JPS60226041A - 情報ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、光メモリディスクや光磁気ディスク。

ビデオディスク、コンパクトディスク等の情報記録用基
板として、あるいはこれらの情報記録用基板を製造する
ための情報原盤として用いられる情報ガラス基板および
その製造方法に関する。

〔従来技術〕

従来上述した各種メモリディスクは、例えば次のように
して形成されている。まず、ガラス基板の一生面上にフ
ォトレジストを塗布し、次に強度変調されたレーザ光を
照射し、その後現像することによって所望のレジストパ
ターンを形成し情報原盤とする。次いで、レジストパタ
ーンを有する主面に導電性をもたせるために銀等の金属
薄膜をコートした後厚さ約０．３　ｍ、のニッケルメッ
キを施す。このニッケル層を情報原盤から剥離してマス
ター盤を作シ、次いでその表面部を重クロム酸などで酸
化し、再びニッケルをメッキした後そのニッケル層を剥
離してマザー盤とする。その彼とのマザー盤を用いて上
述したと同様の方法でスタンパーラ作る。このスタンパ
−とガラス基板トの間に樹脂を入れ、熱または紫外紳な
どによシ硬化させてスタンパ−の凹凸を転写し、情報記
録用基板を形成する。ここで、上記凹凸は情報記録用ト
ラツクを構成する案内溝および位置決め用のプレグルー
ブとして用いられるものであシ、例えば上述した情報記
録用基板の樹脂層の凹凸面に各種記録用薄膜および保護
層を形成しさらに必要に応じて記録情報の高密度化、長
寿命化をはかるためにこのような基板を情報記録層が内
側となるよう２枚張シ合せて、メモリディスクが形成さ
れる。

しかしながら、このような方法では、スタンパ−上の欠
陥がそのまま樹脂層に転写されるため、欠陥のないスタ
ンパ−を作る必要があるが、まず情報原盤を作る段階で
、５００〜ｘｓｏｏＸの厚さのフォトレジストを均一に
塗布することが困難であるばかシでなくでき上ったフォ
トレジスト膜も強度的に弱いという欠点がおった。

このようなフォトレジストを用いる代シに、ガラス基板
上に形成したシリコン酸化物層に凹凸を設けて情報原盤
とすることも提案されている（特開昭５９−３７３１号
公報）。ところが、通常情報原盤には価格の点からソー
ダライムガラスが用いられるが、このソーダライムガラ
ス基板上にシリコン酸化物層を蒸着法あるいはスパッタ
リング法等で形成した場合、ガラス基板内部に含まれる
ナトリウムイオンがシリコン酸化物層内に拡散してくる
ために、ＣＦ４等の気体を用いたドライエツチング法に
よって微細な凹凸を制御性良く形成することが困難とな
る問題を有する。特に、エツチング速度はナトリウムイ
オンの濃度に大きく影響されるため、均一な深さの凹凸
を形成することは困難である。

また、とのようにして形成した情報原盤、さらにそれか
ら形成したスタンパ−を用いて情報記録用基板を作る段
階でも、樹脂層を均一に形成しなければならないこと、
特に後屈折等の影響を小さくして光学的に均一な層を形
成しなければならないことや、この樹脂層にスタンパ−
上の微小な凹凸を正確に転写しなければならないことな
ど製造工種々の困難があった。

〔発明の目的および構成〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その
目的は、情報原盤や情報記録用基板として用いられる均
一性の高い凹凸情報層を有し、耐湿・耐候性にすぐれ機
械的強度の高い情報ガラス基板およびその製造方法を提
供することにある。

このような目的を達成するために、本発明による情報ガ
ラス基板は、ディスク状のガラス基板の−１面上にアル
ミニウム酸化膜を介してシリコン化合物からなる凹凸状
の情報層を設けたものでおる。

また、このような情報ガラス基板を得るために、本発明
による情報ガラス基板の製造方法は、アルミニウム酸化
股上にシリコン化合物層を形成した後、ドライエツチン
グ法によって所望の凹凸を形成するものである。以下、
実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

第１図（＆）〜（ｄ）は本発明の一実施例を示す工程断
面図である。まず、外径２００ｍｚ内径１５期、厚さ１
０闘のディスク状のソーダライムガラス基板１に、２０
０Ａ〜１μｍの厚さのアルミニウム酸化膜て形成する。

さらに、同様の方法でその上に５００〜１５００Ｘの一
定の膜厚を有するシリコン酸化物層３を形成する。その
後、シラザン処理を施してレジストとの付着力を強めた
上で、この基板上にフォトレジスト、例えばＡＺ１３５
０−２７（米国Ｈｏｅｅｈｓｔ社製）４を０．４〜４μ
ｍ塗布し、プリベークを行なう（第１図（＆））。

次に、この基板を回転させながら、０．６〜１μｍの径
に集光したレーザ光を情報信号に従って照射してフォト
レジストを感光し、次いで現像を行なって、レジストパ
ターン５を形成する（第１図（ｂ））。

さらに乾燥およびボストベークを行なった後、上記レジ
ストパターン５をマスクとしてプラズマエツチングを行
ない、シリコン酸化物層３に凹凸を形成して情報層６と
する（第１図（Ｃ））。

プラズマエツチングは、平行平板形プラズマエツチング
装置を用い、分圧０．０２　Ｔｏｒｒの酸素ガスと分圧
０．１ＴｏｒｒのＣＦ、ガスとの混合ガス中、高周波出
力２００Ｗ（０，４４Ｗ／−）の条件で、アンダーコー
トアルミニウム酸化膜は酸素とＣＦ、との混合ガスプラ
ズマによってエツチングされないため、情報層６の凹部
の深さは、シリコン酸化物層３の厚さによって決まる一
定値となり、精度の高い凹凸層を容易に形成することが
できる。また、アルミニウム酸化膜２は、ガラス基板１
からのナトリウムイオンの拡散Ｗ対し障壁として作用す
るため、プラズマエツチングの制御性を阻害するナトリ
ウムイオンがシリコン酸化物層中に拡散してくることが
。

なく、フォトレジストパターンに従って正確な凹凸を再
現性良く形成することができる。

このようにして凹凸状の情報層６を形成した後、アセト
ン力どの有機溶剤あるいは濃硫酸で残ったレジストパタ
ーン５を除去して情報原盤が完成する（第１図（ｄ））
。

なお、シリコン酸化物層３を、凹凸情報層として必要な
深さよシも厚く、例えば２００ＯＡ程度に形成しておき
、プラズマエツチング時にアルミニウム酸化膜２が露出
するまで行なわず、例えば第３図に示すように凹部が所
定の深さに達した時点でエツチングを終了するように、
つまシハーフエッチングを行なうようにしてもよい。こ
の場合、凹部の深さはエツチング時間等によル所望の値
に制御する必要があるが、との場合も、アルミニウム酸
化膜２によってナトリウムの拡散が防止されるため、エ
ツチング速度が安定しているので比較的高い精度で凹凸
を形成できる。しかし、ドライエツチング装置の性能上
シリコン酸化物層のエツチング速度に部分的な差異が生
ずるような場合を考慮すると、そのようなばらつきに全
く影幹されずにエツチング深さの制御が可能な上述した
方法の方がよシ望ましいといえる。なお、エツチングの
深さは、後にメモリディスクの情報記録用トラックへの
情報の記録およびその再生に用いられるレーザ光の波長
をλ、メモリディスク基板の屈折率をｎとすると、およ
そλ／４ｎまたはλ／８ｎとする必要がある。

上記工程中、アルミニウム酸化膜２の厚さを２００Ａ〜
１μｍとしたのは、ガラス基板１からのナトリウムイオ
ンのシリコン酸化物層３への拡散を防ぐためには２００
Ａ以上であることが望ましく、反面、膜が厚くなシすぎ
ると製造時間が長くなるため１μｍ以下程度であること
が望ましいことによる。

また、フォトレジスト４の付着力を高めるために、シリ
コン酸化物層３を形成したガラス基板１をシラザン処理
したが、同様の目的のためにはクロム等の薄膜を形成し
、その上にレジストをコートする方法も有効である。ま
た、フォトレジスト４をレーザー光で直接感光させてパ
ターニングする方法を用いたが、もちろん、フォトマス
クを用いて露光を行なってもよい。

さらに、アルミニウム酸化膜２やシリコン酸化物層３の
形成方法としては、上述した真空蒸着法やスパッタリン
グ法の他に、イオンブレーティング法やＣＶＤ法等も用
いることができる。

また、シリコン酸化物層３をエツチングするために平行
平板形プラズマエツチング装置を用いたが、円筒形プラ
ズマエツチング装置等を用いてもよいことは言うまでも
ない。また、エツチングガスとしてエツチング条件を安
定にするために酸素とＣＨ，との混合ガスを用いたが、
ＣＦ、単独のガスでもよく、さらにＣＦ４の代ルにＣＨ
Ｆ、　、　Ｃ，Ｆ、等の他のフッ素系のガスでもよい。

また、酸素の代シに窒素、水素等を安定化のために混合
してもよい。

また、レジスト除去方法としては、上述したような湿式
法の他に、酸素ガスを主成分とするプラズマアッシング
法を用いてもよい。

上述した実施例は、本発明を情報原盤に適用した例であ
り、このようにして形成した情報原盤を用いて従来と同
様にスタンパ−を形成し、樹脂層に凹凸を転写して情報
記録用基板を形成することができる。

この際、本発明による情報原盤は、凹凸情報層が従来の
ような軟らかいレジストではなく緻密で硬いシリコン酸
化物でできているため、傷つきに＜＜、かつ洗浄によっ
て凹凸情報層が剥離することもないので、情報層の欠陥
の原因となるほこシ等を容易に除去することができ、高
品質のスタンパ−を作ることができる。

また、上述したような本発明の構造と方法を情報記録用
基板自体に適用することにより、容易に、きわめて均一
性の高い凹凸情報を有する情報記録用基板を形成するこ
とができる。すなわち、例えば外径２００譚、内径１５
ｓｎｙ＋厚さ１．２ｍのソーダライムガラス基板を出発
材料として、アルミニウム酸化膜を介してシリコン酸化
膜を成膜した後ドライエツチング法によりプレグルーブ
用の凹凸層を形成する工程によ多情報記録用基板を形成
することができる。

この場合、凹凸状の情報層は、従来のような有機樹脂か
らなる凹凸情報層に比較して耐湿性の高い無機材料によ
って形成されることとなシ、はるかに耐候性にすぐれた
情報記録用基板を得ることができる。

以上、情報層をシリコン酸化物で形成する場合を例に説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シ
リコン酸化物の代シに他のシリコン化合物、例えばシリ
コン窒化物あるいはシリコン酸化窒化物等を用いても、
上述したと全く同様の方法によシ均−性の高い凹凸情報
層を有する情報ガラス基板が形成できる。窒化物を含む
場合には、それ自体ナトリウムイオンの拡散を阻止する
機能を有するため、アルミニウム酸化膜はある程度薄く
てよい。もちろん、エツチング深さをはじめに形成した
シリコン化合物層の厚さで制御する場合には、エツチン
グのストッパとしての機能を果たすことができる程度の
厚さは必要である。

また、エツチング方法としてプラズマエツチング法を用
いた場合について説明したが、リアクティブイオンエツ
チング法、スパッタエツチング法。

あるいはイオンビームエツチング法など他のドライエツ
チング法を用いても、シリコン酸化物、窒化物あるいは
酸化窒化物層のいずれについても容易に、かつ再現性良
く凹凸を形成することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ガラス基板の一
主面上にアルミニウム酸化膜を介してシリコン化合物か
らなる凹凸状の情報層を設けたことによシ、安価なソー
ダライムガラスを用いながら、しかもナトリウムイオン
の拡散を防いでプラズマエツチングによシ、均一性の高
い凹凸情報層を有ししかも機械的強度の高い情報原盤や
、同じく均一性の高い凹凸情報層を有ししかも耐久性に
すぐれた情報記録用基板を容易に得ることができる。特
に後者については、スタンパ−等が不要となシ製造工程
が簡略化されるとともに、その後メモリディスクとして
完成した後も、ガラス基板からのナトリウムイオンによ
る記録媒体の劣化をも防止できるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ａ）は本発明の一実施例を示す工程断
面図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図でおる
。 １・・・Φソーダライムガラス基板、２・・・・アルミ
ニウム酸化膜、３・φ・・シリコン酸化物層、４・・・
壷フォトレジスト、５・−・φレジストパターン、６・
・・・情報層。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク状のガラス基板と、このガラス基板の一
   生面上に設けたアルミニウム酸化膜と、このアルミニウ
   ム酸化膜上に設けたシリコン化合物からなる凹凸状の情
   報層とを備えたことを特徴とする情報ガラス基板。
2. （２）ディスク状のガラス基板の一生面上にアルミニウ
   ム酸化膜を形成する工程と、形成したアルミニウム酸化
   膜の上にさらにシリコン化合物層を形成する工程と、ド
   ライエツチング法を用いて上記シリコン化合物層に所望
   の凹凸を設けて情報層を形成する工程とを含む情報ガラ
   ス基板の製造方法。