WO1997036293A1 - Optical card - Google Patents

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WO1997036293A1
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Inventor
Jiro Takei
Yoshihiro Azuma
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co., Ltd.
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    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24073—Tracks
    • G11B7/24076—Cross sectional shape in the radial direction of a disc, e.g. asymmetrical cross sectional shape
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G11B7/00745—Sectoring or header formats within a track

Definitions

  • the present invention relates to an efficient optical power and a technology for performing the same.
  • optical card power is known as a memory card in which light, which is a typical word, is built into a plastic card.
  • Fig. 1 shows " ⁇ " of WORM (Write Once Reed Many) S card.
  • the optical recording unit 2 of this optical card 1 has a track composed of a high-rate part 3 and an ER i-rate part.
  • Guide 4 and information Pit 5 is formed as a pre-format
  • the S3 ⁇ 4t process is as simple as it ⁇ and the raw material is 1S3 ⁇ 4 for a specific optical recording material.
  • the iSS emissivity part is composed of a roughened part with light (See, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-64141)
  • This optical card has a rough surface with an iSS i ratio part that is roughened in accordance with the information pattern.
  • the original version is duplicated and copied to create a roughened dragon pattern.
  • ⁇ P® the S ⁇ is Ru 0
  • a positive photoresist is applied to a transparent substrate 11 (an acrylic plate having a thickness of 400 / m) by using a photoresist-type photoresist 0.5;
  • the photoresist layer 12 is formed by coating uniformly with a thickness of / m.
  • the first exposure is performed as a third step, as shown in FIG. 2C.
  • one side of the glass plate 14 is roughened into irregularities with an irregular surface (average roughness 0.3 ⁇ ⁇ , # 300 polished glass) Exposure again (rough surface 1 ⁇ light) using.
  • the photoresist layer 12 After exposure, when the photoresist layer 12 is developed as the fourth step, as shown in Fig. 2D, the photoresist exposed to light dissolves, and the unexposed part of the photoresist is removed and the photomask is removed. The pattern of 13 is transferred onto the transparent substrate 11.
  • the photoresist layer 12 having a roughened surface is formed as a guide track, for example, with a width of 2.5 m and a pitch of 15 ⁇ mSS.
  • the light (shown in Fig. 2D) on which the cage pattern consisting of the iSS i-ratio part whose surface was roughened was formed was used as the rough surface kil plate 15 and this rough surface ⁇ kJl plate From step 15 the mother mask is removed by a molding press. Specifically, as shown in FIG. 3A, a molding agent 22 made of a wire-cured resin or a thermosetting resin ⁇ ⁇ resin was placed on a transparent substrate 21 (acrylic having a thickness of 12 mm). Then, the above-mentioned rough surface kil plate 15 is stacked and pressed, and then peeled off. As shown in FIG. 3B, the pattern is duplicated on the transparent substrate 21 side to form a mother mask 2. Form 3.
  • the resin for application 3 3 is placed between the 3 ⁇ 4 side of the transparent protective layer M 32 on which the surface b 3 31 is formed in advance and the pattern surface of the mother mask 23.
  • the transparent protective S 32 and the mother mask 23 are awakened and the transparent protective pattern is formed on the transparent side. I do.
  • the high reflectivity portion 33a and the high-reflectance portion 33b are formed on the surface of the withdrawal reminder B pursuit 33, and serve as a base material for the optical card. Then, the high reflectance portion 33a and the iS emissivity portion 33b of the 3 ⁇ 4 ⁇ base material composed of the ⁇ resin 33 are covered so that, for example, as shown in FIG. Light of the intermediate oxide of e ⁇ ⁇ Materials 3 4
  • a card base material 35 as shown in FIG. 6 is prepared.
  • This card base material is formed by applying a printing layer 36 on one surface of a core sheet 35b made of milky vinyl chloride and bonding oversheets 35a and 35c made of transparent vinyl chloride to. .
  • the card base material 35 is bonded and laminated on the base material provided with the optical material layer 34 via the bonding layer 37 made of urethane resin as shown in FIG.
  • the raw material that has been made ⁇ JLh is punched into a card 3 ⁇ 4 ⁇ , and the light power is applied as shown in Fig.1.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a light source including a pre-format portion including an emissivity portion having a high contrast in a high reflectance portion. Aim.
  • an optical card according to the present invention is an optical card having a pre-formatted portion composed of a SS emissivity portion of light, wherein the optical efficiency portion is a viramid. It is characterized by being formed by a vertical structure consisting of a convex part of the do ⁇ or a concave part of the inverted viramid. Plus, ⁇ IE ⁇ cards!
  • the optical card master of the present invention is an original for duplicating an optical power substrate provided with an optical material layer, and a portion corresponding to a preformed part of the optical power is a viramid or an inverted pyramid. It is characterized by having a shape structure.
  • the conventional iSS radiation pattern due to light with the roughened surface A as shown in Fig. 8 it is an inverted pyramid type standing structure B as shown in Fig. 9, and the surface constituting the solid is By forming a pit pattern consisting of a mirror surface with a specific angle and reflecting ⁇ ! ⁇ light in a direction other than the ⁇ ! ⁇ direction, it is possible to obtain excellent contrast in the optical power system.
  • FIG. 1 is an external view showing an example of a WORM type optical card.
  • FIGS. 2A to 2D are process charts showing a rough surface slab according to the following method.
  • FIGS. 3A and 3B are process diagrams for forming a mother mask from a rough plate.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a process of replicating light on the back surface of a substrate to be a transparent protective S.
  • FIG. 3A and 3B are process diagrams for forming a mother mask from a rough plate.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a process of replicating light on the back surface of a substrate to be a transparent protective S.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a luminescent material layer is formed on the base of the S-based material.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the card base material.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a card base material is bonded and laminated via an adhesive layer to a base material having a luminescent material layer.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing light in the rough pit.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a fiS radiation pattern formed by an inverted viramid type structure.
  • FIGS. 10A to L0G are process drawings showing a method for p ⁇ of the optical master according to the present invention.
  • 11A and 11B are diagrams showing specific examples of the viramid shape.
  • FIGS. 12A and 12B are diagrams showing specific examples of the inverted pyramid shape.
  • FIGS. 13A and 13B are the read signal waveforms of the preformat portion of the optical card according to the invention of the invention and the robust invention, respectively.
  • optical card master used as the SS of the optical card of the present invention will be described, including its S3 ⁇ 4g method.
  • An optical card original according to the present invention is an original for forming an optical power supply board on which optical material is provided, and a portion corresponding to a preformatted portion of the optical card has an inverted villa. It has a mid-type structure.
  • This inverted viramid type structure can be formed by the ⁇ -etching method of a single crystal substrate. That is, when anisotropically etching a single-crystal silicon substrate with an alkali, the etching rate of the (100) plane is fast and the etching rate of the ⁇ 111 ⁇ plane is high by the Mira index of the crystal. Become slow.
  • the etchant commonly used for the body is made so that the long side of the pattern to be etched becomes a ⁇ 110> plane.
  • an inverted viramid structure consisting of four faces ⁇ 1 1 1 ⁇ is automatically formed.
  • the optical card resin master according to the present invention is obtained by subjecting the optical card master to resin using resin. Furthermore, a stamper can be formed by duplicating the obtained resin master using resin. Further, the optical card according to the present invention obtained by using a resin master or stamper for optical power such as ⁇ 1 has a pre-formatted portion composed of an iSS emissivity portion of light. The porosity is constructed of a viramid or inverted viramid structure. In other words, by using the inverted viramid type structure of the single crystal substrate of ⁇ 1 anisotropic etching method for the pre-format part of the optical power source, the defect rate and the surface unevenness are eliminated. The tongue is formed easily and easily.
  • the optical pickup has a pyramid structure with ⁇ t on the surface perpendicular to the scan direction. Therefore, abnormal reflection of light at the edge of the preformatted pit in the scanning direction does not occur, so that it is important to reduce or prevent a reading symbol error in the pit edge method.
  • this viramid structure is completely geometric, inspection and performance are improved compared to the case of conventional roughened pits consisting of irregular asperities, and therefore the product size can be improved. .
  • the above-mentioned viramid (convex) in the present invention includes a square roof as shown in FIG. 11A and a hipped roof B ⁇ as shown in FIG. 11B. Furthermore, the reverse viramite of the present invention! ⁇ (Concave) includes inverted inverted roofs as shown in Fig. 12B in addition to inverted square pyramids as shown in Fig. 12A.
  • FIG. 10 is a process chart showing the order of ⁇ Si ⁇ of the optical master according to the present invention.
  • a preferred embodiment of the present invention will be described by describing the process chart.
  • the resist layer 43 having a thickness of 0.5 mg was formed by applying a treatment. Heating is performed on a hot plate using 150 for about 20 minutes.
  • a pattern was drawn on the resist layer 43 using a radiation exposure apparatus or a mask aligner according to a conventional method. This drawing process is performed at an acceleration of SE20 kev and OiiC / cm 2 when using the dew-point device. Thereafter, the image is diced for 1 minute at room temperature with a water-soluble alkali developing solution containing tetramethylammonium hydroxide and rinsed with i ⁇ T SlET. In the case of batch transfer using a mask aligner or the like, exposure is performed at a dose of 50 mJZcm 2 using a metal halide lamp. The subsequent development and rinsing steps are the same.
  • step Ri a desired resist pattern was formed as shown in FIG. 10C. Next, a heat treatment was performed at 120 ° C. for 30 minutes in an oven in order to improve the adhesion between the resist layer 43 and the etching layer 42.
  • the etching protection SJS 42 exposed from the opening of the patterned resist layer 43 was removed by a dry etching method.
  • a dry etching method using the following conditions, namely ⁇ flat [a RIE Doraietsuchin grayed device, 0. lmTo rr, CHFg- 93 sc cm, 0 9 - 7s c cm, was carried out under the condition of 0. 2 / ⁇ ⁇ .
  • a descum process of oxygen plasma is performed in accordance with ⁇ .
  • the conditions are 0.2 mTorr, —100 sccm, and 0.1 lW / cm 2 for 1 minute using the same etching equipment as described above.
  • the patterned resist layer 43 was removed.
  • the immersion was performed at 60 ° C for 3 minutes under ultrasonic waves using a stripping solution containing ethanolamine as a ⁇ , followed by rinsing.
  • the substrate is cleaned using a normal ⁇ -based cleaning apparatus.
  • patterning of single-crystal gay substrate 41 was performed by a wet etching method. Specifically, the reaction was carried out at 70 ° C. for 3 minutes in 101% aqueous potassium hydroxide solution. The etching amount at this time is about 3 m. Rinse the finished etching with, and let l3 ⁇ 4S.
  • the crystal orientation of the single-crystal silicon substrate 41 and the dimensions of the pattern to be patterned is important at this time.
  • the etching rate of the (100) plane is high and the etching rate of the ⁇ 111 ⁇ plane is low due to the Miller index of the crystal.
  • the etching of single crystal The etch rate depends on the nitrogen impurity contained in the crystal, and the etch rate decreases as the orchid «S increases.
  • the etched side surfaces are ⁇ 111 ⁇ surfaces, they have an inverted viramid structure, and the etching pattern is used to prevent a flat portion from being formed below the etching head.
  • the etching time of about 1.5 times the short dimension of is defined as ⁇ .
  • the patterned etching protection film 42 is removed by a dry etching method as necessary.
  • the dry etching is performed under the same conditions as the above-described etching of the etching protection 2.
  • a plasma Descam treatment is performed at the end according to. The conditions are the same as above.
  • the rnr of the optical card master has been finished as powerfully as possible.
  • the base angles ⁇ of the isosceles in the master for optical power shown in FIG. 10G thus obtained were 54.7 °, respectively.
  • the steps up to light power can be carried out in the same manner as in the prior art.
  • the single crystal substrate itself is a relatively expensive material, it is used for the optical power ⁇
  • the replica may be duplicated using a conventional resin, and the replica itself may be used as an original master for light power. Further, a replica obtained by using the SK resin from the resin original plate can be used as an optical card stamper.
  • the effect is the same whether the structure is concave or convex with respect to the transparent protective S side of the optical power.
  • the suitability of the original resin for duplication and printing For the purpose of improving the quality, the replication surface may be treated with various appropriate coating agents.
  • the efficiency of the optical card Sii can be improved by forming a multi-faceted stamper in which the above stampers are assembled and arranged.
  • a multi-face mother stamper is formed by combining a plurality of mother stampers, and the multi-face mother stamper can be used as a replication source to form a multi-face stamper.
  • a preferred specific example of this multi-faceting will be described below.
  • a silicon wafer (1) cut into a single surface of a desired optical power is fixed on a substrate so that the crystal orientations are aligned.
  • this is converted into 5: using grease or molten glass.
  • polishing is performed until the surface of each silicon wafer on the substrate is exposed.
  • a sense is formed on this, a contact exposure is performed using a multi-faced photomask, or a pattern is drawn using an electron beam, and a multi-faced ikJS plate is obtained by etching.
  • a multi-faceted stamper can be S3i ⁇ by the method based on the hJ® version.
  • optical power of the present invention obtained by the ⁇ method and the rough surface of
  • Figures 13A (invention) and 13B (conventional product) show a comparison of the reader / writer output signal waveforms of the preformatted part of the optical power obtained using the ⁇ method. This waveform is based on the pit length record.
  • the signal amplitude (137 OmV) is large and stable, and no error signal is recognized.
  • the maximum amplitude is 117 OmV. Yes, an error signal exceeding the signal threshold is recognized in the portion indicated by the arrow.
  • the present invention has been described on the basis of preferred aspects, but the ⁇ SSW method of the original described in the text is for the purpose of illustration, and It is not intended to be limited to cases.
  • dry etching conditions are strongly affected by the structure of the etching apparatus and the etching chamber.
  • wet etching conditions are not limited to the above-mentioned conditions because they are affected by the amount of the etching solution and the etching solution.
  • the original for an optical card according to the present invention has an inverted viramid type structure in which each surface is a mirror surface, although it is constituted by a conventional roughened portion. Therefore, it is possible to obtain an original plate having no defects and no surface unevenness, and thus having a sufficient iSR i ratio.
  • the optical power source hatched from this optical card master has a pre-format part consisting of the ifSSi rate part of the contrast that is the high excitation rate part.
  • the s3 ⁇ 4ti of this optical card differs from the Siit of the optical power of ⁇ only in the msDl of the so-called rough surface b version, so the duplication technology can be implemented without complicating the process. It is also advantageous in that it can be used as it is.

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Description

明 . 钿 書 光 カ ー ド 発明 の背景
本発明は、 ^的な ΙΕ^か "^能な光力一ドおよびそれを ¾ ^するための技 術に関するものである。
、 ^的 言¾»である光 をプラスチックカードに内蔵したメモ リーカードとしていわゆる光カード力《知られている。 図 1は WORM (Wr i t e Once Reed Many) S½カードの"^を示したものであり、 この光カード 1の光記 録部 2には、 高 率部分 3に対して ER i率部分からなるトラックガイド 4お よび情報 ピット 5がプリフォーマツトとして形成されている。 このタイプの 光カードの中でも、 S¾t 程が i t^的簡単であって、 原料に関しても特定の光記 録材料に 1S¾されることがなく、 さらに工業的規模での; 複製にも適した l¾t コストの低 t、光 ΙΗ^ί^を用いたものとして、 iSS射率部分を光 を有する粗 面化部分で構成した光力一ドが ί!¾されている （例えば、 ^平 7— 6 4 1 4 1 号公報参照） 。 この光カードは、 情報Εϋパターンに応じて粗面化された iSS i 率部分を有する粗面ィ kIS版を することから始まり、 その原版を複製耘写する ことにより、粗面化された龍 パターンを有するものとして^ Sに P®{され る 0
以下にこの 程を を参照しながら順に説明する。
第 1段階として、 図 2 Aに示すように、 透明基材 1 1 (厚さ 4 0 0 / mのァク リル板） に回 ϋ型フォトレジスト^ «によりポジ型フォトレジストを 0. 5 ;/ mの厚さで均一にコーティングしてフォ卜レジスト層 1 2を形成する。 次に第 2 段階として、 図 2 Bに示すように、 き パターンに応じて形成したフォトマ スク 1 3をマスクァライナーによりフォトレジスト層 1 2に重ね合わせた後、 最 初の露光 （パターニング露光） を行う。 铳いて第 3段階として、 図 2 Cに示すよ うに、 片面が ¾ ^な凹凸状に粗面化されたガラス板 1 4 (平均粗さ 0. 3 ^πι、 # 3 0 0 0研磨ガラス） を用いて再び露光 （粗面ィ1 ^光） する。露光後、第 4段 階としてフォトレジスト履 1 2を現像すると、 図 2 Dに示すように、光の当たつ たところのフォトレジストは溶解し、 当たらない部分のフォトレジストか ¾り、 フォトマスク 1 3のパターンが透明基材 1 1の上に転写される。 これにより、表 面が粗面化されたフォトレジスト層 1 2が案内トラックの として、例えば、 幅 2. 5 m 、 ピッチ 1 5 ^ mSSで形成される。
次に、 表面が粗面化された iSS i率部分からなる籠 ΙΕϋパターンが形成され ている光き （図 2 Dに示すもの） を粗面ィ kil版 1 5とし、 この粗面 <kJl版 1 5から型取りプレスによりマザ一マスクを^する。 具体的には、 図 3 Aに示 すように、透明基板 2 1 (厚さ 1 2 mmのァクリル の上に、 線硬 化樹脂或いは熱硬化樹脂の β ^樹脂からなる型取り剤 2 2を介して、上記で した粗面ィ kil版 1 5を重ねてプレスした後にこれを剥離することにより、 図 3 B に示すように、 透明基材 2 1側にパターンを複製してマザ一マスク 2 3を形成す る。
次いで、上記マザ一マスク 2 3を 複 の複 8¾1版として用いて、型取り によって光力一ドの透明保 となる基材の画側に光き as ^を鄉する。 具体 的には、 図 4 Aに示すように、予め表 ィ b® 3 1を形成した透明保 ¾M 3 2の ¾®側とマザ一マスク 2 3のパターン面との間に ¾ 用樹脂 3 3を挟み込み、 プ レス機でプレスした优態で硬化させた後、 図 4 Bに示すように、透明保 ¾S 3 2 とマザ一マスク 2 3を醒し透明保 »« 3 2側にパターンを^する。 このよう にして撤用檄 B旨 3 3の表面に高反射率部分 3 3 aと ί£¾ ί率部分 3 3 bが形成 され、光カードにおける: ¾¾®性の基材となる。 铳いて、 ^^樹脂 3 3で構成 れた ¾δϋ性の基材における高反射率部分 3 3 aと i£S射率部分 3 3 bを覆うようにして、 図 5に示すように、 例えば T e の中間酸化物傳の光 §Ξ^材料履 3 4を ¾®する。
の工程とは別に、 図 6に示す如きカード基材 3 5を しておく。 こ のカード基材は、 乳白塩化ビニルからなるコアシート 3 5 bの片面に印刷層 3 6 を施し、 に透明塩化ビニルからなるオーバーシート 3 5 a, 3 5 cを貼り合 わせて形成される。
そして、 光 材料層 3 4を設けた基材にゥレタン系樹脂からなる接着層 3 7 を介して上記カード基材 3 5を図 7の如く接着ラミネー卜する。 J^Lhのようにし て ^された原反をカード¾ ^に打ち抜き加工して、 図 1に示すような光力一ド が される。
ところで、上記 の粗面イ 版の ¾ίϋにおいては、 その 時の加工方法お よび用いられる材料の特 の限界な L、し！^件上の僅かの に起因して、 形成される粗面化表面に不良部分が生じるという問題がある。 また、極端な場合 には部分的に十分な^ S射率が得られな Lゝ原版となってしまうという ^があつ た。 この結果、 このような原版から して得られる光カードはそのプリフォー マツ卜部のコントラス卜の点で必ずしも満足のいくものではなかった。
発明 の 開示
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、 高反射率部分に る なコントラストを有する 射率部分からなるプリフォーマッ ト部を 備えた光力一ドを提供することを目的とする。
上記の目的を するため、 本発明に係る光カードは、 光の^ S射率部分から -なるプリフォーマツト部を有してなる光カードであって、 前記 ί£Κ ί率部分が、 ビラミッ ド^^の凸部または逆ビラミッド の凹部からなる立 «I造によって 構成されてなることを特徴とするものである。 さらに、 ±IE ^カードの！ ^に いる本発明の光カード用原版は、 光 材料 層を設ける光力一ド基板を複製するための原版であって、光力一ドのプリフォー マツト部に対応する部分がビラミッ ド または逆ピラミッド形状の立 造を 有してなることを特徴としている。 すなわち、 図 8に示すような従来の粗面化 A での光 による iSS射パターンではなく、 図 9に示すような逆ピラミッ ド型の 立 ί*ϋ造 Bであり、立体を構成する面が特定の角度を有する鏡面からなるピット パターンを形成し、 λ!ί光を λ!ί方向以外の待 向へ反射させることで、 光力 一ド^系におけるすぐれたコントラストを得ることができる。
図面の簡単な説明
図 1は、 WO RM型光カードの一例を示す外観図である。
図 2 A〜2 Dは、 の方法による粗面ィ 版を¾する工程図である。 図 3 Aおよび 3 Bは、 粗面ィ 版からマザ一マスクを ^する工程図である。 図 4 Aおよび 4 Bは、透明保 ¾Sとなる基板の裏側面に光き を複製するェ 程図である。
図 5は、 ¾¾S性の基材の" ^に光き 材料層を ¾Sした忧態を示す断面図で め 。
図 6は、 カード基材の断面図である。
図 7は、光き^材料層を設けた 性の基材に接着剤層を介してカード基材 を接着ラミネートした ί«を示す断面図である。
図 8は、 の粗面匕ピットにおける光 を示す断面図である。
図 9は、 逆ビラミッ ド型の立 ί ^造による fiS射パターンの断面図である。 図 1 0 A〜； L 0 Gは、 本発明に係る光力一ド原版を p¾する方法を示す工程図 である。
図 1 1 Aおよび 1 1 Bはビラミッ ド形状の具体例を示す図である。
図 1 2 Aおよび 1 2 Bは、 逆ビラミッド形状の具体例を示す図である。 図 1 3 Aおよび 1 3 Bは、 々、 牢発明および ¾έ ΐξ品に係る光カードのプリフ ォーマツト部の読取信号波形である。
発明を実施するための の形態
まず、 本発明の光カードの SS に する光カード用原版について、 その S¾ g 方法を含めて説明する。
本発明に係る光カード用原版は、光 §e ^材料雇を設ける光力一ド基板を ¾«ίす るための原版であって、光カードのプリフォーマツト部に対応する部分が逆ビラ ミッド型の立 造を有してなる。 この逆ビラミッド型の立 造は、単結晶基 板の ^性エッチング法により形成することができる。 すなわち、 的に単桔 晶ケィ素基板をアルカリで異方性ェツチングした場合、 結晶のミラ一指数で ( 1 0 0) 面のエッチングレー卜が速く、 { 1 1 1 } 面のエッチングレー卜が遅 くなる。 つまり、 体 ¾¾に"^的に用いられるエッチン^ ®が （1 0 0 ) 面 からなる基板を用いて、 エッチングするパターンの長寸^の辺が < 1 1 0 >面 に^になるようにしてエッチングを行うと、 { 1 1 1 } の 4面からなる逆ビラ ミッド構造が自動的に形成される。
また、本発明に係る光カード用樹脂原版は、 上記の光カード用原版より 榭脂を用いて^することで得られたものである。 さらに、 この得られた樹脂原 版より 用樹脂を用いて複製してなるスタンパを形成することもできる。 そして、 ±1己のような光力一ド用樹脂原版ないしスタンパを用いて得られる本 発明に係る光カードは、 光の iSS射率部分からなるプリフォーマツト部を有し、 その <£Κ ί率部分がビラミッド型または逆ビラミッド型の立 ^造で構成された ものとなる。 すなわち、 ±1己の単結晶基板の異方性エッチング法による逆ビラミ ッド型の構造を光力一ドのプリフォーマット部に利用することにより、 無欠陥で 面ムラのない ί¾Κ射率プリフォーマツト部が簡易かつ に形成される。
これは、 の円 態の光ディスクなどで検討されている単純な V¾¾造と 異なり、 光ピックアップのスキヤン:^向と垂直な面にも^ tをもったピラミッド 構造が形成されている。 このためスキャン方向においてプリフォーマツ トされた ピッ卜のエッジ部での光の異常反射が生じないため、 特にピッ 卜エッジ^方式 での読み出し記号の^りエラーを低減ないし防止すること力河能となる。 また このビラミッド構造は完全に幾何学的なものであるため、 従来の不規則な凹凸か らなる粗面化ピットの場合よりも検査および が となり、 したがって製品 の^まりの向上を図ることができる。
本発明における上記のビラミッド （凸 態） は、 図 11 Aに示すような四 角錘の他に図 11Bに示すような寄棟屋根 (hipped roof ) B^を包含する。 さ らに、本発明における逆ビラミッ卜！^ (凹 態） は、 図 12 Aに示すような逆 四角錘の他に図 12 Bに示すような逆寄棟屋根形状も含む。
図 10は本発明に係る光力一ド原版の^ Si^順を示す工程図であり、 以下この 工程図を説明することにより本発明の好ましい ¾ ^態について説明する。
まず、 図 1 OAに示すように、镜 磨された半^ flS¾用 （100)単結晶 ゲイ素基板 41上に、 の^^の保 または素 ,として される 熱酸ィに酸化ケィ素によりエツチング保 ¾m 42を常法で厚さ 0. 1
Figure imgf000008_0001
成した後、 その上にポジ型レジスト （へキストお^ ί: AZ-5200) を回 布法により均一に塗布し、 加！！!^ 理を施して厚さ 0. 5^mg¾のレジスト 層 43を形成した。 加熱! 理はホットプレートを用い 150てで 20分間程 度 ίτつた o
次に、 図 10 Βに示すように、常法に従って 射線露光装置またはマスク ァライナー等によりレジスト層 43にパターン描画を行った。 この描画工程は、 ΕΒ露^置を用いた場合、加速 SE20kev、 OiiC/cm2 で行 う。 その後、 テトラメチルアンモニゥムハイドロォキサイドを 分とする水溶 性アルカリ現像液により常温で 1分間ディッ 像し、 i^T SlETでリンスを行う。 またマスクァライナー等によ—る一括転写の場合、 メタルハライドランプにて露光 量 50mJZcm2 で行う。 その後の現像およびリンス工程は同じである。 Ri: の工程で図 10 Cに示すように所望のレジストパターンを形成した。 次いで、 レ ジスト層 43とエッチング保 ¾«42との密着性の向上のため、 オーブンにて 1 20°Cで 30分間の加熱処理を行った。
その後、 図 10Dに示すように、パターニングされたレジスト層 43の開口部 より露出したエッチング保 SJS 42を、 ドライエッチング法で除去した。 ここで ドライエッチングは次の条件、 すなわち^平板 [の R I Eドライエツチン グ装置を用い、 0. lmTo r r、 CHFg— 93 s c cm、 09— 7s c cm、 0. 2 /οπιώ の条件で行った。 また、 エッチング保 42のエッチング前 に^に応じて酸素プラズマのディスカム処理を行う。条件は前述と同じエッチ ング装 を用いて、 0. 2mTo r r、 — 100 s c cm、 0. lW/cm 2 で 1分間行う。
次に、 図 10 Eに示すように、 パターニングされたレジスト層 43を 雜除去した。 ここて¾雜はエタノールァミンを^^とする剥雜液を用いて 60 °Cで 3分間、超音波下で行い、 その でリンスした。 レジスト層 43を剥離 した後、 通常の^^基 の洗浄装置を用いて基板の洗浄を行う。
そして、 図 10 Fに示すように、 ゥエツトエッチング法により単結晶ゲイ素基 板 41のパターニングを行った。 具体的には 10 1 %の水酸化カリウム水^ ¾ にて 70 °Cで 3分間行つた。 この時のエツチング量は約 3 mである。 エツチン グの終了したものを でリンスし、 l¾Sさせる。
このとき重要なのは、 単結晶ゲイ素基板 41の結晶方位とパターニングする パターンの寸法である。 ~j¾ft的に単結晶ゲイ素基板をアルカリで異方性エツチン グした場合、結晶のミラー指数で (100)面のエッチングレートが早く、 {111}面のエッチングレートが遅くなる。 また、 単結晶ゲイ素基板のエッチ ングレー卜は結晶に含まれる ½素 不純 f¾¾に依存し、 蘭菜 «Sの上昇に伴い エッチングレートは減少する。 よって、 単結晶ケィ素基板に異方性エッチングを 行って逆ビラミッド型の構造を得るためには、 ^*： に" «3:的に用いられる エッチングが （1 0 0) 面からなる n型単結晶ゲイ素基板を用い、 エッチング するパターンの長寸' ^の辺がく 1 1 0〉面に^になるようにすることが肝要 である。
また、 エッチングされた側面は { 1 1 1} 面からなっているため、 逆ビラミッ ド型の構造を有し、 しかもエツチンク ϋの下部に平面部が形成されないようにす るためには、 エッチングパターンの短寸法の約 1. 5倍のエッチング時間を^ とする。
最後に、 図 1 0 Gの示すように、 パターニングされたエッチング保護膜 4 2 を、 '要に応じて、 ドライエッチング法で除去する。 ここでドライエッチングは 前述のェッチング保 2のェッチングと同じ条件で行うことが好ましい。 ま た、 に応じて、最後に プラズマのデイスカム処理を行う。 条件は前述と 同様である。 ここまでで光カード用原版のrnr程力く終了する。 このようにして 得られた図 1 0 Gに示す光力一ド用原版における二等辺の底角 αは、 それぞれ 5 4. 7° であった。
铳く光力一ドの までの工程は前述した従来と同様の方法が採られ得る。 また、単結晶基板はそれ自体が比絞的高価な材料のため、 iのようにして作 製された単結晶基板からなる光力一ド用原版より、 光力一ドの^ |¾に用いている 用樹脂を用いてレプリカを複製し、 このレプリカそれ自体を光力一ド用掛脂 原版としてもよい。 さらに、 この樹脂原版より SK 用樹脂を用いて ¾ してなる レプリカを光カード用スタンパとすることも可能である。
ビラミッドの構造としては、 光力一ドの透明保 ¾S側に対して凹構造であって も凸構造であってもその効果は同様である。 また、 樹脂原版の複製適性や耐刷カ を向上させる目的で、複製面 に適当な種々のコート剤を処理してもよい。
なお、 上記のようなスタンパを 個集合させて配置した多面化スタンパを形 成することによって、光カードの Sii の効率化を図ることができる。 このスタン パを多面ィ匕する方法としては、 たとえば、 複数個のマザ一スタンパを繫ぎ合わせ て多面マザースタンパを形成し、 この多面マザースタンパを複製源として多面化 スタンパを^することができる。 この多面化の好ましい具体例について以下説 明する。
まず、所望の光力一ドの一面サイ に切断した ¾¾¾のシリコンウェハを基 材上に、 結晶方位が揃うように し固定する。 次に、 これを齒脂もしくは溶 ガラスを用いて 5 ^し^:化する。 その後、基材上に ϋした各々のシリコンゥ ェハの表面が露出するまで研磨 げを行う。 次いで、 これに感^を ^形成 し、 さらに多面^^フォトマスクによって密着露光ないし に電 m i線によ りパターン描画を行い、 さらにエッチングにより多面 ikJS版を得る。 さらに、 こ の多面ィ hJ®版から した方法により多面化ス夕ンパを S3i§することができる。
±^した方法によって得られた本発明の光力ードならびに前述した の粗面
< ^法を用いて得られた光力一ドのプリフォーマツト部のリーダ ·ライタ出力信 号波形の比較を図 1 3 A (本発明） および図 1 3 B (従来品） に示す。 本波形は ピット長さ記録に基づくものである。 図 1 3 Aに示す本発明の光カードにおいて は、 信号 の 振幅 ( 1 3 7 O mV) が大きくかつ安定しており、 エラー信 号は認められない。 これに対して、 図 1 3 Bに示す ^の粗面化方法を用いて得 られた光力一ドのプリフォーマット部のリーダ ·ライタ出力信号波形においては、 最大振幅は 1 1 7 O mVであり、 矢印で示した部分に信号しきい値を超えるエラ 一信号が認められる。
Oh、好ましい 様に基づいて本発明を説明したが、本文中で述べた原版 等の^SSW法は例示を目的とするものであり、 これらの^材料や装置または条 件等に限定することを意図す—るものではない。 特に、 ドライエッチング条件は、 エッチング装置、 エッチングチャンバ一の構造等に強く影響される。 また、 ゥェ ットエッチング条件も、 エッチング ®¾、 エッチング液の量に影響されるため、 前述の条件に限定するものではない。
説明したように、 本発明に係る光カード用原版は、 従来の粗面化部分で構 成されたところが、 各面が鏡面である逆ビラミッド型の立 ί«造を有したものと なっているので、 無欠陥で面ムラのなく、 したがって十分な iSR i率の確保され た原版を得ることができる。 そして、 この光カード用原版から Hatされる光力一 ドは、 高励率部分に るコントラス卜の ifな iSS i率部分からなるプリフ ォーマツ ト部を備えたものとなる。 また、 この光カードの s¾ti程は、 ^の光 力一ドの Siit 程と比べていわゆる粗面 b 版の msDl程が異なるだけであるの で、工程を煩雑にすることなく、 の複製技術をそのまま利用することができ る点においても有利である。

Claims

' 請求の範囲
1. 光の^射率部分からなるプリフォーマツト部を有してなる光カードで あって、
前記 iS i率部分が、 ビラミッ ド形状の凸部または逆ビラミッド の凹部か らなる立 M造によって構成されてなる、光カード。
2. 前記ピラミッド形状が、 寄棟屋 a¾状を含む、 請求項 1に記載の光力一
3. 前記凸部または凹部からなる不¾ ^の 立 «I造か 定のプリフォー マツトパターン状に形成されてなる、請求項 1に記載の光カード。
4. l己プリフォーマツトカ R OMデータおよび Zまたはプリグループか らなる、請求項 1に言 2«の光力一ド。
5. 前記プリフォーマット部を含む光 ^材料層上にさらに透明保 ¾®が形 成されてなる、請求項 1に記載の光力一ド。
6. 前^力一ド^ WO RM型カードである、請求項 1に記載の光力一ド。
7. 光カード基板を するための原版であって、 光カードのプリフォーマ ット部に対応する部分が逆ビラミッド型の立^!造を有してなる、光力一ド用原
8. 請求項 7に «の光力一ド用原版における逆ビラミッド型の立 造が、 単結晶基板の異方性エッチングによって形成されてなる、 光力一ド用原版。
9. 請求項 7に記載の原版を用いて βζΐί^樹脂によって複製してなる、 光力 一ド用樹脂原) So
1 0. 讚求項 8に言2«の光力一ド用樹脂原版を用いて 用掛!!旨により繊 してなる、光力一ド用スタンバ。
1 1. 前記請求項 9に記載の光力一ド用スタンパが ¾3S個集合してなる多面 化スタンパ。 "
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