JPH09161336A - 光記録媒体用スタンパの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦性の向上した光記録媒体基板を得るのに
必要なスタンパの製造方法を得る。 【解決手段】 原盤上にポジ型のレジスト層を形成す
る。続いて、レーザカッテングによる露光とその現像と
によって、光記録媒体の所定の信号に相当するパターン
をレジスト層に形成する。さらにレジスト層表面に導体
化用金属膜を形成して、表面を導体化する。その際導体
化用金属膜には、乾式エッチングが可能な金属を用い
る。そしてスタンパ用金属膜を電鋳する。その後、原盤
から導体化用金属膜と共にスタンパ用金属膜を剥離す
る。そして、導体化用金属膜の表面を中心線平均粗さ
（Ｒａ）が２ｎｍ以下になるまで乾式エッチングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を用いて情報の
再生や記録を行う光記録媒体の基板を、射出成形法によ
って製造する際に用いるスタンパの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光記録媒体用スタンパの製造方法
は、例えばまずはガラス製の原盤上に、ポジ型のレジス
ト層を塗布形成する。そしてレーザ光を用いるレーザカ
ッテイングによって、レジスト層に光記録媒体の所定の
信号に相当するパターンを露光する。その後アルカリ溶
液によってレジスト層を現像し、所定の信号に相当する
凹凸を形成する。さらにレジスト層の表面にニッケル金
属を真空成膜して、レジスト層表面を導体化する導体化
用金属膜を形成する。この導体化用金属膜を電極とし
て、ニッケル金属を電鋳してスタンパ用金属膜を形成す
る。そしてガラス原盤から、導体化用金属膜と共に剥離
したスタンパ用金属膜を、光記録媒体用のスタンパとす
る。

【０００３】光記録媒体用基板は、こうして得られたス
タンパを射出成型機に取り付け、樹脂を材料として成形
を行うことによって得られる。得られた光記録媒体用基
板には、スタンパの表面形状が転写されていることにな
る。その際に、スタンパ上に形成される信号相当の凹凸
形状は、これまでは例えばトラックピッチで１．３〜
１．６μｍ程度、溝深さで８０〜１２０ｎｍ程度であっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】記録媒体としては、記
録容量の大容量化が望まれている。しかし記録容量を増
加するためには、盤面でのトラック密度の増加、線密度
の増加が必要である。しかし、トラック密度の増加すな
わちトラックピッチの狭幅化や、線密度の増加すなわち
信号ピット長の短縮を行うと、媒体表面から得られる信
号強度が低下し、信号対ノイズ比（Ｃ／Ｎ比）が低下し
てしまう。

【０００５】このＣ／Ｎ比を低下させないため、媒体中
の記録層を改善して信号強度を向上させる試みがある。
しかし本発明では、媒体からのノイズ強度を低減させる
点に着目した。このノイズ強度の低減については、媒体
中の記録層境界面の平坦性を向上させることで効果のあ
ることが、既に知られている。そのためにそうした境界
面を、逆スパッタ等によって平坦化することも試みられ
ている。

【０００６】しかしさらにノイズ強度を低減するために
は、光記録媒体中の基板部自体も、その平坦性を向上さ
せることが必要である。そしてそのためには、基板部の
表面性に影響を与えるスタンパに対して、その表面性を
改善することが必要である。すなわち本発明は、平坦性
の向上した光記録媒体基板を得るのに必要なスタンパの
製造方法を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体用ス
タンパの製造方法は、原盤上にポジ型のレジスト層を形
成し、レーザカッテングによる露光とその現像とによっ
て光記録媒体の所定の信号に相当するパターンをレジス
ト層に形成し、さらにレジスト層表面に導体化用金属膜
を形成して表面を導体化し、さらにはスタンパ用金属膜
を電鋳した後、原盤から導体化用金属膜と共に剥離した
スタンパ用金属膜を、光記録媒体用のスタンパとする光
記録媒体用スタンパの製造方法において、導体化用金属
膜には乾式エッチングが可能な金属を用い、原盤から導
体化用金属膜と共にスタンパ用金属膜を剥離した後、導
体化用金属膜の表面を中心線平均粗さ（Ｒａ）が２ｎｍ
以下になるまで乾式エッチングすることを特徴としてい
る。

【０００８】レジスト層をレーザカッテイングすると、
カッテイング表面には所定の信号パターンとは別に、微
小な凹凸を生じる。これがスタンパに転写され、さらに
は光記録媒体の基板へと転写されて、光記録媒体におけ
るノイズの原因にもなる。

【０００９】そこでレジスト層表面に生じた凹凸が、一
度は導体化用金属膜表面に転写されても、その後の工程
において表面を乾式エッチングで平坦化する。これによ
り、レジスト層表面に生じた凹凸が光記録媒体の基板へ
と転写されノイズの原因となることを防ぐことができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】導体化用金属膜は、公知の真空蒸
着法あるいはスパッタリング法等で形成される。また導
体化用金属膜としては、後の電鋳を行う際に電流分布が
生じて膜厚分布が生じることを防ぐために、低い電気抵
抗を有する膜が必要であるが、これは膜材料と膜厚で調
整することができる。

【００１１】そしてこうした導体化用金属膜に対する乾
式エッチング法としては、一つには真空中にＡｒ、Ｋｒ
等の不活性ガスを導入してスパッタリングする方法があ
る。また、真空中に四塩化炭素、四フッ化炭素、三塩化
ホウ素、フロン−１２等の反応性ガスを導入して表面反
応でエッチングする方法もある。これらの中で表面平坦
化のためには、反応性ガスとしてハロゲン化ガスによる
表面反応でのエッチングがより好ましい。

【００１２】反応性ガスによるエッチングを生産性良く
行うためには、エッチング速度がある程度早いことが好
ましい。そのためには、導体化用金属膜の材料が限定さ
れる。すなわちそうした金属材料としては、Ａｕ、Ｃ
ｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗが挙げられる。

【００１３】またこれらの金属材料に適したエッチング
ガス、エッチング速度の組み合わせの例は、次のとおり
である。すなわち金属材料がＡｌでは、エッチングガス
として四塩化炭素、四塩化ケイ素、三塩化ホウ素であ
り、エッチング速度が１０ｎｍ／分である。金属材料が
Ａｕでは、エッチングガスとしてフロン−１２であり、
エッチング速度が２０ｎｍ／分である。金属材料がＣｒ
では、エッチングガスとして四塩化炭素と空気の混合ガ
スであり、エッチング速度が２０ｎｍ／分である。金属
材料がＭｏでは、エッチングガスとして四塩化炭素と酸
素の混合ガスであり、エッチング速度が１５０ｎｍ／分
である。金属材料がＰｔでは、エッチングガスとして四
フッ化炭素と酸素の混合ガスであり、エッチング速度が
２０ｎｍ／分である。金属材料がＴａでは、エッチング
ガスとして四フッ化炭素であり、エッチング速度が５０
ｎｍ／分である。金属材料がＴｉでは、エッチングガス
として四フッ化炭素であり、エッチング速度が５０ｎｍ
／分である。金属材料がＷでは、エッチングガスとして
四フッ化炭素であり、エッチング速度が５０ｎｍ／分で
ある。

【００１４】なお、導体化用金属膜表面の中心線平均粗
さ（Ｒａ）を２ｎｍ以下とする際に、厚みで１０ｎｍ前
後分のエッチングを行うことが好ましい。そして当然そ
のためには、導体化用金属膜自体の膜厚はこれ以上であ
ることが好ましい。そしてこのようなエッチングによっ
て、盤面の溝深さやピット深さが変化することを考慮し
て、初期形状は設計しておく。

【００１５】またここで、ポジ型レジスト層の材料とし
ては、ナフトキノンジアジド系とフェノールノボラック
樹脂系との混合体が代表的に使用できる。レーザカッテ
イングに使用されるレーザ光源の波長によって、いわゆ
るｉ線用レジスト、ｇ線用レジストが選択される。なお
レジストの感光時に感光度の不均一性による表面凹凸を
生じないように、樹脂成分の分子量の分散（重量平均分
子量／数平均分子量）は２以下のものが好ましい。また
レジスト層をガラスの原盤上に形成する際には、ガラス
とレジストの接着性を良くするために、予めヘエキサメ
チルジシラザンの様なシラン系材料をスピンコート法で
形成してもよい。

【００１６】レジスト層の上には、レーザカッテイング
の細線化を可能にする光退色性樹脂層を形成したり、反
射防止用の水溶性樹脂層を形成したりすることもでき
る。光退色性樹脂としては、レーザーの感光波長で退色
性を示すジアゾニューム塩等が選ばれる。また水溶性樹
脂層としては、屈折率がレジストより低いポリビニルア
ルコール系の樹脂が使用される。これら光退色性樹脂と
水溶性樹脂は、混合して用いることもできる。

【００１７】そしてレーザカッテイングによる露光の際
には、高密度な描画のために短波長レーザ光が好ましく
使用される。例えば、Ｋｒレーザ、Ａｒレーザの３５０
ｎｍ近辺の波長が使用される。あるいは、ＳＨＧ素子を
用いて短波長化した光源も使用される。さらによりビー
ム径を小さくするために、ビーム内に遮光板を設置する
いわゆる超解像効果を使用することも可能である。

【００１８】また感光したレジスト層を現像する際、均
一な現像を行うための現像液の流れの制御、あるいは濡
れ性の改善のために現像液への界面活性剤の添加等を通
じて、ある程度の凹凸の発生を抑えることができる。

【００１９】［実施例１］ガラス原盤としては、表面を
精密研磨した平坦面を有する物を用意した。この上にレ
ジスト層を形成するに先だって、ガラス原盤とレジスト
層との接着性を良くするため、まずはヘエキサメチルジ
シラザンの下塗り層をスピンコート法で形成した。

【００２０】そしてレジスト層としてはポジ型の材料
を、所定の膜厚スピンコート法で設けた。このポジ型レ
ジスト層材料としては、ナフトキノンジアジド系とフェ
ノールノボラック樹脂系の混合体である商品名「ＤＦＰ
Ｒ−８００」（東京応化製）を主体にしたレジスト層材
料を用いた。なおレジスト層の感光時に、感光度の不均
一性による表面凹凸を生じないように、樹脂成分の分子
量の分散（重量平均分子量／数平均分子量）は１．８で
使用された。

【００２１】レジスト層の上には、レーザカッテイング
の細線化を可能にする光退色性樹脂層を形成した。この
光退色性樹脂として、レーザーの感光波長で退色性を示
すジアゾニューム塩を用いた。さらには水溶性樹脂層も
形成した。この水溶性樹脂層としては、屈折率がレジス
トより低いポリビニルアルコール系の樹脂を用いた。

【００２２】レーザカッテイングには高密度化のため
に、波長４０６ｎｍのＫｒレーザの光を用いた。さらに
微細な加工を可能とするためにビーム内に遮光板を設置
する、いわゆる超解像効果を使用した。

【００２３】現像は、均一な現像を行うために現像液の
流れの制御を行った。さらに濡れ性の改善のために、現
像液へ界面活性剤を添加して凹凸の発生のない現像を行
うようにした。

【００２４】導電化金属膜として本実施例では、Ａｌを
使用した。そのため、現像の終了したレジン原盤は十分
ポストベークを行った後、通常のスパッタリング装置に
導入し、Ａｌ膜を８０ｎｍの厚みに堆積した。この導電
化した原盤をすばやくメッキ装置に導入し、ニッケル膜
を電気的に０．３ｍｍの厚みに堆積した。さらにニッケ
ル堆積表面（スタンパでは裏面に相当）を研磨し平坦化
した後、ガラス原盤から剥離した。

【００２５】そしてスタンパ表面からレジスト層の残査
を良く洗浄除去したのち、エッチング装置に投入した。
さらには四塩化炭素ガスを導入し交流放電によりプラズ
マを発生させて、表面の導体化用金属膜に対して乾式エ
ッチングを行った。

【００２６】エッチングは、レーザカッテイング面がエ
ッチングされやすいように等方性のエッチングとなるよ
うな条件を選択して行った。そのためにここでは、ガス
圧は高目の１８パスカル、投入パワーは低周波の５０Ｈ
ｚで低パワーの１平方ｃｍ当たり０．１Ｗを選択した。
この時のエッチング速度は１０ｎｍ／分であり、２分の
エッチングを行った。

【００２７】この表面がエッチング処理されたスタンパ
を用い、紫外線硬化樹脂でそのレプリカを作成するいわ
ゆる２Ｐ法で樹脂基板を作製した。２Ｐ法による樹脂基
板の表面形状は、スタンパ自体の表面形状を反映してい
る。なお、レジスト層がレーザカッティングによって掘
られ、それに対応して形成されたスタンパの凸部が、こ
の樹脂基板ではグルーブやプレピットとなる。またレー
ザカッティングの際に残ったレジスト層の部分に対応し
て形成されたスタンバの非凸部が、この樹脂基板ではラ
ンドとなる。

【００２８】こうして得られた樹脂基板の表面形状をＡ
ＦＭで測定し、表面粗さ（Ｒａ）を測定した。その結
果、スタンバの凸部に対応した樹脂基板のグルーブ部の
表面では、その表面粗さ（Ｒａ）が１．４ｎｍであっ
た。さらに、スタンバの非凸部に対応した樹脂基板のラ
ンド部では、その表面粗さ（Ｒａ）が０．４ｎｍであっ
た。

【００２９】［比較例１］導体化用金属膜に乾式エッチ
ングを行わない以外は、実施例と同じ条件で樹脂基板を
作製した。そして表面粗さ（Ｒａ）を測定した。その結
果、スタンバの凸部に対応した樹脂基板のグルーブ部の
表面では、その表面粗さ（Ｒａ）が２．６ｎｍであっ
た。さらに、スタンバの非凸部に対応した樹脂基板のラ
ンド部では、その表面粗さ（Ｒａ）が０．８ｎｍであっ
た。

【００３０】このように導体化用金属膜に乾式エッチン
グを行わない場合は、表面平坦性の劣った樹脂基板しか
得られなかった。

【００３１】［実施例２］実施例１に示した条件で、ト
ラックピッチ１μｍの光記録媒体用のスタンパを製造し
た。そしてこれを用いてポリカーボネートの樹脂基板を
射出成形で製造した。さらにこの基板上に第１誘電体
膜、光磁気記録膜、第２誘電体膜、反射膜を成膜した。

【００３２】その際に、第１誘電体膜にはＡｌＳｉＮを
約７０ｎｍ、記録層にはＴｂＦｅＣｏ層を約２０ｎｍ、
第２誘電体膜にはＡｌＳｉＮ膜を約２０ｎｍ、反射膜に
はＡｌＡｕ合金膜を９０ｎｍの厚みに連続的にスパッタ
リング法で堆積した。

【００３３】こうして得られた光時期記録媒体の信号特
性を測定した。測定には６８０ｎｍの半導体レーザ光源
を用いた。その結果Ｃ／Ｎは４５ｄＢを示した。

【００３４】［比較例２］比較例１に示した条件で、ト
ラックピッチ１μｍの光記録媒体用のスタンパを製造し
た。そして後は実施例２と同じ条件で、光磁気記録媒体
を製造して評価した。

【００３５】その結果、この場合にＣ／Ｎは４３ｄＢで
あり、実施例２の場合に比べて低下していた。この差
は、ノイズの周波数依存性スペクトルを測定した結果、
ノイズの差であった。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば導体化
金属膜にエッチング可能な金属を採用し、反応性ガスに
よる乾式エッチングでスタンパ表面をエッチングするこ
とで、平坦性に優れたスタンパが製造可能となり、これ
を用いて製造した光記録媒体においてノイズ低下効果が
得られ、高密度記録用に優れた媒体の得ることができ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原盤上にポジ型のレジスト層を形成し、
   レーザカッテングによる露光とその現像とによって光記
   録媒体の所定の信号に相当するパターンをレジスト層に
   形成し、さらにレジスト層表面に導体化用金属膜を形成
   して表面を導体化し、さらにはスタンパ用金属膜を電鋳
   した後、原盤から導体化用金属膜と共に剥離したスタン
   パ用金属膜を、光記録媒体用のスタンパとする光記録媒
   体用スタンパの製造方法において、導体化用金属膜には
   乾式エッチングが可能な金属を用い、原盤から導体化用
   金属膜と共にスタンパ用金属膜を剥離した後、導体化用
   金属膜の表面を中心線平均粗さ（Ｒａ）が２ｎｍ以下に
   なるまで乾式エッチングすることを特長とする光記録媒
   体用スタンパの製造方法。
2. 【請求項２】 乾式エッチング可能な金属として、Ａ
   ｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗの中から
   選択された金属を用いることを特徴とする請求項１記載
   の光記録媒体用スタンパの製造方法。
3. 【請求項３】 乾式エッチングを行う際の雰囲気には、
   ハロゲン化ガスを導入することを特長とする請求項１〜
   ２のいづれかに記載の光記録媒体用スタンパの製造方
   法。