JP5211597B2

JP5211597B2 - 断熱構造を有するスタンパの製造方法

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Publication number: JP5211597B2
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Inventors: 一広小鷹; 譲工藤
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Description

本発明は、断熱構造を有する高耐久性のスタンパ、特に、光ディスク基板の成形に利用可能な断熱スタンパの製造方法に関する。

光ディスク基板の成形では、高い量産性の確保と基板品質の向上を目的として断熱構造を有するスタンパ（断熱スタンパ）が用いられる。この断熱スタンパは、表面に凹凸状の情報パターンを有する第１金属層、断熱層、導電被膜層、第２金属層を順次積層した構造を有する。図１（ａ）に、第１金属層、第２金属層、導電被膜層にＮｉ（ニッケル）を用いた例の断面構造を示す。
上記構造のスタンパとその製造方法は、本出願人の出願に係る特許文献１に開示されている。それによると、原盤上に第１金属層を形成した後、その上に高分子膜からなる断熱層と第２金属層を順次形成する。その際、スパッタ等により高分子膜上に導電被膜層を形成し、該導電被膜層を陰極として電解メッキにより第２金属層を形成する。
しかし、上記断熱スタンパを用いて基板成形を行うと、十数万ショットで内周付近又は外周付近に信号品質の悪化が生じた。ロット数の小さい基板成形（５万ショット以下）では顕在化しないが、ロット数の大きい基板成形（１０万ショット以上）において判明した現象である。そこで、その原因を調べたところ、スタンパ表面に微小な変形が発生しており、この表面変形が情報パターンの変形を誘発して信号品質が悪化していることが判明した。そして、更に表面変形の発生原因を調査したところ、断熱層である高分子膜と接するＮｉ層との界面で剥離が発生したためであると分かった。更に、その界面剥離は断熱層と導電被膜層が接する第２界面において顕著であった。

図２に光ディスク基板の成形サイクルの概要を示すが、この成形においてスタンパは極めて苛酷な環境で使用される。成形用金型は可動金型、固定金型及びスタンパからなり、１００℃前後に温度制御され、型閉じされた後、その中におよそ３００℃前後の溶融樹脂が充填される。この溶融樹脂は、金型制御温度の１００℃まで冷却され固化した後、取り出される。つまりスタンパは、１００℃→３００℃→１００℃の熱衝撃を受けることになる。しかもその熱衝撃サイクルは、光ディスク基板の成形サイクルと同じ１０秒以下で繰り返される。更に、溶融樹脂の充填時には、スタンパはおよそ５０ＭＰａ前後の面圧を受けるが、そのサイクルも前述の熱衝撃サイクルと同じである。
断熱層に高分子膜を用いるのは、薄くても十分な断熱効果が得られ且つ低コストで効率的に製造できるためであるが、第１金属層／高分子膜／導電被膜層／第２金属層という積層構造体が上記過酷な成形環境に置かれると、高分子膜との界面、特に、高分子膜と導電被膜層との第２界面において熱膨張の違いに起因するシェアストレスが生じる。これが、従来の積層型断熱スタンパで界面剥離を生じる主要因であり、上記断熱スタンパは、図１（ｂ）に示すように、成形回数が多くなると第２界面で剥離を発生しやすい。なお、一般に、高分子材料の熱膨張率は金属のおよそ１０倍である。

特許第３３７８８４０号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を解決した高耐久性の断熱スタンパ、特に光ディスク基板の成形に利用でき、成形回数が多くなっても界面剥離を生じない断熱スタンパの製造方法の提供を目的とする。

上記課題は、次の１）〜４）の発明によって解決される。
１）表面に微細パターンが形成された原盤上に第１金属層を形成し、その上に、酸素を構成元素として含む耐熱性樹脂からなる断熱層を形成し、その上に、金属からなる接合中間層と導電被膜層を、プラズマを発生させる気相成長法により、大気雰囲気中に暴露させることなく連続して成膜することにより、断熱層と接合中間層の界面近傍に、酸素の割合が特異的に多い部分（特異点）を形成させ、その上に、第２金属層を形成した後、原盤を剥離することを特徴とする断熱スタンパの製造方法。
２）接合中間層の材料がクローム（Ｃｒ）又はチタン（Ｔｉ）であることを特徴とする１）記載の断熱スタンパの製造方法。
３）耐熱性樹脂がポリアミドイミドであることを特徴とする１）又は２）記載の断熱スタンパの製造方法。
４）微細パターンがスパイラル状又は同心円状に形成された光ディスク基板製造用の原盤を用いることを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の断熱スタンパの製造方法。

以下、上記本発明について詳しく説明する。
従来の断熱スタンパにおいて剥離が発生する第２界面の接合メカニズムを調べるため、Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ）により、第２界面近傍の板厚方向の元素分析を実施した。分析対象として、前記特許文献１に開示された方法に従って図３に示す断面構造の試料を作製した。図３の基材（Ｎｉ）が図１における第１Ｎｉ層に相当する。
断熱層（高分子膜）にはポリアミドイミド（ＰＡＩ）（東洋紡製のバイロマックス）を用いた。ＰＡＩの一般的な構造式は次の〔化１〕に示すとおりであり、Ａｒはアリーレン基、ｎは自然数を表す。

ＸＰＳは図４に示すように、試料表面をＡｒ（アルゴン）イオンのエッチングにより掘り進めながら随時試料面に存在する元素を検出して、深さ方向の元素の組成比を把握する分析手法である。本試料分析では、図の上部のＮｉ薄膜層から掘り進めて分析を行った。
ＸＰＳの元素分析において設定した検出元素は、Ｎｉ薄膜層のＮｉ、ＰＡＩの構成元素中、組成比（重量比）の高い方から順に、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）までとした。Ｎｉ薄膜層と高分子膜の接合界面領域の観察に際し、ＰＡＩの構成元素中、最も組成比の高い炭素を検出すれば、最も高感度に界面であるＰＡＩ層の開始位置を把握することができる。
結果を図５に示す。横軸はエッチング時間（掘り進み時間）であり、エッチングで試料表面に加えるエネルギーは一定なので、このエッチング時間は試料表面からの深さと見ることもできる。縦軸はエッチング時間（深さ）ごとの構成元素の割合（原子％）である。

図５から分かるように、Ｎｉと炭素の混在領域が存在するが、これは、炭素の組成比が上昇し始めるエッチング時間４０分付近をＰＡＩ層の開始位置とすると、ＰＡＩ層の中にＮｉが侵入していることを意味している。つまり第２界面の接合メカニズムは、ＰＡＩ層内にＮｉが侵入することによって生じるアンカー効果による接合であることが判明した。
第２界面は、断熱スタンパの製造プロセス上、平面同士の積層面であり密着強度が得にくい上に、全く物性の異なる有機物層と無機物層の積層であるため、剥離現象が顕著に現れていると考えられる。そして、これらの理由により、界面部分が露出しているスタンパの内周端及び外周端の第２界面から剥離が進行し、信号領域の内外周付近に変形が現れたものと推測される。

第２界面における剥離防止は、前記アンカー効果をより強力にするか、又はアンカー効果とは異なるメカニズムで高分子膜を接合することにより達成できると考えられるが、本発明者等は、導電被膜層と高分子膜の間に金属からなる接合中間層を設け、この接合中間層と高分子膜の化学的な結合により高分子膜を接合する手法を見出した。即ち、断熱層に酸素を構造元素として含む高分子材料を用い、この酸素と金属の反応を積極的に利用して接合中間層と高分子膜を化学的に接合する手法を見出した。具体的には、第２界面が形成される工程において、プラズマを発生させる気相成長法を用い、断熱層である高分子膜の表面を化学的に活性な状態にした上で、該表面に接合中間層となる金属薄膜を形成する。そして、接合中間層の材料として、酸素に対して高い活性を持つ金属を用いることにより、接合中間層と高分子膜を化学的に結合させる。前述したように過酷な成形環境で使用されることを考慮すると、好ましい高分子材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、接合中間層の金属としては、酸素に対して高い活性を持つクロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）等が挙げられる。

図６に、上記本発明の手法を検証するために作製した試料の断面構造を示す。断熱層にはＰＡＩ（東洋紡製のバイロマックス）を用い、断熱層上に設けられる接合中間層に相当する金属薄膜層にはＣｒを用いた。試料の作製に際しては、前記特許文献１に開示された方法に従ってＰＡＩ層を成膜し、その表面をプラズマで処理して化学的に活性な状態とした後、Ｃｒ薄膜層を成膜した。
この試料について、前記図３の試料と同様にしてＸＰＳによる元素分析を行った。設定した検出元素は、金属元素をＮｉからＣｒに変えた点以外は、図３の試料の場合と同様である。結果を図７に示す。横軸及び縦軸の定義も図３の場合と同様であるが、横軸の時間（エッチング時間）が図５の場合と異なるのは、同一のエネルギーでエッチングした場合、掘り進める深さがＮｉとＣｒで異なるためである。即ち、同一のエッチングエネルギーの場合、Ｎｉの方がＣｒよりも速く掘り進めるため、短時間で終了できる。

図７によると、図３の従来技術の試料には見られなかった大量の酸素が検出されると共に、炭素組成比が上昇を始めたエッチング時間１００分付近、即ちＰＡＩ層の表層近傍の領域で、一時的に酸素の組成比が上昇する特異点が確認された。試料作製の際には、Ｃｒ薄膜層を成膜した後、試料を成膜チャンバーから取り出した段階で大気に曝されるため、Ｃｒ薄膜層表面から酸化反応が進行する。エッチング時間０分から２００分まで、即ち、Ｃｒ薄膜層表面から試料深部までの酸素組成比の傾向を見ると、検出された酸素は明らかに大気に曝されたＣｒ薄膜層表面から進行した酸化現象によるものと判断できる。しかし、それならば酸素組成比は一定の割合で減少していく筈であるが、図７の結果は、エッチング時間１００分付近で一時的に組成比が上昇する特異なプロファイルを示した。そこで特異点付近におけるＣｒの状態を分析した結果、Ｃｒと有機物との化合物が検出された。これはＣｒとＰＡＩ（有機物）とが酸素を媒介として化合物を形成した結果であると推測される。即ち、金属薄膜層と高分子膜が化学的に結合していることになる。但し、該化合物の正確な構造や反応機構は未解明である。

次に、Ｃｒ薄膜層とＰＡＩ層との界面で重要な機能を担う酸素の供給源について調査した。前述の予備実験では、特異点を除き酸素は大気から供給されていたと考えられるが、この現象が製品形態でも発現するか否かについて検証した。
図８に、検証のために作製した試料の断面構造を示す。大気からの酸素を遮断する目的で、Ｃｒ薄膜の上にＮｉ薄膜を形成した。試料の作製に際しては、前記図６の場合と同様にしてＣｒ薄膜層を成膜した後、大気雰囲気中に暴露させることなく連続してＮｉ薄膜を成膜した。
この試料について、前記図３の従来技術試料と同様にＸＰＳによる元素分析を行った。設定した検出元素は、金属薄膜層のＮｉ及びＣｒと、前記図５の場合と同じＰＡＩの構成元素である。結果を図９に示す。横軸及び縦軸の定義も図５の場合と同様である。

図９をみると、大気からの酸素供給はＮｉ層の途中で完全に遮断されていることが分かる。その後、Ｃｒ組成比の上昇に同期して酸素組成比も上昇を始めている。これは成膜チャンバー内に酸素の供給源が存在することを示しているが、成膜チャンバー内で酸素を持つ物質はＰＡＩしかない。つまり酸素はＰＡＩから供給されていることが明らかになった。更に、ＰＡＩ層が始まる炭素組成比の上昇直後（エッチング時間５０分付近）に、即ち、断熱層と接合中間層の界面近傍に、酸素組成比が一時的に上昇する特異点が発現している。そこで、この部分のＣｒの状態を分析したところ、予備実験の図７の場合と同様に、Ｃｒと有機物との化合物が形成されていた。つまり、大気から酸素が供給されない場合でも、ＰＡＩ中の酸素を利用して金属薄膜層と高分子膜を化学的に接合できることが検証できた。

なお、一連の検証実験で試料作製に用いた成膜装置はイオンプレーティング装置である。この装置の成膜チャンバーの概略構造を図１０に示す。
イオンプレーティング装置の成膜原理の説明は割愛するが、成膜時にはプラズマを発生させ、このプラズマがＰＡＩ層表面の分子を分解し、構成元素である炭素、酸素、窒素等を放出させる。この時、一部の酸素は活性な状態を維持したままＰＡＩ層表面に残存し、ここに酸素に対して強い活性を持つＣｒが到達して化合物を形成すると考えられる。但し、前述したように、該化合物の正確な構造や反応機構は未解明である。

次に、上記接合メカニズムによる密着特性の向上を確認するため、前記図３の従来技術に係る試料と前記図８の本発明に係る試料について、第２界面の初期の密着強度及び耐久性を測定した。
＜初期の密着強度＞
初期の密着強度を測定するため、図１１に示す「９０°ピール試験」を行った。即ち、従来技術の試料について、第２界面を有する幅１ｃｍの試料を用意し、カッターを用いてＰＡＩ層の一部を強制的に剥離させたのち９０°に折り曲げ、試料を固定した上で折り曲げた端部を挟んで引っ張った。その結果、２５Ｎ／ｃｍの力で剥離させることができた。これに対し、本発明の試料では、カッターを用いて、第２界面と見なされる位置でＰＡＩ層の一部を強制的に剥離させようとしたが、強固に接合しているため全く剥離させることができず、「９０°ピール試験」を行うことすらできなかった。

＜耐久性＞
耐久性評価では、成形での使用を前提とした代用試験として、図１２に示す温度条件で熱衝撃試験を実施した。即ち、−６０℃と＋１５０℃の間で、加熱と冷却を繰り返した。熱衝撃には気相式を採用した。なお、図１２（ｂ）中の「ｔ」は時間を表わす。
上記熱衝撃を所定回数加えた後、初期の密着強度の場合と同様に「９０°ピール試験」を行って密着強度を測定した。
結果を表１に示すが、従来技術の接合方法では、１回目の熱衝撃で初期の１／１０以下まで一気に密着強度が低下することが判明した。また、８００回目で、第２界面が完全に剥がれてしまったため試験を中止した。これに対し、本発明の接合方法の場合には、初期の密着強度測定の場合と同様に、カッターでＰＡＩ層の一部を強制的に剥離させさせようとしたが、８００回目においても、強固に接合しているため全く剥離させることができず、「９０°ピール試験」を行うことすらできなかった。
以上のように、本発明の接合メカニズムにより、初期の密着強度及び耐久性が飛躍的に向上することが分かった。

ところで、本発明により製造される断熱スタンパにおける第２界面の位置は、接合中間層の成膜手段の関係で明確に特定できない。即ち、本発明の断熱スタンパの製造においては、プラズマを発生する気相成長法を用いて断熱層表面の分子を分解し、これにより放出された断熱層の構成原子を接合中間層の金属原子と反応させる必要がある。その結果、図９からも分かるように、断熱層材料と接合中間層材料との混在部分が必ず生じる。特異点の位置範囲についても、元素分析データを示す図においては明瞭に把握できるが、実際のスタンパにおける正確な位置範囲を言葉で表現することは極めて難しい。そこで、やむなく「断熱層と接合中間層の界面近傍」という表現を採用した。より具体的には、断熱層の構成元素である炭素の組成割合と接合中間層材料である金属元素の組成割合とが同一となる位置の近傍ということになる。また、通常の場合、特異点は、該組成割合が同一となる位置と接合中間層材料である金属元素の組成割合が最大となる位置の間に形成される。

次に、本発明により製造される断熱スタンパの構成及び製造方法について、光ディスク基板の射出成形用スタンパに応用した場合を例として説明する。
（１）原盤パターンニング
光ディスク基板を製造するための原盤には、スパイラル状又は同心円上にトラッキング用やデータ記録再生用の微細パターン（溝パターン）が予め形成されている。このような微細パターンは、ガラス板、金属板、シリコンウエハといった原盤用基板を洗浄した後、該原盤用基板上にスピンコート等でフォトレジスト層を形成し、次いで、露光装置により、形成すべき微細パターンに応じて強度変調されたレーザービームを照射してフォトレジスト層を露光し、その後、現像することによって形成する（図示せず）。

（２）導電被膜層形成
（１）で作製した原盤の微細パターン面側に導電被膜層を形成する（図示せず）。
スタンパの第１、第２金属層材料としては、通常、高速電鋳による金属層形成が可能な金属Ｎｉを採用している。よって導電被膜層の材料も同じＮｉが望ましい。
導電被膜層の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、無電解めっき法等が採用できる。
導電被膜層の膜厚は、薄すぎるとピット等の欠陥が発生し易く、厚すぎると内部応力によるクラックが発生するため、５０〜２００ｎｍ程度が好ましい。

（３）第１金属層形成
（２）の導電被膜層形成後、Ｎｉ電鋳処理を施して、第１金属層（第１Ｎｉ層）を積層させる〔図１３−１（ａ）第１金属層形成参照〕。
導電被膜層を形成した原盤をＮｉ電鋳浴槽に入槽し、３〜５分間、０．２Ａ／ｄｍ^２未満の弱電流密度で通電することにより、導電被膜層をＮｉ電鋳液に馴染ませて濡れ性を向上させると、ピット発生や電鋳時の剥離を防ぐことができる。弱電流密度の通電終了後、通電電流値を上昇させ、最終的に１２〜２０Ａ／ｄｍ^２程度まで電流値を上昇させてから一定に保ち、所定の電鋳膜厚（３０μｍ程度）を得るまで通電を続ける。
Ｎｉ電鋳を行う電鋳浴には、高速電鋳可能なスルファミン酸Ｎｉ浴を使用し、光沢剤は添加しないことが望ましい。これにより形成された層表面が適度に荒れるので（Ｒａ表示で０．５〜３μｍ程度）、次工程の断熱層形成時にアンカー効果による高い密着強度が望める。

（４）断熱層形成
（３）で積層した第１Ｎｉ層上に断熱層を形成する〔図１３−１（ｂ）断熱層形成参照〕。
断熱層には、Ｎｉよりも熱伝導率の低い材料を用いる必要があるが、本発明では、酸素を構成元素として含む耐熱性樹脂（ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂等）をＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）等の溶媒に溶解させてワニス状にしたものを使用する。スタンパとして必要な耐熱性及び熱収縮率を考慮すると、ワニス状のポリアミドイミドが好適である。
断熱層は、ワニス状のポリアミドイミド等を第１Ｎｉ層上に滴下し、スピンコート法で所望の厚さまで伸ばし、オーブンで３０〜６０分間、１００〜１４０℃に加熱して溶媒を飛ばした後、乾燥させて形成する。
断熱層の膜厚は、１５〜１５０μｍ程度とする。

（５）接合中間層形成
（４）で形成した断熱層上に接合中間層を形成する〔図１３−１（ｃ）接合中間層形成参照〕。
接合中間層の材料としては、酸素に対して高い活性を持つＣｒやＴｉ等を用いる。
接合中間層の形成方法としては、プラズマを発生させる気相成長法を用いる必要があり、アルゴンガス等を用いたスパッタリング法やイオンプレーティング法、真空蒸着法等が挙げられる。中でも、金属酸化膜の形成プロセスの点や、断熱層に金属粒子が深く侵入し被膜密着性が良好である点から、スパッタリング法やイオンプレーティング法が望ましい。
成膜条件は、到達真空度：２〜８×１０^−５Ｐａ、アルゴンリーク圧：３〜７×１０^２Ｐａ、ＲＦパワー：７０〜１００Ｗ程度とする。
接合中間層の膜厚は、２０ｎｍを下回ると膜形成が困難となり、１００ｎｍを超えると内部応力によるクラックが発生するため、２０〜１００ｎｍの範囲内が好ましい。

（６）導電被膜層形成
（５）の接合中間層形成後、大気雰囲気には戻さず連続して、（５）と同様の成膜方法を用いて導電被膜層を形成する〔図１３−１（ｄ）導電被膜層形成参照〕。
導電被膜層の材料は、次の第２金属層と同じＮｉを用いることが望ましい。
このように大気雰囲気に戻さず真空中で連続成膜を行うことによって、高い活性状態のＣｒやＴｉが導電被膜層の材料と結び付いて金属間化合物を形成し、非常に高い密着強度が得られる。成膜条件も（５）と同様である。
導電被膜層の厚さは、４０〜２００ｎｍの範囲内が適当である。
（７）第２金属層形成
（６）で形成した導電被膜層上に、前記第１金属層形成と同じ要領でＮｉ電鋳によって第２金属層（第２Ｎｉ層）を積層する〔図１３−２（ｅ）第２金属層形成参照〕。
第２金属層は、スタンパ全体の厚さが３００μｍ程度となる厚さとする。

（８）スタンパ剥離
（７）の第２金属層形成後、原盤からスタンパを剥離する。この時、スタンパに応力が加わって変形しないように注意する〔図１３−２（ｆ）参照〕。
剥離した後、転写された微細パターン面側にＵＶ／Ｏ_３と呼ばれる紫外線オゾン処理を行い、次いで、純水による水洗又はＯ_２プラズマアッシング処理を施し、フォトレジスト残渣を除去する。
（９）裏面研磨、内外形加工
（８）の剥離処理をしたスタンパの微細パターン面側に、コーティングにより樹脂保護膜を付けた上で裏面研磨を行う。（７）のスタンパ剥離工程の前に裏面研磨をしても良く、この場合には保護膜を付ける必要はない。その後、内外径を所望の寸法にプレス加工することにより断熱スタンパが完成する（図示せず）。

以上、微細パターンを形成した原盤から断熱スタンパを作製する方法について説明したが、通常の方法で原盤から転写して作製したスタンパをマスターとし、このマスタースタンパから複製したマザースタンパを基にして、上記（３）以降の方法によって断熱スタンパを作製すれば、繰返しマザースタンパから断熱スタンパを複製できる。この方法によれば、１回ごとに微細パターンを形成した原盤を用意する必要が無くなり、大幅なコストダウンとなる。

（１０）光ディスク基板成形
接離自在の固定金型と可動金型を有する光ディスク基板用の射出成形金型を用い、該固定金型と可動金型の接合部に形成されるキャビティ内に、（９）までの製造法によって製造された断熱スタンパを固定し、そのキャビティ内に溶融樹脂を射出充填して固定金型と可動金型で圧縮する。その後、固定金型と可動金型を分離し、冷却固化後の樹脂を取り出すことにより光ディスク基板が得られる（図１４参照）。

本発明によれば、高耐久性の断熱スタンパ、特に光ディスク基板の成形に利用でき成形回数が多くなっても界面剥離を生じない断熱スタンパの製造方法を提供できる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。

実施例１
常法によって作製した光ディスク基板製造用のガラス原盤を用い、その微細パターン面上に、スパッタリング法によりＮｉからなる膜厚７０ｎｍの導電被膜層を形成した。
次いで、上記導電被膜層を形成した原盤を、スルファミン酸Ｎｉ浴を用いたＮｉ電鋳浴槽に入槽し、５分間、０．１５Ａ／ｄｍ^２の弱電流密度で通電した後、通電電流値を上昇させ、最終的に１５Ａ／ｄｍ^２まで電流値を上昇させてから一定に保ち、膜厚が３０μｍになるまで通電を続け、Ｎｉからなる第１金属層を形成した。
次いで、第１金属層の上に、ワニス状のポリアミドイミド（東洋紡：バイロマックス）をＮＭＰに溶解させてワニス状にしたものを滴下し、スピンコートして所望の厚さまで伸ばし、更にオーブンで５０分間、１４０℃に加熱して溶媒を揮発・乾燥させて、膜厚５０μｍの断熱層を形成した。
次いで、断熱層の上に、イオンプレーティング法により、Ｃｒからなる膜厚２０ｎｍの接合中間層を形成した。成膜条件は、到達真空度：５×１０^−５Ｐａ、アルゴンリーク圧：３×１０^２Ｐａ、ＲＦパワー：８５Ｗとした。
次いで、大気雰囲気には戻さず連続して、接合中間層の場合と同様の条件でＮｉからなる膜厚５０ｎｍの導電被膜層を形成した。
次いで、導電被膜層の上に、前記第１金属層の場合と同様にして、Ｎｉからなる第２金属層を、スタンパ全体の厚さが３００μｍとなるように積層した。
次いで、原盤からスタンパを剥離した後、転写された微細パターン面側に紫外線オゾン処理（ＵＶ／Ｏ_３）を行い、更に、純水で水洗してフォトレジスト残渣を除去した。
次いで、上記スタンパの微細パターン面側に、コーティングにより樹脂保護膜を付けた上で裏面研磨を行った後、内外径を所望の寸法にプレス加工して断熱スタンパを得た。
以上の手順で作製した断熱スタンパを用い、住友重機械工業社製の射出成形装置（ＳＤ４０Ｅ）により、ポリカーボネート製光ディスク基板の射出成形を行ったところ、耐久性（剥離発生ショット数）が大幅に向上し、前記従来の断熱スタンパでは十数万ショットで発生していた内外周付近の剥離が、５０万ショット以上まで生じず、良好な品質の基板を安定して成形することができた。

従来の断熱スタンパの一例の断面構造を示す図。（ａ）層構造、（ｂ）第２界面で剥離が発生した状態。光ディスク基板の成形サイクルの概要を示す断面図。特許文献１に記載された方法に従って作製した試料の断面構造を示す図。ＸＰＳの分析手法の説明図。（ａ）試料、（ｂ）Ｎｉ薄膜層をエッチングしている状態、（ｃ）断熱層をエッチングしている状態。図４に示す試料をＸＰＳ分析した結果を示す図。本発明の手法を検証するために作製した試料の断面構造を示す図。図６に示す試料をＸＰＳ分析した結果を示す図。酸素の供給源について調査するために作製した試料の断面構造を示す図。図８に示す試料をＸＰＳ分析した結果を示す図。イオンプレーティング装置の成膜チャンバーの概略構造を示す図。（ａ）成膜開始前の状態、（ｂ）成膜時の状態。９０°ピール試験の説明図。熱衝撃試験の概要を示す図。（ａ）試験をしている状態、（ｂ）温度変化。本発明の断熱スタンパの製造工程を示す図。（ａ）第１金属層形成工程、（ｂ）断熱層形成工程、（ｃ）接合中間層形成工程、（ｄ）導電被膜層形成工程。（ｅ）第２金属層形成工程、（ｆ）スタンパ剥離工程。射出成形金型による成形の概要を示す断面図。

Claims

表面に微細パターンが形成された原盤上に第１金属層を形成し、その上に、酸素を構成元素として含む耐熱性樹脂からなる断熱層を形成し、その上に、金属からなる接合中間層と導電被膜層を、プラズマを発生させる気相成長法により、大気雰囲気中に暴露させることなく連続して成膜することにより、断熱層と接合中間層の界面近傍に、酸素の割合が特異的に多い部分（特異点）を形成させ、その上に、第２金属層を形成した後、原盤を剥離することを特徴とする断熱スタンパの製造方法。
接合中間層の材料がクローム（Ｃｒ）又はチタン（Ｔｉ）であることを特徴とする請求項１記載の断熱スタンパの製造方法。
耐熱性樹脂がポリアミドイミドであることを特徴とする請求項１又は２記載の断熱スタンパの製造方法。
微細パターンがスパイラル状又は同心円状に形成された光ディスク基板製造用の原盤を用いることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の断熱スタンパの製造方法。