JP2007226870A - ディスク製造方法、転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板と同一形状の樹脂スタンパを用いた場合でも、精密な転写処理が実行できるようにする。
【解決手段】フランジ付きピンにより、基板に対して、直径がディスク基板と同一の樹脂スタンパとが所定の離間距離で対向させる（Ｆ２０１，Ｆ２０２）。そして基板及びスタンパの周囲としての第１の空間Ｓ１を減圧した状態（Ｆ２０３、Ｆ２０４）で、スタンパと基板の外周部分を密着させると、スタンパとディスク基板の間隙部として、減圧空間としての第２の空間Ｓ２が形成される（Ｆ２０５）。この状態で第１の空間を大気開放すれば、第１，第２の空間の気圧差により、スタンパをディスク基板に押し付ける力が加わる。従ってフランジ付きピンによる離間距離を小さくしていけば、スタンパが外周側から内周側に向かって密着されていき、良好に凹凸パターンの転写が行われる（Ｆ２０６）。
【選択図】図５

Description

本発明はディスク製造方法及び転写装置に関し、特にスタンパを用いて情報記録層を形成する凹凸パターンをディスク基板に転写させる転写工程に関するものである。

特開２００５−３１０２４７号公報 特開２００３−２７２２５８号公報 特開第３６８１３５３号公報

図１４にブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））としての２層ディスク（デュアルレイヤディスク）の概略的な層構造を示す。
２層ディスクの場合、約１．１ｍｍの厚さのディスク基板１０１に第１記録層（以下、Ｌ０層）が形成され、そのＬ０層から約２５μｍの厚みのスペーサ層１０２を介して第２記録層（以下、Ｌ１層）が形成される。そしてＬ１層上に約７５μｍの厚みのカバー層１０３が形成されて、約１．２ｍｍの厚みのディスクとされる。
Ｌ０層、Ｌ１層は、それぞれ情報ピット列としての凹凸パターンが形成されたもので、カバー層１０３側からレーザ光が照射されて情報再生が行われる。

例えばこのような２層構造の光ディスクを製造する場合の１つの方法として、次のような手順が知られている。まず、Ｌ０層の凹凸パターン形状が形成されたスタンパを用いて射出成形によりＬ０層の凹凸パターンを形成した基板を作成する。
次に、基板上の凹凸パターンに全反射膜を形成してＬ０層を形成した後、樹脂によるスペーサ層を形成する。
次に、Ｌ１層の凹凸パターン形状が形成されたスタンパをスペーサ層に押し付けて、スペーサ層の表面に凹凸パターンを転写する。その後スタンパを剥がす。
次に転写された凹凸パターンに半透過反射膜を形成し、Ｌ１層を形成する。
そしてＬ１層上にカバー層を形成する。
概略的には以上の手順で図１４のような２層構造の光ディスクを製造することができる。

スタンパを用いて凹凸パターンを転写する方法としては、紫外線硬化型樹脂のスペーサ層を形成した基板と樹脂スタンパを重ね合せ、センターピンや外周リングにより閉空間を作りヴァキューム吸引し大気圧により押圧、又は加圧パッドにより押圧し、或いはその組合せで押圧してスタンパの情報ピットを転写する方法が知られている（上記特許文献１）。
また転写後の樹脂スタンパを剥がす方法としては、中心孔から樹脂層（スペーサ層）と樹脂スタンパの間に楔を入れ、作った隙間からエアを注入して剥がす方法や外周部を押さえて中心孔からエアを注入する方法が知られている（上記特許文献２，３）。

ところで例えばＬ１層の凹凸パターンの転写のためのスタンパとして、樹脂スタンパを用いることが知られている。
樹脂スタンパは、例えばディスク基板の成型と同様に製造する。即ちＬ１層の凹凸パターンを有する金属スタンパをセットした金型を用いて、射出成形でＬ１層の凹凸パターンを有する樹脂スタンパを製造する。この樹脂スタンパは、ディスク基板の直径よりも大きな直径のものとされる。そしてこのように製造された樹脂スタンパが転写工程で用いられてディスク基板上にＬ１層の凹凸パターンの転写が行われる。

ここで樹脂スタンパとしては、ディスク基板と同一の平面形状（直径及びセンターホール径が同一）のものを使用したいという要望がある。
ディスク基板と同一形状の樹脂スタンパであれば、同一の金型を用いることができ、製造設備負担の低減や、金型兼用による製造の効率化を図ることができる。
また樹脂スタンパは、通常は繰り返し使用に絶えず、１スタンパ１回転写の使い捨てとなる。このため製造するディスクの数と同数の樹脂スタンパが必要になり、つまり製造するディスク数と同数の樹脂スタンパを作成し、かつそれを廃棄しなければならない。ここで樹脂スタンパをディスク基板と同一形状とすれば、スタンパとして使用した後に、そのままディスク基板として利用できる。これは資源的にも、環境的にも、さらには材料や設備としての製造コスト的にも好ましいものとなる。
このような理由から、ディスク基板と同一の平面形状の樹脂スタンパを用いることが考えられているが、上記特許文献１のような従来の転写方法では、ディスク基板より直径のが大きく、かつセンターホールが小径のスタンパを用いることを前提としており、同一平面形状の樹脂スタンパに適用することができない。
また他の転写方法としてローラー圧着方式、スピンボンディング方式、パッド圧着方式などが知られているが、より安定して高品質のディスクを製造できる転写方法が求められている。特に転写時に気泡の発生を低減できる真空中の転写方式が好ましい。
また、特許文献２、３のようにスタンパの剥離方法にあっては、楔やエアを必要とするなど複雑な機構が必要である。

そこで本発明は、ディスク基板と直径及びセンターホール径が同一の樹脂スタンパを用いて、高精度に凹凸パターンの転写を実現し、かつスタンパの剥離も容易なディスク製造方法及び転写装置を提供すること目的とする。

本発明のディスク製造方法は、スタンパを用いて情報記録層の凹凸パターンをディスク基板に転写する転写工程を含むディスク製造方法である。そして上記転写工程は、樹脂層が形成された上記ディスク基板と、直径が上記ディスク基板と同径のスタンパとを、減圧された第１の空間内で、支持部材を用いて所定の離間距離を維持するようにして対向させる対向配置工程と、上記ディスク基板と上記スタンパの外周部分のみを密着させ、上記ディスク基板と上記スタンパとの間に減圧された第２の空間を形成する外周密着工程と、上記第１の空間を大気開放するとともに、上記支持部材による離間距離を小さくしていくことで、上記第１の空間と上記第２の空間による差圧により上記ディスク基板と上記スタンパとが外周部分から内周部分に向かって密着されていき、上記凹凸パターンが上記ディスク基板の上記樹脂層に転写されるようにする差圧密着工程とを有する。

また上記スタンパは、直径及びセンターホール径が上記ディスク基板と同径であり、上記支持部材は、上記ディスク基板と上記スタンパの各センターホールの径と略同径であって上記センターホールに挿入可能なピン本体部に、上記センターホールの径より大きいフランジが設けられたフランジ付きピンとされる。そして上記対向配置工程では、上記フランジ付きピンを、上記ディスク基板のセンターホールに挿入するとともに、上記フランジが、上記ディスク基板の表面から所定距離だけ離間した状態に維持され、さらに上記スタンパのセンターホールに上記フランジ付きピンが挿通して、上記スタンパが上記フランジ上に載置される状態とすることで、 上記ディスク基板と上記スタンパとが、所定の離間距離を維持して対向する状態となる。
さらに上記対向配置工程では、上記フランジ付きピンを用いて上記ディスク基板と上記スタンパとを、所定の離間距離で対向させた後、その周囲をチャンバで密閉して上記第１の空間を形成し、該第１の空間内を減圧する。
また上記樹脂層は紫外線硬化型樹脂による樹脂層であり、上記差圧密着工程により上記ディスク基板に上記スタンパを密着させた状態で紫外線照射を行い、上記樹脂層を硬化させる紫外線照射工程をさらに備える。
また上記差圧密着工程により上記ディスク基板に密着させた上記スタンパを、上記支持部材を移動させることで上記ディスク基板から剥離する剥離工程をさらに備える。

本発明の転写装置は、スタンパを用いて情報記録層の凹凸パターンをディスク基板に転写させる転写装置であり、樹脂層が形成された上記ディスク基板と、直径が同径のスタンパとを、所定の離間距離を維持するようにして対向させる支持部材と、上記ディスク基板及び上記スタンパの周囲空間を密閉して第１の空間を形成するチャンバと、上記第１の空間内を減圧状態とする減圧手段と、上記減圧手段で上記第１の空間が減圧状態とされたときに、上記ディスク基板と上記スタンパの外周部分のみを密着させる外周密着手段とを備える。そして上記外周密着手段により、上記ディスク基板と上記スタンパとの間に減圧された第２の空間を形成させた状態で、上記第１の空間を大気開放するとともに、上記支持部材による上記離間距離を小さくしていくことで、上記第１の空間と上記第２の空間による差圧により上記ディスク基板と上記スタンパとが外周部分から内周部分に向かって密着されていき、上記凹凸パターンが上記ディスク基板の上記樹脂層に転写されるようにする。

このような本発明では、支持部材（フランジ付きピン）により、ディスク基板に対して、直径がディスク基板と同一の樹脂スタンパとが所定の離間距離で対向される。このときディスク基板及びスタンパの周囲としての第１の空間を減圧した状態で、スタンパとディスク基板の外周部分を密着させると、スタンパとディスク基板の間隙部として、減圧空間としての第２の空間が形成される。この状態で第１の空間を大気開放すれば、第１，第２の空間の気圧差により、スタンパをディスク基板に押し付ける力が加わる。従って支持部材による離間距離を小さくしていけば、スタンパが外周側から内周側に向かって密着されていき、良好に凹凸パターンの転写が行われる。

本発明によれば、ディスク基板とスタンパの間である第２の空間は真空吸引によって減圧された空間となっていることや、第１の空間との差圧によってスタンパ平面が均一の力でディスク基板に押し付けられる。このことから本発明では、ディスク基板と同一平面形状の樹脂スタンパを用いても安定した精度の高い転写が可能となるという効果がある。
またディスク基板と同一平面形状の樹脂スタンパを利用できることで、樹脂スタンパの製造負担の低減、樹脂スタンパの基板としての再利用なども可能で、製造設備負担や製造コストの低減、環境的負荷の低減、製造効率の向上が可能である。
また、フランジ付きピンを支持部材として使用することにより、ディスク基板と同形の樹脂スタンパの対向配置や大気圧による転写、さらには転写後のスタンパ剥離が容易に実行できる。

以下、本発明のディスク製造方法の実施の形態を説明する。実施の形態では、図１４のような２層構造のディスクを製造する例で述べる。
まず、図１〜図４で、ディスク製造工程の全体を説明し、その後に本発明の特徴となる、樹脂スタンパを用いた転写工程について述べることとする。

図１のステップＦ１０１は基板の成型工程を示している。また図２（ａ）はステップＦ１０１で成型される基板１を示している。
ステップＦ１０１の基板成形工程では、Ｌ０層としての凹凸パターンが形成された金属スタンパをセットした金型を用いた射出成形により例えばポリカーボネートによる基板１が成型される。成型される基板１は、図２（ａ）のように、一方の面にＬ０用凹凸パターン２が形成されたものとなる。なお、図２（及び図３，図４）は、基板１や樹脂スタンパ１０等をあくまで模式的に示しているものであるが、例えば図２（ａ）の基板１は、直径１２０ｍｍで厚みが０．５５ｍｍの円盤状とされ、また中心には直径１５ｍｍのセンターホールが形成される。
Ｌ０用凹凸パターン２とは、再生専用ディスクの製造を想定すれば、Ｌ０層において形成される情報ピット列のパターンである。
なお、実施の形態としては、Ｌ０層、Ｌ１層に情報ピット列が形成された再生専用ディスクの製造方法として説明するが、ライトワンスディスクやリライタブルディスクを本発明の手法を適用できる。ライトワンスディスクやリライタブルディスクの場合、Ｌ０層、Ｌ１層として記録トラックを形成するウォブリンググルーブ（蛇行溝）が形成されるため、その製造工程で形成されるＬ０用凹凸パターン２及び後述するＬ１用凹凸パターン５はＬ０層及びＬ１層として形成されるウォブリンググルーブのパターンとなる。

図１のステップＦ１０２は樹脂スタンパの成型工程を示し、図２（ｄ）はステップＦ１０２で成型される樹脂スタンパ１０を示している。
ステップＦ１０２は、ステップＦ１０１の基板成型工程と並列的に行われればよい。この樹脂スタンパ成形工程では、Ｌ１層としての凹凸パターンが形成された金属スタンパをセットした金型を用いた射出成形により例えばポリカーボネートによる樹脂スタンパ１０が成型される。
成型される樹脂スタンパ１０は、図２（ｄ）のように、一方の面にＬ１転写パターン１１が形成されたものとなる。
即ちこの樹脂スタンパ１０は、基板１と同一形状に形成される。例えば樹脂スタンパ１０は、直径１２０ｍｍで厚みが０．５５ｍｍの円盤状とされ、また中心には直径１５ｍｍのセンターホールが形成される。
Ｌ１転写パターン１１とは、Ｌ１層において形成される情報ピット列（もしくはウォブリンググルーブ）を転写形成するためのパターンとなる。

上記ステップＦ１０１で成型された基板１については、ステップＦ１０３でＬ０層が形成される。即ち図２（ｂ）に示すようにＬ０用凹凸パターン２に全反射膜３が成膜される。デュアルレイヤのブルーレイディスクの場合、反射膜の反射率は１２〜２８％とされるが、この全反射膜３は、銀合金材料を例えば４０ｎｍ程度の厚みに形成するようにされる。
続いてステップＦ１０４で、図２（ｃ）に示すように、Ｌ０層の上面にスペーサ層４を形成する処理が行われる。スペーサ層４は、例えば紫外線硬化型樹脂をスピンコートにより２５μｍ程度の厚みに塗布することで形成する。この時点では、紫外線硬化型樹脂は、完全硬化させない、いわゆる半硬化の状態とする。

上記ステップＦ１０２で成型された樹脂スタンパ１０については、ステップＦ１０５で剥離膜が成膜される。即ち図２（ｅ）に示すように、樹脂スタンパ１０のＬ１転写パターン１１上に、スパッタにより剥離膜１２が形成される。剥離膜１２としてはＳｉＮなどが用いられる。

次にステップＦ１０６では、樹脂スタンパ１０を用いて基板１のスペーサ層４上にＬ１層を形成するためのＬ１用凹凸パターンの転写工程が行われる。
図３に転写工程の概要を示している。まず図３（ａ）のように、半硬化状態の紫外線硬化型樹脂としてのスペーサ層４が塗布された基板１に対して、樹脂スタンパ１０のＬ１転写パターン１１の面を対向させる。
そして図３（ｂ）のように樹脂スタンパ１０を基板１に圧着させる。その後、スペーサ層４を完全硬化させ、図３（ｃ）のように樹脂スタンパ１０を剥離する。なお、このような樹脂スタンパ１０の剥離の際の剥離性向上のために、上記ステップＦ１０５で樹脂スタンパ１０に剥離膜１２を形成するようにしているが、良好な剥離ができるのであれば、剥離膜１２は必ずしも必要ではない。
以上の処理により、図３（ｃ）のとおり、スペーサ層４上にＬ１用凹凸パターン５が形成された基板１を得ることができる。
なお、この転写工程の手順及び転写装置の詳細については後述する。

Ｌ１用凹凸パターン５が転写された基板１については、次にステップＦ１０７で、図４（ａ）に示すように、Ｌ１用凹凸パターン５上に半透過反射膜６をスパッタにより形成する。この半透過反射膜５は、銀合金材料を例えば２０ｎｍ程度の厚みに形成するようにされる。これによりＬ１層が形成される。
続いてステップＦ１０８のカバー層形成工程で、図４（ｂ）のように、Ｌ１層上に７５μｍ程度のカバー層７を形成する。このカバー層７は、７５μｍ程度の光透過性フィルム（ポリカーボネートフィルムなど）を紫外線硬化型樹脂接着剤で貼り合せるか、又は、紫外線硬化型樹脂を用いたスピンコート法により形成することができる。

一方、ステップＦ１０６の転写工程で使用した樹脂スタンパ１０は、続いてステップＦ１０９で、基板１に貼り合わせるための処理を行う。即ち図４（ｃ）のように、Ｌ１転写パターン１１が形成された面と反対側の面（平滑面）側に貼り合わせようの接着剤１３を塗布する。

次にステップＦ１１０では、基板１とスタンパ１０の貼り合わせが行われる。即ち図４（ｄ）のように、基板１の一方の面に樹脂スタンパ１０の接着剤１３を塗布した面を貼り合わせる。基板１と樹脂スタンパ１０は、上述したようにそれぞれ約０．５５ｍｍの厚みであるので、この貼り合わせにより約１．１ｍｍの厚みのポリカーボネート基板が形成されることになる。

このように貼り合わせを行った後、ステップＦ１１１では、図４（ｅ）に示すように、読取面側にハードコート８を施し、またステップＦ１１２では印刷面側（レーベル面側）にレーベル印刷１４が施されて光ディスクが完成する。
この光ディスクは、印刷面側からみて、約１．１ｍｍの基板（１，１０）、Ｌ０層、約０．２５μｍのスペーサ層、Ｌ１層、約０．７５μｍのカバー層７及びハードコート８としての構造とされた、厚み１．２ｍｍの光ディスクとなる。

このようなディスク製造工程では、樹脂スタンパ１０が、スタンパとして使用された後、基板１に貼り合わせられて、実際の光ディスクの基板の一部として利用される。このため、樹脂スタンパ１０が無駄に生産され、かつ廃棄されることはない。
また樹脂スタンパ１０は基板１と同一形状で形成されるものであり、樹脂スタンパ１０の製造に基板１の製造と同じ金型を用いることができる。従って樹脂スタンパ１０の製造設備の簡易化が可能で、また樹脂スタンパ１０の廃棄設備を設ける必要もない。
従って、製造設備の簡素化、樹脂スタンパのための材料負担や工程負担の解消、製造コストの低減を実現できる。その上で、無駄な樹脂スタンパが生じないことで、資源的及び環境的にも非常に好適となる。

そしてこのような利点を得るためには、ステップＦ１０６の転写工程において、基板１と同一形状の樹脂スタンパ１０を用いて、良好にＬ１用凹凸パターンの転写が行われなければならない。
本実施の形態では、ステップＦ１０６での転写工程においては、基板１と同形の樹脂スタンパ１０を使用し、大気圧により凹凸パターンの転写を行い、さらに転写後に樹脂スタンパ１０を剥離するために、フランジ付きピンをセンターピンとして使用する。
そして転写時には、フランジ付きピンを用いて基板１と樹脂スタンパ１０を所定間隔離間させた状態で対向配置させる。また基板１と樹脂スタンパ１０の内周側をフランジ付きピンで気密性を確保し、さらに外周部を外周押圧部材で樹脂スタンパを押さえて基板１に密着させることで気密性を確保することで、樹脂スタンパ１０と基板１の間に密閉空間を生成する。そして周囲の空間と内部の空間の気圧差を利用して、樹脂スタンパ１０を基板１に圧着させる。
樹脂スタンパ１０の剥離時にはフランジ付きピンを突き上げてフランジ部分でスタンパを剥離する。

以下、このような転写工程及び転写装置について、図５〜図１３で説明していく。図５は上記ステップＦ１０６の転写工程において行われる詳細な工程を示している。

ステップＦ２０１は転写装置に基板１を配置しフランジ付きピンを挿入する工程である。基板１とは、図１のステップＦ１０３で半硬化状態のスペーサ層４が形成された図２（ｃ）の状態の基板１である。
図６（ａ）に示すように、転写装置では基台部２０上に基板テーブル２１が設けられ、その基板テーブル２１上に基板１が載置される。基台部２０及び基板テーブル２１は、その中央部にピン挿入孔２２が形成されている。このピン挿入孔２２は、基板１のセンターホール１ａの径（約１５ｍｍ）と略同一の内径の孔とされている。
基板１は、基板テーブル２１上において、そのセンターホール位置がピン挿入孔２２と一致する状態に載置される。例えば基板テーブル２１には基板１の積載面に吸引部が設けられていることで、基板１は基板テーブル２１上で吸着固定される。
この図６（ａ）のように基板１が載置固定された後、図６（ｂ）に正面図及び平面図で示すフランジ付きピン３０が挿入される。
フランジ付きピン３０は、円柱状であって上下端部がテーパー状とされたピン本体部３１と、ピン本体部３１の略中央に形成されたフランジ３２から成る。
ピン本体部３１の直径は約１５ｍｍで、基板１のセンターホール１ａ及びピン挿入孔２２に密着状態で挿入可能とされている。
フランジ３２は、例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の厚みであって、その円の直径は１７〜１９ｍｍ程度とされる。
このフランジ付きピン３０が、図６（ｃ）のように基板１のセンターホール１ａ及びピン挿入孔２２に挿入される。
ピン挿入孔２２の下方にはフランジピン駆動ユニット２３及びフランジピン駆動部材２４が設けられている。フランジピン駆動ユニット２３はフランジピン駆動部材２４を上下移動させる機構を備えている。
フランジ付きピン３０が挿入される際には、フランジピン駆動部材２４は、その先端が高さ位置ｈ１となるように駆動されており、フランジ付きピン３０は、フランジピン駆動部材２４に当接する位置まで挿入されることになる。
このようにフランジピン駆動部材２４によってフランジ付きピン３０の挿入深さが規制されることで、図６（ｃ）からわかるように、フランジ付きピン３０のフランジ３２の下面が基板１の表面から僅かに離れた状態で維持されることになる。

次にステップＦ２０２で、樹脂スタンパ１０が配置される。樹脂スタンパ１０は図６（ｃ）に示すように、そのセンターホール１０ａにフランジ付きピン３０が挿入されていき、図７（ａ）に示すようにフランジ３２に載置される状態となる。
この状態で基板１と樹脂スタンパ１０は所定の離間距離で対向配置されたことになる。図１２（ａ）に対向配置状態を示している。基板１はスペーサ層４としての半硬化状態の樹脂が塗布された面が上面となるように基板テーブル２１上に載置されているが、樹脂スタンパ１０は、Ｌ１転写パターン１１側が基板１に対向する。そして樹脂スタンパ１０はフランジ３２に載置される状態となっていること、及び上述したように、フランジ付きピン３０がフランジピン駆動部材２４で挿入深さが規制されていることで、基板１と樹脂スタンパ１０は例えば２ｍｍ程度の離間距離での対向配置状態に保たれる。
なお、このような対向配置における離間距離は、樹脂スタンパ１０の厚みや材質の柔軟性、さらには基板１上での凹凸形成範囲（半径位置）などに応じて適正な距離が決められればよい。上記の２ｍｍ程度とは、ポリカーボネートによる厚み０．５５ｍｍの樹脂スタンパ１０を用いたときに、ブルーレイディスクフォーマットでのピット形成範囲（ピット形成する最内周側の半径位置）を考慮して適切と考えられる離間距離である。

上記のように基板１と樹脂スタンパ１０が対向配置されたら、次にステップＦ２０３で、チャンバ４０により密閉空間Ｓ１を形成する。
図７（ａ）に示すように、基台部２２の上方には円筒状のチャンバ４０が用意される。チャンバ４０は図示しない昇降機構により基台部２２の上面側で昇降可能とされている。このチャンバ４０が図７（ａ）のＡ方向に下降し、図７（ｂ）のように基台部２２に接する状態となることで、このチャンバ４０と基台部２２及びフランジ付きピン３０によって密閉された空間Ｓ１が形成される。
なお、チャンバ４０の内方には、外周部押圧部材４１が設けられている。この外周部押圧部材４１は外周部押圧ユニット４２によってチャンバ４０内で昇降可能とされている。またチャンバ４０には空気孔４３が形成されており、この空気孔４３は切換バルブ４４を介して真空ポンプ４５或いは開放端４６に連通させることができる。

密閉空間Ｓ１を形成したら、次にステップＦ２０４でチャンバ４０内の密閉空間Ｓ１を減圧する。即ち図８（ａ）に示すように、切換バルブ４４を真空ポンプ４５側に切り換え、真空ポンプ４５によって真空吸引を行う。これによって密閉空間Ｓ１を略真空状態、つまり減圧状態とする。

次にステップＦ２０５で、樹脂スタンパ１０の外周部を押圧し、樹脂スタンパ１０と基板１の間に第２の密閉空間Ｓ２を形成する。
この場合、外周部押圧ユニット４２が外周部押圧ユニット４２を駆動し、図８（ｂ）のように外周部押圧ユニット４２を矢印Ｂ方向に移動（下降）させる。外周部押圧部材４１は、樹脂スタンパ１０の外周部分に相当するリング状の押圧部４１ａを有しており、下降することで押圧部４１ａが樹脂スタンパ１０の外周に当接する。
この外周部押圧部材４１がさらにＢ方向に下降され、押圧部４１ａが樹脂スタンパ１０の外周部分を更に押し付けることで、図９（ａ）のように樹脂スタンパ１０が湾曲しながら、その外周部分が基板１の外周部分に密着することになる。
この図９（ａ）の状態を図１２（ｂ）に示している。押圧部４１ａによる押圧力を矢印Ｃで示すが、押圧力Ｃにより樹脂スタンパ１０が湾曲しながら、その外周部分が基板１の外周部分に密着することで、樹脂スタンパ１０と基板１の間に密閉空間Ｓ２が形成される。即ち樹脂スタンパ１０と基板１の外周部分の全てが密着するとともに、内周のセンターホール１ａ，１０ａ側はフランジ付きピン３０に密着しているため、樹脂スタンパ１０と基板１の間隙部分が密閉空間Ｓ２となる。
そしてこの空間Ｓ２は、空間Ｓ１が略真空状態とされた後に形成されるため、空間Ｓ２も略真空状態、つまり減圧状態の空間である。

次にステップＦ２０６で、空間Ｓ１を大気開放すると共に、フランジ付きピン３０を下降させる。
即ち図９（ｂ）に示すように、切換バルブ４４を開放端４６側に切り換える。すると破線で示すようにチャンバ４０内に空気が流入する。
なお、外周部押圧部材４１は密閉空間を形成するものではなく、図示していないが所要の孔部が設けられるなどして空気は連通している。つまり空間Ｓ１は外周部押圧部材４１によって空間的に仕切られるものではなく、外周部押圧部材４１の内側も空間Ｓ１である。
空間Ｓ１が大気開放されることで、空間Ｓ１と空間Ｓ２において気圧差が生じる。このため図９（ｂ）に示すように樹脂スタンパ１０の上面から大気圧による矢印Ｄの圧力が働く。つまり差圧によって樹脂スタンパ１０の全面が基板１側に押し付けられるようにする力が加わる。
このときにフランジピン駆動ユニット２３はフランジピン駆動部材２４を徐々に下降させる。図１０（ａ）のようにフランジピン駆動部材２４は矢印Ｅ方向に下降され、例えば高さｈ２より低い位置まで移動される。この場合にフランジ付きピン３０は徐々に下降し、図１０（ａ）のようにフランジ３２が基板１に当接する位置まで下降することになる。
この状態において、樹脂スタンパ１０のＬ１転写パターン１１が基板１のスペーサ層４に押し付けられたことになる。
ここまでの様子を図１３（ａ）（ｂ）に示す。
上述の図１２（ｂ）のように樹脂スタンパ１０が湾曲して空間Ｓ２が形成された後、空間Ｓ１が大気開放され圧力Ｄが生じ、さらにフランジ付きピン３０が徐々に下降することで、まず図１３（ａ）のように樹脂スタンパ１０のＬ１転写パターン１１は、外周側から順にスペーサ層４に押し付けられていく。そして図１３（ｂ）のようにフランジ３２が基板１に当接する位置まで来ると、最内周側のＬ１転写パターン１１までが全てスペーサ層４に押し付けられることになる。

このように差圧によって樹脂スタンパ１０が基板１に押し付けた状態としたら、そのままの状態でステップＦ２０７として紫外線照射を行う。即ち図１０（ｂ）のように圧力Ｄが加えられた状態のまま、例えば上方の紫外線照射部５０から紫外線照射を行う。なお、チャンバ４０及び外周部押圧部材４１は透明材料で形成する。また樹脂スタンパ１０は透明である。従って紫外線はスペーサ層４の半硬化状態の紫外線硬化型樹脂に照射され、これによってスペーサ層４がＬ１転写パターン１１が転写された状態で硬化する。

スペーサ層４の硬化が完了したら、ステップＦ２０８でフランジ付きピン３０を上昇させることで樹脂スタンパ１０を剥離する。即ち図１１に示すように、フランジピン駆動ユニット２３がフランジピン駆動部材２４をＧ方向に移動（上昇）させる。基板１は基板テーブル２１上に吸着されているため、フランジピン駆動部材２４の上昇でフランジ付きピン３０が押し上げられることで、フランジ３２に積載されている樹脂スタンパ１０が基板１から剥離される。

以上で転写工程が完了し、基板１は図３（ｃ）のようにＬ１用凹凸パターン５が形成されたものとなる。
このような転写工程によれば、樹脂スタンパ１０と基板１の外周部分を密着させ、またセンターホール１０ａ，１ａ側にはフランジ付きピン３０を嵌め込むことで、空間Ｓ２を形成する。そして空間Ｓ１、Ｓ２の気圧差を利用して樹脂スタンパ１０を基板１に押し付けるようにすることと、その際にフランジ付きピン３０を下降させることで、樹脂スタンパ１０のＬ１転写パターン１１を基板１のスペーサ層４に押し付けていく。この場合、樹脂スタンパ１０の表面に対して差圧による均一の力が加わることや、外周側から内周側に向かって押付が行われることで、安定した精度の高い転写が可能となる。つまり樹脂スタンパ１０を基板１と同一形状のものを使用しても、安定した精度の高い転写工程処理を実現できる。
そして基板１と同一形状の樹脂スタンパ１０を利用できることで、上述のように樹脂スタンパを基板の一部として利用することが可能となる。
また、樹脂スタンパ１０を基板１に押し付けたままの状態で紫外線照射を行ってスペーサ層４を完全硬化させることも、精密な凹凸パターンの転写に好適である。
また樹脂スタンパ１０の剥離はフランジ付きピン３０を上昇させるのみで容易に完了でき、剥離のための複雑な機構を必要としない。

なお、以上の説明では、いわゆるＲＯＭタイプの再生専用ディスクとしてＬ０層、Ｌ１層に凹凸ピットパターンが形成されたものを想定したが、Ｌ０層、Ｌ１層としてウォブリンググルーブが形成されたライトワンス側のディスクやリライタブル型のディスクも、上記のような転写工程を含む本発明の製造方法で製造できる。
また、２層ディスクだけでなく、１層ディスクや３層以上のディスクの製造において、スタンパ１０による転写工程を含む製造工程であれば、本発明を適用できる。もちろん本発明は、ブルーレイディスクに限らず、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）方式のディスクなど他の種類の光ディスクの製造にも適している。

本発明の実施の形態のディスク製造方法の全工程のフローチャートである。 実施の形態の基板及び樹脂スタンパの成形工程の説明図である。 実施の形態の転写工程の説明図である。 実施の形態の転写後の工程の説明図である。 実施の形態の転写工程のフローチャートである。 実施の形態の基板と樹脂スタンパの対向配置までの説明図である。 実施の形態のチャンバ移動の説明図である。 実施の形態の減圧及び外周押圧の説明図である。 実施の形態の外周押圧及び大気開放の説明図である。 実施の形態の転写及び紫外線照射の説明図である。 実施の形態のスタンパ剥離の説明図である。 実施の形態の対向配置及び外周押圧の説明図である。 実施の形態の差圧による押圧転写の説明図である。 ２層ディスクの層構造の説明図である。

符号の説明

１ 基板、２ Ｌ０用凹凸パターン、３ 全反射膜、４ スペーサ層、５ Ｌ１用凹凸パターン、６ 半透過反射膜、７ カバー層、８ ハードコート、１０ 樹脂スタンパ、１１ Ｌ１転写パターン、１２ 剥離膜、２１ 基板テーブル、２２ 基台、２３ フランジピン駆動ユニット、２４ フランジピン駆動部材、３０ フランジ付きピン、３２ フランジ、４０ チャンバ、４１ 外周部押圧部材、４２ 外周部押圧ユニット、４４ 切換バルブ、４５ 真空ポンプ、５０ 紫外線照射部

Claims (6)

1. スタンパを用いて情報記録層の凹凸パターンをディスク基板に転写する転写工程を含むディスク製造方法において、
   上記転写工程は、
   樹脂層が形成された上記ディスク基板と、直径が上記ディスク基板と同径のスタンパとを、減圧された第１の空間内で、支持部材を用いて所定の離間距離を維持するようにして対向させる対向配置工程と、
   上記ディスク基板と上記スタンパの外周部分のみを密着させ、上記ディスク基板と上記スタンパとの間に減圧された第２の空間を形成する外周密着工程と、
   上記第１の空間を大気開放するとともに、上記支持部材による離間距離を小さくしていくことで、上記第１の空間と上記第２の空間による差圧により上記ディスク基板と上記スタンパとが外周部分から内周部分に向かって密着されていき、上記凹凸パターンが上記ディスク基板の上記樹脂層に転写されるようにする差圧密着工程と、
   を有することを特徴とするディスク製造方法。
2. 上記スタンパは、直径及びセンターホール径が上記ディスク基板と同径であり、
   上記支持部材は、上記ディスク基板と上記スタンパの各センターホールの径と略同径であって上記センターホールに挿入可能なピン本体部に、上記センターホールの径より大きいフランジが設けられたフランジ付きピンとされ、
   上記対向配置工程では、
   上記フランジ付きピンを、上記ディスク基板のセンターホールに挿入するとともに、上記フランジが、上記ディスク基板の表面から所定距離だけ離間した状態に維持され、さらに上記スタンパのセンターホールに上記フランジ付きピンが挿通して、上記スタンパが上記フランジ上に載置される状態とすることで、 上記ディスク基板と上記スタンパとが、所定の離間距離を維持して対向する状態となることを特徴とする請求項１に記載のディスク製造方法。
3. さらに上記対向配置工程では、
   上記フランジ付きピンを用いて上記ディスク基板と上記スタンパとを、所定の離間距離で対向させた後、その周囲をチャンバで密閉して上記第１の空間を形成し、該第１の空間内を減圧することを特徴とする請求項２に記載のディスク製造方法。
4. 上記樹脂層は紫外線硬化型樹脂による樹脂層であり、
   上記差圧密着工程により上記ディスク基板に上記スタンパを密着させた状態で紫外線照射を行い、上記樹脂層を硬化させる紫外線照射工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスク製造方法。
5. 上記差圧密着工程により上記ディスク基板に密着させた上記スタンパを、上記支持部材を移動させることで上記ディスク基板から剥離する剥離工程を、
   さらに備えることを特徴とする請求項１に記載のディスク製造方法。
6. スタンパを用いて情報記録層の凹凸パターンをディスク基板に転写させる転写装置として、
   樹脂層が形成された上記ディスク基板と、直径が上記ディスク基板と同径のスタンパとを、所定の離間距離を維持するようにして対向させる支持部材と、
   上記ディスク基板及び上記スタンパの周囲空間を密閉して第１の空間を形成するチャンバと、
   上記第１の空間内を減圧状態とする減圧手段と、
   上記減圧手段で上記第１の空間が減圧状態とされたときに、上記ディスク基板と上記スタンパの外周部分のみを密着させる外周密着手段と、
   を備え、
   上記外周密着手段により、上記ディスク基板と上記スタンパとの間に減圧された第２の空間を形成させた状態で、上記第１の空間を大気開放するとともに、上記支持部材による上記離間距離を小さくしていくことで、上記第１の空間と上記第２の空間による差圧により上記ディスク基板と上記スタンパとが外周部分から内周部分に向かって密着されていき、上記凹凸パターンが上記ディスク基板の上記樹脂層に転写されるようにすることを特徴とする転写装置。

Images