JPH0726213B2 - アルミニウム製光ディスク基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はビデオ情報やデータ情報などの記録媒体とし
て用いられ、光学的な方法によって情報の読取り、ある
いは書込みを行うことのできる光デイスクを形成する光
デイスク用基板の製造方法、特に基板材料としてアルミ
ニウムを用いたアルミニウム製光ディスク基板の製造方
法に関する。

なおこの明細書において、アルミニウムの語はアルミニ
ウム合金を含む意味において用いる。

従来の技術 光デイスクとしては、基板表面に信号情報用の微細凹凸
を形成し、この凹凸を光学的方法により読み取って信号
を再生するものや、例えば光磁気ディスクと称されるも
ののように、基板表面にトラッキングガイド用の微細凹
凸を渦巻状に形成するとともに該凹凸部の表面に磁性膜
などの記録媒体薄膜を付着形成し、この記録媒体薄膜の
光に対する特性変化を利用して情報の読取りやあるいは
さらに書換えなども行えるようにしたものなどが知られ
ている。

而して上記のような光ディスク基板としては、従来合成
樹脂基板やガラス基板が用いられていたため、次のよう
な欠点があった。

発明が解決しようとする課題 すなわち、アクセスタイムの短縮化の要請に伴い、ディ
スクの回転数は今後益々大きくなると予想されるが、合
成樹脂基板の場合、3000rpm程度以上の高速回転になる
と盤面がうねることに起因する面振れが異常に大きくな
り、光ヘッドが正確に追従しなくなるという欠点を派生
する。さらにはクリープなどによる変形が発生し易く、
長期間安定した読み出しを行うことができないというよ
うな問題もあった。一方ガラス基板の場合は、割れ易く
強度的に問題があるのみならず、強度を向上するために
厚さを厚くすると重量が重くなるというような問題点が
あった。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
であって、高速回転に対しても面振れ等の異常を生じる
ことなく、正確に情報の読み出しを行うことができると
ともに、強度的にも優れ長期間安定した動作を行うこと
ができ、しかも軽量で取扱いも簡便な新たな光ディスク
基板の製作提供を目的とするものである。

課題を解決するための手段 この目的においてこの発明は、磁気ディスク基板として
使用実績のあるアルミニウムを光ディスク用基板材料と
して用いることにより、上記の問題点の克服が可能であ
ることを第１の着眼点として、このアルミニウム材料に
信号情報ないしはトラッキングガイド用の微細凹凸を形
成しようとするものであり、さらにこの微細凹凸の形成
に際し、光ディスク基板として要求される品質の実現、
即ち微細凹凸を高精度に加工形成するとともに、凹部底
面や凸部頂面の充分な平滑性を実現する加工方法を追及
した結果なされたものである。

すなわちこの発明は、アルミニウム基材の少なくとも片
面に鏡面加工を施したのち、アルミニウム基材に表面処
理を施してドライエッチングに対して耐性のある表面処
理皮膜を形成し、さらにその上にアルミニウム薄膜を被
覆形成し、次いでレジストの塗布、エッチングパターン
の形成、ドライエッチングの各工程の順次的実施によ
り、前記アルミニウム薄膜を前記エッチングパターンに
沿って除去することにより、信号情報ないしはトラッキ
ングガイド用の微細凹凸を形成することを特徴とするア
ルミニウム製光ディスク基板の製造方法を要旨とするも
のである。

アルミニウム基材の材質としては、特に限定されるもの
ではないが、磁気ディスクとして使用実績のあることか
らAl-Mg系合金が望ましく、またこの場合第２相粒子を
小さくするため、高純度アルミニウム（99.9wt％以上）
をベースにすることが望ましい。

アルミニウム基材の表面に施す鏡面加工は、後のドライ
エッチング工程を経てアルミニウム薄膜表面に形成され
る微細凹凸の凹部底面、凸部頂面を、光ディスクとして
要求される平滑性を有するものにするために行われるも
のである。鏡面加工方法としては切削、研磨いずれによ
るものであっても良く、望ましくは切削加工後研磨する
のが良い。

鏡面加工後におけるアルミニウム薄膜の形成は、前記微
細凹凸の凹部底面、凸部頂面の平滑性をより一層向上さ
せるために行うものである。このアルミニウム薄膜の厚
さはトラッキングガイド溝や信号情報としてのピットの
深さと同等ないしは大に形成されるものであり、例えば
0.1μｍ前後の厚さに形成される。アルミニウム薄膜の
材質は高純度アルミニウムやAl-Si系合金が望ましい
が、これらに限定されるものではない。また被覆形成方
法としては、蒸着、スパッタリング等任意の方法を採用
しうる。

さらに微細凹凸の凹部底面、凸部頂面の平滑性を高める
ために、この発明では鏡面加工後アルミニウム薄膜形成
前に、基材に陽極酸化法、メッキ、イオン注入などの表
面処理を施して表面処理皮膜を形成する。この場合皮膜
はドライエッチングされにくいものつまりドライエッチ
ングに対して耐性のあるものとする。このような表面処
理皮膜の好適な例として、クロメート皮膜やジルコニア
系の皮膜をあげうる。またスパッター時等における平坦
度を維持するため、皮膜を硬くし更に皮膜を研磨や切削
により鏡面加工するのが良い。なおこの表面処理皮膜は
アルミニウム薄膜の密着強度の向上にも寄与するもので
ある。

アルミニウム薄膜を被覆形成したのちは、該アルミニウ
ム薄膜表面に信号情報ないしはトラッキングガイド用の
微細凹凸を形成する。この凹凸には極めて厳格な精度が
要求される。例えばトラッキングガイド用の凹凸を形成
する場合、ガイド溝の寸法は幅が約0.8〜１μｍ、深さ
0.07μｍ程度となることが要求され、かつ溝のコーナー
半径が小さいことなどが要求される。このような微細加
工を実現するものとしてこの発明では、基材表面へのフ
ォトレジストの塗布、エッチングパターンの形成、ドラ
イエッチングの各工程の順次的実施による方法を採用し
ている。

前記フォトレジストは、ドライエッチングを施す際にエ
ッチングパターンの形成工程により露呈した部分を除い
て、アルミニウム薄膜表面の侵食を防止するために塗布
するものである。フォトレジストはポジ、ネガいずれの
タイプであっても良いが、ポジタイプの方が望ましい。
このようなフォトレジストの一例として、市販の半導体
フォトマスク用レジストインキ等をあげうる。また塗布
方法としてはディッピング法、ローラクウォータ法など
既知の方法を任意に採用しうる。

またエッチングパターンの形成工程は、トラッキングガ
イド溝や信号情報としてのピットを形成すべき部分に対
応してレジストを除去し、薄膜表面を露呈させるもので
ある。このエッチングパターン形成の具体的工程の１つ
としてまず、フォトマスクの装着、露光，現像の各工程
の順次的実施による場合をあげうる。すなわち例えばト
ラッキングガイド溝やピットの形成予定部分を透光部、
それ以外を遮光部となされたフォトマスクをアルミニウ
ム薄膜表面に装着したのちこれを露光し、次いで露光工
程によりフォトマスクの透光部を介して光照射された部
位の不要レジストを現像処理により除去し、薄膜表面に
所定のエッチングパターンを形成する。なおフォトマス
クを用いることなく、直接的なレーザをレジストに照射
して露光を行っても良い。またエッチングパターンの他
の形成方法として、加工用レーザを用いてレジストをエ
ッチングパターンに対応して部分的に除去する方法も作
業性等の点から推奨される。

前記ドライエッチングは、エッチングパターンに応じて
露呈したアルミニウム薄膜の表面を侵食するものであ
る。ドライエッチングの種類は特に限定されるものでは
なく、イオンビームエッチング、リアクティブイオンエ
ッチング等をはじめ各種方式の採用が可能である。この
ドライエッチングにより、アルミニウム薄膜がエッチン
グパターンに沿って除去され、微細凹凸状に加工され
る。

なお上記のような工程を基材の片面のみに施すことによ
り、片面のみに微細凹凸を形成した片面記録式のディス
ク基板を製作しても良いが、両面に形成して両面記録式
のディスク基板とする方が、情報記録量が増大するとと
もにひいては基板のコストダウンにもつながり望まし
い。

ドライエッチング後においては、必要に応じてアルカリ
液等を用いてアルミニウム薄膜表面に付着しているレジ
ストの除去処理を施す。

なお、上記のような方法により製作された基板を光ディ
スクとして完成させるには、ディスクの種類によっては
基板表面に記録媒体薄膜を付着形成したり、あるいは透
明保護膜を形成したりすることが必要となる。

発明の効果 以上説明したようにこの発明によれば、光ディスク基板
の材料として、アルミニウムを用いるものであることに
より、高速回転に耐え得る充分な強度を保有するととも
に、軽量でかつ経時的な変形もない光ディスク基板を提
供することができる。従って該基板を用いることによ
り、光ディスクの高速回転が可能となり、アクセスタイ
ムの短縮化が可能となるとともに、ディスクの長寿命化
が図れ、また取扱いや保管の点でも極めて有利なものと
なる。

さらにこの発明では、アルミニウム基材表面を鏡面加工
したのち、アルミニウム薄膜を被覆形成し、次いでフォ
トレジストの塗布、エッチングパターンの形成、ドライ
エッチングの各工程の順次的実施により、アルミニウム
薄膜を前記エッチングパターンに沿って除去することに
より信号情報ないしはトラッキングガイド用の微細凹凸
の形成を行うものであるから、極めて高精度に微細凹凸
加工を行うことができるとともに、凹部底面や凸部頂面
の充分な平滑性を実現でき、品質の点でも優れた光ディ
スク基板を提供しうる。

しかも、この発明は、鏡面加工後アルミニウム薄膜形成
前に、アルミニウム基材に表面処理を施してドライエッ
チングに対して耐性のある表面処理皮膜を形成するか
ら、この表面処理皮膜により微細凹凸の精度、特に凹部
底面の精度をさらに向上できると共に、アルミニウム基
材に対するアルミニウム薄膜の密着強度の向上を図るこ
とができる。

実施例 次にこの発明の実施例を示す。

厚さ2.0mmのAl−4.5wt％Mg合金圧延板を外径130mm、内
径15mmのドーナツ状に打抜いて基材とし、該基材の表面
を切削加工により鏡面加工した。次いで基材表面にスパ
ッタリングにてAl−1.0wt％Si合金組成のアルミニウム
薄膜を厚さ約0.07μｍに被覆形成した。その後、このア
ルミニウム薄膜の表面にレジストとしてのアクリル樹脂
（PMMA）を塗布し、次いでトラッキングガイド溝形成予
定部位を透光部、それ以外を遮光部として化成したフォ
トマスクを装着し、該マスクを介して露光を行ったの
ち、現像を行うことにより、アルミニウム薄膜の表面に
所定のエッチングパターンを形成した。

その後、リアクティブイオンエッチングによるドライエ
ッチングを施してアルミニウム露呈部分を侵食してアル
ミニウム薄膜表面にトラッキングガイド用の微細凹凸を
形成し、もって基板とした。

上記により得られた基板において、トラッキングガイド
溝の寸法を測定したところ、その幅が0.8^±0.06μｍ、
深さ0.07^±0.005μｍの精度で加工されており、またコ
ーナー半径は0.01μｍ、ガイド溝底面の表面粗さはRmax
0.008μｍであった。さらに基材の鏡面加工後アルミニ
ウム薄膜形成前に、基材にクロメート処理を施すことに
よりクロメート皮膜を形成した外は上記と同一の条件で
基板の製作を行った場合には、トラッキングガイド溝の
底面の表面粗さはRmax0.006μｍと向上した。

以上の結果より、本発明によれば、アルミニウム基材の
鏡面加工後アルミニウム薄膜形成前に、クロメート皮膜
等の表面処理皮膜を形成することにより、トラッキング
ガイド溝の底面の表面粗さを向上でき、光ディスク用と
しての精度を充分満足しうるアルミニウム基板の製作が
可能であることを確認した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウム基材の少なくとも片面に鏡面
   加工を施したのち、アルミニウム基材に表面処理を施し
   てドライエッチングに対して耐性のある表面処理皮膜を
   形成し、さらにその上にアルミニウム薄膜を被覆形成
   し、次いでレジストの塗布、エッチングパターンの形
   成、ドライエッチングの各工程の順次的実施により、前
   記アルミニウム薄膜を前記エッチングパターンに沿って
   除去することにより、信号情報ないしはトラッキングガ
   イド用の微細凹凸を形成することを特徴とするアルミニ
   ウム製光ディスク基板の製造方法。