JPS62298043A - マスタ−盤 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は光ビームの照射により情報の再生を行なう光カ
ードや光ディスクに係り、特に樹脂基板成型用スタンパ
を製作するためのマスター盤に関する。

（従来技術） 元ビームによる情報の記録・再生は、記録士度が筒く信
頼性に冨んでいるため広く実用化されてきている。この
ような情報記録に用いる媒体は、再生専用のものと一回
ないし複数回の記録・丹生の可能なものとに大別できる
。再生専用の媒体、例えばコンパクトディスクは、現在
以下のような方法で製作されている。先ず、ガラス円盤
上に厚さ１００〜１５００ｍのフォトレジストを塗布し
、このレジスト膜にレーザビームを記録すべき音声信号
に対応させて照射感光させ、ついでこれを現像して凹凸
パターンの形成されたマスター盤を製作する。次に、凹
凸パターン上にＡｇなどの電極膜を形成し、電鋳法でＮ
ｉ　スタンパを製作する。

Ｎｉ　スタンパにはマスター盤上の凹凸パターンが転写
されている。このＮｉ　スタンパによってポリカーボネ
イトなどの樹脂円盤を射出法などで成型すれば、Ｎｉ　
スタンパ上の凹凸パターンの転写された樹脂円盤が製作
できる。この樹脂円盤上にＡＬｉなどの反射膵を形成し
、コンパクトディスクとして完成させる。

しかし、かかる従来の方式には以下のような重大な欠点
がある。部ち、上記した方法では、フォトレジストの段
差を樹脂基板に転写するから、フォトレジスト膜をガラ
ス円盤に塗布する工程は、フォトレジスト厚のガラス円
盤全面にわたる均一性と塗布ムラ等のない一様性の両者
が要求される。

ところが塗布工程はウェットプロセスのため大気中のホ
コリ等による悪影響を容易に受けるため、この両者の要
請を満足させることは極めて困難である。

そこで、この様な従来技術の欠点を除去する方法として
、ドライプロセスであるプラズマエツチング法を用いた
提案がなされている。これは基板上に選択的にエツチン
グ可能な薄膜、例えば、シリコン酸化膜をスパタリング
等のドライメッキ法にて均一かつ一様に堆積させ、つい
でレーザビームにて融解除去可能な、例えばクロム膜を
同じくドライメッキ法にて堆積させる。記録すべき情報
に対応させたレーザビームによってクロム膜の除去を行
なった後、このクロム膜をマスクとしてエツチングを行
ない、ついでクロム膜を除去する。

これらの工程により記録すべき情報に対応したビット列
が、基板上のシリコン酸化膜に形成できる。

これをマスター盤として前述したｔ鋳工程へ進む技術で
ある。

この方法によれば、シリコン酸化膜の基板全面にわたる
均一かつ一様な堆積は比較的容易に実施することができ
る。即ち、フォトレジスト法より秀れた方法と言える。

しかし、この方法には樹脂基板成型時の型離れが悪いと
云う欠点がある。これは、エツチング法で形成したピッ
トの内側面が、基板面に対して垂直であることが原因で
ある。

転写性を同上させる技術として、レーザビームの照射に
よりバブルと称される隆起部の形成できる薄膜を記録膜
として用いるマスター盤が本発明者らによって提案（特
開昭５ｓ−１５８０３６）されている。具体的にはＴｅ
＊Ｂｉ等の低融点金属を含み、加熱によりガス成分とし
てＮ＠Ｃ−Ｈ等を遊離する薄膜である。転写性の向上は
、バブル形状が滑らかで、さらに、ピントのような薄膜
の不連続部分がないことに起因する。また、薄膜の形成
はスパタリングのようなドライメッキ法で行なうため、
基板全面にわたる均一性・一様性の達成は容易である。

ところが、かかる従来技術には、バブル形状の制御が困
難と云う欠点があった。即ち、破裂させずにバブルを形
成するためには、記録ビームパワーの厳密な制御や記録
膜の膜厚を厳密に制御する必要があり、これらを実施し
たとしても、得られるバブル形状が不満足なものに留ま
ると云う問題点は解決困難であった。そこで形状制御用
に金Ｒ膜を当該バブル形成型記録膜に積層する改良媒体
（特開昭５８−１５８０５２　）の提案もなされている
。しかし、形状の制御性としては、なおも不満の残るレ
ベルであった。具体的に不足した特性としては、破裂し
ないパワー・膜厚範囲が狭いこと、及び、隆起高さの絶
対値が小さいことの２点であった。前者の特性の不足は
マスター盤の製造コストが上昇すると言った製造工程面
での問題点となる。後者の特性の不足は、製作するマス
ター盤の用途が主としてトラッキング用に限られてしま
い、情報用をも含む広い用途への展開が困難であると云
う問題点となっていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、トラッキング用バブルと情報記録用バブルの
両者が形成できるマスター盤を提供するものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は前項に記載した問題点を、以下の２手段によっ
て解決する。第１手段は、基板上に堆積させる記録膜と
してＩｎ　　ターゲットを少なくとも炭化水素とｒＲ素
とを含む混合ガスでスパタリングして形成する薄膜を用
いることである。第２手段は、バブル形成用として照射
する光ビームのパワーを２レベルに分離することである
。第ルベルは、より低パワーのレベルであって、トラッ
キング用の線状バブルの形成に適切なレベルとする。

第２レベルは、より高パワーのレベルであって、清報記
録用バブル列の形成に適切なレベルとする。

ナオ、ここでバブル列と称したのは、トラッキング用線
状バブルが同一パワーのレーザビームを連続的に照射し
て形成したものであるのに対し、情報記録用バブルは記
録すべき情報に対応したパルス状レーザビームの照射に
よって形成されるためである。

（作用） Ｉｎターゲットを炭化水素と酸素との混合ガスでスパタ
リングして形成される薄膜の構造は、種種の分析・解析
の結果、　　Ｉｎ、ｏ３マトリクス中にＩｎと肩機物と
の分散する構造であることが判明している。バブルの形
成原理は、Ｉｎ粒子の吸収したに”、）貸によって有機
物が分解および蒸発し、発生するガスＬＬ力が薄膜と基
板との界面に作用し、その結果Ｉ　ｎ、　０．マトリク
スが隆起変形すると云うものである。Ｉｎ！０３マトリ
クスは熱的に極めて安定なために、広範囲のパワー条件
に対しても破裂することなくバブルの形成が可能となる
。一方、Ｉｎ粒子の吸収した熱量はＩｎ、０．マｌ−Ｉ
Ｊクスの温度も上昇させる。即ち、バブル形成時のＩｎ
、０３マトリクスは高温度に保持されている。従って、
酸化物でありながら大さな型性変形が可能となる。百い
かえれば、トラッキング用だけでなく、情報記録も可能
な隆起高さ絶対値の大きいバブルが形成できる。

（実施例） 実施例−１ 第１図は、本発明マスター盤を示す模式図である。第１
図（ａ）はマスター盤を記録膜側から見た平面図であり
、第１図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であ
る。第１図において１１はガラス基板、２２は記録膜、
３３はトラッキング用線状バブル、４４は情報記録バブ
ルである。情報記録用バブルは、第１図（ａ）に示す如
く長さの異なる複数個がトラッキング用線状バブル３３
と隣りのトラッキング用線状バブルとの間の平担部に形
成されている。

第１図（ｂ）に示す如く、トラッキング用線状バブル３
３と情報記録用バブル４４とでは隆起高さが異なってい
る。

第１図に示す如きマスター盤の具体的な製造方法の一例
を以下に述べる。先ず、φ５＋＋のＩｎターゲットを備
えたＤＣマグネトロン型スパタリング装置にガラス基板
を設置する。ガラス基板の形状は１００Ｘ７０Ｘ５＋ｍ
である。スパタリング装置をｌＸｌ０　　’Ｉ’ｏｒｒ
に排気後、ＣＨ４と０２との混合ガスを５　Ｘ　１０３
Ｔｏｒｒになるよう導入する。ガスの流量比Ｑ　ＣＨ４
／Ｑ　Ｏｘ　＝　２１　／　９　（Ｓ　ＣＣＭ　）　　
とした。３５０Ｗの印加電力で１０分間放電させ、膜厚
１３　Ｑｎｍの記録膜を堆積させた。

トラッキング用線状バブルの形成、および、情報記録用
バブル列の形成は、ＩＣ用のフォトマスクの製作に用い
る電子ビーム露光装置と同様の機構を備えた装置を使用
する。ただし、露光は電子ビームのかわりにＡｒレーザ
ビームで行なう。未露光マスター盤を、例えばガラス基
板の長辺に平行に移動させながら、この時１２ｍＷのＡ
ｒレーザビームを連続的に照射した。この露光操作によ
り記録膜上には幅１μｍ、高さ５Ｑｎｍのトラッキング
用線状バブルが形成できる。ついで、先の線状バブル形
成時とは直角方向に５μｍマスター盤を移動させた。再
び、線状バブル形成時と平行方向にマスター盤を移動さ
せながら、今後は記録すべき情報に対応させパルス変調
したＡｒ　レーザビームを照射した。照射パワーは２０
ｍＷと１．７倍大きくした。この露光操作により記録膜
上には、＠ｉ１μｍ、最大部の高さ約ＩＱＱｎｍの情報
記録用バブル列が形成できる。再度、直角方向に５μｍ
１マスター盤を移動させた。第１回目と同様、１２ｍＷ
の連続Ａｒレーザビームを照射して２本目のトラッキン
グ用線状バブルを形成した。この操作をくり返すことに
より、必要な景のトラッキング用線状バブルと情報記録
用バブル列を形成し、マスター盤を児成させた。

マスター盤からのスタンパ−製作は以下のようになった
。先ず、マスター盤上に電極用として厚さ２ＱｎｍのＡ
ｕ膜をスパタリング法で形成した。

次に、ＡＬＬ膜を電極としてＮｉｔ鋳を行なった。

電鋳終了後、マスター盤をはく離した。はく離後の電鋳
板にはマスター盤のパターンが効率よく転写されていた
。はく離後の電鋳板に射出成型機取付は用の機械加工を
施し、Ｎｉ　スタンパとした。

Ｎｉ　スタンパの厚さは３００μｍであった。

Ｎｉ　スタンパからの再生専用光カードの製作は以下の
工程で行なった。第１工程として、このＮｉスタンパを
用いてポリカーボネイト基板を射出成型した。ポリカー
ボネイト基板の形状は８５．５　Ｘ５４、ＯＸｏ、４ｍ
とした。第２工程としてＡｔ反射膜をスパタリングして
形成した。Ａｔ膜形成後に転写効率を測定したところ、
マスター盤に対して９８％以上と云う極めて良好な値を
示した。第３工程として、８５．５　Ｘ　５４．ＯＸ　
Ｏ，３簡の塩化ビニル基板をＡｔ反射膜に接着し、光カ
ードとした。接着はアクリル系ＵＶ硬化樹脂を用いて行
なった。

実施例−２ 第２図は、本発明マスター盤における線状バブルの隆起
高さと露光レーザビームパワーとの関係を示す図である
。基板はガラス製で、記録膜の形成条件は実施例−１と
同一とした。露光も実施例−１と同様に行なった。ただ
し、露光パワーのみを段階的に変化させた。形成した線
状バブルの隆起高さは触針式の膜厚計で測定した。この
マスター盤を光学顕微鏡で観察したところ、形成した線
状バブルの形状は極めて良好であり、隆起部の表面は滑
らかであった。隆起高さのバラツキ等も同一露光条件の
線状バブル間については、５％以内と云う少ない値であ
った。ただし、露光ビームパワーが２２ｍＷ以上では、
線状バブルの全体的な形状は維持されているものの、隆
起部表面には多数のピンホールが生成していた。以上、
本実施例から１ｎターゲツトをＣＨ，と０２との混合ガ
スでスパタリングして形成した薄膜を用いたマスター盤
は、バブルの形成できるパワー条件が広く、しかも、隆
起高さは記録膜の膜厚Ｂ□ｎｒｎに対し１１００ｎ以上
になることが判った。トラッキング用線状バブルの隆起
高さの最適値は、情報再生用レーザビームの波長をλ、
成型樹脂基板の屈折率をｎとすると、はぼλ／８ｎで与
えられる。また、情報記録用バブルの隆起高さの最適値
は、はぼλ／　４　ｎで与えられる。樹脂基板の屈折率
は約１．５である。

再生ビームに半導体レーザビームを用いるとλ＝８００
ｎｍである。従って、λ／８　ｎ＝８０　ｏ、”ｓ　ｘ
　１．ｓ：５７ｎｍ、λ／、４ｎ＝１３４ｎｍとなる。

また、再生に可視用ＣＣＤラインセンサを用いると、λ
二６００ｎｍとして、λ／８　ｎ＝６００／８Ｘ　１．
５＝５０　ｎｍ　。

λ／４ｎ＝１００Ωｍとなる。つまり、本発明マスク−
盤に形成したバブル形状は、少くとも隆起高さの点でほ
ぼ最高値を満足できるレベルであると言える。

実施例−３ 第３図は本発明マスター盤の他の実施例を示す模式図で
ある。第１図に示したマスター盤との違いは、トラッキ
ング用線状バブル３３に重ねて、情報記碌用バブル列４
４が形成されている点である。即ち、第３図（ａ）はマ
スター盤を記録膜側から見た平面図であり、第３図（ｂ
ｌは（ａ）のＡ−Ａ断面を示す図である。

本発明マスター盤は、第２図に示した如く、露光ビーム
パワーを変化させてやれば、連続的に隆起高さの異なる
線状バブルが形成できる。そこで、低パワーの連続ビー
ム露光により線状バブルを形成している工程において、
パルス状高パワーのビームを重畳してやると第３図に示
した如き、２段に隆起したバブルが一回の一６光により
形成できる。

本実施例マスター盤のオリ点は、実施例−１のマスター
盤に比べ記録密度の高いことである。

〔発明の効果〕

本発明マスター盤によれば、トラッキング用および情報
記録用両者の信号を同一マスター盤に形成でき、しかも
、転写効率の高い樹脂基板成型用スタンパが製作できる
。従って、広範囲の応用形態に適用可能な再生専用光記
録媒体の製作へ直結するから実用面における利点は啄め
て大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図は本発明に係るマスター盤を示す模式図
、第２図は本発明マスター盤における線状バブルの隆起
高さと１露光ビームパワーとの関係を示す図である。 １１・・・ガラス基板 ２２・・・記録膜 ３３・・・線状バブル ４４・・・情報記録用バブル 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第　　ｌ　図 （ａ） （ｆ） １３１￥１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂基板成型用スタンパを製作するためのマスタ
   ー盤に於いて、該マスター盤は基板と基板上に堆積され
   た記録膜とから構成されており、該記録膜上にはトラッ
   キング用線状バブルと情報記録用バブル列とが形成され
   ており、該記録膜はＩｎターゲットを炭化水素と酸素と
   を少なくとも含む混合ガスでスパタリングに形成した薄
   膜であることを特徴とするマスター盤。
2. （２）トラッキング用線状バブルが複数の平行線として
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のマスター盤。
3. （３）トラッキング用線状バブルが連続スパイラル状に
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のマスター盤。
4. （４）トラッキング用線状バブルと合隣る他の線状バブ
   ルとの間の記録膜平担部に情報バブル列の形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマスタ
   ー盤。
5. （５）トラッキング用線状バブル上に情報記録用バブル
   列が重ねて形成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のマスター盤。
6. （６）記録膜がＩｎ＿２Ｏ＿３マトリクス中にＩｎと有
   機物との分散した構造であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のマスター盤。