JPH11333884A - スタンパ―の製造方法 - Google Patents

スタンパ―の製造方法

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JPH11333884A
JPH11333884A JP11076840A JP7684099A JPH11333884A JP H11333884 A JPH11333884 A JP H11333884A JP 11076840 A JP11076840 A JP 11076840A JP 7684099 A JP7684099 A JP 7684099A JP H11333884 A JPH11333884 A JP H11333884A
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resin
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mother
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sun
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JP11076840A
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English (en)
Inventor
Seiji Morita
成二 森田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1枚の原盤から肌荒れの少ないスタンパーを
安価に大量に製造 【解決手段】 図1の(4)に示されるセラミックス製
の原盤→原盤から樹脂製(先行技術は金属製)のファザ
ー成形型(5)を型取り→ファザーから樹脂製(先行技
術は金属製)のマザー成形型(6)を型取り→マザーの
上に金属製サン・スタンパー(7)を電鋳(メッキ)

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、スタンパー(以
下、断りのない限り、「スタンパー」は金属製を意味す
る)の製造方法に関する。このスタンパーは、微細な凹
凸を持つ樹脂基板の成形に使用される。このような樹脂
基板は、光ディスク、磁気ディスク又はハードディスク
その他の用途に使用される。
【従来の技術】光ディスク、ハードディスク等の情報記
録媒体は、大きな容量の情報を記録することができ、か
つ、高速でアクセス、再生、記録及び(場合により消
去)することができる。このため、これらの媒体は、C
D(compact disc) 、LD(laser disc) 、DVD(dig
ital video disc, digital versatile disc)等と呼ば
れ、音楽や映像ソフト、ゲームソフト等を収納する媒体
として使われ、その需要が増大している。コンピュータ
のメモリーとしても、これらの媒体は使用され、その需
要が増大している。光ディスクやハードディスクは、マ
ルチメディア時代のメインメモリ−として大きく発展す
ると期待されている。光ディスクについて言えば、記録
層の有無及びその種類により、(1)再生専用タイプ
(CD、LD、CD−ROM、photo-CD、DVD−R
OM、再生専用型MD等)、(2)一度だけ記録可能な
ライトワンスタイプ write-once type(CD─R、DV
D−R、DVD−WO等) 、(3)記録した後、消去す
ることができ、何度でも書き替え可能な(rewritable)
タイプ(光磁気ディスク magneto-optical disk 、相変
化(phase-change)型ディスク、MD、CD−E、DV
D−RAM、DVD−RW等) がある。更に、将来使用
される媒体として、高密度のHD−DVDも提唱されて
いる。これらの光ディスクを製造する工程は、まず、樹
脂基板を原料樹脂で成形するところから始まる。最初に
スタンパーと呼ばれる成形型が用意される。この成形型
に原料樹脂(例えば、ポリカーボネート、アクリル樹
脂、ポリスチレン等)を加熱流動化した後、押しつける
ことにより、樹脂基板が成形(製造)される。成形方法
は、加圧成形の他、ほとんどは射出成形である。樹脂基
板を製造する理由は、基板表面に細かな凹凸が必要であ
るからである。凹凸のある基板を大量に短時間で製造す
るには、樹脂成形しかない。凹凸の種類は、(1)情報
単位を表すピットpit や(2)記録ヘッド(ピックアッ
プ)のトラッキングのためのガイドグルーブ(ガイド
溝) guide groove である。ピットやグルーブは、円形
の基板上に同心円状又は渦巻き状に設けられる。半径方
向に見たとき、グルーブとグルーブとの間はランドland
と呼ばれる。当初、ランドをトラックとして、そこに記
録するランド記録方式であった。逆にグルーブに記録す
るグルーブ記録方式もある。記録密度の向上のため、グ
ルーブにもランドにも記録するランド/グルーブ記録方
式が開発された。この場合、両者がトラックであり、グ
ルーブの幅とランドの幅はほぼ等しい。但し、理由があ
って他方を意図的に広くする場合もある。光は裏面(平
滑な面)から基板に入射させる。基板側から見て奥にあ
る方をランドと呼び、手前にある方をグルーブと呼ぶ。
グルーブ、ランド及びピットの幅は、密度記録の向上に
伴い、例えば、1μm以下、0.8μm以下、0.7μ
m以下、0.6μm以下、0.5μm以下、0.4μm
以下、0.3μm以下と狭くなってきている。グルー
ブ、ランド及びピットの深さも、高密度記録に伴い、例
えば、40nm以上、50nm以上、80nm以上、1
00nm以上、120nm以上、130nm以上、15
0nm以上、180nm以上、200nm以上、220
nm以上、250nm以上と深くなって来ている。幅が
狭くなったり、深さが深くなると、つまり、高精度にな
ると、樹脂基板の成形はますます難しくなり、良品の歩
留りは低下する。なお、成形された樹脂基板の上には、
最終の製品に応じて、反射層や記録層、保護層等を形成
する。また、ハードディスクは、通常、アルミニウム基
板又はガラス基板に磁気記録層を形成したものである。
記録は磁気ヘッドで実施される。高密度化に伴い、記録
層の表面は極めて平滑である。そのため、磁気ヘッドが
相対的に停止すると、ヘッドと記録層が密着して離れな
くなる現象が発生する。これを避けるめた、ハードディ
スクには、磁気ヘッドを相対的に停止したとき、これを
置くガレージ領域(CSS領域=contact stop and sta
rt)を設けてある。この領域の表面は、レーザーテクス
チャーlaser texture によりわざわざ凹凸に仕上げてあ
る。凹凸により密着が防止される。また、高密度化に伴
い、ヘッドのトラッキングが困難になる。そこで、光デ
ィスクと同じように、ディスクにグルーブを設けること
が提案されている。このように、凹凸やグルーブが要求
されることから、ディスクの生産性を上げるため、樹脂
基板が提案されている。 ハードディスクにおいても、
樹脂基板を用い、基板の成形時に凹凸やグルーブを形成
するのである。樹脂基板は軽いと言う利点もある。従
来、成形型は一般に以下のようなプロセスで製造されて
いる(図2参照)。古い先行技術としては、米国特許第
4,211,617(対応日本特許=公告S59−16
332)がある。まず、光学的面精度にまで研磨された
ガラス基板(1)を用意する。この基板を洗浄したあ
と、密着性を改良するプライマー(例えば、シランカッ
プリング剤silane-coupling agent) を塗布する。それ
からフォトレジストphotoresist をスピンコートし、プ
リベ−クpre-bakeする。(図2の(1) 参照)フォトレ
ジストはポジ型(光が照射された部分が現像で除去され
るタイプ)が多く使用されている。次にレ−ザービ−ム
レコ−ダ laser-beam-recorder又はレーザーカッティン
グ装置 laser cutting machine を使って、ピットや
グルーブのパタ−ンに従ってフォトレジストを露光す
る。一般に、レーザービームの径がピットやグルーブの
幅を決める。一般に、ピットやグルーブの深さはフォト
レジストの厚さが決める。次に現像処理するとガラス板
表面にピットやグルーブのパターンを持ったレジストパ
ターンresist patternが得られる。現像の後、場合によ
り、レジストパターンは、80〜120℃で20〜60
分のポストベークpost-bake を受ける。ポストベークを
した場合には、レジストパターンが室温まで冷えるのを
待つ。約10時間待つ。この様子は図2の(2) に示さ
れる。レジストパターンは、原盤(MASTER SUBSTRATE or
MASTER)と呼ばれるが、本発明で言う原盤とは異なる。
以下、本明細書ではレジストパターンをプレ原盤と言
う。プレ原盤は、前記米国特許のFig.4のレプリカrepr
ica 46に相当する。例えば、CD用のレジストパター
ンを製造する場合を考える。この場合、露光が完了する
のに74分かかる。ポストベークをした場合には、結
局、プレ原盤を完成させるのに、約10時間以上かか
る。加えて、レ−ザービ−ムレコ−ダ又はレーザーカッ
ティング装置は1台約2億円と高価である。そのため、
プレ原盤は高価であり、かつ、大量生産が難しい。次に
プレ原盤は導電化処理される。導電化処理は、一般にス
パッタリング(乾式)で、あるいは、場合により、無電
解メッキ(湿式)で行われる。導電化処理されたプレ原
盤の上にメッキ層が厚く形成される。メッキ層は一般に
ニッケル(Ni)である。導電層とNiメッキ層の2層
構造体が目的とする第1成形型である。この様子は図2
の(3) に示される。この第1成形型はファザー (FATH
ER) ・スタンパー又は単にファザーと呼ばれる。実際に
は、ファザーをレジストパターン(プレ原盤)から剥が
すことで、自由なファザーが得られる。この様子は図2
の(4) に示される。ファザーは、前記米国特許のFig.
6のマザーメンバー(mather member )52に相当する。
ファザーは一般に200〜300μmと薄いので、剥が
すときに注意する。剥がしたとき、レジストの一部がフ
ァザー上に残るのでアセトン等の溶剤で溶解除去する。
仮にレジストが残っていると、凹凸を崩すので、レジス
トは確実に除去する。剥がしたとき、レジストパターン
は破損するので、1枚のプレ原盤から1枚のファザーの
みが得られる。レジストを除去した後、ファザーの凹凸
面を保護コートで覆う。そして、裏面を研磨する。ファ
ザーの中心穴を打ち抜き、また、外径の外の不要な部分
を打ち落とす。これによりドーナツ状のファザーが完成
する。こうして完成したファザーは、極めて正確な凹凸
パターンを有する。そして、それは高価である。高価な
理由は、(1)プレ原盤が高価なことと、(2)1枚の
プレ原盤から1枚のファザーしか得られないからであ
る。ファザーは、そのまま樹脂成形のための成形型に使
用することができる。むしろ、DVD─RAM、MD、
HD─DVDその他の高密度記録媒体(グルーブ幅0.
8μm以下)の場合には、極めて高精度な凹凸パターン
が要求されるので、ファザーがそのまま射出成形に使用
される。しかし、既述の通り、ファザーは極めて高価で
ある。そこで、ファザーをプレ原盤の代わりに用い、同
様にNi電鋳を行い、複製(第2成形型)を得る。この
様子は図2の(5) に示される。この第2成形型は、マ
ザー (MATHER) と呼ばれる。実際には、マザーをファザ
ーから剥がすことで、自由なマザーが得られる。この様
子は図2の(6) に示される。マザーは、前記米国特許
のFig.8のサブマスター(submaster) 60に相当する。
マザーの剥離を容易にするため、電鋳の前にファザーは
表面処理される。処理には重クロム酸カリウム溶液、過
マンガン酸カリウム溶液等が用いられる。この処理はパ
ッシベーション(passivation )と呼ばれる。マザーを
ファザーから剥がすときにファザーが少し破損されるの
で、何度も繰り返しファザーを使用することはできな
い。せいぜい2〜3回である。そのため1枚のファザー
から2〜3枚のマザーしか得られない。マザーがそのま
ま射出成形用に使用されることもある。更に複製を増や
すため又は凹凸を反転させるため、マザーをプレ原盤の
代わりに用い、同様にNi電鋳を行い、複製(第3成形
型)を得る。図2の(7) にこの様子が示される。第3
成形型はサン(息子 SON) ・スタンパー又は単にサンと
呼ばれる。実際には、サンをマザーから剥がすことで、
自由なサンが得られる。この様子は図2の(8) に示さ
れる。サンは、前記米国特許のFig.9のスタンパーメン
バー(stamper member)70に相当する。サンの剥離を容
易にするため、電鋳の前にマザーをパッシベーションす
る。この場合にも、サンをマザーから剥がすときにマザ
ーが破損されるので、何度も繰り返しマザーを使用する
ことはできない。せいぜい2〜3回である。そのため1
枚のマザーから2〜3枚のサンしか得られない。結局、
高価な1枚のファザーから2×2〜3×3=4〜9枚の
サンが得られるに過ぎない。通常はサン・スタンパー
(転写を繰り返すので、ファザーに比べ、肌荒れがあっ
たり、高精度がだせない)、場合よりファザー・スタン
パーを用いて、射出成形法により、大量に樹脂基板が成
形される。この基板は光ディスクやハードディスク等の
情報記録媒体の素材として使われる。1枚のスタンパー
から約2万〜3万枚の樹脂基板を成形することができ
る。しかし、それ以上は、スタンパーが破損し、使用で
きない。仮に使用しても、樹脂基板の品質が低下する。
情報記録媒体は、エンドユーザーに対し今や1枚数百円
(CD−Rの場合)で売られ、益々、低価格のものが要
求されている。これに伴い、スタンパーも安価に大量に
供給することが求められている。
【発明が解決しようとする課題】極めて高精度な凹凸パ
ターンが要求される場合には、ファザーが使用され、そ
のため、高価であると言う問題点Aがあった。価格を下
げるため、サンを複製しても、複製はまだ少ない(4〜
9枚)。そのため、サンはまだまだ高価である(問題点
B)。そのほか、大量生産も困難である(問題点C)。
仮に価格を下げるため、1枚のファザーから大量のマザ
ーを製造したり、1枚のマザーから大量のサンを製造す
ることも提案された。しかし、そうすると、得られた大
量のサンは、高い精度を有しない(問題点D)。また、
同種のファザーが多数必要になり、多数のプレ原盤から
多数のファザーを製造した場合、どうしてもファザーの
間で微妙な違いがでる(問題点E)。この微妙な違いを
ここでは個性と呼ぶ。個性のため、ファザーを交換する
ごとに、射出成形の成形条件(例えば、金型温度、射出
圧力)を微妙に調整する必要がある。同様にマザー同士
の間及びサン同士の間でも調整が必要である。ファザー
とサンとの間でも調整が必要である(問題点E)。射出
成形業者は、調整時間が基板の生産性を落とすので個性
を大変に嫌っている(問題F)。本発明の目的は、これ
らの問題点の1つ又は2つ以上を解決又は軽減すること
にある。
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、第
一に、「セラミックス製の原盤を用意する第1工程と、
前記原盤上に樹脂製のファザー成形型を形成する第2工
程と、前記ファザー成形型を前記原盤から剥離する第3
工程と、前記ファザー成形型上に樹脂製のマザー成形型
を形成する第4工程と、前記マザー成形型を前記ファザ
ー成形型から剥離する第5工程と、前記マザー成形型上
にNiサン・スタンパーをメッキ法で形成する第6工程
と、前記Niサン・スタンパーを前記マザー成形型から
剥離する第7工程とからなることを特徴とするスタンパ
ーの製造方法(請求項1)」を提供する。また、本発明
は、「前記セラミックスがガラス又は石英であることを
特徴とする請求項1記載の方法(請求項2)」を提供す
る。更に、本発明は、「前記第3工程で剥離された前記
原盤を再び使用して、前記第2工程以下を繰り返すこと
を特徴とする請求項1又は2記載の方法(請求項3)」
を提供する。更に、本発明は、「前記第3工程と第4工
程との間に、前記第1成形型の表面に硬質表面層を形成
する第8工程を挿入したことを特徴とする請求項1〜3
記載方法(請求項4)」を提供する。
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、これは本発明を限定するものではない。 〔プレ原盤〕まず、基板substrate を用意する。一般的
に基板は円板状であるが、円板状に限定されるものでは
なく角形でもよい。基板材料としては主にソ−ダライム
ガラス(青板ガラス) 、アルミノシリケ−トガラス( 白
板ガラス) 、無アルカリガラス、低膨張化ガラス、結晶
化ガラス等のガラス材料やセラミックス材料等が用いら
れる、セラミックス材料としては、溶融石英、合成石英
等の石英、Siでも良い。場合によっては、基板材料は
Al、Fe、Cu等の金属でも良い。基板の表面は、高
精度な表面精度(平滑面) を得るため精密に研磨され
る。基板表面に表面層を形成しても良い。表面層の材料
としては、(1) SiO2 のよう板表面に表面層を形成し
ても良い。表面層の材料としては、(1) SiO2 のよう
なSi酸化物、(2) Si3 4 のようなのSi窒化物、
(3) TiSi2 のようなのSi金属化合物、または(4)
Ti,Al,Cu,Cr,Ta,Au,Ag,Pt等の
金属、あるいは(5) TiO2 ,TiN,Al2 3 ,A
lN,TaO2 ,Ta2 5 ,Ta3 4 等の金属酸化
物や金属窒化物が挙げられる。表面層は、基板表面を酸
化又は窒化することで形成してもよい。多くの場合、表
面層は、薄膜の積層技術(例えば、真空蒸着、スパッタ
リング)により形成される。その場合に、表面層は、前
記材料を2種以上組み合わせて積層した多層構造からで
きていてもよい。また、表面層は、平滑性を向上させる
ためにCMP(chemical mechanical polishing)やその
他の手法で精密研磨しても良い。次に基板表面にフォト
レジストを塗布する。一般には、フォトレジストの塗布
の前に、基板にシランカップリング剤のようなのプライ
マーprimerを塗布する。プライマーは、基板とフォトレ
ジストとの密着性を向上させる。しかし、表面層にC
r、TiN等が存在する場合、プライマーは必要ないこ
ともある。そして、フォトレジストをスピンコートのよ
うな方法で塗布する。一般にフォトレジストの厚さがピ
ットやグルーブの深さを決定する。グルーブ、ランド及
びピットの幅は、密度記録の向上に伴い、例えば、1μ
m以下、0.8μm以下、0.7μm以下、0.6μm
以下、0.5μm以下、0.4μm以下、0.3μm以
下と狭くなってきている。グルーブ、ランド及びピット
の深さも、密度記録の向上に伴い、例えば、20nm以
上、40nm以上、50nm以上、80nm以上、10
0nm以上、120nm以上、130nm以上、150
nm以上、180nm以上、200nm以上、220n
m以上、250nm以上と深くなって来ている。フォト
レジスト塗布後に、レジスト感度の調整のために低い温
度でプリベ−クを行う。その後、レ−ザビ−ムレコ−ダ
を使ってピットやグルーブその他のパタ−ンに沿ってレ
−ザビ−ムをレジストに照射する。これによりレジスト
を露光する。次いで、露光したレジストを現像液に浸し
て現像する。現像液は、例えばリン酸ナトリウム、リン
酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無
機アルカリ溶液である。無機に代えて有機アルカリ溶液
も使用することができる。フォトレジストがポジ型の場
合、露光した部分が現像液に溶ける。ネガ型の場合、露
光しなかった部分が現像液に溶ける。その後、超純水で
レジストを洗浄する。溶けた部分では、下地の基板が露
出している。こうして、表面にフォトレジストのパタ−
ンを有する基板が得られる。このような基板を、本明細
書では、基板を含めてレジストパタ−ンと呼ぶ。このレ
ジストパタ−ンがプレ原盤である。プレ原盤は、現像の
後、やや高い温度でポストベ−クpost-bake してもよ
い。ポストベ−クにより「形成されるグルーブやピット
の側壁角度」が変化になる場合もある。また、レジスト
のエッチング抵抗性を向上させることができる。更に
は、ポストベ−クはレジストと基板との密着性を向上さ
せることもできる。ポストベ−クは、レジスト表面の硬
度を上げる場合もある。硬度が上がれば、この後に導電
膜を形成するときや、その上に更に電鋳法でメッキ層を
形成するときに、レジストはそれらに耐えることができ
る。スタンパーを用いて樹脂基板を射出成形する場合、
(1)グルーブやピットの側壁角度は傾斜しているか、
(2)側壁形状が丸みを帯びている方が、転写性や離型
性が良い場合がある。 〔原盤〕上記プレ原盤を用意する。このレジストの一部
では基板が露出しているので、この露出部分をエッチン
グして基板に凹部を設けるのである。この凹部パターン
はレジストのパタ−ンと同一である。エッチング方法は
湿式(wet process)でもよいが、乾式(dry process)が
好ましい。乾式エッチングの中で、とりわけ反応性イオ
ンエッチング(RIE)が有効である。他に、マグネト
ロンRIE、ECR(電子サイクロトロン・レゾナン
ス)、ICP(誘導結合型プラズマ)、ヘリコン波等を
用いたエッチングも使用可能である。RIEは、通常の
低プラズマ密度(1010個/cm3 程度以下)のプロセ
スでも良い。しかし、エッチング部分の肌荒れや側壁の
肌荒れを低減するには、高プラズマ密度(1011個/c
3 程度以上)のプロセスが好ましい。後者には、IC
P、ヘリコン波を用いるRIEが含まれる。後者はパタ
ーンが更に微細になった場合に効果的である。乾式エッ
チング(dry etching)を使えば、ピットの前端及び後端
の側壁角度を急峻にすることができる。そのため、光デ
ィスクの再生信号ジッタ(jitter)が低減される。セラミ
ックス型(原盤)の方が、レジストパターン(プレ原
盤)に比べ、ピットやグルーブの側壁が荒れていない。
乾式エッチングであれば、エッチングの後も、凹部の底
面や側壁の表面粗さは極めて小さい。乾式エッチング
は、急峻な側壁角度を有する凹部を形成することもでき
る。乾式に限らず、エッチングは、より深い凹部を形成
することができる。凹部が深いことや、凹部の側壁角度
が急峻なことは、様々な利点を光ディスクにもたらす。
利点には、ノイズ低減や隣接トラック間の光学的クロス
トークcross-talk、熱的クロスト−クthermalcross-tal
k(=クロスクレーズ cross-erase) の低減がある。表
面層を有する基板を使用した場合、表面層だけをエッチ
ングしてもよい。この場合には、仮に表面層とその下地
である基板との材質が異なれば、エッチング速度も異な
るので、エッチングの終点を揃えることができると言う
利点がもたらされる。この場合には、表面層の厚さがグ
ルーブやその他の深さを決定する。エッチングの後、残
留したレジストを除去する。除去は酸素プラズマによる
乾式エッチング(アッシング) で可能である。あるい
は、残留したレジストを「濃い酸性溶液(例えば、濃硫
酸や濃硝酸)を加熱したもの」の中に浸すことで、除去
が可能である。その溶液中に過酸化水素水を添加するこ
とは効果的である。こうしてレジストを除去した後、超
純水等で基板表面を洗浄する。これにより、ピットやグ
ルーブなどに相当する凹部を有するセラミックス基板が
得られる。この基板こそ本発明の原盤である。セラミッ
クスは表面(肌)が大変に滑らかであるからである。つ
まり、セラミックスの表面粗さRaは極めて小さい(R
a≦10nm、場合によりRa≦10m)。このこと
は、光ディスクを製造した場合、光ディスクのノイズを
低くする。 〔ファザー〕まず、原盤を用意する。簡単に言えば、フ
ァザーは次のように作られる。原盤の凹凸面に柔らかい
樹脂を押し付け、その後、樹脂を固化harden又は硬化cu
reさせる。固化又は硬化した樹脂は、原盤の凹凸を転写
しており、原盤から剥がす。剥がされた樹脂がファザー
(複製型)である。つまり、ファザーは樹脂製である。
これが本発明の特徴の一つである。この点で、先行技術
の金属製のファザーと異なる。先行技術と大きく異なる
点は、1つの原盤からファザーを製造した後、原盤は繰
り返し何度でも再使用可能なことである。先行技術のプ
レ原盤は再使用できない。本発明の原盤ならファザーが
樹脂なので100回以上再使用できる。原盤に押しつけ
る時の樹脂は、転写性の高い樹脂が好ましい。粘度が低
いものや流動性が高いものは転写性が一般に高い。粘度
を低くするには、(1)加熱して軟化させる方法があ
る。この場合は樹脂を冷やせば、固化する。 あるい
は、(2)樹脂に溶剤を混ぜてもよ。この場合は、溶剤
を揮発させれば、樹脂は固化する。また、(3)低分子
量の樹脂又はプレポリマーprepolymer又は樹脂原料は低
粘度である。極端には、液状である。これらに溶剤を混
ぜてもよい。溶剤を混ぜれば、更に低粘度になる。この
場合には、マザーの表面でそれらの高分子化(例えば、
硬化cure)を進めれば、固体の樹脂(高分子量の樹脂)
が生成する。生成した樹脂はマザーの凹凸を転写してい
る。特に(3)の方法が好ましい。(3)の方法で高分
子化を進める手段は、(a)加熱又は(b) 放射線照射であ
る。あるいは、(c) 2つの樹脂液を混合し、放置するだ
けで互いに反応し高分子化する手段もある。 放射線と
しては、イオンビーム、電子線、紫外線、遠紫外線、レ
ーザー光線、X線、シンクロトロン放射線等が挙げられ
る。なかでも、紫外線が取扱い易いだろう。好ましい方
法を説明する。まず原盤の凹凸面を上に向けて置く。上
から低粘度の放射線硬化可能な樹脂液を垂らす。泡が入
らないように樹脂液の上に透明板(一般にガラス板)を
置く。透明板を通じて放射線を照射して樹脂を硬化させ
る。硬化した樹脂を透明板と共にファザーから剥離す
る。こうして硬化樹脂と透明板の2層からなるファザー
が得られる。透明板としてのガラス板の厚さは、0.6
mm以上、好ましくは約4mm〜約10mmである。ガ
ラス板の表面粗さは、原盤の基板に比べて低くて良い。
表面粗さRaは5nm〜1μmでよい。ガラス板に代え
て、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィ
ン、アクリル樹脂等の樹脂も使用可能である。ガラス板
を使用する場合、予め洗浄を行った後、樹脂との接着性
を向上させる第3プライマーを塗布してもよい。塗布し
た後、加熱bakeすることが好ましい。第3プライマーの
例はシランカップリング剤である。シランカップリング
剤としては、例えばビニルシラン、アクリルシラン、エ
ポキシシラン、アミノシラン等がある。ビニルシランと
してはビニルトリクロルシラン、ビニルトリス( β−メ
トキシエトキシ) シラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン等があり、アクリルシランと
しては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン等があり、エポキシシランとしてはβ−(3,4エポ
キシシクロヘキシル) エチルトリメトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメチルジエトキシシラン等があり、
アミノシランとしてはN−β( アミノエチル) γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、N−β( アミノエチ
ル) γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン等がある。その
他、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
クロロプロピルトリメトキシシラン等も使用される。そ
の他のプライマーの例は、シラン(例えば、クロロシラ
ン、アルコキシシラン)やシラザンや特殊シリル化剤で
ある。これらのプライマーは2種以上混合して使用して
も良い。プライマーは、トルエン、キシレン、エチルア
ルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール
等の溶媒で希釈して使用しても良い。マザーの樹脂とし
ては、例えば、以下のようなものが使用可能である。大
別すると(1)熱可塑性樹脂と(2)熱硬化性樹脂があ
る。 (1)熱可塑性樹脂:ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、スチレン系ポリマーアロイ、ポリオレフィン、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、アモルファスポリオレフィ
ン、アクリル樹脂(例えば、ポリメチルメタクリレ−ト
系) 、ポリ塩化ビニール、熱可塑性ポリウレタン、ポリ
エステル、ナイロンなど。 (2)熱硬化性樹脂:熱硬化性ポリウレタン、エポキシ
樹脂、不飽和アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、不
飽和ポリエステル、ジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネート樹脂など。主成分として、ウレタン化ポリ
(メタ) アクリレートやポリカーボネートジ(メタ) ア
クリレート、アセタールグリコールジアクリレートを含
む樹脂液を硬化させた樹脂も好ましい。熱硬化性樹脂の
場合は、原盤に接触させるとき、低分子量の樹脂液が使
用される。その樹脂液には、硬化触媒又は硬化剤を含め
てもよい。紫外線で硬化させる場合には、硬化触媒とし
て、光増感剤が使用される。光増感剤の代表的なものと
しては、アセトフェノン系、ベンゾインアルキルエーテ
ル系、プロピオフェノン系、ケトン系、アントラキノン
系、チオキサントン系が挙げられる。複数種を混合して
使用してもよい。特にケトン系の1−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン等が転写性能、離型性能、品質
安定性の面で有用である。紫外線で硬化する樹脂は特に
紫外線硬化型(curable)樹脂と呼ばれる。これらの樹脂
は好ましいものである。特にファザーを剥離する時、原
盤に付着しない樹脂が好ましい。剥離されたファザー
は、肌荒れがない。原盤の表面粗さRa が10nm以下
の場合、ファザーの表面粗さRa も10nm以下とな
る。原盤の表面粗さRa が1nm以下の場合は、ファザ
ーの表面粗さRa も1nm以下となる。樹脂による型取
りなので、高価な原盤に比べれば、ファザーはずっと安
価に速く製造される。 〔マザー〕まず、ファザーを用意する。簡単に言えば、
マザーは次のように作られる。ファザーの凹凸面に柔ら
かい樹脂を押し付け、その後、樹脂を固化harden又は硬
化cureさせる。固化又は硬化した樹脂は、ファザーの凹
凸を転写しており、ファザーから剥がす。剥がされた樹
脂がマザー(複製型)である。つまり、マザーは樹脂製
である。この点で、先行技術の金属製のマザーと異な
る。更に、先行技術と大きく異なる点は、1つのファザ
ーからマザーを製造した後、ファザーは繰り返し何度で
も再使用可能なことである。先行技術では、金属製ファ
ザーから金属製マザーを製造する場合、ファザーは、せ
いぜい3回再使用できるに過ぎない。本発明に従い樹脂
製ファザーから樹脂製マザーを製造する場合、ファザー
は100回以上再使用できる。これが本発明の特徴の一
つである。従って、マザーは上記のファザーと同様に製
造されるので、これ以上説明しない。原盤の代わりにフ
ァザーを使用するだけである。ただ、ファザー上に形成
されたマザーを剥離するとき、その剥離を容易にするた
め、予めファザー上に離型層を形成しておいてもよい。
離型層は、各種有機樹脂や無機誘電体で形成される。剥
離されたマザーは、肌荒れがない。ファザーの表面粗さ
Ra が10nm以下の場合、マザーの表面粗さRa も1
0nm以下となる。ファザーの表面粗さRaが1nm以
下の場合は、マザーの表面粗さRa も1nm以下とな
る。なお、後の電鋳工程やイオンプレーティング工程に
おける静電気対策のために予めマザー樹脂の中に静電防
止剤を添加してもよい。あるいは、マザーが完成した後
に、薄い帯電防止層(例えば、Pt層)を形成しても良
い。このような対策は、焼け焦げ、変形、剥離、ゴミ付
着等の問題を防止する。また、マザーの厚さをより均一
にする上でも、これらの対策は有効かもしれない。 〔スタンパー(サン・スタンパー又はサン)〕まず、マ
ザーを用意する。スタンパー(サン・スタンパー)はマ
ザーをNiメッキすること(厚膜法)により製造する。
メッキ層がサンとなる。メッキには乾式と湿式がある。
湿式には無電解メッキと電解メッキがある。乾式は真空
薄膜形成技術と呼ばれる。真空薄膜形成技術には真空蒸
着、イオンプレ−ティング、スパッタリング等がある。
第1の方法は乾式と無電解メッキを含む。第2の方法は
電解メッキである。メッキは第1の方法又は第2の方法
により行われる。第2の方法(電解メッキ)は電鋳elec
tro-forming とも呼ばれる。電鋳は短時間で厚いメッキ
層を形成することができる。電鋳を行なう場合、原盤が
導電性を持たないので、最初に原盤表面に薄い(一般に
約50〜100nm)金属層を形成する。金属層は導電
層と呼ばれ、この形成を導電化処理と呼ぶ。導電化処理
は第1の方法によって行われる。金属はNi(ニッケ
ル)が好ましく、それ以外にAu、Pt、Pd、Ag、
Ti、Ta、Cr等がある。その他導電率の高い金属や
その金属化合物が使用可能である。また、金属にリンを
含有させてもよい。金属として、Niを使用する場合、
予めNiに近いか又は等しい熱膨張係数を有する他の金
属や金属化合物を第2プライマー層として形成しておい
てもよい。その第2プライマー層の上に導電層を形成す
るのである。第2プライマー層は、電鋳時または終了後
に「電鋳層が応力で歪む現象」を軽減することができ
る。この現象は、場合によりピットやグルーブ等の凹部
を破壊する。第2プライマー層は、場合によって、ファ
ザーが完成した後、除去される。その後、導電層が形成
された原盤は、電鋳を行うためメッキ浴に浸される。メ
ッキ浴には、多くの場合、スルファミン酸ニッケル溶液
が使用される。電鋳を行うと導電層の上にNiメッキ層
が形成される。このNiメッキ層がサン(第3成形型)
である。Niに他の金属例えばTiや、元素例えばP
(燐)を混ぜてもよい。Tiを混ぜれば、比較的強固で
耐久性の良好な型が得られる。Pを混ぜれば表面硬度が
高い型を得ることができるかもしれない。導電層、その
上のメッキ層又はその両方をNi−PやTi−P、Ni
−Ti−P等の合金で構成すれば、高硬度で高耐久性の
ファザーを得ることが可能である。また、Niメッキ層
の単層ではなく、Niメッキ層に加えて他のメッキ層
(例えば、銀や銅、クロムのような金属又はそれらの合
金)を積層した多層構造でも良い。場合によっては、電
鋳も用いることなしに、第1の方法(乾式又は無電解メ
ッキ法)により、Niサン・スタンパーを製造すること
も可能である。乾式はメッキ液の廃液処理の問題がな
い。乾式の中でもイオンプレ−ティングは特に低い表面
粗さを有する型を与えることができる。形成されるメッ
キ層の厚さが約100μmを越えると、マザーの凹凸は
表面に現れなくなる。即ち、外から見た場合、メッキ層
の表面は平になっている。メッキ層の厚さが約200〜
約600μm(一般には約250〜約300μm)にな
ったら、メッキを止める。これでサンが完成する。サン
(ファザーからみると第3成形型)は完成した直後は、
マザー上に付着しているので、サンをマザーから剥が
す。サンは薄い金属膜の状態(一般に250〜300μ
m程度)なので、剥がすのに注意を要する。サンを剥が
した後のマザーは繰り返し30回以上再使用可能であ
る。サンにマザー樹脂が付着することがないので、再使
用しても高い転写性が落ちない。サン・スタンパーの平
面性を高めるために、(1)サンの剥離前又は(2)剥
離後に、サンの裏面を機械的に研磨する。(2)剥離後
に研磨する場合は、サンの凹凸面を保護するため、マザ
ーから剥離後、サン・スタンパーの凹凸面に保護コート
を施す。保護コートは、剥離可能型の保護塗料を塗布
し、乾燥させることによって形成される。いずれにせ
よ、マザーから剥離され、かつ、研磨されたサンは、サ
ンの中心付近を機械的に打ち抜く。サンの外径も同様に
打ち抜く。これでドーナツ状のサンが仕上がる。これで
サン・スタンパー又はスタンパーは出荷が可能となる。
本発明の特徴であるが、剥離後のサンの肌荒れが小さ
い。そのため、マザーの表面粗さRaがで10nm以下
の場合、サンの表面粗さRa も10nm以下となる。マ
ザーの表面粗さがRaで1nm以下の場合、サンの表面
粗さRa も1nm以下となる。これが本発明の特徴の一
つである。本発明によれば、場合により、Ra で0.5
nm以下(RMSで0.3nm以下)の表面粗さを有す
るサンも製造可能である。更に、より良好な条件を選択
すれば、Raで0.3nm以下(RMSで0.2nm以
下又は0.1nm以下) のサンも提供可能である。射出
成形される樹脂基板が仮に百万枚必要な場合、約50枚
のスタンパーが必要となる。何故なら、1枚のスタンパ
ーは約2万〜3万枚で損傷し、使えなくなるからであ
る。50枚のスタンパーを用意する場合、先行技術で
は、50÷9=6枚の高価な金属製ファザーと高価なプ
レ原盤が必要である。何故ならば、スタンパーとして
「複製したサン・スタンパー」を使用する場合でも、1
枚の金属製ファザーからせいぜい9枚のサン・スタンパ
ー(兄弟のサン・スタンパー)が得られるに過ぎないか
らである。それに対して、本発明では、1枚の原盤から 100×100×30=300,000枚 のサン・スタンパーが製造される。仮に1枚のマザーか
ら1枚のサンを製造したとしても、1枚の原盤から10
000枚のサンが得られるので、1枚の原盤があれば、
全く十分である。なお、RIEで製造された原盤を使用
した場合、サンの肌荒れが少なく、特に高品質のサンが
製造される。場合により、本発明のサン・スタンパーを
ファザーとして先行技術に従い、金属製マザー→サン・
スタンパーを製造してもよい。但し、品質は劣ることに
なるが。 〔識別〕このように多くのサンを区別するのは困難であ
る。そこで、サンの所定位置に刻印してもよい。位置
は、例えば信号領域がサンの半径22mm〜59mmで
あれば、それ以外の部分(例えば、半径19mm〜21
mmの部分)である。刻印は、単なるグルーブgrooveや
凹部又はピットでもよい。刻印は、数字や記号でもよ
い。細かい凹部の集合により、目で見た場合、文字や数
字、記号を表しているものが好ましい。刻印は、レーザ
ー加工、スタンピング加工、プレス加工によって行われ
る。また、刃物、やすり、研磨テープ等で直接サンに傷
を付けることにより刻印してもよい。刻印は、原盤やフ
ァザー、マザーに行ってもよい。これらの刻印は樹脂基
板に転写されるので、樹脂基板を見れば、どの型が使用
されたか判る。刻印は、樹脂基板の品質管理に利用され
る。〔樹脂基板の成形〕サンを用いて、サン表面の凹凸
を転写する方法で、樹脂基板が製造(成形)される。成
形方法は、射出、プレス、注型などがある。なかでも、
射出成形法が高い生産性を持つ。樹脂基板に使用される
樹脂は、一般に熱可塑性樹脂(特に比較的硬い樹脂)で
ある。その例としては、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、スチレン系ポリマーアロイ、アクリル樹脂(例え
ば、ポリメチルメタクリレ−ト系) 、ポリ塩化ビニー
ル、ポリエステル、ナイロン、エチレン−酢酸ビニル樹
脂、アモルファス・ポリオレフィンなどがある。しか
し、場合により熱硬化性樹脂も使用可能である。その例
としては、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタン、不飽
和アクリル樹脂、不飽和ポリエステル、ジエチレングリ
コールビスアリルカーボネート樹脂などがある。樹脂基
板の成形は先行技術と同じなので、これ以上説明しな
い。
【実施例】本実施例を図1を引用して説明する。 〔プレ原盤〕まず、合成石英基板を2枚用意した。これ
らの基板は表面粗さがRa=1nm以下に精密研磨され
ている。洗浄後、基板表面に「プライマーとしてのヘキ
サメチルジシラザン」とフォトレジストを順にスピンコ
ートした。 プリベ−クすると、厚さ約200nmのフ
ォトレジスト層(2)がそれぞれの基板(1)上に形成
された。このフォトレジスト(2)が形成された基板
(1)が、図1の(1)に示される。次にレ−ザーカッ
ティング装置を用いて、第1の基板上のフォトレジスト
を露光した。露光のパターンは、書き換え可能型MD
(ミニディスク) フォ−マットに従って、(a)ウオッ
ブル(wobble)ガイドグルーブパタ−ン及び(b)TOC
(table of contents) パタ−ンとなるプリピットprepit
s である。トラックピッチは、1.6μm、グルーブ幅
は1.2μm、グルーブのウォッブル(wobble)振幅は
約30〜40nm、TOCパターンにおけるプリピット
(prepit)幅は、約0.4μmとした。第2の基板上のフ
ォトレジストには、別のパターンを露光した。パターン
は、4.7Gbyte/sideのDVD−RAMフォーマット
に従って、(a)シングルスパイラル・ランド/グルー
ブと(b)アドレス・ピットである。トラックピッチは
0.58μm( “ランド/グルーブ”フォーマットなの
で、グルーブピッチはその2倍で1.16μm)であ
る。グルーブ幅は約0.58μmである。アドレス部分
のピット幅は、約0.3μm、ウォッブル振幅は、約1
0〜20nmである。露光を終えた2枚の基板上のレジ
ストを、それぞれ無機アルカリ現像液で現像した。レジ
スト表面をスピン洗浄し、その後、120℃で30分ポ
ストベークした。これによりレジストパターン=プレ原
盤(1&2)が形成された。この様子は図1の(2)に
示される。 〔原盤〕プレ原盤を反応性イオンエッチング(RIE)
装置内に入れ、ドライエッチングを行った。この様子は
図1の(3)に示される。残ったレジストを除去し、洗
浄すると、図1の(4)に示される原盤が得られた。こ
れらの原盤は石英基板(1)に直接にパターンが食刻さ
れたものである。第1の原盤(MDフォーマット)はピ
ット及びグルーブ深さが約65nmであった。第2の原
盤(DVD−RAMフォーマット)は、ピット及びグル
ーブ深さは約140nmであった。これらの原盤は、R
IEプロセスで製造されたので、グルーブの側壁、ピッ
トの側壁及びピット前後のエッジがいずれも非常にシャ
ープであった。このことは、光ディスクに次の(a)〜
(f)の利点をもたらす。(a)ウォッブル信号の再生
が正確である。(b)CNRが向上する。(c)クロス
イレーズ及びクロストークが低くなる。(e)書き込
み、読み取りの各信号のドロップアウトも非常に少なく
なる。また、ピットの底及び側壁の表面粗さ、グルーブ
の底及び側壁の表面粗さが非常に小さいために、ノイズ
が小さくなる。 〔ファザー〕第1の原盤の凹凸面に保護塗料として商品
名:クリンコ−トS(ファインケミカル ジャパン社
製)をスピンコート法により塗布した。塗布した後、塗
膜を約10時間自然乾燥させた。これにより、凹凸面
は、保護コートで覆われた(不図示)。その後、原盤の
裏面にステンレス製のバッキング・プレートを反応硬化
性の接着剤で接着した(不図示)。それから保護塗料を
剥がして原盤の凹凸面を上に向けて置いた。次に紫外線
硬化型樹脂液を用意する。この樹脂液は、 化学構造式1のアセタールグリコールジアクリレート
を70部、 化学構造式2と化学構造式3の混合物であるウレタン
アクリレートを30部、そして、 1−ヒドロキシシクロヘキシシクロヘキシルフェニル
ケトン( 商品名:イルガキュア−184;チバ・ガイギ
ー(株)製) を3部混合することで調製された。 化学構造式1
【化1】 化学構造式2
【化2】 化学構造式3
【化3】 樹脂液としては、熱や光の吸収特性、離型性、耐光性、
耐久性、硬度を考えると、色数(APHA)が30〜5
0、屈折率が25℃で1.4〜1.8程度のものが好ま
しい。本実施例では、離型性及び後の電鋳を複数回数行
なうことを考えて、色数40、屈折率1.47〜1.4
8の樹脂液を用いた。樹脂液の比重は、25℃で0.8
〜1.3程度、粘度は25℃で10〜4800CPS程
度のものが転写性の点で好ましい。別に、外径200m
m、内径10mm、厚み6mmの青板ガラス円板を用意
した。そして、円板を洗浄し、表面にプライマーである
シランカップリング剤をスピンシャワー法で塗布した。
塗布後、120℃でベークbakeした。そして、凹凸面を
上にした原盤の上に樹脂液(3)を垂らした。上からガ
ラス円板を押しつけ、樹脂液(3)を円板(4)と原盤
(1)でサンドイッチした。このとき、樹脂液に泡が入
らないように注意した。更にガラス円板(4)を加圧し
て粘彫な樹脂液(3)を原盤(1)表面全体に均一に押
し拡げた。ガラス円板(4)を通して、樹脂液(3)に
水銀ランプからの紫外線を5〜60秒程照射する。これ
により樹脂液は硬化し硬い樹脂層(3)が生成した。こ
こでは樹脂層(3)とガラス円板(4)の2層構造物が
ファザーである。この様子は図1の(5)に示される。
次にファザー(5)を原盤(2)から剥離した(図1の
(6)参照)。剥離は両者を損傷しないように注意深く
実施した。第2の原盤についても同様に処理して、ファ
ザー(5)を製造した。いずれのファザーの表面粗さR
aは、1nm以下であった。剥離した後に残された原盤
は、損傷していないので繰り返し使用可能である。そこ
で、再び、そのまま原盤を使用してファザーを製造し
た。原盤は繰り返し100回使用した。その結果、1枚
の原盤から2×100=200枚(2種合計で400
枚)のファザーが製造された。ファザーの製造時間は短
く、ここでは15〜60分で1枚が製造された。 〔マザー〕2種のファザー(MDフォーマットとDVD
−RAMフォーマット)を用意した。それぞれのファザ
ー表面に離型層として膜厚:50〜70nm程度のSi
N膜をスパッタリングにより形成した。その後、ファザ
ー(5)と同様にして樹脂製マザー(6)を製造した。
但し、原盤(1)の代わりにファザー(5)を用いた。
この様子が図1の(7)に示される。そこでは、樹脂液
(3)の代わりに樹脂液(3m)が、ガラス円板(4)
の代わりにガラス円板(4m)が図示されている。樹脂
製マザー(6)は樹脂製ファザー(5)から剥離した後
(図1の(8)参照)、後に残されたファザー(5)
は、損傷していないので繰り返し使用可能である。そこ
で、ファザー(5)を20回繰り返し使用して20枚の
マザー(6)をそれぞれ製造した。2種合計で2×20
=40枚のマザー(6)が得られた。いずれのマザーも
表面粗さRaは、1nm以下であった。マザーの製造時
間は短く、ここでは15〜60分で1枚が製造された。 〔スタンパー(サン・スタンパー又はサン)〕第1(M
Dフォーマット)のマザー(6)をスパッタリング装置
にセットし、表面に厚さ約40〜70nmのNi層(導
電層)を付着depositionさせた。これにより導電化処理
を終えた。マザー(6)の凹凸が深い場合は、RF放電
下でスパッタリングすることが好ましい。RF放電下で
は、マザーの帯電による悪影響(例えばスパッタリング
速度ムラ)を受け難くなる。そこで本実施例では、RF
放電(電力:400W)下でスパッタリングを実施し
た。第2(DVD−RAMフォーマット)のマザーの上
にも同様に導電層を形成させた。Ni層が厚いと、後で
Niメッキ層が剥がれる場合がある。その場合には、N
i層(導電層)の厚さを10nm〜40nm程度に薄く
する。次に原盤IIをスルファミン酸ニッケルを溶かした
メッキ浴に入れた。浴の温度は約45〜55℃にした。
そして、通電することによりNi電鋳を開始した。開始
時は、電流密度を低くし、徐々に電流密度を上げた。電
鋳は、得られたNiメッキ層(7)の厚さが290μm
になったとき止めた。第2のマザーについても同様にN
iメッキ層(7)を形成した。主にこのメッキ(7)が
サンを構成する。この様子は図1の(9)に示される。
図1の(9)に示すように、製造直後は、サン(7)は
マザー(6)の上にある。そこで、サン(7)をマザー
(6)から剥離すると、図1の(10)に示す自由なサン
(7)が得られる。サン(7)の表面粗さRaは1nm
以下であった。サン(7)の凹凸面に保護塗料として商
品名:クリンコ−トS(ファインケミカル ジャパン社
製)をスピンコート法により塗布した。塗布した後、塗
膜を約10時間自然乾燥させた。これにより凹凸面は保
護コートで覆われた。サンの裏面を研磨した後、その内
径と外径を打ち抜いて落とした。こうして、ドーナツ状
のサン2枚が仕上がった。いずれのサンも仕上がるのに
約13時間を要した。サン(7)を剥がした後のマザー
(6)は、損傷を受けていない。また、サン(7)に付
着したマザー樹脂もなかった。従って、剥離した後のマ
ザー(6)は繰り返し使用可能である。しかし、ここで
は繰り返さなかった。結局、1枚の原盤から100×2
0×1=2000枚のNiサン・スタンパーが得られ
た。これらのサンをそれぞれ順に「専用の再生装置」に
セットして、その再生信号をチェックした。信号の種類
は、トラッキング信号、ノイズ、ウォブル信号、アドレ
ス信号、欠陥数である。その結果、2000枚のサンか
らの再生信号も互いに同等であった。先行技術では、1
種2000枚のサンを製造するのに、2000枚〜22
3枚(=2000枚÷3÷3)の原盤とNiファザーが
必要になる。原盤とNiファザーは非常に高価であるの
で、結局、先行技術のサンは高価なものとなる。それに
対して、本実施例では、高価な原盤が1枚で済むのでサ
ンは安価である。1種2000枚のサン・スタンパーに
ついて、それぞれ射出成形機にセットして、試みに樹脂
基板を成形した。成形条件は変えずに成形することがで
きた。そのため、1種2000枚のサン・スタンパー
(要するにスタンパー)は個性がなくクローンと呼ぶこ
とができる。
【発明の効果】本発明によれば、1枚の原盤からスタン
パーが安価に大量に製造される。しかも、それらのスタ
ンパーは肌荒れが少ない。スタンパーの表面粗さは原盤
と(ほとんど)同一である。それに対し、先行技術のス
タンパーの表面粗さは荒れている。そのため、本発明の
スタンパーを用いれば、高レベルに評価される樹脂基板
(例えば、光ディスク)の製造が可能である。評価項目
には、ウォブル・フォーマット信号のノイズ、変調度、
ジッタ、エラーレート、クロストーク(cross-talk)、ク
ロック安定性、ファイン・クロック・マーク品質があ
る。従って、本発明のスタンパーは、「ウォブル信号を
持つ光ディスク、例えば、CD─R、CD−RW、M
D、DVD−ROM、DVD−R、DVD−RAM、D
VD−RW等」の樹脂基板を成形するのに有用である。
更に、CD−ROM、CD、DVD−AUDIO、DV
D−VIDEOなどのROMディスクの樹脂基板を成形
するのにも有用である。本発明の製法に従って製造され
た複数のスタンパーは、互いにクローンと呼ばれる程に
個性がない。そのため、射出成形機にスタンパーをセッ
トして樹脂基板を成形するとき、スタンパーごとに成形
条件を変える必要がない。成形条件としては、金型温
度、樹脂温度、射出圧力、サイクルタイムなどである。
先行技術では、成形条件を変えないと、同一の転写形
状、反り、複屈折率等を持つ樹脂基板が得られない。し
かし、成形条件を決定するのはなかなか面倒であり、結
局、うまく調整することができずに、製造が安定しな
い。成形業者はそれを嫌う。それに対し、本発明のスタ
ンパー(複数)を使うとき、その面倒がなく、安定的に
製造が可能である。射出成形の成形条件を微妙に調整し
ても、成形された樹脂基板にクラウド又は「くもり」と
当業者が呼ぶ模様がでることがある。その模様の部分
は、鏡面のような反射がなく、美観を損ねる。それに加
えて、高精度が要求される樹脂基板では、クラウドは不
良品を意味する。本発明のスタンパーは、クラウドを発
生させることがない。先行技術では、NiマザーからN
iサンを剥がした後、Niサンに異物が付着しているこ
とが多い。この異物は洗浄でも容易に落ちないようであ
る。異物の原因は、本発明者の推測によれば、サンの剥
離を容易にするためNiマザーに施したパッシベーショ
ンにある。パッシベーションに用いた重クロム酸カリや
過マンガン酸カリがNiマザー表面に残留する。また、
Niサンの表面にNiマザーの酸化膜の断片が残留した
りする。このことは、NiファザーからNiマザーを複
製するときも生じるようだ。このためかどうか正確には
判らないが、先行技術のNiマザー及びNiサン(サン
・スタンパー)は肌が荒れている。本発明では、パッシ
ベーションが必要ないので、異物がマザーやサン・スタ
ンパーに付着しない。マザー及びサン・スタンパーの清
浄化も容易である。本明細書では、樹脂基板が光ディス
クに使用される場合を詳しく説明したが、樹脂基板は他
の用途に使用されるものでもよい。微細な凹凸を持つど
んな樹脂基板も本発明のサンを用い成形することができ
る。そのような樹脂基板には、例えば、磁気ディスク
(ハードディスク)用基板、光カード用基板、液晶デバ
イス用基板、半導体デバイス用基板、プリンターの部品
用基板、情報記録/再生装置の部品用基板、パーソナル
コンピュータの部品用基板、自動車の部品用基板、光学
部品自体(例えば、ゾーンプレート、非球面レンズ、回
折格子、ホログラム板、フォトマスク、レティクル)又
はその基板、エンコーダ部品用の基板等がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例にかかるプロセスチャートで
ある。
【図2】 先行技術にかかるプロセスチャートである。
【符号の説明】
1 :基板(ガラス、石英)又は原盤 2 :フォトレジスト 3 :樹脂液又は樹脂 3m:樹脂液又は樹脂 4 :ガラス円板 4m:ガラス円板 5 :ファザー(第1成形型) 6 :マザー(第2成形型) 7 :サン・スタンパー(第3成形型) 図1の(2):プレ原盤又は先行技術で言う原盤 図2の(2):プレ原盤 以上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックス製の原盤を用意する第1工
    程と、前記原盤上に樹脂製のファザー成形型を形成する
    第2工程と、前記ファザー成形型を前記原盤から剥離す
    る第3工程と、前記ファザー成形型上に樹脂製のマザー
    成形型を形成する第4工程と、前記マザー成形型を前記
    ファザー成形型から剥離する第5工程と、前記マザー成
    形型上に金属製サン・スタンパーをメッキ法で形成する
    第6工程と、前記金属製サン・スタンパーを前記マザー
    成形型から剥離する第7工程とからなることを特徴とす
    るスタンパーの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記セラミックスがガラス又は石英であ
    ることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記第3工程で剥離された前記原盤を再
    び使用して、前記第2工程以下を繰り返すことを特徴と
    する請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記第3工程と第4工程との間に、前記
    第1成形型の表面に硬質表面層を形成する第8工程を挿
    入したことを特徴とする請求項1〜3記載方法。
JP11076840A 1998-03-27 1999-03-19 スタンパ―の製造方法 Pending JPH11333884A (ja)

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