JP2001266417A - 転写方法 - Google Patents

転写方法

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JP2001266417A
JP2001266417A JP2000081853A JP2000081853A JP2001266417A JP 2001266417 A JP2001266417 A JP 2001266417A JP 2000081853 A JP2000081853 A JP 2000081853A JP 2000081853 A JP2000081853 A JP 2000081853A JP 2001266417 A JP2001266417 A JP 2001266417A
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Atsushi Nakano
淳 中野
Shuichi Kikuchi
修一 菊地
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタンパに形成された情報信号を基板に転写
する記録媒体の製造工程において、熱変形や反りのない
高品位の転写を可能とする。 【解決手段】 一主面に情報信号が微細凹凸として形成
されたスタンパの当該微細凹凸を基板に転写するに際
し、上記基板の一主面と上記スタンパの微細凹凸が形成
された一主面とを対向して当接させ、上記当接した状態
の上記基板及び上記スタンパを所定の圧力で加圧し、か
つ上記基板の上記スタンパとの当接面表層のみの温度を
基板のガラス転移温度以上に上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号や画像信
号等の各種情報信号を記録するための情報記録媒体の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーディオ用、ビデオ用その他各種情報
を記録する媒体としては、例えばディスク状の光記録媒
体、磁気記録媒体が知られている。これらの記録媒体は
としては、エンボスピットを信号情報としたいわゆるＣ
Ｄ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile D
isk）、或いは、同心円状に形成されている溝（以下グ
ループと呼ぶ）に無機膜や有機膜を積層し、外部より集
光させたレーザによって情報信号を書き込む相変化型光
ディスクや記録膜の磁気光学効果を利用した光磁気ディ
スク、さらには磁気的に信号を書き込む磁気ディスク等
が挙げられる。
【０００３】これらの記録媒体のデータ情報、トラッキ
ングサーボ信号等の記録がされる位相ピット、プリグル
ーフ等の微細凹凸を有する情報信号の記録層の形成方法
としては、例えばプラスチック製の基板を射出成形する
ことが一般的に行われている。すなわち、射出成形機と
金型及びスタンパを用いて、ディスク状の情報記録媒体
を成形する際に情報信号をスタンパから転写して形成す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスク状
の情報記録媒体の基板は、磁気記録媒体のガラスやアル
ミニウム板を除くとプラスチックの射出成形で作られる
のが一般的である。この基板の最大の欠点は、溶融樹脂
が金型キャビティ内に射出された段階で樹脂が充填する
際の金型との摩擦や射出の際の圧力や温度等で樹脂の分
子配向歪みや熱歪み等が発生することである。基板に生
じる内部応力は、金型内での樹脂の冷却から固化までの
過程において応力緩和により多少緩和されて小さくな
る。しかし、基板に生じる内部応力の大部分は、樹脂が
固化するまでに緩和されず残留応力として基板内に残
る。特に樹脂の射出時の分子配向は、アニール等の熱処
理ではほとんど緩和されず、これが光の複屈折や反りや
うねリ等のスキューの発生原因となるという問題があ
る。
【０００５】また近年、光ディスクの高密度化の手段と
して対物レンズの開口数（以下ＮＡと呼ぶ。）を大きく
した方法やレーザ光の波長を短波長化することで記録密
度を向上する手段が報告され実用段階に至っている。そ
して、これら記録密度の向上に伴ってレンズの焦点深度
は小さくなり、基板の反りやうねり等の許容範囲がさら
に厳しいものとなってきているとともに、光透過層とな
る基板の厚みは薄くなってきている。
【０００６】しかしながら、射出成形では上述した配向
歪みとともに樹脂の溶融温度と金型温度には１００℃以
上の温度勾配があり、基板厚さが薄いほど固化進行しな
がら樹脂が金型に充填されるところから配向歪みはさら
に大きくなり、転写性、複屈折、反り等の全てを満足し
た基板を製造することは非常に困難である。
【０００７】また、磁気記録媒体の分野でも、高密度
化、低価格化に伴い基板の開発が盛んであり、かつ光デ
ィスクとを融合させた新しい記録媒体の開発が進められ
ている。
【０００８】すなわち、従来の射出成形では、微小な情
報信号を精度良く転写させつつ、熱変形、或いは反りや
うねりの小さい基板を作製することが非常に困難であ
る。
【０００９】また、射出成形以外にも、シート等の基板
全体をそのガラス転移温度、或いは軟化点以上に加熱
し、圧力をかけながらスタンパの情報信号を転写させる
方法もあるが、樹脂の冷却過程で反りが生じたり、樹脂
の種類によっては、複雑な装置を使用するなどコスト面
では難がある。
【００１０】したがって、本発明は、従来の上述した従
来の問題点に鑑みて創案されたものであり、スタンパに
形成された情報信号を基板に転写する記録媒体の製造工
程において、熱変形や反りのない高品位の転写を可能と
する転写方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る転写方法
は、一主面に情報信号が微細凹凸として形成されたスタ
ンパの当該微細凹凸を基板に転写するに際し、基板の一
主面とスタンパの微細凹凸が形成された一主面とを対向
して当接させ、当接した状態の基板及びスタンパを所定
の圧力で加圧し、かつ基板の上記スタンパとの当接面表
層のみの温度を基板のガラス転移温度以上に上昇させる
ことを特徴とするものである。
【００１２】本発明に係る転写方法は、基板の一主面と
スタンパの微細凹凸が形成された一主面とを対向して当
接させ、当接した状態の基板及びスタンパを所定の圧力
で加圧し、かつ基板の上記スタンパとの当接面表層のみ
の温度を基板のガラス転移温度以上に上昇させる。基板
のスタンパとの当接面表層は、温度が基板材料のガラス
転移温度以上となった時点で軟化する。そして、この
時、基板は加圧された状態にあるため、スタンパに形成
された情報信号である微細凹凸が軟化したスタンパとの
当接面に転写されることとなる。またこの時、基板は、
スタンパとの当接面表層のみの温度が上昇している、す
なわち基板全体の温度が上昇しているわけではなく基板
のごく一部のみが温度上昇しているため、熱変形や、内
部応力の発生及びそれに起因する変形が生じることなく
転写が行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明
は、以下の説明に限定されることはなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１４】図１に本発明を適用した情報信号転写装置
の構成を概略的に示す。
【００１５】本発明を適用した情報信号転写装置は、超
音波発生装置１と、情報信号が転写される基板２と、基
板２に転写される情報信号が微細凹凸として形成された
スタンパ３と、スタンパ３を載置、固定する金型４と、
金型４が固定されるステージ５とにより構成される。
【００１６】超音波発生装置１は、超音波を発生させる
超音波発生部１ａと、超音波発生部１ａにおいて発生し
た超音波を基板２に伝達するためのホーン１ｂとにより
構成される。超音波発生部１ａとしては、所定の周波
数、振幅の超音波を発生させることが可能であれば、特
に限定されることはなく、例えば、ブランソン・ウェル
ダー９００シリーズ（日本エマンソン（株）ブランソン
事業部製）等を用いることができる。
【００１７】超音波発生部１ａで発生させる超音波の周
波数は、２０ＫＨｚ以上であれば良い。そして、好まし
くは、周波数の高い超音波である。周波数の高い超音波
を用いることにより、後述する基板２とスタンパ３との
摩擦を大きくすることができ、基板２におけるスタンパ
３との当接面の温度をより高く若しくはより短時間で上
昇させることができる。そして、基板２のスタンパ３と
の当接面の温度をより高く上昇させることにより、より
確実にスタンパ３の情報信号を基板２に転写することが
できる。そして、この超音波の周波数、振幅等の条件
は、基板２の材質、超音波の印加時間等の条件により、
適宜設定されれば良い。例えば、上述したブランソン・
ウェルダー９００シリーズでは、発振される超音波の周
波数は２０ＫＨｚであり、実際のホーンの振幅は、最大
で数１０μｍ程度となる。また、この振幅は、外部に取
り付けた（図示せず）コントローラによって、任意に調
整することが可能である。
【００１８】また、超音波発生部１ａで発生させる超音
波は、基板２及びスタンパ３の主面に対して垂直方向に
振動させることが好ましい。超音波発生部１ａで発生さ
せる超音波、すなわち、基板２及びスタンパ３に印加す
る超音波を基板２及びスタンパ３の主面に対して垂直方
向に振動させることにより、基板の表面に傷を発生させ
ることなく、良好に転写することができるからである。
【００１９】ホーン１ｂは、超音波発生部１ａにおいて
発生した超音波を所定の振幅に変換して基板２に伝達す
る役割及び基板に対して加圧する役割をするものであ
り、上下方向に可動とされている。情報信号の転写の際
には、ホーン１ｂ先端部主面が、基板２の主面と対向し
て当接する。そして、ホーン１ｂ先端部主面が基板２の
主面と当接した状態で基板２に対してさらに所定の圧力
まで加圧し、超音波発生部において超音波を発生させる
ことにより、超音波を基板２に伝達する。ホーン１ｂ
は、例えばジュラルミン等の材料により作製される。ホ
ーン１ｂの先端形状としては、例えば、図２に示すよう
な形状とすることができる。また、ホーン１ｂの先端形
状は、図３に示すような形状としても良い。図３のホー
ン１ｂは、ホーン１ｂ先端部の外周部に例えばコルク等
の摩擦係数の大きな材質を用いたリング状部材６を配設
したものである。そして、リング状部材６のホーン１ｂ
との接着面と反対側の主面６ａが、ホーン１ｂ先端部の
主面と同一面上に位置するように配設されている。これ
により、基板２及びスタンパ３に超音波を印加した際
に、リング状部材６が基板２を確実に固定し、ホーン１
ｂと基板２とがずれないようにすることができる。ま
た、ホーン１ｂの上下移動速度や圧力は上述したコント
ローラ（図示せず）によって制御可能とされている。そ
して、ホーン１ｂの形状、寸法は、使用する超音波の周
波数、スタンパ１ｂ及び基板２の材質、寸法等の条件に
より設定される。
【００２０】基板２は、射出成形により作製された基板
やキャスト板や押し出しシート等を用いることができ、
板厚に関しては特に制限はない。また、シートはダイラ
イン等のない平坦な押し出しシート、キャストシート、
又は転写性に優れたポリマーアロイ等により構成される
が、これらシートを射出成形で作製しても良い。ここ
で、キャストシートとは、樹脂モノマーをガラス板や金
属板等の上、又は板間に注入して重合するか、ポリマー
を溶解してシート状として溶剤を飛ばすことにより作製
されたものをいう。また、ダイラインとは、シート又は
フィルムを押し出し機で作製する際に、ダイ（金型）の
傷や周辺に付着した樹脂カス等によってシ−トやフィル
ムについた縞状の凹凸筋をいう。
【００２１】また、基板２の材料は、プラスチックに限
定されることはなく、ホーンやスタンパの軟化点に比べ
て低い軟化点を有するガラス等の材料も用いることがで
きる。
【００２２】スタンパ３は、例えばニッケル等の材料よ
りなり、基板２と当接する側の主面には、記録媒体の情
報信号となるピットやグルーブに対応した微細凹凸が予
め形成されている。そして、スタンパ３に形成された微
細凹凸が基板２に転写されることにより、基板２に転写
された微細凹凸がピットやグルーブとして機能すること
となる。
【００２３】金型４は、例えばＳＵＳ４０２系等の材料
からなり、ステージ５に固定されている。この金型４
は、例えば直径約１００ｍｍのニッケルスタンパが真空
吸着により固定される構造とされる。スタンパ３を真空
吸着により固定することにより、転写を行う際にスタン
パ３と金型４との間に摩擦が生じ、超音波のエネルギー
がスタンパ３と金型４との摩擦に消費されることを防止
することができる。これにより、超音波のエネルギー
を、基板２とスタンパ３との摩擦に効率よく消費させる
ことができる。また、エッチング等により金型４にスタ
ンパを固定するための凹凸を直接形成した構造としても
良い。
【００２４】ステージ５は、金型４を固定するためのも
のであり、図示しない後方で超音波発生部１ａと一体化
されている。ステージ５と超音波発生部１ａとが一体化
されていることにより、転写を行う際に、ステージ５と
超音波発生部１ａとの位置のずれが生じることを防止す
ることができる。これにより超音波のエネルギーが確実
に基板２及びスタンパ３の所定の位置及び所定の方向に
印加されるため、超音波のエネルギーの分散が防止さ
れ、精度良く情報信号の転写を行うことができる。
【００２５】次に、この装置を用いて基板２に対してス
タンパ３の情報信号を転写する方法について説明する。
【００２６】まず金型４上に、所定の情報信号が一主面
に形成されたスタンパ３を一主面が上になるように載置
する。そして、スタンパ３に超音波が印加された際に基
板２との間でずれが生じ、金型４とスタンパ３との間に
摩擦が生じないように確実に固定する。例えば、金型４
内に配置された真空装置によりスタンパ３をスタンパ３
の下面から真空吸着することによりスタンパ３を金型４
に固定する。
【００２７】次に、スタンパ３上の所定の位置に、所定
の大きさに形成された基板２を情報信号を転写する面が
スタンパ３と対向するように載置する。
【００２８】次に、ホーン１ｂを下降させてホーン１ｂ
を基板２に当接させ、所定の圧力まで加圧する。このと
きの圧力は、基板２の材質、超音波の周波数、超音波の
印加時間等の条件により適宜設定されれば良い。
【００２９】このとき、基板及びスタンパに超音波を印
加した際にホーン１ｂと基板２との当接面で摩擦が生じ
ないようにホーン１ｂと基板２とを確実に固定する必要
がある。また、基板及びスタンパに超音波を印加した際
にスタンパ３と金型４との当接面で摩擦が生じないよう
にスタンパ３と金型４とを確実に固定する必要がある。
基板及びスタンパに超音波を印加した際にホーン１ｂと
基板２との当接面及び／又はスタンパ３と金型４との当
接面において摩擦が生じた場合、超音波のエネルギー
が、ホーン１ｂと基板２との当接面及び／又はスタンパ
３と金型４との当接面における摩擦に消費されてしま
う。その結果、基板及びスタンパに超音波を印加した際
に基板２とスタンパ３との当接面における摩擦に消費さ
れるエネルギーが減少してしまい、基板２のスタンパ３
との当接面の温度を所定の温度に上昇させることができ
なくなるからである。固定の手段としては、例えばホー
ン１ｂと基板２とを固定する場合には、ホーン１ｂに固
定用の凸部を設け、基板２に予め空けておいた凹部とを
はめ合わせることによって固定することができる。ま
た、基板２とホーン１ｂとの間に摩擦力の大きい保護シ
ートを挟むことにより固定しても良い。
【００３０】次に、所定の圧力（以下、トリガと呼
ぶ。）まで加圧した時点で、超音波発生部１ａで超音波
を発生させ、基板２及びスタンパ３に超音波を印加する
ことにより基板２及びスタンパ３を振動させる。この振
動によって、基板２とスタンパ３との当接面において摩
擦が生じ、摩擦熱が発生する。そして、この摩擦熱によ
り基板２のスタンパ３との当接面の表層温度が上昇す
る。そして、基板２のスタンパ３との当接面の表層温度
が基板材料のガラス転移温度以上に上昇した時点で、基
板２のスタンパ３との当接面表層が軟化し、ホーン１ｂ
により加えられている圧力によりスタンパ３に形成され
た情報信号である微細凹凸が基板２に転写されることと
なる。例えば、基板２としてポリカーボネートを使用し
た場合には、基板２のスタンパ３との当接面の表層温度
をポリカーボネートのガラス転移温度である１４３℃以
上の温度まで上昇させる。これにより、基板２のスタン
パ３との当接面表層が軟化し、ホーン１ｂにより加えら
れている圧力により情報信号である微細凹凸が基板に転
写されることとなる。この時、基板２において温度が上
昇している部分は、スタンパ３との当接面表層のみであ
る。そして、情報信号の転写が終了したとき、すなわち
超音波の印加を停止したときには、基板２のスタンパ３
との当接面の表層は瞬時に自然冷却され、常温に下がっ
ている。したがって、転写が終了した時点で、基板２を
すぐにスタンパ３から取り外すことが可能となる。すな
わち、従来の基板を高温に加熱する転写方法の場合のよ
うな基板温度を低下させるための冷却工程が不要とな
り、製造工程上、生産効率の向上を図ることが可能とな
る。また、基板２において温度が上昇している部分は、
スタンパ３との当接面表層のみであるため、転写後に熱
に起因する基板２の変形や厚みの変化等が生じることが
なく、高精度の情報信号の転写が可能となり、高品位の
基板を製造することが可能となる。
【００３１】また、基板材料としてガラス転移温度が高
い材料を用いた場合でも、瞬時に基板におけるスタンパ
３との当接面表層の温度を上昇させ、当接面表層を軟化
させることができ、容易に情報信号を転写することが可
能となる。
【００３２】ここで、超音波の周波数、振幅、印加時間
は、基板２の材質、ホーン１ｂの形状等の条件により適
宜設定されれば良い。また、印加する超音波の振幅を印
加途中で変更するような設定としても良い。
【００３３】以上のような工程によりスタンパ３に形成
された情報信号である微細凹凸を基板２に転写すること
ができる。
【００３４】上記においては、スタンパ２を金型４側に
配置し、基板２をホーン１ｂ側に配置したが、スタンパ
３をホーン１ｂ側に配置し、基板２を金型４側に配置す
る構成としても良い。この場合には、基板及びスタンパ
に超音波を印加した際にホーン１ｂとスタンパ３との当
接面で摩擦が生じないようにホーン１ｂとスタンパ３と
を確実に固定する必要がある。なお、ホーン１ｂに直接
エッチング等の処理を施してスタンパを兼ねる構造とし
ても良い。また、基板及びスタンパに超音波を印加した
際に基板２と金型４との当接面で摩擦が生じないように
基板２と金型４とを確実に固定する必要がある。基板及
びスタンパに超音波を印加した際にホーン１ｂとスタン
パ３の当接面及び／又は基板２と金型４との当接面にお
いて摩擦が生じた場合、超音波のエネルギーが、ホーン
１ｂとスタンパ３との当接面及び／又は基板２と金型４
との当接面における摩擦に消費されてしまう。その結
果、基板２とスタンパ３との当接面における摩擦に消費
されるエネルギーが減少してしまい、基板２のスタンパ
３との当接面の温度を所定の温度に上昇させることがで
きなくなるからである。固定の手段としては、例えばホ
ーン１ｂとスタンパ３を固定する場合には、ホーン１ｂ
に固定用の凸部を設け、スタンパ３に予め空けておいた
凹部とをはめ合わせることによって固定することができ
る。また、基板２とホーン１ｂとの間に摩擦力の大きい
保護シートを挟むことにより固定しても良い。
【００３５】また、上記においては基板の一主面のみに
情報信号を転写する場合について説明したが、基板の両
主面に情報信号を転写しても良く、この場合は基板を２
枚のスタンパで挟み込む構成とすれば良い。この場合も
上記と同様に、スタンパをホーン及び金型と確実に固定
することが必要である。
【００３６】また、情報信号の転写性は、スタンパの形
状、例えば情報信号の溝の深さや幅、或いはピットの大
きさ等によってもばらつきが生じる。そこで、転写性を
より均一で確実なものとするために、転写させる基板を
予め常温より高い温度にプリヒートし、転写性の向上を
図っても良い。この場合におけるプリヒートは、補助的
なものであり、射出成形やシート高温加熱転写等の従来
の方法の場合のように、基板を高温にプリヒートする必
要はなく、基板の変形等が生じない程度の温度に加熱す
れば良い。また、転写後の基板の冷却を考慮した場合に
は、プリヒートの温度は、なるべく低めに設定すること
が好ましい。プリヒートの温度を低めに設定することに
より、転写後の基板の冷却工程を短時間とすることがで
き、生産効率の向上を図ることが可能となる。基板をプ
リヒートする方法としては、赤外線や温風等を用いるこ
とができる。
【００３７】また、スタンパをプリヒートすることによ
り、転写性向上を図っても良い。この場合、スタンパを
プリヒートしても良く、また、金型を加熱して金型から
の伝導熱によりスタンパをプリヒートしても良く、ま
た、スタンパと金型の両方をプリヒートしても良い。こ
の場合も、金型及び／又はスタンパのプリヒートは、補
助的なものであり、射出成形やシート高温加熱転写等の
従来の方法の場合のようにスタンパを高温にプリヒート
する必要はなく、基板の変形等が生じない程度の温度に
加熱すれば良い。また、転写後の基板の冷却を考慮した
場合には、プリヒートの温度は、なるべく低めに設定す
ることが好ましい。プリヒートの温度を低めに設定する
ことにより、転写後の基板の冷却工程を短時間とするこ
とができ、生産効率の向上を図ることが可能となる。ス
タンパをプリヒートする方法としては、例えば、射出成
形等で使用されている温水の温調機を用い、金型及び／
又はスタンパの内部に温水を流動させることにより、金
型及び／又はスタンパの温度を所定の温度に上げ、スタ
ンパをプリヒートする方法が挙げられる。
【００３８】また、基板材料としてポリカーボネート等
の吸水性の高い樹脂を用いる場合、射出成形やシート高
温加熱転写等の従来の方法では、基板内部に存在する水
分が急激に温められ、揮発することによって気泡が生
じ、基板の品質を低下させる場合がある。しかしなが
ら、この転写方法においては、基板におけるスタンパと
の当接面表層のみ温度が上昇するため、このような気泡
が生じることがなく、基板の品質を低下させることがな
い。
【００３９】上述した転写方法では、基板のスタンパと
の当接面表層の温度のみを基板のガラス転移温度以上に
上昇させるため、基板全体が加熱されることがない。そ
のため、情報信号の転写後において熱に起因した基板の
反りや変形が生じることがない。したがって、この転写
方法によれば高精度の転写が可能となり、高品質の基板
を製造することが可能となる。
【００４０】また、この転写方法では、基板のスタンパ
との当接面表層の温度のみを上昇させているため、情報
信号の転写終了時には、基板のスタンパとの当接面表層
の温度は常温に下がっている。したがって、情報信号の
転写後の基板の冷却工程が不要となり、製造工程上にお
いて生産効率の向上を図ることが可能となる。
【００４１】
【実施例】以下、具体的な実施例に基づいて本発明を説
明する。
【００４２】実施例１ 既述した実施の形態にしたがい、図１に示すような情報
信号転写装置を作製し、スタンパに形成された微細凹凸
による情報信号を基板に転写した。情報信号転写装置の
構成を下記に示す。また、ホーンは、図４に示す形状、
寸法のものを使用した。なお、リング状部材としては、
コルクを使用した。
【００４３】超音波発生装置：（超音波発生部）：ブラ
ンソン超音波プラスチック・ウエルダー９００シリーズ 発生超音波振動数２０ＫＨｚ （ホーン） ：（材質）ジュラルミン φ１５ｍｍ（先端部） 最大振幅２５μｍ スタンパ：（材質）ニッケル φ９６ｍｍ トラックピッチ１．４μｍ 情報信号（溝及びピット）深さ９０ｎｍ 基板 ：（材質）ポリカーボネート （寸法）Ｗ×Ｔ×Ｈ＝５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍ スタンパは、金型に取り付けた真空吸引装置により金型
に固定した。また、基板のホーンとの当接面には、ホー
ンと基板との間の摩擦を防止するためにポリエチレンの
保護シートを貼付した。
【００４４】上記の構成の情報信号転写装置を用いて、
下記の転写条件でスタンパに微細凹凸として形成された
情報信号を基板に転写した。
【００４５】転写条件 加圧 ：５００ＫＰ 卜リガ ：２００Ｎ 超音波振動振幅：（１）１ ２．０５μｍ、（２）２
４．１μｍ 超音波印加時間：（１）０．３秒、（２）０．７秒 基板及びスタンパに対する超音波の印加は、（１）１
２．０５μｍの低振動振幅の超音波を０．３秒間印加
後、（２）２４．１μｍの高振動振幅の超音波を０．７
秒間印加し、計１秒間超音波を印加した。
【００４６】実施例２ 既述した実施の形態にしたがい、図１に示すような情報
信号転写装置を作製し、スタンパに形成された微細凹凸
による情報信号を基板に転写した。情報信号転写装置の
構成を下記に示す。また、ホーンは、図５に示す形状、
寸法のものを使用した。
【００４７】超音波発生装置：（超音波発生部）：ブラ
ンソン超音波プラスチック・ウエルダー９００シリーズ 発生超音波振動数４０ＫＨｚ （ホーン） ：（材質）ジュラルミン φ３０ｍｍ（先端部） 最大振幅３９μｍ スタンパ：（材質）ニッケル製 φ９６ｍｍ トラックピッチ１．４μｍ 情報信号（溝及びピット）深さ９０ｎｍ 基板 ：（材質）ポリカーボネート （寸法）５０ｍｍＷ×５０ｍｍＴ×０．５ｍｍＨ スタンパは、金型に取り付けた真空吸引装置により金型
に固定した。また、基板のホーンとの当接面には、ホー
ンと基板との間の摩擦を防止するためにポリエチレンの
保護シートを貼付した。
【００４８】上記の構成の情報信号転写装置を用いて、
下記の転写条件でスタンパに微細凹凸として形成された
情報信号を基板に転写した。
【００４９】転写条件 加圧 ：５００ＫＰ 卜リガ ：２００Ｎ 超音波振動振幅：（１）７．８μｍ、（２）２７．３μ
ｍ 超音波印加時間：（１）０．３秒、（２）１．７秒 基板及びスタンパに対する超音波の印加は、（１）１
２．０５μｍの低振動振幅の超音波を０．３秒間印加
後、（２）２４．１μｍの高振動振幅の超音波を０．７
秒間印加し、計２秒間超音波を印加した。
【００５０】次に、上記において情報信号の転写を行っ
た基板について、情報信号の転写状態及び転写後の基板
の反りの有無の評価を行った。
【００５１】転写状態の評価 転写状態の評価は、ｎａｎｏｐｉｃｘ卓上原子間力顕微
鏡（ＡＦＭ）（セイコーインスツルメンツ社製）を用い
て下記の条件で基板の情報信号の深さを測定することに
より行った。
【００５２】測定モード：タッピングモード 測定範囲：４μｍ×４μｍ スキャン速度：１３０秒／１フレーム基板の反りの評価 転写後の基板の反りは、フラットネステスターＦＭ２０
０ＤＩＳＫ（ＴＲＯＰＥＬ社製）を用いて下記の条件で
測定することにより評価した。
【００５３】測定条件（分解能）：１０．１６μｍ／フ
リンジ 測定範囲：５０ｍｍ 実施例１の基板では、スタンパに形成された情報信号の
深さが９０ｎｍであるのに対して８９ｎｍの深さの情報
信号が得られた。また、情報信号の転写中にポリカーボ
ネート基板のスタンパとの当接面と反対側の主面温度を
測定したところ常温のままであり、温度の変化は認めら
れなかった。さらに、情報信号の転写終了後、すぐにポ
リカーボネート基板を情報信号転写装置から取り外して
情報信号を転写した主面の温度を測定したところ、常温
から温度の上昇は認められなかった。また、情報信号の
転写後のポリカーボネート基板には、基板の反りや変形
は認められなかった。
【００５４】これらのことより、振動数２０ＫＨｚの超
音波を基板及びスタンパに印加することにより、ポリカ
ーボネート基板のスタンパとの当接面のみの温度が上昇
していることが確認された。また、スタンパに形成され
た情報信号の深さが９０ｎｍであるのに対して深さ８９
ｎｍという高精度の情報信号の転写が行われていること
から、ポリカーボネート基板のスタンパとの当接面の温
度がポリカーボネート基板のガラス転移温度以上に上昇
していることが確認された。
【００５５】実施例２の基板では、スタンパに形成され
た情報信号の深さが９０ｎｍであるのに対して８９ｎｍ
の深さの情報信号が得られた。また、情報信号の転写中
にポリカーボネート基板のスタンパとの当接面と反対側
の主面温度を測定したところ常温のままであり、温度の
変化は認められなかった。さらに、情報信号の転写終了
後、すぐにポリカーボネート基板を情報信号転写装置か
ら取り外して情報信号を転写した主面の温度を測定した
ところ、常温から温度の上昇は認められなかった。ま
た、情報信号の転写後のポリカーボネート基板には、基
板の反りや変形は認められなかった。
【００５６】これらのことより、振動数４０ＫＨｚの超
音波を基板及びスタンパに印加することにより、ポリカ
ーボネート基板のスタンパとの当接面のみの温度が上昇
していることが確認された。また、スタンパに形成され
た情報信号の深さが９０ｎｍであるのに対して深さ８９
ｎｍという高精度の情報信号の転写が行われていること
から、ポリカーボネート基板のスタンパとの当接面の温
度がポリカーボネート基板のガラス転移温度以上に上昇
していることが確認された。
【００５７】以上のことから、ポリカーボネート基板と
スタンパとを当接させ、加圧した状態で超音波を印加す
ることにより、ポリカーボネート基板とスタンパとの当
接面のみの温度をポリカーボネート基板のガラス転移温
度以上に上昇させ、情報信号の転写を高精度で行うこと
ができることが確認された。
【００５８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る転写方法では、基板の一主面とスタンパの情報信号
である微細凹凸が形成された一主面とを対向して当接さ
せ、当接した状態の基板及びスタンパを所定の圧力で加
圧し、かつ基板の当接面表層のみの温度を基板のガラス
転移温度以上に上昇させる。
【００５９】すなわち、本発明に係る転写方法によれ
ば、基板及び／又はスタンパを高温に加熱する必要がな
いため、情報信号の転写後に熱に起因した基板の反りや
変形、内部応力の発生及びそれに起因した基板の変形が
発生することがなく、高精度な転写が可能となり、高品
質の基板を製造することが可能となる。また、本発明に
係る転写方法によれば、基板のスタンパとの当接面表層
のみを温度上昇させるため、転写後の基板の冷却工程が
不要となり、製造工程上において生産効率の向上を図る
ことが可能となる。
【００６０】したがって、本発明によれば、反りや変形
のない高品位の基板を簡便に製造する転写方法を提供す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】情報信号転写装置の一構成例を示した概略構成
図である。
【図２】ホーン先端部の一例を示した断面図である。
【図３】ホーン先端部のたの例を示した断面図である。
【図４】実施例１で使用したホーンの先端部を示した断
面図である。
【図５】実施例２で使用したホーンの先端部を示した断
面図である。
【符号の説明】
１ 超音波発生装置、１ａ 超音波発生部、１ｂ ホー
ン、２ 基板、 ３スタンパ、４ 金型、５ ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F209 AH38 AH79 PA02 PA15 PB01 PC06 PN03 PN06 PN11 5D121 AA02 DD06 EE26 EE28 EE29 GG07 GG10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一主面に情報信号が微細凹凸として形成
    されたスタンパの当該微細凹凸を基板に転写するに際
    し、 上記基板の一主面と上記スタンパの微細凹凸が形成され
    た一主面とを対向して当接させ、 上記当接した状態の上記基板及び上記スタンパを所定の
    圧力で加圧し、かつ上記基板の上記スタンパとの当接面
    表層のみの温度を基板のガラス転移温度以上に上昇させ
    ることを特徴とする転写方法。
  2. 【請求項２】 上記所定の圧力で加圧された上記基板及
    び上記スタンパに対して超音波を印加して、上記基板の
    スタンパとの当接面表層のみの温度を基板のガラス転移
    温度以上に上昇させることを特徴とする請求項１記載の
    転写方法。
  3. 【請求項３】 上記超音波は、上記基板及び上記スタン
    パの当接面に対して略垂直方向に振動するものであるこ
    とを特徴とする請求項２記載の転写方法。
JP2000081853A 2000-03-17 2000-03-17 転写方法 Withdrawn JP2001266417A (ja)

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