JP2881871B2 - 光ディスクの原盤作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスク原盤作成方法に関し、特に所定
のパターンを有するポジ型フォトレジスト層が形成され
てなる基体に対して無電解ニッケルめっきを施す方法に
関する。

〔発明の概要〕

本発明は、予め所定のパターンを有するポジ型フォト
レジスト層が形成されてなる基体の表面を、第４級アン
モニウム系，ベタイン系，アミンカルボン酸塩系，アミ
ンアセテート系，およびポリオキシエチレンアルキルア
ミン系から選ばれる少なくとも１種類の界面活性剤を吸
着させることにより、上記ポジ型フォトレジスト層表面
への錫−パラジウム系活性剤の触媒の吸着を可能とし、
かかる基体表面の無電解ニッケルめっきを可能とするも
のである。

〔従来の技術〕

無電解めっき法は、陰極表面における金属の電気化学
的な還元反応を行う電解めっきと異なり、溶液中に含ま
れている還元剤によって金属イオンを還元することによ
り、被めっき体の表面に自己触媒的に金属（もしくは合
金）を析出させるめっき法である。無電解めっき法は、
適当な触媒を吸着させることにより被導電体の表面に
も金属を析出させることができる、めっき液に接触す
る部分であれば、いかなる形状の被めっき体の表面にも
均一の厚さに金属が析出する、欠陥が少なく硬度の高
いめっき被膜が得られる、装置や設備が簡単である、
等の優れた特長を有しており、プリント回路における回
路パターンの形成やスルーホールめっき、ハードディス
ク用アルミニウム系基板上における非磁性下地膜の形
成，コンピュータ筐体等の電磁波シールド等をはじめ、
多くの技術分野に適用されている。

光ディスクを製造するための原盤（スタンパー）作成
も、かかる適用分野のひとつである。光ディスクの一般
的な原盤作成工程においては、まず研磨したガラス板等
からなる基板の上にフォトレジストを塗布し、レーザー
光の選択照射および現像により信号ピットやガイド溝等
の所定のパターンを有するフォトレジスト層を形成し、
導体化処理、電鋳を経てメタルマスターを作成してい
る。近年では、このメタルマスターを直接に射出成形機
にセットし、スタンパーとして使用することが行われて
いる。無電解めっき法は上記導体化処理に適用されてお
り、非導電性であるフォトレジスト層の表面に金属被膜
を形成することによりこれを導体化し、電鋳を可能とし
ている。ここで、上記導体化処理の方法としては、他に
真空蒸着法やスパッタリング法等も考えられるが、これ
らの方法は特殊な設備を要するためにコスト高を招くこ
と、生産性に劣ること、予めフォトレジスト層を乾燥さ
せるために高度な乾燥技術を要すること等の問題を有し
ている。これに対し、無電解めっき法によれば、安価な
設備により欠陥の少ない金属被膜の形成が可能であり、
被めっき体を予め乾燥させておく必要もないので、信頼
性，経済性，生産性等の観点から極めて実用性が高い。

無電解めっき法により析出され得る金属としては幾つ
かの種類が知られているが、上述のような光ディスクの
原盤作成工程における導体化処理の目的に適用されるも
のとしては銀，銅，およびニッケルが考えられる。この
うち、銀および銅は還元され易いので無電解めっきの前
処理が比較的容易である反面、形成される金属被膜の硬
度が不足するので、これを表面に有するメタルマスター
を直接にスタンパーとして使用しようとすると上記金属
被膜のパターンが射出圧力により変形する虞れがある。
このようなスタンパーを使用して光ディスクを製造する
と、ピットの変形等が生じ、再生信号のCN比を劣化させ
る原因となる。したがって、上述の目的には、欠陥が少
なく硬度の高い金属被膜が得られるニッケルが最も適し
ていると言える。

ところで、一般に無電解めっきによりニッケル被膜を
形成するためには、その前処理として被めっき体の表面
に金属触媒を保持させておき（活性化処理）、これを核
としてニッケルを析出させることが行われる。上記金属
触媒としては、パラジウムのコロイドを吸着させるのが
一般的である。従来、パラジウムのコロイドを吸着させ
る方法としては、被めっき体を塩化第１錫に浸漬して錫
イオンを吸着させた後、塩化パラジウム溶液に浸漬する
ことによりパラジウムイオンを還元しコロイド状に析出
させる方法が広く採用されてきた。しかし、この方法で
は処理中に塩化第一錫が空気酸化により塩化第二錫に変
化し、水洗時にコロイド状沈澱物が生成され易い。この
コロイド状沈澱物は目視できる程度の大きさにまで成長
するため、特に微細なパターンの形成を必要とする上述
のような光ディスクの原盤作成工程へ適用した場合に
は、製造される光ディスクの欠陥の原因となり、好まし
くない。したがって、これに代わる活性化処理の方法が
望まれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、一般の無電解ニッケルめっきの分野において
は、上述のようなコロイド状沈澱物の形成を防止するた
めに、近年、錫イオンとパラジウムイオンの両者を含
む、いわゆるキャタリストと呼ばれる錫−パラジウム系
活性剤を使用することが多くなっている。このキャタリ
スト中では、パラジウムは錫イオンの保護コロイドに被
覆された状態で存在するものと考えられている。

しかしながら、光ディスクの原盤作成工程における導
体化処理を目的としてニッケルの無電解めっきを行う場
合、上述のようなキャタリストを使用して被めっき体の
表面に貴金属触媒を吸着させようとしても、ポジ型フォ
トレジスト層がキャタリストを弾いてしまい、無電解め
っきを施すことができないという問題がある。

そこで本発明は、ポジ型フォトレジスト層を有する基
体に対してもキャタリストによる活性化処理を良好に行
い、無電解ニッケルめっきを可能とする方法を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上述の目的を達成するために鋭意検討を
行った結果、ポジ型フォトレジスト層の表面に特定の分
子構造を有する界面活性剤を吸着させておくことによ
り、該ポジ型フォトレジスト層の表面にも錫−パラジウ
ム系活性剤による活性化処理を良好に行うことができ、
無電解ニッケルめっきが可能となることを見出した。

本発明にかかる光ディスクの原盤作成方法はかかる知
見にもとづいて提案されるものであり、基体上に設けら
れ選択露光及び現像により予め所定のパターンが形成さ
れたポジ型フォトレジスト層の表面に、第４級アンモニ
ウム系，ベタイン系，アミンオキサイド系，アミンカル
ボン酸塩系，およびポリオキシエチレンアルキルアミン
系から選ばれる少なくとも１種類の界面活性剤を吸着さ
せた後、錫−パラジウム系活性剤による活性化処理を経
て前記基体を無電解ニッケルめっき浴に浸漬することを
特徴とするものである。

まず、上記ポジ型フォトレジスト層は、たとえばポジ
型フォトレジスト材料の代表例であるナフトキノンジア
ジト系フォトレジストにより形成されるものである。上
記ナフトキノンジアジド系フォトレジストは、フェノー
ル系樹脂と光分解性化合物であるナフトキノンジアジド
とを主成分とするものであり、本発明では各種の市販品
を適用することができる。このポジ型フォトレジスト材
料は、常法にしたがってガラス等の基板上に塗布され、
選択露光および現像を経て所定のパターンを有するボジ
型フォトレジスト層となる。

このポジ型フォトレジスト層は、このままでは活性化
処理に使用される錫−パラジウム系活性剤を弾くので、
本発明ではこの表面に界面活性剤を吸着させる。この界
面活性剤としては、第４級アンモニウム系，ベタイン
系，アミンオキサイド系，アミンカルボン酸塩系，およ
びポリオキシエチレンアルキルアミン系から選ばれる化
合物が使用され、１種類の化合物を単独で使用しても、
あるいは数種類の化合物を混合して使用しても良い。使
用時には、上記界面活性剤を0.001〜２％程度の濃度で
含有する水溶液を調製し、該水溶液中に被めっき体を浸
漬する。上記の濃度範囲よりも界面活性剤が少ない場合
には、錫−パラジウム系活性剤の均一な吸着を可能とさ
せる程の表面改質効果を得ることができず、また多すぎ
ても界面活性剤がミセル化を起こす等して所望の効果が
得られなくなる。浸漬時間および上記水溶液の液温等
は、特に限定されるものではなく、適宜設定すれば良
い。

界面活性剤を含む水溶液中に浸漬した後の被めっき体
には、水洗により過剰な界面活性剤が除去された後、常
法にしたがって錫−パラジウム系活性剤による活性化処
理を経て無電解ニッケルめっきが施される。上記錫−パ
ラジウム系活性剤や無電解ニッケルめっき浴の組成は特
に限定されるものではなく、一般に適用されている組成
を有するものの他、各種の市販品が使用可能である。

〔作用〕

本発明において使用される界面活性剤は、いずれも分
子内の第４級窒素原子上，アミノ窒素原子上，もしくは
酸素原子に配位結合している窒素原子上に陽電荷を有す
る界面活性剤である。これらは、繊維，金属，ガラス，
プラスチック，鉱物等の一般に表面陰電荷を有する物質
の表面に、窒素原子もしくは窒素原子の近傍部を向けて
強く吸着される性質を有している。したがって、かかる
界面活性剤は本発明において被めっき体となる基体、す
なわち予め所定のパターンを有するポジ型フォトレジス
ト層が形成された基体上にも良好に吸着される。

このように界面活性剤が吸着された基体の表面は、錫
−パラジウム系活性剤に対する親和性が高められた状態
となり、錫イオンの保護コロイドに被覆されたパラジウ
ムを保持することができるようになる。このことによ
り、最終的に上記保護コロイドが酸もしくはアルカリに
より除去されても、パラジウムが安定に基体上に保持さ
れ、適当な還元剤の存在下でこれを核としたニッケルの
析出が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例について実験結果にもと
づいて説明する。

まず、以下の各実施例において使用した界面活性剤の
名称および構造式を第１表に示す。

なお、第１表中のポリオキシエチレンアルキルアミン
は一般式で示されているが、通常ｍは５〜20の整数、ｎ
は12〜18の整数に選ばれる。以下の実験ではｍ＝5,n＝1
2のポリオキシエチレンラウリルアミンを使用した。

実施例１ 本実施例は、本発明を光ディスク製造用のスタンパー
の作成に適用するにあたり、ポジ型フォトレジスト材料
としてヘキスト社製，商品名AZ-1350を使用した場合の
各界面活性剤の効果を検討したものである。

まず、研磨した36cm径のディスク状のガラス基板上
に、ポジ型フォトレジスト（ヘキスト社製，商品名AZ-1
350）を塗布し、これを乾燥させた後、選択露光および
現像により所定のパターンを有するポジ型フォトレジス
ト層を形成した。

次に、この基体を前述の第１表に示す各界面活性剤の
0.25％水溶液に30秒間浸漬した後、流水洗浄を行って過
剰な界面活性剤分子を除去した。この処理により、基体
表面は均一に界面活性剤の分子が吸着された状態となっ
た。

次に、上記の基体を濃厚溶液状の錫−パラジウム系活
性剤（シプレー社製，商品名キャタリスト9F）１部を濃
塩酸１部と純水５部により希釈した混合液中に１分間浸
漬し、流水洗浄を行った。さらに、上記錫イオンの保護
コロイドを除去してパラジウムのみを基体表面に吸着さ
せるために、酸促進剤（シプレー社製，商品名アクセレ
レータ19）１部を純水５部で希釈した混合液中に１分間
浸漬し、流水洗浄を行った。ここで、上記錫−パラジウ
ム系活性剤はポジ型フォトレジスト層に弾かれることな
く、基体表面に均一に付着し、続く酸促進剤処理により
均一にパラジウムを吸着させた状態となった。

かかる基体を、無電解ニッケルめっき液（シプレー社
製，商品名ニポジット468）を満たしためっき浴中（浴
温35〜40℃）に１分間浸漬した。これにより、ポジ型フ
ォトレジスト層の表面も含めて基体表面には厚さ0.3〜
0.4mmのニッケル被膜が均一に析出した。上記ニッケル
被膜は、その後の電鋳工程においても剥離することはな
かった。

なお、上述の工程において、界面活性剤の水溶液の濃
度を0.025％もしくは0.0025％としても同様の効果が認
められ、いずれの場合にも均一なニッケル被膜を析出さ
せることができた。

さらに、無電解ニッケルめっき液の種類による影響を
調べるため、さらに５種類の市販の無電解ニッケルめっ
き液と、本発明者らが調製した無電解ニッケルめっき液
を使用して、同様の実験を行った。

ここで使用した市販品は、シプレー社製，商品名ニク
ロイ22;シプレー社製，ニポジット68;ユージライト社
製，商品名エニレックス；カニング社製，商品名ナイフ
ォス3000;日本カニゼン社製，商品名シューマーS680で
ある。

また、本発明者らが調製した無電解ニッケルめっき液
（pH＝7.5）の組成は以下のとおりである。

塩化ニッケル 20g/l 次亜リン酸ナトリウム 15g/l グリシン 20g/l コハク酸ナトリウム 25g/l これらの無電解ニッケルめっき液を使用して浴温35℃
で無電解ニッケルめっきを行ったところ、いずれの場合
にも均一なニッケル被膜（正確には、還元剤中のリン等
を含有するニッケル被膜）が形成され、めっき液の種類
による影響は特に現れないことがわかった。

実施例２ ポジ型フォトレジスト材料として東京応化社製，商品
名OFPR-77を使用した他は、上述の実施例１と同様に実
験を行った。いずれの場合にも、良好なニッケル被膜が
得られた。

実施例３ ポジ型フォトレジスト材料としてコダック社製,KMPR
820を使用し、界面活性剤としてポリオキシメチレンラ
ウリルアミンを、0.2％濃度で使用した他は、上述の実
施例１と同様に実験を行ったところ、良好なニッケル被
膜が得られた。

しかしながら、第１表に示す他の５種類の界面活性剤
では所望の効果が得られなかた。これは、ポジ型フォト
レジスト材料の分子構造の差異に起因するものと考えら
れる。すなわち、上記KMPR820はノボラック樹脂に感光
基であるナフトキノンジアジドを付加させた化合物であ
るのに対し、前述のAZ-1350およびOFPR-77はノボラック
樹脂とナフトキノンジアジドとの混合物である点が異な
っており、これがポジ型フォトレジスト層の表面物性に
反映して界面活性剤に対する親和性を変化させたものと
考えられる。

比較例 いかなる界面活性剤も使用せずに、上述の実施例１も
しくは実施例２と同様の実験を行ったが、ガラス基板の
露出部にはニッケル被膜が形成されたものの、AZ-1350
もしくはOFPR-77からなるポジ型フォトレジスト層の表
面には全くニッケル被膜が形成されなかった。

さらに、錫−パラジウム系活性剤（シプレー社製，商
品名キャタリスト9F）の濃度を実施例１の２倍および３
倍とした場合、濃塩酸の濃度を実施例１の２倍とした場
合、および無電解ニッケルめっき液（シプレー社製，商
品名ニポジット 468）の濃度を実施例１の２倍とした
場合についてそれぞれ同様の実験を行ったが、いずれの
場合にもポジ型フォトレジスト層の表面にはニッケル被
膜が全く形成されなかった。

したがって、上述のようなポジ型フォトレジスト層を
有する基体の表面に均一な無電解ニッケルめっきを行う
ためには、界面活性剤による処理が必須であることが明
らかである。

なお、以上の各実施例および比較例においては、光デ
ィスク製造用のスタンパーの作成を前提とした説明を行
ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポジ
型フォトレジスト層上に無電解ニッケルめっきを施す方
法として広く適用され得るものである。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の光ディス
クの原盤作成方法を適用すれば、予め所定のパターンに
形成されたポジ型フォトレジスト層を有する基体上に均
一な無電解ニッケルめっきを施すことができる。しか
も、本発明は安価な設備にて生産性良く、高い信頼性を
もって実施することが可能である。

本発明をたとえば光ディスク製造用のスタンパーの作
成に適用すれば、信号ピット等の微細なパターンを忠実
に反映したパターンを有する信頼性の高いスタンパー
を、経済的に作成することができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体上に設けられ選択露光及び現像により
   予め所定のパターンが形成されたポジ型フォトレジスト
   層の表面に、第４級アンモニウム系，ベタイン系，アミ
   ンオキサイド系，アミンカルボン酸塩系，およびポリオ
   キシエチレンアルキルアミン系から選ばれる少なくとも
   １種類の界面活性剤を吸着させた後、錫−パラジウム系
   活性剤による活性化処理を経て前記基体を無電解ニッケ
   ルめっき浴に浸漬することを特徴とする光ディスクの原
   盤作成方法。