JPH0963131A - 記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１つの製造装置及び製造ラインを用いて複数規
格の製品を製造し得る記録媒体及びその製造方法を実現
し難かつた。 【解決手段】所定形状の第１の物質の表面上にフオトレ
ジストを塗布することによりレジスト層を形成し、当該
レジスト層を主感度範囲外の波長の光で予め露光するよ
うにして低感度化させるようにしたことにより、入射光
が形成するビームスポツトのうちのエネルギーの高い領
域部分だけを感光させることができる。従つてフオトレ
ジストを低感度化させるためにレジスト層に照射する光
の波長及び照射時間等を調整するようにしてレジスト層
の感度を調整することにより、レジスト層に種々のパタ
ーンの潜像を形成でき、かくして１つの製造装置及び製
造ラインを用いて複数規格の製品を製造し得るようにす
ることのできる記録媒体及びその製造方法を実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術（図６及び図７） 発明が解決しようとする課題（図６及び図７） 課題を解決するための手段（図１〜図７） 発明の実施の形態 （１）原理（図１） （２）実施例によるスタンパの製造方法（図２〜図７） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は記録媒体及びその製
造方法に関し、特に高密度タイプの光デイスクに対応し
たスタンパを製造する場合に適用して好適なものであ
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、コンパクトデイスクやレーザデイ
スク、ミニデイスク等の光デイスク（以下、これらを従
来タイプの光デイスクと呼ぶ）用のスタンパは、通常、
図６に示すスタンパ製造処理手順ＲＴ１に従つて製造さ
れている。すなわち、まず図７（Ａ）に示すような円板
形状のガラス基板１を酸、アルカリ又は有機溶剤等を用
いて洗浄し（ステツプＳＰ１）、次いでこのガラス基板
１の一面１Ａを酸化セリウム、アルナミ等を用いて極め
て平滑に研磨した後（ステツプＳＰ２）、超純水を用い
てブラシスクラブ、超音波洗浄等により精密洗浄する
（ステツプＳＰ３）。

【０００４】続いてこのガラス基板１の一面１Ａ上に、
レジストとの密着性を高めるためＨＭＤＳ又はシランカ
ツプリング剤等を塗布し（ステツプＳＰ４）、この後レ
ジスト塗布時の温度を一定化するため、クーリング温調
プレート等を用いてガラス基板１の温度を制御する（ス
テツプＳＰ５）。次いでこのガラス基板１を400 〜600
〔rpm 〕程度の回転速度で回転させながら当該ガラス基
板１の一面１Ａ上にスピンコート法を用いてフオトレジ
ストを塗布することにより、図７（Ｂ）に示すような膜
厚0.09〜0.15〔μm 〕程度のレジスト層２を形成する
（ステツプＳＰ６）。

【０００５】さらにこのガラス基板１をホツトプレート
等を用いて30〜150 〔℃〕に加熱することにより図７
（Ｃ）のようにレジスト層２をプレベークし（ステツプ
ＳＰ７）、この後カツテイング時の温度を一定化させる
ためこのガラス基板１の温度を制御した後（ステツプＳ
Ｐ８）、当該ガラス基板３を回転させながら直描により
レジスト層２をレーザｈνで露光することにより図７
（Ｄ）に示すように記録信号に応じたパターンで潜像２
Ａを形成する（ステツプＳＰ９）。続いてこのレジスト
層２を無機又は有機アルカリ現像液を用いて現像し、レ
ジスト層２の潜像２Ａ部分を溶解させることにより、図
７（Ｅ）のようにガラス基板１の一面１Ａ上に残存する
フオトレジスト（以下、これを残存レジスト２Ｂと呼
ぶ）からなる凹凸パターンを形成する（ステツプＳＰ１
０）。

【０００６】次いでこの残存レジスト２Ｂの表面及び当
該残存レジスト２Ｂを介して露出するガラス基板１の一
面１Ａ上に、Ni若しくはAg等をスパツタリングにより堆
積させ、又はNi無電解メツキ処理等によりニツケルをメ
ツキすることにより図７（Ｆ）に示すような導電化膜層
３を形成すると共に（ステツプＳＰ１１）、この導電化
膜層３上にNi電気メツキ処理などにより約0.3 〔mm〕程
度の厚みでニツケル電鋳層４を積層形成する（ステツプ
ＳＰ１２）。続いてこのニツケル電鋳層４及び導電化膜
層３を一体にガラス基板１から剥離し（ステツプＳＰ１
３）、その表面をアルカリ及び有機溶剤等を用いて洗浄
する。これにより図７（Ｈ）のような従来タイプのスタ
ンパ５を得ることができる（ステツプＳＰ１４）。

【０００７】この場合このようなスタンパ作製工程で
は、通常、カツテング工程（ステツプＳＰ９）において
使用するレーザｈν（図７（Ｄ））として、波長442
〔nm〕のHe-Cd レーザや、波長457 〔nm〕のArレーザ等
が用いられており、フオトレジストとして、半導体製造
用に一般的に用いられる水銀ランプｇ線（波長437 〔n
m〕）対応のポジ型タイプが使用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、多く
の企業において高密度光デイスクの開発検討が行われて
いる。この場合例えばＤＶＤ（Digital Video Disc）に
おいては、規格上、ピツト幅が0.4 〔μm 〕以下、高さ
が0.05〜0.15〔μm 〕、トラツクピツチが0.7 〜0.9
〔μm 〕程度と大変厳しい微細化が要求される。このた
めこれらの企業では、カツテイング工程時に使用するレ
ーザｈνとして出力波長の短い、例えば波長351.364
〔nm〕のArレーザや、これに対応した露光装置（カツテ
イングマシン）及びフオトレジスト等の開発が活発に行
われている。

【０００９】しかしながらこのようなレーザｈνの短波
長化は、レーザｈν自体の高エネルギー化を招くため、
露光装置自体の光学系（例えばレンズなど）に対する要
求スペツクが厳しくなり、この結果コストが高くなる問
題がある。また短波長Arレーザ（波長351.364 〔nm〕）
対応のフオトレジストとして、例えば半導体製造用水銀
ランプｉ線（波長365 〔nm〕）対応品などの解像度の高
いものの適用化検討や開発が必要となる問題がある。

【００１０】一方、従来タイプのコンパクトデイスクや
ＣＤ−ＲＯＭ等に関しては、市場規模の拡大に伴いスル
ープツト（カツテイング時間の短縮）の向上が要求され
ている。このため近年では、カツテイング速度を現状の
1.2 〔m/s 〕から２倍の2.4 〔m/s 〕や、４倍の4.8
〔m/s 〕にするなどのカツテイング速度の高速化が実用
化されており、この高速化に伴つてｇ線レジストの高感
度化が要求されている。

【００１１】このように近年では、高密度タイプの光デ
イスクに対応するスタンパの製造工程では高解像度が要
求され、一方従来タイプの光デイスクに対応するスタン
パの製造工程では高感度化が要求されている。しかしな
がら基本的にレジストの高解像度化と高感度化では相反
する関係にあり、このため従来タイプの光デイスクと高
密度タイプの光デイスクとでは、別々のフオトレジス
ト、露光装置などの装置及び製造ラインが必要とされて
いた。従つて、例えば従来用いられている既存の装置及
び製造ラインを用いて複数の規格に応じた複数種類のス
タンパを製造することができれば、各規格にそれぞれ対
応させてフオトレジスト、露光装置などの製造装置及び
製造ラインを用意する必要がない分、開発費用や設備投
資費用を削減できるものと考えられる。

【００１２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、１つの製造装置及び製造ラインを用いて複数規格の
製品を製造し得るようにすることのできる記録媒体及び
その製造方法を提案しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定形状の第１の物質の表面上に
フオトレジストを塗布することによりレジスト層を形成
し、当該レジスト層を主感度範囲外の波長の光で予め露
光するようにして低感度化させるようにした。レジスト
層を主感度範囲外の波長の光で予め露光するようにして
低感度化させるようにしたことにより、入射光が形成す
るビームスポツトのうちのエネルギーの高い領域部分だ
けを感光させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１５】（１）原理 一般的に波長λのレーザを用いてフオトレジストを露光
したときに当該フオトレジストに形成することのできる
潜像の解像限界Ｒは、定数をＫ、レーザビームの開口率
をＮＡとして、次式

【数１】 により与えられる。

【００１６】このため例えばＤＶＤ用のスタンパを作製
する場合には、一面にフオトレジストが塗布されてなる
ガラス基板のカツテング時に用いるレーザ光源として、
通常のコンパクトデイスクのカツテイング時に用いられ
るレーザ（例えばHe-Cd レーザ（波長442 〔nm〕））よ
りも波長の短いレーザを発射し得るレーザ光源が必要と
されている。これに対して、現在市販されているｇ線用
高解像度対応ポジ型フオトレジストは、低感度化させる
ことによつてあるエネルギー閾値以上の領域部分だけを
感光させ得ることが最近の研究により確認できた。

【００１７】従つて例えばこの種のフオトレジストが一
面に塗布されたガラス基板のレジスト層を所定の方法に
より低感度化させた後、このレジスト層に図１（Ａ）の
ようなガウシアン分布型のレーザを照射することによつ
て、このレジスト層表面に形成される図１（Ｂ）のよう
なレーザスポツトＬＳのうちの閾値以上のエネルギー領
域ＡＲだけを感光させることができ、かくして当該レー
ザスポツトＬＳよりも径の小さい潜像を形成することが
できるものと考えられる。この場合ガラス基板のレジス
ト層を低感度化させる方法としては、カツテング前のレ
ジスト層に対して主感度波長以外の光を照射する方法が
有効であることが実験により確認できた。

【００１８】また露光用のレーザのカツテイング出力
は、使用するフオトレジストの感度との兼ね合いで決定
する必要があり、実際上、ホトレジトスの感度が同じ場
合には、カツテイング時におけるレーザのパワーが小さ
い方が感度面積を小さくできるが制御が難しく、逆にレ
ーザのパワーが大きい方がレジトス感度が同じ場合には
感度面積が大きくなるものの大きさを制御し易いことが
分かつた。さらにフオトレジストのγ特性値が低すぎる
と（すなわち低解像度タイプだと）得られるスタンパの
ピツトエツジの傾斜が緩くなり、成形した光デイスクに
適正な信号値（Ｉ₁₁、Ｉ₃ ）を得ることができないた
め、使用するフオトレジストとしてはγ特性値が２以上
のものの方が良いことが実験により分かつた。

【００１９】従つて高密度型光デイスク用のスタンパを
作成する場合には、コンパクトデイスクやレーザデイス
ク等の従来タイプの光デイスクに対応したスタンパを作
成するときに比べてよりγ特性値の高い（すなわち高解
像度タイプ）のフオトレジストを使用し、当該フオトレ
ジスト感度を低下させると共にカツテイング時にレーザ
のパワーを上げるようにすることによつて、レーザ波長
以下の小さなピツトを適正なピツトエツジの傾斜を保つ
たまま再現良く形成することができることが分かつた。

【００２０】因に、一面に上述のようなフオトレジスト
が塗布されたガラス基板を用いて従来タイプの光デイス
クに対応したスタンパを作成する場合には、カツテイン
グ時における露光用のレーザの出力を高密度タイプの光
デイスク用スタンパを作成する場合に比べて高くしてフ
オトレジストの高感度領域において行うようにすれば良
い。

【００２１】（２）実施例によるスタンパの製造方法 図７（Ａ）〜（Ｈ）との対応部分に同一符号を付して示
す図２（Ａ）〜図３（Ｄ）は、実施例による高密度タイ
プの光デイスクに対応したスタンパの製造工程を示すも
のであり、上述したスタンパ製造処理手順ＲＴ１（図
６）に従つて従来と同様にフオトレジスト塗布前の所定
処理（ステツプＳＰ０〜ステツプＳＰ５）が施されたガ
ラス基板１（図示せず）の一面１Ａ上に、γ特性値が２
以上のｇ線用ポジ型フオトレジストを膜厚を制御しなが
ら塗布することにより高密度タイプの光デイスクに対応
した厚みのレジスト層１０を形成する（図２（Ｂ））。

【００２２】次いでこのガラス基板１をオーブンに入れ
てレジスト層１０をプレベークし（図２（Ｃ））、この
後このレジスト層１０に主感度波長と異なる波長（500
〜700 〔nm〕程度）の光を照射することにより当該レジ
スト層１０を低感度化させる（図２（Ｄ））。続いて低
感度化されたレジスト層１０をカツテイング出力を制御
しながら、従来タイプの光デイスク用スタンパを作製す
る際に利用する波長のレーザｈν（例えばHe-Cd レーザ
（波長442 〔nm〕）、Arレーザ（波長457 〔nm〕）、Kr
レーザ（波長413 〔nm〕）等）により記録信号に応じて
露光し、かくして高密度タイプに対応した大きさの潜像
１０Ａを形成する（図２（Ｅ））。

【００２３】さらにこの露光工程終了後、レジスト層１
０を現像することによりガラス基板１の一面１Ａ上に、
残存するフオトレジスト（以下、これを残存レジスト１
０Ｂと呼ぶ）からなる凹凸パターンを形成する（図２
（Ａ））。続いてこの凹凸パターンの表面上に上述の従
来の場合と同様にして導電化膜層１１を形成し、次いで
この導電化膜層１１上に電鋳等により所定厚の電鋳層１
２を形成する（図３（Ｂ））。続いてこの導電化膜層１
１及び電鋳層１２を一体にガラス基板１から剥離し（図
３（Ｃ））、この後その表面を洗浄する。これにより図
３（Ｄ）に示すような高密度対応のスタンパ１３を製造
することができる。

【００２４】一方従来タイプの光デイスクに対応したス
タンパを作成する場合には、レジスト塗布工程（図２
（Ｂ））時において、膜厚を制御しながら上述と同じフ
オトレジストをガラス基板１の一面１Ａ上に塗布するこ
とにより、従来タイプの光デイスクに対応した厚みのレ
ジスト層２０を形成する。次いでレジスト層２０の低感
度化工程（図２（Ｃ））を省略して露光工程（図２
（Ｄ））に進み、この露光工程においてレーザｈνの出
力パワーを高密度タイプの光デイスク用スタンパ１３を
作製するときよりも高い値に制御しながら記録信号に応
じてレジスト層２０を露光する。

【００２５】さらにこの後上述のスタンパ１３を作成す
る場合と同様にして現像（図３（Ａ））し、導電化処理
及び電鋳処理（図３（Ｂ））を施し、かくして得られる
導電化膜層２１及び電鋳層２２を一体にガラス基板１か
ら剥離した後（図３（Ｃ））、その表面を洗浄する。こ
れにより従来タイプの光デイスクに対応したスタンパ２
３を得ることができる（図３（Ｄ））。

【００２６】ここで実際上このスタンパの製造法を用い
て以下の条件により高密度タイプの光デイスクに対応す
るスタンパ１３を作成してみた。すなわちフオトレジス
トの塗布工程（図２（Ｂ））では、スピンコート法によ
り約0.1 〔μm 〕程度の厚みでｇ線対応レジストＧ×25
0 （約２ＣＰ調整品）（株式会社日本合成ゴム社製、製
品名）を塗布し、続くプレベーク工程（図２（Ｄ））で
はホツトプレートオーブンを60〔℃〕に設定してギヤツ
プ約0.5 〔mm〕のプロミテイベーク（３〜４本のピンに
よりプレートからガラス基板１を僅かに浮かせた状態で
のベーク）を施すと共に、前露光工程（図２（Ｃ））で
は、500 〜700 〔nm〕の波長の光を出力するランプを用
いて10分間感光させた。

【００２７】続くカツテイング工程（図２（Ｅ））で
は、図４に示すように、波長442 〔nm〕、ビーム直径0.
9 〔mm〕のHe-Cd レーザを、ＮＡ0.90の対物レンズを介
してスポツト径が0.40〔μm 〕程度の大きさとなるよう
にガラス基板１上のレジスト層１０に照射しながら、ク
ロツク周波数26.6〔MHz 〕、線速度4.0 〔m/sec 〕、カ
ツテイング出力（レジスト入射光量）1.3 〔mW〕、トラ
ツクピツチ0.85〔μm 〕の条件でカツテイングを行い、
現像工程（図３（Ａ））では無機アルカリ溶液を用いて
現像した。

【００２８】さらに続く導電化膜形成工程（図３
（Ｂ））では、このガラス基板１に対して無電解メツキ
による表面導電化処理により残存レジスト１０Ｂ及び当
該残存レジスト１０Ｂから露出するガラス基板１の一面
１Ａ上に導電化膜層１１を形成し、電鋳工程（図３
（Ｂ））ではニツケル電鋳を施すことによりニツケルス
タンパ１３を作成した。この結果図５（Ａ）に示すよう
な、図５（Ｂ）に示す従来のコンパクトデイスク規格レ
ベルに比べてピツトサイズが小さい（レーザ波長及びレ
ジスト上レーザスポツトよりも15〔％〕程度小さい）ス
タンパ１３を作成でき、またこのスタンパ１３を用いて
光デイスクを作成したところ、ジツタ（信号ノイズ）が
２×10^-9〔秒〕程度の高密度デイスク（ＤＶＤ）として
良好な信号特性の光デイスクを得ることができた。従つ
て上述のような方法によつて高密度デイスク（ＤＶＤ）
の規格に応じた良好な信号特性の光デイスクを得ること
ができることが確認できた。

【００２９】以上の構成において、このスタンパ製造方
法では、ガラス基板１に塗布されたフオトレジストをカ
ツテイング前に波長500 〜700 〔nm〕程度の光で露光す
るようにして低感度化させた後、記録信号に応じて露光
するようにして高密度タイプの光デイスクに対応したス
タンパ１３を作成する一方、ガラス基板１に塗布された
フオトレジストをそのまま記録信号に応じて露光するよ
うにして従来タイプの光デイスクに対応したスタンパ２
３を作成する。

【００３０】従つてこのスタンパ作成方法によれば、ガ
ラス基板１に塗布するフオトレジストの膜厚と、前露光
工程（図２（Ｃ））の有無とを切り替えるだけで、高密
度タイプと従来タイプとに切り替えてスタンパ１３、２
３を作成することができ、かしくてこれら２種類のスタ
ンパ１３、２３を容易に１つの製造ラインで製造し得る
ようにすることができる。

【００３１】この場合、従来タイプの光デイスクに対応
したスタンパ２３の製造手順は従来どおりであり、従つ
て既存のスタンパ製造装置及び製造ラインに僅かに手を
加えるだけで（マイナーチエンジ）従来タイプの光デイ
スクに対応するスタンパ２３と、高密度タイプの光デイ
スクに対応するスタンパ１３とを製造し得る製造装置及
び製造ラインを容易に構築することができる。

【００３２】以上の構成によれば、ガラス基板１の一面
１Ａ上に塗布されたフオトレジストを主感光波長と異な
る波長の光を照射し、低感度化させるようにして高密度
タイプの光デイスクに対応したスタンパ１３を作成する
ようにしたことにより、従来タイプの光デイスクに対応
したスタンパ２３と高密度タイプの光デイスクに対応し
たスタンパ１３とを容易に切り替えて製造することがで
き、かくして従来タイプの光デイスクと高密度タイプの
光デイスクとを同一の製造ラインで製造し得るようにす
ることができる。

【００３３】なお上述の実施例においては、フオトレジ
ストとして、γ特性値が２以上のｇ線用ポジ型フオトレ
ジストを適用し、露光用のレーザｈνとして、例えばHe
-Cdレーザなどのような従来タイプの光デイスクに対応
したスタンパ２３を作成する際に利用する波長のレーザ
を適用するようにした場合について述べたが、本発明は
これに限らず、フオトレジスト及び露光用のレーザｈν
としてはこの他種々の組み合わせを適用できる。この場
合例えばフオトレジストとしてｉ線対応型のものを適用
し、露光用のレーザｈνとして短波長レーザ（Arレーザ
（波長351.364 〔nm〕）等）を適用するようにすれば、
より微細なピツトを形成することができものと考えられ
る。

【００３４】また上述の実施例においては、本発明を光
デイスク用スタンパ１３、２３の作製に適用するように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要
は、所定形状の第１の物質の表面上に、主感度範囲外の
波長の光で予め露光されることにより低感度化されたフ
オトレジストからなるレジスト層を形成し、当該レジス
ト層を記録情報に応じてフオトレジストの主感度波長の
光で露光するようにしてレジスト層に記録情報を記録す
るようにするのであれば、光デイスクのスタンパ１３、
２３の製造の他にも例えば半導体製造やＬＣＤ（液晶表
示装置）製造などにも適用することができる。

【００３５】さらに上述の実施例においては、本発明の
適用により従来タイプの光デイスクに対応したスタンパ
２３と、高密度タイプの光デイスクに対応したスタンパ
１３との２種類のスタンパを作製するようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、レジスト層１
０、２０の感度を制御することにより、この他種々のタ
イプの光デイスクに対応したスタンパを作製することが
できる。

【００３６】さらに上述の実施例においては、カツテイ
ング前のレジスト層１０に主感度以外の波長の光で予め
露光するようにしてレジスト層１０を低感度化させるよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、これに加えて例えばプレベーク工程（図２（Ｃ））
におけるプレベーク温度を通常よりも上げ又は下げるよ
うにしても良い。このようにすることによつてもレジス
ト層１０を低感度化させ得ることができる。

【００３７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、所定形状
の第１の物質の表面上にフオトレジストを塗布すること
によりレジスト層を形成し、当該レジスト層を主感度範
囲外の波長の光で予め露光するようにして低感度化させ
るようにしたことにより、入射光が形成するビームスポ
ツトのうちのエネルギーの高い領域部分だけを感光させ
ることができる。従つてフオトレジストを低感度化させ
るためにレジスト層に照射する光の波長及び照射時間等
を調整するようにしてレジスト層の感度を調整すること
により、レジスト層に種々のパターンの潜像を形成で
き、かくして１つの製造装置及び製造ラインを用いて複
数規格の製品を製造し得るようにすることのできる記録
媒体及びその製造方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明に供する特性曲線図及び略線
図である。

【図２】実施例によるスタンパの製造工程を示す断面図
である。

【図３】実施例によるスタンパの製造工程を示す断面図
である。

【図４】実験条件を示す図表である。

【図５】実験結果の説明に供する斜視図である。

【図６】従来のスタンパ製造処理手順を示すフローチヤ
ートである。

【図７】従来のスタンパの製造工程を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１……ガラス基板、１Ａ……一面、１０、２０……レジ
スト層、１０Ａ、２０Ａ……潜像、１０Ｂ、２０Ｂ……
残存レジスト、１１、２１……導電化膜層、１２、２２
……電鋳層、１３、２３……スタンパ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定形状の第１の物質と、 上記第１の物質の表面上に積層形成された、主感度範囲
   外の波長の光で予め露光されることにより、上記光で露
   光されていない場合に比べて低感度化されたフオトレジ
   ストからなるレジスト層とを具え、上記レジスト層を記
   録情報に応じて上記フオトレジストの上記主感度波長の
   光で露光するようにして上記レジスト層に上記記録情報
   を記録することを特徴とする記録媒体。
2. 【請求項２】上記フオトレジストは、γ特性値が２以上
   でなることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
3. 【請求項３】所定形状の第１の物質の所定面上にフオト
   レジストを塗布する第１の工程と、 上記第１の物質の上記所定面上に塗布された上記フオト
   レジストを、当該フオトレジストの主感度範囲外の波長
   の光で露光する第２の工程とを具えることを特徴とする
   記録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】上記フオトレジストは、γ特性値が２以上
   でなることを特徴とする請求項３に記載の記録媒体の製
   造方法。