JP2927844B2 - ディスクの製造方法 - Google Patents

ディスクの製造方法

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【発明の詳細な説明】 〔概要〕 スタンパー上に形成されたパターンを紫外線硬化樹脂
を利用して転写することで量産が行われるディスクの製
造方法、特に紫外線硬化処理前の紫外線硬化樹脂膜の形
成方法に関し、紫外線硬化樹脂液が紫外線硬化する前の
気泡抜きを効率的にしかも確実に行える方法を実現する
ことを目的とし、スタンパーと透明基板との間に紫外線
硬化樹脂液を挟んで膜状に拡散させた状態で紫外光を照
射し、スタンパーパターンが転写された紫外線硬化樹脂
液を硬化させた後、スタンパーから剥離する方法におい
て、スタンパー又は基板の上に紫外線硬化樹脂液を塗布
するステップと、スタンパーと基板との間に紫外線硬化
樹脂液を挟み込み接触させるとき、かつ紫外線硬化樹脂
液を膜状に拡散させる前に雰囲気を負圧状態にするステ
ップと、負圧状態で紫外線硬化樹脂液を膜状に拡散させ
るステップと、紫外線硬化樹脂液の拡散の終了後、負圧
状態を解除し、少なくとも大気圧以上の雰囲気にした
後、紫外光を全面照射し、膜状の紫外線硬化樹脂液を硬
化させるステップとを有するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スタンパー上に形成されたパターンを、2P
(Photo Polymer)樹脂(紫外線硬化樹脂)を利用して
転写することで量産が行なわれるディスクの製造方法、
特に紫外線硬化処理前の2P樹脂膜の形成方法に関する。
ディスクの表面に転写形成される案内溝は、同心円状あ
るいは渦巻き状になっている。
〔従来の技術〕
第3図は従来の2P樹脂膜の形成方法を工程順に示す図
である。まずに示すように、予め案内溝が形成された
スタンパー(原盤)1上に、ノズル2で2P樹脂液3を滴
下する。このとき、スタンパー1を1回転させること
で、2P樹脂液3をリング状に塗布するのがよい。
次にのように、ガラス基板4を重ねて、スタンパー
1との間に2P樹脂液3を挟み、のように膜状に拡散さ
せる。このとき、スタンパー1の案内溝が2P樹脂膜5に
転写される。なお案内溝は、通常幅が0.6μm、ピッチ
が1.6μm、深さが0.05μmである。
このように2P樹脂膜5が形成された状態で、ガラス基
板4の上から紫外光UVを全面照射し、紫外線硬化させた
後、に示すようにスタンパー1からガラス基板4を剥
離すると、2P樹脂膜5に案内溝が転写されたディスクが
得られる。
第4図は、第3図のの工程で2P樹脂液を拡散させた
状態を示す平面図である。3は、スタンパー1上にリン
グ状に滴下された2P樹脂液であり、上からガラス基板4
を重ねると、界面張力で2P樹脂液が拡散して膜状にな
る。斜線で示す領域5が、拡散した状態である。
ディスクの内周部6は、ディスクを駆動する際のクラ
ンプ領域となるため、案内溝を要しないので、2P樹脂膜
が形成されていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記のように、ディスクの案内溝は、幅が0.6μm、
ピッチが1.6μm、深さが0.05μm程度であるため、2P
樹脂液の中に気泡が入っていると、気泡がスタンパー1
と2P樹脂膜5との境に位置している場合は、その個所の
み案内溝が存在しないことになり、不良品となる。ま
た、空気に接している部分は、紫外線硬化しにくいとい
う問題もある。
情報の記録密度が向上するにつれて、案内溝も微細化
し、ますます転写性の高精度化、高品質化が要求される
ため、このような気泡に起因する案内溝の欠落は、一層
大きな問題となる。
そのため従来は、2P樹脂液として、予め脱泡したもの
を使用している。しかしながら、2P樹脂液を定量吐出装
置から吐出してリング状に塗布する際に、ノズル2内の
空気を巻き込むため、この気泡が案内溝の転写に支障を
来す。また、2P樹脂液がスタンパー1あるいはガラス基
板4と接触する際にも、空気を巻き込む。
したがって、塗布後に2P樹脂液3中の気泡を抜くため
に、スタンパーおよびガラス基板を真空槽の中に入れ、
第3図の工程でノズル2によって2P樹脂液をリング状
に塗布した後に、真空槽の中を真空吸引し、2P樹脂液を
塗布する際に、2P樹脂液中に巻き込まれた気泡を抜き取
るようにしている。
第5図はこの方法を示す平面図である。スタンパー1
の上にリング状に塗布された2P樹脂液3には、スタンパ
ー1上に塗布する際に気泡7が巻き込まれているが、真
空槽8の中を、真空ポンプPで排気することで、気泡7
が抜き取られる。
第6図、第7図は、気泡7の除去過程を示す断面図で
ある。リング状の2P樹脂液3中における気泡7の存在位
置は、まちまちであり、第6図(a)のように、気泡7
が片寄った位置に有る場合は、真空槽の中が負圧になる
と、(b)に示すように、気泡7が膨らみ、肉厚の薄い
右側が破裂し、脱気される。そして脱気後は、(c)に
示すように、表面張力でほぼ元の太さに戻る。
第7図(a)に示すように、気泡7がリング状2P樹脂
液3の丁度真ん中に有る場合は、真空槽の中が負圧にな
ると、(b)に示すように、気泡7が左右両側に膨ら
み、肉厚の薄い左右両側が破裂する。その結果、(c)
のようにリング状の2P樹脂液3が切断され、隙間Gが生
じることになる。
このように、途切れた状態のリング状2P樹脂液3にガ
ラス基板4を重ねて拡散する際は、第8図に示すよう
に、2P樹脂液3が、実線の状態から、破線の状態、一点
鎖線の状態、二点鎖状の状態、の順に拡散していく。す
なわち、隙間Gの部分は、最終的には再び接続される
が、両側に液量の足りない領域ができ、くびれた2P樹脂
膜となる。その結果、9、10で示すように、2P樹脂液の
拡散不足の領域が生じ、スタンパーのパターンを転写不
能となる。
このように、リング状に塗布された2P樹脂液3の状態
で脱気すると、拡散不十分の個所が生じる恐れがあり、
歩留りが悪い。また、2P樹脂液3の中心の部分に有る気
泡は脱気困難である。たとえ脱気が良好に行なわれた場
合でも、次にガラス基板を重ねて2P樹脂液3を拡散する
場合に、空気中から気泡を巻き込む恐れがある。特に、
ガラス基板に反りがあるために、スタンパーとの隙間が
一定にならず、その結果2P樹脂液の拡がり速度が場所に
よって異なり、2P樹脂液の拡がる途中で空気を巻き込み
やすい。
本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、2P
樹脂液が紫外線効果する前の気泡抜きを効率的にしかも
確実に行なえる方法を実現することにある。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明によるディスク製造時の気泡抜き方法
の基本原理および作用を説明する断面図である。〜
は、2P樹脂液が拡散されていく状況を順次示したもので
ある。
本発明は、に示すように、真空槽8の中にスタンパ
ー1および透明基板4を収納し、スタンパー1と透明基
板4との間で2P樹脂液3を膜状に拡散させる前に、真空
槽8内を真空引きして減圧し、負圧下において、2P樹脂
液3の拡散を行なう。
そして、拡散が終了すると、のように負圧状態を解
除し、少なくとも大気圧以上の雰囲気で、紫外光を全面
照射して2P樹脂膜5を硬化させる。
〔作用〕
に示すように、スタンパー1上に2P樹脂液3を塗布
した後、真空槽8を排気して負圧の状態にする。このよ
うに負圧の雰囲気において、に示すように、透明基板
4を重ねるため、透明基板4の重みで2P樹脂液3が押し
伸ばされると共に、2P樹脂液3の表面張力で、→→
のように、2P樹脂液3とスタンパー1および透明基板
4との濡れ面積が増大していく。
に示すように、2P樹脂液3が押し延ばされ、スタン
パー1および透明基板4との濡れ面積が増えていく際
に、大気中であれば、矢印方向から空気が2P樹脂液3中
に巻き込まれていくが、本発明では負圧下で行なわれる
ため、新たな気泡が入り込むようなことはない。
また2P樹脂液3が、→→の順に押し延ばされ拡
散していく際に、2P樹脂液3の膜厚は次第に薄くなって
いく。そのため、2P樹脂液3の中に入っている気泡7
は、2P樹脂液3の中で圧縮力を受け、外側は負圧なため
に、気泡7は容易に破裂し、消失する。しかも、2P樹脂
液3が薄く押し延ばされていく過程で、気泡7は表面側
に押し出されるため、気泡7は一層抜けやすくなる。
そして、周囲は真空なため、気泡7が抜けた後には、
直ちに周囲から2P樹脂液が流れ込み、空間は消失する。
2P樹脂液の拡散が終了すると、に示すように負圧状
態を解除し、少なくとも大気圧以上の不活性ガスまたは
窒素ガス雰囲気の中で、紫外光UVを全面照射して2P樹脂
膜5を硬化させる。そのため、2P樹脂膜5中に小さな気
泡7sが残っていたとしても、2P樹脂膜5が周囲から加圧
され、その圧力で内部の小さな気泡7sが圧縮されて微小
化した状態で、紫外線硬化される。その結果、微細な気
泡7vsがスタンパー1と2P樹脂膜5との間に存在してい
ても、案内溝と同等以下の小さな気泡である限り、支障
は生じない。
〔実施例〕 次に、本発明によるディスクの製造方法が実際上どの
ように具体化されるかを実施例で説明する。第2図は本
発明の方法を実施する装置の側断面図である。転写装置
は、真空槽8に内蔵されている。この転写装置は、スタ
ンパー1が貼り付けられた裏打板9を回転ステージ10に
搭載した構造になっている。
回転ステージ10の中心を貫通している駆動軸11は、上
端に基板受け12が取り付けられ、下端がモータMに連結
されている。駆動軸11と回転ステージ10の間は、スプラ
イン軸になっていて、回転ステージ10を回転駆動可能に
なっている。
真空槽8には、真空ポンプPが接続され、また加圧管
13から、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを供
給可能になっている。
真空槽8の側壁に設けられた扉14の外側には、2P樹脂
液を塗布するノズル2が配設され、定量吐出装置に接続
されている。
また真空槽8の天井部は、紫外光の透過性にすぐれた
石英ガラス板15で密閉されている。そして、真空槽8の
上側に、紫外光を発生する水銀ランプ16が配設されてい
る。
この装置におけるパターン転写は、次の順序で行なわ
れる。
回転ステージ10上にスタンパー1をセットした状態
で、扉14が開かれ、スタンパー1の上に、ノズル2が移
動する。
ノズル2で2P樹脂液を吐出開始するとともに、モータ
Mで、回転ステージ10を回転させ、スタンパー1を1回
転させることで、スタンパー1上に2P樹脂液3をリング
状に塗布する。
回転ステージ10の回転を停止するとともに、ノズル2
を真空槽8の外に退避させ、扉14を閉じる。
基板受け12上にガラス基板4をセットする。
真空ポンプPで減圧して、真空槽8内を数十mmTorr以
下の負圧にする。これによって、スタンパー1上にリン
グ状に塗布された2P樹脂液3の脱泡が始まる。
上下機構によって駆動軸11を下降させ、基板受け12に
よってガラス基板4をリング状2P樹脂液3の上に徐々に
下降させることで、リング状2P樹脂液3の拡散を開始す
る。
このように、負圧下において、リング状の2P樹脂液3
が徐々に押し延ばされていく過程で、2P樹脂液3中の気
泡が除去されていく。
2P樹脂液の拡散が完了した時点で、排気系のバルブV
を閉じ、減圧を停止する。次いで、真空槽8内を大気圧
に戻してもよいが、この実施例では、加圧管13を開いて
N2ガスを導入し、1kg/cm2以上に加圧する。これによっ
て、2P樹脂膜中の除去不能な気泡が加圧され、縮小す
る。
気泡が縮小するまで加圧した後、水銀ランプ16で紫外
光を照射し、2p樹脂膜を全面硬化させる。2P樹脂膜が充
分硬化した後は、加圧管13を閉止して、N2ガスの導入を
停止する。
上下機構によって、基板受け12を上昇させ、転写後の
ガラス基板を押し上げて、スタンパー1から剥離し、真
空槽の外に取り出す。
以上の各動作は、通常は連続的にかつ自動的に行なわ
れる。
なお、2P樹脂液の塗布は、ガラス基板4側に行なって
もよい。また、真空槽8の外で、スタンパー1またはガ
ラス基板4に2P樹脂液をリング状に塗布した後、真空槽
の中にセットし、拡散・脱泡および紫外線硬化を行なっ
てもよい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、スタンパーと基板との
間に紫外線硬化樹脂液を挟み込み接触させるとき、かつ
紫外線硬化樹脂液を膜状に拡散させる前に雰囲気を負圧
状態し、負圧状態で紫外線硬化樹脂液を膜状に拡散させ
るようにしたので、紫外線硬化樹脂液がスタンパー及び
基板と接触する際に気泡を巻き込むことがなく、しかも
内部の気泡が容易に除去される。また、紫外線硬化樹脂
液の拡散の終了後、負圧状態を解除し、少なくとも大気
圧以上の雰囲気にした後、紫外光を全面照射し、膜状の
紫外線硬化樹脂液を硬化させ、膜状の紫外線硬化樹脂液
内部の気泡が加圧・縮小した状態で紫外光が全面照射さ
れるようにしたので、気泡の除去が完全でなくても実用
上支障は生じない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるディスクの製造方法の基本原理お
よび作用を説明する断面図、 第2図は本発明の方法を実施する装置を例示する側断面
図、 第3図は従来のディスクの製造方法を示す断面図、 第4図は2P樹脂液の塗布・拡散後の状態を示す平面図、 第5図は従来の脱泡方法を示す断面図、 第6図、第7図は従来の脱泡方法における作用を説明す
る断面図、 第8図は従来の方法で脱泡された2P樹脂膜を示す平面図
である。 図において、1はスタンパー、2はノズル、3はリング
状に塗布された2P樹脂液、4は透明基板(ガラス基
板)、5は拡散後の2P樹脂膜、7は気泡、8は真空槽、
Pは真空ポンプ、12は基板受け、13は加圧管、15はガラ
ス板、16は水銀ランプをそれぞれ示す。
フロントページの続き (72)発明者 永井 光 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−213132(JP,A) 特開 昭61−292244(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スタンパーと透明基板との間に紫外線硬化
    樹脂液を挟んで膜状に拡散させた状態で紫外光を照射
    し、スタンパーパターンが転写された前記紫外線硬化樹
    脂液を硬化させた後、スタンパーから剥離する方法にお
    いて、 前記スタンパー又は前記基板の上に前記紫外線硬化樹脂
    液を塗布するステップと、 前記スタンパーと前記基板との間に前記紫外線硬化樹脂
    液を挟み込み接触させるとき、かつ前記紫外線硬化樹脂
    液を膜状に拡散させる前に雰囲気を負圧状態にするステ
    ップと、 前記負圧状態で前記紫外線硬化樹脂液を膜状に拡散させ
    るステップと、 前記紫外線硬化樹脂液の拡散の終了後、前記負圧状態を
    解除し、少なくとも大気圧以上の雰囲気にした後、紫外
    光を全面照射し、前記膜状の紫外線硬化樹脂液を硬化さ
    せるステップと を有してなることを特徴とするディスクの製造方法。
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JP5031473B2 (ja) * 2007-07-25 2012-09-19 株式会社ソニーDadc 真空転写装置、真空転写方法
JP5386832B2 (ja) * 2008-02-22 2014-01-15 株式会社リコー 転写基板製造方法

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