(57)【要約】【課題】  マスタースタンパ等の親スタンパからマザースタンパ等の子スタンパを欠陥が生ずることなく歩留まり良く安定して製造することができる光ディスク用の子スタンパの製造方法を提供する。【解決手段】  表面に情報用の凹凸部１５が形成されている光ディスク用の金属製の親スタンパ１４の表面に剥離用被膜３２を形成し、該剥離用被膜の表面に電鋳を施して所定の厚さの金属層を堆積させ、該金属層を前記親スタンパから剥離することにより金属製の子スタンパ２０を形成するようにした光ディスク用の親スタンパの製造方法において、前記剥離用被膜を、プラズマを用いた乾式法により２．５〜４．５ｎｍの厚さで形成する。これにより、マスタースタンパ等の親スタンパからマザースタンパ等の子スタンパを欠陥が生ずることなく歩留まり良く安定して製造する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に情報用の凹凸部が形成されている光ディスク用の金属製の親スタンパの表面に剥離用被膜を形成し、該剥離用被膜の表面に電鋳を施して所定の厚さの金属層を堆積させ、該金属層を前記親スタンパから剥離することにより金属製の子スタンパを形成するようにした光ディスク用の親スタンパの製造方法において、
前記剥離用被膜を、プラズマを用いた乾式法により２．５〜４．５ｎｍの厚さで形成するようにしたことを特徴とする光ディスク用の子スタンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの製造に用いられるマスタースタンパ等の親スタンパからマザースタンパ等の子スタンパを製造するため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、コンピュータ等の分野において高密度データが蓄積できる記録媒体として光ディスクが知られている。この光ディスクは、透明なディスク基板の表面に溝やピットを形成し、この表面に記録層や各種の保護層を積層して造られる。上記透明なディスク基板の表面の溝やピットは金属原盤やガラス原盤から転写して造られる（例えば特許文献１、２）。
具体的には、凹凸状の情報等が表面に形成されているガラス原盤に対して電鋳（電気メッキ）を施して凹凸状の情報が転写された金属製のマスター原盤を形成し、この金属製のマスター原盤をもとにして更に別の金属製のマザー原盤を作製し、このマザー原盤を金型として用いて樹脂成形することにより上記透明なディスク基板が形成されることになる。
【０００３】
ここで上記各スタンパの製造方法について説明する。図５は光ディスク用のマザースタンパを製造するための従来の方法を示す工程図である。まず、図５（Ａ）に示すように、光学研磨を施したガラス基板２を洗浄、乾燥し、このガラス基板２の表面に感光樹脂であるフォトレジストを例えばスピンコータで塗布した後に、乾燥してフォトレジスト膜４を形成する。次に、図５（Ｂ）に示すように、レーザ光Ｌを対物レンズ６で集光させ、溝やピットに対応する部分をフォトレジスト膜４に感光させる。次に図５（Ｃ）に示すように、このフォトレジスト膜４を現像して感光部を除去して溝やピットに対応する凹凸部８を形成し、フォトレジスト付きのガラス原盤を作成する。尚、ここで上記凹凸部８の形成されたフォトレジスト膜４をマスクとしてガラス基板２自体をエッチングすることによりガラス基板２の表面に凹凸部を形成し、そして、このフォトレジスト膜４を除去してフォトレジスト無しのガラス原盤を作成する場合もある。
【０００４】
次に、図５（Ｄ）に示すように、上記凹凸部８が形成されている面全体に、無電解めっきや真空蒸着法よってニッケル金属など導電性金属膜１０を施して導体化する。その後、これにニッケルなどの金属を電鋳によって形成して所定の厚さの金属層１２を形成する。次に、図５（Ｅ）に示すように、上記金属層１２（導電性金属膜１０は一体化している）をガラス基板２側から剥離する。そして、この導電性金属膜１０の表面側に付着する大部分のレジスト残査はアセトンで溶解し、最後に残ったレジストの薄い膜は酸素でプラズマ処理してアッシングすることにより除去する。こうして図５（Ｆ）に示すような金属製のマスタースタンパ１４が製作される。この場合、このマスタースタンパ１４には、上記ガラス基板２側の凹凸部８が転写された凹凸部１５が形成されている。
【０００５】
次に、図５（Ｇ）に示すように、上記マスタースタンパ１４の表面を電解洗浄、水洗、酸洗浄、水洗、重クロム酸カリウム洗浄、水洗等を施すことにより剥離処理を行ってこの表面に酸化膜よりなる導電性のある剥離用被膜１６を薄く形成する。
次に図５（Ｈ）に示すように、上記剥離用被膜１６の表面にニッケルなどの金属を電鋳によって堆積させて所定の厚さの金属層１８を形成する。
次に、図５（Ｉ）に示すように上記金属層１８を、上記マザースタンパ１４側から剥離することにより金属製のマザースタンパ２０を作成することになる。この場合、このマザースタンパ２０には、上記マスタースタンパ１４の凹凸部１５に対応する凹凸部２２が形成されている。
【０００６】
このようにして、金属製のマザースタンパ２０が形成されたならば、次に、図５（Ｊ）に示すように、このマザースタンパ２０の信号面（凹凸部２２が形成されている面）を有機物の保護膜２４で保護する。この保護膜２４は、次の工程である研磨工程の時に信号面を保護するものである。そして、図５（Ｋ）に示すように、このマザースタンパ２０の裏面をローラ２６で押し付けつつ耐水研磨紙２８で研磨する。そして、この研磨後、信号面の保護膜２４を剥がし、センタリングマシンで規定の大きさにマザースタンパ２０を打ち抜く。次に、この打ち抜き後、図５（Ｌ）に示すように、後処理洗浄を行う。この後処理洗浄は、上記マザースタンパ２０を陰極とし、陽極３０との間で通電することによりアルカリ性の陰極電解洗浄を行って信号面裏面より泡を発生させ、電解液に含まれる界面活性剤で洗浄する。そして、この電解後に水洗して５ｖｏｌ％の硫酸で中和して水洗しスピン乾燥で乾燥させた後、成形用のマザースタンパ２０を得ることになる。
このようなマザースタンパ２０は、一般的には上記１枚のマスタースタンパ１４より複数枚成形される。そして、このマザースタンパ２０を金型として樹脂を繰り返し射出成形等することにより、ディスク基板が量産されることになる。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１１１３８４号公報
【特許文献２】特開平６−１４６０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したように、図５（Ｇ）に示すような剥離用被膜１６を、電解液を用いた湿式法で形成した場合には、ここで用いた電解液を洗浄して除去したとしても、上記電解液中に含まれる金属イオンがマザースタンパ２０の信号面の表面に析出して欠陥を生ぜしめる、という問題があった。
そこで、上記問題点を解決するために、特許文献１に開示されているように、剥離用被膜を酸素プラズマで形成するようにした提案がなされているが、この場合には、電鋳途中において剥離用被膜が剥がれ落ちたり、或いは電鋳後に剥離用被膜を境として両スタンパを剥離しようとしても、剥離用被膜が薄過ぎて両スタンパを適正に分離することができない、といった問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、マスタースタンパ等の親スタンパからマザースタンパ等の子スタンパを欠陥が生ずることなく歩留まり良く安定して製造することができる光ディスク用の子スタンパ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】
【０００９】
本発明者は、マスタースタンパの表面に形成する剥離用被膜の最適化について鋭意研究した結果、この剥離用被膜を乾式法により厚さ２．５〜４．５ｎｍの範囲内で形成することにより、欠陥を生ぜしめることなくマザースタンパを形成することができる、という知見を得ることにより、本発明に至ったものである。
請求項１に係る発明は、表面に情報用の凹凸部が形成されている光ディスク用の金属製の親スタンパの表面に剥離用被膜を形成し、該剥離用被膜の表面に電鋳を施して所定の厚さの金属層を堆積させ、該金属層を前記親スタンパから剥離することにより金属製の子スタンパを形成するようにした光ディスク用の親スタンパの製造方法において、前記剥離用被膜を、プラズマを用いた乾式法により２．５〜４．５ｎｍの厚さで形成するようにしたことを特徴とする光ディスク用の子スタンパの製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光ディスク用の子スタンパの製造方法によれば、マスタースタンパ等の親スタンパからマザースタンパ等の子スタンパを欠陥が生ずることなく歩留まり良く安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る光ディスク用の子スタンパの製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る光ディスク用の子スタンパの製造方法を示す工程図、図２は剥離用被膜の厚さに対する評価結果を示す図、図３は親スタンパと子スタンパの両スタンパが最良な状態で分離できた時の剥離用被膜の厚さの上限近傍時の膜深さ方向の酸素濃度（Ｏ２ ）の分布を示すグラフ、図４は親スタンパと子スタンパの両スタンパが最良な状態で分離できた時の剥離用被膜の厚さの下限近傍時の膜深さ方向の酸素濃度（Ｏ２ ）の分布を示すグラフである。尚、ここでは図５に示す構成部分と、同一構成部分については同一符号を付して説明する。
【００１２】
まず本発明の特徴は、上記剥離用被膜を、プラズマを用いた乾式法により２．５〜４．５ｎｍの厚さで形成するようにした点である。ここで、上記親スタンパは以下に説明するマスタースタンパに対応し、上記子スタンパは以下に説明するマザースタンパに対応する。
まず、図１（Ａ）に示すように、光学研磨を施したガラス基板２を洗浄、乾燥し、このガラス基板２の表面に感光樹脂であるフォトレジストを例えばスピンコータで塗布した後に、乾燥してフォトレジスト膜４を形成する。尚、このガラス基板２としては例えば直径が２００ｍｍの青ガラスを用いることができる。次に、図１（Ｂ）に示すように、レーザ光Ｌを対物レンズ６で集光させ、溝やピットに対応する部分をフォトレジスト膜４に感光させる。次に図１（Ｃ）に示すように、このフォトレジスト膜４を現像して感光部を除去して溝やピットに対応する凹凸部８を形成し、フォトレジスト付きのガラス原盤を作成する。尚、ここで上記凹凸部８の形成されたフォトレジスト膜４をマスクとしてガラス基板２自体をエッチングすることによりガラス基板２の表面に凹凸部を形成し、そして、このフォトレジスト膜４を除去してフォトレジスト無しのガラス原盤を作成する場合もある。
【００１３】
次に、図１（Ｄ）に示すように、上記凹凸部８が形成されている面全体に、無電解めっきや真空蒸着法よってニッケル金属など導電性金属膜１０を施して導体化する。その後、これにニッケルなどの金属を電鋳によって形成して所定の厚さの金属層１２を形成する。次に、図１（Ｅ）に示すように、上記金属層１２（導電性金属膜１０は一体化している）をガラス基板２側から剥離する。そして、この導電性金属膜１０の表面側に付着する大部分のレジスト残査はアセトンで溶解し、最後に残ったレジストの薄い膜は酸素でプラズマ処理してアッシングすることにより除去する。こうして図１（Ｆ）に示すような金属製のマスタースタンパ（親スタンパ）１４が製作される。この場合、このマスタースタンパ１４には、上記ガラス基板２側の凹凸部８が転写された凹凸部１５が形成されている。
【００１４】
以上のように、金属製のマスタースタンパ１４を作成したならば、図１（Ｇ）に示すように、上記マスタースタンパ１４の信号面側に、例えば酸化膜よりなる導電性のある本発明の特徴とする剥離用被膜３２を形成する。この剥離用被膜３２は、プラズマを用いた乾式法で形成し、その厚さｔを２．５〜４．５ｎｍの範囲内、好ましくは３．０〜４．０ｎｍの範囲内に設定する。
次に図１（Ｈ）に示すように、上記剥離用被膜３２の表面にニッケルなどの金属を電鋳によって堆積させて所定の厚さの金属層３２を形成する。
次に、図１（Ｉ）に示すように上記金属層１８を、上記マザースタンパ１４側から剥離することにより金属製のマザースタンパ２０を作成することになる。この場合、このマザースタンパ２０には、上記マスタースタンパ１４の凹凸部１５に対応する凹凸部２２が形成されている。
【００１５】
ここで上記剥離用被膜３２の厚さｔが２．５ｎｍよりも小さい場合には、Ｎｉ金属の電鋳後の両スタンパ間の剥離用被膜３２が薄過ぎて、剥離用被膜３２を境として両スタンパを分離乃至剥離することが困難になる。これに対して、上記剥離用被膜３２の厚さｔが４．５ｎｍよりも厚い場合には、Ｎｉ金属の電鋳途中でこの剥離用被膜３２が剥がれてしまい、それ以上、電鋳を継続してできなくなるので、マザースタンパを形成することができなくなってしまう。
【００１６】
上記剥離用被膜３２の具体的な処理としては、図１（Ｆ）に示すようなマスタースタンパ１４を真空プラズマチャンバ内に搬入し、このマスタースタンパ１４の表面に対してプラズマ処理を施す。この時使用するガスは、例えば酸素、アルゴンをこの順序で順次流してプラズマ処理を行う。この時のプロセス条件については、チャンバ内の処理圧力は例えば３〜６Ｐａ、投入電力は５０〜１００Ｗ（ワット）程度である。また処理時間は酸素を流す時は６５秒程度、アルゴンを流す時は３０秒程度である。上記プロセス条件は、マスタースタンパ１４から一枚目のマザースタンパを形成する場合であるが、実際には１枚のマスタースタンパ１４から複数枚のマザースタンパを成形するが、その場合、マザースタンパをマスタースタンパ１４から剥がして分離すると直ちに、マスタースタンパ１４の信号面を水洗して乾燥した後に、信号面保護用の有機物保護層がマスタースタンパ１４の信号面上にコートされる。
【００１７】
従って、上記マスタースタンパ１４より２枚目以降のマザースタンパを成形する場合には、信号面上に有機物保護層が形成されていることになるので、上記剥離用被膜３２を形成する場合には、まずエッチングガスとしてフッ化炭素系のガス、例えばＣＦ４ （四フッ化炭素）を用いてプラズマにより上記有機物保護層を除去するようにし、その後、第１枚目のマザースタンパの成形時と同様に酸素、アルゴンをこの順序で順次流してプラズマ処理を行う。この時、上記ＣＦ４ ガスを流してプラズマ処理を行う時間は３０秒程度である。
【００１８】
上記の場合、ＣＦ４ ガスや酸素供給時のプラズマ放電時間や投入電力を調整することにより、上記剥離用被膜３２の厚さを調整することができる。例えば四フッ化炭素、酸素のプラズマ放電時間を長くしたり投入パワーを上げて剥離用被膜３２の厚さｔを４．５ｎｍよりも厚くすると、上述のようにＮｉ電鋳の途中で膜が剥がれる不良がおきる。逆に四フッ化炭素、酸素のプラズマ放電時間を短くしたり投入パワーを下げて剥離用被膜３２の厚さｔを２．５ｎｍよりも薄くすると、上述のように両スタンパを剥がして分離することができなくなる。２枚目以降のマザースタンパを成形する際、四フッ化炭素を６０秒に延長して処理をすると薄膜が柔らかすぎてＮｉ電鋳のときに剥離用被膜３２が剥がれてくる。従って四フッ化炭素は酸素と同様にＮｉ電鋳の剥離用被膜３２を形成すると考えられる。
上記のように、マスタースタンパ２０を剥がした後は、両スタンパ１４、２０を水洗して乾燥する。そして、前述したように、マスタースタンパ１４の信号面には保管のためにスピンナーを用いて信号面保護用の有機物保護層が形成される。
【００１９】
次に、上記のように金属製のマザースタンパ２０が形成されたならば、図１（Ｊ）に示すように、このマザースタンパ２０の信号面（凹凸部２２が形成されている面）を有機物の保護膜２４で保護する。この保護膜２４は、次の工程である研磨工程の時に信号面を保護するものである。そして、図１（Ｋ）に示すように、このマザースタンパ２０の裏面をローラ２６で押し付けつつ耐水研磨紙２８で研磨し、砥粒が残留しないように洗浄する。そして、この研磨後、信号面の保護膜２４を剥がし、センタリングマシンで規定の大きさに（内径２２ｍｍ，外径１３８ｍｍ）、マザースタンパ２０の内外周を打ち抜く。
【００２０】
次に、図１（Ｌ）に示すように、上記のように打ち抜かれたマザースタンパ２０に対して後処理洗浄を施すことになる。この後処理洗浄は真空中で高周波電源からの高周波電力を用い、四フッ化炭素、酸素、アルゴンを順次プラズマ処理することにより行う。この時のプロセス圧力は３〜６Ｐａ程度であり、投入電力は５０〜１００Ｗ程度である。また処理時間は四フッ化炭素が６０秒程度、酸素が６０秒程度、アルゴンが３５秒程度である。
このように後処理洗浄を、湿式ではなく、プラズマを用いた乾式で行うようにしたので、湿式による弊害、例えば界面活性剤の残留による次工程の成形工程での離型性の悪化、すなわちスタンパにポリカーボネート等の樹脂が付着すること等をなくすことができる。
尚、上記のように形成された、マザースタンパ２０を金型として樹脂を繰り返し射出成形等することにより、ディスク基板が量産されることになる。
【００２１】
次に、上記剥離用被膜３２の厚さｔを種々変更してその時の両スタンパの分離の状況を評価したので、その時の評価結果を図２に基づいて説明する。
ここでは剥離用被膜３２の厚さｔを１．５〜５．０ｎｍの範囲で種々変更しており、その時の両スタンパの分離の状況を評価して評価結果として表している。図２中の評価結果において、”×”は不良状態を示し、”△”は良状態を示し、”○”は最良状態を示している。
図２から明らかなように、剥離用被膜３２の厚さｔが１．５ｎｍ及び２．０ｎｍの時は、厚さが薄過ぎてマスタースタンパとマザースタンパとの密着性が高く、両スタンパの分離が不可であった。また剥離用被膜３２の厚さｔが５．０ｎｍの時には厚さが厚過ぎて柔らかになり、電鋳中に膜剥がれが生じてしまってマザースタンパを成形することができなかった。
【００２２】
これに対して、剥離用被膜３２の厚さｔが２．５〜４．５ｎｍの範囲内の場合には、電鋳を安定した状態で行うことができ、マザースタンパを歩留まりよく安定して成形できることが確認できた。特に、厚さｔが３．０〜４．０ｎｍの場合には、最も安定的にマザースタンパを成形できることが確認できた。
尚、高周波電源を用いる場合、このバイアス電圧は例えば１００〜１０００Ｖの範囲内、高周波電源の周波数は例えば数十〜数十ＭＨｚの範囲が好ましい。
ここで両スタンパが最良な状態で分離できた時の厚さｔの上限と下限の膜厚分析結果を図３及び図４のグラフに示す。ここで元素濃度の分析は電子分光法の１つであるエスカ（ＥＳＣＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）により行っており、このエッチングレートは１分間当たり２ｎｍである。
【００２３】
図３に示すように、両スタンパが最良の状態で分離できた時の厚さｔの上限の膜厚測定結果は、Ｏ２ 元素が深さ（膜厚方向）４ｎｍの近傍で略ゼロになっており、酸化膜よりなる剥離用被膜の厚さｔは４ｎｍ程度であることが確認できた。また図４に示すように、両スタンパが最良の状態で分離できた時の厚さｔの下限の膜厚測定結果は、Ｏ２ 元素が深さ（膜厚方向）３ｎｍの近傍で略ゼロになっており、酸化膜よりなる剥離用被膜の厚さｔは３ｎｍ程度であることが確認できた。
尚、上記実施例ではプラズマ処理時にＯ２ ガスを用いたが、これに代えてＣＦ４ 等を用いることができる。またＡｒガスに代えて他の不活性ガス、例えばＨｅやＮｅ等も用いることができる。更にはエッチングガスとしてはＣＦ４ ガスに限定されず、他のフッ化炭素系ガス、例えばＣＨＦ３ 、Ｃ４ Ｆ８ 等を用いることができる。
また、ここではマスタースタンパを親スタンパとし、レプリカとして作成されるマザースタンパを子スタンパとして説明したが、上記マザースタンパより更に同様な方法で金属製のサンスタンパをレプリカとして作る場合もあり、この場合にも本発明を適用することができる。この場合には、マザースタンパが親スタンパとなり、サンスタンパが子スタンパとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る光ディスク用の子スタンパの製造方法を示す工程図である。
【図２】剥離用被膜の厚さに対する評価結果を示す図である。
【図３】親スタンパと子スタンパの両スタンパが最良な状態で分離できた時の剥離用被膜の厚さの上限近傍時の膜深さ方向の酸素濃度の分布を示すグラフである。
【図４】親スタンパと子スタンパの両スタンパが最良な状態で分離できた時の剥離用被膜の厚さの下限近傍時の膜深さ方向の酸素濃度の分布を示すグラフである。
【図５】光ディスク用のマザースタンパを製造するための従来の方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００２５】
２…ガラス基板、１４…マスタースタンパ（親スタンパ）、１５…凹凸部、１８…金属層、２０…マザースタンパ（子スタンパ）、２４…保護膜、３２…剥離用被膜。
【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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