JP2009087431A - スタンパ原版の製造方法及びスタンパ原版 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて微細で、光記録媒体の信号特性が良好となる条件に適合した第１グルーブ及び第２グルーブを形成する。
【解決手段】光記録媒体の透明基板を作製する際に使用されるものであって、且つ、表面に第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８を有するスタンパ原版５０の製造方法において、シリコンウエハ５２の一主面にレジストパターン６４を形成し、シリコンウエハ５２のうち、レジストパターン６４の第１開口部６０及び第２開口部６２から露出する部分をエッチングして、表面に第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８を形成する。このとき、シリコンウエハ５２のエッチングレートをＲ１、レジストパターン６４のエッチングレートをＲ２としたとき、選択比（Ｒ１／Ｒ２）が０．５〜１．５であって、且つ、Ｒ１が５〜４０ｎｍ／分の条件でエッチングを行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、光記録媒体用基板を作製する際に使用されるものであって、且つ、表面に凹部を有するスタンパ原版の製造方法及びスタンパ原版に関する。

近年、光記録媒体の高密度化の要求に伴い、４５０ｎｍ以下のレーザ光を使用して記録を行う高密度の光記録媒体が開発されている。この高密度の光記録媒体は、レーザ光のトラッキングに用いる溝を形成した透明基板上に色素を塗布し、さらに、色素記録層を保護するカバー層を貼り付けることで製造される。このときの透明基板は、樹脂の射出成形を行う際に、溝のパターンを反転させた表面形状を有する金属製のスタンパを金型の一方に用いることで製造することができる。

さらに、このスタンパは、スタンパ原版の凹凸パターンに基づき複製される。そのため、スタンパ原版には光記録媒体用の透明基板に必要な凹凸パターンを形成する必要がある。この凹凸パターンは光記録媒体の高密度化に伴い微細になるとともに、光記録媒体に予め記録される情報の多様化に伴い、複数種類の微細な凹凸パターンの形成が要求されている。

これまで、微細加工技術としては、電子線を照射して基板に微小な凹凸パターンを形成する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、特許文献２においては、相変化型光ディスクの記録層に対し、電子線によってパターンを作製し、Ｓｉ膜をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）で除去することで微細な加工処理を行う技術が開示されている。

特開２００４−１６３６９８号公報 特開２００５−１００５２６号公報

ところで、発明者等の詳細な研究によれば、上記のような短波長のレーザ光で色素系の光記録媒体にデータの記録を行う場合、透明基板の溝の形状により、光記録媒体の信号特性は大きく変化することが分かった。その研究結果によれば、表面に形成される凹部の側壁の角度が、表面に対して５０〜７０度の範囲の溝形状を形成するのが好ましいが、スタンパ原版にこのような凹凸形状を形成することは容易ではない。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、極めて微細で、光記録媒体の信号特性が良好となる条件に適合した凹部を形成することができ、光記録媒体の特性を向上させることができるスタンパ原版の製造方法及びスタンパ原版を提供することを目的とする。

本発明に係るスタンパ原版の製造方法は、光記録媒体用基板を作製する際に使用されるものであって、且つ、表面に凹部を有するスタンパ原版の製造方法において、基板の一主面上にレジストによるパターンを形成する第１工程と、前記パターンが形成された基板の一主面に対してリアクティブイオンエッチングして、前記一主面に前記凹部を形成する第２工程とを有し、前記第２工程のリアクティブイオンエッチングが、前記基板の一主面に対するエッチングレートをＲ１、前記レジストに対するエッチングレートをＲ２としたとき、選択比（Ｒ１／Ｒ２）が０．５〜１．５であって、且つ、Ｒ１が５〜４０ｎｍ／分の条件で行われることを特徴とする。

これにより、極めて微細で、光記録媒体の信号特性が良好となる条件に適合した凹部を形成することができ、光記録媒体の特性を向上させることができる。

そして、第１の本発明において、前記基板は、シリコンからなるもの、具体的にはシリコンウェハーが好ましい。

また、第１の本発明において、前記第１工程は、順に、前記基板の一主面上にレジスト層を形成するレジスト形成工程と、前記レジスト層に対して所定のパターン状に電子線を照射するパターン描画工程と、前記電子線が照射された前記レジスト層を現像して前記レジストパターンを形成する現像工程とを有するようにしてもよい。

また、第１の本発明において、前記第２工程のリアクティブイオンエッチングは、ＣＨＦ₃、ＣＦ₄、ＳＦ₆及びＡｒからなる群から選ばれた少なくとも一つの気体を用いて行うことが好ましい。この場合、少なくとも前記ＣＨＦ₃とＳＦ₆とを混合させた気体を用いることが特に好ましい。

上述の第１の本発明に係るスタンパ原版の製造方法によってスタンパ原版を作製することによって、表面に形成される凹部の側壁の角度が、表面に対して５０〜７０度の範囲とすることができ、極めて微細で、光記録媒体の信号特性が良好となる条件に適合した凹部を有するスタンパ原版を得ることができる。

本発明の製造方法により製造される光記録媒体用スタンパ原版及び光記録媒体用スタンパは、短波長のレーザ光で色素系の光記録媒体の製造に使用される。例えば、現在提唱されているブルーレイディスクの仕様では、光記録媒体の内周にディスクインフォメーション等の管理情報が記録される管理情報記録領域（例えば、ＢＣＡ領域（バースト・カッティング領域））が形成されている。

このスタンパ原版を用いて製造（詳細には、スタンパ原版から製造されたスタンパを用いて製造）された光記録媒体には、管理情報が色素記録層及び／又は反射層に対してレーザ光で例えばバーコード状に形成される。ＢＣＡ領域にはプリグルーブ（第２プリグルーブ）が形成される必要があるが、その溝深さはデータ記録領域のプリグルーブ（第１プリグルーブ）よりも浅く形成されることが好ましい。

以上説明したように、本発明に係るスタンパ原版の製造方法及びスタンパ原版によれば、極めて微細で、光記録媒体の信号特性が良好となる条件に適合した凹部を形成することができ、光記録媒体の特性を向上させることができる。

以下、本発明に係るスタンパ原版の製造方法及びスタンパ原版の実施の形態例を図１〜図７を参照しながら説明する。

先ず、本実施の形態に適用される光記録媒体１０の構成について図１を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る光記録媒体１０は、図１に示すように、厚さ０．７〜２ｍｍの透明基板１２上に、色素を含有する追記型記録層１４と、厚さ０．０１〜０．５ｍｍのカバー層１６とをこの順に有する。図１では、レーザ光４６の入射を主体に表示してあるため、各層の積層順は上下逆となる。具体的には、例えば透明基板１２上に、光反射層１８と、追記型記録層１４と、バリア層２０と、接着層２２と、カバー層１６とをこの順に有する。

次に、これらに部材について順に説明する。

〔透明基板１２〕
図１に示すように、好ましい光記録媒体１０の透明基板１２には、トラックピッチ、溝幅（半値幅：溝の深さの１／２の地点における溝の幅）、溝深さ、及びウォブル振幅のいずれもが下記の範囲である形状を有する第１プリグルーブ３４（案内溝）及び第２プリグルーブ３５が形成されている。

第１プリグルーブ３４は、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒに比べてより高い記録密度を達成するために設けられたものであり、例えば、光記録媒体１０を、青紫色レーザに対応する媒体として使用する場合に好適である。

第２プリグルーブ３５は、第１プリグルーブ３４より溝幅及び溝深さが若干小さく、光記録媒体１０がディスク状の場合には、その内周側に設けられる。第２プリグルーブ３５は、例えば、光記録媒体１０の製造者情報や、その他の管理情報が記録されるＢＣＡ領域として利用される。ＢＣＡ領域では、信号特性上データ記憶領域より反射率を下げる必要があるため、溝幅をデータ記憶領域より浅くしている。

第１プリグルーブ３４のトラックピッチは、２００〜４００ｎｍであり、光記録媒体１０の仕様に応じて適宜変更することもできる。

第１プリグルーブ３４の溝幅（半値幅）は、９０〜１８０ｎｍの範囲であるのが望ましい。

第１プリグルーブ３４の溝幅が９０ｎｍ未満では、成形時に溝が十分に転写されなかったり、記録のエラーレートが高くなったりすることがあり、１８０ｎｍを超えると、記録時に形成されるピットが広がってしまい、クロストークの原因となったり、十分な変調度が得られないことがある。

第１プリグルーブ３４の溝深さは、６０ｎｍ以下であり、好ましくは、３０〜５０ｎｍ、より好ましくは、３５〜４５ｎｍの範囲である。第１プリグルーブ３４の溝深さが５ｎｍ未満では、十分な記録変調度が得られないことがあり、６０ｎｍを超えると、反射率が大幅に低下することがある。

また、第１プリグルーブ３４の溝傾斜角度は、上限値が８０°以下であることが好ましく、７０°以下であることがより好ましく、６０°以下であることがさらに好ましく、５０°以下であることが特に好ましい。また、下限値は、２０°以上であることが好ましく、３０°以上であることがより好ましく、４０°以上であることがさらに好ましい。

第１プリグルーブ３４の溝傾斜角度が２０°未満では、十分なトラッキングエラー信号振幅が得られないことがあり、８０°を超えると、透明基板１２の成形（射出成形等）が困難となる。

第２プリグルーブ３５の溝深さｂは、５〜３０ｎｍの範囲であり、より好ましくは、８〜１７ｎｍの範囲である。

第２プリグルーブ３５の溝幅（半値幅）は、上記溝深さが得られる範囲で適宜設定される。

第２プリグルーブ３５の好ましい溝傾斜角度は、第１プリグルーブ３４と同様である。

光記録媒体１０において用いられる透明基板１２としては、従来の光記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。

具体的には、ガラス；ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；エポキシ樹脂；アモルファスポリオレフィン；ポリエステル；アルミニウム等の金属；等を挙げることができ、所望によりこれらを併用してもよい。

前記材料の中では、耐湿性、寸法安定性及び低価格等の点から、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。これらの樹脂を用いた場合、射出成形を用いて透明基板１２を作製することができる。

また、透明基板１２の厚さは、０．７〜２ｍｍの範囲であることを要し、０．９〜１．６ｍｍの範囲であることが好ましく、１．０〜１．３ｍｍとすることがより好ましい。

なお、後述する光反射層１８が設けられる側の透明基板１２の表面には、平面性の改善、接着力の向上の目的で、下塗層を形成することが好ましい。

〔追記型記録層１４〕
好ましい光記録媒体１０の追記型記録層１４は、色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いで、この塗布液を基板上又は後述する光反射層１８上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成される。ここで、追記型記録層１４は、単層でも重層でもよく、重層構造の場合、塗布液を塗布する工程が複数回行われることになる。

塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。

追記型記録層１４の厚さは、グルーブ３８（透明基板１２において凸部）上で、３００ｎｍ以下であることが好ましく、２５０ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、１８０ｎｍ以下であることが特に好ましい。下限値としては１ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であることがより好ましく、５ｎｍ以上であることがさらに好ましく、７ｎｍ以上であることが特に好ましい。

また、追記型記録層１４の厚さは、ランド４０（透明基板１２において凹部）上で、４００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、２５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。下限値としては、１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがより好ましく、２５ｎｍ以上であることがさらに好ましい。

さらに、グルーブ３８上の追記型記録層１４の厚さ／ランド４０上の追記型記録層１４の厚さの比は、０．１以上であることが好ましく、０．１３以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましく、０．１７以上であることが特に好ましい。上限値としては、１未満であることが好ましく、０．９以下であることがより好ましく、０．８５以下であることがさらに好ましく、０．８以下であることが特に好ましい。

〔カバー層１６〕
好ましい光記録媒体１０のカバー層１６は、上述した追記型記録層１４又は後述するバリア層２０上に、接着剤や粘着剤等からなる接着層２２を介して貼り合わされる。

光記録媒体１０において用いられるカバー層１６としては、透明な材質のフィルムであれば、特に限定されないが、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；エポキシ樹脂；アモルファスポリオレフィン；ポリエステル；三酢酸セルロース等を使用することが好ましく、中でも、ポリカーボネート又は三酢酸セルロースを使用することがより好ましい。

なお、「透明」とは、記録及び再生に用いられる光に対して、透過率８０％以上であることを意味する。

また、カバー層１６は、本発明の効果を妨げない範囲において、種々の添加剤が含有されていてもよい。例えば、波長４００ｎｍ以下の光をカットするための紫外線吸収剤及び／又は５００ｎｍ以上の光をカットするための色素が含有されていてもよい。

さらに、カバー層１６の表面物性としては、表面粗さが２次元粗さパラメータ及び３次元粗さパラメータのいずれも５ｎｍ以下であることが好ましい。

また、記録及び再生に用いられる光の集光度の観点から、カバー層１６の複屈折は１０ｎｍ以下であることが好ましい。

カバー層１６の厚さは、記録及び再生のために照射されるレーザ光４６の波長や対物レンズ４５のＮＡにより、適宜、規定されるが、光記録媒体１０においては、０．０１〜０．５ｍｍの範囲内であり、０．０５〜０．１２ｍｍの範囲であることがより好ましい。

また、カバー層１６と接着層２２とを合わせた総厚は、０．０９〜０．１１ｍｍであることが好ましく、０．０９５〜０．１０５ｍｍであることがより好ましい。

なお、カバー層１６の光入射面には、光記録媒体１０の製造時に、光入射面が傷つくことを防止するための保護層４４（ハードコート層）が設けられていてもよい。

接着層２２に用いられる接着剤としては、例えば紫外線硬化型樹脂、ＥＢ硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等を使用することが好ましく、特に紫外線硬化型樹脂を使用することが好ましい。

接着剤として紫外線硬化型樹脂を使用する場合は、該紫外線硬化型樹脂をそのまま、若しくはメチルエチルケトン、酢酸エチル等の適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、ディスペンサからバリア層２０の表面に供給してもよい。また、作製される光記録媒体１０の反りを防止するため、接着層２２を構成する紫外線硬化型樹脂は硬化収縮率の小さいものが好ましい。このような紫外線硬化型樹脂としては、例えば大日本インキ化学工業（株）製の「ＳＤ−６４０」等の紫外線硬化型樹脂を挙げることができる。

接着剤は、例えば、バリア層２０からなる被貼り合わせ面上に、所定量塗布し、その上に、カバー層１６を載置した後、スピンコートにより接着剤を、被貼り合わせ面とカバー層１６との間に均一になるように広げた後、硬化させることが好ましい。

このような接着剤からなる接着層２２の厚さは、０．１〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜５０μｍの範囲、さらに好ましくは１０〜３０μｍの範囲である。

また、接着層２２に用いられる粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコン系の粘着剤を使用することができるが、透明性、耐久性の観点から、アクリル系の粘着剤が好ましい。

粘着剤は、バリア層２０からなる被貼り合わせ面上に、所定量、均一に塗布し、その上に、カバー層１６を載置した後、硬化させてもよいし、予め、カバー層１６の片面に、所定量を均一に塗布して粘着剤塗膜を形成しておき、該塗膜を被貼り合わせ面に貼り合わせ、その後、硬化させてもよい。

また、カバー層１６に、予め、粘着剤層が設けられた市販の粘着フィルムを用いてもよい。

このような粘着剤からなる接着層２２の厚さは、０．１〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜５０μｍの範囲、さらに好ましくは１０〜３０μｍの範囲である。

〔その他の層〕
好ましい光記録媒体１０は、上記の層に加え、他の任意の層を有していてもよい。他の任意の層としては、例えば、透明基板１２の裏面（追記型記録層１４が形成面に対する裏面）に形成される、所望の画像を有するレーベル層や、透明基板１２と追記型記録層１４との間に設けられる光反射層１８（後述）、追記型記録層１４とカバー層１６との間に設けられるバリア層２０（後述）、該光反射層１８と追記型記録層１４との間に設けられる界面層等が挙げられる。ここで、レーベル層は、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、及び熱乾燥型樹脂等を用いて形成することができる。

なお、以上の層は、いずれも単層でもよいし、多層構造でもよい。

〔光反射層１８〕
光記録媒体１０において、レーザ光４６に対する反射率を高めたり、記録再生特性を改良する機能を付与するために、透明基板１２と追記型記録層１４との間に、光反射層１８を形成することが好ましい。

光反射層１８は、レーザ光４６に対する反射率が高い光反射性物質を、真空蒸着、スパッタリング又はイオンプレーティングすることにより基板上に形成することができる。

光反射層１８の層厚は、一般的には１０〜３００ｎｍの範囲とし、５０〜２００ｎｍの範囲とすることが好ましい。

なお、前記反射率は、７０％以上であることが好ましい。

反射層の材料としては、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ等の金属及び半金属あるいはステンレス鋼を挙げることができる。これらの光反射性物質は単独で用いてもよいし、あるいは二種以上の組合せで、又は合金として用いてもよい。これらのうちで好ましいものは、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ及びステンレス鋼である。特に好ましくは、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌあるいはこれらの合金であり、最も好ましくは、Ａｕ、Ａｇあるいはこれらの合金である。

〔バリア層２０（中間層）〕
光記録媒体１０においては、追記型記録層１４とカバー層１６との間にバリア層２０を形成することが好ましい。

該バリア層２０は、追記型記録層１４の保存性を高める、追記型記録層１４とカバー層１６との接着性を向上させる、反射率を調整する、熱伝導率を調整する、等のために設けられる。

バリア層２０に用いられる材料としては、記録及び再生に用いられる光を透過する材料であり、上記の機能を発現し得るものであれば、特に、制限されるものではないが、例えば、一般的には、ガスや水分の透過性の低い材料であり、誘電体であることが好ましい。

具体的には、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｇｅ等の窒化物、酸化物、炭化物、硫化物からなる材料が好ましく、ＺｎＳ、ＭｏＯ₂、ＧｅＯ₂、ＴｅＯ、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｕＯ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ−Ｇａ₂Ｏ₃が好ましく、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ−Ｇａ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂がより好ましい。

また、バリア層２０は、真空蒸着、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング、イオンプレーティング等の真空成膜法により形成することができる。中でも、スパッタリングを用いることがより好ましい。

バリア層２０の厚さは、１〜２００ｎｍの範囲が好ましく、２〜１００ｎｍの範囲がより好ましく、３〜５０ｎｍの範囲がさらに好ましい。

＜光情報記録方法＞
光記録媒体１０においては、先ず、光記録媒体１０を定線速度（０．５〜１０ｍ／秒）または定角速度にて回転させながら、カバー層１６側から半導体レーザ光等の記録用のレーザ光４６を、開口数ＮＡが例えば０．８５の対物レンズ４５を介して照射する。このレーザ光４６の照射により、追記型記録層１４がレーザ光４６を吸収して局所的に温度上昇し、物理的あるいは化学的変化（例えば、ピットの生成）が生じてその光学的特性を変えることにより、情報が記録されると考えられる。

記録用のレーザ光４６は、３９０〜４５０ｎｍの範囲の発振波長を有する半導体レーザ光が用いられる。好ましい光源としては３９０〜４１５ｎｍの範囲の発振波長を有する青紫色半導体レーザ光、中心発振波長８５０ｎｍの赤外半導体レーザ光を、光導波路素子を使って半分の波長にした中心発振波長４２５ｎｍの青紫色ＳＨＧレーザ光を挙げることができる。特に、記録密度の点で３９０〜４１５ｎｍの範囲の発振波長を有する青紫色半導体レーザ光を用いることが好ましい。上記のように記録された情報の再生は、光記録媒体１０を上記と同一の定線速度で回転させながら半導体レーザ光を基板側あるいは保護層側から照射して、その反射光を検出することにより行うことができる。

なお、レーザ光４６としては、近赤外域のレーザ光（通常は７８０ｎｍ付近の波長のレーザ光）、可視レーザ光（６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ）、波長５３０ｎｍ以下のレーザ光（４０５ｎｍの青色レーザ）等を用いることも可能であるが、可視レーザ光（６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ）、波長５３０ｎｍ以下のレーザ光（４０５ｎｍの青色レーザ）であることが一層好ましく、とりわけ、波長５３０ｎｍ以下のレーザ光（４０５ｎｍの青色レーザ）であることが好ましい。

〔スタンパ原版及びスタンパの製造方法〕
次に、以上のような光記録媒体１０の透明基板１２を製造するためのスタンパ８０（図６Ｅ参照）及びこのスタンパ５０を製造するためのスタンパ原版５０（図３Ｃ参照）の製造方法について図２Ａ〜図６Ｅを参照しながら説明する。

〔スタンパ原版の製造方法〕
最初に、スタンパ原版５０の製造方法について図２Ａ〜図５を参照しながら説明する。

スタンパ原版５０は、スタンパ８０を製造するための型であり、次のようにして製造される。

（レジスト層形成工程）
先ず、図２Ａに示すように、表面が平滑なシリコン含有基板としてのシリコンウエハ５２（例えば、フジミファインテクノロジー社製８インチダミーウエハ）を用意し、シリコンウエハ５２上に密着層を形成するための下処理を行う。

そして、図２Ｂに示すように、電子線レジスト液をスピンコート等の方法により塗布して例えばポジ型のレジスト層５４を形成し、ベーキングする。なお、電子線レジスト液には、富士フイルムエレクトロマテリアルズ社製ＦＥＰ−１７１等を使用し、膜厚は１００ｎｍとすることができる。

（電子線照射工程）
次に、図２Ｃに示すように、高精度な回転ステージを備えた電子ビーム露光装置で、アドレス信号等の各種信号に対応して変調した電子ビームを照射し、レジスト層５４に第１プリグルーブ３４及び第２プリグルーブ３５に対応した所望のパターンを露光により描画する。このとき、描画すべきパターンは、第１プリグルーブ３４に対応した第１パターン５６と、第２プリグルーブ３５に対応し、第１パターン５６よりも細い第２パターン５８とで描画するとよい。

電子線の露光による線幅は、１００〜１８０ｎｍ、より好ましくは、１２０〜１４０ｎｍとする。例えば、第１パターン５６は、１４０ｎｍ、第２パターン５８は、１００ｎｍで描画するとよい。また、第１プリグルーブ３４又は第２プリグルーブ３５に記録するアドレスは、第１パターン５６又は第２パターン５８を波状に変調させて記録することができる。このときの波の振幅（ウォブル幅）は、１４〜２４ｎｍ、より好ましくは１５〜１７ｎｍとすることができる。

第１パターン５６を描画する電子ビームの加速電圧として、５０ｋＶを使用することができ、第２パターン５８を描画する電子ビームの加速電圧も５０ｋＶを使用することができる。

なお、第１パターン５６及び第２パターン５８は、ドットが並んだ線であっても構わない。

（現像工程）
その後、図３Ａに示すように、レジスト層５４を現像液により現像処理し、露光部分を除去する。この処理によりレジスト層５４に第１パターン５６に対応して幅が広い第１開口部６０と第２パターン５８に対応して幅が狭い第２開口部６２が形成される。すなわち、シリコンウエハ５２の表面に第１開口部６０と第２開口部６２とを有するレジストパターン６４が形成される。なお、現像液には富士フイルムエレクトロマテリアルズ社製ＦＨＤ−５を使用することができる。

（エッチング工程）
次に、図３Ｂに示すように、シリコンウエハ５２のうち、レジストパターン６４の第１開口部６０及び第２開口部６２から露出する部分をエッチングして、シリコンウエハ５２の表面に第１開口部６０に対応した第１グルーブ６６と第２開口部６２に対応した第２グルーブ６８を形成する。このとき、開口部の大きさに応じて第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８の幅及び深さも異なり、第１グルーブ６６の幅（半値幅）は１２０〜１５０ｎｍ程度、深さは３０〜５０ｎｍ程度、第２グルーブ６８の幅（半値幅）は４０〜６０ｎｍ程度、深さは１５〜２５ｎｍ程度となる。

このエッチングにおいてはアンダーカット、すなわち、深さ方向に直交する方向へのエッチングを最小にするため、異方性のエッチングが望ましい。このような異方性エッチングとしてはエッチングガスの直進性が高いＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）を用いることができる。

このリアクティブイオンエッチングでは、反応ガスとしてＣＨＦ₃、ＣＦ₄、ＳＦ₆及びＡｒから選ばれた少なくとも一つの気体を用いることが好ましい。本実施の形態では、ＣＨＦ₃とＳＦ₆とを混合させた反応ガスを用いた。なお、リアクティブイオンエッチングには、パナソニックファクトリーソリューションズ社製Ｅ６２０を使用することができる。

そして、シリコンウエハ５２のエッチングレートをＲ１、レジスト層５４（レジストパターン６４）のエッチングレートをＲ２としたとき、選択比（Ｒ１／Ｒ２）が０．５〜１．５であって、且つ、Ｒ１が５〜４０ｎｍ／分の条件でエッチングが行われる。このような選択比（Ｒ１／Ｒ２）とＲ１の範囲とするには、例えば反応ガスの種類と組成、反応ガスの流量、リアクティブイオンエッチングを行う反応室内の圧力、アンテナ電力、バイアス電力等を調整すれば良い。一例として、反応ガスの流量は５０〜１５０ｓｃｃｍ、反応室内の圧力は０．５〜１０Ｐａ、アンテナ電力は５０〜３００Ｗ、バイアス電力は０〜１００Ｗの範囲から最適な値が設定される。

エッチング工程により、シリコンウエハ５２には、第１開口部６０に応じた幅広の第１グルーブ６６と、第２開口部６２に応じた幅狭の第２グルーブ６８が形成される。また、第１開口部６０及び第２開口部６２の大きさに応じて第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８の深さも異なるものが得られる。さらに、シリコンウエハ５２の表面に形成される第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８の側壁の角度も、表面に対して５０〜７０度の範囲となる。

選択比（Ｒ１／Ｒ２）が０．５〜１．５であって、且つ、Ｒ１が５〜４０ｎｍ／分の条件とすることにより、グルーブの側壁の角度が５０〜７０度となる理由は定かではないが、エッチングに際して生ずる反応生成物の堆積によりグルーブの側壁に保護膜が形成されることにより、また、レジストパターン角部がエッチングにより除去されることにより、溝の底部に行くほど溝幅が狭くなって、溝の側壁の角度が５０〜７０度の範囲となるものと推定される。

（レジスト除去工程）
次に、エッチング工程で残留したレジスト層５４（レジストパターン６４）を除去する。レジスト層５４の除去は、例えば、乾式の方法としては、酸素プラズマを照射して有機物を除去（アッシング）して行うことができる。なお、湿式の方法、例えば剥離液によりレジスト層５４を除去しても構わない。

以上の工程により、図３Ｃに示すように、シリコンウエハ５２によるスタンパ原版５０が作製される。

スタンパ原版５０は、極めて微細でありながら、高精度な大きさの異なる２種類の溝（第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８）が形成される。これら第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８の各側壁の角度は、表面に対して５０〜７０度の範囲であり、光記録媒体１０の信号特性が良好となる条件に適合したものとなる。

〔スタンパ８０の製造方法〕
次に、スタンパ原版５０からスタンパ８０を製造する方法について図６Ａ〜図６Ｅを参照しながら説明する。

（薄膜形成工程）
スタンパ原版５０からスタンパ８０（図６Ｅ参照）を製造するには、スタンパ原版５０に電鋳（電気メッキ）をしてスタンパ原版５０の表面を反転させた形状の金属板を作る。

まず、図６Ａに示すように、スタンパ原版５０に電鋳を行うための前処理として、スパッタリングなどの方法により厚さ数１０ｎｍ、例えば１８ｎｍ程度の金属薄膜７２を形成する。これにより、シリコンウエハ５２の表面に導電性が付与される。なお、金属薄膜７２の材質としては、例えばＮｉを用いることができる。

（メッキ工程）
次に、金属薄膜７２が形成されたスタンパ原版５０を、スルファミン酸ニッケルを主成分とする電鋳液（温度５５℃）に入れ、図６Ｂに示すように、金属を２９５±５μｍ程度の厚さに電着して金属厚膜７４を形成する。この金属厚膜７４の材質は、金属薄膜７２と同じものを用いることができる。

（剥離工程）
次に、図６Ｃに示すように、金属厚膜７４をスタンパ原版５０から剥離して金属板７６とする。この剥離の際には、スタンパ原版５０を、メッキ工程で用いた電鋳液とほぼ同じ温度、例えば電鋳液の温度に対して±５℃以内の液体に漬け、電鋳液を洗い流しつつ、金属厚膜７４とスタンパ原版５０の間に純温水を浸入させるとよい。このときの液体としては、純水（純温水）を用いることができる。

（打抜き工程）
作製した金属板７６を外径１３８ｍｍ、内径２２ｍｍのプレス機により打ち抜き、内外径を機械加工する。

機械加工で成形された金属板７６の表面（凹凸形状が形成された面）に株式会社ヒロテック製シリテクトなどの保護剤を塗布して乾燥させ、図６Ｄに示すように、表面に保護膜７８を形成する。

次に、金属板７６の裏面を回転型の研磨装置により研磨して平滑化する。このときの表面粗さは、中心線平均粗さＲａが０．５〜１μｍ程度にするのがよい。

そして、図６Ｅに示すように、保護膜７８を酸素プラズマの照射によるアッシングなどで剥離することで、スタンパ８０が完成する。

（検査工程）
スタンパ８０の完成後、表面に、上述した光記録媒体１０のカバー層１６と同様のカバー層を貼り付け、表面を保護した後、電気的な信号検査装置によってスタンパ８０の溝品質を確認する。

電気的な信号検査装置は、従来公知のものを使用することができ、検査内容として、溝の反射率およびその変動、Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ信号（ウォブル形状）の確認や、シグナルディテクタによるアドレスエラー率の測定、ゴミ検査機による異物の検査などを行うとよい。

このようにして、スタンパ原版５０の表面の凹凸形状が転写されたスタンパ８０が形成される。なお、金属板７６を剥離した後のスタンパ原版５０を強酸等の洗浄液で洗浄した後、上記の薄膜形成工程、メッキ工程、剥離工程を行うことで１枚の原版から複数枚のスタンパ８０を作製することができる。

このスタンパ８０は、スタンパ原版５０から直接転写されて作製されたものであるため、微細な凹凸が高精度に形成される。

すなわち、極めて微細で、光記録媒体１０の信号特性が良好となる条件に適合した第１プリグルーブ３４及び第２プリグルーブ３５を形成することができ、光記録媒体１０の特性を向上させることができる。

以上に、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できることはいうまでもない。

例えば、上述の実施の形態においては、異なる２種類の凹凸形状をスタンパ原版５０及びスタンパ８０に形成する場合について説明したが、３種類以上の凹凸形状を形成する場合にも本発明を適用することができる。すなわち、深く大きい溝の場合には、レジスト層５４に電子線を照射するときに太いビーム径で照射し、浅く小さい溝の場合には、レジスト層５４に電子線を照射するときに細いビーム径で照射することで、溝の深さを調整することができる。

また、上述の実施の形態においては、電子線が照射されたレジスト層５４を除去するポジ型のレジストを用いたが、電子線が照射されていないレジスト層５４を除去するネガ型のレジストを用いることもできる。この場合においても、電子線のビーム径を変えるか、電子線で描く螺旋の隣り合う円の間の距離（ピッチ）を変えることで、レジスト層５４に形成される開口部の大きさを変え、エッチング時にシリコンウエハ５２に形成される溝の深さを変えることができる。

次に、実施例１〜５と比較例１〜５について、第１グルーブ６６の形状と第２グルーブ６８の形状を評価した結果について図７を参照しながら説明する。第１グルーブ６６の幅及び深さの目標値は、幅が１３０ｎｍ、深さが４０ｎｍであり、第２グルーブの幅及び深さの目標値は、幅が５０ｎｍ、深さが２０ｎｍである。

図２Ａ〜図３Ｃに示す製造方法によって実施例１〜５に係るスタンパ原版５０並びに比較例１〜５に係るスタンパ原版５０を作製した。特に、図３Ｂに示すエッチングを以下の条件にして行った。

エッチングは、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−ＲＩＥ）にて行い、反応ガスは、ＣＨＦ₃／ＣＦ₄／ＳＦ₆／Ａｒの混合ガスであって、総流量が５０〜１５０ｓｃｃｍの範囲内から選択した。また、真空度は０．５〜１０Ｐａ、アンテナ電力は５０〜３００Ｗ、バイアス電力は０〜１００Ｗの範囲内から選択した。そして、これらのプロセスパラメータ（条件）を適宜調整し、以下に示す実施例１〜５に係るスタンパ原版並びに比較例１〜５に係るスタンパ原版を作製した。ここで、例えばＣＨＦ₃とＳＦ₆の混合比を変化させることで、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を調整することができ、アンテナ電力を変化させることでＲ１を調整することができる。

（実施例１〜５）
実施例１は、シリコンウエハ５２のエッチングレートをＲ１、レジスト層５４（レジストパターン６４）のエッチングレートをＲ２としたとき、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．５とし、且つ、Ｒ１を２３ｎｍ／分とした。

実施例２は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．０とし、且つ、Ｒ１を７ｎｍ／分とした。

実施例３は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を０．５とし、且つ、Ｒ１を１０ｎｍ／分とした。

実施例４は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．０とし、且つ、Ｒ１を４０ｎｍ／分とした。

実施例５は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．０とし、且つ、Ｒ１を５ｎｍ／分とした。

（比較例１〜５）
比較例１は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．０とし、且つ、Ｒ１を４ｎｍ／分とした。

比較例２は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．６とし、且つ、Ｒ１を１４ｎｍ／分とした。

比較例３は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．０とし、且つ、Ｒ１を４１ｎｍ／分とした。

比較例４は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を０．４とし、且つ、Ｒ１を２０ｎｍ／分とした。

比較例５は、選択比（Ｒ１／Ｒ２）を１．６とし、且つ、Ｒ１を４１ｎｍ／分とした。

（評価）
評価は、作製されたスタンパ原版５０の第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８の各側壁の角度が５０〜７０度の範囲内にある場合をそれぞれ「○」、５０〜７０度の範囲から逸脱した場合やスタンパ原版毎の再現性が低下し、溝深さにばらつきが生じた場合をそれぞれ「×」とした。溝深さのスタンパ原版毎のばらつきは、スタンパ原版の特定半径位置の複数点で測定した溝深さの平均値の、スタンパ原版毎の差異がプラスマイナス２％を超える場合を「×」とした。表１に、その評価結果を示す。

表１の結果から、実施例１〜５はいずれも、第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８の各側壁の角度が５０〜７０度の範囲内にあり、形状品質が良好であることがわかる。

比較例１〜５のうち、比較例１、３、５はいずれもサンプル毎の再現性が低下し、溝深さにばらつきが生じていた。比較例２及び４はいずれも、第１グルーブ６６及び第２グルーブ６８の各側壁の角度が５０〜７０度の範囲から逸脱しており、形状品質が劣化していた。

本実施の形態に係る光記録媒体の一例を一部省略して示す断面図である。 図２Ａはシリコウエハを用意した状態を示す工程図であり、図２Ｂはシリコンウエハ上にレジスト層を形成した状態を示す工程図であり、図２Ｃはレジスト層に所望のパターンを描画した状態を示す工程図である。 図３Ａはレジスト層を現像してレジストパターンを形成した状態を示す工程図であり、図３Ｂはエッチングを行って第１グルーブ及び第２グルーブを形成した状態を示す工程図であり、図３Ｃはレジストパターンを除去してスタンパ原版とした状態を示す工程図である。 エッチング工程において、エッチングの初期段階におけるレジストパターンの状態を示す説明図である。 エッチング工程において、エッチングの進行によって、レジストパターンの断面形状がほぼ台形状となる状態を示す説明図である。 図６Ａ〜図６Ｅは、スタンパ原版を使用してスタンパを作製する手順を示す工程図である。

符号の説明

１０…光記録媒体 １２…透明基板
１４…追記型記録層 ３４…第１プリグルーブ
３５…第２プリグルーブ ５０…スタンパ原版
５２…シリコンウエハ ５４…レジスト層
５６…第１パターン ５８…第２パターン
６０…第１開口部 ６２…第２開口部
６４…レジストパターン ６６…第１グルーブ
６８…第２グルーブ ７０…付着層
８０…スタンパ

Claims (6)

1. 光記録媒体用基板を作製する際に使用されるものであって、且つ、表面に凹部を有するスタンパ原版の製造方法において、
   基板の一主面上にレジストによるパターンを形成する第１工程と、
   前記パターンが形成された基板の一主面に対してリアクティブイオンエッチングして、前記一主面に前記凹部を形成する第２工程とを有し、
   前記第２工程のリアクティブイオンエッチングが、前記基板の一主面に対するエッチングレートをＲ１、前記レジストに対するエッチングレートをＲ２としたとき、選択比（Ｒ１／Ｒ２）が０．５〜１．５であって、且つ、Ｒ１が５〜４０ｎｍ／分の条件で行われることを特徴とするスタンパ原版の製造方法。
2. 請求項１記載のスタンパ原版の製造方法において、
   前記基板は、シリコンからなることを特徴とするスタンパ原版の製造方法。
3. 請求項１記載のスタンパ原版の製造方法において、
   前記第１工程は、順に、
   前記基板の一主面上にレジスト層を形成するレジスト形成工程と、
   前記レジスト層に対して所定のパターン状に電子線を照射するパターン描画工程と、
   前記レジスト層を現像して前記レジストによるパターンを形成する現像工程とを含むことを特徴とするスタンパ原版の製造方法。
4. 請求項１記載のスタンパ原版の製造方法において、
   前記第２工程のリアクティブイオンエッチングは、
   ＣＨＦ₃、ＣＦ₄、ＳＦ₆及びＡｒからなる群から選ばれた少なくとも一つの気体を用いて行うことを特徴とするスタンパ原版の製造方法。
5. 請求項４記載のスタンパ原版の製造方法において、
   少なくとも前記ＣＨＦ₃とＳＦ₆とを混合させた気体を用いることを特徴とするスタンパ原版の製造方法。
6. 光記録媒体用基板を作製する際に使用されるものであって、且つ、表面に凹部を有するスタンパ原版において、
   請求項１記載のスタンパ原版の製造方法を用いて作製され、
   前記表面に形成された前記凹部の側壁の角度が、前記表面に対して５０〜７０度の範囲であることを特徴とするスタンパ原版。

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