JP2507034B2 - 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 - Google Patents
情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法Info
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- JP2507034B2 JP2507034B2 JP1080338A JP8033889A JP2507034B2 JP 2507034 B2 JP2507034 B2 JP 2507034B2 JP 1080338 A JP1080338 A JP 1080338A JP 8033889 A JP8033889 A JP 8033889A JP 2507034 B2 JP2507034 B2 JP 2507034B2
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度記憶が可能な磁気ディスク，光ディス
ク，光磁気ディスクに用いられる基板およびそれら基板
を作製するための原板（スタンパー）の製造方法に関す
るものである。
ク，光磁気ディスクに用いられる基板およびそれら基板
を作製するための原板（スタンパー）の製造方法に関す
るものである。
従来の技術 光ディスクや磁気ディスクは長期保存にたいするデー
タの信頼制の確保や、高速書き込み、読み出しに対する
基板の安定性や信頼性の確保が重要点の一つであるが、
それにはディスク基板として変形のない基板を用いるこ
とが必要であり、ガラス基板を用いることが望まれる。
例えば基板にガラスを用いる場合、従来ではフォトポリ
マー法により案内溝を設けることが一般的であった（例
えば、金丸斉 光学式ビデオディスクシステム、テレビ
ジョン学会誌 32巻１号 1978年15pp.）。これらの光
ディスク用原板（スタンパー）には、ニッケル（Ni）製
の原板を用いており、ガラス等のような耐熱性のたかい
物質に案内溝を転写することができないのが一般的であ
った。また、最近ではこれを更に改善した反応性イオン
エッチング法によりガラス基板に直接凹凸の案内溝を設
ける方法も開発されている（例えば太田賢司他 真空、
28（２）77（1985））。
タの信頼制の確保や、高速書き込み、読み出しに対する
基板の安定性や信頼性の確保が重要点の一つであるが、
それにはディスク基板として変形のない基板を用いるこ
とが必要であり、ガラス基板を用いることが望まれる。
例えば基板にガラスを用いる場合、従来ではフォトポリ
マー法により案内溝を設けることが一般的であった（例
えば、金丸斉 光学式ビデオディスクシステム、テレビ
ジョン学会誌 32巻１号 1978年15pp.）。これらの光
ディスク用原板（スタンパー）には、ニッケル（Ni）製
の原板を用いており、ガラス等のような耐熱性のたかい
物質に案内溝を転写することができないのが一般的であ
った。また、最近ではこれを更に改善した反応性イオン
エッチング法によりガラス基板に直接凹凸の案内溝を設
ける方法も開発されている（例えば太田賢司他 真空、
28（２）77（1985））。
従来の代表的なガラス基板に案内溝を作製する工程を
以下に示す。
以下に示す。
ガラス円板を洗浄した後、ポジ型レジストをスピンコ
ータで200〜300nmの厚さに塗布し、プリベークした後、
アルゴン（Ar）レーザ光を集光し、円板を一定速度で回
転させながらレーザ光を円板の半径方向に移動させる方
法で、溝幅約800nm、ピッチ1600nmの螺旋状の案内溝を
記録する。次にこれを現像した後、残ったレジストをマ
スクとしてCHF3ガスを用いた反応性イオンエッチングを
行ない約70nmの深さまでガラスをエッチングした後、不
要になったレジストは酸素ガスで灰化して除去すること
によって光ディスク用ガラス基板に案内溝が作製されて
いる。これは、原板（スタンパー）を用いない方法であ
るため生産が極めて悪いとされている。又磁気ディスク
用の基板は一般的に光ディスクのような案内溝がないの
で光ディスクのような高トラック密度化が遅れている。
ータで200〜300nmの厚さに塗布し、プリベークした後、
アルゴン（Ar）レーザ光を集光し、円板を一定速度で回
転させながらレーザ光を円板の半径方向に移動させる方
法で、溝幅約800nm、ピッチ1600nmの螺旋状の案内溝を
記録する。次にこれを現像した後、残ったレジストをマ
スクとしてCHF3ガスを用いた反応性イオンエッチングを
行ない約70nmの深さまでガラスをエッチングした後、不
要になったレジストは酸素ガスで灰化して除去すること
によって光ディスク用ガラス基板に案内溝が作製されて
いる。これは、原板（スタンパー）を用いない方法であ
るため生産が極めて悪いとされている。又磁気ディスク
用の基板は一般的に光ディスクのような案内溝がないの
で光ディスクのような高トラック密度化が遅れている。
発明が解決しようとする課題 従来のフォトポリマー法においては、ある程度生産性
良く光ディスク用基板を製造できるが、光ディスク用の
原板（スタンパー）がニッケル製であるため、フォトポ
リマー法やインジェクション法によって作製される光デ
ィスク基板は樹脂製のものであった。しかしニッケルス
タンパーを用い、耐熱性および信頼性により優れたガラ
スに案内溝を付けることはできないという欠点があっ
た。又反応性イオンエッチング法によりガラス基板に直
接凹凸の案内溝を設ける方法は、ガラス基板一枚一枚に
レジストを塗布しレジスト上の案内溝パターンの現像工
程や反応性イオンエッチング工程など複雑な工程を含ん
でおり、極めて生産性が悪く、しかも案内溝の品質も良
くないという欠点を有していた。
良く光ディスク用基板を製造できるが、光ディスク用の
原板（スタンパー）がニッケル製であるため、フォトポ
リマー法やインジェクション法によって作製される光デ
ィスク基板は樹脂製のものであった。しかしニッケルス
タンパーを用い、耐熱性および信頼性により優れたガラ
スに案内溝を付けることはできないという欠点があっ
た。又反応性イオンエッチング法によりガラス基板に直
接凹凸の案内溝を設ける方法は、ガラス基板一枚一枚に
レジストを塗布しレジスト上の案内溝パターンの現像工
程や反応性イオンエッチング工程など複雑な工程を含ん
でおり、極めて生産性が悪く、しかも案内溝の品質も良
くないという欠点を有していた。
本発明は、このような欠点を克服すべくなされたもの
であり、極めて優れた耐熱性とガラスとの反応性に乏し
い情報記憶ディスク用原板を用いて、極めて少ない工程
でしかも高品質の光ディスク，光磁気ディスクおよび磁
気ディスク用基板の案内溝を作製する方法を提供するこ
とを目的としている。
であり、極めて優れた耐熱性とガラスとの反応性に乏し
い情報記憶ディスク用原板を用いて、極めて少ない工程
でしかも高品質の光ディスク，光磁気ディスクおよび磁
気ディスク用基板の案内溝を作製する方法を提供するこ
とを目的としている。
課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、タングステンカ
ーバイド（WC）を主成分とする超硬合金、あるいはクロ
ムカーバイド（Cr3C2）を主成分とするサーメットを母
材として、前記母材上にアルミニウム（Al）膜を形成し
た後、レジストを塗布し、トラッキングサーボ用の案内
溝をパターニングし、前記レジストをマスクとしエッチ
ングによりアルミニウム膜上にトラッキングサーボ用の
案内溝となる凹凸を形成する。この後、レジストを除去
し、窒素のイオン注入を行い前記アルミニウム膜を窒化
アルミニウム膜に変化させることにより簡単に高精度な
情報記憶ディスク用原板（スタンパー）を作製する方法
を提供すると共に、前記の方法で作成した一対の情報記
憶ディスク用原板の間にガラスをはさみ込んだ後、加熱
し、加圧成形して上記原板の案内溝形状をガラス上に転
写して情報記憶ディスク用基板を作製する方法を提供し
ようとしたものである。
ーバイド（WC）を主成分とする超硬合金、あるいはクロ
ムカーバイド（Cr3C2）を主成分とするサーメットを母
材として、前記母材上にアルミニウム（Al）膜を形成し
た後、レジストを塗布し、トラッキングサーボ用の案内
溝をパターニングし、前記レジストをマスクとしエッチ
ングによりアルミニウム膜上にトラッキングサーボ用の
案内溝となる凹凸を形成する。この後、レジストを除去
し、窒素のイオン注入を行い前記アルミニウム膜を窒化
アルミニウム膜に変化させることにより簡単に高精度な
情報記憶ディスク用原板（スタンパー）を作製する方法
を提供すると共に、前記の方法で作成した一対の情報記
憶ディスク用原板の間にガラスをはさみ込んだ後、加熱
し、加圧成形して上記原板の案内溝形状をガラス上に転
写して情報記憶ディスク用基板を作製する方法を提供し
ようとしたものである。
作用 本発明は、ガラス材料をあたかもレコードディスクの
プレス成形のように一対の案内溝パターンを持つ原板
（スタンパー）で加熱プレス成形して案内溝を形成する
方法であるので、製造工程が少なくなると同時に高精度
に案内溝のパターンを形成できる。このように高精度に
ガラス上に案内溝を形成できるのは、原板（スタンパ
ー）の表面にアルムニウム膜を形成した後、高精度に案
内溝をパターニングし、イオン注入によりアルミニウム
膜をガラスと高温においても反応しない窒化アルミニウ
ム膜に変化させるという原板作製工法によるものであ
る。
プレス成形のように一対の案内溝パターンを持つ原板
（スタンパー）で加熱プレス成形して案内溝を形成する
方法であるので、製造工程が少なくなると同時に高精度
に案内溝のパターンを形成できる。このように高精度に
ガラス上に案内溝を形成できるのは、原板（スタンパ
ー）の表面にアルムニウム膜を形成した後、高精度に案
内溝をパターニングし、イオン注入によりアルミニウム
膜をガラスと高温においても反応しない窒化アルミニウ
ム膜に変化させるという原板作製工法によるものであ
る。
実施例 以下、本発明の一実施例の情報記憶ディスク用原板の
構成および製造方法ならびに原板を用いた光ディスク用
基板の製造方法について図面を用いて説明する。
構成および製造方法ならびに原板を用いた光ディスク用
基板の製造方法について図面を用いて説明する。
実施例１ 以下、本発明の実施例を第１図に沿って説明する。第
１図（ａ）に示すように、まず直径90nmφ、厚さ5mmのW
Cを主成分とする超硬合金母材11を鏡面研摩して、その
表面粗度をRMS＝８〜10Åに仕上げた後第１図（ｂ）に
示すようにアルミニウム膜12をスパッタ法により約0.5
μｍの厚さに成膜した。
１図（ａ）に示すように、まず直径90nmφ、厚さ5mmのW
Cを主成分とする超硬合金母材11を鏡面研摩して、その
表面粗度をRMS＝８〜10Åに仕上げた後第１図（ｂ）に
示すようにアルミニウム膜12をスパッタ法により約0.5
μｍの厚さに成膜した。
次にポジタイプのレジスト13を第１図（ｃ）に示すよ
うに合金膜上に2000〜3000Åの厚さにスピンコートし、
第１図（ｄ）のように幅800nm、ピッチ1600nmの螺旋状
案内溝をパターニングする。その後、残ったレジストを
マスクとして、湿式エッチングによりアルミニウム膜上
に前記の螺旋状案内溝を形成してレジストを除去したと
ころが第１図（ｅ）である。次に、この原板に約1M電子
ボルトのエネルギーで窒素のイオン注入を行ないアルミ
ニウムを窒化アルミニウム14に変化させて情報記憶ディ
スク用原板を作製したところが第１図（ｆ）である。
うに合金膜上に2000〜3000Åの厚さにスピンコートし、
第１図（ｄ）のように幅800nm、ピッチ1600nmの螺旋状
案内溝をパターニングする。その後、残ったレジストを
マスクとして、湿式エッチングによりアルミニウム膜上
に前記の螺旋状案内溝を形成してレジストを除去したと
ころが第１図（ｅ）である。次に、この原板に約1M電子
ボルトのエネルギーで窒素のイオン注入を行ないアルミ
ニウムを窒化アルミニウム14に変化させて情報記憶ディ
スク用原板を作製したところが第１図（ｆ）である。
尚本実施例では超硬合金を母材として用いたが、原板
（スタンパー）の母材としては超硬合金に限定されるも
のではなく、耐熱性、高温強度に優れたCr3C2を主成分
とするサーメットも用いることができる。また、母材へ
コーティングしたアルミニウム膜のエッチング方法とし
ては湿式エッチングだけに限定されるものではなく、電
子サイクロトロンプラズマエッチングなどの乾式エッチ
ングなども用いることができる。
（スタンパー）の母材としては超硬合金に限定されるも
のではなく、耐熱性、高温強度に優れたCr3C2を主成分
とするサーメットも用いることができる。また、母材へ
コーティングしたアルミニウム膜のエッチング方法とし
ては湿式エッチングだけに限定されるものではなく、電
子サイクロトロンプラズマエッチングなどの乾式エッチ
ングなども用いることができる。
実施例２ 本発明の実施例２を第２図に沿って説明する。実施例
１で作製した情報記憶ディスク用原板（スタンパー）お
よび案内溝のない原板とを用意して上下一対の型とす
る、次に第２図（ａ）に示すように、組成がSiO273wt
％,Na2O16.5wt％,Al2O31wt％,CaO5wt％，およびMgO3.5w
t％からなる直径90mmφ、厚さ1.2mmのガラス円板23を上
下一対のスタンパー21および22の間にはさみ込んで、78
0℃に加熱した後、20kg/cm2の圧力で加圧成形する。そ
のまま500℃まで冷却して案内溝が転写されたガラス円
板24を取り出した所が第２図（ｂ）である。
１で作製した情報記憶ディスク用原板（スタンパー）お
よび案内溝のない原板とを用意して上下一対の型とす
る、次に第２図（ａ）に示すように、組成がSiO273wt
％,Na2O16.5wt％,Al2O31wt％,CaO5wt％，およびMgO3.5w
t％からなる直径90mmφ、厚さ1.2mmのガラス円板23を上
下一対のスタンパー21および22の間にはさみ込んで、78
0℃に加熱した後、20kg/cm2の圧力で加圧成形する。そ
のまま500℃まで冷却して案内溝が転写されたガラス円
板24を取り出した所が第２図（ｂ）である。
その後内径穴を加工し、ガラス基板の表面および半面
を走査型電子顕微鏡を用いて評価した結果、正確にスタ
ンパーの成形面形状を転写しており、ガラス基板には幅
800nm、ピッチ1600nm、深さ70nmの螺旋状案内溝が形成
されていた。また、ガラス基板の平坦部の表面粗さもRM
S＝10Åとスタンパーの成形面をきれいに転写している
ことがわかった。
を走査型電子顕微鏡を用いて評価した結果、正確にスタ
ンパーの成形面形状を転写しており、ガラス基板には幅
800nm、ピッチ1600nm、深さ70nmの螺旋状案内溝が形成
されていた。また、ガラス基板の平坦部の表面粗さもRM
S＝10Åとスタンパーの成形面をきれいに転写している
ことがわかった。
次にこのガラス基板を900rpmで回転させ、光学ヘッド
を用いて基板の信号品質（CN比）を測定した結果、表面
粗さRMS＝10Å以下の鏡面を有するガラス基板を回転さ
せなかった時の低周波域でのCN比を基準（0dB）とした
時に、CN比の低下は−1.0dBと、第１表に示した比較例
のイリジウム合金をコートしたスタンパーを使用して作
製した基板よりも良い結果がえられた。
を用いて基板の信号品質（CN比）を測定した結果、表面
粗さRMS＝10Å以下の鏡面を有するガラス基板を回転さ
せなかった時の低周波域でのCN比を基準（0dB）とした
時に、CN比の低下は−1.0dBと、第１表に示した比較例
のイリジウム合金をコートしたスタンパーを使用して作
製した基板よりも良い結果がえられた。
また、基板となるガラスの組成を変化させた時の実験
結果について第１表にまとめて示した。
結果について第１表にまとめて示した。
発明の効果 以上述べてきたように本発明によれば、極めて高信頼
性でかつ高精度の情報記憶ディスク用原板（スタンパ
ー）およびこの原板を使用して極めて容易に高精度な案
内溝を有する光ディスク，光磁気ディスクあるいは磁気
ディスク用の基板の製造が可能となり、これら基板を安
価に、大量に供給することを可能としたもので、産業上
きわめて有益な発明である。
性でかつ高精度の情報記憶ディスク用原板（スタンパ
ー）およびこの原板を使用して極めて容易に高精度な案
内溝を有する光ディスク，光磁気ディスクあるいは磁気
ディスク用の基板の製造が可能となり、これら基板を安
価に、大量に供給することを可能としたもので、産業上
きわめて有益な発明である。
第１図（ａ）〜（ｆ）は情報記憶ディスク用原板（スタ
ンパー）の作製工程を示す断面図、第２図（ａ）は基板
（ディスク）を作製するときの上下スタンパーとそれら
の間に設置した被成形材料（ガラス円板）の断面図、第
２図（ｂ）は成形されて表面に案内溝を有する光ディス
ク，光磁気ディスクまたは磁気ディスク用基板の断面図
である。 11……母材、12……アルミニウム膜、13……ポジタイプ
レジスト、14……窒化アルミニウム、21……案内溝付き
原板（スタンパー）、22……平坦な上型、23……被成形
材料（ガラス板）、24……成形されて表面に案内溝を有
する基板。
ンパー）の作製工程を示す断面図、第２図（ａ）は基板
（ディスク）を作製するときの上下スタンパーとそれら
の間に設置した被成形材料（ガラス円板）の断面図、第
２図（ｂ）は成形されて表面に案内溝を有する光ディス
ク，光磁気ディスクまたは磁気ディスク用基板の断面図
である。 11……母材、12……アルミニウム膜、13……ポジタイプ
レジスト、14……窒化アルミニウム、21……案内溝付き
原板（スタンパー）、22……平坦な上型、23……被成形
材料（ガラス板）、24……成形されて表面に案内溝を有
する基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 正樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 鳥井 秀雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 藤井 映志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】タングステンカーバイド（WC）を主成分と
する超硬合金、あるいはクロムカーバイド（Cr3C2）を
主成分とするサーメットを母材とし、前記母材上にアル
ミニウム（Al）膜を形成した後、レジストを塗布し、ト
ラッキングサーボ用の案内溝をパターニングし、前記レ
ジストをマスクとし、エッチングによりアルミニウム膜
上にトラッキングサーボ用の案内溝となる凹凸を形成す
る。この後、レジストを除去し、窒素のイオン注入を行
い前記アルミニウム膜を窒化アルミニウム膜に変化させ
ることにより情報記憶ディスク用原板を作成することを
特徴とする情報記憶ディスク用原板の製造方法。 - 【請求項２】タングステンカーバイド（WC）を主成分と
する超硬合金、あるいはクロムカーバイド（Cr3C2）を
主成分とするサーメットを母材とし、前記母材上にアル
ミニウム（Al）膜を形成した後、レジストを塗布し、ト
ラッキングサーボ用の案内溝をパターニングし、前記レ
ジストをマスクとし、エッチングによりアルミニウム膜
上にトラッキングサーボ用の案内溝となる凹凸を形成す
る。この後、レジストを除去し、窒素のイオン注入を行
い前記アルミニウム膜を窒化アルミニウム膜に変化させ
て作成した情報記憶ディスク用原板を用い、ガラスを加
熱し、加圧成形して上記原板の凹凸案内溝形状をガラス
上に転写して情報記憶ディスク用基板を作製することを
特徴とする情報記憶ディスク用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080338A JP2507034B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080338A JP2507034B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02255326A JPH02255326A (ja) | 1990-10-16 |
| JP2507034B2 true JP2507034B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=13715477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1080338A Expired - Fee Related JP2507034B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 情報記憶ディスク用原板および情報記憶ディスク用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507034B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304407B1 (en) | 1998-10-27 | 2001-10-16 | Maxtor Corporation | Self-writing of servo patterns based on printed reference pattern in rotating disk drive |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1080338A patent/JP2507034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02255326A (ja) | 1990-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |