(57)【要約】【課題】凹部の側壁に荒れを低減したガラス原盤の製造方法を提供する。【解決手段】石英ガラス基板１上にフォトレジスト２を塗布し、レーザ光を用いて、このフォトレジスト２の露光を行った後、現像を行ってフォトレジストパターン４を形成する工程と、このフォトレジストパターン４に紫外線を酸素の存在しない不活性ガス雰囲気中で照射する工程と、前記紫外線照射された石英ガラス基板１を反応性イオンエッチング装置内で対向配置された一対の電極のうちの一方の上に載置した後、真空引きする工程と、所定割合で混合されたフロロカーボン系ガスとＡｒガスとを導入して、前記一対の電極間に高周波電力を印加して、所定ガス圧にした状態でフォトレジストパターン４をマスクとして、ドライエッチングを行なって、石英ガラス基板１表面に凹部５を形成する工程と、からなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラス基板上にフォトレジストを塗布し、レーザ光を用いて、前記フォトレジストの露光を行った後、現像を行ってフォトレジストパターンを形成する第１工程と、
前記フォトレジストパターンに波長１５０ｎｍ〜２００ｎｍの紫外線を酸素の存在しない不活性ガス雰囲気中で照射する第２工程と、
前記紫外線照射された前記石英ガラス基板を反応性イオンエッチング装置内で対向配置された一対の電極のうちの一方の上に載置した後、真空引きする第３工程と、
前記真空チャンバ内に所定割合で混合されたフロロカーボン系ガスとＡｒガスとを導入して、所定ガス圧にした状態で、前記一対の電極に所定の高周波電力を印加して、前記フォトレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行なって、前記石英ガラス基板表面に凹部を形成する第４工程と、
からなることを特徴とするガラス原盤の製造方法。
【請求項２】
前記フロロカーボン系ガスに対する前記Ａｒガスの割合は、５〜８０％であり、前記所定ガス圧は、０．５Ｐａ〜５Ｐａ、前記所定の高周波電力の直流成分Ｖｄｃは、５０〜５００Ｖ、前記所定の高周波電力は、１００〜２００Ｗであることを特徴とする請求項１記載のガラス原盤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクの成形に用いられるガラス原盤の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にオーディオ、画像用途、コンピュ−タメモリとして高密度データが蓄積できる光ディスクは、ガラス原盤を用いて作製される。
従来のガラス原盤を用いた光ディスクの製造方法は、特許文献１に記載されている。
【０００３】
即ち、ガラス基板上にフォトレジストを塗布した後、レーザビ−ムを照射してフォトレジストパターンの潜像を形成し、前記フォトレジストパターンの潜像をアルカリ性現像液を用いて現像して、第１凹部を形成する。次に、酸素や空気雰囲気下で前記フォトレジストパターン上から波長１５０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を照射して、前記フォトレジストパターンの凹部に隣接する上部の稜線部を曲面化する。次に、前記フォトレジストパターンをマスクとして、反応性イオンエッチングにより異方性エッチングを行なって、前記ガラス基板表面を所定深さにする。次に、前記フォトジスジストパターンを除去して、表面に凹を有したガラス原盤を作製する。次に、前記ガラス原盤上にニッケル膜を形成した後、電気メッキによりニッケルメッキを行なってスタンパを作製する。次に、このスタンパを金型にして予め表面に紫外線硬化樹脂が形成された基板上にスタンパの凹凸パターンを転写してディスク基板を作製する。次に、前記ディスク基板の凹凸パターン上に記録層、保護層を形成して光ディスクを作製する。
【特許文献１】特開２００３−２８１７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記レーザ光は、その光強度が中心で高く、外側で低いガウス分布を有しているため、前記ガラス原盤における前記凹部の底部は平らであるが、前記凹部の側壁は、側壁荒れるが生じていた。
特に、光ディスクの大容量化が図れるＤＷＤＤ（Ｄｏｍａｉｎ  Ｗａｌｌ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）にあっては、磁壁がスムーズに移動できるように側壁荒れを低減し、グルーブノイズを抑える必要があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みて提案されるものであって、凹部の側壁に荒れを低減したガラス原盤の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明における第１の発明は、石英ガラス基板上にフォトレジストを塗布し、レーザ光を用いて、前記フォトレジストの露光を行った後、現像を行ってフォトレジストパターンを形成する第１工程と、前記フォトレジストパターンに波長１５０ｎｍ〜２００ｎｍの紫外線を酸素の存在しない不活性ガス雰囲気中で照射する第２工程と、前記紫外線照射された前記石英ガラス基板を反応性イオンエッチング装置内で対向配置された一対の電極のうちの一方の上に載置した後、真空引きする第３工程と、前記真空チャンバ内に所定割合で混合されたフロロカーボン系ガスとＡｒガスとを導入して、所定ガス圧にした状態で、前記一対の電極に所定の高周波電力を印加して、前記フォトレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行なって、前記石英ガラス基板表面に凹部を形成する第４工程と、からなることを特徴とするガラス原盤の製造方法を提供する。
第２の発明は、前記フロロカーボン系ガスに対する前記Ａｒガスの割合は、５〜８０％であり、前記所定ガス圧は、０．５Ｐａ〜５Ｐａ、前記所定の高周波電力の直流成分Ｖｄｃは、５０〜５００Ｖ、前記所定の高周波電力は、１００〜２００Ｗであることを特徴とする請求項１記載のガラス原盤の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、石英ガラス基板上にフォトレジストを塗布し、レーザ光を用いて、前記フォトレジストの露光を行った後、現像を行ってフォトレジストパターンを形成する第１工程と、前記フォトレジストパターンに波長１５０ｎｍ〜２００ｎｍの紫外線を酸素の存在しない不活性ガス雰囲気中で照射する第２工程と、前記紫外線照射された前記石英ガラス基板を反応性イオンエッチング装置内で対向配置された一対の電極のうちの一方の上に載置した後、真空引きする第３工程と、前記真空チャンバ内に所定割合で混合されたフロロカーボン系ガスとＡｒガスとを導入して、所定ガス圧にした状態で、前記一対の電極に所定の高周波電力を印加して、前記フォトレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行なって、前記石英ガラス基板表面に凹部を形成する第４工程と、からなるので、前記凹部の側壁に荒れを低減したガラス原盤が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係るガラス原盤の製造方法の実施の形態について、図１乃至図４を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るガラス原盤の製造方法を示す断面図であり、（Ａ）は（潜像形成工程）、（Ｂ）は（フォトレジストパターン形成工程）、（Ｃ）は（紫外線照射工程）、（Ｄ）は（エッチング工程）、（Ｅ）は（アッシング工程）を示している。図２は、本発明の実施の形態におけるガラス原盤のＳＥＭの斜め断面図である。図３は、従来エッチングにおけるガラス原盤のＳＥＭの斜め断面図である。図４は、酸素存在下のエキシマ光照射とフロロカーボン系ガスにＡｒガスを混合しないでエッチング処理したガラス原盤のＳＥＭの斜め断面図である。
【０００９】
（潜像形成工程）
図１（Ａ）に示すように、光学研磨を施した石英ガラス基板１を洗浄、乾燥した後、フォトレジスト２を塗布し、次に、レーザ光をレンズで集光させて潜像３を形成する。フォトレジスト２は、Ｇ線用（吸収波長が４３６ｎｍ）であり、レーザ光の波長は、４０５ｎｍである。
【００１０】
（フォトレジストパターン形成工程）
この後、同図（Ｂ）に示すように、潜像３の露光及び現像を行って凹凸部４Ａ、４Ｂからなるフォトレジストパターン４を形成する。前記したように、レーザ光は、その光強度が中心で高く、外側で低いガウス分布を有しているため、フォトレジストパターン４の凹部４Ａの中心は、設計通りにエッチングされるが、凹部４Ａの側壁４ａは、荒れてギザギザ（側壁荒れ）を生じる。
【００１１】
（紫外線照射工程）
次に、同図（Ｃ）に示すように、フォトレジストパターン４を酸素の存在しないＮ2雰囲気中で波長が１７２ｎｍ、照射エネルギーが１６２０ｍＪの紫外線（エキシマレーザ光）を照射して、凹部４Ａの側壁４ａのギザギザを収縮させてなめらかにする。
この際の環境温度は、例えば２５℃である。また、紫外線の波長は１５０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００１２】
（エッチング工程）
次に、同図（Ｄ）に示すように、フォトレジストパターン４が形成された石英ガラス基板１を図示しない真空チャンバ内に導入して、図示しない反応性イオンエッチング装置内で対向配置された一対の電極のうちの一方の上に載置する。
この後、前記真空チャンバ内を２×１０-6Ｔｏｒｒの真空にする。
前記真空チャンバ内にフロロカーボン系のＣＨＦ3ガスとＡｒガスとの流量比を１：１にした混合ガスを５ｓｃｃｍ流す。次に、前記図示しない一対の電極間に高周波電源から周波数１３．５６ＭＨｚ、高周波電力１００Ｗを印加すると、前記一対の電極間のＶｄｃは、１５０Ｖになり、プラズマが発生する。
【００１３】
フォトレジストパターン４をマスクとして、前記真空チャンバ内を４Ｐａにして、異方性の高いドライエッチングを行って、凹部５を形成する。この際、混合ガスの流量を調整して、前記真空チャンバ内の圧力を０．５Ｐａ〜５Ｐａ、ＣＨＦ3ガスとＡｒガスとを流量比を５〜８０％の範囲で変化させても同様な効果が得られる。
【００１４】
真空チャンバ内へ前記した混合ガスを流して、０．５Ｐａ〜５Ｐａの範囲としているのは、０．５Ｐａ以下では、凹部５の側壁が荒れるからであり、５Ｐａ以上ではエッチングレートが上がらず、エッチングがほとんどできないからである。また、フロロカーボン系ガスとしては、ＣＨＦ3以外にＣＦ4、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ8を用いることができる。また、Ｖｄｃは、５０〜５００Ｖでも同様な効果を得ることができる。
【００１５】
（アッシング工程）
次に、同図（Ｅ）に示すように、前記混合ガスの前記真空チャンバ内へ流すことを停止し、前記真空チャンバ内に１４．７Ｐａの酸素を導入し、高周波電力１００Ｗ、３分間の酸素アッシングを行って、フォトレジストパターン４を除去して凹部５を有したガラス原盤６を作製する。
このガラス原盤６を用いたスタンパ及び光ディスクは、公知の製造方法により作製することができる。
【００１６】
ここで、（紫外線照射工程）における紫外線照射の有無及び（エッチング工程）におけるエッチングガスの種類を変化させた試料１〜３を作製して側壁荒れの評価を行なった。その結果を図２乃至図４に示す。
試料１は、本発明の実施形態により作製されたガラス原盤、試料２は、紫外線照射無し、エッチングガスがＣＨＦ3で作製されたガラス原盤、試料３は、紫外線照射有り、エッチングガスが酸素で作製されたガラス原盤である。これらの試料に用いられた紫外線の照射エネルギーは、１６２００ｍＪであり、アッシングは、１４．７Ｐａの酸素雰囲気ガス下、高周波電力１００Ｗ、３００秒間で行った。
【００１７】
図２に示すように、本発明の実施の形態における試料１では、凹部５の側壁荒れがなくなっていることがわかる。図３及び図４に示すように、試料２、３は、紫外線照射による収縮効果がないため、凹部５の側壁荒れが生じている。図４に対して図２は、フロロカーボン系ガスにＡｒを混合するとフォトレジストパターン４をＡｒガスがソフトエッチングしてスムージングした後、フロロカーボン系ガスで石英ガラス基板１をエッチングするので、凹部４Ａの側壁４ａが滑らかになっているのがわかる。
【００１８】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、石英ガラス基板１上にフォトレジストパターン４を形成した後、このフォトレジストパターンに波長１５０ｎｍ〜２００ｎｍの紫外線を照射し、紫外線照射された石英ガラス基板１を反応性イオンエッチング装置内で対向配置された一対の電極のうちの一方の上に載置した後、真空引きを行い、前記一対の電極間にＶｄｃが５０〜５００Ｖ、１００Ｗ〜２００Ｗの高周波電力を印加し、フロロカーボン系ガスに対するＡｒガスの割合を５〜８０％にし、０．５Ｐａ〜５Ｐａの雰囲気ガス下でドライエッチングするので、凹部５の側壁の荒れを低減したガラス原盤６が得られる。この結果、このガラス原盤６を用いて作製された光ディスクは、良好なトラッキングエラーが得られ、グルーブノイズを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るガラス原盤の製造方法を示す断面図であり、（Ａ）は（潜像形成工程）、（Ｂ）は（フォトレジストパターン形成工程）、（Ｃ）は（紫外線照射工程）、（Ｄ）は（エッチング工程）、（Ｅ）は（アッシング工程）を示している。
【図２】本発明の実施の形態におけるガラス原盤のＳＥＭの斜め断面図である。
【図３】従来エッチングにおけるガラス原盤のＳＥＭの斜め断面図である。
【図４】酸素存在下のエキシマ光照射とフロロカーボン系ガスにＡｒガスを混合しないでエッチング処理したガラス原盤のＳＥＭの斜め断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…石英ガラス基板、２…フォトレジスト、３…潜像、４…フォトレジストパターン、４Ａ、５…凹部、４ａ…側壁、４Ｂ…凸部、６…ガラス原盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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