JP2526091B2 - 注型成形用型およびそれを使用した情報記録媒体用基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、注型成形用型およびそれを使用した情報記
録媒体用基板の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 光記録媒体用基板はその情報記録面に案内溝、情報用
ビットなどの凹凸が形成されている。このような基板の
形成方法としては、基板が熱可塑性樹脂からなる場合に
はインジェクション法や熱プレス法により原盤の案内溝
を転写する方法又は熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂からな
る透明樹脂板上に光硬化性樹脂組成物を塗布した後、原
盤を密着させて透明樹脂板側から輻射線（紫外線,X線
等）を一様に照射して該樹脂組成物を硬化させて型のパ
ターンを透明樹脂板に転写する所謂2P法が知られてい
る。しかし、インジェクション法や熱プレス法によって
得られる熱可塑性樹脂基板は成形の際の熱履歴による残
留応力や分子の配向により、成形後の基板のそりや光学
的異方性が生じたりするため光記録媒体用基板としては
問題がある。また、2P法によって得られる基板は光硬化
後の樹脂内に未反応の重合開始剤や単量体が残留しやす
く、それらが光記録媒体の光記録層に悪影響を及ぼすこ
とがよくある。

これらの問題が生じない光記録媒体用基板の製造方法
としては注型成形法が知られている。従来の注型成形に
おける光記録媒体用基板の製造方法はガラス板又は金属
板などの基板の上にあらかじめ決められた案内溝やピッ
トのプリフォーマットパターンを凹凸状に形成して注型
成形用型とし、スペーサを介して、鏡面型として平滑な
ガラス板を相対して位置し注型成形の装置とする。この
装置に樹脂のモノマー又は溶剤を含んだプレポリマー等
を流し込み硬化させて光記録媒体用基板を得る。このよ
うにして得られる光記録媒体用基板はインジェクション
法、熱プレス法又は2P法に比較して成形時に圧力がほと
んど加わらない為、光学的異方性やそりが発生せず、2P
材のように記録層に悪影響を及ぼさないという特徴を有
する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の注型成形法により情報記録媒体
用基板を製造する方法においては、基板上の凹凸プリフ
ォーマットパターンのサイズが微細になると、パターン
の周辺に“カケ”と称する欠陥（以下、カケ欠陥と記
す）が多く生じるという欠点がある。

また、従来の注型成形用型は、ホトリソ工程を利用し
て型基板上に設けた金属膜の上にホトレジストのプリフ
ォーマットパターンを設け、このレジストパターンをマ
スクとしてエッチングして凹凸状のプリフォーマットパ
ターンを作製するのが一般的な方法である。この従来例
では、型基板上の金属膜が一様な速度でエッチングされ
るので、そのプリフォーマットパターンの３次元の高さ
方向の形状は、第３図に示す様に、オーバーハング型で
あり、型基板１とプリフォーマット凸部２の側面のなす
角度は90゜に近い値となってしまう。

第４図は、上記の様な従来の注型成形用型を用いて注
型成形する際に、カケ欠陥が発生した基板上のプリフォ
ーマットの部分平面図を示すもので、特にプリフォーマ
ット５の案内溝６の間に、該案内溝６と平行に形成され
た情報ピット７の端部にピット形状を損なう不定形のカ
ケやクラック等のカケ欠陥８が生じる。

このカケ欠陥は、プリフォーマット信号の再生時に、
読み取り不能や読み取りエラーの原因となり、情報記録
媒体の信頼性を損なう結果となる。即ち、このカケ欠陥
の発生は信頼性の高い情報記録媒体を作る為には大きな
障害となる問題である。

本発明は、この様な従来技術の問題を解決するために
なされたものであり、注型成形法により、凹凸プリフォ
ーマットのカケ欠陥の発生を低減した情報記録媒体用基
板を得るのに使用する注型成形用型およびそれを使用し
た情報記録媒体用基板の製造方法を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明の第一の発明は、凹凸プリフォーマット
を有する情報記録媒体用基板の注型成形用型であって、
型基板上に形成された凹凸プリフォーマットパターンの
プリフォーマット凸部の大きさが先端方向に対して段階
的に減少していることを特徴とする注型成形用型であ
る。

また、第二の発明は、凹凸プリフォーマットを有する
情報記録媒体用基板を注型成形により製造する方法にお
いて、型基板上に形成された凹凸プリフォーマットパタ
ーンのプリフォーマット凸部の大きさが先端方向に対し
て段階的に減少している注型成形用型を用いることを特
徴とする情報記録媒体用基板の製造方法である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明は、型基板上に形成された凹凸プリフォーマッ
トパターンのプリフォーマット凸部の大きさが先端方向
に対して段階的に減少している注型成形用型を使用し
て、凹凸プリフォーマットを有する情報記録媒体用基板
を注型成形し、得られた情報記録媒体用基板のプリフォ
ーマット，特にピットの大きさが深さ方向に段階的に減
少している三次元的形状に形成することにより、基板の
プリフォーマットのカケ欠陥の低減を可能にしたもので
ある。

注型成形時のカケ欠陥はなぜ起こるかについては、現
在迄によく判明されていない。例えば、注型成形の際の
硬化収縮によるストレスが基板中に存在し、これが基板
上の凹凸プリフォーマットの微細なピットのところに集
中してカケ欠陥が生じるということが考えられるが、本
発明の発明者等の検討の結果では、その硬化工程を種々
制御してもカケ欠陥の発生率には影響がなかった。

むしろ、本発明の発明者等の多くの検討結果からは、
基板上に形成されるピットの形状の方がカケ欠陥の発生
の原因となっていることが判明した。即ち、基板上に形
成されるプリフォーマットのピットの形状を、その大き
さが深さ方向に段階的に減少している３次元的形状に形
成することにより、カケ欠陥の発生を押えることができ
る。

しかるに、この様な基板上に形成されるプリフォーマ
ットパターンの大きさが、深さ方向に段階的に減少して
いる３次元的形状にコントロールするためには、基板を
注型成形する際に使用する注型成形用型の形状をそれに
適応する様に、型基板上に形成された凹凸プリフォーマ
ットパターンのプリフォーマット凸部の大きさが先端方
向に対して段階的に減少している注型成形用型を用いて
基板の製造を行なうことが重要である。

本発明の注型成形用型は、従来の第３図に示す様な注
型成形用型を改良するものである。第１図および第２図
は各々本発明の注型成形用型の実施態様を示す部分説明
図である。同図に示す様に、型基板１上に、凸部形成材
料3,3′としてエッチング速度の異る少なくとも２種以
上の材料を積層することにより、その３次元的形状（特
に高さ方向の）をコントロールするものである。

本発明によれば、積層する凸部形成材料3,3′のエッ
チング速度の違いにより、第１図，第２図に示すような
バリエーションに形成することができ、基板上のプリフ
ォーマットパターンの大きさを深さ方向に、また注型成
形用型では先端（高さ）方向に、各々段階的に減少して
いる３次元的形状を作ることが可能となる。

本発明において、エッチング速度の異る凸部形成材料
は、金属，誘電体，有機物等の薄膜を複数層積層するこ
とによって実現される。

又、同じ材料からなる薄膜でも、例えばクロム単独，
酸化クロム，窒素を含むクロムの各々の薄膜では、その
エッチング速度は異るので、これらを積層することによ
っても得られる。

凸部形成材料の各々の薄膜の膜厚は、通常1000〜4000
Å、好ましくは2000〜3000Åの範囲が望ましい。

この様に、本発明の注型成形用型は凹凸プリフォーマ
ットパターンのプリフォーマット凸部の３次元的な形状
がその先端方向にその大きさが段階的に減少しているこ
とが特徴で、またこの形状を与えるためにエッチング速
度の異る凸部形成材料が少なくとも２種以上積層されて
いるのが特徴である。

上記の本発明の注型成形用型を用いて注型用装置を組
み立て、該注型用装置に樹脂のモノマー又は溶剤を含ん
だプレポリマー等を通常の注型成形法により注入し、固
化せしめた後脱型することにより情報記録媒体用基板を
得ることができる。

本発明における注型用装置に注入される樹脂のモノマ
ー又は溶剤を含んだプレポリマーは、特に限定すること
なく通常使用されているものを用いることができる。

［作用］ 本発明は、凹凸プリフォーマットを有する情報記録媒
体用基板を注型成形により製造する方法において、型基
板上に形成された凹凸プリフォーマットパターンのプリ
フォーマット凸部の大きさが先端方向に対して段階的に
減少している注型成形用型を用いているので、その詳細
は不明であるが、注型成形用型と樹脂基板間の離型の際
のストレスが軽減されるために、情報記録媒体用基板の
凹凸プリフォーマットにおけるカケ欠陥の発生が低減さ
れるものと思われる。

［実施例］ 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明す
る。

実施例１ 表面を精密研磨した2.3mm厚のガラス基板上に、凸部
形成材料として窒素を含む酸化クロム層をスパッタリン
グで2000Åの膜厚に成膜し、この上に窒素を含むクロム
層を2000Åの膜厚に積層する。この上にホトリソ工程に
よりホトレジストパターンを作り、これをマスクとし
て、硝酸第２セリウムアンモニウム165g、過塩素酸（70
重量％）42mlに純水を加えて1000mlにしたエッチング液
で、ウェットエッチングして該積層クロム層に３μｍ×
６μｍの大きさの凹凸状のパターンを作成した。

こうして作成されたパターンの３次元的な形状は、そ
のエッチング速度の異る２層を積層することにより、第
１図に示すようなθ_１（25゜）＜θ_２（30゜）のパター
ンが得られた。

次に、上記の様にして得られた注型成形用型と表面を
光学研磨した他のガラス板（厚さ3m/m）を対向するよう
に設置し、周辺にスペーサーを設けて注型用装置を組み
立てた。

該注型用装置に液状樹脂として、以下の配合組成の液
状アクリル樹脂を注入し、120℃、10時間硬化させた。

（配合組成） メタクリル酸メチル 70重量部 メタクリル酸ターシャリブチル 25重量部 ポリエチレングリコールジメタクリレート（分子量62
0） ５重量部 硬化後、型から脱型し、たて54mm、よこ86mm、厚さ0.
4mmの情報記録媒体用基板を得た。

得られた情報記録媒体用基板のカケ欠陥の発生状況を
検査した。その結果はプリフォーマットピットに生じた
カケ欠陥はほとんど０であった。

実施例２ 実施例１で用いた凸部形成材料として窒素とクロム、
酸素の混合比率を変えながら成膜した被膜を用いて、同
様にエッチングを行なうことにより、３μｍ×６μｍ、
高さ0.3μの矩形の大きさで第２図に示すようなθ_１（3
0゜）＞θ_２（25゜）のパターンが得られた。

次に、得られた注型成形用型を用いて、実施例１と同
様の方法で情報記録媒体用基板を作製した。そのカケ欠
陥の発生状況を検査した結果は、10枚の基板で全ピット
数の0.1％にわずかなカケが見つかったが、この程度は
実用上問題とはならなかった。

以上の結果から明らかな様に、凹凸プリフォーマット
パターンのプリフォーマット凸部の大きさが先端方向に
対して段階的に減少している注型成形用型を用いること
により、得られる情報記録媒体用基板のカケ欠陥の発生
を押える事が出来る。

したがって、上記の様にして得られる情報記録媒体用
基板を用いて作製された情報記録媒体は、再生時のデー
ター読み取りエラーをなくし、また情報記録媒体の信頼
性を高める効果がある。

又、この様な形状を与える注型成形用型としては、エ
ッチング速度の異る複数の凸部形成材料を積層したもの
が好ましい結果を与える。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、注型成形によ
り凹凸プリフォーマットを有する情報記録媒体用基板を
作製する際に、凹凸プリフォーマットパターンのプリフ
ォーマット凸部の大きさが先端方向に対して段階的に減
少している３次元的形状の注型成形用型を用いることに
より、カケ欠陥を低減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は各々本発明の注型成形用型の実施
態様を示す部分説明図、第３図は従来の注型成形用型を
示す部分説明図および第４図はカケ欠陥が発生した基板
上のプリフォーマットを示す部分平面図である。 １……型基板 ２……プリフォーマット凸部 3,3′……凸部形成材料 ４……ホトレジスト ５……プリフォーマット、６……案内溝 ７……ピット、８……カケ欠陥

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】凹凸プリフォーマットを有する情報記録媒
   体用基板の注型成形用型であって、型基板上に形成され
   た凹凸プリフォーマットパターンのプリフォーマット凸
   部の大きさが先端方向に対して段階的に減少しているこ
   とを特徴とする注型成形用型。
2. 【請求項２】凹凸プリフォーマットを有する情報記録媒
   体用基板を注型成形により製造する方法において、型基
   板上に形成された凹凸プリフォーマットパターンのプリ
   フォーマット凸部の大きさが先端方向に対して段階的に
   減少している注型成形用型を用いることを特徴とする情
   報記録媒体用基板の製造方法。