KR20030024838A - 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반, 스탬퍼, 광기록매체의 각각의 제조방법 - Google Patents

요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반, 스탬퍼, 광기록매체의 각각의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030024838A
KR20030024838A KR10-2003-7001784A KR20037001784A KR20030024838A KR 20030024838 A KR20030024838 A KR 20030024838A KR 20037001784 A KR20037001784 A KR 20037001784A KR 20030024838 A KR20030024838 A KR 20030024838A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
recording medium
optical recording
substrate
manufacturing
stamper
Prior art date
Application number
KR10-2003-7001784A
Other languages
English (en)
Inventor
후루키모토히로
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20030024838A publication Critical patent/KR20030024838A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반의 제조방법에 있어서, 기판(1) 표면에, 상기 요철에 대응하는 미세 패턴에 의한 포토레지스트층(2)을 형성하는 공정과, 이 포토레지스트층을 마스크로 하여, 기판 표면에 반응성 이온 에칭에 의해서 요철(3)을 형성하는 제 1 에칭 공정과, 이 에칭 공정 후에, 기판(1)에 대하여 산소 이온 에칭을 하여, 표면성의 개선, 끝이 뾰족하고 날카로운 서브 트렌치 등을 제거하여 디스크 노이즈의 개선을 도모한다.

Description

요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반, 스탬퍼, 광기록 매체의 각각의 제조방법{Method for manufacturing master disk for manufacturing optical recording medium having pits and projections, stamper, and optical recording medium}
통상, 광에 의한 재생 또는/및 기록이 이루어지는 광기록 매체, 예를 들면 CD-ROM(Compact Disc-Read 0nly Memory)을 비롯하여, 예를 들면 광자기 기록층을 갖는 광자기 기록 매체, 상변화 기록층을 갖는 상변화 기록 매체 등에 있어서는 그 디스크, 또는 카드 등의 기판에 기록 피트, 트래킹(tracking)용 그루부(groove) 등의 요철이 형성된 구성을 갖는다.
이러한 요철을 갖는 광기록 매체를 제작하는 방법으로서는 이 요철 패턴에 대응하는 반전 요철 패턴을 갖는 스탬퍼를 사용하여, 목적으로 하는 요철을 갖는 광기록 매체 기판을 사출 성형에 의해서, 또는 소위 2P법(Photopolymerization법)에 의한 성형에 의해서 제작한다.
그리고, 이 요철 패턴을 갖는 광기록 매체 기판상에, 상술한 광자기 기록층,상변화 기록층, 보호층 등의 성막이 이루어져, 목적으로 하는 광기록 매체가 제조된다.
상술한 스탬퍼의 제작은 통상, 원반의 제작이 이루어지고, 이 원반상에 예를 들면 Ni 도금이 이루어지며, 이 Ni 도금층을 원반으로부터 박리하여 스탬퍼가 전사 제작된다. 또는 원반으로부터 마스터 스탬퍼를 전사 제작하고, 이 마스터 스탬퍼의 전사 복제에 의해서 머더(mother) 스탬퍼를 제작하고, 이 머더 스탬퍼로부터 상술한 사출 성형, 또는 2P법의 성형에 사용하는 스탬퍼를 전사 제작한다.
원반의 제작은 예를 들면 알칼리 함유 유리, 석영, 금속 등에 의한 기판의 평활 표면상에, 포토레지스트층의 도포, 패턴 노광, 현상에 의해서, 이 포토레지스트층 자체의 두께에 의해서 높이의 규정이 이루어진 요철 패턴이 형성된 원반을 얻는다.
그런데, 현재 예를 들면 기록 용량이 4.7GB 정도인 DVD(Digital Versatile Disc)에 있어서, 이것과 같은 사이즈로, 예를 들면 15GB의 기록 용량을 목표로 하면, 이 디스크에 있어서의 요철에 더욱더 미세화가 요구된다.
이 미세화는 상술한 포토레지스트층에 대한 패턴 노광에 있어서의 해상도에 의존한다. 이 해상도를 결정하는 것으로서, 노광 광원의 파장 및 그 집광 대물렌즈의 개구수(N.A.)를 들 수 있다.
이 포토레지스트를 사용할 때의 해상도(R)는 노광 파장(λ)으로 할 때, 하기 식(1)의 레일리(Raighly)의 해상 한계식으로 표시된다.
R=0.61×λ/N.A. (1)
도 5는 이 식(1)을 기초로, 노광 파장(λ)과, 이것을 사용하여 제작한 원반에 의해서 얻은 광 디스크의 최소 피트 길이 및 트랙 피치의 관계를 도시한 것이다. 여기서, N.A.는 0.9로 하고 있다.
파장 351㎚에서는 해상 한계는 상기 식(1)로부터 약 0.240㎛가 되고, 이 원반에 기인하여 제작된 디스크는 최소 피트 길이 0.25㎛, 트랙 피치(tp.) 0.47㎛ 에서 DVD 사이즈로 약 12GB의 용량이 가능해진다.
한편, λ=266㎚의 광원을 사용한 경우에는 해상 한계는 약 0.18㎛가 되고, 최소 비트 길이는 0.41㎛, tp.=019㎛에 있어서, DVD 사이즈로 약 15GB의 용량이 가능해진다.
사실, 그 포토레지스트층으로서, 노볼락(novolac)계 포토레지스트를 사용하여 파장 266㎚, 대물렌즈 N.A.가 0.90의 광학계에 의한 노광에 의해서 제작한 원반에 의한 스탬퍼에 의해서 제작한 광 디스크는 파장 532㎚, N.A.=0.94에 의한 재생 광학계에서, 15GB에서 6.6%라는 실용 가능한 지터(jitter) 값이 달성되고 있다.
그렇지만, 최근, 광 디스크에서는 단지 미세 패턴의 형성뿐만 아니라, 개개의 패턴의 균일성이나, 형성된 패턴의 에지 거칠기의 경감, 요철의 측벽의 경사 각도의 제어 등이 요구되고 있다.
이것은 광기록 매체의 고기록 밀도화로부터, 광기록 매체에 대한 재생광이 근적외로부터 청자색으로 단파장화되고, 또한 광 픽업에 있어서의 광학 렌즈의 개구수가 커짐에 따른, 재생광의 스폿 사이즈의 축소화에 의해, MTF(Modulation Transfer Function)가 증가하여, 종래에 있어서는 지터의 요인이 되지 않았던 요철의 형상이 지터에 영향을 주고 있는 것에 기인한다.
이것은 파장 780㎚, 렌즈 개구수(N.A.)가 0.45인 CD에서의 스폿(spot) 사이즈와, 청자색광을 사용한 파장 405㎚, 렌즈 개구수(N.A.) 0.85에 의한 판독 스폿 사이즈를 단순 비교하면 0.27배로 축소하고 있는 것을 주요인으로 들 수 있다.
광 디스크의 지터 요인은 다음 식(2)로 표시된다.
(지터)2= (디스크 노이즈)2+ (크로스토크)2+ (부호간 간섭의 영향)2
+ (전기적 노이즈)2······(2)
이와 같이, 지터의 요인으로서는 랜드 에리어, 비트 형상에 기인하는 디스크 노이즈, 인접 트랙으로부터의 크로스토크의 영향, 비트 전후의 부호간 간섭의 영향, 플레이어 등에 의존하는 전기적 노이즈로 분류된다.
이 중, 크로스토크, 부호간 간섭에 대해서는 기록 보상을 도입함으로써 이들의 경감을 도모하는 것이 CD 등에서 이미 행하여지고 있다.
즉, 예를 들면 재생 신호 파형을 해석하여, 피트의 위치를 전후로 약간 엇갈리게 하여 부호간 간섭, 크로스토크가 가장 낮아지도록 시뮬레이션을 하고, 그 결과를 신호 발생기에 피드백시켜, 다시 커팅을 행한다. 이 일련의 프로세스를 반복하는 것으로 크로스토크, 부호간 간섭 노이즈를 감소시키는 방법이 채용되고 있다.
그렇지만, 디스크 노이즈에 대해서는 상술한 노광, 현상에 의한 포트레지스트 패턴의 불균일성, 에지 거칠기, 포토레지스트 자체의 거칠기 등에 기인하고 있고, 이들은 랜덤한 양이기 때문에, 이 노이즈를 전기회로적으로 제거하는 것은 지극히 곤란하여, 포토레지스트의 조성 조정이 필요하게 되는 경우가 많다.
또한, 이 디스크 노이즈는 단파장화, 고N.A.화에 의한 고밀도 디스크의 개발이 진행됨에 따라서, 지배적이 되었다.
일례로서, 20GB의 ROM 디스크를 예로 들면, 트랙 피치 0.36㎛, 비트 길이 0.13㎛/bit, 광 입사측의 기록층간의 광 투과층의 두께가 100㎛, 기록층 배면에 배치되는 반사막의 반사율이 20%인 디스크 구조에 있어서, 재생 파장 407㎚의 Kr 레이저, N.A.가 0.85인 재생 광학계를 사용하여 측정을 하고, 지터치를 측정하여 요인을 해석하였다. 이 결과는
전체 지터 8.60%
디스크 노이즈 5.30%
크로스토크 4.90%
부호간 간섭 4.40%
전기적 노이즈 1.50%
가 되었다.
이와 같이 디스크 노이즈가 지배적이지만, 이 디스크 노이즈를 종래의 제조방법으로 저감시키는 것은 지극히 어렵다.
그리고, 청자색광에 의한 광기록 매체와 같이 광 디스크 기판상의 성막측에서 기록 재생을 하는 경우, 반사막, 기록층의 형상이 지극히 중요해져, 예를 들면 유리 원반상의 요철 형상, 즉 피트(pit) 또는 그루부 형상의 측벽 경사 각도, 측벽면이 거칠기, 에지 형상을 제어하는 것이 필수가 된다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서, 작금, 광기록 매체, 예를 들면 광 디스크의 원반 제작 공정에, 반응성 이온 에칭에 의한 드라이 에칭 공정을 도입함으로써, 형상의 제어성의 향상을 도모하는 경향이 있다.
그렇지만, 이러한 방법에 의해서도, 도 6에 모식적 단면도를 도시하는 바와 같이, 기판(100)에 대하여 일반적인 드라이 에칭으로 형성한 트렌치, 즉 오목부(101)에는 그 저부의 코너부에, 더욱 오목한 부분 소위 서브 트렌치(102)가 발생한다.
따라서, 이 원반에 의해서 형성한 스탬퍼에는 이 서브 트렌치의 형상이 전사되고, 이 스탬퍼를 사용하여 사출 성형, 또는 2P법에 의해서 제작한 광기록 매체 기판에는 그 볼록부 내지는 오목부에 상술한 서브 트렌치에 의한 형상 일그러짐이 발생한다. 이 때문에, 이렇게 하여 형성한 요철에 대하여 정보 기록층을 구성하는 반사막, 기록층 등을 성막한 경우, 성막의 커비리지의 저하, 불균일성을 초래하고, 에러 레이트의 증가, 디스크 노이즈를 높이는 등의 지장을 초래한다.
본 발명은 디스크 노이즈가 개선된 광기록 매체를 얻을 수 있는 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반, 스탬퍼(stamper), 광기록 매체의 각각의 제조방법에 관한 것이다.
도 1a, 도 1b, 도 1c는 본 발명에 따른 광기록 매체 제작용 스탬퍼의 제조방법의 일례의 각 공정도.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d는 본 발명에 따른 광기록 매체 제작용 제조방법의 일례의 각 공정도.
도 3a는 산소 이온 에칭의 에칭 레이트와 이온 입사각의 관계를 도시하는 도면.
도 3b는 산소 이온 에칭의 에칭 예를 설명하는 개략 단면도.
도 4는 산소 이온 에칭의 표면 거칠기와, 산소 이온 에칭 시간의 관계의 측정 결과를 도시하는 도면.
도 5는 원반 제작에 있어서의 포토레지스트에 대한 노광 광원의 파장(λ)과, 이 원반에 의해서 제작한 광 디스크에 있어서의 최소 비트 길이 및 트랙 피치의 관계를 도시하는 도면.
도 6은 반응성 이온 에칭에 의한 드라이 에칭에 의해서 형성된 오목부의 개략 단면도.
본 발명은 목적으로 하는 광기록 매체를 제작하는 데 제공하는 원반의 제작에 있어서, 반응성 이온 에칭을 적용한 경우에 있어서 문제가 되는 디스크 노이즈, 지터 등의 개선을 도모할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 본 발명에 있어서는 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반의 제조방법으로, 원반을 구성하는 기판의 표면에, 상기 요철에 대응하는 미세 패턴에 의한 포토레지스트층을 형성하는 공정과, 이 포토레지스트층을 마스크로 하여, 기판 표면에반응성 이온 에칭에 의해서 요철을 형성하는 제 1 에칭 공정과, 이 제 1 에칭 공정 후에, 포토레지스트층을 제거하거나 또는 제거하지 않고, 기판에 대하여 산소 이온 에칭을 하는 제 2 에칭 공정을 채용하여 목적으로 하는 광기록 매체 제작용 원반을 제작하는 것이다.
또한, 이 원반의 제조방법에 있어서, 그 제 2 에칭 공정에 의해서, 원반의 기판의 표면 거칠기, 즉 오목부의 측벽, 저면, 상측면의 거칠기를 rms(root means square:제곱 평균)(이하 단순히 표면 거칠기라 함)로 0.3㎚ 이하로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 스탬퍼의 제조방법은 원반을 구성하는 기판의 표면에, 상기 요철에 대응하는 미세 패턴에 의한 포토레지스트층을 형성하는 공정과, 이 포토레지스트층을 마스크로 하여, 기판 표면에 반응성 이온 에칭에 의해서 요철을 형성하는 제 1 에칭 공정과, 이 제 1 에칭 공정 후에, 기판에 대하여 산소 이온 에칭을 하는 제 2 에칭 공정을 거쳐서 요철을 갖는 원반을 제작한다. 그리고, 이 원반의 요철을 1회 이상 전사하여, 즉 1회의 전사로 목적으로 하는 광기록 매체 제작용 스탬퍼를 제작하거나, 또는 복수회의 스탬퍼를 제작하기 위한 마스터 스탬퍼, 머더 스탬퍼를 제작할 목적으로 하는 광기록 매체 제작용 스탬퍼를 제작하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 요철을 갖는 광기록 매체의 제조방법은 원반을 구성하는 기판의 표면에 상기 요철에 대응하는 미세 패턴에 의한 포토레지스트층을 형성하는 공정과, 이 포토레지스트층을 마스크로 하여, 기판 표면에 반응성 이온 에칭에 의해서 요철을 형성하는 제 1 에칭 공정과, 이 제 1 에칭 공정 후에, 기판에 대하여 산소 이온 에칭을 하는 제 2 에칭 공정을 거쳐서 광기록 매체 제작용 원반을 제작하고, 이 원반의 1회 이상의 전사에 의해서 스탬퍼를 제작하고, 이 스탬퍼에 의해서, 요철을 갖는 광기록 매체 기판을 성형하는 공정과, 이 광기록 매체 기판의 요철을 갖는 면에 정보 기록층을 성막하는 공정을 채용하여 광기록 매체를 제작하는 것이다.
즉, 본 발명에 있어서는 원반 내지는 스탬퍼의 제작에 있어서, 포토레지스트층의 패턴을 제작하고, 이것을 마스크로 하여, 제어성이 뛰어난 드라이 에칭에 의한 제 1 에칭을 하는 것이지만, 그 후에, 포토레지스트를 제거하지 않고, 또는 포토레지스트를 제거하고 산소 이온 에칭을 하는 것으로, 이 제 2 에칭에 의해서, 제 1 에칭에서 발생한 도 6에서 설명한 서브 트렌치를 배제할 수 있는 것을 발견한 것으로, 이것에 의해 표면 거칠기를 개선할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 본 발명에 있어서는 종래, 산소 이온에 의해서는 에칭이 이루어지지 않는다고 생각되었던 상식에 거역한 방법을 채용하였을 때, 서브 트렌치가 배제되어, 트렌치 저부의 코너부가 끝이 뾰족하고 날카로운 형상이 되는 것을 회피할 수 있는 것을 발견하고, 형상성, 표면성이 뛰어난 원반을 제작한다.
그리고, 이 원반으로부터의 전사에 의해서 광기록 매체를 성형하는 스탬퍼, 혹은 이 스탬퍼를 전사 제작하는 마스터 스탬퍼, 머더 스탬퍼를 제작할 수 있다. 따라서, 최종적으로 형상성, 표면성이 뛰어난 광기록 매체를 사출 성형, 또는 2P법 등으로 제작할 수 있고, 에러 레이트의 개선, 미디어 노이즈의 개선이 도모된 광기록 매체를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 의해서 얻는 광기록 매체 제작용 원반은 스탬퍼의 제작에 사용할 수 있지만, 이 원반 자체를 광기록 매체 제작의 스탬퍼, 혹은 이 스탬퍼를 제작하는 마스터 스탬퍼나 머더 스탬퍼로 할 수 있다.
우선, 본 발명에 따른 광기록 매체 제작용 스탬퍼를 얻는 원반의 제조방법의실시예의 일례를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1a에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 알칼리 함유 유리 기판, 석영 기판, Si 기판, 또는 금속 기판으로 이루어지는 원반 제작의 기판(1)을 준비한다. 이 기판(1)은 그 표면이 평활면으로서 형성되어 이루어진다.
이 기판(1)의 평활 표면상에, 목적으로 하는 광기록 매체의 요철 패턴에 대응하는 패턴의 포토레지스트층(2)을 형성한다.
이 포토레지스트층(2)의 패턴의 형성은 포토레지스트층의 도포 형성, 패턴 노광, 및 현상 처리를 함으로써 형성할 수 있다.
이 포토레지스트층에 대한 노광은 예를 들면 레이저광, 전자빔, X선 등 주지 방법에 의해서, 노광 마스크를 통하여 소정의 패턴으로 노광하거나, 이들 노광광을 온·오프 변조하여, 포토레지스트층상에 주사함으로써 소정의 패턴으로 노광할 수 있다.
그 후, 이 패턴 노광된 포토레지스트층(2)을 예를 들면 유기 또는 무기 알칼리 현상액으로 현상하여, 소요의 패턴의 개구(2W)를 형성한다.
예를 들면 포토레지스트층(2)이 포지티브형의 포토레지스트인 경우에는 노광부에 개구(2W)가 형성된다.
다음에, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 포토레지스트층(2)을 에칭 마스크로 하여, 포토레지스트층(2)의 개구(2W)를 통하여, 예를 들면 CHF3, CF4, C3F8, C4F8, C5F8등에 의한 반응성 가스나, 이들 가스와 산소, 아르곤 등과의 혼합 가스를 사용하여, 기판(1)의 표면에 대하여 드라이 에칭에 의한 제 1 에칭을 한다. 이 제 1 에칭에 의해서, 기판 표면에 오목부(3G)가 형성된 요철(3)이 형성된다.
이렇게 하여 형성된 요철(3)의 오목부(3G)의 저부에는 서브 트렌치(3s)가 발생한다.
그 후, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 포토레지스트층(2)을 제거하고, 드라이 에칭장치의 챔버 내에, 상술한 제 1 에칭에 의해서 요철(3)이 형성된 기판(1)을 배치하고, 챔버 내에 산소 가스를 흘려, 고주파 파워를 설정하고, 플라스마를 형성하여 제 2 에칭을 한다.
이와 같이 하면, 서브 트렌치(3s)에 의한 끝이 뾰족하고 날카로운 부분이 소실되고, 또한, 오목부 측벽면, 저면, 상측면에 있어서의 표면성이 뛰어난 요철이 형성된다. 이것은 챔버 내의 산소 가스가 O2 +의 형으로 이온화되고, 이것이 캐소드 전위측의 기판(1)에 충돌하여, 기판(1)의 이온 충돌면의 구성 원자, 예를 들면 유리 기판, 석영 기판, SiO2기판 등에 있어서는 Si를 스패터시켜 이온의 충돌면의 원자를 깍아내기 때문이라고 생각된다.
이렇게 하여, 형상성이 뛰어나고, 표면 거칠기 0.3㎚ 이하의 표면성이 뛰어난 요철이 형성된 원반(4)이 형성된다.
다음에, 본 발명에 따른 스탬퍼의 제조방법과 요철을 갖는 광기록 매체의 제조방법의 1실시예의 일례를 도 2를 참조하여 설명한다.
이 실시예에 있어서는 상술한 바와 같은 도 1a 내지 1c의 방법에 의해서 원반(4)을 제작하고, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 이 원반(4)상에, 예를 들면 Ni의 무전해 도금 및 전기 도금에 의한 스탬퍼재(5)를 형성한다.
도 2b에 도시하는 바와 같이, 이 스탬퍼재(5)를 원반(4)으로부터 박리한다. 이와 같이 하여 원반(4)의 요철(3)이 전사된, 즉 요철(3)의 반전 패턴에 의한 요철(13)이 형성된 스탬퍼(6)가 형성된다.
그리고, 이 본 발명방법에 의해서 형성한 스탬퍼(6)의 요철(13)은 원반(4)의 요철(3)에 있어서 서브 트렌치가 배제되고, 또한 그 요철 표면성이 뛰어나기 때문에, 마찬가지로 뛰어난 균일한 형상과 표면 거칠기 0.3㎚ 이하의 높은 표면성을 갖는 요철(13)로서 형성된다.
그리고, 본 발명에 있어서는 이렇게 하여 형성되는 스탬퍼(6)를 사용하여 광기록 매체를 제작한다.
이를 위해서, 우선, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 사출 성형 또는 2P법에 의해서, 스탬퍼(6)의 요철(13)이 전사된, 즉 요철(3)을 갖는 광기록 매체 기판(7), 예를 들면 광 디스크 기판을 제작한다.
이렇게 하여 형성한 광기록 매체 기판(7)의 요철(3)의 형성면에, 도 2d에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 CD-ROM에 의한 광기록 매체의 형성에 있어서는 예를 들면 Al 반사막을 스패터하여 정보 기록층(8)을 형성하고, 또한 예를 들면 추기형의 CD, 광자기 기록 매체, 상변화 광기록 매체 등에 있어서는 색소층, 광자기 기록층, 상변화 재료층, 유전체층, 반사막 등을 성막하여 정보 기록층(8)을 형성한다. 또한, 이 정보 기록층(8)상에는 예를 들면 투명 수지의 스핀 코트에 의해서보호막(9)을 형성하여 목적으로 하는 광기록 매체(10)를 제작한다.
이렇게 하여 형성된 광기록 매체(10)는 그 광기록 매체 기판(7)의 요철에, 서브 트렌치 등이 존재하지 않기 때문에, 이 요철에 대하여 형성되는 정보 기록층은 커버리지가 뛰어난 상태로 형성되고, 또한 형상의 균일성, 표면성이 뛰어나기 때문에, 에러 레이트, 노이즈의 개선이 도모되어, 디스크 노이즈 -70dB 이하의 광기록 매체로서 형성된다.
상술한 실시예에 있어서는 스탬퍼(6)를 상술한 원반(4)의 전사에 의해서 형성한 경우이지만, 다른 1실시예에 있어서는 원반(4)으로부터 마스터 스탬퍼를 전사 형성하고, 이것을 더욱 전사함으로써 머더 스탬퍼를 형성하고, 이로부터의 전사에 의해서 스탬퍼(6)를 제작하는 방법을 취할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에 있어서는 원반(4)을 제작하고, 이것을 사용하여 스탬퍼(6)를 제작한 경우이지만, 도 1에서 도시한 원반(4)의 순서로, 말하자면, 원반 자체를 갖고 직접적으로 스탬퍼(6)로 하거나 혹은 스탬퍼(6)를 형성하는, 마스터 스탬퍼 또는 머더 스탬퍼로 할 수도 있다. 이 경우에 있어서는 적시 상술한 요철(3), 또는 이 요철이 반전한 요철(13)이 형성되도록, 포토레지스트층(2)에 대한 노광 패턴의 선정이 이루어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 산소 이온 조사에 의한 제 2 에칭을 하는 것을 특징으로 하는 것으로, 이 산소 이온 에칭에 의해서 요철이 뛰어난 표면성과 형상성을 갖고 형성된다.
이것은 다음과 같은 현상에 의해서 생긴다고 생각할 수 있다. 즉, 이 산소이온에 의한 스패터의 에칭 레이트는 도 3a에 도시하는 바와 같이, 산소 이온 입사각에 의존하여, 입사각 45°에서 에칭 레이트가 최대를 나타낸다.
따라서, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 파선으로 도시하는 단면 형상이 직방 형상의 초기 형상을 갖는 예를 들면 SiO2에 대하여 산소 이온 에칭을 하는 경우에 대해서 보면, 이 에칭은 상측면으로부터 에칭이 진행되어, 거의 상측면에 평행한 면(a)이 형성되지만, 끝이 뾰족하고 날카로운 숄더부에서는 측면에 있어서도 에칭이 진행하여, 45°의 에칭 레이트가 최대이기 때문에, 거의 45°의 경사면(b)이 발생한다. 하지만, 요철의 오목부의 급준한 측벽면(c)에서는 산소 이온의 충돌이 이루어지기 어렵기 때문에, 거의 에칭이 진행되지 않는다.
도 3a에서의 각 a 내지 c는 도 3b에서의 각 면(a 내지 c)에 대응한 에칭 레이트를 지시한 것이다.
이로부터, 도 6에서 설명한 서브 트렌치의 숄더부 및 끝이 뾰족하고 날카로운 저부에 있어서 산소 이온 조사에 의한 에칭이 양호하게 이루어지고, 이 서브 트렌치는 소실하여 매끄러운 코너부가 형성되고, 또한 조면(粗面)에서도 마찬가지로 에칭이 이루어져 표면성이 개선되는 것이다.
다음에, 이 산소 이온 에칭에 대해서 실시예를 들어 설명한다.
〔실시예 1〕
직경 200mm, 두께 6mm의 석영 기판에, 포토레지스트(GX250ESL:JSR)층을 두께 100㎚로 도포하고, 대물렌즈 N.A. 0.9, 파장 413의 Kr 레이저광에 의해서 패턴 노광하고, 현상하여 소요의 패턴으로 한다.
이 포토레지스트층을 에칭 마스크로 하여, 기판(1) 표면으로부터, CF4가스를 사용한 드라이 에칭에 의한 제 1 에칭을 하여, 오목부, 이 경우에 있어서는 트래킹 안내 홈에 대응하는 그루부를 형성하였다.
그 후, 애싱에 의해서 포토레지스트층을 제거하고, 그루부가 형성된 기판(1)을 인덕티브 수퍼 마그네트론 방식에 의한 드라이 에칭장치(NE730:일본 진공 기술) 내에 삽입하여, 산소 이온 에칭을 하였다. 이 때의 에칭 시간 경과에 따른 기판(1)의 요철의 평탄 상단면에서의 표면 거칠기(rms:2승 평균)의 측정 결과를 도 4에 도시한다.
이 표면 거칠기의 측정은 AFM(원자간력 현미경)에 의해서 측정한 것으로, 기판(1)의 표면에서, 각각 탄젠셜 방향 1㎛, 라디칼 방향 300㎚ 범위의 10개소 측정하여 rms치를 얻었다.
이 경우, 초기 거칠기 0.48㎚가 0.3㎚ 이하, 즉 1200초(20분) 후에는 0.28㎚가 되고, 3600초(60분) 후에는 0.22㎚로 감소하였다.
또한, 그루부 내에서도 같은 경향을 나타내어, 초기의 rms치는 0.51㎚이지만, 산소 플라스마 에칭에 의해서 0.3㎚ 이하, 즉 20분간의 산소 플라스마 에칭 후에는 rms치가 0.24㎚로 저하되었다.
이렇게 하여 형성한 원반으로부터, 도 2에서 설명한 Ni 스탬퍼를 제작하고, 이 스탬퍼를 사용하여 사출 성형에 의해서 디스크 두께 0.5mm의폴리카보네이트(PC) 수지에 의한 디스크 기판을 제작하고, 이 위에 어떠한 성막을 하지 않고, 재생 평가장치에 의해서 디스크 노이즈를 평가하였다.
이 실시예 1에 있어서의 요철에 대한 산소 이온 에칭 조건, 그루부의 배치 패턴, 재생 평가장치 시스템을 다음에 도시한다.
산소 이온 에칭 조건 :
안테나 파워 200W
바이어스 파워 20W
산소 유량 25sccm
압력 1.0Pa
기판 냉각 온도 20℃
그루부 배치 패턴:
그루부 피치 0.76㎛
그루부 듀티 50%
그루부 깊이 35nm
재생 평가계 :
레이저 파장 403nm
레이저 파워 2.5mW
광학계의 개구수(N.A.) 0.60
선 속도 4m/초
적산 주파수 500Hz 내지 10MHz
이 때의 표면 거칠기와 디스크 노이즈는 다음과 같이 측정되었다.
즉, 산소 이온 에칭 전의 초기에 있어서, 랜드부(그루부간의 표면)에 있어서의 표면 거칠기(rms)가 0.48㎚, 디스크 노이즈가 -68.2dB로 측정되고, 그루부에 있어서의 표면 거칠기(rms)가 0.51㎚, 디스크 노이즈가 -63.7dB로 측정되었다.
이 디스크에 대하여 상기 조건에 의한 산소 플라스마 에칭을 20분간 행한 제 2 에칭 후에는 랜드부에서의 표면 거칠기(rms)가 0.28㎚, 디스크 노이즈가 -78.4dB로 측정되고, 그루부에 있어서의 표면 거칠기(rms)가 0.24㎚, 디스크 노이즈가 -81.5dB이 되어, 표면 거칠기 및 디스크 노이즈가 크게 개선되는 것이 확인되었다.
〔실시예 2〕
실시예 1과 같은 석영 기판에 포토레지스트를 100nm의 두께로 도포하고, N.A. 0.9, 파장 413의 Kr 레이저를 사용하여 패턴 노광하고, 현상처리를 하여 포토레지스트 패턴을 형성하였다.
이 포토레지스트층을 에칭 마스크로 하여, 기판의 표면을 CF4에 의해서 드라이 에칭하고, 실시예 1과 같은 요철로서의 그루부를 형성하였다.
그 후, 포토레지스트층을 유기 레지스트 제거제(동경 응화(應化) 박리액 105)에 의해서 제거하였다.
그 후, 실시예 1과 같은 드라이 에칭장치에 의해서, 산소 이온 에칭을 하였다. 이 에칭 조건은
안테나 파워 300W
바이어스 파워 10W
산소 유량 50sccm
압력 1.0Pa
기판 냉각 온도 15℃
로 하고, 이 산소 이온 에칭을 하였다.
이렇게 하여 형성한 스탬퍼를 사용하여 실시예 1과 같이, 사출 성형에 의해서 디스크 두께 0.5mm의, 폴리카보네이트(PC) 수지에 의한 디스크 기판을 제작하였다.
이 실시예 2에 있어서의 원반의, 산소 이온 에칭을 5분 행한 경우와, 25분 행한 경우의 그루부의 형상 변화, 즉 그루부의 상단측, 저부측의 각 측면의 경사각 그루부 듀티, 서브 트렌치의 높이의 각 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
그루부 경사각 그루부 Duty(%) 서브트렌치 높이(nm)
상단측(deg.) 저부측(deg.)
산소 에칭 5분산소 에칭 25분 4542.5 38.428 4750 1.60
상술한 바와 같이, 본 발명방법에 의해서 제작한 원반은 요철의 형상성의 개선이 도모된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 특성이 뛰어난 원반, 스탬퍼가 제작되기 때문에, 이것에 의해서 제작하는 본 발명에 따른 디스크는 디스크 노이즈의 개선이 도모된다. 이것은 스탬퍼에 있어서의 요철, 상술한 예에서는 그루부 및 랜드의 각 측면, 저면, 상측면의 표면성이 개선되고, 또한 그루부 및 랜드의 각 에지, 서브 트렌치의 배제에 의한 매끄러운 굴곡이 형성됨으로써 특성 개선이 이루어지는 것이다.
또한, 이렇게 하여, 디스크 노이즈가 개선된 디스크상에, 도 2에서 설명한 반사막의 형성에 의한 정보 기록층(8), 또는 색소층, 광자기 기록층, 상변화 재료층, 유전체층, 반사막 등을 성막하여 정보 기록층(8)이나, 보호막(9) 등을 형성하여, 광기록 매체(10)를 제작한다. 이렇게 하여 제작한 광기록 매체(10)는 기록 내지는 재생 특성이 뛰어나고, 나아가서는 원료에 대한 제품 비율의 개선이 도모된다.
이렇게 하여 제작한 광기록 매체(10)는 그 보호막(9)이 예를 들면 100㎛의 광 투과성층에 형성되고, 이 보호막(9)측으로부터 청자색광의 예를 들면 레이저광 조사가 이루어져 기록 재생이 이루어진다.
상술한 예에서는 디스크를 제작한 경우이지만, 카드, 기타, 각종 기록 매체에 본 발명을 적용하여 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 요철을 갖는 광기록 매체 제작용을 얻기 위한 원반의 제작에 있어서, 통상에서의 반응 이온 에칭에 의한 드라이 에칭에 더하여 산소 이온 에칭을 하는 것만으로, 형상성, 표면성이 뛰어난 원반을 제작할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광기록 매체의 제조방법은 상술한 본 발명방법에 의한 광기록 매체 제작용 스탬퍼, 혹은 이 스탬퍼를 얻기 위한 원반의 제조방법을 거쳐서 광기록 매체를 제조하는 것으로, 기록, 내지는 재생 특성이 뛰어난 광기록 매체를 제조할 수 있다. 따라서, 원료에 대한 제품 비율의 향상이 도모되어, 양산성의 향상을 도모할 수 있다는 공업적으로 큰 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

  1. 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반의 제조방법에 있어서,
    기판 표면에, 상기 요철에 대응하는 미세 패턴에 의한 포토레지스트층을 형성하는 공정과,
    상기 포토레지스트층을 마스크로 하여 상기 기판 표면에 반응성 이온 에칭에 의해서 요철을 형성하는 제 1 에칭 공정과,
    상기 제 1 에칭 공정 후에, 상기 기판에 대하여 산소 이온 에칭을 행하는 제 2 에칭 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 에칭 공정에 의해, 상기 기판의 표면 거칠기를 rms(root means square:제곱 평균)로 0.3㎚ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판이 석영 기판인 것을 특징으로 하는 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반의 제조방법.
  4. 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 스탬퍼의 제조방법에 있어서,
    기판 표면에 상기 요철에 대응하는 미세 패턴에 의한 포토레지스트층을 형성하는 공정과,
    상기 포토레지스트층을 마스크로 하여, 상기 기판 표면에 반응성 이온 에칭에 의해서 요철을 형성하는 제 1 에칭 공정과,
    상기 제 1 에칭 공정 후에, 상기 기판에 대하여 산소 이온 에칭을 행하는 제 2 에칭 공정을 거쳐서 원반을 제작하고,
    상기 원반의 요철을 1회 이상 전사하여 광기록 매체 제작용 스탬퍼를 제작하는 것을 특징으로 하는 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 스탬퍼의 제조 방법.
  5. 요철을 갖는 광기록 매체의 제조방법에 있어서,
    기판 표면에, 상기 요철에 대응하는 미세 패턴에 의한 포토레지스트층을 형성하는 공정과,
    상기 포토레지스트층을 마스크로 하여, 상기 기판 표면에 반응성 이온 에칭에 의해서 요철을 형성하는 제 1 에칭 공정과,
    상기 제 1 에칭 공정 후에, 상기 기판에 대하여 산소 이온 에칭을 행하는 제 2 에칭 공정을 거쳐서 광기록 매체 제작용 원반을 제작하는 공정과,
    상기 원반의 1회 이상의 전사에 의한 스탬퍼를 제작하는 공정과,
    상기 스탬퍼에 의해서, 요철을 갖는 광기록 매체 기판을 성형하는 공정과,
    상기 광기록 매체 기판의 상기 요철을 갖는 면에 정보 기록층을 성막하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 요철을 갖는 광기록 매체의 제조방법.
KR10-2003-7001784A 2001-06-11 2002-06-11 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반, 스탬퍼, 광기록매체의 각각의 제조방법 KR20030024838A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00175982 2001-06-11
JP2001175982 2001-06-11
PCT/JP2002/005803 WO2002101738A1 (fr) 2001-06-11 2002-06-11 Procede de fabrication d'un disque-maitre destine a la fabrication de support d'enregistrement optique presentant des depressions regulieres et des saillies, matrice de pressage et support d'enregistrement optique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030024838A true KR20030024838A (ko) 2003-03-26

Family

ID=19017036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-7001784A KR20030024838A (ko) 2001-06-11 2002-06-11 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반, 스탬퍼, 광기록매체의 각각의 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20040011762A1 (ko)
JP (1) JP4165396B2 (ko)
KR (1) KR20030024838A (ko)
CN (1) CN1199170C (ko)
TW (1) TWI226059B (ko)
WO (1) WO2002101738A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100601699B1 (ko) * 2004-07-28 2006-07-14 삼성전자주식회사 마스터링 방법 및 그에 의해 제조된 기록 마스터 및 정보저장매체 제조 방법 및 정보 저장매체

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050151283A1 (en) * 2004-01-08 2005-07-14 Bajorek Christopher H. Method and apparatus for making a stamper for patterning CDs and DVDs
JP2005235356A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Tdk Corp 磁気記録媒体の製造方法
WO2007086484A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Canon Kabushiki Kaisha Method and stamper for producing multilayer optical recording medium and method for making the stamper
CN109860041B (zh) * 2018-12-28 2020-12-29 芯创智（北京）微电子有限公司 一种集成电路精密图形制备方法
WO2021137274A1 (ja) * 2019-12-30 2021-07-08 ナルックス株式会社 石英ガラス基板に微細凹凸表面構造を製造する方法
DE112021007205T5 (de) * 2021-03-05 2024-01-04 Nalux Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung einer feinen Oberflächenrauheit auf einem Glassubstrat

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514893A (en) * 1983-04-29 1985-05-07 At&T Bell Laboratories Fabrication of FETs
JPH0773104B2 (ja) * 1986-02-14 1995-08-02 富士通株式会社 レジスト剥離方法
US5320979A (en) * 1987-07-20 1994-06-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method of connecting wirings through connection hole
JP2506967B2 (ja) * 1988-08-03 1996-06-12 松下電器産業株式会社 光ディスク原盤の製造方法
JP2507048B2 (ja) * 1989-05-18 1996-06-12 松下電器産業株式会社 光ディスク原盤の製造方法
JPH03290838A (ja) * 1990-04-05 1991-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光デイスク原盤の製造方法
JP3018517B2 (ja) * 1991-01-25 2000-03-13 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
JPH05282713A (ja) * 1992-03-31 1993-10-29 Victor Co Of Japan Ltd 情報記録基板の製造方法
JPH06150392A (ja) * 1992-11-11 1994-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスク原盤の製造方法
US5658829A (en) * 1995-02-21 1997-08-19 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming an electrically conductive contact plug
US5970373A (en) * 1996-05-10 1999-10-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method for preventing oxidation in the formation of a via in an integrated circuit
US5770523A (en) * 1996-09-09 1998-06-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for removal of photoresist residue after dry metal etch
US6287988B1 (en) * 1997-03-18 2001-09-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device manufacturing method, semiconductor device manufacturing apparatus and semiconductor device
US6093655A (en) * 1998-02-12 2000-07-25 Micron Technology, Inc. Plasma etching methods
JP2000104184A (ja) * 1998-07-06 2000-04-11 Victor Co Of Japan Ltd ドライエッチング装置、ドライエッチング方法、被ドライエッチング部材
US6162738A (en) * 1998-09-01 2000-12-19 Micron Technology, Inc. Cleaning compositions for high dielectric structures and methods of using same
US6218084B1 (en) * 1998-12-15 2001-04-17 United Microelectronics Corp. Method for removing photoresist layer
US6379574B1 (en) * 1999-05-03 2002-04-30 Applied Materials, Inc. Integrated post-etch treatment for a dielectric etch process
JP2001110101A (ja) * 1999-07-30 2001-04-20 Fujitsu Ltd 記録媒体とその製造方法
US6905800B1 (en) * 2000-11-21 2005-06-14 Stephen Yuen Etching a substrate in a process zone

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100601699B1 (ko) * 2004-07-28 2006-07-14 삼성전자주식회사 마스터링 방법 및 그에 의해 제조된 기록 마스터 및 정보저장매체 제조 방법 및 정보 저장매체

Also Published As

Publication number Publication date
US20040011762A1 (en) 2004-01-22
CN1199170C (zh) 2005-04-27
JPWO2002101738A1 (ja) 2004-09-30
JP4165396B2 (ja) 2008-10-15
WO2002101738A1 (fr) 2002-12-19
TWI226059B (en) 2005-01-01
CN1465057A (zh) 2003-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6510129B1 (en) Optical recording medium, manufacturing method of optical recording medium master disk, and cutting device used therefor
EP1429321A1 (en) Optical recording/reproducing medium-use substrate, production method for optical recording/reproducing medium producing stamper and optical recording/reprodcing medium producing stamper
JPH04241237A (ja) 高密度記録ディスク用スタンパとその製造方法
JP2002298449A (ja) 光ディスク原盤、光ディスク基板用スタンパー、及びこれらの製造方法、並びに光磁気記録媒体
KR20030024838A (ko) 요철을 갖는 광기록 매체 제작용 원반, 스탬퍼, 광기록매체의 각각의 제조방법
US7038998B2 (en) Optical recording disk having land and groove wobbled at outer circumference side
US6242162B1 (en) Manufacturing method of a master disk for forming an optical disk, and the master disk
US6346367B1 (en) Optical disk and method for manufacturing the same
US6071586A (en) Manufacturing method of a master disk for forming an optical disk, and the master disk
JPH10241213A (ja) 光ディスク用スタンパーの製造方法
KR20040098596A (ko) 광기록 매체, 광기록 매체 제조용 마스터, 기록 및 재생장치, 및 기록 및 재생 방법
JP3014065B2 (ja) 光ディスク，ガラスマスタ，ガラススタンパ，ガラス基板，それらの製造方法
JPS5821335B2 (ja) エンバンジヨウジヨウホウシンゴウキロクバイタイ
JP4604854B2 (ja) 光記録媒体、光ディスク原盤およびその製造方法
JPH11350181A (ja) スタンパの製造方法
JPH10241214A (ja) 光ディスク用スタンパーの製造方法
KR100228803B1 (ko) 고밀도 광디스크 기판 제조방법
KR19990031414A (ko) 광디스크 제작용 마스터 디스크
KR19990027855A (ko) 광디스크 제작용 마스터디스크 제조방법
JP2002367240A (ja) 微細パターンの形成方法
JPH09297940A (ja) スタンパの製造方法
JP2000082242A (ja) 光ディスクの製造方法及び光ディスク
JPH06150396A (ja) 光ディスク原盤の作製方法
JP2000348387A (ja) 光記録媒体とその記録再生方法及びマスタスタンパの製造方法
JP2002279697A (ja) 光ディスク基板及び光ディスク原盤の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20090202

Effective date: 20100527