JP2001084652A - Stamper for molding optical disk, production of the stamper, device for manufacturing the stamper and production of optical disk substrate using the stamper - Google Patents
Stamper for molding optical disk, production of the stamper, device for manufacturing the stamper and production of optical disk substrate using the stamperInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク成形用
スタンパの製造方法、該スタンパの製造装置、および該
スタンパを用いた光ディスクの製造方法に関し、より具
体的には、溶融熱可塑性樹脂を成形するための金型内で
微細記録パターンを樹脂に転写して、樹脂による光ディ
スクを成形するために用いるスタンパに関する。The present invention relates to a method for manufacturing a stamper for molding an optical disk, an apparatus for manufacturing the stamper, and a method for manufacturing an optical disk using the stamper, and more specifically, to molding a molten thermoplastic resin. The present invention relates to a stamper for transferring a fine recording pattern to a resin in a mold for forming an optical disk of the resin.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、光ディスク業界では激しい市場競
争が繰り広げられており、高品質の光ディスクをタイム
リーに安価に市場へ供給していく必要がある。特に光デ
ィスクの量産性を上げるには、基板成形サイクルを短縮
していく必要がある。2. Description of the Related Art At present, fierce market competition is intensifying in the optical disk industry, and it is necessary to supply high quality optical disks to the market in a timely and inexpensive manner. In particular, in order to increase the productivity of optical disks, it is necessary to shorten the substrate molding cycle.
【０００３】光ディスクの成形基板は、あらかじめ成形
金型に固定したスタンパに対して、溶融した樹脂を射出
充填し、樹脂が冷却により固化後、熱変形温度以下にな
ってから、スタンパから樹脂基板を取り出すことによっ
て得られる。このとき成形基板には、スタンパの微細パ
ターンが転写される。また成形基板を成形する際には、
一般に、充填した樹脂が冷却固化しやすいように、射出
充填時の金型温度を溶融樹脂の温度よりも２００℃前後
低い温度に設定している。[0003] A molded substrate of an optical disk is prepared by injecting a molten resin into a stamper previously fixed to a molding die and solidifying the resin by cooling. Obtained by taking out. At this time, the fine pattern of the stamper is transferred to the molded substrate. Also, when molding a molded substrate,
Generally, the temperature of the mold at the time of injection filling is set at a temperature lower by about 200 ° C. than the temperature of the molten resin so that the filled resin is easily cooled and solidified.
【０００４】図２は、光ディスク基板の成形の際の樹脂
温度依存による成形サイクルとスタンパの転写特性につ
いて説明するための概略図で、金型内の樹脂流動を概念
的に示す図である。図２において、１１はコア層（流動
層）、１２はせん断層、１３はスキン層（固化層）、１
４は金型壁面、Ｆは樹脂流動方向、Ｔは樹脂流動先端部
である。溶融樹脂は、その樹脂温度より約２００℃低い
金型壁面４（実際には金型に固定されたスタンパ）に接
触する際に、表層部分が急速に冷却され、この部分が流
動性のないスキン層と言われる固化層１３となる。この
固化層１３が形成されると、溶融樹脂がスタンパ表面で
瞬時に固化して流動性を失い、スタンパの微細パターン
に十分に充填されずに転写不良となり、高品質の光ディ
スク成形基板を得ることができない。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a molding cycle and a transfer characteristic of a stamper depending on a resin temperature when molding an optical disk substrate, and is a diagram conceptually showing a resin flow in a mold. In FIG. 2, 11 is a core layer (fluidized layer), 12 is a shear layer, 13 is a skin layer (solidified layer), 1
4 is a mold wall surface, F is a resin flow direction, and T is a resin flow front end. When the molten resin comes into contact with the mold wall surface 4 (actually, a stamper fixed to the mold) which is about 200 ° C. lower than the resin temperature, the surface layer portion is rapidly cooled, and this portion becomes a non-fluid skin. It becomes a solidified layer 13 called a layer. When the solidified layer 13 is formed, the molten resin is instantaneously solidified on the surface of the stamper and loses fluidity, and is not sufficiently filled in the fine pattern of the stamper, resulting in poor transfer and obtaining a high quality optical disc molded substrate. Can not.
【０００５】すなわちスタンパの記録エリアにおける微
細パターンを樹脂に忠実に転写するためには、溶融樹脂
がスタンパに接触してからの放熱による樹脂の急冷を抑
制することが必要で、これにより、流動性を有する樹脂
が微細パターンに充填され、信号特性の安定した高品質
の光ディスクの作製が可能となる。That is, in order to faithfully transfer the fine pattern in the recording area of the stamper to the resin, it is necessary to suppress rapid cooling of the resin due to heat radiation after the molten resin comes into contact with the stamper. Is filled in the fine pattern, and a high-quality optical disk with stable signal characteristics can be manufactured.
【０００６】一方、光ディスクの市場要求に応え、光デ
ィスクの量産性を上げるために基板成形サイクルをタク
トアップするには、金型温度を極力低くする必要があ
る。しかしながら、この場合、上述のように溶融樹脂の
表層部分が固化層となり、転写性が悪くなる。反対に転
写性を良くするためには金型温度を高くすれば良いが、
樹脂がスタンパからの離型に必要な温度に到達するまで
の冷却時間が長くなり、生産性が低下する。すなわち、
基板成形サイクルのタクトアップと転写性の向上は、現
状トレードオフの関係となっている。On the other hand, in order to respond to the market demand of the optical disk and to increase the cycle time of the substrate forming cycle in order to increase the productivity of the optical disk, it is necessary to lower the mold temperature as much as possible. However, in this case, as described above, the surface layer portion of the molten resin becomes a solidified layer, and transferability is deteriorated. Conversely, to improve the transferability, the mold temperature should be increased,
The cooling time required for the resin to reach the temperature required for release from the stamper is prolonged, and the productivity is reduced. That is,
At present, there is a trade-off between increasing the cycle time of the substrate molding cycle and improving transferability.
【０００７】従来、例えば、特開平６−２５８９１５号
公報、特開平７−１７８７７４号公報、及び特開平１０
−１４９５８７号公報に示されているように、スタンパ
を固定する金型に断熱層を形成する試みはなされている
が、これらの断熱層はスタンパの転写面の溶融樹脂から
すると距離的にも隔たっており、転写面での断熱作用が
小さいことが懸念される。従って、上記従来技術の不備
を鑑み、成形サイクルのタクトアップをはかり、なおか
つ転写性の向上を可能とする工法開発が必須であった。Conventionally, for example, JP-A-6-258915, JP-A-7-178774, and
As shown in JP-A-149587, attempts have been made to form a heat insulating layer on a mold for fixing a stamper, but these heat insulating layers are spaced apart from the molten resin on the transfer surface of the stamper. It is feared that the heat insulating effect on the transfer surface is small. Therefore, in view of the above-mentioned deficiencies of the prior art, it has been essential to develop a construction method capable of increasing the cycle time of the molding cycle and improving the transferability.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたもので、光ディスク基板の成形
時に良好な転写性を有し、なおかつ基板成形サイクルの
タクトアップ化を可能たらしめる光ディスク基板成形用
スタンパの製造方法、製造装置、及び該スタンパを用い
た光ディスク基板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。そして各請求項の発明の目的は以下のご
とくである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has good transferability at the time of molding an optical disk substrate, and can make the cycle of substrate molding cycle tact-up. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate, and a method for manufacturing an optical disk substrate using the stamper. The purpose of the invention of each claim is as follows.
【０００９】請求項１の発明は、スタンパの記録エリア
を選択的に断熱することを目的とするものである。請求
項２の発明は、スタンパの内径・外径加工時のエッジの
破断、剥離を防止することを目的とするものである。請
求項３の発明は、断熱材料の熱伝導率をスタンパの主材
料であるニッケルの熱伝導率より低く規定することで、
溶融樹脂充填後に断熱効果を持たせることを目的とする
ものである。It is an object of the present invention to selectively insulate a recording area of a stamper. The second object of the present invention is to prevent breakage and peeling of an edge during machining of an inner diameter and an outer diameter of a stamper. The invention according to claim 3 defines the thermal conductivity of the heat insulating material lower than the thermal conductivity of nickel, which is the main material of the stamper,
It is intended to provide a heat insulating effect after filling the molten resin.
【００１０】請求項４，７，及び１０の発明は、材料が
有する低熱伝導率を利用して、溶融樹脂充填直後の表層
部分（スタンパ転写部分）の急冷を抑制することを目的
とするものである。請求項５の発明は、前駆体であるポ
リアミド酸を用いて種々の膜厚のポリイミドおよびポリ
アミドイミドによる断熱層の形成を可能とすることを目
的とするものである。請求項６，９，及び１３の発明
は、良好な転写性を有するスタンパの作製と、ハイサイ
クル成形を同時に可能とする断熱層の膜厚を規定するこ
とを目的とするものでる。It is an object of the present invention to suppress rapid cooling of a surface layer portion (a stamper transfer portion) immediately after filling with a molten resin by utilizing the low thermal conductivity of the material. is there. A fifth object of the present invention is to enable the formation of a heat insulating layer of various thicknesses of polyimide and polyamide imide by using a polyamic acid as a precursor. It is an object of the invention of claims 6, 9 and 13 to regulate the thickness of a heat insulating layer that enables simultaneous production of a stamper having good transferability and high cycle molding.
【００１１】請求項８の発明は、溶射、プラズマジェッ
ト、イオンプレーティング等により容易に断熱層の形成
を可能とすることを目的とするものである。請求項１１
の発明は、断熱材料とスタンパ主材料のニッケルとの間
でバイメタルによる伸縮、反りを発生させないようにす
ることを目的とするものである。請求項１２の発明は、
電気めっきにより成形できる断熱材料を用いることによ
り、断熱層の厚膜形成を可能とすることを目的とするも
のである。An object of the present invention is to make it possible to easily form a heat insulating layer by thermal spraying, plasma jet, ion plating or the like. Claim 11
An object of the present invention is to prevent bimetallic expansion and contraction and warpage between a heat insulating material and nickel as a main material of a stamper. The invention of claim 12 is
It is an object of the present invention to enable the formation of a thick heat insulating layer by using a heat insulating material that can be formed by electroplating.
【００１２】請求項１４の発明は、スタンパの記録エリ
アを選択的に断熱し、光ディスク基板の生産性及び微細
パターンの転写性を両立させることができるスタンパを
提供することを目的とするものである。請求項１５の発
明は、スタンパの記録エリアを選択的に断熱し、光ディ
スク基板の生産性及び微細パターンの転写性を両立させ
ることができるスタンパの製造装置を提供することを目
的とするものである。請求項１６の発明は、生産性及び
記録パターンの転写性を両立させて光ディスク基板を生
産する生産方法を提供することを目的とするものであ
る。It is an object of the present invention to provide a stamper which selectively insulates a recording area of the stamper and can achieve both productivity of an optical disc substrate and transferability of a fine pattern. . It is another object of the present invention to provide a stamper manufacturing apparatus which can selectively insulate a recording area of a stamper and can achieve both productivity of an optical disc substrate and transferability of a fine pattern. . It is another object of the present invention to provide a production method for producing an optical disk substrate while achieving both productivity and transferability of a recording pattern.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光デ
ィスク基板成形に用いる光ディスク成形用スタンパの製
造方法において、該光ディスク成形用スタンパの表面に
設けられる記録エリアの直下の領域に、断熱材料が配さ
れるように成形することを特徴としたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical disk molding stamper used for molding an optical disk substrate, wherein a heat insulating material is provided in a region immediately below a recording area provided on the surface of the optical disk molding stamper. Is formed so as to be disposed.
【００１４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記断熱材料は、該光ディスク成形用スタンパの外
縁近傍、及び内縁近傍には存在しないようにすることを
特徴としたものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the heat insulating material does not exist near the outer edge and the inner edge of the optical disk molding stamper.
【００１５】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記断熱材料として、９４Ｗ/ｍ・ｋより小さい熱
伝導率を有する断熱材料を用いることを特徴としたもの
である。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, a heat insulating material having a thermal conductivity of less than 94 W / mk is used as the heat insulating material.
【００１６】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記断熱材料として、耐熱性有機高分子材料を用い
ることを特徴としたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, a heat-resistant organic polymer material is used as the heat insulating material.
【００１７】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記耐熱性有機高分子材料として、ポリイミドおよ
び／またはポリアミドイミドを用いることを特徴とした
ものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, polyimide and / or polyamideimide is used as the heat-resistant organic polymer material.
【００１８】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、前記ポリイミドおよび／またはポリアミドイミドの
総厚みを１５０μｍ以下とすることを特徴としたもので
ある。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the total thickness of the polyimide and / or polyamideimide is set to 150 μm or less.
【００１９】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、前記断熱材料として、耐熱性無機高分子材料を用い
ることを特徴としたものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, a heat-resistant inorganic polymer material is used as the heat insulating material.
【００２０】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、前記耐熱性無機高分子材料として、セラミックスを
用いることを特徴としたものである。The invention of claim 8 is the invention of claim 7, wherein ceramics is used as the heat-resistant inorganic polymer material.
【００２１】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記セラミックスの厚みを３００μｍより小さくす
ることを特徴としたものである。A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the eighth aspect of the present invention, the thickness of the ceramic is smaller than 300 μm.
【００２２】請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記断熱材料として、金属を用いることを特徴と
したものである。According to a tenth aspect, in the first aspect, a metal is used as the heat insulating material.
【００２３】請求項１１の発明は、請求項１０の発明に
おいて、前記金属として、線膨張係数がニッケルに近似
している金属を用いることを特徴としたものである。According to an eleventh aspect, in the tenth aspect, a metal having a linear expansion coefficient close to that of nickel is used as the metal.
【００２４】請求項１２の発明は、請求項１０の発明に
おいて、前記金属として、ビスマスを用いることを特徴
としたものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the tenth aspect, bismuth is used as the metal.
【００２５】請求項１３の発明は、請求項１２の発明に
おいて、前記ビスマスの厚みを３００μｍより小さくす
ることを特徴としたものである。According to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect, the thickness of the bismuth is made smaller than 300 μm.
【００２６】請求項１４の発明は、請求項１ないし１３
のいずれか１の発明によって製造されてなることを特徴
としたものである。The invention of claim 14 is the invention of claims 1 to 13
It is characterized by being manufactured by any one of the inventions.
【００２７】請求項１５の発明は、請求項１ないし１３
のいずれか１の発明に従って光ディスク基板を製造可能
な手段を有することを特徴としたものである。[0027] The invention of claim 15 is the first to thirteenth aspects.
And means for manufacturing an optical disk substrate according to any one of the aspects of the invention.
【００２８】請求項１６の発明は、請求項１ないし１３
のいずれか１の発明に従って製造されたスタンパを用い
て、光ディスク基板を製造することを特徴としたもので
ある。[0028] The invention of claim 16 is the invention of claims 1 to 13
An optical disk substrate is manufactured by using a stamper manufactured according to any one of the above aspects of the invention.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】本発明は、スタンパの１部である
転写面の記録エリアの近傍に断熱層を形成することによ
り、溶融樹脂充填直後、溶融樹脂から放出される熱が上
記の断熱層で一時的に蓄熱され、転写面の微細パターン
に樹脂が充填されやすくなり、転写性が向上する。樹脂
の充填が完了すると、通常の条件より１０〜２０℃低め
に設定された金型温度に依存して急冷されることによ
り、基板成形サイクルのタクトアップ化が可能となる。
また、スタンパには、最終的に内径および外径が規定の
寸法になるように旋盤加工やプレス加工を施すが、断熱
材料を記録エリア直下に選択的に形成させることで、内
径のエッジおよび外径のエッジはニッケルのみの一体化
構造となり、プレス加工時や、成形基板を量産する際も
スタンパのエッジにおける破断、剥離が発生する危険性
を解消できる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the present invention, a heat insulating layer is formed in the vicinity of a recording area on a transfer surface, which is a part of a stamper, so that heat released from the molten resin immediately after filling of the molten resin is applied to the heat insulating layer. , The resin is easily filled in the fine pattern on the transfer surface, and the transferability is improved. When the filling of the resin is completed, it is rapidly cooled depending on the mold temperature set to be lower by 10 to 20 ° C. than the normal condition, so that the cycle of substrate molding can be shortened.
In addition, the stamper is subjected to lathing or pressing so that the inner and outer diameters finally become the specified dimensions. By selectively forming a heat insulating material directly below the recording area, the inner and outer edges are formed. The edge of the diameter has an integrated structure made of only nickel, so that the risk of breakage or peeling at the edge of the stamper during press working or mass production of a molded substrate can be eliminated.
【００３０】（実施例１）図１は、本発明によるスタン
パの製造方法の一実施例を説明するための概略構成図
で、スタンパの製造工程を順に図１（Ａ）〜図１（Ｄ）
に示すものである。なお、図１における積層構造体は断
面図として示される。まず、図１に示す工程の前段とし
て、図１（Ａ）のマザー１の成形について説明する。ガ
ラス基板に形成した凹凸微細パターン上に導体化膜を形
成後、該導体化膜を陰極としてニッケル電鋳を行い、ガ
ラス基板を剥離してマスターを得る。そしてマスターに
剥離皮膜処理をした後、ニッケル電鋳し、該マスターか
ら剥離して反転した凹凸微細パターン１ａを有するマザ
ー１を得る。(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic structural view for explaining one embodiment of a method of manufacturing a stamper according to the present invention. The steps of manufacturing a stamper are shown in order in FIGS. 1 (A) to 1 (D).
It is shown in FIG. In addition, the laminated structure in FIG. 1 is shown as a cross-sectional view. First, the molding of the mother 1 in FIG. 1A will be described as a precedent to the step shown in FIG. After a conductive film is formed on the concave / convex fine pattern formed on the glass substrate, nickel electroforming is performed using the conductive film as a cathode, and the glass substrate is peeled to obtain a master. Then, after subjecting the master to a release film treatment, nickel electroforming is performed to obtain a mother 1 having a concave and convex fine pattern 1a which is separated from the master and inverted.
【００３１】マスターと同様にマザー１に剥離皮膜処理
（図示せず）した後、図１（Ａ）に示すように、マザー
１に対してニッケル電鋳を行い、約２５μｍ厚のニッケ
ル層２ａを電析させる。図１（Ａ）において、１０は最
終的に得られるスタンパで、上記ニッケル層２ａの上に
設けるマスクとスタンパ１０の記録エリアとの位置関係
を説明するためにこれらを概略的に示している。After subjecting the mother 1 to a release film treatment (not shown) in the same manner as the master, as shown in FIG. 1A, nickel electroforming is performed on the mother 1 to form a nickel layer 2a having a thickness of about 25 μm. Electrodeposit. In FIG. 1A, reference numeral 10 denotes a finally obtained stamper, which is schematically shown to explain the positional relationship between the mask provided on the nickel layer 2a and the recording area of the stamper 10.
【００３２】スタンパ１０の記録エリアの最内周より５
ｍｍ内側の領域１０ａ、および記録エリアの最外周より
５ｍｍ外側から外縁部までの領域１０ｂに相当するニッ
ケル層２ａ上の領域にテフロン（ＰＴＦＥ：polytetraf
luoroethylene）によるマスク３ａ，３ｂを形成する。
そしてニッケル層２ａの表面に、部分イミド化された直
鎖型ポリアミド酸溶液（ｅｘトレニース＃３０００；東
レ製）をスピン塗布もしくはスプレー塗布し、これを加
熱して脱水環化させてイミド化することにより、図１
（Ｂ）に示すごとくのポリイミド断熱層４を形成する。5 from the innermost circumference of the recording area of the stamper 10
The area on the nickel layer 2a corresponding to the area 10a on the inner side of the recording layer and the area 10b from the outermost periphery of the recording area to the outer edge 5 mm from the outermost periphery of the recording area is made of Teflon (PTFE: polytetraf
luoroethylene) to form masks 3a and 3b.
Then, a partially polyimidized linear polyamic acid solution (ex Trenis # 3000; manufactured by Toray Co.) is spin-coated or spray-coated on the surface of the nickel layer 2a, and heated to be dehydrated and cyclized to imidization. Fig. 1
A polyimide heat insulating layer 4 is formed as shown in FIG.
【００３３】ポリイミド断熱層４を形成した積層体か
ら、マスク３ａ，３ｂを除去した後、図示しない導体化
膜を形成し、該導体化膜を陰極としてニッケル電鋳を行
って図１（Ｃ）に示すごとくのニッケル層２ｂを電析さ
せ、ニッケル層２（２ａ，２ｂ）の総厚みを３００μｍ
とする。そしてポリイミド断熱層４を含むニッケル層２
をマザー１から剥離することにより、図１（Ｄ）に示す
ごとくの光ディスク基板成形用スタンパ１０を得る。ス
タンパ１０には、マザー１の凹凸微細パターン１ａが反
転した凹凸微細パターン１ａ' が形成されている。After the masks 3a and 3b are removed from the laminate on which the polyimide heat insulating layer 4 is formed, a conductive film (not shown) is formed, and nickel electroforming is performed using the conductive film as a cathode to form a conductive film shown in FIG. The nickel layer 2b is electrodeposited as shown in FIG. 3 and the total thickness of the nickel layer 2 (2a, 2b) is 300 μm.
And And a nickel layer 2 including a polyimide heat insulating layer 4
Is removed from the mother 1 to obtain a stamper 10 for molding an optical disk substrate as shown in FIG. On the stamper 10, a concave / convex fine pattern 1a 'formed by inverting the concave / convex fine pattern 1a of the mother 1 is formed.
【００３４】得られたスタンパ１０を射出成形機の金型
に装着し、溶融樹脂を射出充填することにより、光ディ
スク基板を成形する。このとき、金型温度は通常の温度
より１０〜２０℃低く設定する。なお、ポリイミド断熱
層４の厚みは２０，５０，１５０，２５０μｍとした。
ポリイミド断熱層４の厚みが２０μｍ以上で、十分な転
写性の確保と、基板成形サイクルのタクトアップとを同
時に実現できた。またポリイミド断熱層４の厚みが２５
０μｍでは、転写性は十分であったが、溶融樹脂充填直
後の表層部分（スタンパ転写部分）の温度が高すぎて樹
脂の熱変形温度までの冷却に長時間を要し、従来よりも
基板成形サイクルがロータクトとなってしまった。The obtained stamper 10 is mounted on a mold of an injection molding machine, and an optical disk substrate is formed by injection-filling a molten resin. At this time, the mold temperature is set 10 to 20 ° C. lower than the normal temperature. Note that the thickness of the polyimide heat insulating layer 4 was 20, 50, 150, and 250 μm.
When the thickness of the polyimide heat-insulating layer 4 was 20 μm or more, it was possible to simultaneously secure sufficient transferability and increase the tact time of the substrate molding cycle. The thickness of the polyimide heat insulating layer 4 is 25
At 0 μm, the transferability was sufficient, but the temperature of the surface layer (the stamper transfer portion) immediately after filling with the molten resin was too high, and it took a longer time to cool the resin to the thermal deformation temperature. The cycle has become Rotact.
【００３５】（実施例２）実施例１と同様の方法で、光
ディスク基板成形用スタンパを得る。ただし、図１のポ
リイミド断熱層４の代わりに、セラミックス（ジルコニ
ア）による断熱層を形成する。ジルコニアは、ニッケル
層２ａに対して、溶射、プラズマジェット、もしくはイ
オンプレーティング等の方法で処理を行うことにより形
成できる。なお、上記セラミクス断熱層の厚みは２０，
５０，１００，１５０，２５０μｍとした。セラミクス
断熱層の厚みが１００μｍ以上で、十分な転写性の確保
と、基板成形サイクルのタクトアップとを同時に実現で
きた。(Example 2) A stamper for molding an optical disk substrate is obtained in the same manner as in Example 1. However, instead of the polyimide heat insulating layer 4 of FIG. 1, a heat insulating layer made of ceramics (zirconia) is formed. Zirconia can be formed by processing the nickel layer 2a by a method such as thermal spraying, plasma jet, or ion plating. The thickness of the ceramic heat insulating layer is 20,
It was set to 50, 100, 150, and 250 μm. When the thickness of the ceramic heat-insulating layer was 100 μm or more, it was possible to simultaneously secure sufficient transferability and increase the cycle time of the substrate forming cycle.
【００３６】（実施例３）実施例１と同様の方法で、光
ディスク基板成形用スタンパを得る。ただし、図１のポ
リイミド断熱層４の代わりに、ビスマスによる断熱層を
形成する。ビスマスは、ニッケル層２ａに対して、電気
めっき処理を行うことにより形成できる。なお、上記ビ
スマス断熱層の厚みは５０，１５０，２５０μｍとし
た。ビスマス断熱層の厚みが２５０μｍ以上で、十分な
転写性の確保と、基板成形サイクルのタクトアップとを
同時に実現できた。(Embodiment 3) In the same manner as in Embodiment 1, a stamper for molding an optical disk substrate is obtained. However, a heat insulating layer of bismuth is formed instead of the polyimide heat insulating layer 4 of FIG. Bismuth can be formed by performing an electroplating process on the nickel layer 2a. Note that the thickness of the bismuth heat insulating layer was set to 50, 150, and 250 μm. When the thickness of the bismuth heat-insulating layer was 250 μm or more, sufficient transferability and tact-up of the substrate forming cycle could be simultaneously realized.
【００３７】（比較例）実施例１と同様の方法で、光デ
ィスク基板成形用スタンパを得る。ただし、本比較例に
おけるスタンパは、断熱層を形成せずにすべてニッケル
金属のみで構成する。上記実施例と同様の方法で光ディ
スク基板成形を実施すると、スタンパの凹凸微細パター
ンの転写性が不十分で、信号特性の不良な光ディスクの
製造を余儀なくされた。Comparative Example A stamper for molding an optical disk substrate is obtained in the same manner as in Example 1. However, the stamper in this comparative example is entirely formed of only nickel metal without forming a heat insulating layer. When the optical disk substrate was formed in the same manner as in the above embodiment, the transferability of the fine pattern of the concavo-convex pattern of the stamper was insufficient, and the production of an optical disk having poor signal characteristics was required.
【００３８】[0038]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、スタンパの記
録エリアのみに選択的に断熱効果を発揮させることによ
り、十分な転写性が確保でき、成形基板取り出しまでの
冷却時間の短縮が可能となる。請求項２の発明によれ
ば、スタンパの内径・外径加工時のエッジの破断、剥離
を防止し、成形基板量産時にも十分な密着性を有し、ニ
ッケルと断熱層との剥離をなくすことができる。According to the first aspect of the invention, by selectively exhibiting the heat insulating effect only in the recording area of the stamper, sufficient transferability can be secured, and the cooling time until the removal of the molded substrate can be reduced. Becomes According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent breakage and peeling of the edge at the time of processing the inner and outer diameters of the stamper, to have sufficient adhesiveness even at the time of mass production of molded substrates, and to eliminate peeling between nickel and the heat insulating layer. Can be.
【００３９】請求項３の発明によれば、充填直後の溶融
樹脂の急冷を抑制することで、スタンパの微細パターン
の転写性を向上させることができる。請求項４，７，及
び１０の発明によれば、材料が有する低熱伝導率により
断熱効果が発揮され、微細パターンの転写性の十分な確
保と、基板成形サイクルのタクトアップとを同時に実現
することができる。請求項５の発明によれば、前駆体で
あるポリアミド酸を用いて種々の膜厚のポリイミド及び
ポリアミドイミドによる断熱層を形成することができ
る。請求項６，９，及び１３の発明によれば、微細パタ
ーンの転写性の十分な確保と、基板成形サイクルのタク
トアップとを同時に実現する断熱層の膜厚を規定でき
る。According to the third aspect of the present invention, the transferability of the fine pattern of the stamper can be improved by suppressing the rapid cooling of the molten resin immediately after filling. According to the fourth, seventh and tenth aspects of the present invention, the heat insulation effect is exhibited by the low thermal conductivity of the material, and the sufficient securing of the transferability of the fine pattern and the tact-up of the substrate forming cycle are simultaneously realized. Can be. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to form a heat insulating layer of various thicknesses of polyimide and polyamide-imide using the precursor polyamic acid. According to the sixth, ninth, and thirteenth aspects of the invention, it is possible to regulate the thickness of the heat-insulating layer that simultaneously ensures sufficient transferability of the fine pattern and increases the cycle time of the substrate forming cycle.
【００４０】請求項８の発明によれば、溶射、プラズマ
ジェット、イオンプレーティング等により容易に断熱層
を形成することができる。請求項１１の発明によれば、
断熱材料とスタンパ主材料のニッケルとの間でバイメタ
ルによる伸縮、反りを発生させないようにすることがで
きる。請求項１２の発明によれば、電気めっきにより成
形できる断熱材料を用いることにより、断熱層の厚膜形
成が可能となる。According to the eighth aspect of the present invention, the heat insulating layer can be easily formed by thermal spraying, plasma jet, ion plating or the like. According to the invention of claim 11,
It is possible to prevent expansion and contraction and warpage due to bimetal between the heat insulating material and nickel as the main material of the stamper. According to the twelfth aspect of the invention, by using a heat insulating material that can be formed by electroplating, a thick heat insulating layer can be formed.
【００４１】請求項１４の発明によれば、スタンパの記
録エリアを選択的に断熱し、光ディスク基板の成形サイ
クルのタクトアップ及び記録パターンの転写性を両立さ
せることができるスタンパが得られる。請求項１５の発
明によれば、スタンパの記録エリアを選択的に断熱し、
光ディスク基板の成形サイクルのタクトアップ及び記録
パターンの転写性を両立させることができるスタンパの
製造装置が得られる。請求項１６の発明によれば、成形
サイクルのタクトアップ及び記録パターンの転写性を両
立させて光ディスク基板を生産する生産方法が得られ
る。According to the fourteenth aspect of the present invention, it is possible to obtain a stamper that selectively insulates the recording area of the stamper and can achieve both a tact-up in a molding cycle of an optical disk substrate and transferability of a recording pattern. According to the invention of claim 15, the recording area of the stamper is selectively insulated,
According to the present invention, a stamper manufacturing apparatus capable of achieving both the tact-up of the molding cycle of the optical disk substrate and the transferability of the recording pattern can be obtained. According to the sixteenth aspect of the present invention, there is provided a production method for producing an optical disk substrate while achieving both a tact-up in a molding cycle and transferability of a recording pattern.
【図１】 本発明によるスタンパ製造法の実施例を説明
するための概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining an embodiment of a stamper manufacturing method according to the present invention.
【図２】 従来のスタンパ製造における微細パターンの
転写不良の要因を説明するための図である。FIG. 2 is a view for explaining a factor of transfer failure of a fine pattern in a conventional stamper manufacturing.
１…マザー、１ａ，１ａ’…凹凸微細パターン、２，２
ａ，２ｂ…ニッケル層、３ａ，３ｂ…マスク、４…断熱
層、１０…スタンパ、１０ａ…記録エリアの最内周より
５ｍｍ内側の領域、１０ｂ…記録エリアの最外周より５
ｍｍ外側から外縁部までの領域、１１…コア層（流動
層）、１２…せん断層、１３…スキン層（固化層）、１
４…金型壁面、Ｆ…樹脂流動方向、Ｔ…樹脂流動先端
部。1 ... mother, 1a, 1a '... concave and convex fine pattern, 2, 2
a, 2b: nickel layer, 3a, 3b: mask, 4: heat insulating layer, 10: stamper, 10a: area 5 mm inside the innermost circumference of the recording area, 10b: 5 from the outermost circumference of the recording area
mm Area from outer side to outer edge, 11: core layer (fluidized layer), 12: shear layer, 13: skin layer (solidified layer), 1
4: mold wall surface, F: resin flow direction, T: resin flow tip.
Claims (16)
成形用スタンパの製造方法において、該光ディスク成形
用スタンパの表面に設けられる記録エリアの直下の領域
に、断熱材料が配されるように成形することを特徴とす
る光ディスク基板成形用スタンパの製造方法。1. A method of manufacturing a stamper for molding an optical disc used for molding an optical disc substrate, wherein the molding is performed so that a heat insulating material is disposed in a region immediately below a recording area provided on a surface of the stamper for molding an optical disc. Of manufacturing an optical disk substrate forming stamper.
ンパの製造方法において、前記断熱材料は、該光ディス
ク成形用スタンパの外縁近傍、及び内縁近傍には存在し
ないようにすることを特徴とする光ディスク基板成形用
スタンパの製造方法。2. The optical disk molding stamper manufacturing method according to claim 1, wherein the heat insulating material does not exist near an outer edge and an inner edge of the optical disk molding stamper. A method for manufacturing a stamper for forming a substrate.
スタンパの製造方法において、前記断熱材料として、９
４Ｗ/ｍ・ｋより小さい熱伝導率を有する断熱材料を用
いることを特徴とする光ディスク基板成形用スタンパの
製造方法。3. The method of manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate according to claim 1, wherein the heat insulating material comprises
A method for manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate, comprising using a heat insulating material having a thermal conductivity of less than 4 W / mk.
スタンパの製造方法において、前記断熱材料として、耐
熱性有機高分子材料を用いることを特徴とする光ディス
ク基板成形用スタンパの製造方法。4. The method for manufacturing an optical disk substrate forming stamper according to claim 1, wherein a heat-resistant organic polymer material is used as the heat insulating material.
スタンパの製造方法において、前記耐熱性有機高分子材
料として、ポリイミドおよび／またはポリアミドイミド
を用いることを特徴とする光ディスク基板成形用スタン
パの製造方法。5. The method of manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate according to claim 4, wherein polyimide and / or polyamideimide is used as the heat-resistant organic polymer material. Method.
スタンパの製造方法において、前記ポリイミドおよび／
またはポリアミドイミドの総厚みを１５０μｍ以下とす
ることを特徴とする光ディスク基板成形用スタンパの製
造方法。6. The method for manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate according to claim 5, wherein the polyimide and / or
Alternatively, a method for manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate, wherein the total thickness of the polyamideimide is 150 μm or less.
スタンパの製造方法において、前記断熱材料として、耐
熱性無機高分子材料を用いることを特徴とする光ディス
ク基板成形用スタンパの製造方法。7. The method of manufacturing a stamper for forming an optical disk substrate according to claim 1, wherein a heat-resistant inorganic polymer material is used as the heat insulating material.
スタンパの製造方法において、前記耐熱性無機高分子材
料として、セラミックスを用いることを特徴とする光デ
ィスク基板成形用スタンパの製造方法。8. The method of manufacturing a stamper for forming an optical disk substrate according to claim 7, wherein ceramics is used as the heat-resistant inorganic polymer material.
スタンパの製造方法において、前記セラミックスの厚み
を３００μｍより小さくすることを特徴とする光ディス
ク基板成形用スタンパの製造方法。9. The method for manufacturing an optical disk substrate forming stamper according to claim 8, wherein the thickness of the ceramic is smaller than 300 μm.
用スタンパの製造方法において、前記断熱材料として、
金属を用いることを特徴とする光ディスク基板成形用ス
タンパの製造方法。10. The method of manufacturing an optical disk substrate forming stamper according to claim 1, wherein the heat insulating material is
A method for manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate, characterized by using a metal.
形用スタンパの製造方法において、前記金属として、線
膨張係数がニッケルに近似している金属を用いることを
特徴とする光ディスク基板成形用スタンパの製造方法。11. The method of manufacturing a stamper for forming an optical disk substrate according to claim 10, wherein a metal having a linear expansion coefficient close to that of nickel is used as the metal. Method.
形用スタンパの製造方法において、前記金属として、ビ
スマスを用いることを特徴とする光ディスク基板成形用
スタンパの製造方法。12. The method for manufacturing a stamper for forming an optical disk substrate according to claim 10, wherein bismuth is used as said metal.
形用スタンパの製造方法において、前記ビスマスの厚み
を３００μｍより小さくすることを特徴とする光ディス
ク基板成形用スタンパの製造方法。13. The method for manufacturing a stamper for molding an optical disk substrate according to claim 12, wherein the thickness of said bismuth is smaller than 300 μm.
載の光ディスク基板成形用スタンパの製造方法によって
製造されてなることを特徴とする光ディスク基板成形用
スタンパ。14. An optical disk substrate molding stamper manufactured by the method for manufacturing an optical disk substrate molding stamper according to claim 1. Description:
載の光ディスク基板成形用スタンパの製造方法に従って
光ディスク基板を製造可能な手段を有することを特徴と
する光ディスク基板成形用スタンパの製造装置。15. A manufacturing apparatus for an optical disk substrate forming stamper, comprising: means for manufacturing an optical disk substrate according to the method for manufacturing an optical disk substrate forming stamper according to claim 1. Description:
載の光ディスク基板成形用スタンパの製造方法に従って
製造されたスタンパを用いて、光ディスク基板を製造す
ることを特徴とする光ディスク基板の製造方法。16. A method for manufacturing an optical disk substrate, comprising manufacturing an optical disk substrate using a stamper manufactured according to the method for manufacturing an optical disk substrate forming stamper according to claim 1. Description:
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2008261056A (en) * | 2003-08-04 | 2008-10-30 | Lg Display Co Ltd | Vapor deposition source of organic electroluminescent layer |
| JP2009220587A (en) * | 2006-04-20 | 2009-10-01 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Resin molding apparatus |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP25980699A patent/JP2001084652A/en active Pending
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