JPS63158168A - 溝つき基板の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溝つき基板の製造方法に関し、特に光デイスク
用溝つき基板、回折格子等に使用するのに適した溝つき
基板を製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、光デイスク基板等に用いる溝つき基板の製造方法
としては、ガラス等の基板上に７オトレジスト膜を塗布
した後、レーザー露光装置を用いてフォトレジスト膜を
レーザー光で選択的に露光し、現像処理後ドライエツチ
ング等のエツチング処理を行なう方法が知られている。

又回折格子等に使用する微細パターンの作製方法として
、有機金属化合物を含む溶液を所定の形状を有する型と
接触させながらゲル化させた後離型し乾燥させて所望の
形状まで収縮させる方法が知られている。（例えば特開
昭６０−２／２／！　’Ｊ〔発明が解決しようとする問
題点） 上記前者の７オトレジスト法によれば、ガラス等の基板
上にミクロン間隔の溝を正確に作成できる利点を有する
ものの、レーザー光を用いて選択露光するにあたって、
７枚のディスク状基板作成に数ｉｏ分もの露光操作時間
がかかり生産性が悪いという問題点があった。又、レー
ザーを用いる高精度の露光装置は極めて高価であるとと
もに精度の確保に繁雑な操作が必要であるという問題点
があった。

又後者の有機金属化合物溶液を用いる方法では、作成さ
れたゲル体の収縮を用いて型形状よりも微細なパターン
を作成できる利点はあるものの、収縮途中にゲル体にク
ラックが入り割れてしまったり、乾燥速度等の不均一か
らそり等の変形を生じやすい問題点があった。

上記問題点の解決方法として基板上に有機金属化合物を
含む溶液の可塑性塗布膜を形成した後、型を押しあてて
該塗布膜上に型の篩形状に対応する溝形状を転写し、そ
の後該塗布膜を焼成して固化させる溝つき基板の製造方
法が考えられる。

（特願昭６Ｏ−２Ｉ１１／９３　） 上記基板および基板上に作成した塗布膜および型を用い
る溝つき基板の製造方法によれば、有機金属化合物が膜
状体であ、り基板上に設けられているのでゲル体とくら
べて収縮が小さく、クラックやそりが発生しにくいとい
う利点を有するものの、ガラス基板等のｌＯＯん１００
０μｍの間隔で１０２へ１１０３ｎ程度のうねりを有す
る基板上に深さ７０ｎｍ幅１μｍ程度の徽細なパターン
を多数均一に設けようとした際には、基板のうねりのた
め通常の押圧では型が基板上全面の塗布膜に接触しない
という問題点があった。

この様な問題は、■あらかじめ基板およびプレス型の平
坦度を全面にわたり士１０ｎｍ以下まで研磨等によりし
あげておくか、■プレス型を基板が変形する程度の圧力
で押圧する方法により解決できる。しかしながら前者の
方法では加工コストが著しく増大することになり、後者
の方法では型の損耗、型くずれ等が激しくなり、型のコ
ストが増大するという問題点及びこの方法においてもや
はり、基板の厚さをかなり均一にしなければならないと
いう問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために基板上に有機金
属化合物を含む溶液の塗布膜を形成した後微細な凹凸を
有する型を押しあてるか、微細な凹凸を有する型に有機
金属化合物膜を含む溶液の塗布膜を形成した後基板に該
塗布膜を押しあてて、基板上に型の凸形状に対応する凹
形状を有する凹凸被膜を形成した後該凹凸被膜を固化さ
せる溝つき基板の製造方法において、散型として薄板状
の有様高分子材料製型を用いている。

該有機高分子材料としては、抑圧としての形状変形が少
なく、基板のうねりに対して対応できる弾性係数１０３
〜１０　Ｋｇｆ／ａ＋Ｉの有機高分子材料であることが
好ましい。

又散型の厚さは７〜１０００μｍ（好ましくは７０〜２
００μｍ）としておくと型と基板との間の塗布液の表面
張力によって型自体が大きなうねり（基板のうねりに応
じたうねり）を生じながら変形し、簡単に基板に＠着さ
せることができるので好ましい。

上記有機高分子材料としては、シリコン樹脂、フッ素系
樹脂、アセチルセルロース、ポリメタクリレート、ポリ
アクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチル
メタクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
アクリロニトリル、ポリビニル＋）ン等が例示できる。

上記有機高分子材料は、有機金属化合物を含む溶液に押
型として使用するものであるので該溶液（有機金属化合
物、有機溶剤、水、酸又はアルカリ、増粘剤等）と反応
を起こさず不溶のものでなければならない。しかしなが
ら該溶液中に含まれるもの以外の有機溶剤又は酸もしく
はアルカリに溶解する性質を有する有機高分子材料は、
散型を塗布膜から機械的に取り除くかわりに化学的に取
り除くことができるので好ましい。又同様に酸化性雰囲
気で加熱することＫより（特に３００″Ｃ以下の温度の
加熱により）燃焼し、簡単に取り除くことができるもの
であれば、型のはく離に共なう塗布膜のはく離を防止で
きるので好ましい。

本発明に使用する有機金属化合物としては、従来の方法
と同様Ｍ（ＯＲ）ｎ　（ここでＭはＳｉ、Ｔｉ＋Ｂ＋Ｚ
ｒ＋Ｃａ＋ＡＡ’＋Ｎａ＋Ｐｂ、Ｓｎ、Ｇｅ等の金Ａ、
Ｒはメチル、エチル等のアルキル基、ｎは／〜ダの整数
である。）テ表ｂ　サｈ　ル５ｉ（ＯＥｔ）４．Ｔｉ（
ＯＰｒ）４．Ｎａ０Ｅｔ　などの金属アルコレートが例
示できる。上記有機金属化合物は単−又は混合物として
、水およびアルコール（メチルアルコール、エチルアル
コール、イソプロピルアルコール）等の有機溶剤および
必要に応じて酸又はアルカリの加水分解触媒、ポリエチ
レングリフール等の増粘剤等と混合して塗布用溶液とさ
れる。

型の微細パターンとしては、種々の形状のものが使用で
き、たとえば光デイスク用の案内溝として使用可能な１
μｍ程度の幅を持ち、その深さが５０〜２００ｎｍの微
細パターンや回折格子として使用可能な数／　００　ｎ
ｍの形状のパターンのものが使用できる。

〔作　用〕

本発明によれば、微細パターンを有する型材料が柔軟性
のある有機高分子材料となっているため、基板と型の密
着性が簡便にかつ良好になされる。

また、塗布膜を型の上に形成した後基板に押しあてる方
法によれば、塗布膜への微細パターンの転写が特に良好
となる。

〔実　施　例〕

実施例−／ シリコンテトラエトキサイドとリン酸トリエチルを５ｉ
０２及びＰ２Ｏ５となった時のモル比としてｒｏ：ｘｏ
となるようにそれぞれ秤■し、このシリコンテトラエト
キサイドにモル比で５倍のエタノールと６倍の水（６ｗ
ｔ％のＨＮＯ３を含む）を加え、約７０″Ｃでｑ時間還
流した後、リン酸トリエチルな滴加し、さらに１時間還
流を行なう。この溶液に２倍量のエタノールを加え希釈
し、均一に混合したものを塗布溶液とした。

この塗布溶液中へ、峰高さ０．／Ｊμｍ１峰巾コμｍ１
峰間隔ダμｍの多数の篩部な有するアセチルセルロース
製（弾性係数／、０６Ｋｆｆ／ｃｄ＞の厚さ７０８ｍの
型を浸漬した後ゆっくりと引きあげて型上に塗布膜を形
成した。

次いで、洗浄および乾燥を行なったガラス基板とこの型
を塗布膜を間に挾んで接合した。

この原型は薄く柔軟性を有しているためガラス基板と型
間の塗布液の表面張力によって基板表面に簡単に、すき
まなく接合することができた。

その後このままの状態で加熱してゆき、最終的にｊＯＯ
℃１０分間の焼成を行なった。この焼成操作により、型
は完全に燃焼によって消失し塗布膜はエタノール及び水
分等が飛散してガラス体類似の約０．／μｍ厚の非晶質
膜となっていた。

上記操作により作成された溝つき基板の表面を電子顕微
鏡により観察した所溝深さ約７５ｎｍ、溝巾約２μｍ１
溝間隔約ダμｍの良好な溝形状が作成されていた。

実施例−２ Ｓｉ−テトラエトキサイドと１３−）リイソプレボキサ
イドを５ｉ０２及びＢ２Ｏ３となった時のモル比として
１０：２０となるようにそれぞれ秤量し、このＳｉ−テ
トラエトキサイドにモル比で５倍のエタノールと６倍の
水（４ｗｔ％のＨＮＯ３を含む）を加え、約７０″Ｃで
４時間還流した後、Ｂ−トリイソプロポキサイドを滴加
し、ざらに１時間還流を行なう。

この溶液に２倍量のエタノールを加え希釈し、さ・らに
分子ｇ１６ｏｏのポリエチレングリコール（ＰＥＧ６０
０）を、最終生成物である５ｉ０２とＢ２Ｏ３の混合さ
れた酸化物に対する重量比で（ＰＥＧａｏｏ）　／（酸
化物）　−Ｏ，Ｓの量を加え均一に溶かしたものを塗布
溶液とした。

次いで、実施例１と同一手順を行なった結果ガラス基板
に約Ｏ０１μｍ厚の非晶質膜が得られた。

上記操作により作成された溝つき基板の表面を電子顕ｅ
、鏡により観察したところ溝深さ約７０ｎｍ。

溝巾約２μｍ１溝間隔約弘μｍの良好な溝形状が作成さ
れていた。

実施例−３ アセチルセルロース製の型を塗布溶液中に浸漬するかわ
りにガラス基板を塗布溶液中に浸漬した以外実施例−コ
と同様の操作を行なってガラス基板上に約０．／μｍ厚
の非晶質膜を形成した。作成された溝つき基板の表面は
実施例−２により得られたものと同様であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば型が高分子材料でできているため柔軟性
を持ち、例えば溶液の表面張力により基板形状に沿って
接合できるなど基板の形状に応じて型が変形できるため
、従来不可能であった通常レベルの研磨による基板に均
一に深さ７０ｎｍ程度の溝を士１０ｎｍのレベルで比較
的低コストで形成することができる。さらに本発明によ
れば巨視的な基板形状たとえば曲面の基板等によらず、
微細パターンを低コストで形成することができる。

また、焼成又は、溶媒を用いて簡単に型を除去すること
も可能であり、離型に基づく間頚を考慮しなくてもよい
等の効果を持つ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に有機金属化合物を含む溶液の塗布膜を形
   成した後微細な凹凸を有する型を押しあてるか、微細な
   凹凸を有する型に有機金属化合物膜を含む溶液の塗布膜
   を形成した後基板に該塗布膜を押しあてて、基板上に型
   の凸形状に対応する凹形状を有する凹凸被膜を形成した
   後該凹凸被膜を固化させる溝つき基板の製造方法におい
   て、該型として薄板状の有機高分子材料製型を用いるこ
   とを特徴とする溝つき基板の製造方法。
2. （２）該高分子材料が弾性係数１０＾３〜１０＾７Ｋｇ
   ｆ／ｃｍ＾２の有機高分子である特許請求の範囲第１項
   記載の溝つき基板の製造方法。
3. （３）該型の厚さが１〜１０００μｍである特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の溝つき基板の製造方法。
4. （４）該有機高分子材料がシリコン樹脂、アセチルセル
   ロース、フッ素系樹脂、ポリメタクリレート、ポリアク
   リレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエ
   チレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタ
   クリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアク
   リロニトリル、ポリビニルケトンよりなる群より選ばれ
   た少なくとも１種よりなる特許請求の範囲第１項ないし
   第３項記載の溝つき基板の製造方法。