JPH0744903A - スタンパー原盤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光硬化性樹脂の広がり不足、バリの発生がな
く、寸法精度の良いスタンパー原盤を製造する。 【構成】 本発明の原盤の製造方法によって、凹凸パタ
ーンが形成されたマスク２と、マスクと外形の異なる平
板から成る原板１との間に、紫外線または電子線、熱な
どで硬化する硬化樹脂層３を形成し、マスク２と原板１
とを支持具５、５′，６、６′で支持して、マスクと原
板の間隔４を調整して樹脂層の広がり方を制御し、はみ
出しや広がり不足なく樹脂層を広げて、間隔を保持した
まま線源８から紫外線や電子線を照射して、樹脂層を硬
化させ、その後マスクを剥離してスタンパー原盤を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体の製造に使用
するスタンパー原盤の製造方法に関し、詳しくは光学的
に情報の記録・再生を行なう光記録媒体製造用スタンパ
ー原盤の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種情報の記録には、磁気テー
プ、磁気ディスク等の磁気材料、各種半導体メモリー等
が主として用いられてきた。このような磁気メモリー、
半導体メモリーは情報の書き込み、および読みだしが容
易に行なえるという利点はあるが、反面、情報の内容を
容易に改ざんされたり、また高密度記録ができないとい
う問題点があった。かかる問題点を解決するために、多
種多様の情報を効率良く取り扱う手段として、光記録媒
体による光学的情報記録方法が提案され、そのための光
学的情報記録担体、記録再生方法、記録再生装置が提案
されている。かかる情報記録担体としての光記録媒体
は、一般にレーザー光を用いて情報記録担体上の光記録
層の一部を揮散させるか、反射率の変化を生じさせる
か、あるいは変形を生じさせて、光学的な反射率や透過
率の差によって情報を記録し、あるいは再生を行なって
いる。この場合、光記録層は情報を書き込み後、現像処
理などの必要がなく、「書いた後に直読する」ことので
きる、いわゆるＤＲＡＷ（ダイレクト リード アフタ
ー ライト）媒体であり、高密度記録が可能であり、ま
た追加書き込みも可能であることから、情報の記録・保
存媒体として有効である。一般的な光記録媒体は、トラ
ックや情報に対応する凹凸パターンが記録されているス
タンパーを用いて、熱可塑性樹脂であるポリカーボネー
ト樹脂やポリメチルメタクリル樹脂に、その凹凸パター
ンを転写することにより基板を形成している。スタンパ
ーの製造方法としては一般的に、図２（１）に示すよう
に、記録すべき情報に対応した凹凸パターン２０を形成
したマスク２２と、平面性良く研磨された原板２４との
間にレジスト等の光硬化性樹脂２６を充填し、これに光
照射して前記光硬化性樹脂２６を硬化させた後、マスク
２２を剥離することにより、図２（２）に示すような、
転写された凹凸パターン２８を原板２４上面に形成した
硬化樹脂層３０を積重したスタンパー原盤３２を得る。
次いで、図２（３）に示すように、原盤３２の硬化樹脂
層３０の表面に導電化膜３４を形成する。その後、導電
化膜３４を電極として図２（４）に示すように所望の厚
さまで電鋳して電鋳膜３６を得たのち、スタンパー製造
原盤３２から電鋳膜３６を剥離して金属スタンパーを得
ている。

【０００３】上記スタンパーの製造方法以外にも、マス
クや原盤を製造するのに、紫外線硬化樹脂を用いて行な
う方法も用いられている。例えば、スタンパーでエアー
シールして紫外線硬化樹脂を固める方法（特開昭５３−
３３２４４）、原板を反らせてマスクと重ね合わせる方
法（特開昭５３−８６７５６、同５３−１１６１０５、
同５５−１６０３３８、同６１−１４８０３３）、ロー
ラーで樹脂を所定のパターンに印刷してからマスクと重
ね合わせるもの（特開平１−１７６５１７、同１７６５
１８、同１７６５１９）、原板の中心穴から樹脂を注入
するもの（特開昭５５−１５２０２８、同５７−４７６
２５）、マスクと原板との間の空隙部に紫外線硬化樹脂
を供給しながら充填する方法（特開昭５８−１７３６２
３、同６１−４２６１２）、などが行なわれている。

【０００４】しかしながら従来方法で紫外線硬化樹脂な
どを用いて凹凸パターンを転写するときには、紫外線硬
化樹脂などがマスクまたは原板からはみ出して、硬化後
にバリが発生する問題点がある。はみ出した樹脂を拭き
取り、または吸引して取り除くことによってバリを防止
することも可能であるが、原板の裏面に回り込んで汚し
たり、拭きムラが発生するという問題点が生じている。
またその反対に、成形条件によっては、樹脂が成形領域
全面にまで充分に広がらずに広がり不足が発生する問題
点もある。その他樹脂を充填する方法としては、液晶な
どで用いられている真空注入方法が広く使われている
が、光記録媒体の原板やマスクを製造するのに用いるに
は、ギャップ材を端にしか入れられないために、注入す
るときにマスク、原板などが反り易く、樹脂層の厚さを
均一にできないという問題点がある。さらに微小な隙間
を介して対向したマスク、原板などを真空にして隙間の
空気を抜いてから、圧力差または自重で樹脂を注入する
ために、一回の成形を行なうのに長い時間を要するとい
う問題点も生じている。他にもマスクと原板との間に隙
間を開けるためにギャップ材が必要となるため、樹脂の
成形領域が狭くなり、原板またはマスクの全面を成形す
ることができないという問題点も生じている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、原盤製造時の硬化樹脂のはみ出しや、広がり不足を
防止して、バリがなく、樹脂形成領域の精度の良い原盤
の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、光ビームの照射によって光学特性を変化さ
せて情報の記録、再生を行なう情報記録媒体製造用スタ
ンパー原盤の製造方法において、（１）記録すべき情報
に対応した凹凸パターンが形成されたマスクと、マスク
と平面形状の異なる平板から成る原板との間に、エネル
ギー線を照射することにより硬化する樹脂層を形成する
工程、（２）マスクと原板の少なくとも一方を支持し
て、マスクと原板の間隔を調整して樹脂層の広がり方を
制御し、樹脂層を原板上に広げる工程、（３）間隔を保
持した状態でエネルギー線を照射して、樹脂層を硬化さ
せる工程、（４）転写された凹凸パターンが形成された
硬化樹脂層からマスクを剥離して原板上に硬化樹脂層を
有するスタンパー原盤を得る工程、上記各工程を有する
ことを特徴とするスタンパー原盤の製造方法である。

【０００７】

【作用】本方法では、原板とマスクとの間に樹脂層を形
成してから、原盤とマスクの間隔を調整することによっ
て、樹脂層の広がり方を制御して、樹脂層のはみ出しや
広がり不足のない原盤を得るものである。

【０００８】本発明の光記録媒体製造用スタンパー原盤
の製造方法を以下詳細に述べる。

【０００９】図１（１）に示すように、平行に設置され
た原板１とマスク２との間に紫外線、電子線等のエネル
ギー線で硬化する硬化性樹脂を充填して樹脂層３を形成
し、原板１とマスク２の一方、または両方を原板支持具
５、５′，マスク支持具６、６′を用いて独立に支持す
る。

【００１０】この場合、原板１とマスク２とは平面形状
を異ならしめて形成してあるので、支持具５、５′，
６、６′は互いに重なり合うことがなく、確実に原板
１、又はマスク２を支持できる。

【００１１】次に、原板１とマスク２の間隔４を調整し
て、樹脂層３の広がり方を制御し、原板１上の所望の領
域全面に樹脂層３を広げる。その後、この間隔４を保っ
たまま樹脂層３に紫外線、電子線等のエネルギー線を線
源８から照射し、これにより樹脂層３を硬化させ硬化樹
脂層とする。硬化後にマスク２を原板１から剥離する
と、図１（２）に示すように原板１上に転写された凹凸
パターン７を形成した硬化樹脂層９を有するスタンパー
原盤１０が得られる。

【００１２】本発明に用いる原板１の材料は、平面性が
良く、充分な強度を持つ材料であれば、いづれの材料で
も用いることができる。例えば、研磨ガラス、化学強化
ガラスなどのガラス、アクリル樹脂、メタアクリル樹
脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどの有
機高分子化合物、ニッケル、クロム等の金属、タングス
テンカーバイド、窒化チタン等の金属化合物、アルミニ
ウム、アルミニウム合金、ステンレス、チタン、チタン
合金などの金属合金、セラミクスなどの中から必要に応
じて選択して用いることができる。

【００１３】原板１の大きさは、プリフォーマットの凹
凸パターン７を一つまたは複数個形成でき、かつマスク
２と異なる外形であれば、いづれの大きさのものでも用
いることができる。原板１の表面精度は製造するスタン
パーの面精度と同じまたはそれ以上の良い平面度である
ことが望ましい。好ましい平面度は凹凸の最大値で２０
μｍ以下である。原板１の厚さは、樹脂の塗布、成形、
剥離などの加工に必要な機械的強度、耐久性が得られる
のに充分の厚さにする。具体的には１０μｍ〜５０ｍｍ
が好ましく、特に０．１〜２０ｍｍが好ましい。

【００１４】マスク２の材質は、平面性が良く、充分な
強度を持つ材料であれば、いづれの材料でも用いること
ができる。例えば、研磨ガラス、化学強化ガラスなどの
ガラス、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリエチレンテレフタレートなどの有機高分子化合
物、ニッケル、クロム等の金属、タングステンカーバイ
ド、窒化チタン等の金属化合物、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、ステンレス、チタン、チタン合金などの金
属合金、セラミクスなどの中から必要に応じて選択して
用いることができる。マスク２の表面には必要に応じ
て、金属酸化物、窒化物、炭化物などによる表面硬化
層、シリコン系樹脂などによる保護層、炭素ハロゲン化
物などによる離型層などを形成することもできる。マス
ク２の製造方法は、一般にフォトマスク、スタンパー、
型に用いられている方法であれば、いづれの方法でも用
いることができる。例えば、平面度良く研磨されたガラ
スの上に凹凸パターン７の深さまでクロム、酸化クロム
などの金属を真空成膜し、その上にレジストを所定の厚
さに塗布して、パターンを露光、現像してから、ドライ
またはウエットエッチングすることによって形成するこ
とができる。その他の方法としては、切削などの機械的
な加工方法などを用いることができる。また必要に応じ
てマスク２の裏面に裏打ちして用いることもできる。

【００１５】紫外線または電子線等のエネルギー線を照
射することによって硬化する樹脂は、一般に市販されて
いる樹脂類、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタ
ン系などの硬化性樹脂の中から自由に選択することがで
きる。これらの樹脂の塗布方法は、一般的に用いられて
いる方法を用いることができる。例えば、スピンコー
ト、バーコート、グラビアなどの各種印刷、ディッピン
グ法、滴下法などを用いることができる。紫外線または
電子線等で硬化する樹脂は原板１とマスク２の凹凸パタ
ーン面の少なくとも一方に塗布する。樹脂を一部または
全面に塗布しても良い。部分的に樹脂を塗布する場合
は、塗布する位置は原板１またはマスク２の中央部全
面、中央部の対角線上、外周部の一部、外側の端部、外
周部全面など自由に選択できる。必要に応じて原盤１上
に、一般的に用いられているプライマーやアンカー材料
などの、樹脂層３と原板１との密着性を上げるための層
を設けても良い。用いるアンカー材料は一般的に用いら
れているアクリル系樹脂、シリコン系樹脂などの材料の
中から自由に選択して用いることができる。アンカー材
料層の塗布方法は公知方法を用いることができる。例え
ば、ロールコート、ナイフコート、バーコート、グラビ
アコート、スクリーン印刷などを用いることができる。
その後、マスク２と原板１を重ね合わせる。重ね合わせ
る方法は、一つの頂点または一つの辺、中央部から気泡
を巻き込まないように両者を重ねる方法の中から、必要
に応じて自由に選択できる。また重ね合わせる雰囲気を
減圧または真空雰囲気にすることも可能である。マスク
２と原板１の間に挟み込まれた樹脂を広げる方法は、マ
スクまたは原板の自重で広げても良いし、必要に応じて
加圧、加熱を行なっても良い。樹脂がある程度広がった
ら、図１に示すように、マスク２と原板１の内、外形の
大きい方（本図においては原板１）を上にして支持具
（本図においては支持具５、５′）で支える。外形の小
さい方（本図においてはマスク２）も独立して動かすこ
とのできる別の支持具（本図においては６、６′）で支
える。原板１とマスク２の間隔４を調整して樹脂層３が
必要な領域に不足し、またははみ出しがないように制御
する。はみ出しが発生する部分の間隔４は広くして、逆
に広がり不足が発生する部分は間隔４を狭くする。必要
な領域全域まで樹脂層３が広がったら、その間隔４を支
持具５，６で維持したまま紫外線ランプまたは電子線源
等のエネルギー線源８で紫外線、電子線等を樹脂層３に
照射して樹脂層３を硬化させて硬化樹脂層９を得るもの
である。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではな
い。

【００１７】（実施例１）平面度２０μｍに両面研磨さ
れた、厚さ１０ｍｍ、３００×３４０ｍｍの長方形のガ
ラス板（旭ガラス）を原板に用いた。原板の片面にアン
カー材として１，１，１，３，３，３ヘキサメチルジシ
ラザン（東京化成）を２μｍ厚に塗布してから８０℃の
状態で１時間加熱してアンカー材料層を形成した。一
方、厚さ１０ｍｍ、３００×３５０ｍｍの片面にピッチ
１２μｍ、幅３．０μｍ、深さ３０００Åの光カード標
準フォーマット用の凹凸パターンが形成されたフォトマ
スク（ＨＯＹＡ）の片面全面に充分真空脱泡した紫外線
硬化樹脂（旭化成工業、Ａ．Ｐ．Ｒ．）を２０μｍの厚
さにスクリーン印刷した。前記マスクと前記原板をマス
クを上にして、かつ原板のアンカー材料層とマスクの樹
脂塗布面とを対向させて両者の片側の短辺からゆっくり
と重ね合わせた。樹脂はマスクの自重でマスク面からさ
らに外側まで広がった。両者を重ね合わせたまま、マス
クを下にして原板の端を支持具で支えた。マスクの自重
で広がった樹脂層は、だんだんとマスク中央部に寄せら
れていった。樹脂層がマスクからはみ出さなくなったと
ころで、マスクを支持具で支えた。この状態でマスクと
原板の位置がズレないように押さえながら、超高圧水銀
灯（ウシオ電気）を用いて８０Ｗ／ｃｍ、距離１０ｃｍ
の条件で紫外線を照射して樹脂を硬化させた。原板とマ
スクの間隔は２０±２μｍであった。樹脂層硬化後にマ
スクと原板とを剥離し、原盤を得た。硬化樹脂層は原板
上のマスクと重なった部分の全面に広がっていて、広が
り不足は発生していなかった。また樹脂層のはみ出しに
よるバリは、原板の上側、外側両方に発生していなかっ
た（ミツトヨ、マイクロメーター）。樹脂層の厚みを測
定してみると、２０±２μｍで充分に均一であった。転
写したトラック溝の凹凸パターンを測定すると、トラッ
ク深さの転写率は９７％であり、充分転写されていた
（テーラーホブソン、タリステップ）。線幅およびピッ
チの転写率は９９．５％であり、充分なものであった
（カールツァイス、三次元測定機）。

【００１８】（実施例２）実施例１と同じ原板、マスク
を用いた。原板の片面には実施例１と同じ方法でアンカ
ー材料層を形成した。実施例１と同じ紫外線硬化樹脂を
マスクの凹凸パターン面の対角線方向に沿って５グラム
を線状に滴下した。前記マスクを前記原板に両者の中央
部から重ね合わせた。両者を重ねたまま、マスクを下に
して原板とマスクをそれぞれ独立した支持具で支えた。
マスクの支持具を動かして原板とマスクの間隔を調整し
て、樹脂層がはみ出さないようにしながらマスクの全面
に樹脂層を広げた。原板とマスクの間隔を維持した状態
で、実施例１と同じ方法で、樹脂層を硬化させた。マス
クと原板の間隔は２０±２μｍであった。実施例１と同
じようにマスクと原板とを剥離した。実施例１と同じよ
うにして得られた原盤を観察すると、樹脂層の広がり不
足とはみ出しによるバリは発生していなかった。樹脂層
の厚さは２０±２μｍで充分に均一であった。転写した
トラック溝の凹凸パターンを測定すると、トラック深さ
の転写率は９７％であった。線幅およびピッチの転写率
は９９．５％であった。

【００１９】（実施例３）実施例１と同じ原板、マスク
を用いた。原板の片面には実施例１と同じ方法でアンカ
ー材料層を形成した。ブチルメタクリレートと２−ヒド
ロキシエチルメタクリレートの３：７共重合物に、２，
４−トルエンジイソシアネートを共重合物の１％の重量
を付加させて得られた化合物を実施例１と同じ方法で同
じ厚さに塗布した。実施例１と同じ方法でマスクと原板
を重ね合わせた。実施例１と同じように両者を重ねたま
まマスクを下にして、原板とマスクをそれぞれ独立した
支持具で支えた。実施例１と同じようにマスクの支持具
を動かして原板とマスクの間隔を調整して、樹脂層がは
み出さないようにしながらマスクの全面に樹脂層を広げ
た。実施例１と同じように原板とマスクの間隔を維持し
た状態で、電子線を２００ＫｅＶ、１０Ｍｒａｄの条件
で照射して樹脂層を硬化させた。マスクと原板の間隔は
２０±２μｍであった。実施例１と同じようにマスクと
原板とを剥離した。実施例１と同じようにして得られた
原盤を観察すると、樹脂層の広がり不足とはみ出しによ
るバリは発生していなかった。樹脂層の厚さは２０±２
μｍで充分に均一であった。転写したトラック溝の凹凸
パターンを測定すると、トラック深さの転写率は９７％
であった。線幅およびピッチの転写率は９９．５％であ
った。

【００２０】（比較例１）実施例１と同じ原板、マスク
を用いた。原板の片面には実施例１と同じ方法でアンカ
ー材料層を形成した。実施例１と同じ紫外線硬化樹脂を
実施例１と同じ方法で同じ厚さに塗布した。実施例１と
同じようにマスクと原板を重ね合わせた。支持具は使用
しないでしばらく放置した後、実施例１と同じ方法で、
樹脂層を硬化させた。マスクと原板の間隔は２０±２μ
ｍであった。実施例１と同じようにマスクと原板とを剥
離した。実施例１と同じように観察すると、樹脂層の広
がり不足の部分がマスクの辺の中央部に発生していて、
樹脂のはみ出しによるバリがマスクの角部分に発生して
いた。樹脂層の厚さは２０±２μｍで充分に均一であっ
た。転写したトラック溝の凹凸パターンを測定すると、
トラック深さの転写率は９７％であった。線幅およびピ
ッチの転写率は９９．５％であった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の電鋳方法によれば、原板とマス
クとの間に樹脂層を形成してから、原板とマスクの間隔
を調整することによって、樹脂層の広がり方を制御で
き、これによって樹脂層のはみ出しや広がり不足のない
原盤を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）は本発明方法の製造工程の一例を示す説
明図である。（２）は上記方法によって製造されたスタ
ンパー原盤の一例を示す構成図である。

【図２】従来のスタンパーの製造方法を示す工程図であ
る。

【符号の説明】

１ 原板 ２ マスク ３ 樹脂層 ４ 間隔 ５、５′，６、６′ 支持具 ７ 凹凸パターン ８ 線源 ９ 硬化樹脂層 １０ スタンパー原盤

フロントページの続き (72)発明者 湯浅 俊哉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 甲斐 丘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 串田 直樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームの照射によって光学特性を変化
   させて情報の記録、再生を行なう情報記録媒体製造用ス
   タンパー原盤の製造方法において、（１）記録すべき情
   報に対応した凹凸パターンが形成されたマスクと、マス
   クと平面形状の異なる平板から成る原板との間に、エネ
   ルギー線を照射することにより硬化する樹脂層を形成す
   る工程、（２）マスクと原板の少なくとも一方を支持し
   て、マスクと原板の間隔を調整して樹脂層の広がり方を
   制御し、樹脂層を原板上に広げる工程、（３）間隔を保
   持した状態でエネルギー線を照射して、樹脂層を硬化さ
   せる工程、（４）転写された凹凸パターンが形成された
   硬化樹脂層からマスクを剥離して原板上に硬化樹脂層を
   有するスタンパー原盤を得る工程、上記各工程を有する
   ことを特徴とするスタンパー原盤の製造方法。