JP2006323927A - Manufacturing method of master disk and stamper for manufacturing optical information recording medium - Google Patents

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JP2006323927A JP2005145946A JP2005145946A JP2006323927A JP 2006323927 A JP2006323927 A JP 2006323927A JP 2005145946 A JP2005145946 A JP 2005145946A JP 2005145946 A JP2005145946 A JP 2005145946A JP 2006323927 A JP2006323927 A JP 2006323927A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a master disk for manufacturing a substrate of an optical information medium having high recording quality in a manufacturing method of the master disk for manufacturing the optical information recording medium, by smoothing edges of a groove and pit, and roughness of a side wall without problem of resist contraction. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the master disk for manufacturing the optical information recording medium has a main constitution such as featured by including processes: to form a resist film on the master disk; to expose the resist film; to develop the resist film; and to smooth micro unevenness of a resist surface by exposing the developed resist film to plasma. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光情報記録媒体製造用原盤並びに光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法に関し、特にレジスト膜の真空処理工程に特徴を有するものに関する。   The present invention relates to a master for manufacturing an optical information recording medium and a method for manufacturing a stamper for manufacturing an optical information recording medium, and more particularly to a method characterized by a vacuum processing step of a resist film.

従来、光ディスクにおいては、渦巻状又は同心円状のトラック上に、2値のデジタルデータが、エンボス加工等による凹凸のピット(ROMディスク)や無機・有機記録膜への穴形成(追記型ディスク)・結晶状態の違い(相変化ディスク)などによって記録されている。   Conventionally, in an optical disc, binary digital data is formed on a spiral or concentric track by forming embossed uneven pits (ROM disc) or holes in inorganic / organic recording films (recordable disc). It is recorded due to the difference in crystal state (phase change disc).

これらの記録データを再生する際には、トラック上にレーザビームを照射して、その反射光の強度差等を検出し、再生信号を得る。そして得られた再生信号を、たとえば一定のしきい値で判断して、2値のデータを検出している。   When reproducing these recorded data, the track is irradiated with a laser beam to detect a difference in intensity of the reflected light and obtain a reproduction signal. The obtained reproduction signal is judged based on, for example, a constant threshold value, and binary data is detected.

ROMディスクは、CD、CD−ROM、DVD−ROM等のように、原盤に形成された凹凸のピットを、成形板に転写することにより、安価に大量に作成でき、配布用として使用される。   A ROM disk, such as a CD, CD-ROM, or DVD-ROM, can be produced in large quantities at low cost by transferring uneven pits formed on a master to a molding plate, and is used for distribution.

原盤の凹凸ピットは、ガラス基板等の上にレジストを形成し、これにレーザ光を照射して潜像を形成し、現像して形成される。前記追記型ディスク、相変化ディスク等は、CD−R,CD−RW,DVD−R,DVD+RW等のように、媒体上にはトラッキングのための案内溝等がROMディスクと同様な方法で形成された原盤から案内溝等を成形板に転写し、この上に無機・有機記録膜等の記録材料を付与し作成され、記録再生装置(CD−Rドライブ等)でユーザーにより情報が記録される。   The concave and convex pits of the master are formed by forming a resist on a glass substrate or the like, irradiating this with laser light to form a latent image, and developing. The write-once disc, phase change disc, etc. have a guide groove for tracking on the medium in the same way as a ROM disc, such as CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD + RW, etc. A guide groove and the like are transferred from a formed master to a molding plate, and a recording material such as an inorganic / organic recording film is provided thereon, and information is recorded by a user with a recording / reproducing apparatus (CD-R drive, etc.). The

このような情報記録媒体の容量を増加させる方法としては、案内溝とかピットを微細化する方法がある。現在、レーザ光波長λ405nmと集光レンズNA0.85の光学系を用いた記録装置が実用化されており、記録型メディアでの案内溝ピッチは0.32μmまで微細化されている。   As a method of increasing the capacity of such an information recording medium, there is a method of miniaturizing guide grooves or pits. Currently, a recording apparatus using an optical system having a laser beam wavelength of λ405 nm and a condensing lens NA0.85 has been put into practical use, and the guide groove pitch in a recording medium has been reduced to 0.32 μm.

上記光ディスク原盤の製造方法においては、ガラス基板上にポジ型レジスト膜を形成し、デスクパターンに応じたピット又は溝を形成することが一般的であり、この場合、未露光部分がパターンとして基板上に残存する。このパターンを形成するためのレーザ露光時の回転ムラや現像ムラに起因して、パターンとして残存したレジストのエッジや側壁が荒れた状態となり、荒れた状態が、スタンパや光ディスク基板に転写される。斯かる溝エッジや側壁の荒れは、再製信号ノイズとなり、その悪影響は記録再生ビーム径が微細化されるにつれて深刻となる。   In the above optical disk master manufacturing method, it is common to form a positive resist film on a glass substrate and form pits or grooves according to the desk pattern. In this case, an unexposed portion is formed on the substrate as a pattern. Remain. Due to rotation unevenness and development unevenness at the time of laser exposure for forming this pattern, the edges and side walls of the resist remaining as a pattern become rough, and the rough state is transferred to a stamper or an optical disk substrate. Such roughness of the groove edge or the side wall becomes regenerated signal noise, and its adverse effect becomes more serious as the recording / reproducing beam diameter becomes finer.

溝及びピットパターンのエッジ及び側壁が荒れているスタンパを用いて、ポリカーボネイト樹脂を基板成形する場合に、金型内の充填量や金型温度をコントロールすることにより、スタンパのピットや案内溝の転写性を落とし、前記荒れが平滑化された光ディスク基板を得る方法が有る。しかし、ディスクの内周部と外周部で樹脂の流動性が異なることから、ディスク全面での均一な形状を得ることは困難である。さらに連続成形における金型温度の変動マージンが小さい。以上の理由により、基板成形工程で、スタンパの荒れを緩和することは適当では無いといえる。   When a polycarbonate resin substrate is molded using a stamper whose edges and side walls of the groove and pit pattern are rough, transfer the stamper pits and guide grooves by controlling the filling amount in the mold and the mold temperature. There is a method of obtaining an optical disc substrate in which the roughness is smoothed and the roughness is smoothed. However, since the fluidity of the resin is different between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the disk, it is difficult to obtain a uniform shape over the entire surface of the disk. Furthermore, the mold temperature fluctuation margin in continuous molding is small. For the above reasons, it can be said that it is not appropriate to reduce the roughness of the stamper in the substrate forming process.

従来、レジスト膜の現像処理後に、レジスト膜の熱変形温度以上であって、架橋硬化による熱変質温度以下である130〜150℃の温度で30分〜60分間の熱処理を行い、荒れを平滑化する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, after developing the resist film, a heat treatment is performed for 30 minutes to 60 minutes at a temperature of 130 to 150 ° C. which is not lower than the heat deformation temperature of the resist film and not higher than the heat deterioration temperature due to cross-linking curing, thereby smoothing the roughness. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、レジスト膜の現像処理後に、赤外線を照射する方法で、原盤を加熱すること無く、レジストのみを加熱して平滑化する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開平6−36536号公報 特開2003−36571号公報
Further, a method of heating and smoothing only the resist without heating the master by a method of irradiating infrared rays after developing the resist film has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-6-36536 JP 2003-36571 A

しかしながら、特許文献1の方法では、レジスト膜エッジ及び側壁の荒れを平滑化することが出来るが、乾燥炉中で30分前後の熱処理をするためレジスト膜全体の変質と伴ってしまい、後工程でのレジスト膜除去が困難となる。特許文献2の方法では、レジスト材料がIR光を吸収して表面から数nm以上にわたり熱変形温度以上となることから、レジスト収縮をゼロにする事が出来ないという問題もある。   However, in the method of Patent Document 1, the roughness of the resist film edge and side wall can be smoothed. However, since the heat treatment is performed for about 30 minutes in the drying furnace, the entire resist film is deteriorated. It becomes difficult to remove the resist film. The method of Patent Document 2 also has a problem that resist shrinkage cannot be made zero because the resist material absorbs IR light and exceeds the heat deformation temperature over several nm from the surface.

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、レジスト収縮の問題なく、溝及びピットのエッジ及び側壁荒れの平滑化を行い、高記録品質の光情報媒体基板製造用原盤得ることを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a master for manufacturing an optical information medium substrate with high recording quality by smoothing the edges of the grooves and pits and the roughness of the sidewalls without causing problems of resist shrinkage. Objective.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載されている光情報記録媒体製造用原盤の製造方法の発明は、光情報記録媒体製造用原盤の製造方法であって、前記原盤上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光する工程と、前記露光したレジスト膜を現像する工程と、前記現像されたレジスト膜をプラズマに曝してレジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程とからなることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an invention of a manufacturing method of a master for manufacturing an optical information recording medium according to claim 1 is a manufacturing method of a master for manufacturing an optical information recording medium, wherein a resist is formed on the master. A step of forming a film, a step of exposing the resist film, a step of developing the exposed resist film, and a step of exposing the developed resist film to plasma to smooth out micro unevenness on the resist surface. It is characterized by becoming.

また請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、前記プラズマに曝す際に使用されるプラズマガス種が、ヘリウムまたは水素の少なくとも1つを含むことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the method according to claim 1, wherein in the step of smoothing the minute irregularities on the resist surface, the plasma gas used for exposure to the plasma is at least one of helium or hydrogen. It is characterized by including.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、当該工程は、真空度が10-2Torr以上の高真空下で行うことを特徴とする。 The invention described in claim 3 is characterized in that, in the process of smoothing minute irregularities on the resist surface in claim 1 or 2, the process is performed under a high vacuum with a degree of vacuum of 10 −2 Torr or more. And

請求項4に記載されている光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法の発明は、光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法であって、原盤上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光する工程と、前記露光したレジスト膜を現像する工程と、前記現像されたレジスト膜をプラズマに曝してレジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程と、原盤上レジストから構成される凹凸形状が転写されたスタンパを形成する工程と、からなることを特徴とする。   An invention of a manufacturing method of a stamper for manufacturing an optical information recording medium according to claim 4 is a manufacturing method of a stamper for manufacturing an optical information recording medium, the step of forming a resist film on a master, and the resist film A step of developing the exposed resist film, a step of exposing the developed resist film to plasma to smooth minute irregularities on the resist surface, and an uneven shape composed of resist on the master And forming a transferred stamper.

請求項5に記載の発明は、請求項4において、前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、前記プラズマに曝す際に使用されるプラズマガス種が、ヘリウムまたは水素の少なくとも1つを含むことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, in the step of smoothing the micro unevenness on the resist surface, the plasma gas species used when exposed to the plasma includes at least one of helium or hydrogen. It is characterized by that.

請求項6に記載の発明は、請求項4または5において、前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、当該工程は、真空度が10-2Torr以上の高真空下で行うことを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that, in the process of smoothing minute irregularities on the resist surface according to claim 4 or 5, the process is performed under a high vacuum with a degree of vacuum of 10 −2 Torr or more. And

本発明によれば、光情報記録媒体製造用原盤の製造方法であって、原盤上にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜を露光する工程と、レジスト膜を現像する工程と、現像されたレジスト膜を真空装置中でプラズマに曝す工程によりレジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程とよりなる光情報記録媒体製造用原盤の製造方法により、光ディスク用基板のピット及び溝のエッジ及び側壁に対する部分の荒れが無い光情報記録媒体製造用原盤を得ることが可能となる。   According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a master for manufacturing an optical information recording medium, the step of forming a resist film on the master, the step of exposing the resist film, the step of developing the resist film, and the development The portion of the optical disk substrate for the pits and grooves edges and side walls by the method for producing a master for producing an optical information recording medium comprising the step of smoothing the micro unevenness of the resist surface by the step of exposing the resist film to plasma in a vacuum apparatus It is possible to obtain a master for producing an optical information recording medium free from roughening.

また、真空装置中でプラズマに曝す工程において、原盤をエッチングすること無くレジスト膜の微小凹凸を平滑化することができる。さらに、形状を悪化させることなくレジスト膜の微小凹凸を平滑化することができる。   Further, in the step of exposing to plasma in a vacuum apparatus, it is possible to smooth the fine irregularities of the resist film without etching the master. Furthermore, the minute unevenness of the resist film can be smoothed without deteriorating the shape.

また、光ディスク用基板のピット及び溝のエッジ及び側壁に対する部分の荒れが無い光情報記録媒体製造用スタンパを得ることができる。さらに又、プラズマ中イオンが衝突散乱する頻度が高く、イオンがスタンパ製造用原盤に衝突するエネルギーが低いため、形状を悪化させることなくレジスト膜の微小凹凸を平滑化することができる。   In addition, it is possible to obtain a stamper for manufacturing an optical information recording medium in which there are no rough portions on the edges and side walls of the pits and grooves of the optical disk substrate. Furthermore, since the ions in the plasma collide and scatter frequently and the energy of the ions colliding with the stamper manufacturing master is low, it is possible to smooth the fine irregularities of the resist film without deteriorating the shape.

以下、図面を参照して、本発明の光情報記録媒体製造用原盤の製造方法および光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法について、実施形態により、詳細に説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing an optical information recording medium manufacturing master and a method for manufacturing an optical information recording medium manufacturing stamper according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明による原盤〜スタンパ製作までの工程を図1に示す。
(1)原盤洗浄:原盤材料としては、研磨したガラスが一般的に用いられるが、もちろん金属やシリコン等を研磨したものでもかまわない。ここでは一般的な研磨ガラス板1を用いている。ガラス板表面にUV/O3と呼ばれる紫外線オゾン処理装置で約2分間表面処理することにより、ガラス板表面を親水化・活性化すると共に、ガラス板表面の有機物の除去を行う。
A process from master to stamper production according to the present invention is shown in FIG.
(1) Master cleaning: Polished glass is generally used as a master material, but of course, metal or silicon may be polished. Here, a general polished glass plate 1 is used. By subjecting the glass plate surface to surface treatment with an ultraviolet ozone treatment apparatus called UV / O3 for about 2 minutes, the glass plate surface is hydrophilized and activated, and organic substances on the glass plate surface are removed.

その後高圧純水シャワーや超音波を印加した純水シャワーによって、ガラス板表面に浮いた不純物を完全に洗浄除去したあと、高速回転振り切り及びN2ブローによって乾燥させる。その他の洗浄方法として、例えばイソプロピルアルコールなどの溶剤で表面を洗浄(有機物の除去)した後、十分に純水で洗浄しておけば、ガラス表面を親水性に置換することができる。しかし、有機物の除去性に優れている点や、薬品を使わない等、環境への影響、コスト、作業性の点で、UV/O3処理が最も優れた方式である。
なおガラス板の厚さは、あまり薄いと後のニッケル電鋳時に内部応力によってガラス板が反ってしまうが、一方、厚すぎると重くなって作業性に支障を来すので、1mm〜10mmの間が望ましい(図1(a)参照)。
Thereafter, impurities floating on the surface of the glass plate are completely washed and removed by a high pressure pure water shower or a pure water shower to which ultrasonic waves are applied, and then dried by high-speed rotary shaking and N 2 blow. As another cleaning method, for example, if the surface is cleaned (removal of organic substances) with a solvent such as isopropyl alcohol and then sufficiently cleaned with pure water, the glass surface can be replaced with hydrophilic. However, UV / O 3 treatment is the most excellent method in terms of environmental impact, cost, and workability, such as excellent removal of organic substances and the absence of chemicals.
If the thickness of the glass plate is too thin, the glass plate will be warped by internal stress during the subsequent nickel electroforming. On the other hand, if it is too thick, it will become heavy and impair the workability. Is desirable (see FIG. 1A).

(2)フォトレジスト層形成:(1)の原盤にフォトレジストをスピンコートし、加熱乾燥・冷却することによって、フォトレジスト層2を形成する(図1(b)参照)。この際、ガラス板上へシランカップリング剤やチタンカップリング剤などの密着増強剤を塗布すると、フォトレジストのガラス板に対する密着性を向上させることができ、一般的に行われている。フォトレジストの加熱条件は、たとえばオーブンなどの加熱手段を用いて90℃〜120℃の温度範囲で、30分〜1時間の範囲で行う。フォトレジスト材料としては、高密度記録が必要な場合には、短波長紫外線露光用の高解像度タイプが適している。フォトレジスト層の膜厚は、要求される光ディスクメディアの溝パターン深さと同等となるように調整する。 (2) Photoresist layer formation: A photoresist layer 2 is formed by spin-coating a photoresist on the master of (1), followed by heating, drying and cooling (see FIG. 1B). At this time, when an adhesion enhancer such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent is applied onto the glass plate, the adhesion of the photoresist to the glass plate can be improved, and this is generally performed. The photoresist is heated under a temperature range of 90 ° C. to 120 ° C. using a heating means such as an oven, for example, in a range of 30 minutes to 1 hour. As the photoresist material, when high density recording is required, a high resolution type for short wavelength ultraviolet exposure is suitable. The film thickness of the photoresist layer is adjusted to be equal to the required groove pattern depth of the optical disk medium.

(3)露光:(2)で製作した原盤を、青紫色または紫外線の露光ビーム3により対物レンズ4を介して露光する。原盤を回転横送りしながら露光することにより、フォトレジスト層にはスパイラル状の潜像5が形成される(図1(c)参照)。露光光量の調整で、フォトレジスト層に形成される溝幅を制御できる。露光装置の光学系の概略図を図3に示す。図3の露光装置において、レーザ光源11から出射した光線は、スタビライザ12、変調器、偏光器13を通り、ミラー14で反射した後、対物レンズ4により集光されて原盤15上に焦点を結ぶ様に照射される。原盤15はターンテーブル16上に載置され、回転モーター17により回転することにより円状の潜像を形成する。半径方向の移動はスライダ18により行う。照射を続けながらスライダ18を移動させることにより潜像は螺旋状になる。 (3) Exposure: The master produced in (2) is exposed through the objective lens 4 with a blue-violet or ultraviolet exposure beam 3. A spiral latent image 5 is formed on the photoresist layer by exposing the master while rotating and feeding it laterally (see FIG. 1C). The width of the groove formed in the photoresist layer can be controlled by adjusting the amount of exposure light. A schematic diagram of the optical system of the exposure apparatus is shown in FIG. In the exposure apparatus of FIG. 3, the light beam emitted from the laser light source 11 passes through the stabilizer 12, the modulator, and the polarizer 13, is reflected by the mirror 14, is condensed by the objective lens 4, and is focused on the master 15. Is irradiated. The master 15 is placed on a turntable 16 and is rotated by a rotary motor 17 to form a circular latent image. The movement in the radial direction is performed by the slider 18. By moving the slider 18 while continuing the irradiation, the latent image becomes spiral.

(4)現像:(3)で露光されたガラス板をアルカリ性の現像液で現像し、純水で洗浄・高速回転で振り切り乾燥を行う。現像処理によってフォトレジスト層の露光された部分(潜像が形成された部分)が除去され、溝パターンが形成される(図1(d)参照)。最後に高速回転で振り切り乾燥をする。なお、溝パターン形成後のガラス板は、そのまま大気中に放置しておくと、大気中の水分や酸素によって原盤表面が侵され劣化し、親水性も低下するため、できるだけ速やかに導電被膜形成を行うのが望ましい。ただし工程上時間が空く場合には、前記原盤を乾燥した窒素やアルゴンといった不活性ガス中や、減圧して真空に近い雰囲気中に保管するようにして、前記問題を防止する。 (4) Development: The glass plate exposed in (3) is developed with an alkaline developer, washed with pure water and shaken and dried at high speed. The exposed portion (the portion where the latent image is formed) of the photoresist layer is removed by the development process, and a groove pattern is formed (see FIG. 1D). Finally, shake and dry at high speed. If the glass plate after forming the groove pattern is left in the air as it is, the surface of the master will be damaged and deteriorated by moisture and oxygen in the air, and the hydrophilicity will be reduced. It is desirable to do it. However, when time is required in the process, the above-mentioned problem is prevented by storing the master in an inert gas such as dry nitrogen or argon, or in a vacuum atmosphere under reduced pressure.

(5)レジスト微細凹凸平坦化:(4)のレジストパターンが形成された原盤を真空装置に搬送後、10-4Torr代まで真空引きした後、圧力が10-2Torr程度となるように気体を導入して放電し、+イオン7を照射して原盤をプラズマ6状態に曝す(図2(e)参照)。 (5) Flattening of resist fine irregularities: After transporting the master on which the resist pattern of (4) is formed to a vacuum apparatus, evacuating to the 10 −4 Torr range, and then gas is applied so that the pressure becomes about 10 −2 Torr. Is discharged, + ions 7 are irradiated, and the master is exposed to the plasma 6 state (see FIG. 2E).

真空装置は、真空室、真空ポンプの他、気体流量コントロール装置、気圧測定装置、電圧印加装置を有する。気体流量コントロール装置を経由して処理室に気体が導入される、処理室の気圧を、例えばバラトロン真空計で計測し、所望の気圧となるように真空ポンプへと通じる排気バルブの開閉度をコントロールする。微細凹凸平滑化に用いる真空装置の概略を図4に示す。図4に示す微細凹凸平滑化に用いるにおいて、プラズマガスは、気体流量コントロール装置16で所望の流量に制御されて真空室に導入される。真空室は、真空ポンプ24により排気される。このとき、気圧測定装置22により真空室圧力が計測され、バルブ開閉制御装置23により所望圧力になるように真空室から真空ポンプの中間に設けられたバルブ開閉度が調節される。被処理原盤25と対向した電極に、電圧印加装置21により直流、又は交流の電圧を印加する事により、放電させることができる。   The vacuum device has a gas flow rate control device, an atmospheric pressure measurement device, and a voltage application device in addition to a vacuum chamber and a vacuum pump. The gas pressure is introduced into the processing chamber via the gas flow control device. The pressure in the processing chamber is measured, for example, by a Baratron vacuum gauge, and the degree of opening and closing of the exhaust valve leading to the vacuum pump is controlled so that the desired pressure is achieved. To do. An outline of a vacuum apparatus used for smoothing fine irregularities is shown in FIG. In use for smoothing the fine unevenness shown in FIG. 4, the plasma gas is controlled to a desired flow rate by the gas flow rate control device 16 and introduced into the vacuum chamber. The vacuum chamber is evacuated by a vacuum pump 24. At this time, the pressure in the vacuum chamber is measured by the atmospheric pressure measuring device 22, and the valve opening / closing degree provided in the middle of the vacuum pump from the vacuum chamber is adjusted by the valve opening / closing control device 23 so as to be a desired pressure. It can be discharged by applying a direct current or alternating current voltage to the electrode facing the substrate to be processed 25 by the voltage application device 21.

気体としては、不活性ガスのHe,Ne,Ar,Kr,Xe、その他、N2及び、H2等が適当である。中でも分子量が小さいH2,Heの単体もしくはこれらの混合ガスが最も好ましい。圧力は、10-1Torr〜10-3Torrで放電可能であり前記範囲で条件設定可能である、好ましくは10-2Torr以上が好ましい、前記圧力範囲ではイオン散乱により原盤のダメージが低く抑えられる。最も好ましくは1×10-2Torr〜7×10-2Torrであり、プラズマ状態の安定性を兼ね備えた範囲である。 As the gas, inert gases such as He, Ne, Ar, Kr, Xe, N 2 , H 2, and the like are suitable. Among these, H 2 and He having a small molecular weight or a mixed gas thereof are most preferable. The pressure can be discharged at 10 -1 Torr to 10 -3 Torr and the conditions can be set in the above range, preferably 10 -2 Torr or more. In the pressure range, damage to the master can be kept low by ion scattering. . Most preferably, it is 1 × 10 −2 Torr to 7 × 10 −2 Torr, which is a range having stability in plasma state.

(6)導電皮膜形成:(5)のガラス板の溝パターン面側に導電皮膜8を形成する(図2(f)参照)。導電皮膜の材質は、次のニッケル電鋳と同じニッケルで行うのが望ましい。導電皮膜形成方法としては、1.スパッタリング法、2.真空蒸着法、3.無電解めっき法、がある。ニッケル被膜の膜厚は、薄すぎるとピット等の欠陥が発生し易く、また厚すぎては内部応力によるクラックが発生するため、50nm〜200nm程度の厚さが良い。ここまでの工程によって、光ディスク用の原盤が完成する。 (6) Conductive film formation: Conductive film 8 is formed on the groove pattern surface side of the glass plate of (5) (see FIG. 2 (f)). The conductive film is preferably made of the same nickel as the next nickel electroforming. As a conductive film forming method, Sputtering method, 2. 2. Vacuum deposition method, There is an electroless plating method. If the thickness of the nickel coating is too thin, defects such as pits are likely to occur, and if it is too thick, cracks due to internal stress occur, so a thickness of about 50 nm to 200 nm is preferable. The master disc for the optical disc is completed through the steps so far.

(7)ニッケル電鋳:(6)の導電皮膜形成後、時間を置かずにニッケル電鋳処理9を施し、ニッケルを積層させてスタンパ化する(図2(g))。導電被膜は時間とともに空気中の酸素によって被膜の劣化が進み被膜欠陥が出てくるし、皮膜表面の親水性も低下するからである。望むべくは、導電皮膜形成後、6時間以内であれば導電被膜の劣化も起こらず、且つ電鋳液に対する濡れ性も保ったままなので都合が良い。 (7) Nickel electroforming: After forming the conductive film of (6), a nickel electroforming process 9 is performed without taking time, and nickel is laminated to form a stamper (FIG. 2 (g)). This is because the conductive film deteriorates with time due to oxygen in the air, and a film defect appears, and the hydrophilicity of the film surface also decreases. If desired, the conductive film is not deteriorated within 6 hours after the formation of the conductive film, and it is convenient because the wettability to the electroforming liquid is maintained.

前記原盤を入槽してから3分間〜5分間、0.2A/dm2未満の弱電流密度で通電することで、導電皮膜をニッケル電鋳液に馴染ませて濡れ性を向上させ、ピット発生や電鋳時剥離を防ぐことができる。弱通電終了後に通電電流値を上昇させ、最終的に、12A/dm2〜20A/dm2程度まで電流値を上昇させてから一定に保ち、所定の電鋳膜厚(300μm程度)を得るまで通電を続ける。 By energizing with a weak current density of less than 0.2 A / dm 2 for 3 to 5 minutes after entering the master, the conductive film is adapted to the nickel electroforming solution, improving the wettability and generating pits. And peeling during electroforming can be prevented. Increasing the energizing current value after weak power distribution end, finally, raising the current value to 12A / dm 2 ~20A / dm 2 about keeping from constant until a predetermined electric ImakuAtsu (about 300 [mu] m) Continue energizing.

(8)スタンパ剥離:ニッケル電鋳の終わった原盤からスタンパ10を剥離する。この時、スタンパ10に応力が加わって、スタンパ10を曲げてしまわないように注意する(図2(h)参照)。 (8) Peeling of stamper: The stamper 10 is peeled off from the master plate after the nickel electroforming. At this time, care should be taken not to bend the stamper 10 by applying stress to the stamper 10 (see FIG. 2H).

本発明による前述の工程によって、剥離されたスタンパ面にはフォトレジストはほぼ残ることはない。ただし極端に深い溝パターンの場合は、溝部にフォトレジストが残ってしまう場合がある。その場合には、剥離後のスタンパ表面に、前述のUV/O3処理を行ってから純水による水洗か、O2プラズマアッシング処理を施せば完全にフォトレジスト残渣を除去できる。 By the above-described process according to the present invention, almost no photoresist remains on the peeled stamper surface. However, in the case of an extremely deep groove pattern, the photoresist may remain in the groove portion. In that case, the photoresist residue can be completely removed by subjecting the surface of the stamper after peeling to the above-described UV / O 3 treatment and then washing with pure water or O 2 plasma ashing treatment.

(9)マスタスタンパ化:(8)のスタンパにプラスチックコートで保護膜をつけ、裏面研磨を行う。ここで(8)のスタンパ剥離行程の前に裏面研磨をしても良い。この場合、保護膜を付ける必要がなくなる。この後内外径を所望の寸法にプレス加工することで、マスタスタンパが完成する。 (9) Master stamper: A protective film is applied to the stamper of (8) with a plastic coat, and backside polishing is performed. Here, the backside polishing may be performed before the stamper peeling step (8). In this case, it is not necessary to attach a protective film. Thereafter, the master stamper is completed by pressing the inner and outer diameters to desired dimensions.

次に本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に拘束されて減縮解釈されないことは、言うまでも無い。   EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these examples and is not interpreted in a reduced manner.

1.板洗浄工程:表面を光学研磨された直径200mm,厚さ6mmのガラス原盤を、紫外線オゾン処理装置を用いて2分間オゾン雰囲気で紫外線照射を行い、表面有機物を除去する。その後高圧純粋シャワーにより、パーティクル等の異物を完全に除去した。
フォトレジスト層形成工程:DeepUV波長領域おいて高感度を有するポジ型レジストAZ−exp−DVDをスピンコートし、90度、1時間ベークする。ベーク後のレジスト膜厚が20nmとなるように条件を設定した。
1. Plate cleaning step: A glass master having a diameter of 200 mm and a thickness of 6 mm whose surface has been optically polished is irradiated with ultraviolet rays in an ozone atmosphere for 2 minutes using an ultraviolet ozone treatment apparatus to remove surface organic substances. Thereafter, foreign matters such as particles were completely removed by a high pressure pure shower.
Photoresist layer forming step: A positive resist AZ-exp-DVD having high sensitivity in the Deep UV wavelength region is spin-coated and baked at 90 degrees for 1 hour. Conditions were set so that the resist film thickness after baking was 20 nm.

2.露光工程:DeepUV光波長、NA0.9の光学系を有する露光装置により、溝ピッチ0.32μm、溝の半値幅が0.16μmとなるように露光条件を設定し、露光を行った。 2. Exposure step: Exposure was performed by setting exposure conditions such that the groove pitch was 0.32 μm and the half width of the groove was 0.16 μm by an exposure apparatus having an optical system with a Deep UV light wavelength and NA of 0.9.

3.現像工程:2.で露光されたガラス板をアルカリ性の現像液で現像し、純水で洗浄・高速回転で振り切り乾燥を行う。 3. Development step: 2. The glass plate exposed in step 1 is developed with an alkaline developer, washed with pure water, and shaken and dried at high speed.

4.レジスト微細凹凸平坦化工程:3.のレジストパターンが形成された原盤を真空装置に搬送後、10-4Torrの代まで真空引きした後、気体を導入した後放電し、原盤をプラズマ状態に曝す。実施例1〜7におけるガス種及び気体圧力を、表1に示す。 4). 2. Resist fine unevenness flattening step: The master on which the resist pattern is formed is transported to a vacuum apparatus, evacuated to 10 −4 Torr, then introduced with a gas, and then discharged to expose the master to a plasma state. Table 1 shows gas types and gas pressures in Examples 1 to 7.

Figure 2006323927
Figure 2006323927

5.導電皮膜形成工程:4.のガラス板の溝パターン面側にスパッタリング法によりNi薄膜を100nm程度の厚さを形成し、光ディスク製造用原盤とする。 5. Conductive film forming step: 4. A Ni thin film having a thickness of about 100 nm is formed on the surface of the groove pattern surface of the glass plate by a sputtering method to obtain a master for manufacturing an optical disk.

ここで、エッジ荒れは、原盤上面写真を用いて、白黒境界のポイント(n=306ポイント)座標の平均を中心値として、各ポイント座標の中心値からのズレ量の平均値を評価の指標とした(望小特性)。   Here, the rough edge is obtained by using the upper surface photograph of the master as the average value of the point coordinates (n = 306 points) of the black and white boundary as the center value, and the average value of the deviation amount from the center value of each point coordinate as the evaluation index. (Small characteristic).

(比較例1)
1.基板洗浄工程から4.現像工程までは、実施例と同様に行った。
5.レジスト微細凹凸平坦化工程は、現像後レジストべークをレジスト変形温度以下である90℃で、1時間行った。
6.導電性皮膜形成工程を実施例と同様に行った。
(Comparative Example 1)
1. From the substrate cleaning step. The process up to the development step was performed in the same manner as in the example.
5. The resist fine unevenness flattening step was performed for 1 hour at 90 ° C., which is equal to or lower than the resist deformation temperature, after development.
6). The conductive film forming step was performed in the same manner as in the example.

(比較例2)
1.洗浄工程から4.現像工程までは、実施例と同様に行った。
5.レジスト微細凹凸平坦化工程は、現像後レジストべークを、レジスト変形温度以上である150℃で、30分間行った。
6.導電性皮膜形成工程を実施例と同様に行った。
(Comparative Example 2)
1. 3. From the washing process The process up to the development step was performed in the same manner as in the example.
5. In the resist fine unevenness flattening step, the post-development resist baking was performed at 150 ° C., which is higher than the resist deformation temperature, for 30 minutes.
6). The conductive film forming step was performed in the same manner as in the example.

図3に示すように、原盤の溝エッジ荒れを以下の様に評価した。
図3に示す様な原盤上面写真を用いて、白黒境界のポイント(n=306ポイント)座標の平均を中心値として、各ポイント座標の中心値からのズレ量の平均値を指標とした(望小特性)。
As shown in FIG. 3, the roughness of the groove edge of the master was evaluated as follows.
Using the upper photo of the master as shown in FIG. 3, the average of point coordinates (n = 306 points) at the black-and-white boundary is used as the center value, and the average value of the deviation from the center value of each point coordinate is used as an index (desired Small characteristics).

表1に、実施例及び比較例におけるズレ量とレジスト収縮率を示す。
実施例では、比較例と比してズレ量が小さいことから、レジスト荒れがより平滑化されている。
比較例2では、ズレ量は比較的小さいが、レジスト変形温度以上での熱処理を行うため、レジストが溝を埋める方向に流動し、結果、溝深さに相当する膜厚方向が大きく収縮した様になる。一方、実施例においてはレジスト平滑化は、レジストの流動を伴わないので、膜厚方向の収縮は非常に少ない。
Table 1 shows the amount of deviation and resist shrinkage in the examples and comparative examples.
In the example, since the amount of deviation is smaller than that of the comparative example, the resist roughness is smoothed.
In Comparative Example 2, the amount of misalignment is relatively small, but since the heat treatment is performed at a temperature equal to or higher than the resist deformation temperature, the resist flows in the direction of filling the groove, and as a result, the film thickness direction corresponding to the groove depth is greatly contracted. become. On the other hand, in the embodiment, since the resist smoothing does not involve the flow of the resist, the shrinkage in the film thickness direction is very small.

実施例1、2と比して、軽元素のプラズマで処理する実施例3,4は、レジスト収縮が無い。
実施例5〜7と比して、プラズマガス圧力が高い実施例1〜3では、レジスト収縮が小さい。
Compared with Examples 1 and 2, Examples 3 and 4 treated with light element plasma have no resist shrinkage.
In Examples 1 to 3, in which the plasma gas pressure is higher than those in Examples 5 to 7, the resist shrinkage is small.

本発明の原盤からスタンパ製作までの工程の前半を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the first half of the process from the original disk of this invention to stamper manufacture. 本発明の原盤からスタンパ製作までの工程の後半を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the second half of the process from the original recording of this invention to stamper manufacture. 本発明の原盤露光用光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system for original exposure of this invention. 本発明のレジスト微細凹凸平滑化処理装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the resist fine uneven | corrugated smoothing processing apparatus of this invention. 本発明の原盤上面写真である。It is an upper surface photograph of the master of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス板
2 フォトレジスト
3 露光ビーム
4 対物レンズ
5 潜像
6 プラズマ
7 +イオン照射
8 導電皮膜
9 電鋳ニッケル
10 ニッケルスタンパ
11 レーザ光源
12 スタビライザ
13 偏向器
14 ミラー
15 原盤
16 ターンテーブル
17 回転モーター
18 スライダ
21 電圧印加装置
22 気圧測定装置
23 バルブ開閉度制御装置
24 真空ポンプ
25 被処理原盤
26 気体流量コントロール装置
27 気体導入
28 真空室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass plate 2 Photoresist 3 Exposure beam 4 Objective lens 5 Latent image 6 Plasma 7 + Ion irradiation 8 Conductive film 9 Electroformed nickel 10 Nickel stamper 11 Laser light source 12 Stabilizer 13 Deflector 14 Mirror 15 Master 16 Turntable 17 Rotating motor 18 Slider 21 Voltage application device 22 Barometric pressure measurement device 23 Valve open / close control device 24 Vacuum pump 25 Master to be processed 26 Gas flow control device 27 Gas introduction 28 Vacuum chamber

Claims (6)

光情報記録媒体製造用原盤の製造方法であって、前記原盤上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光する工程と、前記露光したレジスト膜を現像する工程と、前記現像されたレジスト膜をプラズマに曝してレジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程とからなることを特徴とする光情報記録媒体製造用原盤の製造方法。   A method of manufacturing a master for producing an optical information recording medium, comprising: forming a resist film on the master; exposing the resist film; developing the exposed resist film; A method for producing a master for producing an optical information recording medium, comprising: exposing a resist film to plasma and smoothing fine irregularities on the resist surface. 前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、前記プラズマに曝す際に使用されるプラズマガス種が、ヘリウムまたは水素の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1記載の光情報記録媒体製造用原盤の製造方法。   2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein in the step of smoothing the minute irregularities on the resist surface, the plasma gas species used when exposed to the plasma contains at least one of helium or hydrogen. A manufacturing method of a master for manufacturing. 前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、当該工程は、真空度が10-2Torr以上の高真空下で行うことを特徴とする請求項1又は2記載の光情報記録媒体製造用原盤の製造方法。 3. The master for producing an optical information recording medium according to claim 1, wherein in the step of smoothing the micro unevenness on the resist surface, the step is performed under a high vacuum with a degree of vacuum of 10 −2 Torr or more. Manufacturing method. 光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法であって、原盤上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光する工程と、前記露光したレジスト膜を現像する工程と、前記現像されたレジスト膜をプラズマに曝してレジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程と、原盤上レジストから構成される凹凸形状が転写されたスタンパを形成する工程と、からなることを特徴とする光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法。   A method for manufacturing a stamper for manufacturing an optical information recording medium, comprising: forming a resist film on a master; exposing the resist film; developing the exposed resist film; and the developed resist An optical information recording medium manufacturing comprising: a step of exposing a film to plasma to smooth out micro unevenness on a resist surface; and a step of forming a stamper to which an uneven shape composed of a resist on a master is transferred. Method for manufacturing stampers. 前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、前記プラズマに曝す際に使用されるプラズマガス種が、ヘリウムまたは水素の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項4記載の光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法。   5. The optical information recording medium according to claim 4, wherein in the step of smoothing minute irregularities on the resist surface, a plasma gas species used when exposed to the plasma contains at least one of helium or hydrogen. A manufacturing method of a stamper for manufacturing. 前記レジスト表面の微小凹凸を平滑化する工程において、当該工程は、真空度が10-2Torr以上の高真空下で行うことを特徴とする請求項4又は5記載の光情報記録媒体製造用スタンパの製造方法。 6. The stamper for producing an optical information recording medium according to claim 4, wherein in the step of smoothing the minute irregularities on the resist surface, the step is performed under a high vacuum with a degree of vacuum of 10 −2 Torr or more. Manufacturing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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