JPH06195759A - Manufacture of original plate of optical disc - Google Patents

Manufacture of original plate of optical disc

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JPH06195759A
JPH06195759A JP35945192A JP35945192A JPH06195759A JP H06195759 A JPH06195759 A JP H06195759A JP 35945192 A JP35945192 A JP 35945192A JP 35945192 A JP35945192 A JP 35945192A JP H06195759 A JPH06195759 A JP H06195759A
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JP
Japan
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etching
film
phase change
phase
substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP35945192A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Sato
和洋 佐藤
Toshiaki Hamaguchi
敏明 濱口
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP35945192A priority Critical patent/JPH06195759A/en
Publication of JPH06195759A publication Critical patent/JPH06195759A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To form pit patterns on a substrate in a simple and safe process and to improve the recording density. CONSTITUTION:While the volume is changed by thermal recording in order to increase the film thickness of pit patterns of a film 3 which changes the phase by thermal recording and etching, projecting and recessed patterns are formed on the phase changing film 3, and the film is etched in a manner to leave only the projecting parts as pit patterns. After the phase changing film 3 is thermally recorded, the phase changing film is thermally treated either before or after the etching or at both points. The phase changing film 3 uses a material not including poisonous Te, Sb.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金型となる原盤の凹凸
パターンを高分子材料に転写して光ディスクを複製する
ための光ディスク用原盤の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an optical disk master for copying an optical disk by transferring a concave-convex pattern of a master as a mold onto a polymer material.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、音楽用CD(コンパクトディス
ク)や、映像、情報ファイルとして用いられている再生
専用の光ディスクのディジタル化された信号や、録音再
生が可能な光ディスクのトラッキング信号は、対応する
凹凸パターン(ピット)が形成された原盤或いはその原
盤から複製されたスタンパを用いた射出成形法により、
熱可塑性樹脂にその凹凸パターンを反転して転写され
る。そして、その反転転写された高分子基盤に鏡面処理
とその保護膜のコーティング、印刷を行って光ディスク
が製造される。
2. Description of the Related Art Generally, a digitized signal of a music CD (compact disc), a read-only optical disc used as a video and information file, and a tracking signal of a recordable optical disc are compatible. By an injection molding method using a master having an uneven pattern (pit) or a stamper duplicated from the master,
The concavo-convex pattern is inverted and transferred to the thermoplastic resin. Then, a mirror surface treatment, coating of a protective film thereof, and printing are performed on the reversely transferred polymer substrate to manufacture an optical disk.

【0003】この複製のために母体となる原盤の従来の
製造方法を説明すると、まず研磨されたガラス基盤上に
高分子材料のフォトレジストを塗布し、ついで集光され
たレーザ光を記録すべき信号に応じてこのフォトレジス
ト上に照射することにより露光し、ついで現像してガラ
スマスタを作成し、その後導電化処理と電鋳を行って剥
離する。
To explain the conventional method of manufacturing a master as a base material for this duplication, a photoresist of a polymer material should be first coated on a polished glass substrate, and then the focused laser beam should be recorded. The photoresist is exposed by irradiating the photoresist according to a signal, and then developed to form a glass master, and thereafter, a glass master is subjected to a conductive treatment and electroforming to be peeled.

【0004】すなわち、従来の製造方法では高分子材料
へ転写して複写するためには、ガラスマスタ面の凹凸パ
ターンを反転複写した原盤をそのまま、或いは導電化処
理と電鋳と剥離を繰り返して、射出成形に耐える強度と
なるような厚さのスタンパが必要となる。また、このよ
うな従来の光ディスク用原盤の製造工程は複雑であり、
また、湿式処理工程が多いので廃水処理、広いクリーン
ルーム、大きな使用電力、湿式メッキ槽、純水、フォト
レジスト等の品質管理に伴うコストが大きく、また、製
造工程の時間が長いので即応生に欠ける等の問題があ
る。
That is, in the conventional manufacturing method, in order to transfer and copy to a polymer material, the original master on which the concavo-convex pattern on the glass master surface is reversely copied is used as it is, or the electroconductivity treatment, the electroforming and the peeling are repeated. A stamper having a thickness that can withstand injection molding is required. Moreover, the manufacturing process of such a conventional optical disk master is complicated,
Also, since there are many wet treatment processes, there are large costs associated with wastewater treatment, a large clean room, large power consumption, wet plating tanks, pure water, quality control of photoresists, etc. Also, since the manufacturing process is long, it lacks immediate response. There is a problem such as.

【0005】ところで、近年、このような問題に対応す
るために、相変化薄膜に光を照射することにより局部的
に相変化を発生させ、相変化領域と未相変化領域のエッ
チングレート差を利用して凹凸パターンを形成し、これ
をマスクとして下地基盤をエッチングすることにより原
盤を製造する方法が開発されている。
In recent years, in order to cope with such a problem, a phase change thin film is irradiated with light to locally generate a phase change, and an etching rate difference between a phase change region and a non-phase change region is used. Then, a method of manufacturing a master by forming a concavo-convex pattern and etching the base substrate using this as a mask has been developed.

【0006】従来、この原盤の製造方法では、相変化膜
の材料として例えば特開平1−13323号公報に示さ
れるようにGeTeが用いられたり、また、特開平3−
127342号公報に示されるようにInSbが用いら
れている。これらの材料は、元々高感度記録媒体として
開発されてきた経過もあるので、記録感度が高く、相変
化による光学的特性の変化も大きい。
Conventionally, in this method of manufacturing a master, GeTe has been used as the material of the phase change film, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 13323/1991, or Japanese Patent Laid-Open No.
InSb is used as disclosed in Japanese Patent No. 127342. Since these materials have been originally developed as a high-sensitivity recording medium, the recording sensitivity is high and the change in optical characteristics due to the phase change is large.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、相変化膜としてGeTeやInSb
を用いるので、例えばアルゴンガスを用いたプラズマエ
ッチングを行うとエッチングレートが大きく、また、相
変化によるエッチングレート差が小さいので、ピットパ
ターンを形成することが困難になるという問題点があ
る。例えば熱記録によるこれらの材料の未記録部に対す
るエッチングレート比はいずれも0.7〜0.9であ
り、エッチングパターン形成後の相変化膜の厚さが小さ
くなるので、これらの材料をマスクとして下地基盤をエ
ッチングすることができなくなる。
However, in the above-mentioned conventional manufacturing method, GeTe or InSb is used as the phase change film.
Therefore, there is a problem in that it is difficult to form a pit pattern because the etching rate is large when plasma etching using argon gas is performed, and the etching rate difference due to the phase change is small. For example, the etching rate ratios of these materials to the unrecorded portion due to thermal recording are 0.7 to 0.9, and the thickness of the phase change film after forming the etching pattern becomes small. Therefore, these materials are used as a mask. The underlying substrate cannot be etched.

【0008】なお、これを防止する方法として、厚い相
変化膜に大きな記録パワーで相変化を発生させることが
考えられるが、この場合にはピットパターン幅が大きく
なり、記録密度が低下する。さらにこれらの材料は、強
い毒性の元素Te、Sbを含むので、労働条件や公害問
題における制約を受ける。
As a method of preventing this, a phase change may be generated in a thick phase change film with a large recording power, but in this case, the pit pattern width becomes large and the recording density decreases. Furthermore, since these materials contain the highly toxic elements Te and Sb, they are restricted in working conditions and pollution problems.

【0009】本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡単か
つ安全な工程でピットパターンを基盤上に形成すること
ができ、また、記録密度を向上させることができる光デ
ィスク用原盤の製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a method for manufacturing an optical disk master that can form a pit pattern on a substrate in a simple and safe process and can improve the recording density. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、熱記録により相変化するとともに体積が
変化する相変化膜を基盤上に成膜するようにしている。
すなわち本発明によれば、熱記録により相変化するとと
もに体積が変化する相変化膜を基盤上に成膜し、前記基
盤上の相変化膜をピットパターンに応じて相変化させ、
前記相変化した部分を残すようにエッチングし、前記残
存する相変化した部分をマスクとして前記基盤上をエッ
チングすることによりピットパターンを前記基盤上に形
成する光ディスク用原盤の製造方法が提供される。
In the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a phase change film which undergoes phase change and volume change by thermal recording is formed on a substrate.
That is, according to the present invention, a phase change film that changes in phase and changes in volume due to thermal recording is formed on a substrate, and the phase change film on the substrate is phase-changed according to a pit pattern,
There is provided a method for manufacturing an optical disc master in which a pit pattern is formed on the substrate by etching so as to leave the phase-changed portion and etching the substrate using the remaining phase-changed portion as a mask.

【0011】本発明ではまた、相変化膜を熱記録した
後、エッチング前およびエッチング後の一方又は双方の
時点で相変化膜を熱処理している。すなわち本発明によ
れば、熱記録により相変化する相変化膜を基盤上に成膜
し、前記基盤上の相変化膜をピットパターンに応じて相
変化させ、前記相変化した部分を残すようにエッチング
する光ディスク用原盤の製造方法において、前記熱記録
後、前記エッチング前およびエッチング後の一方又は双
方の時点で前記相変化膜を熱処理し、前記残存する相変
化した部分をマスクとして前記基盤上をエッチングする
ことによりピットパターンを前記基盤上に形成すること
を特徴とする光ディスク用原盤の製造方法が提供され
る。
In the present invention, after the thermal recording of the phase change film, the phase change film is heat-treated before and / or after the etching. That is, according to the present invention, a phase change film that undergoes phase change due to thermal recording is formed on a substrate, the phase change film on the substrate is phase-changed according to a pit pattern, and the phase-changed portion is left. In the method for manufacturing an optical disk master to be etched, after the thermal recording, the phase change film is heat-treated at one or both of the time before the etching and after the etching, and the remaining phase-changed portion is used as a mask on the substrate. A method for manufacturing an optical disk master is provided, in which a pit pattern is formed on the substrate by etching.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、熱記録により相変化するとともに体
積が変化する相変化膜を基盤上に成膜しているので、光
照射により体積変化に伴ってピットパターンの膜厚を大
きくするとともに、エッチングレートを従来例のGeT
eやInSbの場合より半減することにより、下地膜と
のエッチングの選択比を大きくすることができ、したが
って、均一なピットパターンを形成することができた。
According to the present invention, since the phase change film that changes in phase and changes in volume due to thermal recording is formed on the substrate, the film thickness of the pit pattern increases as the volume changes due to light irradiation. The etching rate is GeT of the conventional example.
By halving it compared with the case of e or InSb, the etching selection ratio with respect to the underlying film can be increased, and thus a uniform pit pattern can be formed.

【0013】本発明はまた、相変化膜を熱記録した後、
エッチング前またはエッチング後またはエッチング前後
に相変化膜を熱処理しているので、エッチング選択比を
大きくすることができ、また、小さい膜厚でピットパタ
ーンを形成することができ、また、エッチング工程時間
を短縮して大きな面積においてピット幅変化やバラツキ
が少ない均一なピットパターンを形成することができ
た。
The present invention also provides that after thermal recording of the phase change film,
Since the phase change film is heat-treated before or after etching or before and after etching, it is possible to increase the etching selection ratio and to form a pit pattern with a small film thickness. It was possible to shorten and form a uniform pit pattern with little change in pit width and variation in a large area.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法
の第1の実施例を示す工程図、図2は第1の実施例と従
来例におけるピットパターンの高さを示す説明図、図3
は、第1の実施例と従来例におけるプラズマエッチング
時間に対するピットパターンの高さを示す説明図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a process diagram showing a first embodiment of a method of manufacturing an optical disc master according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing the height of a pit pattern in the first embodiment and a conventional example, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the height of a pit pattern with respect to the plasma etching time in the first example and the conventional example.

【0015】まず、図1に示す本実施例の光ディスク用
原盤の製造方法の概略を説明する。まず図1の(a)に
示すように原盤となる、表面が鏡面研磨された基盤1上
にマスキング膜2と相変化膜3を順次スパッタリング法
または真空蒸着法により堆積する。
First, an outline of a method of manufacturing the optical disc master of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described. First, as shown in FIG. 1A, a masking film 2 and a phase change film 3 are sequentially deposited on a substrate 1 whose surface is mirror-polished as a master by a sputtering method or a vacuum evaporation method.

【0016】次に図1の(b)に示すように相変化膜3
上にレーザ光を照射することにより、データに応じた領
域に相変化部4を発生させ、ついで図1の(c)に示す
ように相変化膜3の光照射(相変化)部4と未光照射部
のエッチングレート差を利用して光照射領域4が残るよ
うにエッチングし、ピットパターンを形成する。なお、
図1の(c)において符号5、6はそれぞれ、基盤1を
支持するための外側保持具、内側保持具であり、この保
持具5、6はまた、それぞれ基盤1の外周、内周のエッ
チングマスクとしても利用される。
Next, as shown in FIG. 1B, the phase change film 3
By irradiating a laser beam on the top, a phase change portion 4 is generated in an area corresponding to the data, and then, as shown in FIG. Etching is performed so that the light irradiation region 4 remains by using the difference in etching rate of the light irradiation portion, and a pit pattern is formed. In addition,
In FIG. 1C, reference numerals 5 and 6 respectively denote an outer holder and an inner holder for supporting the base 1. The holders 5 and 6 also etch the outer circumference and the inner circumference of the base 1, respectively. Also used as a mask.

【0017】そして、相変化膜3をマスクとしてマスキ
ング膜2を選択的にエッチングした後、図1の(d)に
示すように相変化膜3とマスキング膜2をマスクとして
基盤1を選択的にエッチングし、ついで基盤1上に残留
している相変化膜3とマスキング膜2をエッチング除去
すると、図1の(e)に示すように凹凸のピットパター
ンが形成された原盤7が製造される。
After the masking film 2 is selectively etched using the phase change film 3 as a mask, the substrate 1 is selectively used with the phase change film 3 and the masking film 2 as a mask as shown in FIG. By etching and then removing the phase change film 3 and the masking film 2 remaining on the substrate 1, a master 7 having an uneven pit pattern is manufactured as shown in FIG. 1 (e).

【0018】ここで、基盤1と相変化膜3の間にマスキ
ング膜2を挿入する理由は、相変化膜3のエッチングレ
ートが大きく、相変化膜3のみでは基盤1とのエッチン
グ選択比を大きくとれないので、このエッチング選択比
を大きくするために相変化膜3のピットパターンを一旦
マスキング膜2に転写してマスキング膜2をマスクとし
て基盤1をエッチングするためである。また、この新し
い原盤7の製造方法では、全てのプロセスが乾式であ
り、また、設備も小型であって小型化が容易であり、さ
らに製造工程時間が短いので生産性を格段に向上させる
ことができる。
Here, the reason why the masking film 2 is inserted between the substrate 1 and the phase change film 3 is that the etching rate of the phase change film 3 is large, and only the phase change film 3 has a large etching selection ratio with the substrate 1. This is because the pit pattern of the phase change film 3 is once transferred to the masking film 2 and the substrate 1 is etched using the masking film 2 as a mask in order to increase the etching selection ratio. Further, in this new method of manufacturing the master 7, all the processes are dry type, the equipment is small and the size can be easily reduced, and the manufacturing process time is short, so that the productivity can be remarkably improved. it can.

【0019】そして、本実施例では、熱記録およびエッ
チングによる相変化膜3のピットパターンの膜厚を大き
くするために熱記録により体積を変化させて相変化膜3
上に凹凸を形成し、凸部のみがピットパターンとして残
るようにエッチングし、また、毒性のあるTe、Sbを
含まない相変化材料を用いた。
In this embodiment, the volume of the phase change film 3 is changed by thermal recording in order to increase the thickness of the pit pattern of the phase change film 3 by thermal recording and etching.
A concavo-convex was formed on the upper surface, etching was performed so that only the convex portion remained as a pit pattern, and a toxic phase change material containing no Te or Sb was used.

【0020】ここで、発明者は毒性の観点から、IV族
元素、具体的にはC、Si、GeおよびSnを調べた。
なお、Snを除いたこれらの元素C、Si、Geは、成
膜した状態では通常、アモルファスである。この内、炭
素Cは融点が高すぎ、また、シリコンSiは記録に用い
るレーザ光波長による吸収率が小さいので相変化が発生
しにくく、ゲルマニウムGeが目的に適合する元素であ
った。但し、シリコンSiはゲルマニウムGeと適当に
組み合わせることにより相変化が発生し、目的に適合さ
せることができた。
From the viewpoint of toxicity, the inventor has investigated group IV elements, specifically C, Si, Ge and Sn.
Note that these elements C, Si, and Ge except Sn are usually amorphous in a film-formed state. Among these, carbon C has an excessively high melting point, and silicon Si has a small absorptance due to the wavelength of a laser beam used for recording, so that a phase change hardly occurs, and germanium Ge was an element suitable for the purpose. However, when silicon Si was appropriately combined with germanium Ge, a phase change occurred and it was possible to meet the purpose.

【0021】ここで、本実施例におけるレーザとは、そ
の発光波長λが600〜900nmの安価な半導体レー
ザであり、この安価な半導体レーザを用いる理由は、本
発明に係る製造方法の目的が従来のような高価であっ
て、保守が困難かつ精巧なカッティングマシンを用い
ず、簡易で安価なカッティングマシンを用いることにあ
るからである。
Here, the laser in the present embodiment is an inexpensive semiconductor laser having an emission wavelength λ of 600 to 900 nm. The reason for using this inexpensive semiconductor laser is that the purpose of the manufacturing method according to the present invention is conventional. This is because a cutting machine that is simple and inexpensive is used instead of an expensive cutting machine that is expensive and difficult to maintain.

【0022】図2は約1μmに集光した半導体レーザ光
を相変化面に照射して相変化を発生させ、レーザ光未照
射部を基準としてレーザ光照射部の体積変化によるピッ
トパターンの高さを示し、符号21がゲルマニウムGe
の場合、符号22が従来例で用いられたInSbの場合
を示す。また、横軸は記録線速度を示す。
FIG. 2 shows that the phase change surface is generated by irradiating the phase-change surface with a semiconductor laser beam focused to about 1 μm, and the height of the pit pattern due to the volume change of the laser-light-irradiated portion with the laser-light-irradiated portion as a reference. And the reference numeral 21 is germanium Ge.
In the case of, the reference numeral 22 indicates the case of InSb used in the conventional example. The horizontal axis shows the recording linear velocity.

【0023】ゲルマニウムGeを用いた場合には、記録
線速度が小さくなると膜が破壊されやすく、記録線速度
が大きくなるに従って断面がドーム状の凸部で形成さ
れ、さらにこの部分でエッチングレートが減少するの
で、ピットパターンの形成には非常に有利である。な
お、従来例の相変化材料と比較すると、GeTeでは形
状変化はなく、InSbでは図2に示すように、レーザ
光照射によりアモルファス相から結晶相への相転移のた
めに体積が僅かに減少する。
When germanium Ge is used, the film is easily broken when the recording linear velocity is small, and the cross section is formed by a dome-shaped convex portion as the recording linear velocity is increased, and the etching rate is further reduced in this portion. Therefore, it is very advantageous for forming a pit pattern. In comparison with the conventional phase change material, GeTe has no shape change, and InSb has a slight volume decrease due to the phase transition from the amorphous phase to the crystalline phase by laser light irradiation as shown in FIG. .

【0024】図3はArガスを用いたプラズマエッチン
グ時間に対するピットパターンの高さを示し、符号31
がゲルマニウムGeの場合、符号32が従来例で用いら
れたGeTeの場合の同一の初期膜厚で変化を示す。な
お、記録線速度はいずれも2.5m/sであり、基盤は
鏡面研磨したニッケル円盤上にシリコンを蒸着したもの
を用いた。また、横軸の時間T1はゲルマニウムGeの
アモルファス相に対するエッチングが終了した時間、時
間T2は同様にGeTeのアモルファス相に対するエッ
チングが終了した時間である。
FIG. 3 shows the height of the pit pattern with respect to the plasma etching time using Ar gas.
In the case of germanium Ge, reference numeral 32 shows a change with the same initial film thickness in the case of GeTe used in the conventional example. The recording linear velocity was 2.5 m / s in all cases, and the substrate used was a mirror-polished nickel disk on which silicon was deposited. The time T1 on the horizontal axis is the time when the etching of the germanium Ge amorphous phase is completed, and the time T2 is the time when the etching of the GeTe amorphous phase is completed.

【0025】図3に示すように、光照射により体積変化
に伴ってピットパターンの膜厚を大きくするとともに、
エッチングレートを従来例のGeTeやInSbの場合
より半減することにより、下地膜とのエッチングの選択
比を大きくすることができ、したがって、均一なピット
パターンを形成することができた。また、エッチング選
択比が小さくても、小さい膜厚でピットパターンを基盤
上に形成することができるので、エッチング工程時間を
短縮して大きな面積において均一なピットパターンを形
成することができた。
As shown in FIG. 3, the film thickness of the pit pattern is increased as the volume is changed by light irradiation, and
By halving the etching rate as compared with the case of GeTe or InSb of the conventional example, it was possible to increase the etching selectivity with respect to the underlying film, and thus to form a uniform pit pattern. Further, even if the etching selection ratio is small, the pit pattern can be formed on the substrate with a small film thickness, so that the etching step time can be shortened and a uniform pit pattern can be formed in a large area.

【0026】つぎに、上記製造工程の具体例を説明する
と、まず鏡面に研磨した外径が128mm、内径が3
5.6mm、厚さが0.8mmのニッケル円盤上にイオ
ンボンンバード後、SiO2 を100nm、次いでGe
を200nmの膜厚でEB(エレクトロンビーム)蒸着
装置を用いて図1の(a)に示すように堆積した。
Next, a specific example of the above manufacturing process will be described. First, the mirror-polished outer diameter is 128 mm and the inner diameter is 3 mm.
After ion bombarding on a nickel disk of 5.6 mm and 0.8 mm in thickness, SiO 2 100 nm, then Ge
Was deposited with a film thickness of 200 nm using an EB (electron beam) vapor deposition apparatus as shown in FIG.

【0027】つぎに、この円盤を回転させながら、直径
を約1μmに集光したレーザ光をゲルマニウム面に照射
し、図1の(b)に示すように凹凸用のピットパターン
を記録した。なお、レーザ光の照射点における記録線速
度は2.5m/s、記録レーザ光の最大出力は8mWで
ある。
Next, while rotating the disk, the germanium surface was irradiated with a laser beam having a diameter of about 1 μm, and a pit pattern for unevenness was recorded as shown in FIG. 1 (b). The recording linear velocity at the laser light irradiation point is 2.5 m / s, and the maximum output of the recording laser light is 8 mW.

【0028】つぎに、真空槽内においてアルゴンイオン
をこの円盤上に照射してエッチングし、ゲルマニウムに
よるピットパターンを形成した。なお、照射したアルゴ
ンイオンは、0.4mA/cm2 とした。つぎに、他の
真空槽内においてCF4 ガスにより平行平板型の反応性
プラズマエッチングを行い、図1の(c)に示すように
SiO2 膜によるピットパターンを形成した。ビットパ
ターン以外の部分において基盤のニッケル面が露出した
時点では、ゲルマニウム層は極めて薄くなっていた。
Next, the disk was irradiated with argon ions in a vacuum chamber for etching to form a pit pattern of germanium. The irradiated argon ions were 0.4 mA / cm 2 . Next, parallel plate type reactive plasma etching was performed with CF 4 gas in another vacuum chamber to form a pit pattern of SiO 2 film as shown in FIG. 1 (c). The germanium layer was extremely thin at the time when the nickel surface of the substrate was exposed in a portion other than the bit pattern.

【0029】つぎに、図1の(d)に示すように前述し
たゲルマニウムのエッチング槽においてこの円盤にアル
ゴンイオンを照射してニッケル面をエッチングし、最後
にこの円盤を他の真空槽に入れて、CF4 ガスにより反
応性プラズマエッチングを行ってSiO2 の残りを除去
し、図1の(e)に示すようにニッケルの一体型原盤を
得た。そして、この原盤を射出成形器に取り付けて光デ
ィスクを複製したところ、ディスクの性能と生産性とも
従来のスタンパと同等であった。
Next, as shown in FIG. 1 (d), the disk is irradiated with argon ions in the above-described germanium etching tank to etch the nickel surface, and finally this disk is placed in another vacuum tank. , CF 4 gas was used to carry out reactive plasma etching to remove the rest of SiO 2 to obtain a nickel integrated master as shown in FIG. When this master was mounted on an injection molding machine and an optical disk was duplicated, the performance and productivity of the disk were the same as those of the conventional stamper.

【0030】つぎに、図4および図5を参照して第2の
実施例を説明する。この第2の実施例では、熱記録とエ
ッチングによる相変化膜3のピットパターン膜厚を大き
くするために、熱処理により相変化膜3の相変化による
エッチングレート差を大きくして、エッチングによる相
変化膜3の残膜率を大きくするとともに、ピットパター
ンが形成された相変化膜3自体のエッチングレートを小
さくして下地マスキング膜2との選択比を大きくするこ
とにより、ピットパターンの寸法変化が小さな均一なエ
ッチングを行った。また、この第2の実施例においても
同様に、毒性のある元素Te、Sbを含まない材料(G
e、Si)を相変化膜3として用いた。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In this second embodiment, in order to increase the pit pattern film thickness of the phase change film 3 due to thermal recording and etching, the etching rate difference due to the phase change of the phase change film 3 is increased by heat treatment, and the phase change due to etching is changed. The dimensional change of the pit pattern is small by increasing the residual film ratio of the film 3 and decreasing the etching rate of the phase change film 3 itself on which the pit pattern is formed to increase the selection ratio with the underlying masking film 2. Uniform etching was performed. Also in the second embodiment, similarly, a material (G
e, Si) was used as the phase change film 3.

【0031】図4は相変化膜3の材料としてゲルマニウ
ムを用い、約1μmに集光した半導体レーザ光を相変化
面に照射して相変化を発生させた後エッチングを施した
場合のレーザ光未照射部を基準としたレーザ照射部のピ
ットパターンの高さを示し、横軸はエッチング時間を示
している。
In FIG. 4, when germanium is used as the material of the phase change film 3, a semiconductor laser beam focused to about 1 μm is irradiated on the phase change surface to generate a phase change, and then etching is not performed. The height of the pit pattern of the laser irradiation portion based on the irradiation portion is shown, and the horizontal axis shows the etching time.

【0032】また、符号41はレーザ光を照射した後ア
ルゴンイオンの照射によりエッチングした場合のピット
パターンの高さを示し、時間Tはレーザ光未照射部のエ
ッチング終了時間を示している。そして、符号42はレ
ーザを照射し、熱処理した後にアルゴンイオンの照射に
よりエッチングした場合のピットパターンの高さを示し
ている。
Reference numeral 41 indicates the height of the pit pattern in the case where etching is performed by irradiating laser light and then argon ions, and time T indicates the etching end time of the portion not irradiated with laser light. The reference numeral 42 indicates the height of the pit pattern when the laser irradiation is performed, the heat treatment is performed, and then the etching is performed by the irradiation of argon ions.

【0033】レーザ光の未照射部のエッチングレート
は、約300°C以下の熱処理温度では熱処理の有無に
かかわらず同様であり、したがって、未記録部のエッチ
ングが終了する時間Tも同様な値を示した。
The etching rate of the unirradiated portion of the laser light is the same regardless of the presence or absence of the heat treatment at the heat treatment temperature of about 300 ° C. or less, and therefore, the time T at which the etching of the unrecorded portion is finished has the same value. Indicated.

【0034】図4に示すように記録部のエッチングレー
トは、熱処理により減少し、ピットパターンの残膜率を
大きくすることができた。ここで、ゲルマニウムは通
常、成膜後の状態ではアモルファスであり、レーザ光の
照射により結晶化するが、熱処理がエッチングレートに
与える効果は、結晶相における方がアモルファスにおけ
る方より大きく、しかも不活性イオンの照射によるスパ
ッタ効果が低下する。また、図4からもわかるように、
単に薄膜の表面近傍の効果ではなく、薄膜内部にもスパ
ッタ効果を低下させる効果が存在していると予測され
る。
As shown in FIG. 4, the etching rate of the recording portion was decreased by the heat treatment, and the residual film rate of the pit pattern could be increased. Here, germanium is usually amorphous in the state after film formation and crystallizes by irradiation with laser light, but the effect of heat treatment on the etching rate is greater in the crystalline phase than in the amorphous state, and it is inactive. The sputtering effect due to ion irradiation is reduced. Also, as can be seen from FIG.
It is expected that not only the effect near the surface of the thin film but also the effect of reducing the sputtering effect exists inside the thin film.

【0035】図5はこのような相変化ゲルマニウムに対
するCF4 ガスのプラズマエッチングによるエッチング
レートを大気中熱処理温度に対して測定した結果を示
し、符号51は相変化材料3としてゲルマニウム膜のエ
ッチングレートを示し、符号52は図1に示すマスキン
グ膜2としてSiO2 のエッチングレートを示してい
る。
FIG. 5 shows the results of measuring the etching rate by plasma etching of CF 4 gas for such phase change germanium with respect to the heat treatment temperature in the atmosphere. Reference numeral 51 indicates the etching rate of the germanium film as the phase change material 3. Reference numeral 52 indicates the etching rate of SiO 2 as the masking film 2 shown in FIG.

【0036】ここで、マスキング膜2としてSiO2
を用いた場合にはそのエッチャントであるCF4 プラズ
マに対して十分なマスキング効果を持たなければならな
いが、図5に示すようにゲルマニウム膜のエッチングレ
ート51は、350〜400°C以上の熱処理でSiO
2 のエッチングレート52より小さく、ピットパターン
形成後の大気中熱処理により、マスキング膜2のピット
パターン形成をより容易にすることを示している。
Here, when SiO 2 or the like is used as the masking film 2, it must have a sufficient masking effect on the CF 4 plasma that is the etchant, but as shown in FIG. 5, the etching rate of the germanium film is increased. 51 is SiO by heat treatment at 350 to 400 ° C. or higher.
It is shown that the etching rate is smaller than that of No. 2 and the heat treatment in the air after the formation of the pit pattern facilitates the formation of the pit pattern of the masking film 2.

【0037】つぎに、この第2の実施例の製造工程の具
体例を説明すると、まず第1の実施例と同様に鏡面に研
磨した外径が128mm、内径が35.6mm、厚さが
0.8mmのニッケル円盤上にイオンボンバード後、S
iO2 を100nm、次いでGeを200nmの膜厚で
EB蒸着装置を用いて図1の(a)に示すように堆積し
た。
Next, a concrete example of the manufacturing process of the second embodiment will be described. First, as in the first embodiment, the mirror-polished outer diameter is 128 mm, the inner diameter is 35.6 mm, and the thickness is 0. After ion bombarding on a 0.8 mm nickel disk, S
io 2 was deposited to a thickness of 100 nm, and then Ge was deposited to a thickness of 200 nm using an EB vapor deposition apparatus as shown in FIG.

【0038】つぎに、この円盤を回転させながら、直径
を約1μmに集光したレーザ光をゲルマニウム面に照射
し、図1の(b)に示すように凹凸用のピットパターン
を記録した。なお、レーザ光の照射点における記録線速
度は第1の実施例と同様に2.5m/s、記録レーザ光
の最大出力は8mWである。そして、この第2の実施例
では、この円盤を大気中320°Cの熱板上において約
1分間熱処理を行った。
Next, while rotating this disk, the germanium surface was irradiated with a laser beam having a diameter of about 1 μm, and a pit pattern for unevenness was recorded as shown in FIG. 1 (b). The recording linear velocity at the irradiation point of the laser light is 2.5 m / s, as in the first embodiment, and the maximum output of the recording laser light is 8 mW. Then, in this second embodiment, this disk was heat-treated in the atmosphere on a hot plate at 320 ° C. for about 1 minute.

【0039】つぎに、真空槽内においてアルゴンイオン
をこの円盤上に照射してエッチングし、ゲルマニウムに
よるピットパターンを形成した。なお、照射したアルゴ
ンイオンはこの第2の実施例では4A/m2 とした。つ
ぎに、他の真空槽内においてCF4 ガスにより平行平板
型の反応性プラズマエッチングを行い、図1の(c)に
示すようにSiO2 膜によるピットパターンを形成し
た。
Next, the disk was irradiated with argon ions in a vacuum chamber and etched to form a pit pattern of germanium. The irradiated argon ions were set to 4 A / m 2 in this second embodiment. Next, parallel plate type reactive plasma etching was performed with CF 4 gas in another vacuum chamber to form a pit pattern of SiO 2 film as shown in FIG. 1 (c).

【0040】つぎに、図1の(d)に示すように前述し
たゲルマニウムのエッチング槽においてこの円盤にアル
ゴンイオンを照射してニッケル面をエッチングし、最後
にこの円盤を他の真空槽に入れて、CF4 ガスにより反
応性プラズマエッチングを行ってSiO2 の残りを除去
し、図1の(e)に示すようにニッケルの一体型原盤を
得た。そして、この原盤を射出成形器に取り付けて光デ
ィスクを複製したところ、ディスクの性能と生産性とも
従来のスタンパと同等であった。
Next, as shown in FIG. 1 (d), the disk was irradiated with argon ions in the above-described germanium etching tank to etch the nickel surface, and finally this disk was placed in another vacuum tank. , CF 4 gas was used to carry out reactive plasma etching to remove the rest of SiO 2 to obtain a nickel integrated master as shown in FIG. When this master was mounted on an injection molding machine and an optical disk was duplicated, the performance and productivity of the disk were the same as those of the conventional stamper.

【0041】つぎに、他の具体例を説明する。まず上記
具体例と同様なリング状ニッケル円盤にイオンボンバー
ド後、Siを100nm、Geを100nmEB蒸着装
置により堆積した。つぎに上記具体例と同様にレーザ光
により記録、熱処理およびエッチングを行った。なお、
相変化膜3のエッチング時間は上記具体例の1/2で行
った。
Next, another specific example will be described. First, after ion bombarding on a ring-shaped nickel disk similar to the above specific example, Si was deposited by 100 nm and Ge was deposited by 100 nm by an EB vapor deposition apparatus. Then, recording, heat treatment and etching were performed by laser light as in the above specific example. In addition,
The etching time of the phase change film 3 was 1/2 of that in the above specific example.

【0042】つぎに、この円盤を大気中400°Cの熱
板上において約1分間熱処理し、ついてまた上記具体例
と同様にこの円盤をCF4 プラズマによりエッチング
し、再びSiをマスクとしてニッケル基盤をエッチング
し、ニッケルの一体型原盤を得た。この場合にも同様に
この原盤を射出成形器に取り付けて光ディスクを複製し
たところ、ディスクの性能と生産性とも従来のスタンパ
と同等であった。
Next, this disk was heat-treated in the atmosphere on a hot plate at 400 ° C. for about 1 minute, and then this disk was etched by CF 4 plasma in the same manner as in the above specific example, and again using Si as a mask, a nickel substrate was used. Was etched to obtain a nickel integrated master. In this case as well, when this master was mounted on an injection molding machine and an optical disc was duplicated, the performance and productivity of the disc were the same as those of the conventional stamper.

【0043】したがって、この第2の実施例によれば、
エッチング選択比を大きくすることができたので、小さ
い膜厚でピットパターンを形成することができ、また、
エッチング工程時間を短縮して大きな面積においてピッ
ト幅変化やバラツキが少ない均一なピットパターンを形
成することができた。
Therefore, according to this second embodiment,
Since the etching selection ratio can be increased, a pit pattern can be formed with a small film thickness.
By shortening the etching process time, it was possible to form a uniform pit pattern with little pit width variation and variation in a large area.

【0044】さらに上記第1および第2の実施例によれ
ば、単一の元素を用いて成膜するので組成ズレや安定性
の問題を解消することができ、また、毒性の強い元素を
用いないので労働条件や公害問題を解消することができ
る。
Further, according to the above first and second embodiments, since the film is formed by using a single element, the problems of composition deviation and stability can be solved, and the use of a highly toxic element is possible. Since it does not exist, working conditions and pollution problems can be resolved.

【0045】また、ゲルマニウムはアモルファス状態が
非常に安定しており、記録前の状態で長期間保存するこ
とができ、さらに従来例においてレジスト盤のような特
殊照明下における作業から作業員を解放することができ
る。ここで、この長期安定性は、原盤の製造エリアがカ
ッティングマシンとエッチング設備のみで構成すること
ができることを示し、基盤と成膜工程が原盤製造エリア
から空間的および時間的に遠方であってもよいという工
程の配置上の自由度を向上することができる。
Further, germanium is very stable in an amorphous state and can be stored for a long time in a state before recording. Further, in the conventional example, a worker is freed from the work under special illumination such as a resist disk. be able to. Here, this long-term stability shows that the manufacturing area of the master can be configured only by the cutting machine and the etching equipment, and even if the substrate and the film forming process are far from the master manufacturing area in space and time. It is possible to improve the degree of freedom in arranging the good process.

【0046】さらに、エッチング作業は同一の真空槽内
においてガスの置換、印加電力の変更や、搬送のみでよ
いので自動化が容易であり、また、小さな局部的クリー
ンルームで生産することができるので、低コスト化する
ことができる。また、本発明の製造工程によれば、従来
方法における有機溶剤や大型の廃水処理施設、純水製造
およびその配水設備が不要であり、加えて、不要となっ
た原盤は再研磨することにより再利用することができる
ので、工場からの廃棄物も少なく、生産上のスピード、
コスト、品質、公害等の全てを向上させることができ
る。
Further, the etching work can be easily automated because gas replacement, change of applied power and transfer can be carried out in the same vacuum chamber, and the production can be carried out in a small local clean room. Cost can be reduced. Further, according to the manufacturing process of the present invention, the organic solvent, large-scale wastewater treatment facility, pure water manufacturing and its water distribution facility in the conventional method are unnecessary, and in addition, the unnecessary master is re-polished by re-polishing. Since it can be used, there is less waste from the factory, speed in production,
Cost, quality, pollution, etc. can all be improved.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱記録により相変化するとともに体積が変化する相変化
膜を基盤上に成膜しているので、光照射により体積変化
に伴ってピットパターンの膜厚を大きくするとともに、
エッチングレートを従来例のGeTeやInSbの場合
より半減することにより、下地膜とのエッチングの選択
比を大きくすることができ、したがって、均一なピット
パターンを形成することができた。
As described above, according to the present invention,
Since a phase change film that changes in phase and changes in volume due to thermal recording is formed on the substrate, the film thickness of the pit pattern increases as the volume changes due to light irradiation.
By halving the etching rate as compared with the case of GeTe or InSb of the conventional example, it was possible to increase the etching selectivity with respect to the underlying film, and thus to form a uniform pit pattern.

【0048】本発明はまた、相変化膜を熱記録した後、
エッチング前およびエッチング後の一方又は双方の時点
で相変化膜を熱処理しているので、エッチング選択比を
大きくすることができ、また、小さい膜厚でピットパタ
ーンを形成することができ、また、エッチング工程時間
を短縮して大きな面積においてピット幅変化やバラツキ
が少ない均一なピットパターンを形成することができ
た。
The present invention also provides that after thermal recording of the phase change film,
Since the phase change film is heat-treated before or after etching, or both of them, the etching selectivity can be increased, and the pit pattern can be formed with a small film thickness. By shortening the process time, it was possible to form a uniform pit pattern with little pit width variation and variation in a large area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光ディスク用原盤の製造方法の第
1の実施例を示す工程図である。
FIG. 1 is a process drawing showing a first embodiment of a method for manufacturing an optical disk master according to the present invention.

【図2】第1の実施例と従来例におけるピットパターン
の高さを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the height of a pit pattern in the first embodiment and the conventional example.

【図3】第1の実施例と従来例におけるプラズマエッチ
ング時間に対するピットパターンの高さを示す説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the height of a pit pattern with respect to the plasma etching time in the first example and the conventional example.

【図4】第2の実施例における熱処理前と熱処理後のピ
ットパターンの高さを示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing heights of pit patterns before and after heat treatment in the second embodiment.

【図5】第2の実施例におけるエッチングレートを示す
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an etching rate in the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基盤 2 マスキング膜 3 相変化膜 4 相変化部(光照射領域) 5,6 保持具 7 原盤 1 substrate 2 masking film 3 phase change film 4 phase change part (light irradiation area) 5, 6 holder 7 master

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱記録により相変化するとともに体積が
変化する相変化膜を基盤上に成膜し、 前記基盤上の相変化膜をピットパターンに応じて相変化
させ、 前記相変化した部分を残すようにエッチングし、 前記残存する相変化した部分をマスクとして前記基盤上
をエッチングすることによりピットパターンを前記基盤
上に形成する光ディスク用原盤の製造方法。
1. A phase-change film that changes in phase and changes in volume due to thermal recording is formed on a substrate, and the phase-change film on the substrate is phase-changed according to a pit pattern. A method of manufacturing an optical disk master, wherein etching is performed so as to remain, and a pit pattern is formed on the substrate by etching the substrate using the remaining phase-changed portion as a mask.
【請求項2】 熱記録により相変化する相変化膜を基盤
上に成膜し、前記基盤上の相変化膜をピットパターンに
応じて相変化させ、前記相変化した部分を残すようにエ
ッチングする光ディスク用原盤の製造方法において、 前記熱記録後、前記エッチング前およびエッチング後の
一方又は双方の時点で前記相変化膜を熱処理し、前記残
存する相変化した部分をマスクとして前記基盤上をエッ
チングすることによりピットパターンを前記基盤上に形
成することを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
2. A phase change film that undergoes a phase change due to thermal recording is formed on a substrate, the phase change film on the substrate is phase-changed according to a pit pattern, and etching is performed so as to leave the phase-changed portion. In the method for manufacturing an optical disc master, after the thermal recording, the phase change film is heat-treated at one or both of the time before the etching and the time after the etching, and the substrate is etched using the remaining phase-changed portion as a mask. Thus, a pit pattern is formed on the base, thereby manufacturing an optical disk master.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009059470A (en) * 2008-12-15 2009-03-19 Sony Corp Manufacturing method of recording medium, and manufacturing method of master disk for manufacturing recording medium
JP2009110652A (en) * 2008-12-15 2009-05-21 Sony Corp Recording medium manufacturing apparatus, and recording medium master disk manufacturing device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009059470A (en) * 2008-12-15 2009-03-19 Sony Corp Manufacturing method of recording medium, and manufacturing method of master disk for manufacturing recording medium
JP2009110652A (en) * 2008-12-15 2009-05-21 Sony Corp Recording medium manufacturing apparatus, and recording medium master disk manufacturing device
JP4687782B2 (en) * 2008-12-15 2011-05-25 ソニー株式会社 Recording medium manufacturing method and recording medium manufacturing master manufacturing method
JP4687783B2 (en) * 2008-12-15 2011-05-25 ソニー株式会社 Recording medium manufacturing apparatus and recording medium manufacturing master manufacturing apparatus

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