JPH03130944A

JPH03130944A - 光ディスク製造用スタンパの裏面研磨方法

Info

Publication number: JPH03130944A
Application number: JP26769289A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ishida; 俊彦石田; Tetsuji Takamizawa; 高見沢　哲二; Hiroyuki Arioka; 博之有岡
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1991-06-04
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2807836B2

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、例えば光記録ディスク、光磁気記録ディスク
、光再生専用ディスク等に代表される光ディスクの製造
に用いられるスタンパの裏面研磨方法に関する。

〈従来の技術〉光記録ないし光磁気ディスクや光再生専用ディスクでは
、記録点として、あるいはトラッキングや各種アドレス
用に各種のグループやビットが形成されている。

そして、この光再生専用ディスクや、光記録ディスクな
いし光磁気記録ディスク基板の製造に際しては、基板の
射出成型時にグループやビットを一体的に形成するイン
ジェクション法の場合でも、基板上にフォトポリマー層
を形成して、このフォトポリマー層にグループやビット
を形成するいわゆる２Ｐ法の場合でも、これらのグルー
プやビットを転写するためのスタンパを使用して複製的
に製造する。

この場合、スタンパは、通常、以下のように製造される
。

１）スタンパ作製時の基板（原板）となる例えば円板状
ガラス板を平坦面に研磨する工程２）この研磨面をスク
ラブ処理する工程３）スクラブ処理後の研磨面を洗浄す
る工程４）この研磨面にフォトレジスト層を形成する工
程５）このフォトレジスト層に例えばレーザビームを照射
して、光ディスクのグループおよび／またはビット転写
用のスタンパパターンに対応する母型パターンを露光す
る工程６）露光後のフォトレジスト層を現像処理して母型パタ
ーン（原盤パターン）を形成する工程７）この母型パターンの上に金属下地層を形成する工程８）この金属下地層の上に金属電鋳膜をメツキする工程９）この金属下地層と金属下地層から形成される金属膜
をガラス板から剥離する工程１０）その外周面および孔部内周面を整形する工程１１）内外周を整形した後の転写面の裏面を平坦面に研
磨する工程１２）その他の必要工程ところで、光ディスクの場合には、グループおよび／ま
たはビット（以下、通常はグループをもって代表させる
）の形成面の平坦精度がそのまま光ディスクの性能に影
響するため、スタンパ作製時の基板となるガラス板の表
面およびスタンパ裏面の面精度をいかに高めるかが、光
ディスク製造上の重要な問題となってくる。

特に、スタンパ裏面の場合には、インジェクション法の
場合にはスタンパを金型内の所定位置に取付け、また、
２Ｐ法の場合にはスタンパをスタンピングマシンのプレ
ス面に取付けて使用する関係で、スタンパ裏面の面精度
は、製造される光ディスクのグループの深さや幅に直接
的な影響を及ぼすため、スタンパ裏面を研磨するなどし
てスタンパ裏面の精度を高めるような対策がとられてい
る。

スタンパの裏面研磨法としては、フリーアブレッシブ加
工法など、遊離砥粒を用いる方法、あるいは研磨テープ
を用いる方法などが利用されている。

研磨テープを用いる場合、例えば特開昭５８−１９６９
６２号公報に記載されているように、ゴムローラ等の押
圧部材により研磨テープをスタンパ裏面に押圧しながら
、スタンパを回転させることにより研磨を行なう。

〈発明が解決しようとする課題〉光ディスクでは、情報記録面あるいは情報担持面上に再
生ヘッドからレーザ光等の再生光を照射し、情報の再生
を行なう。　このとき情報記録面あるいは情報担持面に
凹凸があると、再生ヘッドはフォーカシングを行なうた
めに下方あるいは上方に加速する。

このときの加速度は面振れ加速度と呼ばれ、これはディ
スク回転数が高いほど大きくなる。

例えば、光再生専用ディスクであるコンパクトディスク
（ＣＤ）の使用時の回転数は最大でも６００　ｒｐｍ程
度であるが、光磁気記録ディスク等の情報記録用光ディ
スクは、アクセス速度やデータ転送速度が高速であるこ
とが要求されるので、１８００〜３６００ｒｐＬＩ＋程
度の高回転にて使用される。　例えば１８００　ｒｐｍ
で使用する場合、ディスク中心から半径方向に５５ｍｍ
の位置での面振れ加速度は、ＣＤの８倍程度にも達する
。

従って、高速回転させて使用する情報記録用光ディスク
では、ディスク基板表面の凹凸を極めて小さく抑える必
要があり、このため、スタンパ裏面の研磨精度をさらに
向上させる必要がある。

本発明は、このような事情からなされたものであり、原
盤フォトレジスト層から剥離したスタンパ用金属膜の裏
面を高精度に研磨することのできる光ディスク製造用ス
タンパの裏面研磨方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉このような目的は、下記（１）〜（５）の本発明によっ
て達成される。

（１）回転する光ディスク製造用スタンパの裏面に、押
圧ローラにより研磨テープを押圧してスタンパ裏面を研
磨するに際し、ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に規定された硬度で表示したとき
８０度以下であるゴムを表面に有する押圧ローラな用い
ることを特徴とする光ディスク製造用スタンパの裏面研
磨方法。

（２）前記押圧ローラの表面が、厚さ５ｍｍ以上のゴム
で被覆されている上記（１）に記載の光ディスク製造用
スタンパの裏面研磨方法。

（３）前記押圧ローラの押圧力が、０．５〜３　、　Ｏ
ｋｇｆ／ｃｍ２である上記（１）または（２）に記載の
光ディスク製造用スタンパの裏面研磨方法。

（４）前記研磨テープの移送速度が１．０〜４　、０　
ｍｍ／　ｓｅｃである上記（１）ないしく３）のいずれ
かに記載の光ディスク製造用スタンパの裏面研磨方法。

（５）前記スタンパの回転数が１００〜４００ｒｐｍで
ある上記（１）ないしく４）のいずれかに記載の光ディ
スク製造用スタンパの裏面研磨方法。

く作　用〉本発明では、研磨テープをスタンパ裏面に押圧するため
の押圧ローラ表面が、上記硬度のゴムで構成されている
ため、押圧ローラが研磨機の振動を拾うことが顕著に減
少し、スタンパ裏面を極めて平滑かつ均一に研磨するこ
とができる。

このため、本発明により得られたスタンパを用いて製造
された光ディスクは、面振れ加速度が極めて小さい。　
本発明のスタンパを用いて製造された光ディスクは、面
振れ加速度を例えば１８００ｒｐｍにて１０　ｍ／ｓｅ
ｃ”以下、さらには５　ｍ／ｓｅｃ”以下とすることが
できる。

なお、特開昭５８−１９６９６２号公報では、研磨テー
プをスタンパに押圧するための部材としてゴムローラを
用いる旨が開示されているが、ゴムの硬度についての開
示はない。　また、同公報に開示されているスタンパは
オーディオレコードやビデオディスク製造に用いられる
ものであり、同公報には高速回転が要求される情報記録
用光ディスクに関する記載はない。

く具体的構成〉以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明に用いるスタンパ裏面研磨装置の概略図を、第１
図に示す。

第１図に示す研磨装置では、送出リール１から研磨テー
プ２が送り出され、図示しない駆動手段により回転され
る巻き取りリール３に巻き取られる。

研磨テープ２は、その走行経路の途中で、押圧ローラ４
によりスタンパ１０の裏面に押し付けられる。　押圧ロ
ーラ４は、自由回転ローラであり、図示しない弾性部材
により研磨テープ２を介してスタンパ１０裏面に押圧さ
れる。

スタンパ１０は、通常、Ｎ１電鋳膜等の金属膜であり、
その直径は通常８０〜３００ｍｍ程度、厚さは０．２〜
０．５ｍｍ程度である。

スタンパ１０は、ターンテーブル８上に治具により固定
される。　図示例では、ガラス原盤９をターンテーブル
８上に載置し、両面テープ１１を用いてスタンパ１０を
貼り付けている。

ターンテーブル８の回転軸１２は図示しない駆動手段に
より接続され、スタンパ１０は回転可能となっている。

スタンパ１０の裏面研磨に際しては、スタンパ１０を回
転させながら、巻き取りリール３に研磨テープ２を巻き
取り、同時に送出リール１、研磨テープ２、巻き取りリ
ール３および押圧ローラ４を、図示しない駆動手段によ
り、スタンパ１０の半径方向に一体的に往復運動させる
。

このとき、押圧ローラ４は、研磨テープ２の移送に伴っ
て回転する。　また、研磨時、スタンパ裏面上には、研
磨カスを除去するため、あるいは研磨時の温度上昇を抑
えるために、水や洗剤、潤滑油等が流される。

本発明では、このような研磨装置によりスタンパ裏面を
研磨するに際し、表面がゴムで構成されている押圧ロー
ラ４を用いる。　図示例では、押圧ローラ４の表面を、
ゴム層４１で被覆している。

そして、本発明では、ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に規定され
た硬度で表示したとき、８０度以下の硬度を有するゴム
を押圧ローラに用いる。　ゴムの硬度が８０度を超える
と、スタンパ１０を駆動するモータ等の振動がスタンパ
１０と研磨テープ２との接触状態に与える影響が大きく
なり、研磨を均一に行なうことが困難となる。

なお、用いるゴムの硬度の下限は特にないが、硬度が２
０度未満となると研磨レートが極端に低下するため好ま
しくない。

押圧ローラ４の表面のゴム層４１は、厚さが５＋ｎｍ以
上、特に８ｍｍ以上であることが好ましい。　ゴム層４
１の厚さが上記範囲未満となると、本発明の効果が十分
には発現しない。

なお、押圧ローラ４の中心部は、通常、金属等の剛性材
質で構成される。

押圧ローラ４に用いるゴムは上記範囲の硬度を有してい
ればその材質に特に制限はないが、加工が容易であるこ
とから、ウレタンゴムを用いることが好ましい。

押圧ローラ４の直径および幅に特に制限はなく、研磨す
るスタンパの寸法等に応じて適宜決定すればよいが、通
常、直径４０〜６０ｍｍ程度、幅２ＯＮ１００ｍｍ程度
である。　また、スタンパの研磨面は、通常環状となる
が、押圧ローラ幅はこの研磨面の幅の５０〜１００％程
度であることが好ましい。

研磨テープ２に対する押圧ローラ４の押圧力は、０　、
５〜３　、０　ｋｇｆ／ｃｍ”　　特に０．５〜２　、
　Ｏｋｇｆ／ａｍ”であることが好ましい。　押圧力が
上記範囲未満となると研磨速度が低下し、上記範囲を超
えると研磨面の均一性が低下する。

研磨テープ２の移送速度は、１．０〜４．０ｍｍ／　ｓ
ｅｅ　、特に１　、５〜３　、０ｍｍ／ｓｅｃであるこ
とが好ましい。　移送速度が上記範囲未満となると研磨
くずを巻き込んで研磨キズが発生することがあり、上記
範囲を超えると研磨テープが上すべりして研磨面にムラ
が生じることがある。

研磨時に、スタンパ１０の回転数は１００〜４００　ｒ
ｐｍ　、特に１５０〜３００ｒｐｍであることが好まし
い。　回転数が上記範囲未満となると研磨レートが低下
し、上記範囲を超えると研磨時に発生する熱により、ス
タンパに歪みが発生することがある。

押圧ローラ４と研磨テープ２とを、スタンパ１０の半径
方向に一体的に往復運動させるに際し、往復速度は３〜
３０秒／往復、特に５〜１０秒／往復とすることが好ま
しい。　　１往復あたりの所要時間が上記範囲未満とな
ると研磨キズが発生することがあり、上記範囲を超える
と径方向での厚みムラが発生することがある。

本発明は、スタンパ裏面の荒研磨および仕上げ研磨のい
ずれにも適用されることが好ましい。

研磨レートは、押圧ローラの押圧力、スタンパ、研磨テ
ープ等の各種条件によって異なるが、荒研磨が１０　／
　１００　ＨＩＭ　／ｍｉｎ〜１−／ｍｉｎ程度、仕上
げ研磨が２　／　１００　ｕ／ｍｉｎ〜２０／１００μ
／ｍｉｎ程度であることが好ましい。

また、研磨により削り取られる厚さは、荒研磨で２．０
〜ｌＱ、Ｑ７ｍ程度、仕上げ研磨で０．５〜２．０−程
度であることが好ましい。

本発明に用いる研磨テープ２に特に制限はなく、プラス
チックベースにホワイトアルミナ等の各種砥粒をバイン
ダで固定した通常のものを用いればよい。

本発明で用いる研磨装置は、前述した押圧ローラを有す
るものであれば特に制限はなく、市販の各種研磨装置を
用いて、前記各種条件を満足するようにして研磨を行な
えばよい。　本発明に好適な研磨装置としては、■今井
製作所製２ヘッドスタンパー研磨機、■サンシン製スタ
ンパー研磨機等が挙げられる。

〈実施例〉以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

［実施例１］トラッキング用の母型パターンが形成されたフォトレジ
スト層を有するＮｉ電鋳膜を作製し、スタンパとした。

　スタンパの直径は１４８■、厚さは０．３ｍｍとし、
表面のパターンはスパイラル状のプリグループで、トラ
ックピッチは１．６μｍ、グループ深さは０．０７〜０
．０８μｍとした。

次に、第１図に示す構成を有する研磨機（サンシン工業
社製スタンパ用テープ研磨機）を用い、下記の条件でス
タンパ裏面の研磨を行なった。

（押圧ローラ）ゴム層厚さ：１０ｍｍゴム材質　：ウレタンゴム押圧力　　：　１　ｋｇｆ／ｃｍ” ローラ直径：４０ｍｍローラ幅　：５０ｍｍスタンパ半径方向の往復速度＝６秒／往復（スタンパ）回転数　　：２５０ｒｐｍ（研磨テープ）日本ミクロコーティング社製のＷＡ２０００　（砥粒の
平均粒径的６μ）およびＷＡ４０００　（砥粒の平均粒
径的３−）を使用した。

荒研磨は、ＷＡ２０００を用いて研磨レート０．５μ／
ｗｉｎにて１０分間行なった。　また、仕上げ研磨は、
ＷＡ４０００を用いて研磨レート０．　１４７ｗ１ｎに
て１０分間行った。

なお、下記表１に示されるように、硬度の異なるゴムを
有する押圧ローラを用いて、複数のスタンパの裏面研磨
を行なった。

これらのスタンパにて、射出圧縮機構をもった成形機を
用いポリカーボネート樹脂にて成形を行ない光ディスク
基板Ｎｏ、　　１〜３を得た。

各光ディスク基板製造に用いたスタンパ作製時の押圧ロ
ーラのゴム硬度を、表１に示す。

これらの光ディスク基板について、面振れ加速度の測定
を行なった。

面振れ加速度の測定は、基板回転数１８０Ｏｒｐｍにて
基板中心から５５ｍｍの位置で行なった。　なお、測定
サンプル数は、各光ディスク基板について３個とし、各
サンプルの最大面振れ加速度の平均値を表１に示した。

面振れ加速度は、フォーカシングサーボ時の光ピツクア
ップの加速度で表わされ、トラッキング用グループが形
成された基板の平坦度を示すものである。

面振れ加速度は１０　ｍ／ｓｅｃ”以下であることが好
ましく、１８００　ｒｐｍにおける面振れ加速度が５　
ｍ／ｓｅｃ”以下であれば、３６００　ｒｐｍでも十分
に使用可能となる。

表　　　ｌ基板　　　　ゴム硬度　　面振れ加速度Ｎｏ、　　　　
　　　（度）　　　　（ｍ／ｓｅｃ”）１（比較）　　
　９０　　　　１７．８２　　　　　　　　　　　　８
０　　　　　　　　　　９、　８３　　　　　　　　　
　　　７０　　　　　　　　　　５、　０なお、硬度２
０度未満のゴムを有する押圧ローラを用いてスタンパ裏
面の研磨を行なったところ、実用不可能な程度まで研磨
レートが低下した。

以上の実施例の結果から、本発明の効果が明らかである
。

〈発明の効果〉以上述べたように、本発明によれば、光ディスク製造用
スタンパの裏面を高精度に研磨することのできる方法が
実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いるスタンパ裏面研磨装置の概略
図である。符号の説明１・・・送出リール２・・・研磨テープ３・・・巻き取りリール４・・・押圧ローラ４１・・・ゴム層８・・・ターンテーブル９・・・ガラス原盤１０・・・スタンパ・・・両面テープ２・・・回転軸出願人ティーデイ−ケイ株式会社代理人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転する光ディスク製造用スタンパの裏面に、押
圧ローラにより研磨テープを押圧してスタンパ裏面を研
磨するに際し、ＪＩＳＫ６３０１に規定された硬度で表示したとき８０
度以下であるゴムを表面に有する押圧ローラを用いるこ
とを特徴とする光ディスク製造用スタンパの裏面研磨方
法。
（２）前記押圧ローラの表面が、厚さ５ｍｍ以上のゴム
で被覆されている請求項１に記載の光ディスク製造用ス
タンパの裏面研磨方法。
（３）前記押圧ローラの押圧力が、０．５〜３．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ＾２である請求項１または２に記載の光ディス
ク製造用スタンパの裏面研磨方法。
（４）前記研磨テープの移送速度が１．０〜４．０ｍｍ
／ｓｅｃである請求項１ないし３のいずれかに記載の光
ディスク製造用スタンパの裏面研磨方法。
（５）前記スタンパの回転数が１００〜４００ｒｐｍで
ある請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク製
造用スタンパの裏面研磨方法。