JPH02247842A - Method for forming optical disk pattern - Google Patents
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Abstract
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パターン形成方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an optical disc pattern forming method.
一般に、光デイスク媒体はプラスチック表面上に、アド
レス情報を表示するビワドパターンと記憶信号の書き込
み用のレーザーヘッドを誘導するためのグループ(案内
溝)パターンという2種類のパターンを形成する必要が
ある。Generally, optical disk media require two types of patterns to be formed on the plastic surface: a bead pattern for displaying address information and a group (guide groove) pattern for guiding a laser head for writing storage signals.
このような光デイスク媒体を製造するには、光デイスク
用原盤から、電鋳技術によりニッケルスタンパという金
型を作成し、この金型からプラスチック成型技術を用い
て、前記光デイスク媒体のパターンを完成する。To manufacture such optical disc media, a mold called a nickel stamper is created from the optical disc master using electroforming technology, and the pattern of the optical disc medium is completed from this mold using plastic molding technology. do.
従って、光デイスク媒体のパターンは、原盤工程からス
タンバ工程を介して2回の転写を経るので光デイスク用
原盤は前記光デイスク媒体と全く同形状のパターンを形
成する必要がある。Therefore, since the pattern on the optical disk medium is transferred twice from the master process to the standby process, it is necessary to form a pattern on the optical disk master that has exactly the same shape as the optical disk medium.
第3図(a)〜(c)を用いて、従来の光ディスクパタ
ーン形成方法を説明する。A conventional optical disk pattern forming method will be explained using FIGS. 3(a) to 3(c).
まず、第3図(a)に示すように平坦なソーダーライム
ガラスll上に例えば、シップレイ社製のポジ型フォト
レジスト商品名マイクロポジットS−1400をスピン
コード法により1500人の厚さに塗布し、クリーンオ
ーブン中で90℃30分の加熱処理を行ってレジスト膜
12を形成する。First, as shown in Fig. 3(a), a positive photoresist (trade name: Microposit S-1400 manufactured by Shipley), for example, is applied to a thickness of 1500 mm on a flat soda-lime glass plate by a spin code method. A resist film 12 is formed by heat treatment at 90° C. for 30 minutes in a clean oven.
次に、第3図(b)に示すように、レジスト膜12のレ
ーザビーム照射部15.16に、例えばアルゴンのレー
ザビーム15d、ladを照射する。Next, as shown in FIG. 3(b), the laser beam irradiation portions 15.16 of the resist film 12 are irradiated with, for example, argon laser beams 15d and lad.
この場合、レーザビーム15dの光量に対するレーザビ
ーム16dの光量の比は、40〜60%前後に設定す。In this case, the ratio of the light amount of the laser beam 16d to the light amount of the laser beam 15d is set to about 40 to 60%.
最後に第3図(c)に示すように、珪酸ナトリウムの濃
度0.21規定の水溶液を主成分とした現像液中にガラ
ス基板11を約50秒間浸漬して、現像処理を行うと、
このガラス基板11上のレーザビーム照射部15のレジ
ストは全て除去されてピットパターン15Aが形成され
る。また、一方、レジスト膜12のレーザー照射部16
はレーザービームladの光量が少いためレジスト膜1
2はほぼ半分程度除去されてグループパターン16Aが
形成される。Finally, as shown in FIG. 3(c), the glass substrate 11 is immersed for about 50 seconds in a developer whose main component is an aqueous solution of sodium silicate with a concentration of 0.21N to perform a development process.
All of the resist on the laser beam irradiation section 15 on the glass substrate 11 is removed to form a pit pattern 15A. On the other hand, the laser irradiation portion 16 of the resist film 12
resist film 1 because the light intensity of the laser beam LAD is small.
Approximately half of the pattern 2 is removed to form a group pattern 16A.
以上の工程により、光デイスク用原盤に用いる光ディス
クパターンが完成する。Through the above steps, an optical disc pattern to be used as an optical disc master is completed.
このような従来の光ディスクパターン形成方法は、書き
込み用ヘッドの誘導用に形成されたグループパターン1
6Aではレジストの除去される厚さが、レジスト膜12
の厚さの正確な中間で均一に制御する必要がある。Such a conventional optical disc pattern forming method is based on a group pattern 1 formed for guiding a writing head.
In 6A, the thickness of the resist removed is the same as that of the resist film 12.
The thickness must be uniformly controlled at the exact midpoint.
しかしながら、このようなレーザービーム16dの光量
をピットパターン用のレーザービーム15dの光量に比
べて、相対的に低く設定して上記の要請に合致したグル
ープパターンを安定的に実現することは困難である。However, it is difficult to stably realize a group pattern that meets the above requirements by setting the light intensity of the laser beam 16d to be relatively low compared to the light intensity of the pit pattern laser beam 15d. .
すなわち、現在使用されているポジ型レジストでは、残
膜厚が半分程度になる露光レベルでは露光量の変動に対
して残膜厚が急激に変化する特性を有するので、
例えばマイクロポジットS−1400の露光と残膜厚の
関係は第4図に示されるように、残膜厚が初期膜厚15
00人の1/2になる750人の所では特性曲線の勾配
が急であり、露光量が10%変動すると、残膜厚は±2
50人と極めて大きく変化することがわかる。In other words, the currently used positive resists have the characteristic that the remaining film thickness changes rapidly in response to changes in the exposure amount at the exposure level where the remaining film thickness is about half. The relationship between exposure and remaining film thickness is shown in Figure 4, where the remaining film thickness is 15% of the initial film thickness.
At 750 people, which is half of 00 people, the slope of the characteristic curve is steep, and if the exposure amount changes by 10%, the residual film thickness will be ±2.
It can be seen that there is an extremely large change from 50 people.
これから下記の変動要因
■ レーザビーム光量の変動
■ レジスト膜感度の変化
■ 現像液濃度
■ 現像減温
などの影響により、グループパターン22Aを安定に再
現性良く実現することは極めて困難である。From now on, it is extremely difficult to stably realize the group pattern 22A with good reproducibility due to the following fluctuation factors: ■ Fluctuations in laser beam light intensity ■ Changes in resist film sensitivity ■ Developer concentration ■ Development temperature reduction.
測定によると、グループパターン22Aでの残膜厚は上
記の変動要因によりほぼ600〜900人の間で変動し
ているのが実状である。According to measurements, the actual residual film thickness in the group pattern 22A fluctuates between approximately 600 and 900 people due to the above-mentioned fluctuation factors.
従って、このパターンから得られる信号特性も変動を受
ける。Therefore, the signal characteristics obtained from this pattern are also subject to variations.
しかしながら、このような上述した光ディスクパターン
形成方法は、単一のレジスト膜に対し、レーザビームの
強度を変えて露光した場合、残膜厚が変動するため、再
現性が悪く、安定した信号特性が得られないという欠点
がある。However, in the above-mentioned optical disk pattern forming method, when a single resist film is exposed with varying laser beam intensity, the remaining film thickness varies, resulting in poor reproducibility and stable signal characteristics. The disadvantage is that it cannot be obtained.
本発明の光ディスクパターン形成方法は単一のフォトレ
ジスト材料からなる単層膜の代りに、異なる特性を有す
る2種類のフォトレジスト材料からなる2層レジスト膜
を用いてパターン形成を行なうように構成される。The optical disk pattern forming method of the present invention is configured to form a pattern using a two-layer resist film made of two types of photoresist materials having different characteristics, instead of a single-layer film made of a single photoresist material. Ru.
次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図(a)〜(g)に示す光ディスクパターン形成方
法において、ガラス基板1上に、例えば東京応化工業製
のポジ型レジスト0FPR80050Pに架橋剤として
ジフェニルスル本ンキシドヲ0.895(重量)%添加
したレジスト材をスピンフート法により800人の厚さ
に塗布し、その後クリーンオーブン内で90℃30分の
加熱処理を行って第1図(a)に示すように下層レジス
ト膜2を形成する。In the optical disc pattern forming method shown in FIGS. 1(a) to (g), 0.895% (by weight) of diphenyl sulfone oxide is added as a crosslinking agent to a positive resist 0FPR80050P manufactured by Tokyo Ohka Kogyo, for example, on a glass substrate 1. The resulting resist material is applied to a thickness of 800 mm using a spin foot method, and then heat treated at 90° C. for 30 minutes in a clean oven to form a lower resist film 2 as shown in FIG. 1(a).
次に、下層レジスト膜2上に、ポリビニルアルコールを
純水に2.58(重量)%添加した溶液を滴下した後、
スピンコードし、クリーンオーブン内で80℃40分の
加熱処理により、第1図(b)に示すように、厚さ50
人のポリビニルアルコールの中間膜3を形成する。この
中間膜3は、上層へのレジストを塗布する時、下層レジ
スト膜2と混合するのを防ぐために形成する。Next, a solution of 2.58% (by weight) polyvinyl alcohol added to pure water was dropped onto the lower resist film 2, and then
It was spin-coded and heated in a clean oven at 80°C for 40 minutes to give it a thickness of 50 mm, as shown in Figure 1(b).
An interlayer film 3 of human polyvinyl alcohol is formed. This intermediate film 3 is formed to prevent mixing with the lower resist film 2 when applying a resist to the upper layer.
続いて、ポリビニルアルコールで形成された中間膜3上
にシップレイ社製のポジ型レジストマイクロポジットS
−1400をスピンコード法により700人の厚さに塗
布して、クリーンオーブン中で90℃30分の加熱処理
を行って第1図(c)に示すように上層レジスト膜4を
形成する。Next, on the intermediate film 3 made of polyvinyl alcohol, a positive resist microposit S made by Shipley was applied.
-1400 is coated to a thickness of 700 mm using a spin code method, and heated at 90° C. for 30 minutes in a clean oven to form an upper resist film 4 as shown in FIG. 1(c).
次いで、上層レジスト膜4の所定部分をレーザービーム
照射部5,6として、第1図(d)に示すようにアルゴ
ンのレーザービーム5d、6dを各々照射する。この場
合、レーザビーム5dの光量を25 Joule/aA
、レーザービーム6dの光量を55 Jou Ie/
adに設定する。Next, predetermined portions of the upper resist film 4 are irradiated with argon laser beams 5d and 6d, respectively, using the laser beam irradiation sections 5 and 6 as shown in FIG. 1(d). In this case, the light intensity of the laser beam 5d is 25 Joule/aA
, the light intensity of the laser beam 6d is 55 Jou Ie/
Set to ad.
続いて、ガラス基板1を珪酸ナトリウムの0.21規定
の溶液を主成分とした現像液に浸漬して現像処理を行う
。この現像処理を55秒間行うと、上層レジスト膜4の
レーザービーム照射部5,6は除去され、第1図(e)
に示すように上層レジストパターン5A、6Aが形成さ
れる。Subsequently, the glass substrate 1 is immersed in a developer containing a 0.21N solution of sodium silicate as a main component to perform a development process. When this development process is performed for 55 seconds, the laser beam irradiated parts 5 and 6 of the upper resist film 4 are removed, as shown in FIG. 1(e).
Upper resist patterns 5A and 6A are formed as shown in FIG.
次に、イソ)°ロピルアルコールと純水の1=5(体積
比)の混合液にガラス基板1を50秒間浸漬して、レー
ザビーム照射部5,6のポリビニルアルコールの薄層で
ある中間膜3を除去して、第1図(「)に示すように、
上層レジストパターン5A。Next, the glass substrate 1 is immersed for 50 seconds in a mixed solution of iso)° propyl alcohol and pure water at a ratio of 1=5 (volume ratio), and a thin layer of polyvinyl alcohol is formed between the laser beam irradiation parts 5 and 6. After removing the membrane 3, as shown in FIG.
Upper layer resist pattern 5A.
5Bおよび中間膜パターン5B、6Bを形成する。5B and intermediate film patterns 5B and 6B are formed.
最後に、ガラス基板lを上層レジスト膜4を現像したと
きと同じ珪酸ナトリウムの0.21規定の溶液を主成分
とした現像液に60秒間浸漬して現像処理を行う。これ
により、下層レジスト膜2は第2図に示すような露光量
−残膜厚特性を示す。Finally, the glass substrate 1 is immersed for 60 seconds in a developer containing the same 0.21 normal sodium silicate solution as the main component when developing the upper resist film 4 for development. As a result, the lower resist film 2 exhibits the exposure amount-residual film thickness characteristic as shown in FIG.
すなわち、露光量が少い領域では、ポジ型レジストの特
性となり、露光量15Joule/aa程度で残膜0に
なる。その後、さらに露光量を増して、35 Joul
e/ aa以上になると、下層レジスト膜2中の添加剤
ジフェニルスルホンキシドによる樹脂成分の架橋反応に
より、下層レジスト膜2はネザ型レジストとしての特性
を示し、露光量5’OJoule/era以上になると
、残膜厚が750人となる。That is, in a region where the exposure amount is small, the resist has the characteristics of a positive resist, and there is no residual film at an exposure amount of about 15 Joule/aa. After that, the exposure amount was further increased to 35 Joul.
When the exposure amount exceeds e/aa, the lower resist film 2 exhibits characteristics as a nether type resist due to the crosslinking reaction of the resin component by the additive diphenyl sulfonoxide in the lower resist film 2, and when the exposure amount exceeds 5'O Joule/era, , the remaining film thickness is 750 people.
従って、前述の現像処理によりレーザービーム照射部5
の下層レジスト膜2は全部除去されて、ビットパターン
5Cが形成され、一方、レーザビーム照射部6では、下
層レジスト膜2はそのまま残るため、第1図(g)に示
すように、上層のみの慄さグループパターン6Cが正確
に形成できる。Therefore, by the above-mentioned development process, the laser beam irradiation section 5
The lower resist film 2 is completely removed to form a bit pattern 5C. On the other hand, in the laser beam irradiation section 6, the lower resist film 2 remains as it is, so only the upper layer is removed, as shown in FIG. 1(g). The horror group pattern 6C can be formed accurately.
上述した本発明の光ディスクパターン形成方法を用いれ
ば、グループパターンの深さは下層レジスト膜の残膜厚
の再現性により決まるので、従来の光ディスクパターン
形成方法に比べて格段に再現性が改善される。すなわち
、本発明の光ディスクパターン形成方法ではグループパ
ターンの残膜は光量の多いレーザビームにより架橋され
た下層レジスト膜であり、現像時の膜減り速度は1λ/
秒以下と、従来の光ディスクパターン形成方法でのグル
ープパターンの現像時の膜減り速度15〜20人/秒に
比べて格段に遅くなっているからである。If the optical disc pattern forming method of the present invention described above is used, the depth of the group pattern is determined by the reproducibility of the remaining film thickness of the lower resist film, so the reproducibility is significantly improved compared to the conventional optical disc pattern forming method. . That is, in the optical disk pattern forming method of the present invention, the remaining film of the group pattern is a lower resist film crosslinked by a laser beam with a large amount of light, and the film reduction rate during development is 1λ/
This is because the film reduction rate of 15 to 20 people/second during group pattern development in conventional optical disk pattern forming methods is much slower.
すなわち、本発明の光ディスクパターン形成方法による
グループパターンの残膜厚と再現性は測定によると73
0〜770人となり、残膜厚の変動は従来に比べて17
5以下に改善されていた。That is, according to measurements, the residual film thickness and reproducibility of group patterns obtained by the optical disc pattern forming method of the present invention are 73.
0 to 770 people, and the variation in residual film thickness is 17% compared to the conventional method.
It had improved to below 5.
本発明の光ディスクパターン形成方法は、上層レジスト
膜と下層レジスト膜の2層のレジスト膜を用いて、光デ
イスク原盤のグループおよびピットパターンの形成を行
い、グループパターンの深さは上層レジスト膜の膜厚の
みにより、一方ピットパターンの深さは上層レジスト膜
および下層レジスト膜の両方の膜厚により形成すること
により、正確に再現性良く、制御できるので、信号特性
が安定した光デイスク原盤を形成できるという効果があ
る。The optical disc pattern forming method of the present invention uses two resist films, an upper resist film and a lower resist film, to form groups and pit patterns on an optical disc master, and the depth of the group pattern is determined by the thickness of the upper resist film. The depth of the pit pattern can be controlled by controlling the thickness of both the upper resist film and the lower resist film, allowing for accurate control with good reproducibility, making it possible to form optical disk masters with stable signal characteristics. There is an effect.
第1図(a)〜(g)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程断面図、第2図は第1図(a)〜(g)に示す
実施例を説明するための特性図、第3図(a)〜(C)
は従来の一例を説明するための工程断面図、第4図は第
3図(a)〜(c)に示す従来例を説明するための特性
図である。
1.11・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・下層
レジスト膜、3・・・・・・中間膜、4・・・・・・上
層レジスト膜、5d。
6d、15d、16d・・・・・・レーザービーム、5
,6゜15.16.・・・・・・レーザービーム照射部
、5A。
6A・・・・・・上層レジストパターン、12・・・・
・・レジスト膜、5B、6B・・・・・・中間膜パター
ン、50,15A・・・・・・ピットパターン、6C,
16A・・・・・・グループパターン。
代理人 弁理士 内 原 晋
茅
凹
ヒームに量 →
(Joule/(層り
15(l L−ヂビーム
1tdL、−ザ:ビーム
(−&−2
茅
閏
茅
凹FIGS. 1(a) to (g) are process sectional views for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the embodiment shown in FIGS. 1(a) to (g). Figure 3 (a) to (C)
4 is a process sectional view for explaining a conventional example, and FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the conventional example shown in FIGS. 3(a) to 3(c). 1.11...Glass substrate, 2...Lower resist film, 3...Intermediate film, 4...Upper resist film, 5d. 6d, 15d, 16d... Laser beam, 5
, 6°15.16. ...Laser beam irradiation section, 5A. 6A... Upper layer resist pattern, 12...
...Resist film, 5B, 6B...Intermediate film pattern, 50,15A...Pit pattern, 6C,
16A...Group pattern. Agent Patent Attorney Uchi Hara Shin Mei Amount → (Joule/(Layer 15 (l L-di beam 1tdL, -The: Beam (-&-2 Chijian Mei concave)
Claims (1)
射光量が少ないと現像液溶解型となり照射光量が増大す
ると現像液不溶型となる特性を有する第1の感光性樹脂
膜を形成する第1の工程と、前記第1の感光性樹脂膜の
上に露光により現像液溶解型の特性を有する第2の感光
性樹脂膜を形成する第2の工程と、前記ガラス基板の上
に光量の異なる複数の露光光を選択的に照射する第3の
工程と、現像処理により前記露光光照射部の第1の感光
性樹脂膜および第2の感光性樹脂膜および第1の感光性
樹脂膜のみのいずれかを選択的に除去する第4の工程と
を含むことを特徴とする光ディスクパターン形成方法。A first photosensitive resin film is formed on the main surface of a glass substrate having at least one main surface, the first photosensitive resin film having the property of becoming a developer-soluble type when the amount of irradiated light is small and becoming a developer-insoluble type when the amount of irradiated light is increased. a second step of forming a second photosensitive resin film having developer-soluble characteristics on the first photosensitive resin film by exposure, and forming a second photosensitive resin film on the glass substrate with different amounts of light. A third step of selectively irradiating a plurality of exposure lights, and a development process to remove only the first photosensitive resin film, the second photosensitive resin film, and the first photosensitive resin film in the exposure light irradiation area. and a fourth step of selectively removing one of the elements.
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6986889A Pending JPH02247842A (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | Method for forming optical disk pattern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02247842A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110117502A1 (en) * | 2000-10-03 | 2011-05-19 | Panasonic Corporation | Method for producing multi-layer optical disk |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP6986889A patent/JPH02247842A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110117502A1 (en) * | 2000-10-03 | 2011-05-19 | Panasonic Corporation | Method for producing multi-layer optical disk |
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