(57)【要約】【課題】金属原盤面内に均一なピットを迅速に作製することのできる光ディスクスタンパの製造方法を提供する。【解決手段】金属原盤１０２上に色素記録層１０１を形成する工程と、前記色素記録層にレーザ光１０３を照射して色素記録層１０１に穴あきピット１０４を形成する工程と、前記穴あきピット１０４上及び該穴あきピット１０４を形成した色素記録層１０１上に金属マスク１０６を形成する工程と、前記色素記録層１０１及び該色素記録層１０１上に形成した金属マスク１０６を除去する工程と、前記穴あきピット１０１上に形成した金属マスク１０６を用いて前記金属原盤１０２をエッチングする工程と、前記穴あきピット内に形成した金属マスク１０６を除去する工程とを備えた。【選択図】　　　　図１
2004110936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属原盤上に色素記録層を形成する工程と、
前記色素記録層にレーザ光を照射して色素記録層に穴あきピットを形成する工程と、
前記穴あきピット内及び該穴あきピットを形成した色素記録層上に金属マスクを形成する工程と、
前記色素記録層及び該色素記録層上に形成した金属マスクを除去する工程と、前記穴あきピット内に形成した金属マスクを用いて前記金属原盤をエッチングする工程と、
前記穴あきピット内に形成した金属マスクを除去する工程とを備えた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２】
請求項１の記載において、前記金属原盤上に形成する色素記録層はシアニン色素からなることを特徴とする光ディスクスタンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスクスタンパの製造方法にかかり、特にドライプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）、あるいはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）等の製造に際して用いられる従来のウエットプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法を説明する図である。まず、図３（ａ）に示すように、研磨したガラス原盤３０２の表面にフォトレジストを回転塗布し、フォトレジスト層３０１を形成する。次いで、図３（ｂ）に示すように、前記ガラス原盤３０２を図示しない原盤記録装置の回転テーブル等の支持台に取り付けて前記ガラス原盤３０２を回転させながら、ＣＤあるいはＤＶＤに記録すべき信号で変調したレーザ光をフォトレジスト層３０１に照射してフォトレジスト層３０１を露光する。次いで、図３（ｃ）に示すように、露光したフォトレジスト層３０１を現像し、レーザ光を照射した位置にあるフォトレジスト層を除去する。次いで、図３（ｄ）に示すように、スパッタリング法等を用いてニッケル（Ｎｉ）等の導電膜３０５をフォトレジスト層３０１上に形成する。次いで、図３（ｅ）に示すように、前記導電膜３０５を電極として、導電膜３０５上にニッケルめっきを行う。次いで、図３（ｆ）に示すように、前記ニッケルめっきにより形成しためっき層（めっき基板）３０６をガラス原盤３０２から剥がし、剥がしためっき基板３０６の裏面（図の下面）を研磨し、更に該めっき基板３０６上面に残留するフォトレジスト層３０２を除去することによりスタンパ３０７を得る。
【０００３】
また、従来の光ディスクスタンパを製造する方法としてアルゴンプラズマなどを用いたイオンミリング法あるいは四塩化炭素を用いたリアクティブイオンエッチング法（ドライプロセス）を用いる方法がある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図２は、このような従来のドライプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法を説明する図である。まず、図２（ａ）に示すように、ニッケルあるいはＳＵＳ（ステンレス鋼）等からなる金属原盤（スタンパ母材）２０２にフォトレジストを塗布し、フォトレジスト層２０１を形成する。次いで、図２（ｂ）に示すように、前記金属原盤２０２を回転させながら、ＣＤあるいはＤＶＤに記録すべき信号で変調したレーザ光をフォトレジスト層２０１に照射してフォトレジスト層２０１を露光する。次いで、図２（ｃ）に示すように、露光されたフォトレジスト層２０１を現像し、前記レーザ光照射領域のフォトレジスト層２０１を除去して金属原盤２０２を露出させる。次いで、図２（ｄ）に示すように、未露光領域のフォトレジスト層２０５をマスクとして前記金属原盤２０２をエッチングする。これにより前記フォトレジスト層２０１の除去された領域の前記金属原盤２０２に記録ピットを形成する。次いで、図２（ｅ）に示すように、未露光領域のフォトレジスト層２０５を除去するとスタンパ２０６が完成する。
【０００５】
なお、ＣＤあるいはＤＶＤ等の光ディスクは前記スタンパ２０６を用いてポリカーボネート樹脂等の樹脂を射出成形することにより形成することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−１５０７３８号公報（第３−６頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記ウエットプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法では、図３（ｅ）に示すめっき工程に時間がかかる。スタンパを製造するためのめっき工程は、例えば、図３（ｄ）において作製したガラス原盤をスルフアミン酸電解液中浸漬し、電気分解法にてニッケル膜をガラス原盤表面に析出させてニッケルスタンパとするが、スタンパとして必要な厚さ（約０．３ｍｍ）の析出膜を形成するためには、３〜４時間、場合によってはそれ以上時間を要し、光ディスク製造工程のボトルネックになっている。またニッケルスタンパ内部には応力が発生し、この応力に基づくガラス原盤からの剥離、あるいは電解液の管理等の種々の問題がある。
【０００８】
また、前記ドライプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法では、フォトレジスト層マスクを用いて金属原盤をエッチングする。フォトレジストマスクを用いた金属原盤のエッチングは、マスクであるフォトレジスト層のエッチング速度が非常に速く、エッチング対象物である金属原盤のエッチング速度は遅い。
このため、金属原盤に所望の深さのピットが得られる以前にフォトレジストマスクが無くなってしまい、充分な深さのピットを得ることができない場合が生じる。またドライプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法では、フォトレジストマスクを作製するまでに熱処理工程をいくつか経るため、金属原盤に反りが発生することがある。金属原盤に反りが生じると金属原盤表面を均一に熱処理することが困難となり、このため金属原盤面内に均一なピットを形成することが困難となる。
【０００９】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、金属原盤面内に均一なピットを迅速に作製することのできる光ディスクスタンパの製造方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を採用した。
【００１１】
金属原盤上に色素記録層を形成する工程と、前記色素記録層にレーザ光を照射して色素記録層に穴あきピットを形成する工程と、前記穴あきピット内及び該穴あきピットを形成した色素記録層上に金属マスクを形成する工程と、前記色素記録層及び該色素記録層上に形成した金属マスクを除去する工程と、前記穴あきピット内に形成した金属マスクを用いて前記金属原盤をエッチングする工程と、前記穴あきピット内に形成した金属マスクを除去する工程とを備えた。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる光ディスクスタンパの製造方法を説明する図である。図において、１０１は色素記録層、１０２はニッケル等からなる金属原盤、１０３はレーザ光、１０４は穴あきピット、１０５は金属膜、１０６は金属マスク、１０７はスタンパである。まず、図１（ａ）に示すように、表面粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ以下に鏡面研磨された外径が２００ｍｍ、厚さが０．３ｍｍの円盤状の金属原盤１０２上に、色素を均一にコーティングして色素記録層１０１を形成する。色素記録層１０１はエタノール、アセトン等の有機溶剤に溶解するシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素等からなり、記録するレーザ波長近傍に最大吸収波長を持ち、なおかつ分解温度（昇華温度）が１５０〜４００℃の範囲にあるものが望ましい。また、色素記録層１０１の膜厚は、形成する金属マスク１０６の高さよりも高くすることが望ましい。金属原盤１０２は純ニッケルに限らず、ニッケル合金もしくはステンレスＳＵＳ３０３等でもよい。
【００１３】
次いで、図１（ｂ）に示すように、色素記録層１０１を形成した金属原盤１０２を光ディスク原盤記録装置あるいは情報記録装置に取付け、前記金属原盤１０２を回転させながら、ＣＤあるいはＤＶＤに記録すべき信号で変調したレーザ光を色素記録層１０１に照射して色素記録層１０１に穴空け記録し、色素記録層１０１を貫通し金属原盤１０２に達する穴あきピット１０４を形成する。なお、前記レーザ光１０３としてはアルゴンイオンレーザあるいは半導体レーザを用いることができる。
【００１４】
次いで、図１（ｃ）に示すように、スパッタリング装置により金属ターゲットをスパッタリングして、色素記録層１０１上及び前記穴あきピット１０４内に金属膜１０５を形成する。形成する金属膜１０５のエッチング速度は、金属原盤１０２エッチング速度よりも遅いことが望ましく、金属膜１０５の材料としては、例えばシリコン、アルミニウム、炭素等を用いることができる。なお、形成する金属膜１０５の膜厚は該金属膜のエッチング速度を考慮して決定すればよい。
【００１５】
次いで、図１（ｄ）に示すように、エタノール、アセトン等の有機溶剤を用いて色素記録層１０１を除去する。このとき色素記録層１０１上の金属膜１０５も同時に除去される。これにより金属原盤１０２の穴あきピットに相当する位置に金属マスク１０６が形成される。
【００１６】
次いで、図１（ｅ）に示すように、アルゴンイオンを使用したイオンビームミリング装置を用い、金属膜１０５をマスクとして金属原盤１０２をエッチングして、金属原盤１０２に信号ピットを形成する。次いで、図１（ｆ）に示すように残留する金属マスク１０６を除去する。これにより金属原盤１０２のみからなるスタンパ１０７を得ることができる。
【００１７】
このようにして作製したスタンパは、その内外周を所定のサイズに加工した後、射出成形機に取付け、ポリカーボネート樹脂を原料とし射出成形する。これによりＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクのレプリカを大量に作製することができる。
【００１８】
次に、この実施形態をより詳細に説明する。まず、図１（ａ）に示すように、厚さ０．３ｍｍで外径２００ｍｍの大きさの円盤状ニッケル基板を用意する。ニツケル基板の表面は平均粗さ（Ｒａ）は０．０１μｍ以下に研磨されている。なお、研磨する面は両面でもよいし、片面だけでもよい。
【００１９】
このニッケル基板を洗浄後、スピンナ装置に取付け、前記ニッケル基板の研磨面上に色素記録層を形成するために、テトラフルオロプロパノールに溶解したシアニン色素を回転塗布する。シアニン色素の最大吸収波長は７５０ｎｍ、分解温度は３２０℃である。シアニン色素の濃度及びスピンナ装置の回転数は塗布乾燥後のシアニン色素の膜厚が１５０ｎｍになるように制御した。
【００２０】
次に、図１（ｂ）に示すように、波長７８０ｎｍの半導体レーザを組み込んだ光学ヘッドを搭載する記録機に前記色素記録層が形成されたニッケル基板を取吋け、ＣＤに記録すべき信号で変調（ＥＦＭ変調）したレーザ光を色素記録層に照射して記録を行った。レーザ光の記録パワー１２ｍＷであった。このときレーザ光の照射された色素記録層は分解昇華しレーザ照射時間に対応した穴あきピットが形城された。
【００２１】
次に、図１（ｃ）に示すように、記録を行ったニッケル基板をスパッタリング装置に装着し、金属膜としてのシリコン膜を色素記録層上に成膜した。このとき１×１０−３Ｐａ以下になるように真空引きし、スパッタリングガスとしてアルゴンを用いてシリコン（Ｓｉ）膜を形成した。アルゴンガス導入後の真空チヤンバの真空度は、０．４Ｐａとした。シリコンのスバッタ率は、ニッケル１．２ａｔｏｍｓ／ｉｏｎに対して、０．４ａｔｏｍｓ／ｉｏｎと非常に小さい。このため、形成するシリコン膜の膜厚は、シリコンのスバッタ率を考慮して５０ｎｍとした。シリコン膜は、レーザ光を照射して形成した穴あきピット内、及びニッケル基板上に残された色素記録層上に形成された。
【００２２】
次いで，図１（ｄ）に示すように、再度スピンナ装置にニッケル基板を取付け、回転させながらアセトンをニッケル基板全面に吹き付ける。これにより、ニッケル基板上に残った色素記録層が溶解され、同時に色素記録層上のシリコン膜が除去された。さらにニッケル基板を高速回転させ、ニッケル基板上に残ったアセトンを乾燥した。
【００２３】
次いで、図１（ｅ）に示すように、イオンビームミリング装置にニッケル基板を装着し、５×１０−４Ｐａ以下に真空引きし、シリコン膜をマスクとしてアルゴンイオンを用いてエッチングを行い、ニッケル基板にＣＤの信号ピット探さである１１０ｎｍの凹部を形成した。次いで、図１（ｆ）に示すように、残留するシリコン膜を除去した。これにより、ニッケル基板からダイレクトに形成されたＣＤスタンパを得ることができた。なお、この方法にるスタンパの作製時間は略２時間であり、図３に示す従来のウエットプロセスの略１／２の時間で作製することができた。
【００２４】
このようにして作製したスタンパを用い、通常のＣＤ作製工程である射出成形、アルミ反射膜形成、ＵＶ保護膜コートの各工程を経て目的とするＣＤを作製した。次いで、このＣＤをＣＤ検査機に取付け、ＣＤ性能の評価項目であるブロックエラー、３Ｔジッタを測定したところ、ブロックエラーは１０個以下、３Ｔジッタが２５ｎｓ以下であった。すなわち規格値であるブロックエラー２１０個以下、３Ｔジッタ３５ｎｓ以下の条件を充分に満足していた。
【００２５】
比較例として、図２に示す製法のＣＤスタンパを用いて作製したＣＤのブロックエラー、及び３Ｔジッタを測定したところ、ブロックエラーが２００〜３００個、３Ｔジッタが４０ｎｓ以下であり、前記規格値を満足することはできなかった。
【００２６】
また、本実施形態によれば、色素記録層としてシアニン色素を用いる。シアニン色素は、スピンコート法により簡単にしかも均一に基板上に成膜することができる。また、フォトレジスト膜のように成膜後に熱処理（プリベーク及びポストベーク）を行う必要がないため、金属原盤に反りを生じることがない。このため反りを原因とする不均一な熱処理が前記金属原盤に加えられることがなくなる。
このため均一なピット形状を持つ光ディスクを作製することができる。また、前記色素記録層は、アセトン等の溶剤で簡単に除去することがことができ、製造工程を簡素化できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、金属原盤面内に均一なピットを迅速に作製することのできる光ディスクスタンパの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる光ディスクスタンパの製造方法を説明する図である。
【図２】従来のドライプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法を説明する図である。
【図３】従来のウエットプロセスを用いた光ディスクスタンパの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
１０１　色素記録層
１０２　金属原盤
１０３　レーザ光
１０４　穴あきピット
１０５　金属膜
１０７　スタンパ
【図１】
2004110936.tif 000003
【図２】
2004110936.tif 000004
【図３】
2004110936.tif 000005