(57)【要約】【課題】より精度良く、凹凸パターンを形成することができ、且つ、様々な規格の光ディスクの光ディスク用原盤が形成可能な光ディスク用原盤の製造方法、及び、光ディスク用露光原盤を提供する。また、その光ディスク用露光原盤を用いて形成された光ディスクを提供する。【解決手段】基板１を準備する工程、基板１上に、所定の膜厚の中間層２を形成する工程、中間層２の膜厚と、無機レジスト層３の膜厚との比が、１：１〜１．５：１の範囲である無機レジスト層３を、中間層２上に形成する工程、無機レジスト層３上に、レーザ光を照射して、無機レジスト層３を選択的に露光する工程、露光された無機レジスト層３を現像する工程により形成する。【選択図】図１
2010118121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を準備する工程、
前記基板上に、所定の膜厚の中間層を形成する工程、
前記中間層の膜厚と、無機レジスト層の膜厚との比が、０．８：１〜１．５：１の範囲である無機レジスト層を、前記中間層上に形成する工程、
前記無機レジスト層上に、レーザ光を照射して、前記無機レジスト層を選択的に露光する工程、
前記露光された無機レジスト層を現像する工程、
とを含む光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項２】
前記無機レジスト層の膜厚は、５０ｎｍ〜１５０ｎｍである
請求項１記載の光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項３】
基板上に、所定の膜厚の中間層が形成され、
前記中間層の膜厚と、無機レジスト層の膜厚との比が、０．８：１〜１．５：１の範囲である無機レジスト層が、前記中間層上に形成され、
前記無機レジスト層上に、レーザ光が照射されることにより、前記無機レジスト層が選択的に露光され、
前記露光された無機レジスト層が現像されて形成された凹凸パターン
を有する光ディスク用原盤。
【請求項４】
基板上に、所定の膜厚の中間層が形成され、
前記中間層の膜厚と、無機レジスト層の膜厚との比が、０．８：１〜１．５：１の範囲である無機レジスト層が、前記中間層上に形成され、
前記無機レジスト層上に、レーザ光を照射して、前記無機レジスト層が選択的に露光され、
前記露光された無機レジスト層が現像されて、所望の凹凸パターンを有する光ディスク用原盤が形成され、
前記光ディスク用原盤の凹凸パターン上に、スタンパ材料が成膜され、
前記凹凸パターンが転写されたスタンパ材料を、前記光ディスク用原盤から剥離されることにより形成されたスタンパ。
【請求項５】
基板上に、所定の膜厚の中間層が形成され、
前記中間層の膜厚と、無機レジスト層の膜厚との比が、０．８：１〜１．５：１の範囲である無機レジスト層が、前記中間層上に形成され、
前記無機レジスト層上に、レーザ光を照射して、前記無機レジスト層が選択的に露光され、
前記露光された無機レジスト層が現像されて、所望の凹凸パターンを有する光ディスク用原盤が形成され、
前記光ディスク用原盤の凹凸パターン上に、スタンパ材料が成膜され、
前記凹凸パターンが転写されたスタンパ材料を、前記光ディスク用原盤から剥離されることにより、スタンパが形成され、
前記スタンパに形成された凹凸パターンが、ディスク基板に転写される
ことにより形成された光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機レジストを用いて形成する光ディスク用原盤の製造方法に関する。また、その光ディスク用原盤の製造方法により形成される光ディスク用原盤、スタンパ、及び光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報記録媒体として用いられる光ディスクは、その用途に応じて、ＣＤ、ＤＶＤ等、様々なフォーマットが提案されている。いずれのフォーマットで使用される光ディスク基板も、一般的には、樹脂材料の射出成型により形成され、また、その表面にはピットやグルーブ等の凹凸パターンを具備するように形成される。
【０００３】
光ディスク基板に形成されるピットやグルーブ等の凹凸パターンは、情報信号を示すものであり、この凹凸パターンを微細化し、高密度化することにより、高容量の光情報記録媒体を形成することができる。
【０００４】
ところで、このような光ディスク基板に形成されるピットやグルーブ等の凹凸パターンは、光ディスク用原盤に形成された凹凸パターンを光ディスク基板に転写することにより形成される。以下に、ＤＶＤの形成に用いられる光ディスク用原盤の一般的な形成方法を、図６及び図７を用いて説明する。
【０００５】
まず、図６Ａに示すように、表面が十分に平坦化されたガラス基板１０１を準備する。次に、図６Ｂに示すように、ガラス基板１０１上に、感光性の有機レジスト層１０２を形成する。この有機レジスト層１０２は、ガラス基板１０１を、図示しない回転基台に載置し、所定の回転数で回転させた状態で、有機レジスト材料を全面に供給して塗布することにより形成される。
【０００６】
次に、図６Ｃに示すように、露光用のレーザ光１０３を用いて、有機レジスト層１０２に、ピットやグルーブとなる所望のパターンを露光する。有機レジスト層１０２では、露光用のレーザ光１０３による光化学反応により、レーザ光１０３のスポット径に対応する部分が露光される。
【０００７】
次に、これを現像液で現像し、露光部、又は非露光部を薬液除去する。これにより、図６Ｄに示すように、ガラス基板１０１上の有機レジスト層１０２が所定の凹凸パターンを具備する、光ディスク用原盤１１０が得られる。
【０００８】
上述の露光・現像工程において、感光性の有機レジスト層１０２を用いることにより形成される最短ピット長（スポット径）Ｐは、以下の式により決定される。
Ｐ＝Ｋ×λ／ＮＡ
【０００９】
上式において、λは、露光に使用するレーザ光の波長であり、ＮＡは、光源から出た光束を有機レジスト層上に収束させるための対物レンズの開口数である。また、比例定数Ｋは、使用するレーザ光の波長と、有機レジスト層１０２の材料との組み合わせで決まる数値であり、概ね０．５〜０．８程度となる。この例において、Ｋを０．８７、使用するレーザ光の波長λを４１３ｎｍとし、ＮＡを０．９とすると、最短ピット長（スポット径）Ｐは、０．８７×４１３／０．９＝３９９ｎｍ程度となる。
【００１０】
次に、図７Ｅに示すように、この光ディスク用原盤１１０の凹凸面上に、電鋳法により金属ニッケル膜１０４を析出させる。そして、金属ニッケル膜１０４を光ディスク用原盤１１０から剥離させた後に、所定の加工を施すことにより、図７Ｆに示すスタンパ１０４ａが完成される。
【００１１】
このようにして形成されたスタンパ１０４ａを、射出成型装置のキャビティ内に配設し、図７Ｇに示すように、熱可塑性樹脂であるポリカーボネートにより射出成型する。これにより、図７Ｈに示すように、スタンパ１０４ａに形成された凹凸パターンが転写された光ディスク基板１０５を形成することができる。
【００１２】
このような光ディスク用原盤の形成方法において、最短ピット長０．４μｍ、トラックピット０．７４μｍのピット列が形成された光ディスク用原盤が形成される。この光ディスク用原盤１１０は、例えば、読み取り専用ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）形成に用いられるものである。このような構成により形成されるＤＶＤは、直径１２ｃｍの光ディスクの片面に、４．７ＧＢの情報容量を有する。
【００１３】
ところで、このように、有機レジスト層を用いて光化学反応により形成される光ディスク用原盤の凹凸パターンにおいては、その凹凸パターンを構成する溝部側面が、所望の形状よりも広がってしまったり、その溝部側面が平坦に形成されないという問題がある。また、凹凸パターンとして、くの字形状のグルーブを形成する際には、くの字形状の角部が、所定の角形状に形成されず、多少丸みを帯びるように形成されてしまう。このように、凹凸パターンが所望の形状に形成されないと、凹凸パターンを高密度化して、高容量の光ディスクを作製しようとした場合には、マージンが取れない等の問題が出てくる。
【００１４】
また、近年、高密度光ディスクとして、例えば片面単層で約２５Ｇバイト、片面２層で、約５０Ｇバイトの記録容量を有する、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標。以下、ＢＤと記載）規格が普及している。直径１２ｃｍの光ディスクの片面に、２５Ｇバイトの情報容量を持たせるためには、最短ピット長を０．１７μｍ、トラックピッチを、０．３２μｍ程度にまで微細化する必要がある。
【００１５】
そうすると、上述した従来の光ディスク用原盤の形成方法により、ＢＤ用の光ディスク用原盤を形成するには、比例定数Ｋを一定とすると、例えば、ＮＡ＝０．９５の場合、レーザ光の波長λ＝１８０ｎｍの光源が必要となる。すなわち、ＤＶＤ用の光ディスク用原盤の露光装置をそのまま用いることができない。波長１８０ｎｍは、次世代半導体リソグラフィ用の光源として開発されている波長１９３ｎｍのＡｒＦレーザよりも短波長である。このような短波長を実現する露光装置は、光源となるレーザのみならず、レンズ等の光学部品についても特殊なものが必要となり、非常に高価となる。
【００１６】
ところで、下記特許文献１には、ＢＤ規格の高密度光ディスク用原盤の露光と、ＢＤ規格よりも記録密度の低いＤＶＤ等の低密度光ディスク用原盤の露光に兼用できる露光装置が記載されている。特許文献１では、露光用レーザ光の光路中に、スポット成型光学素子を配置することにより、所望のスポット径でレーザ光が照射され、レジスト層が露光される。そして、スポット径を調整することにより、ＢＤ用の光ディスク用原盤と、ＤＶＤ用の光ディスク用原盤とが、同一の露光装置により形成可能とされている。
【００１７】
しかしながら、特許文献１では、露光装置の露光用レーザ光の光路中に、スポット成型光学素子が必要であり、また、そのスポット径のサイズの切り換え作業は、煩雑である。
【特許文献１】特開２００６−１８５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述の点に鑑み、本発明の光ディスク用原盤の製造方法は、より精度良く、凹凸パターンを形成することができ、且つ、様々な規格の光ディスクの光ディスク用原盤が形成可能な光ディスク用原盤の製造方法、及び、光ディスク用露光原盤を提供するものである。また、その光ディスク用露光原盤を用いて形成されたスタンパ及び光ディスクを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の光ディスク用原盤の製造方法は、基板を準備する工程、基板上に、所定の膜厚の中間層を形成する工程を有する。そして、中間層の膜厚と、無機レジスト層の膜厚との比が、０．８：１〜１．５：１の範囲である無機レジスト層を、中間層上に形成する工程を有する。また、無機レジスト層上に、レーザ光を照射して、無機レジスト層を選択的に露光する工程、露光された無機レジスト層を現像する工程を有する。
【００２０】
本発明の光ディスク用原盤の製造方法において、無機レジスト層の膜厚は、製造される光ディスク用原盤に形成される、ピットやグルーブとなる凹凸パターンの溝深さに対応するものである。また、本発明の中間層は蓄熱層となるものである。
本発明の光ディスク用原盤の製造方法では、中間層の膜厚と、無機レジスト層の膜厚との比を、０．８：１〜１．５：１の範囲とすることで、無機レジスト層のレーザ光照射により露光される部分は、所望の線幅を有するように露光される。
【００２１】
また、本発明の光ディスク用原盤は、基板上に、所定の膜厚の中間層が形成され、中間層の膜厚と、無機レジスト層の膜厚との比が、０．８：１〜１．５：１の範囲である無機レジスト層が、中間層上に形成されることにより、形成される。また、その無機レジスト層上に、レーザ光が照射されることにより、無機レジスト層が選択的に露光され、露光された無機レジスト層が現像されて形成された凹凸パターンを有するように形成される。
【００２２】
本発明の光ディスク用原盤では、無機レジスト層を露光・現像することにより、凹凸パターンが形成されるので、露光部、非露光部の境界がより明瞭になされ、精度良く凹凸パターンが形成される。
【００２３】
本発明のスタンパは、上述の光ディスク用原盤を用いることにより形成される。すなわち、本発明のスタンパは、光ディスク用原盤の凹凸パターンが形成された無機レジスト層上に、スタンパ材料を成膜、剥離することにより形成される。
【００２４】
また、本発明の光ディスクは、上述したスタンパを用いて形成される。すなわち、本発明の光ディスクは、スタンパに形成された凹凸パターンが、ディスク基板に転写されることにより形成される。
【００２５】
本発明のスタンパは、無機レジスト層を露光・現像することにより、凹凸パターンが形成されるので、露光部、非露光部の境界がより明瞭になされ、精度良く形成された凹凸パターンを有する光ディスク用原盤により形成される。これにより、本発明のスタンパでは、ピットやグルーブが、精度良く形成される。
また、このスタンパを用いた本発明の光ディスクでは、ピットやグルーブが精度良く形成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、無機レジスト層を用いることにより、高精度の凹凸パターンを有する光ディスク用原盤、スタンパ及び光ディスクを形成することができる。また、中間層の膜厚を、中間層と無機レジスト層の膜厚の比が、０．８：１〜１．５：１となるように形成することにより、同一の露光装置にて、様々な規格の光ディスク用原盤、スタンパ、及び光ディスクを容易に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態における光ディスク用原盤の製造方法、及び、その光ディスク用原盤を用いた光ディスクの製造方法を説明する。
また、以下の説明において、光ディスク用原盤が、特に、ピットやグルーブが高密度なＢＤ形成に用いられる光ディスク用原盤である場合には、高密度光ディスク用原盤という。また、光ディスク用原盤が、特に、ピットやグルーブが低密度なＤＶＤやＣＤ等の形成に用いられる光ディスク用原盤である場合には、低密度光ディスク用原盤という。
【００２９】
まず、図１Ａに示すように、表面が平坦な基板１を準備する。基板１としては、ガラス、シリコン、プラスチック（ポリカーボネート）等を用いることができる。本実施形態例では、基板１として、シリコンからなる基板を用いる例とする。シリコンからなる基板を用いるときは、他のガラス基板や、プラスチック基板に比べて、洗浄を含む前処理工程が簡略化され、工程数が少なくなる。
【００３０】
そして、図１Ｂに示すように、基板１上に、アモルファスシリコンからなる中間層２を、スパッタリング法または、その他の蒸着法を用いて形成し、続いて図１Ｃに示すように、無機レジスト層３を成膜する。無機レジスト層３は、膜厚が５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内となるように成膜されるものであり、その膜厚は、高密度光ディスク用原盤を形成するか、低密度光ディスク用原盤を形成するかにより決まる。
【００３１】
この中間層２は、基板１上に、熱伝導率の低い層を形成する必要があるために設けられるものであり、また、蓄熱効果を最適にするために設けられるものである。この中間層２の膜厚Ｗ１は、無機レジスト層３の膜厚Ｗ２との比が、Ｗ１：Ｗ２＝０．８：１〜１．５：１となるように形成されるものである。ＢＤ規格の高密度光ディスク用原盤を形成する場合にはＷ１：Ｗ２＝０．８：１〜１．２：１、ピットやグルーブが低密度なＤＶＤやＣＤ等の形成に用いられる光ディスク用原盤である場合にはＷ１：Ｗ２＝１．１：１〜１．５：１の範囲で決定されるのが好ましい。
【００３２】
例えば、本実施形態例において、例えばＢＤ規格の高密度光ディスク用原盤を形成する際には、図１Ｃで示す工程で形成される無機レジスト層３は、約７０ｎｍ程度の膜厚に形成される。このため、中間層２の膜厚Ｗ１は、Ｗ１：Ｗ２＝０．８：１〜１．２：１となるように、例えば、５６〜８４ｎｍに形成される。
【００３３】
また、低密度光ディスク用原盤を形成する際には、図１Ｃで示す工程で形成される無機レジスト層３は、高密度光ディスク用原盤を形成する際に必要な無機レジスト層３の膜厚Ｗ２よりも厚く、９０〜１５０ｎｍ程度の厚みに形成される。このため、無機レジスト層３が、例えば１３０ｎｍの厚みに形成される場合は、中間層２の膜厚Ｗ１は、Ｗ１：Ｗ２＝１．１：１〜１．５：１となるように、例えば１４３ｎｍ〜１９５ｎｍに形成される。
【００３４】
この中間層２の膜厚Ｗ１と、無機レジスト層３の膜厚Ｗ２の好ましい比は、無機レジスト層３の膜厚Ｗ２と、露光に必要な蓄熱量に関係するものであり、適宜決定されるものである。
ＢＤ規格の高密度光ディスク用原盤を形成する場合には、中間層２の膜厚Ｗ１が無機レジスト層３の膜厚Ｗ２の０．８倍よりも小さい場合は、露光に必要な蓄熱量が得られない問題がある。また、中間層２の膜厚Ｗ１が無機レジスト層３の膜厚Ｗ２の１．２倍より大きい場合には、露光に必要以上の蓄熱量が得られピットサイズが肥大化してしまうという問題がある。
同じく、ＣＤやＤＶＤ規格の低密度光ディスク用原盤を形成する場合には、中間層２の膜厚Ｗ１が無機レジスト層３の膜厚Ｗ２の１．１倍よりも小さい場合は、露光に必要な蓄熱量が得らない問題がある。また、中間層２の膜厚Ｗ１が無機レジスト層３の膜厚Ｗ２の１．５倍より大きい場合には、中間層２の成膜に時間がかかってしまうという問題と露光に必要以上の蓄熱量が得られピットサイズが肥大化してしまうという問題がある。
【００３５】
ここで、低密度光ディスク用原盤の中間層２の膜厚の設定が、同一の光学系を用いた場合、高密度光ディスク用原盤の中間層２の膜厚の設定よりも厚くなる。これは、低密度光ディスク用原盤のピットサイズが大きいため、高密度光ディスク用原盤よりも中間層２による蓄熱効果を必要とするからである。
【００３６】
そして、図１Ｃに示す工程で形成される無機レジスト層３は、スパッタリング法または、その他の蒸着法により中間層２上に均一に成膜されるものであり、所定の無機系レジスト材料で構成されるものである。この無機レジスト層３を構成する無機レジスト材料としては、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ａｇ等が挙げられる。この中でも、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂを用いることが好ましい。本実施形態例では、無機系レジスト材料として、Ｍｏ、Ｗを用い、成膜ガスにアルゴン（Ａｒ）並びに酸素（Ｏ２）を導入してスパッタリングする。これにより、ＷとＭｏの不完全酸化物からなる無機レジスト層３を成膜することができる。
【００３７】
無機レジスト層３の膜厚は、形成される光ディスク用原盤の凹凸パターンの溝深さに対応するものである。したがって、高密度光ディスク用原盤を形成する場合には、無機レジスト層３の膜厚が、５０〜９０ｎｍ程度に形成され、また、低密度光ディスク用原盤を形成する場合には、無機レジスト層３の膜厚が、９０〜１５０ｎｍ程度に形成される。
【００３８】
次に、無機レジスト層３が成膜された基板１（以下、レジスト基板８）を、図４に示す露光装置のターンテーブル上に、無機レジスト層３が上側に配置されるようにセッティングする。図４は、本実施形態例で使用される露光装置の一例を示す概略構成図である。この露光装置は、無機レジスト層３を露光するためのレーザ光を発生するビーム発生源１２と、ビーム発生源１２から出射されるレーザ光がコリメータレンズ１３と、ビームスプリッタ１４と、対物レンズ１５とから構成される。このビーム発生源１２から出射されるレーザ光は、それらのレンズ系を通じてレジスト基板８の無機レジスト層３にフォーカシングされて照射される。また、この露光装置は、レジスト基板８からの反射光をビームスプリッタ１４及び集光レンズ１６を介して分割フォトディテクタ１７上で結ぶ構成を有する。分割フォトディテクタ１７は、レジスト基板８からの反射光を検出し、この検出結果から得られるフォーカス誤差信号１８を生成し、フォーカスアクチュエータ１９に送る。フォーカスアクチュエータ１９は、対物レンズ１５の高さ方向の位置制御を行うものである。
【００３９】
ターンテーブル１１には、送り機構が設けられており、レジスト基板８の露光位置を精度良く変えることができる。
また、この露光装置においては、データ信号２０は、反射光量信号２１、及びトラッキング誤差信号２２に基づいて、レーザ駆動回路２３がビーム発生源１２を制御しながら露光またはフォーカシングを行う。さらに、ターンテーブル１１の中心軸には、スピンドルモータ制御系２４が設けられ、光学系の半径位置と所望の線速度とに基づいて、最適なスピンドル回転数を設定し、スピンドルモータの制御を行う。
【００４０】
本実施形態例では、ビーム発生源１２から出射されるレーザ光の波長は、短波長のレーザ光を出射するものが好ましい。具体的には、４０５ｎｍの波長の青色半導体レーザでビーム発生源が構成される。ビーム発生源１２は、記録信号に応じてオン／オフされる。ここで、ビーム発生源１２のオフは、レーザ光の強度が無機レジスト層３に対してピットを熱記録しない程度とされることを意味する。
【００４１】
そして、この露光工程において、図２Ｄに示すように、無機レジスト層３の所望の位置に、レーザ光Ｌを照射することにより、露光部３ａ、非露光部３ｂが形成され、光ディスク用原盤のピットやグルーブを形成するための露光パターンが描画される。
【００４２】
本実施形態例において、無機レジスト層３下層には、レーザ光Ｌの熱を蓄熱することのできる中間層２が形成されている。すなわち、この中間層２の膜厚Ｗ１により、蓄熱される熱量を変化させることができるので、中間層２の膜厚Ｗ１を厚くして、蓄熱量を大きくすることにより、無機レジスト層３の描画される露光パターンの線幅を大きくすることができる。
【００４３】
低密度光ディスク用原盤を形成する際には、前述したように、無機レジスト層３が、  ９０〜１５０ｎｍに形成されるのに対して、中間層２の膜厚Ｗ１と、無機レジスト層３の膜厚Ｗ２との比が、Ｗ１：Ｗ２＝１．１：１〜１．５：１となるように中間層２を形成する。これにより、高密度光ディスク用原盤を作製するときよりも厚い中間層２が形成されるので、高密度光ディスク用原盤を形成する際の露光装置と同一の装置で、低密度光ディスク用原盤に必要なパターンを、無機レジスト層３上に描画することができる。従来、波長が４０５ｎｍのレーザ光Ｌを無機レジスト層３に照射した場合には、高密度光ディスクに必要な線幅を有するように、露光パターンが形成されていた。本実施形態例では、中間層２の膜厚Ｗ１を、無機レジスト層３の膜厚Ｗ２に対応させて厚くすることにより、中間層２に蓄積されるレーザ光Ｌの熱の蓄積量を大きくすることができる。これにより、熱記録される無機レジスト層３の範囲を広くすることができるので、低密度光ディスクに必要な線幅を有する露光パターンを形成することができる。
【００４４】
さらに、高密度光ディスク用原盤を形成する場合においては、無機レジスト層が、５０〜９０ｎｍに形成されるのに対して、中間層２の膜厚Ｗ１と無機レジスト層３の膜厚Ｗ２の比が、Ｗ１：Ｗ２＝０．８：１〜１．２：１となるように中間層２を形成する。これにより、最短ピット長が０．１７μｍ、トラックピッチが、０．３２μｍとなるような微細パターンを、無機レジスト層３に露光することができる。従来の有機レジスト層を用いた露光工程においては、レーザ光の光化学反応により露光が行われていたので、４０５ｎｍの波長のレーザ光を用いて、高密度光ディスク用原盤を形成することはできなかった。
本実施形態例では、無機材料からなる無機レジスト層３を用いた、レーザ光Ｌの熱記録による露光であるから、従来の有機レジスト層を用いた光化学反応による露光よりもスポット径の小さい部分で露光が可能となる。かつ、中間層２の膜厚Ｗ１と無機レジスト層３の膜厚Ｗ２の比が、Ｗ１：Ｗ２＝０．８：１〜１．２：１となるように構成することにより、高密度光ディスク用原盤に必要な微細な露光パターンを無機レジスト層３上に描画することができる。
【００４５】
本実施形態例では、高密度光ディスク用原盤と、低密度光ディスク用原盤とを形成する際に、ピットやグルーブの高さを決定する無機レジスト層３の膜厚Ｗ２のみならず、中間層２の膜厚Ｗ１の構成を変える。これにより、無機レジスト層３上に描画される露光パターンの線幅を、適宜変化させることができる。また、本実施形態例の露光工程においては、レーザ光Ｌの波長や、スポット径などの構成は、高密度光ディスク用原盤を形成する場合と、低密度光ディスク用原盤を形成する場合とで、変える必要がない。すなわち、ＢＤ若しくはＢＤ以上の高密度光ディスクの為の高密度光ディスク用原盤及び、ＤＶＤ、ＣＤのような低密度光ディスクの為の低密度光ディスク用原盤とを、同一の露光装置で作製することができる。さらに、その露光装置の仕様や、レジスト基板８の材料も変える必要がない。すなわち、レーザ波長、光学系を変えずに、同一のレーザ光及び、同一のレーザスポット径により、露光処理が行われる。
【００４６】
図５Ａ，Ｂに、本実施形態例における露光工程において、高密度光ディスク用原盤（図５Ａ）と、低密度光ディスク用原盤（図５Ｂ）を形成する際の概略工程図を示す。図５Ａ，Ｂに示すように、高密度光ディスク用原盤を形成する際には、低密度光ディスク用原盤を形成する場合よりも、中間層２、無機レジスト層３が薄く形成される。このような状態で、同じ波長、例えば４０５ｎｍで、かつ、同じスポット径φ１のレーザ光Ｌを、それぞれの無機レジスト層３に照射する。そうすると、図５Ａ，Ｂに示すように、同じ波長及びスポット径φ１に対して、それぞれの無機レジスト層３において露光される露光部３ａの幅は異なる。すなわち、中間層２における蓄熱量の違いにより、高密度光ディスク用原盤を形成するための露光部３ａの幅Ｗ３よりも、低密度光ディスク用原盤を形成するための露光部３ａの幅Ｗ４のほうが大きく形成されるのである。
【００４７】
そして、上述の工程において露光が終了したレジスト基板８を、アルカリ現像液によるウェットプロセスにより現像する。現像方法は、レジスト基板８をアルカル現像液に浸漬させるディッピング法や、スピナーにて、レジスト基板８を回転させて、アルカリ現像液を塗布する方法等を用いることができる。無機レジスト層３の膜厚が厚い場合は、アルカル現像液の浸漬時間、または塗布時間等を調節することにより効率良く、低コストで現像処理を行うことができる。さらに、レジスト基板８をアルカリ現像液に浸した状態で、エッチングの均一性を向上させるために、超音波を加えた状態で現像することもある。
【００４８】
アルカリ現像液としては、テトラメチルアンモニウム水酸化溶液等の有機アルカリ現像液や、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、燐酸系等の無機アルカリ現像液などを用いることができる。
【００４９】
高密度光ディスク用原盤を形成する場合の現像工程においては、現像時間は１０〜３０分程度である。一方、低密度光ディスク用原盤を形成する場合の無機レジスト層３は、高密度光ディスク用原盤を形成する場合の無機レジスト層３よりも膜厚が厚く形成される。このため、低密度光ディスク用基板を形成する場合の、現像工程における現像時間は、高密度光ディスク用基板を形成する場合の１．５〜２倍長い時間で行われる。
【００５０】
本実施形態例では、タングステン（Ｗ）の不完全酸化物からなるポジ型の無機レジスト層３を用いているので、非露光部のエッチング速度は、露光部のエッチング速度に比較して遅い。このため、露光部の無機レジスト層３がエッチングにより除去され、図２Ｅに示すように、露光部の下層にある中間層２表面が露出される。
【００５１】
現像終了後には、純水により十分に洗浄し、高速回転による振切り乾燥により乾燥させる。
以上の工程により、光ディスク用原盤９が完成する。低密度光ディスク用原盤を形成した場合には、最も小さなピットのサイズは、０．４〔μｍ〕×０．３７〔μｍ〕である。また、高密度光ディスク用原盤として、ＢＤ規格の光ディスク用原盤を形成した場合には、最も小さなピットのサイズは、０．１５〔μｍ〕×０．１６〔μｍ〕である。そして、本実施形態例で形成された光ディスク用原盤のピットやグルーブを構成する凹凸パターンのエッジは、高精度に形成される。
【００５２】
本実施形態例で作製される光ディスク用原盤９の凹凸パターンは、無機レジスト層を用いて形成されるものである。従来の有機レジスト層に、レーザ光を照射させることによって、光化学反応させて形成される凹凸パターンは、化学結合の為、分子サイズに左右されてしまい、溝部側面が、蛇行して形成されてしまっていた。それに比較し、本実施形態例では、無機レジスト層３を用いて、レーザ光Ｌの熱記録により無機レジスト層３が露光される。このため無機レジスト層３の露光部３ａと非露光部３ｂとの境界が明瞭にされ、これにより、光ディスク用原盤９に形成される凹凸パターンの溝部側面は平坦に形成される。また、従来、有機レジスト層を用いて、くの字形状のグルーブとなる凹凸パターンを形成する場合においては、そのくの字形状の角部が、所定の角形状に形成されず、多少丸みを帯びるように形成されてしまっていた。それに比較し、本実施形態例では、分子サイズに影響されることがなく、所望の形状のグルーブとなる凹凸パターンを形成することができる。このため、本実施形態例のように、無機レジスト層３を用いた場合では、凹凸パターンが高精度に形成されるので、規格に則ったマージンを確保することができる。
すなわち、本実施形態例では、分子サイズの小さい遷移金属の不完全酸化物をレジスト材料として用いるので、良好なエッジパターンが得られ、高精度なパターニングが可能となる。
【００５３】
次に、図２Ｆに示すように、電鋳法によって光ディスク用原盤９の凹凸パターン上面に、金属膜４を析出させる。必要に応じて、電鋳を行う前に、光ディスク用原盤９の無機レジスト層３の表面に離型処理を行い、離型性を改善する工程を設けてもよい。
本実施形態例では、光ディスク用原盤９の凹凸パターン上面に、金属ニッケル膜を析出させる例とする。電鋳後、析出された金属膜４を光ディスク用原盤９から剥離して、図３Ｇに示すように、光ディスク用原盤９の凹凸パターンが転写された成型用スタンパ４ａを得る。この成型用スタンパ４ａ形成後、光ディスク用原盤は、水洗、乾燥状態で保存しておき、必要に応じて、所望の枚数の成型用スタンパ４ａを繰り返し作製する。
【００５４】
また、光ディスク用原盤９から剥離して形成された成型用スタンパ４ａを原盤として、新たに、電鋳工程及び剥離工程を行い、凹凸パターンが、光ディスク用原盤と同じであるマザー原盤を作製することもできる。このマザー原盤を新たな原盤として、さらに、電鋳工程、剥離工程を行い、成型用スタンパ４ａと同じ凹凸パターンを有するスタンパを作製することもできる。
【００５５】
そして、図３Ｈに示すように、この成型用スタンパ４ａを用いて、射出成形法により、熱可塑性樹脂であるポリカーボネートからなる樹脂製のディスク基板５を成形する。そうすると、成型用スタンパ４ａに形成された凹凸パターンが転写されたディスク基板５が形成される。そして、図３Ｉに示すように、この成型用スタンパ４ａを剥離し、そのディスク基板５の凹凸パターン面上に、図３Ｊに示すように、Ａｌ合金からなる反射膜６を形成する。そして、図３Ｋに示すように、反射膜６を被覆して、保護膜７を成膜することにより、１２ｃｍ径の光ディスクが完成される。
【００５６】
本発明によれば、レジスト層として、無機レジスト層３を用いることにより、エッジパターンが良好な凹凸パターンを有する光ディスク用原盤が形成され、これにより、ピットや、グルーブのエッジパターンが良好な高精度の光ディスクが形成される。また、本発明では、無機レジスト層３の膜厚Ｗ２と、中間層２の膜厚Ｗ１との比が、高密度光ディスク用原盤を形成する場合にはＷ１：Ｗ２＝０．８：１〜１．２：１、低密度光ディスク用原盤を形成する場合にはＷ１：Ｗ２＝１．１：１〜１．５：１となる様に形成する。
これにより、ＢＤ等の高密度光ディスクの製造に用いられる高密度光ディスク用原盤と、ＣＤやＤＶＤ等の低密度光ディスクの製造に用いられる低密度光ディスク用原盤とを、同一工程で形成することができる。また、露光装置の仕様も変える必要がなく、同一の露光装置により、露光することができる。そして、低密度光ディスク用原盤と高密度光ディスク用原盤とを同一露光装置により作製することができるので、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の光ディスク用原盤、光ディスクの製造方法の一実施形態に係る光ディスク用原盤、光ディスクの製造工程図（その１）である。
【図２】本発明の光ディスク用原盤、光ディスクの製造方法の一実施形態に係る光ディスク用原盤、光ディスクの製造工程図（その２）である。
【図３】本発明の光ディスク用原盤、光ディスクの製造方法の一実施形態に係る光ディスク用原盤、光ディスクの製造工程図（その３）である。
【図４】本発明の光ディスク用原盤、光ディスクの製造方法の一実施形態に用いられる露光装置の概略構成図である。
【図５】本発明の光ディス用原盤形成工程における露光工程を示す例である。
【図６】従来例における光ディスクの製造方法を示す工程図（その１）である。
【図７】従来例における光ディスクの製造方法を示す工程図（その２）である。
【符号の説明】
【００５８】
１・・基板、２・・中間層、３・・無機レジスト層、４・・金属膜、４ａ・・成型用スタンパ、５・・ディスク基板、６・・反射膜、７・・保護膜、８・・レジスト基板、９・・光ディスク用原盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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