JPH0264942A - ガラスマスター原盤の製造方法 - 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、ガラス盤上にホトレジストによって構成され
た凹凸パターンを転写用型として用いるガラスマスター
原盤の製造方法に関する。

従来の技術 近年、種々の分野において光ディスクの開発が行われて
いるが、−回の記録のみが可能な記録膜（ライトワンス
記録膜）についての開発は、はぼ完了し、現在、開発の
主流は記録・消去可能型光ディスクへと移りつつある。

記録・消去可能なディスク用の記録膜としては、カー効
果を利用した光磁気型のものと、記録膜に細く絞ったレ
ーザー光を照射することにより記録膜を昇温させてアモ
ルファス状態から結晶状態、又はその逆の相転位をおこ
させて信号を記録する相転位型のものとに区別される。

このうち、相転位型の記録膜は、前述したように記録過
程及び消去過程において結晶−アモμファス間の相転位
を受ける。このことは記録、消去過程において記録膜を
構成する記録膜材料の移動を生じさせることになる。

すなわち通常、記録過程では前もって結晶化された記録
膜に絞られたレーザー光を照射して昇温し、記録膜を溶
融する。そして、レーザー光がなくなると記録膜は急冷
されるので過冷却状態となり、アモルファス状態になる
。したがって、この記録過程により記録膜は結晶状態（
体積収縮状態）からアモルファス状態（体積膨張状Ｍ）
へと変化し、それにともなって体積変化をする。消去過
程ではこの逆の体積変化すなわち体積収縮変化を受ける
ことになる。

このように、記録膜は記録・消去のサイクルにより体積
膨張体積収縮のサイクルを経ることになる。

この記録・消去のサイクルを経るにつれて、記録膜には
次に述べる問題点が発生する。

第６図ａに記録・消去可能ディスクの断面図をｂにその
溝部の拡大断面図を示す。図中、１は記録面側の基板、
２はその表面に形成された記録トラックを形成するらせ
ん状又は同心円状の凹凸パターン、３．４は耐熱耐湿性
の保護膜、６は結晶化状態の記録膜、６は反射膜、７は
接着層、８は保護側の基板を示す。

今、記録のために記録トラックの部分に対物レンズ９に
よって絞り込まれたレーザー光束１０が照射されると、
記録膜６の温度が上昇して記録膜６が溶融される。する
と結晶化状態の記録膜６はアモルファス化状態に変わる
ので膨張し、第６図ａに示す矢印Ａの方向に記録膜６の
材料が移動する。逆に消去のためにレーザー光束１０が
照射されると、第６図すに示すごとく記録過程とは逆に
記録膜６がアモルファス化状態から結晶化状態と変化し
、矢印Ｂに示すごとく収縮して移動することになる。こ
れは、結晶化状態になることにより稠密度が増すためで
ある。

このように、相転位型の光記録膜を用いた場合には記録
と消去のサイクルで、記録膜が膨張と収縮をくり返すこ
とになる。

さて、このように薄い記録膜（３００〜１５００人）が
膨張収縮をくり返す時には、読み出し光をトラッキング
するために記録基板に前もって作られた凹凸パターン２
の溝形状のエッヂ部で記録膜の材料の流動性が妨げられ
るため、第６図Ｃに示すごとく記録膜６にき裂１１が発
生する。このような現象によって相変化型の記録膜５は
記録・消去をくり返すにつれて劣化をおこし、再生時の
Ｃ／Ｎおよび消去率が著しく低下するという問題がある
。

したがって、相変化型光記録膜にとって溝形状はきわめ
て重要な問題であることがわかる。

発明が解決しようとする課題 以上のことから明らかなごとく、記録・消去のくり返し
回数にしたがって記録膜が劣化してゆくという問題を低
減するためには、記録・消去の際の記録膜６の膨張・収
縮に対してできるだけなめらかに記録膜６の材料が移動
できることが必要である。すなわち記録トラックの凹凸
パターン２をできるだけなめらかなものにすることが必
要になる。

この記録トラックの形状は、主として原盤製作工程にお
いて決定される。その形状としては、第２図Ｃに示すご
とく、トラックの溝の側面と表面とのエッヂがなめらか
であることが特に重要である。

このように滑らかな、エッヂが形成されるためには、原
盤製作時にホトレジストに対する露光量をへらし、現象
時間を長くすることによっても作ることは可能であるが
、この場合表面３はアタックされるため荒れが発生し、
再生Ｃ／Ｎの低下をきたす。又、この方法での安定な再
現性は困難であった。

課題を解決するための手段 本発明においては、ホトレジストによりガラス原盤上に
凹凸パターン（溝）が形成されているときに、この凹凸
パターンを有するガラスマスター原盤を波長１ｏｏＯ〜
３５００人の遠紫外光線（Ｆａｒ　Ｕｌｔｒａ　Ｖｉｏ
ｌｅｔ：　以下ＦＵＶと略す）で最適時間照射すること
により、凹凸パターンのエッヂを滑らかにするようにし
たことを特徴とする。

作　　　用 このように凹凸パターンにＦＵＶを照射することにより
、表面を荒すことなくその凹凸パターンのエッヂを滑ら
かにすることができ、記録・消去をくり返して記録膜が
劣化することがなくて寿命の長いデイ７スクを得ること
ができる。

実施例 第１因にガラスマスター原盤の製作法を示す。

まず、厚さ６〜１０１１Ｉ１１直径２０１〜３０眞φの
青板ガラス等からなるがフス原盤１１ｔ−用意し洗浄す
る。つぎに、よく乾燥させた後、このガラス原盤１１上
にホトレジストを滴下し、回転させ薄いホトレジスト層
１２を付着させる。このホトレジストはシラプレー社等
のポジ型でよく、ホトレジスト層１２の厚さはＳＯＯ〜
１６００人程度である。

変成て、このホトレジスト塗布液のガラス原盤１１に対
物レンズ１３で細く絞り込んだレーザ光束１４（上記ホ
トレジストの場合、感光波長は、２６００〜４０００人
程度である）を変成ス原盤１１’ｉ回転させながら、か
つレンズ１３とレーザー光束１４をガラス原盤の径方向
に移動させながら露光してゆく。以上の操作によって、
ガラス原盤１１上のホトレジスト層１２は、素炭状に露
光されてゆく。

次に、露光済ガラス原盤を現像液に浸し、現像する。ポ
ジ型の場合、レーザー光束１４の感光波長によって、ポ
リマーの鎖が切断されるため、アルカリ溶解度が上がる
。従って、アルカリ性現像液に浸すことによって露光さ
れた所が溶解され素炭状の凹凸パターン１６が作成され
る。

次に、本発明の特徴として、メツキ工程へ、ガラスマス
ター原盤を送る前に、ＦＵＶ光に照射することにより、
凹凸パターン１６の部分のホトレジスト層１２の表面を
滑らかにする。しかる後、通常のメツキ工程を経てマス
ター、マザーを作成し、第６図、第６図のようなディス
クを作成する。

第２図は前述の現像工程を終えたガラスマスター原盤の
断面図を示し、ガラス原盤１１と、ホトレジスト１２と
、露光後の現像によって取り除かれた部分、すなわち凹
凸パターン１６を示している。第２図のグラフは、この
ガラス原盤にＦＵＶを照射した場合に照射時間によって
凹凸パターン１６の溝深さｄと溝の巾Ｗがどのように変
化してゆくかを図示したものである。ある一定時間（図
中ではＴｏとしている時間）以内ではＦＵＶ照射による
効果は得られない。この時間以内では、ホトレジストは
エツチングされるよりもむしろ架橋反応が促進され、耐
薬品性特性が良くなる（茶色くレジストが着色される）
。通常ＩＣ工程等で耐薬性を上げるために処理される時
間はこのＴＯ以下である。したがってこの範囲の処理は
本発明の趣旨とは異なる処理である。

さて、処理時間Ｔｏを越えてさらにＦＵＶ照射を続ける
と、ＴＯから経過するに従って、今度は一度架橋された
ポリマーが、再び、より短波長の波長で架橋が破壊され
てゆく過程が強くおこされる。従って、架橋が破壊され
たホトポリマーはＦＵＶによって励起された空気中酸素
ｏ３（オゾン）によって、アタックされ、Ｈ２ＯにＱ２
に分解、気化させられてゆく。従って、これより以降急
激に膜厚も０３　　エツチングにより薄くなる。

さてこの現像を詳細に検討した結果、このエツチング現
像は、角部すなわちｏ３　によくふれる所がまずエツチ
ングされることが解った。従って、これによって凹凸パ
ターンの溝のエッヂを滑らかにすることができる。同時
に、表面１６の荒れも少なくなる方向に反応が進む。

しかし、ＦＵＶ照射をきわめて長い時間（ＴＥ以上）お
こなった場合には、ガラス盤１１上のホトレジスト層１
２はなくなってしまい、ＦＵＶ洗浄領域に到達する。従
って、ＦＵＶ照射の時間管理を厳密におこない、Ｔｏよ
りも長（ＴＥよりも短かくすることが必要である。

具体的な一例として、ホトレジストとしてシラプレー社
製ＡＺ−１３ｓＯｉ用い、現像後、溝深さｅｏｏ人、溝
巾０．５μｍからなるスパイラル溝の凹凸ハターンを有
するガラスマスター原ＩＨ：ＦＵＶを照射した。この結
果、Ｔｏは１ｏ秒、ＴＥは１時間程度であることが解っ
た。顕微鏡観察の結果、凹凸パターンのエーツヂを滑ら
かにするのに望ましい照射時間は約１分であることが解
った。この原盤を用いてメツキを行って金属マスターを
製作し、このマスターでインジェクションを行って基板
を作成した。

一方、本発明の処理をおこなわず、ガラス原盤から従来
の工程を通して、金属マスターを製作しこのマスターか
らも基板を製作した。そして両者の基板にＴ　ｏ　−Ｇ
ｏ−８ｂからなる記録膜を約ＳＯＯ人の厚さで成膜しく
その上下をＺｎＳで１０００人からなる保護膜で挟む。

） その後、接着層を用いて保護側基板を接着して第６図の
ようなディスクを完成した。

この両者を比較した結果、第３図に示すように、ＦＵＶ
処理を行ったものは初期の記録再生によるＣ／Ｎは６３
ｄｂ、１０５回記録消去を行った後のＣ／Ｎはｓ　２　
ｄｂ　　と、はとんどＣ／Ｎの劣化はみられなかった。

又、消去率も初期−３２ｄｂ、１０５サイクル後−３１
ｄｂと、これもあまり変化が見られなかった。一方、従
来の基板で記録・消去のくり返し？：１ｏ）回おこなっ
た場合、初期Ｃ／Ｎは５ｏｄｂ、（り返し後はａ　ｅ　
ｄｂ　ときわめて劣化が大きかった。また、くり返し実
験後従来の基板を顕微鏡で観察した結果、第６図Ｃのご
とく、溝の底部、サイド部各エッヂでひび割れが発生し
ているのが見られた。

発明の効果 このように、本発明によれば、ガラス原盤にホトレジス
トによって凹凸パターンを形成した後ＦＵＶ照射を行う
ことにより、凹凸パターンのエッヂを滑らかにすること
ができ、これを用いて作成した相変化型のディスクの記
録膜の記録・消去サイクルによる劣化を著しく低減化す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるガラスマスター原盤の
製作工程を示すフローチャートと断面図および斜視図、
第２図、第３図はＦＵＶ照射にょＳ 第６−変化型の記録消去可能ディスクの記録・消去によ
る膜材料の移動を示す断面図である。 １１・・・・・・ガラス原盤、１２・・・・・・ホトレ
ジスト層、１６・・・由凹凸パターン。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝ほか１名第 図 第 図 酊 碍 間 （ＣＬ） 第 図 １０’　　　ＩＱ’ 締り返し回俊 １０に 第 図 第 図 （ｅｌ ど

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス盤上にホトレジストを塗布し、露光および現象に
   より前記ホトレジスト上に凹凸パターンを形成し、しか
   る後に波長１０００〜３５００Åの領域の光線を前記凹
   凸パターンに照射することにより、前記凹凸パターンの
   エッヂを丸くするようにしたことを特徴とするガラスマ
   スター原盤の製造方法。