(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された凹凸パターンを樹脂板に転写するための樹脂板製造用鋳型の製造方法であって、
前記基板の表面を選択的に酸化し、当該基板の表面に前記凹凸パターンに対応した酸化層を形成する酸化工程を備えた樹脂板製造用鋳型の製造方法。
【請求項２】
前記酸化工程後、前記酸化層をマスクとして、前記基板をエッチングし、当該基板の表面に所定の凹凸パターンを形成するエッチング工程を、さらに備えた請求項１記載の樹脂板製造用鋳型の製造方法。
【請求項３】
前記酸化工程後、前記酸化層を除去し、前記基板の表面に所定の凹凸パターンを形成する酸化層除去工程を、さらに備えた請求項１記載の樹脂板製造用鋳型の製造方法。
【請求項４】
前記表面に所定の凹凸パターンが形成された基板の該凹凸面上に、電気鋳造法により金属層を形成する電鋳工程と、前記基板から前記金属層を剥離することにより、当該基板の凹凸パターンが転写された金属原盤を形成する金属原盤形成工程を、さらに備えた請求項２または請求項３に記載の樹脂板製造用鋳型の製造方法。
【請求項５】
前記酸化は、プローブにより電場を発生させる、光を照射する、Ｘ線を照射する、イオンを照射する、のいずれかの方法を用いて行う請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の樹脂板製造用鋳型の製造方法。
【請求項６】
表面に所定の情報に基づいた凹凸パターンが形成された樹脂板の製造方法であって、
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の樹脂板製造用鋳型の製造方法により得られた鋳型の凹凸面に、樹脂板形成材料を設け、前記形成材料が固化した後に、前記鋳型の凹凸面から当該固化した樹脂板を剥離する工程を備えた樹脂板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、樹脂板製造用鋳型の製造方法に係り、特に、表面に所定の情報に基づいて形成された凹凸パターンを備えた樹脂板を製造するための鋳型の製造方法に関する。また、この樹脂板製造用鋳型を用いた樹脂板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、表面に所定の情報に基づいた凹凸パターンが形成された光ディスク等の樹脂板を形成する際には、この凹凸パターンに対応した凹凸パターンが形成された樹脂板製造用鋳型を母型として、この凹凸パターンを前記樹脂板の表面に転写する方法が一般的に行われている。
【０００３】
この樹脂板製造用鋳型に形成されている凹凸パターンは、通常、以下に示す工程により行われている。すなわち、基板上にレジスト層を形成し、このレジスト層に、所望のパターンに基づいた選択的な露光を行った後、これを現像し、前記パターンに対応したレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンをマスクとして、前記基板にエッチングを行い、この基板上に前記凹凸パターンに対応した凹凸パターンを形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記樹脂板製造用鋳型に形成される凹凸パターンは、高い寸法精度が要求されるが、前述した露光によって所定の凹凸パターンを形成する方法では、光の回析限界により、微細な凹凸パターンを高精度で形成するのは困難である。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点を解決することを課題とするものであり、微細な凹凸パターンが形成された樹脂板製造用鋳型であっても、この凹凸パターンの寸法精度を向上することができ、正しい原信号を復元可能な樹脂板を製造できる鋳型の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明に係る樹脂板製造用鋳型の製造方法により得られた鋳型を用いることにより、正しい原信号を復元可能な信頼性の高い樹脂板を製造する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、基板の表面に形成された凹凸パターンを樹脂板に転写するための樹脂板製造用鋳型の製造方法であって、前記基板の表面を選択的に酸化し、当該基板の表面に前記凹凸パターンに対応した酸化層を形成する酸化工程を備えた樹脂板製造用鋳型の製造方法を提供するものである。
【０００８】
また、本発明に係る樹脂板製造用鋳型の製造方法は、前記酸化工程後、前記酸化層をマスクとして、前記基板をエッチングし、当該基板の表面に所定の凹凸パターンを形成するエッチング工程を、さらに備えることができる。
【０００９】
そしてまた、本発明に係る樹脂板製造用鋳型の製造方法は、前記酸化工程後、前記酸化層を除去し、前記基板の表面に所定の凹凸パターンを形成する酸化層除去工程を、さらに備えることができる。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る樹脂板製造用鋳型の製造方法は、前記前記表面に所定の凹凸パターンが形成された基板の該凹凸面上に、電気鋳造法（電鋳）により金属層を形成する電鋳工程と、前記基板から前記金属層を剥離することにより、当該基板の凹凸パターンが転写された金属原盤を形成する金属原盤形成工程を、さらに備えることができる。
【００１１】
前記酸化は、プローブにより電場を発生させる、光を照射する、Ｘ線を照射する、イオンを照射する、のいずれかの方法を用いて行うことができる。
【００１２】
また、本発明は、表面に所定の情報に基づいた凹凸パターンが形成された樹脂板の製造方法であって、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の樹脂板製造用鋳型の製造方法により得られた鋳型の凹凸面に、樹脂板形成材料を設け、前記形成材料が固化した後に、前記鋳型の凹凸面から当該固化した樹脂板を剥離する工程を備えた樹脂板の製造方法を提供するものである。
【００１３】
なお、本発明でいう凹凸パターンとは、最終的に得られるべき樹脂板（記録媒体）の記録信号に応じた凹凸パターンのことをいう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る樹脂板製造用鋳型の製造工程を示す断面図である。
【００１６】
実施の形態１に係る樹脂製造用鋳型は、光ディスクの製造に使用するものであり、図１に示す工程によって製造される。
【００１７】
すなわち、図１（１）に示す工程では、シリコン基板１上に形成すべきパターン情報に応じて、最終的に原盤２０（樹脂板製造用鋳型）表面に形成される凹凸パターンの凸部となる領域を、選択的に酸化する。この酸化は、例えば、図２に示すように、プローブ１０を、シリコン基板表面において０．０１〜１００μｍ／ｓの速さで走査させながら、前記領域に０．１〜１００Ｖの電圧を印加することにより行う。
【００１８】
プローブの材質としては、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｐｔ（白金）等の金属や、Ｓｉ（シリコン）等の半導体が好適に利用できる。Ｓｉを用いる場合には、電圧を印加し易くするために、プローブ表面を、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）Ｃｕ（銅）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ａｇ（銀）、Ｗ、Ｉｒ（イリジウム）、Ｐｔ、Ａｕ（金）等の金属でコーティングすることが好ましい。
【００１９】
このようにして、シリコン基板１上の、最終的に原盤２０の表面に形成される凹凸パターンの凸部となる領域に、酸化層２を１〜１００ｎｍの深さ（膜厚）で形成した。
【００２０】
この酸化層２は、次の工程でエッチングを行う際のマスクとなるが、従来方法で、エッチング用のマスクを露光及び現像によって形成する場合と異なり、前述した酸化工程によって形成される。このため、光の回折の影響等を受けることなく、高精度なパターニングを行うことができる。したがって、微細な凹凸パターンであっても、精度よく形成することができる。
【００２１】
次に、図１（２）に示す工程では、図１（１）に示す工程で得た酸化層２をマスクとして、例えば、平行平板型反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）方式で、エッチングガスとしてＨＢｒ（臭化水素）を用い、電極間バイアス１００Ｗ、ガス流量５０ｓｃｃｍ、真空度１０Ｐａ、の条件で、シリコン基板１にエッチングを行う。このエッチングは、光ディスクに形成されるべき凹凸パターンの深さ（凸部の厚さ）に相当する深さまで行う。
【００２２】
次いで、図１（３）に示す工程では、図１（２）に示す工程でマスクとして使用した酸化層２をバッファードフッ酸により除去する。このようにして、表面に所望の凹凸パターンが形成された原盤２０（樹脂板製造用鋳型）を得た。
【００２３】
（実施の形態２）
次に、本発明に係る実施の形態２について図面を参照して説明する。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態２に係る樹脂板製造用鋳型の製造工程を示す断面図である。
【００２５】
実施の形態２に係る樹脂製造用鋳型は、光ディスクの製造に使用するものであり、図３に示す工程によって製造される。
【００２６】
すなわち、図３（１）に示す工程では、シリコン基板１上に形成すべきパターン情報に応じて、最終的に原盤２０の表面に形成される凹凸パターンの凹部となる領域を、選択的に酸化する。この酸化は、例えば、図２に示すように、プローブ１０を、シリコン基板表面において、０．０１〜１００μｍ／ｓの速さで走査させながら、前記領域に０．１〜１００Ｖの電圧を印加することにより行う。
【００２７】
プローブの材質としては、前述した実施の形態１と同様のものが利用できる。
【００２８】
このようにして、シリコン基板１上の、最終的に原盤２０の表面に形成される凹凸パターンの凹部となる領域に、酸化層２を１〜３００ｎｍの深さ（膜厚）で形成した。
【００２９】
なお、この酸化深さが、原盤２０上に形成すべき凹凸パターンの凹部の深さに相当する。
【００３０】
次に、図３（２）に示す工程では、図３（１）に示す工程で形成した酸化層２を、バッファードフッ酸により除去する。このようにして、表面に所望の凹凸パターンが形成された原盤２０（樹脂板製造用鋳型）を得た。
【００３１】
なお、この実施の形態２では、酸化層２が、原盤２０上に形成される凹凸パターンの凹部を形成するためのパターンとなるが、この場合も、実施の形態１と同様に、高精度なパターニングを行うことができる。したがって、微細な凹凸パターンであっても、精度よく形成することができる。
【００３２】
なお、実施の形態１及び２では、シリコン基板１を用いた場合について説明したが、電圧を印加することにより、局所的に酸化層の形成が可能であり、かつ、基板あるいはその酸化層のいずれか一方を選択的にエッチング可能なものであれば限定されるものではなく、金属、セラミック、樹脂等、様々な材料から構成することができる。
【００３３】
また、実施の形態１及び２では、プローブ１０を用いて電圧１１を印加することにより、シリコン基板１上に電場を発生させて、シリコン基板１の所望領域を酸化する場合について説明したが、これに限らず、前記酸化は、プローブを用いて、光の照射、Ｘ線の照射、イオン照射等、様々な方法により行うことが可能である。
【００３４】
（実施の形態３）
次に、本発明に係る実施の形態３について図面を参照して説明する。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態３に係る樹脂板製造用鋳型の製造工程を示す断面図である。なお、実施の形態３では、実施の形態１または実施の形態２で説明した製造方法により得られる原盤２０から、さらに金属原盤３０を製造する場合について説明する。
【００３６】
図４（１）に示す工程では、実施の形態１または実施の形態２で得た原盤２０の凹凸面上に、導体化層３を、１０〜１００ｎｍの膜厚で形成する。なお、この導体化層３は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ等から構成することができる。
【００３７】
次に、図４（２）に示す工程では、図４（１）に示す工程で得た導体化層３上にニッケルからなる金属層４を電気鋳造法（電鋳）により形成する。
【００３８】
次いで、図４（３）に示す工程では、原盤２０から金属層４及び導体化層３を一体的に剥離する。このようにして、原盤２０に形成された凹凸パターンが複写された金属原盤（樹脂板製造用鋳型）を得る。なお、導体化層３は、必要に応じて剥離処理を施して、金属層４から除去してもよい。
【００３９】
また、本発明に係る鋳型を用いて樹脂板（例えば、光ディスク等）を製造するには、例えば、前記鋳型の凹凸面上に、アクリレート系樹脂等の樹脂板形成材料を設け、前記形成材料を固化させた後に、前記鋳型の凹凸面から当該固化した樹脂板を剥離すればよい。この時、前記鋳型の表面に形成されている凹凸パターンは、樹脂板に形成すべき凹凸パターンの反転パターンである。
【００４０】
また、本発明に係る鋳型を用いて形成される樹脂板としては、光ディスクの他、プローブを用いて信号の記録再生を行う情報媒体等、様々な記録媒体が挙げられる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る樹脂板製造用鋳型の製造方法によれば、原盤に所望の凹凸パターンを形成するためのマスクパターンを、酸化により形成するため、高精度な凹凸パターンを得ることができる。したがって、正しい原信号を復元可能な信頼性の高い樹脂板が得られる樹脂板製造用鋳型を製造することができる。
【００４２】
また、本発明に係る製造方法により得られた樹脂板製造用鋳型を用いて、樹脂板を製造することで、正しい原信号を復元可能な信頼性の高い樹脂板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る樹脂板製造用鋳型の製造工程を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る酸化工程を示す一部拡大図断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る樹脂板製造用鋳型の製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る樹脂板製造用鋳型の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１    シリコン基板
２    酸化層
３    導体化層
４    金属層
１０    プローブ
１１    電場
２０    原盤
３０    金属原盤
【図１】
0003627513.tif 000002
【図２】
0003627513.tif 000003
【図３】
0003627513.tif 000004
【図４】
0003627513.tif 000005