JP2010170587A - スタンパ製造方法、再生専用型光ディスク製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再生専用型光ディスクの大量生産の効率化の実現
【解決手段】光ディスクの大量生産のために原盤からマスタースタンパを電気メッキを用いて多数枚複製する。ここで電鋳工程を繰り返すことでアシンメトリが上昇してしまうマスタースタンパについて、エッチング処理を施し、アシンメトリ値を減少させる。
アシンメトリ値の上昇は、スタンパの複製が繰り返された場合に、後のスタンパほど、凸ピット高さが、長ピット、短ピットに限らず低下していくことに起因する。ここで、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、スタンパに対してエッチング処理を行うエッチング工程を行う。即ち短ピット（例えば２Ｔピット）の凸ピット高さの低下具合を、長ピットの高さの低下具合より大きくすると、アシンメトリ値を低下させるように制御することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスクの製造に用いるスタンパの製造方法、及び再生専用型光ディスク製造方法に関する。

特開２００７−２８７２６１号公報 国際公開２００３／００９２８４号パンフレット

近年、光ディスクの高密度化が進み、例えば高密度光ディスクとしてブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）が普及しつつある。
既に広く普及しているＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が、１枚（１記録層）の記録容量が４．７ＧＢ（Giga Byte）であったところ、ブルーレイディスクではその記録容量が２５ＧＢと大きく増大している。このような高密度化は、ディスク原盤のマスタリング工程において、ピットパターンを微細化することで可能になっている。

従来のＤＶＤまでのマスタリングプロセスでは、レーザ露光された有機レジストがフォトンモードによって感光されていた。フォトンモードによる記録領域は露光スポット径に比例し、およそスポット径半値幅に等しい解像度となる。露光スポット径φはレーザー波長λ、レンズの開口数ＮＡを用いてφ=１．２２×λ／ＮＡで表される。
それに対して、ブルーレイディスクのマスタリング工程においては、大幅に解像度を向上できる、無機材料を用いたレジスト（無機レジスト）によってカッティングを行っている。

再生専用型のブルーレイディスク、即ち凹凸状のエンボスピットパターンにより情報が記録されたＲＯＭタイプのブルーレイディスク（以下「ＢＤ−ＲＯＭ」ともいう）の製造は、次のようになる。
まず無機レジストを用いた原盤のカッティングを行い、現像処理を行って、ピットパターンが形成された原盤を作成する。そして原盤を用いてニッケル電気メッキ工程によりスタンパを形成する。スタンパは原盤のピットパターンが反転転写されたものとなる。
その後、スタンパを用いた射出成形により、プラスチック基板（ディスク基板）を作成し、作成される各ディスク基板に対して、反射膜やカバー層などを形成して最終的な光ディスクとする。

ここで、ヒットした映画タイトルをディスク化する場合など、大需要が見込まれる光ディスク製品を製造する場合、非常に大量の光ディスクを効率的に生産しなければならない。このためＢＤ−ＲＯＭの場合、１枚の原盤から多数のスタンパを製造することが望まれる。
従来の有機レジストを用いた原盤の場合と異なり、無機レジストを用いた原盤では、１枚の原盤から多数枚のスタンパを製造することができるためである。

図７に示すように、原盤から、多数のマスタースタンパＭａ（Ｍａ＃１、Ｍａ＃２、Ｍａ＃３・・・）を作成すれば、それぞれのマスタースタンパＭａを用いて並行して射出成形を行い、ディスク基板を製造できる。
さらには、各マスタースタンパＭａに再度メッキを行い、マスタースタンパＭａと凹凸が反転したマザースタンパＭＴ（ＭＴ＃１、ＭＴ＃２・・・）を作る。そしてマザースタンパＭＴからさらに、凹凸が反転したサンスタンパＳＮ（ＳＮ＃１、ＳＮ＃２・・・）を作る。するとサンスタンパＳＮを用いても、並行して射出成形を行い、ディスク基板を製造できる。

これは大量生産を行うには望ましい複製工程である。一枚しか存在しない原盤から大量のマスタースタンパＭａやサンスタンパＳＮ（つまり射出成形に使用できるスタンパ）をネズミ算式に製造できれば、それらを用いて並行してディスク基板製造を行うことができ、全体の工程の効率化及びそれによる短期での大量生産を実現できるためである。

ところが、マスタースタンパＭａを原盤から繰り返し製造していくと、後に製造されたスタンパから製造される光ディスクほど、信号特性が劣化することがある。特に以下説明するようにアシンメトリの問題が生ずる。

一般的に光ディスクの再生は半導体レーザ光をディスクに照射し、その戻り光を検出する方式を取っている。信号特性は記録されたデジタル信号が正確に再生することで評価される。２５ＧＢのＢＤ−ＲＯＭは再生時、線速度４．９２ｍ／ｓで回転し、１クロック１５．１５ｎｓと規定されており、２Ｔ〜８Ｔ（３０．３０ｎｓ〜１２１．２０ｎｓ）のピットとスペースで成り立っている（Ｔはチャネルクロック周期）。

ここでアナログオシロスコープ上の再生波形（いわゆるアイパターン）を図８に示す。再生専用型光ディスクでは、ピット及びスペースによる凹凸の間隔が小さいほど回折効果を受けるためＭＴＦが小さくなり、その変調度は減少する。そのため２Ｔ信号の振幅は最も小さくなる。
なお、図８において「Ｉ８Ｈ」は８Ｔパターンのピークレベル、「Ｉ２Ｈ」は２Ｔパターンのピークレベル、「Ｉ２Ｌ」は２Ｔパターンのボトムレベル、「Ｉ８Ｌ」は８Ｔパターンのボトムレベルである。
実際の再生装置ではアナログ信号として検出される波形を非線形イコライザで増幅してピット長に依存する振幅差を補正し、振幅中心近傍の特定電圧レベルでスレッショルドを設け、０と１に二値化する。

信号評価の指標として主に、ジッター、アシンメトリ、モジュレーションが挙げられる。ジッターは規定クロックからのズレを標準偏差σと１Ｔと用いて、σ／Ｔで表される。
このジッターの値が大きいほど再生信号は劣化していると言える。記録層が１層のＢＤ−ＲＯＭでは、規格ではジッターは６．５％以下と規定されているが、もちろん低ければ低いほど良い。実際の製造では、マージンを考慮して６％以下である必要がある。

モジュレーション（変調度）は、（Ｉ８Ｈ−Ｉ８Ｌ）／（Ｉ８Ｈ）で表される。これは８Ｔ振幅の大きさであり、８Ｔピットの深さに依存する指標である。この値が大きいほど、Ｃ／Ｎ比がよくなると言える。

アシンメトリは、
｛（Ｉ８Ｈ＋Ｉ８Ｌ）−（Ｉ２Ｈ＋Ｉ２Ｌ）｝／｛２（Ｉ８Ｈ−Ｉ８Ｌ）｝
で表され、８Ｔ信号と２Ｔ信号の中心軸のズレを意味している。このアシンメトリは、二値化のスレッショルドを決める上で重要になる指標である。ＢＤ−ＲＯＭの規格では−１０〜１５％と定められているが、通常０〜１０％程度が望ましい。
このアシンメトリ値は長ピット（例えば８Ｔピット等）と２Ｔピットの大きさが異なることで得られる信号であるが、大きさの微小変化に大きく影響を受けて変動する。

ブルーレイディスクのような高密度ディスクにおいては、ピット深さがｎｍオーダーで微小変化すると、得られる信号特性は大きく異なってくる。
一般的な光ディスク製造工程では、スタンパ製作にニッケル電気メッキ法を用いており、効率的に大量生産するには、上述のように一枚の原盤からマスタースタンパを多数枚取る必要がある。
しかし、酸性のメッキ液中に長時間さらされることや、被覆されたニッケル（Ｎｉ）と原盤を剥ぎ取るなどの工程を行った原盤のピット形状は、１度の電鋳工程を行う毎にピットサイズに関わらず一様に深さが数ｎｍオーダーで変化してしまうことが確認されている。
図９（ａ）は、一枚の原盤からマスタースタンパから作成されたマスタースタンパＭａのピット高さを計測したものである。なお、「Ｍａ＃１」は、最初に作成されたマスタースタンパ、「Ｍａ＃５」は５回目の電鋳工程で作成されたマスタースタンパというように、「＃ｎ」で、１枚の原盤から複製された何枚目のスタンパであるかを示している。
図のように、スタンパ複製を重ねる毎に、製造されるスタンパのピット高さが低下していく。これは原盤の凹状のピットの深さが浅くなっていくことによる。
図９（ｂ）に原盤における初期ピット形状（実線）と、電鋳工程後のピット形状（破線）を模式的に示す。原盤の無機レジスト層が、メッキ液中にさらされることで徐々に溶解することや、スタンパ剥離時に表面がスタンパ側に貼り付いての剥がれなどにより、ピット深さが浅くなっていく。

このように複製を重ねる毎に、原盤の凹ピット深さが浅くなり、スタンパの凸ピットの高さは低くなる。すると、後に製造されたスタンパから作成される光ディスクほど、ピット（凹ピット）は浅くなることになる。
その結果、例えばマスタースタンパＭａ＃１〜Ｍａ＃１０を元にして作成される最終製品の光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）では、それぞれ信号特性が異なるものとなる。即ちピット深さが浅くなった光ディスクほど、ジッター、アシンメトリ、モジュレーションなどの信号特性が劣化する。特に、アシンメトリが実用上問題となる。

図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各複製回数段階のマスタースタンパＭａ＃（ｎ）を元に製造された光ディスクについて、ジッター、アシンメトリ、モジュレーションをそれぞれ測定したものである。
図１０（ａ）のように、ジッターは複製回数が進むほど悪化している。ジッターを６．５％以下とするには、生産に使用できるのはマスタースタンパＭａ＃７程度までとなる。
図１０（ｃ）のモジュレーションについても、複製回数が進むほど低下している。但し、モジュレーションについては、元々高反射率の再生専用型光ディスクであることから、実用には問題のない程度の劣化である。

ところが通常０〜１０％程度が望ましいとされるアシンメトリについては、図１０（ｂ）のようになり、マスタースタンパＭａ＃３で既に不適となる。この結果、実用上、１、２枚程度のマスタースタンパＭａしか生産に使用できない。
１枚の原盤からマスタースタンパＭａが極めて少数しか得られないことは、人気タイトルのＢＤ−ＲＯＭ製品を大量生産したい場合などに極めて不都合となる。
例えばスタンパを多数製造するには、再度原盤マスタリングを必要とすることになる。原盤マスタリングは、製造時間やコストの点で生産性を大きく圧迫するため、できれば１枚の原盤から多数のマスタースタンパが得られるようにすることが望ましい。

そこで本発明では、再生専用型光ディスクの大量生産の際の生産性を向上させるべく、１枚の原盤からスタンパを多数枚作成して用いることができるようにする。即ち複製回数が進んだ後のスタンパも実際の製造工程で実用できるようにすることを目的とする。

本発明のスタンパ製造方法は、無機レジスト層に、記録情報に基づいて凹状ピットによるピット列が形成された原盤を用い、電気メッキ処理により、上記凹状ピットに対応する凸状ピットが形成されたスタンパを製造するスタンパ形成工程と、上記スタンパの上記凸状ピットについて、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、上記スタンパに対してエッチング処理を行うエッチング工程とを有する。
また上記エッチング工程は、アルゴンプラズマを用いたドライエッチングとして行う。
また上記エッチング工程では、アルゴンプラズマを用いたドライエッチングの後に、酸素プラズマを用いたドライエッチングを行う。

本発明の再生専用型光ディスク製造方法は、原盤基板の無機レジスト層に対して、記録情報に基づいた記録レーザ光照射により、ピットパターンの露光を行い、上記露光後に現像処理を行うことで、上記無機レジスト層に記録情報に基づいて凹状ピットによるピット列が形成された原盤を製造する原盤製造工程と、上記原盤を用い、電気メッキ処理により、上記凹状ピットに対応する凸状ピットが形成されたスタンパを製造するスタンパ形成工程と、上記スタンパの上記凸状ピットについて、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、上記スタンパに対してエッチング処理を行うエッチング工程と、上記エッチング工程を経た上記スタンパを用い、上記凸状ピットに対応する凹状ピットが転写されたディスク基板を作成するディスク基板作成工程と、上記ディスク基板上に、所定の層構造を形成して再生専用型光ディスクを製造する層構造形成工程とを有する。
また上記層構造形成工程では、上記ディスク基板の、上記エッチング工程を経た上記スタンパから転写された、上記凹状ピットによるピット列が形成された面に反射膜を成膜して記録層とし、該記録層上にカバー層を形成する。
又は、上記層構造形成工程では、上記ディスク基板の、上記エッチング工程を経た上記スタンパから転写された、上記凹状ピットによるピット列が形成された面に反射膜を成膜して第１の記録層とした後、さらに中間層を介して、上記原盤製造工程と、上記スタンパ形成工程と、上記エッチング工程とを経て製造された他のスタンパを用いたピット列転写と、半透過反射膜の成膜により、第２以降の記録層を形成し、最後の記録層上にカバー層を形成する。

また本発明の再生専用型光ディスク製造方法は、同一の情報内容の再生専用型光ディスクを大量生産する際の再生専用型光ディスク製造方法である。そして、原盤基板の無機レジスト層に対して、記録情報に基づいた記録レーザ光照射により、ピットパターンの露光を行い、上記露光後に現像処理を行うことで、上記無機レジスト層に記録情報に基づいて凹状ピットによるピット列が形成された原盤を製造し、上記原盤を用いた複数回の電気メッキ処理により、上記原盤の凹状ピットに対応する凸状ピットが形成されたスタンパを複数個製造し、上記原盤を用いての所定回数目以降の電気メッキ処理で形成されたスタンパを対象とし、当該対象のスタンパの上記凸状ピットについて、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、上記対象のスタンパに対してエッチング処理を行い、上記原盤から形成されたスタンパであって、上記エッチング処理を施したスタンパと上記エッチング処理を施していないスタンパを含む複数のスタンパのそれぞれを並行して用いて、スタンパの上記凸状ピットに対応する凹状ピットが転写されたディスク基板の作成及びディスク基板上への所定の層構造形成を行って、再生専用型光ディスクを製造する。

このような本発明は、ＢＤ−ＲＯＭ等の高密度再生専用光ディスクの製造工程において、原盤からピットが転写されたスタンパにエッチング処理を行うことで、アシンメトリ値を制御するものである。
上述のように、光ディスクを大量生産するためには、原盤からマスタースタンパを電気メッキを用いて多数枚複製する必要がある。しかし、規格で規定されたアシンメトリ値が原盤からマスタースタンパの複製を重ねるごとに上昇する。
そこで電鋳工程を繰り返すことによってアシンメトリが上昇してしまうマスタースタンパについて、エッチング処理を施し、アシンメトリ値を減少させる。
アシンメトリ値の上昇は、スタンパの複製が繰り返された場合に、後のスタンパほど、凸ピット高さ（光ディスクとしたときの凹ピットの深さ）が、長ピット、短ピットに限らず低下していくことに起因する。ここで、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、上記スタンパに対してエッチング処理を行うエッチング工程を行う。即ち短ピット（例えば２Ｔピット）の凸ピット高さの低下具合を、長ピットの高さの低下具合より大きくすると、アシンメトリ値を低下させるように制御することができる。

本発明によれば、１枚の原盤からマスタースタンパを多数枚製造し、それら多数のマスタースタンパをディスク製造工程の実用に供することができる。１枚の原盤から繰り返しマスタースタンパの複製を行っても、後の方のマスタースタンパでも、エッチング工程の処理を行うことでアシンメトリ値が規格外とはならないようにできるためである。
従って、多数のマスタースタンパ（或いは多数のマスタースタンパを元とするサンスタンパ）を用いて効率的なディスク製造を行うことができる。また原盤の作成（マスタリング及び現像）も最小限（例えば１回）でよいことから、効率及びコスト的に有利である。これらのことから、同一内容（例えば映画等の同一タイトル）の光ディスクを大量生産する場合に、生産性を著しく向上させることができる。

また、１枚の原盤から繰り返しマスタースタンパの複製を行った場合でも、最初の１、２枚目程度のマスタースタンパは、特にアシンメトリ値の上昇等は発生しない。従って、必要なマスタースタンパのみにエッチング工程を行うものとすることで、エッチング工程の付加による工程負担がむやみに増大することはなく、全体としての製造効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態のディスク製造工程のフローチャートである。 実施の形態の１層ディスクの製造工程の説明図である。 実施の形態の２層ディスクの製造工程の説明図である。 実施の形態のエッチング工程の説明図である。 実施の形態のエッチング工程によるピット深さの説明図である。 実施の形態のエッチング工程を付加した場合の信号特性の説明図である。 大量生産時のスタンパ複製の説明図である。 再生信号のアイパターンの説明図である。 複製回数を重ねた場合の凸ピットのピット高さの低下の説明図である。 複製回数を重ねた場合の信号特性の劣化の説明図である。

以下、再生専用型ブルーレイディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）の製造工程を例として、本発明の実施の形態を次の順序で説明する。
［１．ＢＤ−ＲＯＭの概要及び実施の形態の適用性］
［２．ディスク製造工程］
［３．スタンパエッチング］

［１．ＢＤ−ＲＯＭの概要及び実施の形態の適用性］

再生専用型ブルーレイディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）は、ディスクサイズとしては、直径が１２０ｍｍ、ディスク厚は１．２ｍｍとなる。即ちこれらの点では外形的に見ればＣＤ（Compact Disc）方式のディスクや、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）方式のディスクと同様となる。
そして記録／再生のためのレーザとして、いわゆる青色レーザが用いられ、また光学系が高ＮＡ（例えばＮＡ＝０．８５）とされる。さらには狭トラックピッチ（例えばトラックピッチ＝０．３２μｍ）、高線密度（例えば記録線密度０．１２μｍ）を実現する。これらのことにより直径１２ｃｍのディスクにおいて、ユーザーデータ容量として１つの記録層で２３Ｇ〜２５Ｇバイト程度を実現している。

ＢＤ−ＲＯＭは、例えば約１．１ｍｍ厚のポリカーボネート等の樹脂基板（ディスク基板）上に、エンボスピット列が形成され、当該ピット列による凹凸が形成された面に反射膜が被膜されて記録層が形成される。さらに約１００μｍのカバー層が形成されて、１．２ｍｍ厚のディスクが形成される。
またＢＤ−ＲＯＭでは、記録層が１つの１層ディスクの他、記録層が２層、３層・・・ｎ層の複数層ディスクも開発されている。各記録層は、ディスク基板上に、中間層を介して形成される。当然ながら、多数の記録層を設けることで、記録容量を大幅に拡大できる。

本実施の形態は、ＢＤ−ＲＯＭの大量生産に好適なディスク製造方法を実現するものである。
特に実施の形態のディスク製造方法は、次の特徴を有する光ディスクの大量生産に有効に適用できる。
(i)ＮＡが高い（０．７以上）対物レンズを用いたシステムに対応するディスクであること。
(ii）アシンメトリという指標値があり、規格でその値が制限されている再生専用型光ディスクであること。
(iii)石英ガラス、シリコンウェハ等の原盤基板上に無機レジスト層を形成した原盤に対して、ニッケルメッキを施して得たスタンパを用いて、転写されたプラスチックディスクであること。

これらの特徴を有するＢＤ−ＲＯＭ製造工程として、ディスクの大量生産を行う場合には、図７で説明したように１枚の原盤から多数回の電鋳処理により、多数のスタンパを複製する必要がある。しかしながら上述のように、複製を繰り返した後のスタンパでは、そのままではディスク基板製造に使用することが適切でないものが形成される。特にアシンメトリ値の上昇による。
そこで本実施の形態では、電鋳工程を繰り返すことによってアシンメトリが上昇してしまうマスタースタンパについて、エッチング処理を施し、アシンメトリ値を減少させるものである。

［２．ディスク製造工程］

図１（ａ）（ｂ）に、ＢＤ−ＲＯＭの通常の製造工程と、実施の形態の製造工程を示す。
まず光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）の通常の製造工程を図１（ａ）で説明する。
製造工程は、大きく分けて図１（ａ）に示すように、
ステップＳＴ１：原盤製造工程
ステップＳＴ２：ニッケル電気メッキ工程
ステップＳＴ３：射出成形工程
ステップＳＴ４：層構造形成工程
から成る。

ステップＳＴ１の原盤製造工程では、無機レジストを用いてヒートモードで露光し、原盤上にピットパターンを描く。そして現像処理を行って、露光部分が凹状のピットとなった原盤を作成する。
図２（ａ）〜（ｄ）に原盤製造工程を模式的に示す。

図２（ａ）はディスク原盤を構成する原盤基板１００を示している。原盤基板１００としては、例えばシリコンウェハ、石英ガラス等が用いられる。
この原盤基板１００上に、スパッタリング法により図２（ｂ）のように、蓄熱層１０１、無機レジスト層１０２を成膜する
次に図２（ｃ）のように、マスタリング装置を利用して無機レジスト層１０２に記録信号パターンとしてのピット列に対応した選択的な露光を施し感光させる。
そして無機レジスト層１０２を有機アルカリ現像液により現像することによって、図２（ｄ）のように所定の凹凸形状のピットパターン（凹状ピット及びスペースによるピット列形状）が形成された原盤１０３が生成される

この場合において、無機レジスト材料、無機レジスト層１０２の膜厚、さらにマスタリング装置で露光する際のレーザパワーやパルス幅を調節することで、形成される凹状ピットの深さやタンジェンシャル、ラディアル方向のピット幅を制御している。この原盤１０３上における凹状ピットの深さやピット幅等は、その後の転写により、最終製品である光ディスクにも、ほぼそのまま引き継がれることになる。

ステップＳＴ２のニッケル電気メッキ工程では、ステップＳＴ１で作られた原盤と凹凸が反転したスタンパを形成する。
即ち図２（ｅ）のように、生成した原盤１０３の凹凸面上に、電鋳処理により金属ニッケル膜を析出させ、これをディスク原盤１０３から剥離させた後に所定の加工を施し、ディスク原盤１０３のピット列形状が転写された成型用のスタンパ１０４（マスタースタンパＭａ）を得る（図２（ｆ））。スタンパ１０４ではピットに相当する部分が凸状となる。

なお、ディスク大量生産のためには、図７で述べたように、１回のニッケル電気メッキ工程で１枚のスタンパ１０４（マスタースタンパＭａ）を作成した後、その原盤１０３を用いて繰り返しニッケル電気メッキ工程を実行し、多数のマスタースタンパＭａを作成する。
さらには、多数のマスタースタンパＭａのそれぞれに対してメッキを行い、マスタースタンパＭａと凹凸が反転したマザースタンパＭＴを作り、さらに、マザースタンパＭＴと凹凸が反転したサンスタンパＳＮを作り上げることもある。
この場合、多数のマスタースタンパＭａ又はサンスタンパＳＮを、それぞれ、図２に示す成型用のスタンパ１０４として用いることができる。

ステップＳＴ３の射出成形工程では、ニッケル電気メッキ工程で作られたスタンパ１０４（マスタースタンパＭａもしくはサンスタンパＳＮ）を用いて、凹凸が反転したプラスチックディスク基板を大量に成形する。
即ち金型内にスタンパを配置させた上、射出成形により、図２（ｇ）に示すように、スタンパ１０４を用いて熱可塑性樹脂であるポリカーボネートからなる樹脂製ディスク基板１０５を成形する。そしてスタンパ１０４を剥離し、図２（ｈ）に示すディスク基板１０５を作成する。ディスク基板１０５では、スタンパ１０４の凹凸形状が反転転写されたものとなる。即ち原盤１０３と同様、凹状ピットによるピット列が形成される。

ステップＳＴ４の層構造形成工程では、射出成形により大量に生産されるディスク基板１０５のそれぞれに対し、所定の層構造を形成していく。
まず図２（ｉ）のように、ディスク基板１０５の凹凸面、即ちスタンパ１０４から転写されたピット列形状の面に、Ａｇ又はＡｇ合金を用いたスパッタ成膜により反射膜１０６を成膜する。凹凸のピット列形状及び反射膜１０６により記録層Ｌ０が形成される。
そして図２（ｊ）のように、記録層のレーザ入射面側に、例えば紫外線硬化型樹脂のスピンコート及び紫外線硬化による手法、或いはシート貼付の手法等で、カバー層１０９を生成する。これにより再生専用型の光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）が製造される。
なお、カバー層１０９の表面にさらにハードコート層を形成したり、ディスク基板側１０５の表面（レーベル印刷面側）に防湿膜を形成する場合もある。

以上の工程により、図２（ｊ）のように、記録層Ｌ０を備えた１層ディスクとしてのＢＤ−ＲＯＭが製造される。２層ディスクの場合は、図３のような工程を経る。
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１（ａ）のステップＳＴ３の射出成形工程を示しており、ここまでは図２と同様である。ここで、射出成形工程で用いるスタンパは第１の記録層Ｌ０としてのピットパターンが形成されたスタンパ１０４（Ｌ０）である。従って作成されるディスク基板１０５は、第１の記録層Ｌ０としての凹凸形状が転写されたものとなる。

２層ディスクを製造する場合、ステップＳＴ４の層構造形成工程において、複数の記録層を形成する。
まず図３（ｄ）のように、ディスク基板１０５の凹凸面、即ちスタンパ１０４（Ｌ０）から転写されたピット列形状の面に、Ａｇ又はＡｇ合金を用いたスパッタ成膜により反射膜１０６を成膜する。凹凸のピット列形状及び反射膜１０６により第１の記録層Ｌ０が形成される。
次に図３（ｅ）のように、例えばスピンコートにより、記録層Ｌ０上に、中間層１１０となる紫外線硬化型樹脂を展延する。そして図３（ｆ）のスタンパ１０４（Ｌ１）を、図３（ｇ）のように紫外線硬化型樹脂に圧着させ、この状態で紫外線照射により中間層１１０を硬化させる。その後、スタンパ１０４（Ｌ１）を剥離する。
スタンパ１０４（Ｌ１）は第２の記録層Ｌ１としてのピットパターンが形成されたスタンパである。従ったスタンパ剥離後の図３（ｈ）のディスク基板１０５には、第２の記録層Ｌ１としての凹凸形状が転写されたものとなる。

その後図３（ｉ）のように、スタンパ１０４（Ｌ１）から転写されたピット列形状の面に、半透過反射膜１１１をスパッタ成膜する。これにより第２の記録層Ｌ１が形成される。
そして図３（ｊ）のように、記録層のレーザ入射面側に、例えば紫外線硬化型樹脂のスピンコート及び紫外線硬化による手法等で、カバー層１０９を生成する。これにより２層ディスクとしてのＢＤ−ＲＯＭが製造される。
なお、この場合も、カバー層１０９の表面にさらにハードコート層を形成したり、ディスク基板側１０５の表面（レーベル印刷面側）に防湿膜を形成する場合もある。
また、３層以上の記録層を有する光ディスクを製造する場合は、図３（ｅ）〜（ｉ）の工程が、繰り返される。

実施の形態のディスク製造工程は図１（ｂ）に示されるが、ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４は、以上の通常工程の場合と同様に行われる。
但し、この図１（ｂ）の工程では、ニッケル電気メッキ工程で作成されたスタンパ１０４（マスタースタンパＭａ）につき、ステップＳＴ２−２として示すスタンパエッチング工程が行われる。

例えばステップＳＴ２のニッケル電気メッキ工程は、１枚の原盤１０３を用いて複数回繰り返し行うことで、多数のマスタースタンパＭａを作成する。
その場合に、所定枚数目以降に作成されたマスタースタンパＭａについては、この図１（ｂ）に示すように、スタンパエッチング工程（ＳＴ２−２）が行われることになる。
これは、所定枚数目以降のマスタースタンパＭａは、そのままではアシンメトリ値の上昇により実用に適さないものとなるところ、エッチング処理でアシンメトリ値を低下させるものである。

つまり、例えばディスク製造工場での全体での製造工程として、１枚目、２枚目等の、初期に作成されたマスタースタンパＭａに着目してみると、ディスク製造工程は図１（ａ）のようになる。一方、例えば３枚目以降など、所定枚数目以降のマスタースタンパＭａに着目すれば、ディスク製造工程は図１（ｂ）のようになるものである。

実際の製造工場では、多数のマスタースタンパＭａ又はサンスタンパＳＮが、図２（ｇ）、図３（ｂ）のように射出成形の際の転写用のスタンパ１０４（又は１０４（Ｌ０））として使用される。
このスタンパ１０４（又は１０４（Ｌ０））としてのマスタースタンパＭａは、スタンパエッチングを経たものと経ないものが、それぞれ並行して用いられることになる。つまり図１（ａ）の工程で製造される光ディスクと図１（ｂ）の工程で製造される光ディスクが並存する。
サンスタンパＳＮを用いる場合については、スタンパエッチングを経たマスタースタンパＭａを元に作成されたものと、スタンパエッチングを経ないマスタースタンパＭａを元に作成されたものとが、それぞれ並行して用いられる。
また、図３（ｆ）（ｅ）に示す、第２の記録層Ｌ１の成形のためのスタンパ１０４（Ｌ１）も同様である。スタンパ１０４（Ｌ１）としてのマスタースタンパＭａは、スタンパエッチングを経たものと経ないものが、それぞれ並行して用いられる。サンスタンパＳＮの場合については、スタンパエッチングを経たマスタースタンパＭａを元に作成されたものと、スタンパエッチングを経ないマスタースタンパＭａを元に作成されたものとが、それぞれ並行して用いられる。
以下、スタンパエッチングについて詳述する。

［３．スタンパエッチング］

先に図９で、マスタースタンパＭａの複製を繰り返すことで、後の方に複製されたマスタースタンパＭａほど、凸ピット高さが低くなっていることを述べた。
そして図１０（ｂ）のように、光ディスクのアシンメトリ値に関しては、後の方に複製されたマスタースタンパＭａを用いたものほど、値が上昇し、規格から外れることになる。

アシンメトリ値の悪化は次の理由による。
マスタースタンパＭａの凸ピットのピット高さは、繰り返しの複製が進むことで、２Ｔピット等の短ピットも、８Ｔピット等の長ピットも、ほぼ同等に低くなっていく。
ピット高さが低くなる（最終製品のＢＤ−ＲＯＭで言えば、ピット深さが浅くなる）と、各ピットに応じた信号振幅のボトムレベルが上昇する。
ところがＭＴＦの関係で、ボトムレベルの上昇は、２Ｔピットでは小さく、長ピットほど大きくなる。

ここでアシンメトリは、
｛（Ｉ８Ｈ＋Ｉ８Ｌ）−（Ｉ２Ｈ＋Ｉ２Ｌ）｝／｛２（Ｉ８Ｈ−Ｉ８Ｌ）｝
で表される。
この式において、ボトムレベルの上昇とは、「Ｉ８Ｌ」「Ｉ２Ｌ」の上昇として表れるが、「Ｉ８Ｌ」の値の上昇率は、「Ｉ２Ｌ」の値の上昇率より顕著に大きいものとなる。その結果、上記式で表されるアシンメトリ値の上昇が発生する。
つまり、物理的には、２Ｔピットも８Ｔピットも、同程度にピット高さ（ピット深さ）が小さくなっていくが、再生信号上でみれば、８Ｔピットのボトムレベルの押し上げが顕著となり、その結果、アシンメトリ値が悪化する。
アシンメトリ値は８Ｔ信号と２Ｔ信号の中心軸のズレを意味しており、このアシンメトリ値の悪化は、再生信号の２値化処理を不安定化させることになる。

このようにアシンメトリ値が悪化するマスタースタンパＭａを、実使用に用いることができるようにするには、エッチング処理により、マスタースタンパＭａの凸ピットの高さを適切に制御すればよい。
つまり、２Ｔピットの高さの縮小率が、８Ｔピットの高さの縮小率より大きくなるように、エッチング処理によりピット高さを加工する。
エッチング処理により、２Ｔピットの高さを、８Ｔピットに比べて多く削り、２Ｔピットの凸ピット高さの低下具合を、長ピットの高さの低下具合より大きくすると、２Ｔピットに対応する再生信号のボトムレベルの押し上げが大きくなる。つまり、上記式における「Ｉ２Ｌ」の値の上昇が大きくなる。即ちこれは、アシンメトリ値を低下させるように作用する。

以下に実験例を示しつつ説明していく。
今回用いたエッチング装置は、日本ビクター社製「ＩＥ−５００」でワーキングディスタンスは４０ｍｍである。処理内容は
（１）Ａｒガス１０Ｐａ雰囲気中に、１５０Ｗ電力を３０ｓｅｃ投入するＲＦ放電を行う。
（２）Ｏ₂ガス１０Ｐａ雰囲気中に、１５０Ｗ電力を３０ｓｅｃ投入するＲＦ放電を行う。

この（１）（２）の順に処理を行い、これを１セットとした。
なお上記（２）の酸素プラズマによるドライエッチングは洗浄を目的としており、ターゲット表面に付着した微粒子を酸化物として吹き飛ばしている。これは酸素の活性作用を利用しているため、有機物の除去に有効である（ＣＯ₂として吹き飛ばす作用がある）。
この酸素プラズマによるドライエッチングは、必須の工程ではない。アシンメトリ値の改善のためには、上記（１）のアルゴンプラズマによるドライエッチングが少なくとも行われればよい。但し、酸素プラズマによるドライエッチングによる洗浄効果により、より品質の良いスタンパを作成できる。

上記（１）のアルゴンプラズマによるドライエッチングでは、ターゲットのスパッタリングを行っている。
この工程でターゲット（即ち本例ではマスタースタンパＭａ）を、任意の形状に加工することになる。
一般にプラズマ原子の質量が重いほどスパッタ効率（ターゲットのスパッタ量）が増大するため、安価かつ希ガスで安定したＡｒ（原子量４０）がよく用いられる。
なお、ここではアルゴンガスを用いているが、例えばキセノンガス、クリプトンガスなどを用いることも考えられる。

通常、プラズマを用いたドライエッチングは放電電離したイオンがターゲットを均一にたたき、表面に堆積した物質を一定厚さ削りだすものである。
しかし、表面に凹凸を有するターゲット（スタンパ上の凸ピット）に電界が印加されると形状変化の激しい部分（ピットエッジ部、２Ｔ等の短ピット自体など）に電界が集中し、イオンの衝突頻度が局所的に増大する。
これを利用することで、ピットの高さを任意に制御することができる。

この概念図を図４に示す。
平行平板内に電界Ｅが印加されると、平板に平行な等電位面（破線で示す）が形成される。しかし、図のように極板（つまりニッケルスタンパ側）が凹凸を有する場合、その形状の沿った形の等電位面が形成される。
電界の方向を示す電気力線（図中「→」で示す）は等電位面に垂直に進む。そして荷電粒子はこの電気力線に沿って加速していく。
よって、形状変化の激しい短ピットは等電位面の曲率が大きく、電気力線の曲げが激しくなり、より多くの荷電粒子が集中的に衝突することになる。
これによって、短ピットと長ピットの相対的な削り量を制御することが出来る。

原盤からニッケル電気メッキ工程を経て得たマスタースタンパで射出成形したポリカーボネート樹脂のディスク基板の観察像を図５（ａ）に示す。また、同マスタースタンパについてエッチング処理を行ったものから射出成形したディスク基板の観察像を図５（ｂ）に示す。なお、これらはＡＦＭ観察像としてのピット凹凸面の表面、及び長ピットと２Ｔピットの断面を図面化したものである。

図５（ａ）の未エッチングスタンパから作成したディスク基板では、長ピットの深さは６３ｎｍ、２Ｔピットの深さは４９ｎｍであった。
一方、図５（ｂ）のようにエッチング処理後のスタンパから作成したディスク基板では、長ピットの深さは５８ｎｍ、２Ｔピットの深さは４２ｎｍであった。
これらのことから、エッチング処理にスタンパの凸状ピットを削る効果があることが確認できる。
また、長ピットでは、５ｎｍ程度の削れが生じたのに対し、２Ｔピットでは７ｎｍ程度の削れが生じている。
これは形状が急峻に変化する部位に電界が集中し、Ａｒイオンの衝突が局所的に増大したことで、ピットが縮小する方向に作用したものである。
特に２Ｔのピットはラディアル方向にもタンジェンシャル方向にも形状の変化が急峻であるため、電界が局所集中しやすく、プラズマ衝突が頻繁に起こると予想でき、その結果、相対的に縮小率が著しくなる。

この効果を利用して、ニッケル電気メッキ工程を重ねることでピット形状が変化し、アシンメトリ値が規格外になったマスタースタンパＭａに対して、２Ｔピットを相対的に小さく加工し、アシンメトリ値を下げることができる。

エッチング処理を施したスタンパを用いた光ディスクと、未エッチングのスタンパを用いた光ディスクにおけるジッター及びアシンメトリの測定結果を図６(ａ）（ｂ）に示す。
なお、実験では４種類のマスタリングパワーのものをそれぞれ測定した。
即ち、原盤製造工程におけるレーザパワーを４段階に変化させて、それぞれ初期ピット形状が異なる４種類のスタンパを作成した。
そして、各スタンパについて、エッチング前後において作成した２枚の光ディスクを測定対象とした。「ｄ１」は最もマスタリングパワーを低くした場合のスタンパによる、エッチング前後をそれぞれ元とする２枚のディスクであり、「ｄ４」は最もマスタリングパワーを高くした場合のスタンパによる、エッチング前後をそれぞれ元とする２枚のディスクの測定結果である。○がエッチング後のスタンパから作成した光ディスクの特性値、×がエッチング前のスタンパから作成した光ディスクの特性値を示す。それぞれ反射膜にはＡｇ合金を用いた。
なお、図５に示したＡＦＭ画像は、「ｄ２」に相当するエッチング前後のスタンパから作成した光ディスクのものである。

まず図６（ａ）から、ジッターに関しては、エッチング処理による悪影響は無いことがわかる。
そして図６（ｂ）から、エッチング処理を施すことで、初期ピット形状に関わらず、アシンメトリ値を約３〜５％程度減少させることができることが確認できる。
以上のことから、仮にアシンメトリが１５％以上となり規格からはずれたマスタースタンパが作成されたとしても、エッチング処理により、ジッターの劣化を伴うことなく、アシンメトリを規格内の数値にすることが可能であることがわかる。

これまでの説明から理解されるように、原盤から多数枚のマスタースタンパＭａを複製していった場合に、後の方のマスタースタンパＭａでアシンメトリ値が規格外となっても、エッチング処理工程を付加することで、アシンメトリ値を規格内とすることができる。
つまり、マスタースタンパの大量複製によるアシンメトリ値の増加という問題を解決することができ、多数のマスタースタンパＭａを実際の射出成形での使用（もしくはマザースタンパＭＴ、サンスタンパＳＮの作成のための使用）に用いることができる。
従って、同一タイトルの原盤を再びマスタリングする工程を省略することができる。
また、複製されるマスタースタンパＭａの最初の数枚は、アシンメトリ値は規格にスペックインするため、それらについてはエッチング処理工程を必要としない。
これらのことから、全体のディスク製造工程において、生産性を著しく向上させることができる。

また、図３で説明した２層ディスク（或いは３層以上のディスク）の場合に、各記録層の凹凸を形成するためのスタンパについても、アシンメトリ値の悪化が生ずる複製段階のものについては、エッチング処理を施して使用する。これにより複数層ディスクの製造が効率的に実行可能となる。

なお、以上の実施の形態では、マスタースタンパＭａにエッチング処理を施すものとして説明してきたが、これは、原盤からの繰り返しの複製の際に、原盤側のピット深さが浅くなることで、マスタースタンパＭａにピット高さの低下が生ずることによる。
一方、マスタースタンパＭａ→マザースタンパＭＴ→サンスタンパＳＮという、各ニッケルスタンパの複製工程では、繰り返しの複製によってピット高さ（深さ）の低下は生じにくい。しかしながら、例えばエッチング処理をしていないマスタースタンパＭａを元として作成されたサンスタンパＳＮなどの場合において、アシンメトリ値の悪化が見込まれる場合は、そのサンスタンパＳＮについてエッチング処理を行うことも考えられる。

１０３ 原盤、１０４，１０４（Ｌ０），１０４（Ｌ１） スタンパ、１０５ ディスク基板、Ｌ０ 第１の記録層、Ｌ１ 第２の記録層

Claims (7)

1. 無機レジスト層に、記録情報に基づいて凹状ピットによるピット列が形成された原盤を用い、電気メッキ処理により、上記凹状ピットに対応する凸状ピットが形成されたスタンパを製造するスタンパ形成工程と、
   上記スタンパの上記凸状ピットについて、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、上記スタンパに対してエッチング処理を行うエッチング工程と、
   を有するスタンパ製造方法。
2. 上記エッチング工程は、アルゴンプラズマを用いたドライエッチングとして行う請求項１に記載のスタンパ製造方法。
3. 上記エッチング工程では、アルゴンプラズマを用いたドライエッチングの後に、酸素プラズマを用いたドライエッチングを行う請求項２に記載のスタンパ製造方法。
4. 原盤基板の無機レジスト層に対して、記録情報に基づいた記録レーザ光照射により、ピットパターンの露光を行い、上記露光後に現像処理を行うことで、上記無機レジスト層に記録情報に基づいて凹状ピットによるピット列が形成された原盤を製造する原盤製造工程と、
   上記原盤を用い、電気メッキ処理により、上記凹状ピットに対応する凸状ピットが形成されたスタンパを製造するスタンパ形成工程と、
   上記スタンパの上記凸状ピットについて、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、上記スタンパに対してエッチング処理を行うエッチング工程と、
   上記エッチング工程を経た上記スタンパを用い、上記凸状ピットに対応する凹状ピットが転写されたディスク基板を作成するディスク基板作成工程と、
   上記ディスク基板上に、所定の層構造を形成して再生専用型光ディスクを製造する層構造形成工程と、
   を有する再生専用型光ディスク製造方法。
5. 上記層構造形成工程では、
   上記ディスク基板の、上記エッチング工程を経た上記スタンパから転写された、上記凹状ピットによるピット列が形成された面に反射膜を成膜して記録層とし、該記録層上にカバー層を形成する請求項４に記載の再生専用型光ディスク製造方法。
6. 上記層構造形成工程では、
   上記ディスク基板の、上記エッチング工程を経た上記スタンパから転写された、上記凹状ピットによるピット列が形成された面に反射膜を成膜して第１の記録層とした後、
   さらに中間層を介して、上記原盤製造工程と、上記スタンパ形成工程と、上記エッチング工程とを経て製造された他のスタンパを用いたピット列転写と、半透過反射膜の成膜により、第２以降の記録層を形成し、
   最後の記録層上にカバー層を形成する請求項４に記載の再生専用型光ディスク製造方法。
7. 同一の情報内容の再生専用型光ディスクを大量生産する際の再生専用型光ディスク製造方法として、
   原盤基板の無機レジスト層に対して、記録情報に基づいた記録レーザ光照射により、ピットパターンの露光を行い、上記露光後に現像処理を行うことで、上記無機レジスト層に記録情報に基づいて凹状ピットによるピット列が形成された原盤を製造し、
   上記原盤を用いた複数回の電気メッキ処理により、上記原盤の凹状ピットに対応する凸状ピットが形成されたスタンパを複数個製造し、
   上記原盤を用いての所定回数目以降の電気メッキ処理で形成されたスタンパを対象とし、当該対象のスタンパの上記凸状ピットについて、短ピットが長ピットよりもピット高さの縮小率が大きくなるように、上記対象のスタンパに対してエッチング処理を行い、
   上記原盤から形成されたスタンパであって、上記エッチング処理を施したスタンパと上記エッチング処理を施していないスタンパを含む複数のスタンパのそれぞれを並行して用いて、スタンパの上記凸状ピットに対応する凹状ピットが転写されたディスク基板の作成及びディスク基板上への所定の層構造形成を行って、再生専用型光ディスクを製造する再生専用型光ディスク製造方法。

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