JPH0736239B2 - 光記憶ディスクの製造方法および製造装置 - Google Patents
光記憶ディスクの製造方法および製造装置Info
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- JPH0736239B2 JPH0736239B2 JP63505004A JP50500488A JPH0736239B2 JP H0736239 B2 JPH0736239 B2 JP H0736239B2 JP 63505004 A JP63505004 A JP 63505004A JP 50500488 A JP50500488 A JP 50500488A JP H0736239 B2 JPH0736239 B2 JP H0736239B2
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- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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- C03B2215/40—Product characteristics
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/45—Ring or doughnut disc products or their preforms
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は光記憶ディスクとその製造方法及びその製造工
程を実施するための装置に関する。
程を実施するための装置に関する。
［背景技術］ 光記憶ディスクは、ビデオ用、オーディオ用、ディジタ
ル情報用の記録媒体として知られており、同心状または
らせん状のトラックに光走査可能な標識が生成される被
覆付き基板から構成されている。これらの標識は、回転
中の光記憶ディスクに当てて記憶されている情報を読み
出すための強度の低い光ビームの光学特性（たとえば、
強度または偏光）を変化させる。標識を濃き込むには、
強度のより高い光ビームを使って、被覆層の光学特性を
変化させるか、あるいは標識が小さな凹み、いわゆるピ
ットとなっている場合は、射出成形法でピットを形成し
たり形成しなかったりすればよい。
ル情報用の記録媒体として知られており、同心状または
らせん状のトラックに光走査可能な標識が生成される被
覆付き基板から構成されている。これらの標識は、回転
中の光記憶ディスクに当てて記憶されている情報を読み
出すための強度の低い光ビームの光学特性（たとえば、
強度または偏光）を変化させる。標識を濃き込むには、
強度のより高い光ビームを使って、被覆層の光学特性を
変化させるか、あるいは標識が小さな凹み、いわゆるピ
ットとなっている場合は、射出成形法でピットを形成し
たり形成しなかったりすればよい。
光記憶ディスクの利点は、光学式走査ではミクロン範囲
のトラック幅及びトラック間隔が可能なので、高い記憶
密度が達成できることである。
のトラック幅及びトラック間隔が可能なので、高い記憶
密度が達成できることである。
このような小さな寸法では、情報トラック上に集束させ
る光ビームをサーボ制御することが必要であり、このよ
うなサーボ制御は、通常、光記憶ディスク上の溝を予め
刻んだ案内トラックを用いて実行される。一例をあげる
と、ディスクの回転中に光ビームの焦点を案内トラック
に対して変位させて行く場合、反射光ビームの強度分布
も変化し、それが適切に配列された光検出器（たとえば
４分割光検出器）を用いて決定され、対応する閉ループ
制御信号に変換される。
る光ビームをサーボ制御することが必要であり、このよ
うなサーボ制御は、通常、光記憶ディスク上の溝を予め
刻んだ案内トラックを用いて実行される。一例をあげる
と、ディスクの回転中に光ビームの焦点を案内トラック
に対して変位させて行く場合、反射光ビームの強度分布
も変化し、それが適切に配列された光検出器（たとえば
４分割光検出器）を用いて決定され、対応する閉ループ
制御信号に変換される。
従来の光記憶ディスクでは、必要な予め形成した案内ト
ラック（即ち案内溝）のレリーフを合成層中に生成す
る。この合成層は、光記憶ディスク（ビデオまたはオー
ディオ・ディスク）全体を形成する合成基板の一部、あ
るいは、主としてディジタル・データ記憶用の高品質の
光記憶ディスク用として提案されたものであるが、ガラ
ス基板上に付着させたものである。次いで、案内トラッ
クのレリーフ上に付加層を付着する。この付加層は、た
とえば光磁気記憶ディスクの場合、実際の情報記憶層で
ある。
ラック（即ち案内溝）のレリーフを合成層中に生成す
る。この合成層は、光記憶ディスク（ビデオまたはオー
ディオ・ディスク）全体を形成する合成基板の一部、あ
るいは、主としてディジタル・データ記憶用の高品質の
光記憶ディスク用として提案されたものであるが、ガラ
ス基板上に付着させたものである。次いで、案内トラッ
クのレリーフ上に付加層を付着する。この付加層は、た
とえば光磁気記憶ディスクの場合、実際の情報記憶層で
ある。
たとえば、案内溝は、ポリマー層などの合成層中にスタ
ンプ法で形成することが望ましい。記憶ディスクの直径
は小さく、完全独立仕上げで処理すべき表面は大きく、
コストが高くなるので、量産にはフォトリソグラフィ方
法は望ましくないと思われる。
ンプ法で形成することが望ましい。記憶ディスクの直径
は小さく、完全独立仕上げで処理すべき表面は大きく、
コストが高くなるので、量産にはフォトリソグラフィ方
法は望ましくないと思われる。
ガラスは、たとえば周囲環境からの影響に対する抵抗力
が強く、光複屈折が低いという特性をもつため、高品質
の光記憶ディスクの基板としてガラスが好ましい。しか
し、従来使用されてきた、合成層を付着させ、必要な精
度で案内トラックを形成させたサンドイッチ構造では、
このようなディスクの製造コストが増加する。強度の高
い光ビームによって情報を消去し修正することができる
消去可能記憶ディスクを使用する場合、たとえば熱磁気
記憶層付きのディスクは、繰り返される熱負荷により、
合成層の分解が起こり、ディスクの寿命が短縮する。さ
らに、ガラスの破壊抵当が比較的低いため、複雑な化学
的硬化処理が必要になるというう問題がある。
が強く、光複屈折が低いという特性をもつため、高品質
の光記憶ディスクの基板としてガラスが好ましい。しか
し、従来使用されてきた、合成層を付着させ、必要な精
度で案内トラックを形成させたサンドイッチ構造では、
このようなディスクの製造コストが増加する。強度の高
い光ビームによって情報を消去し修正することができる
消去可能記憶ディスクを使用する場合、たとえば熱磁気
記憶層付きのディスクは、繰り返される熱負荷により、
合成層の分解が起こり、ディスクの寿命が短縮する。さ
らに、ガラスの破壊抵当が比較的低いため、複雑な化学
的硬化処理が必要になるというう問題がある。
［発明の開示］ したがって、本発明の目的は、寿命が長く、製造コスト
の低いタイプの価値ある光記憶ディスクを提供すること
である。本発明の目的は、このようなディスクを作成す
る方法、ならびにその製造工程を実施するための装置を
提供することにもある。
の低いタイプの価値ある光記憶ディスクを提供すること
である。本発明の目的は、このようなディスクを作成す
る方法、ならびにその製造工程を実施するための装置を
提供することにもある。
本発明の光記憶ディスクでは、光記憶層用の基板として
単なるガラス基板を使用し、それに熱間スタンプ法で案
内トラックを直接形成させる。このような予めフォーマ
ット化したガラス基板を製造するのに使用するスタンプ
は、シリコンまたは金属表面、好ましくは、貴金属表面
内にたとえばリソグラフィによって画定し、後に、保持
時間を増加させるため、たとえばダイヤモンドに似た構
造のアモルファス・カーボンの層などでそれを被覆す
る。案内トラックを作成するためのスタンプ・ランドの
両垂直端部をフォトリソグラフィ法で面取りして、スタ
ンプしたガラスのブランクとスタンプとを分離しやすく
する。スタンプ・ステンシル自体は、非常に薄いので、
これを流体圧力によって変形させることのできるスタン
プ・ホルダの動き適応させてガラス基板の表面凹凸を補
償し、光ディスクの表面全体にわたって均一な構造の案
内トラックを作成することができる。
単なるガラス基板を使用し、それに熱間スタンプ法で案
内トラックを直接形成させる。このような予めフォーマ
ット化したガラス基板を製造するのに使用するスタンプ
は、シリコンまたは金属表面、好ましくは、貴金属表面
内にたとえばリソグラフィによって画定し、後に、保持
時間を増加させるため、たとえばダイヤモンドに似た構
造のアモルファス・カーボンの層などでそれを被覆す
る。案内トラックを作成するためのスタンプ・ランドの
両垂直端部をフォトリソグラフィ法で面取りして、スタ
ンプしたガラスのブランクとスタンプとを分離しやすく
する。スタンプ・ステンシル自体は、非常に薄いので、
これを流体圧力によって変形させることのできるスタン
プ・ホルダの動き適応させてガラス基板の表面凹凸を補
償し、光ディスクの表面全体にわたって均一な構造の案
内トラックを作成することができる。
［図面の簡単な説明］ 第１図は記憶ガラス・ディスクを断面で示した光記憶シ
ステムの概略図である。
ステムの概略図である。
第２図はガラス基板中に案内トラックをスタンプするた
めの端部を面取りしたスタンプの表面の拡大断面図であ
る。
めの端部を面取りしたスタンプの表面の拡大断面図であ
る。
第３図は光記憶ディスク用ガラス基板に案内トラックを
スタンプするためのスタンプ機構の概略的断面図であ
る。
スタンプするためのスタンプ機構の概略的断面図であ
る。
第4A図ないし第4D図は各々、フォトレジストを使って垂
直な輪郭を有する端部を面取りしたシリコン製スタンプ
を作成するエッチング工程の各段階を示す断面図であ
る。
直な輪郭を有する端部を面取りしたシリコン製スタンプ
を作成するエッチング工程の各段階を示す断面図であ
る。
第5A図及び第5B図は各々、フォトレジストを使って「浅
い」輪郭を有する端部を面取りしシリコン製スタンプを
作成するエッチング工程の各段階を示す断面図である。
い」輪郭を有する端部を面取りしシリコン製スタンプを
作成するエッチング工程の各段階を示す断面図である。
［発明の好ましい実施例］ 図面は全く概略的なものであり、同じ参照番号は同じ対
象を指している。
象を指している。
第１図は、本発明に基づき、熱間スタンプ法で基板中に
案内トラック３を直接形成させたガラス基板１から構成
される、光記憶ディスクを記録媒体として使用する光記
憶システムを示す。一実施例では、ディスクの中心に対
して同心状の案内トラックを設ける。その幅ｂは0.6ミ
クロン、中心間距離ｍは２ミクロンである。案内トラッ
クの深さｔは、約600nmである。案内トラック構造をス
タンプした後、基板１を層２で被覆し、記録された情報
を表す標識４をその中に形成することができる。このよ
うな表示は、ディジタル２進データ表示とすることがで
き、たとえば標識の有無、または標識４の長さが検出さ
れる。光ディスク記憶用としては、標識４がその周囲に
比べて逆の軸方向磁化を有する光磁気層や、標識４が反
射光の強度低下を起こす反射層など、様々な光学層２が
使用できる。標識４は、案内トラック自体の中に、また
は案内トラック相互間のランド上に設けることができ
る。
案内トラック３を直接形成させたガラス基板１から構成
される、光記憶ディスクを記録媒体として使用する光記
憶システムを示す。一実施例では、ディスクの中心に対
して同心状の案内トラックを設ける。その幅ｂは0.6ミ
クロン、中心間距離ｍは２ミクロンである。案内トラッ
クの深さｔは、約600nmである。案内トラック構造をス
タンプした後、基板１を層２で被覆し、記録された情報
を表す標識４をその中に形成することができる。このよ
うな表示は、ディジタル２進データ表示とすることがで
き、たとえば標識の有無、または標識４の長さが検出さ
れる。光ディスク記憶用としては、標識４がその周囲に
比べて逆の軸方向磁化を有する光磁気層や、標識４が反
射光の強度低下を起こす反射層など、様々な光学層２が
使用できる。標識４は、案内トラック自体の中に、また
は案内トラック相互間のランド上に設けることができ
る。
光学系５によって情報担持層２の表面に集束された光ビ
ーム７を用いて、矢印９の方向に回転するディスクをト
ラックに沿って走査すると、光ディスク上に記憶された
情報が読み出される。反射光が屈折して半透明ミラー６
で光検出器８に向かい、その出力信号が当該のエバリュ
エータ回路に供給されて、データが認識され、記憶ディ
スク上の光スポットがサーボ制御される。
ーム７を用いて、矢印９の方向に回転するディスクをト
ラックに沿って走査すると、光ディスク上に記憶された
情報が読み出される。反射光が屈折して半透明ミラー６
で光検出器８に向かい、その出力信号が当該のエバリュ
エータ回路に供給されて、データが認識され、記憶ディ
スク上の光スポットがサーボ制御される。
高度に平坦な表面を有する平面フロート・ガラスから構
成することができるガラス基板上への案内トラック構造
の転写は、本発明によって、スタンプを用いて、ガラス
の軟化点以上に加熱した基板１中に案内溝を直接形成す
ることによって実施される。驚くべきことに、実験によ
り、適当な材料と工程パラメータを選び、この一見単純
な工程に従うことにより、大きなガラス基板上へ必要な
微細構造を高い品質で転写できることが明らかになっ
た。
成することができるガラス基板上への案内トラック構造
の転写は、本発明によって、スタンプを用いて、ガラス
の軟化点以上に加熱した基板１中に案内溝を直接形成す
ることによって実施される。驚くべきことに、実験によ
り、適当な材料と工程パラメータを選び、この一見単純
な工程に従うことにより、大きなガラス基板上へ必要な
微細構造を高い品質で転写できることが明らかになっ
た。
スタンプ用材料を選択するにあたっては、複雑な工程段
階なしで必要な精度でスタンプ上に案内トラックが転写
されること、スタンプが当該工程温度で高い保持時間を
有すること、特に、スタンプが剥げ落ちも炭化もしない
こと、さらにスタンプと加熱したガラス・ブランクがは
りつかないことが確実でなければならない。
階なしで必要な精度でスタンプ上に案内トラックが転写
されること、スタンプが当該工程温度で高い保持時間を
有すること、特に、スタンプが剥げ落ちも炭化もしない
こと、さらにスタンプと加熱したガラス・ブランクがは
りつかないことが確実でなければならない。
初めに挙げた２つの要求に非常に合った適当な材料は単
結晶シリコンのディスクであり、通常のフォトリソグラ
フィ法によって反転した案内トラック構造通りのレリー
フがそこに転写される。シリコン・スタンプとガラス・
ブランクの間での接着はスタンプ表面上に付着させた硬
化層によって回避でき、このような硬化層はその化学的
性質がガラスとはかなり相違している。硬化層は、公知
の工程によって構造化シリコン表面上に硬い非晶質層と
して付着させた、ダイヤモンドに似た構造のアモルファ
ス・カーボンから構成することができる。このような層
の特性及び製造工程は、たとえばこの主題に関して最近
刊行された文献目録に集められた論文「応用物理通信」
（Appl.Physics Comm.）、第５巻、第４号、1985年12
月、pp.263−283から知られる。プラズマ内でこれらの
層を付着させることが望ましい。これらは、酸素を充填
したプラズマ中で除去することもでき、同じ１つのシリ
コン・スタンプから繰り返し使用済みの層をきれいに除
き、硬化し直すことができる。Si3N4、SiC、TiNなど、
その他の硬質表面層も使用できる。
結晶シリコンのディスクであり、通常のフォトリソグラ
フィ法によって反転した案内トラック構造通りのレリー
フがそこに転写される。シリコン・スタンプとガラス・
ブランクの間での接着はスタンプ表面上に付着させた硬
化層によって回避でき、このような硬化層はその化学的
性質がガラスとはかなり相違している。硬化層は、公知
の工程によって構造化シリコン表面上に硬い非晶質層と
して付着させた、ダイヤモンドに似た構造のアモルファ
ス・カーボンから構成することができる。このような層
の特性及び製造工程は、たとえばこの主題に関して最近
刊行された文献目録に集められた論文「応用物理通信」
（Appl.Physics Comm.）、第５巻、第４号、1985年12
月、pp.263−283から知られる。プラズマ内でこれらの
層を付着させることが望ましい。これらは、酸素を充填
したプラズマ中で除去することもでき、同じ１つのシリ
コン・スタンプから繰り返し使用済みの層をきれいに除
き、硬化し直すことができる。Si3N4、SiC、TiNなど、
その他の硬質表面層も使用できる。
Siスタンプの表面硬化用に、白金などの貴金属被覆も使
用できる。白金層のSiへの付着力を増大させるために、
集積半導体回路の製造で周知の熱処理法によってPtをSi
中に部分的に拡散させることができる。
用できる。白金層のSiへの付着力を増大させるために、
集積半導体回路の製造で周知の熱処理法によってPtをSi
中に部分的に拡散させることができる。
スタンプ材料としてのシリコンとは別に、必要に応じて
表面硬化層と一緒に、Pt、Ru、Rh、Pdなどの貴金属、な
らびに特殊鋼、NiまたはCuを使用することもできる。
表面硬化層と一緒に、Pt、Ru、Rh、Pdなどの貴金属、な
らびに特殊鋼、NiまたはCuを使用することもできる。
下記に詳細に明記するように、ガラス基板は成形後、ス
タンプと接触させて冷却させるので、スタンプ材の膨張
係数がガラス基板のそれと同程度であることが好まし
い。さらに、この冷却中にスタンプとガラス基板がはり
つくのを防止するため、本発明では、垂直な端部でなく
僅かな端部勾配をスタンプ材に付けること、及びそれに
よって生成されるガラス基板上の案内構造の深さよりス
タンプ構造の高さを大きくすることを提案する。
タンプと接触させて冷却させるので、スタンプ材の膨張
係数がガラス基板のそれと同程度であることが好まし
い。さらに、この冷却中にスタンプとガラス基板がはり
つくのを防止するため、本発明では、垂直な端部でなく
僅かな端部勾配をスタンプ材に付けること、及びそれに
よって生成されるガラス基板上の案内構造の深さよりス
タンプ構造の高さを大きくすることを提案する。
第２図は、表面硬化層21及び案内トラック用スタンプ・
レリーフ22を備えたスタンプ20の断面の細部を示す。基
板１内の表面硬化層の深さｄはスタンプ・レリーフ22の
高さｈの数分の一にすぎない。スタンプ・レリーフ22の
横方向端部は傾斜して50゜＜α＜90゜の角度をなす。こ
の角度は適当なフォトリソグラフィ・エッチング・ステ
ップにより広い範囲内で任意に固定できる。
レリーフ22を備えたスタンプ20の断面の細部を示す。基
板１内の表面硬化層の深さｄはスタンプ・レリーフ22の
高さｈの数分の一にすぎない。スタンプ・レリーフ22の
横方向端部は傾斜して50゜＜α＜90゜の角度をなす。こ
の角度は適当なフォトリソグラフィ・エッチング・ステ
ップにより広い範囲内で任意に固定できる。
したがって、スタンプ20はスタンピング中、基板１にそ
のスタンプ・レリーフ22の円錐状の上部でだけ接触し、
冷却後にスタンプとガラス基板が分離しやくなってい
る。
のスタンプ・レリーフ22の円錐状の上部でだけ接触し、
冷却後にスタンプとガラス基板が分離しやくなってい
る。
h/d比が大きいので、大きな表面をスタンプする場合で
も、領域23でスタンプ20と基板１が接触しない。スタン
ピング後に、基板１を鋼記憶層で被覆する場合、ランド
領域23にある基板１のもとの滑らかな表面を光学的標識
を形成するのに利用できる。
も、領域23でスタンプ20と基板１が接触しない。スタン
ピング後に、基板１を鋼記憶層で被覆する場合、ランド
領域23にある基板１のもとの滑らかな表面を光学的標識
を形成するのに利用できる。
スタンプと基板の間の熱接触を改善しようとする場合に
は、スタンピング後に基板とその表面全体で接触するス
タンプを使用するとよい。
は、スタンピング後に基板とその表面全体で接触するス
タンプを使用するとよい。
本明細書で提案する熱間スタンピング工程では、使用す
るタイプのガラス基板をガラスの軟化点より高温に（通
常600℃以上に）加熱しなければならない。ただし、ス
タンピングの前に、使用するタイプのガラスの変態温度
（通常380ないし450℃）よりもスタンプ温度を低くする
ことが好ましい。その場合、下記に詳細に明記するよう
に、スタンプの冷却によって、ガラス基板の熱硬化が実
施される。スタンプ及びその他の工具の酸化を避けるた
めに、この工程は不活性気体中または（フォーミング・
ガスなど）還元性雰囲気中で実行すべきである。
るタイプのガラス基板をガラスの軟化点より高温に（通
常600℃以上に）加熱しなければならない。ただし、ス
タンピングの前に、使用するタイプのガラスの変態温度
（通常380ないし450℃）よりもスタンプ温度を低くする
ことが好ましい。その場合、下記に詳細に明記するよう
に、スタンプの冷却によって、ガラス基板の熱硬化が実
施される。スタンプ及びその他の工具の酸化を避けるた
めに、この工程は不活性気体中または（フォーミング・
ガスなど）還元性雰囲気中で実行すべきである。
スタンプ温度が加熱したガラス基板の温度よりも僅かに
低い場合に、スタンプ圧痕の精度の点でも満足な結果が
達成できる。ガラス基板の安定性を増大させるため、後
続の（化学的または熱的）硬化ステップを追加してもよ
い。
低い場合に、スタンプ圧痕の精度の点でも満足な結果が
達成できる。ガラス基板の安定性を増大させるため、後
続の（化学的または熱的）硬化ステップを追加してもよ
い。
純粋に機械的な加圧によって加熱ガラス基板中に溝を形
成する代わりに、スタンプ（陰極として）と基板（その
背面で金属によって接触させてもよい）の間に単独でま
たは機械的加圧と一緒に高電圧を印加することもでき
る。この方法は、公知の陽極ボンディング法に類似し、
1000V程度以上の電圧を使用する。ガラス基板の温度
は、300℃と低くてもよく、それでも充分な電気伝導度
が得られる。
成する代わりに、スタンプ（陰極として）と基板（その
背面で金属によって接触させてもよい）の間に単独でま
たは機械的加圧と一緒に高電圧を印加することもでき
る。この方法は、公知の陽極ボンディング法に類似し、
1000V程度以上の電圧を使用する。ガラス基板の温度
は、300℃と低くてもよく、それでも充分な電気伝導度
が得られる。
高い静電力及び恐らくある種のイオン輸送効果によって
ガラス基板中にスタンプのレリーフが複製される。電圧
を反転させると、付着なしにスタンプと基板がはりつか
ずに分離できる。
ガラス基板中にスタンプのレリーフが複製される。電圧
を反転させると、付着なしにスタンプと基板がはりつか
ずに分離できる。
平面ガラス基板は高い精度で製造しても、数ミクロン程
度の大きな表面凹凸を有し、したがって案内トラック構
造スタンピング深さが低く光記憶ディスクの表面が大き
いために、剛性のスタンプを用いてディスク表面全体に
わたって均一な案内トラックを作成するのが難しい。し
たがって、本発明は、その一実施例で、流体圧力を加え
ることによりその曲率を変化させることができる可撓性
のスタンプ・サポート上に薄いスタンプ・ステンシルを
配列することを提案する。圧力を適当に変えることによ
り、中心からまたは端部から出発して、スタンプの凹面
形または凸面形を圧力変化によって徐々に平面形に近づ
けて、スタンプを段階的にガラス基板に接触させること
ができる。
度の大きな表面凹凸を有し、したがって案内トラック構
造スタンピング深さが低く光記憶ディスクの表面が大き
いために、剛性のスタンプを用いてディスク表面全体に
わたって均一な案内トラックを作成するのが難しい。し
たがって、本発明は、その一実施例で、流体圧力を加え
ることによりその曲率を変化させることができる可撓性
のスタンプ・サポート上に薄いスタンプ・ステンシルを
配列することを提案する。圧力を適当に変えることによ
り、中心からまたは端部から出発して、スタンプの凹面
形または凸面形を圧力変化によって徐々に平面形に近づ
けて、スタンプを段階的にガラス基板に接触させること
ができる。
第３図は、このような可撓性スタンプ・ステンシルを用
いてのスタンプ工程の配置状態を示す。垂直方向に可動
なスタンプ部分30を、固定のスタンプ部分31に対してシ
フトさせることができ、この平面スタンプ・サポート38
の上へ、中央開口部がスタンプ・サポート38の心出しピ
ン36と一致するようにガラス基板１を置く。スタンプ・
ステンシル35、たとえばガラス基板１の案内トラック・
レリーフと相補形の表面をもつ薄い可撓性単結晶シリコ
ン・ディスクが、チェンバ33内に流体圧力をかけると凹
面形または凸面形になる比較的薄いスタンプ板34aを有
する、たとえばモリブデン枠34から成る上側スタンプ部
分30の下面に固定される。枠用にモリブデンを選んだの
は、その熱膨張率（４×10-6C-1）がシリコン（３×10
-6C-1）と同程度であるためである。チェンバ内の流体
圧力を変えるには、弁32を用いて、耐熱液体の管路31
a、31bを通る流入及び流出量を変化させる。モリブデン
の酸化を防ぐには、モリブデンにSi被覆を設けるとよ
い。
いてのスタンプ工程の配置状態を示す。垂直方向に可動
なスタンプ部分30を、固定のスタンプ部分31に対してシ
フトさせることができ、この平面スタンプ・サポート38
の上へ、中央開口部がスタンプ・サポート38の心出しピ
ン36と一致するようにガラス基板１を置く。スタンプ・
ステンシル35、たとえばガラス基板１の案内トラック・
レリーフと相補形の表面をもつ薄い可撓性単結晶シリコ
ン・ディスクが、チェンバ33内に流体圧力をかけると凹
面形または凸面形になる比較的薄いスタンプ板34aを有
する、たとえばモリブデン枠34から成る上側スタンプ部
分30の下面に固定される。枠用にモリブデンを選んだの
は、その熱膨張率（４×10-6C-1）がシリコン（３×10
-6C-1）と同程度であるためである。チェンバ内の流体
圧力を変えるには、弁32を用いて、耐熱液体の管路31
a、31bを通る流入及び流出量を変化させる。モリブデン
の酸化を防ぐには、モリブデンにSi被覆を設けるとよ
い。
たとえば、硬質ハンダにより、スタンプ・マトリックス
35をスタンプ板34aに固定することができる。
35をスタンプ板34aに固定することができる。
固定スタンプ部分31は、また、その中に管路301a、301b
を経由して液体が流入し、また存在するチェンバ37を含
んでいる。スタンピング工程後にガラス基板１を除去す
るため、スタンプ型部分30、31の一方または両方に、圧
縮空気印加用の空気導管39を含めることができる。
を経由して液体が流入し、また存在するチェンバ37を含
んでいる。スタンピング工程後にガラス基板１を除去す
るため、スタンプ型部分30、31の一方または両方に、圧
縮空気印加用の空気導管39を含めることができる。
両方のスタンプ部分30、31に、様々な温度を維持でき
る、それぞれ基板用またはスタンプ・ステンシル用の加
熱装置を設けることも可能である。
る、それぞれ基板用またはスタンプ・ステンシル用の加
熱装置を設けることも可能である。
第３図の配置は、ある工程段階で、案内トラック構造が
基板１中にスタンプされ、突然の不均一な冷却段階によ
って基板が熱硬化され、光記憶ディスクの破壊抵抗力を
増大させるように働かさせることができる。この目的の
ため、上側スタンプ部分30で基板１をスタンプした後、
水などの冷媒をチェンバ33および37に供給して、基板１
の表面を急速に冷却させ、基板の内部はこれより緩やか
に冷却されるような不均一な温度勾配で冷却し、こうし
て不均一な温度勾配を内部張力勾配に変換してガラスに
高い機械的安定性を与える。
基板１中にスタンプされ、突然の不均一な冷却段階によ
って基板が熱硬化され、光記憶ディスクの破壊抵抗力を
増大させるように働かさせることができる。この目的の
ため、上側スタンプ部分30で基板１をスタンプした後、
水などの冷媒をチェンバ33および37に供給して、基板１
の表面を急速に冷却させ、基板の内部はこれより緩やか
に冷却されるような不均一な温度勾配で冷却し、こうし
て不均一な温度勾配を内部張力勾配に変換してガラスに
高い機械的安定性を与える。
フォトリソグラフィ法により、フォトレジストと基板の
エッチング比を適当に選んで、端部が垂直からずれてい
るスタンプを作成する。第4A図ないし第4D図は、「垂直
な」端部（正確には垂直ではなく傾斜した端部）を有す
るフォトレジスタ40を使った、このようなエッチング工
程のいくつかのステップを示す。約10ミリリットルのCF
4圧力及び適当な高周波電力で反応性異方性イオン・エ
ッチングにより、第4A図の構造をシリコン基板中に転写
する。スタンプ構造は第１ステップでは部分的にのみエ
ッチングされる（第4B図）。次いで、異方性エッチング
工程を等方性エッチング工程（圧力約100ミリトル、ガ
スとしてO2）に置き換えて、フォトレジスト・マスクだ
けを均一にエッチングする（第4C図）。この工程は、±
0.1ミクロンの精度まで容易に制御できる。こうして、
スタンプ・ピットのもとの端部41を圧力10ミリトル、ガ
スとしてFC4を使った次の異方性エッチング工程にかけ
て、面取りする（第4D図）。所望のプロフィールを達成
するため、スタンプ構造の所望のエッチ深さに応じて、
異方性エッチングと等方性エッチングのこうした切替え
を一回または数回行なう必要がある。
エッチング比を適当に選んで、端部が垂直からずれてい
るスタンプを作成する。第4A図ないし第4D図は、「垂直
な」端部（正確には垂直ではなく傾斜した端部）を有す
るフォトレジスタ40を使った、このようなエッチング工
程のいくつかのステップを示す。約10ミリリットルのCF
4圧力及び適当な高周波電力で反応性異方性イオン・エ
ッチングにより、第4A図の構造をシリコン基板中に転写
する。スタンプ構造は第１ステップでは部分的にのみエ
ッチングされる（第4B図）。次いで、異方性エッチング
工程を等方性エッチング工程（圧力約100ミリトル、ガ
スとしてO2）に置き換えて、フォトレジスト・マスクだ
けを均一にエッチングする（第4C図）。この工程は、±
0.1ミクロンの精度まで容易に制御できる。こうして、
スタンプ・ピットのもとの端部41を圧力10ミリトル、ガ
スとしてFC4を使った次の異方性エッチング工程にかけ
て、面取りする（第4D図）。所望のプロフィールを達成
するため、スタンプ構造の所望のエッチ深さに応じて、
異方性エッチングと等方性エッチングのこうした切替え
を一回または数回行なう必要がある。
「浅い」端部（α＜70゜）を有するフォトレジストを使
用する場合、低圧（約10ミリトル）でマスクと基板のエ
ッチング速度比を約1:1にして、反応性イオン・エッチ
ング・ステップにより、同じ角度のスタンプ端部51を作
成することができる（第5A図、第5B図）。使用するガス
は、たとえば、CF4である。
用する場合、低圧（約10ミリトル）でマスクと基板のエ
ッチング速度比を約1:1にして、反応性イオン・エッチ
ング・ステップにより、同じ角度のスタンプ端部51を作
成することができる（第5A図、第5B図）。使用するガス
は、たとえば、CF4である。
例 有用な案内トラック構造を備えたガラス基板が、たとえ
ば、次のような工程パラメータで作成できる。
ば、次のような工程パラメータで作成できる。
フロントページの続き (72)発明者 トリツペル、ジイー ドイツ連邦共和国7032ジンデルフインゲ ン、シユタイネンブロナシユトラーセ15番 地 (72)発明者 シユミツト、ジイー ドイツ連邦共和国7022ラインフエルデン― エヒターデインゲン３、リンダツハヴエク 18番地 (72)発明者 ヴオルター、オー ドイツ連邦共和国7036シユーナイヒ、ヘル トラオホリング43番地 (56)参考文献 特開 昭59−40341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−10102（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】光記憶ディスク用のガラス基板を製造する
工程が、 平面ガラス基板をその軟化点より高く加熱する工程と、 前記平面ガラス基板よりも低い温度のスタンプ装置を用
いて軟化された前記平面ガラス基板中に案内トラックを
スタンピングする工程と、 前記ガラス基板を前記スタンプ装置に接触させたまま
で、前記ガラス基板および前記スタンプ装置を急冷し
て、前記ガラス基板の表面は急冷されるがガラス基板の
内部はこれより緩やかに冷却されるような不均一な温度
勾配を維持しつつ、前記ガラス基板をそのガラス転移温
度よりも低くなるようにする工程と を有する光記憶ディスクの製造方法。 - 【請求項２】請求項１の製造方法において、加熱された
前記ガラス基板が陰極となるようにして、前記ガラス基
板と前記スタンプ装置との間に高電圧を印加する工程を
更に含む光記憶ディスクの製造方法。 - 【請求項３】請求項１または２の製造方法において、前
記スタンプ装置の温度は前記ガラス基板のガラス転移温
度よりも低い、光記憶ディスクの製造方法。 - 【請求項４】光記憶ディスク用のガラス基板を製造する
ための装置であって、軟化点よりも高い温度に加熱され
たガラス基板が載置されるスタンプ装置が設けられ、こ
のスタンプ装置は可撓性のスタンプ・サポートに固定さ
れた少なくとも１つの可撓性のスタンプ・ステンシルを
備え、前記スタンプ・サポートは流体容器の外壁からな
り、その外壁の曲率は前記流体容器内の流体圧力に応じ
て変化する、光記憶ディスク用ガラス基板の製造装置。 - 【請求項５】請求項４の製造装置において、前記スタン
プ・ステンシルはフォトリソグラフィ方法により形成さ
れるとともに案内ガイド形成用の垂直壁は垂直方向に対
して傾斜している、光記憶ディスク用ガラス基板の製造
装置。 - 【請求項６】請求項４または５の製造装置において、前
記スタンプ・ステンシルは単結晶シリコン、Pt、Ru、P
d、Ni、Cu、あるいは貴金属のいずれかから形成され
る、光記憶ディスク用ガラス基板の製造装置。 - 【請求項７】請求項６の製造装置において、前記スタン
プ・ステンシルは表面硬化処理されている、光記憶ディ
スク用ガラス基板の製造装置。 - 【請求項８】請求項７の製造装置において、前記スタン
プ・ステンシルはダイヤモンド様アルモファ・カーボン
により表面硬化処理されている、光記憶ディスク用ガラ
ス基板の製造装置。 - 【請求項９】請求項４ないし８のいずれかの製造装置に
おいて、前記スタンプ装置は冷却装置及び加熱装置を含
んでいる、光記憶ディスク用ガラス基板の製造装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873719200 DE3719200A1 (de) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Optische speicherplatte und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE3719200.0 | 1987-06-09 | ||
| PCT/EP1988/000479 WO1988009990A1 (en) | 1987-06-09 | 1988-05-27 | Optical storage disk and method of its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02501781A JPH02501781A (ja) | 1990-06-14 |
| JPH0736239B2 true JPH0736239B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=6329319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63505004A Expired - Lifetime JPH0736239B2 (ja) | 1987-06-09 | 1988-05-27 | 光記憶ディスクの製造方法および製造装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5213600A (ja) |
| EP (1) | EP0365552B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0736239B2 (ja) |
| DE (2) | DE3719200A1 (ja) |
| WO (1) | WO1988009990A1 (ja) |
Families Citing this family (76)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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