JPH0758564B2 - 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 - Google Patents
情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法Info
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- JPH0758564B2 JPH0758564B2 JP63292685A JP29268588A JPH0758564B2 JP H0758564 B2 JPH0758564 B2 JP H0758564B2 JP 63292685 A JP63292685 A JP 63292685A JP 29268588 A JP29268588 A JP 29268588A JP H0758564 B2 JPH0758564 B2 JP H0758564B2
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Landscapes
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- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度記憶が可能な磁気ディスク、光ディス
ク、光磁気ディスクに用いられる基板およびそれら基板
を作製するための原板（スタンパー）の製造方法に関す
るものである。
ク、光磁気ディスクに用いられる基板およびそれら基板
を作製するための原板（スタンパー）の製造方法に関す
るものである。
従来の技術 光ディスクや磁気ディスクは長期保存にたいするデータ
の信頼性の確保や、高速書き込み、読み出しに対する基
板の安定性や信頼性の確保が重要点の一つであるが、そ
れにはディスク基板として変形のない基板を用いること
が必要であり、ガラス基板やアルミニウム（Al）基板を
用いることが望まれる。例えば基板にガラスを用いる場
合、従来ではフォトポリマー法により案内溝を設けるこ
とが一般的であった。（例えば、金丸斉 光学式ビデオ
ディスクシステム、テレビジョン学会誌32巻１号 1978
年15pp.）。これらの光ディスク用原板（スタンパー）
には、ニッケル（Ni）製の原板を用いており、ガラスや
アルミニウム等の耐熱性のたかい物質に案内溝を転写す
ることができないのが一般的であった。また、最近では
これを更に改善した反応性イオンエッチング法によりガ
ラス基板に直接凹凸の案内溝を設ける方法も開発されて
いる（太田賢司他真空、28（２）77（1985））。
の信頼性の確保や、高速書き込み、読み出しに対する基
板の安定性や信頼性の確保が重要点の一つであるが、そ
れにはディスク基板として変形のない基板を用いること
が必要であり、ガラス基板やアルミニウム（Al）基板を
用いることが望まれる。例えば基板にガラスを用いる場
合、従来ではフォトポリマー法により案内溝を設けるこ
とが一般的であった。（例えば、金丸斉 光学式ビデオ
ディスクシステム、テレビジョン学会誌32巻１号 1978
年15pp.）。これらの光ディスク用原板（スタンパー）
には、ニッケル（Ni）製の原板を用いており、ガラスや
アルミニウム等の耐熱性のたかい物質に案内溝を転写す
ることができないのが一般的であった。また、最近では
これを更に改善した反応性イオンエッチング法によりガ
ラス基板に直接凹凸の案内溝を設ける方法も開発されて
いる（太田賢司他真空、28（２）77（1985））。
従来の代表的なガラス基板に案内溝を作製する工程を以
下に示す。ガラス円板を洗浄した後、ポジ型レジストを
スピンコータで200〜300nmの厚さに塗布し、プリベーク
した後、アルゴン（Ar）レーザ光を集光し、円板を一定
速度で回転させながらレーザ光を円板の半径方向に移動
させる方法で、溝幅約800nm、ピッチ1600nmの螺線状の
案内溝を記録する。次にれを現像した後、残ったレジス
トをマスクとしてCHF3ガスを用いた反応性イオンエッチ
ングを行ない約70nmの深さまでガラスをエッチングした
後、不要になったレジストは酸素ガスで灰化して除去す
ることによって光ディスク用ガラス基板に案内溝が作製
されている。これは、原板（スタンパー）を用いない方
法であるため生産が極めて悪いとされている。又磁気デ
ィスク用の基板は一般的に光ディスクのような案内溝が
ないので光ディスクのような高トラック密度化が遅れて
いる。
下に示す。ガラス円板を洗浄した後、ポジ型レジストを
スピンコータで200〜300nmの厚さに塗布し、プリベーク
した後、アルゴン（Ar）レーザ光を集光し、円板を一定
速度で回転させながらレーザ光を円板の半径方向に移動
させる方法で、溝幅約800nm、ピッチ1600nmの螺線状の
案内溝を記録する。次にれを現像した後、残ったレジス
トをマスクとしてCHF3ガスを用いた反応性イオンエッチ
ングを行ない約70nmの深さまでガラスをエッチングした
後、不要になったレジストは酸素ガスで灰化して除去す
ることによって光ディスク用ガラス基板に案内溝が作製
されている。これは、原板（スタンパー）を用いない方
法であるため生産が極めて悪いとされている。又磁気デ
ィスク用の基板は一般的に光ディスクのような案内溝が
ないので光ディスクのような高トラック密度化が遅れて
いる。
発明が解決しようとする課題 従来のフォトポリマー法においては、ある程度生産性良
く光ディスク用基板を製造できるが、光ディスク用の原
板（スタンパー）がニッケル製であるため、フォトポリ
マー法やインジェクション法によって作製される光ディ
スク基板は樹脂製のものであった。しかしニッケルスタ
ンパーを用い、耐熱性および信頼性により優れたガラス
やアルミニウムに案内溝を付けることは出来ないという
欠点があった。又反応性イオンエッチング法によりガラ
ス基板に直接凹凸の案内溝を設ける方法は、ガラス基板
一枚一枚にレジストを塗布しレジスト上の案内溝パター
ンの現像工程や反応性イオンエッチング工程など複雑な
工程を含んでおり、極めて生産性が悪く、しかも案内溝
の品質も良くないという欠点を有していた。
く光ディスク用基板を製造できるが、光ディスク用の原
板（スタンパー）がニッケル製であるため、フォトポリ
マー法やインジェクション法によって作製される光ディ
スク基板は樹脂製のものであった。しかしニッケルスタ
ンパーを用い、耐熱性および信頼性により優れたガラス
やアルミニウムに案内溝を付けることは出来ないという
欠点があった。又反応性イオンエッチング法によりガラ
ス基板に直接凹凸の案内溝を設ける方法は、ガラス基板
一枚一枚にレジストを塗布しレジスト上の案内溝パター
ンの現像工程や反応性イオンエッチング工程など複雑な
工程を含んでおり、極めて生産性が悪く、しかも案内溝
の品質も良くないという欠点を有していた。
本発明は、このような欠点を克服すべくなされたもので
あり、極めて優れた耐熱性とガラスやアルミニウムとの
反応性に乏しい情報記憶ディスク用原板を用いて、極め
て少ない工程でしかも高品質の光ディスク、光磁気ディ
スクおよび磁気ディスク用基板の案内溝を作製する方法
を提供することを目的としている。
あり、極めて優れた耐熱性とガラスやアルミニウムとの
反応性に乏しい情報記憶ディスク用原板を用いて、極め
て少ない工程でしかも高品質の光ディスク、光磁気ディ
スクおよび磁気ディスク用基板の案内溝を作製する方法
を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、ルテニウム（Ru）
合金膜でコーティングされた超硬合金あるいはサーメッ
ト上にネガタイプのレジストをスピンコートし、プリベ
イク後レーザービーム露光あるいは電子ビーム露光によ
りトラッキングサーボ用の案内溝を描き、続いて現像を
行なった後乾式エッチング法によりルテニウム（Ru）合
金膜の一部をエッチングし、その後レジストを除去する
工程あるいは現像の後、乾式エッチングによりレジスト
の全てとルテニウム（Ru）合金膜の一部とを除去する工
程を経て情報記憶ディスク用原板を作製する方法を提供
すると共に、ルテニウム（Ru）合金膜でコーティングさ
れた超硬合金あるいはサーメットから成る１対の情報記
憶ディスク用原板の間にガラスあるいはアルミニウム
（Al）をはさみ込んだ後、加熱し、加圧形成して上記原
板の案内溝形状をガラスあるいはアルミニウム（Al）上
に転写して情報記憶ディスク用基板を作製する方法を提
供しようとしたものである。
合金膜でコーティングされた超硬合金あるいはサーメッ
ト上にネガタイプのレジストをスピンコートし、プリベ
イク後レーザービーム露光あるいは電子ビーム露光によ
りトラッキングサーボ用の案内溝を描き、続いて現像を
行なった後乾式エッチング法によりルテニウム（Ru）合
金膜の一部をエッチングし、その後レジストを除去する
工程あるいは現像の後、乾式エッチングによりレジスト
の全てとルテニウム（Ru）合金膜の一部とを除去する工
程を経て情報記憶ディスク用原板を作製する方法を提供
すると共に、ルテニウム（Ru）合金膜でコーティングさ
れた超硬合金あるいはサーメットから成る１対の情報記
憶ディスク用原板の間にガラスあるいはアルミニウム
（Al）をはさみ込んだ後、加熱し、加圧形成して上記原
板の案内溝形状をガラスあるいはアルミニウム（Al）上
に転写して情報記憶ディスク用基板を作製する方法を提
供しようとしたものである。
作用 本発明は、ガラス材料やアルミニウムをあたかもレコー
ドディスクのプレス成形のように１対の案内溝パターン
を持つ原板（スタンパー）で加熱プレス成形して案内溝
を形成する方法であるので、製造工程が少なくなると同
時に高精度に案内溝のパターンを形成できる。このよう
に高精度にガラスやアルミニウム上に案内溝を形成でき
るのは、原板（スタンパー）の表面に形成したルテニウ
ム合金膜層の高耐熱性およびガラスやアルミニウムと高
温においても反応しない不活性さ、および乾式エッチン
グ法による非常に精度の良い原板加工法によるものであ
る。
ドディスクのプレス成形のように１対の案内溝パターン
を持つ原板（スタンパー）で加熱プレス成形して案内溝
を形成する方法であるので、製造工程が少なくなると同
時に高精度に案内溝のパターンを形成できる。このよう
に高精度にガラスやアルミニウム上に案内溝を形成でき
るのは、原板（スタンパー）の表面に形成したルテニウ
ム合金膜層の高耐熱性およびガラスやアルミニウムと高
温においても反応しない不活性さ、および乾式エッチン
グ法による非常に精度の良い原板加工法によるものであ
る。
実施例 以下、本発明の一実施例の情報記憶ディスク用原板の構
成および製造方法ならびに原板を用いた光ディスク用基
板の製造方法について図面を用いて説明する。
成および製造方法ならびに原板を用いた光ディスク用基
板の製造方法について図面を用いて説明する。
実施例１ 以下、本発明の実施例を第１図に沿って説明する。第１
図（ａ）に示すように、まず直径90mmφ、厚さmmのWCを
主成分とする超硬合金母材を鏡面研磨して、その表面粗
度をRMS＝８〜10Åに仕上げた後第１図（ｂ）に示すよ
うにRu60Wt％−Ru40wt％から成る合金膜をスパッタ法に
より約４μｍの厚さに成膜した。
図（ａ）に示すように、まず直径90mmφ、厚さmmのWCを
主成分とする超硬合金母材を鏡面研磨して、その表面粗
度をRMS＝８〜10Åに仕上げた後第１図（ｂ）に示すよ
うにRu60Wt％−Ru40wt％から成る合金膜をスパッタ法に
より約４μｍの厚さに成膜した。
次にネガタイプのレジストを第１図（ｃ）に示すように
合金膜上に2000〜3000Åの厚さにスピンコートし、プリ
ベークした後アルゴンレーザ光を集光し、円板を一定速
度で回転させながら、レーザ光を円板の半径方向に移動
させる方法で第１図（ｄ）のように幅800nm,ピッチ1600
nmの螺旋状案内溝を記録する。次いで、この案内溝を現
像する（この場合、ネガタイプのレジストであるため露
光部分が残る）。その後、残ったレジストをマスクとし
て、Arガスを用いた電子サイクロトロン（ECR）共鳴イ
オンエッチング法によりマスク全てとルテニウム合金膜
の一部とを除去することにより成形面に約70nmの深さの
螺旋状の溝を有する情報記憶ディスク用原板を作製し
た。
合金膜上に2000〜3000Åの厚さにスピンコートし、プリ
ベークした後アルゴンレーザ光を集光し、円板を一定速
度で回転させながら、レーザ光を円板の半径方向に移動
させる方法で第１図（ｄ）のように幅800nm,ピッチ1600
nmの螺旋状案内溝を記録する。次いで、この案内溝を現
像する（この場合、ネガタイプのレジストであるため露
光部分が残る）。その後、残ったレジストをマスクとし
て、Arガスを用いた電子サイクロトロン（ECR）共鳴イ
オンエッチング法によりマスク全てとルテニウム合金膜
の一部とを除去することにより成形面に約70nmの深さの
螺旋状の溝を有する情報記憶ディスク用原板を作製し
た。
尚本実施例では超硬合金を母材として用いたが、原板
（スタンパー）の母材としては超硬合金に限定されるも
のではなく、耐熱性，高温強度に優れたCr3C2を主成分
とするサーメットも用いることができる。また、母材へ
のコーティング膜としては耐熱性に優れ、ガラスやアル
ミニウムとの反応性に乏しいルテニウム（Ru）−白金
（Pt）合金，ルテニウム（Ru）−オスミニウム（Os）合
金，ルテニウム（Ru）−イリジウム（Ir）合金，および
ルテニウム（Ru）−レニウム（Re）合金なども用いるこ
とができる。
（スタンパー）の母材としては超硬合金に限定されるも
のではなく、耐熱性，高温強度に優れたCr3C2を主成分
とするサーメットも用いることができる。また、母材へ
のコーティング膜としては耐熱性に優れ、ガラスやアル
ミニウムとの反応性に乏しいルテニウム（Ru）−白金
（Pt）合金，ルテニウム（Ru）−オスミニウム（Os）合
金，ルテニウム（Ru）−イリジウム（Ir）合金，および
ルテニウム（Ru）−レニウム（Re）合金なども用いるこ
とができる。
実施例２ 本発明の実施例２を第２図に沿って説明する。実施例１
で作製された情報記憶ディスク用原板（スタンパー）お
よび案内溝のない原板とを用意して上下一対の型とす
る。次に第２図（ａ）に示すように、組成がSiO273wt
％、Na2O16.5、wt％、Al2O31wt％、CaO5wt％、およびMg
O3.5wt％からなる直径90mmφ、厚さ1.2mmのガラス円板2
3を上記一対のスタンパー21および22の間にはさみ込ん
で、780℃に加熱した後、20kg/cm2の圧力で加圧成形す
る。そのまま500℃まで冷却して案内溝が転写されたガ
ラス円板24を取り出した所が第２図（ｂ）である。
で作製された情報記憶ディスク用原板（スタンパー）お
よび案内溝のない原板とを用意して上下一対の型とす
る。次に第２図（ａ）に示すように、組成がSiO273wt
％、Na2O16.5、wt％、Al2O31wt％、CaO5wt％、およびMg
O3.5wt％からなる直径90mmφ、厚さ1.2mmのガラス円板2
3を上記一対のスタンパー21および22の間にはさみ込ん
で、780℃に加熱した後、20kg/cm2の圧力で加圧成形す
る。そのまま500℃まで冷却して案内溝が転写されたガ
ラス円板24を取り出した所が第２図（ｂ）である。
その後内径穴を加工し、ガラス基板の表面および断面を
走査型電子顕微鏡を用いて評価した結果、正確にスタン
パーの成形面形状を転写しており、ガラス基板には幅80
0nm,ピッチ1600nm,深さ70nmの螺旋状案内溝が形成され
ていた。また、ガラス基板の平坦部の表面粗さもRMS＝1
0Åとスタンパーの成形面をきれいに転写していること
がわかった。
走査型電子顕微鏡を用いて評価した結果、正確にスタン
パーの成形面形状を転写しており、ガラス基板には幅80
0nm,ピッチ1600nm,深さ70nmの螺旋状案内溝が形成され
ていた。また、ガラス基板の平坦部の表面粗さもRMS＝1
0Åとスタンパーの成形面をきれいに転写していること
がわかった。
次にこのガラス基板を900rpmで回転させ、光学ヘッドを
用いて基板の信号品質（CN比）を測定した結果、表面粗
さRMS＝10Å以下の鏡面を有するガラス基板を回転させ
なかった時の低周波域でのCN比を基準（0dB）とした時
に、CN比の低下は−1.0dBと、第１表に示した比較例の
イリジウム合金をコートしたスタンパーを使用して作製
した基板よりも良い結果がえられた。
用いて基板の信号品質（CN比）を測定した結果、表面粗
さRMS＝10Å以下の鏡面を有するガラス基板を回転させ
なかった時の低周波域でのCN比を基準（0dB）とした時
に、CN比の低下は−1.0dBと、第１表に示した比較例の
イリジウム合金をコートしたスタンパーを使用して作製
した基板よりも良い結果がえられた。
尚ガラス円板の代りにアルミニウム円板を使用した時も
同様に良好な案内溝を有するアルミニウムディスクを作
製出来た。ここで、アルミニウムを加熱加圧する時の温
度と圧力はそれぞれ500℃および30kg/cm2であった。以
上のように、実施例１に記載した方法で各種コーティン
グ膜で被覆して作ったスタンパーを用いて作製した基板
の信号品質（CN比の低下量）を測定した結果を第１表に
示した。また、この時、組成の異なるガラスを用いた実
験もしており、第１表に同様に示してある。
同様に良好な案内溝を有するアルミニウムディスクを作
製出来た。ここで、アルミニウムを加熱加圧する時の温
度と圧力はそれぞれ500℃および30kg/cm2であった。以
上のように、実施例１に記載した方法で各種コーティン
グ膜で被覆して作ったスタンパーを用いて作製した基板
の信号品質（CN比の低下量）を測定した結果を第１表に
示した。また、この時、組成の異なるガラスを用いた実
験もしており、第１表に同様に示してある。
発明の効果 以上述べてきたように本発明によれば、極めて高信頼性
でかつ高精度の情報記憶ディスク用原板（スタンパー）
およびこの原板を使用して極めて容易に高精度な案内溝
を有する光ディスク、光磁気ディスクあるいは磁気ディ
スク用の基板の製造が可能となり、これら基板を安価
に、大量に供給することを可能としたもので、産業上き
わめて有益な発明である。
でかつ高精度の情報記憶ディスク用原板（スタンパー）
およびこの原板を使用して極めて容易に高精度な案内溝
を有する光ディスク、光磁気ディスクあるいは磁気ディ
スク用の基板の製造が可能となり、これら基板を安価
に、大量に供給することを可能としたもので、産業上き
わめて有益な発明である。
第１図は情報記憶ディスク用原板（スタンパー）の作製
工程を示す断面図、第２図は基板（ディスク）を作製す
るときの上下スタンパーとそれらの間に設置した被成形
材料（ガラス円板またはアルミニウム円板）の断面図で
ある。 11……母材料、12……ルテニウム合金膜、13……スガタ
イプレジスト、21……案内溝付き原板（スタンパー）、
22……平坦な下型、23……被成形材料（ガラス板または
アルミニウム板）、24……成形されて表面に案内溝を有
する基板。
工程を示す断面図、第２図は基板（ディスク）を作製す
るときの上下スタンパーとそれらの間に設置した被成形
材料（ガラス円板またはアルミニウム円板）の断面図で
ある。 11……母材料、12……ルテニウム合金膜、13……スガタ
イプレジスト、21……案内溝付き原板（スタンパー）、
22……平坦な下型、23……被成形材料（ガラス板または
アルミニウム板）、24……成形されて表面に案内溝を有
する基板。
フロントページの続き (72)発明者 文字 秀人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 梅谷 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤井 映志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】ルテニウム（Ru）合金膜でコーティングさ
れたタングステンカーバイド（Wc）、あるいはクロムカ
ーバイド（Cr3C2）を主成分とする超硬合金もしくはサ
ーメットからなり成形面にトラッキングサーボ用の案内
溝を有することを特徴とする情報記憶ディスク用原板。 - 【請求項２】超硬合金もしくはサーメット上にコーティ
ングされたルテニウム合金膜が、ルテニウム（Ru）−白
金（Pt）合金、ルテニウム（Ru）−ロジウム（Rh）合
金、ルテニウム（Ru）−オスミニウム（Os）合金、ルテ
ニウム（Ru）−イリジウム（Ir）合金、およびルテニウ
ム（Ru）−レニウム（Re）合金であることを特徴とする
請求項（１）記載の情報記憶ディスク用原板。 - 【請求項３】ルテニウム（Ru）合金膜でコーティングさ
れた超硬合金あるいはサーメット上にネガタイプのレジ
ストをスピンコートし、プリベイク後レーザービーム露
光あるいは電子ビーム露光によりトラッキングサーボ用
の案内溝を描き、続いて現像を行なった後乾式エッチン
グ法によりルテニウム（Ru）合金膜の一部をエッチング
し、その後レジストを除去する工程あるいは現像の後、
乾式エッチングによりレジストの全てとルテニウム（R
u）合金膜の一部とを除去する工程を経て情報記憶ディ
スク用原板を作製することを特徴とする情報記憶ディス
ク用原板の製造方法。 - 【請求項４】ルテニウム（Ru）合金膜でコーティングさ
れた超硬合金あるいはサーメットから成る１対の情報記
憶ディスク用原板の間にガラスあるいはアルミニウム
（Al）を設置した後、加熱し、加圧成形して上記原板の
案内溝形状をガラスあるいはアルミニウム（Al）上に転
写して情報記憶ディスク用基板を作製することを特徴と
する情報記憶ディスク用基板の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292685A JPH0758564B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 |
| US07/396,622 US4953385A (en) | 1988-08-22 | 1989-08-22 | Information storage stamper and method of manufacturing disks using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292685A JPH0758564B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137914A JPH02137914A (ja) | 1990-05-28 |
| JPH0758564B2 true JPH0758564B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=17784976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63292685A Expired - Fee Related JPH0758564B2 (ja) | 1988-08-22 | 1988-11-18 | 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758564B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2849162B2 (ja) * | 1990-02-27 | 1999-01-20 | 日本タングステン株式会社 | 樹脂材成形用モールド |
| US6119485A (en) * | 1997-02-21 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Press-molding die, method for manufacturing the same and glass article molded with the same |
| MY129886A (en) | 2001-05-09 | 2007-05-31 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Molding process of disk with shaft shaped portion |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP63292685A patent/JPH0758564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02137914A (ja) | 1990-05-28 |
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