(57)【要約】【課題】無機レジスト層とその下地基材又は下地層との間における結晶性の界面層の形成を抑制する。【解決手段】基材１上に下地層２を形成する工程と、下地層２の上に金属酸化物からなる無機レジスト層３を形成する工程と、無機レジスト層３にレーザ光３ｂを照射して所定形状の潜像３ａを形成する工程と、無機レジスト層３を現像して基材１上に潜像３ａの形成部が凹部となる無機レジスト層３の凹凸パターンを形成する工程とを有し、基材１の上に無機レジスト層３を形成する工程の前に、下地層２の上に、無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層２０を形成する工程を有する。【選択図】図１
2008047251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上に無機レジスト層をパターン形成してなる無機レジスト・パターンであって、
前記無機レジスト層は、アモルファス金属酸化物からなり、
前記基材と前記無機レジスト層との間に、前記無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層が設けられている
ことを特徴とする無機レジスト・パターン。
【請求項２】
前記中間層は、前記無機レジスト層とその下地面との間の界面張力差を緩和する材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項３】
前記基材の上には蓄熱層としての下地層が形成されており、
前記中間層は、前記下地層と前記無機レジスト層の間に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項４】
前記中間層は、前記下地層を構成する材料の酸化物からなる
ことを特徴とする請求項３に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項５】
前記下地層はアモルファスシリコンからなり、
前記中間層はシリコン酸化物からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項６】
前記中間層は、前記下地層側から前記無機レジスト層側に向かって酸素含有量が多くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項７】
前記中間層は、前記下地層側から前記無機レジスト層側に向かって、前記無機レジスト層の含有量が多くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項８】
前記中間層は、前記下地層を構成する材料と前記無機レジスト層を構成する材料の混合物からなる
ことを特徴とする請求項３に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項９】
前記無機レジスト層は、遷移金属の酸化物からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項１０】
前記遷移金属は、タングステン、モリブデン及びバナジウムの何れかである
ことを特徴とする請求項９に記載の無機レジスト・パターン。
【請求項１１】
基材上に金属酸化物からなる無機レジスト層を形成する工程と、
前記無機レジスト層にレーザ光を照射して所定形状の潜像を形成する工程と、
前記無機レジスト層を現像して前記基材上に前記潜像の形成部が凹部となる前記無機レジスト層の凹凸パターンを形成する工程とを有する無機レジスト・パターンの形成方法であって、
前記基材上に前記無機レジスト層を形成する工程の前に、
前記基材上に、前記無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層を形成する工程を有する
ことを特徴とする無機レジスト・パターンの形成方法。
【請求項１２】
前記基材上に前記中間層を形成する工程の前に、
前記基材上に、蓄熱層としての下地層を形成する工程を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の無機レジスト・パターンの形成方法。
【請求項１３】
前記中間層として、前記下地層を構成する材料の酸化物を用いる
ことを特徴とする請求項１２に記載の無機レジスト・パターンの形成方法。
【請求項１４】
前記中間層の形成を酸化性雰囲気中での反応性スパッタ法で行い、酸素濃度を徐々に高めながら前記中間層の成膜を行う
ことを特徴とする請求項１３に記載の無機レジスト・パターンの形成方法。
【請求項１５】
基材の上に無機レジスト層をパターン形成してなる光ディスク原盤であって、
前記無機レジスト層は、アモルファス金属酸化物からなり、
前記基材と前記無機レジスト層との間に、前記無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層が設けられている
ことを特徴とする光ディスク原盤。
【請求項１６】
基材上に金属酸化物からなる無機レジスト層を形成する工程と、
前記無機レジスト層にレーザ光を照射して所定形状の潜像を形成する工程と、
前記無機レジスト層を現像して前記基材上に前記潜像の形成部が凹部となる前記無機レジスト層の凹凸パターンを形成する工程とを有する光ディスク原盤の製造方法であって、
前記基材上に前記無機レジスト層を形成する工程の前に、
前記基材上に、前記無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層を形成する工程を有する
ことを特徴とする光ディスク原盤の製造方法。
【請求項１７】
基材上に金属酸化物からなる無機レジスト層を形成する工程と、
前記無機レジスト層にレーザ光を照射して所定形状の潜像を形成する工程と、
前記無機レジスト層を現像して前記基材上に前記潜像の形成部が凹部となる前記無機レジスト層の凹凸パターンを有する光ディスク原盤を製造する工程と、
前記光ディスク原盤の上に金属メッキ層を形成する工程と、
前記金属メッキ層を前記光ディスク原盤から剥離する工程とを有する光ディスク・スタンパの製造方法であって、
前記基材上に前記無機レジスト層を形成する工程の前に、
前記基材上に、前記無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層を形成する工程を有する
ことを特徴とする光ディスク・スタンパの製造方法。
【請求項１８】
基材上に金属酸化物からなる無機レジスト層を形成する工程と、
前記無機レジスト層にレーザ光を照射して所定形状の潜像を形成する工程と、
前記無機レジスト層を現像して前記基材上に前記潜像の形成部が凹部となる前記無機レジスト層の凹凸パターンを有する光ディスク原盤を製造する工程と、
前記光ディスク原盤又はその複製金型を用いて光ディスク基板を成形する工程とを有する光ディスク基板の製造方法であって、
前記基材上に前記無機レジスト層を形成する工程の前に、
前記基材上に、前記無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層を形成する工程を有する
ことを特徴とする光ディスク基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク原盤、光ディスク・スタンパ及び光ディスク基板の製造に用いて好適な無機レジスト・パターン、無機レジスト・パターンの形成方法、光ディスク原盤、光ディスク原盤の製造方法、光ディスク・スタンパの製造方法及び光ディスク基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高解像度で高テーパ角の形状パターンを実現する手段として、無機レジストを利用する方法が提案されている。これらは形状パターンを描画する活性エネルギー源として電子線やイオンビームを使うもの（例えば特許文献１，２参照）、極紫外光を使うもの（例えば特許文献３参照）、レーザ光を使うもの（例えば非特許文献１参照）などが報告されている。
【０００３】
描画エネルギーとしてレーザ光を使うもののうち、無機レジスト材料として金属酸化物を用いる方法が提案されている（例えば特許文献４，５参照）。この無機レジストは感熱反応によって潜像形成されるため、４０５ｎｍ程度の可視レーザ光による露光によってもスポット径よりも小さいパターンの露光が可能である。このため、Blu-ray Disc（商標）あるいはそれ以上の高記録密度化に対応した光ディスクのマスタリング技術に有用な技術として注目されている。
【０００４】
以下、図１１を参照しながら、光ディスク原盤の作製から光ディスク基板の作製までの従来の工程の概略について説明する。まず、図１１（ａ）に示すように、円盤状のガラス基板（又はシリコン基板）１０１を作製する。次に、図１１（ｂ）に示すように、ガラス基板１０１を回転させながら、このガラス基板１０１上にレジスト１０２を塗布する。
【０００５】
次に、図１１（ｃ）に示すように、ガラス基板１０１を回転させながら、このガラス基板１０１上に塗布されたレジスト１０２を所定の波長のレーザ光１０３により露光する。これにより、所望とする光ディスクのランド及びグルーブ等に応じた潜像パターンがガラス基板１０１上に形成される。次に、図１１（ｄ）に示すように、ガラス基板１０１を回転させながら、ガラス基板１０１上に現像液１０４を滴下して現像処理をする。これにより、所望とする光ディスクのランド及びグルーブ等に応じた凹凸パターンがガラス基板１０１上に形成される。以上により、目的とする光ディスク原盤が得られる。
【０００６】
次に、図１１（ｅ）に示すように、メッキ処理により光ディスク原盤１１１上にニッケル等の金属を析出させてメッキ層１０５を形成する。次に、図１１（ｆ）に示すように、このメッキ層１０５を光ディスク原盤１１１から剥離した後、図１１（ｇ）に示すようにトリミングを施して所定のサイズにすることにより、光ディスク・スタンパ１０６が得られる。そして、図１１（ｈ）に示すように、この光ディスク・スタンパ１０６を射出成形装置の金型１０７に装着し、金型１０７を閉じてキャビティを形成し、このキャビティ内に矢印ａで示す方向からポリカーボネート（ＰＣ）等の溶融樹脂を注入後、硬化させて金型１０７を開く。これにより、光ディスク・スタンパ１０６の凹凸が転写された光ディスク基板１０８が得られる。
【０００７】
ところで、無機レジストを使ってパターン形成を行う場合、無機レジスト層と、これを形成する基材、又は蓄熱量の調整などを目的として形成される下地層との間に、現像液に対する溶解性が無機レジストとは異なる層が形成されることがある。これは、特に無機レジスト層が結晶性物質の場合に顕著になる。
【０００８】
こうした現象の抑制対策としては、結晶化を起こしやすい無機材料の中に結晶構造が異なる物質をドーピングする方法と、基材の温度を極低温に冷却する方法を組み合わせることで、界面に形成される結晶を１ｎｍ未満に微細化した例が報告されている（非特許文献２参照）。そのほか、無機レジストを形成する基材の上に有機物層を設ける方法なども提案されている（例えば特許文献６参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１３２１８８号公報
【特許文献２】特開平８−６９９６０号公報
【特許文献３】特開２００４−１７２２７２号公報
【特許文献４】特開２００３−３１５９８８号公報
【特許文献５】特開２００４−１５２４６５号公報
【特許文献６】特開平８−１５８６８号公報
【非特許文献１】Japanese Journal of Applied Physics, 44, 3574-3577, 2005
【非特許文献２】Japanese Journal of Applied Physics, 32, 6218-6223, 1993
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
基材又は基材の上に形成した下地層の上に、アモルファスの無機レジスト層を形成した際、両者の界面部分にしばしば形成される、現像液に対する溶解性が無機レジストと異なる層は、大小不定形の凹凸を有することがあるほか、加熱によって時には突起状になるまで成長することもある。この界面層は２つの材料の界面張力差あるいは表面エネルギー差を原因として生じる無機レジストの結晶だと考えられている。
【００１１】
このレジスト原盤に活性エネルギー線を照射して現像すると、現像によって溶解した無機レジストの下から、溶け残った界面層の表面凹凸が現れる。特に、無機レジストが感熱反応型である場合は、界面層上のレーザ加熱部分で凹凸がさらに成長し、現像後に突起として現れることがある。こうした表面平坦性の著しい低下は、これを金型として転写物を作製する場合、転写物の用途によっては大きなダメージとなる。
【００１２】
一方、現像後に残るパターン凸形状のテーパ角を緩慢又は急峻に制御することができれば、それだけ無機レジストを適用できる用途が広がる。特に、テーパ角を急峻化させられると、微細加工における「かぶり」の影響が低減されるため、より一層の高密度化を実現できるようになる。
【００１３】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、無機レジスト層とその下地基材又は下地層との間における結晶性の界面層の形成を抑制でき、パターン凸形状のテーパ角の調整も可能な無機レジスト・パターン、無機レジスト・パターンの形成方法、光ディスク原盤、光ディスク原盤の製造方法、光ディスク・スタンパの製造方法及び光ディスク基板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上の課題を解決するに当たり、本発明者らは鋭意検討の結果、基材と無機レジスト層との間に、アモルファス金属酸化物からなる無機レジスト層の界面における結晶化を抑制するための中間層を設けることで、無機レジスト層とその下地面における結晶性界面層の形成を抑えるようにしている。
【００１５】
すなわち、本発明の無機レジスト・パターン及び光ディスク原盤は、基材の上に無機レジスト層をパターン形成してなる無機レジスト・パターン及び光ディスク原盤であって、無機レジスト層は、アモルファス金属酸化物からなり、基材と無機レジスト層との間に、無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の無機レジスト・パターン及び光ディスク原盤の製造方法は、基材上に金属酸化物からなる無機レジスト層を形成する工程と、無機レジスト層にレーザ光を照射して所定形状の潜像を形成する工程と、無機レジスト層を現像して基材上に潜像の形成部が凹部となる無機レジスト層の凹凸パターンを形成する工程とを有し、基材上に無機レジスト層を形成する工程の前に、基材上に、無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層を形成する工程を有する。
【００１７】
更に、本発明の光ディスク・スタンパの製造方法は、基材上に金属酸化物からなる無機レジスト層を形成する工程と、無機レジスト層にレーザ光を照射して所定形状の潜像を形成する工程と、無機レジスト層を現像して基材上に潜像の形成部が凹部となる無機レジスト層の凹凸パターンを有する光ディスク原盤を製造する工程と、光ディスク原盤の上に金属メッキ層を形成する工程と、金属メッキ層を光ディスク原盤から剥離する工程とを有し、基材上に無機レジスト層を形成する工程の前に、基材上に、無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層を形成する工程を有する。
【００１８】
そして、本発明の光ディスク基板の製造方法は、基材上に金属酸化物からなる無機レジスト層を形成する工程と、無機レジスト層にレーザ光を照射して所定形状の潜像を形成する工程と、無機レジスト層を現像して基材上に潜像の形成部が凹部となる無機レジスト層の凹凸パターンを有する光ディスク原盤を製造する工程と、光ディスク原盤又はその複製金型を用いて光ディスク基板を成形する工程とを有し、基材上に無機レジスト層を形成する工程の前に、基材上に、無機レジスト層の界面の結晶化を抑制するための中間層を形成する工程を有する。
【００１９】
無機レジスト層の界面に形成される結晶性界面層は、無機レジスト層とその下地面（基材又は基材上に形成された下地層）との間の界面張力差（あるいは表面エネルギー差）に依るところが大きい。従って、これら２つの界面張力の中間程度の界面張力を有する材料を中間層として挿入することによって、上記無機レジスト層と下地面の間の界面張力差を緩和でき、結晶性界面層の発生を抑えることができる。中間層としては、基材上に下地層が形成される場合には、下地層を構成する材料の酸化物を用いることが好ましい。
【００２０】
下地層は、蓄熱層として基材上に形成され、レーザ露光時において露光部の感熱性を高めることができる。下地層を構成する材料は特に限定されないが、平坦性及び膜質の均質性に優れる材料が好適であり、具体的には、アモルファスシリコンが挙げられる。下地層にアモルファスシリコンを用いる場合、中間層はシリコン酸化物で構成することができる。
【００２１】
また、中間層を酸化物で構成した場合、中間層の酸素含有量や膜厚を調整することで、得られる無機レジスト・パターンの凸形状のテーパ角を緩慢又は急峻にすることができる。例えば、テーパ角を急峻にする場合には、中間層の酸素含有量を高めることにより、無機レジスト層の下地層の蓄熱性を高める。これにより、レーザ照射部の表面と底面の間の温度勾配が緩やかになるため熱反応が均一化され、現像後において急峻なテーパ角を有するレジスト・パターンを得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上述べたように、本発明によれば、無機レジスト層とその下地基材又は下地層との間における結晶性の界面層の形成を抑制して表面平坦性に優れた無機レジスト・パターン、光ディスク原盤、光ディスク・スタンパ及び光ディスク基板を製造することができる。また、中間層に含まれる酸素量や膜厚を調整することにより、現像後に得られるレジスト・パターンの凸形状のテーパ角の調整を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による光ディスク原盤の製造工程を説明するための模式図である。図２は、本発明の一実施形態による光ディスク・スタンパの製造工程を説明するための模式図である。図３は、本発明の一実施形態による光ディスク基板の製造工程を説明するための模式図である。
【００２５】
（光ディスク原盤の製造工程）
まず、図１Ａに示すように、シリコン基板やガラス基板等からなる平滑な基材１を準備又は作製する。そして、図１Ｂに示すように、例えばスパッタリング法により、蓄熱を目的とする下地層２を基材１上に形成する。
【００２６】
下地層２を構成する材料としては、例えば、硫化亜鉛と二酸化ケイ素との混合体（ＺｎＳ−ＳｉＯ２混合体）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、チタン（Ｔｉ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、シリコン（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）などを挙げることができる。本実施形態では、下地層２は、高い表面平坦性及び膜厚均一性に優れたアモルファスシリコンで構成されている。なお、下地層２は、基材１の種類等に応じて省略することも可能であり、基材１の上に直接、後述する無機レジスト層３を形成してもよい。
【００２７】
下地層２は無機レジスト層３の熱感度を調整するために必要に応じて適宜、設けられるものであり、膜厚は無機レジスト層の材料組成と感度に応じて任意に決めることができる。無機レジスト層３が酸化タングステン、基材１がシリコンウエハの場合、下地層２の厚さは１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下にすることが好ましい。１５ｎｍ未満であると、十分な露光感度が得られなくなってしまう。これに対して、１００ｎｍを超えると、より高感度とできるものの、レーザパワーに対するレジスト層の反応も急峻となるため、レーザ露光時の対物レンズの極わずかなフォーカスのずれ、あるいは光源となるレーザの微小な出力変動によっても形成されるパターンのばらつきを招いてしまう。
【００２８】
次に、図１Ｃに示すように、中間層２０を下地層２の上に形成する。中間層２０は、後述するように、下地層２と無機レジスト層３の界面張力差を緩和するためのものである。中間層２０を構成する材料は、下地層２の界面張力と無機レジスト層３の界面張力の中間の界面張力を有する材料であれば特に限定されないが、下地層２を構成する材料の酸化物が好適である。従って、本実施形態の場合、下地層２がアモルファスシリコンで構成されるため、中間層２０はシリコン酸化物（例えばＳｉＯ２）で構成される。
【００２９】
次に、図１Ｄに示すように、無機レジスト層３を中間層２０の上に形成する。この無機レジスト層３を構成する材料には、金属酸化物が用いられる。
【００３０】
本発明で用いられる金属酸化物は、基材１の上に目的する形状を製造するプロセスに応じて任意の素材を用いることができる。具体例を挙げると、一酸化チタン（ＴｉＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、三酸化タングステン（ＷＯ３）、二酸化タングステン（ＷＯ２）、一酸化タングステン（ＷＯ）、二酸化モリブデン（ＭｏＯ２）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、一酸化モリブデン（ＭｏＯ）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、四酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ４）、三酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化銅（ＣｕＯ）、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化スチビウム（酸化アンチモン：Ｓｂ２Ｏ３）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、ケイ酸カルシウム（ＣａＳｉ２Ｏ５）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、炭酸コバルト（ＣｏＣＯ３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、炭酸ニッケル（Ｎｉ２ＣＯ３）、炭酸ビスマス（（ＢｉＯ）２ＣＯ３）、リン酸アルミニウム（ＡｌＰＯ４）、リン酸水素バリウム（ＢａＨＰＯ４）、リン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）、クエン酸亜鉛（Ｚｎ３（Ｃ６Ｈ５Ｏ７）２）、ホウ酸亜鉛（２ＺｎＯ・３Ｂ２Ｏ３）、ホウ酸バリウム（ＢａＢ４Ｏ７）、酸化ウラン（Ｕ３Ｏ８）などを例として挙げることができる。これらの金属酸化物は単独で用いることも、２種類以上を混合して用いることもできる。
【００３１】
これらの中で、レーザ、電子線、イオンビーム、水素プラズマ、紫外線、可視光線、赤外線などの活性エネルギー線によって、現像液に対する溶解度差（選択比）を生じる無機レジストとしては、金属酸化物のうち金属元素としてタングステン、モリブデン、バナジウム、タンタル、鉄、ニッケル、銅、チタン、ルテニウム、銀、亜鉛、アルミニウム、タリウム、ホウ素、ゲルマニウム、ニオブ、シリコン、ウラン、テルル、ビスマス、コバルト、クロム、スズ、ジルコニウム、マンガンを含むものなどが知られている。これらの内でも金属元素としてタングステン、モリブデン、バナジウム、タンタル、鉄を用いることができ、特に、タングステン、モリブデン、バナジウムを含む金属酸化物が無機レジスト層３として好適に用いられる。これらの金属は、単独の酸化物として用いることも、２種類以上の金属からなる酸化物として用いることもできる。
【００３２】
無機レジスト層３の成膜方法としては、乾式法としては、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤなどのＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition（化学蒸着法）：化学反応を利用して気相から薄膜を析出させる技術）のほか、真空蒸着、プラズマ援用蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどのＰＶＤ法（Physical Vapor Deposition（物理蒸着法）：真空中で物理的に気化させた材料を基板上に凝集させ、薄膜を形成する技術）を用いることができる。また、湿式法としては、バーコート、スピンコート、スクリーン印刷などの塗布法のほか、ＬＢ（Langmuir Blodgett）法、化学析出法、陽極酸化法、電解析出法などを用いることができる。
【００３３】
なお、金属元素に対する酸素の組成比は化学量論的なものである必要はなく、その金属元素がとり得る最大酸化数までの範囲内で、任意の値をとることができる。例えば、酸化タングステンの場合、ＷＯｘは、０＜ｘ≦３の任意のｘの値をとることができる。
【００３４】
無機レジストとして使用する金属酸化物を構成する酸素量を調整する方法は、各成膜方法に応じて適宜、選択することができる。例えば、成膜をスパッタリング法で行う場合、酸素を含まない金属のターゲットを酸素の反応性スパッタで成膜する方法や、酸素含有量を制御した金属酸化物からなるターゲットをスパッタで成膜する方法などを採用することができる。
【００３５】
基材１上に形成される無機レジスト層３の厚さは任意に設定可能であるが、所望のピット又はグルーブの深さが得られるように設定する必要がある。例えば、Blu-ray Disk（商標）の場合には無機レジスト層３の厚さが１５ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc-ReWritable）の場合には２０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００３６】
次に、図１Ｅに示すように、シリコン基板１を回転させると共に、露光ビーム（レーザ光）３ｂを無機レジスト層３に照射して、無機レジスト層３を全面にわたって露光する。これにより、露光ビーム３ｂの軌跡に応じた潜像３ａが、無機レジスト層３の全面にわたって形成される。
【００３７】
図４は、無機レジスト層３の露光に用いられるカッティング装置３０の一構成例を示す概略図である。青色半導体レーザ（ＢＬＤ：Blue Laser Diode）３１は、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を出射する。このレーザ光は、レンズ３２及びレンズ３３を通過した後、Ｘ−Ｙビームシフタ３４においてレーザ光軸がＸ，Ｙ方向に適宜調整される。次に、１／４波長板３５においてレーザ光の偏光が変換された後、レーザ光は、ミラー３６により反射されて、シャッター３７に導かれ、このシャッター３７により通過が制御される。
【００３８】
そして、シャッター３７を通過したレーザ光は、シリンドリカルミラー３８を介して音響光学偏向器（ＡＯＤ：Acousto Optical Deflector）３９に入射し、この音響光学偏向器３９によって光学偏向が施される。次に、光学偏向が施されたレーザ光は、シリンドリカルミラー４０を通過した後、ミラー４１により反射されて、偏光分離素子（ＰＢＳ：Polarization Beam Splitter）４２に導かれる。次に、レーザ光は、偏光分離素子４２により反射され、１／４波長板４３により偏光が変換され、ビームエキスパンダ４４によりビーム径が変換される。その後、レーザ光は、ダイクロイックミラー４５により反射され、対物レンズ４６により無機レジストサンプル６１上に集光される。なお、無機レジストサンプル６１は、ターンテーブル４７上に載置され、スピンドル４８により所定の速度により回転される。また、カッティング装置３０は、移動光学テーブル６０を備え、この移動光学テーブル６０の移動に伴って、レーザ光のスポットが無機レジストサンプル６１の径方向に移動される。
【００３９】
また、照射されたレーザ光に対する無機レジストサンプルからの戻り光は、対物レンズ４６を通過し、ダイクロイックミラー４５により反射され、ビームエキスパンダ４４、１／４波長板４３及び偏光分離素子４２を通過する。その後、戻り光は、ミラー４９により反射され、レンズ５０を通過した後、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ５１により減衰されて、電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）５２に供給される。ここで、電荷結合素子５２は、無機レジストサンプル６１からの戻り光のスポット形状、プロファイル等を観察する目的で配置され、露光条件が最適か否かを確認するために用いられる。
【００４０】
フォーカス用ＬＤ（Laser Diode）５３は、波長６３３ｎｍを有するフォーカス用のレーザ光を出射する。フォーカス用ＬＤ５３から出射された光は、フォーカス用偏光分離素子（ＰＢＳ：Polarization Beam Splitter）５４を通過し、１／４波長板５５によりその偏光が変換される。そして、そのレーザ光は、ダイクロイックミラー５６にて反射され、ダイクロイックミラー４５を透過した後、対物レンズ４６により無機レジストサンプル６１上に集光される。
【００４１】
また、フォーカス用レーザ光に対する無機レジストサンプル６１からの戻り光は、ダイクロイックミラー４５を透過した後、ダイクロイックミラー５６にて反射され、１／４波長板５５によりその偏光が変換される。そして、戻り光は、フォーカス用偏光分離素子５４により反射されて、フォーカス用位置検出素子（Ｆ−ＰＳＤ：Focus-Position Sensitive Device）５７に供給される。このフォーカス用位置検出素子５７が、供給されたレーザ光に基づき位置検出をし、検出結果に応じて対物レンズ４６が制御される。
【００４２】
次に、基材１を回転させながら、無機レジスト層３上に現像液を滴下して、図１Ｆに示すように、無機レジスト層３を現像処理する。無機レジスト層３をポジ型のレジストにより形成した場合には、レーザ光で露光した露光部は、非露光部に比較して現像液に対する溶解速度が増すので、レーザ光の露光（潜像３ａ）に応じたパターンが無機レジスト層３に形成される。以上のようにして、基材１上に無機レジスト・パターンが形成された光ディスク原盤１０が作製される。
【００４３】
現像液として用いる溶液は、金属酸化物の薄膜を溶解するものであれば、どのようなものでも使用することができる。酸の例を挙げると、塩酸、硝酸、酢酸のような液体の酸を適宜、水で希釈した溶液のほか、リン酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸のような固体の酸を水に溶かした溶液も利用することができる。アルカリの例を挙げると、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、アンモニア水溶液、トリエタノールアミン水溶液、ジエタノールアミン水溶液などのほか、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウムのような固体のアルカリを水に溶かしたものも利用することができる。
【００４４】
現像液は、現像速度の調整や現像残渣の効率的な除去などの目的で、適宜、水溶液に有機溶剤を混ぜて用いたり、浸透剤や界面活性剤などを添加したりすることができる。現像液の温度は特に制限されるものではないが、薄膜の溶解速度を調整するために適宜、温度を調整するなどの方法を採用することができる。
【００４５】
（光ディスク・スタンパの製造工程）
次に、図２Ａに示すように、現像後の光ディスク原盤１０の凹凸パターン上に、例えば無電解メッキ法によりニッケル皮膜などの導電化膜４ａを形成する。その後、導電化膜４ａが形成された光ディスク原盤１０を電鋳装置に取り付け、電気メッキ法により導電化膜４ａ上に例えば３００±５μｍ程度の厚さになるようにメッキを施すことで、図２Ｂに示すように、凹凸パターンを有するメッキ層４を形成する。なお、メッキ層４を構成する材料としては、ニッケルなどの金属を用いることができる。
【００４６】
次に、図２Ｃに示すように、例えばカッターなどにより光ディスク原盤１０からメッキ層４を剥離する。その後、このメッキ層４に対してトリミングを施して所定のサイズに加工した後、例えばアセトンなどを用いてメッキ層４の信号形成面に付着した無機レジストを洗浄する。以上により、目的とする光ディスク・スタンパ１１を得ることができる。なお、この光ディスク・スタンパ１１は、光ディスク原盤１０の複製金型に相当する。
【００４７】
（光ディスク基板の製造工程）
次に、図３Ａに示すように、例えば射出成形法により、光ディスク・スタンパ１１の凹凸パターンをポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂材料に転写して、光ディスク基板１２を作製する。具体的には、例えば、成形金型に光ディスク・スタンパ１１を配置し、金型を閉じてキャビティを形成し、このキャビティ内にポリカーボネートなどの溶融樹脂材料を注入し、硬化後に金型を開く。これにより、所望のピット及びグルーブパターンが転写された光ディスク基板１２が作製される。
【００４８】
次に、図３Ｂに示すように、情報信号部５を光ディスク基板１２上に形成する。情報信号部５は、情報信号を記録可能及び／又は再生可能に構成され、その構成は、例えば、所望とする光ディスクが再生専用型、追記型及び書換可能型のうちいずれであるかに応じて適宜選択される。
【００４９】
所望とする光ディスクが再生専用型である場合には、情報信号部５は、例えば反射膜からなり、この反射膜の材料としては、例えば、金属元素、半金属元素、これらの化合物又は混合物が挙げられ、より具体的には、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｇｅなどの単体、又はこれらの単体を主成分とする合金が挙げられる。そして、実用性の面を考慮すると、これらのうちのＡｌ系、Ａｇ系、Ａｕ系、Ｓｉ系又はＧｅ系の材料を用いることが好ましい。また、所望とする光ディスクが追記型である場合には、情報信号部５は、例えば、反射膜、有機色素膜を光ディスク基板１２上に順次積層してなる積層膜である。所望とする光ディスクが書換可能型である場合には、情報信号部５は、例えば、反射膜、下層誘電体層、相変化記録層、上層誘電体層を光ディスク基板１２上に順次積層してなる積層膜である。
【００５０】
次に、平面円環形状の光透過性シートを、このシートの一主面に予め均一に塗布された感圧性接着剤（ＰＳＡ：Pressure Sensitive Adhesive）により、光ディスク基板１２上の情報信号部５が形成された側に貼り合わせる。これにより、図３Ｃに示すように、例えば１００μｍを有する光透過層６が情報信号部５上に形成される。以上の工程により、目的とする光ディスク１３を得ることができる。
【００５１】
なお、以上の説明では、光ディスク・スタンパ１１を用いて光ディスク基板１２及び光ディスク１３を製造する例について説明したが、光ディスク・スタンパ１１を用いずに、即ち光ディスク原盤１０を用いて、光ディスク基板１２及び光ディスク１３を製造することも可能である。
【００５２】
上述したように、光ディスク基板１２の表面に形成される凹凸パターンの形状精度は、光ディスク・スタンパ１１の表面に形成された凹凸パターンの形状精度に依存する。一方、この光ディスク・スタンパ１１の表面に形成された凹凸パターンの形状精度は、光ディスク原盤１０の表面に形成された凹凸パターン即ち無機レジスト・パターンの形状精度に依存する。従って、光ディスク基板１２を高精度に形成するためには、光ディスク原盤１０の無機レジスト・パターンを高精度に形成することが必要となる。
【００５３】
（無機レジスト・パターンの形成）
次に、本実施形態における無機レジスト・パターンの形成方法の詳細について説明する。金属酸化物を利用した無機レジストは、感熱無機レジストとして機能する。特に、本実施形態における無機レジスト層３は、ポジ型レジストとして構成されている。ポジ型レジストは、一般に図５に模式的に示すように、無機レジスト層３にレーザ光３ｂが照射されることでその照射部位に潜像３ａが形成され、現像処理を施すことで潜像３ａの形成部が凹部となる凹凸パターンを構成する。
【００５４】
以下、本発明者らが検討した無機レジストの推察される反応機構について説明する。
【００５５】
感熱無機レジストとして金属酸化物を利用した場合、レジスト膜のレーザ照射部位では局所的な熱膨張、レジストを構成する分子間での酸素の再分配（酸化・還元反応）及び金属酸化物の分解による酸素ガス放出が同時に起こると考えられる。すなわち、短時間かつ局所的な強熱によって引き起こされる急激な分子振動の増大により、レーザ照射部位には瞬間的な体積膨張と化学反応が起こると同時に、微細なクラックが発生する。
【００５６】
ここで、図６を参照して説明すると、レーザ照射で強熱された分子のうち、あるものは酸素を放出して還元体（例えば、アモルファスＷＯ）となり、あるものはその酸素を受け取って酸化体（例えば、アモルファスＷＯ３、結晶ＷＯ３）となる。本発明で無機レジスト材料として用いられる酸化タングステン（ＷＯｘ、０＜ｘ≦３）や酸化モリブデン（ＭｏＯ、０＜ｘ≦３）などの金属酸化物は、酸化レベルの高い（ｘが大きい）ものはアルカリ溶解性が高く、酸化レベルの低い（ｘが小さい）ものはアルカリ溶解性が低い。従って、レーザ照射部位において、酸化された部分はアルカリ溶解性が向上し、還元された部分はアルカリ溶解性が低下する。このように、酸化生成物と還元生成物が混在している状態をアルカリ現像に付すと酸化生成物が溶解するため、その中に分散している還元生成物も一緒に脱離し、結果的に酸化・還元反応を起こした部位全体が現像されて形状パターンを形成すると考えられる。
【００５７】
また、酸化・還元反応の際、還元体は元の分子に比べて体積が減少し、酸化体は体積が増加する。本発明で用いる主な金属酸化物の比重は、結晶Ｗ３Ｏ（１４．７ｇ／ｃｍ3）、アモルファスＷＯ１．５（１１ｇ／ｃｍ3）、結晶ＷＯ２（１０．８ｇ／ｃｍ3）、結晶ＷＯ３（７．２ｇ／ｃｍ3）、アモルファスＷＯ３（６．８ｇ／ｃｍ3）、結晶ＭｏＯ２（６．５ｇ／ｃｍ3）、結晶ＭｏＯ３（４．７ｇ／ｃｍ3）などであり、酸化が進むにつれて比重が低下（体積は増大）する。また、成膜したアモルファスの金属酸化物層をレーザ加熱すると、レーザ照射部を中心に多数の結晶粒子が発生する。ここで、アルカリ溶解性についてアモルファスと結晶を比較したとき、同じ酸化レベルの化合物、例えばＷＯ３同士ならば、格子状結合を形成していない分、アモルファスの方が結晶よりもアルカリに対して短時間で溶解する。この性質は、ネガ型レジストのパターン形成で利用される。このような体積の増大と減少、および結晶粒子の発生が、短時間のうちに同時に起こることも、クラック発生の原因になっていると考えられる。
【００５８】
更に、強熱によって金属酸化物から放出された酸素が、クラックを押し広げたり、結晶間に空隙を作ったりすることが考えられる。ここで、酸化タングステン（ＷＯｘ、０＜ｘ≦３）や酸化モリブデン（ＭｏＯｘ、０＜ｘ≦３）などの金属酸化物において、例えばｘが２以上など比較的酸化レベルが高いものは、レーザ加熱によって酸素ガスが発生する割合も高くなると考えられ、これがクラックを押し広げたり、結晶間に空隙を作ったりして体積を大きく膨張させると考えられる（図６Ｂにおける盛り上がり３Ｖに相当）。このため、現像して得られる形状パターンのエッジ部分の盛り上がり（図６Ｃにおける盛り上がり３Ｗに相当）も大きくなる。逆に、例えばｘが２未満などの比較的酸化レベルが低いものは、酸素ガスの発生量も少なくなると考えられる。このため、レーザ照射部位の体積膨張も小さくなり、現像して得られる形状パターンのエッジ部分の盛り上がり３Ｗは小さくなる。
【００５９】
なお、発生したクラックや結晶間の空隙は、現像液を内部に浸透させる効果を高めるのに寄与すると考えられる。このため、酸化レベルが高い金属酸化物を使うほど、アルカリ溶解性も一層増大されることになる。
【００６０】
ところで、基材１の上に下地層２を介して（下地層２が省略される場合には基材１の上に直接）無機レジスト層３を形成した場合、図７に模式的に示すように、下地層２と無機レジスト３との間に界面層８が現れることがある。これは、２つの材料の界面張力差（あるいは表面エネルギー差）が原因となって生じる無機レジストの結晶であると考えられる。この結晶は加熱によって更に成長する。従って、無機レジスト層３をレーザ加熱すると、加熱部分に存在する結晶は大きく成長する。既に述べたように、レーザ加熱した無機レジスト層を現像するとき、一般的に格子状結合を形成していない分、結晶はアモルファスよりも溶解に時間がかかる。このため、レーザ加熱部の無機レジスト層を溶解させた後に、界面層８の結晶が突起８ａのような形状で残存することがある。
【００６１】
本実施形態では、こうした界面層８の発生を抑制するために、図１に示したように下地層２と無機レジスト層３との間に中間層２０を形成し、下地層２と無機レジスト層３の間の界面張力差を減少させ、無機レジスト層３との界面における結晶発生を抑制するようにしている。中間層２０は、無機レジスト層３を構成する金属酸化物と、下地層２を構成する材料（本実施形態ではアモルファスシリコン）の中間程度の界面張力を有する材料（本実施形態ではアモルファスシリコン酸化物）で構成されているので、下地層２と無機レジスト層３の界面張力差を減少させることができる。なお、中間層２０として、無機レジスト層３から下地層２まで、界面張力を連続的に又は段階的に変化させるような層構造を有していてもよい。
【００６２】
無機レジスト層３として、例えば、Ｗ／Ｍｏ／Ｏ＝３２／８／６０（原子数比）のような微細結晶を発生しやすい材料を用いる場合、例えば下地層２としてＺｎＳ−ＳｉＯ２のような金属酸化物を含む材料を用いると、界面層８は発生しにくくなる。しかし、高い表面平坦性や膜厚均一性が得られるアモルファスシリコンなど、無機レジスト層３とは界面張力が異なる材料を下地層２として用いる場合、無機レジスト層３界面の結晶化防止のための中間層２０を両者の間に設ける必要がある。
【００６３】
一方、中間層として、例えば下地層又は無機レジスト層と同じ材料の中に、これらとは結晶性の異なる材料を少量混合して成膜したものを使う方法が考えられる。しかし、例えばこの方法をスパッタ法で用いる場合、１つのスパッタチャンバ内で連続的に成膜を行うと、中間層の上に形成する無機レジスト層が、上記材料で汚染されて特性が変化してしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、中間層２０として、下地層２で用いた材料の酸化物を用いるか、または下地層２で用いた材料と無機レジスト層３で用いた材料の混合物を用いるようにしている。
【００６４】
アモルファスシリコンからなる下地層２をスパッタ法で形成する場合、シリコンをスパッタターゲットとして用い、アルゴンをスパッタガスとして用いることで成膜することができる。これに続けて、シリコンターゲットをそのまま使い、酸化性雰囲気中での反応性スパッタ法によって中間層２０を下地層２の上に成膜することができる。この場合、スパッタガスにはアルゴンと酸素の混合ガスを用いることで、アモルファスシリコン層の上に酸化ケイ素からなる中間層２０が形成される。
【００６５】
同様に、アモルファス・シリコンからなる下地層２の成膜後、シリコン・ターゲットと無機レジスト・ターゲットのコスパッタ法によって中間層２０を下地層２の上に成膜することができる。この場合、スパッタガスにはアルゴン、またはアルゴンと酸素の混合ガスを用いることで、アモルファス・シリコン層の上にシリコンと無機レジスト、またはこれらの混合物からなる中間層２０が形成される。
【００６６】
スパッタガスの混合比率やガス流量は特に限定されるものではなく、成膜速度、膜の平坦性、目的とする膜の酸化度合に応じて適宜調整することができる。なお、ＳｉＯｘ（０＜ｘ≦２）のスパッタターゲットを使って中間層２０の成膜を行うことによっても、同様の効果を得ることができる。これら中間層２０の膜厚は特に制限されるものではなく、界面層８の形成の抑制具合や、下地層２と中間層２０を合わせた蓄熱量に応じて、適宜調整することができる。
【００６７】
得られた中間層２０の上に無機レジスト層３を形成すると、無機レジスト層３と中間層２０の間には界面層８が発生しにくくなる。無機レジスト層３と下地層２との界面張力差が著しく大きい場合、スパッタガスの酸素濃度を低濃度から高濃度へ徐々に高めながら中間層２０の成膜を行う、または下地層２で用いた材料に対して無機レジスト３で用いた材料の濃度を徐々に高めながら中間層２０の成膜を行うなど、界面の性質を連続的に変化させる方法によって、結晶（界面層８）の発生をさらに効果的に防ぐことができる。あるいは、下地層２から無機レジスト層３にかけて、複数の中間層を積層し、下地層２側から無機レジスト層３側に向けて徐々に酸素含有量、または無機レジスト層３で用いた材料の含有量を多くすることによっても、同様の効果を得ることができる。
【００６８】
また、中間層２０の酸素含有量や膜厚を調整することで、得られる無機レジスト・パターンの凸形状のテーパ角（図１Ｆに示すようにパターン側壁と底面とのなす角θ）を緩慢又は急峻にすることができる。
【００６９】
即ち、中間層２０の酸素含有量が増すと電気伝導度が低下し、熱伝導度も低下する。従って、中間層２０の蓄熱性が増大する。中間層２０の膜厚を増大させても、同様の効果を得ることができる。中間層２０の上に無機レジスト層３を形成し、レーザ照射して熱反応を起こさせたとき、下地層２及び中間層２０の蓄熱性が高いとパターン形状のテーパ角が急峻になる。これは、下地層２が熱を蓄えることにより、無機レジスト層３のレーザ照射部分において、表面から底面までの温度勾配が小さくなるため、熱反応の起こりやすさが均一化し、現像後のテーパ角の急峻さとなって現れるためと考えられる。
【００７０】
逆に、中間層２０の酸素含有量が減ると電気伝導度が向上し、熱伝導度も上がる。従って、中間層２０の蓄熱性が減少する。中間層２０の膜厚を減少させても、同様の効果を得ることができる。中間層２０の上に無機レジスト層３を形成し、レーザ照射して熱反応を起こさせたとき、下地層２及び中間層２０の蓄熱性が低いとパターン形状のテーパ角が緩慢になる。これは、下地層２が熱を放出することにより、無機レジスト層３のレーザ照射部分において、表面から底面までの温度勾配が大きくなるため、熱反応の起こりやすさが不均一となり、現像後のテーパ角の緩慢さとなって現れるためと考えられる。
【００７１】
なお、表面平坦性の優先確保などの理由から、下地層として蓄熱性が小さい材料を使用せざるを得なかった場合などに、蓄熱性を付与する目的で、中間層２０を利用することもできる。なお、熱伝導率は定性的には導電率と比例関係にあるため、基材上に下地層、中間層、無機レジスト層を形成したときの表面抵抗値を測定して、熱伝導率の指標とすることができる。
【００７２】
以上のように、本実施形態によれば、下地層２と無機レジスト層３との間に、これら２つの界面張力の中間程度の界面張力を有する中間層２０が形成されているので、無機レジスト層３と下地層２の間の界面張力差を緩和して結晶性界面層８の発生を抑えることができる。これにより、パターン凹部底面の平坦性に優れた無機レジスト・パターン又は光ディスク原盤１０を得ることができ、転写物としての光ディスク・スタンパ１１及び光ディスク基板１２を高精度に形成することが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、中間層２０に含まれる酸素量の調整又は中間層２０の膜厚の調整で凹凸パターンの凸形状のテーパ角を任意に調整することができる。これにより、例えばテーパ角を急峻とした場合には、パターンのより一層の高密度化を図ることができる。また、例えばテーパ角を緩慢とした場合には、上述した光ディスク原盤１０の製造に際して、光ディスク・スタンパ１１及び光ディスク基板１２の剥離性を高めることができる。更に、中間層２０に含まれる酸素量又は膜厚の調整のみでパターン密度を容易に変更することができるので、光ディスク原盤の製造以外の他の工業製品の原盤にも容易に適用することが可能である。
【実施例】
【００７４】
以下、本発明の実施例について説明するが、勿論、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７５】
［レジスト原盤の作製条件］
下地層として、基材上にアモルファスシリコンからなる１００ｎｍの下地層を設けた。以下に下地層の成膜条件を示す。
基材：８インチ・シリコンウェーハ
ターゲット材料：シリコン
成膜ガス：アルゴン（Ａｒ）：２６［ｓｃｃｍ］
成膜開始ガス圧力：５．０×１０-4［Ｐａ］
成膜電力：ＤＣ１３５［Ｗ］
【００７６】
この下地層の上に、以下の各実施例に示す方法で中間層を形成した。さらにその上に、次に示す方法で無機レジスト層を形成し、レジスト原盤（光ディスク原盤）とした。無機レジスト層の膜厚は２７ｎｍとした。
ターゲット材料：  タングステン（Ｗ）／モリブデン（Ｍｏ）／酸素（Ｏ）
＝３２／８／６０（原子数比）
成膜ガス：アルゴン（Ａｒ）：２６［ｓｃｃｍ］
成膜開始ガス圧力：５．０×１０-4［Ｐａ］
成膜電力：ＤＣ１３５［Ｗ］
【００７７】
［露光・現像条件］
光ディスク原盤に対して、以下の条件でレーザ照射および現像を行い、ＤＣグルーブ・パターン（ウォブルが施されていないパターン）を作製した。
光源：半導体レーザ（波長４０５［ｎｍ］）
対物レンズ：開口数ＮＡ＝０．９
光ディスク原盤送り速度：０．３２［μｍ／revolution］
スピンドル：ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式：４．９［ｍ／ｓｅｃ］
現像液：２．３８％テトラメチルアンモニウム水溶液
【００７８】
（比較例１）
基材上に下地層と無機レジスト層のみを形成した。得られた原盤にレーザ照射および現像を行い、ＤＣグルーブ・パターンを作製したときの表面形状をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）の断面プロファイルにて図８に示す。パターンの凸形状のテーパ角は３６°であった。また、無機レジスト層の膜厚は２７ｎｍであることから、約４ｎｍが界面層となり現像液に不溶化していることがわかる。そして、パターン凹部を形成する溝の底部には界面層の突起が現れている（破線の円で示す部分）。
【００７９】
（比較例２）
下地層の形成に続けて、次の方法で中間層を成膜した。成膜後の膜厚は５ｎｍとした。
ターゲット材料：シリコン
成膜ガス：アルゴン（Ａｒ）：２５［ｓｃｃｍ］
酸素（Ｏ２）：１［ｓｃｃｍ］
成膜開始ガス圧力：５．０×１０-4［Ｐａ］
成膜電力：１３５［Ｗ］
【００８０】
得られた原盤にレーザ照射および現像を行い、ＤＣグルーブ・パターンを作製したときの表面形状をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）の断面プロファイルにて図８に示す。現像後の段差は２５ｎｍ、テーパ角は４３°となった。無機レジスト層の膜厚は２７ｎｍであることから、約２ｎｍが界面層となり現像液に不溶化していることがわかる。溝の底部には界面層の突起が現れている（破線の円で示す部分）。この結果から、Ａｒ／Ｏ２＝２５／１の成膜ガスでは、無機レジスト層の結晶化を抑制するにはシリコンの酸化が不十分であることがわかる。
【００８１】
（実施例１）
下地層の形成に続けて、次の方法で中間層を成膜した。成膜後の膜厚は５ｎｍとした。
ターゲット材料：シリコン
成膜ガス：アルゴン（Ａｒ）：２４［ｓｃｃｍ］
酸素（Ｏ２）：２［ｓｃｃｍ］
成膜開始ガス圧力：５．０×１０-4［Ｐａ］
成膜電力：１３５［Ｗ］
【００８２】
得られた原盤にレーザ照射および現像を行い、ＤＣグルーブ・パターンを作製したときの表面形状をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）の断面プロファイルにて図８に示す。現像後の段差は２６ｎｍ、テーパ角は４６°となった。無機レジスト層の膜厚は２７ｎｍであることから、界面層の厚さは１ｎｍとなり、溝底部の界面層の突起の発生はほぼ完全に抑制されている。この結果から、Ａｒ／Ｏ２＝２４／２の成膜ガスは、無機レジスト層の結晶化を抑制するのに効果的であることがわかる。
【００８３】
（実施例２）
下地層の形成に続けて、次の方法で中間層を成膜した。成膜後の膜厚は５ｎｍとした。
ターゲット材料：シリコン
成膜ガス：アルゴン（Ａｒ）：２２［ｓｃｃｍ］
酸素（Ｏ２）：４［ｓｃｃｍ］
成膜開始ガス圧力：５．０×１０-4［Ｐａ］
成膜電力：１３５［Ｗ］
【００８４】
得られた原盤にレーザ照射および現像を行い、ＤＣグルーブ・パターンを作製したときの表面形状をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）の断面プロファイルにて図８に示す。現像後の段差は２７ｎｍ、テーパ角は４９°となった。無機レジスト層の膜厚と段差がほぼ同じになっており、界面層の発生はほぼ完全に抑制されている。この結果から、Ａｒ／Ｏ２＝２２／４の成膜ガスは、無機レジスト層の結晶化を抑制するのに十分であることがわかる。
【００８５】
（実施例３）
下地層の形成に続けて、次の方法で中間層を成膜した。成膜後の膜厚は１０ｎｍとした。
ターゲット１の材料：シリコン
ターゲット２の材料：  タングステン（Ｗ）／モリブデン（Ｍｏ）／酸素（Ｏ）
＝３２／８／６０（原子数比）
成膜ガス：アルゴン（Ａｒ）：２６［ｓｃｃｍ］
成膜開始ガス圧力：５．０×１０-4［Ｐａ］
ターゲット１の成膜電力：１３５［Ｗ］
ターゲット２の成膜電力：１３５［Ｗ］
【００８６】
得られた原盤にレーザ照射および現像を行い、ＤＣグルーブ・パターンを作製したときの表面形状をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）の断面プロファイルにて図８に示す。現像後の段差は２６ｎｍ、テーパ角は３１°となった。無機レジスト層の膜厚は２７ｎｍであることから、界面層の厚さは１ｎｍとなり、溝底部の界面層の突起の発生はほぼ完全に抑制されている。この結果から、シリコン・ターゲットと無機レジスト・ターゲット（タングステン（Ｗ）／モリブデン（Ｍｏ）／酸素（Ｏ）＝３２／８／６０（原子数比））を同じ成膜電力で同じ時間、アルゴン・スパッタして形成される中間層は、無機レジスト層の結晶化を抑制するのに効果的であることがわかる。なお、上記条件での各ターゲットのスパッタ・レートは、
ターゲット１：９．８［ｓｅｃ／ｎｍ］
ターゲット２：８．５［ｓｅｃ／ｎｍ］
であることから、中間層はシリコンと無機レジストが、ほぼ１：１の比率で混合したものになっている。
【００８７】
図９は、中間層の材料組成とレジスト・パターンの表面抵抗、結晶層厚およびテーパ角との関係を示す一覧図である。また、図１０は、中間層の構成材料がシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）である場合における成膜ガスの酸素比とレジスト・パターンの表面抵抗、結晶層厚およびテーパ角との各々の関係を示すグラフである。図１０に示すように、成膜ガスの酸素比が上昇するに従い、中間層の上に形成されるレジスト・パターンの表面抵抗およびテーパ角がそれぞれ上昇する一方、界面における結晶層厚が減少することがわかる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００８９】
例えば以上の実施形態及び実施例において挙げた具体的な数値はあくまでも一例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値を用いてもよい。
【００９０】
また、上述の実施形態では、本発明を光ディスク原盤及びその製造方法に対して適用した例について説明したが、これに限られず、微細な凹凸パターンを有する種々のデバイス、例えば太陽電池における光反射防止構造、燃料電池における燃料流路、及びこれらの製造方法に対しても、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態による無機レジスト・パターン及び光ディスク原盤の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による光ディスク・スタンパの製造方法を説明するための断面模式図である。
【図３】本発明の一実施形態による光ディスク基板の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図４】無機レジスト層の露光に用いたカッティング装置の概略構成図である。
【図５】ポジ型無機レジストの凹凸パターンの形成方法を説明する模式図である。
【図６】露光時における無機レジスト層中の金属酸化物の相変化の様子を説明するための模式図である。
【図７】無機レジスト層と下地層との間に形成される界面層とその問題点を説明するための模式図である。
【図８】本発明の実施例及び比較例の結果を比較して示す図である。
【図９】本発明の実施例及び比較例における中間層の成膜条件及びレジスト・パターンの形態を比較して示す図である。
【図１０】本発明の実施例において説明する中間層の成膜ガスの酸素比とレジスト・パターンの表面抵抗、界面の結晶層厚およびパターン凸部のテーパ角との関係を示す図である。
【図１１】光ディスク原盤の作製から光ディスク基板の作製までの従来の工程の概略を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…基材、２…下地層、３…無機レジスト層、８…界面層、８ａ…表面凹凸（突起）、１０…光ディスク原盤、１１…光ディスク・スタンパ、１２…光ディスク基板、１３…光ディスク、２０…中間層、３０…カッティング装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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