JPH076414A

JPH076414A - 光記録媒体製造用スタンパーの電鋳方法

Info

Publication number: JPH076414A
Application number: JP14617393A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yoshino; 斉芳野; Takeshi Santo; 剛三東; Hirofumi Kamitakahara; 弘文上高原; Toshiya Yuasa; 俊哉湯浅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【構成】光記録媒体製造用スタンパーの電鋳を、
（１）電鋳予備槽から電鋳槽に電鋳液を供給するノズル
を、電鋳液が該導電性表面と陽極との間に吐出されるよ
うに配置し、（２）電鋳時に、該ノズルから下記式Ｉ【数１】ｂ≧ａ／１０（Ｉ）（式中、ａは原盤表面の重心を通り該表面で最長の線分
の長さ（ｍｍ）、はノズルから吐出される電鋳液の流量
（リットル／分）である。）の条件を満たす流量で、該
原盤の導電性表面に平行にしかも該原盤表面の重心を通
る該原盤表面上の最長の線分に平行に電鋳液を吐出させ
て行なう。【効果】「す」を発生させることなく、良好な電鋳膜を
形成することができる。

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、特に
光学的に情報の記録・再生を行なう光記録媒体製造用ス
タンパーの電鋳方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種情報の記録には主として、磁
気テープ、磁気ディスクなどの磁気材料、各種半導体メ
モリーなどが用いられてきた。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出しが
容易に行なえるという利点がある反面、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。

【０００３】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、光記録層は情報の書き込み後、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。

【０００４】図２は通常の光記録媒体（光ディスク、光
カード、光テープなど）の模式的断面図である。情報の
記録・再生は、トラック溝の微細な凹凸パターン２２を
利用してレーザー光の位相差により位置決めをしながら
行なわれる。一般的な光記録媒体では、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
を、トラックや情報に対応する凹凸パターン２２が記録
されているスタンパーを用いて、その凹凸パターン２２
を転写してトラック溝を形成している。

【０００５】スタンパーの製造方法としては、一般的
に、図３に示すように平面性良く研磨された硝子などの
板の上に、レジストや感光性樹脂で所定の深さに凹凸パ
ターンを形成した後に（図３ａ）、導電化してから（図
３ｂ）、所定の厚さまで電鋳を行なって金属スタンパー
を得ている（図３ｃ）。

【０００６】従来の電鋳方法では、以下のことが行なわ
れている。

【０００７】１）電鋳を行なう時には、電鋳槽の陽極と
陰極の間に邪魔板を挿入して板厚分布を良くする（特開
昭５９−１７７３８８、同６０−１７０８９、同６１−
２７９６９９）。

【０００８】２）ピンホールの防止のため、電鋳槽に生
成する不溶解性酸化物スライムやスマットなどの異物を
予備槽で除去する（実開昭５８−１４１４３５）。

【０００９】３）電鋳した時の通電治具跡を紫外線硬化
樹脂でシールして、研磨時の研磨剤などのしみ込みを防
止すること（特開昭６２−２０９７４６）。

【００１０】電鋳によるスタンパー製作では、凹凸パタ
ーンの転写性が良い、比較的厚いスタンパーも容易に製
作できる、製作したスタンパーの面内における物性値の
均一性が良いという利点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電鋳によるスタンパー製作では、製作スタンパー内に
「す」ができやすいという問題点がある。「す」の部分
は電鋳膜が空洞になっているため成形中に凹んで転写不
良の原因となったり、熱伝導が他の部分と異なっている
ため成形した樹脂の光学特性が部分的に悪くなるという
問題が発生する。

【００１２】このような「す」の発生する原因としては
下記の３つが考えられる。１）電鋳液中のゴミや不溶解物の原盤上への付着２）ガス発生による原盤上の気泡形成３）原盤上の導電化膜の電鋳液による濡れの不足導電化膜の濡れ不足に関しては、濡れ性を改善するため
に電鋳液に界面活性剤を混入して電鋳する方法や電鋳前
に原盤を前処理剤に浸してから電鋳を行なう方法が一般
に用いられており、ある程度の効果も得られている。し
かしながら、電鋳時に原盤上に生じた不溶解物や気泡
は、一旦付着すると、陽極と陰極の間隔が狭いために移
動しにくく、その箇所での電鋳膜の成長が阻害されて
「す」を形成しやすくなる。

【００１３】窒素などのガスを流しながら電鋳を行なう
ことによって原盤上の付着物や気泡を取り除く方法も一
般に行なわれているが、電鋳面が荒れて粗面となってし
まうという問題があり、しかも流したガスが気泡となっ
て原盤上に付着して新たな「す」の原因となるという問
題もある。

【００１４】本発明は上記の問題を解決し、電鋳膜鋳に
「す」が発生することのないスタンパーの電鋳方法を提
供することを目的としてなされたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、電鋳液の入っ
た電鋳槽内で、光記録媒体のプリフォーマットに対応す
る凹凸パターンが形成され導電性表面を有する原盤を陰
極に設置し、該原盤に対向する位置に陽極を設置し、両
極間に電流を流して、該導電性表面に電鋳膜を形成する
光記録媒体製造用スタンパーの電鋳方法において、
（１）電鋳予備槽から電鋳槽に電鋳液を供給するノズル
を、電鋳液が該導電性表面と陽極との間に吐出されるよ
うに配置し、（２）電鋳時に、該ノズルから下記式Ｉ

【００１６】

【数２】ｂ≧ａ／１０（Ｉ）（式中、ａは原盤表面の重心を通り該表面で最長の線分
の長さ（ｍｍ）、ｂはノズルから吐出される電鋳液の流
量（リットル／分）である。）の条件を満たす流量で、
該原盤の導電性表面に平行にしかも該原盤表面の重心を
通る該原盤表面上の最長の線分に平行に電鋳液を吐出さ
せることを特徴とする光記録媒体製造用スタンパーの電
鋳方法を提供する。

【００１７】このような電鋳方法を行なうことによっ
て、電鋳時に原盤上で電鋳膜の成長を阻害する不溶解物
や気泡の付着を防ぐことができ、電鋳膜に「す」の発生
することのないスタンパーを得ることができる。

【００１８】

【作用】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明のスタンパー電鋳に用いる装置の１実施態
様を示す模式的断面図である。図中、電鋳本槽１に陽極
４および陰極３が対向して設置されている。電鋳液は電
鋳本槽１から仕切板Ａ９を通ってから、陽極と陰極の間
に設置されたノズル７を経て電鋳本槽１に供給される。
このノズル７から吐出された電鋳液は陽極４と陰極３の
間で両極に平行に吐出され、陰極３を形成する原盤１２
の表面上で重心を通る最長の線分に平行に流れるように
してある。その際、電鋳本槽１に供給される電鋳液の流
量は式Ｉの範囲を満足するように設定する。

【００１９】本発明において、ノズル７の形状によって
は、ノズル７から出された電鋳液が陰極３または陽極４
に対して斜め方向に流れることもあるが、その場合は、
原盤１２の表面上で重心を通る最長の線分に平行な方向
の成分を流量とする。

【００２０】ノズル７の設置位置は、対向して設置され
ている陰極３および陽極４との中間とするのが望まし
い。ノズルの吐出面の位置は、陰極３と陽極４の中間に
設置することもできるし、陽極４と陰極３の間隔が狭い
場合には陰極３の外側とすることもできる。両極の間隔
が大きい場合には陰極３の原盤面近くに設置するのが好
ましい。いずれの場合もノズル７は原盤１２の表面近く
に設置する必要がある。ノズル７の形状は、直管、シャ
ワーなどのいずれでも良い。

【００２１】吐出される電鋳液は前記の原盤１２の重心
の方向に無かって進むのが最も好ましいが、場合によっ
てはノズル７から電鋳液が放射状に広がって吐出される
ようにしても良い。

【００２２】膜厚分布を良くするために陰極３と陽極４
またはバッフル板８との間隔を狭くするのが一般的であ
ることから、電鋳液の流量と原盤１２の寸法が式Ｉを満
足していれば、電鋳本槽１の大きさ・形状は「す」の発
生には影響しない。

【００２３】本発明の方法においては、電鋳液が電鋳液
化濾過フィルター６を通って循環するが、電鋳液濾過フ
ィルター６には０．５μｍ以下、より好ましくは０．２
μｍ以下の径のものを用いる。それよりも径の大きい濾
過フィルターを用いると、電鋳予備槽２と電鋳液循環ポ
ンプ５の経路中で混入したゴミなどの不溶解物の原盤上
への付着の影響を受けて「す」が発生してしまう。この
ような好ましい径の濾過フィルターとそれ以上の径を有
する濾過フィルターとを組み合せて用いることも可能で
ある。

【００２４】また陽極４からは電鋳を行なうに従ってニ
ッケルが溶解してくるため、陽極４には覆いを設けるの
が好ましい。その覆いとしては、電鋳液による腐食を受
けず、径が１ｍｍ以上のもので不溶解物の電鋳本槽１へ
の混入を阻止できるものであれば、綿布、グラスウール
繊維などのいずれの材料でも用いることができる。必要
に応じて、窒素などのガスを流しながら電鋳しても良
い。ただし、ガスの供給が途切れないようにしないと、
「す」が発生してしまう。

【００２５】電鋳液としては一般に用いられているスル
ファミン酸ニッケル溶液を用いることができる。必要に
応じてｐＨ調整のためにホウ酸などの弱酸を加えても良
く、また界面活性剤を加えても良い。

【００２６】原盤の材料としては、面精度良く研磨で
き、電鋳時の反りに対する十分な強度と耐酸性を有する
材料であればいずれの材料でも良いが、好ましくはガラ
ス、セラミックスなどである。原盤１の厚さとしては、
０．０１〜１００ｍｍの範囲で必要に応じて自由に選択
できる。原盤１の両面を鏡面になるまで研磨してから、
公知の方法を用いて原盤１に凹凸パターンを形成するこ
とができる。例えば、レジストを用いてフォトリソによ
って形成する方法、紫外線硬化樹脂を用いてレプリカを
形成する方法、ドライまたはウェットエッチングによる
方法などを用いることができる。

【００２７】この原盤上に真空蒸着、スパッター、無電
解メッキなどの公知の方法を用いて導電化膜を形成する
ことができる。必要に応じて電鋳前に前処理剤を用いて
導電化膜と電鋳液とのなじみを向上させることができ
る。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２９】（実施例１）厚さ１０ｍｍで３００×３４
０ｍｍの大きさのガラス板（旭ガラス製）と、同じ大き
さで表面にピッチ１２μｍ、幅３．０μｍ、深さ３００
０Åの凹凸パターンが光カードの標準フォーマットで形
成されたフォトマスク（ＨＯＹＡ製）との間に２０μｍ
の厚さに紫外線硬化樹脂（旭化成工業製、Ａ．Ｐ．
Ｒ．）を挟んだ状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させ
た。硬化後にフォトマスクを外してガラス原盤を得た。
この原盤に、スパッターでニッケルを１０００Å堆積さ
せて導電化した後、直径５５０ｍｍの丸形状の原盤ホル
ダーに設置した。

【００３０】導電リングは厚さ０．５ｍｍの銅板で製作
した。陽極としては、ニッケル球（ハーショー村田製、
Ｓニッケル）をチタンの籠に入れて、綿布で覆ってゴミ
の流出を抑えたものを用いた。電鋳液としては表１の組
成に混合した比重１．２８５の電鋳液を５００リットル
用いて、電鋳槽１５０リットル、予備槽３５０リットル
の電鋳装置（日化エンジニアリング製の特注品）に入れ
て、液温を４５℃に保った。

【００３１】

【表１】ノズルとしては、直径２０ｍｍのまっすぐな管を用い
た。ノズルの設置位置は陰極のすぐ外側として、ノズル
から吐出した電鋳液は原盤の中心を通る方向に流れるよ
うにノズルの向きを調整した。原盤の最長線分は対角線
で、その長さは４５０ｍｍとなることから、前記の式Ｉ
より、電鋳液のノズルでの流速は４５リットル／分に設
定した。電鋳液の循環頻度としては、約２０回／分とな
る。電鋳前に原盤を前処理剤（奥野製薬製、Ｃ１２アク
チベーター）を純水で１０倍に希釈した溶液に２分間浸
漬した。

【００３２】原盤−陽極間の電流密度は、最初は０．１
Ａ／ｄｍ² で３０分間流してから、５Ａ／ｄｍ² まで上
げ、１２０００Ａ・分の積算電流値となるまで電鋳を行
なって、２５０μｍの厚さの電鋳スタンパーを得た。得
られたスタンパーをＸ線による断面検査装置（東芝製）
と超音波測定機（日立製作所製）で調べたところ、
「す」は認められなかった。

【００３３】（実施例２）ノズルの液流速度をリットル
／分とする以外は実施例１と同様にして電鋳および得ら
れたスタンパーの検査を行なったところ、「す」は認め
られなかった。

【００３４】（実施例３）厚さ１０ｍｍ、直径３５０ｍ
ｍのガラス板（旭ガラス製）上にフォトレジスト（ヘキ
ストジャパンより入手、ＡＺ１３００）を０．１１μｍ
の厚さに塗布して、レーザー露光機（松下電器製）でパ
ターンを露光してから現像を行なって、ピッチ１．６μ
ｍ、幅０．７μｍ、深さ１１００Åの同心円の凹凸パタ
ーンを形成した。

【００３５】その後、実施例１同様の導電化処理を行な
い、厚さ０．５ｍｍの銅を用いて導電リングとし、直径
４００ｍｍの丸形状の電鋳ホールダーに原盤を設置して
電鋳を行なった。電鋳装置、陽極、ノズルは実施例１と
同様である。原盤は円形であることから、表面の最長線
分は直径となりその長さは３５０ｍｍであることから、
式Ｉにより、吐出電鋳液の流速は３５リットル／分とし
た。

【００３６】電鋳時の陽極−陰極間の電流密度は、最初
の３０分間は０．３Ａ／ｄｍ²とし、次に５Ａ／ｄｍ²ま
で上げて、１３０００Ａ・分の積算電流値となるまで電
鋳を行なって、３００μｍの厚さの電鋳スタンパーを得
た。このスタンパーについて、実施例１と同様の方法で
「す」の有無を調べたところ、「す」は認められなかっ
た。

【００３７】（実施例４）電鋳液のノズルでの流速を４
５リットル／分とする以外は実施例３と同様にして電鋳
および検査を行なったところ、得られたスタンパーに
「す」は認められなかった。

【００３８】（実施例５）ガラス板の直径を２００ｍｍ
とし、それに伴い電鋳液のノズルでの流速を２０リット
ル／分とし、レーザー露光機による凹凸パターンをピッ
チ１．６μｍ、幅０．７μｍ、深さ１１００Åのスパイ
ラル状とし、電鋳終了時の積算電流値を３２５０Ａ・分
とする以外は実施例３と同様にして電鋳および検査を実
施したところ、得られたスタンパーに「す」は認められ
なかった。

【００３９】（実施例６）ノズルから吐出される電鋳液
の流速を３０リットル／分とする以外は実施例５と同様
にして電鋳および検査を行なったところ、得られたスタ
ンパーに「す」は認められなかった。

【００４０】（比較例１）ノズルでの電鋳液の流速を４
０リットル／分とする以外は実施例１と同様にして電鋳
および検査を行なったところ、得られたスタンパーの全
面にわたって大きさ１０〜２０μｍの「す」が認められ
た。

【００４１】（比較例２）ノズルでの電鋳液の流速を３
０リットル／分とする以外は実施例３と同様にして電鋳
および検査を行なったところ、得られたスタンパーの全
面にわたって大きさ１０〜２０μｍの「す」が認められ
た。

【００４２】（比較例３）ノズルでの電鋳液の流速を１
５リットル／分とする以外は実施例５と同様にして電鋳
および検査を行なったところ、得られたスタンパーの全
面にわたって大きさ１０〜２０μｍの「す」が認められ
た。

【００４３】

【発明の効果】本発明の電鋳方法では、原盤の形状に応
じてノズルから吐出される電鋳液の方向・流速を制御し
て電鋳を行なうことにより、「す」を発生させることな
く電鋳膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電鋳に用いる装置の１実施態様を示す
模式的断面図である。

【図２】光記録媒体の構造例を示す模式的断面図であ
り、ａは光ディスクの断面図、ｂは光カードの断面図で
ある。

【図３】スタンパーの製造手順を示す概略断面図であ
り、ａはレジストに凹凸パターンを形成した図、ｂは導
電化処理後の図、ｃは電鋳後の図である。

【符号の説明】

１電鋳本槽２電鋳予備槽３陰極４陽極５電鋳液循環用フィルター６電鋳液濾過フィルター７ノズル８バッフル板９仕切板Ａ１０オーバーフロー板１１仕切板Ｂ１２原盤２１透明樹脂基板２２凹凸パターン２３光記録層２４スペーサー２５裏材２６接着層３１平板３２レジスト層３３トラック溝３４導電膜３５電鋳膜

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電鋳液の入った電鋳槽内で、光記録媒体
のプリフォーマットに対応する凹凸パターンが形成され
導電性表面を有する原盤を陰極に設置し、該原盤に対向
する位置に陽極を設置し、両極間に電流を流して、該導
電性表面に電鋳膜を形成する光記録媒体製造用スタンパ
ーの電鋳方法において、（１）電鋳予備槽から電鋳槽に
電鋳液を供給するノズルを、電鋳液が該導電性表面と陽
極との間に吐出されるように配置し、（２）電鋳時に、
該ノズルから下記式Ｉ【数１】ｂ≧ａ／１０（Ｉ）（式中、ａは原盤表面の重心を通り該表面で最長の線分
の長さ（ｍｍ）、ｂはノズルから吐出される電鋳液の流
量（リットル／分）である。）の条件を満たす流量で、
該原盤の導電性表面に平行にしかも該原盤表面の重心を
通る該原盤表面上の最長の線分に平行に電鋳液を吐出さ
せることを特徴とする光記録媒体製造用スタンパーの電
鋳方法。