JPH02110841A

JPH02110841A - 情報記録媒体用基板の成形用ロール状スタンパーの製造方法及びそれを用いた情報記録媒体用基板の製造方法

Info

Publication number: JPH02110841A
Application number: JP26469188A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Kamitakahara; 上高原　弘文
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-10-19
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1990-04-24

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】本発明は情報記録媒体用基板を作成するローラグループ
に成形法に用いるロール状スタンパ−の製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

情報記録媒体特にレーザー光等で記録・再生を行う情報
記録媒体においてその情報記録面には記録及び／又は再
生用レーザー光の案内役となるトラッキング用溝などの
凹凸プリフォーマットが形成されている。

このとき、情報記録媒体用基板にグループを形成する方
法としては、インジェクション法、コンプレッション法
や２Ｐ法及び注型成形法等が知られている。これらの成
形法に用いられるスタンパ−としては平板状のスタンパ
−が使用されている。

その製造方法は、ガラス板上に塗布されたフォトレジス
ト膜にレーザービームを照射し現像することによってパ
ターニングされたフォトレジスト膜を形成し、次いでこ
れを原型としてニッケル電鋳を複数回繰り返すことによ
りパターンの転写された電鋳型を得、これをスタンパ−
として用いていた。

その他に、例えば、特開昭６１−２３６０４９号公報に
記載されている様に凹凸信号を直接記録したガラス原盤
をディスク成形用スタンパ−としたものが知られている
。

しかしながら、上記の様な従来の平板状スタンパ−の金
型を使用して情報記録媒体のトラック用グループを形成
する方式は、低コストを目的とする製造方式には不向き
である。

例えば、ロール・ツー・ロール方式の様な連続一貫工程
のトラック用グループの形成方式に平板状スタンパ−を
使用することは困難である。

このような問題点を解決するものとして、特開昭５６−
８６７２１号公報や特開昭５６−８７２０３号公報に記
載されているように成形ロールを用いて凹凸状の信号を
シートに連続的に形成することによって情報記録ディス
クを大量に安価に製造する方法が開示されている。

このような製法に用いられる成形ロールとしては、薄い
シート状の金型をロールに巻き付けたり、ロール状スタ
ンパ−基材の周壁に直接金型を形成して作成されている
。

更にロール状スタンパ−基材の周壁に直接凹凸プリフォ
ーマットパターンを形成する方法として、ロール状金型
基材周壁を鏡面切削した後フォトレジストを塗布し、レ
ーザービームで露光を行ってパターニング、エツチング
を行ない周壁に凹凸プリフォーマットパターンを形成し
ていた。

しかし、この方法は以下のような欠点があった。

（１）露光工程でレーザー・ビームを用いるためレーザ
ー・ヘッドは３次元の動きをしなければ露光は行なえず
、特に光磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体の
トラック用グループをスパイラル又は同心円状に正確に
描くことは困難である。

（２）上記のレーザー・ビーム露光により、情報記録媒
体のトラック用グループを正確に描けるレーザービーム
露光装置はたいへん高価なものであり、ロール型スタン
パ−の製作費も高価になってしまう。

（３）上記のレーザービーム露光により、情報記録媒体
のトラック用グループの描写時間は少なくとも１時間〜
２時間を要しスタンパ−作成の効率が悪い。

〔発明が解決しようとしている問題点〕本発明は、この
様な従来の技術に鑑みてなされたものであり、ロール状
金型基材の周壁に正確な凹凸プリフォーマットパターン
を有するロール型スタンバ−を簡単に且つ、安価に製造
することを目的とするものである。

又、本発明はロール状スタンパ基材の周壁に正確な凹凸
プリフォーマットパターンを有し、簡単且つ安価に製造
されるロール状スタンバ−を用いて情報記録媒体用基板
を作製することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち本発明は、情報記録媒体用基板に凹凸プリフォーマ
ットを形成するロール状スタンバ−の製造方法において
、可撓性を有する露光マスクを用いて密着露光法により
ロール状スタンパ−基材上に凹凸プリフォーマットパタ
ーンを形成することを特徴とするものである。これによ
りパターンの露光が短時間で行なえ又正確なパターンが
簡単に転写され、上記の目的の達成された情報記録媒体
用基板を得ることができる。

以下、本発明を図を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の情報記録媒体用基板の成形用ロール状
スタンパ−の製造方法を示す模式図である。ｌはロール
状スタンバ−基材、２は凹凸プリフォーマットパターン
の形成される周壁、３は可撓性を有する露光マスクであ
る。

第２図及び第３図は可撓性を有する露光マスクの製造工
程であり、６は紫外線等に対して透過率の高い基板、４
は紫外線等の露光に用いる光に高反射率の膜５はレジス
ト及びレジストパターンである。

本発明において用いられるペーパ状露光マスクに用いる
基板としては、フォトレジストの露光に用いる光、例え
ば紫外光を効率良く透過させることができ、又その内部
に脈理などを有さずに光学的に等方で且つ可撓性、平面
度及び面積度の出す事が出来る材料であれば何でも用い
ることができる。

このとき平面度としては±ＩＯμｍ以下、表面精度とし
ては±３０Å以下が望ましい。この様な材料としては例
えば、ガラス、セラミック等が挙げられ、特に石英ガラ
スは好適に用いることができる。又、この基板の厚さと
しては０　、５　ｍ　ｍ以下、特に０　、３　ｍ　ｍ〜
０．０３ｍｍが好ましい。例えば基板として石英ガラス
を用いる場合、酸化セリウムで両面研磨して、上記の範
囲の厚さにすることで可撓性、平面度及び表面精度を出
すことができる。又基板の大きさとしては研磨ができる
大きさであれば制限なく用いることができ、大きい基板
を用いれば第７図に示すように複数以上のプリフォーマ
ットパターンを有する露光マスクを作ることができる。

この様な露光マスクを用いて、ロール状スタンバ−を作
成した場合、周壁に複数以上の凹凸プリフォーマットパ
ターンを形成でき、生産性はより向上する。

次にこの基板上にパターン形成膜を形成した後、通常の
フォトリソ技術を用いて可撓性を有する露光マスクを得
る。即ちパターン形成膜上にフォトレジストを塗布し、
情報記録媒体用基板に形成される凹凸プリフォーマット
パターンを備えたマスクを介して露光し、現像及びエツ
チングを行うことで、透明な可撓性を有する基板上にパ
ターンが形成された露光マスクが得られる。

このパターン形成膜に用いられる材料としては、後の工
程でロール状スタンバ−表面に塗布されるフォトレジス
トに照射する光が実質的に透過しないものが好ましい。

この様な材料としては例えば低反射のＣｒ、　　Ｎｉや
誘電体多層膜などを用いることができる。この誘電体多
層膜は高屈折率物質、例えばＨｆＯ２，ＴｉＯ２，Ｚｒ
Ｏ２，ＺｎＳ、　ＣｅＯ２゜Ｔａ２０５などの膜と低屈
折率物質、例えばＭｇＦ２゜５ｉ０２　、　　Ａ１２０
３　、　ＬｉＦ、　ＣａＦ２などの膜を交互に重ねたも
のである。

又このパターン形成膜の厚さは露光マスクの可撓性及び
照射光のマスクの効果を考慮すると５００Å〜１２００
人、特に８００Å〜１０００人が好ましい。

又、第８図に示すように上記の工゛程でパターン形成膜
の形成前に基板上にフォトレジストを塗布しパターニン
グし、その後にパターン形成膜を形成してもよい。

次に第１図に示すようにロール状スタンバ−基材１の周
壁２にフォトレジストを塗布し、上記で作成した可撓性
を有する露光マスクを密着固定し、露光、現像及びエツ
チングを行って凹凸プリフォーマットパターンを形成し
たロール型スタンパ−を得る。

但し、露光マスクとロール状スタンバ−基材との間にＯ
，１μｍ〜５μｍ程度の空隙が有ってもよい。

露光マスクの固定方法としては、例えば粘着テープ、接
着剤で固定したり、又はロール状スタンバ−基材ｌの外
径と同径の半円形のフレームを作り、そのフレームは４
本の支柱で支えられており、ロール状スタンバ−基材１
のレジスト塗布面に対して４本の支柱の調整を行なうこ
とで垂直に上下する様な治具を作る。その治具のフレー
ムに可撓性を有する露光マスク３を取りつけ４本の支柱
の調整を行なうことで可撓性を有する露光マスク３が、
ロール状スタンバ−基材１に対して密着した状態で固定
できる。又第６図に示すように、１枚のマスクを複数以
上、ロール状基材上に貼り付けてもよい。

次に露光機を用いて露光を行なった後、現像を行ない所
定のレジストパターンを形成した後、エツチングを行な
う。

エツチングはドライエツチング、ウェットエツチングの
どちらでも用いることができ、例えば自転可能な機構を
備えた基材ホルダーに前記レジストパターンを形成した
ロール状スタンパ−基材１を取り付けＡｒ、ＣＦ４また
は０２Ｆ６等のエツチングガスでロール状スタンパ−基
材１を回転させながら所定の深さにドライエツチングし
て溝を形成する。

エツチング終了後、残留レジスト膜はレジスト剥離剤あ
るいは酸素プラズマによるアッシングで除去する。

本発明の方法で作成されるロール状スタンパ−を用いて
情報記録媒体用基板を作成する方法としては、熱可塑性
樹脂を加熱して軟化させてロール状スタンパ−で成形す
る方法や、第４図に示すように溶融押出しした樹脂を硬
化前にロール状スタンパ−で成形する方法、更に第５図
に示すように基材シー）１２上に紫外線硬化型樹脂をコ
ーティングしてロール状スタンパ−で成形し、その直後
に紫外線を照射して硬化させる所謂２ｐ法などが考えら
れる。

また２Ｐ法においてロール状スタンパ−内に紫外光照射
ランプを設ける場合にはロール状スタンパ−基材に紫外
光を効率良（透過させる材料、例えば石英ガラスを用い
ればよい。この様な構成とした場合、従来のロール状ス
タンパ−基材に電鋳で作成した薄いスタンバ−を貼り付
けた２Ｐ成形用ロール状スタンバ−より耐久性、光の透
過性の点で好ましい。

又ロール状スタンバ−基材に露光マスクを複数以上巻き
つけて露光、エツチングを行なってもよく、この場合情
報記録媒体用基板の生産性はより向上する。

この池水発明において、ロール型スタンバ−基材には、
金属、半導体、誘電体あるいは合金等が用いられ、具体
的にはＡＩ！、　Ｓｉ、ガラス、超硬合金。

金型用鋼（例えば、マルエージング鋼）等の鏡面加工の
可能な材料が用いられ、あるいは５ＫＤ６１工具鋼表面
に無電解ニッケルメッキを厚さ１００μｍ程度被覆した
ものを表面研磨したもの等も用いることができる。

溝の形状および大きさは特に限定することなく所望のも
のに形成することができる。特に、光カードのトラック
用グループの形成用として好ましい形状はストライプ状
で、記録媒体として染料を使用する場合、溝の深さ０．
２〜０．４μｍ程度が望ましい。またロール型スタンバ
−基材の直径としては５０ｍｍ〜１０００ｍｍ、特に２
００　ｍ　ｍ　〜５００　ｍ　ｍ程度が好ましい。

光ディスク、光磁気ディスクのトラック用グループ形成
用として好ましい形状はスパイラル、同心円状で記録媒
体として染料を使用する場合、溝の深さ０．１μｍ程度
が望ましい。

ドライエツチングのエツチング時間はロール状スタンパ
−基材の材質、溝の深さ等により異なるが、通常１０〜
２０分が好ましい。

また、エツチング工程中のロール状スタンパ−基材の回
転速度は１０ｒｐｍ以上で、通常３３０−１２Ｏｒｐ　
、好ましくは５０〜６０ｒｐｍが望ましい。１０ｒｐｍ
未満では放電の不安定に起因するエツチング分布むらが
生じ、また高速回転では真空もれの心配があるため好ま
しくない。

〔実施例〕

実施例１露光マスクの基材として厚さｌ　ｍ　ｍの石英ガラスを
酸化セリウムで両面研磨を行い厚さ０　、２　ｍ　ｍと
し可撓性を持たせた。この基板の平面度は３μｍ以下表
面精度は＋２５Å以下だった。この基板上にパターン形
成膜としてＮｉをスパッタリングで９００人の厚さに成
膜し、その上にフォトレジスト（商品名ＡＺ−１３００
＋ヘキストジャバン製）をスピナーコートで１０００人
の膜厚に塗布した。

次に光カードのトラック用グループのパターンとして溝
巾９μｍ１間隔１２μｍのストライプ状のパターンを有
する露光マスクを用いて上記フォトレジスト面に光照射
した後、現像液（商品名ＡＺ−３１２ＭＩＦ　：ヘキス
トジャパン製）で現像しレジストパターンを形成した。

次いでレジストの除去されたパターン形成膜を基板の石
英ガラスが露出するまでウェットエツチングを行い水洗
・乾燥を行って可撓性を有する露光マスクを得た。

次に外径２　（ｌ　Ｏｍ　ｍの円筒形の５ＫＤ６］工具
鋼の表面に、無電解ニッケルメッキを厚さ１００μｍの
厚さに施して被覆し、その表面を研磨したロール型スタ
ンパ−基材を用い、フオ％）レジスト（商品名ＡＺ　　
１３７０　：ヘキストジャパン製）を約１．５７１１Ｔ
Ｉの膜厚で塗布し、９０℃で：３０　ｍ　ｉ　ｎプリベ
ークする。上記露光マスクを塗布面に密着させカプトン
テープで固定した後、簡易露光機で紫外線を２秒照射し
、上記の露光マスクの所定のパターンを露光する。

その後、現像液（商品名ＡＺ−３１２ＭＩＦ：ヘキスト
ジャパン製）で現像し、１２０℃で３０　ｍ　ｉｎボス
トベークを行ない、その後ロール型スタンバ−基材を自
転しなから１０ｗｔ％燐酸溶液中で、電流密度ＩＡ／ｄ
ｒｒ？、回転数６Ｏｒｐｍで１ｍ１ｎエツチングした。

ノエツチング後、雫ムーバ−（商品名ＡＺ−１００＋ヘキ
ストジャバン製）により残りのレジストを剥離すること
により、溝幅９μｍ１深さ０．３μｍ、間隔１２μｍの
溝をロール型スタンバ基材の周壁に円周方向に平行に形
成してロール型スタンパ−を得た。

得られたロール型スタンパ−を用いて、押出機から押し
出されたポリカーボネート板（ティジン化成（株）製、
商品名パンライトシート）にローラー・グループ成形法
により、トラック用グループを転写した処、金型の溝形
状が±ｌＯ％の範囲で転写された。

実施例２外径２００　ｍ　ｍの円筒形超硬合金を表面研磨し、そ
の上にＴＩＮ膜をイオンブレーティングにより膜厚を２
７１ｍに形成した後、フオトレジス１−（ＡＺｌ　３７
０）を１．５μｍ〜２．０μｍの膜厚で塗布し、９０°
Ｃで３０　ｍ　ｉ　ｎプリベークする。

次に実施例１で作成した露光マスクを塗布面に密着させ
カプトンテープで固定した後、簡易露光機で紫外線を２
秒−括照射し、露光マスクの所定のパターンを露光する
。その後、現像液（ＡＺ−３１２ＭＩＦ）で現像し１２
０℃で３０　ｍ　ｉ　ｎボストベークを行ない、所定の
パターニングを完了した。

所定のレジスト・パターンを設けたロール型スタンパ−
基材を、該ロール型スタンパ−基材が自転でき、しかも
エツチングするためのイオンガンを備えたドライエツチ
ング装置を用いてＣＦ４反応ガスによりエツチングした
。

ノエツチング後、＼ムーバー（ＡＺ−１００）により残り
のレジストを剥離することにより転写後のパターンが溝
幅９７１ｍ　、溝の深さ０．３μｍ１溝の間隔１２μｍ
となるようにトラック用グループが形成されたロール型
スタンパーヲ得り。

得られたロール型スタンパ−を用いて、押出機から押し
出されたポリカーボネート板（ティジン化成（株）製、
商品名パンライトシート）に、ローラー・グループ成形
法により、トラック用グループを転写したところ、スタ
ンパ−の溝形状が±ｌＯ％の範囲で転写された。

実施例３露光マスクの基材として、厚さ１　ｍ　ｍの石英ガラス
を酸化セリウムで両面研磨を行い厚さＯ、ｌ　ｍ　ｍと
し可撓性を持たせた。この基板の平面度は＋５μｍ面精
度は＋２０Å以下であった。

この基板の上に、フォトレジスト（ＡＺ−１３００：ヘ
キストジャバン製）を１０００人の厚さにスピナーコー
トで塗布し、光ディスクのトラック用グループのパター
ンとして溝幅０．６μｍ１溝の間隔１．６μｍのスパイ
ラル状のトラック用グループとなる様なパターンを有す
る露光マスクを用いて上記フォトレジスト面に光照射し
た後、現像液（ＡＺ−３１２ＭＩＦ＋ヘキストジャパン
製）で現像しレジストパターンを形成した。次いでレジ
ストパターンの形成された石英ガラス基板上に低反射Ｃ
ｒ膜をスパッタリングによって１０００人の厚さに成膜
してフォトレジストをリフトオフし可撓性を有する露光
マスクを得た。

次に外径５００　ｍ　ｍの石英ガラス製のローラー型ス
タンバ−基材の周壁にフォトレジスト（ＡＺ１３７０：
ヘキストジャバン製）を約１．５μｍの膜厚に塗布し９
０℃３０分間ブレベークを行った。

次いでこのローラ型スタンバ−基材のフォトレジスト塗
布面に上記の可撓性を有する露光マスクを密着させて巻
き付けてカプトンテープで固定した後、このローラ型ス
タンバ−基材を自転させながら、簡易露光機で紫外線を
幅１０　ｍ　ｍのスリットを介して均一に照射し露光マ
スクのパターンを露光した。

その後現像液（ＡＺ−３１２ＭＩＦ　＋ヘキストジャバ
ン製）で現像し、１２０℃で３０分間ポストベークを行
い、次いでロール型スタンバ−基材を自転させながらフ
ッ酸とフッ化アンモニウム帽１比ｌニア）の溶液でパタ
ーンの高さが０．１μｍになるまでエツチングを行った
。

エツチング後、リムーバー（ＡＺ−１００：ヘキストジ
ャバン製）により残りのレジストを剥離することにより
情報記録媒体用基板に溝幅０．６μｍ。

溝深さ０．１μｍ、溝間隔１．６μｍのスパイラル状の
プリフォーマットが形成される様なプリフォーマットパ
ターンを有するロール型スタンバ−を得た。

次にこのようにして製造されたロール型スタンバ−を用
い第５図に示す２Ｐローラーグループ成形装置で情報記
録媒体用基板の製造を行なった。

情報記録媒体用基板となる基板シー）１２としては、特
に伸縮が少なく厚さが均一で紫外線の吸収が少ない材料
が要求される。この様な材料として例えばポリスチレン
、トリアセテート、ポリカーボネート等が好ましく、厚
さは０．０３ｍｍ以下が好ましい。

本実施例においては、基板シートとして厚さ０　、０３
　ｍ　ｍのポリカーボネートを用いた。送り出された基
板シート１２はコーティング部１３で紫外線硬化型樹脂
１１をロールコートによって塗布した。

この次に紫外線硬化樹脂の粘度によってブレキユアリン
グ部８によってブレキユアリングを行ってもよい。

次いで、ロール型スタンバ−によって基板シートにトラ
ック用グループを成形しキユアリング部９で完全硬化さ
せた。そして型抜部１０によって型抜きし、情報記録媒
体用基板を得た。

このようにして本発明のロール型スタンバ−１５を用い
２Ｐ法で情報記録媒体用基板を成形したところ、トラッ
ク用グループが転写住良（形成できた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明のロール状スタ
ンパ−の製造方法によれば、可撓性を有する露光マスク
を用い、ロール状スタンパ−基材に直接トラック用グル
ープ等の凹凸プリフォーマットパターンを形成すること
で、次のような顕著な効果を奏することができる。

（１）レーザービーム露光機を用いることなく、ロール
状スタンパ−基材の周壁に情報記録媒体のトラック用グ
ループを形成することができる。

（２）可撓性を有する露光マスクを用い、密着露光でロ
ール状スタンパ−基材の周壁に情報記録媒体のトラック
用グループ等の凹凸プリフォーマットパターンを形成す
るために経済性及び時間効率の向上が計れ、情報記録媒
体のコスト低減が達成できる。

（３）従来、凸−ル状スタンパー基材に電鋳で得られる
シート状のスタンパ−を接着剤で貼り付はロール状スタ
ンパ−としていたが、本発明のロール状スタンパ−の製
造方法によれば、接着層及び接合部がないために、高密
度の情報記録媒体のトラック用グループであっても良好
な転写性が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の可撓性を有する露光マスクを用いた情
報記録媒体用基板の成形用ロール型スタンパ−の製造方
法の露光工程を示す模式図である。第２図及び第３図は可撓性を有する露光マスクの製造方
法の２つの実施態様を示す製造工程図である。第４図及び第５図は情報記録媒体用基板の成形装置の構
成図である。第６図及び第７図は本発明に係るスタンパ−の他の実施
態様の説明図である。１・・・ロール状スタンパ−基材２・・・周壁３・・・可撓性を有する露光マスク４・・・パターン形成膜　　　５・・・フォトレジスト
６・・・可撓性を有する基板　　　７・・・ローラー型
スタンパ−８・・・鏡面ローラー　　　　９・・・押出
し成形機ＩＯ・・・基板シート　　　　　１１・・・加
圧ローラー１２・・・基板シート１３・・・コーティン
グ部１４・・・紫外線ランプ　　　　１５・・・プレキ
ュアリング部１６・・・キユアリング部　　　１７・・
・型抜部Ｉ８・・・紫外線硬化型樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

（１）情報記録媒体用基板に凹凸プリフオーマツトを形
成する情報記録媒体用基板成形用のロール型スタンパー
の製造方法において、可撓性を有する露光マスクを用い
て密着露光法によりロール状スタンパ基材上に凹凸プリ
フオーマツトパターンを形成することを特徴とする情報
記録媒体用基板の成形用ロール状パターンの製造方法。
（２）前記可撓性を有する露光マスクが可撓性を有する
基板上にパターン形成膜を形成し、これをパターニング
しエッチングすることによって作成される請求項（１）
のロール状スタンパーの製造方法。
（３）前記可撓性を有する基板が紫外線を透過する請求
項（２）のロール状スタンパーの製造方法。
（４）前記可撓性を有する基板が、石英ガラスである請
求項（２）のロール状スタンパーの製造方法。
（５）前記可撓性を有する基板の厚さが０．５ｍｍ以下
である露光マスクを用いる請求項（３）のロール状スタ
ンパーの製造方法。
（６）前記可撓性を有する基板の厚さが０．３ｍｍ〜０
．１ｍｍである請求項（３）の情報記録媒体用基板の成
形用ロール状スタンパーの製造方法。
（７）前記露光マスクのパターン形成膜の厚さが５００
Å〜１２００Åである請求項（２）の情報記録媒体用基
板の成形用ロール状スタンパーの製造方法。
（８）該ロール型スタンパー基材の直径が５０ｍｍ〜１
０００ｍｍである請求項（１）の情報記録媒体用基板の
成形用ロール状スタンパーの製造方法。
（９）該ロール型スタンパー基材の直径が２００ｍｍ〜
５００ｍｍである請求項（８）の情報記録媒体用基板の
成形用ロール状スタンパーの製造方法。
（１０）可撓性を有する露光マスクを用いてロール状金
型基材上に直接凹凸プリフオーマツトパターンを形成し
た情報記録媒体用基板の成形用ロール状スタンパーを用
いて凹凸プリフオーマツトを転写することを特徴とする
情報記録媒体用基板の製造方法。