JPH01290139A - 光記録媒体用スタンパーおよびその製造方法 - 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〕 本発明は光ディスク、光カード等の光記録媒体を製造す
るためのスタンパ−に関し、トラッキング用の案内溝お
よび／またはアドレス情報等のプリフォーマット部（以
下これらを総称してプリグルーブ部という）を有する光
記録媒体の製造に用いられるスタンパ−および上記スタ
ンパ−の製造方法に関する。

特に案内溝の幅かプリフォーマット部の幅が、読み取り
のためのレーザ光の波長に対して数倍以上広いか、また
は、上記レーザ光のスポット径よりも大きくなるように
設計された光記録媒体に好適に用いられるスタンパ−お
よびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

情報の記録、再生用のレーザ光の波長をλとしたとき、
光学的深さが約λ／８〜約λ／４の凹凸段差を有するス
タンパ−（光記録媒体用金属）を用いて、プラスチック
成形法により光記録媒体を造ることが行われている。従
来の光記録媒体を作製するためのスタンパ−の−例の部
分拡大斜視図を第９図に示す。第９図においてスタンパ
−の表面はトラッキングのための案内溝１及び／又はア
ドレス情報等のプリフォーマット部２（以下これらを総
称してプリグルーブ部という）及びその他の部分３（以
下これをランド部という）よシ構成される。通常の光記
録媒体において、これらのプリグルーブ部の幅は通常０
．５〜１μｍの範囲であシ、これは読み取るレーザ光の
波長及びスポット径とほぼ同程度である。このためプリ
グルーブ部とランド部において、その段差を光学的深さ
が約λ／８〜約λ／４になるように設定すれば、段差及
び形状変化による干渉、回折効果によって信号の有無の
確認やトラッキングを良好に行うことができる。

一方、光カードま九は光ディスクで、案内溝やプリフォ
ーマット部の幅が２〜１０μｍと広く設定されることが
ある。これらの値は、読み取るレーザ光の波長よシ数倍
大きくなる。従って、該光記録媒体においては、案内溝
及び／又はプリフォーマット部の段差及び形状変化に帰
因する干渉効果及び回折効果に従がう方法での信号の読
み取シやトラッキングを行うことが困難と々る。それ故
、このような光記録媒体においてはトラッキングを行う
ための案内溝及び／又はアドレス情報等のプリフォーマ
ット部の部分と他の部分において反射率が著しく異なる
材料を選定して付与していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

反射率が著しく異なる材料を選定し、案内溝及び／又は
プリフォーマット部のみに付与することは工程が繁雑で
あり大食生産に向かない。

一方、案内溝及び／又はプリフォーマット部の幅の広い
光記録媒体では凹凸の段差による干渉効果や凹部と凸部
の回折効果のみによシトラッキング等に十分な信号を得
ることは困難である。

本発明の目的は上述の従来技術の課題を解決し、犬骨生
産が可能な光記録媒体を提供するために好適なスタンパ
−およびその製造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

一般に読み取る波長以下の微細な凹凸構造は、反射率を
低下させることが知られている（　Ｒ，Ｅｎｇｅｒａｎ
ｄ　Ｃａ５ｅ、　Ａｐｐｌ　、Ｏｐｔ　、第２２巻第３
２２０頁、　１９８３年Ｎまた、上記の微細な凹凸構造
を有し、該構造上に金属薄膜を有するような光記録媒体
においては、光記録媒体の反射率は金属薄膜の種類及び
厚さ等が一定の場合には凹凸構造の深さに依存する。す
なわち一般的に深さが大きければ低反射率であることも
公知である。このような微細な凹凸構造は最近の射出成
形法等の進歩によシ複製が可能と唸った。

本発明者らは上述の点に着目し、鋭意検討を行ったとこ
ろ、プリグルーブ部とランド部の表面形状を変化させる
ことによシ、本発明の目的が達成されることを認め本発
明に至った。即ち本発明は、トラッキングのための案内
溝及び／又はアドレス情報等のプリフォーマット（プリ
グルーブ部）及びランド部よシなり、表面形状に次の特
徴を有する光記録媒体用スタンパ−である。

（ａ）　　プリグルーブ部及びランド部の少なくとも一
方が読み取りのためのレーザ光の波長以下のピッチの微
細な凹凸面よシ構成されている。

（ｂ）　　プリグルーブ部の微細凹凸面の凹部と凸部の
高低差（以下深さという）と、ランド部の微細凹凸面の
深さが異なる。

以下図面に従って本発明のスタンパ−を説明する。

第１図〜第４図はいずれも本発明のスタンパ−の−例を
示す部分拡大断面斜視図である。第１図〜第４図におい
て、表面の微細な凹凸の深・が他の部分よシも大きい部
分についてはそのパターンを斜線で示した。斜線を施し
ていない部分はよシ平坦な面である。図中１は案内溝、
２はプリフォーマット部を示し、３はその他の部分、即
ちランド部を示す。第１図及び第２図においてはプリグ
ルーブ部１および２はいずれも凸部を形成し、従ってラ
ンド部３は凹部を形成している。一方、第３図及び第４
図ではプリグルーブ部１および２はいずれも凹部を形成
し、従ってランド部３は凸部を形成する。第１図及び第
３図においてプリグルーブ部１および２の表面の微細な
凹凸面の深さはランド部３の深さよりも深く設定されて
いる。

一方、第２図及び第４図においてプリグルーブ部１およ
び２の表面の微細な凹凸面の深さはランド部３の深さよ
りも浅く設定されている。いずれの例においてもプリグ
ルーブ部１および２とランド部３の表面形状の違いによ
シこのスタンパ−を用いて射出成形等の複製法によル得
られ九基体の表面に記録膜を付与した光記録媒体のプリ
グルーブ部とランド部の反射率が異なっている。したが
って、この光記録媒体ではプリグルーブ部とランド部に
おいて同じ材料よ多構成され、プリグルーブ部の幅が読
み取シレーザ波長よシ大きかったシ、（例えば２倍以上
）或いは、プリグルーブ部の幅が読み取りレーザ光の径
より大きい場合（例えば２倍以上）においても、信号の
読み取り或いはトラッキングビームの追随が可能となる
特徴を有する。また、本発明のスタンパ−は、従来の段
差を有する光記録媒体においても本発明の原理を併用し
て用いられることは言うまでもない。

本発明において微細な凹凸構造は、そのピッチが読み取
りのためのレーザ光の波長以下である必要がある。一方
、そのピッチが小きくなると複製法によシその微細な凹
凸構造を転写することが困難となる。したがってピッチ
は０．０１μｍ以上でるることが好ましい。より好まし
くは０．２〜０．４μｍの範囲であることがよい。ピッ
チは規則的、不規則的のいずれでもよいが、局所的な反
射率を一定にするためには規則的であることが好ましい
。また、微細な凹凸構造のパターンはメツシュ状、ライ
ン状、ランダム状等の中から任意に用いることができる
が５反射率の制御のためにはメツシュ状が望ましい。ま
た、プリグルーブ部またはランド部のうち微細な凹凸の
深さの浅い部分は、凹凸形状がなくなった実質的に平坦
な面でもよい。なお、本発明におけるピッチとは、微細
な凹凸構造の断面形態における凸部と凸部（又は凹部と
凹部）間の距離である。

以上のスタンパ−は例えば第５図で示す炸裂法によシ製
造できる。まず三光束干渉露光法等を用いた公知のプロ
セスで全面に所定のピッチの微細な凹凸の入つ九Ｎｉ製
の基板４を用意する（第５図（Ａ））。つぎに上記基板
上にフォトレジスト等の感光性材料５を塗布（Ｂ）シた
後、レーザビーム６により感光性材料面にプリグルーブ
部またはランド部のパターンを直接描画しくの、現像す
ることによってライン状または円周状の上記パターンを
付与する（Ｄ）。続いて第５図（Ｅ）のようにＡｒガス
７を用いたスパッタエツチング等のエツチング法によシ
Ｎｉ基板４の表面を所定の深さまでエツチングすれば、
感光性材料の開口部の微細な凹凸構造はつぶれながらエ
ツチングされ、はとんど平坦になる。

つぎに感光性材料をはく離すれば第５図（Ｆ）のような
凸部と凹部での表面形状の異なったスタンパ−８を製造
できる。

以上の例において、パターニング時に所望の形４」 態の案内溝及び／又はプリフォーマット部転写すること
によシ第１図〜第４図に示した任意の形態のプリグルー
ブ部を有するスタンパ−を得ることができる。上記の例
においてプリグルーブ部の転写はフォトマスクによるフ
ォトリソグラフィー法によっても行うことができる。ま
た、Ｎｌ基板のエツチング法としては、スパッタエツチ
ング、プラズマエツチング、イオンビームエツチング等
のドライエツチングおよび化学反応あるいは電気化学反
応を用い九ウェットエツチング等任意の方法を用いるこ
とができる。感光性材料としては、エツチング時にはく
離等が生じないものであれば、ポジ型あるいはネガ型の
７オトレジスト、７オトボリマー等いずれの材料も用い
られる。

以上の方法によシ裂遺したスタンパ−を母型として第６
図に示すようにＮｉを用いた電鋳法で凹部と凸部が反転
したスタンパ−を作ることもできる。

すなわち、第５図０のスタンパ−８にＡｇ膜９を蒸着し
く第６図（Ｂ）　）、　（Ｃ）に示すようにＮｉ電鋳法
によって、スタンパ−８の凹凸の反転したスタンパ−１
０（第６図（Ｄ））を製造することができる。

なお、本発明に係るスタンパ−により作製した光記録媒
体の表面反射率は微細な凹凸構造の深さが深くなる程減
少し、一方その深さが浅くなればなる程増大するので、
反射率差が小さすぎる場合は、エツチングの程度をコン
トロールすることによシ反射率差を大きくすることがで
きる。

本発明に係るスタンパ−は第１図ないし第４図に示すよ
うな案内溝１の間にプリフォーマット部２を有するパタ
ーンの他に、勿論、例えば第７図のようなパターンであ
っても良い。

以下に本発明を実施例に従って更に詳しく説明する。

〔実施例〕

ピッチが０．２５μｍで深さが０．１μｍの規則的な縦
横パターンからなるＮｉ基板にフォトレジスト（シフレ
イ社ＭＰ−１４００−３１）を１．２／ｊｍの厚さに塗
布した。フォトレジストをプリベークした後、４μｍ幅
の遮光部（案内溝）、１５μｍ幅の開口部（ランド部）
からなる１９μｍピッチのライン、および、１５μｍ幅
の開口の中心に幅４μｍのプ・リフオーマット部の遮光
部を設けたフォトマスクを用いて、光記録媒体のプリグ
ルーブのパターニングを行った。

続いてＡｒガスを用い九スパッタエツチング（Ａｒガス
圧５　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒ、高周波パフ−１５０Ｗ）
を５０分間行い、Ｎｉ基板表面を０．１５μｍエツチン
グした。次にリムーバで７オトレジストをはく離し、さ
らに０２プラズマでアッシングを行ってフォトレジスト
を完全に取シ除い友。以上の工程によってトラッキング
用の案内溝１およびプリフォーマット部２の幅が４μｍ
１　ランド部３の幅が１５μｍであり、かつ、ランド部
３の微細な凹凸構造の深さが案内溝１およびプリフォー
マット部２よりも浅くほぼ平坦である第１図の形状のス
タンパ−を得た。

このスタンパ−からポリカーボネート板に複製し、厚さ
ｌ　５　ｎｍのｐｔ膜をつけて作製したカード状の光記
録膜体の表面反射率はよシ平坦なランド部３が４０俤、
案内溝１およびプリフォーマット部２が３１％であった
。この光記録媒体を案内溝およびプリフォーマット部の
幅の約５分の１の長さである、波長が７８０　ｎｍでス
ポット径が４μｍのレーザ光によって読み取ったときの
プリフォーマット部の読み取り信号は第８図のように良
好であった。

〔比較例〕

表面に微細な凹凸を有さす平坦であり、全面が均一な表
面反射率のＮｉ基板を用いて実施例と同様の方法で作製
したスタンパ−から製造した光記録媒体では、同じ読み
取シ装置を用いてプリフォーマット部の信号を読み取る
ことはできなかった。

〔発明の効果〕

本発明のスタンパ−を用いれば、プリグルーブ部および
ランド部の凹部と凸部からなる光記録媒体において、プ
リグルーブ部とランド部の反射率を異ならせることがで
きるので、読み取りのためのレーザ光の波長やスポット
径の大小にかかわらず良好な信号検出が可能な光記録媒
体を製造できる。また、本発明に係るスタンパ−の製造
方法に従えば、上記スタンパ−を精度良く製造でき、さ
らに、上記スタンパ−によプ製造した光記録媒体の表面
反射率の制御が容易なスタンパ−が得られる０

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明のスタンパ−の−例を示す
部分拡大斜視図、第５図および第６図は本発明に係るス
タンパ−の製造工程順に示す断面図、第７図は本発明の
スタンパ−の他の一例を示す部分拡大斜視図、第８図は
本発明によるスタンパ−から作製した光記録媒体の読み
取り信号を表す図、第９図は従来のスタンパ−の−例を
示す部分拡大斜視図である。 １・・・案内溝、２・・プリフォーマット部、３・・・
ランド部、４・・・Ｎｉ基板、５・・・感光性材料、８
．１０゛°スタンパー 特許出願人　　株式会社　り　ラ　レ クラレプラズモンデータ システムズ株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリグルーブ部とランド部を有する光記録媒体用
   スタンパーであつて、 （ａ）プリグルーブ部およびランド部の少なくとも一方
   が、読み取りのためのレーザ光の波長以下のピッチの微
   細な凹凸面を有しており、 （ｂ）プリグルーブ部の微細な凹凸面の凹部と凸部の段
   差で表される深さと、ランド部の微細な凹凸面の深さが
   異なることを特徴とする光記録媒体用スタンパー。
2. （２）（イ）読み取りのためのレーザ光の波長以下のピ
   ッチの微細な凹凸面を有する基板を用意する工程、 （ロ）上記基板上に感光性材料を塗布する工程、 （ハ）上記感光性材料層にプリグルーブ部またはランド
   部のパターンを露光し、感光性材料を現像することによ
   つてパターニングを行う工程、 （ニ）上記基板表面をエッチングすることにより、プリ
   グルーブ部またはランド部の微細な凹凸面の深さを基板
   の微細な凹凸面の深さよりも浅くする工程、を有するこ
   とを特徴とする光記録媒体用スタンパーの製造方法。
3. （３）請求項２において、スパッタエッチングによりエ
   ッチングを行うことを特徴とする光記録媒体用スタンパ
   ーの製造方法。
4. （４）請求項２または３記載の方法により製造した光記
   録媒体用スタンパーを母型とした電鋳工程によつて製造
   することを特徴とする光記録媒体用スタンパーの製造方
   法。