JPH0482036A - 光ディスクの製造方法および該製造方法に用いる製造装置 - 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】 〔概　要〕 光ディスクの製造方法に関し、 レジスト液塗布、および該レジスト膜の露光、現像工程
や、該レジスト膜上に金属膜をメツキするメツキ工程を
不要とし、工程数を短縮して容易に短時間にスタンパが
形成できるような光ディスクの製造方法を目的とし、 基板上に光ビームの照射により結晶相が変化する金属膜
を被着した後、 該金属膜に光ビームを所定のパターンで選択的に照射し
、該金属膜をエツチングして該金属膜に所定の凹凸パタ
ーンを設けて原盤を形成し、該原盤上に光硬化型樹脂を
介して透明基板を設置し、前記原盤表面の金属膜の凹凸
パターンを前記光硬化型樹脂に転写した後、前記透明基
板側より光を照射して前記光硬化型樹脂を硬化し、〔産
業上の利用分野］ 本発明は光ディスクの製造方法に関する。

円形状の透明基板の表面に情報を記録した凹凸パターン
を有する透明プラスチック層を形成し、その上に光反射
層を設けてＣＤ、　ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクが形成
されている。

〔従来の技術〕

従来、このような光ディスクを形成するには、第４図（
ａ）に示すように透明なガラス円板１上にレジスト膜２
を塗布し、この上にレーザ光を選択的に所定のパターン
で照射して信号を記録した後、露光現像してレジスト膜
の表面に凹凸パターンを形成して記録情報とする。

次いでこの凹凸状のパターンを有するレジスト膜上にニ
ンケル（Ｎ］）、或いはコバルト（ＣＯ）等の金属薄膜
３を蒸着して、この薄膜を電極としてＮｉの金属電解メ
ツキ層を形成し、このメツキ層を剥がしてスタンバとす
る。そしてこのスタンパを射出成形機の金型に設置する
。

そして第４図ら）に示すように、前記した金型に？容融
したポリカーボネイトのようなプラスチック樹脂４を射
出して円板状の形状とすると共に、スタンバの表面の凹
凸情報を転写する。

そしてこのプラスチック樹脂の表面にアルミニウム（Ａ
ｆ）、或いは金（Ａｕ）等の光反射膜５を蒸着、或いは
スパッタ法で形成する。そしてこの上にレジスト膜のよ
うな紫外線硬化型樹脂を保護膜６として塗布した後、硬
化して光ディスクを形成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

然し、上記した従来の方法では、スタンパを形成するの
にレジスト液の塗布、塗布したレジスト膜の露光および
現像工程、またレジスト膜上の金属の蒸着、およびメツ
キ工程等多数の製造工程を必要とし、上記スタンバの製
造に長時間を要し、またレジスト液の管理、或いはメツ
キ液の濃度管理等、煩雑な管理作業を必要とする等の問
題がある。

本発明は上記した問題点を解決し、前記レジスト液の塗
布、露光、現像工程、或いは蒸着、或いはメツキ工程等
の煩雑な工程を除去し、簡単な工程で容易に短時間に光
ディスクが得られるような光ディスクの製造方法を目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の光ディスクの製造方法は、
基板上に光ビームの照射により結晶相が変化する金属膜
を被着した後、 該金属膜に光ビームを所定のパターンで選択的に照射し
、該金属膜をエツチングして該金属膜に所定の凹凸パタ
ーンを設けて原盤を形成し、該原盤上に光硬化型樹脂を
介して透明基板を設置し、前記原盤表面の金属膜の凹凸
パターンを前記光硬化型樹脂に転写した後、前記透明基
板側より光を照射して前記光硬化型樹脂を硬化し、該硬
化した樹脂上に光反射膜を被着形成する。

また前記透明基板を金属膜の凹凸パターンを転写する材
料と同一材料の紫外線硬化型樹脂とする。

更には前記光硬化型樹脂上に形成された光反射膜上に更
に紫外線硬化型樹脂層を形成して保護膜とする。

また上記光デイクスの製造方法に用いる製造装置は、基
板処理容器内に上記光ディスクの製造方法の諸工程を実
施する手段を一括して配置し、前記基板をスピンドル上
に設置した状態で、前記基板に上記諸工程を連続して処
理可能とする。

更に上記光ディスクの製造方法に用いる製造装置は、上
記基板を真空状態で処理する手段を備えた真空容器と、
該真空容器に隣接して上記基板を非真空状態で処理する
手段を備えた非真空容器とを設け、該容器間を基板が移
送可能とする。

〔作　用〕

インジウム（Ｉｎ）とアンチモン（Ｓｂ）より成るイン
ジウム・アンチモン（ＩｎＳｂ）の合金薄膜はｓｂの割
合が５５〜６５原子％となると、レーザ光を選択的に照
射して加熱すると、加熱領域が閃亜鉛鉱型結晶構造の結
晶相に変化する。そしてアルゴン（Ａｒ）等のガスによ
るスパッタエツチングによってエツチングすると、レー
ザ光を照射しない領域よりもエツチングされる速度が低
下して、エツチングされ難くなる。

このようにＩｎとｓｂが所定の原子％で合金化した薄膜
は加熱により選択的に結晶相が変化する。

このことを利用して、透明ガラス円板よりなる基板上に
前記ＩｎＳｂの合金薄膜よりなる金属膜を形成し、これ
に選択的にレーザ光を照射してスバ、。

タエッチングすると凹凸形状を有する金属膜のパターン
が形成できる。

この凹凸パターンが形成された金属膜上に紫外線硬化型
樹脂を介して透明基板を設置し、この透明基板側より紫
外線を照射することで凹凸形状を有する光硬化樹脂膜が
得られ、その上にＡｒやＡｕの光反射膜および紫外線硬
化型樹脂のレジスト膜を保護膜として塗布すると、煩雑
なレジスト液の管理や、レジスト膜上に金属膜をメツキ
するような煩雑な工程を採らずに光ディスクが短時間に
容易に形成できる。

また本発明の方法によれば、高価で大設置面積を必要と
する射出成形機を用いずに、あらかじめ平坦な表面を有
する透明プラスチック円板を準備しておき、これを紫外
線硬化型樹脂を介して、前記形成されたＩｎＳｂ合金薄
膜よりなる金属スタンバに押し当てて、透明プラスチッ
ク円板側より紫外線を照射することでスタンバの金属膜
表面の凹凸情報を上記紫外線硬化型樹脂に転写すること
ができる。

〔実　施　例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳細に説明す
る。

第１図（ａ）に示すように、外径が１３０ｍｍで、厚さ
が１　、２＋ｎ＋Ｉｌのガラス円板より成る基板１１に
Ｉｎが３５、ｓｂが６５原子％のＩｎＳｂの合金薄膜よ
り成る金属膜１２を１１０ｎｍの厚さにスパッタ法を用
いて被着形成する。

次いでこのガラス円板より成る基板１１を、周速１．４
ｍ／ｓｅｃで回転し、半導体レーザ光源１３より波長が
７８０ｎｍのレーザ光をレンズ１４で絞って照射し、Ｃ
Ｄフォーマットの信号でレーザビーム１５を強度変調し
、ＩｎＳｂの合金薄膜より成る金属膜１２に照射した。

この半導体レーザ光源の照射電力は、ディスクのガラス
円板よりなる基板表面で８ｍ！Ｉで有り、このディスク
のガラス円板よりなる基板表面には塵が付着しないよう
にカバーガラス１６が取りつけられている。このカバー
ガラスはＩｎＳｂの合金薄膜より成る金属膜の表面に接
触しても良く、或いは空隙を設けて直接接触しないよう
にしても良い。

後者のようにすると記録時のレーザ光源の電力は小さく
て済む。

その後、第１図〔１〕）に示すようにカバーガラスを除
去し、スパッタエンチング容器１７内にガラス円板より
成る基板１１を基板設置台のスピンドル３５上に設置す
る。

そして該基板と該基板に対可するステンレス、或いは銅
の対向電極１８との間で高電圧を印加して放電を起こさ
せ、該容器内に導入したＡｒガスより成るエツチングガ
スをプラズマ状としてＩｎＳｂの合金薄膜より成る金属
膜１２に衝突させる。

このスパッタエツチングに用いるエンチングガスはＡｒ
ガスを用いたが、Ａｒガスにヘリウム（ｌ（ｅ　）ガス
、或いはネオン（Ｎｅ）ガスを添加しても、多少エツチ
ング効率が変化するのみで支障は無い。

そしてＡｒガスのガス圧を３ｍｍｔｏｒｒ　、スパッタ
電力が２００−で約６０ｓｅｃエツチングしたところ、
第１図（Ｃ）に示すように基板１１上のＩｎＳｂの合金
薄膜より成る金属膜１２の表面が凹凸形状となった。

これはＩｎＳｂの合金薄膜にレーザ光を照射することで
、該合金薄膜の結晶構造が変化し、そのレーザ光の照射
領域のエツチング速度が低下したため、レーザ光を照射
した部分と照射しなかった部分とでエツチング速度に差
を生し、凹凸ができたものと考えられる。

レーザ光を照射していない部分のＩｎＳｂ合金薄膜を完
全にエンチングした後、この円板状の基板をスパッタエ
ツチング容器より取り出し、図示しないが転写装置に設
置し、この装置内で上記合金薄膜より成る金属膜１２の
凹凸形状を転写する。

そして上記金属膜１２と円板状のガラスの基板１１とで
原盤１１Ａを形成する。

この転写装置に於いて、第１図ＦＣ）に示すよう乙こ表
面が平坦な透明なポリメチルメタアクリレイト（ＰＭＭ
Ａ）の円板状の透明基板１９を別途準備する。この円板
状の透明基板は外径が１２０ｍｍで、厚さが１．２　ａ
ｎで表面には接着強化剤（東亜合成化学社製、商品名、
ＵＶ３５１４）が塗布されてプライマー処理の下塗り処
理が施されている。

この円板状の透明基板１９を、前記凹凸が形成された合
金薄膜よりなる金属膜１２を有する相変化媒体付の円板
状のガラスの基板１１に、紫外線で硬化する光硬化型樹
脂（三菱油化社製、商品名；５Ａ１００２）２１を介し
て接着する。

そして透明基板１９側より矢印に示すように紫外線を照
射して、紫外線で硬化する光硬化型樹脂２１を硬化させ
る。そして上記ＰＭＭＡよりなる透明基板１９を、合金
薄膜より成る金属膜から剥離して金属膜１２の凹凸が転
写された光硬化型樹脂２１を透明基板１９側に形成する
。

更にこの透明基板を金（Ａｕ）のスパッタ装置（図示せ
ず）内に設置し、第１図（ｄ）に示すように５０ｎｍＯ
Ａｕ層より成る光反射膜２２を形成し、次いで最後に紫
外線で硬化する光硬化型樹脂を塗布して保護膜２３を形
成して光ディスクを形成する。

このようにして形成した光ディスクをＣＤプレーヤに設
置して信号（音楽）を再生したところ、通常と同じよう
に信号の再生ができた。

また本実施例の代わりに、前記形成したＡｕの光反射膜
の代わりにＡｆ被被膜５０ｎｍ被着して光反射膜として
形成し、前記実施例と同様な成形を行って光ディスクを
形成しても、上記と同様に問題無く音楽を再生できる光
ディスクが形成できた。

また本実施例に用いたＰＭＭＡの透明基板１９の代わり
にガラス基板をディスク円板として用い、かつ合金薄膜
より成る金属膜１２との隙間を１．２画とし、紫外線で
硬化する光硬化型樹脂を充填して硬化させた。その後、
硬化した光硬化型樹脂を金属膜より剥離して光硬化型樹
脂のみを取り出して基板とし、この後、前記した実施例
と同し工程で光ディスクを形成した。このようにしても
問題無く音楽情報を再生できた。

また本発明の方法を実施するための装置としては第２図
に示すように、１個の基板処理容器３１内部に、半導体
レーザ光源１３、光硬化型樹脂塗布装置３３、対向電極
１８、光反射膜形成用の八！、或いはＡｕのターゲット
３６、スピンドル３５に設置した基板１１等を設け、光
硬化型樹脂の塗布工程、基板とＰＭＭＡ樹脂の透明基板
との圧着工程、光硬化型樹脂への光照射工程、硬化した
光硬化型樹脂を合金薄膜より成る金属膜より剥離する剥
離工程、光反射膜形成工程、保護膜形成工程が連続して
行える装置を用いて形成する。

また本実施例の方法を実施するだめの装置としては第３
図に示すように、ＩｎＳｂの合金薄膜形成や、該合金薄
膜のスパッタエツチング等のように真空雰囲気内で作業
する工程に必要な対向電極１８、光反射膜形成用のター
ゲット３６等を備えた真空容器４１と、該容器に隣接し
て、半導体レーザ光源１３や、光硬化型樹脂塗布装置３
３を備え、前記１ｎＳｂ合金薄膜のレーザ照射工程、光
硬化型樹脂塗布工程、該樹脂の光照射工程等を行い得る
非真空容器４２とを設け、該容器４１．４２間を透明ガ
ラス円板より成る基板１１が自動的に搬送される装置を
用いて形成しても良い。

上記したＩｎＳｂ合金薄膜は予め多数準備することがで
きる。そのため、新しい情報が入った光ディスクを形成
する場合には、ＩｎＳｂ合金薄膜よりなる金属膜を有す
る円板状のガラス基板に、半導体レーザ光を照射して直
接データを書き込んでスバ、ンタエッチングし、それを
原盤、かつスタンパとする。そして紫外線で硬化する光
硬化型樹脂を介して、前記スタンパ上にＰＭＭＡよりな
る透明基板を設置し、該透明基板側より紫外線を照射す
ると、従来に於けるような大規模で高価な樹脂の射出成
形Ｈｚを必要とせず、工程を短縮して短時間に完成した
光ディスクが形成できる。

このようにすれば製造工程、製造装置が簡単で有るので
、多数の品種の光ディスクを容易に短時間に低コストで
製造することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、簡単な
方法で短時間で種々の記録情報を有する光ディスクが容
易に形成できる効果がある。

また本発明により形成したスタンパとＰＭＭＡよりなる
透明基板との間に紫外線で硬化する光硬化型樹脂を介在
させてスタンパの凹凸形状を転写するので、従来の方法
に於けるように大規模で高価な樹脂の射出成形装置を必
要とせず、簡単な装置で短時間に容易に光ディスクが形
成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）より第１図（ｄ）迄は、本発明の光ディス
クの製造方法の一実施例の説明図、 第２図、および第３図は本発明の方法に用いる装置の模
式図、 第４図（ａ）、および第４図（ｂ）は従来の光ディスク
の製造方法を示す断面図である。 図において、 １１は基板、１１Ａは原盤、１２は金属膜、１３は半導
体レーザ光源、１４はレンズ、１５はレーザビーム、１
６はカバーガラス、１７はスパッタエツチング容器、１
８は対向電極、１９は透明基板、２１は光硬化型樹脂、
２２は光反射膜、２３は保護膜、３１は基板処理容器、
３３は光硬化型樹脂塗布装置、３５はスピンドル、３６
はターゲット、４１は真空容器、４２は非真空容器を示
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕基板（１１）上に光ビームの照射により結晶相が
   変化する金属膜（１２）を被着した後、 該金属膜（１２）に光ビームを所定のパターンで選択的
   に照射し、該金属膜をエッチングして該金属膜に所定の
   凹凸パターンを設けて原盤（１１Ａ）を形成し、 該原盤（１１Ａ）上に光硬化型樹脂（２１）を介して透
   明基板（１９）を設置し、前記原盤（１１Ａ）表面の金
   属膜（１２）の凹凸パターンを前記光硬化型樹脂（２１
   ）に転写し、前記透明基板（１９）側より光を照射して
   前記光硬化型樹脂（２１）を硬化し、 該硬化した光硬化型樹脂（２１）上に光反射膜（２２）
   を被着形成することを特徴とする光ディスクの製造方法
   。 〔２〕前記透明基板（１９）を金属膜の凹凸パターンを
   転写する材料と同一材料の紫外線硬化型樹脂で形成した
   ことを特徴とする請求項〔１〕記載の光ディスクの製造
   方法。 〔３〕前記光硬化型樹脂（２１）上に形成された光反射
   膜（２２）上に更に紫外線硬化型樹脂層を形成して保護
   膜（２３）としたことを特徴とする請求項〔１〕、或い
   は〔２〕に記載の光ディスクの製造方法。 〔４〕請求項〔１〕記載の光ディスクの製造方法の諸工
   程を実施する手段（１３、１８、３３、３６）を基板処
   理容器（３１）内に一括して配置し、前記基板（１１）
   をスピンドル（３５）上に設置した状態で、前記基板に
   上記諸工程を連続して処理可能としたことを特徴とする
   光ディスクの製造装置。 〔５〕請求項〔１〕記載の光ディスクの製造方法に用い
   る装置に於いて、 上記基板を真空状態で処理する手段（１８、３６）を備
   えた真空容器（４１）と、該真空容器（４１）に隣接し
   て上記基板を非真空状態で処理する手段（１３、３３）
   を備えた非真空容器（４２）とを設け、該容器間を基板
   が移送可能としたことを特徴とする光ディスクの製造装
   置。