JPH08235647A - 光ディスク用スタンパ及びその製造方法及び光ディスク用原盤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で欠陥の少ない光ディスク用透明基板
を製造する。 【構成】 基板表面にポジ型フォトレジストを塗布して
情報記録用原盤を作製する記録用原盤作製工程と、情報
記録用原盤にレーザ光を用いて露光する露光工程と、露
光した記録用原盤にアルコール液を塗布するアルコール
塗布工程と、該塗布工程の後にアルカリ現像液を塗布し
前記露光に従い凹凸パターンを形成する現像工程を有す
ることを特徴とする光ディスク用原盤製造方法と、該製
造方法で作製した光ディスク用原盤の凹凸パターンを有
する面に直接フッ素樹脂層を積層した構造の光ディスク
用スタンパと、その製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報を光学的に記録、
再生する光ディスクを大量に生産するための光ディスク
用スタンパ及びその製造方法と、光ディスク原盤の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報信号に対応した凹凸部（ピット）を
透明基板の信号面に形成し、信号面上に反射層を積層
し、回折限界まで集光したレーザ光を信号面に照射する
ことによって情報信号を再生するようにした再生専用光
ディスクは、コンパクトディスク（ＣＤ：Compact Dis
k）及びレーザディスク（ＬＤ：Laser Disk）等として
広く普及している。

【０００３】また、透明基板の信号面に、記録用レーザ
または消去用レーザを案内するための凹状のプリグルー
ブを形成した追記型光ディスク及び書換型光ディスクも
実用化され始めている。

【０００４】これら各種の光ディスクの大量生産は、情
報信号に対応した凹凸部が形成されている光ディスク原
盤及び光ディスク用スタンパを用いて、この光ディスク
用スタンパ表面に形成された凹凸形状を透明基板の表面
に転写することによって行われている。

【０００５】したがって、透明基板の信号面の凹凸形状
と、光ディスク用スタンパ表面の凹凸形状とは、互いに
逆の凹凸形状が対応している関係を有していなければな
らない。

【０００６】一般的に、従来の光ディスク用の透明基板
では、信号が形成される面において、情報信号に対応す
るピットまたはレーザ光を案内するためのプリグルーブ
は凹状に形成されているため、光ディスク用スタンパの
表面では、情報信号に対応するピットまたはレーザ光を
案内するためのプリグルーブは凸状に形成されている。

【０００７】図２には、従来の光ディスクの製造方法を
示す概念図を示した。ガラス原盤１を研磨し、洗浄し
て、平滑で清浄な表面とし、フォトレジストとの密着性
を向上させる目的でシランカップリング剤によるプライ
マ処理を施し、その上に、スピンコート法によりポジ型
フォトレジスト層２を形成し、記録情報に応じた信号で
レーザ光３を変調し、ポジ型フォトレジスト層２を露光
し、情報パターン４ａを記録する。

【０００８】続いて、アルカリ水溶液を用いて現像処理
を行い、凹状の情報パターン４ｂを有する光ディスク用
原盤５を作製し、情報パターン４ｂを形成した面上に蒸
着もしくはスパッタリングにより、ニッケル導電膜６を
形成する。

【０００９】次に、ニッケル導電膜６を電極として、ニ
ッケル電鋳を行い、ニッケル電鋳面を所望の厚さになる
ように研磨を行い、ガラス原盤１から剥離し、表面に付
着したフォトレジストを除去することにより、凸状の情
報パターン４ｃを有する光ディスク用スタンパ７を形成
する。

【００１０】以上のようにして得られた光ディスク用ス
タンパ７を用いて、基板樹脂の射出成型を行い、光ディ
スク用基板８を作製し、ピット９を有する面上に蒸着ま
たはスパッタリングによりアルミニウム等から成る反射
層１０を積層し、続いて、スピンコートにより紫外線硬
化樹脂を塗布し、紫外線を照射することにより硬化さ
せ、保護層１１を形成し、光ディスク１２を作製する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、光ディス
ク用の透明基板を得るためには、透明基板の表面に形成
された凹状の情報パターンに対して逆の凸状の情報パタ
ーンを有する光ディスク用スタンパを使用しなければな
らず、これを製作するためには、最低１回の電鋳工程等
の転写工程が必要であった。

【００１２】しかし、転写回数が増えると、電鋳膜の部
分的または全面剥離、情報パターンの変形または異物の
付着等による欠陥が発生するなどの機会が多くなり、欠
陥を有する光ディスクを作製してしまうおそれが多くな
り、また、製作に多くの時間が必要とされるという問題
があった。

【００１３】また、ネガ型フォトレジストを使用して光
ディスク用原盤自体をスタンパとして用いるような試み
を行っても、現在入手し得るネガ型フォトレジストは、
露光に使用される記録光の波長において感度の低いもの
しかないうえに、光ディスクに必要とされている高い解
像度を有する記録を行うことができなかった。

【００１４】さらに、特開昭４ー２５９９３７号公報に
は、ポジ型のフォトレジストを塗布した光ディスク用原
盤を情報信号で変調したレーザ光によって露光し、アン
モニアガスまたはアミンを含有するガス雰囲気中で８０
〜１１０℃で３０〜９０分間加熱し、常温まで冷却した
後、フォトレジスト層全面に３００〜４３５ｎｍの波長
の紫外線を露光量２００〜３００ｍｊで照射することに
よって、ポジ型のフォトレジストの解像度を有し、ネガ
型のフォトレジストのように現像処理によって露光部の
み残るようにし、この露光部分をマスクとして基板の乾
式エッチング及びプラズマアッシングを行い、光ディス
ク用スタンパを製作するという方法が開示されている。

【００１５】しかし、上記方法においても、露光した後
から現像工程に移るまでに６０〜１２０分間の時間が必
要であり、現像後も乾式エッチング及びプラズマアッシ
ングを行わなければならないため、光ディスク用スタン
パを作製するまでに非常に多くの時間を費やさなければ
ならなかった。

【００１６】

【発明を解決するための手段】請求項１記載の発明にお
いては、光ディスク用原盤の製造方法であって、鏡面研
磨された基材表面にポジ型フォトレジストを塗布して情
報記録用原盤を作製する記録原盤作製工程と、情報記録
用原盤を露光する露光工程と、露光工程で露光した情報
記録用原盤にアルコール液を塗布するアルコール塗布工
程と、該塗布工程の後に情報記録用原盤にアルカリ現像
液を塗布し現像を行う現像工程を有することを特徴とす
るものである。

【００１７】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の光ディスク用原盤の製造方法であって、アルコー
ル液が４０重量％ないし１００重量％の濃度範囲にある
エタノール水溶液であることを特徴とするものである。

【００１８】請求項３記載の発明においては、光ディス
クの透明基板を成型するための光ディスク用スタンパの
製造方法であって、鏡面研磨された基材表面にポジ型フ
ォトレジストを塗布して情報記録用原盤を作製する記録
原盤作製工程と、情報記録用原盤を露光する露光工程
と、露光工程で露光した情報記録用原盤にアルコール液
を塗布するアルコール塗布工程と、該塗布工程の後に情
報記録用原盤にアルカリ現像液を塗布し現像を行う現像
工程と、現像工程で現像した情報記録用原盤のポジ型フ
ォトレジスト塗布面にフッ素樹脂層を形成する樹脂層形
成工程を有することを特徴とするものである。

【００１９】請求項４記載の発明においては、請求項３
記載の光ディスク用スタンパの製造方法であって、アル
コール液が４０重量％ないし１００重量％の濃度範囲に
あるエタノール水溶液であることを特徴とするものであ
る。

【００２０】請求項５記載の発明においては、請求項３
記載の光ディスク用スタンパの製造方法であって、フッ
素樹脂層が四フッ化エチレン樹脂であることを特徴とす
るものである。

【００２１】請求項６記載の発明においては、光ディス
ク用透明基板を成型するための光ディスク用スタンパで
あって、表面が鏡面研磨された基材と、該基材上に形成
された記録情報に対応したフォトレジストから成る凸部
と、基材の凸部の表面と凸部以外の領域を覆ったフッ素
樹脂層を有することを特徴とするものである。

【００２２】請求項７記載の発明においては、請求項６
記載の光ディスク用スタンパであってフッ素樹脂層が四
フッ化エチレン樹脂であることを特徴とするものであ
る。

【００２３】

【作用】本発明の光ディスク用原盤の製造方法では、表
面を充分に鏡面研磨したガラス、シリコン及びニッケ
ル、アルミニウム等の金属等から成る基材上に、ポジ型
フォトレジスト層を形成し、情報信号によって変調され
たレーザ光を露光した後、アルカリ水溶液で現像処理を
行う前に、アルコール液を用いて処理を行うことによ
り、ポジ型フォトレジストの高解像度を有し、かつ、ネ
ガ型フォトレジストのように、現像処理によって露光部
のみを残すようにすることができる。

【００２４】一般に、ポジ型のフォトレジストはベース
樹脂としてのノボラック樹脂及び感光剤（ＰＡＣ：Phot
o Active Compound）としてのナフトキノンアジトで構
成されている。露光によりＰＡＣが反応生成物ケテンと
なり、このケテンはアルカリ現像液によってカルボン酸
となりアルカリ現像液に溶出する。露光部のノボラック
樹脂の溶解速度は未露光部のノボラック樹脂の溶解速度
の約１０倍である。

【００２５】しかし、露光後にポジ型フォトレジストと
アルコール液を反応させる工程により、露光部のＰＡＣ
から生成したケテンとアルコールは下記化学式１に示す
ような反応を起こし、露光部はエステル化する。

【００２６】

【化１】

【００２７】アルコール液によってエステル化したＰＡ
Ｃを含むポジ型フォトレジストの露光部は、アルカリ現
像液に難溶となり、アルカリ現像液に対する溶解速度
は、未露光部の溶解速度よりもはるかに遅くなるため、
現像処理によって、露光部のフォトレジストのみ凸状に
残すことができる。このように、従来の光ディスク用原
盤の製造工程に、アルコール液を塗布する工程を加える
だけで、高解像度のネガ型の光ディスク用原盤を得るこ
とができる。

【００２８】また、本発明の光ディスク用スタンパは、
前記露光部のフォトレジストのみ凸状に残った光ディス
ク用原盤の情報パターンである凸部を有する面上を、ス
パッタリングにより、機械的特性及び熱的特性に優れた
フッ素樹脂層で覆った構成であるため、直接光ディスク
用スタンパとして用いることができる。したがって、従
来のように電鋳工程等の転写工程を行う必要がなく、欠
陥の少ない光ディスク用透明基板を、短時間で製造する
ことができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を挙げ、図面に基づ
いてさらに詳細に説明する。図１は本発明による光ディ
スク用原盤及び光ディスク用スタンパの製造方法を示す
概念図である。

【００３０】まず、表面を十分に研磨した直径２０ｃ
ｍ、厚さ６ｍｍのガラス原盤１に、フォトレジストとの
密着性を向上させるためにシランカップリング剤により
プライマ処理を施し、続いて、ベース樹脂としてのノボ
ラック樹脂及びＰＡＣとしてのナフトキノナジトから成
るポジ型フォトレジスト層２をスピンコート法により形
成し、乾燥させる。次に、ＣＤと同様のオーディオ信号
で変調したレーザ光３によりポジ型フォトレジスト層２
を露光し、情報パターン４ｄを記録した。

【００３１】ここで、ガラス原盤１の代わりに、表面を
十分研磨したシリコン基板またはアルミ、ニッケル等の
金属基板を用いることもできる。

【００３２】続いて、露光したガラス原盤１をスピンコ
ータに取り付け、１００ｒｐｍで回転させ、純水で所定
の濃度に調整したエタノール水溶液１３を、８リットル
／ｈの流量で、１５〜３０秒間（エタノール水溶液の濃
度が低いほど滴下時間を長くする。）で滴下し、ポジ型
フォトレジスト２の露光部である情報パターン４ｄをエ
ステル化する。

【００３３】エタノール水溶液１３を滴下した後、ｐＨ
１３〜１４に調整したアルカリ水溶液１４を、回転数１
００ｒｐｍ、流量１０リットル／ｈ、１５〜６０秒間
（エタノール水溶液の濃度が低いほど現像時間を長くす
る。）で現像処理を行った。このとき、ポジ型フォトレ
ジスト層２の露光部をエステル化するために用いたエタ
ノール水溶液１３の濃度が４０〜１００重量％の範囲、
好ましくは８０〜１００重量％の範囲とした場合、ネガ
型フォトレジストを用いたときと同様に、現像処理後に
露光部が凸状の情報パターン４ｅとして残った。

【００３４】このとき、エタノール水溶液１３の濃度が
４０重量％以下の場合は、エタノール水溶液１３の滴下
時間及び現像時間を長くしても、露光部が凸状に残るネ
ガ型の現像は行えなかった。

【００３５】以上に記載したエタノール水溶液１３の塗
布条件、及び現像条件はこれに限るものではなく、スピ
ンコート回転数、滴下時間及び流量を他の条件で行って
も良い。

【００３６】また、アルコール液としてエタノールに代
えて、メタノール、プロパノール、ブタノール等の低分
子量のアルコールを用いたり、これらのアルコールを２
種類以上混合して用いたところ適正濃度範囲に若干の違
いは生じたが、いずれの場合も同様の結果が得られた。

【００３７】次に、以上のようにして得られた光ディス
ク用原盤１５の凸状の情報パターン４ｅを有する面上
に、スパッタリング法によりフッ素樹脂層として四フッ
化エチレン樹脂層１６を膜厚５００ｎｍに積層した。こ
こで、フッ素樹脂として四フッ化エチレン樹脂（４Ｆ
Ｅ）及び三フッ化エチレン樹脂（３ＦＥ）と光ディスク
用基板に用いるポリカーボネート樹脂（ＰＣ）及びアク
リル樹脂（ＰＭＭＡ）の機械的特性及び熱的特性を以下
に示す。

【００３８】

【００３９】

【００４０】通常の光ディスク用基板の射出成型は温度
１８０℃、圧力３００kg／cm2程度の条件で行われてい
るが、この条件において、四フッ化エチレン樹脂は熱的
特性、機械的特性共に射出成型条件に耐え得ることが分
かる。また、三フッ化エチレン樹脂もアクリル樹脂の成
型には十分な特性を有している。

【００４１】このようにして光ディスク用原盤１５の凸
状の情報パターン４ｅを有する面上に四フッ化エチレン
樹脂層１６を積層して作製した光ディスク用スタンパ１
７を用いて、ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂を
用いて射出成型を行い、光ディスク用基板８を作製し、
反射層及び保護層を順に積層して市販のＣＤプレーヤで
再生したところ、良好な特性を得た。

【００４２】

【発明の効果】本発明の光ディスク用原盤の製造方法で
は、従来の光ディスク用原盤の製造工程に、アルコール
液を塗布する工程を加えるだけで、ポジ型フォトレジス
トの高解像度を有し、かつ、ネガ型フォトレジストのよ
うに、現像処理によって露光部のみを凸状に残すように
することができる。

【００４３】また、本発明の光ディスク用スタンパは、
上記露光部のフォトレジストのみ凸状に残った光ディス
ク用原盤の情報パターンである凸部を有する面上を、ス
パッタリングにより、機械的特性及び熱的特性に優れた
フッ素樹脂層で覆うため、直接光ディスク用スタンパと
して用いることができる。したがって、従来のように電
鋳工程等の転写工程を行う必要がないため、欠陥の少な
い光ディスク用透明基板を、短時間で製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク用原盤及び光ディスク用ス
タンパの製造方法を示す概念図。

【図２】従来の光ディスク製造方法を示す概念図。

【符号の説明】 １ ガラス原盤 ２ ポジ型フォトレジスト層 ３ レーザ光 ４ａ 情報パターン ４ｂ 情報パターン ４ｃ 情報パターン ４ｄ 情報パターン ４ｅ 情報パターン ５ 光ディスク用原盤 ６ ニッケル導電膜 ７ 光ディスク用スタンパ ８ 光ディスク用基板 ９ ピット １０ 反射層 １１ 保護層 １２ 光ディスク １３ エタノール水溶液 １４ アルカリ水溶液 １５ 光ディスク用原盤 １６ 四フッ化エチレン樹脂層 １７ 光ディスク用スタンパ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鏡面研磨された基材面にポジ型フォトレジ
   ストを塗布して情報記録用原盤を作製する記録原盤作製
   工程と、前記情報記録用原盤を露光する露光工程と、該
   露光工程で露光した前記情報記録用原盤にアルコール液
   を塗布するアルコール塗布工程と、該塗布工程の後に前
   記情報記録用原盤にアルカリ現像液を塗布し現像を行う
   現像工程を有することを特徴とする光ディスク用原盤の
   製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスク用原盤の製造方
   法であって、前記アルコール液が４０重量％ないし１０
   ０重量％の濃度範囲にあるエタノール水溶液であること
   を特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
3. 【請求項３】光ディスクの透明基板を成型するための光
   ディスク用スタンパの製造方法であって、鏡面研磨され
   た基材表面にポジ型フォトレジストを塗布して情報記録
   用原盤を作製する記録原盤作製工程と、前記情報記録用
   原盤を露光する露光工程と、該露光工程で露光した前記
   情報記録用原盤にアルコール液を塗布するアルコール塗
   布工程と、該塗布工程の後に前記情報記録用原盤にアル
   カリ現像液を塗布し現像を行う現像工程と、該現像工程
   で現像した前記情報記録用原盤の前記ポジ型フォトレジ
   スト塗布面にフッ素樹脂層を形成する樹脂層形成工程を
   有することを特徴とする光ディスク用スタンパの製造方
   法。
4. 【請求項４】請求項３記載の光ディスク用スタンパの製
   造方法であって、前記アルコール液が４０重量％ないし
   １００重量％の濃度範囲にあるエタノール水溶液である
   ことを特徴とする光ディスク用スタンパの製造方法。
5. 【請求項５】請求項３記載の光ディスク用スタンパの製
   造方法であって、前記フッ素樹脂層が四フッ化エチレン
   樹脂から成ることを特徴とする光ディスク用スタンパの
   製造方法。
6. 【請求項６】光ディスク用透明基板を成型するための光
   ディスク用スタンパであって、表面が鏡面研磨された基
   材と、該基材上に形成された記録情報に対応したフォト
   レジストから成る凸部と、前記基材の前記凸部の表面と
   前記凸部以外の領域を覆ったフッ素樹脂層を有すること
   を特徴とする光ディスク用スタンパ。
7. 【請求項７】請求項６記載の光ディスク用スタンパであ
   って、前記フッ素樹脂層が四フッ化エチレン樹脂から成
   ることを特徴とする光ディスク用スタンパ。