JP4463224B2 - Convex structure base and manufacturing method thereof, master for recording medium comprising convex structure base and manufacturing method thereof - Google Patents

Convex structure base and manufacturing method thereof, master for recording medium comprising convex structure base and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4463224B2
JP4463224B2 JP2006065810A JP2006065810A JP4463224B2 JP 4463224 B2 JP4463224 B2 JP 4463224B2 JP 2006065810 A JP2006065810 A JP 2006065810A JP 2006065810 A JP2006065810 A JP 2006065810A JP 4463224 B2 JP4463224 B2 JP 4463224B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
convex structure
etching
support substrate
thermally
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006065810A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007242183A (en
Inventor
博 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2006065810A priority Critical patent/JP4463224B2/en
Publication of JP2007242183A publication Critical patent/JP2007242183A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4463224B2 publication Critical patent/JP4463224B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Description

本発明は、光学デバイス、生体デバイスなどの各種デバイスに適用することができる支持基板上に凸状の構造体を有する凸構造基体に関し、特に、レーザ露光装置におけるレーザ光の送り周期以下で高精度の凸状構造体を支持基板上に有する凸構造基体とその製造方法および凸構造基体からなる記録媒体用原盤とその製造方法に関する。   The present invention relates to a convex structure base having a convex structure on a support substrate that can be applied to various devices such as an optical device and a biological device, and in particular, with high accuracy at a laser beam feeding period or less in a laser exposure apparatus. The present invention relates to a convex structure base having a convex structure on a support substrate, a manufacturing method thereof, a recording medium master comprising the convex structure base, and a manufacturing method thereof.

光ディスクの製造原盤は、レーザビームによるフォトレジスト露光、現像によるレジストのパターン化、パターン化したレジストをマスクとした基板エッチング等の手順で作製する。高密度化(凹凸パターンの微細化)に対応するために電子線露光が検討されている。
しかしながら、電子線露光の場合、フォトレジストの感度が不十分であること、真空プロセスを必要とすることなどから、スループットの低下は免れない。また、電子線描画装置は非常に高価であり莫大な初期投資が必要になる。また、装置のメンテナンスも難しく、ランニングコストもかかる。以上のように電子線露光の場合、スループットの低下、初期投資の増加、ランニングコストの増加によって、プロセスコストが高騰する。このような状況のなかで、低コスト化を目的としたレーザ光による微細な凹凸パターン(構造体)の形成方法が開示されている。
An optical disk manufacturing master is manufactured by procedures such as photoresist exposure using a laser beam, resist patterning by development, and substrate etching using the patterned resist as a mask. In order to cope with higher density (miniaturization of the uneven pattern), electron beam exposure has been studied.
However, in the case of electron beam exposure, a reduction in throughput is inevitable because the sensitivity of the photoresist is insufficient and a vacuum process is required. In addition, the electron beam drawing apparatus is very expensive and requires an enormous initial investment. In addition, the maintenance of the apparatus is difficult and the running cost is high. As described above, in the case of electron beam exposure, the process cost increases due to a decrease in throughput, an increase in initial investment, and an increase in running cost. Under such circumstances, a method for forming a fine concavo-convex pattern (structure) with a laser beam for the purpose of cost reduction is disclosed.

例えば、基板上に少なくともSbとOとを含有する感熱記録層を形成し、この感熱記録層にレーザ光を照射し、露光された部分と露光されていない部分のエッチングレートの差を利用して凹凸パターンを形成する原盤製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、樹脂層に設けた誘電体あるいは金属酸化物からなる凹部誘起層に光ビームを集光照射して樹脂層にピット部および/または案内溝を形成する微細パターンの形成方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
あるいは、基板状にWやMoのような遷移金属の不完全酸化物を含むレジスト層を形成し、このレジスト層を紫外線、可視光、あるいはレーザ光により露光した後、現像処理して凹凸パターンを形成する光ディスク用原盤の製造方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
また、基板上に形成した相変化膜にレーザ光を照射して熱記録を行い、これをエッチング処理して凹凸を形成する光ディスク用スタンパの製造方法が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。
For example, a thermosensitive recording layer containing at least Sb and O is formed on a substrate, and this thermosensitive recording layer is irradiated with a laser beam, utilizing the difference in etching rate between an exposed portion and an unexposed portion. A master manufacturing method for forming an uneven pattern has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Further, there has been proposed a fine pattern forming method in which a concave portion inducing layer made of a dielectric or metal oxide provided in a resin layer is focused and irradiated with a light beam to form pits and / or guide grooves in the resin layer. (For example, refer to Patent Document 2).
Alternatively, a resist layer containing an incomplete oxide of a transition metal such as W or Mo is formed on the substrate, and the resist layer is exposed to ultraviolet light, visible light, or laser light, and then developed to form an uneven pattern. A method of manufacturing an optical disc master to be formed has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
Further, a method for manufacturing an optical disc stamper is proposed in which a phase change film formed on a substrate is irradiated with laser light to perform thermal recording, and this is etched to form irregularities (see, for example, Patent Document 4). .)

上記のように、レーザ加熱による材料の熱変化を利用し微細なパターンを形成する方法が提案されている。このような方法を、以下の説明では、「ヒートモードリソグラフィー」と記載する。
ヒートモードリソグラフィーによるパターン形成の場合、レーザ加熱により材料の構造が変化する熱反応層を設ける。熱反応層の構造変化は、温度に対して閾値を持って起こることから、レーザビームスポット径よりも小さな領域を変化させることができる。このため、レーザ照射後に熱反応層をエッチング処理することで微細な凹凸パターンの形成ができ、例えば、ヒートモードリソグラフィーによる光ディスク用原盤製造の際、低密度の原盤製造用のレーザ露光装置を用いて、高密度化が図れるという利点がある。
As described above, a method for forming a fine pattern using a thermal change of a material by laser heating has been proposed. Such a method is referred to as “heat mode lithography” in the following description.
In the case of pattern formation by heat mode lithography, a thermal reaction layer in which the material structure is changed by laser heating is provided. Since the structural change of the thermal reaction layer occurs with a threshold value with respect to temperature, a region smaller than the laser beam spot diameter can be changed. For this reason, a fine concavo-convex pattern can be formed by etching the thermal reaction layer after laser irradiation. For example, when manufacturing an optical disc master by heat mode lithography, a laser exposure apparatus for manufacturing a low-density master is used. There is an advantage that the density can be increased.

しかしながら、上記提案のヒートモードリソグラフィーによる製造方法では次のような問題がある。すなわち、光ディスク用原盤を製造する場合に、ディスク半径方向における構造体の周期、つまり、トラックピッチの精度は、レーザ露光装置のレーザビーム送り精度に依存する。従って、レーザビーム送り精度が不十分であるレーザ露光装置(例えば、一世代前のレーザ露光装置)を用いてトラックピッチが縮小された光ディスク用原盤を製造する際、十分なトラックピッチ精度が確保できないという問題がある。すなわち、トラックピッチの高精度化を図る工夫が必要である。このような問題が解決できれば、一世代前のレーザ露光装置が適用でき装置の延命が図れるので設備投資が不要となり、プロセスコストが低減できる。   However, the manufacturing method using the heat mode lithography proposed above has the following problems. That is, when manufacturing an optical disc master, the accuracy of the period of the structure in the radial direction of the disc, that is, the accuracy of the track pitch, depends on the laser beam feed accuracy of the laser exposure apparatus. Therefore, when manufacturing an optical disc master having a reduced track pitch using a laser exposure apparatus (for example, a laser exposure apparatus of the previous generation) with insufficient laser beam feed accuracy, sufficient track pitch accuracy cannot be ensured. There is a problem. In other words, it is necessary to devise a technique for increasing the accuracy of the track pitch. If such a problem can be solved, the laser exposure apparatus of the previous generation can be applied and the life of the apparatus can be extended, so that no capital investment is required and the process cost can be reduced.

なお、本出願人は先に、あるいは、支持基板上に第1の誘電体層、光吸収層、第2の誘電体層(例えば、シリコン酸化物を含む)を順次形成し、レーザ光照射とエッチングにより第2の誘電体層の未記録部分を除去し、凸状に加工する工程を含む光記録媒体の製造方法を提案した(例えば、特許文献5参照。)。
この提案により、フォトリソグラフィを使わない簡単なプロセスで凹凸のパターンを形成することができる。しかし、レーザビーム送り精度が不十分であるレーザ露光装置を用いて、トラックを縮小した際に十分なトラックピッチ精度を確保することは難しい。
In addition, the present applicant forms a first dielectric layer, a light absorption layer, and a second dielectric layer (for example, including silicon oxide) sequentially on the support substrate in advance or by laser beam irradiation. A method of manufacturing an optical recording medium including a step of removing an unrecorded portion of the second dielectric layer by etching and processing it into a convex shape has been proposed (see, for example, Patent Document 5).
With this proposal, it is possible to form an uneven pattern by a simple process that does not use photolithography. However, it is difficult to ensure a sufficient track pitch accuracy when a track is reduced by using a laser exposure apparatus with insufficient laser beam feeding accuracy.

特開2005−100602号公報JP 2005-100602 A 特開2005−71564号公報JP 2005-71564 A 特開2004−152465号公報JP 2004-152465 A 特開平9−115190号公報JP-A-9-115190 特開2005−158191号公報JP 2005-158191 A

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、レーザ露光装置におけるレーザ光の送り周期以下の微細で精度の高い凸状構造体を支持基板上に有し、光学デバイス、生体デバイスなどの各種デバイスに適用できる凸構造基体とその製造方法、および凸構造基体からなる記録媒体用原盤とその製造方法を提供することを目的とする。
なお、レーザ露光装置として、レーザビームの送り精度が不十分な装置(以下、「一世代前のレーザ露光装置」と称することがある。)を用いてプロセスコストの高騰を抑制しつつ上記課題を達成することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above prior art, and has a fine and high-precision convex structure on a support substrate that is equal to or shorter than a laser beam feeding period in a laser exposure apparatus, and includes an optical device, a biological device, and the like. It is an object of the present invention to provide a convex structure base applicable to the various devices described above and a method for manufacturing the same, a recording medium master made of the convex structure base, and a method for manufacturing the same.
The laser exposure apparatus uses an apparatus with insufficient laser beam feeding accuracy (hereinafter sometimes referred to as “one-generation-preceding laser exposure apparatus”) while suppressing the increase in process cost. The goal is to achieve.

本発明者は鋭意検討した結果、以下の(1)〜(14)に記載する発明によって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。ただし、(7)および(8)は参考例としてのものである。以下、本発明について具体的に説明する。
As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problems can be solved by the inventions described in (1) to (14) below, and has reached the present invention. However, (7) and (8) are provided as reference examples. Hereinafter, the present invention will be specifically described.

(1):支持基板上に、凸状の構造体がA層およびA層・B層積層の混成からなり、かつ該A層とA層・B層積層の各構造体は交互に形成されてなる凸構造基体であって、
前記凸状の構造体は、
支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、
所定の送り周期をもったレーザ光の照射とエッチング処理を施して形成され、該レーザ光の照射送り周期以下の間隔で構成されたものであることを特徴とする凸構造基体である。
(1): On the support substrate , the convex structure is composed of a mixture of the A layer and the A layer / B layer stack, and the A layer and the A layer / B layer stack are alternately formed. A convex structure substrate,
The convex structure is
In a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a support substrate,
A convex structure substrate characterized by being formed by performing laser beam irradiation and etching treatment with a predetermined feed cycle, and having an interval equal to or shorter than the laser beam feed cycle.

上記凸構造基体は、レーザ露光装置におけるレーザ光の送り周期あるいはそれよりも縮小された(例えば、レーザ光の送り周期の半分)間隔で形成された凸状構造体を支持基板上に有するものであり、フォトニクス結晶デバイスなどの光学デバイス、バイオチップなどの生体デバイス等、各種デバイスや光ディスクなどの記録媒体用原盤として用いることができる。特に、一世代前のレーザ露光装置を用いても微細で精度の高い凸状の構造体を形成することが可能であるため、設備投資が不要となってプロセスコストが低減できる。   The convex structure substrate has a convex structure formed on a support substrate formed at intervals of a laser beam feeding cycle in a laser exposure apparatus or at a reduced interval (for example, half of the laser beam feeding cycle). Yes, it can be used as a master for recording media such as various devices and optical disks such as optical devices such as photonics crystal devices and biological devices such as biochips. In particular, it is possible to form a fine and highly accurate convex structure using a laser exposure apparatus of the previous generation, so that no capital investment is required and process costs can be reduced.

(2):前記支持基板上に設けられたB層が、Sb、Si、Ge、Snから選ばれる元素単体もしくはそれら元素を含む化合物を含有することを特徴とする(1)に記載の凸構造基体である。   (2): The convex structure according to (1), wherein the B layer provided on the support substrate contains a single element selected from Sb, Si, Ge, and Sn or a compound containing these elements. It is a substrate.

上記元素単体あるいは化合物を含有するB層とすることにより、レーザ光の照射により効果的に発熱して閾値温度で熱変化を起し、例えば、レーザビームスポット径よりも小さな領域を変化させこの熱反応層をエッチング処理することにより、レーザ光の照射送り周期以下の間隔をもって凸状の構造体を形成することができる。   By using the B layer containing the element simple substance or the compound, the heat is effectively generated by the irradiation of the laser beam to cause a thermal change at the threshold temperature. For example, the region smaller than the laser beam spot diameter is changed and this heat is changed. By etching the reaction layer, convex structures can be formed at intervals equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period.

(3):前記支持基板上に設けられたA層およびB層のレーザ光照射前の状態は、銅のKα線を用いたX線回折測定における回折角を2θとしたとき、全ての散乱、回折ピークの半値幅(FWHM)が1.5°以上を示すアモルファス状態であることを特徴とする(1)または(2)に記載の凸構造基体である。   (3): A state of the A layer and the B layer provided on the support substrate before laser light irradiation is all scattered when the diffraction angle in X-ray diffraction measurement using copper Kα rays is 2θ. The convex structure substrate according to (1) or (2), wherein the half-width (FWHM) of the diffraction peak is in an amorphous state showing 1.5 ° or more.

A層およびB層をそれぞれアモルファス状態(非結晶質状態)とすることによって、それぞれの層(膜)の残留応力が低減できる。残留応力を低減することでクラックなどの欠陥が発生することなく、大面積の支持基板、例えば、記録媒体用原盤のような大面積基板上に均一に成膜することができる。また、レーザ光の照射によるA層および/またはB層の熱処理、熱反応層のエッチング処理等においても簡便で、かつ確実に凸状の構造体を精度良く均一に形成することができるため好ましい。   By making each of the A layer and the B layer amorphous (noncrystalline), the residual stress of each layer (film) can be reduced. By reducing the residual stress, it is possible to form a film uniformly on a large-area support substrate, for example, a large-area substrate such as a recording medium master, without causing defects such as cracks. Further, it is preferable in heat treatment of the A layer and / or B layer by laser light irradiation, etching treatment of the thermal reaction layer, and the like because a convex structure can be formed accurately and uniformly.

(4):(1)〜(3)の何れかに記載の凸構造基体からなる記録媒体用原盤であって、
前記凸構造基体の支持基板がディスク状であり、凸状の構造体がスパイラル状または同心円状であることを特徴とする記録媒体用原盤である。
(4): A recording medium master comprising the convex structure substrate according to any one of (1) to (3),
The recording medium master is characterized in that the support substrate of the convex structure base is disk-shaped, and the convex structure is spiral or concentric.

凸構造基体を上記の構成とすることで、光ディスク等の記録媒体用原盤が提供される。
すなわち、凸構造基体における凸状の構造体は、前述のようにレーザ露光装置におけるレーザ光の照射送り周期以下の間隔をもって形成することができる。このため、例えば、光ディスク記録媒体用原盤における凸状の構造体の周期が縮小された場合でも、レーザビームの送り精度が不十分な一世代前の露光装置の精度不足を補い改善することが可能である。従って、設備更新の必要がないのでプロセスコストを低減することができる。
By using the convex structure base as described above, a master for a recording medium such as an optical disk is provided.
That is, the convex structure in the convex structure base can be formed with an interval equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period in the laser exposure apparatus as described above. For this reason, for example, even when the period of the convex structure in the master disc for optical disk recording media is reduced, it is possible to compensate for and improve the lack of accuracy of the previous generation exposure apparatus with insufficient laser beam feeding accuracy. It is. Therefore, it is not necessary to update the equipment, so that the process cost can be reduced.

(5):前記凸状の構造体がA層およびA層・B層積層の混成からなり、かつ該A層とA層・B層積層の各構造体は交互に形成されてなることを特徴とする(4)に記載の記録媒体用原盤である。   (5): The convex structure is composed of a mixture of an A layer and an A layer / B layer stack, and the structures of the A layer and the A layer / B layer stack are alternately formed. And (4).

前記積層体に、所定の送り周期をもったレーザ光の照射とエッチング処理を施して、A層およびA層・B層積層を交互に形成し、混成構造とすることによって各凸状の構造体の間隔をレーザ光の送り周期の半分(1/2)とすることができる。これによって、高密度で精度の良い記録媒体用原盤として用いることができる。   Each laminated structure is formed by subjecting the laminated body to irradiation with a laser beam having a predetermined feeding period and etching treatment to alternately form the A layer and the A layer / B layer laminated structure to form a hybrid structure. Can be set to half (1/2) of the laser beam feeding period. Thus, it can be used as a recording medium master with high density and high accuracy.

(6):前記A層およびA層・B層積層の各構造体における支持基板表面からの高さの差が、5〜50nmの範囲にあることを特徴とする(5)に記載の記録媒体用原盤である。   (6): The recording medium according to (5), wherein a difference in height from the surface of the support substrate in each of the structures of the A layer and the A layer / B layer laminate is in the range of 5 to 50 nm. This is a master disc.

上記構成とすることにより、各凸状の構造体に対してレーザ光を照射してトラッキングする際の安定化が図れる。   By adopting the above configuration, it is possible to stabilize the tracking by irradiating each convex structure with laser light.

(7):支持基板上に凸状の構造体を有する凸構造基体の製造方法であって、
下記工程:
(a)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、B層を加熱してB層全域に広がるように熱変化させる工程、
(b)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程、
(c)熱変化したB層全域を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程、
(d)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程、
により、支持基板上に、レーザ光の照射送り周期に対応する間隔で構成されたA層のみからなる凸状の構造体を形成することを特徴とする凸構造基体の製造方法である。
(7): A method for producing a convex structure substrate having a convex structure on a support substrate,
The following process:
(A) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a support substrate Irradiating the laser beam and heating the B layer so as to spread over the entire B layer,
(B) a step of thermally changing a part of the A layer by heat conduction from the B layer;
(C) an etching step of removing the entire region of the thermally changed B layer with an etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer;
(D) an etching step of removing the non-thermally changing A layer exposed on the surface with an etching solution 2 that dissolves only the non-thermally changing A layer;
Thus, a convex structure body made of only the A layer formed at intervals corresponding to the laser beam irradiation feed period is formed on the support substrate.

上記により、レーザ光の照射送り周期に対応する間隔をもってなる精度の高い凸状の構造体を有する凸構造基体を一世代前のレーザ露光装置を用いて容易に製造することができる。   As described above, it is possible to easily manufacture a convex structure base having a highly accurate convex structure having an interval corresponding to the laser beam irradiation feed period using the laser exposure apparatus of the previous generation.

(8):支持基板上に凸状の構造体を有する凸構造基体の製造方法であって、
下記工程:
(e)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、B層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程、
(f)上記レーザ光のパワー調整によりB層からの熱伝導に伴う温度上昇を抑制してA層を熱変化させない工程、
(g)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程、
(h)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程、により、支持基板上に、レーザ光の照射送り周期に対応する間隔で構成されたA層・B層積層のみからなる凸状の構造体を形成することを特徴とする凸構造基体の製造方法である。
(8): A method for producing a convex structure substrate having a convex structure on a support substrate,
The following process:
(E) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a support substrate Irradiating the laser beam and heating the B layer to thermally change a part of the B layer;
(F) A step of preventing the A layer from being thermally changed by suppressing the temperature rise associated with the heat conduction from the B layer by adjusting the power of the laser beam,
(G) an etching step of removing the thermally changed B layer with an etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer;
(H) A laser beam irradiation feed period on the support substrate by an etching process in which the A layer whose surface is not thermally changed is removed by an etching solution 2 that dissolves only the A layer that is not thermally changed. A convex structure base body is formed by forming a convex structure composed only of an A-layer / B-layer stack formed at intervals corresponding to.

上記により、レーザ光の照射送り周期に対応する間隔をもってなる精度の高い凸状の構造体を有する凸構造基体を、一世代前のレーザ露光装置を用いて容易に製造することができる。   As described above, it is possible to easily manufacture a convex structure base having a highly accurate convex structure having an interval corresponding to the laser beam irradiation feed period, using the laser exposure apparatus of the previous generation.

(9):支持基板上に凸状の構造体を有する凸構造基体の製造方法であって、
下記工程:
(i)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、B層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程、
(j)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程、
(k)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程、
(l)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程、により、支持基板上に、レーザ光の照射送り周期以下の間隔で構成されたA層とA層・B層積層が混成してなる凸状の構造体を形成することを特徴とする凸構造基体の製造方法である。
(9): A method for producing a convex structure substrate having a convex structure on a support substrate,
The following process:
(I) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorption of laser light are sequentially provided on a support substrate Irradiating the laser beam and heating the B layer to thermally change a part of the B layer;
(J) a step of thermally changing a part of the A layer by heat conduction from the B layer;
(K) an etching step of removing the thermally changed B layer with an etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer;
(L) A laser beam irradiation feed period on the supporting substrate by an etching process in which the A layer whose surface is not thermally changed is removed with an etching solution 2 that dissolves only the A layer that is not thermally changed. A method of manufacturing a convex structure substrate, comprising forming a convex structure formed by mixing an A layer and an A layer / B layer stack formed at the following intervals.

上記により、レーザ光の送り周期の半分の間隔をもってなる高密度で精度の高い凸状の構造体を有する凸構造基体を、一世代前のレーザ露光装置を用いて容易に製造することができる。   According to the above, a convex structure base having a high-density and high-precision convex structure having an interval that is half the laser beam feeding cycle can be easily manufactured using the laser exposure apparatus of the previous generation.

(10):前記エッチング液1がアルカリ水溶液であり、エッチング液2がフッ酸水溶液であることを特徴とする(7)〜(9)の何れかに記載の凸構造基体の製造方法である。   (10) The method for producing a convex structure substrate according to any one of (7) to (9), wherein the etching solution 1 is an alkaline aqueous solution and the etching solution 2 is a hydrofluoric acid aqueous solution.

上記エッチング液1としてアルカリ水溶液を用い、エッチング液2としてフッ酸水溶液を用いれば、レーザ光の照射による前記A層とB層の熱変化を利用して、支持基板上に、A層のみの構成、またはA層・B層積層のみの構成、あるいはA層とA層・B層積層の混在した構成からなる何れかの凸状の構造を容易に、かつ高精度で形成することができる。   When an alkaline aqueous solution is used as the etching solution 1 and a hydrofluoric acid aqueous solution is used as the etching solution 2, a structure in which only the A layer is formed on the support substrate by utilizing the thermal change of the A layer and the B layer by laser light irradiation Alternatively, any convex structure having a configuration in which only the A layer / B layer stack is formed or a configuration in which the A layer and the A layer / B layer stack are mixed can be easily formed with high accuracy.

(11):ディスク状の支持基板上にスパイラル状または同心円状である凸状の構造体を有する凸構造基体からなる記録媒体用原盤の製造方法であって、
前記製造方法は(7)〜(9)の何れかに記載の製造方法に準拠するものであることを特徴とする記録媒体用原盤の製造方法である。
(11): A method of manufacturing a recording medium master comprising a convex structure substrate having a spiral or concentric convex structure on a disk-shaped support substrate,
The manufacturing method is based on the manufacturing method according to any one of (7) to (9), and is a method for manufacturing a recording medium master.

上記により、レーザ光の照射送り周期以下の間隔をもってなる光ディスクなどの記録媒体用原盤が、一世代前のレーザ露光装置を用いて安価に製造される。   As described above, a master for a recording medium such as an optical disk having an interval equal to or shorter than the laser beam irradiation feed cycle is manufactured at low cost using a laser exposure apparatus one generation before.

(12):前記凸状の構造体がA層およびA層・B層積層の混成からなり、かつ該A層とA層・B層積層の各構造体は交互に形成されてなることを特徴とする(11)に記載の記録媒体用原盤の製造方法である。   (12): The convex structure is composed of a mixture of an A layer and an A layer / B layer stack, and the structures of the A layer and the A layer / B layer stack are alternately formed. (11) is a manufacturing method of a recording medium master.

上記により、高密度で精度の高い記録媒体用原盤を、一世代前のレーザ露光装置を用いて容易に製造することができる。   As described above, a recording medium master with high density and high accuracy can be easily manufactured using the laser exposure apparatus of the previous generation.

(13):ディスク状の支持基板表面にスパイラル状または同心円状の凹凸を有する記録媒体用原盤の製造方法であって、
下記工程:
(i)ディスク状の支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程、
(j)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程、
(k)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程、
(l)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程、
(m)上記によりスパイラル状または同心円状で交互に形成されたA層とA層・B層からなる凸状の構造体をエッチングマスクとして、支持基板表面に凹凸を形成するエッチング工程、
(n)上記凹凸を形成するエッチングにより凸状の構造体を完全に除去する工程、
により、支持基板表面に、レーザ光の照射送り周期以下の間隔で構成されたスパイラル状または同心円状の凹凸を形成することを特徴とする記録媒体用原盤の製造方法である。
(13): A method of manufacturing a recording medium master having spiral or concentric irregularities on the surface of a disk-shaped support substrate,
The following process:
(I) A laminated body in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a disk-shaped support substrate with a predetermined feeding period. Irradiating a laser beam having a power adjusted and heating the layer to thermally change a part of the B layer;
(J) a step of thermally changing a part of the A layer by heat conduction from the B layer;
(K) an etching step of removing the thermally changed B layer with an etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer;
(L) an etching step of removing the non-thermally changing A layer exposed on the surface with an etching solution 2 that dissolves only the non-thermally changing A layer;
(M) an etching process for forming irregularities on the surface of the support substrate using the convex structure composed of the A layer and the A layer / B layer alternately formed in a spiral shape or concentric shape as described above as an etching mask;
(N) a step of completely removing the convex structure by etching to form the irregularities;
Thus, a spiral or concentric concavity and convexity formed at intervals equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period is formed on the surface of the support substrate.

上記により、支持基板材料のみからなる凹凸形状を有する記録媒体用原盤が製造される。
単一材料構成からなる記録媒体用原盤であるため、例えば、スタンパ作成の際の転写工程において、凸状の構造体の離脱や剥離が起こらないため、原盤としての高耐久化が図れる。
According to the above, a recording medium master having a concavo-convex shape made only of the support substrate material is manufactured.
Since the recording medium master is composed of a single material, for example, in the transfer process when creating the stamper, the convex structure is not detached or peeled off, so that the durability of the master can be increased.

(14):前記凹凸を形成するエッチングがドライエッチングであることを特徴とする請求項13に記載の記録媒体用原盤の製造方法である。   (14) The method for manufacturing a master for a recording medium according to claim 13, wherein the etching for forming the irregularities is dry etching.

ドライエッチングにより、例えば、石英などの無機質支持基板表面に微細で高精度の凹凸が良好に形成され、マスクとして用いられる凸状の構造体のエッチング速度もバランス良く制御されて完全に除去される。   By dry etching, for example, fine and highly accurate irregularities are satisfactorily formed on the surface of an inorganic support substrate such as quartz, and the etching rate of the convex structure used as a mask is controlled in a well-balanced manner and completely removed.

本発明の凸構造基体は、微細で精度が高い凸状の構造体を有すると共に、コスト上昇が押えられるので、フォトニクス結晶デバイスなどの光学デバイス、バイオチップなどの生体デバイス等、各種デバイスや光ディスクなどの記録媒体用原盤として用いることが可能である。
また、本発明の凸構造基体の製造方法によれば、レーザ光の照射送り周期以下の間隔からなる精度の高い凸状の構造体を、レーザ光の送り精度が不十分なレーザ露光装置(一世代前のレーザ露光装置)を用いても製造可能である。このため、プロセスコストの高騰を抑制できる。
さらに、本発明の記録媒体用原盤によれば、凸状の構造体の間隔がレーザ光の照射送り周期の半分であるものが得られるので、微細で精度の高いスタンパ形成が可能となり、安価でしかも容易に高密度光ディスクの作製が可能である。
また、本発明の記録媒体用原盤の製造方法によれば、レーザ光の送り周期以下の間隔である精度の高い凸状の構造体を有する記録媒体用原盤が一世代前のレーザ露光装置を用いて安価に得られる。さらに凸状の構造体をエッチングマスクとし、ドライエッチング処理によって支持基板表面に凹凸を有する単一材料構成からなる記録媒体用原盤の製造ができ、原盤の高耐久化が図れる。
The convex structure substrate of the present invention has a fine and highly accurate convex structure and can suppress the increase in cost. Therefore, optical devices such as photonic crystal devices, biological devices such as biochips, various devices, optical disks, etc. It can be used as a recording medium master.
Further, according to the method for manufacturing a convex structure substrate of the present invention, a highly accurate convex structure having an interval equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period is applied to a laser exposure apparatus (one laser beam feed accuracy is insufficient). It can also be manufactured using a pre-generation laser exposure apparatus). For this reason, an increase in process cost can be suppressed.
Furthermore, according to the recording medium master of the present invention, a structure in which the interval between the convex structures is half the irradiation feed period of the laser beam can be obtained, so that a fine and highly accurate stamper can be formed and is inexpensive. In addition, a high-density optical disk can be easily produced.
In addition, according to the method for manufacturing a recording medium master of the present invention, a recording medium master having a highly accurate convex structure having an interval equal to or shorter than the laser beam feeding period uses a laser exposure apparatus one generation before. And cheaply. Furthermore, a recording medium master made of a single material having a convex structure as an etching mask and having irregularities on the surface of the support substrate by dry etching can be manufactured, and the durability of the master can be increased.

前述のように本発明における凸構造基体は、支持基板上に、凸状の構造体がA層およびA層・B層積層の混成からなり、かつ該A層とA層・B層積層の各構造体は交互に形成されてなる凸構造基体であって、
前記凸状の構造体は、
支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、
所定の送り周期をもったレーザ光の照射とエッチング処理を施して形成され、該レーザ光の照射送り周期以下の間隔で構成されたものであることを特徴とするものである。
As described above, the convex structure base body in the present invention is such that the convex structure is a mixture of the A layer and the A layer / B layer laminate on the support substrate , and each of the A layer and the A layer / B layer laminate is provided. The structure is a convex structure substrate formed alternately ,
The convex structure is
In a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a support substrate,
It is formed by performing laser beam irradiation and etching treatment with a predetermined feed cycle, and is configured with an interval equal to or shorter than the laser beam irradiation feed cycle.

ここで、上記レーザ光の照射「送り周期以下の間隔」とは、「送り周期に対応する間隔、あるいはそれ以下(例えば、送り周期の半分)」を指す。
Here, irradiation of the record laser light as "following Interval sending period" refers to "distance corresponding to the sending period or less, (e.g., half the feed period)".

すなわち、上記凸構造基体は、レーザ露光装置におけるレーザ光の照射送り周期(略、「レーザ光の送り周期」)あるいはそれよりも縮小された送り周期間隔で形成された凸状構造体を支持基板上に有するものである。微細で精度の高い凸状の構造体を有するため、フォトニクス結晶デバイスなどの光学デバイス、バイオチップなどの生体デバイス等、各種デバイス、あるいは光ディスクなどの記録媒体用原盤として用いることができる。特に、レーザ光の送り精度が十分でない一世代前の既存レーザ露光装置を用いても微細で高精度の凸状の構造体が形成できるため、プロセスコストが低減できる。
以下、本発明の凸構造基体について図面を参照しながら詳細を説明する。
That is, the convex structure base is formed by supporting a convex structure formed with a laser beam irradiation feed period (substantially, “laser light feed period”) in a laser exposure apparatus or with a feed period interval reduced more than that. I have on top. Since it has a fine and highly accurate convex structure, it can be used as an optical device such as a photonics crystal device, a biological device such as a biochip, various devices, or a master for a recording medium such as an optical disk. In particular, a process structure can be reduced because a fine and highly accurate convex structure can be formed even if an existing laser exposure apparatus of one generation before the laser beam feeding accuracy is insufficient.
Hereinafter, the convex structure substrate of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明における支持基板上にA層とB層が順次設けられた積層体を示す概略断面図である。
図1において、符号101は支持基板、102はシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層、103はレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層を示す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a laminate in which an A layer and a B layer are sequentially provided on a support substrate in the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a supporting substrate, 102 denotes a heat-changeable A layer containing silicon oxide, and 103 denotes a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light.

支持基板101の材質としては、ガラス、石英などを用いることができる。また、Siなどの半導体製造に用いられる基板も使える。また、Al基板など、HDD(ハードディスク)用の基板も用いることができる。また、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリオレフィン、エポキシ、ビニルエステル、ペットなどの樹脂基板を用いることができる。   As a material of the support substrate 101, glass, quartz, or the like can be used. Moreover, the board | substrate used for semiconductor manufacture, such as Si, can also be used. Also, an HDD (hard disk) substrate such as an Al substrate can be used. In addition, a resin substrate such as polycarbonate, acrylic resin, polyolefin, epoxy, vinyl ester, or pet can be used.

シリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層102としては、シリコン酸化物を含む材料を用いる。ここで、シリコン酸化物はSiOxで示され、xは2以下である。そして、A層は、SiOxとその他の材料との混合体であることが好ましい。
その他の材料としては各種材料を用いることができるが、シリコン酸化物をエチング処理する際に用いられるフッ化水素酸溶液などのエッチング溶液(以降、「エッチング液2」と称することがある。)に溶解しない材料であることが好ましい。
As the heat-changeable A layer 102 containing silicon oxide, a material containing silicon oxide is used. Here, the silicon oxide is represented by SiOx, and x is 2 or less. The A layer is preferably a mixture of SiOx and other materials.
Various materials can be used as the other materials, but an etching solution such as a hydrofluoric acid solution (hereinafter sometimes referred to as “etching solution 2”) used when the silicon oxide is etched. A material that does not dissolve is preferred.

また、SiOx と混合した状態のスパッタリングターゲットが作製できる材料であることが好ましい。さらに、スパッタリング法によって室温で成膜できる材料であることが好ましい。前述のように、A層としては成膜された状態における熱変化がアモルファス状態(非結晶質状態)である材料を用いる。   Moreover, it is preferable that the material can produce a sputtering target mixed with SiOx. Furthermore, a material that can be formed at room temperature by a sputtering method is preferable. As described above, a material in which the thermal change in the deposited state is in an amorphous state (amorphous state) is used for the A layer.

ここでのアモルファス状態とは、次の状態を示している。
すなわち、銅のKα線を用いたX線回折測定における回折角を2θとしたとき、全ての散乱、回折ピークの半値幅(FWHM)が1.5°以上である状態を指す。つまり、回折ピークがブロードになるような状態をアモルファス状態としている。従って、極微細な領域では結晶状態であっても、微結晶粒でありX線回折法で測定した場合に回折ピークがブロードになる状態であればよい。
The amorphous state here indicates the following state.
That is, when the diffraction angle in X-ray diffraction measurement using copper Kα rays is 2θ, it indicates a state in which the full width at half maximum (FWHM) of all scattering and diffraction peaks is 1.5 ° or more. That is, the state in which the diffraction peak is broad is defined as an amorphous state. Therefore, even if it is in a crystalline state in an extremely fine region, it may be in a state where it is a fine crystal grain and a diffraction peak becomes broad when measured by an X-ray diffraction method.

成膜した状態がアモルファス状態である材料を用いることによって、膜の残留応力が低減できる。残留応力が低減できることによって、クラックなどの欠陥が発生することなく、記録媒体用原盤のような大面積基板に対して均一性よく形成できる。   By using a material in which the film is formed in an amorphous state, the residual stress of the film can be reduced. Since the residual stress can be reduced, it can be formed with good uniformity on a large-area substrate such as a recording medium master without causing defects such as cracks.

A層としては、本来、結晶配向性が強い材料であって、熱処理によって結晶成長し、結晶粒径が大きくなる材料であることが好ましい。例えば、前記その他の材料として、ZnS、ZnSe、あるいはCaF2などが挙げられる。
なお、SiOx と混合させるその他の材料は、ZnS、ZnSe、CaF2などに限定されるものではなく、上記要件を満足する各種材料を用いることができる。
The A layer is preferably a material that is inherently strong in crystal orientation and grows by heat treatment to increase the crystal grain size. For example, examples of the other material include ZnS, ZnSe, and CaF 2 .
The other materials to be mixed with SiOx are not limited to ZnS, ZnSe, CaF 2 and the like, and various materials that satisfy the above requirements can be used.

SiOxとその他の材料の混合比率を、スパッタリングターゲットの混合比率で示すと、SiOx:10mol%−その他の材料:90mol%〜SiOx:40mol%−その他の材料:60mol%の範囲であることが好ましい。
上記において、SiOx 含有量が少な過ぎると、エッチング処理によるパターン形成ができなくなる。また、SiOx 含有量が多過ぎると、パターン形成ができてもパターンのエッジラフネスが増加する。
When the mixing ratio of SiOx and other materials is represented by the mixing ratio of the sputtering target, it is preferably in the range of SiOx: 10 mol%-other materials: 90 mol% to SiOx: 40 mol%-other materials: 60 mol%.
In the above, if the SiOx content is too small, pattern formation by etching processing cannot be performed. If the SiOx content is too large, the edge roughness of the pattern increases even if the pattern can be formed.

A層の膜厚としては、5〜200nmの範囲に設定する。5nm以下では均一な薄膜として成膜することが困難であり、200nm以上では熱が拡散して微細なパターンを形成することが困難になる。   The thickness of the A layer is set in the range of 5 to 200 nm. If it is 5 nm or less, it is difficult to form a uniform thin film, and if it is 200 nm or more, heat is diffused and it is difficult to form a fine pattern.

B層103としては、レーザ光を吸収し発熱する材料を用いる。また、フッ化水素酸水溶液などシリコン酸化物のエッチング溶液(以降、「エッチング液1」と称することがある。)に対して溶解しない材料を用いる。A層と同様にスパッタリング法で室温成膜できる材料であることが好ましい。   As the B layer 103, a material that absorbs laser light and generates heat is used. In addition, a material that does not dissolve in a silicon oxide etching solution (hereinafter sometimes referred to as “etching solution 1”) such as a hydrofluoric acid aqueous solution is used. A material that can be formed at room temperature by sputtering as in the case of the A layer is preferable.

そして、B層としては成膜された状態における相状態がアモルファス状態である材料を用いることが好ましい。ここでのアモルファス状態とは、銅のKα線を用いたX線回折測定における回折角を2θとしたとき、全ての散乱、回折ピークの半値幅(FWHM)が1.5°以上である状態を指す。つまり、回折ピークがブロードになるような状態をアモルファス状態としている。
従って、極微細な領域では結晶状態であっても、微結晶粒でありX線回折法で測定した場合に回折ピークがブロードになる状態であればよい。
A層と同様に、B層をアモルファス状態とすることによって、A層(膜)の残留応力が低減でき、クラックなどの欠陥が発生することなく、大面積の支持基板上に均一に成膜することができる。また、レーザ光の照射により形成される熱反応層のエッチング処理等においても簡便で、かつ確実に凸状の構造体を精度良く均一に形成することができるため好ましい。
And as a B layer, it is preferable to use the material whose phase state in the formed film state is an amorphous state. The amorphous state here is a state in which the half-value width (FWHM) of all scattering and diffraction peaks is 1.5 ° or more when the diffraction angle in X-ray diffraction measurement using copper Kα rays is 2θ. Point to. That is, the state in which the diffraction peak is broad is defined as an amorphous state.
Therefore, even if it is in a crystalline state in an extremely fine region, it may be in a state where it is a fine crystal grain and a diffraction peak becomes broad when measured by an X-ray diffraction method.
Similar to the A layer, by making the B layer in an amorphous state, the residual stress of the A layer (film) can be reduced, and the film is uniformly formed on a large-area support substrate without causing defects such as cracks. be able to. In addition, it is also preferable in the etching process of the thermal reaction layer formed by laser light irradiation because it is simple and can reliably form a convex structure with high accuracy.

上記条件を満たすB層に用いられる材料としては、Sb、Si、Ge、Snから選ばれる元素単体もしくはそれら元素を含む化合物などが挙げられる。例えば、Sbを含有する化合物としては、SbTeや、GeSbTeや、AgInSbTeなどが例示される。
なお、例示の元素単体もしくはそれら元素を含む化合物に限定されるものではなく、上記要件を満足する材料であればどのような材料でも用いることができる。
Examples of the material used for the B layer that satisfies the above conditions include a single element selected from Sb, Si, Ge, and Sn or a compound containing these elements. For example, SbTe, GeSbTe, AgInSbTe, etc. are illustrated as a compound containing Sb.
In addition, it is not limited to the element simple substance of the illustration, or the compound containing those elements, What kind of material can be used if it is the material which satisfies the said requirements.

上記元素単体あるいは化合物を含有するB層とすることにより、レーザ光の照射により効果的に発熱して閾値温度で熱変化を起し、例えば、レーザビームスポット径よりも小さな領域を変化させこの熱反応層のエッチング処理により、レーザ光の照射送り周期以下の間隔で凸状の構造体を形成することができる。   By using the B layer containing the element simple substance or the compound, the heat is effectively generated by the irradiation of the laser beam to cause a thermal change at the threshold temperature. For example, the region smaller than the laser beam spot diameter is changed and this heat is changed. By etching the reaction layer, convex structures can be formed at intervals equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period.

B層の膜厚としては、5nm〜100nmの範囲に設定する。5nm以下では均一な薄膜として成膜することが困難であり、100nm以上では熱が拡散し微細なパターンを形成することが困難になる。   The film thickness of the B layer is set in the range of 5 nm to 100 nm. If it is 5 nm or less, it is difficult to form a uniform thin film, and if it is 100 nm or more, heat diffuses and it is difficult to form a fine pattern.

前記凸構造基体における支持基板をディスク状とし、凸状の構造体をスパイラル状または同心円状とすれば光ディスクなどの記録媒体用原盤として好適に用いることができる。
ここで、凸状の構造体を、A層とA層・B層積層を交互に形成した構造とすれば、容易にレーザ光の送り周期以下の間隔(レーザ光の送り周期の半分)とすることができるので、高密度の記録媒体用原盤が得られる。従って、光ディスク記録媒体用原盤における凸状の構造体の周期が縮小された際にも、レーザビームの送り精度が不十分な一世代前の露光装置を用いることができ、プロセスコストの上昇を抑制することができる。
If the support substrate in the convex structure base is disk-shaped and the convex structure is spiral or concentric, it can be suitably used as a master for a recording medium such as an optical disk.
Here, if the convex structure has a structure in which the A layer and the A layer / B layer stack are alternately formed, the interval is less than or equal to the laser beam feeding period (half the laser beam feeding period). Therefore, a high density recording medium master can be obtained. Therefore, even when the period of the convex structure in the master disc for optical disk recording media is reduced, it is possible to use a one-generation previous exposure apparatus with insufficient laser beam feeding accuracy, thereby suppressing an increase in process cost. can do.

A層およびA層・B層積層の各構造体における支持基板表面からの高さの差を5〜50nmの範囲とすれば、凸状の構造体に対してレーザ光を照射してトラッキングする際の安定化が図れる。
すなわち、記録媒体用原盤に対してレーザ光を照射し、レーザ光を構造体に対してトラッキングする場合、構造体の高さの差が5nm未満であるとトラックエラー信号が低下しトラッキングが不安定になる。一方、構造体の高さの差が50nmよりも高い場合には、構造体による回折光が増加することによって反射光量が低下する。
When the height difference from the surface of the support substrate in each of the structures of the A layer and the A layer / B layer stack is set to a range of 5 to 50 nm, the tracking is performed by irradiating the convex structure with laser light. Can be stabilized.
That is, when a recording medium master is irradiated with a laser beam and the laser beam is tracked with respect to the structure, if the difference in the height of the structure is less than 5 nm, the tracking error signal is lowered and the tracking is unstable. become. On the other hand, when the difference in height between the structures is higher than 50 nm, the amount of reflected light decreases due to an increase in diffracted light by the structures.

上記本発明の記録媒体用原盤を用いて、Ni等によりスタンパを作製し、これを型として、樹脂に転写すれば、高密度で精度の高い光記録媒体(光ディスク)が、安価に作製できる。樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、紫外線硬化樹脂などが用いられ、転写(レプリケーション)方法としては、例えば、圧縮成形法、射出成形法、光硬化法(2P転写法)などが適用される。   If a stamper is made of Ni or the like using the recording medium master of the present invention, and this is used as a mold and transferred to a resin, a high-density and high-precision optical recording medium (optical disk) can be produced at low cost. Examples of the resin include polycarbonate, acrylic resin, polyolefin, epoxy resin, vinyl ester resin, and ultraviolet curable resin. Examples of the transfer (replication) method include a compression molding method, an injection molding method, and a photocuring method ( 2P transfer method) is applied.

次に、本発明における支持基板上に凸状の構造体を有する凸構造基体の製造方法について説明する。すなわち、支持基板上に、A層のみの構成、またはA層・B層積層のみの構成、あるいはA層とA層・B層積層の混在した構成の凸状の構造を有する凸構造基体についてそれぞれ図を参照して説明する。ただし、支持基板上に、A層のみの構成、またはA層・B層積層のみの構成の凸状の構造を有する凸構造基体は参考例としてのものである。 Next, the manufacturing method of the convex structure base | substrate which has a convex structure on the support substrate in this invention is demonstrated. In other words, on the support substrate, each of the convex structure bases having a convex structure having a configuration of only the A layer, a configuration of only the A layer / B layer lamination, or a configuration in which the A layer and the A layer / B layer lamination are mixed. This will be described with reference to the drawings. However, a convex structure base body having a convex structure having a structure of only the A layer or a structure of only the A layer / B layer stack on the supporting substrate is used as a reference example.

[A層のみの構成からなる凸構造基体の製造方法]
A層のみからなる凸状の構造体を形成する凸構造基体の製造方法は、図2に示す概略工程図に従って製造される。
図2において、符号200は積層体を示す。201は支持基板、202はA層、203はB層を示す。
すなわち、下記工程により、支持基板上にレーザ光の照射送り周期に対応する間隔で構成されたA層のみからなる凸状の構造体を形成する。
(a)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、B層を加熱してB層全域に広がるように熱変化させる工程
(b)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程
(c)熱変化したB層全域を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程
(d)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程
[Method for Producing Convex Structure Base Consisting of A Layer Only]
A method for manufacturing a convex structure base body that forms a convex structure consisting only of the A layer is manufactured according to the schematic process diagram shown in FIG.
In FIG. 2, the code | symbol 200 shows a laminated body. 201 indicates a support substrate, 202 indicates an A layer, and 203 indicates a B layer.
That is, by the following process, a convex structure composed of only the A layer formed at intervals corresponding to the laser beam irradiation feed period is formed on the support substrate.
(A) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a support substrate (B) a step of thermally changing a part of the A layer by heat conduction from the B layer (c) a thermal change Etching step of removing the entire B layer with the etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer (d) Dissolving the non-thermally changing A layer with the exposed surface only the A layer that has not been thermally changed Etching process to remove with etchant 2

上記工程(a)、(b)における符号204はレーザ光の照射方向を示す。205はB層が熱変化した部分を示す。つまり、レーザ光の吸収でB層が発熱し熱変化する。狭いピッチの構造体を形成する場合には、レーザ光の照射点の間隔を狭くするとB層内の熱伝導によって図2のようにB層全域が熱変化する。
符号206は材料A層の熱変化した部分を示す。B層からの熱伝導によりA層の一部が熱変化する。207はA層の熱変化していない部分を示す。
次に、エッチング工程(c)では、エッチング液1として熱変化したB層のみ溶解するアルカリ水溶液を用いる。すなわち、レーザ加熱によって熱変化したB層はアルカリ水溶液に対するエッチング耐性が弱くなる材料が用いられるため、熱変化したB層全域205が除去される。A層は熱変化した部分206、熱変化していない部分207ともエッチングされずに残る。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液(NaOH+H2O)や水酸化カリウム水溶液(KOH+H2O)を用いることができる。
次いで、エッチング工程(d)では、エッチング液2として熱変化していないA層のみ溶解するフッ酸水溶液(HF+H2O)を用いる。すなわち、B層からの熱伝導により熱変化したA層はフッ酸水溶液に対するエッチング耐性が強くなる材料であるため、熱変化していないA層の熱変化していない部分207が除去される。
なお、エッチング工程(c)とエッチング工程(d)を連続的に進行させるため、アルカリ水溶液とフッ酸水溶液を併用することもできる。
Reference numeral 204 in the steps (a) and (b) indicates the direction of laser light irradiation. Reference numeral 205 denotes a portion where the B layer is thermally changed. That is, the B layer generates heat due to absorption of the laser light and changes heat. In the case of forming a structure with a narrow pitch, if the interval between the laser light irradiation points is narrowed, the entire area of the B layer is thermally changed by heat conduction in the B layer as shown in FIG.
Reference numeral 206 denotes a thermally changed portion of the material A layer. Part of the A layer undergoes thermal change due to heat conduction from the B layer. Reference numeral 207 denotes a portion of the A layer that is not thermally changed.
Next, in the etching step (c), an alkaline aqueous solution that dissolves only the B layer that has been thermally changed is used as the etching solution 1. That is, since the B layer thermally changed by laser heating is made of a material whose etching resistance to the alkaline aqueous solution becomes weak, the thermally changed B layer whole area 205 is removed. In the layer A, the portion 206 that has undergone thermal change and the portion 207 that has not undergone thermal change remain without being etched. As the alkaline aqueous solution, a sodium hydroxide aqueous solution (NaOH + H 2 O) or a potassium hydroxide aqueous solution (KOH + H 2 O) can be used.
Next, in the etching step (d), an aqueous hydrofluoric acid solution (HF + H 2 O) that dissolves only the A layer that is not thermally changed is used as the etching solution 2. That is, since the A layer thermally changed by the heat conduction from the B layer is a material having high etching resistance to the hydrofluoric acid aqueous solution, the non-thermally changed portion 207 of the A layer that is not thermally changed is removed.
In addition, in order to advance an etching process (c) and an etching process (d) continuously, alkaline aqueous solution and hydrofluoric acid aqueous solution can also be used together.

下記表1にA層とB層の各成膜後(熱変化前)とレーザ加熱による熱変化後における、それぞれのエッチング液1(アルカリ水溶液)およびエッチング液2(エッチング液2)に対するエッチング耐性を示す。表中の「強」はエッチングされにくいことを示し、「弱」はエッチングされやすいことを示す。   The following Table 1 shows the etching resistance to each etching solution 1 (alkaline aqueous solution) and etching solution 2 (etching solution 2) after each film formation of the A layer and B layer (before heat change) and after heat change by laser heating. Show. “Strong” in the table indicates that etching is difficult, and “weak” indicates that etching is easy.

Figure 0004463224
Figure 0004463224

すなわち、シリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層は、アルカリ水溶液に対するエッチング耐性が強い。フッ酸水溶液に対しては、成膜状態(熱変化前)ではエッチング耐性が弱く、レーザ照射によって熱変化した状態ではエッチング耐性が強くなる。一方、レーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層は、フッ酸水溶液に対するエッチング耐性が強い。アルカリ水溶液に対しては、成膜状態(熱変化前)ではエッチング耐性が強く、レーザ照射によって熱変化した状態ではエッチング耐性は弱くなる。
上記工程(a)〜工程(d)により、A層のみからなる凸状の構造体が形成される。
That is, the heat-changeable A layer containing silicon oxide has high etching resistance to an alkaline aqueous solution. With respect to a hydrofluoric acid aqueous solution, the etching resistance is weak in a film formation state (before heat change), and the etching resistance is strong in a state where heat is changed by laser irradiation. On the other hand, the heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light has a strong etching resistance to a hydrofluoric acid aqueous solution. With respect to an alkaline aqueous solution, the etching resistance is strong in a film formation state (before heat change), and the etching resistance is weak in a state where heat is changed by laser irradiation.
Through the steps (a) to (d), a convex structure composed only of the A layer is formed.

上記のレーザ光源としては半導体レーザを用いる。半導体レーザの波長は、通常370〜780nmであり、好ましくは390〜410nmである。例えば、GaN系の半導体レーザを用いる。半導体レーザを用いることによって、安価な露光装置とすることができ、プロセスコストの低価格化が図れる。また、半導体レーザの場合には、レーザ光のパワーレベルを高速変調することができるため、大面積の積層体に対して凸状の構造体を高速で形成することができる。   A semiconductor laser is used as the laser light source. The wavelength of the semiconductor laser is usually 370 to 780 nm, preferably 390 to 410 nm. For example, a GaN based semiconductor laser is used. By using a semiconductor laser, an inexpensive exposure apparatus can be obtained, and the process cost can be reduced. In the case of a semiconductor laser, the power level of laser light can be modulated at high speed, so that a convex structure can be formed at a high speed with respect to a large-area laminate.

さらに、短波長のレーザを用いることによって微小なレーザスポットが形成でき、微細な構造体を形成することができるので、レーザ光の波長が240〜270nm程度のより短波長のレーザ光源を用いてもよい。
例えば、固体レーザとSHG(第2次高調波)による短波長レーザ光源や、前記半導体レーザとSHGによる短波長レーザ光源を用いることができる。紫外領域の短波長レーザを用いることによって、さらに微細な構造体が形成できる。
Furthermore, since a minute laser spot can be formed by using a short wavelength laser and a fine structure can be formed, even if a shorter wavelength laser light source having a wavelength of about 240 to 270 nm is used. Good.
For example, a short wavelength laser light source using a solid laser and SHG (second harmonic) or a short wavelength laser light source using the semiconductor laser and SHG can be used. By using a short wavelength laser in the ultraviolet region, a finer structure can be formed.

図2に示すようにレーザ光は積層体の最上層であるB層203側から照射する。つまり、支持基板201を介さずにB層203膜面に直接照射する。以降の説明では“膜面入射”と記載する。膜面入射とすることによって、支持基板による収差の発生が抑制できる。
また、レーザ光照射光学系の対物レンズの開口数(NA)を大きくすることにより、レーザビームを集光することができ、より微細な構造体が形成できる。光学系に用いる対物レンズの開口数(NA)は0.5〜1.0であり、好ましくは0.8〜0.95である。
As shown in FIG. 2, the laser beam is irradiated from the B layer 203 side which is the uppermost layer of the laminate. That is, the B layer 203 film surface is directly irradiated without passing through the support substrate 201. In the following description, “film surface incidence” is described. By making the film surface incident, it is possible to suppress the occurrence of aberration by the support substrate.
Further, by increasing the numerical aperture (NA) of the objective lens of the laser beam irradiation optical system, the laser beam can be condensed and a finer structure can be formed. The numerical aperture (NA) of the objective lens used in the optical system is 0.5 to 1.0, preferably 0.8 to 0.95.

レーザ光を照射するに際して、積層体(媒体)を回転させてもよい。媒体を回転させながら、レーザ光を媒体に対してフォーカスサーボをかけながら光を照射してもよい。また、媒体を回転させながら、レーザ光を媒体に対してフォーカスサーボおよびトラッキングサーボをかけながらレーザ光を照射してもよい。   When irradiating the laser beam, the laminate (medium) may be rotated. While rotating the medium, the laser beam may be irradiated while applying focus servo to the medium. Further, the laser beam may be irradiated while applying focus servo and tracking servo to the medium while rotating the medium.

[A層・B層積層のみの構成からなる凸構造基体の製造方法]
A層・B層積層のみからなる凸状の構造体を形成する凸構造基体の製造方法は、図3に示す概略工程図に従って製造される。
図3において、符号300は積層体を示す。301は支持基板、302はA層、303はB層を示す。
すなわち、下記工程により、支持基板上にレーザ光の照射送り周期に対応する間隔で構成されたA層・B層積層のみからなる凸状の構造体を形成する。
(e)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、B層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程
(f)上記レーザ光のパワー調整によりB層からの熱伝導に伴う温度上昇を抑制してA層を熱変化させない工程
(g)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程
(h)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程
[Producing method of convex structure substrate comprising only layer A / layer B]
A method of manufacturing a convex structure base body that forms a convex structure composed of only the A-layer / B-layer stack is manufactured according to the schematic process diagram shown in FIG.
In FIG. 3, the code | symbol 300 shows a laminated body. Reference numeral 301 denotes a support substrate, 302 denotes an A layer, and 303 denotes a B layer.
That is, by the following steps, a convex structure composed of only the A layer / B layer stack formed at intervals corresponding to the laser beam irradiation feed period is formed on the support substrate.
(E) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a support substrate A step of irradiating the laser beam and heating the B layer to thermally change a part of the B layer. (F) A temperature increase caused by heat conduction from the B layer is suppressed by adjusting the power of the laser beam. (G) An etching step in which the thermally changed B layer is removed with an etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer. (H) The non-thermally changed A layer whose surface has been exposed, Etching process which removes with etching liquid 2 which dissolves only A layer which has not changed heat

上記工程(e)、(f)における符号304はレーザ光の照射方向を示す。305はB層が熱変化した部分を示す。306はB層が熱変化しない部分を示す。レーザ光の照射パワーは、前記図2の水準よりも低く設定し、B層からの熱伝導によりA層が熱変化しないようにする。つまり、B層からの熱伝導によるA層の温度上昇が、A層の熱変化を引き起こす閾値温度に至らないレーザパワー水準としてB層に照射する。305はB層が熱変化した部分を示す。306はB層が熱変化していない部分を示す。307はA層の熱変化していない部分を示す。
次に、エッチング工程(g)では、エッチング液1として熱変化したB層のみ溶解するアルカリ水溶液を用いる。前記表1に示すように、レーザ加熱によって熱変化したB層はアルカリ水溶液に対するエッチング耐性が弱くなるため、熱変化したB層305が除去され、熱変化していない306は残る。また、熱変化していないA層307もエッチングされずに残る。
次いで、エッチング工程(h)では、エッチング液2として熱変化していないA層のみ溶解するフッ酸水溶液(HF+H2O)を用いる。前記表1に示すように、フッ酸水溶液によって、表面が曝露されたA層の熱変化していない部分307が除去される。B層が熱変化していない部分306によって覆われた308は、306がエッチングマスクとなり、下部のA層308は残留する。
上記工程(e)〜工程(f)により、A層・B層積層のみからなる凸状の構造体が形成される。
Reference numeral 304 in the steps (e) and (f) indicates the direction of laser light irradiation. Reference numeral 305 denotes a portion where the B layer is thermally changed. Reference numeral 306 denotes a portion where the B layer is not thermally changed. The irradiation power of the laser light is set lower than the level in FIG. 2 so that the A layer does not change heat due to heat conduction from the B layer. That is, the layer B is irradiated with a laser power level at which the temperature rise of the layer A due to heat conduction from the layer B does not reach the threshold temperature causing the thermal change of the layer A. Reference numeral 305 denotes a portion where the B layer is thermally changed. Reference numeral 306 denotes a portion where the B layer is not thermally changed. Reference numeral 307 denotes a portion of the A layer that is not thermally changed.
Next, in the etching step (g), an alkaline aqueous solution that dissolves only the thermally changed layer B is used as the etching solution 1. As shown in Table 1, since the B layer thermally changed by the laser heating has a weak etching resistance to the alkaline aqueous solution, the thermally changed B layer 305 is removed, and the 306 not thermally changed remains. In addition, the A layer 307 that has not been thermally changed remains without being etched.
Next, in the etching step (h), a hydrofluoric acid aqueous solution (HF + H 2 O) that dissolves only the A layer that is not thermally changed is used as the etching solution 2. As shown in Table 1 above, the portion 307 of the layer A where the surface is not thermally changed is removed by the hydrofluoric acid aqueous solution. In the layer 308 covered with the portion 306 where the B layer is not thermally changed, 306 serves as an etching mask, and the lower A layer 308 remains.
Through the steps (e) to (f), a convex structure composed only of the A layer / B layer stack is formed.

[A層とA層・B層積層の混成からなる凸構造基体の製造方法]
A層とA層・B層積層の混成からなる凸状の構造体を形成する凸構造基体の製造方法は、図4に示す概略工程図に従って製造される。
図4において、符号400は積層体を示す。401は支持基板、402はA層、403はB層を示す。
すなわち、下記工程により、A層とA層・B層積層が交互に混成されてなる凸状の構造体を形成する。
(i)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程
(j)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程
(k)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程
(l)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程
[Production method of convex structure substrate comprising A layer and A layer / B layer laminate]
The manufacturing method of the convex structure base body which forms the convex structure body which consists of A layer, A layer, and B layer lamination | stacking is manufactured according to the schematic process drawing shown in FIG.
In FIG. 4, the code | symbol 400 shows a laminated body. Reference numeral 401 denotes a support substrate, 402 denotes an A layer, and 403 denotes a B layer.
That is, a convex structure formed by alternately mixing the A layer and the A layer / B layer stack is formed by the following steps.
(I) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorption of laser light are sequentially provided on a support substrate (J) a step of thermally changing a part of the B layer by heat conduction from the B layer (k) a step of thermally changing B Etching step for removing the layer with an etching solution 1 that dissolves only the heat-changed B layer (l) An etching solution that dissolves only the A layer that has not been heat-changed and the A layer that has not been subjected to heat-change. Etching process removed by 2

上記工程(i)、(j)における符号404はレーザ光の照射方向を示す。405はレーザ光の送り周期を示す。406はB層が熱変化した部分、407はB層が熱変化していない部分を示す。408はB層からの熱伝導によりA層が熱変化した部分を示し、409はA層の熱変化していない部分を示す。
次に、エッチング工程(k)では、エッチング液1として熱変化したB層のみ溶解するアルカリ水溶液を用いる。前記表1に示すように、レーザ加熱によって熱変化したB層はアルカリ水溶液に対するエッチング耐性が弱くなるため、熱変化したB層406が除去され、熱変化していない407は残る。また、A層の熱変化した部分408とA層の熱変化しない部分409はエッチングされずに残る。
次いで、エッチング工程(l)では、エッチング液2として熱変化していないA層のみ溶解するフッ酸水溶液(HF+H2O)を用いる。前記表1に示すように、フッ酸水溶液によって、A層の熱変化していない部分409の表面が曝露された箇所410が除去される。B層が熱変化していない部分407によって覆われた409は、407がエッチングマスクとなり、下部のA層409は残留する。
上記工程(i)〜工程(l)により、A層とA層・B層積層の混成からなるレーザ光の送り周期以下(送り周期の半分)の凸状の構造体が形成される。
Reference numeral 404 in the steps (i) and (j) indicates the direction of laser light irradiation. Reference numeral 405 denotes a laser beam feeding period. Reference numeral 406 denotes a portion where the B layer is thermally changed, and reference numeral 407 denotes a portion where the B layer is not thermally changed. Reference numeral 408 denotes a portion where the A layer is thermally changed by heat conduction from the B layer, and 409 denotes a portion where the A layer is not thermally changed.
Next, in the etching step (k), an alkaline aqueous solution that dissolves only the B layer that has been thermally changed is used as the etching solution 1. As shown in Table 1, since the B layer thermally changed by the laser heating has a weak etching resistance to the alkaline aqueous solution, the thermally changed B layer 406 is removed, and the 407 not thermally changed remains. Further, the portion 408 of the A layer that has undergone thermal change and the portion 409 of the A layer that has not undergone thermal change remain without being etched.
Next, in the etching step (l), an aqueous hydrofluoric acid solution (HF + H 2 O) that dissolves only the A layer that is not thermally changed is used as the etching solution 2. As shown in Table 1, the portion 410 where the surface of the portion 409 of the A layer where the heat does not change is exposed by the hydrofluoric acid aqueous solution. In 409 covered with the portion 407 where the B layer is not thermally changed, 407 serves as an etching mask, and the lower A layer 409 remains.
By the above steps (i) to (l), a convex structure having a length equal to or shorter than the laser light feed period (half of the feed period) composed of a mixture of the A layer and the A layer / B layer stack is formed.

上記何れかの凸構造基体の製造方法において、支持基板をディスク状の基板とし、凸状の構造体をスパイラル状または同心円状とすれば記録媒体用原盤が形成できる。すなわち、上記凸構造基体の製造方法は、記録媒体用原盤の製造方法として好適に適用できる。
特に、A層とA層・B層積層を交互に混成してなる記録媒体用原盤の製造方法によれば、レーザ光の送り周期以下(送り周期の半分)の間隔をもってなる凸状の構造体(記録媒体におけるトラックピッチ))が形成される。従って、レーザ光の送り周期が十分でないレーザ露光装置(例えば、一世代前のレーザ露光装置)を用いて、高密度で精度の高い光ディスクなどの記録媒体用原盤を安価に製造することが可能である。
In any one of the above methods for producing a convex structure base, a recording medium master can be formed by using a support substrate as a disk-shaped substrate and a convex structure in a spiral or concentric shape. That is, the manufacturing method of the convex structure substrate can be suitably applied as a manufacturing method of a recording medium master.
In particular, according to the manufacturing method of the master for recording medium in which the A layer and the A layer / B layer lamination are alternately mixed, the convex structure having an interval equal to or shorter than the laser beam feeding period (half of the feeding period) (Track pitch in the recording medium)) is formed. Therefore, it is possible to manufacture a recording medium master such as an optical disk with high density and high accuracy at low cost by using a laser exposure apparatus (for example, a laser exposure apparatus one generation before) in which the laser beam feeding period is not sufficient. is there.

なお、図4(l)において、符号412はA層からなる構造体の支持基板401表面からの高さを示し、413はA層・B層積層からなる構造体の支持基板401表面からの高さを示す。高さの差は、5〜50nmの範囲とされるのが好ましい。つまり、A層・B層積層からなる構造体はB層の分だけA層からなる構造体よりも高い。
前述のように、上記高さの差を5〜50nmの範囲とすることにより、記録媒体用原盤の各凸状の構造体に対してレーザ光を照射してトラッキングする際の安定化が図れる。構造体の高さの差が5nm未満であるとトラックエラー信号が低下してトラッキングが不安定になる。一方、構造体の高さの差が50nmよりも高い場合には、構造体による回折光が増加することによって反射光量が低下する。
支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体を作製する段階で、B層の膜厚を5〜50nmの範囲に設定することによって、所定高さの構造体を有する記録媒体用原盤を容易に作製することができる。
In FIG. 4L, reference numeral 412 denotes the height of the structure composed of the A layer from the surface of the support substrate 401, and 413 denotes the height of the structure composed of the A layer / B layer stack from the surface of the support substrate 401. It shows. The difference in height is preferably in the range of 5 to 50 nm. That is, the structure composed of the A layer / B layer stack is higher than the structure composed of the A layer by the amount of the B layer.
As described above, by setting the height difference in the range of 5 to 50 nm, it is possible to stabilize the tracking by irradiating each convex structure of the recording medium master disk with laser light. If the difference in height between the structures is less than 5 nm, the track error signal is lowered and tracking becomes unstable. On the other hand, when the difference in height between the structures is higher than 50 nm, the amount of reflected light decreases due to an increase in diffracted light by the structures.
In the step of manufacturing a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorption of laser light are sequentially formed on a support substrate, the thickness of the B layer is set to 5 By setting the thickness within the range of ˜50 nm, it is possible to easily produce a recording medium master having a structure with a predetermined height.

[凸状の構造体をマスクとする記録媒体用原盤の製造方法]
ディスク状の支持基板表面にスパイラル状または同心円状の凹凸を有する記録媒体用原盤は、図5に示す概略工程図に従って製造される。(図5はディスク状の支持基板表面にスパイラル状または同心円状の凹凸を有する記録媒体用原盤を製造するための概略工程図である。)
図5において、符号500はA層とA層・B層が交互に形成された凸状の構造体を有するディスク状の支持基板を示す。凸状の構造体は、スパイラル状または同心円状に形成されている。
すなわち、凸状の構造体500は下記工程(i)〜(l)により形成される(前記図4に示した工程と同様)。
(i)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程
(j)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程
(k)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程
(l)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程
[Method for producing master for recording medium using convex structure as mask]
A recording medium master having spiral or concentric irregularities on the surface of a disk-shaped support substrate is manufactured according to a schematic process diagram shown in FIG. (FIG. 5 is a schematic process diagram for producing a recording medium master having spiral or concentric irregularities on the surface of a disk-shaped support substrate.)
In FIG. 5, reference numeral 500 indicates a disk-shaped support substrate having a convex structure in which A layers and A layers and B layers are alternately formed. The convex structure is formed in a spiral shape or a concentric shape.
That is, the convex structure 500 is formed by the following steps (i) to (l) (similar to the steps shown in FIG. 4).
(I) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorption of laser light are sequentially provided on a support substrate (J) a step of thermally changing a part of the B layer by heat conduction from the B layer (k) a step of thermally changing B Etching step for removing the layer with an etching solution 1 that dissolves only the heat-changed B layer (l) An etching solution that dissolves only the A layer that has not been heat-changed and the A layer that has not been subjected to heat-change. Etching process removed by 2

図5において、符号501はディスク状の支持基板、502はB層からの熱伝導によりA層が熱変化した部分、503はA層の未変化部分、504はB層が熱変化しない部分を示し、505は熱変化しないA層503と熱変化しないB層504の積層構成を示す。   In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a disk-shaped support substrate, 502 denotes a portion where the A layer is thermally changed by heat conduction from the B layer, 503 denotes an unchanged portion of the A layer, and 504 denotes a portion where the B layer does not change heat. , 505 shows a laminated structure of an A layer 503 that does not change heat and a B layer 504 that does not change heat.

次の工程(m)は、上記(i)〜(l)によりスパイラル状または同心円状で交互に形成されたA層とA層・B層からなる凸状の構造体をエッチングマスクとして、支持基板501表面に凹凸を形成するドライエッチング工程である。なお、工程(m)はドライエッチングの途中工程であり、ディスク状の支持基板501がエッチングされると共に凸状の構造体も次第にエッチングされる。
工程(n)では、エッチングマスクとした構造体502、505が完全に除去されて無くなった時点でエッチングを停止する。従って、凸状の構造体が完全にエッチング除去され、スパイラル状または同心円状の凹凸を有するディスク状の支持基板501のみの状態となる。ここで、支持基板表面に凹凸を形成するエッチングがドライエッチングであることが好ましい。
In the next step (m), the supporting substrate is formed using the convex structure composed of the A layer and the A layer / B layer alternately formed spirally or concentrically by the above (i) to (l) as an etching mask. 501 is a dry etching process for forming irregularities on the surface. The step (m) is a step in the middle of dry etching, and the disk-shaped support substrate 501 is etched and the convex structure is gradually etched.
In the step (n), the etching is stopped when the structures 502 and 505 used as an etching mask are completely removed and no longer exist. Therefore, the convex structure is completely removed by etching, and only the disk-shaped support substrate 501 having spiral or concentric irregularities is obtained. Here, it is preferable that the etching for forming irregularities on the surface of the support substrate is dry etching.

上記工程(m)および(n)におけるエッチング方法としては、乾式エッチング(ドライエッチング)法を好ましく用いることができる。このような乾式エッチング法としては、RIE法(Reactive Ion Etching;反応性イオンエッチング)、ICP法(Inductively Coupled Plasma;高密度プラズマエッチング)、あるいはスパッタエッチング法などを用いることができる。
ドライエッチングによれば、マスクとして用いられる凸状の構造体のエッチング速度と、例えば、石英などの無機質支持基板のエッチング速度をバランス良く制御することができ、支持基板表面に微細で高精度の凹凸を形成することが可能である。
As an etching method in the steps (m) and (n), a dry etching method can be preferably used. As such a dry etching method, an RIE method (Reactive Ion Etching), an ICP method (Inductively Coupled Plasma), a sputter etching method, or the like can be used.
According to dry etching, the etching rate of a convex structure used as a mask and the etching rate of an inorganic support substrate such as quartz can be controlled in a well-balanced manner. Can be formed.

上記工程(i)〜工程(n)により、支持基板表面にレーザ光の照射送り周期以下の間隔をもって形成されたスパイラル状または同心円状の凹凸を有する記録媒体用原盤が形成される。このような記録媒体用原盤は、支持基板材料のみで構成されているため、転写工程において構造体の離脱、剥離が起こらないため、原盤を繰り返し使用することが可能になる。   Through the steps (i) to (n), a recording medium master having spiral or concentric concavities and convexities formed on the support substrate surface with an interval equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period is formed. Since such a recording medium master is composed of only the support substrate material, the structure body is not detached or peeled off in the transfer process, so that the master can be used repeatedly.

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制約を受けるものではない。
実施例1および実施例2の記録媒体用原盤を作製するため、先ず、前記図1に示す構成のA層とB層が順次設けられた積層体をそれぞれ作製した。
支持基板101としては、厚さ0.5mmのディスク状の石英基板を用いた。
シリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層102は、スパッタリング法で成膜した、膜厚40nmのZnS−SiO2を用いた。なお、スパッタリングターゲットの組成は、ZnS(80mol%)−SiO2(20mol%)である。成膜温度;室温、RFパワー;1.5kW、成膜雰囲気;アルゴン(Ar)の条件で成膜した。成膜したZnS−SiO2膜を、銅のKα線を用いたX線回折法により測定した結果、回折ピークの半値幅(FWHM)は4°であり、アモルファス状態であることを示した。
レーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層103としては、スパッタリング法で成膜した、膜厚20nmのAgInSbTeを用いた。なお、スパッタリングターゲットの組成は、Ag(4at%)−In(7at%)−Sb(61at%)−Te(28at%)である。成膜温度;室温、RFパワー;300Wであり、成膜雰囲気;Arの条件で成膜した。成膜したAgInSbTe膜を、銅のKα線を用いたX線回折法により測定した結果、アモルファス状態であることを示した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by these examples.
In order to produce the recording medium masters of Example 1 and Example 2, first, laminates each having an A layer and a B layer having the structure shown in FIG. 1 were sequentially produced.
As the support substrate 101, a disk-shaped quartz substrate having a thickness of 0.5 mm was used.
As the thermally changeable A layer 102 containing silicon oxide, ZnS—SiO 2 having a thickness of 40 nm formed by a sputtering method was used. The composition of the sputtering target is ZnS (80 mol%)-SiO 2 (20 mol%). Film formation was performed under the conditions of film formation temperature: room temperature, RF power: 1.5 kW, film formation atmosphere: argon (Ar). As a result of measuring the deposited ZnS—SiO 2 film by an X-ray diffraction method using copper Kα rays, the half-value width (FWHM) of the diffraction peak was 4 °, indicating that the film was in an amorphous state.
As the thermally changeable B layer 103 that generates heat by absorbing laser light, AgInSbTe with a thickness of 20 nm formed by sputtering was used. The composition of the sputtering target is Ag (4 at%)-In (7 at%)-Sb (61 at%)-Te (28 at%). Film formation temperature: room temperature, RF power: 300 W, film formation atmosphere: Ar was formed under the conditions of Ar. As a result of measuring the formed AgInSbTe film by the X-ray diffraction method using copper Kα rays, it was shown to be in an amorphous state.

(実施例1)
上記積層体を用いて、前記図4に示す工程に準拠した記録媒体用原盤の製造方法によって、記録媒体用原盤を作製した。
すなわち、工程(i)、(j)のレーザ照射工程において、レーザ光404がB層403(AgInSbTe)側から直接照射される。レーザ光404の光学系における対物レンズの開口数は0.85であり、レーザ光の波長は405nmである。レーザ光の半径方向への送り周期(405)は320nmである。レーザパワーレベルは3mWであり、一定レベルのパワーを照射した。
Example 1
Using the above laminate, a recording medium master was produced by the method for manufacturing a recording medium master in accordance with the process shown in FIG.
That is, in the laser irradiation steps of steps (i) and (j), the laser beam 404 is directly irradiated from the B layer 403 (AgInSbTe) side. The numerical aperture of the objective lens in the optical system of the laser beam 404 is 0.85, and the wavelength of the laser beam is 405 nm. The feed period (405) of the laser beam in the radial direction is 320 nm. The laser power level was 3 mW, and a certain level of power was irradiated.

符号406はB層がレーザ照射によって熱変化した部分(熱変化したAgInSbTe)、407はB層の未変化部分、熱変化しないAgInSbTeを示す。408はB層からの熱伝導によりA層が熱変化した部分(熱変化したZnS−SiO2)を示し、409はA層の未変化部分、熱変化しないZnS−SiO2を示す。 Reference numeral 406 denotes a portion where the B layer is thermally changed by laser irradiation (thermally changed AgInSbTe), and 407 denotes an unchanged portion of the B layer and AgInSbTe which does not change thermally. Reference numeral 408 denotes a portion where the A layer is thermally changed by heat conduction from the B layer (thermally changed ZnS—SiO 2 ), and 409 denotes an unchanged portion of the A layer, which is ZnS—SiO 2 which is not thermally changed.

次に、第1のエッチング工程である工程(k)では、エッチング液1としてアルカリ水溶液、すなわち、水酸化ナトリウム水溶液(NaOH+H2O)を用いた。溶液比は、[NaOH]:[H2O]=1:2である。水酸化ナトリウム水溶液で上記レーザ光照射処理された積層体を5分間エッチングした。
水酸化ナトリウム水溶液によるエッチングで、B層406(熱変化したAgInSbTe)は除去され、B層407(熱変化しないAgInSbTe)は残った。また、A層408(熱変化したZnS−SiO2)と、A層409(熱変化しないZnS−SiO2)はエッチングされずに残った。
Next, in the step (k) which is the first etching step, an alkaline aqueous solution, that is, an aqueous sodium hydroxide solution (NaOH + H 2 O) was used as the etching solution 1. The solution ratio is [NaOH]: [H 2 O] = 1: 2. The laminate subjected to the laser light irradiation treatment with an aqueous sodium hydroxide solution was etched for 5 minutes.
B layer 406 (thermally changed AgInSbTe) was removed by etching with an aqueous sodium hydroxide solution, and B layer 407 (thermally unchanged AgInSbTe) remained. In addition, the A layer 408 (ZnS—SiO 2 thermally changed) and the A layer 409 (ZnS—SiO 2 not thermally changed) remained without being etched.

次いで、第2のエッチング工程である工程(l)では、エッチング液2としてフッ酸水溶液(HF+H2O)を用いた。溶液比は、[HF]:[H2O]=1:20である。フッ酸水溶液により、上記第1のエッチング工程を経た積層体を10秒間エッチングした。
フッ酸水溶液によるエッチングで、A層409(熱変化しないZnS−SiO2)の表面が曝露された箇所410が除去された。B層407(熱変化しないAgInSbTe)によって覆われたA層409は、B層407がエッチングマスクとなり、下部のA層409は残留し、407と409の積層構成の構造体が形成された。
符号411は半径方向におけるA層とA層・B層積層の各構造体の周期、つまり、トラックピッチは160nmであった。レーザ光の半径方向への送り周期(405)は320nmであるので、トラックピッチはレーザ光の送り周期405の半分の周期であった。
また、石英基板401表面からのA層408(熱変化したZnS−SiO2)の高さ(412)は40nmであった。一方、B層407(熱変化しないAgInSbTe)と下部のA層409((熱変化しないZnS−SiO2))からなる積層構成の石英基板表面からの高さ(413)は60nmであった。隣接するA層とA層・B層積層の各構造体における高さの差は20nmであり、B層407(熱変化しないAgInSbTe)の膜厚分異なっている。
Next, in the step (l) as the second etching step, a hydrofluoric acid aqueous solution (HF + H 2 O) was used as the etching solution 2. The solution ratio is [HF]: [H 2 O] = 1: 20. The laminated body which passed through the said 1st etching process was etched for 10 second with hydrofluoric acid aqueous solution.
Etching with a hydrofluoric acid aqueous solution removed the portion 410 where the surface of the A layer 409 (ZnS—SiO 2 which does not change heat) was exposed. In the A layer 409 covered with the B layer 407 (AgInSbTe which does not change heat), the B layer 407 serves as an etching mask, the lower A layer 409 remains, and a structure having a stacked structure of 407 and 409 is formed.
Reference numeral 411 denotes the period of each structure of the A layer and the A layer / B layer stack in the radial direction, that is, the track pitch is 160 nm. Since the feed period (405) of the laser beam in the radial direction is 320 nm, the track pitch is half of the feed cycle 405 of the laser beam.
Further, the height (412) of the A layer 408 (thermally changed ZnS—SiO 2 ) from the surface of the quartz substrate 401 was 40 nm. On the other hand, the height (413) from the surface of the quartz substrate of the laminated structure composed of the B layer 407 (AgInSbTe that does not change thermally) and the lower A layer 409 ((ZnS—SiO 2 that does not change thermally)) was 60 nm. The difference in height between the adjacent A layer and each structure of the A layer / B layer stack is 20 nm, which is different by the film thickness of the B layer 407 (AgInSbTe that does not thermally change).

上記により作製した記録媒体用原盤に対してレーザ光を照射し、トラッキングエラー信号の発生状態を調べた。なお、用いたレーザ光の波長は405nmであり、対物レンズの開口数は0.85、レーザパワーは0.2mWである。   The recording medium master produced as described above was irradiated with laser light, and the generation state of the tracking error signal was examined. The wavelength of the laser beam used is 405 nm, the numerical aperture of the objective lens is 0.85, and the laser power is 0.2 mW.

評価の結果、構造体に対してレーザ光をトラッキングすることができ、良好なプッシュプル信号が観測できた。すなわち、精度の高い凸状の構造体であると共に、隣接する構造体間で20nmの高さの差があるため、160nmという狭いトラックピッチ(高密度)においてもトラッキングすることができた。   As a result of the evaluation, the laser beam could be tracked with respect to the structure, and a good push-pull signal could be observed. That is, since it is a highly accurate convex structure and there is a difference in height of 20 nm between adjacent structures, it was possible to track even at a narrow track pitch (high density) of 160 nm.

(実施例2)
前記積層体を用いて、図5に示す工程に準拠した記録媒体用原盤の製造方法によって、記録媒体用原盤を作製した。
すなわち、A層とA層・B層積層をスパイラル状で交互に混成してなる記録媒体用原盤500は、実施例1で示した工程により得られる。
次の工程(m)で、記録媒体用原盤500に形成された凸状の構造体をエッチングマスクとして、エッチング処理により支持基板501表面に凹凸を形成した。エッチング処理は、スパッタエッチング法で行った。エッチング雰囲気はArであり、RFパワーは1kWとした。図5の工程(n)に示すように構造体が完全にエッチング除去された時点でエッチングを終了した。
以上により、スパイラル状の凹凸を有するディスク状支持基板501のみの記録媒体用原盤が形成された。半径方向に隣接する凸部の高さの差506は10nmであった。
(Example 2)
Using the laminate, a recording medium master was produced by a method for producing a recording medium master in accordance with the process shown in FIG.
That is, the recording medium master 500 in which the A layer and the A layer / B layer stack are alternately mixed in a spiral shape is obtained by the steps shown in the first embodiment.
In the next step (m), irregularities were formed on the surface of the support substrate 501 by etching using the convex structure formed on the recording medium master 500 as an etching mask. The etching process was performed by sputter etching. The etching atmosphere was Ar, and the RF power was 1 kW. Etching was completed when the structure was completely etched away as shown in step (n) of FIG.
As described above, a recording medium master having only a disk-shaped support substrate 501 having spiral irregularities was formed. The height difference 506 between the convex portions adjacent in the radial direction was 10 nm.

上記により作製した記録媒体用原盤に対して、実施例1と同様にレーザ光を照射し、トラッキングエラー信号の発生状態を調べた。なお、用いたレーザ光の波長は405nmであり、対物レンズの開口数は0.85、レーザパワーは0.2mWである。   The recording medium master produced as described above was irradiated with laser light in the same manner as in Example 1 to examine the occurrence state of the tracking error signal. The wavelength of the laser beam used is 405 nm, the numerical aperture of the objective lens is 0.85, and the laser power is 0.2 mW.

評価の結果、構造体に対してレーザ光をトラッキングすることができ、良好なプッシュプル信号が観測できた。すなわち、精度の高い凸状の構造体であると共に、隣接する構造体間で10nmの高さの差があるため、160nmという狭いトラックピッチ(高密度)においてもトラッキングすることができた。   As a result of the evaluation, the laser beam could be tracked with respect to the structure, and a good push-pull signal could be observed. That is, since it is a highly accurate convex structure and there is a difference in height of 10 nm between adjacent structures, tracking was possible even at a narrow track pitch (high density) of 160 nm.

上記実施例から分かるように、本発明の製造方法により、レーザビームの送り精度が不十分な装置を用いても、レーザ光の送り周期以下の微細で精度の高い凸構造基体からなる記録媒体用原盤が得られる。一世代前のレーザ露光装置が適用できることから、プロセスコストの高騰を抑制できる。また、本発明の微細で精度の高い凸構造基体は、光学デバイス、生体デバイスなどの各種デバイスにも適用できる。   As can be seen from the above-described embodiments, the manufacturing method of the present invention can be used for a recording medium composed of a fine and high-precision convex structure substrate that is equal to or shorter than the laser beam feed cycle even if an apparatus with insufficient laser beam feed accuracy is used. The master is obtained. Since the laser exposure apparatus of the previous generation can be applied, an increase in process cost can be suppressed. The fine and highly accurate convex structure substrate of the present invention can also be applied to various devices such as optical devices and biological devices.

本発明における支持基板上にA層とB層が順次設けられた積層体を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the laminated body by which A layer and B layer were sequentially provided on the support substrate in this invention. 支持基板上にA層のみの構成からなる凸構造基体を製造するための概略工程図である。It is a general | schematic process figure for manufacturing the convex structure base | substrate which consists only of A layer on a support substrate. 支持基板上にA層・B層積層のみの構成からなる凸構造基体を製造するための概略工程図である。It is a schematic process diagram for manufacturing a convex structure base composed of only an A layer / B layer laminate on a support substrate. 支持基板上にA層とA層・B層積層からなる凸構造基体を製造するための概略工程図である。It is a general | schematic process drawing for manufacturing the convex structure base | substrate which consists of A layer and A layer and B layer lamination | stacking on a support substrate. ディスク状の支持基板表面にスパイラル状または同心円状の凹凸を有する記録媒体用原盤を製造するための概略工程図である。It is a schematic process diagram for manufacturing a recording medium master having spiral or concentric irregularities on the surface of a disk-shaped support substrate.

符号の説明Explanation of symbols

100 積層体
101 支持基板
102 シリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層
103 レーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層
200 積層体
201 支持基板
202 A層
203 B層
204 レーザ光の照射方向
205 B層が熱変化した部分
206 材料A層の熱変化した部分
207 A層の熱変化していない部分
300 積層体
301 支持基板
302 A層
303 B層
304 レーザ光の照射方向
305 B層が熱変化した部分
306 B層が熱変化していない部分
307 A層の熱変化していない部分
308 306によって覆われた部分
400 積層体
401 支持基板
402 A層
403 B層
404 レーザ光の照射方向
405 レーザ光の送り周期
406 B層が熱変化した部分
407 B層が熱変化していない部分
408 B層からの熱伝導によりA層が熱変化した部分
409 A層の熱変化していない部分
410 409の表面が曝露された箇所
411 トラックピッチ
412 石英基板表面からのA層408の高さ
413 B層407とA層409からなる積層構造体の石英基板表面からの高さ
500 A層とA層・B層が交互に形成されたディスク状の支持基板
501 ディスク状の支持基板
502 B層からの熱伝導によりA層が熱変化した部分
503 A層の熱変化していない部分
504 B層が熱変化していない部分
505 熱変化していないA層503と熱変化していないB層504の積層構成
506 半径方向に隣接する凸部の高さの差
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Laminated body 101 Support substrate 102 Thermally changeable A layer containing silicon oxide 103 Thermally changeable B layer generated by absorption of laser light 200 Laminated body 201 Support substrate 202 A layer 203 B layer 204 Laser light irradiation Direction 205 A portion where the B layer is thermally changed 206 A portion where the material A is thermally changed 207 A portion where the A layer is not thermally changed 300 Laminated body 301 Support substrate 302 A layer 303 B layer 304 Laser beam irradiation direction 305 B layer is Thermally changed portion 306 B layer is not thermally changed 307 A layer is not thermally changed 308 Portion covered by 306 400 Laminated body 401 Support substrate 402 A layer 403 B layer 404 Laser light irradiation direction 405 Laser light feed period 406 Portion where the B layer is thermally changed 407 Portion where the B layer is not thermally changed 40 8 A part where the A layer is thermally changed by heat conduction from the B layer 409 A part where the heat of the A layer is not changed 410 A part where the surface of the 409 is exposed 411 Track pitch 412 Height of the A layer 408 from the surface of the quartz substrate 413 Height from the surface of the quartz substrate of the laminated structure composed of the B layer 407 and the A layer 409 500 Disc-shaped support substrate in which A layers and A layers and B layers are alternately formed 501 Disc-shaped support substrate 502 From the B layer Part 503 where the A layer is thermally changed due to thermal conduction of 503 Part where the A layer is not thermally changed 504 Part where the B layer is not thermally changed 505 A layer 503 which is not thermally changed and B layer 504 which is not thermally changed Laminated structure 506 Difference in height between adjacent convex parts in the radial direction

Claims (12)

支持基板上に、凸状の構造体がA層およびA層・B層積層の混成からなり、かつ該A層とA層・B層積層の各構造体は交互に形成されてなる凸構造基体であって、前記凸状の構造体は、支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもったレーザ光の照射とエッチング処理を施して形成され、該レーザ光の照射送り周期以下の間隔で構成されたものであることを特徴とする凸構造基体。 Convex structure base body in which convex structure is composed of A layer and A layer / B layer stack, and each structure of A layer and A layer / B layer stack is alternately formed on a support substrate The convex structure is a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a support substrate. A convex structure substrate formed by performing laser beam irradiation and etching treatment with a predetermined feed period and having an interval equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period. 前記支持基板上に設けられたB層が、Sb、Si、Ge、Snから選ばれる元素単体もしくはそれら元素を含む化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の凸構造基体。   2. The convex structure base according to claim 1, wherein the B layer provided on the support substrate contains a single element selected from Sb, Si, Ge, and Sn or a compound containing these elements. 前記支持基板上に設けられたA層およびB層のレーザ光照射前の状態は、銅のKα線を用いたX線回折測定における回折角を2θとしたとき、全ての散乱、回折ピークの半値幅(FWHM)が1.5°以上を示すアモルファス状態であることを特徴とする請求項1または2に記載の凸構造基体。   The state of the A layer and the B layer provided on the support substrate before laser light irradiation is as follows. When the diffraction angle in X-ray diffraction measurement using copper Kα rays is 2θ, all scattering and half of the diffraction peaks are obtained. The convex structure substrate according to claim 1 or 2, wherein the convex structure substrate is in an amorphous state in which a value width (FWHM) is 1.5 ° or more. 請求項1〜3のいずれかに記載の凸構造基体からなる記録媒体用原盤であって、前記凸構造基体の支持基板がディスク状であり、凸状の構造体がスパイラル状または同心円状であることを特徴とする記録媒体用原盤。   A recording medium master comprising the convex structure base according to any one of claims 1 to 3, wherein a support substrate of the convex structure base has a disk shape, and the convex structure has a spiral shape or a concentric shape. A recording medium master. 前記凸状の構造体がA層およびA層・B層積層の混成からなり、かつ該A層とA層・B層積層の各構造体は交互に形成されてなることを特徴とする請求項4に記載の記録媒体用原盤。   The convex structure is composed of a mixture of an A layer and an A layer / B layer stack, and the structures of the A layer and the A layer / B layer stack are alternately formed. 4. A recording medium master according to 4. 前記A層およびA層・B層積層の各構造体における支持基板表面からの高さの差が、5〜50nmの範囲にあることを特徴とする請求項5に記載の記録媒体用原盤。   6. The master for recording medium according to claim 5, wherein a difference in height from the surface of the support substrate in each of the structures of the A layer and the A layer / B layer stack is in the range of 5 to 50 nm. 支持基板上に凸状の構造体を有する凸構造基体の製造方法であって、
下記工程:
(i)支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、B層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程、
(j)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程、
(k)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程、
(l)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程、により、支持基板上に、レーザ光の照射送り周期以下の間隔で構成されたA層とA層・B層積層が混成してなる凸状の構造体を形成することを特徴とする凸構造基体の製造方法。
A method for producing a convex structure substrate having a convex structure on a support substrate,
The following process:
(I) Power adjustment having a predetermined feeding period in a laminate in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorption of laser light are sequentially provided on a support substrate Irradiating the laser beam and heating the B layer to thermally change a part of the B layer;
(J) a step of thermally changing a part of the A layer by heat conduction from the B layer;
(K) an etching step of removing the thermally changed B layer with an etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer;
(L) A laser beam irradiation feed period on the supporting substrate by an etching process in which the A layer whose surface is not thermally changed is removed with an etching solution 2 that dissolves only the A layer that is not thermally changed. A method for producing a convex structure substrate, comprising forming a convex structure formed by mixing an A layer and an A layer / B layer stack composed of the following intervals.
前記エッチング液1がアルカリ水溶液であり、エッチング液2がフッ酸水溶液であることを特徴とする請求項7に記載の凸構造基体の製造方法。 The method for producing a convex structure substrate according to claim 7, wherein the etching solution 1 is an alkaline aqueous solution and the etching solution 2 is a hydrofluoric acid aqueous solution. ディスク状の支持基板上にスパイラル状または同心円状である凸状の構造体を有する凸構造基体からなる記録媒体用原盤の製造方法であって、
前記製造方法は請求項7に記載の製造方法に準拠するものであることを特徴とする記録媒体用原盤の製造方法。
A method for producing a master for a recording medium comprising a convex structure substrate having a convex structure that is spiral or concentric on a disk-shaped support substrate,
A manufacturing method of a master for recording medium, wherein the manufacturing method is based on the manufacturing method according to claim 7 .
前記凸状の構造体がA層およびA層・B層積層の混成からなり、かつ該A層とA層・B層積層の各構造体は交互に形成されてなることを特徴とする請求項に記載の記録媒体用原盤の製造方法。 The convex structure is composed of a mixture of an A layer and an A layer / B layer stack, and the structures of the A layer and the A layer / B layer stack are alternately formed. A method for producing a recording medium master according to claim 9 . ディスク状の支持基板表面にスパイラル状または同心円状の凹凸を有する記録媒体用原盤の製造方法であって、
下記工程:
(i)ディスク状の支持基板上にシリコン酸化物を含有する熱変化可能なA層とレーザ光の吸収により発熱する熱変化可能なB層が順次設けられた積層体に、所定の送り周期をもつパワー調整されたレーザ光を照射し、層を加熱してB層の一部を熱変化させる工程、
(j)B層からの熱伝導によりA層の一部を熱変化させる工程、
(k)熱変化したB層を、該熱変化したB層のみ溶解するエッチング液1により除去するエッチング工程、
(l)表面が曝露された熱変化していないA層を、該熱変化していないA層のみ溶解するエッチング液2により除去するエッチング工程、
(m)上記によりスパイラル状または同心円状で交互に形成されたA層とA層・B層からなる凸状の構造体をエッチングマスクとして、支持基板表面に凹凸を形成するエッチング工程、
(n)上記凹凸を形成するエッチングにより凸状の構造体を完全に除去する工程、
により、支持基板表面に、レーザ光の照射送り周期以下の間隔で構成されたスパイラル状または同心円状の凹凸を形成することを特徴とする記録媒体用原盤の製造方法。
A method for producing a recording medium master having spiral or concentric irregularities on the surface of a disk-shaped support substrate,
The following process:
(I) A laminated body in which a heat-changeable A layer containing silicon oxide and a heat-changeable B layer that generates heat by absorbing laser light are sequentially provided on a disk-shaped support substrate with a predetermined feeding period. Irradiating a laser beam having a power adjusted and heating the layer to thermally change a part of the B layer;
(J) a step of thermally changing a part of the A layer by heat conduction from the B layer;
(K) an etching step of removing the thermally changed B layer with an etching solution 1 that dissolves only the thermally changed B layer;
(L) an etching step of removing the non-thermally changing A layer exposed on the surface with an etching solution 2 that dissolves only the non-thermally changing A layer;
(M) an etching process for forming irregularities on the surface of the support substrate using the convex structure composed of the A layer and the A layer / B layer alternately formed in a spiral shape or concentric shape as described above as an etching mask;
(N) a step of completely removing the convex structure by etching to form the irregularities;
Thus, a spiral or concentric concavity and convexity formed at intervals equal to or shorter than the laser beam irradiation feed period is formed on the surface of the support substrate.
前記凹凸を形成するエッチングがドライエッチングであることを特徴とする請求項11に記載の記録媒体用原盤の製造方法。 12. The method for manufacturing a master for recording medium according to claim 11 , wherein the etching for forming the unevenness is dry etching.
JP2006065810A 2006-03-10 2006-03-10 Convex structure base and manufacturing method thereof, master for recording medium comprising convex structure base and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4463224B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006065810A JP4463224B2 (en) 2006-03-10 2006-03-10 Convex structure base and manufacturing method thereof, master for recording medium comprising convex structure base and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006065810A JP4463224B2 (en) 2006-03-10 2006-03-10 Convex structure base and manufacturing method thereof, master for recording medium comprising convex structure base and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007242183A JP2007242183A (en) 2007-09-20
JP4463224B2 true JP4463224B2 (en) 2010-05-19

Family

ID=38587546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006065810A Expired - Fee Related JP4463224B2 (en) 2006-03-10 2006-03-10 Convex structure base and manufacturing method thereof, master for recording medium comprising convex structure base and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4463224B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4972015B2 (en) 2008-03-10 2012-07-11 富士フイルム株式会社 Mold processing method and manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007242183A (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100946009B1 (en) Resist Material and Microfabrication Method
KR100926858B1 (en) Method of producing optical disk-use original and method of producing optical disk
EP1749298B1 (en) Process for producing stamper of multi-valued rom disc, apparatus for producing the same, and resulting disc
WO2011002060A1 (en) Function-gradient inorganic resist, substrate with function-gradient inorganic resist, cylindrical substrate with function-gradient inorganic resist, method for forming function-gradient inorganic resist, method for forming fine pattern, and inorganic resist and process for producing same
JP3879726B2 (en) Manufacturing method of optical disc master and manufacturing method of optical disc
JP4397884B2 (en) Method for forming fine pattern, method for manufacturing master for optical memory device, master for optical memory device, stamper for optical memory device, and optical memory device
JP4463224B2 (en) Convex structure base and manufacturing method thereof, master for recording medium comprising convex structure base and manufacturing method thereof
US20050232130A1 (en) Production method for photoresist master, production method for optical recording medium-producing stamper, stamper, phtoresist master, stamper intermediate element and optical recroding medium
EP1695780B1 (en) Structure body and method of producing the structure body, medium for forming structure body, and optical recording medium and method of reproducing the optical recording medium
JP4101736B2 (en) Master, stamper, optical recording medium, and ROM disk manufacturing method
JP5293169B2 (en) Imprint method
JP2010118121A (en) Method for manufacturing optical disk master, optical disk master, stamper, and optical disk
JP2007293943A (en) Micro-fabrication method and micro-fabrication product formed by the method
JP2008299256A (en) Resist, method of manufacturing stamper for multilayer optical recording medium, and stamper for manufacturing multilayer optical recording medium
JP4687783B2 (en) Recording medium manufacturing apparatus and recording medium manufacturing master manufacturing apparatus
JP2007172724A (en) Method for manufacturing stamper
JP4687782B2 (en) Recording medium manufacturing method and recording medium manufacturing master manufacturing method
JP2008226287A (en) Stamper for optical disk and its manufacturing method
JP2007087564A (en) Optical recording medium and its manufacturing method
JP2009020931A (en) Transparent stamper
JP2009015063A (en) Exposure method
JP2005063526A (en) Stamper, recording media, and their manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091006

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100209

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100216

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4463224

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140226

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees