JP2708847B2 - Optical disk stamper and method of manufacturing the same - Google Patents
Optical disk stamper and method of manufacturing the sameInfo
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【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、光学式ディスク用スタンパー及びその製造
方法に関し、光学式ビデオディスク、コンパクトディス
ク、DRAWディスク、EDRAWディスクなどに適用できるも
のである。The present invention relates to a stamper for an optical disc and a method for manufacturing the stamper, and is applicable to an optical video disc, a compact disc, a DRAW disc, an EDRAW disc, and the like. .
（ロ）従来の技術 現在使用されている光学式ディスク用スタンパーはNi
製スタンパーであり、次のようにして製造されている。(B) Conventional technology Currently used optical disc stampers are Ni
The stamper is manufactured as follows.
第２図に示すように、ガラス原盤１の表面に、ポジ型
フォトレジスト膜２を塗布する第１工程と、フォトレジ
スト膜２に情報信号に応じたレーザ光を照射し、その感
光部を現像により取り除く第２工程と、第２工程で残存
するフォトレジスト膜２の表面及びガラス原盤１の露出
部に銀膜３をスパッタリングにより形成する第３工程
と、銀膜３の上にNiメッキによりNi層４を形成する第４
工程と、Ni層４を剥離する第５工程とからなる。As shown in FIG. 2, a first step of coating a positive photoresist film 2 on the surface of a glass master 1 and irradiating the photoresist film 2 with a laser beam corresponding to an information signal to develop a photosensitive portion thereof A second step of removing the silver film 3 by sputtering on the surface of the photoresist film 2 remaining in the second step and the exposed portion of the glass master 1; and Ni plating on the silver film 3 by Ni plating. Fourth forming layer 4
And a fifth step of peeling off the Ni layer 4.
そして、このNi層４がスタンパーとなるが、このスタ
ンパーの製造には、特に第４工程で７〜８時間要し、長
時間を必要とする問題がある。The Ni layer 4 serves as a stamper. However, the production of the stamper has a problem that it takes 7 to 8 hours particularly in the fourth step, which requires a long time.
一方、最近では、光学式ディスクの少量多機種生産の
要望が多くなっており、この製造時間の短縮化の問題を
解決すべく、プラスチック製スタンパーが考えられてい
る（“光ディスク作製用透明プラスチックスタンパ”宮
村他、第48回応用物理学術講演会18a−Zp−６、62年10
月参照）。On the other hand, recently, there has been an increasing demand for small-quantity production of various types of optical discs, and in order to solve the problem of shortening the production time, a plastic stamper has been considered (“Transparent plastic stamper for optical disc production”). "Miyamura et al., The 48th Lecture Meeting on Applied Physics 18a-Zp-6, 1987 10
Month).
この技術は、第２図の第２工程（レーザカッティン
グ、現像）までは同じであるが、その後の工程において
は、フォトポリマー法（2P法）によりスタンパーを製造
するものである。このスタンパーの製造においては、従
来のNiメッキ工程を必要としないため、製造時間が短く
なるが、スタンパーの材質がプラスチックであるため、
スタンパーとしての寿命が短い。This technique is the same up to the second step (laser cutting and development) in FIG. 2, but in the subsequent steps, a stamper is manufactured by a photopolymer method (2P method). In the manufacture of this stamper, the conventional Ni plating process is not required, so the manufacturing time is short, but since the material of the stamper is plastic,
The life as a stamper is short.
すなわち、プラスチックスタンパーから2P法を用いて
レプリカを成形することができる数はせいぜい数百シャ
ットである。現在使用されているNi製スタンパーでは、
射出成形法を用いても、数万ショットの使用ができる。
尚、プラスチックスタンパーでは、Ni製スタンパーのよ
うに射出成形法でレプリカの成形できない。That is, the number of replicas that can be molded from the plastic stamper using the 2P method is at most several hundred shut. In the Ni stamper currently used,
Even with the injection molding method, tens of thousands of shots can be used.
It should be noted that a plastic stamper cannot be used to form a replica by an injection molding method like a Ni stamper.
また、光学式ディスク用スタンパーの製造において、
石英基板の表面に反応性イオンエッチングを用いて情報
信号ピットを形成するものも提案されている（“ドライ
エッチングを用いた光ディスク原盤”加藤他、第48回応
用物理学術講演会18a−Zp−５、62年10月参照）。In the manufacture of stampers for optical discs,
A proposal has been made to form information signal pits on the surface of a quartz substrate using reactive ion etching ("Optical disk master using dry etching" Kato et al., 48th JSAPS 18a-Zp-5) , October 62).
このスタンパーの製造においても、Niメッキ工程が不
要なため、製造時間がNiメッキ工程を必要とする手法に
比し短くなるが、基板が石英であるため、割れやすく、
薄くすることができない欠点がある。Also in the production of this stamper, the Ni plating step is unnecessary, so the production time is shorter than the method requiring the Ni plating step, but since the substrate is quartz, it is easily broken,
There is a disadvantage that it cannot be made thin.
（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は斯かる問題点に鑑み為されたものであって、
耐久性に優れた光学式ディスク用スタンパーを提供する
こと及び耐久性に優れた光学式ディスク用スタンパーを
短時間で製造することを目的とするものである。(C) Problems to be solved by the invention The present invention has been made in view of such problems,
An object of the present invention is to provide a stamper for an optical disc having excellent durability and to manufacture a stamper for an optical disc having excellent durability in a short time.
（ニ）課題を解決するための手段 本発明の光学式ディスク用スタンパーは、金属又はSi
の基板上に設けられたシリコン酸化膜又はシリコン窒化
膜の表面に情報信号ピット又はプリグループを形成した
ものである。(D) Means for Solving the Problems The stamper for an optical disc of the present invention is made of metal or Si.
Information signal pits or pre-groups are formed on the surface of a silicon oxide film or silicon nitride film provided on the substrate.
また、本発明の光学式ディスク用スタンパーの製造方
法は、金属又はSiの基板上にシリコン酸化膜又はシリコ
ン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜又はシ
リコン窒化膜の上にフォトレジスト膜を塗布する工程
と、前記フォトレジスト膜を露光・現像してパターニン
グする工程と、パターニングしたフォトレジスト膜をマ
スクとして、前記シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の
表面に情報信号ピット又はプリグループを形成する工程
と、前記フォトレジスト膜を除去する工程とを含むもの
である。Further, a method of manufacturing a stamper for an optical disk of the present invention includes a step of forming a silicon oxide film or a silicon nitride film on a metal or Si substrate, and forming a photoresist film on the silicon oxide film or the silicon nitride film. Applying, patterning by exposing and developing the photoresist film, and forming an information signal pit or pre-group on the surface of the silicon oxide film or silicon nitride film using the patterned photoresist film as a mask And a step of removing the photoresist film.
（ホ）作用 すなわち、金属又はSiの基板上に設けられたシリコン
酸化膜又はシリコン窒化膜の表面に情報信号ピット又は
プリグループを形成した光学式ディスク用スタンパー
は、プラスチックスタンパーに比し長寿命であり、石英
製スタンパーに比し割れにくく薄くすることもできる。(E) Function That is, an optical disc stamper having information signal pits or pre-groups formed on the surface of a silicon oxide film or a silicon nitride film provided on a metal or Si substrate has a longer life than a plastic stamper. Yes, it is harder to crack than a quartz stamper and can be made thinner.
また、その製造方法にあっては、メッキ工程を必要と
しないので、短時間で製造することができる。Further, in the manufacturing method, since a plating step is not required, the manufacturing can be performed in a short time.
（へ）実施例 本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。(F) Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第１図は本実施例の製造工程を順次示したものであ
る。FIG. 1 shows the manufacturing steps of this embodiment in order.
第１工程（第１図Ａ参照）：金属又はSiの基板10上
に、SiO2膜11をCVD法により形成し、このSiO2膜11を洗
浄した後、この膜上にネガ型フォトレジスト膜12をスピ
ンコートで200〜300nmの厚さに塗布形成し、プリベーク
を行う。First step (see FIG. 1A): An SiO 2 film 11 is formed on a metal or Si substrate 10 by a CVD method, and after cleaning the SiO 2 film 11, a negative photoresist film is formed on the film. 12 is applied by spin coating to a thickness of 200 to 300 nm, and prebaked.
第２工程（第１図Ｂ参照）：レジスト膜12のパワー15
mWのアルゴンガスレーザ光を集光し、基板10を線速1.2
〜1.4m/秒の一定速度で回転させ且つレーザ光を基板10
の半径方向に移動させながら、幅約0.8μｍ、ピッチ1.6
μｍの螺旋状の案内溝を記録し、現像する。この現像に
よりレジスト膜12の感光部が残存する。Second step (see FIG. 1B): power 15 of resist film 12
Focusing the argon gas laser beam of mW, the substrate 10 with a linear velocity of 1.2
The laser beam is rotated at a constant speed of ~ 1.4 m / sec.
About 0.8μm width, 1.6 pitch
A μm spiral guide groove is recorded and developed. By this development, the photosensitive portion of the resist film 12 remains.
第３工程（第１図Ｃ参照）：レジスト膜12の残存部を
マスクとして、CF4プラズマを用いて、露出しているSiO
2膜11を反応性イオンエッチングする。このエッチング
工程は、エッチング装置を必要な真空度にしてCF4ガス
をこの装置内に導入し、この装置の陰極上に基板10を置
き、高周波放電によりエッチング深さ1000〜1500Åにエ
ッチングする。エッチングレートは反応によっても異な
るが数百〜数千Å／分であるため、数分内でエッチング
が完了する。このエッチング工程時に揮発性生成物SiF4
が生じ、このガスを吸引しながら行う。The third step (see FIG. 1 C): the remaining portion of the resist film 12 as a mask, using a CF 4 plasma is exposed SiO
2 The film 11 is subjected to reactive ion etching. In this etching step, the etching apparatus is evacuated to a required degree of vacuum, CF 4 gas is introduced into the apparatus, the substrate 10 is placed on the cathode of the apparatus, and etching is performed to an etching depth of 1000 to 1500 ° by high frequency discharge. Although the etching rate varies depending on the reaction, it is several hundred to several thousand Å / min, so that the etching is completed within several minutes. During this etching step, the volatile product SiF 4
This is performed while sucking this gas.
第４工程（第１図Ｄ参照）：レジスト膜12の残存部
は、エッチング装置内でO2プラズマにより灰化し除去す
る。この場合、フォトレジスト材料によっても異なる
が、数百〜数千Å／分のアッシング速度を有しているの
で、この工程も数分内に完了する。Fourth step (see FIG. 1D): The remaining portion of the resist film 12 is ashed and removed by O 2 plasma in an etching apparatus. In this case, although it varies depending on the photoresist material, since the ashing speed is several hundred to several thousand Å / min, this step is completed within several minutes.
このようにして、ピット13を有するスタンパーが形成
される。Thus, a stamper having the pits 13 is formed.
この実施例では、基板10上にSiO2膜11を設けたが、こ
のSiO2膜11に代えてSi3N4膜を使用してもよい。In this embodiment, the SiO 2 film 11 is provided on the substrate 10, but an Si 3 N 4 film may be used instead of the SiO 2 film 11.
（ト）発明の効果 本発明の光学式ディスク用スタンパーにあっては、プ
ラスチックスタンパーに比し長寿命であり、石英製スタ
ンパーに比し割れにくく薄くすることもできるので、耐
久性に優れ、例えば、射出成形法を用いてレプリカを形
成することができる。(G) Effect of the Invention The stamper for an optical disk of the present invention has a longer life than a plastic stamper, and is harder to crack and thinner than a quartz stamper. The replica can be formed by using an injection molding method.
また、その製造方法にあっては、メッキ工程を必要と
しないので、短時間で製造することができ、しかも、従
来のNi製スタンパーに比べてスタンパー表面の平滑度が
良いものを提供することができ、レプリカの作製精度を
高めることができる。Also, in the manufacturing method, a plating step is not required, so that it can be manufactured in a short time, and moreover, it is possible to provide a stamper having a better surface smoothness as compared with a conventional Ni stamper. As a result, the accuracy of replica production can be improved.
第１図は本発明の実施例におけるスタンパーの製造工程
図、第２図は従来のスタンパーの製造工程図である。 10……基板、11……SiO2膜（シリコン酸化膜）、12……
フォトレジスト膜、13……ピット。FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a stamper according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a conventional stamper. 10 ... substrate, 11 ... SiO 2 film (silicon oxide film), 12 ...
Photoresist film, 13 pits.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−173736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−288439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−3339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−37738（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-173736 (JP, A) JP-A-63-288439 (JP, A) JP-A-61-3339 (JP, A) JP-A 64-64 37738 (JP, A)
Claims (2)
酸化膜又はシリコン窒化膜の表面に情報信号ピット又は
プリグループを形成したことを特徴とする光学式ディス
ク用スタンパー。1. An optical disk stamper wherein information signal pits or pre-groups are formed on the surface of a silicon oxide film or a silicon nitride film provided on a metal or Si substrate.
シリコン窒化膜を形成する工程と、 前記シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の上にフォトレ
ジスト膜を塗布する工程と、 前記フォトレジスト膜を露光・現像してパターニングす
る工程と、 パターニングしたフォトレジスト膜をマスクとして、前
記シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の表面に情報信号
ピット又はプリグループを形成する工程と、 前記フォトレジスト膜を除去する工程と、 を含むことを特徴とした光学式ディスク用スタンパーの
製造方法。A step of forming a silicon oxide film or a silicon nitride film on a metal or Si substrate; a step of applying a photoresist film on the silicon oxide film or the silicon nitride film; Exposing and developing for patterning; forming an information signal pit or pre-group on the surface of the silicon oxide film or silicon nitride film using the patterned photoresist film as a mask; and removing the photoresist film. A method of manufacturing a stamper for an optical disc, comprising:
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