WO1998029226A1 - Moule metallique pour substrat de disque, procede de fabrication et ensemble moule metallique - Google Patents

Description

明細 ^: ディスク基板成形用金型及びその製造方法並びに金型装置 技術分野 本発明は、 磁気ディスク等の合成樹脂により形成されるディスク 基板を成形するためのディスク基板成形用金型及びその製造方法並 びの金型装置、 更には、 この金型装置によって成形されるディスク 基板を用いた磁気ディスク及びこの磁気ディスクを用いた磁気ディ スク装置に関する。 背景技術 ディスク状の記録媒体としては、 微小な凹凸や溝として形成され るビッ トパ夕一ンによつて制御信号等の情報信号が予め記録された 光ディスク、 記録膜の相変化を利用して情報信号が記録される相変 化型光ディスク、 記録膜の磁気光学効果を利用して情報信号に記録 が行われる光磁気ディスク、 磁気的に情報信号の記録が行われる磁 気ディスク等が用いられている。

これらの記録媒体は、 記録媒体の基板となるディスク基板上に情 報信号の記録分となる記録膜等が形成されている。 ここで、 記録媒 体の基板となるディスク基板は、 所定の大きさ及び厚さをもって成 形された合成樹脂、 ガラス材料等により形成される。 合成樹脂を材 料に用いたディスク基板は、 ディスク基板に形成される制御信号等 の情報信号を示す凹凸や溝等からなるピッ トパターンが形成された スタンパを成形金型装置の金型の成形面側に装着し、 この金型装置 の成形部に溶融した合成樹脂を射出成形することにより形成される < このスタンパを用いたディスク基板成形用の金型装置として図 1 に示すように構成されたものが用いられている。

上述したような情報記録媒体のディスク基板を成形するための金 型装置として図 1に示すように構成されたものが用いられている。 図 1に示すディスク基板成形用の金型装置は、 固定金型 3 5 1 と、 この固定金型 3 5 1に相対向して配置されるとともに油圧機構によ つて接離動作される可動金型 3 5 2 と、 外周側金型 3 5 3とにより 構成される。 これら固定金型 3 5 1 と可動金型 3 5 2は、 成形され るディスク基板のそれぞれの主面を形成する。 また、 外周側金型 3 5 3は、 成形されるディスク基板の外周面を形成する。 そして、 固 定金型 3 5 1、 可動金型 3 5 2及び外周側金型 3 5 3は、 合成樹脂 材料 3 5 5が射出充填される成形部であるキヤビティ 3 5 4を区画 構成する。

この金型装置には、 図示しないが、 固定金型 3 5 1に対して可動 金型 3 5 2が接近された型締めされた状態において、 キヤビティ 3 5 4内に合成樹脂材料 3 5 5を高圧で射出する固定金型 3 5 1側に 設けたスプルブッシュのノズルが設けられている。

固定金型 3 5 1には、 キヤビティ 3 5 4を構成する成形面側に、 制御信号等の情報信号を表す微小な凹凸や溝から構成されたピツ ト パターンを形成したスタンパ 3 5 6 a , 3 5 6 bが取り付けられて いる。 キヤビティ 3 5 4内で成形されるディスク基板には、 その主 面にスタンパ 3 5 6 a、 3 5 6 bに形成した微少なビッ トパターン が転写される。 ディスク基板のピッ トパターンが形成された部分は、 制御信号等の情報信号が記録された部分となされる。

可動金型 3 5 2側には、 ディスク基板の中心部にセン夕穴を穿設 するパンチと、 ディスク基板を離型させるイジェク ト部材とが配設 されている。 イジェク ト部材は、 可動金型 3 5 2に進退自在に配置 された筒状の部材の内部にパンチを軸方向に進退自在に組み込まれ、 キヤビティ 3 5 4内で成形されるディスク基板のビッ トパターンが 形成されない部分である中央部分の非信号記録領域に対応して可動 金型 3 5 2側に配置される。 イジェク ト部材を構成するパンチは、 キヤビティ 3 5 4内に充填された合成樹脂材料 3 5 5が半溶融状態 において、 キヤビティ 3 5 4内へと突出することによりディスク基 板にセンタ穴を穿設する。

ところで、 ディスク基板成形用の金型装置は、 成形するディスク 基板の成形歪みの発生を防止するため、 ディスク基板のセン夕穴を の穿設した後、 固定金型 3 5 1に対して可動金型 3 5 2を接近させ て合成樹脂材料 3 5 5を圧縮した状態で固定金型 3 5 1 と可動金型 3 5 2に設けられた温度調節装置を用いて冷却硬化させる圧縮形成 を行う。 金型装置は、 所定の冷却時間を経過した後、 成形されたデ イスク基板を可動金型 3 5 2側に添着された状態で型開きが行われ る。 ディスク基板は、 突出動作されるイジェク ト部材によって可動 金型 3 5 2から突き出され、 取り出し機構を用いてキヤビティ 3 5 4内から取り出される。

上述したような金型装置に用いられるスタンパは、 次のようなェ 程を経て作製される。

スタンパを作製するには、 まず、 ガラス原盤上にフォ トレジス ト を塗布し、 このフォ トレジス トに対してレーザ光を照射し、 デイス ク基板に形成される制御信号等の情報信号を示すピッ トパターンに 対応するピッ トパターンを描写する。 その後、 フォ トレジス トに対 して現像処理を施す。 これにより、 ディスク基板に形成されるビッ トパターンに対応するピッ トパターン、 すなわち、 ディスク基板に 形成されるビヅ トパターンに対応するピッ トパターンがフォ トレジ ス トに形成される。 このように形成されたビッ トパターン上に、 無 電解メツキによって N i膜を形成し、 その後、 この N i膜を剥離す る。 この N i膜は、 ディスク基板成形用のピッ トパターンが形成さ れたスタンパとなる。

上述のように形成されるスタンパは、 その膜厚が 0 . 3 m m程度 と薄い。 このような薄いスタンパを用いて成形されたディスク基板 には、 歪みや面うねりが生じやすい。 特に、 コンピュータの外部記 憶装置等に使用されるハードディスクのように、 磁気へッ ドを微少 間隔を隔て浮上させた状態で記録再生を行うような記録媒体では、 数 m mピッチで 1 0 0 n m程度以下の微少な面うねりでも、 磁気へ ッ ドの損傷を生じさせたり、 磁界強度に変動を生じ、 良好な記録再 生特性を維持して情報信号の記録再生を行うことができなくなる。 このような記録媒体に使用されるディスク基板は、 少なく とも磁気 へッ ドが走査する信号記録層が形成される面を高精度に平坦化する 必要があるため、 上述したような薄いスタンパを用いて成形を行う ことができない。

なお、 スタンパの膜厚を厚くすることができれば、 スタンパに生 じる歪みや面うねりを抑制することも可能であるが、 上述したよう なスタンパの作製方法では、 スタンパの膜厚を厚くすることは困難 である。

そこで、 情報信号が記録される信号記録層が形成される面に、 歪 みや面うねりの無いディスク基板を成形するため、 上述のような薄 ぃスタンパに変え、 ディスク基板の成形面側にディスク基板に設け られるピッ トパターンに対応するピッ トパターンをエッチングによ り直接形成した固定金型及び/又は可動金型を用いてディスク基板 を成形することが提案されている。 この金型は、 スタンパより十分 に厚く形成することができ、 厚い例えば 1 5 m m程度の厚さに形成 することができる。 このような厚い金型は、 ディスク成形面に歪み や面うねりが生じることを抑え、 高精度に平坦化を図って形成する ことができるので、 この金型を用いて成形されるディスク基板にも 歪みや面うねりを発生させることなく高精度に平坦化を保持して成 形することができる。

ところで、 ディスク基板を成形するために用いられる金型は、 焼 結体を母材として形成される。 焼結体は、 内部に微小な空孔が多数 存在するため、 ディスク基板成形用の金型として用いると、 デイス ク基板を成形したときに、 空孔の部分に対応してディスク基板に微 小な突起を形成してしまう。 突起が形成されたディスク基板を用い て磁気ディスクを形成した場合、 この突起に対応した突起が磁気へ ッ ドの信号記録面に形成されてしまう。 このような突起が信号記録 面が形成された磁気ディスクを磁気へッ ドが走査すると、 磁気へッ ドが突起に衝突し、 磁気へッ ドを損傷させてしまう原因にもなつて しまう。

高密度記録が図られた磁気ディスクの信号記録面上を走査する磁 気へッ ドは、 信号記録面からわずかに浮上して信号記録面の走査を 行うが、 更なる高記録密度化に伴ってその浮上量は減少する傾向に ある。 例えば、 最近の高密度化された磁気ディスクでは、 磁気へッ ドの信号記録面からの浮上量は、 5 0 n m程度以下となされている ₍ このような磁気ディスクでは、 信号記録面上に 5 0 n m程度の突起 が合った場合であっても、 この突起と磁気ヘッ ドとが衝突し、 磁気 ヘッ ドを損傷させる原因となってしまう。 そこで、 磁気ディスクの 高記録密度化に対応し、 磁気へッ ド及び磁気ディスクの確実な保護 を図るためには、 ディスク基板の表面に 5 0 n m以上の突起が全く 発生しなようにすることが要求される。

このような微小な突起も発生させることのないディスク基板を成 形するためには、 ディスク基板の成形面に空孔が生じてしまうよう な金型を用いることができない。

また、 焼結体は、 ディスク基板に形成されるピッ トパターンに対 応するパターンをエッチングにより形成するとき、 材料の性質上ェ ヅチングされるパターンを高精度に形成することが極めて困難であ る。

このため、 たとえ焼結体に空孔が存在していなかったとしても、 焼 結体をそのまま金型として用いると、 微細なピッ トパターンを有す るディスク基板を精度良く成形することが困難となる。

したがって、 焼結体をそのままディスク基板成形用の金型として 用いることは好ましくない。 そこで、 焼結体を金型の母材として用 いるとき、 ディスク基板の成形面側に、 空孔が発生することがなく 且つ高精度のェツチングを可能となす金属膜を形成し、 この金属膜 にディスク基板に形成されるピッ トパターンに対応するパターンを エッチングにより形成することが考えられる。 金型母材上にスパッ夕リングにより成膜された金属膜は、 極めて 高精度な平坦度が要求されるディスク基板を成形するに足る平滑度 をもって形成することが困難であるので、 金型母材上に成膜された 後、 表面の研磨が必要となる。 しかし、 金属膜が、 研磨時のス トレ スによって金型母材から剥離してしまうことがある。

また、 金属膜は、 ディスク基板の成形時に金型母材から剥離して しまうこともある。 このようにディスク基板の成形時に剥離した金 属膜は、 成形されたディスク基板に突起等の欠陥を生じさせるおそ れがある。 したがって、 金属膜は、 ディスク基板の成形時において も、 金型母材から剥離しないようにすることが必要である。

焼結体により形成された金型母材のディスク基板の成形面に塵埃 が付着したまま金属膜を成膜すると、 金属膜内に塵埃が残ってしま う。 金属膜内に含有された塵埃は、 金型母材から容易に剥離し、 そ の部分にピンホールを形成してしまうことがある。 このようなビン ホールが形成された金型を用いてディスク基板を成形すると、 ピン ホールに対応した微小孔がディスク基板に転写されてしまい、 ディ スク基板に突起状の欠陥を生じさせてしまう。

このような突起状の欠陥を生じさせたディスク基板を用いて形成 される磁気ディスクは、 磁気へッ ドが走査する信号記録面を高精度 な平坦化を維持して形成することが困難となり、 磁気へッ ド及び磁 気ディスクの確実な保護を図ることが困難となってしまう。

また、 前述したようなディスク基板を成形する金型装置は、 ディ スク基板の外周側を外周側金型 3 5 3が固定金型 3 5 1及び可動金 型 3 5 2の温度と比べて温度が低くなる。 このような状態でキヤビ ティ 3 5 4内に合成樹脂材料 3 5 5を射出すると、 ディスク基板の 最外周部において、 キヤビティ 3 5 4内に充填された合成樹脂材料 3 5 5の外周側金型 3 5 3近辺が先に温度が下がり、 中心部に向か うほど温度が高くなる。

このような金型装置を用いてディスク基板を成形すると、 キヤビ ティ 3 5 4から取り出した後の冷却過程において、 外周側に比し高 温領域の内周側領域がさらに冷却されて収縮を生ずる。 また、 この 金型装置は、 中央部に比し外周側の温度が低いので、 キヤビティ 3 5 4の外周側近傍に十分に合成樹脂材料 3 5 5が充填されると外周 側金型 3 5 3に接触した部分が直ちに硬化を開始し、 外周側金型 3 5 3に接触しないやや内周側に徐々に硬化することになる。 その結 果、 図 2に示すように、 成形されるディスク基板の最外周側に突出 部 3 5 7が生じ、 外周側金型 3 5 3によって瞬時に硬化されなった やや内周側に徐々に硬化することによって生ずる成形ヒケ 5 8が発 生してしまう。 その結果、 内周側から外周側に亘つて均一な平坦度 をもってディスク基板を成形することが困難となってしまっている < 上述のような突出部が形成されたディスク基板を用いて磁気ディ スクを形成した場合、 信号記録面からわずかに浮上して信号記録面 の走査する磁気へッ ドが外周側に至ったとき、 突出部に衝突し損傷 を受けるおそれがある。 特に、 高記録密度化が図られた磁気ディス クは、 外周側まで信号記録領域とされるため、 磁気ディスクの外周 側の限界領域まで信号記録領域が形成され磁気へッ ドが走査するこ とになる。 そのため、 高記録密度化が図られた磁気ディスクを構成 するディスク基板は、 最外周側まで高精度に平坦度を維持して形成 されることが要求される。 発明の開示 本発明の目的は、 合成樹脂材料等の成形材料を用いて成形される ディスク基板を高精度の平坦度をもって成形することがディスク基 板成形用金型及びその製造方法並びに金型装置を提供することにあ る。

本発明の他の目的は、 ディスク基板の信号記録層が形成される面 に歪みや面うねり、 さらには突起を生じさせることがないディスク 基板成形用金型及びその製造方法並びに金型装置を提供することに ある。

本発明のさらに他の目的は、 ディスク基板に形成されるピッ トパ ターンを形成するためのビヅ トパ夕一ンを高精度に形成することが できるディスク基板成形用金型及びその製造方法を提供することに ある。

本発明のさらに他の目的は、 金型母材に成膜されるピッ トパ夕一 ンが形成される金属膜の金型母材からの剥離を防止し、 信頼性の高 いディスク基板成形用金型及びその製造方法を提供することにある, 本発明のさらに他の目的は、 高精度の平坦度を有し、 高精度にピ ッ トパ夕一ンを形成することができる金型を用いて成形されたディ スク基板を用いて形成することにより、 情報信号の高密度記録が図 られ、 信号記録領域を走査する磁気へッ ドの保護を図ることができ る磁気ディスクを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、 高精度にピッ トパターンを形成する ことができる金型を用いて成形されたディスク基板を用いて構成さ れた磁気デイスクを記録媒体に用いることにより、 情報信号の高密 度記録が図られ、 信号記録領域を走査する磁気へッ ドの保護を図る ことができる磁気ディスク装置を提供することにある。

上述のような目的を達成するために、 本発明は、 情報信号の記録 媒体となるディスクを構成するディスク基板を成形するためのディ スク基板成形用の金型である。 この金型は、 ディスク基板の成形面 側が所定の厚さで研磨された金型母材を有し、 この金型母材の研磨 された成形面上に表面が研磨された金属膜が所定の厚さで成膜され ている。

ここで、 金属膜は、 金型母材のディスク基板の成形面上に、 3 0 0 g以上の付着強度で成膜されることにより、 研磨時やディスク基 板の成型時に母材からの剥離が防止される。

この金属膜には、 成形されるディスク基板に形成される凹凸や突 状部や凹状部からなるピッ トパターンに対応するようにパターンが エッチングにより形成されている。

また、 金属膜は、 この金属膜が成膜される金型母材よりも高硬度 の金属材料により成膜される。 この 3 111以上の厚さで成膜される, さらに、 金属膜には、 成形されるディスク基板に形成される凹凸の パターンに対応するパターンがエッチングにより形成される。

金属膜は、 深さが 5 0 n m以上の欠陥がなく成膜されることによ り、 磁気へッ ドが信号記録面から 5 0 n m程度浮上する磁気ディス クを構成するディスク基板の信号記録面側を高精度に平坦化して成 形することができる。

また、 本発明は、 情報信号の記録媒体となるディスクを構成する ディスク基板を成形するためのディスク基板成形用金型の製造方法 である。 この方法は、 金型母材のディスク基板の成形面側を所定の 厚さで研磨し、 次いで、 金型母材の研磨された成形面上に所定の厚 さで金属膜を成膜し、 この成膜された金属膜の表面を所定の厚さで 研磨してディスク基板成形用の金型を製造する。

さらに本発明は、 情報信号の記録媒体となるディスクを構成する ディスク基板を成形するためのディスク基板成形用の金型の製造方 法であり、 この方法は、 金型母材のディスク基板の成形面側に第 1 の金属膜を成膜する工程と、 第 1の金属膜の表面を研磨する第 1の 研磨工程と、 表面が研磨された第 1の膜上に第 1の膜と同一の材料 の第 2の金属膜を成膜する工程と、 第 2の金属膜の表面を研磨する 第 2の研磨工程とを経て金型の製造が行われる。

ここで、 第 2の成膜工程において成膜される第 2の金属膜は、 表 面が研磨された第 1の金属膜の膜厚以上の厚さで成膜される。

さらに、 第 2の研磨工程の後、 所定のパターンのレジス ト層を形 成し、 このレジス ト層をマスクとして、 ディスク基板成形用の膜の エツチングが行われる。

さらにまた、 本発明は、 情報信号の記録媒体となるディスクを構 成する合成樹脂からなるディスク基板を成形するためのディスク基 板成形用の金型装置であり、 この金型装置は、 ディスク基板の一方 の面を成形する固定金型と、 ディスク基板の他方面を成形する可動 金型と、 ディスク基板の外周側の側面を成形する外周側金型とを備 える。 外周側金型には、 その温度を固定金型及び可動金型の温度よ り高くする加熱手段を備える。

この金型装置の加熱手段は、 固定金型及び可動金型の温度より外 周側金型の温度を 5度〜 3 0度高くする。

このように外周側金型を固定金型及び可動金型より高温とするこ とにより、 ディスク基板の全体を均一に冷却し、 成形歪みの発生を 抑え、 全体を均一の厚さを有し、 ディスク基板の信号記録面を高精 度に平坦化して成形することができる。

さらに本発明は、 ディスク基板の少なく とも一方の面に磁性層が 形成され、 磁気へッ ドにより情報信号の記録及び/又は再生が行わ れる磁気ディスクである。 この磁気ディスクは、 ディスク基板の成 形面側が所定の厚さで研磨された金型母材を有し、 金型母材の研磨 された成形面上に表面が研磨された金属膜が所定の厚さで成膜され てなるディスク基板成形用の金型を備えた金型装置によって成形さ れたディスク基板を用いて形成される。

さらに本発明は、 ディスク基板の少なく とも一方の面に磁性層が 形成され磁気ディスクに対し、 磁気へッ ドにより情報信号の記録及 び/又は再生を行う磁気ディスク装置である。 この磁気ディスク装 置は、 ディスク基板の成形面側が所定の厚さで研磨された金型母材 を有し、 この金型母材の研磨された成形面上に表面が研磨された金 属膜が所定の厚さで成膜されてなるディスク基板成形用金型により 成形されたディスク基板の少なく とも一方の面に磁性層が形成され た磁気ディスクが回転自在に取り付けられて構成される。

本発明の更に他の目的、 本発明によって得られる具体的な利点は、 以下に説明される実施例の説明から一層明らかにされるであろう。 図面の簡単な説明 図 1は、 従来のディスク基板成形用の金型装置を示す要部断面図 であり、 図 2は、 上記金型装置によって成形されたディスク基板の 要部を示す断面図である。

図 3は、 本発明に係るディスク成形用の金型の第 1の実施例を示 す斜視図である。

図 4は、 上記金型を射出成形型のディスク基板成形用の金型装置 に組み込んだ状態を示す断面図である。

図 5は、 本発明に係る第 1の実施例のディスク成形用の金型の製 造工程を示す図である。

図 6は、 ディスク成形用の金型のディスク基板成形面側を研磨す る状態を示す模式図である。

図 7は、 ディスク成形用の金型を構成する金属膜について、 その 成膜速度と付着強度との関係を示す図である。

図 8は、 ディスク成形用の金型を構成する金属膜の付着強度を測 定する引つ搔き試験の様子を示す模式図である。

図 9は、 本発明本発明に係る第 1の実施例のディスク成形用の金 型の他の例を示す斜視図である。

図 1 0は、 金型に成膜される金属膜の膜厚とビンホールの数との 関係を示す図である。

図 1 1から図 2 3は、 本発明に係る第 2の実施例のディスク成形 用の金型を製造する工程を工程順に示す断面図であって、 図 1 1は、 上記金型を構成する母材の一例を示し、 図 1 2は、 母材のディスク 成形面側を研磨を施した状態を示し、 図 1 3は、 母材のディスク成 形面に第 1の膜を成膜した状態を示し、 図 1 4は、 第 1の膜に対し て研磨を施した状態を示し、 図 1 5は、 第 1の膜上に第 2の膜を成 膜した状態を示し、 図 1 6は、 第 2の膜に対して研磨を施した状態 を示し、 図 1 7は、 第 1の膜上にレジス ト層を形成した状態を示し、 図 1 8は、 レジス ト層に対して熱処理を施した状態を示し、 図 1 9 は、 レジス ト層に対してレーザー光を照射して凹凸のピヅ トパ夕一 ンの潜像を露光した状態を示し、 図 2 0は、 レジス ト層に対して現 像処理を施した状態を示し、 図 2 1は、 残存レジス ト層に対して熱 処理を施した状態を示し、 図 2 2は、 第 1の膜にエッチングを施し た状態を示し、 図 2 3は、 残存レジス ト層を除去した状態を示す。 図 2 4は、 本発明に係る第 1の実施例のディスク基板成形用の金 型を用いたディスク基板成形用の金型装置を示す断面図である。 図 2 5は、 上記金型装置を構成する第 1の温度調節機構、 第 2の 温度調節機構及び加熱機構を示す要部断面図である。

図 2 6は、 第 1の温度調節機構が設けられた固定金型側を示す要 部平面図である。

図 2 7は、 第 2の温度調節機構、 加熱機構が設けられた可動金型 及び外周側金型を示す要部平面図である。

図 2 8は、 加熱機構が設けられた外周側金型を示す要部断面図で ある。

図 2 9は、 加熱機構が設けられた外周側金型の他の例を示す要部 断面図である。

図 3 0は、 上記金型装置によって成形されたディスク基板の要部 を示す断面図である。

図 3 1は、 本発明に係るディスク基板成形用の金型装置により成 形されたディスク基板を用いて形成された磁気ディスクを示す平面 図である。

図 3 2は、 本発明に係るディスク基板成形用の金型装置により成 形されたディスク基板を用いて形成された磁気ディスクを記録媒体 に用いる磁気ディスク装置を示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態 まず、 本発明に係るディスク基板成形用の金型及びその製造方法 の第 1の実施例を説明する。

本発明に係るディスク基板成形用の金型 1 0は、 情報記録媒体と して用いられる磁気ディスクを構成するディスク基板を射出成形す る金型装置に用いられるものであって、 図 3に示すように、 焼結体 により形成される金型母材 1 と、 金型母材 1のディスク基板成形面 側に成膜される金属膜 2とからなる。

金型母材 1は、 円環状に形成された焼結体からなり、 成形するデ イスク基板の直径に略等しい外形を有し、 中央にディスク基板のセ ン夕一孔を形成するためのパンチや成形されたディスク基板をキヤ ビティ内から突き出すための突き出しピンが配設される開口部 3が 形成されている。 金型母材 1は、 F e、 C r、 V、 C、 M o、 S i、 M nから選ばれる少なく とも 1種の元素を含有し、 好ましくは、 更 に、 7 5重量％以上の F eを含有するとともに 2 0重量％以下の C rを含有する金属材料の焼結体により形成される。

一方、 金型母材 1上に成膜される金属膜 2は、 I rが用いられ、 金型母材 1の表面に 3 0 0 g以上の付着強度にて成膜されている。 金属膜 2は、 3 0 0 g以上の付着強度で成膜されることにより、 金 型母材 1から容易に剥離することが防止される。 そして、 この金属 膜 2の表面には、 図示していないが、 成形されるディスク基板の信 号記録層が被着される面に、 予め記録される制御信号等の情報信号 を示す凹凸や溝等からなるビッ トパターンを形成するためのこのピ ヅ トパターンに対応するパターンがエッチングにより形成されてい る。

なお、 金属膜 2に所望するディスク基板に形成されるビッ トパ夕 —ンに対応するビッ トパターン成形用のパターンが形成され例を説 明したが、 制御信号等を示す情報信号が予め記録されることがない 信号記録面の全体が平坦な一の面と形成される平面ディスクを成形 するための金型 1 0として構成される場合には、 金属膜 2の表面は- ピッ トパターン成形用パターンが形成されることなく平坦な面とし て形成される。

上述のように構成されたディスク基板成形用の金型 1 0は、 図 4 に示すように、 ディスク基板を成形する金型装置 1 1に組み込まれ る。 すなわち、 金型 1 0は、 ディスク基板の相対向する両面を成形 するため、 金型装置 1 1の可動側取付板 1 4及び固定側取付板 1 3 に組み込まれる。 これら可動側取付板 1 4及び固定側取付板 1 3に 組み込まれた一対の金型 1 0 , 1 0は、 相対向してディスク基板を 成形するためのキヤビティを構成する。

この金型装置 1 1を用いてディスク基板を成形するには、 可動側 取付板 1 4を固定側取付板 1 3側に移動し、 一対の金型 1 0 , 1 0 を近接させた金型を閉じた状態となし、 固定側の金型 1 0側に設け た射出ノズルから、 一対に金型 1 0 , 1 0間に構成されるキヤビテ ィ内に溶融された合成樹脂を射出する。 キヤビティ内に充填された 合成樹脂を冷却して固化した後、 可動側取付板 1 4を固定側取付板 1 3から離間させる型開きを行うとともに成形されたディスク基板 の中央にセン夕一穴を穿設し、 その後キヤビティから取り出すこと によってディスク基板の成形が行われる。

キヤビティ内でディスク基板が成形されるとき、 各金型 1 0 , 1 0のディスク成形面に形成されたパターンがディスク基板の信号記 録層が形成される面に転写される。

上述のように構成される本発明に係るディスク基板成形用の金型 1 0は、 図 5に示すような工程をもって製造される。

この金型 1 0の製造工程を図 5を参照して具体的に説明する。 本発明に係るディスク成形用の金型 1 0を製造する際は、 まず、 ステヅプ S 1に示すように、 円環状に形成された焼結体からなる金 型母材 1を、 I rからなる金属膜を成膜するための R Fマグネ ト口 ンスパッ夕装置のチャンバ内に装着する。 このとき、 金型母材 1上 に成膜する金属膜の材料である I rターゲッ トもチャンバ内に装着 しておく。

次に、 ステップ S 2に示すように、 チャンバ内を 5 . O x l O— ⁵ P a以下にまで排気し、 その後、 ステヅプ S 3に示すように、 チヤ ンバ内に、 八 1«ガス圧が0 . 2 P aとなるように、 A rガスを流量 2 0 S C C Mにて導入する。

次に、 ステップ S 4に示すように、 金型母材 1 と I rターゲッ ト と間のシャツ夕を閉じた状態で、 逆スパッ夕を行う。 この逆スパッ 夕は、 まず、 逆スパッ夕投入電力 1 0 0 Wで 1 0分間行い、 次に、 逆スパッ夕投入電力 2 0 0 Wで 1 0分間行う。 このように逆スパッ 夕を行うことにより、 金型母材 1の表面状態が良好なものとなり、 金型母材 1上に金属膜 2を成膜したときに、 金型母材 1に対する金 属膜 2の付着強度が高まる。

次に、 逆スパッタ投入電力を 2 0 Wに下げ、 ステップ S 5に示す ように、 I rターゲッ トに対する放電を開始させ、 I rターゲッ ト に対してプリスパヅ夕を行う。 このプリスパヅ夕は、 まず、 夕一ゲ ッ ト投入電力 1 5 0 Wで 5分間行い、 次に、 夕ーゲッ ト投入電力 3 0 0 Wで 5分間行い、 次に、 夕一ゲッ ト投入電力 8 0 0 Wで 1分間 を行う。

次に、 ステップ S 6に示すように、 金型母材 1 と I r夕ーゲヅ ト との間のシャヅ夕を解放し、 その後、 ステップ S 7に示すように、 シャッ夕の解放後速やかに、 R バイァスとして働く逆スパッ夕投 入電力を上げて、 バイアススパッ夕を行う。 このバイアススパッ夕 は、 まず、 逆スパッ夕投入電力 2 0 0 Wで 1分間行い、 次に、 逆ス パッ夕投入電力 1 5 0 Wで 1分間行い、 次に、 逆スパッ夕投入電力 1 0 0 Wで 1分間行ぃ、 次に、 逆スパッ夕投入電力 5 0 Wで 1分間 行い、 次に、 逆スパッ夕投入電力 2 0 Wで 1分間行う。

次に、 ステヅプ S 8に示すように、 R Fバイアスとして働く逆ス パッ夕投入電力を 0 Wにした上で、 夕ーゲッ ト投入電力を 8 0 0 W にし、 I rターゲッ トに対してメインスパヅ夕を行う。 これにより、 金型母材 1上に I rからなる金属膜 2が成膜される。 そして、 本発 明方法では、 このときの金属膜 2の成膜速度を 0 . l A ^ m/m i n以上とする。 これにより、 後述する付着強度の測定結果からも分 かるように、 金属膜 2が金型母材 1に強固に付着することになる。 以上のように R Fマグネ トロンスパッ夕装置を用いて金型母材 1 上に金属膜 2を成膜する際、 冷却水を用いて金型母材 1を冷却して おく。 これにより、 より良好な膜質の金属膜 2が金型母材 1上に形 成される。

以上の工程により、 金型母材 1上に金属膜 2が形成されてなるデ イスク基板成形用の金型 1 0が得られる。 この後、 ステップ S 9に 示すように、 R Fマグネ トロンスパッ夕装置のチヤンバ内から金属 膜 2が成膜された金型母材 1を取り出し、 その後、 必要に応じて、 金型 1 0のディスク成形面側の平面度を高めるために金属膜 2の表 面を研磨したり、 成形するディスク基板に形成されるピッ トパター ンに対応するパターンをエッチングにより金属膜に形成する。

ここで、 金型母材 1上に成膜された金属膜 2の表面の研磨は、 図 6に示すように、 S n等からなる円盤状の定盤 2 1にディスク基板 成形用の金型 1 0の金属膜 2を摺接させ、 ダイヤモン ド等からなる 砥粒を含有するスラリー 2 3を定盤 2 1上に噴霧する。 そして、 金 型 1 0に所定の荷重 A 1を負荷した状態で、 図 6中矢印 B 1方向に 定盤 2 1を回転させるとともに、 図 6中の矢印 B 2方向にディスク 基板成形用の金型 1 0を回転させ、 更に、 図 6中の矢印 B 3方向の 定盤 2 1の半径方向に往復するように金型 1 0を動かす。 これによ り、 金型 1 0を構成する金属膜 2の表面が研磨される。

次に、 金属膜 2の成膜速度と、 金型母材 1に対する金属膜の付着 強度との関係を調べた結果について説明する。

本発明者等は、 金属膜 2の成膜速度と、 金型母材 1に対する金属 膜 2の付着強度との関係を調べるために、 成膜速度を 0 . 0 /m i nとして金属膜 2を成膜した金型 1 0と、 成膜速度を 0 . 1 0 m/ m i nとして金属膜 2を成膜した金型 1 0 と、 成膜速度を 0 . 1 6〃m/ m i nとして金属膜 2を成膜した金型 1 0とを作製 した。 これらディスク基板成形用の各金型 1 0について、 金型母材 1上に成膜された金属膜 2の付着強度を測定した。

さらに、 これらのディスク基板成形用の金型 1 0について、 図 6 に示したように金属膜 2の表面を研磨したときにの金属膜 2の金型 母材 1からの剥離の状態を試した。 その結果を図 5に示す。

なお、 金属膜 2の金型母材 1に対する付着強度は、 図 8に示すよ うに、 金型母材 1上に金属膜 2が成膜されたディスク基板成形用の 金型 1 0に対して引つ搔き試験を行うことにより測定した。 この引 つ接き試験では、 金型 1 0を構成する金属膜 2の表面に、 先端の曲 率半径が 0. 5 mmの針 34をほぼ垂直にあてた状態で、 図 8中矢 印 B 4方向に金型 1 0を 1 0 mm/s e cにて動かす。 このときに 針 34に加える荷重 A 2を変化させ、 金属膜 2が金型母材 1から剥 離するときの荷重 A 2の大きさを測定する。 そして、 この荷重 A 2 の値を金属膜 2の金型母材 1に対する付着強度とする。

図 7に示すように、 金属膜 2の成膜速度を 0. 04〃m/m i n とした金型 1 0では、 金属膜 2の付着強度が約 2 1 0 gであり、 こ の金属膜 2の表面を研磨したら金属膜 2が金型母材 1から剥離して しまった。 また、 金属膜 2の成膜速度を 0. 1 0〃m/mi nとし た金型 1 0では、 金属膜 2の付着強度が約 2 8 0 gであり、 この金 型 1 0でも、 金属膜 2の表面を研磨したら金属膜 2が金型母材 1か ら剥離してしまった。 これに対して、 金属膜 2の成膜速度を 0. 1 6 / 111/1₁1；111とした金型 1 0では、 金属膜 2の付着強度は約 40 0 gであり、 この金属膜 2の表面を研磨しても金属膜 2が金型母材 1から剥離するようなことはなかった。

以上の結果から、 金属膜 2の成膜速度を上げることにより、 金属 膜 2の金型母材 1に対する付着強度を高められ、 金属膜 2の金型母 材 1からの剥離を防止することができる。 具体的には、 図 7に示す 結果から分かるように、 金属膜 2の金型母材 1に対する付着強度を 3 0 0 g程度以上とすることにより金属膜 2の表面を研磨しても金 属膜 2が金型母材 1から剥離してしまうことを防止することができ る。 そして、 金属膜 2の成膜速度を 0 . 1 4〃mZ m i n程度以上 としておけば、 金属膜 2の金型母材 1に対する付着強度を 3 0 0 g 程度以上とすることができる。 すなわち、 金属膜 2の成膜速度を 0 1 μ- / i n程度以上としておけば、 研磨しても金型母材 1か らの剥離を生じさせることがない金属膜 2を金型母材 1上に形成す ることができる。

次に、 本発明に係るディスク基板成形用の金型について、 金型母 材のディスク成形面となる表面上に形成される金属膜の膜厚と、 金 属膜に生じるビンホールとの関係を説明する。

ここに示すディスク基板成形用の金型 4 0は、 前述した図 3に示 すディスク基板成形用の金型 1 0と同様に、 情報記録媒体として用 いられる磁気ディスクを構成するディスク基板を射出成形する金型 装置に用いられるものであって、 図 9に示すように、 焼結体により 形成される金型母材 4 1 と、 金型母材 4 1のディスク基板成形面側 に成膜される金属膜 4 2とからなる。

金型母材 4 1は、 円環状に形成された焼結体からなり、 成形する ディスク基板の直径に略等しい外形を有し、 中央にディスク基板の セン夕一孔を形成するためのパンチや成形されたディスク基板をキ ャビティ内から突き出すための突き出しピンが配設される開口部 4 3が形成されている。 金型母材 1は、 F e、 C r、 V、 C、 M o、 S i、 M nから選ばれる少なく とも 1種の元素を含有し、 好ましく は、 更に、 7 5重量％以上の F eを含有するとともに 2 0重量％以 下の C rを含有する金属材料の焼結体により形成される。 一方、 金型母材 4 1上に成膜された金属膜 4 2は、 金型母材 4 1 よりも高硬度な材料からなる膜であり、 例えば I rが用いられる。 この金属膜 4 2の表面がディスク基板の形成面となる。 ここで、 金 属膜 4 2は、 スパッタリングによって成膜する。 ただし、 金属膜 4 2の成膜方法は、 金型母材 4 1の表面の凹凸を埋めることができ、 しかも成膜後の表面が十分に平滑なものとなるような方法であれば よく、 鍍金法や真空蒸着法等によって成膜するようにしてもよい。 このとき、 金属膜 4 2の表面は十分に平滑化しておき、 ピンホー ル等の欠陥が無いようにしておく。 例えば、 磁気へッ ドを微少に浮 上させた状態で情報信号の記録再生が行われる磁気ディスクの適用 した場合、 磁気へッ ドの浮上量以上の突起がディスク基板の表面に 存在していると、 このディスク基板を用いて形成した磁気ディスク の信号記録面にディスク基板に形成された突起がそのまま残り、 こ の突起と磁気ヘッ ドが衝突してしまう。 したがって、 磁気ヘッ ドの 浮上量以上の突起がディスク基板の表面に存在しないようにする必 要がある。 そして、 磁気ヘッ ドの磁気ディスクの信号記録面からの 浮上量が略 5 0 n m程度であるとき、 5 0 n m以上の突起がディス ク基板に形成されないように、 ディスク基板の成形面となる金属膜 4 2は、 少なく とも深さ 5 0 n m以上の欠陥が無いような平坦度を もって形成する。

そして、 金属膜 4 2の表面は、 金型 4 0として構成したとき、 デ イスク基板の成形面となるものであるので、 図示していないが、 成 形されるディスク基板の信号記録層が被着される面に、 予め記録さ れる制御信号等の情報信号を示す凹凸や溝等からなるピッ トパター ンを成形するためのパターンがエッチングにより形成されている。 なお、 制御信号等を示す情報信号が予め記録されることがない信 号記録面の全体が平坦な一の面と形成される平面ディスクを成形す るための金型 4 0として構成される場合には、 金属膜 4 2の表面は、 ビッ トパターンを成形するためのパターンが形成されることなく平 坦な面として形成される。

金型母材 4 1の表面に成膜される金属膜 4 2は、 金型母材 4 1の 上に均一の厚さで全く欠陥がない状態で成膜されるなら、 この金属 膜 4 2に形成される凹凸のパターンの深さより厚い厚さで成膜され ればよい。 例えば、 ディスク基板の信号記録面に深さが 2 0 0 n m 程度の凹凸のパターンを形成するようなときには、 金属膜 4 2は、 2 0 0 n m以上と膜厚で成膜する。

ところで、 金型母材 4 1は、 焼結体により形成されるため、 その 表面には微細な凹凸が存在するる。 そこで、 金属膜 4 2は、 金型母 材 4 1の表面の凹凸を埋めることができる程度以上の膜厚とする必 要がある。 具体的には、 金属膜 4 2の膜厚を、 数/ z m程度とするこ とにより、 金型母材 4 1の表面の凹凸が埋まり、 金型母材 4 1の表 面の材料欠陥を封止することが可能となる。

金属膜 4 2の膜厚を、 金型母材 4 1の表面の凹凸が埋まる程度の 膜厚としても、 金型母材 4 1の表面に付着していたゴミの影響等に より、 金属膜 4 2にピンホールが生じることがある。 このようなピ ンホールの数は、 金属膜 4 2の膜厚に大きく依存する。 そこで、 ピ ンホール数と、 金属膜 4 2の膜厚との関係を調べた。 その結果を図 1 0に示す。

金属膜 4 2の膜厚を厚くすることにより、 図 1 0に示すように、 ピンホールの発生数は大幅に減少する。 これは、 金型母材 4 1の表 面にゴミが付着していたとしても、 金属膜 4 2の膜厚を厚くするこ とにより、 金属膜 4 2が剥離してしまうようなことが無くなり、 ピ ンホールが発生が抑えられるからである。 具体的には、 図 1 0に示 すように、 金属膜 4 2の膜厚が 3〃m以上になると、 ピンホールの 発生数は大幅に低減し、 更に、 金属膜 4 2の膜厚が 1 2 m以上に なると、 ピンホールは殆ど発生しなくなる。

ピンホールを無くすという観点から、 金属膜 4 2の膜厚は、 3〃 m以上とすることが好ましく、 更には、 1 2 m以上とすることが より好ましい。 ただし、 製造コス ト等の観点からは、 金属膜 4 2の 膜厚は薄い方が好ましい。 したがって、 金属膜 4 2の膜厚としては、 ビンホールが殆ど発生しない範囲で最も薄い膜厚である 1 2 m程 度が最適である。

次に、 上述のような構成を備えたディスク基板成形用の金型 4 0 の製造方法の一例について説明する。 なお、 以下に説明するデイス ク基板成形用の金型の作製プロセスは、 十分に粉塵等が除去された クリーンルーム内において行うことが好ましい。

まず、 円環状に形成された焼結体からなる金型母材 4 1を、 中性 洗剤及び純水により洗浄し乾燥させる。 乾燥後、 金型母材 4 1をス パッ夕装置のチャンバ内に装着し、 後工程で金属膜 4 2が成膜され る面に対して逆スパッ夕を施す。 具体的には、 例えば、 A rガス圧 0 . 7 P aのもとで、 1 5 0 Wの R F放電を 1 0分間行い、 金型母 材 4 1の表面をスパッ夕する。 これにより、 金型母材 4 1の表面が クリーニングされ、 後工程で金型母材 4 1の表面に金属膜 4 2を成 膜したときに、 金型母材 4 1に対する金属膜 4 2の付着強度が高ま る。 次に、 A rガス圧を 0 . 2 P a、 投入電力を 8 0 0 W、 温度を室 温として、 D Cマグネ トロンスパッ夕により、 金型母材 4 1に対向 するように配された I r夕ーゲッ トをスパッ夕して、 金型母材 4 1 の表面に I rからなる金属膜 4 2を成膜する。 このとき、 金属膜 4 2の膜厚は、 1 4〃m程度とする。

このように成膜された直後の膜には、 凹凸及び膜厚分布があるの で、 このままの状態ではディスク基板の成形には適さない。 そこで- 以上のように成膜された金属膜 4 2の表面を、 前述した図 6に示す ように研磨して平坦化する。 そして、 研磨時に印加する荷重 A 1を 調整することにより、 研磨効率及び平行度を調整しながら金属膜 4 2の表面を研磨して、 最終的に金属膜 4 2の膜厚が 1 程度と なるようにする。 このように研磨することにより、 深さが 5 0 n m を越えるような欠陥は金属膜 4 2の表面から無くなり、 十分に平坦 な面が得られる。

以上の工程により、 表面が十分に平坦化されたディスク基板成形 用の金型 4 0が完成する。 この金型 4 0は、 金属膜 4 2の材料とし て金型母材 4 1 よりも高硬度なものを採用しており、 しかも、 その 膜厚を十分に厚く しているので、 金属膜 4 2が金型母材 4 1から剥 離することによってディスク基板の成形面側にピンホールが生じて しまうようなことを防止することができる。 このディスク基板成形 用の金型 4 0は、 たとえ金型母材 4 1の表面にゴミが残っていたと しても、 そのようなゴミは十分な膜厚を有する強固な金属膜 4 2に よって覆われるので、 そのようなゴミに起因したピンホールが生じ るようなことが防止される。 したがって、 このディスク基板成形用 の金型 4 0を用いることにより、 欠陥のないディスク基板を製造す ることが可能となる。

なお、 上述したディスク基板成形用の金型 4 0を用いて成形され るディスク基板に予め制御信号等を示すピッ トパターンが形成され る場合には、 ディスク基板に形成されるピッ トパターンに対応する パターンを表面が十分に平坦化された金属膜 4 2にエッチング等の 手法を用いて形成する。

次に、 本発明に係るディスク基板成形用の金型及びその製造装置 の第 2の実施例を図面を参照しながら説明する。

ここに示すディスク基板成形用の金型も前述した第 1の実施例と 同様に、 情報記録媒体として用いられる磁気ディスクを構成するデ イスク基板を射出成形する金型装置に用いられるものである。 ここに示すディスク基板成形用の金型は、 金型母材を所定の形状 に成形する母材研削工程と、 金型母材の一方面を研磨する母材研磨 工程と、 研磨を施した金型母材の一方の面に対して第 1の膜を形成 する第 1の成膜工程と、 第 1の膜の表面を研磨する第 1の研磨工程 と、 第 1の膜上に第 2の膜を形成する第 2の成膜工程と、 第 2の膜 に対して研磨を施す第 2の研磨工程と、 第 2の膜上にレジス ト層を 形成するレジス ト層形成工程と、 このレジス ト層に対して熱処理を 施す第 1の熱処理工程と、 熱処理が施されたレジス ト層に対してレ 一ザ一光を照射して露光を行う露光工程と、 レーザー光が照射され たレジス ト層に対して現像処理を行う現像工程と、 残存レジス ト層 に対して熱処理を施す第 2の熱処理工程と、 成形されるディスク基 板の信号記録面に対して凹凸や溝からなるピッ トパターンを形成す ベくエッチングを施すエッチング工程と、 残存レジス ト層を剥離す る剥離工程とからなる。 T

27 このディスク基板成形用の金型の製造方法では、 先ず、 母材研削 工程において、 図 1 1に示すように、 高温に対する耐熱性に優れた 母材材料を所定の形状に研削することにより金型母材 5 1を形成す る。 ここで、 母材 5 1の材料としては、 ステンレス合金や、 超微粒 タングステン合金が使用可能であり、 さらには、 ポアレス超微粒セ ラミ ヅクゃ単結晶シリコン、 光学ガラス等でも良い。

なお、 このディスク基板成形用の金型の製造方法において、 ステ ンレス合金からなる材料は、 厚さが約 1 5 m m、 内径が約 1 2 m m、 外径が約 5 2 m mの円盤状となるように研削される。 この金型母材 5 1の結晶粒径は、 小さい方が望ましく、 また、 機械的な強度の点 から焼結体を用いることが望ましい。

また、 母材 5 1の材料としては、 硬度が非常に高く、 高温に対す る耐熱性に優れた材料を使用しているが、 これに限らず、 これらの 硬度、 耐熱性の条件に加えて母材研磨工程が終了した時のディスク 成形面を構成する面の粗さがセラミ ック等に準ずるような精度に仕 上がる超微粒のものを適用するようにしても良い。 なお、 このよう な母材 1は、 直接上面にエッチングを施してディスク基板に形成さ れるビヅ トパターンに対応するパターンを形成し、 ディスク基板の ピッ トパターンを成形するためのスタンパの機能を持たせることが できる。

次に、 母材研磨工程では、 図 1 2に示すように、 母材研削工程で 所定の形状に成形された金型母材 5 1のディスク成形面 5 1 aに対 して研磨を施す。 ここで、 母材 1のディスク成形 5 1 aは、 後のェ 程において第 1の膜及び第 2の膜が形成されて、 ディスク基板に形 成される凸部若しくは突状部、 凹部若しくは溝部に対応したピッ ト パターンが形成される面である。

なお、 この母材研磨工程においては、 ポリ ツシングマシンを使用 し、 平面度を約 5 0 0 n m以下、 平行度が約 1 / m以下となるよう に研磨を行っている。 ここで、 平面度とは、 表面の平坦さを表すも のであり、 平行度とは、 金型母材 5 1の底面と表面とが平行である かどうかを表すものである。

次に、 第 1の成膜工程では、 図 1 3に示すように、 母材研磨工程 においてディスク成形面 5 1 aに研磨が施された母材 1上に、 真空 蒸着法又はスパッ夕リング法等により、 第 1の膜 5 2を成膜する。 なお、 第 1の膜 5 2としては、 硬度が高く、 高温における耐熱性に 優れ、 かつ、 ガラス等との離型性の良い I rを使用している。 また、 この第 1の膜 5 2の材料としては、 I rのみならず、 C rでも良く、 さらには、 ニッケル、 白金合金、 又はダイヤモン ドでも良い。 また、 この第 1の膜 5 2の膜厚は、 約 2〜 4〃m程度に形成されている。 このとき、 第 1の膜 5 2は、 金型母材 5 1の表面に表れる凹状の 欠陥や、 第 1の膜 5 2自体の欠陥等によって、 図 1 3に示すように、 凹部 5 2 aを生じてしまう場合がある。 ここで、 第 1の膜 5 2に凹 部 5 2 aが生じる原因としては、 第 1の膜 5 2を形成する際、 薄膜 形成装置内で生ずる塵や、 膜自体の異常成長がある。 なお、 この膜 の異常成長が生じた部分では、 第 1の膜 5 2の他の部分との性質が 異なってしまい、 研磨等に対する機械的な強度等が弱くなつてしま い、 研磨を施すことにより 5凹部 2 aとなってしまう。 このように、 金型母材 5 1上の凹状の欠陥や、 第 1の膜 5 2自体の異常成長等が 生ずると、 第 1の膜 5 2が形成されずに凹部 5 2 aとなってしまう 部分が生ずる。 次に、 第 1の研磨工程では、 図 1 4に示すように、 第 1の成膜ェ 程において金型母材 5 1の表面に成膜された第 1の膜 5 2に対して 研磨を施す。 ここで、 第 1の膜 5 2に対する研磨は、 表面の粗さ R aが約 2〜 3 n mとなるように行う。

このとき、 研磨を施した状態において、 第 1の膜 5 2上に凹部 5 2 aが発生していない場合には、 次の工程に移ることができるが、 金型母材 5 1のディスク成形面 5 1 a上に第 1の膜 5 2よりも厚い 凹状の欠陥がある場合や、 母材 5 1のディスク成形面 5 1 aに麈等 の不純物がある場合には、 第 1の膜 5 2に凹部 5 2 aが生じてしま う。 そこで、 第 1の膜 5 2上に更に第 2の膜 5 3の成膜を行う工程 に進む。

次に、 第 2の成膜工程は、 図 1 5に示すように、 第 1の膜 5 2上 に形成された凹部 5 2 aが生じている場合に行う工程であって、 第 1の膜 5 2上に第 2の膜 5 3を形成する工程である。 このように、 第 1の膜 5 2上に第 2の膜 5 3を形成することによって、 第 1の膜 5 2に形成された凹部 5 2 aが第 2の膜 5 3によって充填される。 ここで、 第 2の膜 5 3は、 第 1の膜 5 2と同じ材料が用いられ第 1 の膜 5 2よりも厚く成膜される。

次に、 第 2の研磨工程では、 図 1 6に示すように、 第 1の膜 5 2 上に形成された第 2の膜 5 3に対して研磨を行う。 ここで、 この研 磨は、 第 1の膜 5 2の上面又は第 1の膜 5 2の一部を削除する研磨 を施す。 このように研磨を施すことによって、 第 2の膜 5 3が除去 され、 第 1の膜 5 2と凹部 5 2 aを充填した第 2の膜 5 3からなる ディスク基板の成形用の膜が形成され、 この上面をディスク基板に 形成されるピッ トパターンを形成するためのパターンが形成される パターン形成面 5 2 bとする。

このように、 金型母材 5 1上に第 1の膜 5 2を形成し、 次に、 第 2の膜 5 3を形成し、 第 2の膜 5 3に対して研磨を施すことによつ てディスク基板成形用の膜を形成する。 このディスク基板成形用の 膜は、 図 1 6に示すように、 第 1の膜 5 2に形成されている凹部 5 2 aが第 2の膜 5 3により充填された状態となっている。

なお、 第 1の成膜工程及び第 2の成膜工程で形成された第 1の膜 5 2及び第 2の莫 5 3の結晶粒は、 できるだけ小さくなるように成 膜することが望ましい。 また、 これら第 1の膜 5 2及び第 2の膜 5 3は、 ガラス等の合成樹脂材料との離型性に優れた材料を使用する ことが望ましい。

次に、 レジス ト層形成工程では、 図 1 7に示すように、 スピンコ —ト法により、 フォ トレジス トを約 0 . 4 3 n mの厚みで塗布する ことによりディスク基板成形用の膜上にレジス ト層 5 4を形成する ₍ 次に、 第 1の熱処理工程では、 図 1 8に示すように、 レジス ト層 5 4に対して約 8 0 °Cの温度で約 6 0分程度熱処理を施すことによ つて、 レジス ト層 5 4を焼き固める。

次に、 露光工程では、 図 1 9に示すように、 上述の工程で焼き固 められたレジス ト層 5 4に対して、 例えばレーザー光露光装置等を 用いてディスク基板に形成される制御信号等の情報信号に対応する ビッ トパターンに対応するパターンを露光する。 このように、 レー ザ一光をレジス ト層 5 4に照射してパ夕一ンを露光することによつ て、 ディスク基板に形成されるビッ トパターンに対応した凹凸のパ ターンがレジス ト層 5 4に潜像として露光される。

次に、 現像工程では、 図 2 0に示すように、 レジス ト層 5 4の材 料、 現像液の材料に応じた所定の時間だけレジス ト層 5 4を現像液 に浸漬する。 ここでは、 レジス ト層 5 4を例えば約 9 0秒だけ現像 液に浸清している。 このように、 レジス ト層 5 4を現像液に浸清す ることによって、 露光の工程でレーザ一光が露光された部分のレジ ス ト層 5 4を剥離させ、 レーザー光を露光した部分のみを残存レジ ス ト層 5 4 aとしてディスク基板の成形面に残す。

次に、 第 2の熱処理工程では、 図 2 1に示すように、 上述の工程 で凹凸のパターンとして形成された残存レジス ト層 5 4 aを、 約 1 2 0 °Cの温度で約 6 0分程度熱処理を施すことによって焼き固める ( 次に、 エッチング工程では、 図 2 2に示すように、 ディスク基板 成形用の膜のパターン形成面 5 2 bに対して凹凸のパターンを形成 すべくェヅチングを施す。 ここで、 このエッチング工程においては、 残存レジス ト層 5 4 aの間から露出する部分をドライエッチング法 又は電子ビームイオンエッチング法等により、 エッチングを施す。 このように、 エッチングを施すことによって、 ディスク基板成形用 の膜の表面にディスク基板に形成されるビッ トパターンに対応した パターンが形成される。

なお、 本発明に係るディスク基板成形用の金型の製造方法におい ては、 ディスク基板成形用の膜の上面から約 0 . 2 z m程度の深さ となるようにエッチングを施している。 このように、 ディスク基板 成形用の膜のパ夕ーン形成 2 bにエッチングを施すことによって、 ディスク基板に形成されるビッ トパターンと表裏の関係にあるパ夕 —ンが形成される。

なお、 上述したディスク基板成形用の金型の製造方法において、 ディスク基板成形用の膜に対して凹凸のパターンを形成する手法と して ドライエッチング法または電子ビームイオンエツチング法を挙 げたが、 これに限らず、 パウダーエッチング法等、 種々のエツチン グ方法も適用可能である。

次に、 剥離工程では、 図 2 3に示すように、 アセ トン等の剥離材 を用いてディスク基板成形用の膜上に残存している残存レジス ト層 5 4を剥離して除去する。

このように製造されたディスク基板成形用の金型は、 金型母材 5 1上に第 1の膜 5 2を形成する第 1の成膜工程と、 第 1の膜 5 2に 対して研磨を施す第 1の研磨工程と、 第 1の膜 5 2上に第 2の膜 5 3を形成する第 2の成膜工程と、 この第 2の膜 5 3を研磨する第 2 の研磨工程とを有するので、 第 1の膜 5 2に凹部 5 2 aが生じてい ても、 第 2の膜 5 3によって凹部 5 2 aを充填される。 したがって、 このディスク基板成形用の金型の製造方法によれば、 ディスク基板 成形用の膜の信号記録面 5 2 b上に凹状の欠陥がない金型を製造す ることができる。 この金型を用いることにより、 ディスク基板成形 用の膜のパターン形成面 2 bに形成されている凹凸のピッ トパ夕一 ンに対応してガラス材ゃ合成樹脂材料等にビッ トパターンを転写し ても、 信号記録面側に突起部を発生させることがないディスク基板 を成形することができる。

上述したように製造されたディスク基板成形用の金型は、 母材 5 1、 第 1の膜 5 2、 第 2の膜 5 3の材料として硬度が非常に高く、 高温における耐熱性に優れた材料を使用しているので、 融解する直 前のガラス材に対して押しつけて凹凸のパターンを転写するガラス プレス工程にも十分に耐え得る性質を有している。

このディスク基板成形用の金型は、 例えば合成樹脂を成形してデ ィスク基板を成形する射出成形型の金型装置に用いられる。 この場 合、 金型は、 ディスク基板の相対向する両面を成形するため、 金型 装置の可動側取付板及び固定側取付板に組み込まれる。 これら可動 側取付板及び固定側取付板に組み込まれた一対の金型は、 相対向し てディスク基板を成形するためのキヤビティを構成する。

また、 この第 2の実施例により製造される金型は、 融解する直前 のガラス材をプレスしてディスク基板を成形するプレス型の金型装 置の金型としても用いることができる。 この金型装置に用いた場合、 融解する直前のガラス材対して金型をプレスすることにより、 金型 のディスク成形面に形成された凹凸のパターンがガラス材に転写さ れることにより、 信号記録面にピッ トパターンが形成されたデイス ク基板が形成される。

また、 上述したディスク基板成形用の金型の製造方法においては、 金型母材 5 1上に第 1の膜 5 2を成膜し、 この第 1の膜 5 2上に第 2の膜 5 3を成膜してディスク成形面側に凹部 5 2 aのない膜を形 成していたが、 第 1の膜 5 2上に積層する膜を 2回以上成膜しても 良い。 すなわち、 上述の方法において、 第 2の膜 5 3を形成する第 2の成膜工程、 第 2の研磨工程を行った後、 第 1の膜 5 2上に凹部 5 2 aが生じているか否かを検査し、 凹部 5 2 aが生じている場合 には、 再び第 2の成膜工程を行い、 第 2の膜 5 3に対して第 2の研 磨工程を施すという工程をしても良い。 このように、 2回以上の第 2の成膜工程を行うことによって、 金型母材 5 1上には、 ディスク 基板成形用の膜の表面の凹部 2 aをなくすることができる。

上述の説明では、 ディスク成形面にディスク基板に形成されるピ ッ トパターンに対応する凹凸のパターンが形成された例を挙げて説 明したが、 本発明方法は、 信号記録面にピッ トパターンが予め形成 されていない平滑なディスク基板を作製するディスク基板成形用に 金型を製造する方法にも適用することができる。 このようなデイス ク基板成形用の金型は、 ディスク成形面に凹凸状の欠陥等が存在し ないので、 表面が高精度に平坦化されたディスク基板を製造するこ とができる。

次に、 上述した本発明に係る第 1の実施例又は第 2の実施例に基 づいて形成された金型を用いたディスク基板の成形用の金型装置を 説明する。

このディスク基板成形用の金型装置 6 1は、 図 2 4に示すように、 ディスク基板 Dの一方の主面を形成する固定金型 6 3と、 この固定 金型 6 3と相対向して配置されてディスク基板 Dの他方の主面を形 成する可動金型 6 4と、 ディスク基板 Dの外周側面を形成する外周 側金型 6 5とから構成されている。

可動金型 6 4は、 図示しないガイ ド手段に支持されて、 駆動機構 によって固定金型 6 3に対して接離となされている。 また、 外周側 金型 6 5は、 可動金型 6 4側に組み込まれている。 これら固定金型 6 3、 可動金型 6 4及び外周側金型 6 5は、 型締め状態において協 動してディスク基板 Dを形成するキヤビティ 6 6を構成する。 そし て、 このキヤビティ 6 6には、 ディスク基板 Dの材料である合成樹 脂材料 6 7が充填される。

ここで、 固定金型 6 3及び可動金型 6 4は、 金型取付部材を介し て前述した前述した第 1の実施例の金型 1 0又は第 2の実施例で製 造された金型が取り付けられることによって構成される。 このとき、 固定側及び可動側の金型は、 ディスク基板 Dの信号記録面に形成さ れるピヅ トパターンに対応するこのビヅ トパ夕一ンを成形するため のパターンが形成されたディスク成形面を相対向して金型取付部材 に取り付けられる。

固定金型 6 3側には、 ディスク基板 Dを成形するキヤビティ 6 6 の中心に位置して、 射出形成機から供給される溶融されたポリカ一 ボネート樹脂、 ポリオレフィ ン系樹脂等の合成樹脂材料 6 7をキヤ ビティ 6 6内に射出充填させるノズル 7 0を有するスプルブッシュ 7 1が配設されている。 そして、 射出形成機から供給される合成樹 脂材料 6 は、 このノズル 7 0を介してキヤビティ 6 6内に高圧で 射出される。 なお、 合成樹脂材料 6 7は、 約 3 0 0 °C程度の熱を有 してキヤビティ 6 6内に射出される。

一方、 可動金型 6 4側には、 キヤビティ 6 6の中心に対応位置し て設けられた第 1のイジェク ト部材 7 5が軸方向に移動自在に配設 されている。 第 1のイジェク ト部材 7 5は、 成形されるディスク基 板 Dの内周側の情報信号が記録されない領域に対応した外径寸法を 有する筒状に形成され、 ディスク基板 Dの離型動作に際して図示し ない駆動手段によってキヤビティ 6 6内へと突き出されて成形され たディスク基板 Dを可動金型 6 4から突き出して離型させる。 この 第 1のイジエタ ト部材 7 5には、 その内周側に成形されるディスク 基板 Dの中心穴を穿設するパンチ 7 3が取り付けられている。 この パンチ 7 3は、 第 1のイジェク ト部材 7 5と同様の軸方向に図示し ない駆動機構により移動される。 そして、 このパンチ 7 3は、 この 駆動機構によってキヤビティ 6 6内へと突出動作されてディスク基 板 Dの中央切断領域部に中心穴を形成する。

また、 パンチ 7 3の内周側には、 第 2のイジェク ト部材 7 2が油 圧機構により進退自在に取り付けられてる。 そして、 この第 2のィ ジェク ト部材 7 2は、 そのキヤビティ 6 6側の端面が樹脂溜まり 7 4の底面部を構成する。 この第 2のイジェク ト部材 7 2は、 第 1の イジヱク ト部材 7 5と同様に、 軸方向に移動自在に配設されている ( したがって、 ノズル 7 0の射出口より射出充填された合成樹脂材料

6 7は、 樹脂溜まり 1 4の底面部、 すなわち第 2のイジェク ト部材

7 2の端面に向かって射出され、 そしてキヤビティ 6 6内に均一に 充填される。 そして、 この第 2のイジェク ト部材 7 2は、 パンチ 7 3によりディスク基板 Dの中心穴が穿設されたのち、 その切断領域 の合成樹脂材料 6 7を可動金型 6 4から突き出して離型させる。 さらには、 外周側金型 6 5は、 図 1及び図 2に示すように、 可動 金型 6 4の外周側に止めネジ 1 6により固定されている。 この外周 側金型 6 5は、 固定金型 6 3及び可動金型 6 4の外周側を囲むよう に配設されてディスク基板 Dの外周面を成形する。

このように構成されるディスク基板成形用の金型装置 6 1には、 例えば図 2 4乃至図 2 7に示すように、 固定金型 6 3の温度調節を 行う第 1の温度調節機構 8 0と、 可動金型 6 4の温度調節を行う第 2の温度調節機構 8 5とが設けられている。 また、 外周側金型 6 5 には、 外周側金型 6 5を加熱して温度調節する加熱機構 9 0が設け られている。 これら第 1の温度調節機構 8 0、 第 2の温度調節機構

8 5は、 キヤビティ 6 6内に充填された合成樹脂材料 6 7を冷却す ると共に、 それぞれ固定金型 6 3、 可動金型 6 4の温度の調節を独 立に行う。 また、 外周側金型 6 5に設けられている加熱機構 9 0は、 第 1の温度調節機構 8 0、 第 2の温度調節機構 8 5により温度調整 が行われる固定金型 6 3及び可動金型 6 4の温度よりも外周側金型 6 5の温度が高くなるように加熱して温度調節を行う。

第 1の温度調節機構 8 0は、 図 2 4及び図 2 6に示すように、 固 定金型 6 3の温度を制御する温度調節部 8 1 と、 温度調節部 8 1に より固定金型 6 3にリング状に凹設され温度を調節する冷却溝 8 2 と、 温度調節部 8 1 と冷却溝 8 2とを接続する固定金型 6 3内に穴 状に設けられた接続パイプ 8 3 とを備える。 すなわち、 固定金型 6 3の温度調節は、 温度調節部 8 1より供給された 1 1 0 °C乃至 1 2 0 °C程度の液体が接続パイプ 8 3を介して固定金型 6 3の内部に配 設された冷却溝 8 2に供給され、 液体が冷却溝 8 2を循環すること により、 固定金型 6 3の温度調節を行うことでキヤビティ 6 6内の 合成樹脂材料 6 7の冷却を行う。

また、 第 2の温度調節機構 8 5は、 図 2 4及び図 2 7に示すよう に、 可動金型 6 4の温度を制御する温度調節部 8 6と、 この温度調 節部 8 6により可動金型 6 4にリング状に凹設され温度調節を行う 冷却溝 8 7と、 温度調節部 8 6 と冷却溝 8 7とを接続する可動金型 6 4内に穴状に設けられた接続パイプ 8 8とを備える。 すなわち、 可動金型 6 4の温度調節は、 温度調節部 8 6より供給された 1 1 ◦ °C〜 1 2 0 °C程度の液体が接続パイプ 8 8を介して可動金型 6 4の 内部に配設された冷却溝 8 7に供給され、 液体が冷却溝 8 7を循環 することにより、 可動金型 6 4の温度調節を行うことでキヤビティ 6 6内の合成樹脂材料 6 7の冷却を行う。

また、 加熱機構 9 0は、 図 2 4及び図 2 8に示すように、 外周側 金型 6 5の温度を制御する温度調節部 9 1 と、 この温度調節部 9 1 により外周側金型 6 5にリング状に凹設され温度調節を行う加熱溝 9 2と、 温度調節部 9 1 と加熱溝 9 2とを接続する外周側金型 6 5 内に穴状に設けられた接続パイプ 9 3とを備える。 すなわち、 外周 側金型 6 5の温度調節は、 温度調節部 9 1より供給された液体が接 続パイプ 9 3を介して外周側金型 6 5の内部に配設された加熱溝 9 2に供給され、 液体が加熱溝 9 2を循環することにより加熱を行う ₍ すなわち、 加熱機構 9 0は、 外周側金型 6 5の内部に配設された加 熱溝 9 2に固定金型 6 3の内部に配設されている冷却溝 8 2、 可動 金型 6 4の内部に配設されている冷却溝 8 7に循環されている液体 より高い温度の液体を循環させることによってキヤビティ 6 6の外 周側面を構成する外周側金型 6 5の加熱を行う。 なお、 本発明を適 用したディスク基板成形用の金型装置 6 1においては、 外周側金型 6 5の温度を、 固定金型 6 3及び可動金型 6 4の温度よりも 5 °C〜 3 0 °C高くなるようにしている。

これら第 1の温度調節機構 8 0及び第 2の温度調節機構 8 5は、 それぞれに独立して、 固定金型 6 3、 可動金型 6 4の温度調節を行 う。 また、 このディスク基板成形用の金型装置 6 1には、 固定金型 6 3及び可動金型 6 4の温度よりも外周側金型 6 5の温度を高くす る加熱機構 9 0が設けられており、 外周側金型 6 5の温度調節を行 う。 したがって、 合成樹脂材料 6 7は、 冷却されると収縮する性質 を有するが、 キヤビティ 6 6内に充填された合成樹脂材料 6 7は、 固定金型 6 3と可動金型 6 4との温度を等しくすることによって、 冷却される際ディスク基板 Dの全面に亘つて均一に収縮される。 ま た、 このディスク基板成形用の金型装置 6 1には、 固定金型 6 3及 び可動金型 6 4の温度よりも外周側金型 6 5の温度を高くする加熱 機構 9 0が設けられているので、 合成樹脂が外周部に突き当たって もすぐに冷却されることがないため、 キヤビティ 6 6の外周部で形 成されたディスク基板 Dに膨らみやヒケを生ずるようなことがない ₍ したがって、 このディスク基板成形用の金型装置 6 1によれば、 表 面が平坦なディスク基板 Dを製造することが可能である。

なお、 上述した外周側金型 6 5は、 図 2 4及び図 2 8に示す形状 のみならず、 図 2 9に示すように、 固定金型 6 3側の第 1の外周側 金型 6 5 aと可動金型 6 4側の第 2の外周側金型 6 5 bとから構成 してもよい。 ここで、 この第 1の外周側金型 6 5 a及び第 2の外周 側金型 6 5 bには、 電流が供給されることにより発熱するヒー夕が 配設されている。 また、 第 1の外周側金型 6 5 a及び第 2の外周側 金型 6 5 bには、 内部にそれぞれ温度を加熱する加熱溝 9 2 a、 9 2 bを配設し、 固定金型 6 3及び可動金型 6 4に循環している液体 より高い温度の液体を循環させて固定金型 6 3及び可動金型 6 4よ りも温度を高くする。

なお、 これら第 1の温度調節機構 8 0、 第 2の温度調節機構 8 5、 加熱機構 9 0は、 上述したように、 液体を循環させることにより温 度調節又は加熱を行う場合の他、 ヒ一夕、 伝熱媒体等による間接的 な温度調節又は加熱であってもよい。

このように構成されたディスク基板成形用の金型装置 6 1は、 図 示しない駆動機構が動作されることによって、 固定金型 6 3に対し て可動金型 6 4が接近されることにより型締め状態とされて周囲が 閉塞されたキヤビティ 6 6が構成される。 そして、 キヤビティ 6 6 には、 この型締め状態において、 スプルブッシュ 7 1のノズル 7 0 から溶融された合成樹脂材料 6 7が射出充填される。 ディスク基板 成形用の金型装置 6 1は、 第 1の温度調節機構 8 0、 第 2の温度調 節機構 8 5により合成樹脂材料 6 7を半溶融状態に冷却させた状態 において、 第 1のイジェク ト部材 7 5の中心穴からパンチ 7 3が固 定金型 6 3方向へと突出動作され、 成形されるディスク基板 Dのセ ン夕穴 9を形成する。

ディスク基板成形用の金型装置 6 1は、 この後、 第 1の温度調節 機構 8 0、 第 2の温度調節機構 8 5、 加熱機構 9 0により冷却、 硬 化させる。 このとき、 外周側金型 6 5は、 加熱機構 9 0により固定 金型 6 3及び可動金型 6 4よりも高い温度とされているので、 キヤ ビティ 6 6の内面が先に冷却して硬化してしまうようなことがなく、 成形ヒケを生ずるようなことがない。

このようにディスク基板成形用の金型装置 6 1は、 キヤビティ 6 6内の合成樹脂材料 6 7が冷却された後、 図示しない駆動機構が動 作して、 可動金型 6 4を固定金型 6 3から離間させることによって、 型開きが行われる。 そして、 キヤビティ 6 6内で成形された状態で のディスク基板 Dは、 固定金型 6 3と可動金型 6 4との型開き動作 が行われた状態で動作する第 1のイジェク ト部材 7 5によって、 可 動金型 6 4側から突き出され図示しないディスク基板取出し機構に よって取り出される。

なお、 上述したディスク基板成形用の金型装置 6 1は、 コンビュ 一夕システムの外部記憶装置等に用いられる高密度記録が図られた 磁気ディスク装置に内蔵される磁気ディスクを構成するディスク基 板 Dを製造する金型装置について説明したが、 本発明にかかるディ スク成形用金型装置は、 例えば光ディスク、 光磁気ディスク等に用 いられるディスク基板を成形するディスク基板成形用の金型装置に ついて適用にしても用いることができる。

次に、 上述した金型装置を用いて磁気ディスク用のディスク基板 の製造方法について説明する。 ·

まず、 ディスク基板 Dを成形するには、 固定金型 6 3及び可動金 型 6 4の温度より外周側金型 6 5の温度を高く してディスク基板 D を成形する。 このディスク基板の製造方法においては、 固定金型 6 3の温度調節を行う第 1の温度調節機構 8 0と可動金型 6 4の温度 調節を行う第 2の温度調節機構 8 5により固定金型 6 3及び可動金 型 6 4をそれぞれ所定の温度とし、 外周側金型 6 5の温度調節を行 う加熱機構 9 0によって、 外周側金型 6 5が固定金型 6 3及び可動 金型 6 4よりも高い温度となるように加熱溝 9 2に液体を流すこと により、 外周側金型 6 5の温度を高く してディスク基板 Dの製造を 行う。

このようなディスク基板 Dの製造方法は、 上述したディスク基板 成形用の金型装置 6 1により合成樹脂材料 6 7がキヤビティ 6 6内 に高圧力で射出した場合に、 ディスク基板 Dの最外周部が他の部分 に先行して急冷却されることもなく、 ディスク基板 Dの外周部にお いて膨らみを生じさせるようなことなく、 ディスク基板 Dの最外周 側からやや内周側部分での硬化速度をほぼ一致させることができる ので、 この内周側部分に合成樹脂材料が冷却する過程で生じる大き な成形ヒケを生じさせるようなことがない。

ここで、 図 2 8に示すような外周側金型 6 5を備えたディスク基 板成形用の金型装置 6 1を使用し、 外周側金型 6 5の温度を、 固定 金型 6 3及び可動金型 6 4に備えられている第 1の温度調節機構 8 0、 第 2の温度調節機構 8 5に循環されている液体の温度よりも約 5度だけ高い液体を加熱溝 9 2に循環させてディスク基板 Dの成形 を行った。 このように製造されたディスク基板 Dは、 図 3 0に示す ディスク基板 Dの最外周側からやや内周側部分での成形ヒケ 9 4の 深さ t iが約 0〃mとなり、 最外周側の膨らみ 9 5の高さ t ₂が約 5 Ai m以下となった。

ここで、 ディスク基板成形用の金型装置 6 1で形成されたデイス ク基板 Dの成形ヒケ 9 4は、 図 3 0に示すように、 ディスク基板 D の一方面からの深さ t ！で凹部となっている部分であり、 膨らみ 9 5 は、 ディスク基板 Dの最外周部において、 ディスク基板 Dの一方面 から高さ t ₂で凸部となっている部分である。

また、 図 2 9に示すような外周側金型 6 5 a , 5 bを備えたディ スク基板成形用の金型装置 6 1を使用し、 外周側金型 6 5 a , 5 b の温度を、 固定金型 6 3及び可動金型 6 4に備えられている第 1の 温度調節機構 8 0、 第 2の温度調節機構 8 5に循環されている液体 の温度よりも約 3 0度だけ高い液体を加熱溝 9 2 a , 3 2 bに循環 させてディスク基板の成形を行った。 このように製造されたデイス ク基板 Dは、 成形ヒケ 9 4の深さ t iが約 0 mとなり、 膨らみ 9 5 の高さ t ₂が約 0 . l / m以下となった。

一方、 外周側金型に加熱機構を備えていないディスク基板成形用 金型装置によりディスク基板を成形したところ、 このディスク基板 Dは、 成形ヒケ 9 4の深さ t iが約 1 0〃mであり、 膨らみ 9 5の高 さ t ₂が約 2 0 mであった。

このように、 本発明に係るを適用したディスク基板の製造方法に よれば、 外周側金型 6 5に加熱機構 9 0を備えておらず、 外周側金 型 6 5の温度が固定金型 6 3及び可動金型 6 4の温度より低く した 状態でディスク基板 Dを成形した場合と比較して、 成形ヒケ 9 4及 び膨らみ 9 5の小さいディスク基板 Dを製造することが可能である。 また、 本発明に係るディスク基板の製造方法によれば、 従来のデ イスク基板の製造方法のように、 ディスク基板を成形した後に、 膨 らみに対して ト リ ミング等の処理を施す必要がなく、 工程数を少な くするとともに、 製造歩留まりを向上させることが可能である。 し たがって、 このディスク基板の製造方法によれば、 ディスク基板を 製造する製造コス トを低減することが可能であり、 安価で大量生産 することが可能である。

上述した本発明を適用したディスク基板の製造方法で作製された ディスク基板を用いて形成した磁気ディスクは、 信号記録面が精度 の良い平坦面となるので、 少なく とも一方の面に磁性層が形成され、 ナノメ一トルオーダーで磁気ディスクの信号記録面上を浮上する磁 気へッ ドにより情報信号の記録及び/又は再生を行っても、 磁気デ イスクの信号記録面と磁気へッ ドが衝突してしまうようなことがな い

上述したディスク基板成形用の金型装置 6 1は、 コンビユー夕シ ステムに用いられるハードディスク装置に内蔵される磁気ディスク を構成するディスク基板を製造する金型装置について説明したが、 信号記録面に凹凸のピッ トパターンが形成されない平坦なディスク 基板の製造方法においても適用することができるのは勿論のこと、 例えば、 光ディスク、 光磁気ディスク等に用いられるディスク基板 を成形するディスク基板成形用の金型装置にも適用することができ 上述した本発明に係るディスク基板成形用の金型装置を用いて成 形されたディスク基板 Dのピッ トパターンが形成された面に磁性材 料を塗布若しくはスパッ夕リングすることにより磁気ディスクが形 T

44 成される。

この磁気ディスク 1 0 1は、 例えば図 3 1に示すように、 直径を 6 5 m mとなし、 中心部に直径が 2 0 m mのセン夕一孔 1 0 2が形 成され、 各面の略全域に亘つて信号記録領域 1 0 3が形成される。 この信号記録領域 1 0 3は、 図 3 1に示すように、 径方向に亘つて 複数のセクタ 1 0 3 aに分割され、 各セクタ 1 0 3 aの一部に磁気 へッ ドのトラッキング制御を行う制御信号等が記録されたサーボ領 域 1 0 3 bが設けられる。

この磁気ディスク 1 0 1は、 信号記録面が極めて高精度の平坦化 が保証されて成形されたディスク基板 Dを用いて形成されているの で、 磁気へッ ドが走査する信号記録面に大きな突起が形成されるこ ともなく、 磁気へッ ドと突起との衝突を回避し、 磁気へッ ド及び磁 気ディスクの確実な保護を図ることができる。

また、 磁気ディスク 1 0 1の信号記録面が高精度に平坦化される ことにより、 信号記録面を走査する磁気へッ ドと磁気ディスクとの 間隔を高精度に一定に維持できるので、 情報信号の記録及び/又は 再生出力に変動を生じさせることがなく、 良好な記録及びノ又は再 生特性を持つて情報信号の記録及び/又は再生を行うことができる ₍ 上述のように構成された磁気ディスク 1 0 1は、 図 3 2に示すよ うに、 コンビユー夕システムの外部記憶装置として用いられる磁気 ディスク装置 1 1 0のスビンドル軸 1 1 1に取り付けられることに より、 この磁気ディスク装置 1 1 0の記録媒体として用いられる。 磁気ディスク装置 1 1 0のスピン ドル軸 1 1 1には、 一定の間隔 を隔て積層するようにして 2枚の磁気ディスク 1 0 1が取り付けら れる。 このスピンドル軸 1 1 1に取り付けられた磁気で 1 0 1は、 スピン ドル軸 1 1 1を駆動するスピン ドルモー夕によって回転操作 される。

磁気ディスク装置 1 1 0には、 スピン ドルモ一夕によって回転操 作される磁気ディスク 1 0 1に対し情報信号の記録再生を行う磁気 ヘッ ド装置 1 1 2が設けられている。 この磁気へッ ド装置 1 1 2は、 磁気ディスク 1 0 1の信号記録領域を走査する磁気へッ ド素子 1 1 3を先端部に取り付け、 ベース 1 1 5に植立した支軸 1 1 6を中心 に回動可能に支持された回動アーム 1 1 4とから構成されている。 回動アーム 1 1 4は、 ベース 1 1 5上に構成されたボイスコイルモ —夕 1 1 7によって支軸 1 1 6を中心に回転されることにより、 磁 気へッ ド素子 1 1 3を磁気ディスク 1 0 1の内外周に亘つて移動操 作する。

ボイスコイルモ一夕 1 1 7は、 回動アーム 1 1 4の基端部側に取 り付けられた駆動コイル 1 1 8 と、 この駆動コイル 1 1 8に対向し て配設されるマグネッ ト 1 1 9 と、 上下一対のヨーク 1 2 0、 1 2 1 とから構成されている。 一対のヨーク 1 2 0、 1 2 1は、 駆動コ ィル 1 1 8を挟んで相対向してベース 1 1 5上に配設され、 一方の ヨーク 1 2 1上にマグネッ ト 1 1 8が取り付けられている。 そして- 一対のヨーク 1 2 0、 1 2 1間には、 マグネヅ ト 1 1 1 8からの磁 束が放射されている。 このボイスコイルモー夕 1 1 7は、 駆動コィ ル 1 1 8に駆動コイル 1 1 8に供給される駆動電流とマグネッ ト 1 1 8からの磁束の作用により回動アーム 1 1 4を支軸 1 1 6を中心 に回転させることにより、 磁気へッ ド素子 1 1 3を磁気ディスク 1 0 1の内外周に亘つて移動操作する。 磁気へッ ド素子 1 1 3が磁気 ディスク 1 0 1の内外周に亘つて移動操作されることにより、 磁気 ディスク 1 0 1に対する情報信号の記録及び/又は再生が行われる < このとき、 磁気ディスク 1 0 1が 3 6 0 0 r p m程度の回転速度で 回転されるので、 磁気へヅ ド素子 1 1 3は磁気ディスク 1 0 1 との 間に発生するエアー流によって僅かに、 例えば 5 0 n m程度浮上さ れる。

ここに用いられる磁気ディスク 1 0 1の信号記録面側は、 極めて 高精度に平坦度が維持されて形成されているので、 僅かに浮上する 磁気へヅ ド素子 1 1 3であっても、 磁気ディスク 1 0 1 との衝突が 回避され、 円滑な磁気ディスク 1 0 1の走査を行うことができ、 損 傷を発生させるようなことが確実に防止される。 産業上の利用可能性 上述したように、 本発明に係るディスク基板成形用の金型は、 デ イスク基板の成形面側が所定の厚さで研磨された金型母材を有し、 この金型母材の研磨された成形面上に表面が研磨された金属膜が所 定の厚さで成膜されているので、 成形面側を高精度に平坦化するこ とができ、 この金型を用いて成形されるディスク基板の信号記録面 は、 極めて高精度に平坦化が図られて成形される。

この金型をディスク基板成形用の金型装置に用いることにより、 信号記録面を極めて高精度に平坦化したディスク基板を成形するこ とができる。

さらに、 金型装置に加熱手段を設け、 金型の温度調整を行うこと により、 成形歪み等を発生させることなく、 信号記録面の全面に亘 つて高精度に平坦化を図ったディスク基板を成形することができる <

Claims

請求の範囲

1 . 情報信号の記録媒体となるディスクを構成するディスク基板を 成形するためのディスク基板成形用金型であり、

ディスク基板の成形面側が所定の厚さで研磨された金型母材を有 し、

上記金型母材の研磨された成形面上に表面が研磨された金属膜が 所定の厚さで成膜されてなるディスク基板成形用金型。

2 . 上記金属膜は、 上記金型母材の成形面上に、 3 0 0 g以上の付 着強度で成膜されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の ディスク基板成形用金型。

3 . 上記金属膜は、 成形されるディスク基板に形成される凹凸のパ ターンに対応するパターンがェヅチングにより形成ていること特徴 とする請求の範囲第 1項記載のディスク基板成形用金型。

4 . 上記金属膜は、 上記金型母材よりも高硬度の金属材料により成 膜されたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のディスク基板成 形用金型装置。

5 . 上記金属膜は、 3〃m以上の厚さで成膜されたことを特徴とす る請求の範囲第 1項記載のディスク基板成形用金型装置。

6 . 上記金属膜は、 I rにより成膜されたことを特徴とする請求の 範囲第 1項記載のディスク基板成形用金型。

7 . 上記金型母材は、 F e、 C r、 V、 C、 M o、 S i、 M nから 選ばれる少なく とも 1種の元素を含有する焼結体からなることを特 徴とする請求の範囲第 1項記載のディスク基板成形用金型。

8 . 上記焼結体は、 7 5重量％以上の F eを含有するとともに、 2 0重量％以下の C rを含有することを特徴とする請求の範囲第 7項 記載のディスク基板成形用金型。

9 . 上記金属膜には、 成形されるディスク基板に形成される凹凸の パターンに対応するパターンがエッチングにより形成されているこ とを特徴とする請求の範囲第 1項記載のディスク基板成形用金型。

1 0 . 上記金属膜は、 スパッタリングによって上記金型母材のディ スク成形面側に成膜されたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載 のディスク基板成形用金型装置。

1 1 . 上記金属膜は、 深さが 5 O n m以上の欠陥がなく成膜された ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のディスク基板成形用金型

1 2 . 情報信号の記録媒体となるディスクを構成するディスク基板 を成形するためのディスク基板成形用金型の製造方法であり、 金型母材のディスク基板の成形面側を所定の厚さで研磨し、 次いで、 上記金型母材の研磨された成形面上に所定の厚さで金属 膜を成膜し、

上記成膜された金属膜の表面を所定の厚さで研磨してなるデイス ク基板成形用金型の製造方法。

1 3 . 上記金属膜は、 スパヅ夕 リングにより 0 . 1 4 z m/m i n 以上の成膜速度にて上記金型母材の成形面側に成膜されることを特 徴とする請求の範囲第 1 2項記載のディスク基板成形用金型の製造 方法。

1 4 . 上記金属膜を上記金型母材の成形面側にスパッ夕リングによ つて成膜する前に、 上記金型母材に対して逆スパッ夕を施すことを 特徴とする請求の範囲第 1 3項記載のディスク基板成形用金型の製 造方法。

1 5 . 上記金属膜は、 上記金型母材の成形面側に成膜された後、 成 形されるディスク基板に形成される凹凸のパターンに対応するパ夕 —ンがエッチングにより形成されていることを特徴とする請求の範 囲第 1 2項記載のディスク基板成形用金型の製造方法。

1 6 . 上記金属膜は、 I rにより成膜されたことを特徴とする請求 の範囲第 1 2項記載のディスク基板成形用金型の製造方法。

1 7 . 上記金型母材は、 F e、 C r、 V、 C、 M o、 S i、 M nか ら選ばれる少なく とも 1種の元素を含有する焼結体からなることを 特徴とする請求の範囲第 1 2項記載のディスク基板成形用金型の製 造方法。

1 8 . 上記焼結体は、 7 5重量％以上の F eを含有するとともに、 2 0重量％以下の C rを含有することを特徴とする請求の範囲第 1 7項記載のディスク基板成形用金型の製造方法。

1 9 . 情報信号の記録媒体となるディスクを構成するディスク基板 を成形するためのディスク基板成形用金型の製造方法であり、 金型母材のディスク基板の成形面側に第 1の金属膜を成膜するェ 程と、

上記第 1の金属膜の表面を研磨する第 1の研磨工程と、 上記表面が研磨された第 1の膜上に、 上記第 1の膜と同一の材料 の第 2の金属膜を成膜する工程と、

上記第 2の金属膜の表面を研磨する第 2の研磨工程とを有するデ イスク基板成形用金型の製造方法。

2 0 . 上記第 2の成膜工程において成膜される第 2の金属膜は、 上 記表面が研磨された第 1の金属膜の膜厚以上の厚さで成膜されたこ とを特徴とする請求の範囲第 1 9項記載のディスク基板成形用金型 の製造方法。

2 1 . 上記第 2の研磨工程の後、 所定のパターンのレジス ト層を形 成し、 上記レジス ト層をマスクとして、 ディスク基板成形用の膜を ェツチングすることを特徴とする請求の範囲第 1 9項記載のデイス ク基板成形用金型の製造方法。

2 2 . 上記第 1及び第 2の金属膜が I r又は C rによって成膜され たことを特徴とする請求の範囲第 1 9項記載のディスク基板成形用 金型の製造方法。

2 3 . 情報信号の記録媒体となるディスクを構成する合成樹脂から なるディスク基板を成形するためのディスク基板成形用の金型装置 であり、

上記ディスク基板の一方の面を成形する固定金型と、

上記ディスク基板の他方面を成形する可動金型と、

上記ディスク基板の外周側の側面を成形する外周側金型とを備え、 上記外周側金型には、 その温度を上記固定金型及び上記可動金型 の温度より高くする加熱手段を備えてなるディスク基板成形用の金

2 4 . 上記加熱手段は、 上記固定金型及び上記可動金型の温度より 上記外周側金型の温度を 5度〜 3 0度高くすることを特徴とする請 求の範囲第 2 3項記載のディスク基板成形用の金型装置。

2 5 . 上記固定金型と上記可動金型は、 ディスク基板を成形するた めの成形面側が所定の厚さで研磨された金型母材を有し、 上記金型 母材の研磨された成形面上に表面が研磨された金属膜が所定の厚さ で成膜されてなることを特徴とする請求の範囲第 2 3項記載のディ スク基板成形用の金型装置。

2 6 . 上記金属膜は、 上記金型母材の成形面上に、 3 0 0 g以上の 付着強度で成膜されていることを特徴とする請求の範囲第 2 5項記 載のディスク基板成形用の金型装置。

2 7 . 上記金属膜には、 成形されるディスク基板に形成される凹凸 のパターンに対応するパターンがエッチングにより形成されている ことを特徴とする請求の範囲第 2 5項記載のディスク基板成形用の

2 8 . 少なく とも一方の面に磁性層が形成され、 磁気ヘッ ドにより 情報信号の記録及び Z又は再生が行われる磁気ディスクのディスク 基板を製造することを特徴とする請求の範囲第 2 3項記載のデイス ク基板成形用の金型装置。

2 9 . ディスク基板の少なく とも一方の面に磁性層が形成され、 磁 気へッ ドにより情報信号の記録及び/又は再生が行われる磁気ディ スクであり、

上記磁気ディスクのディスク基板は、 上記ディスク基板の成形面 側が所定の厚さで研磨された金型母材を有し、 上記金型母材の研磨 された成形面上に表面が研磨された金属膜が所定の厚さで成膜され てなるディスク基板成形用金型を備えた金型装置によって成形され た磁気ディスク。

3 0 . 上記金属膜に成形されるディスク基板に形成される凹凸のパ ターンに対応するパターンがエッチングにより形成されたディスク 基板成形用金型を備えた金型装置によって成形された請求の範囲第 2 9項記載の磁気ディスク。

3 1 . ディスク基板の少なく とも一方の面に磁性層が形成され磁気 ディスクに対し、 磁気へッ ドにより情報信号の記録及び/又は再生 を行う磁気ディスク装置であり、

上記ディスク基板の成形面側が所定の厚さで研磨された金型母材 を有し、 上記金型母材の研磨された成形面上に表面が研磨された金 属膜が所定の厚さで成膜されてなるディスク基板成形用金型により 成形されたディスク基板の少なく とも一方の面に磁性層が形成され た磁気ディスクが回転自在に取り付けられてなる磁気ディスク装置 <

3 2 . 上記金属膜に成形されるディスク基板に形成される凹凸のパ 夕一ンに対応するパターンがェツチングにより形成されたディスク 基板成形用金型を備えた金型装置によって成形された請求の範囲第 3 1項記載の磁気ディスク装置。