JP3592678B2

JP3592678B2 - ブランク盤の製造方法とダイレクトスタンパーの製作方法

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Publication number: JP3592678B2
Application number: JP2002051549A
Authority: JP
Inventors: 一彦佐野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: US6927016B2; EP1341168A3; CN1249704C; EP1341168A2; CN1414548A; JP2003257089A; US20030087186A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク成形時に使用されるダイレクトスタンパーを作るためのブランク盤の製造方法と、上記ダイレクトスタンパーの製作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、ポリカーボネートなどの樹脂を射出成形することによって大量に作られるが、そのとき、成形機の金型に取り付けられるのがスタンパーである。スタンパーには無数の微細な突起が螺旋状に形成されていて、光ディスクではそれが転写されて情報を表すピット（窪み）となる。
【０００３】
スタンパーを製造する工程はマスタリングと呼ばれている。この工法は、一般にフォトリソグラフィーといわれる技術を用い、ガラス盤上に信号に対応したフォトレジストの凹凸のパターンを形成することから始まる。ガラス盤上のポジ型フォトレジスト層に、記録すべき信号に対応して強度変調されたレーザビームを螺旋状に照射して上記フォトレジスト層を露光させ、その後、現像することによって、レジストの窪み（ピット）をトラック状に形成するのである。その後、表面に導電性膜を形成し、その上に電鋳によりニッケルの厚膜を形成する。その厚膜はおよそ０．３ｍｍほどであり、それを元のガラス盤から剥がして、スタンパーにするのである。このニッケル盤にはフォトレジストのピットが転写された突起（バンプ）が螺旋状に形成されている。このニッケル盤をスタンパーとして成形機の金型に取り付けて、金型で射出成形することにより、情報を含んだピット列を有する光ディスクが成形できるのである。
【０００４】
このスタンパーを作る工程は１０以上の工程を含み、製作のための多くの時間とコストがかかる。また、工程が多いために塵埃や人為的ミスなどによる欠陥も多く、歩留まりを低下させていた。
【０００５】
このような多くの工程を要せず、より少ない工程でスタンパーを作る試みが為されている。特許第２７６５４２１号公報には、基板の上に架橋性無機物又は架橋性有機物層を設け、記録信号で強度変調されたレーザビームを照射し現像することにより、基板上に信号パターンに対応した突起部を設け、さらに加熱により上記突起部を強固なものにした後、その基板を直接スタンパーとする工法が示されている。
【０００６】
図９に従って、この従来例を説明する。図９（Ａ）には、ニッケル基板４１と架橋性無機物又は架橋性有機物層が４２で示されている。図９（Ｂ）は、信号変調されたレーザビーム４３が記録レンズ４４で絞られて架橋性無機物又は架橋性有機物層４２の架橋性物質に照射されてこれを露光させるところを示す。図９（Ｃ）には、レーザビームによる露光の潜像としての露光部が局所的に加熱されて架橋し、架橋部４５を形成しているところを示す。これを現像すると、未露光部は溶解し、露光部である架橋部４５のみがパターン４６として残る。これらパターン４６として残った架橋性物質はいわゆるネガ型レジストの作用をする。図９（Ｄ）はその状態の基板を表している。これを３００℃の高温でハードベークすると、パターン４６の部分は架橋が促進され強固になる。このように作られた基板をそのままスタンパーにするのである。
【０００７】
また、特開平７−３２６０７７号公報にも、基板上にフォトレジストの突起を形成し、高温加熱により架橋を促進した後、直接それをスタンパーとして用いるのが示されている。この特許が前者の特許と異なるのは、基板上にフォトレジストを形成する方法である。前者は信号変調されたレーザビームの熱で選択的に架橋を起こしたのに対し、後者では選択的に上記フォトレジストに照射して上記フォトレジストを露光させ、酸を発生させる。その後、全体を加熱することにより、酸が触媒となり露光部のみに架橋を起こさせる。次に、全体を露光すると、前回未露光であったところに酸が生成され、かつ、そこは架橋されていないので、現像液で溶解され、最初に露光されたところが突起として残るのである。
【０００８】
前述のスタンパーは、何れもニッケル基板の上に有機又は無機のフォトレジストの突起を形成したものである。高温ベークによりフォトレジストの硬度は硬くなっているが、本来金属との接着力は強くない。また、ＤＶＤの場合、フォトレジストの突起の幅は０．３μｍ、長さは最短のもので０．４μｍと接着面積は非常に小さい。
【０００９】
スタンパーは成形機の金型に取り付けられ、鏡面金型とキャビティを形成する。その中に高温の樹脂が高圧で注入される。そのとき、高圧の樹脂はレジスト突起を引き剥がす作用を起こす。
【００１０】
また、一般に金型の温度は１００℃前後に設定されているが、注入される樹脂は約３００℃以上の高温である。樹脂の射出によってスタンパー表面温度は上昇し、成形されたディスクの取り出しによって元の温度に戻る、という熱膨張と収縮が繰り返される。ニッケルのようなスタンパーの基板の金属とレジスト突起のフォトレジストの熱膨張係数には大きな違いがあり、その熱膨張の違いによる応力が繰り返しレジスト突起に作用し、ついにはスタンパーの基板からレジスト突起を剥離させてしまうことになる。
【００１１】
上記スタンパーで光ディスクを成形すると、約５０００ショット位でレジスト突起の欠落による再生信号エラーが許容限界値に達する。ＤＶＤでは、欠陥によるエラーはＰＩエラーと呼ばれ、エラー訂正前において８ＥＣＣブロックの中で２８０以下と決められている。
【００１２】
上記したようなレジスト突起の欠落を無くすための提案が本出願の発明者により為されている（出願番号２００１−３２４７０７号）。図７及び図８にそのスタンパーの製造工程を示す。図７（Ａ）はニッケルなどの基盤１の上に架橋性物質２を塗布した状態を示す。架橋性物質２としては、有機ポリマーやシリコン酸化物の無機の材料などである。基盤１はニッケルの他にニッケル合金、シリコン、アルミニウム、銅などの金属の他に、ガラス、セラミックなどでもよい。
【００１３】
図７（Ｂ）はそれに続くベーキング処理である。架橋性物質２が熱により架橋するものであれば、このベーキング処理で架橋を起こす。また、架橋性物質２が化学増幅型レジストのような露光で酸を発生させ、それに続くベーキングで先ほどの酸が触媒となって架橋を起こすものもある。そのような場合は、図７（Ｂ）のベーキング処理を塗布後に溶剤を蒸発させる目的のプリベークとして、８０℃から９０℃の比較的低温で行なう。
【００１４】
その後、引き続き、図７（Ｃ）に示すように、基盤１全体に紫外線を照射し、図７（Ｄ）に示すベーキング処理を経て、ポリマー鎖を架橋させる。図７（Ｄ）は、露光後のベーキングでいわゆるポストエクスポージャーベークと呼ばれるものである。このとき、露光で発生した酸が触媒となって架橋反応が起こる。何れの場合もこの段階の架橋性物質２の架橋は完全ではなく、半架橋の状態にする。それは、次の図７（Ｅ）の工程において、フォトレジストを架橋性物２の上に塗布してフォトレジスト層３を形成するが、そのフォトレジストの溶剤に架橋性物質２が溶けない程度つまり実質的に侵されない程度に架橋するためである。一般に、有機ポリマーでは数パーセント架橋が進行すると、溶剤に溶けなくなる。図７（Ｅ）のフォトレジスト層３のレジストとしてはネガ型レジストを用いる。ただし、本来はポジ型レジストであっても、いわゆるイメージリバーサル法として知られる方法でネガ型として用いるのでもよい。このとき、架橋性物質２は数パーセント架橋された状態で、フォトレジストの溶剤によって侵されることがない。
【００１５】
次に、図７（Ｆ）のように記録すべき信号で変調されたレーザビーム４をフォトレジスト層３に露光する。ここで使われる装置は、レーザビームレコーダと呼ばれ、図７（Ｆ）では、記録すべき信号で変調された後のレーザビーム４とそのレーザビーム４を０．３ミクロンほどの微細なスポットに絞る記録レンズ５、および基盤１を回転軸６の周りに回転させる回転駆動部材７のみ示されている。記録レンズ５は、回転駆動部材７により回転される基盤１の半径方向に沿って移動するので、フォトレジスト層３には螺旋状に潜像が記録される。
【００１６】
図７（Ｇ）は露光後のベーキングで、露光によって露光部に発生した酸が触媒となり、このベーキング処理でフォトレジストの架橋反応が進む。これは、一般に、化学増幅型レジストと呼ばれる種類のレジストで、レジストの種類によっては露光後のべーキングが不要の場合もある。
【００１７】
図８（Ｈ）は、その後の現像処理で、架橋された部位以外が溶けて流される。結果として露光部が、レジスト突起８として残る。この状態のレジスト突起８と架橋性物質層２とはまだ強固に結合されていない。
【００１８】
図８（Ｉ）は、上記架橋性物質層２とレジスト突起８のレジストの架橋を更に促進する工程である。前述したように、架橋性物質層２は完全には架橋されていない。また、レーザビームで露光されたレジスト突起８のレジストもまだ架橋は一部しか進行していない。この工程で、両者の架橋をさらに進行させることにより、レジスト突起８のレジストポリマーと架橋性物質層２との間で相互の架橋が起こり、両者の結合を強める。また、夫々が架橋によりさらに強固になり、光ディスク成形時の熱と応力に耐える強度を与える。架橋の具体的方法の一つは、現像後の基板全体をプラズマ中に曝す方法である。プラズマとしてはフッ素ガスのプラズマなどが効果的である。プラズマ中にレジストを曝すと、プラズマ中のイオンやラジカルによりレジスト自体が削られるので暴露時間は数秒程度に抑える必要がある。そのように数秒プラズマ処理されたレジストは内部まで硬くなっており、強度および耐熱性が向上する。
【００１９】
もう一つの架橋の方法は、上記現像後の基盤に遠紫外線の照射とその後のべーキングにより架橋を促進する方法である。化学増幅型レジストの場合は、紫外線照射後にベーキングすることにより架橋が促進される。また、化学増幅型ではないノボラック系樹脂では、ベーキングによりレジスト中の水分を無くした状態で遠紫外線を照射すると、架橋がより進行することが知られている。１例では、レジスト２に化学増幅型を用い、現像後の基盤１に遠紫外線を照射し、その後、１１０〜２５０℃の間でベーキングを行なった。この場合も、架橋性物質２とレジスト３の架橋が進行し、基盤全体の耐熱温度は２５０℃以上に上がった。
【００２０】
図８（Ｊ）は架橋後の基盤で、レジスト突起８と架橋性物質層２は一体化された構造物９になっている。これを成形機の金型に合うように内外径を加工し、必要に応じ裏面を削ればスタンパーが完成する。
【００２１】
上記の工法で製造されたスタンパーを使用して光ディスクを成形する成形実験を行った結果、光ディスク生産枚数が１万ショットを超えてもスタンパーのバンプの欠落は全く観察されなかった。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
前述の図７（Ｆ）において、レーザビームで信号を記録するとき、基盤１はニッケルなどの高反射率の材料であるのに対し、架橋性物質層２やレジスト層３は透明に近い材料である。そのため、図３（Ａ）に示すような基盤１ｃの表面に節を持った定在波が生じる。この露光により像が形成されるのはレジスト層３ｃであるので、図３（Ａ）のように架橋性物質層２ｃとレジスト層３ｃの境界面が上記定在波の腹の近くにあると、形成される突起の底辺部の光強度が最大になり、図３（Ｂ）のような裾野が広がった断面形状の突起１０が形成される。裾野が広がったピット形状のディスクは、再生時に隣接トラックからの信号が漏れ込み、好ましくない。また、再生信号の変調度も小さくなり、十分な変調信号が得られない。特に、高密度化が進み、トラックピッチが益々狭くなっているＤＶＤなどでは、断面形状で見た側面の傾斜角は４０°以上は必要であり、再生信号の特性上も好ましくは５０°〜６０°であるのが望ましい。
【００２３】
また、図４のように、架橋性物質層２ｄとレジスト層３ｄの境界面が定在波の１波長分も離れていると、基盤１の表面で焦点を結んだビームは、上記境界面ではかなりぼけた像となり、望ましい形状の突起は形成できない。焦点深度を、光軸上において焦点位置での光強度の５０％以上の範囲と定義すると、焦点深度ｆ_ｄは以下の式で表される。
【００２４】
【数１】
ｆ_ｄ＝±λ／π（ＮＡ）^２
ここで、λはレーザビーム波長、ＮＡは記録レンズの開口数である。レーザビームの波長が３５１ｎｍ、記録レンズの開口数が０．９のとき、焦点深度は±０．１３８ｎｍとなる。架橋性物質の屈折率を１．６としたとき、図４の定在波の１波長は２１９ｎｍとなり、上記焦点深度を大幅に越える。上記の焦点ずれを防ぐために、焦点位置を上記架橋性物質２とレジスト層３の境界面に合わせると、基盤１の表面では焦点がずれてしまい、そのボケた像の反射光がレジストを感光するので、やはり形成される突起は裾引き現象が見られる。すなわち、上記構造のものでは、記録時にニッケル基盤の表面に生じる定在波の影響でレジスト突起が裾引きの断面形状になるといった問題があった。
【００２５】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、レジスト突起が裾引きの断面形状になるのを防止することができる、ダイレクトスタンパーを作るためのブランク盤の製造方法と、上記ダイレクトスタンパーの製作方法を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００２７】
本発明の第１態様によれば、基盤上にネガ型のフォトレジストの層を形成し、上記フォトレジストの層にベーキング処理を行った後、紫外線を照射することでその表面を不完全な架橋状態にした後、上記フォトレジストの層の上に更に上記フォトレジストと同一の物質のフォトレジストの層を形成し、その後、後で形成された上記フォトレジストの層に記録すべき信号によって変調されたレーザビームの露光および現像を行った後、この２つのフォトレジストの各層に更にベーキング処理を行うことで上記２つのフォトレジストの層を完全に架橋させたダイレクトスタンパーの製作方法であって、上記レーザビームの波長をλ、先に形成された上記ネガ型のフォトレジストの層の上記フォトレジストの屈折率をｎとしたとき、先に形成された上記ネガ型のフォトレジストの層の厚みが３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲であることを特徴とするダイレクトスタンパーの製作方法を提供する。
【００２８】
本発明の第２態様によれば、基盤上にネガ型のフォトレジストの層を有し、上記ネガ型のフォトレジストの層にベーキング処理を行った後、紫外線を照射することでその表面を不完全な架橋状態にし、更に上記フォトレジストと同一の物質のフォトレジストの層が設けられているブランク盤の製造方法であって、後で形成された上記フォトレジスト層にレーザビームを選択的に照射して、後で形成された上記フォトレジスト層を露光及び現像する際の上記レーザビームの波長をλ、先に形成された上記フォトレジストの層の上記フォトレジストの屈折率をｎとしたとき、先に形成された上記フォトレジストの層の厚みが３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲であることを特徴とするブランク盤の製造方法を提供する。
【００２９】
本発明の第３態様によれば、先に形成された上記フォトレジストの層の上記フォトレジストは有機ポリマーである第２の態様に記載のブランク盤の製造方法を提供する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる光ディスク成形用ダイレクトスタンパー５１を製造するためのブランク盤５０は、図１及び図５〜図６に示すように、基盤１ａ上に架橋性物質層２ａおよびフォトレジスト層３ａを順次配置して構成されている。このブランク盤５０の上記フォトレジスト層３ａに、記録信号で変調されたレーザビーム４０を選択的に照射して上記フォトレジスト層３ａを露光させて露光部３ｘを形成した後、上記フォトレジストを現像して上記露光部３ｘの上記フォトレジストを残し未露光部３ｙの上記フォトレジストを除去するとともに、上記記録信号に対応して残された上記露光部３ｘの上記フォトレジストの突起１１と上記架橋性物質層２ａとの間で架橋反応を生じさせて上記フォトレジストの突起１１を上記架橋性物質層２ａ上に固定して光ディスクを成形するダイレクトスタンパー５１を製造する。
【００３５】
ここで、図１に示すように、上記ブランク盤５０は、上記架橋性物質層２ａの上記架橋性物質の屈折率をｎ、上記レーザビーム４０の波長をλとしたとき、上記架橋性物質層２ａの厚みを３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲としている。このとき、架橋性物質層２ａとレジスト層３ａの境界面は、上記レーザビーム４０が基盤１ａで反射されて形成される定在波のほぼ節近くの位置になる。そのため、突起１１の底面部の露光強度は小さくなり、現像後に形成される突起１１は裾引がなく、突起１１の傾斜角が十分とれた形状になる。
【００３６】
上記架橋性物質層２ａの架橋性物質の一例としては、フェノール樹脂やポリビニールフェノール樹脂をベースにしたフォトレジストなどの有機ポリマーが使用できる。
【００３７】
次に、図５及び図６に基いて、第１実施形態にかかるダイレクトスタンパー５１の製造工程を詳細に説明する。
【００３８】
図５（Ａ）は、ニッケルなどの基盤１ａの上に架橋性物質を塗布した状態を示す。上記塗布された架橋性物質層２ａの厚みは、上記したように３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲としている。基盤１ａはニッケルの他に、ニッケル合金、シリコン、アルミニウム、銅などの金属、又は、上記した金属の他に、ガラス、セラミックなどでもよい。
【００３９】
図５（Ｂ）は上記塗布工程に続くベーキング処理工程である。架橋性物質層２ａの架橋性物質が熱により架橋するものであれば、このベーキング処理で架橋を起こす。また、架橋性物質が化学増幅型レジストのような露光で酸を発生させ、それに続くベーキングで先ほどの酸が触媒となって架橋を起こすものもある。そのような場合は、図５（Ｂ）のベーキング処理を、塗布後に溶剤を蒸発させる目的のプリベークとして、８０℃から９０℃の比較的低温で行なう。
【００４０】
その後、引き続き、図５（Ｃ）に示すように、基盤１ａ全体に紫外線を照射し、図５（Ｄ）に示すベーキング処理を経て、ポリマー鎖を架橋させる。図５（Ｄ）は、露光後のベーキングでいわゆるポストエクスポージャーベークと呼ばれるものである。このとき、露光で発生した酸が触媒となって架橋反応が起こる。
【００４１】
何れの場合もこの段階の架橋性物質の架橋は完全ではなく、半架橋の状態にする。それは、次の図５（Ｅ）の工程において、架橋性物質層２ａの上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層３ａを形成するが、そのフォトレジストの溶剤に架橋性物質が溶けない程度、つまり実質的に侵されない程度に架橋するためである。一般に、有機ポリマーでは数パーセント架橋が進行すると、溶剤に溶けなくなる。図５（Ｅ）のフォトレジスト層３ａのフォトレジストとしてはネガ型レジストを用いる。ただし、本来はポジ型レジストであっても、いわゆるイメージリバーサル法として知られる方法でネガ型として用いるのでもよい。このとき、架橋性物質層２ａの架橋性物質は数パーセント架橋された状態で、フォトレジストの溶剤によって侵されることがない。
【００４２】
次に、図５（Ｆ）のように記録すべき信号で変調されたレーザビーム４０をフォトレジスト層３ａに照射してフォトレジスト層３ａを露光させる。ここで使われる照射装置は、レーザビームレコーダと呼ばれ、図５（Ｆ）では、レーザビームレコーダのうち、記録すべき信号で変調された後のレーザビーム４０と、そのレーザビーム４０を０．３ミクロンほどの微細なスポットに絞る記録レンズ５と、基盤１ａを回転軸６の周りに回転させる回転駆動部材７のみが示されている。記録レンズ５は、回転駆動部材７により回転される基盤１ａの半径方向に沿って移動するので、フォトレジスト層３ａには螺旋状にレーザビーム４０が照射されて螺旋状の潜像がフォトレジスト層３ａに記録される。
【００４３】
図５（Ｇ）は、露光後のベーキングで、露光によって露光部３ｘに発生した酸が触媒となり、このベーキング処理でフォトレジストの架橋反応が進む。これは、一般に、化学増幅型レジストと呼ばれる種類のレジストで、レジストの種類によっては露光後のべーキングが不要の場合もある。
【００４４】
図６（Ｈ）は、その後の現像処理で、架橋された部位以外が溶けて流される。結果として露光部３ｘが、レジスト突起８ａとして残る。この状態のレジスト突起８ａと架橋性物質層２ａとはまだ強固に結合されていない。
【００４５】
図６（Ｉ）は、上記架橋性物質層２ａとレジスト突起８ａのレジストの架橋を更に促進する工程である。前述したように、架橋性物質層２ａの架橋性物質は完全には架橋されていない。また、レーザビーム４０で露光されたレジスト突起８ａのレジストもまだ架橋は一部しか進行していない。この工程で、両者の架橋をさらに進行させることにより、レジスト突起８ａのレジストポリマーと架橋性物質との間で相互の架橋が起こり、両者の結合を強める。また、夫々が架橋によりさらに強固になり、光ディスク成形時の熱と応力に耐える強度を与える。架橋の具体的方法の一つは、現像後の基板全体をプラズマ中に曝す方法である。プラズマとしてはフッ素ガスのプラズマなどが効果的である。プラズマ中にレジストを曝すと、プラズマ中のイオンやラジカルによりレジスト自体が削られるので暴露時間は数秒程度に抑える必要がある。そのように数秒プラズマ処理されたレジストは内部まで硬くなっており、強度および耐熱性が向上する。
【００４６】
もう一つの架橋の方法は、上記現像後の基盤１ａに遠紫外線の照射とその後のべーキングにより架橋を促進する方法である。化学増幅型レジストの場合は、紫外線照射後にベーキングすることにより架橋が促進される。また、化学増幅型ではないノボラック系樹脂では、ベーキングによりレジスト中の水分を無くした状態で遠紫外線を照射すると、架橋がより進行することが知られている。１例では、架橋性物質層２ａの架橋性物質に化学増幅型を用い、現像後の基盤１ａに遠紫外線を照射し、その後、１１０〜２５０℃の間でベーキングを行なった。この場合も、架橋性物質とフォトレジスト層３ａのレジストの架橋が進行し、基盤１ａ全体の耐熱温度は２５０℃以上に上がった。
【００４７】
図６（Ｊ）は架橋後の基盤１ａで、レジスト突起８ａと架橋性物質層２ａとは一体化された構造物９ａになっている。この一体化された構造物９ａの突起が上記突起１１である。この一体化された構造物９ａを成形機の金型に合うように内外径を加工し、必要に応じて裏面を削れば、光ディスク成形用スタンパーが完成する。
【００４８】
上記の工法で製造されたスタンパーを使用して光ディスクを成形する成形実験を行った結果、光ディスク生産枚数が１万ショットを超えてもスタンパーの突起１１すなわちバンプの欠落は全く観察されなかった。
【００４９】
この第１実施形態にかかる実施例１では、レーザビームに波長３５１ｎｍのクリプトンレーザを用い、架橋性物質として屈折率が約１．６の有機ポリマーを用い、架橋性物質層の厚さを８３〜１３７ｎｍとして良好なレジスト突起を得た。有機ポリマーの一例として、フェノール樹脂をベースにしたフォトレジストを使用した。
【００５０】
上記第１実施形態にかかるブランク盤５０及びこのブランク盤５０を用いて作られたスタンパー５１は、上記架橋性物質層２ａの厚みを３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲とするため、架橋性物質層２ａとレジスト層３ａの境界面が、レーザビーム４０が基盤１ａで反射して形成される定在波のほぼ節近くの位置になる。このため、突起１１の底面部の露光強度は小さくなり、現像後に形成される突起１１は裾引がなく、突起１１の傾斜角が十分とれた形状になり、ジッターや変調度が従来より良好な再生信号が得られた。この結果、従来と比較して、ショット数を２万以上まで増加させることが可能である。しかし、傾斜角が大きくなったからショット数が増えたのではなく、むしろ、逆になる傾向がある。しかし、傾斜角を大きくしても２万回以上のショット数が可能であった。また、この結果、レジスト突起１１の形状が裾引きのない理想的な角度θの傾斜を実現することができるため、再生信号特性を向上させることが出来る。裾引きのない理想的な角度θの一例として、断面形状で見た側面の傾斜角度θは４０°以上は必要であり、再生信号の特性上も好ましくは５０°〜６０°であるのが望ましい。裾引きのある場合と裾引きのない場合とを明確に理解しやすくするため、図１０に、裾引きのある突起を一点鎖線で示し、これに重ね合わせて、裾引きのない突起を実線で示した突起の拡大図を示す。また、レジスト突起１１の形状が裾引きがない分、光ディスクのピット幅を小さくすることができるので、より高密度のディスクを作ることが出来る。
【００５１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかるダイレクトスタンパー６１を製造するためのブランク盤６０は、第１実施形態のブランク盤５０と厚さが異なるものであって、図２に示すように、基盤１ｂ上に架橋性物質層２ｂおよびフォトレジスト層３ｂを順次配置して構成されており、架橋性物質層２ｂの厚みをλ／２ｎとした点が異なり、他の構造及び工程は大略同一である。
【００５２】
すなわち、このブランク盤６０の上記フォトレジスト層３ｂに、記録信号で変調されたレーザビーム４０を選択的に照射して上記フォトレジスト層３ｂを露光させて露光部（図５の露光部３ｘ参照）を形成した後、上記フォトレジストを現像して上記露光部の上記フォトレジストを残し未露光部（図５の未露光部３ｙ参照）の上記フォトレジストを除去するとともに、上記記録信号に対応して残された上記露光部の上記フォトレジストの突起１２と上記架橋性物質層２ｂとの間で架橋反応を生じさせて上記フォトレジストの突起１２を上記架橋性物質層２ｂ上に固定して光ディスクを成形するダイレクトスタンパー６１を製造する。
【００５３】
ここで、図２に示すように、上記ブランク盤６０は、上記架橋性物質層２ｂの上記架橋性物質の屈折率をｎ、上記レーザビーム４０の波長をλとしたとき、上記架橋性物質層２ｂの厚みをλ／２ｎとしている。このとき、架橋性物質層２ｂとレジスト層３ｂの境界面は、レーザビーム４０の基盤１ｂによる反射で形成される定在波のほぼ節の位置になる。そのため、突起１２の底面部の露光強度は第１実施形態よりも小さくなり、現像後に形成される突起１２は裾引がなく、突起１２の傾斜角が十分とれた形状になる。
【００５４】
上記架橋性物質層２ｂの架橋性物質の一例として、フォトレジスト層３ｂと同じ材料の有機ポリマーを使用することができる。
【００５５】
この第２実施形態にかかる実施例２では、架橋性物質に屈折率が約１．６の有機ポリマーを用いたとき、上記第１実施形態の実施例１の記録条件では架橋性物質層の厚さは約１１０ｎｍとなる。架橋性物質層の架橋性物質である有機ポリマーにレジスト層３ｂと同じ材料を用い、この条件で製造したスタンパーの突起１２の傾斜角度θは約５０°〜５５°が得られた。また、再生信号のジッターは規格が８％以下であるが、このスタンパーでは６．６％であった。また、スタンパにより成形される光ディスクの成形枚数が２万ショットを超えても、突起および架橋性層の剥離は観察されなかった。
【００５６】
上記第２実施形態にかかるブランク盤６０及びこのブランク盤６０を用いて作られたスタンパー６１は、上記架橋性物質層２ｂの厚みをλ／２ｎとするため、架橋性物質層２ｂとレジスト層３ｂの境界面が、基盤１ｂの反射で形成される定在波に対してほぼ節の位置になる。このため、突起１２の底面部の露光強度はより小さくなり、現像後に形成される突起１２は裾引がなく、突起１２の傾斜角が十分とれた形状になり、従来の工法に比べて光ディスクの成形ショット数を大幅に増やすことができる。従来のスタンパーでは５千枚程度までしか光ディスクを成形できなかったが、第２実施形態によれば２万枚以上可能となった。また、この結果、レジスト突起１２の形状が裾引きのない理想的な角度θの傾斜を実現することができ、再生信号特性を向上させることが出来る。裾引きのない理想的な角度θの一例として、断面形状で見た側面の傾斜角度θは４０°以上は必要であり、再生信号の特性上も好ましくは５０°〜６０°であるのが望ましい。また、レジスト突起１２の形状が裾引きがない分、光ディスクのピット幅を小さくすることができるので、より高密度のディスクを作ることが出来る。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、先に形成された上記ネガ型のフォトレジストの層の厚みを３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲とするため、先に形成された上記ネガ型のフォトレジストの層と、後で形成された上記フォトレジストの層との境界面が、基盤の反射で形成される定在波に対してほぼ節近くの位置又はほぼ節の位置になる。このため、突起の底面部の露光強度は小さくなり、現像後に形成される突起は裾引がなく、突起の傾斜角が十分とれた理想的な角度の傾斜を実現することができ、再生信号特性を向上させることが出来る。また、レジスト突起の形状が裾引きがない分、光ディスクのピット幅を小さくすることができるので、より高密度のディスクを作ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施形態にかかるダイレクトスタンパーの製作方法の工程を示し、ダイレクトスタンパーを製造するためのブランク盤及びダイレクトスタンパーをそれぞれ示す複式図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２実施形態にかかるダイレクトスタンパーとその製作方法の工程を示し、ダイレクトスタンパーを製造するためのブランク盤及びダイレクトスタンパーをそれぞれ示す模式図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ架橋性物質層を用いた従来例の模式図である。
【図４】架橋性物質層を用いた他の従来例の模式図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれ本発明の第１実施形態にかかるダイレクトスタンパーの製作方法の工程図である。
【図６】（Ｈ）〜（Ｊ）はそれぞれ図５に続くダイレクトスタンパーの製作方法の工程図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれダイレクトスタンパーの製作方法の工程図である。
【図８】（Ｈ）〜（Ｊ）はそれぞれ図７に続くダイレクトスタンパーの製作方法の工程図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ従来例の工程図である。
【図１０】裾引きのある場合と裾引きのない場合とを明確に理解しやすくするため、裾引きのある突起を一点鎖線で示し、これに重ね合わせて、裾引きのない突起を実線で示した突起の拡大図である。
【符号の説明】
１…基盤、１ａ，１ｂ…基盤、１ｃ，１ｄ…従来例の基盤、２…本発明の実施形態の架橋性物質層、２ａ，２ｂ…本発明の実施形態の架橋性物質層、２ｃ，２ｄ…従来例の架橋性物質層、３…フォトレジスト層、３ａ，３ｂ…本発明の実施形態のフォトレジスト層、３ｃ，３ｄ…従来例のレジスト層、３ｘ…露光部、３ｙ…未露光部、４，４０…レーザビーム、５…記録レンズ、６…回転軸、７…回転駆動部材、８，８ａ…レジスト突起、９，９ａ…一体化された構造物、１０，１１，１２…突起、４１…ニッケル基板、４２…架橋性有機物層、４３…レーザビーム、４４…記録レンズ、４５…露光部、４６…現像後の露光部、５０，６０…ブランク盤、５１，６１…ダイレクトスタンパー。

Claims

基盤上にネガ型のフォトレジストの層を形成し、上記フォトレジストの層にベーキング処理を行った後、紫外線を照射することでその表面を不完全な架橋状態にした後、上記フォトレジストの層の上に更に上記フォトレジストと同一の物質のフォトレジストの層を形成し、その後、後で形成された上記フォトレジストの層に記録すべき信号によって変調されたレーザビームの露光および現像を行った後、この２つのフォトレジストの各層に更にベーキング処理を行うことで上記２つのフォトレジストの層を完全に架橋させたダイレクトスタンパーの製作方法であって、上記レーザビームの波長をλ、先に形成された上記ネガ型のフォトレジストの層の上記フォトレジストの屈折率をｎとしたとき、先に形成された上記ネガ型のフォトレジストの層の厚みが３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲であることを特徴とするダイレクトスタンパーの製作方法。
基盤上にネガ型のフォトレジストの層を有し、上記ネガ型のフォトレジストの層にベーキング処理を行った後、紫外線を照射することでその表面を不完全な架橋状態にし、更に上記フォトレジストと同一の物質のフォトレジストの層が設けられているブランク盤の製造方法であって、後で形成された上記フォトレジスト層にレーザビームを選択的に照射して、後で形成された上記フォトレジスト層を露光及び現像する際の上記レーザビームの波長をλ、先に形成された上記フォトレジストの層の上記フォトレジストの屈折率をｎとしたとき、先に形成された上記フォトレジストの層の厚みが３λ／８ｎから５λ／８ｎの範囲であることを特徴とするブランク盤の製造方法。
先に形成された上記フォトレジストの層の上記フォトレジストは有機ポリマーである請求項２に記載のブランク盤の製造方法。