JPH11306605A

JPH11306605A - 微小凹凸の形成方法及びスタンパの製造方法

Info

Publication number: JPH11306605A
Application number: JP11292898A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kaneko; 衛金子
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】母材と転写部材の急激な剥離を防止し、製品
歩留まりを向上させる。【解決手段】微小凹凸を含む平面を有する母材を型と
して前記微小凹凸が転写されたパターンを形成するパタ
ーン形成工程と、前記母材と転写されたパターンを有す
る転写部材とを剥離する剥離工程とを有する微小凹凸の
形成方法において、剥離工程において、母材及び／又は
転写部材の裏面を平坦保持具によって平坦に保持した状
態で剥離を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の微
小凹凸をもつ記録層を有する記録媒体を製造する際等に
必要な微小凹凸の形成方法に関し、更に詳細には上記媒
体の製造に使用するスタンパを歩留まりよく製造する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光ディスク用のマスタースタ
ンパや複製スタンパを製造するには、図４に示すような
スタンパ製造方法が知られている。まず、研磨・清浄化
したガラス原盤１の表面にスピンコート法等の方法によ
り図４（ａ）に示すように、フォトレジストを一様に塗
布し、乾燥させてフォトレジスト層２の薄膜を形成す
る。

【０００３】次に、図４（ｂ）に示すように、フォトレ
ジスト層２を塗布したガラス原盤１をカッティング装置
に装着して、ガラス原盤１を回転させつつ信号源によっ
てレーザビーム３を対物レンズ４を介して回転するガラ
ス原盤１上のフォトレジスト層２へ照射する。このよう
にして、所定信号を担持した螺旋または同心円状の溝及
び／又はピット列をフォトレジスト層２上に潜像として
形成する。このようにして、図４（ｃ）に示すように、
フォトレジスト層２を現像後、微小凹凸５を含む平面を
有するガラス原盤が作製される。

【０００４】次に、図４（ｄ）に示すように、ガラス原
盤１のフォトレジスト層２上にニッケル等の導電膜７を
スパッタリング法等で形成して、ガラス原盤の凹凸表面
を導電化する。次に、図４（ｅ）に示すように、かかる
導電膜７を施したガラス原盤１を電鋳槽に浸して導電膜
７上に膜厚約０．３ｍｍのニッケルからなるマスタース
タンパ８を電鋳する。

【０００５】次に図４（ｆ）に示すように、電鋳された
マスタースタンパ８をガラス原盤１から剥離し、マスタ
ースタンパ８の表面に残るフォトレジスト層２をアルカ
リ液にて洗浄して、ニッケルからなるマスタースタンパ
８を得る。次に、図４（ｇ）に示すように、かかるマス
タースタンパ８の表面に剥離膜形成後、電鋳槽に浸して
マスタースタンパ８の凹凸表面上に膜厚約０．３ｍｍの
ニッケルからなるマザースタンパを電鋳する。

【０００６】次に、図４（ｈ）に示すように、電鋳され
たマザースタンパ９をマスタースタンパ８から剥離し
て、ニッケル製マザースタンパ９を得ることができる。
次に、図４（ｉ）に示すように、かかるマザースタンパ
９の表面に剥離膜形成後、電鋳槽に浸してマザースタン
パ９上に膜厚約０．３ｍｍのニッケルからなるスタンパ
１０を電鋳する。最後に、図４（ｊ）に示すように、電
鋳されたスタンパ１０をマザースタンパ９から剥離して
ニッケルスタンパ１０を得る。これらの工程を繰り返す
ことによりさらに数十枚のスタンパ１０を得ることがで
きる。

【０００７】上記のように作られたスタンパを射出成形
用金型として用いるためには、スタンパの裏面粗度を調
整するためにスタンパの裏面に研磨加工を施した後、所
定寸法に内外径を打抜き加工し成形に供されるのが通常
である。上記の研磨の結果、研磨加工された面全体が凸
状に反ってしまう。このような形状のままスタンパを射
出成形に使用しようとすると、金型に取り付けられない
等の不良が発生する。そのため、従来の技術において
は、電鋳の条件（電鋳浴組成、電鋳温度、ｐＨ、電流パ
ターン等）を調整し、スタンパを形成させた際に、図３
の矢印に示すような引っ張り応力が生じるようにするこ
とが行われている。このように形成されたスタンパを剥
離すると、周辺部が盛り上がった（図３においては、下
に凸の）形状となり、これに研磨を施すと、研磨加工に
よる凸形状の変形作用によって相殺され、結果として、
平坦なスタンパが製造できる。

【０００８】また、スタンパ以外のマスタースタンパや
マザースタンパの製造については、それらの裏面を研磨
しないことも可能ではある。しかし、電鋳の条件はすべ
ての工程で同一とするのが生産上都合がよいので、マス
タースタンパやマザースタンパの形成においても、引っ
張り応力が生じるように電鋳を施すのが通常である。こ
れらの場合、マスタースタンパかマザースタンパに歪み
が生じると次工程において正しい複製が不可能になって
しまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、スタンパの歩留まりが悪いという問題があった。
本発明者の検討によれば、この原因は上記の剥離方法に
あることが判明した。即ち、引っ張り応力がかかった状
態で剥離を行う際は、接触面の端部を剥離するだけで容
易に全体の剥離が行えるが、この際、接触していた面の
剥離が急激に起こるため、応力により、記録面、即ち剥
離する面に大きな歪みが生じ、これが歩留まり悪化の一
因であることが判明した。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者の検討の結果、
上記の問題点は、母材（ガラス基盤、マスタースタン
パ、マザースタンパ等）から転写部材（マスタースタン
パ、マザースタンパ、スタンパ等）を剥離する際に、そ
れらの裏面を保持具によって平坦に保持した状態で剥離
を行うことによって、容易に解決できることを見いだ
し、本発明を完成した。即ち、本発明の要旨は、微小凹
凸を含む平面を有する母材を型として前記微小凹凸が転
写された転写部材を形成するパターン形成工程と、前記
母材と前記転写部材とを剥離する剥離工程とを有する微
小凹凸の形成方法において、剥離工程において、母材及
び／又は転写部材の裏面を平坦保持具によって平坦に保
持した状態で剥離を行うことを特徴とする微小凹凸の形
成方法、に存する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明方法は、微小凹凸を有する記録媒体の製造等にお
ける任意の工程で使用でき、特に前記の従来技術におけ
る、マスタースタンパ形成工程、マザースタンパ形成工
程、及びスタンパ形成工程に使用するのが効果的であ
る。即ち、マスタースタンパ形成工程においては、母材
としてのガラス原盤から転写部材としてのマスタースタ
ンパを剥離する際に使用でき、マザースタンパ形成工程
においては、母材としてのマスタースタンパから転写部
材としてのマザースタンパを剥離する際に使用でき、ス
タンパ形成工程においては、母材としてのマザースタン
パから転写部材としてのスタンパを剥離する際に使用で
きる。この際、母材上に転写部材を形成する際に、形成
した転写部材に引っ張り応力を生じさせるようにするの
が、本発明の効果が顕著でありまた好ましい。例えば、
電鋳によって金属製の転写部材を形成させる際の電鋳の
諸条件（電鋳浴組成、電鋳温度、ｐＨ、電流パターン
等）を選択することによって、容易に引っ張り応力を生
じさせることができる。

【００１２】また、母材や転写部材としてはガラスや金
属、セラミック、プラスチック等が使用できる。好まし
くは、母材としてガラス又は金属を使用し、転写部材と
して金属を使用する。母材あるいは転写部材として金属
を使用する際、これらは電鋳によって形成されるのが好
ましい。以下、従来のスタンパ製造方法における本発明
方法の適用場面について、具体的に説明する。

【００１３】本発明方法は、従来の方法とほぼ同様に以
下の工程に使用できる。すなわち、１）ガラス等からなる原盤から所定膜厚のマスタースタ
ンパ８を電鋳し、原盤からマスタースタンパを剥離する
上記の図４（ｅ）及び図４（ｆ）に示すマスタースタン
パ形成工程、２）マスタースタンパ８を型として所定膜厚のマザース
タンパ９を電鋳し、マスタースタンパからマザースタン
パを剥離する上記の図４（ｇ）及び図４（ｈ）に示すマ
ザースタンパ形成工程、並びに３）マザースタンパ９を型として所定膜厚のスタンパ１
０を電鋳しマザースタンパからスタンパを剥離する上記
の図４（ｉ）及び図４（ｊ）に示すスタンパ形成工程、
に使用可能である。

【００１４】上記の工程において、原盤としてはガラ
ス、セラミック、プラスチック等が使用できるが通常は
ガラスが使用される。その厚さは任意であるが、通常
０．５〜５０ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍ程度、さら
に好ましくは６．０±０．１ｍｍである。マスタースタ
ンパ、マザースタンパ、スタンパとしては、金属、ガラ
ス、プラスチック、セラミック等が使用できるが、通常
は金属であり、これらが電鋳によって形成されているの
が好ましい。金属としては、ニッケルが一般的に用いら
れるが、ニッケル−コバルト合金、ニッケル−クロム合
金等も用いられる。マスタースタンパ、マザースタン
パ、スタンパの厚さは任意であるが、通常５〜１０００
μｍ程度、好ましくは３０〜５００μｍ、さらに好まし
くは５０〜３５０μｍ、最も好ましくは２５０〜３５０
μｍである。

【００１５】また、電鋳の際は、電鋳の結果形成される
層（マスタースタンパ、マザースタンパ、スタンパ）に
引っ張り応力が生じるよう、電鋳の条件を設定すること
が好ましい。電鋳の条件に制約はないが、例えばニッケ
ルによる電鋳の際の条件を以下に記す。即ち、電鋳浴の
組成としては、Ｎｉ（ＮＨ₂ＳＯ₃）₂・４Ｈ₂Ｏが４
００〜６００ｇ／ｌ程度のスルファミン酸ニッケル浴が
代表的であり、必要に応じてＮｉＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏが５
〜４０ｇ／ｌ程度やＨ₃ＢＯ₃が２５〜４０ｇ／ｌ程度
添加されていてもよい。電鋳温度は４０℃〜７０℃の範
囲内、ｐＨは３．５〜４．５で望ましくは４．０程度で
ある。電鋳の初期は導体化膜が薄いので、徐々に電流密
度を上げる必要がある。即ち、始めは低い電流密度で開
始し、めっき厚が十分になった所で１０〜３０Ａ／ｄｍ
²の希望の電流密度となるようにする。上記の各条件を
適宜設定することにより電鋳後のスタンパの応力を調整
することが可能となる。

【００１６】本発明方法の特徴は、上記１）〜３）各工
程において、上記１）のマスタースタンパを電鋳後原盤
から剥離する際、また、上記２）のマスタースタンパか
らマザースタンパを剥離する際、さらに上記３）のマザ
ースタンパからスタンパを剥離する際に各スタンパの裏
面をマグネット吸着板等の平坦保持具により平坦に保持
固定した状態で剥離する点である。

【００１７】以下、図１及び２を参照して、スタンパ製
造工程における本発明方法の利用について具体的に説明
する。図１は、本発明方法によってガラス原盤からマス
タースタンパを剥離する方法の一例を示す概略断面図で
ある。厚さ６ｍｍのガラス原盤１０の表面１１にはフォ
トレジスト等によって微小凹凸（図示せず）が形成され
ており、表面１１上には、スパッタリングによって形成
されたＮｉ導電膜（図示せず）を介して、電鋳によって
厚さ０．３ｍｍのニッケルからなるマスタースタンパ１
２が形成されている。

【００１８】剥離の際は、マスタースタンパ１２の裏面
１３に平坦保持具１５が接触される。平坦保持具１５
は、支持棒１６とポリプロピレンからなる平坦部１７と
複数の磁石１８とを有しており、マスタースタンパの裏
面１３のほぼ全面に亘って接触している。マスタースタ
ンパ１２と平坦保持具とは磁石１８による磁気的な作用
により、互いに引き合っている（以上図１（ａ）参
照）。剥離は、支持棒１６を引っ張ることによって、裏
面１３を平坦に担持した状態で行われる。その結果、応
力によるマスタースタンパの歪みが生じることなく、剥
離させることができる（図２（ｂ）参照）なお、上記の
ような通常０．５〜５０ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍ
程度のガラス原盤からマスタースタンパを剥離する際
は、ガラス原盤の強度が十分にあるので、ガラス原盤の
裏面に平坦保持具を設置しなくてもよい。

【００１９】図２は、本発明方法によってマスタースタ
ンパからマザースタンパを剥離する方法の一例を示す概
略断面図である。厚さ０．３ｍｍのマスタースタンパ２
０の表面２１には微小凹凸（図示せず）が形成されてお
り、表面２１上には、剥離膜（図示せず）を介して、電
鋳によって厚さ０．３ｍｍのニッケルからなるマザース
タンパ２２が形成されている。剥離の際は、マスタース
タンパ２０の裏面２３とマザースタンパ２２の裏面２４
とのそれぞれに、平坦保持具２５及び２５′が接触され
る。平坦保持具２５及び２５′は、支持棒２６とポリプ
ロピレンからなる平坦部２７と複数の磁石２８とをそれ
ぞれ有しており、マスタースタンパの裏面２３及びマザ
ースタンパの裏面２４のそれぞれのほぼ全面に亘って接
触している。マスタースタンパ２０と平坦保持具２５、
並びにマザースタンパ２２と平坦保持具２５′とは、そ
れぞれ磁石１４による磁気的な作用により、互いに引き
合っている（以上図２（ａ）参照）。

【００２０】剥離は、支持棒１３のいずれか一方又は両
方を引っぱることによって、マザースタンパの裏面２４
を平坦に保持した状態で行われる。その結果、応力によ
るマザースタンパの歪みが生じることなく、剥離させる
ことができる（図２（ｂ）参照）なお、上記図２に示し
た方法は、マザースタンパからスタンパを剥離する際も
同様にして行うことができる。これらの場合、マスター
スタンパやマザースタンパ、スタンパの厚さは、通常５
〜１０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍ、さらに
好ましくは５０〜３５０μｍ程度であるので、それぞれ
の裏面の平坦を保持する為に、それぞれの裏面に平坦保
持具を接触させるのが好ましい。その結果、両者との歪
みを生じることなく剥離が可能となる。

【００２１】本発明方法で使用する平坦保持具として
は、図１及び２に示したような永久磁石を用いるものの
外、電磁石や真空吸着を利用したものを用いることもで
きる。簡便性から永久磁石による固定方式が好適に用い
られる。平坦保持具が裏面全体に接触した状態で剥離を
行なうのが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲
で、一部接触しない部分が生じていてもよい。通常は裏
面の面積の２０％以上、好ましくは５０％以上と接触し
ているのがよい。また、平坦保持具の厚さは裏面の平坦
性が保持できる程度あればよく、その材質にもよるが、
通常１ｍｍ以上、５０ｍｍ以下である。材質としては、
樹脂、金属、ガラス、セラミック等各種のものを用いる
ことができる。

【００２２】

【実施例】実施例１研磨・洗浄したガラス原盤の表面に所定膜厚のフォトレ
ジストをスピンコート法により塗布した。次にフォトレ
ジストを塗布した上記ガラス原盤をカッティング装置に
装置してガラス原盤を回転させつつ所定信号によってレ
ーザビームを対物レンズを介して照射させ、潜像を形成
した。

【００２３】次にアルカリ現像液により、現像・乾燥さ
せガラス原盤を得た。続いて、該ガラス原盤の表面を導
体化させるため、スパッタ装置に該ガラス原盤を装着
し、約５００Åのニッケル薄膜を形成した。該ニッケル
薄膜を形成させたガラス原盤を電鋳装置の陰極部に取り
付け、スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル、ほう酸
からなる電鋳浴中に浸漬し、ｐＨ４．０、電流密度１５
Ａ／ｄｍ²（最高）の電鋳条件下で約０．３ｍｍのニッ
ケルからなる所望の引っ張り応力を有するマスタースタ
ンパを得た。

【００２４】電鋳後の該マスタースタンパをガラス原盤
から剥離するため本発明の方法に従い、マスタースタン
パ裏面を永久磁石を埋め込んだポリプロピレン製の平坦
保持具（直径２００ｍｍφ、厚さ６ｍｍ）を吸着させた
状態でガラス原盤とマスタースタンパとの隙間にカッタ
ーを差し込み剥離させた。その後、高圧水銀燈を該マス
タースタンパに照射し、観察した結果、該マスタースタ
ンパには変形、歪みの発生は全く認められなかった。

【００２５】本発明の有効性を確認するため、上記操作
を１０回繰り返して行ったが１０枚全てのスタンパに歪
み、変形は全く発生していなかった。

【００２６】比較例１電鋳後のマスタースタンパをガラス原盤から剥離する時
に、平坦保持具を用いないで、ガラス原盤とマスタース
タンパの隙間にカッターを差し込み剥離させた。実施例
と同様の方法により高圧水銀燈を該マスタースタンパに
照射し観察した結果、１０枚中７枚に歪みが発生し、マ
スタースタンパの製造歩留まりは３０％と極めて不良で
あった。

【００２７】実施例２上記実施例１に記載の方法で作製したマスタースタンパ
をスタンパ複製に供するため、該マスタースタンパの表
面に剥離膜を形成させた後、該マスタースタンパを電鋳
装置の陰極部に取り付け、該マスタースタンパを電鋳し
たと同じ電鋳液中に浸漬し、該マスタースタンパ表面に
ニッケルからなる電鋳膜を形成させマザースタンパを形
成させた。該マスタースタンパから前記マザースタンパ
を剥離するため、上記実施例で使用したと同じ平坦保持
具を２個用意し該マスタースタンパ及びマザースタンパ
の裏面にそれぞれ密着固定させた状態で該マスタースタ
ンパとマザースタンパの接着界面部にカッターを差し込
み外周端部全周を開口させた状態で平坦保持具を上下に
引っ張り剥離させた。その結果、マスタースタンパ及び
マザースタンパの双方に凹凸形状の崩壊は全く観察され
ず、マスタースタンパの凹凸形状を精度良くマザースタ
ンパに反転写できた。その後、本方法により該マスター
スタンパから数十枚のマザースタンパが作製できた。該
マザースタンパからスタンパの作製についても同様の方
法に従い該マザースタンパから数十枚のスタンパが得ら
れた。

【００２８】比較例２実施例２で平坦保持具を用いないで、電鋳後のマザース
タンパ及びまたはスタンパの剥離を行った結果、剥離時
にマスタースタンパとマザースタンパまたはマザースタ
ンパとスタンパが歪んでしまった。従って凹凸形状の崩
壊が生じ、マスタースタンパまたはマザースタンパは複
製に使用不能であった。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、転写部材や母材の変形
を伴うことなく微小凹凸を形成させることができる。本
発明によれば、スタンパの製造方法においてガラス原盤
からマスタースタンパを剥離する際、またマスタースタ
ンパからマザースタンパを剥離する際、さらにはマザー
スタンパからスタンパを剥離する際に各スタンパを平坦
に保持固定した状態で剥離を行うため、スタンパの変形
・歪み等の発生を抑制できる結果、スタンパの製造歩留
まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスタンパの製造方法による、ガラス原
盤からマスタースタンパを剥離する様子を示す概略断面
図

【図２】本発明のスタンパ製造方法による、マスタース
タンパからマザースタンパ、またはマザースタンパから
スタンパを剥離する様子を示す概略断面図

【図３】引っ張り応力の方向を示す概略断面図

【図４】従来のスタンパの製造方法を示す概略断面図

【符号の説明】

１０ガラス原盤１２，２０マスタースタンパ２２マザースタンパ１５，２５，２５′ 平坦保持具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微小凹凸を含む平面を有する母材を型と
して前記微小凹凸が転写された転写部材を形成するパタ
ーン形成工程と、前記母材と前記転写部材とを剥離する
剥離工程とを有する微小凹凸の形成方法において、剥離
工程において、母材及び／又は転写部材の裏面を平坦保
持具によって平坦に保持した状態で剥離を行うことを特
徴とする微小凹凸の形成方法。
【請求項２】母材がガラスである請求項１に記載の方
法。
【請求項３】母材が金属である請求項１に記載の方
法。
【請求項４】母材が電鋳によって形成されている請求
項３に記載の方法。
【請求項５】転写部材が金属である請求項１乃至４の
いずれか１つに記載の方法。
【請求項６】転写部材が電鋳によって形成されている
請求項５に記載の方法。
【請求項７】母材上に転写部材を形成する際に、形成
した転写部材に引っ張り応力を生じさせる請求項１乃至
６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】微小凹凸を含む平面を有する原盤を型と
して前記微小凹凸が転写されたマスタースタンパを形成
し、前記マスタースタンパと前記原盤とを剥離するマス
タースタンパ形成工程と、剥離された前記マスタースタンパを型としてマザースタ
ンパを形成し、前記剥離されたマスタースタンパと前記
マザースタンパとを剥離するマザースタンパ形成工程
と、剥離された前記マザースタンパを型としてスタンパを形
成し、前記剥離されたマザースタンパと前記スタンパと
を剥離するスタンパ形成工程と、を有するスタンパの製
造方法において、マスタースタンパ形成工程の際に、マスタースタンパの
裏面を平坦保持具によって平坦に保持した状態で剥離を
行うことを特徴とするスタンパの製造方法。
【請求項９】微小凹凸を含む平面を有する原盤を型と
して前記微小凹凸が転写されたマスタースタンパを形成
し、前記マスタースタンパと前記原盤とを剥離するマス
タースタンパ形成工程と、剥離された前記マスタースタンパを型としてマザースタ
ンパを形成し、前記剥離されたマスタースタンパと前記
マザースタンパとを剥離するマザースタンパ形成工程
と、剥離された前記マザースタンパを型としてスタンパを形
成し、前記剥離されたマザースタンパと前記スタンパと
を剥離するスタンパ形成工程と、を有するスタンパの製
造方法において、マザースタンパ形成工程の際に、マスタースタンパ及び
マザースタンパの裏面をそれぞれ平坦保持具によって平
坦に保持した状態で剥離を行うことを特徴とするスタン
パの製造方法。
【請求項１０】微小凹凸を含む平面を有する原盤を型
として前記微小凹凸が転写されたマスタースタンパを形
成し、前記マスタースタンパと前記原盤とを剥離するマ
スタースタンパ形成工程と、剥離された前記マスタースタンパを型としてマザースタ
ンパを形成し、前記剥離されたマスタースタンパと前記
マザースタンパとを剥離するマザースタンパ形成工程
と、剥離された前記マザースタンパを型としてスタンパを形
成し、前記剥離されたマザースタンパと前記スタンパと
を剥離するスタンパ形成工程と、を有するスタンパの製
造方法において、スタンパ形成工程の際に、マザースタンパ及びスタンパ
の裏面をそれぞれ平坦保持具によって平坦に保持した状
態で剥離を行うことを特徴とするスタンパの製造方法。
【請求項１１】原盤がガラスである請求項８乃至１０
のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】マスタースタンパ、マザースタンパ及
びスタンパの少なくとも１つが、電鋳によって形成され
ている請求項８乃至１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】電鋳後のマスタースタンパ、マザース
タンパ又はスタンパに引っ張り応力が生じるように、電
鋳を行う請求項１２に記載の方法。