JP4702419B2 - ディスク製造方法、スタンパ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、無機レジスト原盤を用いた光ディスク製造方法及びスタンパ製造方法に関する。

特開２００３−３１５９８８号公報 特開２００３−２１７１８９号公報 特開２００７−１２２７７５号公報

デジタル放送の普及により本格的なＨＤ（High Definition）映像時代を迎えるにあたって、光ディスクは現在主流のＤＶＤ（Digital Versatile Disc）からブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）へと高記録密度化が促進されている。

光ディスク原盤のマスタリング工程において、ピットやグルーブといったパターンは、レーザ露光によるリソグラフィで形成されるが、従来は主に露光スポットの縮小によって高密度化がなされていた。
マスタリングにおける波長λのレーザ光を、開口数（ＮＡ）の対物レンズで集光した時の露光スポット径φは、φ＝１．２２×（λ／ＮＡ）となる。対物レンズのＮＡは、ＣＤ（Compact Disc）開発当初から理論限界値１にほぼ近い０．９０〜０．９５のものが使用されていたので、記録レーザ光源の短波長化が露光スポット径縮小にほぼ全て貢献してきたと言える。
ＣＤのマスタリングには波長４４２ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ、或いは波長４１３ｎｍのＫｒ＋レーザが使用されていたが、ＵＶ（Ultraviolet）波長３５１ｎｍのＡｒ＋レーザーの投入によってＤＶＤの生産が可能になった。さらには波長２５７〜２６６ｎｍのＤＵＶ（Deep Ultraviolet）レーザーが実用化されて記録可能型のブルーレイディスク（ＢＤ−ＲＥ）が実現した。

近年、それと異なるアプローチによって、簡易なプロセスながら飛躍的な高密度記録を実現し、再生専用型ブルーレイディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）の生産へ導入された技術がある。 従来からリソグラフィ時の感光層には有機材料（フォトレジスト）が使用されてきたが、特定の無機材料についても同様に被露光部分がアルカリ現像によって溶解され、しかも有機レジストプロセスに対して大幅に解像度が向上する現象が発見された。
上記特許文献１には無機材料を感光材料とする技術が開示されている。このようにレジスト機能を有する無機材料を、以降、「無機レジスト」と呼ぶ。

図１１に、感光材料として有機レジストを用いる場合と、無機レジストを用いる場合における露光及び現像後の凹凸形状を示している。
有機レジストプロセスは光モード（Photon mode）で記録がなされるため、最小露光パターン幅は露光スポット径に比例し、おおよそスポット径半値幅に等しい値である。
これに対して無機レジストプロセスは熱モード（Heat mode）の記録であり、記録膜構造の設計によって反応温度の閾値を十分高く設定すると、露光スポット中心近傍の高温部のみが記録に寄与するので、実効的な記録スポット径を著しく縮小することが出来る。

このため従来の有機レジストでは、ＤＵＶ波長を使ってもＢＤ−ＲＯＭのピットを精度良く形成出来なかったが、無機レジスト使用時には青色半導体レーザー光源でも十分な解像度を持つ。
寧ろ、半導体レーザーはＧＨｚオーダーの高速変調が可能であり、相変化ディスクや光磁気ディスクへの信号記録に用いられるライトストラテジーの導入によってピット形状を細かく制御出来るので、より良好な信号特性を得るのに適している。ライトストラテジーとは、一つのピットを高速のマルチパルスで記録する方法である。この場合、それぞれのパルスのパルス幅、パルス強度、パルス間隔等の調整により、パターン形状を最適化することが出来る。

上記無機レジストプロセスについて簡単に説明しておく。
図１２（ａ）に示すが如く、無機レジスト原盤１００の基本的な構成は、例えばＳｉウエハー、或いは石英といった支持体（原盤基板１００ａ）上に、蓄熱量制御層１００ｂ、無機レジスト層１００ｃの順でスパッタ成膜された層構造である。
このような無機レジスト原盤１００に対し、図１２（ｂ）に示すように、記録信号に応じて変調されたビーム（記録光）がＮＡ＝０．９前後の対物レンズによって原盤表面上に集光され、熱記録が行われる。無機レジスト原盤１００は露光装置のターンテーブル上に設置され、記録線速度に応じた速度で回転し、半径方向に一定の送りピッチ（トラックピッチ）で対物レンズと相対移動を行う。
露光が終了した無機レジスト原盤は、図１２（ｃ）のように、テトラメチルアンモニウムハイライド（ＴＭＡＨ）といった一般的な有機アルカリ現像液により現像され、その結果、無機レジスト層１００ｃには露光パターンに応じた凹凸が形成される。つまり露光部分が凹状となり、これが原盤におけるピット形状或いはグルーブ形状となる。

ここでブルーレイディスクとして知られている再生専用のエンボスピットディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）と記録可能型ディスク（ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ）の製造工程を図１３から図１５で説明する。

図１３はＢＤ−ＲＯＭの製造工程を示している。
無機レジスト原盤１００（図１３（ａ））に対して、記録情報に応じて変調されたレーザ光を照射し、ピットパターンに応じた露光を行う（図１３（ｂ））。そして図１２で述べたように現像を行い、ピット部分が凹状となった無機レジスト原盤１００を作製する（図１３（ｃ））。
次に、この無機レジスト原盤１００の凹凸を転写し、マスタースタンパ１１０を作製する（図１３（ｄ）（ｅ））。マスタースタンパ１１０ではピット相当部分が凸形状となる。
そしてマスタースタンパ１１０を用いて、射出成形によりディスク基板（プラスチック基板）１２０を成形する（図１３（ｆ）（ｇ））。ディスク基板１２０は、ピット部分が凹形状となる。
このディスク基板１２０の凹凸面に対して反射膜を成膜し、記録層Ｌ０を形成する（図１３（ｈ））。さらに、記録層Ｌ０上に光透過層（カバー層）１２１を形成する（図１３（ｉ））。
これにより光ディスクが完成される。この光ディスクは、光透過層１２１側が、記録再生レーザの入射面となり、従って記録層Ｌ０のエンボスピットパターンはピット部分が入射面側に向かって凸となる。

一方、記録可能型ディスクでは、記録層には、ピット列ではなく、記録トラックとなるグルーブを形成することになるが、このグルーブ／ランドの凹凸方向について、ブルーレイディスクフォーマットでは固有の決まり事がある。
ブルーレイディスクの場合、ディスク基板１２０の凹凸転写面（記録層Ｌ０）上に１００μｍの光透過層１２１を形成する。図１４のように、その光透過層１２１側から記録／再生光を照射するが、信号の記録／再生に用いるグルーブＧを光透過層１２１側から見て手前側とし、ランドＬを奥側にしなくてはならない。
これはブルーレイディスクの如き高ＮＡの対物レンズで記録／再生光を集光する場合、光が溝の奥側に浸入しづらいので、溝の手前側を使用する方が良い信号特性を得られる、という光学的な理由に基づくものである。

すると、記録可能型ディスクを製造する工程は、上記図１３とは異なり、図１５のようにしなければならない。
図１５はＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥの製造工程を示している。
無機レジスト原盤１００（図１５（ａ））に対して、レーザ光を照射して露光を行う（図１５（ｂ））。この場合、レーザ光はグルーブに記録する情報を表すウォブリング（蛇行）に応じて偏向されたものとし、これによってウォブリンググルーブとしての露光パターンを形成する。そして図１２で述べたように現像を行い、グルーブ部分が凹状となった無機レジスト原盤１００を作製する（図１５（ｃ））。
なお、一般的にポジ型レジスト（露光部分がアルカリ可溶になるタイプ）が使用されるため、現像後のグルーブは、原盤上で奥側（つまり凹状）となる。原盤露光時に、偏向素子でウォブルされた記録スポットによってグルーブが記録されるため、未露光側をグルーブとして使用する事は出来ない。

次に、この無機レジスト原盤１００の凹凸を転写し、マスタースタンパ１１０を作製する（図１５（ｄ））。但しマスタースタンパ１１０ではグルーブ相当部分が凸形状となるため、そのままマスタースタンパ１１０を用いてディスク基板１２０を作製すると、ディスク基板１２０ではグルーブが光入射面側に向かって凹となってしまう。
そこで、マスタースタンパ１１０から、凹凸反転したマザースタンパ１１１を作製する（図１５（ｅ））。

そしてマザースタンパ１１１を用いて、射出成形によりディスク基板（プラスチック基板）１２０を成形する（図１５（ｆ）（ｇ））。ディスク基板１２０は、グルーブＧが凸状部分、ランドＬが凹状部分となる。
このディスク基板１２０の凹凸面に対して相変化材料、色素変化材料などの記録材料を含む記録層Ｌ０を形成する（図１５（ｈ））。さらに、記録層Ｌ０上に光透過層（カバー層）１２１を形成する（図１５（ｉ））。
これにより記録可能型の光ディスクが完成される。この光ディスクは、光透過層１２１側が、記録再生レーザの入射面となり、従って記録層Ｌ０のグルーブは入射面側に向かって凸となる。

このように記録可能型ディスクの製造工程においては、ランド／グルーブの凹凸の規定によって、マスタースタンパ１１０からマザースタンパ１１１の転写工程が不可欠になる。
このスタンパー間転写を行う場合、電気メッキ後に互いの界面で剥離しなければならないので、転写元のスタンパー表面に予め離型処理を行う必要がある。例えば過マンガン酸カリウム水溶液や重クロム酸溶液等の酸性薬液への浸漬や、或いは酸素雰囲気中での紫外線照射等で、ニッケル表面に酸化皮膜を形成するという手法が取られている（上記特許文献２参照）。

しかしながら、このような離型処理はその制御が難しく、歩留まりを下げる要因となっている。離型処理が不足すると、最悪の場合剥離不良になり、また辛うじて剥離は出来たとしても互いの表面にスクラッチ傷が刻まれたり、部分的にパターンの欠けが発生する。 逆に処理が過剰な場合、メッキ成長中に応力が加わると、一部で自然に剥離が生じ、そこからメッキ液が内部に浸入してしまい、剥離後に洗浄してもスタンパにシミが残る場合がある。
このようなマザースタンパ１１１から成形したディスク基板１２０は、エラーレートが悪化して不良製品となる率が高い。或いはメッキ液の化学反応中に発生したミクロン径オーダーの気泡が、マザースタンパ１１１の全面に転写される不良ケースもある。メッキ液や離型処理に使用する薬液の状態は経時的に変化するので、安定した状態を長期間に渡って維持することは容易ではない。

そこで本発明は、このような離型処理に起因する問題を解消するとともに、全体的なディスク製造工程の効率化を実現することを目的とする。

本発明のディスク製造方法は、感光層として露光領域が隆起する無機材料が用いられ、かつ上記感光層表面上に上記感光層の隆起を抑制する表面コート層が形成された無機レジスト原盤に対して、レーザ露光を行い、レーザ露光部分に隆起形状が形成された無機レジスト原盤を製造する原盤製造工程と、上記無機レジスト原盤における上記レーザ露光による隆起形状を転写することで、上記隆起形状に相当する部分が凹となるスタンパを製造するスタンパ製造工程と、上記スタンパ製造工程で作製されたスタンパを用いて、上記隆起形状に相当する部分が凸となる樹脂基板を作製し、該樹脂基板上に所定の層構造を形成することで光ディスクを製造するディスク製造工程とを有する。
また上記表面コート層にはＳｉＮを用いる。
また上記原盤製造工程では、上記ディスク製造工程で製造される光ディスクにおいて記録トラックとなるグルーブパターンに相当するレーザ露光を行う。
また上記スタンパは金属スタンパである。
また上記無機レジスト原盤におけるレーザ露光部分に生じる上記隆起形状は、断面形状が略正弦波状となる。

本発明のスタンパ製造方法は、感光層として露光領域が隆起する無機材料が用いられ、かつ上記感光層表面上に上記感光層の隆起を抑制する表面コート層が形成された無機レジスト原盤に対して、レーザ露光を行い、レーザ露光部分に隆起形状が形成された無機レジスト原盤を製造する原盤製造工程と、上記無機レジスト原盤における上記レーザ露光による隆起形状を転写することで、上記隆起形状に相当する部分が凹となるスタンパを製造するスタンパ製造工程とを有する。

このような本発明では、例えばＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥの製造用のスタンパを製造する際などに、原盤リソグラフィ時のレジストとして無機材料を使用する。そして、その無機レジスト原盤の特性を活用して、現像工程、及びマスタースタンパからマザースタンパへの凹凸反転工程を省略し、製造時のタクトタイムと歩留まりを改善するものである。
即ち、無機レジスト原盤では露光部が隆起する現象が発生するが、この隆起をそのまま利用してスタンパを作製することで、原盤から作製されたスタンパは、露光部分（例えばグルーブ部分）が凹状部となるようにする。
また隆起による凸状を、スタンパの凹部、及びディスク基板の凸状のグルーブとして転写していくため、隆起形状を適切に制御することが必要である。そこで、無機レジスト原盤では、無機レジスト層の表面に、グルーブを所望の形状に制御するため、或いはグルーブの面粗度悪化を抑制するために、薄膜の表面コート層を形成する。
ＳｉＮ等の表面コート層が無機レジストの隆起を抑え込む役割を果たすので、適切な膜厚に設定すると、隆起グルーブの高さと幅を同時に最適化することが出来る。また隆起部分の面荒れも抑制される。

本発明によれば、原盤段階での露光部が、製品ディスク段階で光入射面側に凸（例えば凸状のグルーブ）となるようにする場合の製造工程において、マスタースタンパからマザースタンパを作製して露光部分の凹凸反転を行う工程を不要とする。
さらには、原盤を露光した後、現像を行う工程も不要となる。
これにより、不良発生率の高い現像工程とマスタースタンパからマザースタンパへの転写用の電気メッキ工程を省略することが出来るので、生産時の歩留まりが改善され、さらに大幅な（例えば２〜３時間程度）の工程短縮が実現される。

また、原盤での露光部分の隆起を所望の形状に制御するために、無機レジスト上にＳｉＮ等の表面コート層を形成する。
これによって、好適な幅や深さのグルーブ形状を形成することができ、また光ディスクのノイズ特性も良好となり、高品質な光ディスクを製造できる。

以下、本発明の実施の形態を次の順序で説明する。
［１．実施の形態の製造プロセス］
［２．原盤製造工程］
［３．スタンパ製造工程］
［４．ディスク製造工程］
［５．具体例］
［６．まとめ］

［１．実施の形態の製造プロセス］

本実施の形態は、記録可能型のブルーレイディスク（ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ）の製造工程に本発明を適用したを例とする。
そしてその製造工程において、スタンパを製造する際に、原盤リソグラフィ時のレジスト（感光層）として無機材料を使用し、その特性を活用して現像工程、及びマスタースタンパからマザースタンパへの凹凸反転工程を省略し、製造時のタクトタイムと歩留まりを改善する。さらに信号品質の良い光ディスクを製造できるようにする。

ＢＤ−Ｒ（Blu-ray Disc Recordable）はブルーレイディスク規格におけるライトワンス型のディスクである。ＢＤ−ＲＥ（Blu-ray Disc Rewritable）はブルーレイディスク規格における書換可能型のディスクである。
ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥのディスク基板はほぼ同一の構造である。
ディスク基板上に予め形成されているのはグルーブのみで、ピット列は存在しない。グルーブのトラックピッチは最内周のＰＩＣ（Permanent Information & Control Data）領域の３５０ｎｍを除き、データ記録領域等、殆どの部分では３２０ｎｍであり、シングルスパイラル構造を採る。
またグルーブ深さは一般的に約２５ｎｍとなっている。
アドレス等の固有情報は、ウォブリング方式によりグルーブ自体に記録されている。 なお、本明細書ではグルーブ構造の凹凸それぞれの呼称について、ウォブリングが与えられ、信号の記録再生に使用する側をグルーブ、信号記録に使用しない側をランドとする。
先に図１４を用いて説明したように、このグルーブ／ランドのディスク基板上での凹凸方向について、ブルーレイディスクフォーマットでは、記録／再生に用いるグルーブＧを光透過層側から見て手前側、ランドを奥側にしなくてはならない。

このようなＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥのディスク製造工程を図１に示す。
図１（ａ）は実施の形態の製造プロセスを示す。なお比較のため、図１（ｂ）に従来の製造プロセスを示した。
各工程の詳細は後述するが、実施の形態の製造プロセスは概略的には次のようになる。

まず原盤成膜工程（ＳＴ１）が行われる。ここでは、原盤基板上に蓄熱量制御層、無機レジスト層、表面コート層を形成し、無機レジスト原盤を作製する。
続いてカッティング工程（ＳＴ２）が行われる。即ち無機レジスト原盤に対してグルーブパターンの露光を行う。
以上が原盤製造工程となる。本実施の形態の場合、露光した無機レジスト原盤に対して現像処理は行わない。

続いてスタンパ製造工程として、表面導通処理工程（ＳＴ３）として無機レジスト等の金属膜スパッタが行われる。
またマスタースタンパ電気メッキ工程（ＳＴ４）が行われ、マスタースタンパが製作される。
続いてディスク製造工程として、マスタースタンパを用いた射出成形によりディスク基板（プラスチック基板）の成形工程（ＳＴ５）が行われる。
その後、層構造形成工程（ＳＴ６）として、記録層、光透過層等の層構造が形成されて光ディスクが完成する。

なお、図１（ｂ）に示す従来の製造プロセスは、図１５で説明したものを工程別にフローチャートとしたものであるが、次のようになる。
原盤製造工程として、原盤成膜工程（ＳＴ１０）、カッティング工程（ＳＴ１１）、アルカリ現像工程（ＳＴ１２）が行われる。これらは図１５（ａ）〜（ｃ）で説明した工程である。
またスタンパ製造工程として、マスタースタンパ電気メッキ工程（ＳＴ１３）、マスタースタンパ離型処理工程（ＳＴ１４）、マスタースタンパ→マザースタンパ転写工程（電気メッキ工程）（ＳＴ１５）が行われる。これらは図１５（ｄ）〜（ｆ）で説明した工程である。マスタースタンパ離型処理工程（ＳＴ１４）では、紫外線照射、過マンガン酸カリウム水溶液への浸漬などが行われる。
またディスク製造工程として、マザースタンパを用いたディスク基板成型工程（ＳＴ１６）、層構造形成工程（ＳＴ１７）が行われる。これらは図１５（ｇ）〜（ｊ）で説明した工程である。

このような従来の製造プロセスと比較して、本実施の形態の製造プロセスが異なっている点は次のとおりである。
・実施の形態では、原盤成膜工程で、感光層となる無機レジスト層の表面に表面コート層を形成する。
・実施の形態では、アルカリ現像工程が不要とされる。
・実施の形態では、マザースタンパ製造が不要であり、そのためマスタースタンパの離型処理やスタンパ転写工程が不要とされる。
以下では、このような本実施の形態の各工程に付き、詳述していく。

［２．原盤製造工程］

まず図１（ａ）の原盤成膜工程（ＳＴ１）として、図２（ａ）（ｅ）に示す無機レジスト原盤１が作製される。
一般的な無機レジスト原盤の構成は、例えばＳｉウエハー、或いは石英といった支持体上に、蓄熱量制御層、無機レジストの順でスパッタ成膜された構造であるが、本例の場合、図２（ｅ）の構造としている。
即ちＳｉウエハー或いは石英等による原盤基板１ａ上に、蓄熱量制御層１ｂと、無機レジスト層１ｃと、表面コート層１ｄがスパッタ成膜された構造とされる。

蓄熱量制御層１ｂは、露光スポットで与えられた熱を原盤基板１ａに逃がさず、無機レジストを加温するために用いられる。そのため膜厚を厚くするとレジスト感度の増加をもたらすが、蓄熱効果が高すぎると面内方向への余分な熱拡散により解像度が劣化する。よってレジスト感度と解像度のバランスが取れる材料・膜厚を選択する事が重要であり、実際にはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、ＳｉＯ₂、或いはＳｉＮが２０〜１００ｎｍ程度の厚さで使用される。

無機レジスト層１ｃとしての無機レジスト材料としてはＳｉＯ₂やカルコゲナイド系材料に関する報告もあるが、青色〜紫外線波長に対して実用的な感度を持つ必要性がある。
このため、例えばＷ（タングステン）やＭｏ（モリブデン）等、遷移金属の不完全酸化物が使用し易い。なお、レジスト材料を構成する、他の具体的な遷移金属としては、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ａｇ等が挙げられる。

表面コート層１ｄは、露光により無機レジスト層１ｃが隆起する際の隆起形状を制御するために形成される。
無機レジスト原盤１については、レーザ露光された領域では、無機レジスト膜がアモルファス状態から結晶状態へ相変化を起こして、体積膨張が生じる。その結果、露光部は２０〜３０ｎｍ隆起する。本実施の形態では、その現象を応用し、隆起部分を凸パターン（グルーブ）として用いる。
このため、適切な隆起形状が得られるようにするために、本実施の形態では表面コート層１ｄを形成する。

例えばＳｉＮ膜を無機レジスト表面上に１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の膜厚で成膜すると良い。ＳｉＮ膜は非常に硬いので無機レジストの隆起量が抑制され、通常より高い記録パワーで露光しなければ同等に隆起させる事が出来ず、その結果、隆起高さが２５ｎｍに到達した時点では、通常より広い幅をもってグルーブが形成される。
この効果を利用して、ＳｉＮ表面膜の膜厚を適切に制御する事によって、グルーブの幅、及び高さの同時最適化を可能とする。また無機レジストの隆起部は多結晶化しているために面粗度が荒くなるが、緻密なＳｉＮ膜を表面コート膜として用いると、隆起したグルーブの表面粗度を改善し、低ノイズ化を実現する効果も得られる。

このように形成された無機レジスト原盤１に対しては、続いてカッティング工程（ＳＴ２）によりグルーブパターンのレーザ露光が行われる。
図４に無機レジスト露光装置を示す。
露光光学系３０は、レーザ光源（青色半導体レーザ）３４、偏向素子３３、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３５、１／４波長板３６、ビームエキスパンダー３７、ダイクロイックミラー３８、対物レンズ３９で構成される。偏向素子３３としては例えばＡＯＤ（音響光学偏向器）やＥＯＤ（電気光学偏向器）などが用いられる。
この露光光学系３０により、無機レジスト原盤１に対し、波長４０５ｎｍ付近の青色半導体レーザをレーザ光源３４として、記録信号に応じて変調されたビームがＮＡ＝０．９前後の対物レンズ３９によって原盤表面上に集光され、熱記録が行われる（図１１参照）。
レーザ光源３４から出力された青色レーザ光は、偏向素子３３、偏光ビームスプリッタ３５、１／４波長板３６、ビームエキスパンダー３７を通過し、ダイクロイックミラー３８によって対物レンズ３９に導かれ、無機レジスト原盤１に集光される。
無機レジスト原盤１は図示しないターンテーブル上に設置され、記録線速度に応じた速度で回転し、半径方向に一定の送りピッチ（トラックピッチ）で対物レンズと相対移動を行う。

無機レジスト原盤１上で反射したレーザ光（戻り光）は、ダイクロイックミラー３８で反射され、ビームエキスパンダ３７，１／４波長板３６を通って偏光ビームスプリッター３５に達する。戻り光は、１／４波長板を２回通過したことになるため、偏光ビームスプリッタ３５で反射され、戻り光光学系４０に導かれる。
戻り光光学系４０では、ビームスプリッタ４１によって戻り光が分離される。分離された戻り光の一部はレンズ４２を介してＣＣＤカメラ４３へ入射して集光スポットの形状観察に用いられ、他の一部はレンズ４４を介して反射光量モニタ用のフォトディテクタ（ＰＤ）４５上に集光される。

上記のように無機レジスト原盤１は、露光された瞬間に被露光領域の隆起や反射率変化が生じるので、パターン記録後にＤＣ光でその部分をトレースすると、フォトディテクタ４５上で再生信号が観察される。
この再生波形によって本番露光前にレジスト感度を確認すれば、感度が原盤ごとに多少変動しても、常に最適パワーで記録を行うことが出来る。

フォーカス方式については、従来の光ディスク露光装置と同じく、フォーカス専用の赤色レーザによる離軸法の例としている。
離軸法とは、フォーカス光を対物レンズ３９の光軸から平行にシフトして入射させた時に、無機レジスト原盤１と対物レンズ３９間の距離によって、無機レジスト原盤１の表面からの反射光がその方向を変える現象を利用する方式である。

赤色レーザダイオード５４から出力されたフォーカス光は、偏光ビームスプリッタ５３，１／４波長板５２を通過した後、ミラー５１で光路を変え、ダイクロイックミラー３８を通過して対物レンズ３９に達する。そして対物レンズ３９の光軸から平行にシフトした状態で無機レジスト原盤１に照射される。
無機レジスト原盤１で反射したフォーカス光の戻り光は、ダイクロイックミラー３８を透過し、ミラー５１で反射され、１／４波長板５２を介して偏光ビームスプリッタ５３に達する。そして偏光ビームスプリッタ５３で反射され、ポジションセンサダイオード（ＰＳＤ）５５に導かれる。

このフォーカス光の戻り光の位置が、ポジションセンサダイオード５５で検出され、その位置が常に一定に保たれる（＝原盤とレンズの距離が一定になる）ように、図示しない対物レンズ３９のアクチュエーターにサーボをかける。これによって対物レンズ３９が光軸方向に駆動され、フォーカス制御が行われる。
なお、無機レジスト原盤１の場合、記録光で原盤を照射しても反応閾値温度以下の強度では何も起こらないので、常時原盤へ照射させていても問題が無い。よって記録光でフォーカスを行うことも容易である。その場合は、ディスクの記録／再生装置と同様に、非点収差法やナイフエッジ法を用いれば良い。

露光パターンを形成するための記録信号について説明する。
ピット列を露光するＲＯＭディスクのカッティング工程を行う場合は、偏向素子３３は不要であり、レーザ光源３４がＯＮ／ＯＦＦの変調動作を行うことになる。
まずこの場合について述べる。
記録するコンテンツを収録した記録信号発生器６１から、例えば８−１４変調，８−１６変調，ＲＬＬ（１−７）変調といった、光ディスク一般に使用される変調方式で変換された記録信号が出力される。
この信号は、例えばピット長ｎＴ（ｎ＝２，３，４，，，）に応じてＨｉ−Ｌｅｖｅｌ、ランド長ｍＴ（ｍ＝２，３，４，，，）に応じてＬｏｗ−Ｌｅｖｅｌとなっており、そのまま変調器に入力することも可能である。

半導体レーザ光源でライトストラテジーを導入する場合には、上記記録信号をマルチパルス化する変換器としてライトストラテジー発生器６２が必要になる。
記録信号発生器６１は、記録信号に加えて、その時間基準となるクロック信号をストラテジー発生回路に出力する。
ライトストラテジー発生器６２は、ユーザーが設定した所定のパラメータに従ってピット部のパルスを複数短パルスに分解し、ピーク強度、間隔を与える。
図５は、ｎＴ（Ｔはチャネルクロック周期）のパルスを（ｎ−１）個の短パルスで記録している例である。
図５（ｂ）（ｃ）は、記録信号発生器６１からの記録信号及びクロック信号を示している。ライトストラテジー発生器６２は、記録信号を図５（ａ）に示す短パルス列のライトストラテジー信号に変換する。そして変換された短パルス列が、クロック信号を基準に時間軸上に整列され、レーザドライバ６３へ入力される。レーザドライバ６３は、ライトストラテジー信号に従い、レーザ光源３４（半導体レーザ）のＯＮ／ＯＦＦの変調動作を行う。
これにより、記録レーザ光は、ピット列に応じた変調光となり、無機レジスト原盤１にはピット列に相当する露光パターンが形成されることになる。

一方、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥとしての製造工程では、グルーブパターンの露光が行われることになる。
この場合、レーザドライバ６３は、レーザ光源３４をＯＮ／ＯＦＦの変調させず、連続光（ＤＣ発光）の発光動作を実行させる。或いは単一周期の高速パルス発光を実行させるようにしてもよい。
記録信号発生器６１からは、ウォブリンググルーブとして記録する情報（ウォブル信号）を出力する。
ウォブル信号は偏向ドライバ６４に供給される。偏向ドライバ６４は、ウォブル信号に応じた蛇行が露光パターンとして形成されるように、偏向素子３３を駆動する。
これによって記録レーザ光がウォブル信号に応じて偏向され、無機レジスト原盤１では、記録する情報に基づいてウォブリングされたグルーブパターンの露光が行われることになる。

例えば以上のような原盤露光装置を用いて、無機レジスト原盤１の露光が行われる。
上記のように、無機レジスト原盤１では、露光された領域では無機レジスト膜がアモルファス状態から結晶状態へ相変化を起こして、体積膨張が生じる。
図２（ｂ）にレーザ露光が行われた様子を模式的に示している。
レーザ露光により生じた隆起によって、図のように露光部分は、断面略正弦波状の山の部分となる。これが無機レジスト原盤１上でのグルーブＧＶとなる。なお谷の部分が未露光部分であり、ランドに相当する。

本実施の形態の場合、このような状態で原盤製造工程を完了することになる。即ちアルカリ現像は行わない。

［３．スタンパ製造工程］

続いてスタンパ製造工程として、まず表面導通処理工程（ＳＴ３）が行われる。ここで上記カッティング工程（ＳＴ２）を経た無機レジスト原盤１の表面（即ち表面コート層１ｄ上）に、導通用の金属膜スパッタが行われる。例えば無機レジストが用いられる。
そしてマスタースタンパ電気メッキ工程（ＳＴ４）により、金属スタンパ（例えばニッケルスタンパ）を作製する。

図２（ｃ）に作製されるマスタースタンパ１０を示している。
無機レジスト原盤１に対する電気メッキ処理により生成される金属層を無機レジスト原盤１から剥離してマスタースタンパ１０を形成する。
上記のように無機レジスト原盤１では、露光部分の隆起により、断面略正弦波状の凹凸形状が生じている。そして凸部分がグルーブＧＶとなっている。従って、この凹凸形状が転写されたマスタースタンパ１０は、断面略正弦波状の凹凸形状が形成されており、その凹部（谷の部分）がグルーブに相当することになる。

図１（ｂ）に示した従来の製造プロセスの場合、図１５（ｄ）のようにグルーブ相当部分が凸となるマスタースタンパ１１０が形成される。このため、グルーブ相当部分が凹となるマザースタンパ１１１をさらに作製していた。
本実施の形態の場合、図２（ｃ）のマスタースタンパ１０は、既にグルーブ相当部分が凹となるものであるため、さらにマザースタンパ１１１を作製する必要はない。つまりマスタースタンパ１０を用いて次のディスク製造工程を行うことができる。

［４．ディスク製造工程］

ディスク製造工程では、まずマスタースタンパ１０を用いてのディスク基板成形工程（ＳＴ５）が行われる。
例えばマスタースタンパ１０を金型内に配置し、ポリカーボネート等の樹脂による射出成形で、図２（ｄ）に示すディスク基板（プラスチック基板）２０を作製する。
マスタースタンパ１０はグルーブ部分が凹部であったため、ディスク基板２０は、グルーブＧ０が凸状部分、ランドが凹状部分となる。

このディスク基板２０の凹凸面に対して、層構造形成工程（ＳＴ６）が行われる。
図３（ａ）に示すように、グルーブ／ランド形状が形成された表面に、相変化材料、色素変化材料などの記録材料層や誘電体層等を含む記録層Ｌ０を形成する。
さらに図３（ｂ）に示すように、記録層Ｌ０上に、光透過層（カバー層）２１を形成する。例えば紫外線硬化型樹脂によるスピンコート及び紫外線照射による硬化によって光透過層２１を形成する。これにより記録層Ｌ０を備えた単層ディスクとしてのＢＤ−ＲもしくはＢＤ−ＲＥとしての記録可能型光ディスクが完成される。
この光ディスクは、光透過層２１側が、記録再生レーザの入射面となり、従って記録層Ｌ０のグルーブＧ０は入射面側に向かって凸となる。
なお、図３は模式的な図として示しているが、実際にはディスク基板２０は厚さが約１．１ｍｍであり、光透過層２１は、１００μｍ前後とされる。
また、光透過層２１の表面に、さらにハードコート層が形成される場合もある。

記録層として、２つの記録層Ｌ０、Ｌ１を有する２層ディスクの場合については図３（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示す工程が行われる。
上記図３（ａ）までの工程は単層ディスクと同様である。記録層Ｌ０を形成した後、スペーサ層２２としての材料（紫外線硬化型樹脂）をスピンコートにより展延する。そして、上記図２（ａ）〜（ｃ）の工程を経て同様に作製された、記録層Ｌ１用のマスタースタンパ１１（金属スタンパ）を用いて、スペーサ層２２上にグルーブパターンの転写を行う。
この場合、未硬化の紫外線硬化型樹脂（スペーサ層２２）に対してマスタースタンパ１１を押し当てた状態で、図面中下方（ディスク基板２０側）から紫外線照射を行う。
そしてマスタースタンパ１１を剥離することで、図３（ｂ）のように、記録層Ｌ１としてのグルーブＧ１の形状が転写される。
その後、グルーブ／ランド形状が形成された表面に、相変化材料、色素変化材料などの記録材料層や誘電体層等を含む記録層Ｌ１を形成する。そして光透過層２１を形成することで、記録層Ｌ０、Ｌ１を有する２層ディスクが完成される。
この２層光ディスクは、記録層Ｌ０のグルーブＧ０、及び記録層Ｌ１のグルーブＧ１はいずれも入射面側に向かって凸となる。

図３（ｆ）は、さらに記録層Ｌ０、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を有する４層ディスクを示している。
この場合、上記の２層ディスクにおける記録層Ｌ１の工程を繰り返すことになる。
即ち、図３（ａ）のように記録層Ｌ０を形成した後は、スペーサ層２２を形成し、記録層Ｌ１用のマスタースタンパ１１を用いて、スペーサ層２２上にグルーブパターンの転写を行う。そしてグルーブパターンが転写された表面に記録層Ｌ１を形成する。
また、記録層Ｌ１を形成した後は、スペーサ層２３を形成し、図示しない記録層Ｌ２用のマスタースタンパを用いて、スペーサ層２３上にグルーブパターンの転写を行う。そしてグルーブパターンが転写された表面に記録層Ｌ２を形成する。
さらに、記録層Ｌ２を形成した後は、スペーサ層２４を形成し、図示しない記録層Ｌ３用のマスタースタンパを用いて、スペーサ層２４上にグルーブパターンの転写を行う。そしてグルーブパターンが転写された表面に記録層Ｌ３を形成する。
そして記録層Ｌ３上に光透過層２１を形成することで、記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有する４層ディスクが完成される。

この場合、各記録層Ｌ１〜Ｌ３に対応して、４枚のマスタースタンパを作製することになるが、いずれのマスタースタンパも、図２（ａ）〜（ｃ）の工程により作製される。
従ってこの４層光ディスクは、記録層Ｌ０のグルーブＧ０、記録層Ｌ１のグルーブＧ１、記録層Ｌ２のグルーブＧ２、記録層Ｌ３のグルーブＧ３はいずれも入射面側に向かって凸となる。

［５．具体例］

以上説明してきた本実施の形態の光ディスク製造プロセスでは、無機レジスト原盤１上へグルーブパターンを露光した直後、露光領域が２５ｎｍ程度隆起した状態のまま、現像を行わずに直接マスタースタンパ１０を作製し、そのマスタースタンパ１０から基板を成形する。
図１５で説明したように従来の通常のプロセスに従い現像を行う場合は、無機レジスト原盤上でグルーブは凹となるが、本例では無機レジスト原盤上で凸に反転しているので、マスタースタンパ１０を射出成形に使用する事ができる。

また隆起グルーブの形状に関して、所望の高さと深さを同時に満たすために、無機レジスト層１ｃ上に、無機レジストの隆起高さを抑制する表面コート層１ｄを形成するようにしている。
従来のレジスト膜構造、即ち表面コート層１ｄを形成せずに、Ｓｉウェハ上に蓄熱量制御層と無機レジスト層を形成した構造を用いる場合、単に無機レジスト層の膜厚や記録パワーを調整しただけでは、その隆起はグルーブ形状として適切なものとはならない。例えば所望の高さ（〜２５ｎｍ）まで隆起させた状態において、同時に最適なグルーブ幅が得られるとは限らない。

記録パワーを高くするほど、パターンの隆起高さ／幅ともに、ある大きさで飽和するまで上昇する。しかし実際には無機レジストが２５ｎｍ隆起した状態でグルーブの半値幅は１６０ｎｍを越えず、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ基板用の最適幅である１８０ｎｍまで到達しなかった。
そこで、表面コート層１ｄとして、例えばＳｉＮ膜を無機レジスト表面上に１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の膜厚で成膜すると良い。
ＳｉＮ膜は非常に硬いので無機レジストの隆起量が抑制され、通常より高い記録パワーで露光しなければ同等に隆起させる事が出来ず、その結果、隆起高さが２５ｎｍに到達した時点では、通常より広い幅をもってグルーブが形成される。
この効果を利用して、表面コート層１ｄ（ＳｉＮ膜）の膜厚を適切に制御する事によって、グルーブの幅、及び高さの同時最適化が可能になった。
また無機レジストの隆起部は多結晶化しているために面粗度が荒くなるが、緻密なＳｉＮ膜を表面コート膜として用いると、隆起したグルーブの表面粗度を改善し、低ノイズ化を実現する効果も得られる。

以下、実際の製造テストにおける具体例について説明する。
実験では、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ用に所望のグルーブ形状が得られるように、ＳｉＮによる表面コート層１ｄの膜厚を最適化するため、異なる膜厚の表面コート層１ｄによるサンプルを用意した。また、最適形状の原盤からマスタースタンパ１０を作製し、最終的にマスタスタンパ１０の信号を評価機で直接測定して、従来プロセスで作製したマザースタンパと同等の信号特性が得られる事を確認した。なお、これはスタンパ段階での信号特性は、完成品の光ディスクの信号特性と同様と考えてほぼ問題ないことによる。

以下のように３つのサンプル（サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ）としての無機レジスト原盤１を用いた。
・サンプルＡ
Ｓｉウエハーとしての原盤基板１ａ上に、ａ−Ｓｉによる蓄熱量制御層１ｂを１２０ｎｍとし、また無機レジスト層１ｃ（タングステン‐モリブデン酸化化合物）を７０ｎｍとした無機レジスト原盤。表面コート層１ｄは施していない。
・サンプルＢ
上記サンプルＡの無機レジスト層１ｃ上に、ＳｉＮによる表面コート層１ｄを１２ｎｍの膜厚で形成した無機レジスト原盤。
・サンプルＣ
上記サンプルＡの無機レジスト層１ｃ上に、ＳｉＮによる表面コート層１ｄを２０ｎｍの膜厚で形成した無機レジスト原盤。
図９（ａ）は、これら各サンプルＡ，Ｂ，Ｃの各層の膜厚を示している。

上記３種類のサンプルについて、グルーブ露光時の隆起高さが〜２５ｎｍになるように、それぞれのサンプルに対して記録パワーを調整してカッティングを行った。
パワー以外の統一記録条件（カッティング条件）を以下に記す。
・記録光学系：記録波長λ＝４０５ｎｍ
対物レンズＮＡ＝０．９５
・記録パルス：単一周波数パルス波（周波数ｆ＝６６ＭＨｚ）
記録パルス‐発光Ｄｕｔｙ＝３５％
・記録線速度：４．９２ｍ／ｓ
・トラックピッチ：０．３２μｍ

各サンプルのグルーブ隆起形状をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて観察し、グルーブの高さ、及び半値幅を測定した。そのＡＦＭ観察像を図６，図７，図８に示している。図６，図７，図８の各図（ａ）は、平面方向でみた観察像、（ｂ）は隆起の様子を３Ｄ表示で示した観察像、（ｃ）は隆起の断面形状の観察像である。
また、観察結果を図９（ｂ）にまとめた。

以上の結果より、ＳｉＮの表面コート層１ｄの膜厚によって、隆起グルーブの形状を制御出来ることが確認された。
ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥのグルーブ形状としては、高さ＝２６ｎｍ、半値幅＝１８０ｎｍのサンプルＢが、従来プロセスによるグルーブの値と最も近くなっており、今回の実験では最適解であった。
なおサンプルＣでは、ＳｉＮの表面コート層１ｄが過剰に厚いために、２２ｎｍ高さ以上隆起させる事が出来なかった。さらに記録パワーを投入すると、グルーブ幅が広がりすぎてランドを侵食してしまい、グルーブ高さは寧ろ低下する結果となった。

また図６（ｂ），図７（ｂ），図８（ｂ）のＡＦＭ観察像（３Ｄ表示）を見ると、ＳｉＮ表面コートを行っていないサンプルＡのグルーブ表面に凹凸の荒れが目立つ。ところが、ＳｉＮ表面コート層付きのサンプルＢ、又はサンプルＣでは、その荒れが低減され、滑らかに弧を描いている様子が観察される。
これは前述のように、無機レジストの露光時の多結晶化に伴って生成される表面の凹凸が、緻密なＳｉＮ膜によって押さえ込まれたものと考えられる。
また特に図７（ｃ）から明らかなように、サンプルＢでは、グルーブ／ランドの断面形状が、滑らかな略正弦波状となっており、これは従来の略台形状とされていたグルーブ／ランドの断面形状とは異なるものとなっている。

続いて上記各サンプルから作製したマスタースタンパ１０の信号特性評価について述べる。
表面コート層を有しないサンプルＡ、及び、上記の通り表面コート層１ｄが適切な膜厚とされ、グルーブとしての適切な隆起が実現されたサンプルＢの各無機レジスト原盤について、現像工程を行わずにマスタースタンパ１０を作製した。
ただしサンプルＢでは、原盤表面のＳｉＮ膜（表面コート層１ｄ）には導通性が無く、直接電気メッキを行うことは出来ない。そこで導電膜として、無機レジストを５ｎｍ成膜した。これによって、従来の無機レジスト原盤と同一の条件にて電気メッキプロセスを行うことが可能になる。なお、これは図１（ａ）の表面導通処理工程（ＳＴ３）の処理である。

サンプルＡ、サンプルＢの無機レジスト原盤から、現像無しで作製したマスタースタンパーは、従来式のポジ型レジストから現像を行った上で作製したマザースタンパー（図１５（ｆ）のマザースタンパ１１１参照）に対して、グルーブ／ランドの凹凸が一致している。
そこで、商品用と同等品質の従来のＢＤ−Ｒマザースタンパをサンプルに加えて、それぞれのスタンパ上に０．１ｍｍ厚で光透過層（カバー層）を形成し、ブルーレイディスク再生機を用いて三者の信号特性を比較した。スタンパー再生信号の評価項目は、以下の（１）（２）（３）の３点である。

（１）ＣＴＳ（Cross Track Signal）
グルーブ幅の指標値となる。グルーブ、ランドそれぞれにトラッキングをかけた状態でのＤＣ反射光量レベルをＩＧ、ＩＬとした時に、下式
ＣＴＳ ＝ ２×（ＩＧ−ＩＬ）／（ＩＧ＋ＩＬ）
で表される。
グルーブ幅＝ランド幅（＝１６０ｎｍ）の時にゼロとなり、グルーブ幅＞ランド幅の時に正の値を取る。ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥでは若干グルーブをランドより幅広に形成するのが一般的であり、ＣＴＳ値は＋１〜＋４％が望ましいとされている。

（２）ＮＰＰ（Normalized Push-Pull Signal）
主にグルーブ深さの指標値となる。λ／８ｎ（ｎ；基板屈折率）＝３３ｎｍで極大値をとるので、２０〜３０ｎｍ範囲のグルーブ深さ付近では、厚くなるほど大きい値となる。 ただしグルーブ幅や、グルーブ傾斜角度にも若干依存する。
グルーブ幅については（トラックピッチ）／２で最大となる。また傾斜角度が低くなると、グルーブの浅溝化と等価になり、この厚さ付近では減少する。

（３）グルーブノイズレベル
グルーブにトラッキングをかけた状態で、再生フォトディテクタへ集光された反射光の総和信号を取り出し、スペクトラムアナライザーでグルーブノイズの周波数特性を調査した。
過去の検討によれば、この方法を用いてスタンパ上で測定したグルーブノイズは、最終形態でのＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＷメディアにおけるグルーブノイズにほぼそのまま反映されている。
よって本評価は、ディスクの信号品質を決定する最重要項目と言える。
１／２倍速の線速度である２．４６ｍ／ｓでスタンパーを再生し、再生レーザーパワーを０．３０ｍＷとして、０〜８ＭＨｚの範囲で測定を行った。スペクトラムアナライザーの設定は、ＲＢＷ＝３０ｋＨｚ、ＶＢＷ＝１０Ｈｚとした。
なお反射光量差がノイズレベルに比例して反映されるので、オシロスコープ上での反射光量レベルの値を併記する。

以上の３項目について、サンプルＡ及びサンプルＢの無機レジスト原盤から作製したマスタースタンパ、さらに従来プロセスで作製したＢＤ−Ｒ用マザースタンパの測定結果を図１０に示す。

まずサンプルＡとサンプルＢ（からのマスタースタンパ）を比較すると、サンプルＢでは、グルーブ幅の拡大がＣＴＳ値の上昇に現れており、図６，図７，図８のＡＦＭでの測定結果を裏付けている。
さらにノイズレベルは３ＭＨｚ（線速度＝２．４６ｍ／ｓ）で約７ｄＢ、６ＭＨｚ（線速度＝２．４６ｍ／ｓ）で約３ｄＢと、サンプルＢの方が大幅に改善されている。これは反射率低下分として約１割＝０．５ｄＢを差し引いても、十分顕著な差である。
この２点が、ＳｉＮ表面コート層１ｄの効果である。

次にサンプルＢと従来プロセス品を比較する。
ＣＴＳ値はほぼ同等であった。ＮＰＰ値は従来プロセス品が約２割ほど大きい値を取っているが、これは従来プロセス品のグルーブが断面台形状をしているのに対して、サンプルＢの隆起グルーブは断面正弦波状（円弧状）になっており、グルーブ傾斜角度の違いが現れたものと推測される。
ただしサンプルＢのＮＰＰ値＝０．３３は、ＮＰＰ規格下限値（スタンパー評価では０．２５が目安とされる）に対して余裕が有り、全く問題は無い。
ノイズスペクトラムは、サンプルＢの反射率が約１割高いにもかかわらず、測定全域（０〜８ＭＨｚ）に渡ってほぼ一致しており、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＷ用スタンパとして十分に実用可能である。

以上、グルーブに関する代表的な評価項目について、スタンパー上で直接信号評価を行ってみたが、ＳｉＮ表面コート層１ｄの膜厚最適化により、本実施の形態のプロセスによるグルーブは、従来プロセス品と遜色ない特性を実現する事を確認した。即ちサンプルＢのようにＳｉＮ表面コート層１ｄの膜厚を１２ｎｍ前後とすることが適切である。
実施の形態では、表面コートの材料としてＳｉＮを挙げたが、同様の機能を有するのであれば、例えばＳｉＯ₂等、他の材料で代替する事も可能である。

［６．まとめ］

以上説明してきた本実施の形態では、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥのスタンパの製造プロセスまでを効率化して不良発生要因を低減、及び工程時間を短縮することを大きな目的の１つとしている。
そこで、原盤の成膜から成形用スタンパー作製までの工程について、従来製造プロセスと、本実施の形態の製造プロセスの比較を行う。

実施の形態の製造プロセスと従来の製造プロセスを先に図１で比較して示したが、工程効率上、以下のような差異が生ずる。
まず本実施の形態の固有のプロセスは、原盤成膜工程（ＳＴ１）において原盤へのＳｉＮ表面コート層１ｄの成膜を行うことと、カッティング後の原盤表面に導通用のスパッタ処理を行う表面導通処理工程（ＳＴ３）の２つである。それらは比較的不良確率が低く、それぞれ所要時間は１０分程度と見込まれる。

これに対して、従来プロセスに固有の工程は、アルカリ現像工程（ＳＴ１２）、マスタースタンパ離型処理工程（ＳＴ１４）、そしてマスター→マザー転写用の電気メッキ工程（ＳＴ１５）である。
アルカリ現像工程（ＳＴ１２）は、所要時間２０〜３０分程度とされる。マスター離型処理工程（ＳＴ１４）は所要時間１０〜２０分である。そしてマスター→マザー転写用の電気メッキ工程（ＳＴ１５）の所要時間は９０〜１５０分である。
これらを省略すると、本実施の形態の固有の上記２工程の追加分を差し引いても、合計で２時間〜３時間の工程時間の短縮が可能になる。
またアルカリ現像工程とマザースタンパー電気メッキ工程、方法によってはマスター離型処理も、これらは薬液を使用するウエットプロセスであり、経時変化による不安定性や、薬液汚染あるいはシミ残りによる欠陥の増加など、不良要因になり易い部分である。本実施の形態によってこれらを回避することは、生産性の向上にとって、非常に有効である。

結局、本実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。
ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＷ基板を作製する際、グルーブ（マスタリング時の露光領域）を基板の表面側に凸にしなくてはならないため、従来はマザースタンパからプラスチック基板へ射出成形を行う必要があった。
そこでマスタースタンパーからマザースタンパーへの転写工程を省略するために、原盤にグルーブパターンを露光する際に、露光領域が隆起する性質の無機レジストを使用し、所望の形状に隆起させた状態で、現像工程を経ずにマスタースタンパーを作製することとする。この場合、ポジ型レジストを現像して形成した従来式のグルーブに対して、原盤上で凹凸が反転するため、マザースタンパを作製する必要がない。
これにより、不良発生率の高い現像工程とマスター→マザー転写用の電気メッキ工程等を省略することが出来るので、生産時の歩留まりが改善され、さらに２〜３時間程度の工程短縮が実現される。

また、先に図３を用いて２層ディスクや４層ディスクについても説明したが、２層ディスクの場合は記録層Ｌ０、Ｌ１用の２枚のマスタースタンパ、４層ディスクの場合は記録層Ｌ０〜Ｌ３用の４枚のマスタースタンパを使用することになる。
本実施の形態では上記の通り、マスタースタンパの作製までの工程が非常に効率化されるものであることを考えると、多層ディスクにおいて多数のマスタースタンパを作製する場合に、効率化の効果はさらに増大することになる。

次に、無機レジスト原盤における隆起グルーブを所望の形状に制御するために、無機レジスト上にＳｉＮ表面コート層１ｄを形成する。ＳｉＮによる表面コート層１ｄが無機レジストの隆起を抑え込む役割を果たすので、適切な膜厚に設定すると、隆起グルーブの高さと幅を同時に最適化することが出来る。つまり現像工程を経ない原盤から、適切な高さ（深さ）、幅のグルーブが形成されたスタンパや、さらには光ディスクを製造できる。

またＳｉＮ表面コート層１ｄを形成することは、グルーブノイズ対策としても有効である。無機レジストの露光領域は多結晶化するので、表面コートをせずに露光を行うと隆起グルーブの面粗度は荒くなり、グルーブノイズを増加させてしまうが、緻密な表面を有するＳｉＮ膜はこの面荒れを抑制し、ノイズを劣化させない。
この結果、従来の生産用マザースタンパに対して、同等の信号品質を有する成形用マスタースタンパを作製する事が可能となった。

また、例えば上述したサンプルＢに見られるように、グルーブ／ランドの断面形状が滑らかな略正弦波状となることで、ノイズ特性の向上に寄与していると考えられるが、さらにこの形状により剥離性向上効果がある。即ちマスタースタンパ成形時における無機レジスト原盤とマスタースタンパの剥離、さらにはディスク基板成形時におけるマスタースタンパとディスク基板の剥離が、従来の断面台形状のものより容易となる。さらに、多層ディスクの場合、スタンパ転写及び剥離は各記録層に対して行われるため、剥離性の向上は工程の効率化に大きく寄与する。

なお、実施の形態では、本発明をＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＷの製造に適用した例で説明を行ってきたが、もちろんＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＷの製造に限られるものではない。場合によってはＲＯＭタイプディスクにおいて適用できる。
さらに将来の記録可能光ディスクも、現在以上の高ＮＡレンズを使用しつつ（例えばＮＡ＞１のソリッドイマージョンレンズ等）、同様のグルーブ構造を維持したまま高密度化されていくものと予想される。その場合にも本発明の手法は有効である。

本発明の実施の形態の製造プロセスのフローチャートである。 実施の形態の各製造工程の説明図である。 実施の形態の各製造工程の説明図である。 実施の形態で用いる原盤露光装置の説明図である。 ライトストラテジ信号によるレーザ変調の説明図である。 サンプルＡとしての原盤のＡＦＭ観察像を示した図である。 実施の形態のサンプルＢとしての原盤のＡＦＭ観察像を示した図である。 実施の形態のサンプルＣとしての原盤のＡＦＭ観察像を示した図である。 各サンプルの膜厚及び隆起形状の説明図である。 各サンプルの信号再生結果の説明図である。 無機レジストの高分解能性の説明図である。 無機レジストリソグラフィの説明図である。 従来のＲＯＭディスク製造工程の説明図である。 グルーブの凹凸規定の説明図である。 従来の記録可能型ディスク製造工程の説明図である。

符号の説明

１ 無機レジスト原盤、１ａ 原盤基板、１ｂ 蓄熱量制御層、１ｃ 無機レジスト層、１ｄ 表面コート層、１０ マスタースタンパ、２０ ディスク基板、２１ 光透過層、２２，２３，２４ スペーサ層

Claims (5)

1. 感光層として露光領域が隆起する無機材料が用いられ、かつ上記感光層表面上に上記感光層の隆起を抑制するＳｉＮを用いた表面コート層が形成された無機レジスト原盤に対して、レーザ露光を行い、レーザ露光部分に隆起形状が形成された無機レジスト原盤を製造する原盤製造工程と、
   上記無機レジスト原盤における上記レーザ露光による隆起形状を転写することで、上記隆起形状に相当する部分が凹となるスタンパを製造するスタンパ製造工程と、
   上記スタンパ製造工程で作製されたスタンパを用いて、上記隆起形状に相当する部分が凸となる樹脂基板を作製し、該樹脂基板上に所定の層構造を形成することで光ディスクを製造するディスク製造工程と、
   を有するディスク製造方法。
2. 上記原盤製造工程では、上記ディスク製造工程で製造される光ディスクにおいて記録トラックとなるグルーブパターンに相当するレーザ露光を行う請求項１に記載のディスク製造方法。
3. 上記スタンパは金属スタンパである請求項１に記載のディスク製造方法。
4. 上記無機レジスト原盤におけるレーザ露光部分に生じる上記隆起形状は、断面形状が略正弦波状となる請求項１に記載のディスク製造方法。
5. 感光層として露光領域が隆起する無機材料が用いられ、かつ上記感光層表面上に上記感光層の隆起を抑制するＳｉＮを用いた表面コート層が形成された無機レジスト原盤に対して、レーザ露光を行い、レーザ露光部分に隆起形状が形成された無機レジスト原盤を製造する原盤製造工程と、
   上記無機レジスト原盤における上記レーザ露光による隆起形状を転写することで、上記隆起形状に相当する部分が凹となるスタンパを製造するスタンパ製造工程と、
   を有するスタンパ製造方法。