(57)【要約】【課題】  側壁が急峻で、かつ矩形性の良いパターンを有する光ディスク原盤を提供する。【解決手段】  ＲＩＥを用いた光ディスク原盤作製において、２００時間から４００時間、望ましくは３５０時間以上、室温、空気中で保管したレジストに対して露光、現像を行うことで、ランドの端部が突出したパターンを作製し、そのレジストパターンをマスクとしてＲＩＥを行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク原盤の製造方法において、石英基板上にポジ型フォトレジストを塗布し、レーザビームを用いてガイド溝パターンの露光を行い、前記レーザビームはガイド溝部のみを走査露光し、ガイド溝間は走査露光しないことにより、現像後に残存するレジストの端部を中央部より突出させた後、そのレジストパターンをマスクとした反応性イオンエッチングを行い、前記レジストが除去された部分の前記石英基板をエッチングすることによりガイド溝を形成し、反応性イオンエッチング後に残存するレジストを除去することを特徴とした光ディスク原盤の製造方法。
【請求項２】
前記フォトレジストに一定期間保管したフォトレジストを用いることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤の製造方法。
【請求項３】
前記フォトレジストに、室温、空気中で２００時間から４００時間保管したフォトレジストを用いることを特徴とした請求項２に記載の光ディスク原盤の製造方法。
【請求項４】
前記フォトレジストを塗布した後、室温、空気中で２００時間から４００時間保管することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤の製造方法。
【請求項５】
前記現像はスピン現像であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式情報記録媒体の基板を作成するために用いる光ディスク原盤の製造方法に係わり、特に、ディジタルオーディオディスク、追記型ディスク、書き換え可能型ディスクなどの基板を射出成型によって製造する際に用いられるスタンパーを作製するための製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクでは記録密度を向上させるために様々な試みが成されている。例えば、特開平６−２９０４９６には、磁壁移動検出（Ｄｏｍａｉｎ  Ｗａｌｌ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：以下ＤＷＤＤ）方式による光磁気記録の高密度化が提案されている。ＤＷＤＤ方式では、読み出し光スポットによって生じる温度勾配による磁壁の移動現象を利用して、線（トラック）方向に光スポット径で制約される限界を超えた再生分解能を得ることが出来る。これとランドグルーブ記録を組み合わせることにより、面記録密度を従来の光磁気記録と比較して飛躍的に向上させることが可能である。
【０００３】
さらにランドグルーブ記録において、磁壁移動を容易にするための工夫としては、急峻な側壁部（ランド、グルーブ間のテーパ部）を有する基板を用いることが効果的である。この基板に指向性の高い成膜方法で磁性膜を成膜すれば、側壁部には実質的に磁性膜が堆積しないようにすることが出来る。これより、ランド部とグルーブ部それぞれに対して、側壁部に実質的に磁壁が存在しない磁区を形成することが可能になり、磁気的にトラックが分断され磁壁移動が起こり易くなる。
【０００４】
加えて、側壁部に磁性膜が堆積しないようにすることは、隣接トラックへの熱干渉を抑制し、クロスイレーズ耐性を向上する上でも有効である。また同時に、ＤＷＤＤ方式においては、再生時に隣接トラックからのクロストークを抑制する効果が期待できる。なぜなら、再生時に隣接トラックを磁壁移動開始温度Ｔｓ以上に加熱しないように出来るからである。このため、隣接トラックに記録された磁区では、磁壁移動が起こらず、通常の光磁気再生が行われることになるが、記録マークを光スポットの分解能以下の大きさにしておけば、大きなクロストークが発生することはない。
【０００５】
前述した磁気的なトラックの分断効果、クロスイレーズ耐性の向上、およびクロストーク抑制効果の相乗効果により、深溝基板とＤＷＤＤ方式の組み合わせは、面記録密度を飛躍的に向上させることが可能である（詳細な説明は、日本応用磁気学会誌Ｖｏｌ．２３、Ｎｏ．２、１９９９、ｐ７６４−７６９、白鳥「磁壁移動検出方式による光磁気ディスクの高密度化」を参照）。
【０００６】
以上述べたように磁壁移動に対して良好な特性を有する、急峻なテーパ部を持つ基板の製造方法としては、特開平７−１６１０８０で反応性イオンエッチング（以下ＲＩＥ）を用いた手法が述べられており、現在この手法が光ディスクの原盤製造方法としては一般的なものとなっている。
【特許文献１】特開平７−１６１０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながらフォトレジストをマスクとして石英に対してＲＩＥを行う場合、一般的に良好な選択比を得ることは難しい。特開平７−１６１０８０では、ランド、グルーブ間の側壁部の荒れが２Ｐ成型や射出成型時の離形性を悪くしているという問題点を解決するために、選択比の高いＲＩＥを用いることで側壁の荒れを抑えている。選択比の向上のためにエッチングガスを適当に選択しかつ低ガス圧、低ＲＦパワーでのＲＩＥを行っているが、このような改善策を行ってもレジストと石英の選択比は数対１程度にしか改善されなかった。したがって、エッチング中にレジストマスク自体のエッチングが起こり、マスクが後退することは避けられない。
【０００８】
また解像度の面からフォトリソグラフィーにおいてはポジ型のフォトレジストが一般的に用いられているが、ポジ型レジストの特性上、通常の露光ではマスクパターンの側壁角度が緩やかになってしまう。
【０００９】
これらの結果として通常のレジストマスクは急峻な側壁と良好な矩形性を有するレジストマスクの作製は困難であり、レジストマスクの形状がエッチング後の形状に反映されるＲＩＥにおいてもまた、急峻な側壁と良好な矩形性を持った原盤を作製することは困難である。これは本発明者が研究している磁壁移動検出方式の光ディスクにおいて良好な特性を得ることの妨げとなるだけでなく、ランド部の実効的な幅が狭くなってしまうことでランドグルーブ記録における記録密度の向上の妨げともなるものである。
【００１０】
更に特開平７−１６１０８０では、２００ｎｍ以上の厚みをもったレジスト膜を用いることで、レジストマスクパターンの側壁を急峻にし、ＲＩＥ後のガラス原盤の側壁を急峻なものにしようとしているが、この方法ではレジストが厚いことによって露光むらが発生し、ランドグルーブのＤｕｔｙ比がばらつきやすい。Ｄｕｔｙ比のばらつきによってランドとグルーブで反射光量が変化し、結果として作製した光ディスクの再生信号にノイズが発生してしまうことになる。
【００１１】
ＲＩＥ後のパターンの矩形性を向上させる方法として、ランドの端部を通常のマスク形状よりも突出させてからＲＩＥを行うものが考えられ、具体的なランド端部の突出方法として特開平１２−３４８３８７では、一旦ガイド溝を露光した後に先のパターンのランドにあたる部分の中央部を、先のパターンと比べて低パワーで露光する方法が述べられている。しかしこの方法もレジストが厚いことによる露光のばらつきや、二重露光の位置合わせなど面から技術的に困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、光ディスク原盤の製造方法において、石英基板上にポジ型フォトレジストを塗布し、レーザビームを用いてガイド溝パターンの露光を行い、前記レーザビームはガイド溝部のみを走査露光し、ガイド溝間は走査露光しないことにより、現像後に残存するレジストの端部を中央部より突出させた後、そのレジストパターンをマスクとした反応性イオンエッチングを行い、前記レジストが除去された部分の前記石英基板をエッチングすることによりガイド溝を形成し、反応性イオンエッチング後に残存するレジストを除去することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明はＲＩＥを用いた光ディスク原盤作製において、２００時間から４００時間、望ましくは３５０時間以上、室温、空気中で保管したレジストに対して露光、現像を行うことで、ランドの端部が突出したパターンを作製し、そのレジストパターンをマスクとしてＲＩＥを行うことで、側壁が急峻で、かつ矩形性の良いパターンを有した光ディスク原盤の作製を可能とするものである。また端部を突出させない通常のレジストマスクと比べ、薄いレジスト膜厚で同等の急峻な側壁が作製できることから、露光のばらつきの影響を受けにくく、結果としてノイズレベルの低い光ディスクを作製可能とするものである。
【００１４】
ＤＷＤＤ方式の光磁気媒体と本発明によって作製した基板を組み合わせた場合、側壁が急峻になったことで良好なトラック分断が成され、ランド部とグルーブ部における磁壁の円滑な移動が可能になり、クロストークおよびクロスイレーズを抑制でき、更に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係わる光ディスク原盤の製造方法を示す工程図である。本発明に係わる光ディスク原盤製造方法においては、以下の工程、
●ポジ型フォトレジストを石英基板上に塗布する工程（１）。
●レジストが塗布された石英基板を室温、空気中で一定期間保管する工程（２）。
●一定期間保管したレジスト塗布石英基板上に光ビームを照射してガイド溝パターンを露光する工程（３）。
●露光されたガイド溝パターンを現像する工程（４）。
●現像後の残留レジストをマスクとして反応性イオンエッチングを行い、石英基板上にガイド溝パターンを形成する工程（５）。
●残留レジストマスクを酸素アッシングなどによって除去する工程（６）。を備え、光ディスク原盤を完成させる。
【実施例】
【００１６】
図１は光ディスク原盤の作製工程を示したものである。
【００１７】
まず光ディスク原盤となるガラス板１（旭硝子社製）を洗浄した。洗浄工程の内容は、アセトンと純水を使用してスピン洗浄し、アッシング装置（ＵＬＶＡＣ社製ＲＨ−２０）を用いて酸素アッシングを行った。この時のアッシング条件は、ＲＦパワーが１５０Ｗ、ガス流量が８０ｓｃｃｍ、圧力が８．０Ｐａ、時間が３０ｓｅｃである。その後、再度アッシング前と同条件でアセトンと純水を使用して洗浄し、クリーンオーブンでベークした。ベーク条件は温度が５０℃、時間が１時間である。最後に常温で１時間冷却放置した。
【００１８】
続いてガラス板とレジストとの密着性を高めるためにカップリング剤（ＨＭＤＳ）を塗布した。その後、温度が５０℃、時間が１時間のベークを施し、常温で１時間冷却放置した。
【００１９】
続いてスピンナーによってレジスト２を塗布した。塗布されたレジストの膜厚は約４０ｎｍである。その後温度が９０℃、時間が３０ｍｉｎのベークを施してから、空気中、室温にて２４時間、１００時間、２００時間、３５０時間放置したものをそれぞれ作製した。
【００２０】
その後、Ａｒイオンレーザ（日本レーザ社製、波長３５１ｎｍ）を露光ビーム３とするカッティングマシン（吉川精密工学社製）を用いて、半径位置１６ｍｍから２１．９ｍｍの範囲７にトラックピッチ０．７２μｍ、半径位置２３ｍｍから２８．９ｍｍの範囲８にトラックピッチ０．６４μｍのガイド溝をそれぞれ露光した。この時の露光条件は、回転数６００ｒｐｍ一定で、露光パワーは所望のＤｕｔｙ比が得られるパワーであり、各範囲内においてゾーンごとにＤｕｔｙ比の異なるパターンを６ゾーンずつ露光した。図２はレジスト塗布基板上に形成された露光パターンを示したものである。
【００２１】
その後、２．３８％のＮＭＤ−３（東京応化製レジスト現像液）と超純水とを体積比１１：８の割合で混合し希釈した現像液でスピンナー（日本レーザ社製）によってスピン現像することで露光部のレジスト４を除去するとともに、未露光部のレジスト５の端部を突出させた。この時の現像条件は前純水塗布を１００ｒｐｍで３００秒、現像液塗布を１００ｒｐｍで３０秒、後純水リンスを１５０ｒｐｍで３００秒、Ｎ２ブローを９００ｒｐｍで６０秒である。図３〜図６はそれぞれ２４時間、１００時間、２００時間、３５０時間保管後にパターンを露光、現像したレジスト原盤のＡＦＭ画像である。
【００２２】
その後、アッシング装置（ＵＬＶＡＣ社製ＲＨ−２０）を用いた酸素アッシングにより、グルーブ面のレジスト残渣の除去を行った。この時のアッシング条件は、ＲＦパワーが３０Ｗ、ガス流量が２０ｓｃｃｍ、圧力が３．０Ｐａ、時間が２０秒である。
【００２３】
次に、反応性イオンエッチング装置（アネルバ社製ＤＥＡ−５０６）を用いて反応性イオンエッチングを行った。真空チャンバー内には石英ブロックを入れ、レジストを塗布したポリカーボネイト板をサンプル下に敷き、ＣＨＦ３ガスを使用した。この時のエッチング条件は、ＲＦパワーが２００Ｗ、ガス流量が３０ｓｃｃｍ、圧力が３．０Ｐａ、時間が７．５分である。
【００２４】
その後、アッシング装置（ＵＬＶＡＣ社製ＲＨ−２０）を用いて酸素アッシングによって残留しているレジストの除去を行った。この時のアッシングの条件は、ＲＦパワーが１５０Ｗ、ガス流量が８０ｓｃｃｍ、圧力が８．０Ｐａ、時間が９０秒である。
【００２５】
以上の工程によって光ディスク原盤６を作製した。その形状をＡＦＭ（デジタルインスツルメンツ社製Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ−ＩＩＩ）を用いて側壁角度を測定した結果を表１に示す。このときの側壁角度はグルーブの底部を基準とした角度であり、完全な矩形の場合側壁角度は９０°となる。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１に示したように、レジスト保管時間が２００時間を超えると急峻な側壁が作製でき、３５０時間を超えるとより急峻な側壁が作製できるという結果を得た。一方、レジスト保管期間が４００時間を超えるとグルーブ端部の突出が小さくなり、側壁角度は２００時間保管の際と同等となった。また図３〜図６に示した測定結果と併せて、良好な矩形性を有するガイド溝を作成するためには、レジスト端部の突出はランド中央部のレジスト厚の１／２以上となることが望ましいという結果を得た。
【００２８】
更にＤＷＤＤ方式の光磁気媒体と本実施例によって作製した基板を組み合わせた結果、クロストークおよびクロスイレーズを抑制でき、更に信号再生時の信号ジッタを大幅に改善することができた。
【００２９】
＜比較例＞
比較として実施例と同様の方法で光ディスク原盤６を作製した。ただしレジスト塗布基板については室温、空気中での保管を行わずに、レジスト塗布とベーク、冷却後、すぐに露光を行った。その形状をＡＦＭ（デジタルインスツルメンツ社製Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ−ＩＩＩ）を用いて測定した結果、パターンの側壁角度は４５°〜５０°であった。またＤＷＤＤ方式の光磁気媒体と本比較例によって作製した基盤を組み合わせた結果、クロストークおよびクロスイレーズの抑制および信号再生時の信号ジッタの改善は成されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】光ディスク原盤作製工程
【図２】露光パターン
【図３】２４時間保管後露光したレジスト原盤ＡＦＭ像
【図４】１００時間保管後露光したレジスト原盤ＡＦＭ像
【図５】２００時間保管後露光したレジスト原盤ＡＦＭ像
【図６】３５０時間保管後露光したレジスト原盤ＡＦＭ像
【符号の説明】
【００３１】
１  ガラス基板
２  ポジ型フォトレジスト
３  露光ビーム
４  露光部フォトレジスト
５  未露光部レジスト
６  光ディスク原盤
７  トラックピッチ０．７２μｍパターン
８  トラックピッチ０．６４μｍパターン
【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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