JP3653363B2

JP3653363B2 - 情報記録媒体および製造方法

Info

Publication number: JP3653363B2
Application number: JP01479497A
Authority: JP
Inventors: 康秀藤原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-01-11
Filing date: 1997-01-11
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2017-01-11
Also published as: JPH10199043A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋＲｅｃｏｒｄａｂｌｅ）等の情報記録媒体（光ディスク）と、その型であるスタンパ及びその製造方法と、光ディスクの製造装置である露光装置に関し、とりわけ深さの異なるピットとグルーブを同一面上に持つ情報記録媒体とその型であるスタンパ及びその製造方法と露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＤ−Ｒ等の光ディスクの作成方法を図９〜図１６に示す。図９で、円盤状のガラス板１にフォトレジスト膜2を形成し、図１０に示されるように、これを回転させながら露光装置でレーザ光３を照射してフォトレジスト膜２にらせん状の潜像４を形成する。これを現像すると潜像部分は溶解して、グルーブ５を形成する（図１１参照）。これに導電膜をつけて電鋳し（図１２参照）、スタンパ７が作成される（図１３参照）。スタンパ７を型として成形板８を多量に複製する（図１４参照）。これに色素等の記録剤９を塗布し（図１５参照）、反射層１０、保護層１１を形成し光ディスクが作成される（図１６参照）。
【０００３】
つぎに、図１７に基づいて露光装置を説明する。光量制御信号２１によって制御されるアナログ変調器２２で光量調整されたレーザ光３は、デジタル変調器２４でデジタル信号２３によりパルス光に変調され（ピットの場合）、ビームエキスパンダー２７で拡張されたのち、対物レンズ２８で集光されてガラス板１上のフォトレジスト２を照射する。ガラス板１はターンテーブル２９で回転しながら一定速度で移動するので、図１９のように一定ピッチでらせん状に潜像４が形成される。これを現像すれば、ピット、グルーブ５が形成される。
【０００４】
ＣＤ−Ｒの場合、ピッチ１．６μｍで幅約０．３〜０．７μｍ、フォトレジスト膜厚と同じ深さの台形状のグルーブが情報領域１５に形成される。一方、情報領域１５の内側の内周ミラー面１６と、外側の外周ミラー面１７は露光されず、グルーブ５は形成されない。
【０００５】
一般のＣＤ−Ｒの場合、情報領域１５にのみグルーブが形成され、ここにＣＤライターで情報が後で記録されるが、ハイブリッドＣＤ−Ｒは、一部に露光装置で情報が予め記録される。このようなハイブリッドＣＤ−Ｒの従来例として、特開平８−１２９７８０号公報によれば、深いピットと浅いグルーブを露光光量で作り分け、フォトレジスト膜厚と同じ深いピットと、フォトレジスト膜厚より浅いグルーブを持つスタンパを作成する。これを成形して全面に記録剤９を塗布し、反射層１０、保護層１１を形成して、一部に露光装置で情報が予め記録されたハイブリッドＣＤ−Ｒが作成される。
【０００６】
また、特許０１９１１７８７号公報によれば、深いピットと浅いグルーブの作り分けを、中間層を使用し、２層のフォトレジスを形成し露光する。これにより、深いピットは、上層フォトレジスト１２の上面から下層フォトレジスト２の下面までの深さを持ち、浅いグルーブは、上層フォトレジスト１２の上面から下層フォトレジスト２の上面までの深さになるので、上下フォトレジスト２、１２の膜厚でピットとグルーブの深さが制御される。
【０００７】
次に、図１８〜図２０に基づいて、二層のフォトレジストを使用してハイブリッドＣＤ−Ｒを作成する方法を説明する。図１８に示されるように、円盤状のガラス板１にフォトレジスト膜２を形成し、その上に上層フォトレジスト１２を形成する。中間層を使用する場合は、上層フォトレジスト１２の前に中間層を形成する。図１９に示されるように、これを露光装置で回転させながらレーザ光３を照射してフォトレジスト膜２にらせん状の潜像４を形成する。グルーブ部は上層フォトレジスト１２のみ露光されるように露光し、ピット部は下層フォトレジスト２まで露光されるように露光する。これを現像すると潜像部分は溶解して、深いピット１３と浅いグルーブ１４が形成される（図２０）。
【０００８】
ハイブリッドＣＤ−Ｒの場合、ピッチ１．６μｍで幅約０．３〜０．７μｍ深さ約８００〜２０００オングストロームの溝と、ピッチ１．６μｍで幅約０．３〜０．７μｍ深さ約１０００〜５０００オングストロームのピットが情報領域１５に形成され、情報領域１５の内側の内周ミラー面１６と、外側の外周ミラー面１７は露光されず、ピット１３、グルーブ１４は形成されない。
【０００９】
情報領域１５のピット１３が形成された領域をＲＯＭ領域１８、グルーブ１４が形成された領域を記録領域１９と呼ぶ。これ以降は一般のＣＤ−Ｒと同様であり、これに導電膜をつけ電鋳してスタンパを作り、このスタンパを型として成形板を多量に複製する。これに色素等の記録剤を塗布し、反射層、保護層を形成してハイブリッドＣＤ−Ｒが製造される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来例の光ディスクでは、図２１のようにガラス板１の上に塗布されたフォトレジスト膜２は、ガラス板１を回転させながらフォトレジストを滴下して形成されるので、遠心力の小さい最も内周はフォトレジスト膜厚が不均一になり、それがスタンパに転写され、さらに成形板８に転写されるので、内周ミラー面１６の平面性が悪く、色素等の記録剤塗布時に塗布ムラが発生しやすい問題点があった。また、内周ミラー面１６は全く現像されないので、フォトレジスト塗布時にできた異物欠陥３０がそのままスタンパに転写され、さらに図２２のように成形板８に転写され、塗布ノズル３１から記録剤３２を塗布時に塗布ムラが発生する問題点があった。
【００１１】
また、特許０１９１１７８７号公報に開示されたような、従来の２層のフォトレジストを使ったスタンパ作成工法においては、電鋳後のスタンパをガラス板１から剥離後残った２層のフォトレジスト２、１２と中間層を洗浄する際に、内周ミラー面１６と外周ミラー面１７は、２層のフォトレジスト２、１２と中間層全てが残っているので他の部分より洗浄されにくく、特に、情報領域１５とミラー面の境界３３にフォトレジストの残渣が残ってしまう問題点があった（図２３参照）。
【００１２】
前記のような、従来の製造方法における欠点によって、製造された光ディスク媒体に記録および再生時のエラーが発生するという不都合があった。本発明は、前記のような従来技術における問題点を解決するためなされたもので、記録または及び再生時のエラーの少ない情報記録媒体と、内周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少ないスタンパ及びその作成方法と、記録または及び再生時のエラーの少ないハイブリッドＣＤ−Ｒと、内周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少ないハイブリッドスタンパ及びその作成方法と、外周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少ないハイブリッドスタンパ及びその作成方法と、内外周ミラー面に現像後にレジストが残らないように露光できるようにする露光装置と、内周または外周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少ないスタンパを作成する方法、をそれぞれ提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明に係る情報記録媒体は、内周ミラー面とグルーブ面を備えて色素等の記録材料を塗布してなる情報記録媒体であって、前記内周ミラー面が前記グルーブの底面と同じ高さであることを特徴とする。この構成により、内周ミラー面の平面性が改善され、色素等の塗布ムラで発生する記録再生時のエラーが低減される。
【００１４】
本発明に係る情報記録媒体のスタンパは、内周ミラー面とグルーブ面を備えて色素等の記録材料を塗布してなる情報記録媒体の製造に用いられるスタンパであって、内周ミラー面が、グルーブの底面と同じ高さであることを特徴とする。この構成により、内周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少なくなり、高品質な成形板を成形できる。
【００１５】
本発明に係る情報記録媒体のスタンパの作成方法は、円盤状のガラス板上に形成されたフォトレジスト膜を露光現像して情報を原盤上に刻み、これを電鋳して複製することによりスタンパを作成する方法であって、情報領域の内周を露光現像して、該情報領域の内周のフォトレジストを除去することを特徴とする。この構成により、原盤のレジスト膜厚バラツキがスタンパに転写されないので、従来に比べ内周ミラー面の平面性が良く、また、原盤のレジスト欠陥もスタンパに転写されないので、欠陥が少ないスタンパが作成される。
【００１６】
本発明に係る情報記録媒体は、深さの異なるピット及びグルーブが形成された円盤状の基板上に記録層を有する情報記録媒体であって、内周ミラー面または外周ミラー面が、前記ピットの底面と同じ高さであることを特徴とする。この構成により、従来に比べ内周ミラー面の平面性が良くなり、成形時の異常転写及び色素等の塗布ムラで発生する記録再生時のエラーが低減される。
【００１７】
本発明に係るスタンパは、深さの異なるピット及びグルーブが形成された円盤状の基板上に記録層を有する情報記録媒体の製造用スタンパであって、内周ミラー面が、前記ピットの底面と同じ高さであることを特徴とする。この構成により、従来に比べ内周ミラー面平面性が良く、欠陥が少なく、内周ミラー面のレジスト残渣がなくなることで、高品質な成形板が成形される。
【００１８】
本発明に係るスタンバの作成方法は、円盤状のガラス板上に形成された２層のフォトレジスト膜を露光現像して情報を原盤上に刻み、これを電鋳して複製することによりスタンパを作成する請求項５記載のスタンパの作成方法であって、情報領域の内周を露光現像して、該情報領域の内周のフォトレジストを除去することを特徴とする。この構成により、原盤から剥離後の内周ミラー面のスタンパ洗浄が必要なくなるので、洗浄時間が短縮され、さらに従来に比べ内周ミラー面の欠陥が少ないスタンパが提供される。
【００１９】
本発明に係るスタンパは、深さの異なるピット及びグルーブが形成された円盤状の基板上に記録層を有する情報記録媒体の製造用スタンパであって、外周ミラー面が、ピットの底面と同じ高さであることを特徴とする。この構成により、従来に比べ外周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少なく、内周ミラー面のレジスト残渣がなくなるので、高品質な成形板が成形される。
【００２０】
本発明に係るスタンバの作成方法は、円盤状のガラス板上に形成された２層のフォトレジスト膜を露光現像して情報を原盤上に刻み、これを電鋳して複製することによりスタンパを作成する請求項７記載のスタンパの作成方法であって、情報領域の外周を露光現像して、情報領域の外周のフォトレジストを除去することを特徴とする。この構成により、原盤から剥離後の外周ミラー面のスタンパ洗浄が必要なくなるので、洗浄時間が短縮され、さらに従来に比べ外周ミラー面の欠陥が少ないスタンパが提供される。
【００２１】
本発明に係る露光装置は、フォトレジスト膜が形成された円盤状のガラス板を回転させながら集光したレーザ光をらせん状に照射して前記フォトレジスト膜に情報を記録する情報記録媒体の露光装置であって、内周または及び外周ミラー面を、グルーブまたはピット幅以下のピッチで送って内周または及び外周ミラー面を隙間無く露光する機能を有することを特徴とする。この構成により、現像後にレジストが残らないように露光できる。
【００２２】
本発明に係るスタンパの作成方法は、前記のスタンパの作成方法であって、内周または外周ミラー面の情報領域と接する部分を前記のの露光装置で露光し、さらに、情報領域と前記露光装置で露光された領域以外に紫外線を照射することを特徴とする。この構成により、露光時間が短縮できまた、全面照射の際に情報領域のマスクと原盤の位置合わせが簡単になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。本発明に係る情報記録媒体の製造方法の第１の実施形態を図１〜図４に示す。なお露光工程以外の情報記録媒体の製造工程は、前記図９〜図１６に示された従来の方法と同様である。ガラス板１上のフォトレジスト２は、図１に示された従来のように、内周ミラー面１６に異物欠陥３０を含み、また内周ミラー面１６の膜厚のバラツキも、情報領域１５に比べ大きいものとする。
【００２４】
本発明にあっては従来と異なり、この内周ミラー面１６のフォトレジスト全体を露光する。これにより現像後は、図２に示されるように、内周ミラー面１６のフォトレジスト及びフォトレジスト内及び上に乗った異物３０は全て除去され、ガラス面が露出する。これをスタンパ７に複製するので、図３に示されるように、スタンパの内周ミラー面１６の面精度はガラス板１と同等になる。さらにこのまま成形板８に転写されるので、よって本発明の情報記録媒体の成形板の内周ミラー面１６の面精度は、ガラス板１と同等とすることができる（図４参照）。また、スタンパ欠陥の約半数以上がフォトレジスト塗布に起因した欠陥なので、欠陥は半分以下に減少する。
【００２５】
次に本発明の露光装置を説明する。本発明の露光装置は、情報領域の露光とは別に、内周ミラー面１６を露光する機能を有する。その他の構成は、従来例（図１７）と同等である。本発明の露光装置による、内周ミラー面１６のフォトレジスト露光を、図７に基づいて説明する。なお従来構成と同じ部分は、図１７を援用する。内周ミラー面１６を露光する場合は、まず対物レンズ２８をフォトレジストを除去する領域の最内周に移動させ、現像後に形成される溝幅よりも狭いピッチで送りながら、螺旋状に情報領域と内周ミラーの境界３３まで露光する。これにより、露光された領域は現像により、ガラス面が露出する。
【００２６】
フォトレジストを除去する領域全てを前記露光装置で露光する他の方法として、情報領域をマスク３６で遮蔽してＵＶ光３５を全面に照射する方法を図８に示す。この場合、マスク３６と情報領域１５の位置合わせをする必要があるが、露光は前記方法より短時間になる。また、さらに別の方法として、情報領域と内周ミラーの境界３３付近は、前記露光装置で露光し、それ以外の内周ミラー境界１６はＵＶ光３５を全面に照射する方法もある。
【００２７】
本発明に係る情報記録媒体の製造方法の第２の実施形態を図５〜図６に示す。露光工程以外の情報記録媒体の作成工程は、従来例（図１７参照）と同様である。下層２にフォトレジストＴＳＭＲ８９００を塗布し、中間層としてＰＶＡを形成し、さらに上層フォトレジスト１２にフォトレジストＴＳＭＲ８９００を塗布する。ついでこれらを、グルーブについては低い光量で、ピットについては高い光量で露光する。さらに内周ミラー面全面を第１の実施形態同様に露光する。さらに、外周ミラー面全面を第１の実施形態同様に露光する。これをアルカリ水溶液で現像し、導電膜を付与後約０．３ｍｍＮｉを電鋳する。これをガラス板１から剥離して、図５の状態とする。
【００２８】
この工程によって、スタンパ７の内周ミラー面１６および外周ミラー面１７には、全くフォトレジストは残らない。ついでスタンパ７を現像液と溶剤で洗浄して、スタンパ７を作成する。このスタンパを用いた成形工程によって、図６のハイブリッドＣＤ−ＲメディアをＣＤ−Ｒと同様に作成することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の情報記録媒体においては、従来に比べ内周ミラー面の平面性が良いので、色素等の塗布ムラで発生する記録再生時のエラーを低減できる。請求項２の情報記録媒体のスタンパにおいては、従来に比べ内周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少ないので、高品質な成形板を成形できる。
【００３０】
請求項３の情報記録媒体のスタンパの作成方法においては、原盤のレジスト膜厚バラツキがスタンパに転写されないので、従来に比べ内周ミラー面の平面性が良く、また、原盤のレジスト欠陥もスタンパに転写されないので、欠陥が少ないスタンパを作成できる。請求項４の深さの異なるピットとグルーブを有する情報記録媒体においては、従来に比べ内周ミラー面の平面性が良いので、成形時の異常転写及び色素等の塗布ムラで発生する記録再生時のエラーが低減される。
【００３１】
請求項５の深さの異なるピットとグルーブを有する情報記録媒体のスタンパにおいては、従来に比べ内周ミラー面平面性が良く、欠陥が少なく、内周ミラー面のレジスト残渣がないので、高品質な成形板を成形できる。請求項６の深さの異なるピットとグルーブを有する情報記録媒体のスタンパの作成方法においては、原盤から剥離後の内周ミラー面のスタンパ洗浄が必要なくなるので、洗浄時間が短縮でき、さらに従来に比べ内周ミラー面の欠陥が少ないスタンパを提供できる。
【００３２】
請求項７の深さの異なるピットとグルーブを有する情報記録媒体のスタンパにおいては、従来に比べ外周ミラー面の平面性が良く、欠陥が少なく、内周ミラー面のレジスト残渣がないので、高品質な成形板を成形できる。請求項８の深さの異なるピットとグルーブを有する情報記録媒体のスタンパの作成方法においては、原盤から剥離後の外周ミラー面のスタンパ洗浄が必要なくなるので、洗浄時間が短縮でき、さらに従来に比べ外周ミラー面の欠陥が少ないスタンパを提供できる。
【００３３】
請求項９の情報記録媒体の露光装置においては、グルーブまたはピット幅以下のピッチで送って露光する機能を有するので、現像後にレジストが残らないように露光できる。請求項１０の情報記録媒体のスタンパの作成方法においては、内周または外周ミラー面と情報領域の境界部は請求項９の露光装置で露光し、それ以外の内周または外周ミラー面は紫外線を全面照射して露光するので、露光時間が短縮できまた、全面照射の際に情報領域のマスクと原盤の位置合わせが簡単になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る情報記録媒体の製造方法の第１の実施形態の工程説明図である。
【図２】図１に続く製造工程の説明図である。
【図３】図２に続く製造工程の説明図である。
【図４】図３に続く製造工程の説明図である。
【図５】本発明に係る情報記録媒体の製造方法の第２の実施形態の工程説明図である。
【図６】図５に続く製造工程の説明図である。
【図７】本発明の露光装置による内周ミラー面のフォトレジスト露光操作の説明図である。
【図８】本発明の露光装置による内周ミラー面のフォトレジスト露光操作の説明図である。
【図９】従来の光ディスクの製造工程の説明図である。
【図１０】図９に続く製造工程の説明図である。
【図１１】図１０に続く製造工程の説明図である。
【図１２】図１１に続く製造工程の説明図である。
【図１３】図１２に続く製造工程の説明図である。
【図１４】図１３に続く製造工程の説明図である。
【図１５】図１４に続く製造工程の説明図である。
【図１６】図15に続く製造工程の説明図である。
【図１７】従来の露光装置の構成の説明図である。
【図１８】従来のハイブリッドＣＤ−Ｒの作成工程の説明図である。
【図１９】図１８に続く作成工程の説明図である。
【図２０】図１９に続く作成工程の説明図である。
【図２１】従来工程による現像後のガラス板の説明図である。
【図２２】従来工程による成形板の説明図である。
【図２３】従来の２層のフォトレジストを使ったスタンパ作成工法の断面図である。
【符号の説明】
１ガラス板
２フォトレジスト膜
４潜像
５グルーブまたはピット
７スタンパ
８成形板
１５情報領域
１６内周ミラー面
３０欠陥

Claims

内周ミラー面とグルーブ面を備えて色素等の記録材料を塗布してなる情報記録媒体であって、前記内周ミラー面が前記グルーブの底面と同じ高さであることを特徴とする情報記録媒体。
内周ミラー面とグルーブ面を備えて色素等の記録材料を塗布してなる情報記録媒体の製造に用いられるスタンパであって、内周ミラー面が、グルーブの底面と同じ高さであることを特徴とする情報記録媒体のスタンパ。
円盤状のガラス板上に形成されたフォトレジスト膜を露光現像して情報を原盤上に刻み、これを電鋳して複製することによりスタンパを作成する請求項２記載のスタンパの作成方法であって、情報領域の内周を露光現像して、該情報領域の内周のフォトレジストを除去することを特徴とするスタンバの作成方法。
深さの異なるピット及びグルーブが形成された円盤状の基板上に記録層を有する情報記録媒体であって、内周ミラー面または外周ミラー面が、前記ピットの底面と同じ高さであることを特徴とする情報記録媒体。
深さの異なるピット及びグルーブが形成された円盤状の基板上に記録層を有する情報記録媒体の製造用スタンパであって、内周ミラー面が、前記ピットの底面と同じ高さであることを特徴とする情報記録媒体のスタンパ。
円盤状のガラス板上に形成された２層のフォトレジスト膜を露光現像して情報を原盤上に刻み、これを電鋳して複製することによりスタンパを作成する請求項５記載のスタンパの作成方法であって、情報領域の内周を露光現像して、該情報領域の内周のフォトレジストを除去することを特徴とするスタンバの作成方法。
深さの異なるピット及びグルーブが形成された円盤状の基板上に記録層を有する情報記録媒体の製造用スタンパであって、外周ミラー面が、ピットの底面と同じ高さであることを特徴とする情報記録媒体のスタンパ。
円盤状のガラス板上に形成された２層のフォトレジスト膜を露光現像して情報を原盤上に刻み、これを電鋳して複製することによりスタンパを作成する請求項７記載のスタンパの作成方法であって、情報領域の外周を露光現像して、情報領域の外周のフォトレジストを除去することを特徴とするスタンバの作成方法。
フォトレジスト膜が形成された円盤状のガラス板を回転させながら集光したレーザ光をらせん状に照射して前記フォトレジスト膜に情報を記録する情報記録媒体の露光装置であって、内周または及び外周ミラー面を、グルーブまたはピット幅以下のピッチで送って内周または及び外周ミラー面を隙間無く露光する機能を有することを特徴とする情報記録媒体の露光装置。
請求項３、６または８項記載のスタンパの作成方法であって、内周または外周ミラー面の情報領域と接する部分を請求項９記載の露光装置で露光し、さらに、情報領域と前記露光装置で露光された領域以外に紫外線を照射することを特徴とするスタンパの作成方法。