JPH0210536A - 光ディスク基板の製造方法 - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、光ディスク基板の製造方法に関するものであ
る。さらに詳しくは本発明は、ランド幅よりグルーブ幅
の広い光ディスク基板の製造方法に関するものである。

［発明の技術的背景］ 近年において、レーザービーム等の高エネルギー密度の
ビームを用いる情報記録媒体が開発され、実用化されて
いる。この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ
・ディスク、オーディオ・ディスク、さらには大容量静
止画像ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク嗜
メモリーとして使用されうるものである。

光ディスクは、基本構造としてプラスチック、ガラス等
からなる円盤状の透明基板と、この上に設けられた記録
層とを有する。記録層が設けられる側の基板表面には、
基板の平面性の改善、記録層との接着力の向上あるいは
光ディスクの感度の向上などの点から、高分子物質から
なる下塗層または中間層が設けられていることがある。

光ディスクには、再生のみの再生専用型と書き込み可能
な追記型と書！！換え可能な書き換え型のものがある。

これらのうち、追記型と書き換え型の光ディスクは、記
録層の下層にガイドトラックの役割をするグルーブ（ｊ
ｉｌｔ）が形成されていることが多い、そして記録は、
グルーブとグルーブの間のいわゆるランドに記録するタ
イプとグルーブに記録するタイプがあり、光ディスクの
記録性能およびドライブ性能を考慮して適宜選択して用
いられる。

これらの中で、グルーブに記録するタイプで、幅広のグ
ルーブを有する基板から得られる光ディスクは、グルー
ブ部分の反射信号の強度が増加するため、フォーカス追
従性およびＣ／Ｎの向上が顕著であるため、しばしば用
いられる。しかしながら、後述するように広幅グルーブ
基板を高精麻で製造する方法がなく、その必要性が要望
されていた。

前記のように記録層が形成される前のグルーブが形成さ
れた状態の光ディスクをレプリカディスクというが、こ
れは、一般に次のようにして作成される。

まず、ガラス板等の表面にポジタイプのフォトレジスト
層を形成し、レジスト［盤を作成する。

次いで、レンズ）Ｊｉ盤を高速回転させながらレジスト
層にレーザー光を照射（露光）する。

フォトレジスト層にレーザー光を照射した後、現像処理
を行なって、さらに所望により一定時間ベーキングを行
ない、グルーブが形成された光ディスク原盤が製造され
る０次いで、光ディスク原盤からＮｉ電鋳を経て、型取
りが行なわれることにより、スタンパが作成される。さ
らに、このスタンパを用いて、射出成形法等の成形方法
によりレプリカディスクが作成される。この場合、光デ
′イスク原盤におけるグルーブがレプリカディスクにお
いてもグルーブとなり、対応関係にある。

光ディスク原盤の作成のための上記フォトレジスト層へ
のレーザー光の照射は、レーザーカッティングマシンを
用いて行なわれる。すなわち、レーザーカッティングマ
シンのレーザー光源から照射されたレーザー光が光量制
御およびフォーカス制御されて集光レンズを経てレジス
ト層の表面上にレーザー光の光スポットを形成して露光
が行なわれる。

レーザー光の光スポットは、強度分布がガウス分布で示
され、照射を効率良く行なうことができるのは、一般に
強度分布が１／ｅ”（ｅは、自然対数の底、）の位置で
あり、レーザー光の強度が１／ｅ２の位置での強度より
低くなると、フォトレジスト層の照射を良好に行なうの
に適当でなくなる０通常のレーザーカッティングマシン
は、集光スポットの強度分布の１　／　ｅ　２の位置で
の直径が、約０　、５　ｐｍ程度である。このため、前
述の広幅グルーブを有するレプリカディスクの製造のた
めに用いられる広幅のグルーブ（例えばｌＪＬｍ以上の
グルーブ幅）を有する光ディスクの原盤を作成する際に
、広幅の照射領域を形成するためには通常のレーザーカ
ッティングマシンは適していないとの問題があった。こ
れに対して、レーザー光の集光スポットの光量を増加さ
せて照射が良好に行なわれる領域を広くする方法が考え
られるが、照射領域の増加に限りがあり、またグルーブ
幅がパワー変動、フォーカス状態等により変動し易いた
め、広幅の照射領域を形成するのには十分でない。

特開昭６１−２３６０２６号公報には、集光レンズの集
光性能を示すＮＡ値の調整またはレーザー光の分布を調
整して、　レジスト原盤のレジスト層の表面上に幅広の
レーザー光の照射領域を形成する方法が示されている。

しかしながら、上記の方法は、レーザーカッティングマ
シン（７）　光学系の装置が複雑になるとの問題がある
。

また、ポジタイプの７オトレンズト層が形成されたレジ
スト原盤にレーザー光を照射した場合、現像処理の時間
を長くして１幅の広いグルーブを形成させる方法がある
。しかし、この方法は、グルーブ寸法の精度が低くなる
との問題がある。

［発明の目的］ 本発明は、広幅のグルーブを有する光ディスク基板を簡
便に且つ精度良く製造することができる新規な製造方法
を提供することを目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、基板表面にフォトレジスト層が形成されてな
るレジスト原盤を回転させながら、フォトレジスト層に
、光スポットを形成するレーザー光を照射し、次いで該
フォトレジストを現像してランドより幅の狭いグルーブ
を形成させる光ディスク原盤作成工程、 該フォトレジスト層表面に導電膜を形成したのち、その
上に電鋳層を一体的に形成し、この電鋳層をフォトレジ
スト層から分離するマスタースタンパ作成工程、 該マスタースタンパのグルーブが形成された表面に電鋳
層を形成し、この電鋳層をマスタースタンパかも分離す
るマザースタンパ作成工程、そして このマザースタンパを成形用金型に、グルーブを有する
表面を上にして装着し、これに樹脂を充填して上記光デ
ィスク原盤のランドがグルーブに、グルーブがランドに
反転した基板を成形した後、離型することからなる光デ
ィスク基板作成工程、 からなる光ディスク基板の製造方法にある。

本発明の光ディスク基板の製造方法の好ましい態様は下
記の通りである。

（１）上記光ディスク基板に形成されたグルーブ幅が、
半値幅（グルーブの深さの１／２の位置での幅）でｌＢ
ｍ以上であることを特徴とする上記光ディスク基板の製
造方法。

（２）上記光ディスク基板を成形する方法が、射出成形
法、２Ｐ法または圧縮成形法であることを特徴とする光
ディスク基板の製造方法。

［発明の詳細な記述］ 本発明は、従来光ディスク基板の成形に用いられていた
マスタースタンパから、さらにマザースタンパを作成し
、これから光ディスク基板の製造を行なう。

すなわち本発明は、光ディスク原盤作成工程、マスター
スタンパ作成工程、マザースタンパ作成工程そして光デ
ィスク基板作成工程により光ディスク基板の製造を行な
うことを特徴とする。

本発明の製造方法は、原盤作成時のフォトレジストへの
レーザー光を照射する際、グルーブを広くするために一
般的に行なわれるレーザー光の集光性能やレーザーパワ
ーの調整等の装置の複雑な制御を行なう必要がないもの
である。すなわち、従来通りの方法でフォトレジスト層
へレーザー光を照射することにより、幅の狭いグルーブ
を有する光ディスク原盤を作成したのち、マスタースタ
ンパを経て、マザースタンパを作成し、このマザースタ
ンパを用いて光ディスク基板を製造する。このため、得
られた光ディスク基板のグルーブおよびランドが、先の
光ディスク原盤のグルーブおよびランドが反転した状態
となる。すなわち、光ディスク原盤のグルーブは、基板
のランドとなり、ランドはグルーブとなっている。従っ
て、本発明の製造方法により、グルーブ幅は広く、ラン
ド幅は狭い光ディスク基板を簡便に得ることが可能であ
る。

本発明の上記光ディスク基板の製造方法を、代表的な態
様を添付した第１−Ａ図〜第１−Ｅ図（光ディスク原盤
作成工程およびマスタースタンパ作成工程）、第２−Ａ
図〜第２−Ｂ図（マザースタンパ作成工程）そして第３
−Ａ図〜第３−Ｂ図（光ディスク基板作成工程）を参照
しながら詳しく説明する。

第１−Ａ図は、レジスト原盤ｌＯの断面図である。レジ
スト原ｉ１０は、支持体としてのガラス板１１の表面に
、例えばポジタイプのフォトレジスト層１２が形成され
ている。このレジストＭ盤のフォトレジスト層１２に、
一定強度もしくは記録対象の情報信号により変調された
光スポットを形成するレーザー光を照射させた後、現像
処理を行なうことにより、所定の凹凸パターンが形成さ
れた第１−Ｂ図の構成を有する光ディスク原盤が得られ
る。上記現像処理後、一般に一定時間ベーキングを行な
いフォトレジストを基板に密着させる処理を行なう、上
記光スポツト径は、比較的狭いグルーブを形成させるの
で、０．３〜０．７終ｍの範囲が好ましい。

上記情報信号により変調された光スポットを形成するレ
ーザー光の照射は、通常レーザーカッティングマシンを
用いる０本発明に用いられるレーザーカッティングマシ
ンは従来から使用されているものでよく、特に限定され
るものではない、また、これに用いられるレーザー光と
しては、Ｈｅ／ＣｄやＡｒなど公知のレーザーが挙げら
れる。このような通常のレーザーカッティングマシンは
、集光スポットの強度分布の１　／　ｅ　２の位置での
直径が、０．５１Ｌｍ前後であるため、これに近い幅の
グルーブがフォトレジストに形成される。第１−Ｂ図に
おいて、凹部がグルーブ１４そして凸部がランド１５で
ある。上記グルーブの幅は、半値幅で０．３〜０．７１
Ｌｍの範囲が好ましい、これまでが、光ディスク原盤作
成工程である。

次に、第１−Ｂ図の光ディスク原盤１２の凹凸が形成さ
れた側の表面にスパッタリング等の方法により導電膜に
ニッケルなどの導電性の高い金属の薄８）１６を形成す
る。第１−Ｃ図に導電膜１６が形成された光ディスク原
盤が示されている。

この際、導電膜は、フォトレジスト層１２が外界との接
触しないように、フォトレジスト層１２の表面のみなら
ず、その側面を越えて、支持体の側面にまで行なうこと
が好ましい。

第１−Ｃ図のように形成された導電膜１６を、電気鋳造
法により電鋳層１７として成長させる。

第１−Ｄ図は、電鋳層１７が充分に成長した状態を示す
断面図である。

通常、ニッケルの電飾層は、ｌＯＯ〜５００７Ｌｍの範
囲内の厚さに形成され、好ましくは２００〜４００１Ｌ
ｍの範囲である。

電鋳層１７は、上記の第１−Ａ図〜第１−Ｄ図の工程に
より光ディスク原ｆｉ１３上に、良好に形成されている
ため、凹凸が形成された側の反対側表面での研磨を高い
精度で行なうことができる。

そして、内外周において打ち抜き加工が施されてマスタ
ースタンバが得られる。第ｉ−Ｅ図は、上記のように光
ディスク原ｇ１１３に形成された電鋳層１７が研磨され
、光ディスク原盤１３から分離され、次いで、内径側お
よび外径側で打ち抜き加工が施されてマスタースタンパ
１８として製造された状態を示す断面図である。これま
でが、マスタースタンバ作成工程である。

上記マスタースタンパ１８の凹凸面上に、所定の表面処
理を行なったのち、導電膜を形成させ、さらに電気鋳造
法により電鋳層２２として成長させる。第２−Ａ図は、
マスタースタンバ作成工程で得られたマスタースタンパ
１８の凹凸面上に、電鋳層２２を形成させた状態を示す
断面図である０通常、ニッケルの電鋳層は、１００〜５
００ｊＬｍの範囲内の厚さに形成される０次に、打ち抜
き加工が施され、分離されて第２−Ｂ図に示されるマザ
ースタンバ２３が得られる。これまでがマザースタンバ
作成工程である。

このマザースタンバ２３が有するグルーブ２４は、幅が
狭く光ディスク原盤のグルーブ１４と実質的に同じ形状
で対応しており、またランド２５はランド１５と対応し
ている。

第３−Ａ図は、このマザースタンバ１５を成形用金型に
グルーブを有する表面を外側にして装着し、これに樹脂
２３を充填した状態を示す図である（金型は図示してい
ない模式図である）、成形後、樹脂を離型して、光ディ
スク基板３２を得る。これまでが光ディスク基板作成工
程である。

上記基板の成形方法は一般に光ディスク基板を成形する
際に用いられる方法で良く、そのなかでは射出成形法、
圧縮成形法または２Ｐ法が好ましい、また、熱可塑性樹
脂表面への熱圧着あるいは転写（エンボス法）等も利用
することができる。

こうして製造された光ディスク基板表面の凹凸パターン
の形状は、当然のことながら上記マザースタンパとは反
転していおり、上記光ディスク原盤とも反転の関係にあ
る。従って、得られた光ディスク基板は、上記光ディス
ク原盤のランドがグルーブに、グルーブがランドに反転
した基板である。すなわち、得られた光ディスク基板は
、例えばトラックピッチ（ランド幅とグルーブ幅との合
計に相当する）が１．６４ｍ程度である場合、ランドが
０．５μｍ＃後であればグルーブが１　、１　Ｂｍ前後
ということになる０本発明の光ディスク基板のグルーブ
は半値幅で１．０ｇｍ以上が好ましい。

上記光ディスク基板の製造方法において、基板に使用さ
れる材料は、成形可能なものであれば何でもよく、好ま
しくはポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、
ポリエステル樹脂、塩化ビニル系樹脂およびエポキシ樹
脂を挙げることができる。

上記において説明した光ディスク基板の製造方法は、本
発明の製造方法のうちの好ましいものを述べたものであ
り、本発明は、上記のような構成に限定されるものでは
ない、たとえば、導電膜および電鋳層をニッケルの他の
金属を用いて形成しでもよい。

［発明の効果］ 本発明の光ディスク基板の製造方法は、広幅のグルーブ
を有する光ディスク基板を簡便に且つ精度良く製造する
ことができる製造方法である。

本発明の製造方法は、原盤作成時のフォトレジストへの
レーザー光を照射する際、グルーブを広くするためにレ
ーザー光の集光性能やレーザーパワーの調整等の複雑な
装置の制御を行なう必要がないものである。すなわち、
従来通りの方法でフォトレジスト層へレーザー光を照射
することにより、輻の狭いグルーブを有する光ディスク
原盤を作成したのち、マスタースタンパを経て、マザー
スタンパを作成し、このマザースタンパを用いて光ディ
スク基板を製造する。このため、得られる光ディスク基
板のグルーブおよびランドは、先の光ディスク原盤のグ
ルーブおよびランドが反転した状態となる。すなわち、
光ディスクａｍのグルーブが、基板のランドとなり、ラ
ンドがグルーブとなる。従って、グルーブ幅は広く、ラ
ンド幅は狭い光ディスク基板が筒便に得ることができる
。

しかも、光ディスク原盤作成時に、輻の狭いグルーブを
、フォトレジスト層へレーザー光を照射することにより
形成させているため、そのグルーブ幅が通常のレーザー
光のスポット径とほぼ一致しており、これにより従来の
レーザーカッティングマシンを用いて極めて精度良くグ
ルーブを形成させることができる。従って、マスタース
タンパからマザースタンパを作成する工程が一工程増え
るものの、光ディスク原盤へのグルーブの形成が容易で
且つ精度が良いことから、精度の高い光ディスク基板を
効率良く製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図〜第１−Ｅ図は、本発明の光ディスク原盤作
成工程およびマスタースタンパ作成工程を説明するため
の模式図である。 第２−Ａ図〜第２−Ｂ図は、本発明のマザースタンパ作
成工程を説明するための模式図である。 第３−Ａ図〜第３−Ｂ図は、本発明の光ディスク基板作
成工程を説明するための模式図である。 ｌＯニレレントＭ’ＪＩ ｌｌ：支持体 １２：フォトレジスト層 １３：光ディスク原盤 １４．２４．３５ニゲループ １５．２５．３４：ランド １６：導電膜層 １７．２２：電鋳層 １８：マスタースタンパ ク３：マザースタンパ ３１：樹脂 ３２：光ディスク基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板表面にフォトレジスト層が形成されてなるレジ
   スト原盤を回転させながら、フォトレジスト層に、光ス
   ポットを形成するレーザー光を照射し、次いで該フォト
   レジストを現像してランドより狭い幅を有するグルーブ
   を形成させる光ディスク原盤作成工程、 該フォトレジスト層表面に導電膜を形成したのち、その
   上に電鋳層を一体的に形成し、この電鋳層をフォトレジ
   スト層から分離するマスタースタンパ作成工程、 該マスタースタンパのグルーブが形成された表面に電鋳
   層を形成し、この電鋳層をマスタースタンパから分離す
   るマザースタンパ作成工程、そして このマザースタンパを成形用金型にグルーブを有する表
   面を外側にして装着し、これに樹脂を充填して上記光デ
   ィスク原盤表面のランドがグルーブに、グルーブがラン
   ドに反転した基板を成形した後、離型することからなる
   光ディスク基板作成工程、 からなる光ディスク基板の製造方法。