JP4610770B2 - 光ディスク原盤の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク、特に高密度記録用光ディスク製造用の光ディスク原盤及びスタンパーの製造方法に関するものである。
【０００２】
高密度記録用光ディスクの中でも特に、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体を製造する上で有効なものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来からの光ディスク基板用スタンパーの製造方法について図１を用いて説明する。
【０００４】
図１（１）に示すように、研磨され、必要に応じてシランカップリング材などのプライマーをスピンコートした原盤ガラス１に、ポジ型フォトレジスト２をスピンコートした後、原盤をクリーンオーブン等によりプリベークを行う。次に、図１（２）に示すように、Ａｒイオンレーザー等を光源として搭載した露光装置（カッティングマシン）により、原盤ガラス１の所定の領域を記録信号に応じて変調された光ビームを用いて露光する。３はカッティングマシンの光ビーム、４は露光部、５は未露光部である。フォトレジストは使用目的によって、露光部分を使用するネガ型フォトレジスト、未露光部分を使用するポジ型フォトレジストに別れていることは知られており、必要によって使い分けられる。図１（３）にて無機アルカリ液と超純水とを混合し希釈した現像液でスピン洗浄し、露光部を除去する。この後、純水洗浄、スピン乾燥を行い、その後、クリーンオーブンでポストベークを行い光ディスク原盤が得られる。フォトレジスト除去部が、グルーブ（溝）９、残留部がランド８となる。
【０００５】
図１（４）にて光ディスク原盤表面にスパッタリングによりニッケル膜などの導電膜６を成膜した後、図１（５）において、このニッケル導電膜上にニッケル電鋳を行う。１５はニッケル電鋳層である。ニッケル電鋳面を裏面研磨後、図１（６）にて、光ディスク原盤より金属スタンパーを剥離する。図１（７）にてスタンパー７として完成する。
【０００６】
また近年では、矩形に近い断面形状が要求される深溝基板用スタンパーの作製には、異方性エッチングを用いて光ディスク基盤用スタンパーを製造する方法が提案されている。例えば、特開平７−１６１０８０号公報には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いた光ディスク基板用のスタンパーの製造加工方法が述べられている。図２を用いて、反応性イオンエッチング方式におけるランド部・グルーブ部記録基板用のスタンパーの製造加工方法について説明する。
【０００７】
図２（１）において、研磨後十分洗浄された合成石英原盤１０の表面に、必要に応じてプライマーをスピンコートし、ポジ型フォトレジスト２を塗布する。その後、原盤をクリーンオーブン等でプリベークする。図２（２）において、Ａｒイオンレーザー等を光源とする露光装置（カッティングマシン）により、所定の領域を記録信号に応じて変調された光ビーム３を用いて露光する。その後、図２（３）にて前記無機アルカリ現像液でスピン現像し、露光部４を除去する。後処理としての純水シャワー、スピン乾燥の後、クリーンオーブン内で未露光部５をポストベークする。
【０００８】
図２（４）ではその後、反応性イオンエッチング装置のチャンバー内に原盤を入れ、真空度１×１０-4Ｐａまで排気した後、ＣＨＦ3等のガスを導入し反応性イオンエッチングを行いガラスマスター１３を得る。
【０００９】
図２（５）にて、濃硫酸と過酸化水素水を混合した剥離液中にガラスマスター１３を浸し、残留レジストを剥離し光ディスク原盤を得ることができる。図中８はランド部、９はグルーブ部となる。図２（６）では洗浄後、ガラスマスター１３の表面にＮｉ導電膜６をスパッタリングすることにより導電化する。図２（７）において、更にＮｉ電鋳を行う。１５はＮｉ電鋳層である。図２（８）でその後、Ｎｉ電鋳面を研磨してから、ガラスマスター１３よりＮｉ電鋳層１５を剥離する。以上のような工程で、スタンパー７を完成する（図２（９））。
【００１０】
また、同様に反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用い、原盤ガラスとして高価な石英ガラスではなく、従来から使用されているソーダライムなどを主原料とした原盤ガラス上にＳｉＯ2膜等の薄膜を成膜し、ランド部グルーブ部記録用基板のスタンパーの製造加工方法も提案されている。例えば特願平１１−３３６７４８号では、原盤ガラス上に複数の薄膜を積層し、フォトレジストを塗布し、その後露光、現像した後に反応性イオンエッチングを用いて光ディスク基板用スタンパーを製造加工する方法が述べられている。
【００１１】
以下図３を用いて、原盤ガラス上にＳｉＯ2膜等の無機酸化物薄膜を成膜した原盤ガラスを用いた反応性イオンエッチング方式におけるスタンパーの製造加工方法について説明する。
【００１２】
図３（１）において研磨された原盤ガラス１を十分に洗浄した後、原盤ガラス１上に第一の薄膜層としてＡｌ2Ｏ3膜２１を形成する。
【００１３】
図３（２）において第二の薄膜層としてＳｉＯ2膜２２を１４０ｎｍ程度の厚みにスパッタリングによって形成する。
【００１４】
次に図３（３）にて、ＳｉＯ2膜２２の表面に必要に応じてプライマーをスピンコートした後、ポジ型フォトレジスト２をスピンコートする。図３（４）にて、Ａｒイオンレーザー等を光源とする露光装置（カッティングマシン）により、所定の領域を記録信号に応じて変調された光ビーム３を用いて露光する。図３（５）にてその後、前記無機アルカリ現像液でスピン現像し、露光部４を除去する。後処理としての純水シャワー、スピン乾燥の後、クリーンオーブン内でポストベークする。図３（６）において、反応性イオンエッチング装置のチャンバー内に原盤を入れ、真空度 １×１０-4Ｐａまで排気した後、ＣＨＦ3等のガスを導入し反応性イオンエッチング１４を行う。エッチング時間を調整し、所定のグルーブ深さ（第二の薄膜層ＳｉＯ2膜厚２２に相当する分）に達するまでエッチングし、ガラスマスター１３を得る。次に図３（７）において、酸素プラズマアッシングを行い、残留レジストを剥離する。その後図３（８）において、現像液原液にガラスマスター１３を浸漬し、露出部の第一の薄膜層であるＡｌ2Ｏ3膜２１をウェットエッチングし光ディスク原盤１３を得る。図中８はランド部、９はグルーブとなる。図３（９）洗浄後、ガラスマスター１３の表面にＮｉ導電膜６をスパッタリングすることにより導電化する。更に図３（１０）にてＮｉ電鋳を行う。１５はＮｉ電鋳層である。その後、図３（１１）においてガラスマスター１３よりＮｉ電鋳層１５を剥離する。
【００１５】
以上のようにして、スタンパー７を完成する（図３（１２））。
また、使用用途によっては、剥離した金属スタンパーをマスタースタンパーとし、表面に不導体膜処理等を行いマザースタンパー／サンスタンパーと言ったスタンパーファミリーを作製することも可能である。（図示せず）
【００１６】
その後、プレス打ち抜き等を行い所望の形状にし、金属スタンパーが完成する。この金属スタンパーを使用して、射出成形法や２Ｐ法によって凹形状の記録信号を有する光ディスク基板を複製する。この後光ディスク基板上にアルミニウム等の金属反射膜や磁性膜を形成して光ディスクを形成する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術を用いて、スタンパーを作製した場合、図４に示すように、ランド部８、特に未露光部５の表面、凹部斜面側壁部の形状が粗くなる問題があった。
【００１８】
これは、図１におけるカッティング工程（２）、スパッタリング時（４）、スタンパーのレジスト除去時におこる。
【００１９】
スパッタリング時においては、スパッタリングする膜の粒子径や均一性が原因となり、レジスト除去時では、レジストを除去する薬品の使用に起因している。しかし、カッティング工程に起因するものが一番粗さに対して大きい。
【００２０】
記録情報を変調し、露光する光ビームは、ガウス分布を持つ。そのため、レジストが露光される部分は、目的とする部分だけとは限らない。光の漏れこみや裏面反射が存在するため、目的とする部分以外も露光されてしまい、この部分に対しても現像が行われるため、細かな凹凸が存在することになる。
【００２１】
また、反応性イオンエッチング法などによってえられた金属スタンパーであっても、ランド部グルーブ部の平坦部ではほぼ同等である表面粗さが、側壁部では非常に粗されていることが確認されている。これは、原盤ガラス上に塗布されたフォトレジストが、光ビームによる露光、現像後にフォトレジスト／原盤ガラスの境界面上に微細なカスとして残っているためと考えられる。
【００２２】
この問題は、トラックピッチが狭くなるほど、形成する凸部が大きいほど、顕著になる。そのため。光ディスクを高密度化する上で非常に大きな課題となる。
【００２３】
光ディスクの高記録密度化ために様々な試みが成されおり、例えば、特開平６−２９０４９６号公報には、磁壁移動検出方式による光磁気記録の高密度化が提案されている。磁壁移動検出方式では、読み出し光スポットの温度勾配による磁壁の移動現象を利用して、線（トラック）方向に光スポット径で制約される限界を超えた再生分解能を得ることが出来る。この側壁部が粗された基板を用いて、光磁気記録再生を行うと、再生スポットが側壁の粗さによって散乱されて反射光量が変動し、情報再生信号中の基板ノイズを増加させ、信号のＳ／Ｎを悪化させてしまう。特に、前述した磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体とこのような深溝基板を組み合わせた場合では、信号のＳ／Ｎ劣化に加えて、ランド部の肩部に発生する数十ｎｍ程度の皺状の粗さが磁壁の円滑な移動を妨げるという問題点があった。
【００２４】
上記問題点に関して従来より改善案としてベーキング処理による、表面性を緩慢にする方法がある。従来からの製造方法で、フォトレジストへの光ビームによる露光後、現像によってパターン形成を行った後、フォトレジスト層をその溶融点近傍の温度で加熱処理するハードベーキング処理を行い溝の表面性の改善を試みた。
【００２５】
この改善案の製造方法では、側壁部分の大半がなだらかになり、粗さが形状的に改善された部分は見られるものの、走査型電子顕微鏡の観察によりランド部、グルーブ部の平坦部と側壁との境界面に、まだ荒れが残っていることが判明した。
【００２６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、カッティング工程時に露光され、現像工程時に形成される細かな凹凸を除去し、高密度記録に適した光ディスク用スタンパーの製造方法を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記、問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、低ノイズレベルでかつ、凹部斜面側壁部が滑らかな光ディスク基板の製造を可能とした光ディスク基板成形用スタンパーの製造方法を提供することにある。
【００２８】
本発明によれば、かかる問題点の解決は、光ディスク原盤ならびに光ディスク基板用スタンパーの製造方法に、ガラス原盤上にフォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジスト層を形成したガラス原盤に、光ビームを照射し、前記フォトレジストを露光するカッティング工程と、前記カッティング工程を経たフォトレジスト層を現像して、露光部に対応した凹部を形成する現像工程と、前記現像されたフォトレジスト層にイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理工程と、前記イオン処理工程を行う前後どちらかに前記フォトレジスト層の溶融点以下の温度で加熱処理する工程と、を含ませることにより達成することができる。
【００３０】
更に光ディスク原盤より剥離して得られた光ディスク基板用スタンパーの金属表面をエッチングによって所定の溝形状になるように前記スタンパーの凸部を変化させることをすることにより達成される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の光ディスク原盤の製造方法について図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
（第一の実施の形態）
図５に、本発明の第一の実施の形態における製造方法の工程を示す。
まずフォトレジスト層形成工程において、ガラス原盤にポジ型フォトレジスト層をスピンコートにより形成する。フォトレジスト層の膜厚は、光ディスクの凹部の深さに対応するため、例えば１０〜３００ｎｍ程度の厚さに設定される。その後、約９０℃の温度で加熱処理して、フォトレジスト層を乾燥させる。
【００３３】
次に、フォトレジスト層を形成したガラス原盤を記録する情報を元に変調したレーザー光によって露光するカッティング工程を行う。露光されたガラス原盤を例えばアルカリ系の現像液を用いて現像し、凹部を形成する。現像後、ポストベークし、記録信号に応じた凹部が形成されたフォトレジスト層を、酸素イオン又はオゾン、又はその両方によってイオン処理する。その後、導電膜をスパッタにより形成し、メッキ、剥離・洗浄工程を経て、スタンパーを作製する。
【００３４】
イオン処理は、例えばエッチング装置に酸素を導入することで行う。フォトレジスト層は、このイオン処理により、膜厚が急速に減少する。
【００３５】
図６にイオン処理時間とレジスト膜厚の関係を示す。この時、図６の縦軸は、フォトレジスト層の膜厚を示しており、横軸は、処理時間を示している。フォトレジスト層の膜厚は、２０秒で約１０ｎｍ、６０秒で約３０ｎｍの減少が見られる。
【００３６】
このとき、現像工程で形成された凹部の表面及び斜面は、フォトレジスト層が除去されるときに露光時に生じた表面の細かな凹凸による荒れが消失する。その結果、光ディスクのランド、グルーブに対応する部分の形状を容易に正確に作製することができる。
【００３７】
イオン処理により、レジスト除去を行う際には、最終の目的とする凹部の深さに加えて、レジスト減少分の膜厚を考慮することにより、所要の凹部の深さを得る必要がある。図６に示した例では、レジスト膜厚を約１７５ｎｍで形成した後、６０秒間のイオン処理により３０ｎｍ程度減少させて、所要の凹部を形成したが、所要の凹部の深さ及びイオン処理時間によってレジスト膜厚を調整すれば良い。
【００３８】
また、前記イオン処理工程を含ませることにより凹部底部のガラス原盤の表面粗さを低減する効果も見出された。例えば本実施形態において表面粗さＲａ＝０．５ｎｍの原盤ガラスを用いたが、イオン処理時間６０秒にて作製した光ディスク原盤凹部底部（即ちガラス面）の表面粗さを測定したところＲａ＝０．３２ｎｍであった。これは、前記イオン処理により原盤ガラス表面が研磨されたものと考えられる。この様な効果は特に溝部のみを記録トラックに用いるグルーブ記録用光ディスク（例えば図１６に示すが如き）の基板ノイズを低減するのに特に有効である。
【００３９】
また、本発明の製造方法は、イオン処理を行うことにより、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さが整うため、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上するため、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果が得られる。
【００４０】
（第二の実施の形態）
図７に、本発明の第二の実施の形態における製造方法の工程を示す。
フォトレジスト層形成工程において、ガラス原盤にポジ型フォトレジスト層をスピンコートにより形成する。フォトレジスト層の膜厚は、光ディスクの凹部の深さに対応するため、例えば１０〜３００ｎｍ程度の厚さに設定される。その後、約９０℃の温度で加熱処理（プリベーク）して、フォトレジスト層を乾燥させる。
【００４１】
次に、フォトレジスト層を形成したガラス原盤を記録する情報を元に変調したレーザー光によって露光するカッティング工程を行う。露光されたフォトレジスト層を例えばアルカリ系の現像液を用いて現像し、凹部を形成する。現像後、加熱（ポストベーク）した後、記録信号に応じた凹部が形成されたフォトレジスト層を、酸素イオン又はオゾン、又はその両方によってイオン処理する。その後、フォトレジスト層の溶融点近傍の温度で加熱処理（ハードベーク）を行い、導電膜をスパッタリングにより形成し、メッキ、剥離・洗浄工程を経て、スタンパーを作製する。
【００４２】
第二の実施の形態では、レジスト膜パターンを形成した原盤をイオン処理した後、フォトレジスト層をその溶融点近傍の温度で加熱処理し、凹部の表面又は斜面を流動化させて細かな凹凸を除くことで更に粗れを取り除く。
【００４３】
ここで減少させる粗さは、露光時に形成されるものに加えて、イオン処理工程で発生したものが含まれる。
【００４４】
図８にイオン処理時間とフォトレジスト表面の表面粗さＲａの関係を示す。縦軸は、平均表面粗さＲａを示しており、横軸は、イオン処理時間を示す。イオン処理時間が増加すると、約３０秒までは表面粗さが直線的に大きく変化し、その後緩やかに増加する傾向が見られる。これは、イオンがレジスト表面に衝突し、不均一にレジストを除去させていくことから起こる。
【００４５】
本発明では、このイオン処理によって形成された粗さをフォトレジスト層の溶融点近傍の温度によって加熱処理を行う。この加熱処理工程によってフォトレジスト層の凹部の表面を流動化させて、粗さを低減することが可能となり、イオン処理工程の時間を長くとり、露光によって生じた凹凸を十分に除去することができる。
【００４６】
フォトレジスト層の溶融点は、材料によって異なるが、１００℃〜１６０℃程度であるため、その近傍の温度によって加熱すればよい。本実施の形態では、１５０℃の対流オーブンを用いて１０〜３０分加熱処理を行った結果、イオン処理を６０秒実施した後においても、Ｒａの初期値０．４ｎｍ程度にまで低減することが可能となった。
【００４７】
表１に融点１６０℃のフォトレジストＡを用いて、加熱温度１５０℃における加熱時間に対する平均表面粗さＲａの変化を示す。図６と同様に、加熱方法は、対流オーブンを用いた。Ｒａは、時間と共に減少し、２０分で１ｎｍを下回った。通常、光ディスクに用いられるスタンパーのＲａは、１ｎｍ以下でないとノイズの原因となる可能性があるため、ここでは、１ｎｍ以下を基準とする。従って、このフォトレジストを用いた時の加熱時間は、２０分程度加えれば良い。
【００４８】
【表１】
【００４９】
表２に、フォトレジストＡを用いて加熱時間を３０分に固定し、加熱温度を上昇させた時の、Ｒａの変化を示す。Ｒａは、加熱温度１３０℃から、急激に減少し初め、１４０℃で１ｎｍを下回った。
【００５０】
【表２】
【００５１】
表３に融点１５０℃のフォトレジストＢを用いて、加熱温度１４０℃における加熱時間に対する平均表面粗さＲａの変化を示す。フォトレジストＢにおいても、２０分以上の加熱で、１ｎｍを下回る。
【００５２】
【表３】
【００５３】
表４にフォトレジストＢを用いて加熱時間を３０分に固定し、加熱温度を上昇させた時の、Ｒａの変化を示す。Ｒａは、加熱温度１２０℃以上の温度で１ｎｍを下回った。
【００５４】
【表４】
【００５５】
表１〜４の結果、加熱処理は、フォトレジストの溶融点近傍が望ましく、更に溶融点から（溶融点−３０℃）程度が望ましい。また、加熱時間は、加熱温度によって変化するため、加熱処理温度から選べばよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、オーブンを用いて加熱処理を行ったが、これに限定されるものではなく、ホットプレートや赤外線ヒータなどを用いて加熱しても良い。その際、加熱されるフォトレジスト層の温度が溶融点近傍であれば良く、その雰囲気中の温度はさらに高くても良い。
【００５７】
また、本発明の製造方法は、イオン処理時間を伸ばせるため、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さを更に十分に整わせることが出来る。従って、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上し、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来る。
【００５８】
（第三の実施の形態）
本実施形態では、上記第一の実施の形態で作製したスタンパーを例えばアルゴンイオン、酸素イオンにおいてエッチングし、先のイオン処理工程で残留した凹部の表面又は斜面の細かな凹凸を除いた。
【００５９】
図８に示したように、先のイオン処理工程では、イオン処理時間が増加すると、約３０秒までは表面粗さが直線的に大きく変化し、その後緩やかに増加する。
【００６０】
本実施の形態では、このイオン処理によって形成された粗さの転写されたスタンパーをエッチングすることによって粗さを低減する。
【００６１】
アルゴンイオンによるイオンエッチングを行った結果、Ｒａ３．６ｎｍであった表面の粗さを、０．４ｎｍ程度にまで低減することが可能となった。また、アルゴンの代わりに酸素イオン、ＣＦ4イオンを用いて行った結果においても、Ｒａ０．４ｎｍとなる。
【００６２】
本実施の形態では、イオンエッチング装置を用いて行ったが、プラズマエッチング等他のエッチング方法においても同様の効果が得られる。
【００６３】
このエッチング処理を行うと、表面の粗さを低減すると同時に、スタンパー凸部の形状も変化する。エッチング時間を長くとると、凸部が削れた形状となり、このスタンパーから光ディスク基板を成形する際、離型性が向上する。これは、凸部の角が取れた形状となるため、スタンパーと樹脂の間の密着性が低下し、樹脂がはがれやすくなることに起因している。しかし、エッチング条件によっては、所用とする基板形状が得られなくなる。
【００６４】
本実施の形態では、イオンエッチング装置を用いて、Ａｒイオン又はＣＦ4、又はＯ2を導入し、高周波電力５０Ｗ〜３００Ｗ、５秒から２０分の間で行った。凸部の形状の変化は、５０Ｗ１０分程度より起こり、３００Ｗ時では、数分で大きく変化した。
【００６５】
また、本発明の製造方法は、イオン処理の残留粗さ成分を取り除くことができるため、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さを更に十分に整わせることが出来る。従って、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上し、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来る。
【００６６】
（第四の実施の形態）
第四の実施の形態では、上記第二の実施の形態により作製したスタンパーを例えばアルゴンイオン、酸素イオンにおいてエッチングし、先のイオン処理後の加熱処理工程においても残留した凹部の表面又は斜面の細かな凹凸を除く。
【００６７】
また、本発明の製造方法は、イオン処理、加熱処理の残留粗さ成分を取り除くことができるため、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さを更に十分に整わせることが出来る。従って、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上し、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来る。
【００６８】
（第五の実施の形態）
以下、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体に適用した例を示す。
詳細に入る前に、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いて磁壁移動検出方式について簡単に説明する。図９は、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体およびその再生方法における作用を説明するため模式図である。
【００６９】
図９（ａ）は、磁壁移動検出方式に用いられる光磁気記録媒体の模式的断面図である。この媒体の磁性層は、第１の磁性層１１１、第２の磁性層１１２、第３の磁性層１１３が順次積層されてなる。第１の磁性層１１１は、周囲温度近傍の温度において前記第３の磁性層１１３に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度大きな垂直磁化膜からなり、前記第２の磁性層１１２は、前記第１の磁性層１１１および第３の磁性層１１３よりもキュリー温度の低い磁性層からなり、前記第３の磁性層１１３は垂直磁化膜である。各層中の矢印１１４は原子スピンの向きを表している。スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には磁壁１１５が形成されている。１１６は読み出し用の光スポット、矢印１１８は記録媒体の光スポットに対する移動方向である。
【００７０】
図９（ｂ）は、光磁気記録媒体上に形成される温度分布を示すグラフである。この温度分布は、再生用に照射されている光スポットによって媒体上に形成され、光スポットの手前側から温度が上昇し、光スポットの後方に温度のピークが来る。ここで位置Ｘｓにおいては、媒体温度が第２の磁性層１１２のキュリー温度近傍の温度Ｔｓになっている。
【００７１】
図９（ｃ）は、（ｂ）の温度分布に対応する第１の磁性層１１１の磁壁エネルギー密度σ１の分布を示すグラフである。この様にＸ方向に磁壁エネルギー密度σ１ の勾配があると、位置Ｘに存在する各層の磁壁に対して力Ｆ１＝∂σ／∂Ｘが作用する。この力Ｆ１は、磁壁エネルギーの低い方に磁壁を移動させるように作用する。第１の磁性層１１１は、磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいので、単独では、この力Ｆ１によって容易に磁壁が移動する。しかし、位置Ｘｓより手前（図では右側）の領域では、まだ媒体温度がＴｓより低く、磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層１１３と交換結合しているために、第３の磁性層中の磁壁の位置に対応した位置に第１の磁性層中の磁壁も固定されている。
【００７２】
磁壁移動検出方式においては、図９（ａ）に示す様に、磁壁１１５が媒体の位置Ｘｓにあると、媒体温度が第２の磁性層１１２のキュリー温度近傍の温度Ｔｓまで上昇し、第１の磁性層１１１と第３の磁性層１１３との間の交換結合が切断される。この結果、第１の磁性層中の磁壁１１５は、破線矢印１１７で示した様に、より温度が高く磁壁エネルギー密度の小さな領域へと”瞬間的”に移動する。このような磁壁の移動現象は、隣接する記録トラック間が磁気的に分断されている（即ち磁気的に結合していない）場合、よりスムーズに起こる事が知られている。
【００７３】
再生用の光スポット１１６の下を磁壁１１５が通過すると、光スポット内の第１の磁性層１１１の原子スピンは全て一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴って磁壁１１５が位置Ｘｓに来る度に、光スポットの下を磁壁１１５が瞬間的に移動し光スポット内の原子スピンの向きが反転して全て一方向に揃う。この結果、図９（ａ）に示す様に、再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔（即ち記録マーク長）によらず、常に一定かつ最大の振幅になり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問題から解放される。磁壁移動の発生は、磁壁移動領域の磁化反転に伴う再生用レーザビームの偏光面の回転として、従来の光磁気ヘッドで検出することが出来る。
【００７４】
このような構成の光磁気記録媒体のトラック上に０．１μｍ間隔で記録された磁区を波長λ＝６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５の通常の光ヘッド（光スポット径≒１μｍ）を用いて、磁壁移動検出方式によりＣ／Ｎ比約４０ｄＢで再生できることが知られている。
【００７５】
図１１は、前述の磁壁移動検出に用いる光磁気記録媒体をランド部グルーブ部基板に成膜した様子を示すものである。光ビーム１２５の入射方向から遠い記録トラック８をランド部、入射方向に近い記録トラック９をグルーブ部と呼ぶ。ランド部グルーブ部記録においては、ランドトラックを記録再生する際には、グルーブ部がトラッキング用のガイド溝となり、グルーブトラックを記録再生する際には、ランド部がトラッキング用のガイド溝となって、隣接するランド部とグルーブ部に同時に記録ができるので、トラック方向の記録密度の向上に有効である。
【００７６】
前述したように、磁壁移動検出方式を用いることにより、線方向記録密度を向上させることが出来るので、これとランド部グルーブ部記録を組み合わせることにより、面記録密度を従来の光磁気記録との比較で飛躍的に向上させることが可能である。
【００７７】
さらに、ランド部グルーブ部記録において、磁壁移動を容易にするための工夫としては、図３に示すような急峻なテーパ部を有する所謂深溝基板（特開平９−１６１３２１号公報参照）を用いることが効果的である。この基板に指向性の高い成膜方法で磁性膜を成膜すれば、テーパ部（即ち、ランドとグルーブ間の側壁部）には実質的に磁性膜が堆積しないようにすることが出来る。これより、ランド部とグルーブ部夫々に対して、側壁部に磁壁が実質的に存在しない磁区を形成することが可能になり、磁気的にトラックが分断され磁壁移動が起こり易くなる。ランドトラック８とグルーブトラック９の機械的距離（ランドトラック８の表面とグルーブトラック９の表面の高さ距離）は、少なくとも磁性膜の合計膜厚（実施例では８０ｎｍ）を超えた８０〜３００ｎｍ程度に選ぶと良い。即ち、光ディスク基板上に設けられた溝の深さは８０から３００ｎｍ程度とするのが好ましい。また、光ディスク基板上に設けられた溝の深さは光磁気ディスク再生用ビームの波長をλ、基板屈折率をｎとして、λ／３ｎ、２λ／３ｎ、５λ／６のいずれかであることがより好ましい。
【００７８】
加えて、側壁部に磁性膜が堆積しないようにすることは、隣接トラックへの熱干渉を抑制し、クロスイレーズ耐性を向上する上でも有効である。また同時に、磁壁移動検出方式にとっては、再生時に隣接トラックからのクロストークを抑制する効果が期待できる。なぜなら、再生時に隣接トラックを磁壁移動開始温度Ｔｓ以上に加熱しないように出来るからである。このため、隣接トラックに記録された磁区では、磁壁移動が起こらず、通常の光磁気再生が行われるが、記録マーク長を光スポットの分解能以下に選択しておけば、大きなクロストークが発生することはない。
【００７９】
前述した磁気的なトラックの分断効果、クロスイレーズ耐性向上およびクロストーク抑制効果の相乗効果により、深溝基板と磁壁移動検出方式の組み合わせは、面記録密度を飛躍的に向上させることが可能である。（詳細な説明は、日本応用磁気学会誌 Ｖｏｌ．２３， Ｎｏ．２， １９９９，ｐ７６４−７６９，白鳥「磁壁移動検出方式による光磁気ディスクの高密度化」を参照）
【００８０】
図１６は、前述の磁壁移動検出に用いる光磁気記録媒体をグルーブ記録用基板に成膜した様子を示すものである。グルーブ記録用基板を用いた場合、記録トラックであるグルーブ面（凹部底部）は光ディスク原盤のガラス面の表面形状が転写される。従って、実施形態１で解説したように本発明による光ディスクスタンパ−から得られたグルーブ面の表面粗さが小さい基板を用いることにより、ノイズが低く信号品位の優れた磁壁移動検出に用いる光磁気記録媒体を得る事ができる。このようなグルーブ記録用基板を用いた場合は、ランドトラック８とグルーブトラック９の機械的距離は、少なくとも磁性膜の合計膜厚（実施例では８０ｎｍ）を超えた８０〜３００ｎｍ程度に選ぶと、ランドグルーブ基板の時と同様に、側壁部に磁壁が実質的に存在しない磁区を形成することが可能になり、磁気的にトラックが分断され磁壁移動が起こり易くなる。また、ランド部分を高いパワーのレーザー光を照射することによりランド部分の磁性を劣化させ記録トラックであるグルーブ間を磁気的に分断することができる。この場合はランドトラック８とグルーブトラック９の機械的距離は浅くすることができるので２０〜３００ｎｍの範囲で選ぶことができる。
【００８１】
【実施例】
以下実施例を参照して、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００８２】
比較例
本発明において、基準となる従来方法で作製された光ディスク基板成形用スタンパーを下記の方法で作製した。また表面観察として走査型電子顕微鏡（日立製作所：ＳＥＭ−４０００）によって観察を行った。
【００８３】
図１は本発明の比較例である、従来方法でランド部グルーブ部記録基板用スタンパーの製造方法を示す図である。
【００８４】
外形２００ｍｍ、厚さ６ｍｍで表面粗度Ｒａ＝５ｎｍ以下に研磨された原盤ガラス１を用意し十分洗浄する。原盤ガラス１に、シランカップリング材、ＨＭＤＳをスピンコートし下地処理をした後、ポジ型フォトレジスト２（東京応化製：ＴＳＭＲ−８９００）を同じくスピンコートし、フォトレジスト膜厚を１８０ｎｍとなるようにした。シランカップリング材はＨＭＤＳを使用したが限定されるものでは無い。原盤ガラス１をプリベークした後、次に光源としてＡｒイオンレーザーを搭載した露光装置により、原盤ガラスの半径２４ｍｍから４０ｍｍまでの領域を光ビーム３により露光した。なおトラックピッチは１．２μｍであり現像後に幅が０．６μｍのランド幅グルーブ幅となるようなゾーンが出来るよう、半径位置によりレーザーパワーを変更しながら断続的に露光を行った。露光時の原盤ガラスの回転数は９００ｒｐｍ、レーザー光のスポット径は約０．４５μｍである。光源としてＡｒイオンレーザーを使用しているが、その他にもＨｅ−Ｃｄイオンレーザーや電子線、紫外線等、他の光源による露光装置でも特に限定はしない。
【００８５】
その後、無機アルカリ液（ヘキスト社製：ＡＺデベロッパー）と超純水とを質量比１：２の割合で混合し希釈した現像液でスピン洗浄した。この時の現像条件は前純水洗浄時間６００秒、現像時間３０秒、後純水時間９００秒、スピン乾燥時間６０秒であり、その後、９０℃のクリーンオーブンで３０分間ポストベークした。その後原盤ガラス１表面にスパッタリングにより１００ｎｍのニッケル導電膜６を形成した。なおスパッタリング法以外にも無電解めっき法や真空蒸着法等を使用することも可能であり、限定される物ではない。
【００８６】
このニッケル導電膜６上にニッケル電鋳を行い０．３ｍｍ厚のニッケル電鋳層１５を作製した。次に、原盤ガラス１よりニッケル電鋳層１５を剥離し、保護コート膜をスピンコート後、プレス打ち抜き機によって打ち抜いた。
【００８７】
そして、保護コート剥離後、残留フォトレジスト除去のために、酸素プラズマアッシング装置（日電アネルバ製：ＲＨ−２０）に剥離したニッケル電鋳層１５を入れ真空度４×１０-3まで排気した後、酸素ガスを導入しプラズマアッシングを行った。この時のガス流量は８０ｓｃｃｍ、ガス圧は８０．Ｐａ、ＲＦ電力は１００Ｗ、電極間距離は６０ｍｍ、エッチング時間は３０秒である。このようにして、金属スタンパー７とした。
【００８８】
このようにして作製された金属スタンパーから、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
この基板上に前述の磁壁移動検出用の光磁気記録媒体を以下の手順で作製した。
【００８９】
図１０は作製した光磁気記録媒体の層構成を示す模式的断面図である。この図においては、透明基板１２４上に、誘電体層１２３、第１の磁性層１２２、第２の磁性層１２１、第３の磁性層１２０、誘電体層１１９が順次積層されている。矢印１２５は記録再生のための光ビームの入射する方向である。透明基板１２４としてはポリカーボネート、誘電体層１２３としては、Ｓｉ3Ｎ4を使用した。Ｓｉ3Ｎ4層成膜時にはＡｒガスに加えてＮ2ガスを導入し、直流反応性スパッタにより膜厚８０ｎｍを成膜した。引き続き、第１の磁性層としてＧｄＣｏ層を３０ｎｍ、第２の磁性層としてＤｙＦｅ層を１０ｎｍ、第３の磁性層としてＴｂＦｅＣｏ層を８０ｎｍ順次成膜した。各磁性層は、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏの各ターゲットに直流パワーを印加して成膜した。これら各層は、マグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリングによって被着形成できる。特に各磁性層は、真空を破ることなく連続成膜されることで、互いに交換結合をしている。最後に、誘電体（保護）層１１９としてＳｉ3Ｎ4層を同様に８０ｎｍ成膜した。
【００９０】
各磁性層の組成は、全て補償組成近傍になるように調整し、キュリー温度は、第１の磁性層が２１０℃以上、第２の磁性層が１２０℃、第３の磁性層が２９０℃程度となるように設定した。
【００９１】
積層膜として成膜した後、紫外線硬化型樹脂（日本化薬製：ＩＮＣ−１１８）により膜面にハードコートを形成した。紫外線硬化型樹脂は特に限定されるものでは無い。このようにして作製した光ディスクを波長６８０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６のドライブ装置によって測定した。測定は積層膜からの反射光量信号をオシロスコープへ取り込み、ランド部グルーブ部各々のノイズレベルを測定した。測定はランド部グルーブ部の溝幅が寸法的に等しくなるゾーンを選んだ。その結果はランドで０．２ｖ（反射光量信号ＡＣ成分）／２．２ｖ（反射光量信号ＤＣ成分）＝９％となり、グルーブでは０．３ｖ／２．５ｖ＝１２％となった。結果を図１４、図１５内に（ｒｅｆ）として示す。
【００９２】
また、成形後の基板を走査型電子顕微鏡で観察した所、数十ｎｍ程度の皺状の荒れがランド肩部に発生している事が観察された。
【００９３】
実施例１
図１２は本発明の方法であるランド部グルーブ部記録基板用スタンパーの製造方法を示す図である。
比較例と同様に金属スタンパーの作製を行った。
但し、原盤ガラス１上のフォトレジスト２の露光、現像工程が終えた後に、図１２（４）のごとく原盤ガラス１を酸素プラズマアッシング装置へと入れ、その後真空度４×１０-3まで排気した後、酸素ガスを導入しプラズマアッシング処理１６を行った。この時のガス流量は８０ｓｃｃｍ、ガス圧は８．０Ｐａ、ＲＦ電力は１００Ｗ、電極間距離は１５０ｍｍ、エッチング時間は２０秒と設定し、フォトレジスト膜厚が１０ｎｍエッチングされる条件である。また原盤ガラス１のフォトレジスト２の塗布量は酸素プラズマアッシング処理１６での目減り分を加味して１９０ｎｍとした。酸素プラズマアッシング処理１６の後、クリーンオーブンに入れ、ベーキング処理１８を行った。ベーキング条件は９０℃、１２０℃、１４０℃、１５０℃、１７０℃の各々の条件で行った。
【００９４】
その後図１２（５）の様に、原盤ガラス１上へスパッタリングによってニッケル導電膜６を形成し、図１２（６）において導電膜６上へのニッケル電鋳によりニッケル電鋳層１５を形成した。その後図１２（７）にて原盤ガラス１よりニッケル電鋳層１５を剥離した後、図１２（８）のごとく、Ａｒプラズマエッチング処理１７を行った。使用した装置は酸素プラズマアッシング装置を使用し、別の配管系よりＡｒを導入した。この時の条件はガス流量５０ｓｃｃｍ、ガス圧は５．０Ｐａ、ＲＦ電力は１５０Ｗ、電極間距離１５０ｍｍ、エッチング時間は８．０分に設定し、剥離した電鋳層１５の表面が１０ｎｍエッチングされた。
【００９５】
このようにして作製スタンパー７が完成する（図１２（９））。このスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【００９６】
この基板表面に比較実験例と同様な磁壁移動検出方式の光磁気媒体構成の膜を成膜した。
【００９７】
このようにして作製した光ディスクを比較例と同様に測定した。ベーキング処理温度毎の違いは図１４に示す。
【００９８】
その結果もっとも良い部分でランドでは０．１ｖ／２．３ｖ＝４．３％となり、グルーブでは０．１５ｖ／２．５ｖ＝６％となった。図１４（１）に結果を示す。磁壁移動検出方式の光磁気媒体と本発明による溝深さ１８０ｎｍの深溝基板を組み合わせた場合では、信号のＳ／Ｎ改善に加えて、ランド部の肩部に発生する数十ｎｍ程度の皺状の荒れが軽減され、ランド部における磁壁の円滑な移動が可能になり、信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【００９９】
実施例２
実施例１と同様にスタンパーの作製を行った。但し、原盤ガラス１を酸素プラズマアッシング装置へと入れる前段階で、原盤ガラス１のベーキング処理１８を行った。ベーキング条件は実施例１と同様である。その後原盤ガラス１上へスパッタリングによってニッケル導電膜６を形成し、導電膜６上へのニッケル電鋳によりニッケル電鋳層１５とした。原盤ガラス１よりニッケル電鋳層１５を剥離した後、実施例１と同様にＡｒエッチング１７を行い、スタンパー７を完成した。
【０１００】
このようにして作製されたスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【０１０１】
実施例１と同様に成膜を行い光ディスクを形成し、実施例１と同様に測定した。
【０１０２】
その結果もっとも良い部分でランドでは０．１ｖ／２．３ｖ＝４．３％となり、グルーブでは０．１５ｖ／２．５ｖ＝６％となった。図１４（２）に結果を示す。実施例１と同様に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【０１０３】
実施例３
図１３は本発明の方法であるランド部グルーブ部記録用基板用スタンパーの製造方法を示す図である。
【０１０４】
図１３（１）において外形２００ｍｍ、厚さ６ｍｍで表面粗度５ｎｍ以下に裏面研磨された原盤ガラス１表面に第一の薄膜層としてＡｌ2Ｏ3膜２１を２０ｎｍ、その後図１３（２）にて第二の薄膜層としてＳｉＯ2膜２２を１６０ｎｍ成膜した。図１３（３）にて、ＳｉＯ2膜２２上にシランカップリング材をスピンコートし下地処理をした後、ポジ型フォトレジスト２を同じくスピンコートし、フォトレジスト２膜厚を１００ｎｍとなるようにした。図１３（４）では原盤ガラス１上のフォトレジスト２へ光ビーム３による露光、図１３（５）にて現像によって露光された部分４を除去した。その後図１３（６）のごとく原盤ガラス１を酸素プラズマアッシング装置へと入れ、酸素ガスを導入しプラズマアッシング１６を実施例１の条件で行った。その後、ベーキング処理１８を実施例１の条件で行い、図１３（７）露出されたＳｉＯ2膜面を反応性イオンエッチング１４によってエッチングし、溝深さ１６０ｎｍのガラスマスター１３を作製した。本実施例は、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を例に説明するが、ドライエッチングのうち異方性エッチングが可能なものならば、他にスパッタエッチング（ＳＥ）、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）、スパッタイオンビームエッチング（ＳＩＢＥ）などを用いることができる。反応性イオンエッチング装置のチャンバー内に原盤ガラス１を入れ、真空度 １×１０-4Ｐａまで排気した後、ＣＨＦ3ガスを導入しＳｉＯ2層２２に反応性イオンエッチング１４を行う。ガス流量：６ｓｃｃｍ、ガス圧力：０．３Ｐａ、ＲＦ電力：１００Ｗの条件で、エッチングレートは２００Å／ｍｉｎ程度であった。ＣＨＦ3ガスは、ＳｉＯ2層２２はエッチングするが、Ａｌ2Ｏ3層２１に対しては反応性が極めて低くほとんどエッチングしない（エッチング選択比はＡｌ2Ｏ3：ＳｉＯ2＝１：２０〜３０程度）。従って、エッチング時間を厳密に調整しなくても、Ａｌ2Ｏ3層２１が露出した段階でエッチングが自動的に停止する。つまり、Ａｌ2Ｏ3層２１はストッパ層として機能するので、エッチングする深さとエッチングレートより算出される時間より、幾分過剰にエッチングを行えば、エッチングチャンバー内の雰囲気の変動や不均一などが多少発生しても、常に所定のグルーブ深さに場所むらなくエッチングが達成される。本実施例では、エッチングガスにＣＨＦ3を用いたが、これにＣＦ4ガスを加えても良いし、ＣＦ4ガスにＨ2ガスを加えて使用しても良好な結果が得られた。
【０１０５】
図１３（８）にて、ガラスマスター１３上の残留フォトレジスト５をアセトンにより溶解洗浄し、さらに酸素プラズマアッシングを行い残留フォトレジスト５を除去した後、図１３（９）において不要なＡｌ2Ｏ3膜２１を除去するために、無機アルカリ液（ヘキスト社製：ＡＺデベロッパー）によってウェットエッチングを行った。時間は９分３０秒間アルカリ液中に浸漬した。その後図１３（１０）にて、ガラスマスター１３へニッケル導電膜６をスパッタリングにて１００ｎｍ形成し、図１３（１１）にてニッケル電鋳を行い、図１３（１２）にてガラスマスターよりニッケル電鋳層１５を剥離した。更に図１３（１３）のごとく、作製されたニッケル電鋳層１５表面にＡｒエッチングを実施例１の条件で行うことで、図１３（１４）に示したスタンパー７が完成した。このようにして作製されたスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【０１０６】
この基板表面に比較例と同様の積層膜を形成した後、紫外線硬化型樹脂により膜面にハードコートを形成した。このようにして作製した光ディスクを比較例と同様に測定した。ベーキング処理温度毎での違いは図１５（３）に示す。その結果最も良い部分でランドでは０．０８ｖ／２．３ｖ＝３．５％となり、グルーブでは０．１ｖ／２．５ｖ＝４％となった。実施例１と同様に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【０１０７】
実施例４
実施例３と同様にスタンパーの作製を行った。但し原盤ガラス１への露光、現像を行い、原盤ガラス１へのベーキング処理を実施例２の条件で行ってから、原盤ガラスを酸素プラズマアッシング装置へ入れ、酸素ガスを導入しプラズマアッシング処理１６を実施例１の条件で行った。露出された薄膜ＳｉＯ2膜２１面を実施例３と同様に反応性イオンエッチング１４し、溝深さ１６０ｎｍのガラスマスター１３を作製した。その後、実施例３と同様にニッケル電鋳層１５を作製した。作製されたニッケル電鋳層１５表面にＡｒエッチング処理１７を実施例１の条件で行った。このようにして作製されたスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【０１０８】
このスタンパー７より、作製された光ディスクに実施例１と同様な成膜を行い、その結果最も良い部分でランドでは０．０８ｖ／２．３ｖ＝３．６％となり、グルーブでは０．１ｖ／２．５ｖ＝３．９％となった（図１５（４））。実施例１と同様に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【０１０９】
前記実施例では、溝深さ１６０ｎｍ程度のランドグルーブ基板を用いたが、図１６に示すが如きグルーブ記録用基板でも同等以上の効果が得られた。また、ランド部分を高いパワーのレーザー光を照射することによりランド部分の磁性を劣化させ記録トラックであるグルーブ間を磁気的に分断する方式を採用した場合、溝深さ２０ｎｍから３００ｎｍで適用することができた。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、光ディスク基板用スタンパーの製造方法において、フォトレジスト上へイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理すること、更に前記イオン処理の前後どちらかにベーキング処理を行う工程を行うことによって、従来取りきれなかった原盤ガラス／フォトレジスト界面上の微細なカスの除去を可能とし、基板の表面及び凹部斜面側壁部が滑らかでノイズの低い光ディスク基板の製造を可能とした。
【０１１１】
また、金属スタンパーとなってからスタンパー表面へＡｒプラズマエッチング処理を行う事で、矩形性を良くすることができ、溝信号品位の高い低ノイズレベルな光ディスク基板用スタンパーを製造することが可能である。
【０１１２】
また、本発明によれば、サーボピットの信号品質が著しく向上させるので、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来ることが確認された。
【０１１３】
また、本発明は、フォトレジストの光ビームによる露光後にイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理を行いその前後どちらかでベーキング処理を行う事、また金属スタンパー表面にＡｒエッチングを行うことを特徴とするため、微細パターン形成のエッチング法としては、従来からの光ビームによる露光、現像の方法、残留フォトレジストをマスクとして使用するＣＨＦ系ガスによる反応性イオンエッチング法であろうと選ばない事を特徴としており、このようなスタンパーによって作製された光ディスクは溝壁面の荒さがランド部グルーブ部とほぼ等しく、なおかつ矩形性が良く、低ノイズレベルの高品位な光ディスクの製造が可能となる。またこれらの工程を付け加えても生産ライン上では、新規に装置を付け加える必要性は無く、すべて既存装置でおこなうことが可能であり、生産コストの上昇を抑えることができる。
【０１１４】
また磁壁移動検出方式の光磁気媒体と本発明による基板を組み合わせた場合では、側壁部の荒れが最小レベルとなった為、ランド部とグルーブ部における磁壁の円滑な移動が可能になり、信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来方式による光ディスク基盤用スタンパー製造方法の工程図である。
【図２】反応性イオンエッチング方式による従来の光ディスク基盤用スタンパー製造方法の工程図である。
【図３】原盤ガラスに薄膜を用いた反応性イオンエッチング方式による従来の光ディスク基盤用スタンパー製造方法の工程図である
【図４】従来技術における光ディスク原盤の作製工程における光ディスク原盤の断面図である。
【図５】本実施の形態に用いた光ディスク原盤の作製工程図である。
【図６】本実施の形態に用いたイオン処理工程における処理時間とフォトレジスト膜厚の関係図である。
【図７】本実施の形態に用いた光ディスク原盤の作製工程図である。
【図８】本実施の形態に用いたイオン処理工程における処理時間と平均表面粗さＲａの関係図である。
【図９】磁壁移動検出法式による光磁気記録媒体の概略図である。
【図１０】磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体の層構成を示す概略断面図である。
【図１１】磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体のランド部グルーブ部を示す概略図である。
【図１２】実施例１，２における光ディスク基板用スタンパー製造方法の工程図である。
【図１３】実施例３，４における光ディスク基板用スタンパー製造方法の工程図である。
【図１４】実施例１,２におけるベーキング温度と信号品位との関係を示すグラフである。
【図１５】実施例３,４におけるベーキング温度と信号品位との関係を示すグラフである。
【図１６】グルーブ記録用光ディスクの概略図である。
【符号の説明】
１ 原盤ガラス
２ フォトレジスト
３ 光ビーム
４ 光ビーム露光部
５ 未露光部（フォトレジスト）
６ ニッケル導電膜
７ スタンパー
８ ランド
９ グルーブ
１０ 石英ガラス
１３ ガラスマスター
１４ 反応性イオンエッチング
１５ ニッケル電鋳層
１６ 酸素プラズマアッシング
１７ Ａｒプラズマエッチング
１８ ベーキング処理
２１ Ａｌ2Ｏ3膜
２２ ＳｉＯ2膜
１１１ 第１の磁性層
１１２ 第２の磁性層
１１３ 第３の磁性層
１１４ 原子スピン
１１５ 磁壁
１１６ 読み出し用光スポット
１１７ 磁壁の移動方向
１１８ 基板の移動方向
１１９ 誘電体層
１２０ 第３の磁性層
１２１ 第２の磁性層
１２２ 第１の磁性層
１２３ 誘電体層
１２４ 透明基板
１２５ 光ビーム入射方向
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク、特に高密度記録用光ディスク製造用の光ディスク原盤及びスタンパーの製造方法に関するものである。
【０００２】
高密度記録用光ディスクの中でも特に、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体を製造する上で有効なものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来からの光ディスク基板用スタンパーの製造方法について図１を用いて説明する。
【０００４】
図１（１）に示すように、研磨され、必要に応じてシランカップリング材などのプライマーをスピンコートした原盤ガラス１に、ポジ型フォトレジスト２をスピンコートした後、原盤をクリーンオーブン等によりプリベークを行う。次に、図１（２）に示すように、Ａｒイオンレーザー等を光源として搭載した露光装置（カッティングマシン）により、原盤ガラス１の所定の領域を記録信号に応じて変調された光ビームを用いて露光する。３はカッティングマシンの光ビーム、４は露光部、５は未露光部である。フォトレジストは使用目的によって、露光部分を使用するネガ型フォトレジスト、未露光部分を使用するポジ型フォトレジストに別れていることは知られており、必要によって使い分けられる。図１（３）にて無機アルカリ液と超純水とを混合し希釈した現像液でスピン洗浄し、露光部を除去する。この後、純水洗浄、スピン乾燥を行い、その後、クリーンオーブンでポストベークを行い光ディスク原盤が得られる。フォトレジスト除去部が、グルーブ（溝）９、残留部がランド８となる。
【０００５】
図１（４）にて光ディスク原盤表面にスパッタリングによりニッケル膜などの導電膜６を成膜した後、図１（５）において、このニッケル導電膜上にニッケル電鋳を行う。１５はニッケル電鋳層である。ニッケル電鋳面を裏面研磨後、図１（６）にて、光ディスク原盤より金属スタンパーを剥離する。図１（７）にてスタンパー７として完成する。
【０００６】
また近年では、矩形に近い断面形状が要求される深溝基板用スタンパーの作製には、異方性エッチングを用いて光ディスク基盤用スタンパーを製造する方法が提案されている。例えば、特開平７−１６１０８０号公報には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いた光ディスク基板用のスタンパーの製造加工方法が述べられている。図２を用いて、反応性イオンエッチング方式におけるランド部・グルーブ部記録基板用のスタンパーの製造加工方法について説明する。
【０００７】
図２（１）において、研磨後十分洗浄された合成石英原盤１０の表面に、必要に応じてプライマーをスピンコートし、ポジ型フォトレジスト２を塗布する。その後、原盤をクリーンオーブン等でプリベークする。図２（２）において、Ａｒイオンレーザー等を光源とする露光装置（カッティングマシン）により、所定の領域を記録信号に応じて変調された光ビーム３を用いて露光する。その後、図２（３）にて前記無機アルカリ現像液でスピン現像し、露光部４を除去する。後処理としての純水シャワー、スピン乾燥の後、クリーンオーブン内で未露光部５をポストベークする。
【０００８】
図２（４）ではその後、反応性イオンエッチング装置のチャンバー内に原盤を入れ、真空度１×１０-4Ｐａまで排気した後、ＣＨＦ3等のガスを導入し反応性イオンエッチングを行いガラスマスター１３を得る。
【０００９】
図２（５）にて、濃硫酸と過酸化水素水を混合した剥離液中にガラスマスター１３を浸し、残留レジストを剥離し光ディスク原盤を得ることができる。図中８はランド部、９はグルーブ部となる。図２（６）では洗浄後、ガラスマスター１３の表面にＮｉ導電膜６をスパッタリングすることにより導電化する。図２（７）において、更にＮｉ電鋳を行う。１５はＮｉ電鋳層である。図２（８）でその後、Ｎｉ電鋳面を研磨してから、ガラスマスター１３よりＮｉ電鋳層１５を剥離する。以上のような工程で、スタンパー７を完成する（図２（９））。
【００１０】
また、同様に反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用い、原盤ガラスとして高価な石英ガラスではなく、従来から使用されているソーダライムなどを主原料とした原盤ガラス上にＳｉＯ2膜等の薄膜を成膜し、ランド部グルーブ部記録用基板のスタンパーの製造加工方法も提案されている。例えば特願平１１−３３６７４８号では、原盤ガラス上に複数の薄膜を積層し、フォトレジストを塗布し、その後露光、現像した後に反応性イオンエッチングを用いて光ディスク基板用スタンパーを製造加工する方法が述べられている。
【００１１】
以下図３を用いて、原盤ガラス上にＳｉＯ2膜等の無機酸化物薄膜を成膜した原盤ガラスを用いた反応性イオンエッチング方式におけるスタンパーの製造加工方法について説明する。
【００１２】
図３（１）において研磨された原盤ガラス１を十分に洗浄した後、原盤ガラス１上に第一の薄膜層としてＡｌ2Ｏ3膜２１を形成する。
【００１３】
図３（２）において第二の薄膜層としてＳｉＯ2膜２２を１４０ｎｍ程度の厚みにスパッタリングによって形成する。
【００１４】
次に図３（３）にて、ＳｉＯ2膜２２の表面に必要に応じてプライマーをスピンコートした後、ポジ型フォトレジスト２をスピンコートする。図３（４）にて、Ａｒイオンレーザー等を光源とする露光装置（カッティングマシン）により、所定の領域を記録信号に応じて変調された光ビーム３を用いて露光する。図３（５）にてその後、前記無機アルカリ現像液でスピン現像し、露光部４を除去する。後処理としての純水シャワー、スピン乾燥の後、クリーンオーブン内でポストベークする。図３（６）において、反応性イオンエッチング装置のチャンバー内に原盤を入れ、真空度 １×１０-4Ｐａまで排気した後、ＣＨＦ3等のガスを導入し反応性イオンエッチング１４を行う。エッチング時間を調整し、所定のグルーブ深さ（第二の薄膜層ＳｉＯ2膜厚２２に相当する分）に達するまでエッチングし、ガラスマスター１３を得る。次に図３（７）において、酸素プラズマアッシングを行い、残留レジストを剥離する。その後図３（８）において、現像液原液にガラスマスター１３を浸漬し、露出部の第一の薄膜層であるＡｌ2Ｏ3膜２１をウェットエッチングし光ディスク原盤１３を得る。図中８はランド部、９はグルーブとなる。図３（９）洗浄後、ガラスマスター１３の表面にＮｉ導電膜６をスパッタリングすることにより導電化する。更に図３（１０）にてＮｉ電鋳を行う。１５はＮｉ電鋳層である。その後、図３（１１）においてガラスマスター１３よりＮｉ電鋳層１５を剥離する。
【００１５】
以上のようにして、スタンパー７を完成する（図３（１２））。
また、使用用途によっては、剥離した金属スタンパーをマスタースタンパーとし、表面に不導体膜処理等を行いマザースタンパー／サンスタンパーと言ったスタンパーファミリーを作製することも可能である。（図示せず）
【００１６】
その後、プレス打ち抜き等を行い所望の形状にし、金属スタンパーが完成する。この金属スタンパーを使用して、射出成形法や２Ｐ法によって凹形状の記録信号を有する光ディスク基板を複製する。この後光ディスク基板上にアルミニウム等の金属反射膜や磁性膜を形成して光ディスクを形成する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術を用いて、スタンパーを作製した場合、図４に示すように、ランド部８、特に未露光部５の表面、凹部斜面側壁部の形状が粗くなる問題があった。
【００１８】
これは、図１におけるカッティング工程（２）、スパッタリング時（４）、スタンパーのレジスト除去時におこる。
【００１９】
スパッタリング時においては、スパッタリングする膜の粒子径や均一性が原因となり、レジスト除去時では、レジストを除去する薬品の使用に起因している。しかし、カッティング工程に起因するものが一番粗さに対して大きい。
【００２０】
記録情報を変調し、露光する光ビームは、ガウス分布を持つ。そのため、レジストが露光される部分は、目的とする部分だけとは限らない。光の漏れこみや裏面反射が存在するため、目的とする部分以外も露光されてしまい、この部分に対しても現像が行われるため、細かな凹凸が存在することになる。
【００２１】
また、反応性イオンエッチング法などによってえられた金属スタンパーであっても、ランド部グルーブ部の平坦部ではほぼ同等である表面粗さが、側壁部では非常に粗されていることが確認されている。これは、原盤ガラス上に塗布されたフォトレジストが、光ビームによる露光、現像後にフォトレジスト／原盤ガラスの境界面上に微細なカスとして残っているためと考えられる。
【００２２】
この問題は、トラックピッチが狭くなるほど、形成する凸部が大きいほど、顕著になる。そのため。光ディスクを高密度化する上で非常に大きな課題となる。
【００２３】
光ディスクの高記録密度化ために様々な試みが成されおり、例えば、特開平６−２９０４９６号公報には、磁壁移動検出方式による光磁気記録の高密度化が提案されている。磁壁移動検出方式では、読み出し光スポットの温度勾配による磁壁の移動現象を利用して、線（トラック）方向に光スポット径で制約される限界を超えた再生分解能を得ることが出来る。この側壁部が粗された基板を用いて、光磁気記録再生を行うと、再生スポットが側壁の粗さによって散乱されて反射光量が変動し、情報再生信号中の基板ノイズを増加させ、信号のＳ／Ｎを悪化させてしまう。特に、前述した磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体とこのような深溝基板を組み合わせた場合では、信号のＳ／Ｎ劣化に加えて、ランド部の肩部に発生する数十ｎｍ程度の皺状の粗さが磁壁の円滑な移動を妨げるという問題点があった。
【００２４】
上記問題点に関して従来より改善案としてベーキング処理による、表面性を緩慢にする方法がある。従来からの製造方法で、フォトレジストへの光ビームによる露光後、現像によってパターン形成を行った後、フォトレジスト層をその溶融点近傍の温度で加熱処理するハードベーキング処理を行い溝の表面性の改善を試みた。
【００２５】
この改善案の製造方法では、側壁部分の大半がなだらかになり、粗さが形状的に改善された部分は見られるものの、走査型電子顕微鏡の観察によりランド部、グルーブ部の平坦部と側壁との境界面に、まだ荒れが残っていることが判明した。
【００２６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、カッティング工程時に露光され、現像工程時に形成される細かな凹凸を除去し、高密度記録に適した光ディスク用スタンパーの製造方法を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記、問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、低ノイズレベルでかつ、凹部斜面側壁部が滑らかな光ディスク基板の製造を可能とした光ディスク基板成形用スタンパーの製造方法を提供することにある。
【００２８】
本発明によれば、かかる問題点の解決は、光ディスク原盤ならびに光ディスク基板用スタンパーの製造方法に、ガラス原盤上にフォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジスト層を形成したガラス原盤に、光ビームを照射し、前記フォトレジストを露光するカッティング工程と、前記カッティング工程を経たフォトレジスト層を現像して、露光部に対応した凹部を形成する現像工程と、前記現像されたフォトレジスト層にイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理工程と、前記イオン処理工程を行う前後どちらかに前記フォトレジスト層の溶融点以下の温度で加熱処理する工程と、を含ませることにより達成することができる。
【００３０】
更に光ディスク原盤より剥離して得られた光ディスク基板用スタンパーの金属表面をエッチングによって所定の溝形状になるように前記スタンパーの凸部を変化させることをすることにより達成される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の光ディスク原盤の製造方法について図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
（第一の実施の形態）
図５に、本発明の第一の実施の形態における製造方法の工程を示す。
まずフォトレジスト層形成工程において、ガラス原盤にポジ型フォトレジスト層をスピンコートにより形成する。フォトレジスト層の膜厚は、光ディスクの凹部の深さに対応するため、例えば１０〜３００ｎｍ程度の厚さに設定される。その後、約９０℃の温度で加熱処理して、フォトレジスト層を乾燥させる。
【００３３】
次に、フォトレジスト層を形成したガラス原盤を記録する情報を元に変調したレーザー光によって露光するカッティング工程を行う。露光されたガラス原盤を例えばアルカリ系の現像液を用いて現像し、凹部を形成する。現像後、ポストベークし、記録信号に応じた凹部が形成されたフォトレジスト層を、酸素イオン又はオゾン、又はその両方によってイオン処理する。その後、導電膜をスパッタにより形成し、メッキ、剥離・洗浄工程を経て、スタンパーを作製する。
【００３４】
イオン処理は、例えばエッチング装置に酸素を導入することで行う。フォトレジスト層は、このイオン処理により、膜厚が急速に減少する。
【００３５】
図６にイオン処理時間とレジスト膜厚の関係を示す。この時、図６の縦軸は、フォトレジスト層の膜厚を示しており、横軸は、処理時間を示している。フォトレジスト層の膜厚は、２０秒で約１０ｎｍ、６０秒で約３０ｎｍの減少が見られる。
【００３６】
このとき、現像工程で形成された凹部の表面及び斜面は、フォトレジスト層が除去されるときに露光時に生じた表面の細かな凹凸による荒れが消失する。その結果、光ディスクのランド、グルーブに対応する部分の形状を容易に正確に作製することができる。
【００３７】
イオン処理により、レジスト除去を行う際には、最終の目的とする凹部の深さに加えて、レジスト減少分の膜厚を考慮することにより、所要の凹部の深さを得る必要がある。図６に示した例では、レジスト膜厚を約１７５ｎｍで形成した後、６０秒間のイオン処理により３０ｎｍ程度減少させて、所要の凹部を形成したが、所要の凹部の深さ及びイオン処理時間によってレジスト膜厚を調整すれば良い。
【００３８】
また、前記イオン処理工程を含ませることにより凹部底部のガラス原盤の表面粗さを低減する効果も見出された。例えば本実施形態において表面粗さＲａ＝０．５ｎｍの原盤ガラスを用いたが、イオン処理時間６０秒にて作製した光ディスク原盤凹部底部（即ちガラス面）の表面粗さを測定したところＲａ＝０．３２ｎｍであった。これは、前記イオン処理により原盤ガラス表面が研磨されたものと考えられる。この様な効果は特に溝部のみを記録トラックに用いるグルーブ記録用光ディスク（例えば図１６に示すが如き）の基板ノイズを低減するのに特に有効である。
【００３９】
また、本発明の製造方法は、イオン処理を行うことにより、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さが整うため、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上するため、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果が得られる。
【００４０】
（第二の実施の形態）
図７に、本発明の第二の実施の形態における製造方法の工程を示す。
フォトレジスト層形成工程において、ガラス原盤にポジ型フォトレジスト層をスピンコートにより形成する。フォトレジスト層の膜厚は、光ディスクの凹部の深さに対応するため、例えば１０〜３００ｎｍ程度の厚さに設定される。その後、約９０℃の温度で加熱処理（プリベーク）して、フォトレジスト層を乾燥させる。
【００４１】
次に、フォトレジスト層を形成したガラス原盤を記録する情報を元に変調したレーザー光によって露光するカッティング工程を行う。露光されたフォトレジスト層を例えばアルカリ系の現像液を用いて現像し、凹部を形成する。現像後、加熱（ポストベーク）した後、記録信号に応じた凹部が形成されたフォトレジスト層を、酸素イオン又はオゾン、又はその両方によってイオン処理する。その後、フォトレジスト層の溶融点近傍の温度で加熱処理（ハードベーク）を行い、導電膜をスパッタリングにより形成し、メッキ、剥離・洗浄工程を経て、スタンパーを作製する。
【００４２】
第二の実施の形態では、レジスト膜パターンを形成した原盤をイオン処理した後、フォトレジスト層をその溶融点近傍の温度で加熱処理し、凹部の表面又は斜面を流動化させて細かな凹凸を除くことで更に粗れを取り除く。
【００４３】
ここで減少させる粗さは、露光時に形成されるものに加えて、イオン処理工程で発生したものが含まれる。
【００４４】
図８にイオン処理時間とフォトレジスト表面の表面粗さＲａの関係を示す。縦軸は、平均表面粗さＲａを示しており、横軸は、イオン処理時間を示す。イオン処理時間が増加すると、約３０秒までは表面粗さが直線的に大きく変化し、その後緩やかに増加する傾向が見られる。これは、イオンがレジスト表面に衝突し、不均一にレジストを除去させていくことから起こる。
【００４５】
本発明では、このイオン処理によって形成された粗さをフォトレジスト層の溶融点近傍の温度によって加熱処理を行う。この加熱処理工程によってフォトレジスト層の凹部の表面を流動化させて、粗さを低減することが可能となり、イオン処理工程の時間を長くとり、露光によって生じた凹凸を十分に除去することができる。
【００４６】
フォトレジスト層の溶融点は、材料によって異なるが、１００℃〜１６０℃程度であるため、その近傍の温度によって加熱すればよい。本実施の形態では、１５０℃の対流オーブンを用いて１０〜３０分加熱処理を行った結果、イオン処理を６０秒実施した後においても、Ｒａの初期値０．４ｎｍ程度にまで低減することが可能となった。
【００４７】
表１に融点１６０℃のフォトレジストＡを用いて、加熱温度１５０℃における加熱時間に対する平均表面粗さＲａの変化を示す。図６と同様に、加熱方法は、対流オーブンを用いた。Ｒａは、時間と共に減少し、２０分で１ｎｍを下回った。通常、光ディスクに用いられるスタンパーのＲａは、１ｎｍ以下でないとノイズの原因となる可能性があるため、ここでは、１ｎｍ以下を基準とする。従って、このフォトレジストを用いた時の加熱時間は、２０分程度加えれば良い。
【００４８】
【表１】
表２に、フォトレジストＡを用いて加熱時間を３０分に固定し、加熱温度を上昇させた時の、Ｒａの変化を示す。Ｒａは、加熱温度１３０℃から、急激に減少し初め、１４０℃で１ｎｍを下回った。
【００５０】
【表２】
表３に融点１５０℃のフォトレジストＢを用いて、加熱温度１４０℃における加熱時間に対する平均表面粗さＲａの変化を示す。フォトレジストＢにおいても、２０分以上の加熱で、１ｎｍを下回る。
【００５２】
【表３】
表４にフォトレジストＢを用いて加熱時間を３０分に固定し、加熱温度を上昇させた時の、Ｒａの変化を示す。Ｒａは、加熱温度１２０℃以上の温度で１ｎｍを下回った。
【００５４】
【表４】
表１〜４の結果、加熱処理は、フォトレジストの溶融点近傍が望ましく、更に溶融点から（溶融点−３０℃）程度が望ましい。また、加熱時間は、加熱温度によって変化するため、加熱処理温度から選べばよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、オーブンを用いて加熱処理を行ったが、これに限定されるものではなく、ホットプレートや赤外線ヒータなどを用いて加熱しても良い。その際、加熱されるフォトレジスト層の温度が溶融点近傍であれば良く、その雰囲気中の温度はさらに高くても良い。
【００５７】
また、本発明の製造方法は、イオン処理時間を伸ばせるため、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さを更に十分に整わせることが出来る。従って、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上し、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来る。
【００５８】
（第三の実施の形態）
本実施形態では、上記第一の実施の形態で作製したスタンパーを例えばアルゴンイオン、酸素イオンにおいてエッチングし、先のイオン処理工程で残留した凹部の表面又は斜面の細かな凹凸を除いた。
【００５９】
図８に示したように、先のイオン処理工程では、イオン処理時間が増加すると、約３０秒までは表面粗さが直線的に大きく変化し、その後緩やかに増加する。
【００６０】
本実施の形態では、このイオン処理によって形成された粗さの転写されたスタンパーをエッチングすることによって粗さを低減する。
【００６１】
アルゴンイオンによるイオンエッチングを行った結果、Ｒａ３．６ｎｍであった表面の粗さを、０．４ｎｍ程度にまで低減することが可能となった。また、アルゴンの代わりに酸素イオン、ＣＦ4イオンを用いて行った結果においても、Ｒａ０．４ｎｍとなる。
【００６２】
本実施の形態では、イオンエッチング装置を用いて行ったが、プラズマエッチング等他のエッチング方法においても同様の効果が得られる。
【００６３】
このエッチング処理を行うと、表面の粗さを低減すると同時に、スタンパー凸部の形状も変化する。エッチング時間を長くとると、凸部が削れた形状となり、このスタンパーから光ディスク基板を成形する際、離型性が向上する。これは、凸部の角が取れた形状となるため、スタンパーと樹脂の間の密着性が低下し、樹脂がはがれやすくなることに起因している。しかし、エッチング条件によっては、所用とする基板形状が得られなくなる。
【００６４】
本実施の形態では、イオンエッチング装置を用いて、Ａｒイオン又はＣＦ4、又はＯ2を導入し、高周波電力５０Ｗ〜３００Ｗ、５秒から２０分の間で行った。凸部の形状の変化は、５０Ｗ１０分程度より起こり、３００Ｗ時では、数分で大きく変化した。
【００６５】
また、本発明の製造方法は、イオン処理の残留粗さ成分を取り除くことができるため、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さを更に十分に整わせることが出来る。従って、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上し、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来る。
【００６６】
（第四の実施の形態）
第四の実施の形態では、上記第二の実施の形態により作製したスタンパーを例えばアルゴンイオン、酸素イオンにおいてエッチングし、先のイオン処理後の加熱処理工程においても残留した凹部の表面又は斜面の細かな凹凸を除く。
【００６７】
また、本発明の製造方法は、イオン処理、加熱処理の残留粗さ成分を取り除くことができるため、ピット形状周辺の細かな凹凸の粗さを更に十分に整わせることが出来る。従って、ピットによってトラッキング等の信号を得るサンプルサーボ方式において、サーボピットの信号品質が著しく向上し、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来る。
【００６８】
（第五の実施の形態）
以下、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体に適用した例を示す。
詳細に入る前に、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いて磁壁移動検出方式について簡単に説明する。図９は、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体およびその再生方法における作用を説明するため模式図である。
【００６９】
図９（ａ）は、磁壁移動検出方式に用いられる光磁気記録媒体の模式的断面図である。この媒体の磁性層は、第１の磁性層１１１、第２の磁性層１１２、第３の磁性層１１３が順次積層されてなる。第１の磁性層１１１は、周囲温度近傍の温度において前記第３の磁性層１１３に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度大きな垂直磁化膜からなり、前記第２の磁性層１１２は、前記第１の磁性層１１１および第３の磁性層１１３よりもキュリー温度の低い磁性層からなり、前記第３の磁性層１１３は垂直磁化膜である。各層中の矢印１１４は原子スピンの向きを表している。スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には磁壁１１５が形成されている。１１６は読み出し用の光スポット、矢印１１８は記録媒体の光スポットに対する移動方向である。
【００７０】
図９（ｂ）は、光磁気記録媒体上に形成される温度分布を示すグラフである。この温度分布は、再生用に照射されている光スポットによって媒体上に形成され、光スポットの手前側から温度が上昇し、光スポットの後方に温度のピークが来る。ここで位置Ｘｓにおいては、媒体温度が第２の磁性層１１２のキュリー温度近傍の温度Ｔｓになっている。
【００７１】
図９（ｃ）は、（ｂ）の温度分布に対応する第１の磁性層１１１の磁壁エネルギー密度σ１の分布を示すグラフである。この様にＸ方向に磁壁エネルギー密度σ１ の勾配があると、位置Ｘに存在する各層の磁壁に対して力Ｆ１＝∂σ／∂Ｘが作用する。この力Ｆ１は、磁壁エネルギーの低い方に磁壁を移動させるように作用する。第１の磁性層１１１は、磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいので、単独では、この力Ｆ１によって容易に磁壁が移動する。しかし、位置Ｘｓより手前（図では右側）の領域では、まだ媒体温度がＴｓより低く、磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層１１３と交換結合しているために、第３の磁性層中の磁壁の位置に対応した位置に第１の磁性層中の磁壁も固定されている。
【００７２】
磁壁移動検出方式においては、図９（ａ）に示す様に、磁壁１１５が媒体の位置Ｘｓにあると、媒体温度が第２の磁性層１１２のキュリー温度近傍の温度Ｔｓまで上昇し、第１の磁性層１１１と第３の磁性層１１３との間の交換結合が切断される。この結果、第１の磁性層中の磁壁１１５は、破線矢印１１７で示した様に、より温度が高く磁壁エネルギー密度の小さな領域へと”瞬間的”に移動する。このような磁壁の移動現象は、隣接する記録トラック間が磁気的に分断されている（即ち磁気的に結合していない）場合、よりスムーズに起こる事が知られている。
【００７３】
再生用の光スポット１１６の下を磁壁１１５が通過すると、光スポット内の第１の磁性層１１１の原子スピンは全て一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴って磁壁１１５が位置Ｘｓに来る度に、光スポットの下を磁壁１１５が瞬間的に移動し光スポット内の原子スピンの向きが反転して全て一方向に揃う。この結果、図９（ａ）に示す様に、再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔（即ち記録マーク長）によらず、常に一定かつ最大の振幅になり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問題から解放される。磁壁移動の発生は、磁壁移動領域の磁化反転に伴う再生用レーザビームの偏光面の回転として、従来の光磁気ヘッドで検出することが出来る。
【００７４】
このような構成の光磁気記録媒体のトラック上に０．１μｍ間隔で記録された磁区を波長λ＝６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５の通常の光ヘッド（光スポット径≒１μｍ）を用いて、磁壁移動検出方式によりＣ／Ｎ比約４０ｄＢで再生できることが知られている。
【００７５】
図１１は、前述の磁壁移動検出に用いる光磁気記録媒体をランド部グルーブ部基板に成膜した様子を示すものである。光ビーム１２５の入射方向から遠い記録トラック８をランド部、入射方向に近い記録トラック９をグルーブ部と呼ぶ。ランド部グルーブ部記録においては、ランドトラックを記録再生する際には、グルーブ部がトラッキング用のガイド溝となり、グルーブトラックを記録再生する際には、ランド部がトラッキング用のガイド溝となって、隣接するランド部とグルーブ部に同時に記録ができるので、トラック方向の記録密度の向上に有効である。
【００７６】
前述したように、磁壁移動検出方式を用いることにより、線方向記録密度を向上させることが出来るので、これとランド部グルーブ部記録を組み合わせることにより、面記録密度を従来の光磁気記録との比較で飛躍的に向上させることが可能である。
【００７７】
さらに、ランド部グルーブ部記録において、磁壁移動を容易にするための工夫としては、図３に示すような急峻なテーパ部を有する所謂深溝基板（特開平９−１６１３２１号公報参照）を用いることが効果的である。この基板に指向性の高い成膜方法で磁性膜を成膜すれば、テーパ部（即ち、ランドとグルーブ間の側壁部）には実質的に磁性膜が堆積しないようにすることが出来る。これより、ランド部とグルーブ部夫々に対して、側壁部に磁壁が実質的に存在しない磁区を形成することが可能になり、磁気的にトラックが分断され磁壁移動が起こり易くなる。ランドトラック８とグルーブトラック９の機械的距離（ランドトラック８の表面とグルーブトラック９の表面の高さ距離）は、少なくとも磁性膜の合計膜厚（実施例では８０ｎｍ）を超えた８０〜３００ｎｍ程度に選ぶと良い。即ち、光ディスク基板上に設けられた溝の深さは８０から３００ｎｍ程度とするのが好ましい。また、光ディスク基板上に設けられた溝の深さは光磁気ディスク再生用ビームの波長をλ、基板屈折率をｎとして、λ／３ｎ、２λ／３ｎ、５λ／６のいずれかであることがより好ましい。
【００７８】
加えて、側壁部に磁性膜が堆積しないようにすることは、隣接トラックへの熱干渉を抑制し、クロスイレーズ耐性を向上する上でも有効である。また同時に、磁壁移動検出方式にとっては、再生時に隣接トラックからのクロストークを抑制する効果が期待できる。なぜなら、再生時に隣接トラックを磁壁移動開始温度Ｔｓ以上に加熱しないように出来るからである。このため、隣接トラックに記録された磁区では、磁壁移動が起こらず、通常の光磁気再生が行われるが、記録マーク長を光スポットの分解能以下に選択しておけば、大きなクロストークが発生することはない。
【００７９】
前述した磁気的なトラックの分断効果、クロスイレーズ耐性向上およびクロストーク抑制効果の相乗効果により、深溝基板と磁壁移動検出方式の組み合わせは、面記録密度を飛躍的に向上させることが可能である。（詳細な説明は、日本応用磁気学会誌 Ｖｏｌ．２３， Ｎｏ．２， １９９９，ｐ７６４−７６９，白鳥「磁壁移動検出方式による光磁気ディスクの高密度化」を参照）
【００８０】
図１６は、前述の磁壁移動検出に用いる光磁気記録媒体をグルーブ記録用基板に成膜した様子を示すものである。グルーブ記録用基板を用いた場合、記録トラックであるグルーブ面（凹部底部）は光ディスク原盤のガラス面の表面形状が転写される。従って、実施形態１で解説したように本発明による光ディスクスタンパ−から得られたグルーブ面の表面粗さが小さい基板を用いることにより、ノイズが低く信号品位の優れた磁壁移動検出に用いる光磁気記録媒体を得る事ができる。このようなグルーブ記録用基板を用いた場合は、ランドトラック８とグルーブトラック９の機械的距離は、少なくとも磁性膜の合計膜厚（実施例では８０ｎｍ）を超えた８０〜３００ｎｍ程度に選ぶと、ランドグルーブ基板の時と同様に、側壁部に磁壁が実質的に存在しない磁区を形成することが可能になり、磁気的にトラックが分断され磁壁移動が起こり易くなる。また、ランド部分を高いパワーのレーザー光を照射することによりランド部分の磁性を劣化させ記録トラックであるグルーブ間を磁気的に分断することができる。この場合はランドトラック８とグルーブトラック９の機械的距離は浅くすることができるので２０〜３００ｎｍの範囲で選ぶことができる。
【００８１】
【実施例】
以下実施例を参照して、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００８２】
比較例
本発明において、基準となる従来方法で作製された光ディスク基板成形用スタンパーを下記の方法で作製した。また表面観察として走査型電子顕微鏡（日立製作所：ＳＥＭ−４０００）によって観察を行った。
【００８３】
図１は本発明の比較例である、従来方法でランド部グルーブ部記録基板用スタンパーの製造方法を示す図である。
【００８４】
外形２００ｍｍ、厚さ６ｍｍで表面粗度Ｒａ＝５ｎｍ以下に研磨された原盤ガラス１を用意し十分洗浄する。原盤ガラス１に、シランカップリング材、ＨＭＤＳをスピンコートし下地処理をした後、ポジ型フォトレジスト２（東京応化製：ＴＳＭＲ−８９００）を同じくスピンコートし、フォトレジスト膜厚を１８０ｎｍとなるようにした。シランカップリング材はＨＭＤＳを使用したが限定されるものでは無い。原盤ガラス１をプリベークした後、次に光源としてＡｒイオンレーザーを搭載した露光装置により、原盤ガラスの半径２４ｍｍから４０ｍｍまでの領域を光ビーム３により露光した。なおトラックピッチは１．２μｍであり現像後に幅が０．６μｍのランド幅グルーブ幅となるようなゾーンが出来るよう、半径位置によりレーザーパワーを変更しながら断続的に露光を行った。露光時の原盤ガラスの回転数は９００ｒｐｍ、レーザー光のスポット径は約０．４５μｍである。光源としてＡｒイオンレーザーを使用しているが、その他にもＨｅ−Ｃｄイオンレーザーや電子線、紫外線等、他の光源による露光装置でも特に限定はしない。
【００８５】
その後、無機アルカリ液（ヘキスト社製：ＡＺデベロッパー）と超純水とを質量比１：２の割合で混合し希釈した現像液でスピン洗浄した。この時の現像条件は前純水洗浄時間６００秒、現像時間３０秒、後純水時間９００秒、スピン乾燥時間６０秒であり、その後、９０℃のクリーンオーブンで３０分間ポストベークした。その後原盤ガラス１表面にスパッタリングにより１００ｎｍのニッケル導電膜６を形成した。なおスパッタリング法以外にも無電解めっき法や真空蒸着法等を使用することも可能であり、限定される物ではない。
【００８６】
このニッケル導電膜６上にニッケル電鋳を行い０．３ｍｍ厚のニッケル電鋳層１５を作製した。次に、原盤ガラス１よりニッケル電鋳層１５を剥離し、保護コート膜をスピンコート後、プレス打ち抜き機によって打ち抜いた。
【００８７】
そして、保護コート剥離後、残留フォトレジスト除去のために、酸素プラズマアッシング装置（日電アネルバ製：ＲＨ−２０）に剥離したニッケル電鋳層１５を入れ真空度４×１０-3まで排気した後、酸素ガスを導入しプラズマアッシングを行った。この時のガス流量は８０ｓｃｃｍ、ガス圧は８０．Ｐａ、ＲＦ電力は１００Ｗ、電極間距離は６０ｍｍ、エッチング時間は３０秒である。このようにして、金属スタンパー７とした。
【００８８】
このようにして作製された金属スタンパーから、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
この基板上に前述の磁壁移動検出用の光磁気記録媒体を以下の手順で作製した。
【００８９】
図１０は作製した光磁気記録媒体の層構成を示す模式的断面図である。この図においては、透明基板１２４上に、誘電体層１２３、第１の磁性層１２２、第２の磁性層１２１、第３の磁性層１２０、誘電体層１１９が順次積層されている。矢印１２５は記録再生のための光ビームの入射する方向である。透明基板１２４としてはポリカーボネート、誘電体層１２３としては、Ｓｉ3Ｎ4を使用した。Ｓｉ3Ｎ4層成膜時にはＡｒガスに加えてＮ2ガスを導入し、直流反応性スパッタにより膜厚８０ｎｍを成膜した。引き続き、第１の磁性層としてＧｄＣｏ層を３０ｎｍ、第２の磁性層としてＤｙＦｅ層を１０ｎｍ、第３の磁性層としてＴｂＦｅＣｏ層を８０ｎｍ順次成膜した。各磁性層は、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏの各ターゲットに直流パワーを印加して成膜した。これら各層は、マグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリングによって被着形成できる。特に各磁性層は、真空を破ることなく連続成膜されることで、互いに交換結合をしている。最後に、誘電体（保護）層１１９としてＳｉ3Ｎ4層を同様に８０ｎｍ成膜した。
【００９０】
各磁性層の組成は、全て補償組成近傍になるように調整し、キュリー温度は、第１の磁性層が２１０℃以上、第２の磁性層が１２０℃、第３の磁性層が２９０℃程度となるように設定した。
【００９１】
積層膜として成膜した後、紫外線硬化型樹脂（日本化薬製：ＩＮＣ−１１８）により膜面にハードコートを形成した。紫外線硬化型樹脂は特に限定されるものでは無い。このようにして作製した光ディスクを波長６８０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６のドライブ装置によって測定した。測定は積層膜からの反射光量信号をオシロスコープへ取り込み、ランド部グルーブ部各々のノイズレベルを測定した。測定はランド部グルーブ部の溝幅が寸法的に等しくなるゾーンを選んだ。その結果はランドで０．２ｖ（反射光量信号ＡＣ成分）／２．２ｖ（反射光量信号ＤＣ成分）＝９％となり、グルーブでは０．３ｖ／２．５ｖ＝１２％となった。結果を図１４、図１５内に（ｒｅｆ）として示す。
【００９２】
また、成形後の基板を走査型電子顕微鏡で観察した所、数十ｎｍ程度の皺状の荒れがランド肩部に発生している事が観察された。
【００９３】
実施例１
図１２は本発明の方法であるランド部グルーブ部記録基板用スタンパーの製造方法を示す図である。
比較例と同様に金属スタンパーの作製を行った。
但し、原盤ガラス１上のフォトレジスト２の露光、現像工程が終えた後に、図１２（４）のごとく原盤ガラス１を酸素プラズマアッシング装置へと入れ、その後真空度４×１０-3まで排気した後、酸素ガスを導入しプラズマアッシング処理１６を行った。この時のガス流量は８０ｓｃｃｍ、ガス圧は８．０Ｐａ、ＲＦ電力は１００Ｗ、電極間距離は１５０ｍｍ、エッチング時間は２０秒と設定し、フォトレジスト膜厚が１０ｎｍエッチングされる条件である。また原盤ガラス１のフォトレジスト２の塗布量は酸素プラズマアッシング処理１６での目減り分を加味して１９０ｎｍとした。酸素プラズマアッシング処理１６の後、クリーンオーブンに入れ、ベーキング処理１８を行った。ベーキング条件は９０℃、１２０℃、１４０℃、１５０℃、１７０℃の各々の条件で行った。
【００９４】
その後図１２（５）の様に、原盤ガラス１上へスパッタリングによってニッケル導電膜６を形成し、図１２（６）において導電膜６上へのニッケル電鋳によりニッケル電鋳層１５を形成した。その後図１２（７）にて原盤ガラス１よりニッケル電鋳層１５を剥離した後、図１２（８）のごとく、Ａｒプラズマエッチング処理１７を行った。使用した装置は酸素プラズマアッシング装置を使用し、別の配管系よりＡｒを導入した。この時の条件はガス流量５０ｓｃｃｍ、ガス圧は５．０Ｐａ、ＲＦ電力は１５０Ｗ、電極間距離１５０ｍｍ、エッチング時間は８．０分に設定し、剥離した電鋳層１５の表面が１０ｎｍエッチングされた。
【００９５】
このようにして作製スタンパー７が完成する（図１２（９））。このスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【００９６】
この基板表面に比較実験例と同様な磁壁移動検出方式の光磁気媒体構成の膜を成膜した。
【００９７】
このようにして作製した光ディスクを比較例と同様に測定した。ベーキング処理温度毎の違いは図１４に示す。
【００９８】
その結果もっとも良い部分でランドでは０．１ｖ／２．３ｖ＝４．３％となり、グルーブでは０．１５ｖ／２．５ｖ＝６％となった。図１４（１）に結果を示す。磁壁移動検出方式の光磁気媒体と本発明による溝深さ１８０ｎｍの深溝基板を組み合わせた場合では、信号のＳ／Ｎ改善に加えて、ランド部の肩部に発生する数十ｎｍ程度の皺状の荒れが軽減され、ランド部における磁壁の円滑な移動が可能になり、信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【００９９】
実施例２
実施例１と同様にスタンパーの作製を行った。但し、原盤ガラス１を酸素プラズマアッシング装置へと入れる前段階で、原盤ガラス１のベーキング処理１８を行った。ベーキング条件は実施例１と同様である。その後原盤ガラス１上へスパッタリングによってニッケル導電膜６を形成し、導電膜６上へのニッケル電鋳によりニッケル電鋳層１５とした。原盤ガラス１よりニッケル電鋳層１５を剥離した後、実施例１と同様にＡｒエッチング１７を行い、スタンパー７を完成した。
【０１００】
このようにして作製されたスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【０１０１】
実施例１と同様に成膜を行い光ディスクを形成し、実施例１と同様に測定した。
【０１０２】
その結果もっとも良い部分でランドでは０．１ｖ／２．３ｖ＝４．３％となり、グルーブでは０．１５ｖ／２．５ｖ＝６％となった。図１４（２）に結果を示す。実施例１と同様に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【０１０３】
実施例３
図１３は本発明の方法であるランド部グルーブ部記録用基板用スタンパーの製造方法を示す図である。
【０１０４】
図１３（１）において外形２００ｍｍ、厚さ６ｍｍで表面粗度５ｎｍ以下に裏面研磨された原盤ガラス１表面に第一の薄膜層としてＡｌ2Ｏ3膜２１を２０ｎｍ、その後図１３（２）にて第二の薄膜層としてＳｉＯ2膜２２を１６０ｎｍ成膜した。図１３（３）にて、ＳｉＯ2膜２２上にシランカップリング材をスピンコートし下地処理をした後、ポジ型フォトレジスト２を同じくスピンコートし、フォトレジスト２膜厚を１００ｎｍとなるようにした。図１３（４）では原盤ガラス１上のフォトレジスト２へ光ビーム３による露光、図１３（５）にて現像によって露光された部分４を除去した。その後図１３（６）のごとく原盤ガラス１を酸素プラズマアッシング装置へと入れ、酸素ガスを導入しプラズマアッシング１６を実施例１の条件で行った。その後、ベーキング処理１８を実施例１の条件で行い、図１３（７）露出されたＳｉＯ2膜面を反応性イオンエッチング１４によってエッチングし、溝深さ１６０ｎｍのガラスマスター１３を作製した。本実施例は、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を例に説明するが、ドライエッチングのうち異方性エッチングが可能なものならば、他にスパッタエッチング（ＳＥ）、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）、スパッタイオンビームエッチング（ＳＩＢＥ）などを用いることができる。反応性イオンエッチング装置のチャンバー内に原盤ガラス１を入れ、真空度 １×１０-4Ｐａまで排気した後、ＣＨＦ3ガスを導入しＳｉＯ2層２２に反応性イオンエッチング１４を行う。ガス流量：６ｓｃｃｍ、ガス圧力：０．３Ｐａ、ＲＦ電力：１００Ｗの条件で、エッチングレートは２００Å／ｍｉｎ程度であった。ＣＨＦ3ガスは、ＳｉＯ2層２２はエッチングするが、Ａｌ2Ｏ3層２１に対しては反応性が極めて低くほとんどエッチングしない（エッチング選択比はＡｌ2Ｏ3：ＳｉＯ2＝１：２０〜３０程度）。従って、エッチング時間を厳密に調整しなくても、Ａｌ2Ｏ3層２１が露出した段階でエッチングが自動的に停止する。つまり、Ａｌ2Ｏ3層２１はストッパ層として機能するので、エッチングする深さとエッチングレートより算出される時間より、幾分過剰にエッチングを行えば、エッチングチャンバー内の雰囲気の変動や不均一などが多少発生しても、常に所定のグルーブ深さに場所むらなくエッチングが達成される。本実施例では、エッチングガスにＣＨＦ3を用いたが、これにＣＦ4ガスを加えても良いし、ＣＦ4ガスにＨ2ガスを加えて使用しても良好な結果が得られた。
【０１０５】
図１３（８）にて、ガラスマスター１３上の残留フォトレジスト５をアセトンにより溶解洗浄し、さらに酸素プラズマアッシングを行い残留フォトレジスト５を除去した後、図１３（９）において不要なＡｌ2Ｏ3膜２１を除去するために、無機アルカリ液（ヘキスト社製：ＡＺデベロッパー）によってウェットエッチングを行った。時間は９分３０秒間アルカリ液中に浸漬した。その後図１３（１０）にて、ガラスマスター１３へニッケル導電膜６をスパッタリングにて１００ｎｍ形成し、図１３（１１）にてニッケル電鋳を行い、図１３（１２）にてガラスマスターよりニッケル電鋳層１５を剥離した。更に図１３（１３）のごとく、作製されたニッケル電鋳層１５表面にＡｒエッチングを実施例１の条件で行うことで、図１３（１４）に示したスタンパー７が完成した。このようにして作製されたスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【０１０６】
この基板表面に比較例と同様の積層膜を形成した後、紫外線硬化型樹脂により膜面にハードコートを形成した。このようにして作製した光ディスクを比較例と同様に測定した。ベーキング処理温度毎での違いは図１５（３）に示す。その結果最も良い部分でランドでは０．０８ｖ／２．３ｖ＝３．５％となり、グルーブでは０．１ｖ／２．５ｖ＝４％となった。実施例１と同様に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【０１０７】
実施例４
実施例３と同様にスタンパーの作製を行った。但し原盤ガラス１への露光、現像を行い、原盤ガラス１へのベーキング処理を実施例２の条件で行ってから、原盤ガラスを酸素プラズマアッシング装置へ入れ、酸素ガスを導入しプラズマアッシング処理１６を実施例１の条件で行った。露出された薄膜ＳｉＯ2膜２１面を実施例３と同様に反応性イオンエッチング１４し、溝深さ１６０ｎｍのガラスマスター１３を作製した。その後、実施例３と同様にニッケル電鋳層１５を作製した。作製されたニッケル電鋳層１５表面にＡｒエッチング処理１７を実施例１の条件で行った。このようにして作製されたスタンパー７から、２Ｐ法により直径８６．０ｍｍのランド部グルーブ部記録用基板を作製した。
【０１０８】
このスタンパー７より、作製された光ディスクに実施例１と同様な成膜を行い、その結果最も良い部分でランドでは０．０８ｖ／２．３ｖ＝３．６％となり、グルーブでは０．１ｖ／２．５ｖ＝３．９％となった（図１５（４））。実施例１と同様に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【０１０９】
前記実施例では、溝深さ１６０ｎｍ程度のランドグルーブ基板を用いたが、図１６に示すが如きグルーブ記録用基板でも同等以上の効果が得られた。また、ランド部分を高いパワーのレーザー光を照射することによりランド部分の磁性を劣化させ記録トラックであるグルーブ間を磁気的に分断する方式を採用した場合、溝深さ２０ｎｍから３００ｎｍで適用することができた。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、光ディスク基板用スタンパーの製造方法において、フォトレジスト上へイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理すること、更に前記イオン処理の前後どちらかにベーキング処理を行う工程を行うことによって、従来取りきれなかった原盤ガラス／フォトレジスト界面上の微細なカスの除去を可能とし、基板の表面及び凹部斜面側壁部が滑らかでノイズの低い光ディスク基板の製造を可能とした。
【０１１１】
また、金属スタンパーとなってからスタンパー表面へＡｒプラズマエッチング処理を行う事で、矩形性を良くすることができ、溝信号品位の高い低ノイズレベルな光ディスク基板用スタンパーを製造することが可能である。
【０１１２】
また、本発明によれば、サーボピットの信号品質が著しく向上させるので、サンプルサーボ基板を作製するスタンパーに対してより効果を得ることが出来ることが確認された。
【０１１３】
また、本発明は、フォトレジストの光ビームによる露光後にイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理を行いその前後どちらかでベーキング処理を行う事、また金属スタンパー表面にＡｒエッチングを行うことを特徴とするため、微細パターン形成のエッチング法としては、従来からの光ビームによる露光、現像の方法、残留フォトレジストをマスクとして使用するＣＨＦ系ガスによる反応性イオンエッチング法であろうと選ばない事を特徴としており、このようなスタンパーによって作製された光ディスクは溝壁面の荒さがランド部グルーブ部とほぼ等しく、なおかつ矩形性が良く、低ノイズレベルの高品位な光ディスクの製造が可能となる。またこれらの工程を付け加えても生産ライン上では、新規に装置を付け加える必要性は無く、すべて既存装置でおこなうことが可能であり、生産コストの上昇を抑えることができる。
【０１１４】
また磁壁移動検出方式の光磁気媒体と本発明による基板を組み合わせた場合では、側壁部の荒れが最小レベルとなった為、ランド部とグルーブ部における磁壁の円滑な移動が可能になり、信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来方式による光ディスク基盤用スタンパー製造方法の工程図である。
【図２】反応性イオンエッチング方式による従来の光ディスク基盤用スタンパー製造方法の工程図である。
【図３】原盤ガラスに薄膜を用いた反応性イオンエッチング方式による従来の光ディスク基盤用スタンパー製造方法の工程図である
【図４】従来技術における光ディスク原盤の作製工程における光ディスク原盤の断面図である。
【図５】本実施の形態に用いた光ディスク原盤の作製工程図である。
【図６】本実施の形態に用いたイオン処理工程における処理時間とフォトレジスト膜厚の関係図である。
【図７】本実施の形態に用いた光ディスク原盤の作製工程図である。
【図８】本実施の形態に用いたイオン処理工程における処理時間と平均表面粗さＲａの関係図である。
【図９】磁壁移動検出法式による光磁気記録媒体の概略図である。
【図１０】磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体の層構成を示す概略断面図である。
【図１１】磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体のランド部グルーブ部を示す概略図である。
【図１２】実施例１，２における光ディスク基板用スタンパー製造方法の工程図である。
【図１３】実施例３，４における光ディスク基板用スタンパー製造方法の工程図である。
【図１４】実施例１,２におけるベーキング温度と信号品位との関係を示すグラフである。
【図１５】実施例３,４におけるベーキング温度と信号品位との関係を示すグラフである。
【図１６】グルーブ記録用光ディスクの概略図である。
【符号の説明】
１ 原盤ガラス
２ フォトレジスト
３ 光ビーム
４ 光ビーム露光部
５ 未露光部（フォトレジスト）
６ ニッケル導電膜
７ スタンパー
８ ランド
９ グルーブ
１０ 石英ガラス
１３ ガラスマスター
１４ 反応性イオンエッチング
１５ ニッケル電鋳層
１６ 酸素プラズマアッシング
１７ Ａｒプラズマエッチング
１８ ベーキング処理
２１ Ａｌ2Ｏ3膜
２２ ＳｉＯ2膜
１１１ 第１の磁性層
１１２ 第２の磁性層
１１３ 第３の磁性層
１１４ 原子スピン
１１５ 磁壁
１１６ 読み出し用光スポット
１１７ 磁壁の移動方向
１１８ 基板の移動方向
１１９ 誘電体層
１２０ 第３の磁性層
１２１ 第２の磁性層
１２２ 第１の磁性層
１２３ 誘電体層
１２４ 透明基板
１２５ 光ビーム入射方向
Claims (9)
- ガラス原盤上にフォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジスト層を形成したガラス原盤に、光ビームを照射し、前記フォトレジストを露光するカッティング工程と、前記カッティング工程を経たフォトレジスト層を現像して、露光部に対応した凹部を形成する現像工程と、前記現像されたフォトレジスト層にイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理工程と、前記イオン処理工程を行う前後どちらかに前記フォトレジスト層の溶融点以下の温度で加熱処理する工程と、を含むことを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
- 光ディスク原盤がグルーブ記録用光ディスクに対応していることを特徴とする請求項１の光ディスク原盤の製造方法。
- 請求項１記載の光ディスク原盤の製造方法において、ガラス原盤に石英ガラスを使用し、前記イオン処理工程及び前記加熱処理する工程を行った後に、残留したフォトレジストをマスクとしてＣＨＦ系ガスにより、石英ガラスに反応性イオンエッチングを行うことで、ガラス原盤上に微細パターンを形成する工程を含む光ディスク原盤の製造方法。
- 請求項１記載の光ディスク原盤の製造方法において、原盤ガラス上に無機酸化物薄膜を形成したものをガラス原盤として使用し、前記イオン処理工程及び前記加熱処理する工程を行った後に、残留したフォトレジストをマスクとしてＣＨＦ系ガスにより、前記無機酸化物薄膜を反応性イオンエッチングを行うことで、ガラス原盤上に微細パターンを形成する工程を含む光ディスク原盤の製造方法。
- 請求項４記載の光ディスク原盤の製造方法において、原盤ガラス上に形成した無機酸化物薄膜は、原盤ガラスと材質が異なり、少なくとも１層以上成膜することを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
- 請求項５記載の光ディスク原盤の製造方法において、前記無機酸化物薄膜がＡｌ2Ｏ3膜とＳｉＯ2膜の積層構造であり、Ａｌ2Ｏ3膜をエッチングストッパ層としてＳｉＯ2膜がエッチングされることを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
- 請求項１から６のいずれか１項に記載の光ディスク原盤の製造方法において、現像されたフォトレジスト層にイオンを照射し、前記現像された凹部が所定の深さになるまで、前記フォトレジスト層の厚さを減少させるイオン処理工程において、フォトレジストを少なくとも５ｎｍ以上エッチングすることを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
- 請求項１から７のいずれか１項に記載の光ディスク原盤の製造方法におけるカッティング工程において、カッティングされる記録情報が、サンプルサーボピットを有することを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
- 請求項１に記載の光ディスク原盤の製造方法において、前記加熱処理する工程は、前記フォトレジスト層の溶融点以下であって、該溶融点−３０℃以上の温度で行われることを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
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