JPH04205936A - 転写用成形媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報を光学的に記録・再生する光ディスク基
板の表面に微細な凹凸の情報パターンを転写するための
転写用成形媒体に関する。

〔従来の技術］ 光ディスク基板には、情報の単位であるビットが１μｍ
以下の大きさで保存できるため、光ディスクは高密度大
容量記録媒体として注目されている。この光ディスク基
板には、使用目的によって再生専用の基板、追加記録型
の基板、書替え可能型の基板の３種類が用意されている
。そして、光ディスク基板には、情報に対応したビット
や光ビームを正確に位置決めするための案内溝と番地情
報のビット等の凹凸の情報パターンが形成されている。

このような光ディスク基板は、凹凸の情報パターンが形
成されたスタンパを射出成形法や圧縮成形法や２　Ｐ　
（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法で情
報パターンが転写され、量産される。

従来のスタンパは、特開昭６０−１９５７４９号公報に
示すように、ガラス円盤上にホトレジスト膜を形成し、
情報信号で変調された記録レーザ光で露光・現像によっ
てホトレジスト膜に凹凸の情報パターンを形成した原盤
を作製し、１４０’Ｃのベーキングを行った後に、ホト
レジスト膜表面にＮｉ等の金属膜による導電膜を形成し
、この導電膜を電極としてＮｉめっきを施し、ガラス円
盤との間で剥離し、ホトレジストを除去する方法で作製
していた。

射出成形法や圧縮成形法に用いるスタンパの膜厚は、そ
の成形過程の数１０トン／ｃｎ！の加圧と１００℃から
３００℃のヒートサイクルの耐久性に関係する。スタン
パの膜厚が薄い場合には、機械的強度が不足し加圧耐久
性に乏しい。また、スタンパの膜厚が厚い場合には、ヒ
ートサイクルによる丙部歪が不均一となるため、ひび割
れが生じ、多くの基板の作製が不可能となる。これらの
ことからスタンパの膜厚は、一般に３００μｍ前後が適
当とされている。

〔発明が解決しようとする課題］ スタンパを作製するＮｉめっき工程は、スルファミン酸
Ｎｉの電解液に原盤を設置し、電気分解法によってＮｉ
めっき膜を形成する製造方法を用いている。Ｎｉめっき
工程で重要なことは、Ｎｉめっき膜に応力が生じないめ
っき条件で処理することである。応力が存在する場合に
は、Ｎｉめっき膜に反りが生じるためである。しかし、
応力が生じない同じめっき条件で何回も処理すると電解
液が変質してＮｉめっき膜に応力が存在することもある
。Ｎｉめっき膜の応力がガラス円盤とＮｉめっき膜の間
の接着力より大きい場合には、Ｎｉめっき膜と導電膜、
または導電膜とホトレジ膜。

またはホトレジ膜とガラス円盤９等の間で剥離が生じる
（実際には、はとんどがホトレジ膜とガラス円盤の間で
ある）。そして、■離した所には電解液が侵入する。こ
の電解液は、導電膜やＮｉめっき膜の表面を汚染し、ス
タンパ表面に凹凸が残存する。この凹凸は、情報信号以
外の凹凸であるから欠陥であり、エラー信号となる。こ
のスタンパから高品質の光ディスク基板を作製すること
は不可能である。この場合には、もう−度原盤を作製し
、Ｎｉめっき工程を行う必要がある。しだがって、原盤
からスタンパを欠陥もなく安定に作製することは、極め
て難しいという問題点があった。

この問題点を解決する方法として、特開昭６３−５０９
３７号公報に記載されているように高精度に研磨された
金属の平坦基板の上に情報パターンが形成されたホトレ
ジストをマスクにしてエツチングを行い、情報パターン
を形成したスタンパがある。

しかし、金属の平坦基板に含まれている不純物により研
磨されやすい所とされにくい所があり、微小の大きさの
異なる表面粗さが存在するため、再生信号のＳ／Ｎが低
下するという新たな問題点がある。また、ニッケル基板
の表面にクロムの膜等をスパッタした基板を用いた特開
昭６１−３３３９号公報記載の発明があるが、表面粗さ
がスパッタ条件に大きく左右されるため好ましくない。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決して、良
好な情報パターンが形成された高品質の光ディスク基板
などを得るのに好適な高品質のスタンパである転写用成
形媒体およびその製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段ｊ 上記本発明の目的である転写用成形媒体の提供は、情報
パターンのない鏡面スタンパ上にホトレジストを形成し
、情報パターンをホトレジストに形成後、エツチングす
ることにより得られる。本発明の転写用成形媒体を用い
ると高品質の光ディスク基板を製造することができる。

本発明の転写用成形媒体は、鏡面スタンパがガラス基板
上に塗布されたホトレジストから作製され、導電膜とＮ
ｉめっき膜を有する膜またはＮｉめっき膜から構成され
ており、情報パターンは、導電膜表面もしくはＮｉめっ
き膜表面に形成されていることを特徴とする。

第１の発明の特徴は、導電膜とＮｉめっき膜を有する転
写用成形媒体において、少なくとも上記導電膜の膜厚が
変化して情報パターンの凹凸の段差を作っていることを
特徴とする転写用成形媒体にある。

第２の発明の特徴は、情報パターンの凹凸がＮｊめっき
膜に形成されたことを特徴とするＮｉめっき膜からなる
転写用成形媒体にある。

第３の発明の特徴は、光ディスク基板表面に凹凸の情報
パターンを転写する時に用いる、導電膜とＮｉめっき膜
を有する膜またはＮｉめっき膜からなる転写用成形媒体
の製造法において、ガラス基板上にホトレジストを塗布
し、導電膜とＮｉめっき膜を形成し、剥離後、ホトレジ
ストを除去して得られた情報パターンのない鏡面スタン
パの表面にホトレジストを塗布する工程、ホトレジスト
膜に凹凸の情報パターンを形成する工程、エツチングに
よって凹凸の情報パターンを鏡面スタンパ表面に転写す
る工程、ホトレジストを除去する工程からなることを特
徴とする転写用成形媒体の製造方法にある。

上記導電膜の表面は、反射率が５０％以下になるまで酸
化したり、その表面に反射防止膜または吸収膜を形成す
ることが好ましい。

また、上記情報パターンのない鏡面スタンパの裏面に支
持板を接着し、鏡面スタンバの表面に情報パターンを形
成することが好ましい。

上記導電膜と上記Ｎｉめっき膜とを有する上記情報パタ
ーンのない鏡面スタンパが、さらに剥離層を介して第２
のＮｉめっき膜を有していてもよい。

［作用］ 本発明の転写用成形媒体は、スタンパ表面の情報パター
ンがホトレジストをマスクにしてエツチングにより形成
するため、スタンパに応力が生じることがないので、欠
陥となる付着物はなく、高品質のスタンパを安定に製造
することが可能であり、良好な情報パターンが形成され
た高品質の光ディスク基板などの製造が可能となる。

また、鏡面スタンパがガラス基板上に塗布された未現像
のホトレジストから作製されるので、Ｓ／Ｎの高い光デ
ィスク基板の製造が可能となる。

〔実施例］ 以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基ずいて、さら
に詳細に説明する。

（実施例１） 第１図は本発明による転写用成形媒体の製造工程図であ
る。転写用成形媒体の基板となる鏡面スタンバは、情報
パターンが形成されていない原盤にＮｉめっきを行なっ
て作製し、導電膜ｌとＮｉめっき膜２で構成されている
。Ｎｉめっき膜２の膜厚は約３００μｍとした〔第１図
（ａ）］。

鏡面スタンパ上にポジ型ホトレジスト３を形成し、情報
信号で変調されたレーザ光４をレンズ５で集束して露光
し、現像後ホトレジストに凹凸の情報パターン６を形成
する〔第１図（ｂ）、（ｃ））。

情報パターン６が形成されたホトレジスト３の被覆状態
で、ウェットエツチングもしくはＡｒイオンによるスパ
ッタリング等のドライエツチングを行なうことにより、
鏡面スタンバの導電膜ｌに情報パターン６を形成する〔
第１図（ｄ）】。導電膜ｌの情報パターン６の凹凸の段
差は、エツチング時間を制御することにより任意の段差
を正確に形成することができる。

そして、ホトレジスト３をアセトン等の溶媒または０１
アツシヤ等で除去・することにより、転写用成形媒体の
スタンパが作製される〔第１図（ｅ月。

ポジ型ホトレジストの代わりにネガ型ホトレジストを用
いれば、凹凸が逆の情報パターンの転写用成形媒体のス
タンパが作製される。

上記の転写用成形媒体の作製では、エツチングを行わな
い所にホトレジスト３を被覆して情報パターン６のみを
エツチングするので、ホトレジスト３の除去後の表面に
は情報パターン６の凹凸のみが形成される。したがって
、欠陥のない高品質の転写用成形媒体のスタンパが作製
される。

上記情報パターン６の凹凸は、一般にλ／　４　ｎ（λ
：光ヘッドのレーザ波長、ｎ：基板の屈折率）の段差に
形成され、約１４０ｎｍである。上記導電膜１の膜厚が
１４０ｎｍ以下の場合、転写用成形媒体の表面は、凸部
が導電膜１であり、凹部がＮｉめっき膜２で構成される
。この転写用成形媒体を用いて射出成型法や圧縮成形法
等の方法で光ディスク基板を作製した場合には、凹部で
導電膜ｌとＮｉめっき膜２の間で剥離が生じ、光ディス
ク基板を作製できなくなる問題点がある。この問題点は
転写用成形媒体の表面の凹部も導電膜１で構成する二と
で解決する。つまり、第２図に示すように、導電膜１の
膜厚を１４０ｎｍ以上にして情報パターン６の凹凸を導
電膜１にのみに形成することである。導電膜１の膜厚を
２００ｎｍである転写用成形媒体を用いて光ディスク基
板を作製した結果、欠陥のない高品質の光ディスク基板
が量産できた。

第３図は、上記問題点の第２の解決方法である。

凸部が導電膜１、凹部がＮｉめっき膜２で構成された転
写用成形媒体を［第３図（ａ）］、さらにエエラチンし
、導電膜１が除去されるまでエツチングを行う。その結
果、情報パターン６の凹凸がＮｉめっき膜２のみに形成
された転写用成形媒体となる〔第３図（ｂ）〕。この転
写用成形媒体を用いて光ディスク基板を作製した結果、
同様に欠陥のない高品質の光ディスク基板の量産が可能
であった。

前記鏡面スタンパ上のホトレジストに情報信号を露光す
る工程において、鏡面スタンパ表面の反射率が高い場合
には、反射光が記録光源のレーザ光源内に到達し、干渉
してレーザ出力光量が不安定になる。また、ホトレジス
ト膜中においては、レーザ光の入射光と反射光が干渉現
象を生じる。

この干渉現象により、ホトレジストの情報パターンの形
状は、その凹凸の段差が浅くなったり、凹凸形状に小さ
な波形形状が形成されたり、形状寸法が大きくまたは小
さくなり加工精度が低下する問題点が生じる。このよう
な情報パターンを再生するとＳ／Ｎが低下する問題点も
ある。

第４図は、低反射率の鏡面スタンパを示す。上記問題点
は、第４図に示すように鏡面スタンパの表面をＯ，アッ
シャ等の方法で酸化層７を形成し、反射率を５０％以下
に低下することで解決できる。

この鏡面スタンパにホトレジストを形成し情報信号を露
光した結果、情報パターンの形状は上記問題点が生じな
いので精度よく加工でき、また再生信号のＳ／Ｎは向上
した。

また、酸化層７の代わりに反射防止膜または吸収膜を形
成しても同様の効果が得られる。

前記鏡面スタンパ上のホトレジストに情報信号を露光す
る工程において、レンズ５の自動焦点の範囲が±５０μ
ｍであるため、鏡面スタンパの表面は２０μｍ以下の平
坦性であれば情報パターンを精度よく加工できる。しか
し、鏡面スタンパの膜厚は約３００μｍと薄いので、露
光する時に２０μｍ以下の平坦性に保つことは難しい。

鏡面スタンパの表面を２０μｍ以下の平坦性に保つ方法
は、第５図の平坦鏡面スタンパに示す。

平坦鏡面スタンパは、表面の平坦性が１０μｍ以下に精
度よく加工された支持板８の上に鏡面スタンパを接着層
９で固定した構造である。このような平坦鏡面スタンパ
にすることにより、鏡面スタンパの表面は２０μｍ以下
の平坦性にすることが可能である。接着層９を硬化する
時に、第５図の鏡面スタンパの表面に加重すれば、平坦
性の効果がさらに向上する。支持板８は、Ａ　１　、　
Ｎ　ｉ　。

Ｆｅ等の金属、およびこれらのステンレス、ジュラルミ
ン等の合金、またはガラス、セラミックス。

プラスチック等である。支持板８は表面の平坦性が１０
μｍ以下に精度よく加工できる厚さであればよい。平坦
鏡面スタンパから支持板８を剥離させることによって、
転写用成型媒体が得られる。

剥離は、情報パターンをホトレジストに形成した工程後
、または情報パターンのエツチング工程後の間のいずれ
かの工程で行う。

上記平坦鏡面スタンパからの支持板８の剥離は、転写用
成型媒体の大きさが大きくなると接着層９の面積が広く
なるため難しくなる。剥離を容易にする鏡面スタンパは
、第６図に構成を示す。導電Ｍｌに第１のＮｉめっき膜
２を形成し、第１のＮｉめっき膜２の裏面に剥離層１０
を形成する。

例えば、剥離層１０は、○、アッシャ等の方法による酸
化膜である。さらに、剥離層１０に第２のＮｉめっき膜
１２を形成する。これを鏡面スタンパとする。平坦鏡面
スタンパを作製し、転写用成型媒体を得る剥離は、第１
のＮｉめっき膜２と第２のＮｉめっき膜１２の間で行う
。剥離層１０の接着力を接着層９より弱くしておけば、
剥離は容易である。第２のＮｉめっき膜１２は、光ディ
スク基板の作製装置に使用しないので、膜厚は３００μ
ｍ以下でもよい。

本発明の転写用成型媒体は、数時間の工程時間が必要と
されるめっき膜形成の代わりに、１時間未満で十分なエ
ツチングにより凹凸の情報パターンを形成するため、ス
タンパの作製時間が従来技術と比較して大幅に短縮でき
る。したがって、従来よりも量産性の向上が可能となる
。

（実施例２） 第７図は従来法のスタンパと本発明の転写用成型媒体の
表面粗さを光ヘッドの信号レベルで評価した結果である
。信号レベルは、相対雑音強度（ＲＩ　Ｎ）である。■
は従来法のＮｉめっきスタンパ−である。■は従来法の
高精度に研磨された金属（Ｎｉ）の平坦基板によるスタ
ンパ−である。

■は本発明の転写用成型媒体である。

ＲＩＮを３ＭＨｚの周波数成分で比較すると、■はＩよ
り３ｄＢ小さくなり、表面粗れが小さくなった。これは
、■のスタンパ表面が現像されたホトレジストの表面を
転写しているのに対し、■の表面が未現像のホトレジス
トの表面を転写しているためである。ホトレジストは、
未露光であっても現像処理によって表面が僅かに溶解さ
れる。

このため、ホトレジストの表面は、溶解面が形成され、
表面粗さが大きくなる。

■は■より１８ｄＢも大きくなり、表面粗れが大きくな
った。これは、金属（Ｎｉ）の平坦基板を高精度に研磨
しても材質中に含まれている不純物により研磨されやす
い所とされにくい所があるので、微小な領域でも研磨さ
れにくい所が残るため、表面粗さが小さくならない。

したがって、本発明の転写用成型媒体を用いると表面粗
さが小さくできるので、Ｓ／Ｈのよい光ディスク基板が
作製できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、転写用成型媒体の凹凸の情報パターン
はエツチングで形成するので、処理条件に変動があって
も転写用成型媒体の表面は汚染されることがなく、欠陥
は減少し、高品質の光ディスク基板を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の転写用成型媒体の製造工程図、第２
図は、導電膜に情報パターンを形成した転写用成型媒体
、第３図は、Ｎｉめっき膜に情報パターンを形成した転
写用成型媒体、第４図は、低反射率の鏡面スタンパ、第
５図は、表面を平坦にした鏡面スタンパ、第６図は、剥
離を容易にした鏡面スタンパ、第７図は、従来法のスタ
ンパと本発明の転写用成型媒体の表面粗さを比較した線
図である。 ｌ・・・導電膜、２，１２・・・Ｎｉめっき膜、３・・
・ホトレジスト、４・・・記録レーザ光、５・・・レン
ズ、６・・・凹凸の情報パターン、７・・・酸化層、８
・・・支持板、％　　ｔ　　口 ひ） （−一ン ’ｆ）２　　図 ’ｆ、３　　図 （ｂン ￥Ｊ　４　（２） 第５　図 ￥Ｊ　６国 第　７　回 斤Ａｉ数　（ハ１ＨＸン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電膜とＮｉめっき膜を有する転写用成形媒体にお
   いて、少なくとも上記導電膜の膜厚が変化して情報パタ
   ーンの凹凸の段差を作っていることを特徴とする転写用
   成形媒体。２、情報パターンの凹凸がＮｉめっき膜に形
   成されたことを特徴とするＮｉめっき膜からなる転写用
   成形媒体。 ３、光ディスク基板表面に凹凸の情報パターンを転写す
   る時に用いる、導電膜とＮｉめっき膜を有する膜または
   Ｎｉめっき膜からなる転写用成形媒体の製造法において
   、ガラス基板上にホトレジストを塗布し、導電膜とＮｉ
   めっき膜を形成し、剥離後、ホトレジストを除去して得
   られた情報パターンのない鏡面スタンパの表面にホトレ
   ジストを塗布する工程、ホトレジスト膜に凹凸の情報パ
   ターンを形成する工程、エッチングによって凹凸の情報
   パターンを鏡面スタンパ表面に転写する工程、ホトレジ
   ストを除去する工程からなることを特徴とする転写用成
   形媒体の製造方法。 ４、上記導電膜の表面を反射率が５０％以下になるまで
   酸化したことを特徴とする請求項３記載の転写用成形媒
   体の製造方法。 ５、上記導電膜の表面に反射防止膜または吸収膜を形成
   したことを特徴とする請求項３記載の転写用成形媒体の
   製造方法。 ６、上記情報パターンのない鏡面スタンパの裏面に支持
   板を接着し、鏡面スタンパの表面に情報パターンを形成
   したことを特徴とする請求項３記載の転写用成形媒体の
   製造方法。７、上記導電膜と上記Ｎｉめっき膜とを有す
   る上記情報パターンのない鏡面スタンパが、さらに剥離
   層を介して第２のＮｉめっき膜を有することを特徴とす
   る請求項３記載の転写用成形媒体の製造方法。