JPH01140441A - 情報記録媒体用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は情報記録媒体用基板の製造方法に係り、詳しく
は、消去書込み可能な、いわゆるＥ−ＤＲＡＷ型の光磁
気記録媒体、あるいは追記型や書換え可能型の光情報記
録媒体用の基板′として用いて好適な情報記録媒体用基
板の製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、上記したような情報記録媒体用基板においては、
情報の記録及び再生時等に用いるレーザ光のトラッキン
グを行うためにガイド？１ｌｉ（案内溝）を設けること
が提案されている（例えば、特開昭５９−１６０８４７
号公報参照）。

ところで、上記した情報記録媒体用基板は、基本的には
透光性基板と、該透光性基板に形成した案内溝とを具備
している。そして、近年、透光性基板として、ポリカー
ボネート等の有機樹脂に代わりソーダライムガラス等の
ガラスを用いることが行われている。なお、このように
透光性基板にガラスを採用する理由は、ガラスは複屈折
の発生が小さく、またその表面を小さな表面粗さに高精
度加工でき、さらに吸水性・透湿性が低いからである。

そして、従来、以下に記すような情報記録媒体用基板の
製造方法が知られている。

すなわち、先ず、円板状に研削加工した後、高精度研磨
したソーダライムガラス基板ので主表面上に、フォトレ
ジストを塗布する。次に、案内溝に対応したパータンを
有する露光用マスク（フォトマスク）を通し紫外光によ
りフォトレジストを選択的に露光し、現像して前記パタ
ーンに対応したレジストパターンを形成する。次いで、
そのレジストパターンをマスクとし、四弗化炭素（ＣＦ
４　）ガスを用いるドライエツチング法により、案内溝
の深さとして要求される所定の深さまでソーダライムガ
ラス基板をエツチングする。次にレジストパターンを剥
離して、第２図に示すように、ソーダライムガラス基板
１の一生表面に案内溝２を形成した情報記録媒体用基板
を得る。

そして、この情報記録媒体用基板を用いて製造される情
報記録媒体は、案内溝２を形成したソーダライムガラス
基板１の一生表面に被着された、ＧｄＴｂＦｅ等からな
る情報記録Ｍ（図示せず）を備えている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記したようにして情報記録媒体用基板
を製造した場合、以下に記すような問題点が発生する。

すなわち、上記したようにソーダライムガラス基板をエ
ツチングする際、被エツチング部に対するエツチング速
度を均等にすることが困難であるため、案内溝２の底面
２ａ（第２図参照）の表面粗さが増大して平滑にならな
い。このため、上記したようにして製造した情報記録媒
体用基板を用いて情報記録媒体を製造すると、その情報
記録媒体では、底面２ａ上に被着した情報記録層（図示
せず）でレーザ光が散乱してしまい、情報の再生時のＳ
Ｎ比（情報信号と雑音との強度比）が低下してしまう。

また、前述したようにエツチング速度を均等にすること
が困難であるため、複数形成した案内溝２の深さｈ（第
２図参照）がそれぞれ異なってしまう。その結果、この
情報記録媒体用基板を用いて情報記録媒体を製造すると
、その情報記録媒体では、安定したトラッキングを行う
ことができず、情報の記録・再生を良好に行うことがで
きない。

本発明は、以上のような事情を鑑みてなされたものであ
り、案内溝の底面を平滑にし、かつ複数形成した案内溝
の深さを均一にすることができる情報記録媒体用基板の
製造方法を提供することを目的とする。

［問題点を解、決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するためになされたものであり
、第１の発明の情報記録媒体用基板の製造方法は、透光
性基板の−１表面上に、金属アルコキシドを含有してな
る溶液を塗布して薄膜を被着し、次いで該薄膜上にレジ
ストを塗布する工程と、前記レジストを螺線状または同
心円状に選択的に露光し、現像してレジストパターンを
形成し、次いで該レジストパターンをマスクとし前記薄
膜をエツチングしてｌ膜パターンを形成する工程と、前
記レジストパターンを剥離し、金属酸化物を含有してな
る案内溝形成用パターンを、前記透光性基板の−１表面
上に螺線状または同心円状に形成する工程とを有し、前
記金属アルコキシドの加熱による金属酸化物への転換を
、前記透光性基板への薄膜の被着後でレジスト塗布前及
び／又はレジストパターンの剥Ｉｌｌに行うことを特徴
とする。

また第２の発明の情報記録媒体用基板の製造方法は、透
光性基板の一主表面上に、金属アルコキシドを含有して
なる溶液を塗布して薄膜を被着し、次いで該薄膜上にレ
ジストを塗布する工程と、前記レジストを螺線状または
同心円状に選択的に露光し、現像してレジストパターン
を形成し、次いで該レジストパターンをマスクとし前記
薄膜をエツチングして薄膜パターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを剥離し、金属酸化物を金石して
なる案内溝形成用パターンを、前記透光性基板の一主表
面上に螺線状または同心円状に形成する工程とを有し、
前記金属アルコキシドの加熱による金属酸化物への転換
を、前記透光性基板への薄膜の被着後でレジストの塗布
前及び／又はレジストパターンの剥離後に行うこと、及
び前記透光性基板を薄膜の被＠前及び／又は案内溝形成
用パターンの形成後に化学強化処理することを特徴とす
る。

［実施例〕 以下、本発明の実施例による情報記録媒体用基板の製造
方法について、第１図を参照して詳細に説明する。

先ず、ソーダライムガラス板を、中央に平面視円形の貫
通孔、を有する円板状に研削加工し、その後その両生表
面を高精度研摩して、第１図（ａ）に示すように、ドー
ナッツ板状のソーダライムガラス基板３（寸法：外径１
３０頗、内径１５＃ＩＩ＋、厚さ１．２履、表面粗さ２
３０人）を得る。なお、前記したようにこのガラス基板
３は、その中央に平面視円形の貫通孔４を有する。

次にテトラエトキシシラン（Ｓｔ（ＯＣ２Ｈ５）　ａ　
）、ｉ−プロピルアルコール、酢酸、水を１：１００：
０．５：２の割合で混合し、ケイ素のアルコキシドを含
有してなる溶液を用意する。

次いで、ガラス基板３を所定の回転数（例：３０００ｒ
ｐｌで回転しスピンコード法により、前記した溶液をガ
ラス基板３の一主表面上に塗布し、第１図（ｂ）に示す
ように、ガラス基板３の一主表面上にケイ素のアルコキ
シドを含有してな、る薄膜５（膜厚８００人）を被着す
る。なお、このとき、スピンコード法により前記溶液を
塗布していることから、ガラス基板３の内周面（貫通孔
４の壁面）３ａにも前記薄膜５の部分が被着される。続
いて、同図（ｂ）に示すように、薄膜５上にポジ型フォ
トレジスト６（例：ヘキスト社製ＡＺ−１３５０゜膜厚
３０００人）を、スピンコード法により塗布する。

次に、ビーム径を０．８μｍに設定した波長４５７８人
のアルゴンレーザ光（図示せず）により、前記レジスト
６を螺線状に選択的に露光する。次いで、レジスト６を
所定の現像液（例：ＡＺ専用現像液）を用いて現像処理
し、第１図（Ｃ）に示すように、レジスト６の未露光部
分からなり、後記する案内溝形成用パターンに対応する
レジストパターン７を形成する。なお、このとき、ガラ
ス基板３の内周面３ａの近傍部分にレジスト６の未露光
部分からなる内側レジストパターン７ａが、そしてガラ
ス基板３の外周面の近傍部分に外側レジストパターン７
ｂがそれぞれ形成している。

次いで、所定のエツチング液（例：０．１％の弗化水素
酸の水溶液）を用い、前記した各レジストパターン７．
７ａ及び７ｂをマスクとし薄膜５を選択的にエツチング
して、第１図（ｄ）に示すように、後記する案内溝形成
用パターンに対応する薄膜パターン８を形成する。なお
、このとき、内側レジストパターン７ａの下側には、該
パターン７ａに対応し且つ内周面３ａを被覆する薄膜パ
ターン８ａが、また外側レジストパターン７ｂの下側に
は、該パターン７ｂに対応し且つガラス基板３の外周面
を被覆する薄膜パターン８ｂが形成している。

続いて、薄膜パターン８を形成したガラス基板３のｍ１
表面の上方から、その全面に紫外光（図示せず）を照射
し、ポジ型フォトレジストの未露光部分からなる各レジ
ストパターン７．７ａ及び７ｂを露光する。次いで、前
記したと同様な所定の現像液を用い、各レジストパター
ン７．７ａ及び７ｂを剥離して、第１図（ｅ）に示すよ
うに、ケイ素のアルコキシドを含有してなる薄膜パター
ン８を透光性基板３の一主表面上に形成する。なお、こ
のとき、ガラス基板３の内周面３ａ及び外周面をそれぞ
れ被覆する薄膜パターン８ａ及び８ｂも形成している。

次に、電気ヒータ等の加熱手段を備えた加熱学内に、薄
膜パターン８．８ａ及び８ｂを形成したガラス基板３を
配置し、該基板３を温度４００℃に至る迄徐々に（所要
時間２５分）加熱する。このとき、薄膜パターン８．８
ａ及びｓｂ＋）ｉ度４００℃まで加熱され、この加熱に
よってケイ素のアルコキシドを含有してなる薄膜パター
ン８．８ａ及び８ｂは、ケイ素酸化物を含有してなるパ
ターンに変化する。すなわち、この加熱によって、第１
図（ｆ）に示すように、薄膜パターン８はケイ素酸化物
を含有してなる案内溝形成用パターン９となり、ガラス
基板３の一主表面上に螺線状に形成され、一方、薄膜パ
ターン８ａ及び８ｂは、ケイ素酸化物を含有してなりガ
ラス基板３の内周面３ａ及び外周面をそれぞれ被覆する
パターン９ａ及び９ｂとなる。なお、前記パターン９．
９ａ及び９ｂはケイ素酸化物を主成分とし、極く微量の
炭素等の不純物を含有している。また、案内溝形成用パ
ターン９とパターン９との間が案内溝１０となる。

次いで、案内溝形成用パターン９を形成したソーダライ
ムガラス基板３を、硝酸カリウム溶液（液温４００℃）
中に所定時間（例：８時間）浸漬する。この作業によっ
て、ガラス基板３の表面近傍部分に存在するナトリウム
イオンと硝酸カリウム溶液中のカリウムイオンとのイオ
ン交換を行い、前記パターン９を形成したガラス基板３
を化学強化し、情報記録媒体用基板を製造した。

ここで、本実施例によって製造した情報記録媒体用基板
の強度を評価するために、比較例として、第１図（ａ）
に示したソーダライムガラス基板３を前述したと同様に
徐々に加熱し、その後、イオン交換処理してドーナッツ
板状基板を製造した。

そして、本実施例によって得られた情報記録媒体用基板
と比較例のドーナ、ツツ板状基板とについて、イオン交
換処理により形成された圧縮応力層の深さ及び歪部をそ
れぞれ測定すると、前記両者共に圧縮応力層の深さは１
５μｍ、歪がは５０Ｋｇ／＃ｌｌ１１２であった。しか
し、前記各基板の貫通孔にそれぞれ回転棚を挿通・固定
し、その回転軸の回転により前記各基板をそれぞれ高速
回転さゼ各基板が破壊するに至る回転数を測定すると、
本実施例によって得られた情報記録媒体用基板の破壊回
転数は３５０００ｒｐｍ、比較例のドーナッツ板状基板
のそれは３００００　ｒｐｍであった。このように本実
施例によって得られた情報記録媒体用基板の破壊回転数
は、比較例のドーナッツ板状基板の破壊回転数に比べ約
１６％大ぎい値となり、この情報記録媒体用基板の強度
は増大している。以上のように本実施例によって製造し
た情報記録媒体用基板の強度が増大しているのは、前記
したようにガラス基板３の内周面３ａを被覆するケイ素
酸化物を含有してなるパターン９ａ（第１図（［）参照
）を形成しているため、パターン９ａ中のケイ素酸化物
の一部が、貫通孔４の形成により内周面３ａに多数生じ
たクラックを埋め込んでしまうからである。

本実施例による情報記録媒体用基板の製造方法では、前
記エツチング液の薄膜５に対するエツチング速度がガラ
ス基板３に対するエツチング速度の数十倍以上も大きい
為、薄膜５のエツチング時にガラス基板３自体はほとん
どエツチングされない。従って本実施例によって製造し
た情報配録媒体用基板の案内溝１０の底面１０ａ（第１
図（ｆ）参照）は、その表面粗さが増大することなく平
滑である。

また、本実施例による情報記録媒体用基板の製造方法で
は、スピンコード法により、ケイ素のアルコキシドを含
有してなる溶液をガラス基板３の一主表面上に塗布し、
薄膜５を被着している。このため、薄膜５の膜厚はガラ
ス基板３の一生表面の全面において均一であり、この均
一な膜厚を有する薄膜５をエツチングして形成される薄
膜バタ−ン８の高さｉ（第１図（ｅ）参照）もそれぞれ
均一にすることができる。従って、薄膜パターン８を加
熱して得られる案内溝形成用パターン９の高さしく第１
図（ｆ）参照）もそれぞれ均一となり、この高さしに対
応する案内溝１０の深さを均一にすることができる。

また、薄膜５をエツチングする際にエツチング液を用い
る湿式エツチング法を採用しているため、製造した情報
記録媒体用基板には塵埃の付着に起因する欠陥が発生し
にくい。

さらに、薄！ＩＩ５の被着、薄膜５のエツチング、案内
溝形成用パターン９の形成等の各工程を全て常圧下で連
続的に行うことができるため、歩留まりを向上させると
ともに製造コストを低減して情報記録媒体用基板を製造
することができる。

本発明は、上記した実施例に限定されるものでなく、以
下の変形例や応用例を包含するものである。

上記実施例では、透光性基板としてソーダライムガラス
からなる基板を用いたが、アルミノシリケートガラス、
ボロシリケートガラス、石英ガラス等のガラスやサファ
イヤ、あるいはポリカーボネートやポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）等の有機樹脂からなる基板を用いて
もよい。但し、前述したように複屈折の発生が小さい点
等において優れたガラスやサファイヤを用いることが望
ましい。また、ソーダライムガラス基板の寸法及び形状
は、上記実施例中に記したものに限定されず適宜決定し
てよい。

また上記実施例では、透光性基板に被着される金属アル
コキシドとして、テトラエトキシシランを使用したが、
これに限定されるものではなく、使用する透光性基板と
屈折率が近似の金属酸化物をゾルゲル法によって生じる
ことが可能な金属アルコキシドであればいずれも使用す
ることができる。

このような金属アルコキシドとしては、テトラ１トキシ
シランの外、テトラメトキシシラン、テトラ−ｎ−プロ
ポキシシラン、テトラ−１−プロポキシシラン、テトラ
−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−５ｅｃ−ブトキシシラ
ン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン等のテトラアル
コキシシランや）これらのテトラアルコキシシランのア
ルコキシ基の１〜３個をアルキル基に置換したモノアル
キルトリアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシ
ラン及びトリアルキルモノアルコキシシラン等のケイ素
のアルコキシド及びこれらの部分加水分解物並びにトリ
メトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、ト
リーｎ−プロポキシアルミニウム、トリーミープロポキ
シアルミニウム、トリーローブトキシアルミニウム等の
トリアルコキシアルミニウムや、これらのトリアルコキ
シアルミニウムのアルコキシ基の１〜２個をアルキル基
に置換したモノアルキルジアルコキシアルミニウム及び
ジアルキルモノアルコキシアルミニウム等のアルミニウ
ムのアルコキシド及びこれらの部分加水分解物が挙げら
れる。さらに、タンタル、タングステン及びチタン等の
アルコキシド並びにこれらσ部分加水分解物も使用する
ことができる。

これらの金属アルコキシドは同−又は異なる金属からな
るものを２種以上用いて良いことはもちろｌνである。

上記実施例では金属アルコキシド用溶媒として、ｉ−プ
ロピルアルコールを使用したが、これ以外にメヂルアル
コール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、
ｎ−ブチルアルコール、５ｅｃ−ブチルアルコール、ｔ
ｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜８の脂肪族ア
ルコールや、エチレングリコール、エチレングリコール
モノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノブチ
ルエーテル等の多価アルコール及びその誘導体を使用す
ることもできる。

また上記実施例では、金属アルコキシド及びｈ機溶媒と
ともに酢酸を用いたが、これを用いなくても良く、また
酢酸等の有ｉ酸に代えて塩酸等の鉱酸を用いても良い。

金属アルコキシドを含有してなる溶液の塗布り法として
は、上記実施例で用いた、膜厚制御の容易なスピンコー
ド法以外にスプレーコート法等の他の方法を採用しても
よい。また金属アルコキシドの膜厚は上記実施例におけ
る８００人に限定されず、広範囲の膜厚が選択される。

また上記実施例では金属アルコキシドを含有してなる溶
液塗布して薄膜を被着した後、引き続いてレジストの塗
布を行なったが、レジストの塗布前に金属アルコキシド
の加熱処理を行い、金ｉ酸化物を形成させてもよい。こ
の場合、レジスト塗布前の加熱処理の温度に応じて、薄
膜パターン形成後の加熱処理を省略しても良い。

レジストとしてはポジ型フォトレジストの代わりに、ネ
ガ型フォトレジストあるいはポジ型及びネガ型電子線レ
ジストを採用してもよく、その塗布方法としては、上記
実施例で用いたスピンコード法に代えて、スプレーコー
ト法等の伯の方法を採用してもよい。

上記実施例では、アルゴンレーザ光によりポジ型フォト
レジストを螺線状に選択的に露光し、現像してレジスト
パターンを得たが、同心円状に選択的に露光してもよい
。また、レジストの露光方法としては、案内溝に対応し
た螺線状あるいは同心円状のパターンを有するフォトマ
スクを用い、紫外光によりレジストを選択的に露光する
方法を採用してもよい。さらに、電子線レジストを採用
した場合には、電子線露光装置を用い電子線レジストを
上記したように選択的に露光覆ればよい。

上記実施例では、レジストパターンをマスクとする薄膜
のエツチング方法として湿式エツチング法を採用したが
、塵埃の付着を防止する対策を施し乾式エツチング法を
採用してもよい。

上記実施例では、レジストパターンを剥離する際、レジ
ストパターンを紫外光により露光し、その後所定の現像
液を用いてレジストパターンを剥離したが、その露光処
理を省略しレジストパターンの剥離に適するレジスト剥
離液（例えば、熱濃硫酸）を用いて剥離してもよい。

薄膜パターンの加熱方法は上記実施例中に記したものに
限定されず、クリーンオーブン等を用いる他の方法を採
用してもよく、また薄膜パターンの加熱温度としては、
１００℃以上の温度を適宜選定してよい。前述の如く、
薄膜の加熱はレジスト塗布前に行なっても良く、この場
合には、薄膜パターンの加熱を場合により省略できる。

また、上記実施例では、ガラス基板の一主表面上に螺線
状の案内溝形成用パターンを形成したが、前述したよう
にレジストを同心円状に選択的に露光し、その後の所定
の各工程を経てガラス基板の一主表面上に同心円状の案
内溝形成用パターンを形成してもよい。

上記実施例では、ガラス基板３の内周面３ａを被覆する
パターン９ａを形成して情報記録媒体用基板を製造し、
その強度の増大を図った。しかし、要求される情報記録
媒体用基板の強度によっては、このパターン９ａを形成
することは必ずしも必要とされない。

上記実施例では、案内溝形成用パターンを形成した後、
該パターンを形成したガラス基板をイオン交換処理した
が、金属アルコキシドを含む溶液を被着する前にガラス
基板をイオン交換処理してもよい。また金属アルコキシ
ドを含む溶液の塗布によるＪｌｌｌの被着前及び案内溝
形成型パターンの形成後にイオン交換処理してもよい。

さらに、ガラス基板を化学強化するためには、上記実施
例中に記したイオン交換処理（いわゆる、低温型イオン
交換法）以外に高温型イオン交換法、脱アルカリ法及び
表面結晶化法等の方法を採用してもよい。

上記実施例では、案内溝形成用パターンを形成したガラ
ス基板を化学強化処理して、情報配録媒体用基板の強２
度の増大を図ったが、要求される情報記録媒体用基板の
強度によってはこの化学強化処理の工程を省略してもよ
い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の情報記録媒体用基板の製
造方法によれば、案内溝の底面を平滑にし、かつ複数形
成した案内溝の深さを均一にすることができる。

また、本発明によって製造した情報記録媒体用基板を用
いて情報記録媒体を製造すれば、情報の再生時のＳＮ比
を向上させ、かつ安定したトラッキングを行いつる情報
記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による情報記録媒体用基板の製
造方法の各工程を示す断面図、第２図は従来の製造方法
によって製造された情報記録媒体用基板の部分断面図で
ある。 ３・・・ソーダライムガラス基板、５・・・ケイ素のア
ルコキシド含有薄膜、６・・・ポジ型フォトレジスト、
７・・・レジストパターン、８・・・薄膜パターン、９
・・・案内溝形成用パターン、１０・・・案内溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性基板の一主表面上に、金属アルコキシドを
   含有してなる溶液を塗布して薄膜を被着し、次いで該薄
   膜上にレジストを塗布する工程と、前記レジストを螺線
   状または同心円状に選択的に露光し、現像してレジスト
   パターンを形成し、次いで該レジストパターンをマスク
   とし前記薄膜をエッチングして薄膜パターンを形成する
   工程と、前記レジストパターンを剥離し、金属酸化物を
   含有してなる案内溝形成用パターンを、前記透光性基板
   の一主表面上に螺線状または同心円状に形成する工程と
   を有し、前記金属アルコキシドの加熱による金属酸化物
   への転換を、前記透光性基板への薄膜の被着後でレジス
   ト塗布前及び／又はレジストパターンの剥離後に行うこ
   とを特徴とする情報記録媒体用基板の製造方法。
2. （２）透光性基板の一主表面上に、金属アルコキシドを
   含有してなる溶液を塗布して薄膜を被着し、次いで該薄
   膜上にレジストを塗布する工程と、前記レジストを螺線
   状または同心円状に選択的に露光し、現像してレジスト
   パターンを形成し、次いで該レジストパターンをマスク
   とし前記薄膜をエッチングして薄膜パターンを形成する
   工程と、前記レジストパターンを剥離し、金属酸化物を
   含有してなる案内溝形成用パターンを、前記透光性基板
   の一主表面上に螺線状または同心円状に形成する工程と
   を有し、前記金属アルコキシドの加熱による金属酸化物
   への転換を、前記透光性基板への薄膜の被着後でレジス
   トの塗布前及び／又はレジストパターンの剥離後に行う
   こと、及び前記透光性基板を薄膜の被着前及び／又は案
   内溝形成用パターンの形成後に化学強化処理することを
   特徴とする情報記録媒体用基板の製造方法。