(57)【要約】【課題】設計どおりのエッチングパターン形状を維持したままで、この上に形成したメッキ層によるスタンパーの剥離において突起部の破損の発生を防止することのできる光記録媒体作製スタンパーの原盤を得る。【解決手段】基体１１上に、下層構成層１と上層構成層２とが積層され、上層構成層２と下層構成層１との厚さの和によって、スタンパーの凹凸パターンの深さが規定された構成とする。下層構成層１は、スタンパーの構成材に比し低い硬度を有する構成とすることによって原盤からのスタンパーを構成するメッキ層の剥離に際しての突起部の破損の発生を防止することのできるようにした。【選択図】          図１
2004310927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体を作製するスタンパーの原盤であって、
基体上に、下層構成層と上層構成層とが積層され、
上記上層構成層と下層構成層との厚さの和によって、上記スタンパーの凹凸パターンの深さが規定され、
上記下層構成層は、上記スタンパーの構成材に比し低い硬度を有することを特徴とする光記録媒体作製スタンパーの原盤。
【請求項２】
上記下層構成層の厚さｄ１と、上記上層構成層の厚さｄ２とが、ｄ１＞ｄ２に選定されて成ることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体作製スタンパーの原盤。
【請求項３】
上記凹凸パターンのパターン幅をＷ、長さをＬ、深さをＤとするとき、アスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌのいずれかが、１以上のパターンを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体作製スタンパー原盤。
【請求項４】
光記録媒体を作製するスタンパーの原盤の製造方法であって、
基体上に、最終的に凹凸パターンを形成する下層構成層と上層構成層とを順次積層し、該上層構成層上にレジスト層を積層形成する積層工程と、
上記レジスト層に対するパターン化工程と、
該パターン化されたレジスト層をエッチングレジストとして上記上層構成層をエッチングする上層パターン化工程と、
該パターン化された上層構成層をエッチングマスクとしてその開口部を通じて上記下層構成層を反応性イオンエッチングする下層パターン化工程とを有し、
上記上層構成層は、上記下層構成層に対するエッチングガスに耐性を有し、上記下層構成層は、上記スタンパーの構成材に比し低い硬度を有することを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法。
【請求項５】
上記下層構成層は、酸素ガスに対してエッチング性を有し、上記上層構成層は、酸素ガスに対して耐性を有することを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法。
【請求項６】
上記下層構成層の厚さｄ１と、上記上層構成層の厚さｄ２とが、ｄ１＞ｄ２に選定されていることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法。
【請求項７】
上記凹凸パターンのパターン幅をＷ、長さをＬ、深さをＤとするとき、アスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌのいずれかが、１以上のパターンを含んでいることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体作製スタンパー原盤の製造方法。
【請求項８】
上記レジスト層のパターン化工程が、電子線露光によるパターン露光と、現像処理とによることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法。
【請求項９】
上記基体が、シリコンまたは石英より成ることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法。
【請求項１０】
上記上層構成層が、シリコンまたは石英より成ることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グルーブや、情報ピット等の凹凸パターンを有する高密度光記録媒体、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）型、書き込み可能型、書き換え可能型の各種光ディスク等の光記録媒体を製造する場合に用いられる光記録媒体作製スタンパーの原盤とその製造方法に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
光記録媒体、例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）ＲＯＭ、光磁気ディスク、相変化型光ディスク等においては、例えばトラッキング用グルーブや情報ピット等の凹凸パターンが、ディスク基板自体の表面あるいは基板面上に形成した樹脂層に成形されて成る。
この凹凸パターンの形成は、ディスク基板の例えば射出成型時に成型スタンパーを用いるとか、ディスク基板上に塗布した紫外線硬化樹脂に対するスタンパーの押圧を行ういわゆる２Ｐ  （Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）  法において、押圧スタンパーを用いる方法が採られる。
【０００３】
このような光記録媒体作製のためのスタンパーの作製は、いわゆるマスタリング原盤が作製され、この原盤パターンの転写、あるいは繰り返し転写によって形成される。
ところで、近年、光ディスクの高記録密度化に伴い情報ピット等の凹凸パターンの微細化が進み、最先端の開発レベルにおいては、１００ｎｍ以下の寸法（長さ、幅）が実現されている。
【０００４】
このような微細化は、電子線描画技術、および反応性イオンエッチング技術（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）の導入によって可能となった（例えば非特許文献１参照）。
電子線描画は、従来のレーザー光源を用いたリソグラフィに対して遥かに露光スポット径が小さいことから、レジスト上に超高密度のパターンを形成することができる。
【０００５】
ところで、電子線用レジストは、高解像度ではあるものの、凹凸パターンの凹凸側面の傾斜が垂直過ぎ、さらに、場合によっては逆傾斜となることから、このパターンを、例えばプラスチック基板に転写する場合には、不都合である。
これに比し、レジストパターンをマスクとしてＲＩＥによって、原盤を作製するパターン転写を行う場合は、このＲＩＥにおいて、そのエッチング条件の選定によって、エッチング側面の傾斜角度を制御することができることから、急峻性を残しつつ基板転写も可能な最適形状を実現することができる。
【０００６】
一方で、パターンの微細化は、スタンパー転写工程において新たな問題を発生している。この問題とは、図５に断面図を示すように、エッチングによってシリコン（Ｓｉ）、または石英（ＳｉＯ２）原盤１００の基板自体に、直接形成された凹凸パターン１０１上に、ニッケルメッキを施し、これを剥離することによってニッケルスタンパー１０２を転写形成する場合、このＳｉもしくは石英から成る原盤からニッケルメッキを剥離するに際して、ニッケル側の微細な凹凸パターンの突起部が例えば根元から折損し、破損部１０３が発生する易いということである。このような、破損の発生は、次ぎの２点によると思われる。
（１）  ニッケルに対して、ニッケル形成面の基板１００がＳｉまたは石英というニッケルに比し硬度が高いこと。
（２）  パターンの深さＤが、５０〜１００ｎｍとパターン幅Ｗとのアスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはパターン長Ｌとのアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌが、電子線描画の導入により、従来以上の１程度までに向上し、針状となっていること。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｊａｐａｎ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．４０（２００１）ｐｐ．１６５３−１６６０，Ｐａｒｔ  １，Ｎｏ．３Ｂ，Ｍａｒｃｈ  ２００１，Ｆｉｇ．１０）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解決する方法として、本出願人は、先に、図６Ａに示すように、ニッケルスタンパー作製プロセス前のエッチングパターニングがなされた原盤の凹凸パターン１０１の面に、この凹凸パターン１０１の深さより十分薄い膜厚のフォトレジスト薄膜１０４を塗布し、その後、図６Ｂに示すように、その表面上にニッケルメッキを成長させ、これを剥離してスタンパー１０２を得る「スタンパーの製造方法」を提案した（特願２００２−１１８０３２号）。
この方法によれば、ニッケルメッキと、スタンパーの原盤との間に、柔らかいレジストが介在されていることから、これが緩衝材として機能し、ピットを形成する突起の破損を防止することができる。
【０００９】
しかしながら、この方法による場合、ピット損傷を防止する効果は、十分ではあるものの、緩衝材としてのフォトレジストをスピンコートによって塗布する方法によるとき、凹凸パターンの凹部が、このフォトレジストによって埋まり易く、エッチングによって形成した凹凸パターンの深さを維持することに問題が生じる。例えば深さ９０ｎｍでエッチングを施した原盤上に、平坦面上での塗布厚が２０ｎｍの条件でレジストを塗布するとき、パターンの深さＤが、４０ｎｍまで低下するという問題がある。
このため、必要とする設計の深さに対して、予め数十ｎｍ程度深く、エッチングを行う必要が生じるが、この場合は、原盤材料（基板１００の構成材料）とこれに対するエッチングマスクのレジストとの選択比（基板材料のエッチングレート／レジストのエッチングレート）が大であることが求められるという制約がある。
また、このような深さの調整を行ったとしても、元のパターン形状に対して傾斜が緩やかになるので、エッチングにより最適化された形状を損ねてしまうということが問題になる場合がある。
【００１０】
本発明は、上述した本来のすなわち設計どおりのエッチングパターン形状を維持したままで、スタンパーの突起部の折損等の破損を防止することのできる光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるスタンパーの原盤は、基体上に、下層構成層と上層構成層とが積層され、上層構成層と下層構成層との厚さの和によって、スタンパーの凹凸パターンの深さが規定された構成とする。
上層構成層は、下層構成層に対するエッチングガスに耐性を有し、下層構成層は、スタンパーの構成材に比し低い硬度を有する構成とする。
そして、下層構成層の厚さｄ１と、上層構成層の厚さｄ２とが、ｄ１＞ｄ２に選定される。
【００１２】
そして、本発明で対象とする凹凸パターンは、そのパターン幅をＷ、長さをＬ、深さをＤとするとき、アスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌのいずれかが、１以上のパターンを含むパターンとする。
【００１３】
また、本発明は、光記録媒体を作製するスタンパーの原盤の製造方法であって基体上に、最終的に凹凸パターンを形成する下層構成層と上層構成層とを順次積層し、この上層構成層上にレジスト層を積層形成する積層工程と、このレジスト層に対するパターン化工程と、パターン化されたレジスト層をエッチングレジスト、すなわちエッチングマスクとして上層構成層をエッチングする上層パターン化工程と、このパターン化された上層構成層をエッチングマスクとしてその開口部を通じて下層構成層を反応性イオンエッチングする下層パターン化工程とを有する。
【００１４】
上層構成層は、下層構成層に対するエッチングガスに耐性を有する材料層によって構成する。
そして、下層構成層は、スタンパーの構成材に比し低い硬度を有する材料層によって構成する。
下層構成層は、酸素ガスによってエッチングされ、上層構成層は、この材料層として、下層構成層に対するパターンエッチングのエッチングマスクとして機能させる。
【００１５】
下層構成層の厚さｄ１と、上層構成層の厚さｄ２とは、ｄ１＞ｄ２に選定される。
凹凸パターンとしては、そのパターン幅をＷ、長さをＬ、深さをＤとするとき、アスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌのいずれかが、１以上のパターンを含むパターンとし得る。
レジスト層のパターン化工程は、電子線露光によるパターン露光と、現像処理とによることができる。
【００１６】
上述した本発明による原盤は、凹凸パターン、すなわちスタンパーを構成する凹凸部が、下層構成層と上層構成層との２層構造を有するものであり、その下層構成層、すなわち特に凹部の奥部側を構成する部分が、スタンパーの構成材より硬度の小さい材料によって構成したことから、この原盤に対してメッキを施し、このメッキ層を剥離してスタンパーを作製するに際して、スタンパーの突起部の、特に先端部は、メッキ層に比して硬度が小さい、やわらかな壁面からの剥離となる。したがって、剥離に際しての剥離方向の傾き等によるメッキ層の突起部に掛かる不要な力を低減化できる。
【００１７】
また、本発明による原盤の製造方法においては、凹凸パターン上に緩衝材としての薄膜の形成を回避したことによって、所定の寸法形状の凹凸パターンを正確に形成できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明発明によって、凹凸パターンのパターン幅をＷ、長さをＬ、深さをＤとするとき、アスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌのいずれかが、１以上のパターンを含む凹凸パターンが形成される原盤を得る、本発明による光記録媒体作製スタンパーの原盤とその製造方法の実施の形態例を、図１および図２の工程図を参照して説明するが、本発明は、この例に限定されないことはいうまでもない。
【００１９】
この例においては図１Ａに示すように、原盤を構成する基体１１、例えばＳｉ基板、あるいは石英基板を用意する。
この基体１１上に、最終的に原盤の凹凸パターンを形成する厚さｄ１の下層構成層１と、厚さｄ２の上層構成層２とを積層形成する。更にこの上に露光用のレジスト層３を塗布する。この場合、原盤に形成する凹凸パターンの深さをｄとするとき、ｄ＝ｄ１＋ｄ２とし、更に、ｄ１＞ｄ２とする。
上層構成層２は、例えばフロン系ガスのＣＦ４あるいはＣＨＦ３のエッチングガスによってエッチングされるものの、例えば酸素ガスに対しては、耐性を有する、すなわち殆どエッチングされることがない、材料の例えばＳｉによって構成される。
【００２０】
下層構成層１は、上述した上層構成層２に対してはエッチング性を殆ど示すことがない例えば酸素ガスをエッチングガスとし、更に、本発明製造方法によって得る原盤によって作製する、スタンパーの構成材料、例えばニッケルメッキに比して、硬度が小さい材料のエッチングレジストによって構成する。
【００２１】
次に、図１Ｂに示すように、レジスト層３に対して例えば電子線露光を行って最終的に形成する原盤の凹凸パターンに対応するパターンの露光を行い、その後現像処理することによってパターン化する。
図１Ｃに示すように、このパターン化されたレジスト層３をエッチングマスクとして、上層構成層２に対して例えば上述したフロン系ガスをエッチングガスとするＲＩＥを行って、レジスト層３のパターンを踏襲するパターンにパターン化する。
【００２２】
図２Ａに示すように、上層構成層２をマスクとして、下層構成層１に対して酸素ガスによるＲＩＥを行って、上層構成層２のパターンを踏襲するパターン化を行う。このとき、最上層のレジスト層３もエッチングされる。
また、このエッチングは、基体１が、Ｓｉあるいは石英によって構成されている場合、これは酸素ガスによってエッチングがなされないことから、このエッチングが、基体１の表面に達したとき、そのエッチングは停止する。
【００２３】
このようにして、下層構成層１と、上層構成層２とによる、すなわち、深さｄが、ｄ１＋ｄ２を有する凹凸パターン４が形成される。
そして、この凹凸パターン４は、上述したエッチング、特に大なる膜厚を有する下層構成層１に対するＲＩＥにおいて、ＲＩＥ条件、例えば印加電圧、ガス供給量等の選定によって、その断面形状、すなわち側壁面の傾き等の選定を行うことができる。
【００２４】
このようにして、本発明による原盤５、すなわち基体１上に、下層構成層１と上層構成層２とが積層され、上層構成層１と下層構成層２との各厚さｄ１とｄ２がｄ１＞ｄ２とされ、また、これらの和ｄ１＋ｄ２によって凹凸パターン４の深さｄが規定され、下層構成層２が、この原盤５によって作製されるスタンパーの構成材に比し低い硬度を有する原盤が構成される。
【００２５】
そして、このように、レジスト層３に対するパターン露光を、電子線描画によるパターン露光とし、またＲＩＥによるエッチングによって、凹凸パターン４の形成を行ったことによって、上述した凹凸パターン４のパターン幅をＷ、長さをＬ、深さをＤとするとき、アスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌのいずれかが、１以上のパターンを含んでいるパターンをも確実に形成できた。
【００２６】
この原盤５によってスタンパーを形成するには、図２Ｂに示すように、原盤５の凹凸パターンを有する面上に、例えばニッケルメッキ層６を例えば無電解メッキおよび電気メッキによって形成する。
そして、図２Ｂに示すように、このメッキ層６を、原盤５から剥離する。このようにすることによって、メッキ層６からなるスタンパー７を得る。
【００２７】
この剥離に際しては、スタンパー７の凸部の最も外力の影響を受けやすい先端に影響を与える原盤の凹部の底部側の側面が、スタンパー７の構成材料の硬度より小さい材料によって構成されていることから、これが緩衝材として作用し、スタンパー７の破損が回避される。
【００２８】
このようにして作製したスタンパーは、これ自体を、光記録媒体、例えば各種光ディスク基板、あるいはカード基板等の射出成型におけるスタンパー、あるいは２Ｐ法における成型（押圧）スタンパーとして用いることもできるが、このスタンパーをマスタースタンパーとして、マザースタンパーを同様の例えばニッケルメッキによって反転形成し、更に、これに例えばニッケルメッキを行って反転形成したスタンパーを作製して、これを上述した基板等の成型スタンパーとすることもできる。
【００２９】
次に、凹凸パターンのパターン幅をＷ、長さをＬ、深さをＤとするとき、アスペクト比Ｒｗ＝Ｄ／Ｗ、もしくはアスペクト比ＲＬ＝Ｄ／Ｌのいずれかが、１以上のパターンを含む凹凸パターンが形成される原盤を得ることのできる本発明によるスタンパーの原盤の製造方法を、更に、詳細に説明する。
【００３０】
［１．原盤作製の積層膜の形成］
原盤を構成する基体１１として、Ｓｉウエハーを用いる。
（１−１．下層構成層）
この基体１１上に、下層構成層１を構成する。
この下層構成層１は、次の条件を備える材料によって構成する。
▲１▼  凹凸パターン４で必要たされる深さに近い所要の厚さｄ１に形成できること。
▲２▼  基板１１と上層構成層２とにすぐれた密着性を有すること。
▲３▼  表面平滑性にすぐれていること。その平滑性の目安は、平均粗さＲａ＜１ｎｍである。
▲４▼  スタンパーの構成材料より硬度が小さいこと。
▲５▼  例えば酸素ガスによるエッチング加工が可能な材料であること。
▲６▼  更に、生産性を考慮すると、スパッタと比較して処理時間の短いスピンコート法の塗布ができることが望ましいということ。
である。
下層構成層１としては、スピンコート法によってエッチング可能なレジスト、例えば電子線用レジストを塗布して、例えば最終的に得る原盤に置ける凹凸パターンの深さｄが１００ｎｍである場合、例えば厚さｄ１＝８０ｎｍに形成する。
下層構成層１は、電子線に感度を持たない汎用のレーザー露光用ノボラック型レジストによって構成することもできる。また、レジスト以外の材料層によって構成することもできる。例えば日本合成ゴム社製市販のＧ線用フォトレジスト：ＧＸ２５０ＥＬＳを用いる。
【００３１】
（１−２．上層構成層）
この上層構成層２は、上述した下層構成層１に対するエッチングの酸素ガスによってエッチングされず、他のエッチングガスの例えばフロン系ガスのＣＦ４あるいはＣＨＦ３によってエッチングされる材料、例えばＳｉあるいはＳｉＯ２によって構成する。
【００３２】
（１−３．レジスト層）
このレジスト層３は、上層構成層２上に形成する。このレジスト層３は、例えばスピンコート法によって電子線描画用ポジ型レジストを塗布して形成する。このレジストは、例えば富士フィルムアーチ社製：ＦＥＰ−１７１を用いる。
このレジスト層３の塗布厚ｄ３は、上層構成層２に対する層エッチング時のマスクとなるので、上層構成層２とレジスト層３の書くエッチング速度をＲ２とＲ３とするとき、その選択比をα（α＝Ｒ２／Ｒ３）とするとき、ｄ３＞ｄ２／αを満たせば良い。
ここでは、α＞１となるエッチング条件を用いるのでｄ３＞ｄ２であれば良い。
上述したように、ｄ２＝２０ｎｍとしたことにより、余裕を見てｄ３＝５０ｎｍとした。
【００３３】
［２．電子線描画］
（２−１．電子線パターン描画）
例えば図３に概略構成を示す電子線描画装置によって、レジスト層３に対して目的とする凹凸パターンに対応するパターンの電子線描画による露光を行う。この露光条件を以下に例示する。
＜露光パターン＞
・変調信号；  ＥＦＭ＋信号、
例えばＤＶＤ−ＲＯＭに使用されている変調信号で、３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，・・・の１２種類のピット長より構成される。
・記録密度；  ３Ｔピット長が、０．１２６μｍ、トラックピッチが、０．２３４μｍ（ＤＶＤの綿密度の１０倍に相当）
＜電子線描画装置＞
・電子銃；  Ｗ（タングステン）カソード
・加速電圧；  １５ｋＶ
・電流：  ２０ｎＡ
・ビーム径：  ７０ｎｍ
・記録線速度：  １．０ｍ／ｓ
【００３４】
（２−２．現像）
上述した電子線描画によるパターン露光がなされたレジスト層３に対する現像条件を以下に例示する。
＜現像条件＞
・現像液：  有機アルカリ現像液・テトラメチルアンモニウム２・３８％（東京応化工業社製、商品名：ＮＭＤ−３）
現像時間：３０秒
【００３５】
以上の工程を経ることによって下層構成層１に、図２Ａで示すピットパターン４ｐが形成される。
この場合のピット幅Ｗ０は、露光ビーム径に等しい７０ｎｍとなった。
【００３６】
［３．エッチングプロセス］
（３−１．上層構成層のエッチング）
レジスト層３に形成されたピットパターンをマスクとして、フロン系ガスのＣＦ４あるいはＣＨＦ３を用いて上層構成層をエッチングする。
この上層構成層２が、Ｓｉである場合、以下の条件によるエッチングで、エッチング速度１ｎｍ／ｓｅｃが得られた。なお、上層構成層２が石英であっても、エッチングは可能で、エッチング速度が異なる。
＜エッチング条件＞
・エッチングガス；  ＣＦ４
・ガス流量；  ５０ｓｃｃｍ
・真空到達度；  ０．２５ｍＰａ
・ガス圧；  ０．５０Ｐａ
・高周波ＲＦ電源出力；  アンテナ部―２００Ｗ  、  バイアス部―３０Ｗ（周波数１３・５６ＭＨｚ）
上記条件で２５秒間エッチングを行うと、レジスト層３の開口部（即ちピット部）下の上層構成層２は完全に除去された。
一方、レジスト層３については、まだ一部が上層構成層２上に残存した。
【００３７】
（３−２．下層構成層１のエッチング）
引き続き、前プロセスにより形成された上層構成層２のパターンをマスクとして、酸素ガスを用いて下層構成層１層をエッチングする。
同様に残存レジスト層３のレジストもエッチングにより除去される。
以下にエッチング条件を例示する。この条件では、レジスト層３は、おおよそ速度２ｎｍ／ｓｅｃでエッチングされるが、下層構成層１のエッチングは、基体１１の表面で停止し、残存するレジスト層３のエッチングは、上層構成層２の表面で停止する。したがって、このエッチングは、多少長めに行うことができる。
＜そのエッチング条件＞
・エッチングガス；  Ｏ２
・流量；    ２５ｓｃｃｍ
・真空到達度；  ０．２５ｍＰａ
・ガス圧；  １．０Ｐａ
・高周波ＲＦ電源出力；  アンテナ部―２００Ｗ、  バイアス部―２０Ｗ（周波数１３．５６ＭｍＨｚ）
上記条件で６０秒間エッチングを行うと、残存していたレジスト層３、および上層構成層２の開口部すなわちピット部の下層構成層１が、完全に除去された。
【００３８】
これにより、凹凸パターン４が形成された。そして、このパターンの表面が、Ｓｉの上層構成層２によって構成され、側壁が、主として、やわらかい下層構成層１によって構成され、底部が、基体１１によって、構成された原盤５が完成した。
そして、最終的な凹凸パターン４の深さｄは、１００ｎｍとなった。
またピット幅Ｗは、エッチングによってレジスト層３に形成された時点の幅Ｗ０の７０ｎｍから拡がり、８５ｎｍになった。
また、側壁の傾斜角度は、約８０度となった。
【００３９】
［４・ニッケルスタンパーの作製］
（４−１．表面導電処理）
原盤５の表面は、導電性の小さいＳｉ薄膜による上層構成層２より構成されていることから、電気メッキ前処理として、ニッケルスパッタ法、もしくはニッケル無電解メッキ法により、膜厚２００ｎｍ〜３００ｎｍの下地導電薄膜を形成する。
【００４０】
（４−２．電気メッキ工程）
次に電気メッキ法によって、ニッケルを所望の厚さ、例えば３００μｍ〜４００μｍ程度の厚さに、ニッケル下地導電薄膜上に成長させ、図２Ｂで示したメッキ層６を得る。
この電気メッキは、原盤５側を陰極（原盤表面で導電のコンタクトをとる）側とし、硫黄含有のＳ−Ｎｉを陽極として、５０℃の電鋳液中で原盤５を回転させながら徐々に電流密度を増加させる。
例えば電流値０．０５Ａ／ｄｍ２で成長開始して、最終的に２０Ａ／ｄｍ２程度にする。３００μｍ厚の成長に要する時間は、１時間から２時間程度である。
【００４１】
（４−３．原盤からのニッケルスタンパー剥離工程）
電気メッキ成長終了後、このメッキ層６によるニッケル平板を、図２Ｃで示すように、原盤５から剥離する。  これによって、ニッケルスタンパー７が完成する。
上述した方法で作製された完成したニッケルスタンパー７上のパターンは、深さｄ＝１００ｎｍ、幅Ｗ＝８５ｎｍのアスペクト比Ｒｗが１以上であるにも拘わらず、原盤５からの剥離時に損傷する事なく、正常に転写された。
【００４２】
これに比し、上述した例と同一のパターンを、電子線描画、およびエッチングによりシリコン原盤上に直接形成した従来方法による場合、原盤からのスタンパーの剥離において、特に長さ０．２０μｍ以下の短いピットについて多くの損傷が発生した。これにより、本発明方法が、優れた効果を有するものであることが確認された。
【００４３】
図３は、上述したレジスト層３に対する電子線描画装置ＥＢＲを例示するものである。
この描画装置は、除振テーブル５０上に配置され、上部の電子ビ−ムカラム５２、下部のスピンドル５３、スライド例えばエアスライド５１等から成る機構部を有する。
そして、これらが除振テーブル５０に載置されて設置場所での外部振動が除去されるようになされている。
【００４４】
電子ビ−ム描画がなされるレジスト層２が形成されたシリコン半導体基板１は、スピンドル５３によって回転される載置台上に載置される。
電子ビ−ムカラム５２においては、電子線源、陽極等を有する電子銃５４を有する。電子線源から放出された電子は、陽極により数十ｋＶで加速され、静電レンズによるコンデンサ−レンズによって集束されてアパーチャ−５６に達し、このアパーチャ−５６によって絞られた電子ビ−ムは、ビ−ム偏向電極５７によって、回転する基板１上に回転の半径方向に走査するように偏向され、それぞれ静電レンズあるいは電磁レンズによるフォーカス調整レンズ５８および対物レンズ５９によって、基板１上のレジスト層２に、例えば数１０ｎｍの径をもってスポット照射するようになされる。
【００４５】
そして、アパーチャ５６上のブランキング電極、すなわちビーム変調部６０によって、照射電子ビ−ムをアパーチャ５６に向けて、アパーチャ５６を通過させたり、側方に向かわしてアパーチャ５６を通過することがないように制御することによって例えば記録情報に応じてオン・オフ制御するビーム変調を行う。
【００４６】
基板１は、スライド５１上に配置されたエアスピンドル５３上に、チャッキングされる。
スピンドル５３は、高精度の回転スピ−ドで高速回転できるものであり、その回転スピードは、光学式ロ−タリ−エンコ−ダ−を用いたサ−ボ機構により制御される。また、スライド５１は、数ｎｍの送り精度で基板１の波形方向に駆動される。
【００４７】
本発明製造方法におけるレジスト層３に対する電子ビ−ム照射は、このようなＥＢＲ装置を用いて行うことができる。しかしながら、その電子ビ−ム照射は、この構成によるものに限らないことはいうまでもない。
【００４８】
また、図４は、上述したスタンパーを構成する電気メッキ槽の一例の構成図で、この電気メッキ槽４１は、内部に例えば主成分をスルファミン酸ニッケルとするメッキ液（電鋳液）４２が充填され、このメッキ液４２がメッキ槽４１の右下に設けられた排水口４３Ａ及び給水口４３Ｂを有する液循環部４３により外部と循環するように構成される。また、基板１１に緩衝膜１３が形成されて成る原盤１４を保持する保持部４４とこの保持部４４を回転駆動させるモーター４５とを備えて成る。また、原盤５に対向してメッキ材４６として上述したＳ−Ｎｉが配置される。
そして、原盤５の表面で導電のコンタクトをとり、原盤１４側を陰極とし、硫黄含有のＳ−ニッケルから成るメッキ材４６を陽極として、メッキ４２中でモーター４５により図中矢印で示すように原盤５を回転させながら、徐々に電流密度を増加させる。例えば０．０５Ａ／ｄｍ２で成長開始して、最終的に２０Ａ／ｄｍ２程度にする。そして、一般的にニッケルメッキ膜が３００μｍの厚さに成長するのに２時間〜３時間程度を要する。
【００４９】
上述したように、本発明による原盤によれば、その凹凸パターンの大部分、特に凹部の底部側側壁が、この原盤によって形成するスタンパーより、硬度が低い下層構成層によったことから、冒頭に述べたスタンパーの剥離に際しての破損が回避される。
【００５０】
また、本発明による原盤の製造方法によれば、凹凸パターンの形成部を、下層構成層と上層構成層とレジスト層の積層とし、レジスト層に対し、電子線描画などの微細パターン露光を可能にし、更に、下層および上層の構成層の積層によって、ＲＩＥの適用を可能にし、凹凸パターンの断面形状の選定の自由度を高めることができるものである。
【００５１】
尚、上述した例では、電子線描画装置を使用したが、同等サイズの微小レジストパターンを形成できるのであれば、電子線以外の露光手段を用いても良い。
例えば従来通り紫外レーザー光源を用いても、近接場光学により対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．＞１．０が実現する場合、また波長２００ｎｍ以下まで短波長化された光源による場合は、電子線描画と同等の記録スポット径１００ｎｍが実現される。
【００５２】
上述したところでは、スタンパーの構成層が、一般的に広く用いられているニッケルメッキ層とした場合であるが、ニッケル以外の他材料も可能である。その場合に、下層構成層１は、そのスタンパー材料より軟らかい材料によって構成される。
【００５３】
【発明の効果】
上述した本発明による原盤は、凹凸パターン、すなわちスタンパーを構成する凹凸部が、下層構成層と上層構成層との２層構造を有するものであり、その下層構成層、すなわち特に凹部の底部側を構成する部分が、スタンパーの構成材より硬度の小さい材料によって構成したことから、この原盤に対してメッキを施し、このメッキ層を剥離してスタンパーを作製するに際して、スタンパーの突起部の、特に先端部は、メッキ層に比して硬度が小さい、やわらかな壁面からの剥離となる。
したがって、剥離に際しての例えば剥離方向が傾いた場合におけるなど、によるメッキ層の突起部に掛かる不要な力を緩衝低減化できるものであり、これによって図５で示した破損部の発生を回避でき、スタンパーの作製において、歩留まりの向上を図ることができる。
【００５４】
そして、本発明製造方法によれば、図６で説明したような、緩衝材としての機能を有するフォトレジスト薄膜を介在させることなく、直接原盤上にメッキ層を施してスタンパーの形成を行うので、このフォトレジスト薄膜の形成、特にこのフォトレジストをスピンコートする場合に問題となる、凹部内への塗布厚が平坦部における塗布厚より大となること、また、これによって凹凸パターンの形状のなまり等の不都合が回避される。
そして、設計どおりの凹凸パターンを、確実に作製することができる。
【００５５】
したがって、本発明によれば、上述したアスペクト比ＲｗもしくはＲＬが１以上のパターンを含む場合においても高い歩留まりをもってスタンパーの原盤を製造することができる。
そして、特に上層構成層をパターン化するためのレジスト膜のパターン化におけるパターン露光を上述したように、電子ビーム露光によるときは、パターン幅が５０ｎｍ〜１００ｎｍという微細なパターンを確実に露光することができ、また上層構成層および下層構成層をＲＩＥによってパターン化する場合は、パターンの側壁形状すなわち傾きの選定を光ディスク等の光記録媒体の成型において要求される最適の形状のスタンパーの作製ができる原盤を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ〜Ｃは、本発明による光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法の一例の各工程の概略断面図（その１）である。
【図２】Ａ〜Ｃは、本発明による光記録媒体作製スタンパーの原盤の製造方法の一例の各工程の概略断面図（その２）である。
【図３】本発明製造方法に用いる電子線描画装置の一例の構成図である。
【図４】スタンパー作製のニッケルメッキ槽の一例の概略断面図である。
【図５】従来の原盤によってスタンパーを作製した場合の破損の説明図である。
【図６】スタンパーの破損を回避した製造方法の工程図である。
【符号の説明】
１・・・下層構成層、２・・・上層構成層、３・・・レジスト層、４・・・凹凸パターン、５・・・原盤、６・・・メッキ層、７・・・スタンパー、１１・・・基体、４１・・・メッキ槽、４２・・・メッキ液、４３・・・循環部、４４・・・保持部、４５・・・モーター、４６・・・メッキ材、５０・・・スライド、５１・・・スライド、５２・・・ビームカラム、５３・・・スピンドル、５４・・・電子銃、コンデンサーレンズ、５６・・・アパーチャー、５７・・・ビーム偏向電極、５８・・・フォーカス調整レンズ、５９・・・対物レンズ
【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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