JPS6365096A - 剥離皮膜処理方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は剥離皮膜処理方法に関し、詳しくは、金属母屋
のパターン転写面に原子状酸素を供給して金属酸化物薄
ｌを形成させた後電鋳を行ない、この電鋳金属の剥離を
容易ならしめるようにした新規な剥離皮膜処理方法に関
する。

〔従来技術〕

電気メッキを応用してｇ墓と同一の金属盤を複製する方
法（電鋳）は従来から行なわれている。そして、従来に
おいては原盤（金属母型）に電着させた皮膜（電鋳金Ｒ
）を前記金属母屋から剥離しやすいようにするために、
金属母屋のＡターン面に黒鉛粉、金Ｉ！４酸化物、金属
硫化物などを塗布したり、あるいは下記の表−１にみら
れるごとき手段が採られている。また、同様に表−ＩＫ
記載されているように、電鋳においてメッキされる金属
は銅だけでなくニッケル、鉄などにも及んである。

表−１ しかしながら、表−１に示したような従来法によったの
では（１）処理剤に公害性を有するものがあり廃液処理
がコスト高となる、（１）母型の金！！表面が物理的に
変化して複製回数に限界がみられ、通常５枚程度である
。０１Ｄ処理剤の清浄性が低く、汚染防止上特別のクリ
ーンシステムが必要となる、伶処理剤ｏ！！１合書保温
、人体への害などの作業上困難を伴なうことが多い１Ｍ
特に酸洗工程では母屋のノ々ターン面＜ａ面層）が幾分
たりとも除去されるため、パターン精度に悪影響を及ぼ
す、等いろいろな問題点を有して　。

いる。

現在、こうした電鋳メッキ金屋で複製する技法は光ディ
スク等の超微細パターンの作製にも応用されているが、
深さα１１１ｍ以下の超微細パターンでは３０Ｘ程度の
変化があっても信号レベルに太き（影響するため、従来
法によったのでは余塵（金属母型ンの複製は事実上極め
て困難性を伴ない、極端な言い方をすれば不可能に近い
とも考えられる。

〔目　　的〕

本発明は金属母ｍに損傷を与えず、かつ、高い清浄度を
維持しながら電着が行なえ、更にその電着皮膜を容易に
剥離せしめることのできる剥離皮膜処理方法を提供する
ものである。

〔構　成〕

本発明は金属母型の／々ターン転写面に金属を電着させ
た後この電着皮膜（電鋳金属）を剥離せしめるのに有用
な剥離皮膜処理方法において。

前記電着に先立って、金属母型の／々ターｌ転写面の表
面に原子状酸素を拡散させ金属酸化物薄層を形成させる
ことを特徴とする。

ちなみに、本発明者ら社、電着金属を金属母屋から剥離
する（剥離皮膜処理）のに、金属母屋のパターン転写直
上に紫外線及び遠紫外線照射のもとに酸素ガスを流して
光化学的反応（原子状酸素の発生）を起させることによ
り金属母型の／臂ターン転写面の表面（より詳しくは表
層部）に金属酸化物層を形成せしめるよ５にしておけば
、このパターン転１？［に金属が効果的に電着とともに
その電鋳金属が容易に剥離でき、このため、良質の複製
物（スタンノ臂）が得られることを確めた０本発明はこ
うした知見に基づいてなされたものである。

以下に本発明方法を添付の図画に従がいながらさらに詳
細に説明する。

第１図は一般的な剥離皮膜処理方法の一例である光ディ
スクにおけるマスタリングプロセスを示している。まず
（ａ）面粗度５０Ｘ以下でかつ欠陥率１０−ＩＱ　のガ
ラス板ｌを用意し、（ｂ）この上に約１０００Ｈのホト
レジスト！［２を形成させる。次いで（、）微細径（約
０．２μ講φ）Ｋ集光されたレーザ光３で２μ寓以下の
ピッチで幅α３μ寓の溝やぜットを露光（記録）した後
、（ｄ）現像（エツチング）する。（・）この上に、電
鋳メッキ用に供するために、スノ々ツタリング等により
例えばニッケル薄膜４を設け９表面を導体化せしめる。

＜１）この状態でメッキ浴槽に入れ、約０．３■厚のニ
ッケルメッキＮ５を形成した後、（ｇ）これをガラス板
から剥離してニッケル電鋳マスター５１を得、さらにこ
のマスター５１から逆型のマザー６をつくる。（ｈ）マ
ザー６からはスタンパ７が作製される。

ところで、本発明はこうしたマスタリングプロセスにお
ける前記（・）から（ｆ）　（ｇ）にかけてのマスター
５１を作製する時及び前記（ｇ）から（ｈ）にかけての
マザー６を得る時の、それぞれの電鋳前処理としての新
規な「剥離皮膜処理」を提案するものである。即ち、さ
きに従来法として触れたように、母型の剥離皮膜処理が
過大になされていると電鋳時に密着力不足で母型から電
鋳金属が剥れてしまい、逆に、母型の皮膜処理が不十分
であると母型と電鋳金属が完全に一体化して剥離不能罠
なってしまう。加えて、剥離皮膜処理時（剥離皮膜形成
時）Ｋ発生する欠陥（異物の付着％溝形状の変化など）
はそのまま転写されて光デイスク等最終製品を欠陥品に
してしまい、結局は歩留りを低下させてしまう結果とな
る。

そこで、本発明は母型（／々ターン転写面）の表面（よ
り正確に表現すれば１表面及び／又は内部の表面近傍）
に原子状酸素を拡散ないし導入せしめ、前記表面及びそ
こから任意の深さまで金属酸化物薄１１（剥離用皮膜）
を剥離処理に有用ならしめるために生成している。

第２図は、そうした剥離用皮膜を形成するための装置の
一例である。密閉されたチャンバー１１内の載置台１２
の上には純ニッケル製マスク−５１がのせられており、
その直上に照度分布が均一になるように配慮された紫外
線ランプ（遠紫外線ランプを含む）１３が設けられてい
る。紫外線ランプ１３は普通複数個用いられ、それらの
間隔、長さ等はマスター５１の長さ、幅などを考慮して
適宜決められる。例えば、１０インチφサイズのマスタ
ー５１では２０謹φ管径でｌＯ〜１５■ピッチで１０本
以上配設し、かつ、２０簡の範囲で揺り動かす（第２図
での紙面に対し手前側〜向う側の交互に動かす）ように
すればよい。

この状態において、チャンバー１１内を真空にした後、
酸素ゼンぺ１４から５／／秒程度の送給速度でＷＲ素ガ
スをチャンバー１１内に導入する。紫外線（ＵＶ光）中
の波長１ｓｔ９ｎｍ付近でＵＶＩ　Ｂ　４９　ｎｍ Ｏｘ　　　　　　　　　　Ｏ＋Ｏｅ　　Ｏ＋Ｏｔ→０゜
の反応が起り、オゾン０．が発生する。また。

２４０　ｎｍより長波長のＵＶ光はＯｆに吸収されず、
オゾンＯ１に吸収されて再びオゾンを発生する。

ＵＶ２５３Ｌ７　ｎｍ Ｑ、　　　　　　　　０＋０．　、　０＋Ｏ＊→０゜そ
して、２９０　ｎｍ以上の紫外線になるとオゾン０、に
よる光吸収はなくなり、オゾンＯ８は分解する。オゾン
０．及びこれの分解生成時に生じる原子状酸素は極めて
強力な酸化剤である。

この酸化剤の充満している雰囲気にＮ１ｇマスター５１
のパターン転写面を曝らし、かつ、紫外線ランプ１３の
副射熱（７０”Ｃ以上）をも利用することＫよって、剥
離皮膜（剥離用度Ｍ）ＮＩＯＸ　（ｘ＝　２又は３）が
パターン転写面の表面及びそこから任意の深さまで全面
均一に形成される。

上記手段によって何故良質の剥離用皮膜ＮｉＯｘが形成
され、これが！鋳に良好に寄与し更に母型と電鋳金属と
を良好に剥離させるかについての詳細な検討はなされて
いないが１次のように推察される。

すなわち、一般に電鋳によって析出される純ニッケルは
３ナイン以上の純度をもっており、大気中に曝されると
表面にＮ１０１が形成される。

このＮ１０層は３ｄ電子がＮｌ　　イオンに局在するの
で絶縁体であるが、実際は不定比化合物であるから酸素
原子を過剰に含みやすく、Ｎｉ　　の空格子点及びＮ１
　　ができてＮｉ　　とＮｉ　　との間の電子交換に基
づく構造に敏感な伝導性を示す。従って１本発明の酸化
皮膜（剥離皮膜）を形成させる剥離皮膜処理は、この電
気伝導性を有する不定比化合物の占有率を適当な状態に
することで、メッキがつく程度の導電性とメッキがっき
Ｋくいとい５絶縁性とが巧みに利用されていると考えら
れる。

殊に、第３図に示したよ５Ｋ、経験値的に酸化物層が厚
（なりすぎるとメッキの密着性がまったくみられず、逆
に、薄（なりすぎるとメッキの剥離が困難になる。この
ため、メッキが変形しない程度の剥離力に調整するのが
望ましい。

これまでの説明は、金属母型の材質をニッケルに限り、
また、その母型をマスター５１に限って行なってきたが
、マザー６、前記（・）のＮ１薄膜を表面に形成したも
の等にも適用できることは勿論である。

〔効　果〕

従来の剥離皮膜処理法では前処理工程として室房脱脂、
アルカリ脱脂、酸洗などが必要で清浄性維持、パターン
損傷防止の点で非常に難かしい課題をかかえていたが、
本発明は完全ドライタイプの一工程のみで剥離皮膜生成
が可能である。即ち、清浄化を実施しながら、しかも剥
離皮膜処理もできるというメリットを有している。

さきに触れたよ５に、酸化皮膜層の厚さは電鋳金属の離
型性に寄与するＸ要な因子であるが、本発明方法によれ
ば、電解液、電解時間、電流量などを選択することで容
易に′３／トロールしうるといプ利点をも有している。

本発明方法は光ディスクのごときｌＯ台程度の欠陥率が
要求される金属母型で特にそのメリットが最も発揮され
るが、こうした本発明は光デイスク製造のみならず、一
般の金型製作技術にも応用しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ディスクマスタリングプロ七スの例を示す図
、第２図は本発明に係る剥離皮膜形成を説明するための
図、第３図は剥離皮膜（酸化皮膜）の厚さと電着金属の
剥離力との関係を表わしたグラフである。 １・・・ガ　ラ　ス板　　　　２・・・ホトレジスト膜
３・・・レーザ光　　４・・・Ｎ１薄膜５・・・Ｎ１メ
ッキ、ｌ１ｉ（５１・・・マスター）６・・・マ　ザ　
−　　　フ・・・スタンノセ１１・・・チャンバー　　
１２・・・載　置　台１３・・・紫外線ランプ　　　１
４・・・酸素２ン一特許出願人　株式会社　リ　コー 扇１図 （（１）　　口＝ココ二Ｌ１ ÷ （ｄ）：＝ココ 帛２図 声３週 酸ンこ波几墳の厚さ　（λ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属母型のパターン転写面に金属を電着させた後こ
   の電鋳金属を剥離せしめるのに先立つて、前記パターン
   転写面の表面に原子状酸素を拡散させ金属酸化物薄層を
   形成させることを特徴とする剥離皮膜処理方法。