JPH05144093A - 光記録媒体用スタンパの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来より細いグルーブおよび小さいピットを
形成することが可能になり、高密度化した光記録媒体に
用いる基板を作成できるので、光記録媒体の高密度化が
可能とする。 【効果】 光記録媒体に用いるスタンパのトラック溝の
幅を従来のものより細く、ピットを従来のものより小さ
くできるので、光記録媒体の記録密度を増加させる短波
長記録のための記録膜を用いた系に必要な基板を提供す
ることができるようになり、それによって光記録媒体の
記録密度を増加させることが可能になるという効果と、
従来の光学系を用いて、従来より細い溝や小さいピット
を形成できるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光を用いて情報の記録、
再生または消去を行なう光記録媒体の作成に用いる光記
録媒体用スタンパーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクのような光記録媒体のマスタ
リングにおいて溝やピットを形成するには、ガラス製の
原盤上に塗布されたポジ型のレジストを、ＨｅＣｄレー
ザーやＡｒレーザーを用いて露光し、アルカリ溶液によ
って現像し、露光された部分のレジストを除去する方式
がとられる。

【０００３】この手法によると、形成される溝幅やピッ
ト形状は、レジスト表面に照射されるレーザーのスポッ
ト径、レーザーの強度分布、レジスト材料の感度特性に
よってきまる。一般に、レジストの低面部が狭く、表面
部が広くなった台形状の断面を有するようになる。これ
はレジストの露光に用いるレーザー光の強度分布がガウ
ス分布をなしていることによるもので、強度分布のすそ
の広がりがピット幅を広げる要因となっている。

【０００４】また、上記の溝やピットの幅はレーザー光
の直径に略等しく対物レンズの開口数ＮＡ及びレーザー
光の波長λによって決まる。これは０．８２×λ／ＮＡ
なる式で与えられ、マスタリングに用いられるレーザー
の中で波長が短いＨｅＣｄレーザー（λ＝４４２ｎｍ）
を用い、最も高いＮＡ（０．９）を用いてもスポット径
は０．４μｍまでにしかならない。例えば光学式ディス
クの場合、再生レーザーの光のスポット径はそれほど小
さくなく、およそ１．２μｍ程度なので０．５〜０．６
μｍ程度の大きさのピットでの記録を行なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年において
は、小型軽量で、比較的高パワーの短波長レーザーや、
ＳＨＧ素子を用いた短波長レーザーが開発されてきてい
る。それらの短波長レーザーを用いた光学系が実用化さ
れると記録には０．２〜０．３μｍオーダーの記録技術
が必要になり、現在の光記録媒体の製造プロセスでは対
応できない。

【０００６】また、より細い溝や小さいピットを形成す
るため光学系に３００ｎｍ未満の波長の光を用いること
は難かしく、従って光を用いた系におけるレジストの解
像度には限界があった。従来のプロセスで形成される
０．４μｍより細い線を描くために、半導体プロセスに
おいては電子線やＸ線を用いることが考えられている
が、これを光記録媒体に応用するためには真空系が必要
であったり、反射光学系により収差を生じやすく、さら
に装置が大がかりになってしまうという課題があった。
従って、上記の結果として、０．４μｍより細い線の解
像ができず、光記録媒体の記録密度を高めることに限界
があった。

【０００７】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは以下のところにある。
光学系の回折限界以下の幅の溝やピットを形成できるの
で、従来作成が非常に困難とされた幅が０．４μｍより
細い溝やピットを形成することができる。それによっ
て、従来より細いグルーブおよび小さいピットを形成す
ることが可能になり、現在主に用いられている半導体レ
ーザーより波長の短い短波長レーザーを用いた高密度記
録に用いる基板を作成でき、光記録媒体の高密度化が可
能となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（課題を解決するための手段１）本発明の請求項１にな
る光記録媒体用スタンパの製造方法は無機物からなる表
面が平滑な第１の原盤の上に、ポジ型の第１のレジスト
を塗布し、レーザー光を集光して前述の第１の原盤を回
転させながら前述の第１のレジストの特定領域を露光
し、アルカリ溶液によって前述の第１のレジストの露光
部分を現像した後、その現像部分および非現像部分に第
１の金属膜を成膜し、現像されずに残った前述の第１の
レジスト部分、および現像されずに残った前述の第１の
レジスト上に成膜された前述の第１の金属膜を溶剤を用
いて除去した後、さらに第２の金属膜を成膜し、その第
２の金属膜を電極にしてその第２の金属膜と同種または
異種の第３の金属電鋳し、前述の第１の原盤から剥離し
て金属板とし、その金属板に残っている前述の第１の金
属膜を除去することによって形成された金属板を型とし
て、前述の第３の金属と同種または異種の第４の金属を
電鋳した後、前述の金属板から剥離することによって作
製することを特徴とする。

【０００９】（課題を解決するための手段２）本発明の
請求項２になる光記録媒体用スタンパの製造方法は無機
物からなる表面が平滑な第２の原盤の上に第５の金属膜
を成膜し、その第５の金属膜を電極にして前述の第５の
金属層と同種または異種の第６の金属を電鋳して第６の
金属層を形成し、その第６の金属層の上にポジ型の第２
のレジストを塗布し、前述の第２の原盤を回転させなが
ら前述の第２のレジストを、集光したレーザー光により
露光し、アルカリ溶液によって前述の第２のレジストの
露光部分を現像し、その現像した部分および前述の第２
のレジストの非現像部分にさらに前述の第６の金属と同
種の第７の金属膜を真空成膜し、前述の第２のレジスト
の現像されずに残った部分及び前述の第２のレジストの
現像されずに残った部分に成膜された前述の第７の金属
膜を、溶剤を用いて除去することによって作製すること
を特徴とする。

【００１０】（課題を解決するための手段３）本発明の
請求項３になる光記録媒体用スタンパの製造方法は無機
物からなる表面が平滑な第３の原盤の上にポジ型の第３
のレジストを塗布し、レーザー光を用いて前述の第３の
原盤を回転させながら前述の第３のレジストを露光し、
アルカリ溶液によって前述の第３のレジストの露光部分
を現像し、その現像部分および非現像部分に第８の金属
膜を成膜し、その第８の金属膜と同種または異種の第９
の金属を電鋳することによって作成する光記録媒体用ス
タンパにおいて、前述の第８の金属膜を成膜する前に第
１０の金属膜を成膜し、前述の第８および前述の第１０
の金属膜を電極にして前述の第８の金属と同種または異
種の前述の第９の金属を電鋳し、その後前述の第１０の
金属を溶かす溶液を用いて前述の第１０の金属膜を、溶
剤を用いて現像されずに残った前述の第３のレジストを
除去することによって形成することを特徴とする。

【００１１】（課題を解決するための手段４）本発明の
請求項４になる光記録媒体用スタンパの製造方法は無機
物からなる表面が平滑な第４の原盤の上に、ポジ型の第
４のレジストを塗布し、レーザー光を集光して前述の第
４の原盤を回転させながら前述の第４のレジストの特定
領域を露光し、アルカリ溶液を用いて前述の第４のレジ
ストの露光部分を現像した後、その現像部分および非現
像部分に第１１の金属膜を成膜し、その第１１の金属膜
を電極にして第１２の金属を電鋳することによって作成
する光記録媒体用スタンパにおいて、前述の第４のレジ
ストの上に第１の水溶性樹脂層を形成した後前述の露光
を行なう工程を含み、その第１の水溶性樹脂が熱により
透過率が増加する性質を有するものであることを特徴と
する。

【００１２】（課題を解決するための手段５）本発明の
請求項５になる光ディスク用スタンパの製造方法は無機
物からなる表面が平滑な第５の原盤の上に、ポジ型の第
５のレジストを塗布し、前述の第５の原盤を回転させな
がら前述の第５のレジストの特定領域を露光し、その露
光した部分を現像した後、その現像部分および非現像部
分に第１３の金属膜を成膜し、その第１３の金属膜を電
極にして第１４の金属を電鋳することによって作成する
光記録媒体用スタンパにおいて、前述の第５のレジスト
の上に第２の水溶性の樹脂層を形成したあと露光する工
程を有し、その第２の水溶性の樹脂が光によりカチオン
を発生し、そのカチオンにより前述の露光に用いる光の
透過率が上昇する性質を有するものであることを特徴と
する。

【００１３】

【作用】

（作用１）本発明の請求項１において、第１のレジスト
層を現像することによって第１の原盤の面が露出する。
その露出した面の上と現像されなかった第１のレジスト
面上に、後で溶解可能な第１の金属を成膜することによ
って、その第１の金属は現像された部分で山状になって
前述の露出した面の上に成膜される。その場合、第１の
レジストの表面部を光学系の回折限界幅にすると、第１
のレジストの低面部はその回折限界以下が達成できる。
その後溶剤によって、現像されずに残った前述のレジス
ト部分、及び現像されずに残った前述の第１のレジスト
上に成膜された前述の第１の金属膜を除去する。次に、
後で溶解できない第２の金属をさらに成膜し、その部分
を電極にして第３の金属を電鋳する。そして、第１の原
盤から剥離して、前述の溶解可能な第１の金属部分を除
去する。それにさらに第４の金属を電鋳し、それから剥
離することによって、請求項１に記載の光記録媒体用ス
タンパが作製される。これによってマスタリングに用い
た光学系の回折限界より溝幅は細くすることができ、ピ
ットは小さいものを形成することが可能になる。 （作用２）本発明の請求項２において、第２の原盤上に
形成された第６の金属層の上に塗られた第２のレジスト
層を現像することによって第６の金属面が露出する。そ
の露出した第６の金属面上と現像されなかったレジスト
面上に、さらに第７の金属を成膜することによって、そ
れは現像された部分で山状になって前述の露出した第６
の金属面上に成膜する。その場合、レジストの表面部を
光学系の回折限界幅にすると、レジストの低面部はその
回折限界以下が達成できる。その後溶剤によって、現像
されずに残った前述のレジスト部分、及び現像されずに
残った前述のレジスト上に成膜された前述の第７の金属
膜を除去する。そして前述の第２の原盤から剥離するこ
とによって、請求項２に記載の光記録媒体用スタンパが
形成される。これによってもマスタリングに用いた光学
系の回折限界より溝幅は細くすることができ、ピットは
小さいものを形成することが可能になる。

【００１４】（作用３）本発明の請求項３において、現
像したレジストに後で溶解可能な金属を成膜し、その上
からスタンパの材質になる金属層を形成すると、後で溶
解可能な方の金属膜が現像されたレジストの溝をある程
度埋めるので、その後除去することによって溝は浅く細
くなる。そして、これによってマスタリングに用いた光
学系の回折限界より溝幅は細くすることができ、ピット
は小さいものを形成することが可能になる。

【００１５】（作用４）本発明の請求項４において、第
４のレジスト層の上に水溶性樹脂層を形成することによ
って、それを現像するとレジストの上に形成された水溶
性樹脂層の分だけ溝幅は浅くしかも細くなる。その場
合、水溶性樹脂層が熱によりカッティングに用いるレー
ザー光の透過率が上昇する性質を有すると、熱により透
過率が上昇する領域と、レーザー光のスポットの領域が
ずれ、それらの重なった部分だけレジストが露光される
ことになる。従って、その重なった領域はカッティング
に用いるレーザー光のスポット領域より当然狭く、小さ
くなる。これによってマスタリングに用いた光学系の回
折限界より溝幅は細くすることができ、ピットは小さい
ものを形成することが可能になる。

【００１６】（作用５）本発明の請求項５において、ガ
ラス原盤上のレジストは回転しながら露光されることに
なる。レジストの反応はフォノンモードであるため速い
が、光によってカチオンを発生しそのカチオンによる反
応で透過率が変化する反応は遅い。従ってレジスト層の
上に水溶性樹脂層を形成することによって、その反応の
時間の差によって透過率が上昇する領域と、レーザー光
のスポットの領域がずれ、それらの重なった部分だけレ
ジストが露光されることになる。従って、その重なった
領域はカッティングに用いるレーザー光のスポット領域
より当然狭く、小さくなる。また、作用４についても同
様であるが、ここではレジストはＶ形状に現像され、Ｖ
形状の上部は水溶性樹脂層が形成されているため、水で
リンスすることによってこの水溶性樹脂は除去される。
残ったＶ形状の下部は同じくＶ形状をしているが、水溶
性樹脂層が除去されただけ溝幅は細くなる。ピットにつ
いても同様に、従来の方法によるものより小さいものを
形成することが可能になる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の請求項１について図面に基づ
いて説明する。図１（ａ）から図１（ｅ）は本発明にな
る請求項１に示す光記録媒体用スタンパの製造方法の概
念図である。

【００１８】１はガラス製の第１の原盤、２は第１のレ
ジスト層の未露光部、３は第１のレジストの露光部分、
４は現像された部分の第１の金属膜、５は現像されない
部分の第１の金属膜、６は真空成膜および電鋳によって
形成される第２および第３の金属層、７は６を型にして
第４の金属で電鋳した部分である。

【００１９】図２は図１に示す本発明になる光記録媒体
用スタンパの作成原理を説明するための図である。

【００２０】８はレーザーカッティングに用いる光学系
の回折限界によって決まる幅である。９は現像によって
形成される第１のレジストの下部の幅であり、８より狭
くなる。１０はガラス製の第１の原盤、１１は第１のレ
ジストが現像された部分に形成された第３の金属膜、１
２は現像されずに残った第１のレジスト部である。

【００２１】図１（ａ）から図１（ｅ）に示す光記録媒
体用スタンパの作成は以下の方法による。まず、１のガ
ラス製の第１の原盤の表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチルジ
シラザン）のベーパー処理をした後、ポジ型の第１のレ
ジストを塗布する。次にその第１のレジスト層をＨｅＣ
ｄレーザー（４４２ｎｍ）を用いて、ＮＡが０．９の光
学系を用いてほぼ回折限界で露光する。そうすると２の
第１のレジスト層の未露光部および３の第１のレジスト
の露光部分が形成され、図１（ａ）に示すようになる。
その後アルカリ溶液を用いてこの第１のレジスト層の２
の部分を現像する。そして、現像が終わった第１のレジ
スト表面に第１の金属層であるＡｇＳｉ合金をスパッタ
法によって成膜すると図１（ｂ）に示すようになる。４
は第１のレジストが現像された部分に成膜されたＡｇＳ
ｉ合金、５が現像されなかった第１のレジスト層に形成
されたＡｇＳｉ合金になる。この４および５の部分はス
パッタリング法による真空成膜を行なうが、他の真空成
膜法でもよい。また、４の部分はスパッタリング条件を
制御してなるべく山状になるようにする。

【００２２】その後、アセトン、メチルエチルケトン、
エチルアルコールなどの溶剤を用いて、現像されなかっ
た第１のレジスト層および５のＡｇＳｉ合金を除去す
る。そしてその上に第２の金属膜としてニッケルをスパ
ッタリング法によって形成すると、図１（ｃ）に示すよ
うになる。そしてこのスパッタリング法によって形成さ
れた部分を電極にしてさらに第３の金属であるニッケル
を電鋳すると、６の真空成膜および電鋳によって形成さ
れる第２および第３の金属層になる。そしてこの６の金
属膜を型としてさらに７の第４の金属であるニッケルを
電鋳すると図１（ｄ）に示すようになる。そしてこの７
の、６を型にして第４の金属で電鋳した部分であるニッ
ケル層を６から剥離すると図１（ｅ）に示すような光記
録媒体用スタンパが形成される。

【００２３】次に、図２を用いて図１に示す本発明にな
る光記録媒体用スタンパの作成原理について説明する。
１０のガラス製の第１の原盤に第１のレジストを塗布
し、露光および現像すると、１２の部分が現像されずに
残りこれは台形状になる性質がある。この台形になる具
合いは用いる第１のレジストの性質や露光条件によって
変わる。そうすると８の第１のレジストの表面部が回折
限界であると、９の第１のレジストの低面部は回折限界
以下になる。この部分に１１の後で溶解可能な金属であ
るＡｇＳｉを成膜すると、この幅は９の幅となり、露光
に用いる光学系の回折限界より狭くなる。その後第１の
原盤上に残った第１のレジストやその上に成膜された第
１の金属は溶剤によって容易に剥離できる。そしてニッ
ケルなどの金属を用いて成膜および電鋳し、金属板を形
成する。さらにこの金属板を型としてニッケルを電鋳し
剥離することによって、従来より細い溝や小さいピット
を有する光記録媒体用スタンパを形成することが可能に
なる。

【００２４】（実施例２）以下本発明の請求項２につい
て図面に基づいて説明する。図３（ａ）から図３（ｃ）
は本発明になる光記録媒体用スタンパの製造方法の概念
図である。

【００２５】１３はガラス製の第２の原盤、１４は第５
の金属膜、１５は第６の金属層、１６は第２のレジスト
の露光部分、１７は第２のレジスト層の未露光部、１８
は現像された部分に成膜された第７の金属膜、１９は現
像されない部分に成膜された第７の金属膜、２０は完成
した光記録媒体用スタンパである。

【００２６】図４は図３に示す光記録媒体用スタンパの
製造方法の作成原理を説明するための図である。

【００２７】２１はレーザーカッティングに用いる光学
系の回折限界によって決まる幅である。２２は現像によ
って形成されるレジストの下部の幅であり、２１より狭
くなる。２３はガラス製の第２の原盤、２４は第２のレ
ジストが現像された部分に形成された金属膜、２５は現
像されずに残った第２のレジスト部である。

【００２８】図３（ａ）から図３（ｃ）に示す光記録媒
体用スタンパの作成は以下の方法による。まず、１３の
ガラス製の第２の原盤の表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチル
ジシラザン）のベーパー処理をした後、ポジ型のレジス
トを塗布する。このレジストは第２の原盤とその上に形
成される金属層の剥離を良くするためのものであるの
で、第２のレジストと同じでも異なっていても何等問題
ない。次に第５の金属であるニッケルをスパッタリング
法によって１０００Å成膜する。そして第６の金属であ
るニッケルをさらに電鋳し、第５および第６の金属から
なる金属層とする。そしてこの表面に部分にさらにＨＭ
ＤＳのベーパー処理を行なう。ここで、面精度を確保す
るため、ＨＭＤＳ処理をする前にさらにニッケル等の金
属を真空成膜することもよい。そしてポジ型の第２のレ
ジストを略１μｍスピンコート法によって形成する。そ
の第２のレジスト層をＨｅＣｄレーザー（４４２ｎｍ）
と、ＮＡが０．９の光学系を用いてほぼ回折限界で露光
する。そうすると１６の第２のレジストの露光部分およ
び１７の第２のレジスト層の未露光部が形成され、図３
（ａ）に示すようになる。

【００２９】その後アルカリ溶液を用いてこの第２のレ
ジスト層を現像する。そして、現像が終わったレジスト
表面に第７の金属であるニッケルをスパッタリング法に
よって成膜すると図３（ｂ）に示すようになる。１８が
第２のレジストが現像された部分に成膜された第７の金
属であるニッケル膜、１９が現像されない第２のレジス
ト層に形成されたニッケル膜になる。この１８および１
９の部分はスパッタリング法による真空成膜を行なう
が、これに限定されるものではない。また、１８の部分
はスパッタリング条件を制御してなるべく山状になるよ
うにする。

【００３０】その後、溶剤によって現像されなかった第
２のレジスト層および１９の第７の金属膜を除去する。
そして１３のガラス製の第２の原盤から剥離すると、図
３（ｃ）に示すようになる。

【００３１】図４を用いて図３に示す本発明になる光記
録媒体用スタンパの作成原理について説明する。

【００３２】２３のガラス製の第２の原盤にスタンパの
土台となる金属を成膜し、その部分を電極にしてさらに
金属を電鋳した表面に第２のレジストを塗布し、露光お
よび現像すると、２５の部分が現像されずに残りこれは
台形状になる性質がある。この台形になる具合いは用い
る第２のレジストの性質や露光条件によって変わる。そ
うすると２１のレジストの表面部が回折限界であると、
２２の第２のレジストの低面部は回折限界以下になる。
この２２の部分に２４のように金属を成膜すると、この
幅は当然２２の幅となり、露光に用いる光学系の回折限
界より狭くなる。その後第２の原盤上に残った第２のレ
ジストやその第２のレジストの上に成膜された金属は溶
剤によって容易に剥離できる。これによって、従来より
細い溝や小さいピットを有する光記録媒体用スタンパを
形成することが可能になる。

【００３３】（実施例３）以下本発明の請求項３につい
て図面に基づいて説明する。図５（ａ）から図５（ｃ）
は本発明になる光記録媒体用スタンパの製造方法の概念
図である。

【００３４】２６はガラス製の第３の原盤、２７はポジ
型の第３のレジスト層、２８は第３のレジストの露光部
分、２９は第３のレジストの現像部分、３０は第８の金
属層であるＡｇＳｉ層、３１は第９の金属であるニッケ
ル膜、３２は３１の上に電鋳して形成した第１０の金属
であるニッケル層、３３は完成したスタンパのグルーブ
部を示す。

【００３５】図６は本発明になる光記録媒体用スタンパ
の作成原理を説明するための図である。３４はレーザー
カッティングに用いる光学系の回折限界によって決まる
幅である。３５は３４の幅の溝を３６の金属で埋めるこ
とによって形成される幅である。３６はＡｇＳｉ層、３
７はニッケル層、３８はガラス製の第３の原盤である。

【００３６】図５（ａ）から図５（ｃ）に示す光記録媒
体用スタンパの作成は以下の方法による。まず、２６の
ガラス製の第３の原盤の表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチル
ジシラザン）のベーパー処理をした後、２７のポジ型の
第３のレジストを塗布する。次にそのレジスト層をＨｅ
Ｃｄレーザー（４４２ｎｍ）を用いて、ＮＡが０．９の
光学系を用いてほぼ回折限界で露光する。そうすると２
７のレジスト層に２８の露光部分が形成され、図５
（ａ）に示すようになる。その後アルカリ溶液を用いて
この第３のレジスト層を現像すると２９の第３のレジス
トの現像部分が形成される。そして、現像が終わったレ
ジスト表面に３０の第８の金属であるＡｇＳｉ合金をス
パッタリング法によって成膜し、さらにその上に３１の
第９の金属であるニッケルをスパッタリング法によって
真空成膜し、３２の第１０の金属であるニッケルを電鋳
すると図１（ｂ）に示すようになる。次に、これを第３
のガラス原盤から剥離し、アンモニア系の銀剥離液を用
いて第８の金属であるＡｇＳｉ層を剥離すると図１
（ｃ）に示すようになる。これによって３３のスタンパ
のグルーブ部ができるが、この幅はレーザーカッティン
グに用いた光学系の回折限界以下になる。

【００３７】図６を用いて本発明になる光記録媒体用ス
タンパの作成原理について説明する。

【００３８】３８のガラス原盤にレジストを塗布し、回
折限界で露光および現像すると３４の幅が達成される。
そして、この上に後で溶解可能である第８の金属である
ＡｇＳｉをスパッタ法によって真空成膜すると、現像さ
れた溝がある程度埋まり、３４の幅を３６の金属で埋め
ることによって３５の幅が達成される。この３５の幅は
３４の回折限界で露光した場合に形成される幅より狭く
することができる。３６は後で溶解可能であり、真空成
膜したときにグレインサイズを小さくすることが可能で
あることが望まれるので、ＡｇＳｉなどが好ましい。そ
の後３６の上に３７のニッケル層を真空成膜し、されに
ニッケルを電鋳し、３８のガラス原盤から剥離し、３６
の金属膜を剥離することによって形成される。これによ
って、従来より細い溝や小さいピットを有する光記録媒
体用スタンパを形成することが可能になる。

【００３９】（実施例４）以下本発明の請求項４につい
て図面に基づいて説明する。図７（ａ）から図７（ｃ）
は本発明になる光記録媒体用スタンパの製造方法の概念
図である。３９はガラス製の第４の原盤、４０はポジ型
の第４のレジスト層、４１はレーザー光照射によってカ
ッティングに用いるレーザー光の透過率が上昇する性質
を有する第１の水溶性樹脂層、４２は第４のレジストの
露光部分、４３は第１の水溶性樹脂層の露光部分、４４
は第４のレジストの現像された部分、４５は４４の上に
成膜された第１１の金属膜であるニッケル膜、４６は４
５の金属膜を電極にして電鋳される第１２の金属層であ
るニッケル層、４７は完成した光記録媒体用スタンパで
ある。

【００４０】図８は本発明になる光記録媒体用スタンパ
の作成原理を説明するための図である。４８はレーザー
カッティングに用いる光学系の回折限界によって決まる
幅である。４９は現像によって形成される幅であり、４
８より狭くなる。５０はガラス製の第４の原盤、５１は
レジストが現像された部分に形成された第１１の金属膜
である。

【００４１】図７（ａ）から図７（ｃ）に示す光記録媒
体用スタンパの作成は以下の方法による。まず、３９の
ガラス製の第４の原盤の表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチル
ジシラザン）のベーパー処理をした後、４０のポジ型の
第４のレジストを１４００Å塗布し、６０℃で５分プリ
ベークする。その上に、アニオン系の第１の海面活性剤
を溶解した水溶液で、第４の原盤を回転させながらリン
スする。そして、４１のレーザー光照射によってカッテ
ィングに用いるレーザー光の透過率が上昇する性質を有
する第１の水溶性樹脂層をスピンコート法によって２０
０Å形成する。これは、ポリビニルピロリドンに結晶性
ポリウレタン樹脂を分散させたものを用いた。その後、
ＨｅＣｄレーザー（４４２ｎｍ）を用いて、ＮＡが０．
９の光学系を用いてほぼ回折限界で露光する。そうする
と、４２の第４のレジストの露光部分、４３の第１の水
溶性樹脂層の露光部分ができる。その後、アニオン系の
第２の界面活性剤を含有する水でリンスし、アフターベ
ークをし、アルカリ溶液を用いて現像すと４４の第４の
レジストの現像された部分ができる。そしてこの４４の
上に４５の第１１の金属膜であるニッケル膜をスパッタ
リング法を用いて真空成膜する。そして、この４５の金
属膜を電極にして電鋳される４６の第１２の金属層であ
るニッケル層を形成する。その後、第４の原盤から剥離
することによって、４７の光記録媒体用スタンパができ
る。

【００４２】次に、図８を用いて本発明になる光記録媒
体用スタンパの作成原理について説明する。５０のガラ
ス製の第４の原盤に、第４のレジストを塗布し、その上
にさらに水溶性樹脂層を形成し、それを現像するとレジ
ストの上に形成された水溶性樹脂層の分だけ溝幅は浅く
しかも細くなる。その後５１のレジストが現像された部
分に形成された第１１の金属膜を形成する。この場合、
水溶性樹脂層が熱によりカッティングに用いるレーザー
光の透過率が上昇する性質を有すると、熱により透過率
が上昇する領域と、光スポットの領域がずれ、それらの
重なった部分だけ、レジストが露光されることになり、
４８のレーザーカッティングに用いる光学系の回折限界
によって決まる幅より狭い、４９の現像によって形成さ
れる幅が達成される。これによってマスタリングに用い
た光学系の回折限界より溝幅は細くすることができ、ピ
ットは小さいものを形成することが可能になる。

【００４３】本実施例４において、４４の第４のレジス
トの現像部分に直接４５の第１１の金属膜であるニッケ
ル膜を成膜したが、４４の上に本実施例３で示した様
に、後で溶解可能なＡｇＳｉのような第１３の金属膜を
形成した後に、４５の第１１の金属膜を成膜してもよ
い。この場合、この第１３の金属膜を後で溶解する工程
が増えることになる。これは、第１２の金属層を電鋳す
るとき、第４の原盤から剥離することを防ぐため、ある
いは第４の原盤から完成したスタンパを剥離するときに
レジスト残りを除去するために用いられる場合である。

【００４４】（実施例５）以下本発明の請求項５につい
て図面に基づいて説明する。図９（ａ）から図９（ｃ）
は本発明になる光記録媒体用スタンパの製造方法の概念
図である。５２はガラス製の第５の原盤、５３は第５の
レジスト層、５４はレーザー光照射によってカッティン
グに用いるレーザー光の透過率が上昇する性質を有する
第２の水溶性樹脂層、５５は第５のレジストの露光部
分、５６は第２の水溶性樹脂層の露光部分、５７は第５
のレジストの現像された部分、５８は５７の上に成膜さ
れた第１４の金属膜であるニッケル膜、５９は５８の金
属膜を電極にして電鋳される第１５の金属層であるニッ
ケル層、６０は完成した光記録媒体用スタンパである。
図１０は本発明になる光記録媒体用スタンパの作成原理
を説明するための図である。６１はレーザーカッティン
グに用いる光学系の回折限界によって決まる幅である。
６２は現像によって形成される幅であり、６１より狭く
なる。６３はガラス製の第５の原盤、６２はレジストが
現像された部分に形成された第１４の金属膜である。

【００４５】図９（ａ）から図９（ｃ）に示す光記録媒
体用スタンパの作成は以下の方法による。まず、５２の
ガラス製の第４の原盤の表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチル
ジシラザン）のベーパー処理をした後、５３のポジ型の
第４のレジストを１４００Å塗布し、６０℃で５分プリ
ベークする。その上に、アニオン系の第３の海面活性剤
を溶解した水溶液で、第５の原盤を回転させながらリン
スする。そして、５４のレーザー光照射によってカッテ
ィングに用いるレーザー光の透過率が上昇する性質を有
する第２の水溶性樹脂層をスピンコート法によって２０
０Å形成する。これは、ポリビニルピロリドンに光カチ
オン発生剤とカチオンにより退色する性質を有する物質
を分散させたものを用いた。その後、ＨｅＣｄレーザー
（４４２ｎｍ）を用いて、ＮＡが０．９の光学系を用い
てほぼ回折限界で露光する。そうすると、５５の第４の
レジストの露光部分、５６の第１の水溶性樹脂層の露光
部分ができる。その後、アニオン系の界面活性剤を含有
する水でリンスし、アフターベークをし、アルカリ溶液
を用いて現像すと５７の第５のレジストの現像された部
分ができる。そしてこの５７の上に５８の第１４の金属
膜であるニッケル膜をスパッタリング法を用いて真空成
膜する。そして、この５８の金属膜を電極にして電鋳さ
れる５９の第１５の金属層であるニッケル層を形成す
る。その後、第５の原盤から剥離することによって、６
０の光記録媒体用スタンパができる。

【００４６】次に、図１０を用いて本発明になる光記録
媒体用スタンパの作成原理について説明する。６３のガ
ラス製の第５の原盤に、第５のレジストを塗布し、その
上にさらに水溶性樹脂層を形成し、それを現像するとレ
ジストの上に形成された水溶性樹脂層の分だけ溝幅は浅
くしかも細くなる。その後６４のレジストが現像された
部分に形成された第１４の金属膜を形成する。この場
合、水溶性樹脂層がカッティングに用いるレーザー光に
よりカチオンを発生し、ｐＨが変わりそれによって透過
率が上昇する性質を有すると、レーザー光によって透過
率が上昇する領域と、光スポットの領域がずれ、それら
の重なった部分だけ、レジストが露光されることにな
り、６１のレーザーカッティングに用いる光学系の回折
限界によって決まる幅より狭い、６２の現像によって形
成される幅が達成される。これによってマスタリングに
用いた光学系の回折限界より溝幅は細くすることがで
き、ピットは小さいものを形成することが可能になる。

【００４７】本実施例５において、５７の第５のレジス
トの現像部分に直接５８の第１４の金属膜であるニッケ
ル膜を成膜したが、５７の上に本実施例３および実施例
４で示した様に、後で溶解可能なＡｇＳｉのような第１
３の金属膜を形成した後に、５８の第１４の金属膜を成
膜してもよい。この場合、この第１３の金属膜を後で溶
解する工程が増えることになる。

【００４８】本実施例５において、水溶性樹脂の中には
光カチオン発生剤およびｐＨによって少なくとも４４２
ｎｍの波長の光の透過率が向上する物質を含有した。水
溶性樹脂の母剤としてＮ−ビニルピロリドンを用いた。
また、本実施例５においてはさらに、レジスト層の上に
形成される水溶性樹脂の中に水溶性変成ナフトキノンジ
アジドを用いることもできたが、従来のレジストとの反
応性を合致させるための目的である。また、レジスト層
は表面が疎水性であり、その上に水溶性樹脂を薄く塗布
することは非常に困難であるので、レジスト層表面を活
性化した後に行なうことが必要になる。その活性化の方
法としては、界面活性剤を塗布したり、プラズマ処理し
たりすることなどが考えられる。また、レジスト層の上
に形成する水溶性樹脂層は非常に薄く形成しなければな
らないので、光に対する光学特性をレジストと合わせた
ＬＢ膜により形成してもよい。この場合、ＬＢ膜は１か
ら数分子層形成できるように、分子中に親水基と疎水基
を導入しなければならない。

【００４９】（従来例との比較）次に、従来の方法によ
って作成した場合との比較について説明する。従来の方
法はまず、ガラス製の原盤にＨＭＤＳ処理をしてポジ型
のレジスト層を約１５００Å形成する。ＨｅＣｄレーザ
ーを用いてこれをカッティングする。その後水でリンス
して露光した部分のレジスト中のナフトキノンジアジド
をインデンカルボン酸にする反応を促す。そして、アル
カリ溶液を用いてレジスト層を現像する。現像が終わっ
たレジスト表面にニッケル層をスパッタ法によって約１
０００Å成膜する。そしてこの形成したニッケル層を電
極にしてさらにニッケルを電鋳する。その後、電鋳した
ニッケル層をガラス製の原盤から外し、外周部及び内周
部を加工して光記録媒体用スタンパを形成する。この場
合ＨｅＣｄレーザーを用いて、対物レンズのＮＡを０．
９にしても、レーザー光のスポットの直径が０．４μｍ
より小さくならないため得られる溝の幅やピット径は略
０．４μｍであった。以上のように、従来の場合はスポ
ット径が略０．４μｍであり、形成された溝やピットの
幅は０．４μｍより大きくなったのに対し、本実施例１
から５に示す本発明による方法を用いると０．３μｍか
ら０．２μｍの幅の溝やピットを形成することが可能で
あった。

【００５０】本実施例１から本実施例５に示した方法で
作製した光記録媒体用スタンパを用いて作製した光記録
媒体概念図を図１１に示す。本実施例１から実施例５に
示した方法で作製した光記録媒体用スタンパを用い、ポ
リカーボネートの基板を成形し、４１５ｎｍの短波長レ
ーザーを用いて記録および再生を行なったところ、記録
密度が従来より３から４倍増加させることが可能である
ことが確認された。

【００５１】６３は本実施例１から５における方法によ
り作製したスタンパを用いて成形したポリカーボネート
の基板、６４はＰｔ／Ｃｏ系の周期多層膜の記録膜、６
５は有機保護層、６６は本発明によって形成される溝で
ある。この場合溝幅を０．２５μｍとし、トラック溝ピ
ッチを０．９μｍとした。記録膜には４００ｎｍ付近で
カー回転角の大きくとれるようにＰｔ／Ｃｏ系の周期多
層膜を用いた。このＰｔ／Ｃｏ系の周期多層膜はＣｏと
Ｐｔを多層交互に成膜したものである。この記録膜には
ＴｂＦｅＣｏＣｒ／ＮｄＣｏ／ＴｂＦｅＣｏの多層膜や
ＮｄＤｙＦｅＣｏ／ＮｄＣｏ／ＮｄＤｙＦｅＣｏ、Ｎｄ
ＤｙＴｂＦｅＣｏ／ＮｄＣｏ／ＮｄＤｙＴｂＦｅＣｏを
用いても同様な結果が得られた。

【００５２】尚、本発明はこれらの実施例に限定される
と考えるべきではなく、本発明の主旨を逸脱しない限り
種々の変更は可能である。

【００５３】例えば、図１おける１、図３における１
３、図５における２６、図７における３９および図９に
おける５２としてガラス原盤を用いたが、ガラスに限ら
ずアルミナ、シリカ、マグネシア、サイアロン、シリコ
ンカーバイト、シリコンウエハー、窒化珪素、窒化アル
ミニウムなどのセラミックスや半金属物質を用いてもよ
い。また、本実施例１に示す図１および図２における第
１の金属、本実施例３の第８の金属、本実施例４および
本実施例５における第１３の合金としてＡｇＳｉを用い
たが、これはアンモニア系の銀剥離液によって容易に第
２の金属と剥離できる。そのためこの第１、第８および
第１３の金属はこれに限定されるものではない。

【００５４】また、本実施例１から５において、第１、
第８および第１３の金属以外としてはすべてニッケルを
用いたが、例えば第２の金属は第３の金属を電鋳するた
めの電極になるものであれば差し支えないので、ＮｉＣ
ｕ、ＮｉＣｏ、ＮｉＡｇ、ＮｉＡｕなどのニッケル合金
の他に、Ｃｕ、Ａｇなどの単体金属あるいは別の合金系
でも構わない。そして、例えば第３の金属や第６の金属
は、スタンパを形成する土台になるもので、電鋳によっ
て形成されある程度の硬度があるものであれば用いるこ
とができる。さらに、例えば、第４の金属は第３の金属
の上に形成されるものであり、第３の金属との密着性が
必要となるので、第４の金属と同種のものが好ましくな
る。この第４の金属や第７の金属は特に密着力と真空成
膜時のグレインサイズ等を考慮してやる必要がある。密
着力を向上させるため、ＣｒやＣｒ合金などを添加した
ニッケルを用いてもよい。また、真空成膜時のグレイン
サイズを小さくするため他の金属やＳｉ等を添加しても
よい。

【００５５】さらに、本実施例１の第１の金属、本実施
例３の第８の金属および本実施例４および本実施例５の
第１３の金属である後で溶解可能な金属膜には２つの条
件が必要になる。一つは真空成膜したときにグレインサ
イズが小さいこと、もう一つは光記録媒体用スタンパの
材質となる金属と異なる条件で分離できるものでなけれ
ばならない。すなわち、特殊な溶液によって溶解できる
ことが必要になる。従って、本実施例のように真空成膜
したときにグレインサイズが小さくなるようにＡｇにＳ
ｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎなどの金属を含むものをア
ンモニア系の銀剥離液で剥離すること、あるいはＡｌ、
Ｍｇ、Ｚｎなどの両性金属に種々の不純物を添加してグ
レインサイズを小さくして、後でアルカリ溶液によって
溶解させることなど、反応性の違いを利用することもで
きる。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば光記録
媒体に用いるスタンパのトラック溝の幅を従来のものよ
り細く、ピットを従来のものより小さくできるので、光
記録媒体の記録密度を増加させる短波長記録のための記
録膜を用いた系に必要な基板を提供することができるよ
うになり、それによって光記録媒体の記録密度を増加さ
せることが可能になるという効果を有する。また、従来
の光学系を用いて、従来より細い溝や小さいピットを形
成できるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる請求項１に示す光記録媒体用ス
タンパの製造方法を示す概念図である。

【図２】 本発明になる請求項１に示す記録媒体用スタ
ンパの作成原理を説明するための図である。

【図３】 本発明になる請求項２に示す光記録媒体用ス
タンパの製造方法を示す概念図である。

【図４】 本発明になる請求項２に示す光記録媒体用ス
タンパの作成原理を説明するための図である。

【図５】 本発明になる請求項３に示す光記録媒体用ス
タンパの製造方法の概念図である。

【図６】 本発明になる請求項３に示す光記録媒体用ス
タンパの作成原理を説明するための図である。

【図７】 本発明になる請求項４に示す光記録媒体用ス
タンパの製造方法の概念図である。

【図８】 本発明になる請求項４に示す光記録媒体用ス
タンパの作成原理を説明するための図である。

【図９】 本発明になる請求項５に示す光記録媒体用ス
タンパの製造方法の概念図である。

【図１０】 本発明になる請求項５に示す光記録媒体用
スタンパの作成原理を説明するための図である。

【図１１】 本実施例１から実施例５に示した方法で作
製した光記録媒体用スタンパを用いて作製した光記録媒
体の概念図である。

【符号の説明】

１・・・ガラス製の第１の原盤 ２・・・第１のレジスト層の未露光部 ３・・・第１のレジストの露光部分 ４・・・現像された部分の第１の金属膜 ５・・・現像されない部分の第１の金属膜 ６・・・真空成膜および電鋳によって形成される第２お
よび第３の金属層 ７・・・６を型にして第４の金属を電鋳した部分 ８・・・レーザーカッティングに用いる光学系の回折限
界によって決まる幅 ９・・・現像によって形成される第１のレジストの下部
の幅 １０・・ガラス製の第１の原盤 １１・・第１のレジストが現像された部分に形成された
金属膜 １２・・現像されずに残った第１のレジスト部 １３・・ガラス製の第２の原盤 １４・・第５の金属膜 １５・・第６の金属層 １６・・第２のレジストの露光部分 １７・・第２のレジスト層の未露光部 １８・・第２のレジストが現像された部分に成膜された
第７の金属膜 １９・・現像されない第２のレジスト層に形成された第
７の金属膜 ２０・・完成した光ディスク用スタンパ ２１・・レーザーカッティングに用いる光学系の回折限
界によって決まる幅 ２２・・現像によって形成される第２のレジストの下部
の幅 ２３・・ガラス製の第２の原盤 ２４・・第２のレジストが現像された部分に形成された
第７の金属膜 ２５・・現像されずに残った第２のレジスト部 ２６・・ガラス製の第３の原盤 ２７・・ポジ型の第３のレジスト層 ２８・・第３のレジストの露光部分 ２９・・第３のレジストの現像部分 ３０・・第８の金属層であるＡｇＳｉ層 ３１・・第９の金属であるニッケル膜 ３２・・３１の上に電鋳して形成した第１０の金属であ
るニッケル層 ３３・・完成したスタンパのグルーブ部 ３４・・レーザーカッティングに用いる光学系の回折限
界によって決まる幅 ３５・・３４の幅の溝を３６の金属で埋めることによっ
て形成される幅 ３６・・ＡｇＳｉ層 ３７・・ニッケル層 ３８・・ガラス製の第３の原盤 ３９・・ガラス製の第４の原盤 ４０・・第４のレジスト層 ４１・・第１の水溶性樹脂層 ４２・・第４のレジストの露光部分 ４３・・第１の水溶性樹脂層の露光部分 ４４・・第４のレジストの現像された部分 ４５・・４４の上に成膜された第１１の金属膜であるニ
ッケル膜 ４６・・４５の金属膜を電極にして電鋳される第１２の
金属層 ４７・・完成した光記録媒体用スタンパ ４８・・レーザーカッティングに用いる光学系の回折限
界によって決まる幅 ４９・・現像によって形成される幅 ５０・・第４のガラス原盤 ５１・・レジストが現像された部分に形成された第１１
の金属膜 ５２・・ガラス製の第５の原盤 ５３・・第５のレジスト層 ５４・・第２の水溶性樹脂層 ５５・・第５のレジストの露光部分 ５６・・第２の水溶性樹脂層の露光部分 ５７・・第５のレジストの現像された部分 ５８・・５７の上に成膜された第１４の金属膜であるニ
ッケル膜 ５９・・５８の金属膜を電極にして電鋳される第１５の
金属層 ６０・・完成した光記録媒体用スタンパ ６１・・レーザーカッティングに用いる光学系の回折限
界によって決まる幅 ６２・・現像によって形成される幅 ６３・・ガラス製の第５の原盤 ６２・・レジストが現像された部分に形成された第１４
の金属膜 ６３・・本実施例１から５の方法により作製したスタン
パを用いて成形したポ リカーボネートの基板 ６４・・Ｐｔ／Ｃｏ系の周期多層膜の記録膜 ６５・・有機保護層 ６６・・本発明によって形成される溝

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図４】

【図１】

【図３】

【図６】

【図８】

【図５】

【図７】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機物からなる表面が平滑な第１の原盤
   の上に、ポジ型の第１のレジストを塗布し、 レーザー光を集光して前記第１の原盤を回転させながら
   前記第１のレジストの特定領域を露光し、 アルカリ溶液によって前記第１のレジストの露光部分を
   現像した後、 該現像部分および非現像部分に第１の金属膜を成膜し、 現像されずに残った前記第１のレジスト部分、および現
   像されずに残った前記第１のレジスト上に成膜された前
   記第１の金属膜を溶剤を用いて除去した後、 さらに第２の金属膜を成膜し、該第２の金属膜を電極に
   して該第２の金属膜と同種または異種の第３の金属を電
   鋳し、前記第１の原盤から剥離して金属板とし、 該金属板に残っている前記第１の金属膜を除去すること
   によって形成された金属板を型として、前記第３の金属
   と同種または異種の第４の金属を電鋳した後、 前記金属板から剥離することによって作製することを特
   徴とする光記録媒体用スタンパの製造方法。
2. 【請求項２】 無機物からなる表面が平滑な第２の原盤
   の上に第５の金属膜を成膜し、 該第５の金属膜を電極にして前記第５の金属層と同種ま
   たは異種の第６の金属を電鋳して第６の金属層を形成
   し、 該第６の金属層の上にポジ型の第２のレジストを塗布
   し、 前記第２の原盤を回転させながら前記第２のレジスト
   を、集光したレーザー光により露光し、アルカリ溶液に
   よって前記第２のレジストの露光部分を現像し、 該現像した部分および前記第２のレジストの非現像部分
   にさらに前記第６の金属と同種の第７の金属膜を真空成
   膜し、 前記第２のレジストの現像されずに残った部分及び前記
   第２のレジストの現像されずに残った部分に成膜された
   前記第７の金属膜を、溶剤を用いて除去することによっ
   て作製することを特徴とする光記録媒体用スタンパの製
   造方法。
3. 【請求項３】 無機物からなる表面が平滑な第３の原盤
   の上にポジ型の第３のレジストを塗布し、 レーザー光を用いて前記第３の原盤を回転させながら前
   記第３のレジストを露光し、 アルカリ溶液によって前記第３のレジストの露光部分を
   現像し、 該現像部分および非現像部分に第８の金属膜を成膜し、 該第８の金属膜と同種または異種の第９の金属を電鋳す
   ることによって作成する光記録媒体用スタンパにおい
   て、 前記第８の金属膜を成膜する前に第１０の金属膜を成膜
   し、 前記第８および前記第１０の金属膜を電極にして前記第
   ８の金属と同種または異種の前記第９の金属を電鋳し、 その後前記第１０の金属を溶かす溶液を用いて前記第１
   ０の金属膜を、溶剤を用いて現像されずに残った前記第
   ３のレジストを除去することによって形成することを特
   徴とする光記録媒体用スタンパの製造方法。
4. 【請求項４】 無機物からなる表面が平滑な第４の原盤
   の上に、ポジ型の第４のレジストを塗布し、 レーザー光を集光して前記第４の原盤を回転させながら
   前記第４のレジストの特定領域を露光し、 アルカリ溶液を用いて前記第４のレジストの露光部分を
   現像した後、 該現像部分および非現像部分に第１１の金属膜を成膜
   し、 該第１１の金属膜を電極にして第１２の金属を電鋳する
   ことによって作成する光記録媒体用スタンパにおいて、 前記第４のレジストの上に第１の水溶性樹脂層を形成し
   た後前記露光を行なう工程を含み、 該第１の水溶性樹脂が熱により透過率が増加する性質を
   有するものであることを特徴とする光記録媒体用スタン
   パの製造方法。
5. 【請求項５】 無機物からなる表面が平滑な第５の原盤
   の上に、ポジ型の第５のレジストを塗布し、 前記第５の原盤を回転させながら前記第５のレジストの
   特定領域を露光し、 該露光した部分を現像した後、該現像部分および非現像
   部分に第１３の金属膜を成膜し、 該第１３の金属膜を電極にして第１４の金属を電鋳する
   ことによって作成する光記録媒体用スタンパにおいて、 前記第５のレジストの上に第２の水溶性樹脂層を形成し
   たあと露光する工程を有し、 該第２の水溶性の樹脂が光によりカチオンを発生し、該
   カチオンにより前記露光に用いる光の透過率が上昇する
   性質を有するものであることを特徴とする光記録媒体用
   スタンパの製造方法。