JPH0218731A - 光デイスク基板作製法 - 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基板に係り、特に基板上のピットと
溝で深さが異なり、基板材質がガラス等の無機質である
光ディスク基板の作製法に関する。

〔従来の技術〕

光ディスクにおいては、光ディスク基板上の記録膜に、
書き込む情報に応じて強度変調された光ビームを細く絞
って照射し、記録膜に穴あけ、結晶構造変化、磁化方向
の変化等を生じさせ、これによって記録を行い、記録情
報の読み出しは、上記変化を記録膜に生ぜしめない一定
強度の光ビームを記録膜に当て、記録膜の上記物理的変
化によって生じる反射光強度の変化を検出して行う。例
えば、特開昭５４−１３０１０２号参照、光ビームを記
録トラックに正確に照射するために、制御用の情報が基
板上にらせん状あるいは同心円状のトラックにそって凹
凸のピットあるいは溝の形として形成されている。制御
用情報は、ピットあるいは溝からの反射光の強度変化あ
るいは強度分布変化として検出される。この凹凸の制御
用情報には、光ビームを記録トラックに位置ずけるため
のトラッキング用情報と、トラック内の番地あるいはク
ロック等を表わすヘッダー情報とがある。トラッキング
用情報として、連続溝あるいは準連続溝を用い、溝によ
って、溝の左右に回折される光のバランスを取る差動検
出方式が広く用いられている。この場合、溝の深さは、
用いる光の波長をλとし、溝部分の屈折率をｎｏとする
と、λ／　８　ｎ附近としたときに、最大の信号が得ら
れる。一方、ヘッダー情報は、情報ビットの深さをλ／
　４　ｎ附近としたときに、最大の信号が得られる。

第２図に現在広く用いられている光ディスク基板の作製
工程を示す。

（ａ）基板１上にホトレジスト層２をつける。

（ｂ）次にニオしに記録レンズ３によって、制御用情報
によって強度変調された光ビームをホトレジスト層２上
に細く絞って照射する。ホトレジスト層２には、制御用
情報の潜像４が形成される。

（ｃ）現像処理を行うと、ポジ型ホトレジストの場合、
潜像部が溶解し、ピット５および溝６が形成された原盤
１３が出来る。ここではピット５の深さは略λ／　４　
ｎ、溝６の深さは略λ／８ｒ）にしている。

（ｄ）原盤１３のホトレジス１〜面に、Ｎｉ等の電鋳処
理を行い、電幼層７を作る。

（ｅ）この電鋳層を原盤から剥離し、ホトレジス１−の
残渣を除去してスタンパ７′とする。

（ｆ）ここでは光硬化性レジンを用いてレプリカを作製
する例を示す。スタンパ７′上に透明なガラスあるいは
プラスチック基板８を置き、スタンパ７′と基板８との
空間を光硬化性レジン９で充填させ、光ｇ１０からの放
射光により、光硬化製レジンを硬化させる。

（ｇ）次に硬化したレジンを基板とともにスタンパ７′
から剥離し、光ディスク基板１２を作る。

（ｆ′）レプリカを作製する別の方法は、射出成型法に
より、スタンパ７′を金型として、プラスチック材料で
Ｌノブリカ１１を作り、（ｇ′）これを光ディスク基板
１２′とする方法である。

これらの光ディスク基板作製法により作られる基板は、
凹凸パターン形成にプラスチック材料を使用しているた
め、記録膜を基板上に作る際に、高温工程を要する記録
膜を使用することは出来なかった。

そこで第３図に示す別の光ディスク基板作製法が開発さ
れている。この方法によれば、光ディスク基板全体を耐
熱性の高いガラスで作ることが出来る。

（ａ）透明なガラス基板２０′上に、不透明な膜２１に
ピットおよび溝部に対応する部分２２に窓があけられた
露光用マスク２０を用意する。

（ｂ）光ディスク基板となるべきガラス板２４上にホト
レジスト２５を塗布したものを用意し、これに上記マス
ク２０を通して、光２３を照射し、ホトレジスト２５内
にマスクパターンの潜像２６を形成する。

（Ｃ）次にこのホトレジストを現像処理し、ピットおよ
び溝２７をホトレジスト上に作製する。

（ｄ）これに反応性イオンエツチング等のドライエッチ
処理を行い、ガラス板２４にピットおよび溝２８を堀り
込む。

（ｅ）ガラス板上のホトレジストの残渣を除去して、光
ディスク基板２９とする。

この全ガラス光ディスク基板を用いることにより、耐候
性の弱い記録膜を使用することも可能となり・光ディス
クの信頼性を向上する利点となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術によれば、ガラス板上のビット部分と溝部
分の深さが、はぼ同一の深さとなってしまい、トラッキ
ング情報および八ツダー情報の再生信号レベルを各々に
最大とすることは出来ず。

いずれかの信号は信号対雑音比（ＳＮ比）の小さい状態
で使用せねばならない問題があった。

本発明の目的は、エツチングにより、ガラス板等の無機
質基板上に、トラッキング信号およびヘッダー信号が、
その最高のＳＮ比で得られるビットおよび溝を形成する
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、エツチング速度が、ガラス基板上につけら
れたレジストマスクの、エツチング用開口部断面の深さ
対幅比（アスペクト比）に依存し、アスペクト比が大き
い程、エッチ速度が小さくなる条件下で、ガラス基板の
エツチングを行うことにより、達成される。

〔作用〕

第４図にその原理を示す。ガラス基板４１上に。

ホトレジスト膜４０が形成され、ビット形成用のビット
部４４があけられている。イオンビーム４２がホトレジ
スト膜上方から飛来し、ピット部４４では、ガラス基板
４１に衝突する。飛来イオンは基板の分子をたたき出し
、基板をけずっていく。イオンが基板と反応性種の場合
、衝突イオンは基板分子と反応し、ピット部から、すみ
やかに移動するため、エッチ速度は大きくなる。ピット
部４４のアスペクト比が大きい場合、飛来するイオンの
うち、ピット部に斜めに入射するイオンは。

アスペクト比をαとすると、ｃｏｔ−”α以上の入射角
では、直接基板４１に到達しないため、エツチングに有
効に作用するイオン数が減少したのと同じになり、エッ
チ速度は低下する。他方エツチングにより、たたき出さ
れた基板分子あるいは、基板分子とイオンの化合物のう
ち、ビット壁と衝突して再付着するもの４３も存在する
。再付着速度もアスペクト比と関連があり、これは逆に
アスペクト比が大きい程、再付着しやすい、従って、エ
ッチ速度の方が、再付着速度より、アスペクト比依存性
が大きい条件下では、アスペクト比の大きいマスクパタ
ーンからは、より浅いパターンを得ることが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により、説明する。こ
こでは、らせん状あるいは同心円状トラックに垂直な断
面の一部を示している。

（ａ）露光用マスク２０を準備する。マスクには１幅の
広いピット部開口２２′と幅の狭い溝部開口２２のパタ
ーンが形成されている。

（ｂ）露光用マスク２０の下に、ホトレジスト膜２５を
塗布したガラス基板２４を置き、マスク上方より、光２
３を照射し、ホトレジスト膜２５内にマスクパターンの
潜像２６を形成する。ここではホトレジスト膜として、
ポジタイプレジスト。

例えばシプレー社のマイクロポジット１３５０を用いる
ことが出来る。

（ｃ）次に現像処理を行い、ホトレジスト膜２５にマス
クパターンに対応した１幅広のピット部２７′と幅の狭
い溝部２７を形成する。

（ｄ）次に反応性イオンエツチングを施し、ガラス基板
２４上にビット２８′と溝２８を堀り込む。エツチング
のアスペクト比依存性により、幅の広いピット部は幅の
狭い溝部より深くなる。ビットの深さが、略λ／４、溝
の深さが略λ／８になった所でエツチングを停止する。

この場合、ホトレジスト膜の厚さは、エツチングのアス
ペクト比依存性が大きいように選ぶ必要がある。アスペ
クト比が２以上で依存性が大きくなるため、幅の狭いパ
ターン、ここでは溝の幅をωとすると、膜厚は２ω以上
が適当である。すなわち、溝幅を０．４μｍ、ビット幅
を０．７μｍとする場合、膜厚は０．８μｍ以上必要と
なる。従来は、ホトレジスト膜厚を０．１〜０．２μｍ
としていたため。

エツチングに際してアスペクト比の効果はほとんどなか
った。エツチングの停止は、溝部分にレーザ光を当て、
０次回折光と１次回折光の強度比をモニターし、これが
エツチングの進行とともに所定のレベルに達したときに
行うことにより、再現性のあるエツチングを行うことが
出来る。更に、ガラス基板上に他の無機質膜を、深さの
深いパターン、たとえば、ピット深さ、と同じ厚さにつ
け。

この無機質膜を上記した実施例と同様の方法でエツチン
グ処理することによっても、無機質膜に深さの異なるピ
ットと溝のパターンを形成することが可能である。エツ
チングの停止は、この場合、ド地のガラス面が無機質膜
から顔を出したことを検出、例えばガラス固有のイオン
又は分子を検出することにより行えばよい。溝深さは、
ホトレジスト膜の溝部のアスペクト比の選定と、エツチ
ング条件で決めることが可能である。無機質膜として、
Ｓｉ膜を用いる場合、エツチングガスとしては、ＳＦｇ
又はＣＣＵ　４を用いることが可能である。

上記の例では、ピットが溝より深い場合について述べた
が、逆の場合ももちろん可能である。すなわち、ピット
幅を０．４〜０．３μｍと狭くし、深さをλ／　４　ｎ
近傍とし、溝幅を０．８〜１．０μｍと広くし、深さを
３λ／　８　ｎ近傍とすることもできる。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、ガラスなどの無機質基板上に、
深さの異なるパターンを、レジストマスクパターンの幅
をちがえ、パターン断面のアスペクト比を、幅の狭いパ
ターンに対し、少なくとも２以上となるように選ぶこと
により、単一の工程で形成することが可能となり、低コ
ストかつ短時間で耐熱性の高い、光ディスク用基板を得
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１１図は本発明の一実施例を示す工程概略図、第２図
、第３図は従来の光ディスク基板作製工程を示す概略図
、第４図は本発明の原理を示す図である。 ２０・・・露光用マスク、２２・・・溝部開口、２２′
・・ピット部開口、２４・・・ガラス基板、２５・・・
ホトレジスト膜、２７・・・溝部、２７′・・ピット部
、２８・・溝、２８′、・・・ピット、４０・・・ホト
レジスト膜、４１・・・ガラス基板、４２・・・イオン
ビーム、４４・・ピット部。 第　ｌ　凹 第　３　口 １」↓「２３ 第２図 第　４２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板面上に、らせん状あるいは同心円状にピットお
   よび溝から成るトラックを有する光ディスク基板の作製
   法であつて、基板面上にホトレジスト層を形成し、これ
   を上記ピットおよび溝に対応する部分が透光性を有する
   マスクを通じて露光したのち、現像処理を加え、ピット
   および溝に対応する部分のホトレジスト層を除去したの
   ち、ドライエッチ処理を行い、基板面上にピットおよび
   溝から成るトラックを形成し、しかる後にホトレジスト
   層を除去することを特徴とする光ディスク基板作製法。 ２、ピットのトラック方向に直交する方向の幅を溝のト
   ラック方向に直交する方向の幅より広くしたことを特徴
   とする請求項１記載の光ディスク基板作製法。 ３、上記ホトレジスト層に形成されたピットおよび溝部
   のトラック方向に直交する断面形状は、深さがピットお
   よび溝部の幅より大きく、かつピット部の幅は溝部の幅
   より大きいことを特徴とする請求項２記載の光ディスク
   基板作製法。 ４、上記ドライエッチ処理の、エッチ速度が、上記ホト
   レジスト層のピットおよび溝部の深さ対幅比（アスペク
   ト比）に依存し、アスペクト比が大きい程、エッチ速度
   が小さい条件でエッチ処理することを特徴とする請求項
   ３記載の光ディスク基板作製法。 ５、上記基板はガラス基板又はガラス基板上に無機質層
   を形成した基板であることを特徴とする請求項１乃至４
   のいずれかに記載の光ディスク基板作製法。