JP2698282B2 - 光ディスク用フォトレジスト - Google Patents

光ディスク用フォトレジスト

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JP2698282B2
JP2698282B2 JP4058050A JP5805092A JP2698282B2 JP 2698282 B2 JP2698282 B2 JP 2698282B2 JP 4058050 A JP4058050 A JP 4058050A JP 5805092 A JP5805092 A JP 5805092A JP 2698282 B2 JP2698282 B2 JP 2698282B2
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隆信 樋口
宏尚 佐々木
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/022Quinonediazides
    • G03F7/023Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0233Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
    • G03F7/0236Condensation products of carbonyl compounds and phenolic compounds, e.g. novolak resins
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク用フォトレジ
ストに関し、特に、記録密度の高い光ディスクの製造に
好適に使用可能な光ディスク用フォトレジストに関す
る。
【0002】
【従来の技術】光ディスク原盤は、通常、次のような工
程で作製されている。図1(a)に示すように、先ず、
よく研磨されたガラス基板100上にポジ型フォトレジ
ストを均一の厚さに塗布し、図1(b)に示すように、
フォトレジスト層101を形成する。次いで、図1
(c)に示すように、このフォトレジスト層101のピ
ット対応部にレーザー光を照射する。フォトレジスト層
101におけるレーザー光が照射された部分は非照射部
に比較してアルカリ現像液に溶解しやすくなるため、フ
ォトレジスト層101にアルカリ現像液を塗布して現像
を行うと、図1(d)に示すように、レーザー光が照射
された部分にピットに相当する凹部が形成される。その
後、図1(e)に示すように、フォトレジスト層101
上に導電性を付与する金属膜102を形成する。ここ
で、金属膜102を形成する金属としては、たとえば銀
(Ag)、ニッケル(Ni)などが挙げられる。次い
で、図1(f)に示すように、電鋳を行って金属膜10
2上に、たとえばニッケル(Ni)電鋳体103を形成
し、このニッケル(Ni)電鋳体103を金属膜102
とともにフォトレジスト層101およびガラス基板10
0から剥離して得られるものを、図1(g)に示すよう
な金属原盤(スタンパ)104とする。
【0003】そして、このような光ディスク原盤の作製
工程においては、従来、半導体製造用のフォトレジスト
がそのまま転用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本件発
明者が光ディスクの高密度化について種々の検討を重ね
た結果、従来より用いられてきた半導体製造用のフォト
レジストは、高密度の光ディスクの製造には不適当であ
ることが判明した。
【0005】すなわち、半導体製造用のフォトレジスト
を用いてピットサイズが小さい高密度の光ディスク原盤
を作製すると、この原盤から得られる光ディスクにおい
ては、ピットサイズが小さくなるのに伴なって再生時の
ノイズレベルが上昇し、十分なCN比(搬送波対雑音
比)を得ることができないという問題が生じることが明
らかになった。
【0006】本発明は、かかる事情に基づいてなされた
ものであり、本発明の目的は、ピットサイズを小さくし
てもピット形状のばらつきが少なく、したがって再生時
のノイズレベルが低くてCN比(搬送波対雑音比)が向
上した高密度の光ディスクを得ることのできる光ディス
ク用フォトレジストを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、感光剤とベース・レジンとを含有
し、光ディスク原盤の作製に使用されるポジ型フォトレ
ジストにおいて、次式(1); A=(a1−a3)m10 (1) [ただし、前記式(1)において、a1は感光剤のモル
吸光係数を表わし、a3は分解生成物のモル吸光係数を
表わし、m10は最初の感光剤濃度を表わす。]で表わさ
れるA値が、1.2≦A値≦2.0の範囲にあるととも
に、次式(2); B=(a220+a310) (2) [ただし、前記式(2)において、a2はベース・レジ
ンのモル吸光係数を表わし、a3は分解生成物のモル吸
光係数を表わし、m10は最初の感光剤濃度を表わし、m
20はベース・レジンの濃度(一定)を表わす。]で表わ
されるB値が、B値≦0.3の関係を満たすことを特徴
とする光ディスク用フォトレジストである。
【0008】次に、この光ディスク用フォトレジストの
成分等について説明する。この光ディスク用フォトレジ
ストは、ベース・レジンと感光剤とを含有している。
【0009】ベース・レジンとしては、たとえばアルカ
リ可溶性ノボラック樹脂が好適に用いられる。このベー
ス・レジンは、分子量分布(重量平均分子量Mw /数平
均分子量Mn )が小さいものが好ましく、具体的には分
子量分布(Mw /Mn )が5.8以下であることが好ま
しい。
【0010】このようなベース・レジンとともに含有さ
れる感光剤としては、たとえばo−キノンジアジド、ナ
フトキノンジアジドなどが挙げられる。この光ディスク
用フォトレジストは、光の照射によってアルカリ可溶と
なる光可溶化型(ポジタイプ)の感光性樹脂であり、前
記式(1)で表わされるA値が1.2≦A値≦2.0の
範囲にあるとともに、前記式(2)で表わされるB値が
B値≦0.3の関係を満足するものである。
【0011】ここでA値はレジスト膜の単位深さ当りの
光学濃度の変化量(またはレジスト膜の単位深さ当りの
光の透過率の変化量)であり、またB値はレジスト膜の
単位深さ当りのベース・レジンおよび分解物の光学濃度
であるが、これらの値がそれぞれ上記の範囲にあるフォ
トレジストにおいては、解像度を損なうことなく露光現
像の分解能、すなわち階調表現能力が向上したものとな
る。したがって、この光ディスク用フォトレジストを用
いてピットサイズの小さい高密度の光ディスクを作製す
ると、得られる光ディスクにおいては、ピット形状のば
らつきが少なく、これにより再生時のノイズレベルが低
下してCN比(搬送波対雑音比)の向上が達成される。
【0012】なお、前記式(1)における最初の感光剤
濃度m10は、レジスト内の深さxと露光時間tとで決定
される感光剤のモル濃度m1 (x,t)において、t=
0としたときの値、すなわちm1 (x,0)=m10であ
る。
【0013】前記式(1)で表わされるA値および前記
式(2)で表わされるB値を、それぞれ1.2≦A値≦
2.0、B値≦0.3を満たすようにするための前記ベ
ース・レジンと感光剤との含有割合は、ベース・レジン
および感光剤の種類、組合わせ等により相違するので一
様に決定することが困難であるが、たとえばアルカリ可
溶性ノボラック樹脂とナフトキノンジアジドとの組合わ
せからなるフォトレジストにおいては、アルカリ可溶性
ノボラック樹脂100重量部当たりナフトキノンジアジ
ドが、通常、30重量部以上、好ましくは36〜48重
量部程度である。
【0014】また、この感光剤化合物のエステル化率
は、通常、80%以上、好ましくは90%以上である。
この光ディスク用フォトレジストにおいて、前記式
(1)で表わされるA値が1.2未満であると、解像度
が損なわれることがある。一方、このA値が2.0を超
えると、結晶が析出してフォトレジストとして使用でき
ないことがある。また、前記式(2)で表わされるB値
が0.3を超えると、ベース・レジンと分解物との光学
濃度が大きくなるため、解像度の低下を招くことがあ
る。すなわち、前記式(1)で表わされるA値および前
記式(2)で表わされるB値のいずれか一方でも前記の
関係を満足しない場合には、そのようなフォトレジスト
を用いて作製される光ディスク原盤のCN比が向上しな
いことから、結果的に再生時のノイズが少ない高密度の
光ディスクを得ることができない。
【0015】次に実験例を示し、この光ディスク用フォ
トレジストについて、さらに具体的に説明する。実験例−1 ベース・レジン(アルカリ可溶性ノボラック樹脂)10
0重量部に対して感光剤(ナフトキノンジアジド)30
〜40重量部を含有する半導体製造用フォトレジスト市
販品[日本ゼオン社製、「ZIR9000 」](以下、これを
市販品Aと称する)をベースに感光剤を20%増量して
試料−1を調製し、半導体製造用フォトレジスト[日本
ゼオン社製、「ZIR9000 」]および上記の試料−1のそ
れぞれについて波長λ=351nmでのA値およびB値
を測定した。結果を表1に示す。
【0016】
【表1】 次いで、これらのフォトレジストを用いてガラス原盤上
にピットパターンを形成した。
【0017】この原盤のCN比を測定したところ、試料
−1のCN比は前記市販品AのCN比に比較して2.0
dB高い値を示した。結果を表1に示す。なお、記録系
および再生系の構成ならびに信号の記録再生条件は次の
通りである。
【0018】記録系の構成;波長λ=351nm,開口
数NA=0.9 再生系の構成;波長λ=442nm,開口数NA=0.
5 信号の記録;f=10MHz,線速度=12m/sec
(CLV) 信号の再生;線速度=12m/sec,RBW=30k
Hz実験例−2 前記市販品Aをベースに感光剤を50%増量して試料−
2を調製し、この試料−2について前記実験例−1にお
けるのと同様の条件でA値およびB値を測定した。結果
を表1に示す。
【0019】次いで、試料−2を用いてガラス原盤上に
ピットパターンを形成した。この原盤のCN比を測定し
たところ、試料−2のCN比は市販品AのCN比に比較
して2.6dB高い値を示した。結果を表1に示す。実験例−3 前記市販品Aをベースに感光剤を100%増量して試料
−3を調製し、この試料−3について前記実験例−1に
おけるのと同様の条件でA値およびB値を測定した。結
果を表1に示す。
【0020】次いで、試料−3を用いてガラス原盤上に
ピットパターンを形成した。この原盤のCN比を測定し
たところ、試料−3のCN比は市販品AのCN比に比較
して2.2dB高い値を示した。結果を表1に示す。比較実験例−1 6種類の半導体製造用フォトレジスト市販品B,C,
D,E,F,Gについて、それぞれA値,B値を測定す
るとともに、各フォトレジストを用いてガラス原盤上に
ピットパターンを形成した。各原盤のCN比を測定した
ところ、表1に示す結果が得られた。結果の検討 表1から明らかなように各種の半導体製造用フォトレジ
スト市販品を用いて作製された光ディスク原盤のCN比
に比較して、試料−1、試料−2および試料−3を用い
て作製された光ディスク原盤のCN比はいずれも大巾に
向上していることから、本発明の光ディスク用フォトレ
ジストは高密度の光ディスクの製造に好適に使用可能で
あることが確認された。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、以上の構成としたの
で、解像度が損なわれることがなく、現像の分解能、す
なわち階調表現能力の向上が達成され、ピットサイズを
小さくしてもピット形状のばらつきが少なく、したがっ
て再生時のノイズレベルが低くてCN比(搬送波対雑音
比)が向上した高密度の光ディスクの製造に好適に使用
することのできる光ディスク用フォトレジストを提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ディスク原盤の製造工程を模式的に示す説明
図である。
【符号の説明】
100…ガラス基板 101…フォトレジスト層 102…金属膜 103…ニッケル電鋳体 104…金属原盤
フロントページの続き (72)発明者 尾越 国三 埼玉県鶴ケ島市富士見6丁目1番1号 パイオニア株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 平1−300443(JP,A) 「新・光機能性高分子の応用」第1刷 (1988年)、(株)シーエムシー、第 195−198頁および第205頁 「レジスト材料・プロセル技術」 (1991年)、(株)技術情報協会、第71 −74頁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光剤とベース・レジンとを含有し、光
    ディスク原盤の作製に使用されるポジ型フォトレジスト
    において、次式(1); A=(a1 3 )m10 (1) [ただし、前記式(1)において、a1は感光剤のモル
    吸光係数を表わし、 3 は分解生成物のモル吸光係数を
    表わし、10は最初の感光剤濃度を表わす。]で表わさ
    れるA値が、1.2≦A値≦2.0の範囲にあるととも
    に、次式(2); B=(a220+a310) (2) [ただし、前記式(2)において、a2はベース・レジ
    ンのモル吸光係数を表わし、a3は分解生成物のモル吸
    光係数を表わし、m10は最初の感光剤濃度を表わし、m
    20はベース・レジンの濃度(一定)を表わす。]で表わ
    されるB値が、B値≦0.3の関係を満たすことを特徴
    とする光ディスク用フォトレジスト。
JP4058050A 1992-03-16 1992-03-16 光ディスク用フォトレジスト Expired - Lifetime JP2698282B2 (ja)

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DE1992628800 DE69228800T2 (de) 1992-03-16 1992-11-23 Photoresist für optische Platte und Verfahren zur Herstellung optischer Platten unter Verwendung des Photoresists
EP19920310698 EP0561080B1 (en) 1992-03-16 1992-11-23 Photoresist for optical disc and method of preparing optical disc utilizing photoresist

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JPH05258358A JPH05258358A (ja) 1993-10-08
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