KR100284728B1 - 광 디스크 제조방법 및 이 제조방법에 의한 광 디스크 - Google Patents

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사토시 네바시
다카오 니시카와
아츠시 다카쿠와
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야스카와 히데아키
세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 고밀도화가 이루어지고, 또한 우수한 품질을 구비함과 함께, 종래의 디스크와 호환성을 갖는 광디스크를 제공하는 것으로, 상기 광디스크는 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로하여 형성된 디스크 형상 기판과, 상기 디스크 형상 기판상에 형성된 광 경화성수지층을 구비하고, 상기 광 경화성 수지층 위에 소정의 정보에 의거한 요철이 형성된 구조를 갖고 있다. 또한, 상기 광경화성 수지를 대신하여, 열 경화성 수지를 사용하여도, 같은 효과를 얻게 된다. 또한, 상기와 같은 우수한 특성을 구비한 광디스크를 대량생산하는 것이 가능하게 된다.

Description

[발명의 명칭]
광 디스크 제조방법 및 이 제조방법에 의한 광 디스크
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 광디스크 및 광디스크 제조방법에 관한 것이다.
[배경기술]
종래, 광디스크의 제조방법에서는 예를들면, 광디스크를 구성하는 플라스틱 기판상에 형성해야 할 패턴의 네가티브 패턴이 형성된 금속제 원판(stamper)을 먼저 제조하고, 그 스템퍼로부터 사출성형에 의해 기판을 제조하는 방법이 행해지고 있다. 상기 스템퍼는 예를들면, 제11(a)도내지 제11(e)도에 예시된 방법에 의해 제조되고 있다. 또한, 상기 제조방법은 이하와 같다.
즉, 통상 스템퍼 제조에는 유리원판이 사용되고, 제11(a)도에 도시된 바와 같이 유리원판(111)상에 포토레지스트(112)를 도포한다. 다음에, 제l1(b)도에 도시된 바와같이, 레이저 커팅 머신을 사용하여, 상기 포토레지스트(112)상에 원하는 정보에 기초를 둔 패턴의 노광을 행한다. 그 후, 제11(c)도에 도시된 바와같이, 포토레지스트(112)를 현상하여, 노광된 부분을 제거하고, 표면에 요철 패턴을 형성한다. 이어서, 제11(d)도에 도시된 바와같이, 상기 패턴이 형성된 포토레지스트(112)상에 도전화 처리(금속막을 진공 형성한다)를 행하여 니켈(113)을 도금한다. 그 후, 제11(e)도에 도시된 바와같이, 니켈(113)을 상기 패턴이 형성된 유리 원판(111)으로부터 벗겨내서 니켈제 스템퍼(114)를 제조한다.
상기 스템퍼를 사용하여 플라스틱 기판을 제조하는 방법으로서는 사출 성형법을 들 수 있다. 통상은 플라스틱 기판재료로서 폴리카보네이트가 사용된다.
또한, 환형상 오레핀계 중합체를 사용한 광디스크로서는 일본 특허 공개평1-150528호 공보, 일본 특허 공개평 4-229430호 공보에 기재되어 있다. 이들 공보에는 특정한 에틸렌ㆍ환형상 오레핀계 중합체로 제조된 광디스크용 기판 및 특정한 조성물의 경화물을 접착제층으로 함으로써, 접착강도, 내수 내습성이 우수한 접착제층과, 통상의 분위기하에서는 물론이고, 고온 다습하게 있어서도 우수한 치수 안정성을 나타내는 기판층을 갖는 광기록 매체를 얻는 것이 기재되어 있다. 또한, 상기 기판은 내열성 및 투명성이 우수하며, 착색이 없고, 복굴절이 작으며, 더우기 휘어짐이 생기지 않는다고 하는 장점을 구비하고 있다.
광디스크를 자외선 경화성 수지를 사용하여 제조하는 방법은 일본 특허 공개 소53-86756호 공보에 예시되어 있다. 상기 공보에는 전기 주조에 의해 만들어진 니켈제의 마스터(이하, 「마스터」란 스템퍼에 상당하는 것을 나타낸다)로부터 자외선 경화성 수지를 사용하여 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트 등에 패턴을 전사하는 방법이 예시되어 있다.
한편, 실리콘 웨이퍼를 사용한 광디스크의 마스터를 제조하는 방법은 일본 특허 공개 소61-68746호 공보에 개시되어 있다. 상기 공보에 명시된 방법은 실리콘 웨이퍼상에 실리콘 산화물을 형성하고, 그 위에 포토레지스트를 도포하여 노광 한 후, 상기 포토레지스트를 현상하고, 다음에 실리콘 산화물을 에칭하여 마스터를 제조하는 것이다.
또한, 성형용으로 상기 실리콘으로 이루어진 마스터로부터 다른 방법에 의해 복제품이 만들어진다. 일본 특허 공개평4-299937호 공보에는 실리콘 웨이퍼를 직접 에칭하여 마스터를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개평 5-62254호 공보에는 자외선 경화성 수지를 사용하여, 실리콘 웨이퍼로 이루어진 마스터로부터 플라스틱 기판에 패턴을 전사하는 방법이 기재되어 있다.
일본 특허 공개평 4-310624호 공보, 일본 특허 공개평 4-311833호 공보에 기재되어 있는 방법은 실리콘 웨이퍼를 사용하여 마스터를 작성함으로써, 기록밀도가 향상된 광디스크를 얻을 수 있는 장점을 구비하고 있다.
그런데, 광디스크에 기록되는 데이터 량을 보다 많게 하기 위해서는 광디스크로 형성되는 기록패턴을 보다 고밀도화 할 필요가 있다. 종래의 방법을 사용하여 고밀도화를 이루기 위해서는 스템퍼에 형성되는 패턴의 밀도를 높일 필요가 있다. 이때문에, 레이저 커팅 머신의 레이저 파장을 짧게 하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.
그러나 현상태의 레이저 커팅머신 레이저로서는 400nm대의 파장을 구비한 헬륨 카드뮴 레이저 또는 아르곤 레이저등의 가스 레이저가 사용되고 있고, 레이저 자체에서는 광의 변조를 행할 수 없기 때문에, 음향 광학 변조기등을 이용할 필요가 있다. 따라서, 장치가 매우 대형화되고, 취급도 용이하지 않다. 또한 파장을 짧게 할 경우에도 현상태에서는 가스 레이저를 이용할 수 밖에 없고, 예를들면 자외선 레이저를 사용할 경우에는 레이저의 수명이나 안정성등이 만족될 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 사출성형법에 의해 기판을 제조하는 방법에서는 고밀도의 패턴을 전사하기 위해, 밀도에 비례한 패턴의 재현성이 요구된다. 따라서, 기술적으로 대단히 곤란해진다. 예를들면, 재생신호의 지터(jitter)는 커팅머신에 있어서의 원신호의 정밀도와 사출성형법에 의한 기판상의 피트 패턴의 정확함에 의존한다. 이때문에, 기록밀도가 4배가 되었을 때에는 허용되는 지터를 1/4로 하지 않으면 안된다. 그렇지만 아무것도 하지 않으면 사출성형법에 의한 패턴의 변동은 패턴의 사이즈에 관계없이 일정하기 때문에, 재생신호의 신호대 잡음비(S/N)가 저하하게 되는 문제가 있다.
종래 기술에 있어서, 유리 원판을 사용하는 방법은 광디스크에 형성되는 패턴이 대단히 미세하기 때문에, 레이저 커팅의 정밀도가 엄격하다고 하는 이유때문에, 유리 원판에는 평탄성, 평면성등의 엄격한 정밀도가 요구되어진다. 그때문에, 수 밀리미터 이상 두께를 갖고, 또한 면내의 균일성이 손상되지 않도록, 제조하게 되는 광디스크 직경의 1.5배 이상의 직경을 갖는 것이 사용된다. 예를들면, 직경 120mm의 CD(콤팩트 디스크)를 제조하는 경우에는 200mm 정도의 직경을 구비한 유리 원판이 사용된다. 이 때문에, 사용되는 유리 원판의 중량이 커지는 결과, 포토레지스트를 도포하는 스핀코터의 회전대나 레이저 커팅머신의 회전대등은 사이즈를 크게 할 필요가 있는 동시에, 고정밀도의 것이 필요하게 된다. 또한, 제조라인에 있어서, 유리 원판을 반송하는 반송 장치등이 대규모로 된다. 그리고 또한, 정밀도가 높은 유리 원판은 그 자체의 비용이 높으므로, 일회용으로 할 수 없고, 반드시 표면을 재연마하여 재사용하고 있는 것이 실상이다. 이때문에, 이 재연마공정도 필요하게 된다. 이러한 점에서, 제조 설비가 대규모로 되고, 또한 제조 공정을 간략화하는 것이 곤란하며, 제조비용이 든다고 하는 결점도 갖고 있다.
또한, 전기 주조를 이용하여 스템퍼를 제조하는 공정에서는 스템퍼에 요구되는 강도를 확보하기 위해 0.2mm이상 두께를 구비한 스템퍼가 필요하게 된다. 따라서, 제조에 상당한 시간이 걸리는 결과, 대량 생산할 수 없고, 제조비용이 높아진다고 하는 결점을 갖고 있다.
일본 특허 공개평 4-259937호 공보에는 실리콘 웨이퍼를 사용하여 직접 스템퍼를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 상기 방법으로는 실리콘 웨이퍼를 사용하여 직접 폴리카보네이트의 사출성형을 행하기 때문에, 딱딱하고 무른 실리콘 웨이퍼는 사출성형시 높은 전사압력(20톤) 혹은 형을 분리할때 절단력에 의해 깨져버리는 결점을 갖고 있다.
또한, 일본 특허 공개 소61-68746호 공보, 일본 특허 공개평4-310624호 공보 및 일본 특허 공개평4-311833호 공보에서는 유리 원판 대신에 실리콘 웨이퍼를 사용함으로써, 유리 원판을 사용하는 방법에 의해 생기는 결점을 개선하고 있다. 그러나, 이들은 실리콘 웨이퍼로부터 전기 주조에 의해 스템퍼를 제조하기 때문에, 종래의 전기 주조공정의 문제점을 해결할 수 없다고 하는 문제가 있다. 단지, 일본 특허 공개평4-310624호 공보 및 일본 특허 공개평4-311833호 공보에 기재된 방법에 의해, 기록 밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
그리고 또한, 일본 특허 공개평5-62254호 공보에서는 대량 생산성을 얻음과 동시에, 유리 원판 및 전기 주조 양쪽 모두 사용되지 않은 방법을 제공하고 있다. 상기 방법은 시트재에 패턴을 전사한 후, 이 시트재를 꿰뚫어, 기판에 진공막 형성에 의해 알루미늄 반사막 또는 광자기 기록막, 상변화 기록막 등을 형성할 필요가 있다. 그러나, 플라스틱 기판은 수분의 흡착등에 의해 진공장치의 진공도를 내리는 결점이 있다. 상술한 사출성형법에서는 고온으로 성형한 기판을 즉시 진공장치에 도입하는 등으로 대처했었지만, 상기 방법으로서는 막형성전에 기판으로 부터 탈가스를 행하는 공정이 새롭게 필요하게 된다.
한편, 기판재료로서 종래의 사출성형법에서 사용하고 있는 폴리카보네이트를 사용한 경우, 도포한 광 경화성 수지의 두께에 얼룩이 있거나 혹은 광 경화성 수지중에 미소한 이물질이 존재하면, 경화수축이 균일하게 일어나지 않기 때문에, 폴리카보네이트의 광학 이방성 크기에 따라 굴절율에 이상부분이 생길 수 있다. 이 결과, 광디스크 재생중에 서보 이상을 일으키거나 혹은 정보 기록 또는 재생에 에러가 발생하는 경우가 있었다. 또한, 광디스크는 반사막 혹은 기록막 등의 박막을 진공 공정으로 형성하기 위해, 기판 표면에 부착하거나 혹은 내부에 침입한 가스, 수분등을 충분히 제거하는 것이 요구된다. 그러나, 폴리카보네이트는 투습율이 높고, 열을 가하거나 오랫동안 진공중에 보관하지 않으면 진공막 형성을 행할 수 있는 조건이 될 수 없다고 하는 문제점을 갖고 있다.
종래의 광디스크 제조 방법중, 가장 일반적인 사출 성형법은 수지로서 폴리 카보네이트를 사용하는 경우, 혹은 고리형상 폴리오레핀을 사용하는 경우 어느 것이든지 열을 가하여 수지를 녹여, 형을 고압으로 흘려넣는 것이다. 상기 방법에서는 상기 형의 온도는 상기 양수지의 용융 온도 보다 낮게 설정되어 있고, 수지는 냉각되면서 형으로 흘러들어 간다. 따라서, 수지의 점성이 높고, 전사하는 패턴이 미세하게 되면 되는 만큼, 전사 압력을 올리고, 온도도 올리지 않을 수 없다. 그렇지만, 수지 온도를 올리지나치게 올리면 수지의 분해를 일으키게 되어, 신호 재생시 에러를 증가시키는 결과가 되어 바람직하지 못하다. 또한, 제조속도도 현저히 저하한다고 하는 문제가 있다.
[발명의 개시]
본 발명은 상술한 종래 방법의 결점을 개선한 것으로, 신호의 S/N을 저하시키지 않고 기록밀도가 향상되며, 또한 염가인 동시에, 종래 디스크와의 호환성에 있어서도 문제가 없는 광디스크를 제공하는 것이다. 또한, 대량생산이 용이하고, 간편한 방법 및 설비로 스템퍼 및 기판을 제조할 수 있고, 신호의 S/N을 저하시키지 않고 기록밀도가 향상되며, 또한 염가인 동시에, 종래의 디스크와의 호환성에 있어서도 문제가 없는 광디스크를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
구체적으로는 본 발명은 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 형성된 디스크 형상 기판과, 상기 디스크 형상 기판상에 형성된 광 경화성 수지층을 구비하고, 상기 광 경화성 수지층상에 소정의 정보에 의거한 요철을 형성하여 이루어진 광디스크를 제공하는 것이다.
또한, 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 형성된 디스크 형상 기판과, 상기 디스크 형상 기판상에 형성된 열결화성 수지층을 구비하고, 상기 열경화성 수지층상에 소정 정보에 의거한 요철을 형성하여 이루어진 광디스크를 제공하는 것이다.
상기 환형상 오레핀계 중합체는 흡습성이 낮으며, 또한 가스 흡착이 적다고 하는 특성을 갖고 있다. 따라서, 본 발명과 관계되는 디스크 기판을 예를들면, 진공장치로 처리하는 경우에 장치내의 진공도를 내리지 않고, 작업성을 향상시킬 수 있다.
상기 디스크 형상 기판은 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 성된 평판을 꿰뚫는 것으로써 얻을 수 있다. 또한, 상기 디스크 형상 기판은 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 한 원료를 사출성형함으로써 얻을 수 있다. 그리고 또한, 상기 디스크기판 표면에 활성화 처리를 함으로써, 광경화성 수지 혹은 열경화성 수지와의 접착성을 또한 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 실리콘 웨이퍼상에 정보에 의거하는 요철을 형성하는 공정과, 상기 실리콘 웨이퍼의 요철이 형성된 면에 광 경화성 수지를 도포하여, 광 경화성 수지층을 형성하는 공정과, 상기 광 경화성 수지층상에 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 형성된 디스크 기판을 적재하는 공정 또는 적재ㆍ가압하는 공정과, 상기 적재ㆍ가압 공정후, 상기 광경화성 수지층에 자외선을 조사하는 공정을 구비하여 이루어진 광디스크 제조 방법을 제공하는 것이다.
그리고 또한, 실리콘 웨이퍼상에 정보에 의거한 요철을 형성하는 공정과, 상기 실리콘 웨이퍼의 요철이 형성된 면에 열경화성 수지를 도포하여, 열경화성 수지층을 형성하는 공정과, 상기 열경화성 수지층상에 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 형성된 디스크 기판을 적재하는 공정 또는 적재ㆍ가압하는 공정과, 상기 적재ㆍ가압 공정후, 상기 열경화성 수지층에 열처리를 행하는 공정을 구비하여 이루어진 광디스크 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 실리콘 웨이퍼상에 정보에 의거하는 요철을 형성하는 공정과, 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 하여 형성된 디스크 기판상에 광 경화성 수지를 도포하여 광 경화성 수지층을 형성하는 공정과, 상기 광 경화성 수지층상에 상기 실리콘 웨이퍼의 요철이 형성된 면이 상기 광 경화성 수지층과 접촉하도록 상기 실리콘 웨이퍼를 적재하는 공정 또는 적재ㆍ가압하는 공정과, 상기 적재ㆍ가압 공정후, 상기 광 경화성 수지층에 자외선을 조사하는 공정을 구비하여 이루어진 광디스크 제조 방법을 제공하는 것이다.
그리고 또한, 실리콘 웨이퍼상에 정보에 의거하는 요철을 형성하는 공정과, 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 형성된 디스크 기판상에 열경화성 수지를 도포하여, 열경화성 수지층을 형성하는 공정과, 상기 열경화성 수지층상에 상기 실리콘 웨이퍼의 요철이 형성된 면이 상기 열경화성 수지층과 접촉하도록 상기 실리콘 웨이퍼를 적재하는 공정 또는 적재ㆍ가압하는 공정과, 상기 적재ㆍ가압 공정후, 상기 열경화성 수지층에 열처리를 행하는 공정을 구비하여 이루어진 광디스크 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기 적재ㆍ가압 공정전에 상기 디스크 기판 표면에 활성화 처리를 행할 수 있다. 상기 활성화 처리에서는 코로나방전, 자외선조사, 용융체 처리등을 들 수 있다. 용융제 처리로서는 예를들면, 용융제를 도포하는 방법이나 용융제의 증기에 쬐는 방법등이 있다.
상기 환형상 오레핀계 중합체로서는 예를들면, 4-메틸1-펜텐이 92중량%이상의 40메틸-1-펜텐/α-오레핀 공중합체나, 하기식 (I),
여기에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, 및 R12는 상호 독립적으로 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 알킬기이고, R3또는 R10과 R11또는 R12는 또한 상호 결합하여 3~6원의 환형상을 형성하고 있어도 무방하다. 또한, n은 양의 정수이고, n이 2이상인 경우에는 다수의 R5, R6, R7및 R8은 동일하거나 다르게 되어 있어도 무방하다.
로, 나타내어지는 중합단위(10mol% 이상, 60mol% 이하) 및 하기식(II)
로 나타내어지는 중합단위로 부터 실질적이 되는 에틸렌ㆍ환형상 오레핀 공중합체 등을 들 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 실시예와 관계되는 광디스크 단면 모식도.
제2(a)도 내지 제2(d)도는 본 발명의 실시예와 관계되는 광디스크 제조방법을 예시한 단면 공정도.
제3도는 본 발명의 실시예와 관계되는 광디스크 제조장치의 개략도.
제4도는 본 발명에 의한 실시예와 관계되는 다른 광디스크 제조장치의 개략도.
제5(a)도 내지 제5(f)도는 본 발명의 실시예와 관계되는 실리콘 웨이퍼를 사용한 마스터를 제조하는 공정을 도시한 단면도.
제6(a)도 내지 제6(f)도는 본 발명에 의한 실리콘 웨이퍼를 사용한 다른 마스터를 제조하는 공정을 도시한 단면도.
제7도는 본 발명의 광디스크 피트 신호의 C/N의 비트 길이에 대한 변화를 도시한 도면.
제8도는 본 발명의 광디스크 및 종래의 광디스크의 광자기신호의 C/N 기록 자기장 길이에 대한 변화를 도시한 도면.
제9도는 본 발명의 광디스크 및 종래의 광디스크 재생신호의 위상마진을 도시한 도면.
제10도는 본 발명에 의한 광디스크와 종래의 광디스크 진공장치에서의 진공도 변화를 도시한 도면.
제11(a)도 내지 제11(e)도는 종래의 유리 원판을 사용한 마스터를 제조하는 공정을 도시한 단면도.
[실시예]
제1도는 본 발명과 관계되는 광디스크 단면 구조를 도시한 도면이다. 제1도에 부호101로 도시한 기초재료는 환형상 오레핀계 중합체로 이루어진 기판(디스크)이다. 부호102는 원하는 정보에 의거한 패턴(예를들면, 피트나 홈등)이 형성된 광 경화성수지이다. 재생전용 광디스크는 상기 기판(101)상에 순서대로 반사막 및 반사막을 보호하는 보호막을 형성함으로써 제조된다. 기록재생 가능한 광자기디스크는 상기 기판(101)상에 순서대로 보호막, 광자기 기록막, 반사막이 형성됨으로써 제조된다.
다음에, 본 발명에 의한 광디스크의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 제2(a)도 내지 제2(d)도는 실리콘 웨이퍼제의 마스터를 사용하여 광디스크를 제조하는 공정을 도시한 단면도이다.
먼저, 제2(a)도에 도시한 공정에서는 사출 성형기에 의해, 표면에 원하는 패턴이 형성된 실리콘 웨이퍼를 성형하고, 광디스크의 모형이 되는 광디스크 마스터(201)를 제작하여 보관한다. 다음에, 제2(b)도에 도시한 공정에서는 제2도에 도시한 공정으로 형성한 광디스크 마스터(201)상에 광 경화성 수지(202)를 도포한다. 이어서, 제2(c)도에 도시한 공정에서 상기 공정에서 도포한 광 경화성 수지(202)상에 주성분이 환형상 오레핀계 중합체로 이루어진(본 실시예에서는 환형상 오레핀계 중합체를 92중량% 포함한다) 평탄한 기판(203)을 적재시켜 가압한다. 이와 같이 함으로써, 모형의 구석구석까지 광 경화성 수지(202)가 침입하여, 모형의 형상이 광 경화성 수지(202)에 정확히 전사된다.
다음에, 기판(203)을 거쳐 광 경화성 수지(202)에 자외선을 조사하고, 상기 광 경화성 수지(202)를 경화시킨다. 그 후, 제2(d)도에 예시된 공정에서는 광디스크 마스터(201)를 박리한다. 이렇게 하여, 기판(203)상에 광 경화성 수지(202)로 이루어진 소정의 패턴을 형성한다.
본 실시예에 있어서, 광 경화성 수지를 광디스크 마스터에 도포하여, 가압하기 위해 사용하는 장치의 일례를 제3도에 도시한다.
상기 장치는 광디스크 마스터(305)를 적재하는 마스터 유지대(309)와, 마스터 유지대(309)상에 적재된 광디스크 마스터(305)에 광 경화성 수지를 도포하는 디스펜서(302)와, 광디스크 마스터(305)상에 도포된 광 경화성 수지상에 적재ㆍ가압되는 평탄한 기판(306)을 유지하는 기판유지 아암(303)과, 기판유지 아암(303)을 광디스크 마스터(305)에 대하여 가까이 하거나 멀리하거나 하는 기판유지 아암 승강기(304)와, 이들을 수납하고 또한 밀폐가능한 접합조(301)와, 접합조(301)에 접속되고, 접합조(301)내를 감압하는 진공펌프(308)와, 접합조(301)와 진공펌프(308) 사이에 설치된 밸브(307)를 구비하여 구성되고 있다.
본 실시예에서는 디스펜서(302)에 의한 광 경화성 수지의 도포 및 광디스크 마스터(305)상에 기판(306)을 적재하는 공정을 감압하에서 행하였다. 상기 공정을 감압하에서 행함으로써, 광 경화성 수지중 기포의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 광디스크 마스터(305)상에 기판(306)을 적재한 후, 통상 압력으로 복귀시킴으로써, 대기압에 의한 균일 가압, 즉, 광 경화성수지에 기판(306)을 균일하게 가압할 수 있다.
다음에, 상기와는 별도의 방법에 의한 광 경화성 수지의 도포공정, 기판의 가압 공정 및 광디스크 마스터의 박리공정을 제4도에 도시한다. 또한, 제4도에서는 이들 공정은 화살표로 도시된 바와 같이 좌측에 기재된 공정으로부터 좌측에 기재된 공정 순서대로 행해지도록 기재하였다.
먼저, 마스터 반송대(408)상에 적재한 광디스크 마스터(402)상에 미리 탈포조를 통과시킨 광 경화성 수지(404)를 디스펜서(401)를 사용하여 도포한다. 다음에, 이 광 경화성 수지(404)상에 자외선을 투과하는 평탄한 기판(403)을 적재하고, 또한 이 위에서 가압유닛(405)에 의해 기계적인 가압을 행한다. 이어서, 가압유닛(405)을 제거한 후, 자외선 램프(406)에 의해, 기판(403)상에서 자외선을 조사하여, 광 경화성 수지를 경화시킨다. 그 후, 광디스크 마스터(402)로부터 광 경화성 수지(404)가 접착된 기판(403)을 박리하고, 기판(403)상에 광 경화성 수지(404)로 이루어지는 소정의 패턴이 형성된 디스크(407)를 얻는다.
상기 일련의 공정이 종료된 후에도, 광디스크 마스터(402)는 가동하는 마스터 반송대(408)에 그대로 적재시켜 두고, 다음 디스크(407)를 형성하기 위해 최초의 공정으로 되돌아간다.
또한, 제3도 및 제4도에 도시한 양 공정에서는 어느것이나 광디스크 마스터측에 광 경화성 수지를 도포하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 광 경화성 수지를 평탄한 기판측에 도포해도 무방하다. 상기의 경우에는 광디스크 마스터가 공정내에서 점유되는 시간을 단축할 수 있다고 하는 이점도 있다.
다음에, 본 발명과 관계되는 광디스크에 패턴을 형성하기 위한 광디스크 마스터를 제조하는 방법(마스터링)에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 제5(a)도 내지 제5(f)도는 본 발명과 관계되는 광디스크 마스터의 제조 공정을 도시한 단면도이다.
제5(a)도에 도시한 공정에서는 소정의 크기를 구비한 실리콘 웨이퍼(501)를 준비한다. 다음에, 제5(b)도에 도시한 공정에서는 실리콘 웨이퍼(501)상에 포지티브형 포토레지스트(502)를 스핀코터를 사용하여 도포한다. 이어서, 제5(c)도에 도시한 공정에서는 상기 공정에서 도포한 포토레지스트(502)에 베이킹을 행한 후, 상기 포토레지스트(502)에 레이저 커팅머신으로 원하는 정보에 기초를 둔 패턴을 노광한다. 이 때, 레이저 커팅은 내주에서 외주를 향해 나선형으로 행한다.
다음에, 제5(d)도에 도시한 공정에서는 노광이 행해진 포토레지스트(502)를 현상한다. 이 현상처리에 의해 포토레지스트(502)에는 원하는 정보에 기초를 둔 오목패턴이 형성된다. 이어서, 제5(e)도에 도시된 공정에서는 제5(d)도에 도시된 공정에서 잔존한 포토레지스트(502)를 마스크로서 드라이에칭을 행하고, 실리콘 웨이퍼(501)의 표면에 오목부(503)를 형성한다. 그 후, 제5(f)도에 도시한 공정을 이동하여, 포토레지스트(502)를 제거한다. 이상 공정에 의해, 실리콘 웨이퍼(501)상에 정보에 의거한 오목패턴이 형성된다.
또한, 제5(b)도에 도시한 공정에서의 포토레지스트(502)는 최종적으로 드라이 에칭의 마스크로서 사용되기 때문에, 어느 정도의 막두께가 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 종래의 광디스크 마스터 작성에 있어서는 상기 포토레지스트는 이것에 형성되는 홈, 혹은 피트의 깊이에 상당하는 막두께로 형성하였다. 따라서, 그 막두께는 약 0.1㎛에서 0.2㎛의 범위였다. 본 실시예에서는 실리콘 웨이퍼의 에칭은 종래의 피트 깊이에 해당하는 만큼을 행하였다. 따라서, 최종적인 기판재료의 굴절율을 고려하여, 거의 광학적 깊이가 λ/(4n) ; (단지, λ는 파장, n은 굴절율)이 되도록 한다. 여기에서, 특개평4-310624호 공보 및 특개평4-311833호 공보와 같은 방법 구체적으로는 포토레지스트의 현상을 약하게 하고, 실리콘 웨이퍼의 노출부를 적게 하거나 또는 광학적 초해상을 사용한 커팅을 행하고, 마찬가지로 실리콘 웨이퍼의 노출부를 적게 하는 방법을 사용함으로써 패턴의 밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
다음에,본 발명과 관계되는 광디스크에 패턴을 형성하기 위한 광디스크 마스터를 제조하는 다른 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 제6(a)도 내지 제6(f)도는 본 발명과 관계되는 광디스크 마스터의 다른 제조공정을 도시한 단면도이다.
제6(a)도에 도시한 공정에서는 소정의 크기를 구비한 실리콘 웨이퍼(601)를 준비한다. 다음에 제6(b)도에 도시한 공정에서는 실리콘 웨이퍼(601)상에 네가티브형 포토레지스트(602)를 스핀코터를 사용하여 도포한다. 이어서, 제6(c)도에 도시한 공정에서 상기 공정에서 도포한 포토레지스트(602)에 베이킹을 한 후, 상기 포토레지스트(602)에 레이저 커팅머신으로 원하는 정보에 기초를 둔 패턴을 노광한다. 이 때, 레이저 커팅은 내주에서 외주를 향해 나선형으로 행한다.
다음에, 제6(d)도에 도시한 공정에서는 노광이 행하여진 포토레지스트(602)를 현상한다. 이 현상처리에 의해 포토레지스트(602)에는 원하는 정보에 기초를 둔 볼록패턴(602A)이 형성된다. 이어서 제6(e)도에 도시한 공정에서는 제6(d)에 도시한 공정에서 얻은 볼록패턴(602A)을 마스크로서 드라이 에칭을 행하여, 실리콘 웨이퍼(601)의 표면에 볼록부(603)를 형성한다.
그 후, 제6(f)도에 도시한 공정으로 이동하여, 상기 드라이 에칭 공정에서 마스크로서 사용한 볼록패턴(602A)를 제거한다. 이상 공정에 의해, 실리콘 웨이퍼(601)상에 정보에 의거한 볼록패턴이 형성된다. 포토레지스트의 두께는 포지티브형, 네가티브형 모두 100nm 이상 필요하다. 이것은 그 이하인 경우에는 드라이 에칭 공정에서, 레지스트 패턴의 소실이 발생하기 때문이다. 또한, 스핀코트의 특성으로부터, 1㎛ 이하가 실질적이다.
또, 본 발명에 의한 광디스크는 상기 평탄한 기판에 광 경화성 수지를 접착시키는 전에, 상기 기판 표면을 활성화시키는 처리를 행함으로써, 기판과 광 경화성 수지와의 접착성을 또한 향상시킬 수 있다. 상기 활성화 처리에서는 예를들면, 코로나방전, 자외선조사, 용융제의 도포, 용융제의 증기에 쬐는 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 광디스크 기판으로서는 사출성형법에 의해 형성된 것을 사용할 수도 있다. 그 이유는 사출성형법에 의해 형성된 기판상에 진공장치를 사용하여 막을 형성하는 경우, 막형성전에 상기 기판으로부터 가스를 제거하는 탈가스 공정을 행할 필요가 있었지만, 환형상 오레핀계 중합체에 의해 형성된 기판은 흡습성이 낮고 또한, 가스흡착이 적기 때문에, 탈가스 공정을 행할 필요가 없다. 따라서, 본 발명과 관계되는 기판상에 원하는 정보에 근거하는 패턴을 광 경화성 수지에 의해 형성한 후에, 반사막, 기록막등의 박막을 진공장치에서 막형하는 것이 용이하기 때문이다.
그리고 또한, 본 발명과 관계되는 광디스크의 구성요소인 요철 패턴은 상기광경화성 수지를 대신하여 열경화성 수지를 사용하여 형성할 수도 있다.
광 경화성 수지로서는 예를들면, 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 주성분으로 하고, 또한 광 중합 개시제를 포함하는 것 등을 들 수 있다.
열경화성 수지로서는 예를들면, 엑폭시수지, 엑폭시계의 화합물을 주성분으로 하는 것 등을 들 수 있다.
다음에, 또한 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예 1]
제1도에 도시된 구조를 갖는 광디스크를 제2도에 도시된 공정을 사용하여 형성하였다. 구체적으로는 먼저, 6인치의 직경을 갖는 실리콘 웨이퍼상에, 제6(a)도 내지 제6(f)도에 도시된 방법을 사용하여 특정 정보를 갖는 미소 볼록부를 형성한 것을 광디스크 마스터로서 준비하였다. 트랙 피치는 1.0㎛이다. 특정정보란 일정주파수의 신호를 기록한 것으로 디스크로 되었을 때 피트 길이가 다른 여러종류의 패턴인 것이다. 또한, 사출성형을 이용하여 두께1.2mm, 직경 120mm의 환형상 오레핀계 중합체로 구성되는 평탄한 표면을 구비한 기판을 제조하며, 상기 기판의 표면을 코로나 방전에 의해 활성화 처리하였다.
다음에, 실리콘 웨이퍼로 이루어진 광디스크 마스터상에 광 경화성 수지를 도포하고, 상기 광 경화성 수지상에 상기 기판을 적재하고, 가압하여 광 경화성 수지를 전면에 미치게 하고, 그 후, 자외선을 조사하여 상기 광 경화성 수지를 경화시켜, 패턴을 고정하였다. 다음에, 상기 기판을 진공 흡착하면서 광디스크 마스터에 의해 박리한 후, 스팩터 장치에 의해 패턴이 형성된 광 경화성 수지상에 알루미늄 합금을 막형성하여 광디스크를 제작하였다.
비교를 위해, 동일한 정보를 갖는 통상의 니켈제 스템퍼로부터 사출성형법에 의해 제조된 두께 1.2mm, 직경 120mm의 폴리카보네이트제 광디스크 기판에 같은 스팩터를 행한 광디스크를 준비하였다.
다음에, 파장 685nm, 대물렌즈의 개구수 0.55의 광픽업을 사용하여 광디스크에 기록된 신호의 C/N의 비교를 행하였다. 또한, 재생시 광디스크의 회전수를 3000회전, 선속도를 9.4m/s로 하였다. 제7도에 그 결과를 나타낸다.
제7도에서 본 발명에 의한 광디스크는 사출성형법에 의해 형성된 광디스크와 비교하여, 긴 피트부로부터 짧은 피트부까지 높은 C/N을 나타내고, 특히 짧은 부분에서는 보다 높은 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 그 이유는 실리콘 웨이퍼로 구성된 광디스크 마스터의 표면은 니켈제의 스템퍼 표면에 대해, 평탄성이 상당히 높고, 이것에 의해, 저노이즈화가 실현되기 때문이다. 여기에서, 니켈제 스템퍼의 표면성은 유리 원판상에 도포된 포토레지스트의 표면성과 도체화 처리등의 성능에 좌우되지만, 실리콘 웨이퍼인 경우는 기본적으로 웨이퍼 자체의 표면 상태가 그대로 나타난다. 반도체 제조에 사용되는 실리콘 표면의 평탄성은 극히 높다. 이 실험에서는 니켈제 스템퍼로 부터 제작한 폴리카보네이트제 광디스크의 표면 거칠기(요철)는 평균 20nm인데 반해, 본 발명에 의한 광디스크에서는 5nm와 1/4이었다.
[실시예 2]
실시예 1과 같이, 제1도에 도시된 구조를 갖는 광디스크를 이하에 도시한 공정을 사용하여 형성하였다. 즉, 먼저, 6인치의 직경을 갖는 실리콘 웨이퍼상에 제5(a)도 내지 제5(f)도에 도시된 방법을 사용하고 1.0㎛ 피치의 홈을 형성한 것을 광디스크 마스터로서 준비하였다. 홈의 폭은 약 0.35㎛이다. 또한, 사출성형법에 의해, 두께 1.2mm, 직경 86mm의 환형상 오레핀계 중합체로서 이루어진 표면이 평탄한 기판을 제조하고, 상기 기판 표면을 활성화 처리하였다. 실리콘 웨이퍼로 이루어진 광디스크 마스터상에 광 경화성 수지를 도포하여, 이 광 경화성 수지상에 상기 기판을 적재하고, 가압하여 광 경화성 수지를 전면에 널리 퍼지게 한다.
다음에, 상기 광 경화성 수지에 자외선을 조사하여 광 경화성 수지를 경화하여 패턴을 고정하였다. 기판을 진공 흡착하면서 광디스크 마스터에 의해 박리하고, 다음에, 스팩터 장치에 의해, 패턴이 형성된 광 경화성 수지상에 질화 실리콘막을 막두께 50nm, TbFeCo 광자기 기록막 20nm, 질화 실리콘막 20nm, 알루미늄막 60nm을 상기 순서로 막형성하여 광자기디스크를 제작하였다.
비교를 위해, 동일한 트랙 피치를 갖는 통상의 니켈제 스템퍼로부터 사출성형에 의해 제조된 두께 1.2mm, 직경 85mm의 폴리카보네이트제의 광디스크 기판에 같은 스팩터를 행한 광자기디스크를 준비하였다.
다음에, 파장532nm, 대물렌즈의 개구수 0.55의 광픽업을 사용하여 광디스크에 신호를 기록하고, 재생신호의 C/N의 비교를 행하였다. 기록재생도 디스크의 회전수를 1800회전, 선속도를 5.5m/s로 하였다. 제8도에, 그 결과를 나타낸다. 제8도로 부터, 본 발명에 의한 광디스크를 사출 성형법에 의해 제조한 광디스크와 비교하여, 모든 주파수에서 높은 C/N을 도시한 것을 알 수 있다.
상기 결과의 차도, 실시예 1과 같이, 실리콘 웨이퍼와, 니켈제 스템퍼와의 표면성의 차이가 큰 원인으로 되어 있다.
또한, 상기 2종류의 기판에 상변화형 기록막을 형성하였다. 구체적으로는 기판상에 산화 실리콘막을 70nm, GeSbTe 기록막을 20nm, 산화실리콘막을 20nm, 알루미늄 반사막을 60nm 형성하여 같은 시험을 하였다. 상기 결과, 평균하여 2dB이상 C/N의 향상이 관측되었다.
[실시예 3]
다음에, 트랙피치 0.8㎛에서 특정 패턴을 형성한 니켈제 스템퍼와 실리콘제의 광디스크 마스터를 준비하였다. 니켈제 스템퍼는 유리 원판을 사용하여 종래의 방법으로 제작하였다. 실리콘제의 광디스크 마스터는 제6도에 도시한 방법으로 제작하였다. 사용한 레이저 커팅머신은 파장 442nm의 헬륨-카드뮴 레이저를 사용한 것으로 상기와 동일한 것이다.
제2도에 도시된 방법에 의해, 환형상 오레핀계 중합체 사출성형 기판 위에 형성한 광 경화성 수지에 원하는 패턴을 형성하여, 실리콘제 광디스크 마스터를 작성하였다. 이것을 시료 1로 한다.
또한, 종래의 방법인 사출성형에 의한 환형상 오레핀계 중합체로 이루어진 광디스크를 니켈제 스템퍼에 의해 작성하였다. 이것을 시료 2로 한다. 마찬가지로 같은 스템퍼에서 성형한 폴리카보네이트제의 광디스크를 시료 3으로 한다.
이들 시료(디스크)의 재생신호의 윈도우 마진(%)과 신호재생 에러율과의 관계를 조사하였다. 상기 결과를 제9도에 도시한다. 제9도로부터 신호재생 에러율 이 1.00E-6에 대한 마진 폭은 종래의 방법에 의한 광디스크가 25% 정도인데 반해, 본 발명에 의한 마진폭은 40%을 넘어서 있는 것을 알 수 있다.
상기와 같은 위상마진의 넓이는 신호대역 전체에 걸쳐 노이즈가 작은 것을 보이고 있다.
[실시예 4]
실시예 1에서 사용한 광디스크 마스터로 부터, 환형상 오레핀계 중합체로 구성되는 기판상에 본 발명에 의한 제2도에 도시된 방법으로 패턴을 전사한 것과, 종래의 폴리카보네이트제가 평탄한 기판상에 패턴을 전사한 것 및 폴리메틸메타크릴레이트제가 평탄한 기판상에 패턴을 전사한 것을 준비하였다.
상술한 자외선 경화성 수지를 사용하여 패턴을 형성하기위한 기판으로서 사용한 평탄한 기판은 어느것이나 사출 성형법을 사용하여 제작하였다. 사출성형한 기판은 습도 50%정도, 온도 23℃의 통상의 환경에서 24시간 보존된 후, 패턴형성이 이루어지고, 그 후, 진공장치내로 들어가서, 진공도가 측정되었다. 제10도에 각 기판의 진공도의 변화를 도시한다.
제10도로 부터, 기판상의 기록막 혹은 반사막을 스팩터에 의해 형성하는 경우, 1.00E-5 Pascal을 목표로 하면, 본 발명에 의한 경우에는 약10분으로 성막이 가능하게 되는 것을 알 수 있다. 한편, 폴리카보네이트제가 평탄한 기판을 사용한경우에는 약 3시간, 폴리메틸메타크릴레이트제가 평탄한 기판을 사용한 경우에는 20시간을 요하게 되는 것을 알 수 있다.
[실시예 5]
트랙피치 0.8㎛의 니켈제 스템퍼를 사용하여, 환형상 오레핀계 중합체로 이루어진 기판을 사출 성형에 의해 제조하였다. 상기의 경우, 성형 조건을 최적화한 경우에도 1매당 성형 시간은 12초 걸렸다. 그러나, 평탄한 기판을 사출 성형으로 제조한경우, 동일한 사출 성형기를 사용하여, 최적 조건으로 제조하면 1매당 4초로 성형하는 것이 가능하였다.
재생전용 광디스크는 반사막의 형성, 보호층의 형성을 매우 단시간으로 처리할 수 있기 때문에, 제조능력은 사출성형 능력에 의해 결정된다. 따라서, 본 발명과 관계되는 기판의 제조방법을 사용한 경우, 제조능력은 광 경화성 수지에 의한 패턴의 전사능력에 의해 결정되어 진다.
광 경화성 수지에 의한 패턴형성의 기본 순서는 평탄한 기판과 광디스크 마스터와의 밀착성(광 경화성 수지의 충전), 광중합, 박리의 공정으로 이루어진다. 제조속도는 사출성형에 응답하는 것으로 부터, 특히 환형상 오레핀계 중합체를 사용하는 경우에는 제조능력이 높아진다.
한편, 재생전용 광디스크를 사출 성형으로 만든 경우, 스템퍼를 교환하는 빈도가 높아진다. 이것은 광디스크의 제조매수는 상기 광디스크의 수요에 맞추어 결정되어 지지만, 평균적으로는 스템퍼의 수명보다 디스크의 필요 매수가 적기 때문이다. 여기에서, 사출성형에서는 형의 온도를 비교적 고온으로 또한 일정하게 유지할 필요가 있고, 또한, 스템퍼마다 미세하게 성형조건(형온도, 형조임 압력등)을 조정하기 때문에, 스템퍼의 교환에는 매우 시간이 걸린다.
이것에 대해, 본 발명과 관계되는 방법을 사용한 경우, 사출성형에 의한 기판의 제조는 연속으로 형의 수명이 다할때 까지 계속되는 것이 가능이기 때문에, 생산 효율을 극히 높힐 수 있다. 또한, 본 발명과 관계되는 광디스크 마스터의 교환은 스템퍼의 교환과 비교하여 현격히 짧은 시간 행하는 것이 가능하다. 그 이유는 광디스크 마스터의 온도를 올릴 필요가 없고, 패턴의 전사 정밀도는 광 경화성 수지에 의해 일의적으로 정할 수 있기 때문에, 조건설정이 불필요하기 때문이다.
[실시예 6]
압출 성형에 의해, 두께 1.2mm의 환형상 오레핀계 중합체로 이루어진 판을 제조하여, 그 판으로부터, 직경 120mm의 원반을 꿰뚫어, 상기 원반을 상술한 평탄한 기판으로 사용하고, 본 발명과 관계되는 방법에 의해 광디스크를 제조하였다. 광디스크 마스터는 실시예 1에 사용한 것과 같은 것을 사용하고, 제조방법도 평탄한 기판 제조 이외는 실시예 1에 준하였다.
상기 광디스크의 신호 진폭을 실시예 1에 있어서 사출성형법으로 제조한 환형상 오레핀계 중합체로 이루어진 기판의 디스크와 비교한 바, 최대 진폭은 동등하였지만, 본 실시예와 관계되는 디스크에는 진폭 디스크 1주내에서의 변동이 관찰되고, 그 변동량은 최대 진폭에 대하여 거의 10%인 것을 알았다. 이 정도 변동은 신호재생상 그다지 문제는 되지 않기 때문에, 충분히 광디스크로서 규정 가능하다.
압출 성형법은 사출 성형법과 비교하여 제조능력이 높고, 기판 꿰뚫는 시간을 포함해도 사출 성형법의 10배 이상 제조속도를 얻을 수 있다. 따라서, 신호의 품질은 어느 정도 열화하지만, 그 열화 정도는 실용상 문제되지 않는 범위로, 제조능력은 상당한 향상을 도모하게 된다.
[실시예 7]
환형상 오레핀계 중합체를 사용한 평탄한 기판상에 활성화처리를 행하고, 그 후 광 경화성 수지를 사용하여 패턴형성을 행하였다.
상기 활성화 처리에 의한 효과를 정량적으로 견적하기 위해, 광 경화성 수지와 기판 사이의 밀착력과, 열이력에 의한 박리정도를 측정하였다. 상기 밀착력의 측정은 광 경화성 수지상에 스카치 테이프를 붙이고, 이것을 박리할 때에 광 경화성 수지층이 박리된 면적을 측정함으로써 정량화하였다.
한편, 열이력은 -15℃로 유지한 항온조에서 40℃로 유지된 항온조로로 옮기고, 이것을 15분간 유지하고, 또한 이것을 -15℃의 항온조로 복귀하고, 15분간 유지하는 공정을 10회 반복한 후, 상기와 같은 방법으로 광 경화성 수지층의 박리정도를 조사하였다.
활성화 처리방법으로서는 감압하에서 플라즈마에 기판표면을 쬐는 방법, 코로나 방전에 쬐는 방법, 알콜에 의해 희석된 톨루엔을 스핀코트하여 건조시키는 방법, 시크로헥산의 증기에 쬐는 방법 등에 의해 행하였다.
감압하에서 플라즈마 처리하는 방법에서는 진공조에 평탄한 기판을 넣어, 이것을 5×10E-5 파스칼까지 감압한 후, 상기 진공조에 아르곤 가스를 도입하고, 진공도를 0.4 파스칼로 유지하고, 또한 기판에 13.56MHz의 고주파를 인가하여 아르곤을 전기분리하여 플라즈마를 생성시켰다. 이 상태를 30초간 유지하고, 그 후 기판을 진공조로 부터 꺼내는 방법을 사용하였다.
또한, 코로나 방전에 의한 방법에서는 직경 200mm의 원형전극 사이에 기판을 넣어, 500 와트의 전력으로 코로나 방전을 발생시켜, 약 30초간 방전하에서 쬐었다.
활성화 처리를 행하지 않은 기판과 행해진 기판에 대하여, 각각 상술한 박리시험 및 열이력 시험을 행하였다. 이 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 기재된 숫자는 박리 면적을 나타낸다. 표 1로 부터, 활성화 처리를 행한 기판은 행하지 않은 기판과 비교하여, 광 경화성 수지층의 밀착력이 향상되고 있음을 알 수 있다. 또한, 이들 표면 처리 방법은 모두, 처리후 3시간 정도의 기간은 그 효과를 유지함을 알게 되었다.
[표 1]
[산업상이용가능성]
본 발명과 관계되는 광디스크는 재생 전용인 경우에도, 광자기기록에 사용한 경우라도, 상변화 기록에 사용한 경우에도, 고밀도화가 용이하다. 또한, 고밀도화 하여도 신호의 품질이 우수하다. 그 이유는 실리콘 웨이퍼를 에칭한 표면은 종래의 니켈제 스템퍼에 대하여 매우 평탄하고, 광 경화성 수지에 의한 패턴의 전사는 종래의 사출 성형법과 비교하여 전사율이 높기 때문이다. 또한, 상기 효과는 신호대역 전체에 걸쳐 있고, 우수한 S/N을 얻을 수 있음은 물론이고, 본 발명은 기록 또는 재생 스폿의 서보에 대하여 종래의 것보다 우위이다.
그리고 또한, 본 발명에 의한 광디스크의 제조방법에 의하면, 주로 환형상 오레핀계 중합체로 이루어진 디스크 기판을 성형한 후, 종래와 같이, 어느 정도의 시간, 이것을 대기중에서 보관할 필요가 없다. 또한, 상기 디스크 기판은 흡습성이 낮고, 또한, 가스 흡착이 적기 때문에, 보존된 상태에서 원하는 정보에 근거하는 패턴을 광 경화성 수지에 의해 형성한 후, 반사막, 가로막등의 박막을 진공장치에서 형성하는 것이 용이하다. 이것에 의해, 대량 생산이 용이하고, 간편한 방법 및 설비로 스템퍼 및 기판을 제조할 수 있다. 또한, 신호의 S/N을 저하시키지 않고 기록밀도가 향상되며, 또한 종래의 디스크와의 호환성에 있어서도 문제가 없는 광디스크를 염가에 제조할 수 있다. 상기 효과는 플레트 기판을 압출성형등의 평판으로 부터 꿰뚫어 제조한 경우, 한층더 향상된다. 또한, 신호 품질이 우수한 사출 성형에 의한 플레트 기판을 사용하여도, 종래의 사출성형에 대해 대폭으로 사출속도의 상승이 가능해진다.
그리고 또한, 광 경화성 수지에 의해 패턴을 전사할 때, 플레트 기판 표면을 표면 처리함으로써 광디스크의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 표면처리는 어느 시간 정도는 그 효과가 지속되기 때문에 대량 생산성을 손상하지 않는다.

Claims (20)

  1. 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 하여 형성된 디스크 형상기판과, 상기 디스크 형상 기판 위에 형성된 경화성 수지층을 구비하고, 상기 경화성 수지층 위에 소정의 정보에 기초한 요철을 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지층이 광 경화성 수지층인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지층이 열경화성 수지층인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 디스크 형상 기판은, 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 형성된 평판을 타발(Punch) 가공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스크 형상 기판은, 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 한 원료를 사출 성형하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스크판 표면에 활성화 처리가 실시되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  7. 실리콘 웨이퍼의 요철이 형성된 면에 경화성 수지층을 형성하는 공정과, 상기 경화성 수지층 위에 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 하여 형성된 디스크기판을 올려놓는 공정 또는 적재ㆍ가압하는 공정과, 상기 적재ㆍ가압 공정후, 상기 경화성 수지층을 경화시키는 공정을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  8. 환형상 오레핀계 중합체를 주성분으로 하여 형성된 디스크기판 위에 경화성 수지층을 형성하는 공정과, 상기 경화성 수지층 위에 실리콘 웨이퍼의 요철이 형성된 면이 상기 경화성 수지층과 접촉하도록, 상기 실리콘 웨이퍼를 올려놓는 공정 또는 적재ㆍ가압하는 공정과, 상기 적재ㆍ가압 공정후, 상기 경화성 수지층을 경화시키는 공정을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 경화성 수지층이 광 경화성 수지층이고, 이것에 자외선을 조사함으로써 상기 광 경화성수지층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 경화성 수지층이 광 경화성 수지층이고, 이것에 자외선을 조사함으로써 상기 광 경화성 수지층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 경화성 수지층이 열 경화성 수지층이고, 이것에 열처리를 행함으로써, 상기 열 경화성 수지층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 경화성 수지층이 열 경화성 수지층이고, 이것에 열처리를 행함으로써, 상기 열 경화성 수지층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  13. 제7항, 제9항, 제11항중 어느 한 항에 있어서, 상기 적재 혹은 가압 공정전에, 상기 디스크 기판 표면에 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조 방법.
  14. 제8항, 제10항, 제12항중 어느 한 항에 있어서, 상기 적재 혹은 가압 공정전에, 상기 디스크 기판 표면에 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 코로나 방전에 의해 상기 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 코로나 방전에 의해 상기 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  17. 제13항에 있어서, 자외선 조사에 의해 상기 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  18. 제14항에 있어서, 자외선 조사에 의해 상기 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  19. 제13항에 있어서, 용제 처리에 의해 상기 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
  20. 제14항에 있어서, 용제 처리에 의해 상기 활성화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.
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