＤフォーマットは、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｋとは違い、凹凸パターンが形成されていないディスク基板側から凹凸パターンを読み取る。したがって、マスタスタンパを使用するか、マスタスタンパからマザースタンパを作製し、更にマザースタンパから作製されたサンスタンパを使用して射出成型に使用している。

特許文献１に記載されているレジスト材料は、ポジ型の特性のものであった。ネガ型のレジスト材料を使用できれば、読み取り面に対して凸形状のグルーブを有する光ディスク例えばＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｋのディスク基板の作製が簡単化できる。すなわち、マザースタンパを作製する冗長な工程を不要とできる。現在のところ通常用いられるポジ型レジスト材料と同等の解像度を有するネガ型のレジスト材料が得られないことに起因している。

高解像度を有するネガ型のレジスト材料が提供できれば、光ディスク基板射出成型用スタンパの作製工程においてマザースタンパの作製が不要となるため、光ディスクの低コスト化を図ることができる。

したがって、この発明の目的は、高解像度のネガ型レジスト材料を用いた光ディスクスタンパの作製方法、光ディスクスタンパおよび光ディスクを提供することにある。

この発明は、特許文献１と同様の遷移金属、特に、タングステン（Ｗ）ならびにモリブデン（Ｍｏ）の酸化物からなる無機レジスト材料において、ガラス原盤あるいはシリコンウェハー等の基体上にアルゴンならびに酸素の混合ガスを用いた反応性スパッタリングにより作製する際、酸素の流量比を適当に選択することによりネガ型の無機レジスト材料が得られることに注目して案出されたものである。

上述した課題を解決するために、この発明による光ディスクスタンパの作製方法は、基板上に酸素含有量が７２ないし７４ａｔ．％である無機レジスト材料が被着されて無機レジスト膜が形成され、
無機レジスト膜を露光することで得られたレジストパターンから光ディスクスタンパを得ることを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法である。

この発明は、グルーブまたはピットに対応する凹凸形状を有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスクスタンパであって、
スタンパが、基板上に被着された酸素含有量が７２乃至７４ａｔ．％である無機レジスト材料からなる凹凸形状のレジストパターンから転写・形成されたことを特徴とする光ディスクスタンパである。

この発明はスタンパによって成型された、読み取り面に対して凸形状のウォブルグルーブを有するディスク基板上に信号層が設けられ、信号層上にカバー層が設けられた光ディスクであって、
スタンパは、無機レジスト膜中の酸素含有量が７２ないし７４ａｔ．％である無機レジスト材料を用いグルーブが形成されたものであることを特徴とする光ディスクである。

この発明により得られた無機レジスト材料を従来用いられている手段と同様に、４０５ｎｍ程度のレーザにより露光ならびに現像することにより、露光部のレジスト材料が基体上に残り、未露光部が現像液中に溶解し除去された従来とは凹凸の反転したレジストパターンを形成できる。

この発明によるネガ型の無機レジスト材料によれば、片面２５ＧＢ相当以上の高記録密度を有する光ディスクのマスタリングが可能となる。同時に、マスタスタンパの凹凸パターンを反転させるためのマザースタンパを作製する工程を省略できる。これによりＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃあるいはＤＶＤ等の光ディスクの製造コストの低減にも寄与できる。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図５は、この発明にかかるネガ型のレジスト層を使用することにより簡略化されたスタンパの作製工程を示す。まず、シリコン基板２１にレジスト層２２を成膜し、レーザを用いて露光した後現像する。現像後、レジストパターンの残ったシリコン基板２１を使用してニッケルメッキ層からなるマスタスタンパ２３を形成する。

この方法では、マスタスタンパ２３の凹凸が最終的に作製したい光ディスク２４の凹凸の反転した形となっている。したがって、マザースタンパを作製せずに、マスタスタンパ２３を射出成型用のスタンパとして用い、グルーブが読み取り面に対して凸形状のグルーブを有するディスク基板２４を作製できる。マザースタンパが不要となるので、スタンパの作製工程が簡略化される。

ＤＶＤフォーマットにおいては、グルーブをディスク基板側から読み取るために、マスタスタンパからマザースタンパを作製し、マザースタンパを射出成型用のスタンパとして用いる。ポジ型のレジストを用いた時と比較して、サンスタンパの作製が不要になり、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの場合と同様にスタンパの作製工程を簡略化できる。

レジスト層の成膜方法としては、スパッタリング法、蒸着法があるが、一実施形態では、スパッタリング法を用いる。レジスト材料が成膜される基板としては、ガラスやシリコン、ポリカーボネートなどのプラスチックなどを用いることができるが、例えばシリコンを用いる。

また、現像液としては酸またはアルカリ等の液体を用い、現像に用いられるアルカリ溶液としてはテトラメチルアンモニウム水酸化溶液、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、Ｎａ2 ＣＯ3 等があり、酸性溶液としては塩酸、硝酸、硫酸、燐酸等が挙げられるが、例えばテトラメチルアンモニウム水酸化溶液を用いる。

［レジスト層製作前処理］
レジスト層を成膜する前の処理として、基板とレジスト層との間に存在する中間層を作製する。単結晶シリコンからなるシリコンウェハーのように熱伝導率が大きい基板を用いる場合、無機レジスト層の露光時に収束されたレーザを照射しても無機レジスト層に与えられた熱量の拡散が大きくなるため、露光ができない。そこで、シリコン基板と無機レジスト層間にアモルファスシリコン層を挿入する。アモルファスシリコン層によって、熱の拡散が抑制され、無機レジスト層に露光パターンが形成できるようにする。

［レジスト層製作工程］
図６に概略を示すような２元のスパッタ装置を使用して、表面が十分に平滑化されたシリコン基板３１上に、スパッタリングにより遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト層を成膜した。図６において参照符号３０がパレットを示す。一方の高周波電源３４と接続されたカソードには、タングステン（Ｗ）ターゲット３２を装着し、他方の高周波電源３５と接続されたカソードには、モリブデン（Ｍｏ）ターゲット３３を装着する。なお、参照符号３６および３７は、それぞれマッチングボックスを示す。

シリコン基板３１は、基板ホルダーに取り付けられ基板ホルダー上で自転運動する。また基板ホルダーはスパッタ装置内で回転（公転）する構造となっており、タングステンＷならびにモリブデンＭｏのカソードを放電させた状態でシリコン基板３１を自公転させることにより、合金膜を被着させることができる。また、混合割合はそれぞれの投入電力を変えることにより制御することが可能である。

このとき成膜ガスにアルゴン（Ａｒ）ならびに酸素（Ｏ₂）を導入することで、タング
ステン（Ｗ）ならびにモリブデン（Ｍｏ）の酸化物からなる無機レジスト材料を得ることができる。また、成膜ガス中の酸素濃度を変えることにより、遷移金属の不完全酸化物の酸化度合いを制御することが可能である。

［レジスト層露光工程］
次に、レジスト層の成膜が終了したレジスト基板４０を、図７に示されるカッティング装置のターンテーブル４２にレジスト層４１が上側になるようセットする。

図７に示したレーザカッティング装置は、レジスト基板４０の上に成膜されたレジスト層４１を露光して、レジスト層４１にグルーブの潜像を形成するためのものである。レジスト層４１に潜像を形成する際、レジスト基板４０は、移動光学テーブル５０上に設けられた回転駆動装置４２に取り付けられる。そして、レジスト層４１を露光する際に、レジスト層４１の全面にわたって所望のパターンでの露光がなされるように、回転駆動装置４２によって回転駆動されると共に、移動光学テーブル５０によって平行移動される。

レーザカッティング装置は、レーザ光を出射する光源４４と、回転駆動装置４２と、スピンドルサーボ４３と、駆動用ドライバ４８と、ポジションセンサ６０と、レーザスケール６１と、エアスライダー６２と、送りサーボ６３と、ビームエクスパンダー５２とを備えている。

光源４４から出射されたレーザ光は、ミラーＭ１およびミラーＭ２によって反射され、移動光学テーブル５０上に水平且つ平行に導かれる。

なお、光源４４としては、任意のものが使用可能であるが、短波長のレーザ光を出射するものが好ましい。具体的には、例えば、波長λが２６６ｎｍのレーザ光を出射するＫｒレーザなどが好適である。

ミラーＭ２で反射され、移動光学テーブル５０上に水平に導かれたレーザ光は、ウェッジプリズム４６および音響光学偏向器（ＡＯＤ:Acousto Optical Deflector）４７によって光学偏向が施された上でビームエクスパンダー（ＢＥＸ）５２に入射する。

音響光学偏向器４７は、グルーブのウォブルに対応するように、レーザ光に対して光学偏向を施すためのものである。すなわちレーザ光は、ウェッジプリズム４６を介して音響光学偏向器４７に入射され、この音響光学偏向器４７によって、所望する露光パターンに対応するように光学偏向がなされる。ここで、音響光学偏向器４７に使用される音響光学素子としては、例えば、酸化テルル（ＴｅＯ₂ ）からなる音響光学素子が好適である。音響光学偏向器４７によって光学偏向が施されたレーザ光は、ウェッジプリズム４６を介して出射される。

なお、ウェッジプリズム４６は、音響光学偏向器４７の音響光学素子の格子面に対してブラッグ条件を満たすようにレーザ光が入射するようにすると共に、音響光学偏向器４７によってレーザ光に対して光学偏向を施し、ビーム水平高さを変えるためのものである。

ここで、音響光学偏向器４７には、駆動のための駆動用ドライバ４８が接続されている。駆動用ドライバ４８には、直流電圧と共に、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator ）５１からの高周波信号が供給される。電圧制御発振器５１には制御信号が供給される。そして、駆動用ドライバ４８によって音響光学偏向器４７が駆動され、これにより、レーザ光に対して光学偏向が施される。

電圧制御発振器５１に供給される制御信号として、具体的には、例えばＢＣＡ領域１のグルーブを形成する場合はゼロレベルの直流（ＤＣ）信号であり、ＰＩＣ領域２の矩形ウォブルグルーブを形成する場合はバイフェーズ変調の矩形信号である。データ記録領域３のウォブルグルーブを形成する場合は９５６．５ｋＨｚのＭＳＫ信号と１９２３ｋＨｚのＳＴＷ信号の重畳信号である。

ウェッジプリズム４６および音響光学偏向器４７によって光学偏向が施されたレーザ光はビームエクスパンダー（ＢＥＸ）５２に入射する。ビームエクスパンダー（ＢＥＸ）５２ではビーム径を変換することができる。

レーザ光は、ビームエクスパンダー（ＢＥＸ）５２によって所定のビーム径とされた上でミラーＭ３によって反射されて対物レンズ４９へと導かれ、対物レンズ４９によってフォトレジスト層４１上に集光される。

フォトレジスト層４１がレーザ光によって露光され、フォトレジスト層４１に潜像が形成される。このとき、フォトレジスト層４１が塗布されてなる基板４０は、フォトレジスト層４１の全面にわたって所望のパターンでの露光がなされるように、回転駆動装置４２によって回転駆動されると共に、移動光学テーブル５０によってレーザ光が径方向に移動される。この結果、レーザ光の照射軌跡に応じた潜像がフォトレジスト層４１の全面にわたって形成されることになる。一例として、トラックの長手方向の線速度が５．２８ｍ／ｓ一定となるように回転駆動装置４２の回転数を制御している。

移動光学テーブル５０の送りピッチをＢＣＡ領域では２０００ｎｍとし、ＰＩＣ領域では３５０ｎｍとし、データ記録領域では３２０ｎｍとして露光する。なお、このレーザカッティング装置では、移動光学テーブル５０の位置をポジションセンサ６０によって検出し、それぞれの領域ごとに各々対応したタイミングおよびピッチで露光を行って、上記のようなＢＣＡ領域、ＰＩＣ領域およびデータ記録領域のグルーブパターンの潜像をフォトレジスト層４１に露光することが可能である。また、レーザスケール６１により検知される波長（例えば０．７８μｍ）を基準として、送りサーボ６３およびエアスライダー６２の動作を制御して、移動光学テーブル５０の送りピッチを瞬時に変更することが可能とされている。

ＢＣＡ領域１（半径ｒ＝２１．３ｍｍ〜２２．０ｍｍ）の間は送りピッチ２０００ｎｍであり、トラックピッチ遷移領域（半径ｒ＝２２．０ｍｍ〜２２．４ｍｍ）の間に送りピッチを２０００ｎｍから３５０ｎｍに徐々に変化させる。ＰＩＣ領域２（半径ｒ＝２２．４ｍｍ〜２３．２ｍｍ）の間は送りピッチ３５０ｎｍであり、トラックピッチ遷移領域（半径ｒ＝２３．２ｍｍ）に送りピッチを３５０ｎｍから３２０ｎｍに徐々に変化させる。データ記録領域３（半径ｒ＝２３．２ｍｍ〜５８．５ｍｍ）の間は送りピッチ３２０ｎｍでそれぞれ形成される。

なお、レーザ光をフォトレジスト層４１の上に集光するための対物レンズ４９は、より微細なグルーブパターンを形成できるようにするために、開口数ＮＡが大きい方が好ましく、具体的には、開口数ＮＡが０．９程度の対物レンズが好適である。

［レジスト層現像工程］
上記のような方法で露光されたレジスト基板４０を現像することにより、所望の露光パターンに応じたピットおよび／またはグルーブの潜像が形成された光ディスク用レジスト原盤が得られる。

次に、潜像が形成されたレジスト基板を回転させながらテトラメチルアンモニウム水酸化溶液を滴下することにより現像する。

以下、実施例ならびに比較例を示す。

以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

＜実施例１＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

続いてタングステン、ならびにモリブデンのカソードをアルゴンと流量比２５％にて導入された酸素の混合ガス（ガス圧１．０ｍＴｏｒｒ、０．１３Ｐａ）中にてそれぞれ投入電力１．０ｋＷ、０．１９ｋＷにて放電させ、タングステンならびにモリブデン酸化物からなる無機レジスト層を５０ｎｍ成膜した。

＜実施例２＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

続いてタングステン、ならびにモリブデンのカソードをアルゴンと流量比２６％にて導入された酸素の混合ガス（ガス圧１．０ｍＴｏｒｒ、０．１３Ｐａ）中にてそれぞれ投入電力１．０ｋＷ、０．１９ｋＷにて放電させ、タングステンならびにモリブデン酸化物からなる無機レジスト層を５０ｎｍ成膜した。

＜実施例３＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

続いてタングステン、ならびにモリブデンのカソードをアルゴンと流量比２７％にて導入された酸素の混合ガス（ガス圧１．０ｍＴｏｒｒ、０．１３Ｐａ）中にてそれぞれ投入電力１．０ｋＷ、０．１９ｋＷにて放電させ、タングステンならびにモリブデン酸化物からなる無機レジスト層を５０ｎｍ成膜した。

＜実施例４＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

続いてタングステン、ならびにモリブデンのカソードをアルゴンと流量比２３％にて導入された酸素の混合ガス（ガス圧１．０ｍＴｏｒｒ、０．１３Ｐａ）中にてそれぞれ投入電力１．０ｋＷ、０．１９ｋＷにて放電させ、タングステンならびにモリブデン酸化物からなる無機レジスト層を５０ｎｍ成膜した。

＜比較例１＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

続いてタングステン、ならびにモリブデンのカソードをアルゴンと流量比１５％にて導入された酸素の混合ガス（ガス圧１．０ｍＴｏｒｒ、０．１３Ｐａ）中にてそれぞれ投入電力１．０ｋＷ、０．１９ｋＷにて放電させ、タングステンならびにモリブデン酸化物からなる無機レジスト層を５０ｎｍ成膜した。

＜比較例２＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

続いてタングステン、ならびにモリブデンのカソードをアルゴンと流量比２０％にて導入された酸素の混合ガス（ガス圧１．０ｍＴｏｒｒ、０．１３Ｐａ）中にてそれぞれ投入電力１．０ｋＷ、０．１９ｋＷにて放電させ、タングステンならびにモリブデン酸化物からなる無機レジスト層を５０ｎｍ成膜した。

＜比較例３＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

続いてタングステン、ならびにモリブデンのカソードをアルゴンと流量比３０％にて導入された酸素の混合ガス（ガス圧１．０ｍＴｏｒｒ、０．１３Ｐａ）中にてそれぞれ投入電力１．０ｋＷ、０．１９ｋＷにて放電させ、タングステンならびにモリブデン酸化物からなる無機レジスト層を５０ｎｍ成膜した。

＜比較例４＞
図６には図示しないスパッタチャンバー内にて、シリコン基板上に投入電力２．５ｋＷ、成膜アルゴンガス圧３．７ｍＴｏｒｒ（０．４９Ｐａ）にてアモルファスシリコン膜を８０ｎｍ成膜した。

以上、得られた無機レジストサンプルを以下の条件で露光ならびに現像した。

露光装置：カッティング装置（図７）
光源：半導体レーザ（波長４０５ｎｍ）
対物レンズ：ＮＡ＝０．９０
対物レンズ送り速度：０．３２μｍ／ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ
スピンドル：ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式２．０ｍ／ｓｅｃ
現像液：テトラメチルアンモニウム水酸化溶液。

上記露光条件にて無機レジスト層にＤＣグルーブパターンを露光ならびに現像を行ったサンプルのレジストパターンのＡＦＭ（Atomic Force Microscope ）像を図８乃至図１３にそれぞれ示す。

図８に示すように、無機レジスト層製膜時の酸素導入量を１５％とした比較例１のサンプルでは露光部が現像液に選択的に溶解し、ポジ型のレジストとして振舞うことが確認された。比較例１のサンプルの膜中の酸素含有量をＸＭＡ（X −ray Micro Analyzer）にて組成分析を行なったところ、６３．３ａｔ．％を示した。

一方、図９に示すように酸素導入量を２０％とした比較例２のサンプルでは現像液に対して露光部、未露光部の溶解度の差がほとんどないが、幾分露光部の方が現像液に対する溶解度が大きくポジ型に近い挙動を示している。同サンプルの酸素含有量は、上記と同様にＸＭＡにて評価した結果、６９．３ａｔ．％と見積もられた。

また、図１０に示すように酸素導入量２２％とした比較例３のサンプルは露光部、未露光部とも現像液にほとんど溶解していない。酸素含有量は７１．５ａｔ．％と見積もられたが、この酸素含有量がポジ型、ネガ型の境界と考えられる。

また、酸素導入量を３０％とした比較例４のサンプルでは露光パターンが形成されずネガ型、ポジ型いずれの機能も示さなかった。同サンプルの酸素含有量は７４．４ａｔ．％であった。

これに対して図１１に示すように酸素導入量を２５％とした実施例１のサンプルでは露光部が現像液に不溶でレジストパターンとして残り、ネガ型のレジスト材料として振舞うことがわかる。同サンプルの酸素が含有量は７３．２ａｔ．％であった。

同様に、図１２、図１３、図１４にそれぞれ示すように酸素導入量をそれぞれ２６％、２７％、２３％とした実施例２、実施例３、実施例４のサンプルでは露光部が現像液に不溶となっておりネガ型として機能することが確認された。それぞれのレジスト膜中の酸素含有量は、７３．８ａｔ．％、７４．０％、７２．０ａｔ．％と見積もられる。

以上の結果をまとめると図１５となる。無機レジスト膜中の酸素含有量が７２ないし７４ａｔ．％でネガ型のレジストとして機能することがわかる。

次に、実施例１のサンプルにピット長０．１５μｍ程度のピットを０．３２μｍトラックピッチで露光した。現像した結果を図１６、図１７に示す。露光部がレジストパターンとして残っていることが確認されるが、この結果よりこの発明のレジスト材料が片面２５ＧＢ相当の高密度光ディスクのマスタリングにも適用可能であることが確認できる。

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。また、カッティング装置の構成は、図７に示す構成以外のものが可能である。

光ディスク基板成型用のスタンパ作製工程の概要を示す略線図である。この発明を適用できる光ディスクのフォーマットの一例を示す模式図である。ポジ型フォトレジストを用いたＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃのディスク基板の作製方法の概要を示す略線図である。ポジ型フォトレジストを用いて作製された、光ピックアップ（読取面）に近い側に突起したグルーブを持つＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの略線図である。ネガ型フォトレジストを用いたＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの作製方法の概要を示す略線図である。実施例および比較例の光ディスクの作製工程において無機レジスト層を成膜するためのスパッタ装置の一例を示す略線図である。実施例および比較例の光ディスクの作製工程において得た無機レジスト層を露光するためのカッティング装置の一例を示す略線図である。酸素導入量１５％のスパッタガス中で行った、比較例１のレジスト層のＡＦＭ像を示す略線図である。酸素導入量２０％のスパッタガス中で行った、比較例２のレジスト層のＡＦＭ像を示す略線図である。酸素導入量２２％のスパッタガス中で行った、比較例３のレジスト層のＡＦＭ像を示す略線図である。酸素導入量２５％のスパッタガス中で行った、実施例１のレジスト層のＡＦＭ像を示す略線図である。酸素導入量２６％のスパッタガス中で行った、実施例２のレジスト層のＡＦＭ像を示す略線図である。酸素導入量２７％のスパッタガス中で行った、実施例３のレジスト層のＡＦＭ像を示す略線図である。酸素導入量２３％のスパッタガス中で行った、実施例４のレジスト層のＡＦＭ像を示す略線図である。酸素導入量とレジスト膜中の酸素含有量、レジストの形状の振る舞いの関係を示す略線図である。実施例１のサンプルにピット長０．１５μｍ程度のピットを０．３２μｍトラックピッチで露光し、現像した表面のＡＦＭ像を示す略線図である。実施例１のサンプルにピット長０．１５μｍ程度のピットを０．３２μｍトラックピッチで露光し、現像した表面のＡＦＭ像を示す略線図である。

符号の説明

１・・・ＢＣＡ領域
２・・・ＰＩＣ領域
３・・・データ記録領域
１３・・・マスタスタンパ
１４・・・マザースタンパ
１７・・・光ピックアップ
Ｇｖ・・・グルーブ
２３・・・スタンパ
３１・・・シリコン基板
３２・・・タングステンターゲット
３３・・・モリブデンターゲット
４０・・・レジスト基板
４１・・・レジスト層
４２・・・回転駆動装置
４３・・・スピンドルサーボ
４４・・・レーザ光源

Claims

基板上に酸素含有量が７２ないし７４ａｔ．％である無機レジスト材料が被着されて無機レジスト膜が形成され、
上記無機レジスト膜を露光することで得られたレジストパターンから光ディスクスタンパを得ることを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法。
請求項１記載の光ディスクスタンパの作製方法において、
上記無機レジスト材料は、遷移金属の酸化物を含むアモルファス無機材料であることを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法。
請求項２記載の光ディスクスタンパの作製方法において、
上記遷移金属は、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含むことを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法。
請求項１記載の光ディスクスタンパの作製方法において、
光ディスクが読み取り面に対して凸形状のグルーブを有し、
上記レジストパターンは、上記グルーブに対応した凸部を有することを特徴とする光ディスクスタンパの作製方法。
グルーブまたはピットに対応する凹凸形状を有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスクスタンパであって、
上記スタンパが、基板上に被着された酸素含有量が７２乃至７４ａｔ．％である無機レジスト材料からなる凹凸形状のレジストパターンから転写・形成されたことを特徴とする光ディスクスタンパ。
請求項５記載の光ディスクスタンパにおいて、
読み取り面に対して凸形状のグルーブを有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスクスタンパであって、
上記レジスト膜を露光することで、上記グルーブに対応した凸部を有するレジストパターンを形成し、
上記レジストパターンから上記グルーブに対応して凹部が形成されたことを特徴とする光ディスクスタンパ。
請求項５記載の光ディスクスタンパにおいて、
上記レジストパターンから第１のスタンパを形成し、上記第１のスタンパの複製で且つ上記第１のスタンパと凹凸が反転されたことを特徴とする光ディスクスタンパ。
スタンパによって成型された、読み取り面に対して凸形状のウォブルグルーブを有するディスク基板上に信号層が設けられ、信号層上にカバー層が設けられた光ディスクであって、
上記スタンパは、無機レジスト膜中の酸素含有量が７２ないし７４ａｔ．％である無機レジスト材料を用いグルーブが形成されたものであることを特徴とする光ディスク。
請求項８記載の光ディスクにおいて、
上記無機レジスト膜をレーザ光で露光する時に使用される対物レンズの開口数をＮＡとしたとき、ＮＡが０．８５以上であることを特徴とする光ディスク。