JP3749520B2 - 情報媒体製造用スタンパの製造方法、スタンパ、及び原盤付スタンパ中間体 - Google Patents
情報媒体製造用スタンパの製造方法、スタンパ、及び原盤付スタンパ中間体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グルーブやプリピットなどの凹凸パターンを有する光ディスク等の情報媒体を製造する際に用いるスタンパ、該スタンパの製造方法、製造途中の原盤付スタンパ中間体及び前記スタンパにより製造された情報媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報媒体の一種である光ディスクには、現在、追記又は書き換え等が可能な光記録ディスクと、予め情報が記録されている再生専用ディスクの２種類が存在する。
【０００３】
光記録ディスクにおけるディスク基板にはトラッキング等に利用されるグルーブ（案内溝）が形成されており、更にこのディスク基板上に相変化材料や有機色素材料を含有する記録層が積層される。レーザビームを記録層に照射すると、該記録層が化学変化や物理変化を起こして記録マークが形成される。一方、再生専用ディスクのディスク基板上には、予め記録マーク（情報ピット）が凹凸パターンの一部として形成されている。これらの記録マークに読取用のレーザビームが照射されると光反射量が変動し、この変動を検出することによって情報の読み取り（再生）が可能となっている。
【０００４】
グルーブや情報ピット等の凹凸パターンを有するディスク基板を製造するには、この凹凸のネガパターン（これも凹凸パターンの一種である）が予め形成されているスタンパを用いる。例えば、キャビティー内に上記スタンパが固定された金型を用いて射出成型を行い、充填された樹脂に上記ネガパターンを転写してディスク基板を製造する方法が一般的である。
【０００５】
凹凸パターンを有するスタンパは、通常、Ｎｉ等を含む金属プレートによって構成される。このスタンパを製造する工程として、先ず、上記スタンパの凹凸パターンのネガパターンを有するフォトレジスト原盤を予め作成しておき、このフォトレジスト原盤上にメッキによって金属膜を形成する。その後、フォトレジスト原盤から前記金属膜を剥離し、表面洗浄等の所定の処理を行うことでスタンパを得る。
【０００６】
図７に示される従来のフォトレジスト原盤１を参照しながら、このフォトレジスト原盤１の製造工程について説明する。まず、ガラス基板２上にフォトレジスト層４を形成する。次に、レーザー等のパターンニング用ビームを用いてフォトレジスト層４を露光し、その潜像パターンを現像する。これによって凹凸パターン６がフォトレジスト層４に形成されたフォトレジスト原盤１が得られる。
【０００７】
このフォトレジスト原盤１を用いてメッキによってスタンパ２０を作成するには、図８に示されるように、先ず凹凸パターン６の表面にＮｉ材料等を含んだ金属薄膜８を無電解メッキなどによって形成し、フォトレジスト原盤１に導電性を付与する。
【０００８】
その後、この金属薄膜８を下地として通電させてメッキを行い、Ｎｉ等を含んだ金属膜１０を形成する。これらの金属薄膜８及び金属膜１０をフォトレジスト原盤１から剥離すれば、凹凸パターン６が転写されているスタンパ２０を得ることが出来る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、情報媒体の大容量化に伴ってグルーブ等の凹凸パターンが微細化し、その形状誤差が記録・読み取り精度に大きな影響を及ぼすようになってきている。従って、シャープな凹凸パターンをディスク基板に形成することが要求されるが、そのためには、基礎となるフォトレジスト層４の凹凸パターンを高精度（シャープ）に形成する必要がある。
【００１０】
フォトレジスト層４に形成される潜像パターンの最小幅は、該フォトレジスト層４に到達するレーザビームのスポット径によって制限される。スポット径ｗは、レーザー波長をλ、照射光学系の対物レンズの開口数をＮＡとしたとき、ｗ＝ｋ・λ／ＮＡで表される。なお、ｋは対物レンズの開口形状及び入射光束の強度分布によって決定される定数である。
【００１１】
ところで、スポット径の限界を論理的には超えない幅のパターンであっても、フォトレジスト層４が薄かったりすると、スタンパに転写される凹凸パターンが浅かったり、凹凸パターンの形状が丸みを帯びてしまったり（これをパターンの「ダレ」という）して、シャープさが不足することが知られている。これは、一般的に露光・現像作業中にフォトレジスト層４の厚さに変動が生じてしまう（これを「膜減り」という）ことが原因であると考えられている。この厚さ変動は、フォトレジスト層４とガラス基板２の間でレーザビームが反射して、この反射光によってフォトレジスト層４が必要以上に露光されてしまうことが原因と考えられていた。
【００１２】
この問題を解決するためには、ガラス基板２とフォトレジスト層４の間に光吸収層を形成することが効果的であることを本発明者は明らかにしている。このようにすると、光吸収層がレーザビームを吸収して光反射を抑制することが出来るので、従来と比較してよりシャープに露光・現像することが可能となる。
【００１３】
しかしながら、本発明者は、更なる研究により、光吸収層を有するフォトレジスト原盤１は、無電解メッキによる金属薄膜８の形成状態について問題を有することに気が付いた。具体的には、光吸収層が部分的に露出しているフォトレジスト原盤１は無電解メッキ工程中に微小凹凸（微小欠陥）が増大する可能性を有することが推測された。即ち、同じように金属薄膜を形成しようとしても何らかの原因によって剥離後のスタンパの凹凸パターン表面に、微小凹凸（微小欠陥）が形成される場合があることが判明した。この微小凹凸は再生時にノイズとなって顕れてしまうので、光吸収層を有効活用して記録容量を増大させようとしても、かえって記録・再生性能が低下するという問題を有していた。
【００１４】
この問題点を解決すれば、光吸収層を利用したフォトレジスト原盤によってシャープな凹凸パターンを有するスタンパが製造可能となる。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、スタンパの凹凸パターン表面に微小凹凸が形成されないようにしたスタンパの製造方法、該製造方法によって製造したスタンパ、フォトレジスト原盤付のスタンパ中間体及びこれらから製造された情報媒体を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、光ディスク、磁気ディスク（ディスクリート媒体）等の情報媒体の製造方法等について鋭意研究を重ね、表面欠陥を抑制しながらスタンパに凹凸パターンをシャープに形成する方法を発案した。即ち以下に示す発明によって、上記目的を達成することが可能となっている。
【００１７】
（１）基板上に、少なくとも光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を有することを特徴とする情報媒体製造用スタンパの製造方法。
【００１８】
（２）予め表面に凹凸パターンが形成される情報媒体製造用のスタンパであって、上記（１）に記載された製造方法によって製造されたことを特徴とするスタンパ。
【００１９】
（３）基板と、該基板上に積層される光吸収層と、該光吸収層に接して積層され且つ潜像の形成及びその現像によって凹凸パターンが形成可能とされるフォトレジスト層と、を有するスタンパ製造用のフォトレジスト原盤における前記凹凸パターン表面に、前記フォトレジスト層から剥離されたときにスタンパの一部を構成する金属薄膜が形成された原盤付スタンパ中間体であって、前記金属薄膜が、スパッタリング又は蒸着法によって形成されていることを特徴とする原盤付スタンパ中間体。
【００２０】
（４）基板上に、少なくとも光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を経て製造されたスタンパにおける前記金属薄膜及び金属膜の凹凸パターンをネガパターンとして、最終凹凸パターンが形成されていることを特徴とする情報媒体。
【００２１】
（５）（４）において、前記スタンパから直接凹凸パターンを転写して形成された最終凹凸パターンを有することを特徴とする情報媒体。
【００２２】
（６）（４）において、前記最終凹凸パターンはマザー盤の凹凸パターンを転写して形成されたものであり、このマザー盤の凹凸パターンは、前記スタンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成されたものであることを特徴とする情報媒体。
【００２３】
（７）（４）において、前記最終凹凸パターンはチャイルド盤の凹凸パターンを転写して形成されたものであり、このチャイルド盤の凹凸パターンは、前記スタンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成されたマザー盤から、更に凹凸パターンを転写して形成されたものであることを特徴とする情報媒体。
【００２４】
本発明者は、従来無電解メッキによりなされていた金属薄膜形成工程を、光吸収層が形成されているフォトレジスト原盤にそのまま適用したことが、凹凸パターン表面に微小欠陥を生じさせていると推定し、光吸収層を用いたフォトレジスト原盤に対してスパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成するようにした。
【００２５】
本発明によれば、スタンパの凹凸パターン表面の微小欠陥が飛躍的に減少するようになる。また、スパッタリングや蒸着の場合は、フォトレジスト原盤に前処理などを施す必要がなくなるので、スタンパ製造工程自体を簡略化することが可能になる。
【００２６】
従って、光吸収層による利点とスパッタリング法又は蒸着法による微小欠陥低減との相乗効果によって、従来と比較してシャープな凹凸パターンをスタンパに忠実に転写できる。この結果、凹凸パターンの微細化が進展しても、それに耐え得る表面状態を維持することが可能になり、このスタンパを用いれば、情報媒体、例えば光ディスクのグルーブや情報ピット等もシャープに形成されるので、記録・再生特性を向上させることが出来る。又、今後益々進展する凹凸パターンの微細化にも対応可能となることから、情報媒体の情報記憶（記録）容量を増大させることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１に、本発明の実施形態の例に係るスタンパ製造方法に利用されるフォトレジスト原盤１００を示す。このフォトレジスト原盤１００は、ガラス基板１０２と、このガラス基板１０２上に積層される光吸収層１０３と、この光吸収層１０３上に積層されるフォトレジスト層１０４と、を備える。前記フォトレジスト層１０４は、光吸収層１０３の反対側（図１において上側）からパターニング用レーザビームにより露光されることによって凹凸パターンの潜像が形成され、この潜像の現像によって一部が除去されて凹凸パターン１０６が形成されている。なお、現像後は、凹凸パターン１０６の凹部の底面に光吸収層１０３の一部が露出していることになる。図１の符号１０７は凹凸パターンが形成されていない領域である非凹凸領域を示す。
【００２９】
なお、後述のように、前記凹凸パターン１０６はスタンパ１２０のパターン面２０６となる。又、凹凸パターンが形成されていない領域はスタンパ１２０のミラー面２０７となる。
【００３０】
前記露光の際は、パターニング用ビームが光吸収層１０３によって吸収されて光反射が抑制され、微細な凹凸をシャープに形成することが可能となっている。
【００３１】
図２（Ａ）には、上記フォトレジスト原盤１００を用いてスタンパ１２０を形成した状態を示す。
【００３２】
この形成工程では、先ず、凹凸パターン１０６表面に、スパッタリング法又は蒸着法によってＮｉ薄膜１０８を形成する。この時点で、フォトレジスト原盤１００と後工程で剥離されるスタンパ１２０の一部であるＮｉ薄膜１０８とが一体となっている原盤付スタンパ中間体１１８を得ることが出来る。
【００３３】
その後、Ｎｉ薄膜１０８を下地として表面を通電させ、電気メッキによってＮｉ膜１１０を形成する。前記Ｎｉ薄膜１０８とＮｉ膜１１０をフォトレジスト原盤１００から剥離させると、図２（Ｂ）のように、凹凸パターン１０６が正確に転写されたスタンパ１２０を得ることが出来る。
【００３４】
前記スタンパ１２０において、前記凹凸パターン１０６の領域に対応してパターン面２０６が、又、非凹凸領域１０７に対応してミラー面２０７が、それぞれ形成されている。
【００３５】
なお、特に図示しないが、例えば、上記スタンパ１２０を金型に設置して射出成型などによって、前記凹凸パターン１０６をネガパターンとして転写された最終凹凸パターンを有する光ディスク基板を製造する。又このスタンパ１２０を用いて光ディクス基板を製造する以外にも、該スタンパ１２０をマスタ盤とした電鋳工程によってマザー盤を作成し、このマザー盤で光ディスクを製造しても良い。更に、このマザー盤を原盤としてチャイルド盤を作成し、これで光ディスクを製造しても良い。
【００３６】
即ち、本発明におけるスタンパ１２０とは、実際に光ディスクの製造に直接利用される場合に限られず、これをマスタ盤としてマザー盤などを作成することによって光ディスクの製造に間接的に用いるものであっても構わない。
【００３７】
本実施形態の例のフォトレジスト層１０４では、光吸収層１０３を積層することによって鮮明な潜像を描くことが可能となり、シャープな凹凸パターン１０６を得ることが出来る。それに加えて、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成するので、表面の欠陥状態を含めて凹凸パターン１０６の状態が極めて忠実に転写されたＮｉ薄膜１０８を形成することが可能となっている。フォトレジスト層１０４に形成する凹凸パターン１０６には表面欠陥が殆ど形成されないので、スタンパ１２０に転写された凹凸パターン表面の微小欠陥の数も大幅に低減する。このスタンパ１２０を利用すれば、ノイズが抑制された記録・読み取り（再生）精度の高い情報媒体を得ることが出来る。
【００３８】
なお、本実施形態ではＮｉを用いたスパッタリング又は蒸着についてのみ説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、他の金属を利用してもよい。
【００３９】
又、上記スタンパは、光ディスクのみならず、例えば磁気ディスク（ディスクリート媒体等）を含む情報媒体の製造に一般的に適用されるものである。
【００４０】
【実施例】
（実施例：スタンパＮｏ．１）
研磨されたガラス基板上にカップリング剤層を形成した後、光吸収層をスピンコート法により形成した。塗布液には４．４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを光吸収剤として含有するＳＷＫ−Ｔ５Ｄ６０(東京応化工業(株))を用いた。この塗膜を２００度で１５分間ベーキングして硬化すると共に残留溶剤を除去し、厚さ１４０ｎｍの光吸収層とした。次いで、この光吸収層上に、フォトレジスト(日本ゼオン(株)製ＤＶＲ１００)をスピンコートし、ベーキングにより残留溶剤を蒸発させて、厚さ２５ｎｍのフォトレジスト層とした。
【００４１】
その後、ソニー(株)製カッティングマシンを用い、トラックピッチ３２０ｎｍ、グルーブ幅１５０ｎｍのグルーブパターンの形成を目的として、Ｋｒレーザ(波長＝３５１ｎｍ)によってフォトレジスト層に対し露光を行い、更に現像を行うことで凹凸パターンを形成して、フォトレジスト原盤を得た。
【００４２】
このフォトレジスト原盤のフォトレジスト層表面に、スパッタリングによってＮｉ薄膜を形成した。このＮｉ薄膜を下地として電気メッキを行い、Ｎｉ膜を形成した。これらのＮｉ薄膜およびＮｉ膜からなる積層体を原盤から剥離し、裏面研磨、表面洗浄を行って、スタンパＮｏ．１を得た。
【００４３】
（比較例：スタンパＮｏ．２）
Ｎｉ薄膜を無電解メッキで形成したという条件を除き、スタンパＮｏ．１作製の際と同様にしてスタンパＮｏ．２を作製した。具体的には、スパッタリングしないで、フォトレジスト原盤のフォトレジスト層表面を界面活性剤で活性化した後に、無電解メッキの前処理として、キャタリスト（Ｐｄ、Ｓｎコロイド）を付与した。次いでアクセラレータ（ＨＢＦ4溶液）によりＳｎを除去するとともに表面にＰｄを析出させ、その後、このフォトレジスト原盤をＮｉＣ１2浴に浸漬し、無電解メッキによりＮｉ薄膜を形成した。
【００４４】
（比較例：スタンパＮｏ．３）
光吸収層がないという条件を除き、スタンパＮｏ．１作製の際と同様にしてスタンパＮｏ．３を作製した。
【００４５】
（評価結果１）
各スタンパに形成された凹凸パターンについて、ＡＦＭ(原子間力顕微鏡)を用いて形状を確認した。ＡＦＭの探針は窒化シリコン（ＳｉＮ）針を用いた。測定はノンコンタクトモードにて行い、サンプルとプローブ間の原子間力の変化を画像化した。
【００４６】
図３（Ａ）にスタンパＮｏ．１のＡＦＭ像を、図３（Ｂ）に同断面形状を線図によりそれぞれ示す。又、図４（Ａ）にスタンパＮｏ．３のＡＦＭ像を、図４（Ｂ）に同断面形状を線図によりそれぞれ示す。ＡＦＭ像において、描点の密度が高い領域が凹凸パターンにおける凹部であり、描点の密度が低い、あるいは白抜きの領域が凸部であり、フォトレジスト原盤における凹凸パターンの凸部及び凹部にそれぞれ対応している。又、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）では、凹凸が０．３２μｍピッチで形成されている。
【００４７】
図３、図４を比較すれば明らかなように、本発明を適用して製造されたスタンパＮｏ．１では、シャープなパターンが形成され、そのパターンを忠実に転写したことがわかる。
【００４８】
（評価結果２）
走査型電子顕微鏡（１００００倍）で、スタンパＮｏ．１およびスタンパＮｏ．２を測定した凹凸状態を図５及び図６に、それぞれ示す。この図５、図６の比較から、スタンパＮｏ．１では微小凹凸が見られないが、スタンパＮｏ．２では横軸３μｍ付近と８．５μｍ付近に、幅１μｍ程度の凹みとして微小凹凸が明確に認められることがわかる。なお、図５、６の約０．３μｍピッチの凹凸は本発明において形成すべき凹凸パターンである。
【００４９】
【発明の効果】
本発明では、フォトレジスト層に接した光吸収層によって、シャープな凹凸パターンをフォトレジスト原盤に形成でき、更に、この凹凸パターンを、スパッタリングあるいは蒸着による金属薄膜によって表面の微小欠陥を抑制しながらスタンパに対して忠実に転写することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係るフォトレジスト原盤を示す断面図
【図２（Ａ）】同フォトレジスト原盤を用いてスタンパを製造途中の状態を示す断面図
【図２（Ｂ）】同製造されたスタンパを示す断面図
【図３（Ａ）】本発明の実施例に係るスタンパに形成された凹凸パターンをＡＦＭによって解析した状態を示す図
【図３（Ｂ）】同ＡＦＭ解析に基づく凹凸パターンの断面形状を示す線図
【図４（Ａ）】本発明の比較例に係るスタンパに形成された凹凸パターンをＡＦＭによって解析した状態を示す図
【図４（Ｂ）】同ＡＦＭ解析に基づく凹凸パターンの断面形状を示す線図
【図５】上記実施例のスタンパ表面を走査型電子顕微鏡で測定した凹凸状態を示す線図
【図６】上記比較例のスタンパ表面を走査型電子顕微鏡で測定した凹凸状態を示す線図
【図７】従来のフォトレジスト原盤を示す断面図
【図８】従来のフォトレジスト原盤を用いてスタンパを製造する状態を示す断面図
【符号の説明】
１００…フォトレジスト原盤
１０２…ガラス基板
１０３…光吸収層
１０４…フォトレジスト層
１０６…凹凸パターン
１０７…非凹凸領域
１０８…Ｎｉ薄膜
１１０…Ｎｉ膜
１１８…原盤付スタンパ中間体
１２０…スタンパ
２０６…パターン面
２０７…ミラー面
【発明の属する技術分野】
本発明は、グルーブやプリピットなどの凹凸パターンを有する光ディスク等の情報媒体を製造する際に用いるスタンパ、該スタンパの製造方法、製造途中の原盤付スタンパ中間体及び前記スタンパにより製造された情報媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報媒体の一種である光ディスクには、現在、追記又は書き換え等が可能な光記録ディスクと、予め情報が記録されている再生専用ディスクの２種類が存在する。
【０００３】
光記録ディスクにおけるディスク基板にはトラッキング等に利用されるグルーブ（案内溝）が形成されており、更にこのディスク基板上に相変化材料や有機色素材料を含有する記録層が積層される。レーザビームを記録層に照射すると、該記録層が化学変化や物理変化を起こして記録マークが形成される。一方、再生専用ディスクのディスク基板上には、予め記録マーク（情報ピット）が凹凸パターンの一部として形成されている。これらの記録マークに読取用のレーザビームが照射されると光反射量が変動し、この変動を検出することによって情報の読み取り（再生）が可能となっている。
【０００４】
グルーブや情報ピット等の凹凸パターンを有するディスク基板を製造するには、この凹凸のネガパターン（これも凹凸パターンの一種である）が予め形成されているスタンパを用いる。例えば、キャビティー内に上記スタンパが固定された金型を用いて射出成型を行い、充填された樹脂に上記ネガパターンを転写してディスク基板を製造する方法が一般的である。
【０００５】
凹凸パターンを有するスタンパは、通常、Ｎｉ等を含む金属プレートによって構成される。このスタンパを製造する工程として、先ず、上記スタンパの凹凸パターンのネガパターンを有するフォトレジスト原盤を予め作成しておき、このフォトレジスト原盤上にメッキによって金属膜を形成する。その後、フォトレジスト原盤から前記金属膜を剥離し、表面洗浄等の所定の処理を行うことでスタンパを得る。
【０００６】
図７に示される従来のフォトレジスト原盤１を参照しながら、このフォトレジスト原盤１の製造工程について説明する。まず、ガラス基板２上にフォトレジスト層４を形成する。次に、レーザー等のパターンニング用ビームを用いてフォトレジスト層４を露光し、その潜像パターンを現像する。これによって凹凸パターン６がフォトレジスト層４に形成されたフォトレジスト原盤１が得られる。
【０００７】
このフォトレジスト原盤１を用いてメッキによってスタンパ２０を作成するには、図８に示されるように、先ず凹凸パターン６の表面にＮｉ材料等を含んだ金属薄膜８を無電解メッキなどによって形成し、フォトレジスト原盤１に導電性を付与する。
【０００８】
その後、この金属薄膜８を下地として通電させてメッキを行い、Ｎｉ等を含んだ金属膜１０を形成する。これらの金属薄膜８及び金属膜１０をフォトレジスト原盤１から剥離すれば、凹凸パターン６が転写されているスタンパ２０を得ることが出来る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、情報媒体の大容量化に伴ってグルーブ等の凹凸パターンが微細化し、その形状誤差が記録・読み取り精度に大きな影響を及ぼすようになってきている。従って、シャープな凹凸パターンをディスク基板に形成することが要求されるが、そのためには、基礎となるフォトレジスト層４の凹凸パターンを高精度（シャープ）に形成する必要がある。
【００１０】
フォトレジスト層４に形成される潜像パターンの最小幅は、該フォトレジスト層４に到達するレーザビームのスポット径によって制限される。スポット径ｗは、レーザー波長をλ、照射光学系の対物レンズの開口数をＮＡとしたとき、ｗ＝ｋ・λ／ＮＡで表される。なお、ｋは対物レンズの開口形状及び入射光束の強度分布によって決定される定数である。
【００１１】
ところで、スポット径の限界を論理的には超えない幅のパターンであっても、フォトレジスト層４が薄かったりすると、スタンパに転写される凹凸パターンが浅かったり、凹凸パターンの形状が丸みを帯びてしまったり（これをパターンの「ダレ」という）して、シャープさが不足することが知られている。これは、一般的に露光・現像作業中にフォトレジスト層４の厚さに変動が生じてしまう（これを「膜減り」という）ことが原因であると考えられている。この厚さ変動は、フォトレジスト層４とガラス基板２の間でレーザビームが反射して、この反射光によってフォトレジスト層４が必要以上に露光されてしまうことが原因と考えられていた。
【００１２】
この問題を解決するためには、ガラス基板２とフォトレジスト層４の間に光吸収層を形成することが効果的であることを本発明者は明らかにしている。このようにすると、光吸収層がレーザビームを吸収して光反射を抑制することが出来るので、従来と比較してよりシャープに露光・現像することが可能となる。
【００１３】
しかしながら、本発明者は、更なる研究により、光吸収層を有するフォトレジスト原盤１は、無電解メッキによる金属薄膜８の形成状態について問題を有することに気が付いた。具体的には、光吸収層が部分的に露出しているフォトレジスト原盤１は無電解メッキ工程中に微小凹凸（微小欠陥）が増大する可能性を有することが推測された。即ち、同じように金属薄膜を形成しようとしても何らかの原因によって剥離後のスタンパの凹凸パターン表面に、微小凹凸（微小欠陥）が形成される場合があることが判明した。この微小凹凸は再生時にノイズとなって顕れてしまうので、光吸収層を有効活用して記録容量を増大させようとしても、かえって記録・再生性能が低下するという問題を有していた。
【００１４】
この問題点を解決すれば、光吸収層を利用したフォトレジスト原盤によってシャープな凹凸パターンを有するスタンパが製造可能となる。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、スタンパの凹凸パターン表面に微小凹凸が形成されないようにしたスタンパの製造方法、該製造方法によって製造したスタンパ、フォトレジスト原盤付のスタンパ中間体及びこれらから製造された情報媒体を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、光ディスク、磁気ディスク（ディスクリート媒体）等の情報媒体の製造方法等について鋭意研究を重ね、表面欠陥を抑制しながらスタンパに凹凸パターンをシャープに形成する方法を発案した。即ち以下に示す発明によって、上記目的を達成することが可能となっている。
【００１７】
（１）基板上に、少なくとも光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を有することを特徴とする情報媒体製造用スタンパの製造方法。
【００１８】
（２）予め表面に凹凸パターンが形成される情報媒体製造用のスタンパであって、上記（１）に記載された製造方法によって製造されたことを特徴とするスタンパ。
【００１９】
（３）基板と、該基板上に積層される光吸収層と、該光吸収層に接して積層され且つ潜像の形成及びその現像によって凹凸パターンが形成可能とされるフォトレジスト層と、を有するスタンパ製造用のフォトレジスト原盤における前記凹凸パターン表面に、前記フォトレジスト層から剥離されたときにスタンパの一部を構成する金属薄膜が形成された原盤付スタンパ中間体であって、前記金属薄膜が、スパッタリング又は蒸着法によって形成されていることを特徴とする原盤付スタンパ中間体。
【００２０】
（４）基板上に、少なくとも光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を経て製造されたスタンパにおける前記金属薄膜及び金属膜の凹凸パターンをネガパターンとして、最終凹凸パターンが形成されていることを特徴とする情報媒体。
【００２１】
（５）（４）において、前記スタンパから直接凹凸パターンを転写して形成された最終凹凸パターンを有することを特徴とする情報媒体。
【００２２】
（６）（４）において、前記最終凹凸パターンはマザー盤の凹凸パターンを転写して形成されたものであり、このマザー盤の凹凸パターンは、前記スタンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成されたものであることを特徴とする情報媒体。
【００２３】
（７）（４）において、前記最終凹凸パターンはチャイルド盤の凹凸パターンを転写して形成されたものであり、このチャイルド盤の凹凸パターンは、前記スタンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成されたマザー盤から、更に凹凸パターンを転写して形成されたものであることを特徴とする情報媒体。
【００２４】
本発明者は、従来無電解メッキによりなされていた金属薄膜形成工程を、光吸収層が形成されているフォトレジスト原盤にそのまま適用したことが、凹凸パターン表面に微小欠陥を生じさせていると推定し、光吸収層を用いたフォトレジスト原盤に対してスパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成するようにした。
【００２５】
本発明によれば、スタンパの凹凸パターン表面の微小欠陥が飛躍的に減少するようになる。また、スパッタリングや蒸着の場合は、フォトレジスト原盤に前処理などを施す必要がなくなるので、スタンパ製造工程自体を簡略化することが可能になる。
【００２６】
従って、光吸収層による利点とスパッタリング法又は蒸着法による微小欠陥低減との相乗効果によって、従来と比較してシャープな凹凸パターンをスタンパに忠実に転写できる。この結果、凹凸パターンの微細化が進展しても、それに耐え得る表面状態を維持することが可能になり、このスタンパを用いれば、情報媒体、例えば光ディスクのグルーブや情報ピット等もシャープに形成されるので、記録・再生特性を向上させることが出来る。又、今後益々進展する凹凸パターンの微細化にも対応可能となることから、情報媒体の情報記憶（記録）容量を増大させることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１に、本発明の実施形態の例に係るスタンパ製造方法に利用されるフォトレジスト原盤１００を示す。このフォトレジスト原盤１００は、ガラス基板１０２と、このガラス基板１０２上に積層される光吸収層１０３と、この光吸収層１０３上に積層されるフォトレジスト層１０４と、を備える。前記フォトレジスト層１０４は、光吸収層１０３の反対側（図１において上側）からパターニング用レーザビームにより露光されることによって凹凸パターンの潜像が形成され、この潜像の現像によって一部が除去されて凹凸パターン１０６が形成されている。なお、現像後は、凹凸パターン１０６の凹部の底面に光吸収層１０３の一部が露出していることになる。図１の符号１０７は凹凸パターンが形成されていない領域である非凹凸領域を示す。
【００２９】
なお、後述のように、前記凹凸パターン１０６はスタンパ１２０のパターン面２０６となる。又、凹凸パターンが形成されていない領域はスタンパ１２０のミラー面２０７となる。
【００３０】
前記露光の際は、パターニング用ビームが光吸収層１０３によって吸収されて光反射が抑制され、微細な凹凸をシャープに形成することが可能となっている。
【００３１】
図２（Ａ）には、上記フォトレジスト原盤１００を用いてスタンパ１２０を形成した状態を示す。
【００３２】
この形成工程では、先ず、凹凸パターン１０６表面に、スパッタリング法又は蒸着法によってＮｉ薄膜１０８を形成する。この時点で、フォトレジスト原盤１００と後工程で剥離されるスタンパ１２０の一部であるＮｉ薄膜１０８とが一体となっている原盤付スタンパ中間体１１８を得ることが出来る。
【００３３】
その後、Ｎｉ薄膜１０８を下地として表面を通電させ、電気メッキによってＮｉ膜１１０を形成する。前記Ｎｉ薄膜１０８とＮｉ膜１１０をフォトレジスト原盤１００から剥離させると、図２（Ｂ）のように、凹凸パターン１０６が正確に転写されたスタンパ１２０を得ることが出来る。
【００３４】
前記スタンパ１２０において、前記凹凸パターン１０６の領域に対応してパターン面２０６が、又、非凹凸領域１０７に対応してミラー面２０７が、それぞれ形成されている。
【００３５】
なお、特に図示しないが、例えば、上記スタンパ１２０を金型に設置して射出成型などによって、前記凹凸パターン１０６をネガパターンとして転写された最終凹凸パターンを有する光ディスク基板を製造する。又このスタンパ１２０を用いて光ディクス基板を製造する以外にも、該スタンパ１２０をマスタ盤とした電鋳工程によってマザー盤を作成し、このマザー盤で光ディスクを製造しても良い。更に、このマザー盤を原盤としてチャイルド盤を作成し、これで光ディスクを製造しても良い。
【００３６】
即ち、本発明におけるスタンパ１２０とは、実際に光ディスクの製造に直接利用される場合に限られず、これをマスタ盤としてマザー盤などを作成することによって光ディスクの製造に間接的に用いるものであっても構わない。
【００３７】
本実施形態の例のフォトレジスト層１０４では、光吸収層１０３を積層することによって鮮明な潜像を描くことが可能となり、シャープな凹凸パターン１０６を得ることが出来る。それに加えて、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成するので、表面の欠陥状態を含めて凹凸パターン１０６の状態が極めて忠実に転写されたＮｉ薄膜１０８を形成することが可能となっている。フォトレジスト層１０４に形成する凹凸パターン１０６には表面欠陥が殆ど形成されないので、スタンパ１２０に転写された凹凸パターン表面の微小欠陥の数も大幅に低減する。このスタンパ１２０を利用すれば、ノイズが抑制された記録・読み取り（再生）精度の高い情報媒体を得ることが出来る。
【００３８】
なお、本実施形態ではＮｉを用いたスパッタリング又は蒸着についてのみ説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、他の金属を利用してもよい。
【００３９】
又、上記スタンパは、光ディスクのみならず、例えば磁気ディスク（ディスクリート媒体等）を含む情報媒体の製造に一般的に適用されるものである。
【００４０】
【実施例】
（実施例：スタンパＮｏ．１）
研磨されたガラス基板上にカップリング剤層を形成した後、光吸収層をスピンコート法により形成した。塗布液には４．４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを光吸収剤として含有するＳＷＫ−Ｔ５Ｄ６０(東京応化工業(株))を用いた。この塗膜を２００度で１５分間ベーキングして硬化すると共に残留溶剤を除去し、厚さ１４０ｎｍの光吸収層とした。次いで、この光吸収層上に、フォトレジスト(日本ゼオン(株)製ＤＶＲ１００)をスピンコートし、ベーキングにより残留溶剤を蒸発させて、厚さ２５ｎｍのフォトレジスト層とした。
【００４１】
その後、ソニー(株)製カッティングマシンを用い、トラックピッチ３２０ｎｍ、グルーブ幅１５０ｎｍのグルーブパターンの形成を目的として、Ｋｒレーザ(波長＝３５１ｎｍ)によってフォトレジスト層に対し露光を行い、更に現像を行うことで凹凸パターンを形成して、フォトレジスト原盤を得た。
【００４２】
このフォトレジスト原盤のフォトレジスト層表面に、スパッタリングによってＮｉ薄膜を形成した。このＮｉ薄膜を下地として電気メッキを行い、Ｎｉ膜を形成した。これらのＮｉ薄膜およびＮｉ膜からなる積層体を原盤から剥離し、裏面研磨、表面洗浄を行って、スタンパＮｏ．１を得た。
【００４３】
（比較例：スタンパＮｏ．２）
Ｎｉ薄膜を無電解メッキで形成したという条件を除き、スタンパＮｏ．１作製の際と同様にしてスタンパＮｏ．２を作製した。具体的には、スパッタリングしないで、フォトレジスト原盤のフォトレジスト層表面を界面活性剤で活性化した後に、無電解メッキの前処理として、キャタリスト（Ｐｄ、Ｓｎコロイド）を付与した。次いでアクセラレータ（ＨＢＦ4溶液）によりＳｎを除去するとともに表面にＰｄを析出させ、その後、このフォトレジスト原盤をＮｉＣ１2浴に浸漬し、無電解メッキによりＮｉ薄膜を形成した。
【００４４】
（比較例：スタンパＮｏ．３）
光吸収層がないという条件を除き、スタンパＮｏ．１作製の際と同様にしてスタンパＮｏ．３を作製した。
【００４５】
（評価結果１）
各スタンパに形成された凹凸パターンについて、ＡＦＭ(原子間力顕微鏡)を用いて形状を確認した。ＡＦＭの探針は窒化シリコン（ＳｉＮ）針を用いた。測定はノンコンタクトモードにて行い、サンプルとプローブ間の原子間力の変化を画像化した。
【００４６】
図３（Ａ）にスタンパＮｏ．１のＡＦＭ像を、図３（Ｂ）に同断面形状を線図によりそれぞれ示す。又、図４（Ａ）にスタンパＮｏ．３のＡＦＭ像を、図４（Ｂ）に同断面形状を線図によりそれぞれ示す。ＡＦＭ像において、描点の密度が高い領域が凹凸パターンにおける凹部であり、描点の密度が低い、あるいは白抜きの領域が凸部であり、フォトレジスト原盤における凹凸パターンの凸部及び凹部にそれぞれ対応している。又、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）では、凹凸が０．３２μｍピッチで形成されている。
【００４７】
図３、図４を比較すれば明らかなように、本発明を適用して製造されたスタンパＮｏ．１では、シャープなパターンが形成され、そのパターンを忠実に転写したことがわかる。
【００４８】
（評価結果２）
走査型電子顕微鏡（１００００倍）で、スタンパＮｏ．１およびスタンパＮｏ．２を測定した凹凸状態を図５及び図６に、それぞれ示す。この図５、図６の比較から、スタンパＮｏ．１では微小凹凸が見られないが、スタンパＮｏ．２では横軸３μｍ付近と８．５μｍ付近に、幅１μｍ程度の凹みとして微小凹凸が明確に認められることがわかる。なお、図５、６の約０．３μｍピッチの凹凸は本発明において形成すべき凹凸パターンである。
【００４９】
【発明の効果】
本発明では、フォトレジスト層に接した光吸収層によって、シャープな凹凸パターンをフォトレジスト原盤に形成でき、更に、この凹凸パターンを、スパッタリングあるいは蒸着による金属薄膜によって表面の微小欠陥を抑制しながらスタンパに対して忠実に転写することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係るフォトレジスト原盤を示す断面図
【図２（Ａ）】同フォトレジスト原盤を用いてスタンパを製造途中の状態を示す断面図
【図２（Ｂ）】同製造されたスタンパを示す断面図
【図３（Ａ）】本発明の実施例に係るスタンパに形成された凹凸パターンをＡＦＭによって解析した状態を示す図
【図３（Ｂ）】同ＡＦＭ解析に基づく凹凸パターンの断面形状を示す線図
【図４（Ａ）】本発明の比較例に係るスタンパに形成された凹凸パターンをＡＦＭによって解析した状態を示す図
【図４（Ｂ）】同ＡＦＭ解析に基づく凹凸パターンの断面形状を示す線図
【図５】上記実施例のスタンパ表面を走査型電子顕微鏡で測定した凹凸状態を示す線図
【図６】上記比較例のスタンパ表面を走査型電子顕微鏡で測定した凹凸状態を示す線図
【図７】従来のフォトレジスト原盤を示す断面図
【図８】従来のフォトレジスト原盤を用いてスタンパを製造する状態を示す断面図
【符号の説明】
１００…フォトレジスト原盤
１０２…ガラス基板
１０３…光吸収層
１０４…フォトレジスト層
１０６…凹凸パターン
１０７…非凹凸領域
１０８…Ｎｉ薄膜
１１０…Ｎｉ膜
１１８…原盤付スタンパ中間体
１２０…スタンパ
２０６…パターン面
２０７…ミラー面
Claims (7)
- 基板上に、少なくとも光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を有することを特徴とする情報媒体製造用スタンパの製造方法。
- 予め表面に凹凸パターンが形成される情報媒体製造用のスタンパであって、基板上に、少なくとも光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を経て製造されたことを特徴とするスタンパ。
- 基板と、該基板上に積層される光吸収層と、該光吸収層に接して積層され且つ潜像の形成及びその現像によって凹凸パターンが形成可能とされるフォトレジスト層と、を有するスタンパ製造用のフォトレジスト原盤における前記凹凸パターン表面に、前記フォトレジスト層から剥離されたときにスタンパの一部を構成する金属薄膜が形成された原盤付スタンパ中間体であって、前記金属薄膜が、スパッタリング又は蒸着法によって形成されていることを特徴とする原盤付スタンパ中間体。
- 基板上に、少なくとも光吸収層及びフォトレジスト層を、この順で形成し、該フォトレジスト層に、前記光吸収層と接する面の反対の面側から光を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成してフォトレジスト原盤を製造する工程と、前記フォトレジスト原盤における前記凹凸パターン上に、スパッタリング法又は蒸着法によって金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属薄膜及び金属膜を前記フォトレジスト原盤から剥離してスタンパを形成する工程と、を経て製造されたスタンパにおける前記金属薄膜及び金属膜の凹凸パターンをネガパターンとして、最終凹凸パターンが形成されていることを特徴とする情報媒体。
- 請求項４において、前記スタンパから直接凹凸パターンを転写して形成された最終凹凸パターンを有することを特徴とする情報媒体。
- 請求項４において、前記最終凹凸パターンはマザー盤の凹凸パターンを転写して形成されたものであり、このマザー盤の凹凸パターンは、前記スタンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成されたものであることを特徴とする情報媒体。
- 請求項４において、前記最終凹凸パターンはチャイルド盤の凹凸パターンを転写して形成されたものであり、このチャイルド盤の凹凸パターンは、前記スタンパをマスター盤として凹凸パターンを転写して形成されたマザー盤から、更に凹凸パターンを転写して形成されたものであることを特徴とする情報媒体。
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