JP2592344B2 - スタンパ裏面研磨方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学的な変化で情報信号を伝達する光記録媒
体の製造工程に係わる加工方法及び装置に関し、特に、
電鋳工程後における電鋳層の裏面研磨方法及び装置に関
する。

〔従来の技術〕 近年、オーディオコンパクトディスク（CD）やビデオ
ディスク（VD）などレーザビジョンのように、レーザ光
により情報の記録／再生が可能な光ディスク記録媒体が
広く普及しており、また、再生専用のみならず追記型や
書き換え型も使用されてきている。

この光ディスク記録媒体はディスクのドライブ装置の
制御系が複雑であったり、価格的に高価であるなど未だ
課題は残されているものの、光の波長と同じ程度の小さ
な光スポットで信号を記録し再生しているので、磁気記
録にくらべて１桁から２桁程度高い非常に高密度の記録
ができ、更に、情報の遣り取りが光ビームを使った非接
触な方法であるので、信号面が擦り減ることがなく、記
録の不揮発性（記録したデータの保持）にも優れている
等多くの面で従来の記録媒体よりも優れた点があり、大
きな期待がもたれている。

この様な光ディスク記録媒体は、アナログ信号である
情報信号をデジタル信号に変換して記録することによ
り、ダイナミックレンジを上げ、雑音に強い記録として
いる。一般にアナログ信号からデジタル信号への変換は
パルス符号変調（PC M）により行われており、PCM信号
に変調された情報信号は、光スポットによりディスク上
の記録膜に凹凸のピット、反射膜の有無、変形、屈折率
変化、磁化反転といったマークを書き込むことにより記
録されている。

光ディスクの製造工程には、レプリカを作り出すため
の電鋳工程が複数あり、前記電鋳工程は、フォトレジス
ト面に導電性を付与しこのフォトレジスト原盤をスルフ
ァミン酸ニッケル浴によりニッケル電鋳し、このフォト
レジスト面から該フォトレジスト面の形状が転写された
ニッケル層（電鋳層）は剥離してニッケルマスター盤を
得る時、或はこのマスター盤からマザー盤を得るとき、
更にマザー盤からスタンパー盤を得るとき等に用いられ
ている。これらの各電鋳工程の後にはそれぞれ電鋳層の
表面、即ちスタンパ盤、マザー盤、マスター盤の裏面研
磨工程がある。

そして、多数の前記スタンパー盤を作った後は、前記
スタンパー盤を用いたプレス工程によって製品上のピッ
トを樹脂に形成し、その上に例えばアルミニウムの反射
膜を形成し、更に保護膜コートをして上述の光ディスク
が製造される。

尚、本明細書においては、上述のスタンパ盤、マザー
盤、マスター盤の裏面の研磨を総称して便宜上、単に
「スタンパ裏面研磨」と称することにする。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の電鋳工程後においては、電鋳工程時の電鋳液が
通常50℃程度に保たれた状態で行われるために、電鋳工
程後における冷却による熱収縮により、ガラス原盤と電
鋳原版材（フォトレジスト膜、マスター盤或はマザー
盤）とが剥離し易い状態にあることに加えて、電鋳直後
の研磨工程にあっては従来では第３図に示すような押え
治具30が使用されていたことによる問題があった。

前記押え治具30はリング状（図示は一部分）のもの
で、ターンテーブル２の上に置いたガラス原盤16（電鋳
層17が形成されている）の外周部分を押さえつける構造
となっている。すなわち、脚部31を前記ターンテーブル
２に接するようにするとともに押え部分32を前記ガラス
盤16の外周に当接した状態で、押え治具上部を貫通した
複数の締め付けボルト11により前記ターンテーブル２に
固定し押さえつける。そして、前記ターンテーブル２を
回転させ、かつ給水しながら研磨テープを適宜押つけて
前記電鋳層17の表面であるスタンパ裏面を研磨する。こ
の研磨工程にて発生する研磨廃液Ａは遠心力により前記
電鋳層17の半径外方に流れ、そのほとんどは前記押え部
分32の端面33に一定間隔で開口した排出溝34を介して治
具内側空間20に流れ、該治具内側空間20からは例えば前
記脚部31に形成した穴や前記ターンテーブル２に形成し
た穴を介して排水される。

このようにスタンパ裏面の外周を前記押え部32により
飛び飛びに押さえるとにより、研磨廃液Ａを前記排出溝
34から排水出来るが、この廃液が前記電鋳層17の外周縁
部からガラス盤側へ回り込むことにより、例えば前記ガ
ラス原盤16と電鋳原版材（マスター盤作成のときはフォ
トレジストが電鋳原版材である）との剥離部分に侵入す
る可能性がある。

このことは、上記のようにスタンパ裏面の外周を飛び
飛びに押えることにより、該スタンパ裏面を押圧する部
分と押圧しない部分とにおいて押圧力の不均衡が生じ、
これにより前記ガラス原盤16と前記電鋳原版材を含んだ
電鋳層17との間の特にプライマ塗布部分が剥離し易い。
従って、この剥離が生じると、研磨くずを含んだ研磨廃
液が剥離部分に侵入する結果、前記電鋳原版材や前記電
鋳層17にキズあるいはディフェクトを生じる問題があっ
た。

本発明の目的は上記問題点を解消することにあり、ガ
ラス原盤と該原盤上の電鋳原版材や電鋳層等の処理物と
の剥離現象を効果的に回避できるとともに、たとえ剥離
が生じても研磨の際の研磨廃液が前記ガラス原盤と電鋳
原版材との間に侵入することを防止できるスタンパ裏面
研磨方法及び装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかる上記目的は、１）光記録媒体の記録面
を形成するときの電鋳工程の後、回転するターンテーブ
ルに装着したガラス原盤上のスタンパ裏面を研磨すると
きに、押え治具により前記ガラス原盤と共にスタンパ裏
面の外周全域を円周方向に隙間なく押さえ、且つ前記押
え治具の内方領域を給水しながら研磨し、研磨くずを含
有した研磨廃液を前記押え治具の上を通過させて放射状
に排水することを特徴とするスタンパ裏面研磨方法なら
びに、この方法を実施可能にした装置、即ち、回転する
ターンテーブルに装着したガラス原盤上のスタンパ裏面
に給水しながら該スタンパ裏面を自動研磨するスタンパ
裏面研磨装置において、前記ターンテーブル上には前記
スタンパ裏面を該ターンテーブル側に押圧する環状の押
え治具が設けられており、前記押え治具は前記ガラス原
盤全周を囲む環状になされ、前記ターンテーブルに係合
する脚部及びガラス原盤中心方向に張り出して前記スタ
ンパ裏面の外周縁部を全周にわたって押さえる上端部か
らなる断面略逆Ｌ字状に構成され、更に前記上端部の下
側面には前記スタンパ裏面と密着可能な弾性部材が全周
に設けられ、かつ前記上端部の上側面が前記ガラス原盤
の中心に向かって該上方面の高さが低くなるような傾斜
面に構成されたことを特徴とするスタンパ裏面研磨装置
によって達成することができる。

〔実施態様〕

以下、添付図面を参照して本発明の一実施態様を説明
する。ただし本発明は本実施態様のみに限定されない。

第１図は光ディスク記録媒体の製造工程における本発
明のスタンパ裏面研磨装置の部分断面概略図であり、第
２図は第１図に示す押え治具の部分の断面拡大斜視図で
ある。

先ず、光ディスク記録媒体の製造工程について簡単に
説明する。最初の工程として、表面研磨や超音波洗浄し
た円盤状のガラス原盤を作成する。このガラス原盤の表
面に形成するフォトレジストの該ガラス原盤への密着を
高めるためにプライマ塗布を行い、その上に短波長のみ
に感光するフォトレジストを例えばスピンコート等によ
り塗布し、引き続いて適宜加熱し乾燥してフォトレジス
ト層が形成されたガラス原盤16（フォトレジスト盤とも
云う）を作成する。次に、前記ガラス原盤16を記録装置
（カティング装置）にセットしてレーザー光により所望
の信号を書き込む。

その後、前記ガラス原盤16のフォトレジスト層を現像
・水洗してから、該フォトレジスト層の現像面を乾式法
あるいは湿式法により金属膜を形成して導電性を付与
し、しかる後に前記フォトレジスト層の現像面上に電鋳
工程によって電鋳層17である例えばニッケルメッキ膜を
形成する。この比較的肉厚な前記電鋳層17を前記フォト
レジスト層から剥離してマスター盤を得る。更に、前記
マスター盤を電鋳原版材（母体）として電鋳して形成し
た電鋳層を該マスター盤から剥離することを何度か繰り
返すことにより複数のマザー盤を作り、これらのマザー
盤を電鋳母体として同様に形成した電鋳層を剥離するこ
とにより多数のスタンパー盤を作ることができる。

前記各研磨処理を行うスタンパ裏面研磨装置について
第１図を参照して説明する。

前記スタンパ裏面研磨装置１は、前記ガラス原盤16を
その中央に載置するターンテーブル２を備えている。前
記ターンテーブル２は回転軸３に直結あるいは適宜減速
機等を介して接続されたモータ４により所望の回転速度
にて回転できるように構成されている。また、前記ター
ンテーブル２には、前記ガラス原盤16の全周を囲む位置
にリング状の押え治具５を装着できるようになされてい
る。さらに、装着された前記ガラス原盤16に対向する側
には、ローラ12に掛けられた研磨テープ13と研磨時にお
いて適量の純水を供給する給水管14が設置されている。
なお、前記研磨テープ13と給水管14は研磨時において前
記ガラス原盤16に対向すればよく、前記ガラス原盤16の
装着時等においては邪魔になるので待機位置と作用位置
の間を移動可能に構成されている。

前記押え治具５は、ガラス原盤中心方向に張り出した
上端部７と前記ターンテーブル２の例えば溝に当接する
脚部６とからなる断面略逆Ｌ字状の構成である。そし
て、前記押え治具５は前記上端部７の下側面19にスタン
パ裏面である電鋳層17の表面と密着可能な弾性部材であ
るＯリングが全周に設けられており、また、前記上端部
７の上側面８は前記ガラス原盤16の中心に向かって該上
側面８の高さが低くなるような傾斜面に構成されてい
る。

前記押え治具５は前記上端部７に形成された複数のボ
ルト挿入孔15に締め付けボルト11を通して前記ターンテ
ーブル２に固定される。

こうのように構成されたスタンパ裏面研磨装置１は例
えばクラス10,000程度のクリーンルームに設置されてい
る。そして、前述した光記録媒体の記録面を形成すると
きの電鋳工程の後のガラス原盤16を前記スタンパ裏面研
磨装置１に装着し、前記ガラス原盤16上のスタンパ裏面
（電鋳層17の表面）に給水しながら、この給水部分近傍
にてアルミナ等を含有した前記研磨テープ13を適宜繰り
出すようにして研磨を行う。この研磨工程は、通常、荒
仕上げを行った後に仕上げをしてスタンパ裏面の平滑性
を高める。このときに、前記押え治具５の下側面19によ
り前記電鋳層17の外周全域が完全に押さえつけてられて
いるが、この押さえつけは前記Ｏリング10により弾性的
にされているので、押さえつけの圧力のばらつきを抑制
し、押さえつけられた面及びその下方内部の損傷を効果
的防止できると共に、治具内側空間20の密閉性を高める
ことができる。前記治具内側空間20の密閉性が高められ
ると、研磨時における研磨廃液は、前記ガラス原盤16と
その上に形成された処理物との接合端面と隔離されるの
で、接合端面部分に例え剥離が発生したとしても該剥離
部分に研磨廃液が侵入するのを防止することができる。

また、前記上端部７の上側面８が前記ガラス原盤16の
中心に向かって該上側面８の高さが低くなる傾斜面に構
成されているので、研磨廃液は前記上端部７の先端部分
に溜まることなく前記上側面８に沿って流れ、前記押え
治具５の上を通って放射状にターンテーブル外方に効果
的に排水される。

従って、スタンパ裏面研磨における締め付けが確実に
でき、また、スタンパ表面側とガラス原盤との間に研磨
廃液が侵入するようなトラブルを防止することができ
る。

前記実施態様においては、前記上側面８を直線の傾斜
面に構成したが、その傾斜角度αを例えば45゜程度に設
定するとともに、前記上端部７の先端面8aの肉厚ｔを0.
2mm程度に設定することができるが、この肉厚ｔの寸法
は限りなくゼロに近づけることが望ましく、本発明にお
いては、当然これらの寸法は前記押え治具５の締め付け
力、材質や肉厚等の各種条件により適宜設定することが
できるだけでなく、前記先端面8aを糸面取りの構成にし
たり、或いは前記上側面８を適宜湾曲（凹状あるいは凸
状の何れでもよい）した傾斜面に構成することもでき
る。

更に、前記実施態様においては、前記Ｏリング10を一
つ設けた構成としたが、本発明はこれに限るものではな
く、例えば同心状に複数設けた構成にすることができ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、スタンパ裏面研
磨をするときに、押え治具の下側面に設けた弾性部材に
よりスタンパ裏面の外周全域が押さえるので、押さえつ
けの圧力を安定させ、押さえつけられた面及びその下方
内部の損傷を効果的防止できると共に、研磨処理物の確
実な固定を保証することができ、また、 前記弾性部材により研磨領域と研磨領域以外のスタンパ
外周縁部とを該外周縁部が研磨廃液に接しないように隔
離されるので、研磨時における研磨廃液は、例えばガラ
ス原盤とその上に形成された処理物との接合端面部分に
例え剥離が発生したとしても該剥離部分に研磨廃液が侵
入するのを極めた効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様であって、光ディスク記録
媒体の製造工程におけスタンパ裏面研磨装置の部分断面
概略図であり、第２図は第１図に示す押え治具の部分の
断面拡大斜視図、第３図は従来のスタンパ裏面研磨装置
の一部断面を示す部分斜視図である。 図中符号： １……スタンパ裏面研磨装置、 ２……ターンテーブル、３……回転軸、 ４……モータ、 5,30……押え治具、 6,31……脚部、７……上端部、 ８……上側面、９……下側面、 10……Ｏリング、 11……締め付けボルト、 12……ローラ、13……研磨テープ、 14……給水管、15……ボルト挿入孔、 16……ガラス原盤、17……電鋳層、 18……電鋳用導電リング、 19……下側面、 20……治具内側空間。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光記録媒体の記録面を形成するときの電鋳
   工程の後、回転するターンテーブルに装着したガラス原
   盤上のスタンパ裏面を研磨するときに、押え治具により
   前記ガラス原盤と共にスタンパ裏面の外周全域を円周方
   向に隙間なく押さえ、且つ前記押え治具の内方領域を給
   水しながら研磨し、研磨くずを含有した研磨廃液を前記
   押え治具の上を通過させて放射状に排水することを特徴
   とするスタンパ裏面研磨方法。
2. 【請求項２】回転するターンテーブルに装着したガラス
   原盤上のスタンパ裏面に給水しながら該スタンパ裏面を
   自動研磨するスタンパ裏面研磨装置において、前記ター
   ンテーブル上には前記スタンパ裏面を該ターンテーブル
   側に押圧する環状の押え治具が設けられており、前記押
   え治具は前記ガラス原盤全周を囲む環状になされ、前記
   ターンテーブルに係合する脚部及びガラス原盤中心方向
   に張り出して前記スタンパ裏面の外周縁部を全周にわた
   って押さえる上端部からなる断面略逆Ｌ字状に構成さ
   れ、更に前記上端部の下側面には前記スタンパ裏面と密
   着可能な弾性部材が全周に設けられ、かつ前記上端部の
   上側面が前記ガラス原盤の中心に向かって該上方面の高
   さが低くなるような傾斜面に構成されたことを特徴とす
   るスタンパ裏面研磨装置。