JPH11192648A

JPH11192648A - 情報記録ディスク用基板、それを射出成形するための金型及びスタンパ、スタンパの製造方法並びに情報記録ディスク

Info

Publication number: JPH11192648A
Application number: JP10136095A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ishizaki; 修石崎; Hideo Daimon; 英夫大門; Hiroyuki Hirata; 弘之平田; Tatsuo Araki; 立夫荒木; Takeshi Maro; 毅麿; Yasuhiko Koda; 安彦國府田; Makoto Aihara; 誠相原
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた平滑性と平面性を具備する情報記録デ
ィスク用基板並びにそれを製造するための射出成形用金
型及びスタンパを提供する。【解決手段】プラスチック基板を射出成形するための
金型２０のキャビティ面構成板１，２は、粗く研磨され
た後、キャビティ２２を区画する表面に無電解Ｎｉ−Ｐ
メッキが施される。メッキ表面を砥粒を用いて研磨して
Ｒａ≦２．０ｎｍ、Ｒｍａｘ≦２２ｎｍの表面粗さを得
る。この金型で成形されたプラスチック基板は研磨され
たメッキ表面と同等の平滑性を有する。キャビティ面に
ピット形成用の凹凸パターンを形成することもできる。
磁気ヘッドのニアコンタクト化が可能となり高密度記録
が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形により成
形される情報記録媒体用の基板並びにそれを製造するた
めの金型及びスタンパに関し、さらに詳細には、高密度
記録が可能な情報記録ディスクに好適なプラスチック基
板、それを製造するための射出成形用金型及びスタン
パ、スタンパの製造法、並びにプラスチック基板を用い
た磁気ディスクや光ディスクなどの情報記録ディスクに
関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディア時代の到来とともに、汎
用コンピュータ等に用いられている情報記録装置は文字
情報のみならず音声や画像情報を取り扱う必要があるた
め、記録容量を一層増大することが要求されている。こ
の要求にこたえるため、例えば、コンピュータの外部記
録装置であるハードディスクを高密度記録することが検
討されている。従来、ハードディスク用の基板としてAl
−Mg等のアルミニウム合金製基板が用いられてきた。こ
のアルミニウム合金製基板は、通常、以下のプロセスで
製造されている。最初に、所望の厚みに圧延されたアル
ミ鋼鈑をプレス加工により円盤状にし、熱処理により歪
みを除去した後、切削加工によって内外径を調節する。
次いで、エッジの面取り加工が施された後、円盤表面上
にＮｉ―Pの無電解メッキを１５μｍ程度施して基板の
表面硬度を高める。最後に、平滑性、平面性を得る目的
でアルミナ、シリカ、ダイヤモンド等の研磨砥粒によっ
てその表面をラッピングまたはポリッシングして鏡面に
仕上げる。

【０００３】最近磁気ディスクの軽量化、生産性の向
上、製造コストの低減等の目的で、磁気ディスクの基板
を光ディスクと同様に製造することが提案されている。
例えば、特開昭６３−２５５８１６号は、リング上の微
細な凹部が形成された金型内に溶融樹脂を射出すること
により樹脂製の磁気ディスク用基板を作製する方法を開
示している。この微細な凹部は、コンタクト・スタート
・ストップ（CSS）方式を採用している磁気ディスクの
回転起動時に加わるトルクを低減し、磁気ディスクの摩
耗を防止するために設けられている。

【０００４】従来、磁気ディスクの物理フォーマットを
行う際に、磁気ヘッドによりディスク上の全領域にフォ
ーマット信号を記録しなければならないため、多くの時
間を費やしていた。この問題に対処するために、特開平
３−８６９１２号は、磁気ディスクの新しい形態とし
て、サーボ信号等のプリフォーマット信号を射出成形に
より樹脂基板上の凹凸として形成し、この上に磁性金属
薄膜を形成した磁気ディスクを開示している。この磁気
ディスクからサーボ信号を読み出すには、磁性金属薄膜
を一方向に強制磁化させ、この磁性金属薄膜の凹凸から
生じるもれ磁界を磁気ヘッドで検出している。このタイ
プの磁気ディスクは、精度良く配したトラッキング用の
サーボピットと隣接したトラックを磁気的に分離するた
めのガードバンド溝とを備えたマスターディスクを材料
とした射出成形などの方法により複製することによって
製造することができるため、物理フォーマットが予め行
われている大容量の磁気ディスクを大量かつ安価に提供
することが可能となる。

【０００５】しかしながら、基板上に下地層や磁性層を
スパッタリングにより成形させる際、基板がスパッタに
より加熱されて変形したり、残留歪みが生じるという問
題があった。この問題に対処するため、例えば、特開昭
６４−５０２３６号は、射出成形用金型の温度を基板製
造用樹脂のガラス転移温度よりも低い所定範囲の温度に
設定して射出成形した後、所定温度範囲でアニーリング
することによって磁気ディスク用の基板を製造する方法
を開示している。また最近では、常温でもスパッタリン
グを行うことができる技術が開発されており、前述の加
熱変形に関する問題は解決されつつある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気ディス
クの記録密度を増大することを目的として、記録用の磁
気ヘッドの浮上量を可能な限り小さくするニア・コンタ
クト化が進められている。ニア・コンタクト化により記
録領域の狭い範囲に磁束が集中するため、微少な磁気マ
ークを高密度に成形することが可能となる。一方、再生
時においても、磁気ヘッドを磁気ディスク面に接近させ
る程、一層大きな再生出力が得られるため、ニア・コン
タクト化は望ましい。例えば、磁気ヘッドの磁気ディス
ク面からの浮上高さを４０ｎｍから２０ｎｍに低減する
と、ヘッドの再生出力は２０％程度高められることがわ
かっている。

【０００７】磁気ディスクの場合、上記ニア・コンタク
ト化を実現するために、スライダに支持された浮上ヘッ
ドが採用されている。この浮動ヘッドは、磁気ディスク
の走行に伴い、空気流がスライダと磁気ディスクの間に
形成されるくさび状の隙間内に押し込まれ、それにより
発生する圧力によって浮動ヘッドは高速回転するディス
ク上を極めて狭い一定間隔で浮上することができる。

【０００８】しかしながら、従来の射出成形用金型で成
形された基板では、得られた基板の表面の平滑性が充分
でないために、浮動ヘッドの浮上量が高くなり、ニア・
コンタクト化が困難であった。

【０００９】また、最近、光磁気ディスク等の光情報記
録ディスクの記録再生装置において、光ヘッドを浮上ス
ライダ内に埋め込むことによって高速アクセスや高密度
記録が検討されている。例えば、特開平８−２６６３６
９号は、固体イマージョンレンズを備えるヘッドとスラ
イダとを扇状のスイングアームの先端に固定した光磁気
ディスク記録再生装置を開示している。この記録再生装
置は、極めてコンパクトでありながらも、高速アクセス
や高密度記録が可能である。このような浮上型の光ヘッ
ドで記録・再生される光磁気ディスク等の光ディスクに
おいても磁気ディスクと同様にニア・コンタクト化が要
求される。

【００１０】光ディスクやコンパクトディスク（ＣＤ）
等の光ディスク用の基板は、通常、凹凸状のプリフォー
マットパターンが形成されたスタンパを射出成形機の金
型内に装着して、樹脂を射出成形することにより製造さ
れる。しかしながら、かかるスタンパを使用した場合に
は、樹脂注入時に、溶解樹脂の熱と型締め時に付与され
た圧力、さらにはスタンパと金型の熱膨張係数の相違に
より、スタンパが変形し易くなる。かかるスタンパの変
形は、成形品である基板のうねりやリターデーションを
もたらすことになる。

【００１１】上記の樹脂製の基板を用いた薄膜型記録媒
体に於いては、従来のスタンパ(殆どが純Ｎｉ製スタン
パを使用)で基板を射出成形すると、Ｎｉの硬度がビッ
カース高度で３００Hv以下と低く、また厚みが薄いた
め、成形時に加わる大きな圧力(〜５００kg/ｃｍ²)によ
り、Ｎｉ製スタンパが弾性変形する。この変形（うね
り）は種々の周期（波長）のものが発生するが、うねり
の周期が１０ｍｍ以下のうねりではうねりの高さは５０
ｎｍ以上である。このＮｉスタンパの弾性変形は、射出
成形により基板に転写されることになる。この程度の変
形量は従来の光磁気ディスクでは殆ど問題にならなかっ
た。しかし、前述した基板を使用した磁気ディスクや光
ヘッドを浮上型スライダに埋め込み、高密度かつ高速で
アクセスする新しいコンセプトの光磁気記録媒体に於い
ては、浮上型スライダの浮上量が小さく、又基板の微小
うねりや凹凸に対する浮上型スライダの追随性がないた
め、記録再生中にヘッドクラッシュを起こすことにあ
る。またクラッシュが起こらない場合であっても、基板
に微小うねりが存在するため、再生信号が変動したり、
トラッキングが良好にかからないという問題があった。

【００１２】さらに、上述したような近接場光で情報を
記録再生する新しいタイプの光磁気記録方式では、近接
場光の伝播距離は波長の１／４程度という制限がある。
このため、光磁気記録媒体に対して浮上型ヘッドを極め
て狭い間隔で且つ高精度に位置させた状態で記録再生を
行わなければならない。したがって、上述したような基
板のうねりは、近接場光での記録再生を実現するうえで
極めて深刻な問題であった。

【００１３】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、表面が極めて平坦な情報
記録媒体用基板及びそれを備えた情報記録ディスクを提
供することにある。また、本発明のさらなる目的は、表
面が極めて平坦な情報記録媒体用基板を製造するために
必要な、射出成形金型、スタンパ及びスタンパの製造方
法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、金型内に溶融樹脂を充填することによって成形さ
れる情報記録ディスク用基板であって、１０ｍｍ以下の
周期を有するうねりの高さが５０ｎｍ未満であることを
特徴とする情報記録ディスク用基板が提供される。

【００１５】本発明の情報記録ディスク用基板は、基板
表面に存在する１０ｍｍ以下の周期（波長）を有するう
ねりの高さが５０ｎｍ未満であるので、この情報記録デ
ィスク用基板上に磁性膜などを成膜すれば、表面が極め
て平坦な情報記録媒体を作製することができる。このた
め、例えば、エアスライダを備えた浮上型ヘッドを用い
て情報の記録再生を行った場合であっても、ヘッドクラ
ッシュを起こすこともなく、再生信号の振幅の変動やト
ラッキングエラーの発生を防止し、良好に情報の記録再
生を行うことができる。

【００１６】本発明の情報記録ディスク用基板の材料と
しては、ポリカーボネート、ノルボルネン系アモルファ
スポリオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリエーテル
スルフォンまたはフェノール樹脂などの樹脂が好適であ
る。

【００１７】本発明の第２の態様に従えば、情報記録デ
ィスク用基板を射出成形するための射出成形用金型にお
いて、上記金型内の情報記録ディスクの記録面を形成す
るキャビティ面の少なくとも一部が、Ｒａ≦２．０ｎ
ｍ、Ｒｍａｘ≦２２ｎｍの表面粗さであることを特徴と
する情報記録ディスク用基板を射出成形するための金型
が提供される。

【００１８】本発明の金型では、射出成形用金型内の情
報記録ディスク記録面を形成するキャビティ面を、表面
粗さがＲａ≦２．０ｎｍ、Ｒｍａｘ≦２２ｎｍであるた
めに、射出成形により得られる樹脂基板の表面はキャビ
ティ面の表面粗さと同程度の平滑性及び平面性が得られ
る。それゆえ、この基板を用いて得られた磁気ディスク
も同様の平滑性及び平面性を備え、浮動ヘッドによるニ
ア・コンタクト化が可能となるため、高密度記録を実現
するとともに、充分な再生出力が得られる。逆に、Ｒａ
が２．０ｎｍを超え、またはＲｍａｘが２２ｎｍを超え
る場合には、成形された基板も同様の面粗さとなり、か
かる基板を用いて製造された磁気ディスクを記録する
際、磁気ヘッドのグライドハイトが大きくなるため高密
度記録ができず、再生時においても再生出力が変動す
る。かかる表面粗さは、例えば、ラッピングまたはポリ
ッシングにより達成される。

【００１９】本明細書において、表面粗さを示すＲａ及
びＲｍａｘはＪＩＳ−Ｂ０６０１規格に基づくものであ
る。かかる面粗さの測定機としては、位相差測定法を用
いたＷＹＫＯ社製ＴＯＰＯ−２Ｄ・３Ｄ、非点収差法を
用いた東京精密社製Ｓｕｆｃｏｍ９２０Ａ、ＡＦＭ原子
間力顕微鏡であるDigital Instruments 社製ＮａｎｏＳ
ｃｏｐｅＩＩ等を用いることができ、本発明の実施例に
おいてはＷＹＫＯ社製ＴＯＰＯ−２Ｄ・３Ｄを用いた。

【００２０】本発明の第２の態様に従う射出成形用金型
構造としては、磁気ディスクを製造する場合には、スタ
ンパを装着せず且つキャビティ面を所定の平滑性になる
ように加工する（鏡面加工する）以外は、光ディスク用
プラスチック基板を射出成形するための金型と同一の構
造にすることができる。すなわち、固定側金型の固定側
キャビティ面、可動側金型の可動側キャビティ面、固定
側型板、可動側型板、ゲートカットパンチ、スプールブ
ッシュ、ロケートリング、エジェクタスリーブ、スプー
ルエジェクタピン等で構成することができる。キャビテ
ィ面は固定側のみ、可動側のみまたは固定側及び可動側
の両面を鏡面加工してもよく、磁気ディスクの記録面に
応じて選択することができる。磁気ディスクの記憶容量
を大きくするには、固定側及び可動側の両面のキャビテ
ィ面を鏡面化することが望ましい。また、固定側、可動
側のいずれかのキャビティ面を鏡面化したい場合は、固
定側キャビティ面には成形基板の突き出し機構がなく金
型構造がシンプルであるとともに記録エリアを大きく取
れるため、固定側キャビティ面を記録領域を形成する面
とするのが好ましい。

【００２１】本発明の第２の態様に従う情報記録ディス
ク基板成形用金型において、情報記録ディスクの記録面
を構成することになるキャビティ面に予め金属メッキを
施すことにより、極めて平滑度の高いキャビティ鏡面
（超鏡面）を容易に且つ低コストで得ることができる。
また、従来の鏡面加工では鋼材のピンホール、突起等の
表面欠陥を避ける為、選別して鋼材を使う等の配慮が必
要であったが、本発明における鏡面加工の一形態である
金属メッキの形成及び表面研磨により、鋼材の品質に左
右されず、安定した鏡面を得ることが可能になる。

【００２２】金属メッキは、種々の金属メッキ用いるこ
とができ、例えば、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ
−Ｗ−Ｐ、Ｃｏ−Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｒｈ等の電
気メッキや、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ等の無電解メッキのよ
うな化学メッキを用いることができる。このうち、膜の
均一性、緻密性及び母材との密着性の観点から、Ｎｉま
たはＮｉ合金メッキが望ましい。さらに、表面硬度の点
からすれば、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−
Ｗ−Ｐ、Ｃｏ−Ａｇメッキが好ましい。

【００２３】メッキ厚みｔとしては１μｍ≦ｔ≦８０μ
ｍが好ましい。メッキ厚みが１μｍ未満であれば、母材
の表面状態を反映するため平滑な面を得ることが困難と
なり、メッキ厚みが８０μｍを越える場合は、メッキに
時間がかかったり、メッキに応力が発生して基板の平面
性が悪化する可能性がある。さらに、メッキ厚みｔは、
１０μｍ≦ｔ≦３０μｍが一層好ましい。このようにキ
ャビティ面に金属メッキを施した場合には、金属メッキ
面は研磨砥粒を用いたラッピングまたはポリッシングに
より鏡面化することができる。

【００２４】本発明の第２の態様に従う金型において、
キャビティ面の少なくとも一部に凹凸パターンを備える
ことができる。凹凸パターンは、記録または再生用ヘッ
ドの起動用のランディングゾーンテクスチャー、プリフ
ォーマットパターン及びデータパターンの少なくとも一
つに相当し得る。記録または再生用ヘッドの起動用のラ
ンディングゾーンテクスチャーとは、ＣＳＳ方式を採用
した浮上型ヘッドにより情報記録ディスクの回転起動時
に加わるトルクを低減し、磁気ディスクの磨耗を防止す
るためにディスク表面上に設けられている凹凸パターン
をいう。かかる浮上型ヘッドは、磁気ヘッドのみなら
ず、光磁気ヘッド、光ヘッド等の磁気ディスク、光磁気
ディスク及び光ディスク等の任意の情報記録媒体の記録
または再生に使用されているヘッドを含む。また、プリ
フォーマットパターンには、トラッキングサーボ用のサ
ーボピット、アドレスピット、ガードバンド、案内溝、
ランド／グルーブ記録用の溝等のフォーマット情報に関
連するすべての凹凸パターンを含む。データパターンは
記録領域に含まれる記録ピット等を含む。

【００２５】本発明の情報記録ディスク基板の凹凸パタ
ーンは、これらの凹凸パターンに対応する凹凸パターン
を射出成形用金型内の情報記録ディスク記録面を形成す
るキャビティ面に形成し、かかる金型中に樹脂を射出成
形することによって得ることができる。キャビティ面上
に形成される凹凸パターンの高さ（深さ）は、基板上に
形成される凹凸パターンを考慮して、好ましくは、２０
ｎｍから２００ｎｍである。さらに好ましくは、凹凸パ
ターンの深さは磁気ディスクのヘッド起動用のランデデ
ィングゾーンテクスチャーでは、２０ｎｍから４０ｎｍ
であり、プリフォーマットパターンでは８０ｎｍから２
００ｎｍである。また、光ディスクの凹凸パターンの深
さは起動用のランデディングゾーンテクスチャーでは、
３０ｎｍから５０ｎｍであり、プリフォーマットパター
ンでは５０ｎｍ〜２００ｎｍである。

【００２６】凹凸パターンは、例えば、キャビティ面を
Ｎｉ−Ｐメッキで構成した場合に、Ｎｉ−Ｐメッキ面に
所定のパターンで凹部を形成してもよく、あるいは、Ｎ
ｉ−Ｐメッキ面に所定のパターンの凸部を形成してもよ
い。Ｎｉ−Ｐメッキ面に凸部パターンを形成する場合に
は、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌまたはそれらの元素の少なくとも
一種を含む合金の金属層をＮｉ−Ｐメッキ面上にスパッ
タリングなどにより形成し、反応性プラズマエッチング
でパターンをエッチングするのが好適である。

【００２７】本発明の第３の態様に従えば、溶融樹脂を
金型内に射出充填して情報記録ディスク用の基板を成形
するために使用される金型用のスタンパにおいて、上記
スタンパの溶融樹脂と接触する部分が、５００Ｈｖ以上
のビッカース硬度を有することを特徴とするスタンパが
提供される。

【００２８】本発明に従うスタンパの溶融樹脂と接触す
る部分はビッカース硬度が５００Ｈｖ以上の材料で形成
されているので、本発明に従うスタンパを射出成形用金
型に装着し、この金型内に溶融樹脂を射出充填して金型
内部に最大で５００ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力を加えた場
合であっても、溶融樹脂の圧力によるスタンパの弾性変
形は防止されている。したがって、本発明に従うスタン
パを用いて射出成形することにより、極めて平面性に優
れたプラスチック基板が得られる。

【００２９】スタンパの溶融樹脂と接触する部分の材質
はＮｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−ＣｏまたはＣｏ−Ａｇな
ど硬度が高いものが望ましい。スタンパ全体をかかる材
料から構成してもよい。あるいは、スタンパは、ビッカ
ース硬度の異なる２層から構成されてよい。この場合、
上記溶融樹脂と接触する側の層が５００Ｈｖ以上のビッ
カース硬度を有し、上記金型に装着される側の層が３０
０Ｈｖ以下のビッカース硬度を有し得る。こうすること
により、スタンパの金型に装着される側におけるかじり
を防止することができる。スタンパの溶融樹脂と接触す
る側の層は、前述のように、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ
−ＣｏまたはＣｏ−Ａｇなどにより構成することができ
るが、これらの材料に限定されることはなく、成膜後に
５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有するような材料で
あれば任意の材料を用いてスタンパの溶融樹脂と接触す
る側の層を形成することができる。また、スタンパの金
型に装着される側の層は、純Ｎｉで構成されることが好
ましいが、本発明ではこの材料に限定されることはな
く、ビッカース硬度が３００以下の材料、例えば、Ｆｅ
Ｃｏなどのほかの材料を用いて金型に装着される側の層
を形成することができる。本発明に従うスタンパを製造
するには、膜の堆積速度が大きいメッキ法を用いるのが
有利である。

【００３０】本発明の第４の態様に従えば、３００Ｈｖ
以下のビッカース硬度を有する低硬度層及び５００Ｈｖ
以上のビッカース硬度を有する高硬度層から構成された
スタンパの製造方法であって、浴組成の異なるメッキ浴
を用いて電解メッキ法でメッキすることにより上記高硬
度層及び上記低硬度層をそれぞれ形成することを特徴と
するスタンパの製造方法が提供される。

【００３１】本発明のスタンパの製造方法では、浴組成
の異なる２つのメッキ浴を用いて、ビッカース硬度の高
い高硬度層とビッカース硬度の低い低硬度層で構成され
る２層構造のスタンパを作製することができる。例え
ば、高硬度が得られるメッキ浴で高硬度層をメッキした
後、低硬度が得られるメッキ浴に移して低硬度層をメッ
キすることで硬度の異なる２層構造のスタンパを作製す
ることができる。

【００３２】本発明の第５の態様に従えば、情報記録デ
ィスク用基板を射出成形するためのスタンパにおいて、
溶融樹脂を金型内に射出充填して情報記録ディスク用の
基板を成形するために使用される金型用のスタンパであ
って、上記溶融樹脂と接触する部分が３００Ｈｖ以下の
ビッカース硬度を有し且つスタンパの厚みが０．４ｍｍ
以上にすることを特徴とする情報記録ディスク用の基板
を射出成形するためのスタンパが提供される。３００Ｈ
ｖ以下とビッカース硬度が低い場合でも、スタンパの厚
みを０．４ｍｍ以上とすることにより、スタンパの弾性
変形を防止して、射出成形された基板の平面度を向上さ
せることができる。この場合、スタンパの転写面と反対
側にＡｇをスパッタリングした後、例えば、３００℃程
度で加熱してスタンパと補強板をＡｇを介して接着す
る。補強板を用いても、スタンパの厚みを０．４ｍｍ以
上にした場合と同様の効果が得られる。Ａｇは接着剤と
して機能する。

【００３３】さらに、本発明に従えば、本発明の金型を
用いて製造された基板が提供される。また、本発明によ
り提供された基板を備える情報記録ディスクが提供され
る。情報記録ディスクは、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、追記
型光ディスク（ＣＤ−Ｒ）、光磁気ディスク（ＭＯ）等
の光ディスク、あるいは磁気ディスクにし得る。例え
ば、本発明の基板を用いて磁気ディスクを製造するに
は、基板上に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ等の下地
層、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ等の磁性層、及びＣ、ＳｉＯ₂等の保護層
を順次スパッタリング等により成膜する。最後に、潤滑
膜として炭化水素系、フッ化炭素系潤滑剤、例えば、商
品名ＦｏｍｂｌｉｎＺ−ＤＯＬをスピンコート法等に
より塗布する。こうして得られた磁気ディスクは、記録
面の平滑性及び平面性に優れるために、ニア・コンタク
ト化が可能となり、高密度な記録動作並びに充分な再生
信号出力による再生動作を実現することができる。本発
明の磁気ディスクではグライドハイトを４０ｎｍ以下に
することが可能である。また、本発明の基板を用いて、
光磁気ディスク、コンパクトディスク、デジタルバーサ
タイルディスク等の光ディスクを製造するには、光ディ
スクの種類に応じて、基板上に反射膜を設けたり、ある
いは、記録層としての相変化記録膜、光磁気記録膜、色
素膜等を誘電体層とともに設ける。光ディスク及び磁気
ディスクの製造方法は任意の知られた方法を適用するこ
とができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態及び実
施例を図面を用いて詳細に説明するが、本発明はそれら
に限定されるものではない。

【００３５】実施例１〔金型の構造〕図１に本発明の射出成形用金型２０の断
面構造を示し、図２に図１の金型２０のキャビティ部の
拡大断面図を示す。金型２０は、固定金型２０ａと可動
金型２０ｂとを同軸上（Ｘ軸）に組み合わせて構成され
る。固定金型２０ａは、固定側型板３と、その中心軸Ｘ
上に挿入されたスプールブッシュ６と、固定金型側のキ
ャビティ面を構成する円盤状のキャビティ面構成板１と
を備える。スプールブッシュ６は、射出成形時に、溶融
樹脂を金型内に流入するための成形機ノズル（図示しな
い）と連結される。

【００３６】可動金型２０ｂは、可動側型板４と、その
中心軸Ｘ上に挿入されたエジェクタピン９と、その外周
に挿入されたゲートカットパンチ５及び基板突き出し用
のイジェクタスリーブ８と、可動金型側のキャビティ面
を構成するキャビティ面構成板２とを備える。エジェク
タスリーブ８は、可動側型板４内に形成された円筒状シ
リンダ２５内に、中心軸方向に移動可能に挿入されてい
る。可動金型２０ｂ及び固定金型２０ａは、成形機に装
着される際に、中心軸Ｘと平行な４本のロッド（図示し
ない）により支持され、可動金型２０ｂは中心軸Ｘ方向
に移動するために該ロッド上を摺動可能である。図示の
ように可動金型２０ｂが固定金型２０ａと合体される
と、それらのキャビティ面構成板１，２によってキャビ
ティ２２が画成される。

【００３７】この実施例の金型２０において、固定金型
２０ａのキャビティ面構成板１及び可動金型２０ｂのキ
ャビティ面構成板２は、共に、日立金属社製ＨＩＰＭ３
８鋼材を用いて製造した。キャビティ面構成板１，２
は、それぞれ、固定側型板３及び可動側型板４に組込む
前に、それらのキャビティ面を構成する表面１１ａ，１
１ｂを、平均粒径１μｍ以下の微粒子ダイヤモンド砥粒
を用いて研磨装置にて３０分間ポリッシングした。ポリ
ッシング後の表面粗さを、ＷＹＫＯ社製ＴＯＰＯ−２Ｄ
・３Ｄで測定したところ、いずれの表面もＲａ＝２．０
ｎｍ、Ｒｍａｘ＝２２ｎｍであった。

【００３８】〔基板及び磁気ディスクの製造〕図１及び
図２に示した金型２０を、住友重機械工業社製の射出成
形機ＤＩＳＫ３（図示しない）に装着して、磁気ディス
ク用基板の射出成形を実施した。先ず、金型温度を１２
０℃、シリンダ温度を３４０℃にそれぞれ調節した。次
に、成形機ノズルをスプールブッシュに押し付け、固定
金型２０ａと可動金型２０ｂを射出成形機の型締め機構
（図示しない）により締め付け、溶融したノルボルネン
系非晶質ポリオレフィン樹脂（日本ゼオン社製のＺＥＯ
ＮＥＸ２８０）を金型２０のキャビティ２２内に射出し
た。キャビティ２２内に樹脂が充填された後、冷却によ
る樹脂の体積収縮分を補充するために一定時間保圧し
た。次いで、ゲートカットパンチ５を固定金型２０ａに
向かって突出し、可動側のキャビティ面構成板２を樹脂
から切り離して冷却した。冷却後、エジェクタスリーブ
８を突出して固化したディスク基板を離型した。こうし
て、直径９５ｍｍ、孔径２５ｍｍ、厚み１．２ｍｍのノ
ルボルネン系非晶質ポリオレフィン樹脂基板を得た。

【００３９】次いで、図４に示したように、得られた基
板４１の両面に、スパッタリングにより、膜厚５０ｎｍ
のＣｒ下地層４３、膜厚２０ｎｍのＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁
性層４５、及び膜厚１０ｎｍのＣ保護膜４７を順次成膜
した。更に、保護膜４７上に商品名ＦｏｍｂｌｉｎＺ
−ＤＯＬよりなる潤滑剤層４９を膜厚２ｎｍになるよう
にスピンコーターにより塗布して、磁気ディスク５０を
完成した。こうして得られた磁気ディスク５０の磁気特
性を測定したところ、両面とも保磁力Ｈｃが１２０ｋＡ
／ｍと良好であった。

【００４０】実施例２実施例１では、キャビティ面を構成する表面１１ａ，１
１ｂをポリッシングしてＲａ＝２．０ｎｍ、Ｒｍａｘ＝
２２ｎｍの平滑な表面を得たが、この実施例では、キャ
ビティ面を構成する表面１１ａ，１１ｂを、＃８００の
砥石を用い、研磨装置にてＲｍａｘ＝１００ｎｍ程度に
磨き、次いでその表面１１ａ，１１ｂに無電解Ｎｉ−Ｐ
メッキを１５μｍの厚さで施した。さらに、Ｎｉ−Ｐメ
ッキ表面を平均粒径１μｍ以下の微粒子ダイヤモンド砥
粒を用いて研磨装置にて３０分間ポリッシングした。ポ
リッシング後のＮｉ−Ｐメッキ表面を、ＷＹＫＯ社製Ｔ
ＯＰＯ−２Ｄ・３Ｄで測定したところ、いずれの表面も
Ｒａ＝１．３ｎｍ、Ｒｍａｘ＝１２ｎｍであった。

【００４１】こうして鏡面加工されたキャビティ面構成
板１，２をそれぞれ固定側型板３及び可動側型板４に組
み込んで金型を組み立てた後、実施例１と同様にして、
金型を射出成形機に装着してノルボルネン系非晶質ポリ
オレフィン樹脂を射出成形して基板を得た。得られた基
板を用いて、実施例１と同様のスパッタ処理により磁気
ディスクを製造した。

【００４２】実施例３固定金型側のキャビティ面構成板１の表面１１ａのみを
実施例２で説明したようなメッキ及びポリッシング処理
を施した以外は、実施例２と同様の操作により、基板を
射出成形し、それを用いて磁気ディスクを得た。この磁
気ディスクは片面のみに記録領域を持つことになる。

【００４３】実施例４基板材料として帝人化成社製のＡＤ９０００ＴＧポリカ
ーボネート樹脂を用いた以外は、実施例２と同様にして
射出成形して基板を得、この基板を用いて磁気ディスク
を製造した。

【００４４】比較例１キャビティ面を構成する表面１１ａ，１１ｂをダイヤモ
ンド砥粒を用いて直接磨いてＲａ＝３ｎｍ、Ｒｍａｘ＝
３０ｎｍの面粗さを有する金型を構成した以外は、実施
例１と同様にして射出成形して基板を得、この基板を用
いて磁気ディスクを製造した。

【００４５】比較例２実施例２において無電解Ｎｉ−Ｐメッキを１μｍの厚さ
でキャビティ面を構成する表面１１ａ，１１ｂに施した
以外は、実施例２と同様に射出成形して基板を得、この
基板を用いて磁気ディスクを製造した。なお、メッキ及
びポリッシング処理後のキャビティ面を構成する表面１
１ａ，１１ｂの面粗さはＲａ＝４ｎｍ、Ｒｍａｘ＝４２
ｎｍであった。

【００４６】比較例３実施例１においてキャビティ面を構成する表面１１ａ，
１１ｂをポリッシングで鏡面加工する代わりに、図３に
示したように、固定金型２０ａのキャビティ構成板１の
表面１１ａに鏡面スタンパ１２を装着して金型を構成し
た以外は、実施例１と同様にして金型を構成し磁気ディ
スクを得た。この鏡面スタンパ１２は、ガラス原盤上に
ポジ型レジストを塗布し、このレジストをそのまま現像
した後、スパッタリングにてその表面を導電化させ、ニ
ッケル電鋳により製造した。このスタンパは厚さ３００
μｍであり表面粗さはＲａ＝０．５ｎｍ、Ｒｍａｘ＝６
ｎｍであった。

【００４７】［微小うねりの高さの測定］試作したディ
スクのの表面に存在する微小うねりの高さを、レーザー
振動計を用いて測定した。測定は、ディスクをスピンス
タンドに取り付けてディスクを回転させながらディスク
面のうねり速度を測定し、うねりの周期が１０ｍｍ以上
の低周波部分は除去して、得られた信号を積分して微小
うねりの高さを求めた。フィルタのカットオフ周波数ｆ
ｃは10ｍｍ以上のうねりを除去するため、測定半径ｒ
（ｍｍ）と回転数ｎ（ｒｐｓ）により決定され、次の式
で表される。

【００４８】ｆｃ＝２πｒｎ／１０・・・・・・・・・・・・・・・・（１）フィルタの形式は２次のバタワース特性とした。実施例
１〜４及び比較例１〜３で得られた磁気ディスクの測定
結果を表１に示す。実施例１〜４で得られた磁気ディス
クは、いずれも微小うねりが５０ｎｍ以下であり、比較
例では５０ｎｍ以上であることがわかる。

【００４９】〔成形基板の表面粗さの測定〕試作した磁
気ディスク用基板の記録面に相当する面の表面粗さをＷ
ＹＫＯ社製ＴＯＰＯ−２Ｄ・３Ｄで測定した。結果を表
１に示す。表１より、実施例１〜４では金型のキャビテ
ィ面構成板の表面の粗さとほぼ同等の面粗度が成形基板
においても得られていることがわかる。比較例１では、
キャビティ面構成板の表面の粗さと同様に、基板の面粗
さも充分でない。比較例２においては、メッキ厚みが薄
いためメッキが施される面の凹凸がメッキ面に反映され
た結果、Ｒｍａｘが大きくなっているものと考えられ
る。比較例３ではスタンパの鏡面の平滑性に応じてＲａ
＝０．５ｎｍ、Ｒｍａｘ＝５ｎｍの表面粗さが得られて
いる。

【００５０】

【表１】

【００５１】〔磁気ディスクの記録・再生特性の評価〕
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた磁気ディスク
の特性を評価するために、再生信号出力の変動（モジュ
レーション）及びディスク回転時の磁気ヘッドの浮上高
さ（グライドハイト）をそれぞれ測定した。モジュレー
ションについては、記録密度１００ｋＦＣＩ（Flux Cha
nges per Inch）で記録したテストパターンを再生した
ときの再生出力の変動を観察した。グライドハイトにつ
いては、５０％スライダーを用い、磁気ヘッド浮上量を
徐々に下げ、磁気ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝
突した衝撃音を磁気ヘッドのアームに取り付けたＡＥ素
子（Acoustic Emission 素子）で検出し、衝突のない下
限値をグライドハイト値とした。測定結果をそれぞれ表
１に示す。実施例１〜４で得られた磁気ディスクは、い
ずれもグライドハイトが４０ｎｍ以下であり、モジュレ
ーションが６％以下であるため、高密度記録及びその再
生に好適であることがわかる。

【００５２】実施例５〔キャビティ面上の凹凸パターンの形成方法〕図５〜図
７を用いて、固定金型２０ａのキャビティ面構成板１及
び可動金型２０ｂのキャビティ面構成板２上に凹凸パタ
ーンを形成する方法を説明する。図５(a) 〜(e) は、フ
ォトリソグラフィーによりかかる凹凸パターンを形成す
るために用いられるマスクを作製する方法を示してい
る。

【００５３】最初に、図５(a) に示すように、原盤５１
上にレジスト５２を塗布した後、紫外線レーザビームを
集光して所望パターンに露光する。次に、現像液等を用
いて、図５(b) に示すように現像することに露光された
部分を除去する。さらに、原盤５１を、レジズト５２’
をマスクとしてエッチングすることにより図５(c) に示
すようなパターンを形成することができる。この原盤５
１にマスキング材となる材料５３をスパッタ法などによ
り蒸着させ（図５(d) ）、酸素ガスを使用したアッシン
グにより残留レジスト５２’を取り除いてマスク５４を
作製する（図５(e) ）。

【００５４】次に、図５(f) に示したように、前記のよ
うにしてＮｉ−Ｐメッキ５６が施され且つＲａ＝１．３
ｎｍ、Ｒｍａｘ＝１２ｎｍに鏡面研磨されたキャビティ
面５５上にレジスト５７を塗布する。このキャビティ面
５５の鏡面研磨されたＮｉ−Ｐメッキ５６側に、図５
(f) に示したような配置でマスク５４を密着させ、紫外
線（ＵＶ）を照射した。このキャビティ面５５を現像し
て、図５(g) に示すようなパターンを得た。さらに、図
５(h) に示したように残留レジスト５７’をマスクとし
てエッチングを施してパターンの深さがほぼ基板完成時
の凹凸深さとなるようにＮｉ−Ｐメッキ５６の表面を削
除した。最後に、残留レジスト５７’を酸素ガスでアッ
シングして除去した。こうして得られた凹凸パターンの
深さは磁気ヘッド浮上用のテクスチャーゾーンでは２０
ｎｍから４０ｎｍが適当であり、サーボパターンでは８
０ｎｍから２００ｎｍが適当である。同一キャビティ面
にいくつの異なった深さのパターンを作製する場合は、
深さ毎にマスクを用意してキャビティのエッチングを行
えばよい。この方法ではマスク一枚に対して複数のキャ
ビティを作製できる。

【００５５】図８(a)〜(c)に、上記のようにして凹凸パ
ターンが形成されたキャビティ面５５を有する金型を用
いて射出成形された基板パターンの例を示す。図８(a)
に示すように、ディスクの内周部に磁気ヘッド浮上用
のテクスチャーゾーン６２を、記録再生領域にはサーボ
パターン６１をそれぞれ形成した。図８(b) 及び(c)
に、図８(a) に示したサーボパターンを含む領域Ａ近傍
の拡大図及びテクスチャーゾーン６２を含む領域Ｂ近傍
の拡大図をそれぞれ示す。テクスチャーゾーン６２では
ディスク停止時には凸部が磁気ヘッドと実質的に接触す
ることになるので、凸部の面積を０．２％から５％程度
にするのが望ましく、本実施例では０．５％とし、深さ
を３０ｎｍとした。

【００５６】図８(b) に示すように、サーボパターン６
１は、クロックマーク６４、サーボマーク６５で構成さ
れ、磁気ヘッドの移動軌跡に合わせて形成される。本実
施例では、これらのマークの深さを１００ｎｍとした。
図８(c) には、複数のドット６６で形成されたテクスチ
ャーのパターンを示す。基板は、図８(b) 及び(c) に示
したパターンを基板の両面に有することができる。上記
のようにして凹凸パターンが得られた基板の両面に、図
４に示した磁気ディスクと同様の方法により、スパッタ
リングによりＣｒ下地層、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁性層、カ
ーボン保護膜並びに潤滑剤層を積層して磁気ディスクを
製造することができる。

【００５７】浮上型ヘッドを起動するためのテクスチャ
ーゾーンは、図６に示したような装置及び方法で形成す
ることもできる。この装置では、炭酸ガス−ＹＡＧレー
ザ７２から照射されたパルス光を、ビーム成形プリズム
７３で成形し、収束レンズ７５でビーム径を絞ってキャ
ビティ面構成板１（及び２）上のＮｉ−Ｐメッキに照射
する。キャビティ面構成板１は駆動モータ７１により回
転される。本実施例では、Ｒａ＝１．３ｎｍ、Ｒｍａｘ
＝１２ｎｍに鏡面研磨したキャビティ面構成板１を１８
００ｒｐｍで回転しながら、キャビティ面構成板１，２
のＮｉ−Ｐメッキ上に炭酸ガス−ＹＡＧレーザを用いて
２００ｍＷの強度のパルス光を照射した。パルス光の照
射によりキャビティ面のＮｉ−Ｐメッキは溶融し、図７
に示すように、円錐形のバンプ８１が形成できる。バン
プ８１の凸部の高さは３０ｎｍ程度であった。

【００５８】実施例６実施例５では、キャビティ面上にＮｉ−Ｐメッキを形成
し、Ｎｉ−Ｐメッキの表面を所定パターンに従ってフォ
トリソグラフにより加工して凹部を設けた。この例で
は、Ｎｉ−Ｐメッキの表面上にＴｉ、Ｔａ等の金属を積
層して凸部を設ける方法について説明する。図１２
（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、キャビティ面５５上
にＮｉ−Ｐメッキ５６を形成する。Ｎｉ−Ｐメッキ５６
を、Ｒａ＝１．３ｎｍ、Ｒｍａｘ＝１２ｎｍに鏡面研磨
した後、図１２（Ｃ）に示したように、スパッタ法など
の真空蒸着法によりＴｉ、Ｔａ、Ａｌまたはそれらの元
素を含む合金の金属層８０を凹凸パターン（形成するピ
ットパターン）の深さ分だけ付着させ、図１２（Ｄ）に
示したように、フォトレジスト８３を塗布する。フォト
レジスト８３に紫外線レーザビームを照射して所望パタ
ーンに露光し、現像する（図１２Ｅ）。次いで、図１２
（Ｆ）に示したように、ＲＦプラズマ中でＣＦ₂Ｃｌ₂及
びＡｒガスに暴露することによりレジスト８３によりマ
スクされていない部分のＴｉ、Ｔａ、Ａｌまたはそれら
の元素を含む合金を反応性エッチングする。最後に酸素
ガス中でプラズマアッシング方法によりレジスト８３を
除去して、Ｎｉ−Ｐ上に金属層８０の凸パターンを得
る。

【００５９】反応ガスとしてはＢＣｌ₃、ＣＨＣｌ₃、Ｃ
Ｆ₂Ｃｌ₂などのガスを用い得る。この方法では、金属層
８０のＢＣｌ₃、ＣＨＣｌ₃、ＣＦ₂Ｃｌ₂などのガスに対
する反応速度がレジスト８３に対してより早いので、鋭
利なパターンエッジの形成が可能であり、また金属層８
０の反応速度はＮｉ−Ｐより早いので、パターンの深さ
の制御が金属層、すなわちＴｉ、Ｔａ、Ａｌまたはそれ
らの元素を含む合金の真空蒸着膜厚で決定できる。この
ため、均一なパターンが形成できる。さらにエッチング
時のガスＢＣｌ₃、ＣＨＣｌ₃、ＣＦ₂Ｃｌ₂などにＯ₂ガ
スを混入させることによりレジストがエッチングされ、
図１２（Ｇ）に示すように、パターンエッジの角度を制
御することが可能となる。また、この実施例の方法で
は、所定の平面度を有するＮｉ−Ｐの表面上に１００ｎ
ｍ程度の厚さの金属層を堆積させているので、金属層の
表面もまたＮｉ−Ｐ表面の平面度を反映した平面度を有
することができ、ヘッドクラッシュを防止することがで
きる。

【００６０】実施例７本発明に従う２層構造のスタンパの製造方法について図
９を用いて説明する。直径が２０ｃｍのガラス原盤８０
を用意し（図９(a)）、スパッタリング法によりＮｉ電
極層１２を膜厚５０ｎｍで成膜した（図９(b)）。つぎ
に、表２に示したように調整された浴組成を有する第１
メッキ浴内に、Ｎｉ電極層が形成されたガラス原盤を配
置し、ガラス原盤が陰極となるように調整した。そし
て、電解メッキ法により、表２に示した電解条件にて、
Ｎｉ電極層１２上にＮｉ−Ｐ膜１４を２００μｍの膜厚
で電解メッキした（図９(c)）。

【００６１】

【表２】

【００６２】次いで、Ｎｉ−Ｐ膜１４が形成されたガラ
ス原盤を第１メッキ浴から取り出して純水で洗浄した
後、表３に示したような浴組成を有する第２メッキ浴に
ガラス原盤を移した。そして、表３に示した電解条件に
て電解メッキ法により、Ｎｉ−Ｐ膜８４上に純Ｎｉ膜８
６を１００μｍの膜厚で電解メッキした（図９(d)）。
更に、Ｎｉ電極膜上に形成されたＮｉ−Ｐ膜及び純Ｎｉ
膜から構成される積層体をＮｉ電極膜から剥離すること
によってＮｉ−Ｐ膜と純Ｎｉ膜からなる２層構造のスタ
ンパを得た（図９(e)）。

【００６３】

【表３】

【００６４】実施例８第１メッキ浴を表４に示したような浴組成に調整し、Ｎ
ｉ−Ｐ膜１４の代わりにＮｉ−Ｂ膜を表４に示した電解
条件にて電解メッキした以外は、実施例７と同様にして
２層構造のスタンパを作製した。こうして、Ｎｉ−Ｂ膜
と純Ｎｉ膜からなる２層構造のスタンパを得た。

【００６５】

【表４】

【００６６】実施例９第１メッキ浴を表５に示したような浴組成に調整し、Ｎ
ｉ−Ｐ膜の代わりにＣｏ−Ｎｉ膜を表５に示した電解条
件にて電解メッキした以外は、実施例７と同様にして２
層構造のスタンパを作製した。こうして、Ｃｏ−Ｎｉ膜
と純Ｎｉ膜とからなる２層構造のスタンパを得た。

【００６７】

【表５】

【００６８】実施例１０第１メッキ浴を表６に示したような浴組成に調整し、Ｎ
ｉ−Ｐ膜の代わりにＣｏ−Ａｇ膜を表６に示した電解条
件にて電解メッキした以外は、実施例７と同様にして２
層構造のスタンパを作製した。こうして、Ｃｏ−Ａｇ膜
と純Ｎｉ膜とからなる２層構造のスタンパを得た。

【００６９】

【表６】

【００７０】［ビッカース硬度］実施例７〜１０で作製
した２層構造のスタンパの表面側と裏面側のビッカース
硬度をそれぞれ荷重２５ｇの条件で測定した。次いで、
それぞれのスタンパの表面に存在するうねりの高さを、
レーザー振動計を用いて測定した。うねりの高さの測定
では、スタンパをスピンスタンドに取り付けてスタンパ
を回転させながら測定し、うねりの周期が１０ｍｍ以上
の低周波部分は除去した。実施例７〜１０で作製した２
層構造のスタンパの表面側と裏面側のビッカース硬度及
びうねりの高さの測定結果を表６にまとめて示す。な
お、スタンパを構成する層のうち、第１メッキ浴でメッ
キした層（Ｎｉ−Ｐ膜、Ｎｉ−Ｂ膜、Ｃｏ−Ｎｉ膜及び
Ｃｏ−Ａｇ膜）を表面層、第２メッキ浴でメッキした層
（純Ｎｉ膜）を裏面層とした。表からわかるように、実
施例１〜４で作製したスタンパの表面層のビッカース硬
度は、すべて５００Ｈｖ以上あり、裏面層のビッカース
硬度は３００Ｈｖ以下であった。また、周期１０ｍｍ以
下のうねりの高さはすべて５０ｎｍ未満であった。

【００７１】

【表７】

【００７２】実施例１１〜１４実施例７〜１０で作製したスタンパを用いて以下に示す
方法でプラスチック基板をそれぞれ製造した。まず、ス
タンパをそれぞれ２枚用意し、この２枚のスタンパを、
スタンパの裏面層が金型に取り付けられるように、換言
すればスタンパ表面層が金型のキャビティを画成するよ
うに射出成形用金型の固定側及び可動側にそれぞれ装着
した。次いで、溶融したノルボルネン系アモルファスポ
リオレフィン樹脂をこの金型内に射出充填して、プラス
チック基板を射出成形した。このとき、最終樹脂成形圧
力は５００ｋｇ／ｃｍ²に設定した。こうして得られた
それぞれのプラスチック基板について、基板表面のうね
りの高さを、前述したうねりの高さの測定法と同様の方
法で測定した。その結果を表８にまとめて示す。

【００７３】

【表８】

【００７４】表８からわかるように、実施例７〜１０で
作製したスタンパを用いて射出成形したプラスチック基
板の表面上に存在する周期１０ｍｍ以下のうねりの高さ
は５０ｎｍ未満であった。このことから実施例１〜４で
作製したスタンパは、射出成形時に溶融樹脂による５０
０ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力で加圧されてもほとんど弾性
変形していないと考えられる。

【００７５】比較例４Ｎｉ−Ｐ膜を設けないで純Ｎｉ膜を３００μｍの膜厚に
調整した以外は、実施例１と同様の方法で単層構造のス
タンパを２枚作製した。次いで、実施例５と同様にして
プラスチック基板を射出成形し、得られたプラスチック
基板についてうねりの高さの測定を行った。測定の結
果、周期１０ｍｍ以下のうねりの高さは７０ｎｍであっ
た。このことからビッカース硬度の低い単層構造の純Ｎ
ｉスタンパでは、射出成形時に溶融樹脂による５００ｋ
ｇ／ｃｍ²程度の圧力により弾性変形が生じていると考
えられる。

【００７６】［硬質Ｎｉ−Ｐの膜厚変化によるうねりの
高さの変化の測定］実施例７において２層構造の各層の
膜厚Ｎｉ−Ｐ／純Ｎｉを、５０μｍ／２５０μｍ、１０
０μｍ／２００μｍ、１５０μｍ／１５０μｍ、２００
μｍ／１００μｍ、２５０μｍ／５０μｍ及び３００μ
ｍ／０μｍにそれぞれ変化させた以外は、実施例７と同
様の方法でスタンパを作製した。次いで、これらの膜厚
で構成したスタンパを用いて、実施例１１と同様にして
プラスチック基板をそれぞれ射出成形し、得られた各プ
ラスチック基板についてうねりの高さを測定した。その
結果を表９に示す。表９中に、スタンパ全体の厚さに対
するＮｉ−Ｐ膜の膜厚の比を同時に示した。

【００７７】

【表９】

【００７８】表９からわかるように、スタンパ全体の厚
さに対するＮｉ−Ｐ膜の膜厚の比を０．５以上にするこ
とで、周期１０ｍｍ以下のうねりの高さをより一層低く
抑えることができ、スタンパの弾性変形をより一層低減
させることができた。なお、射出成形を１０００回行っ
た結果、射出成形回数の増加に伴い試料６のスタンパに
のみスタンパ裏面にかじりが生じており、スタンパが装
着されていた金型の表面には傷が生じていた。これは、
試料６のスタンパの金型に装着される側には、ビッカー
ス硬度の低い純Ｎｉ層が形成されていないためと考えら
れる。このことから、金型に装着される側に設けられた
ビッカース硬度の低い純Ｎｉ層は、スタンパのかじりを
防止する効果があると考えられる。

【００７９】実施例１５ディスクリート溝、サーボマーク、クロックマーク及び
アドレスピットなどのプリフォーマットパターンが形成
されたガラス原盤を用いた以外は、実施例１と同様にし
て２層構造のスタンパを２枚作製した。プリフォーマッ
トパターンは、スタンパの表面層（Ｎｉ−Ｐ膜）上に凹
凸状で転写された。なお、プリフォーマットパターンが
形成された上記ガラス原盤は以下の方法により予め作製
した。まず、ガラス基板上にスピンコーティング法でレ
ジストを７０ｎｍの膜厚で塗布した。次いで、波長４５
８ｎｍのＡｒレーザー光を光源とするレーザーカッティ
ングマシンを用いて所定のパターンでレジストを露光す
ることにより、ディスクリート溝、サーボマーク、クロ
ックマーク及びアドレスピットなどのプリフォーマット
パターンに応じてレジストを感光した。そして、露光し
たレジスト付きガラス基板をエッチング液で現像するこ
とにより、上記のプリフォーマットパターンが凹凸上に
形成されたガラス原盤を得た。

【００８０】このプリフォーマットパターンが形成され
た２枚のスタンパを、スタンパの表面層（Ｎｉ−Ｐ膜）
が金型のキャビティを画成するように、射出成形用金型
の固定側と可動側にそれぞれ装着し、溶融したノルボル
ネン系アモルファスポリオレフィン樹脂をこの金型内に
射出充填してプラスチック基板を成形した。このとき、
最終樹脂成形圧力は５００ｋｇ／ｃｍ²に設定した。こ
うして得られたプラスチック基板について、基板表面の
うねりの高さを、前述したうねりの高さの測定法と同様
の方法で測定した。その結果、このプラスチック基板の
表面上に存在する周期１０ｍｍ以下のうねりの高さは６
ｎｍであった。このことから、本実施例で作製したプリ
フォーマットパターン付きのスタンパは、溶融樹脂の射
出充填による５００ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力で加圧され
てもほとんど弾性変形していないと考えられる。

【００８１】実施例１１〜１４で製造したポリオレフィ
ン樹脂基板は、低コストのハードディスクを実現する基
板として好適であり、実施例１５で製造したポリオレフ
ィン樹脂基板は、高密度記録を実現するためのＤＶＤ
（デジタルバーサタイルディスク）やエンボスタイプの
ハードディスク用基板、更には、基板の両面側に光磁気
記録膜を有する光磁気記録媒体に好適である。図１０
に、実施例で製造した基板を適用可能な光磁気ディスク
の断面構造を示す。この光磁気ディスクは、基板４１の
上下面に、それぞれ、反射層９３、誘電体層９１、記録
層９２（光磁気記録層）及び誘電体層９１が積層され、
誘電体層９１の表面には保護膜４７としてカーボンをそ
れぞれ形成してもよく、さらに、図示のように潤滑剤層
４９をそれぞれ形成するとヘッドの摺動特性を改善でき
る。このような積層構成とすることにより、浮上ヘッド
にレンズ、例えば、固体イマージョンレンズを組み込ん
だ装置での記録再生が可能となる。また、本実施例の基
板では微小うねりが抑えられているので、浮上量変動が
抑制され、出力の変動も５％以内にできる。同様にし
て、本発明の基板を用いて、相変化記録を行うＤＶＤを
製造することができる。

【００８２】実施例１６Ｎｉ−Ｐ膜を設けなかった以外は、実施例７と同様の方
法を用いて、スタンパ厚みを0.２５ｍｍ、０．３ｍｍ、
０．３５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．４５ｍｍ及び0.５０ｍ
ｍにそれぞれ調整したＮｉ単層構造のスタンパを６枚作
製した。いずれのスタンパも、溶融樹脂と接触する部分
のビッカース硬度は３００Ｈｖであった。次いで、実施
例１１と同様にしてプラスチック基板を射出成形し、得
られたプラスチック基板についてうねりの高さの測定を
行った。測定の結果を図１１のグラフに示す。スタンパ
厚０．４ｍｍ以上で周期１０ｍｍ以下の微小うねりの高
さが５０ｎｍ未満になることがわかった。

【００８３】実施例１７実施例１６で作製した厚み０．２５ｍｍのスタンパに、
転写面と反対側にＡｇをスパッタリングした後、０．２
５ｍｍのＮｉ板を３００℃で加熱して接着した複合スタ
ンパを作製した。スタンパの溶融樹脂と接触する部分の
ビッカース硬度は３００Ｈｖであった。次いで、実施例
１１と同様にしてプラスチック基板を射出成形し、得ら
れたプラスチック基板についてうねりの高さの測定を行
った。この結果、周期１０ｍｍ以下の微小うねりの高さ
が４０ｎｍであった。

【００８４】以上、本発明を実施例により具体的に説明
してきたが、本発明はそれらに限定されず、いわゆる当
業者が容易に想いつくそれらの変形例及び改良例を包含
する。例えば、鏡面加工を施すために上記実施例ではポ
リッシング単独、またはメッキ及びポリッシングの組合
せを用いてきたが、ポリッシング以外の処理、例えば、
ラッピングを用いたり、メッキ単独あるいはメッキとそ
の他の表面処理の組合せによりＲａ≦２．０ｎｍ、Ｒｍ
ａｘ≦２２ｎｍの表面粗さを実現してもよい。

【００８５】本発明を、磁気ディスク用基板及び及びそ
れを用いた磁気ディスクの製造例を挙げて説明してきた
が、本発明は、磁気ディスク用基板のみならず、ＣＤ、
ＤＶＤ−ＲＯＭ等の再生専用光ディスク、ＣＤ−Ｒ等の
追記型光ディスク、ミニディスク、光磁気ディスク等の
書換え型光ディスクの光ディスク用基板に適用すること
ができる。この場合には、凹凸状のプリフォーマットパ
ターンが予め形成されたスタンパを装着した、光ディス
ク用基板製造用の射出成形用金型を用いる。スタンパが
装着される面と対向するキャビティ面を実施例１のよう
に研磨処理したり、あるいは実施例２のようにメッキを
施した後に研磨処理することによって、本発明に従う金
型を作製することができる。そして、かかる金型を射出
成形機に装着してプラスチックを射出成形することによ
って光ディスク用基板を製造することができる。得られ
た基板のレーザー光入射面を形成する側の樹脂面はピン
ホール等の欠陥が極めて少なくなり、この基板を用いて
製造した光ディスクのエラーレートが減少する。

【００８６】本発明の金型のキャビティ表面を構成する
ことになる鋼材やメッキの材料は実施例及び本明細書に
開示されたものに限定されず、種々の材料を用いること
ができる。さらに、情報記録ディスク用基板を構成する
樹脂材料及び情報記録ディスクの磁性層（光磁気層）や
保護層を構成する材料も任意の材料を使用することがで
きることはいうまでもない。

【００８７】

【発明の効果】本発明のスタンパは、溶融樹脂と接触す
る部分がビッカース硬度５００Ｈｖ以上の材料で形成さ
れているので、射出成形時に溶融樹脂による最大５００
ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力でスタンパが加圧されても弾性
変形することが防止される。このため、本発明のスタン
パを用いて射出成形されたプラスチック基板の表面は極
めて平坦であり、例えば、プラスチック基板の表面に存
在する周期が１０ｍｍ以下のうねりについて、そのうね
りの高さは５０ｎｍ未満に抑えられている。したがっ
て、周期１０ｍｍ以下のうねりの高さが５０ｎｍ未満に
抑えられたこのプラスチック基板上に磁性膜などを積層
して情報記録媒体を作製した場合、得られた情報記録媒
体の表面もプラスチック基板と同じように極めて優れた
平面性を有している。それゆえ、この情報記録媒体に浮
上量の低い浮上型ヘッドを用いて情報の記録再生を行っ
た場合、ヘッドクラッシュを起こすことなく良好に情報
の記録再生を行うことができ、うねりによる再生信号の
振幅の変動やトラッキングエラーの発生も防止される。

【００８８】本発明の金型は、情報記録ディスクの記録
面を形成するキャビティ面の表面粗さをＲａ≦２．０ｎ
ｍ、Ｒｍａｘ≦２２ｎｍにすることにより、この金型を
用いて成形した情報記録ディスク用基板はこの金型と同
等の面粗度を得ることができる。このため、この金型で
成形した基板を使用して製造した磁気ディスクはモジュ
レーション及びグライドハイトが極めて小さいため、高
記録密度用の磁気ディスクに最適である。また、本発明
の金型は、通常の光ディスク用基板を製造するための射
出成形用金型を利用して作製することができ、光ディス
ク用基板を製造するための射出成形機に装着可能である
ため、新たな生産設備を構築する必要がない。また、本
発明の金型は、キャビティ面を超鏡面化する手段として
金属メッキを鏡面上に施し、メッキ表面を研磨砥粒によ
ってラッピングまたはポリッシングする手法を用いたた
め、極めて容易に超鏡面を得ることができる。さらに、
本発明の金型では、従来の光ディスク基板成形用金型の
ようにスタンパを使用する必要がなく、スタンパの変形
等による基板の歪みやリターデーションの問題が生じな
い。

【００８９】本発明に従う磁気ディスク用基板は、記録
領域に対応する表面の粗さがＲａ≦２．０ｎｍ、Ｒｍａ
ｘ≦２２ｎｍであるため、ニア・コンタクトが必要な高
密度記録用の磁気ディスクの製造に好適である。また、
本発明に従う磁気ディスク用基板は、射出成形法による
製造が可能であり、従来のアルミディスク製造時に必要
なポリッシング工程、精密洗浄工程等が不要となること
から、生産性に優れる。さらに、樹脂材料を用いるた
め、製造コストを低下することができる。また、プリフ
ォーマットパターンやヘッド起動時に必要なランディン
グゾーンテクスチャーを凹凸パターンとして射出成形法
により樹脂基板上に形成することができるので、本発明
の基板は量産に好適である。また、本発明に従う光ディ
スク用基板は、プリフォーマットパターンが形成されな
い側の面にピンホール等の欠陥が極めて少ないので、か
かる基板及びそれから得られる光ディスクは機械的特性
に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で用いた射出成形用金型の断面
図である。

【図２】図１に示した金型のキャビティ部の拡大断面図
である。

【図３】比較例３で用いたスタンパ付き金型のキャビテ
ィ部の拡大断面図である。

【図４】本発明の実施例で製造された磁気ディスクの断
面図である。

【図５】（ａ）〜（ｉ）は、本発明の実施例５で用い
た、金型キャビティ面上に凹凸パターンを形成するプロ
セスを説明する図である。

【図６】磁気ヘッド浮上用のテクスチャーゾーンを製造
するための装置及び方法を説明する図である。

【図７】図６の装置及び方法でＮｉ−Ｐメッキ上に形成
された凸部を概念的に説明する図である。

【図８】（ａ）は本発明の実施例で得られた基板の構造
を概念的に説明する図であり、（ｂ）及び（ｃ）は
（ａ）に示した領域Ａ及びＢの拡大概念図である。

【図９】（ａ）〜（ｅ）は、本発明に従う２層構造のス
タンパの製造工程の概略を説明する図である。

【図１０】本発明の実施例で得られた基板を用いて製造
した光磁気ディスクの断面図である。

【図１１】本発明の実施例で製造したスタンパの厚みと
微小うねりの関係を示す図である。

【図１２】（Ａ）〜（Ｇ）は、実施例６で用いた、金型
キャビティ面上に凹凸パターンを形成するプロセスを説
明する図である。

【符号の説明】

１固定側キャビティ面構成板、２可動側キャビティ
面構成板３固定側型板、４可動側型板、５ゲートカットパ
ンチ６スプールブッシュ、７ロケートリング、８エジ
ェクタスリーブ９スプールエジェクタピン、１１キャビティ構成
面、１２鏡面スタンパ、２０射出成形用金型、２０
ａ固定金型、２０ｂ可動金型、４１成形基板、４
３下地層、４５磁性層、４７保護膜、４９潤滑
剤、５０磁気ディスク、５１原盤、５２レジス
ト、５３チタン５４パターンマスク、５５キャビティ、５６キャ
ビティ成形面ニッケルリンメッキ層、５７レジスト、
６０基板、６１サーボパターン、６２テクスチャ
ー、６３ガードバンド、６４クロックマーク、６５
サーボマーク、６６ドット、７５収束レンズ、８
０ガラス原盤、８２Ｎｉ電極膜、８４Ｎｉ−Ｐ
膜、８６純Ｎｉ膜

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ１１Ｂ 7/26 ５１１Ｇ１１Ｂ 7/26 ５１１ 11/10 ５１１ 11/10 ５１１Ａ５４１５４１Ｄ // Ｂ２９Ｌ 17:00 (72)発明者荒木立夫大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者麿毅大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者國府田安彦大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者相原誠大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型内に溶融樹脂を充填することによっ
て成形される情報記録ディスク用基板であって、１０ｍｍ以下の周期を有するうねりの高さが５０ｎｍ未
満であることを特徴とする情報記録ディスク用基板。
【請求項２】上記基板が、ポリカーボネート、ノルボ
ルネン系アモルファスポリオレフィン、ポリエーテルイ
ミド、ポリエーテルスルフォン、及びフェノール樹脂か
らなる群から選ばれた一種の基板であることを特徴とす
る請求項１に記載の情報記録ディスク用基板。
【請求項３】情報記録ディスク用基板を射出成形する
ための射出成形用金型であって、上記金型内の情報記録ディスクの記録面を形成するキャ
ビティ面の少なくとも一部が、Ｒａ≦２．０ｎｍ、Ｒｍ
ａｘ≦２２ｎｍの表面粗さであることを特徴とする情報
記録ディスク用基板を射出成形するための金型。
【請求項４】上記射出成形用金型内の情報記録ディス
ク記録面を形成するキャビティ面の少なくとも一部が金
属メッキにより形成されており、該金属メッキの表面粗
さがＲａ≦２．０ｎｍ、Ｒｍａｘ≦２２ｎｍであること
を特徴とする請求項３に記載の金型。
【請求項５】上記金属メッキが、ＮｉメッキまたはＮ
ｉ合金メッキであり、上記金属メッキの膜厚ｔが１μｍ
≦ｔ≦８０μｍであることを特徴とする請求項４に記載
の金型。
【請求項６】上記金属メッキのビッカース硬度が３０
０Ｈｖ以上であることを特徴とする請求項４または５に
記載の金型。
【請求項７】上記キャビティ面の少なくとも一部に、
凹凸パターンを有することを特徴とする請求項３または
４に記載の金型。
【請求項８】上記凹凸パターンは、記録または再生用
ヘッドの起動用のランディングゾーンテクスチャー、プ
リフォーマットパターン及びデータパターンの少なくと
も一つに相当することを特徴とする請求項７に記載の金
型。
【請求項９】上記凹凸パターンが、２０ｎｍ〜２００
ｎｍの高さであることを特徴とする請求項７に記載の金
型。
【請求項１０】上記凹凸パターンが、平坦なキャビテ
ィ面と、その上に形成された、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ及びそ
れらの元素を含む合金からなる群から選ばれた一種の金
属からできた凸部とを含むことを特徴とする請求項７か
ら９のいずれか一項に記載の金型。
【請求項１１】溶融樹脂を金型内に射出充填して情報
記録ディスク用の基板を成形するために使用される金型
用のスタンパにおいて、上記スタンパの溶融樹脂と接触する部分が、５００Ｈｖ
以上のビッカース硬度を有することを特徴とするスタン
パ。
【請求項１２】上記スタンパがビッカース硬度の異な
る２層から構成されており、上記溶融樹脂と接触する側
の層が５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有し、上記金
型に装着される側の層が３００Ｈｖ以下のビッカース硬
度を有することを特徴とする請求項１１に記載のスタン
パ。
【請求項１３】上記溶融樹脂と接触する側の層が、Ｎ
ｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｃｏ及びＣｏ−Ａｇからなる
群から選ばれた材料から形成されていることを特徴とす
る請求項１１または１２に記載のスタンパ。
【請求項１４】上記金型に装着される側の層が純Ｎｉ
から形成されていることを特徴とする請求項１２または
１３に記載のスタンパ。
【請求項１５】３００Ｈｖ以下のビッカース硬度を有
する低硬度層及び５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有
する高硬度層から構成されたスタンパの製造方法であっ
て、浴組成の異なるメッキ浴を用いて電解メッキ法でメッキ
することにより上記高硬度層及び上記低硬度層をそれぞ
れ形成することを特徴とするスタンパの製造方法。
【請求項１６】溶融樹脂を金型内に射出充填して情報
記録ディスク用の基板を成形するために使用される金型
用のスタンパであって、上記溶融樹脂と接触する部分が３００Ｈｖ以下のビッカ
ース硬度を有し且つスタンパの厚みが０．４ｍｍ以上に
することを特徴とする情報記録ディスク用の基板を射出
成形するためのスタンパ。
【請求項１７】上記スタンパの裏面に補強板が設けら
れていることを特徴とする請求項１６に記載のスタン
パ。
【請求項１８】上記スタンパの裏面がＡｇでスパッタ
リングされ、上記補強板が２００℃以上に加熱されてＡ
ｇを介してスタンパ裏面に接着されていることを特徴と
する請求項１７に記載のスタンパ。
【請求項１９】請求項１に記載の情報記録ディスク用
基板を備える情報記録ディスク。
【請求項２０】グライドハイトが４０ｎｍ以下である
請求項１９に記載の情報記録ディスク。
【請求項２１】請求項３に記載の金型を用いて製造さ
れた情報記録ディスク用基板。
【請求項２２】請求項４に記載の金型を用いて製造さ
れた情報記録ディスク用基板。
【請求項２３】請求項２１に記載の基板を有する情報
記録ディスク。
【請求項２４】請求項２２に記載の基板を有する情報
記録ディスク。
【請求項２５】グライドハイトが４０ｎｍ以下である
請求項２２に記載の情報記録ディスク。
【請求項２６】請求項７に記載の金型を用いて製造さ
れた情報記録ディスク用基板。
【請求項２７】請求項２６に記載の基板を有する情報
記録ディスク。
【請求項２８】グライドハイトが４０ｎｍ以下である
請求項２７に記載の情報記録ディスク。