(57)【要約】【課題】比較的工数が低く、品質や性能が高いディスクを安価に生産することが可能なニッケル鏡面盤の作製方法及びニッケル鏡面盤を提供すること。【解決手段】鏡面研摩された円盤状のアモルファスカーボンまたはグラッシーカーボンの表面に、電鋳によってニッケル層を形成し、前記ニッケル層を所定の厚さに調整した後、前記ニッケル層を前記円盤状のアモルファスカーボンの表面から剥離することで解決できる。このとき、円盤状のアモルファスカーボンまたは、グラッシーカーボンは、熱硬化性樹脂を成形した後、不活性ガス雰囲気中で１０００℃〜１５００℃の温度で焼成すると好適である。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面研摩された円盤状のアモルファスカーボンまたはグラッシーカーボンの表面に、電鋳によってニッケル層を形成し、前記ニッケル層を所定の厚さに調整した後、前記ニッケル層を前記円盤状のアモルファスカーボンの表面から剥離することを特徴とするニッケル鏡面盤の作製方法。
【請求項２】
円盤状のアモルファスカーボンまたはグラッシーカーボンは、熱硬化性樹脂を成形した後、不活性ガス雰囲気中で１０００℃〜１５００℃の温度で焼成してなることを特徴とする請求項１記載のニッケル鏡面盤の作製方法。
【請求項３】
熱硬化性樹脂は、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂、フラン樹脂の少なくとも一方の材料であることを特徴とする請求項２記載のニッケル鏡面盤の作製方法。
【請求項４】
鏡面側の中央部が高く、外周部が下向きに反っていることを特徴とするニッケル鏡面盤。
【請求項５】
鏡面側の中央部の高さが０．５ｍｍから１ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項４記載のニッケル鏡面盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ニッケル鏡面盤の作製方法及びニッケル鏡面盤に関し、特に光ディスクを成形する時の金型になるスタンパーの作製方法に特徴があるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクを製作するためのスタンパーはマスタリングといわれる工程で製作されていた。この工法は一般にフォトリソグラフィーといわれる技術を用い、ガラス盤上に信号に対応したフォトレジストの凹凸のパターンを形成することから始まる。ガラス盤上のポジ型フォトレジスト層に、記録すべき信号に対応して強度変調されたレーザビームを螺旋状に露光し、現像することによって、レジストの窪み（ピット）をトラック状に形成するのである。
【０００３】
その後、表面に導電性膜を形成し、その上に電鋳によりニッケルの厚膜を形成する。その厚膜はおよそ０．３ｍｍほどであり、それを元のガラス盤から剥がしてスタンパーにするのである。このニッケル盤にはフォトレジストのピットが転写された突起（バンプ）が螺旋状に形成されている。これを射出成形することにより情報を含んだピット列を有する光ディスクが出来るのである。
【０００４】
このスタンパーを作る工程は１０以上の工程を含み、製作のための多くの時間とコストがかかる。また、工程が多いために塵埃や人為的ミスなどによる欠陥も多く、歩留まりを低下させていた。
【０００５】
近年、このような多くの工程を要せず、より少ない工程でスタンパーを作る試みがなされている。例えば、未公開自社出願の特願２００１−３２４７０７号明細書に記載された技術などがある。以下、未公開自社出願の特願２００１−３２４７０７号明細書に記載された技術を、図４を参照しながら説明する。
【０００６】
図４（Ａ）は、鏡面に研磨されたニッケル基盤４１の上に有機ポリマーなどの架橋性物質を塗布することで形成されたアンカーコート層４２を示す。アンカーコート層４２としては、例えば、有機ポリマーやシリコン酸化物の無機の材料などである。
【０００７】
まず、アンカーコート層４２に、化学増幅型レジストのような露光で酸を発生させ、その後、ベーキング処理で先ほどの酸が触媒となって架橋反応を起こすものを用いることができる。このような場合には、図４（Ｂ）に示すように、塗布後に溶剤を蒸発させる目的のプリベークとして８０℃〜９０℃の比較的低温で行なわれる。
【０００８】
続けて、図１（Ｃ）に示すように、ニッケル基盤４１全体に紫外線を照射し、図１（Ｄ）に示すベーキング処理を経て、アンカーコート層４２のポリマー鎖を架橋させる。図１（Ｄ）は、露光後のベーキングで所謂、ポストエクスポージャーベークと呼ばれるものである。この時、露光で発生した酸が触媒となってアンカーコート層４２に架橋反応が起こる。
【０００９】
更に、図４（Ｅ）に示すように、フォトレジスト４３をアンカーコート層４２の上に塗布するが、そのフォトレジスト４３の溶剤にアンカーコート層４２が溶けない程度の架橋状態にする。すなわち、アンカーコート層４２がフォトレジスト４３の溶剤に実質的に侵されない程度に架橋する。これをブランク盤と称す。図４（Ｅ）に示すレジスト４３はネガ型レジストを用いる。但し、フォトレジスト４３が塗布された後は、プリベークと称してレジストの溶剤を飛ばし、レジスト層を安定化させるためのベーキング処理が行われる。
【００１０】
次に、図４（Ｆ）のように、記録すべき信号で変調されたレーザビーム４４をフォトレジスト４３に照射する。ここで使われる装置は、レーザビームレコーダと呼ばれ、図４では、記録すべき信号で変調された後のレーザビーム４４と、そのレーザビーム４４を０．３ミクロンほどの微細なスポットに絞る記録レンズ４５、及び、ニッケル基盤４１を回転軸４６の周りに回転させる回転駆動部材４７のみを示している。この記録レンズ４５は、回転するニッケル基盤４１の半径方向に沿って移動するので、フォトレジスト４３には螺旋状に潜像が記録される。
【００１１】
図４（Ｇ）は、露光後のベーキングで、露光によって露光部に発生した酸が触媒となり、このベーキング処理で露光分のレジストの架橋反応が連鎖反応的に進む。このときのフォトレジスト４３は一般に化学増幅型レジストと呼ばれる種類のレジストである。また、レジストの種類によっては、露光後のベーキングが不要なフォトレジストもある。
【００１２】
図１（Ｈ）は、その後の現像処理を示し、フォトレジスト４３の架橋された部位以外が溶けて流された状態を示すものである。その結果として、露光部がレジスト突起４８として残る。この状態では、レジスト突起４８とアンカーコート層４２とはまだ強固に結合されていない。
【００１３】
図１（Ｉ）は、アンカーコート層４２とレジスト突起４８の架橋を更に促進する工程である。前述したように、図１（Ｈ）の工程では、アンカーコート層４２は完全には架橋されていない。また、記録レーザで露光されたレジスト突起４８の架橋も一部しか進行していない。図１（Ｉ）に示す工程において、両者の架橋を第２の架橋反応として、さらに進行させることにより、レジスト突起４８のポリマーとアンカーコート層４２との間で相互の架橋が起こり両者の結合を強める。また、夫々が架橋によりさらに強固になり、成形時の熱と応力に耐える強度を与える。
【００１４】
図１（Ｊ）は、架橋後のニッケル基盤４１上で、レジスト突起４８と、アンカーコート層４２が、一体化された構造物４９になっている状態を示すものである。この一体化された構造物４９を表面に形成したニッケル基盤４１を、成形機の金型に合うように内外径を加工し、必要に応じ裏面を削ればダイレクトスタンパーが完成する。
【００１５】
次に、図５を参照しながら、鏡面のニッケル基盤を作製する従来技術を説明する。
【００１６】
図５（Ａ）において、５１は表面が鏡面に研摩されたガラス盤である。その大きさは外径が２００ｍｍ、厚さが６ｍｍのものが一般的である。
【００１７】
ガラス盤５１の表面は、中心線平均粗さＲａで１０ｎｍ以下に研摩されている。図５（Ｂ）に示すように、その研摩面の上にフォトレジスト層５２を設ける。場合によっては、ガラス面とフォトレジストの密着性を向上させるためにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の膜を間に設ける場合もある。
【００１８】
次に、図５（Ｃ）のように、フォトレジスト層５２の上に導電性膜としてニッケル層５３を設ける。この時の方法としては、スパタリングや無電解メッキなどがある。このニッケル層５３の厚みは、５０〜１００ｎｍの範囲である。更に、それを電鋳槽に入れ、ニッケルメッキを行う。続けて、ニッケル層５３の上にニッケルメッキ層５４を形成する（図５（Ｄ））。この厚みは約３００μｍである。このニッケルメッキ層５４とニッケル層５３をガラス盤５１から剥がして、鏡面ニッケル盤５５が得られる（図５（Ｅ））。
【００１９】
また、図６を参照しながら、上記のニッケル盤作製方法とは異なる他のニッケル盤作製方法を説明する。
【００２０】
図６（Ａ）において、６１はＳＵＳなどの導電性を有する金属盤である。前述したガラス盤５１と同様に表面は鏡面に研摩されている。次に、鏡面に研摩された表面に酸化皮膜６２を設ける（図６（Ｂ））。これは一般に、パッシベーション処理または剥離処理などと呼ばれ、電鋳時に電流が通れることが出来る程度の非常に薄い酸化膜を形成する方法である。具体的にはクロム酸塩溶液に浸す方法などがある。
【００２１】
この上に電鋳を施し、ニッケルメッキ層６３を設ける（図６（Ｃ））。これを母材である金属盤６１から剥がして鏡面盤６３を得る（図６（Ｄ））。ニッケルメッキ層６３は、酸化皮膜６２があるので容易に剥がすことができる。
【００２２】
【特許文献１】
特開２００２−１４０８４１号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のニッケル鏡面盤の作製方法では、ニッケル鏡面盤を作製するための作業工程が多く、コストが高くなるという問題を有することになる。確かに、金属盤にパッソベーション処理を施す方法は、母材自体に導電性材料を用いるので導電性膜を付ける工程を低減させることができるが、クロム酸塩などの毒性のある溶剤を使用しなければならなく環境にも良好ではない。
【００２４】
酸化皮膜を付ける方法はこれ以外にもあり、真空中で酸素プラズマの雰囲気に曝せば容易に酸化膜を形成できるというのもその一例である。しかしながら、この方法においても、装置構成が複雑となり、結果としてニッケル鏡面盤を作製する装置が高くなるという問題が生じる。
【００２５】
本発明は、上記課題を解決するものであり、比較的工数が低く、品質や性能が高いディスクを安価に生産することが可能なニッケル鏡面盤の作製方法及びニッケル鏡面盤を提供するものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明であるニッケル鏡面盤の作製方法は、鏡面研摩された円盤状のアモルファスカーボンまたはグラッシーカーボンの表面に、電鋳によってニッケル層を形成し、前記ニッケル層を所定の厚さに調整した後、前記ニッケル層を前記円盤状のアモルファスカーボンの表面から剥離することを特徴とする。
【００２７】
このとき、上記円盤状のアモルファスカーボンまたはグラッシーカーボンを、熱硬化性樹脂を成形した後、不活性ガス雰囲気中で１０００℃〜１５００℃の温度で焼成すると好適である。
【００２８】
更に、上記熱硬化性樹脂が、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂、フラン樹脂の少なくとも一方の材料であると好適である。
【００２９】
本発明の第２の発明であるニッケル鏡面盤は、鏡面側の中央部が高く、外周部が下向きに反っていることを特徴とする。
【００３０】
このとき、ニッケル鏡面盤の鏡面側の中央部の高さが０．５ｍｍから１ｍｍの範囲であると好適である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１〜図３に本発明の実施の形態を示す。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１において、１はアモルファスカーボンまたはグラッシーカーボンとよばれる材料でできた円盤である（図１（Ａ））。この材料は、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂を成形後、不活性ガス雰囲気中で１０００℃〜１５００℃に焼成することによりえられる高硬度、緻密なカーボン材料である。その特徴としては、表面が潤滑性に富んでいることが挙げられる。また、電気抵抗は４〜６×１０−３Ω・ｃｍで、表面に導電性皮膜を設けなくても電気メキが可能である。
【００３３】
また、この材料は研摩性に富み、鏡面に加工しやすいという特徴もある。本実施形態においては、特に、円盤１は表面が鏡面に加工されたアモルファスカーボンの円盤である場合で説明を進める。なお、このときのアモルファスカーボンの円盤１の表面粗さは、中心線平均粗さでＲａ１０ｎｍ以下／Ｒｍａｘ１００ｎｍ以下になっている。
【００３４】
次に、このアモルファスカーボンの円盤１を電鋳槽に入れた後、片側表面に電気メッキを施す。図１（Ｂ）はそのようにして形成されたニッケル層２を示すものである。この時の厚みは、現行のスタンパーに合わせて約３００μｍである。前述のように、このアモルファスカーボンは電気導電性があるので、導電膜を付けなくても電鋳が可能である。
【００３５】
そして、図１（Ｃ）のように、電鋳後に形成されたニッケル層２をアモルファスカーボンの円盤１から剥がせば鏡面ニッケル盤２が作製できる。このアモルファスカーボンは表面に潤滑性があるので、表面に酸化膜などのパッシベーション処理をしなくても母材から簡単に剥離することができる。実際に使用したアモルファスカーボンは、高密度アモルファスカーボンＵＤＡＣ（神戸製鋼所製）である。これはＨＩＰ処理（熱間等方圧加圧法）により２０００℃以上で加圧焼成されたもので、より緻密な構造を有し、表面にボイドがなく微細なバンプを表面に形成するスタンパー基盤に適している。
【００３６】
以上のように、鏡面研摩したアモルファスカーボンにニッケル電鋳を施した後、ニッケル層２をアモルファスカーボンから剥離することで、比較的容易にニッケル鏡面盤を作製することが可能となる。
【００３７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、鏡面ニッケル盤２を作製する具体的な方法を示したが、本実施形態では、鏡面ニッケル盤２の処理方法について、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００３８】
図２において、２は上記第１の実施形態で説明した鏡面ニッケル盤であり、３は鏡面ニッケル盤２を処理するための載置台であり、鏡面ニッケル盤２を真空吸着するために吸引孔４が多数表面に設けられている。
【００３９】
真空吸着機構についての説明は省略するが、基本的には真空ポンプなどにより吸引孔４から空気を吸引し、鏡面ニッケル盤２を吸着する構成である。載置台３は、例えば、レジスト塗布用スピナーの回転台、ベーキング用のホットプレート、露光用レーザビームレコーダの回転テーブル、現像装置の回転テーブルなどである。
【００４０】
各処理はニッケル盤の鏡面側で行われるので、鏡面ニッケル盤２を載置台３に載置した際、図２（Ａ）のように、鏡面ニッケル盤２の中央部が低く、外周部が上側に反っていると空気は隙間から自由に入ることになるので、十分な真空吸着力が生じない場合がある。
【００４１】
逆に、図２（Ｂ）に示すように、鏡面ニッケル盤２の鏡面側の中央部が高く、外周部が下側に反っていると、図２（Ｃ）のように吸引孔４より空気は吸引され、負圧が鏡面ニッケル盤２と載置台３の間に生じるので鏡面ニッケル盤２は吸着される。このとき、反りの範囲は、中央部の高さがおよそ０．５ｍｍから１ｍｍの範囲であると良好な結果が得られることが確認されている。
【００４２】
また、図３は母材の表面に電鋳をする電鋳装置を示すものである。
【００４３】
図３において、５は電鋳槽、６はスルファミン酸ニッケルなどからなる電鋳液、７は回転陰極で、第１の実施形態で説明したアモルファスカーボンの円盤１が母材として先端に固定保持されている。
【００４４】
また、母材としては、ガラス盤にニッケルスパッタ膜が成膜された円盤、或いは酸化皮膜を付けた金属円盤であってもよい。８は陰極回転モータ、９はニッケル陽極、１０は開口を有する遮蔽板、１１は電鋳液を槽内に送り込む配管、１２は槽からオーバーフローした電鋳液を回収し調整槽１３に送る配管である。
【００４５】
この調整槽１３では、電鋳液のｐＨを調整したり、電鋳液の温度を制御したりされる。陽極と陰極の間に通電することにより、陽極のニッケル９が母材１の表面に堆積し、母材表面の鏡面に沿ったニッケルメッキ層が形成される。電鋳後は母材を電鋳槽から取り出し、形成されたニッケルメッキ層を剥離すると、鏡面ニッケル盤２ができる。
【００４６】
電鋳液のｐＨは、一般的には３〜４の間で設定されるが、ｐＨを４以上の大きめに設定すると、図２（Ｂ）で示したような、鏡面ニッケル盤２の鏡面側の中央部が高く、外周部が下向きに反った盤が得られる。また、電鋳で形成される鏡面ニッケル盤２が反るのは電鋳の間に生じる内部応力のためであるので、通電する電流値を制御することによっても、鏡面ニッケル盤２の鏡面側の中央部が高く、外周部が下向きの反りを得ることが可能である。
【００４７】
以上のように、ニッケル鏡面盤の鏡面側の中央部を高くし、外周部を下向きに反ることで、良質なニッケル鏡面盤を作製することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の鏡面ニッケル盤は、アモルファスカーボンの母材に電鋳をして得られるので、母材にレジスト層および導電性膜を形成する必要がなく、また、金属盤への電鋳の場合に必要になる母材表面へのパッシベーション処理も不要である。このことから、ニッケル鏡面盤を作製する工程が従来の技術に比べて、１／３から１／２程度に低減され、大幅にコストダウンを図ることが可能となる。
【００４９】
また、上記のようにニッケル鏡面盤を作製する工程が低減される分、欠陥やゴミの付着が少なくなり、高品質のニッケル鏡面盤を生産することができる。更に、従来工法のように、レジストや酸化膜形成のための薬品を使う必要がなく、環境負荷も押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における鏡面ニッケル盤の作製工程図
【図２】本発明の第２の実施形態における鏡面ニッケル盤の吸着状態を示す図
【図３】本発明の第２の実施形態における電鋳工程を示す模式図
【図４】従来技術における鏡面ニッケル盤を用いたスタンパーの作製工程図
【図５】従来技術における鏡面ニッケル盤の作製工程図
【図６】従来技術における鏡面ニッケル盤の第２の作製工程図
【符号の説明】
１　アモルファスカーボンの円盤
２　ニッケルメッキ層
【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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