(57)【要約】【課題】平滑な表面を有する光ディスク用基板を成形するためのスタンパ及びガラス原盤を提供し、高密度光記録媒体の記録・再生信号のノイズレベルを低減すること。【解決手段】スタンパ１００は、基体であるニッケル層１０１の裏面に、凸部１０２と溝部１０３及び側壁部１０４とを有する複数の凹凸状のプリフォーマットが形成され、特に、プリフォーマットの側壁部１０４の表面は、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、凸部１０２から溝部１０３の底部までの深さ（ＤＳ）の２０％以下の高さになるように平滑性が高められており、このスタンパ１００は、樹脂コート層が形成された平滑な表面を有するガラス原盤の電鋳操作により、又は、めっき処理により形成された表面に再びめっき処理を施すことにより製造される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製基体上に、光記録媒体の基板に所定のパターンを転写するための溝部を備え、
前記溝部の側壁の表面粗さ（Ｒｙ）が、当該溝部の深さに対して２０％以下であることを特徴とする光記録媒体の基板成形用スタンパ。
【請求項２】
前記金属製基体は、ニッケル層を有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体の基板成形用スタンパ。
【請求項３】
前記溝部の深さが、１５ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体の基板成形用スタンパ。
【請求項４】
ガラス基板と、
前記ガラス基板上に塗布され、レーザカッティングにより、光記録媒体の基板に所定のパターンを形成するための溝部を有する感光性樹脂層と、
前記感光性樹脂層の表面及び前記溝部の表面を被覆する樹脂コート層と、を有し、
前記樹脂コート層の前記溝部の側壁の表面粗さ（Ｒｙ）が、当該溝部の深さに対して２０％以下であることを特徴とする光記録媒体の基板成形用ガラス原盤。
【請求項５】
前記樹脂コート層は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び感光性樹脂から選ばれる樹脂を用いる湿式製膜法により形成されることを特徴とする請求項４記載の光記録媒体の基板成形用ガラス原盤。
【請求項６】
前記樹脂コート層の厚さが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の光記録媒体の基板成形用ガラス原盤。
【請求項７】
樹脂製基体上に形成されたトラッキング用のグルーブを備え、
前記グルーブの側壁部の表面粗さ（Ｒｙ）が、当該グルーブの深さに対して２０％以下であることを特徴とする光記録媒体用樹脂基板。
【請求項８】
前記グルーブの深さが、１５ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の光記録媒体用樹脂基板。
【請求項９】
前記グルーブの幅が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、ランドの幅が１００ｎｍ以上であり５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の光記録媒体用樹脂基板。
【請求項１０】
前記グルーブ及びランドの表面粗さ（Ｒｙ）が、５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の光記録媒体用樹脂基板。
【請求項１１】
所定のトラッキング用のグルーブが形成された基板と、
前記基板上に積層され、照射された光により情報が記録される記録層と、を有し、
前記基板は、前記グルーブの側壁部の表面粗さ（Ｒｙ）が、当該グルーブの深さに対して２０％以下であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項１２】
前記基板は、光透過性樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１１記載の光記録媒体。
【請求項１３】
前記記録層に記録された前記情報は、ジッターが８％以下であることを特徴とする請求項１１記載の光記録媒体。
【請求項１４】
ガラス基板上に塗布した感光性樹脂にレーザカッティングにより所定の溝部を形成する溝部形成工程と、
前記溝部形成工程により形成された前記感光性樹脂の表面及び前記溝部の表面に樹脂コート層を形成する樹脂コート層形成工程と、
前記樹脂コート層形成工程により形成された前記樹脂コート層の表面に導電膜及びニッケル層からなる金属層を形成する金属層形成工程と、
前記金属層形成工程により形成された前記金属層を前記樹脂コート層から剥離する剥離工程と、を有することを特徴とする光記録媒体の基板成形用スタンパの製造方法。
【請求項１５】
前記樹脂コート層は、当該樹脂コート層を形成する樹脂の溶液を用いたスピンコート法により形成されることを特徴とする請求項１４記載の光記録媒体の基板成形用スタンパの製造方法。
【請求項１６】
感光性樹脂を塗布したガラス基板に所定の凹凸形状を有するガラス原盤を形成するガラス原盤形成工程と、
前記ガラス原盤形成工程により形成された前記ガラス原盤の表面に導電膜及びニッケル層を形成し、前記凹凸形状と逆転した形状を有するスタンパ前駆体を形成する前駆体形成工程と、
前記前駆体形成工程により形成された前記スタンパ前駆体の表面に所定の厚さのめっき層を形成するめっき層形成工程と、を有することを特徴とする光記録媒体の基板成形用スタンパの製造方法。
【請求項１７】
前記めっき層の表面は、前記凹凸形状と逆転した前記形状の溝部の側壁の表面粗さ（Ｒｙ）が、前記溝部の深さに対して２０％以下であることを特徴とする請求項１６記載の光記録媒体の基板成形用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、スタンパ等に関し、より詳しくは、平滑な表面を有する光ディスク用基板を成形するためのスタンパ等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大容量の光情報を収納する光記録媒体の開発が進められている。例えば、光記録媒体の代表であるＣＤは、トラックピッチが１．６μｍであり、６４０〜７００メガバイト程度の情報を記録する事ができる。また、ＤＶＤは、トラックピッチ０．７４μｍで、片面単層で４．７ギガバイトの容量を有している。最近は、民生用ＤＶＤ器機の出荷台数が家庭用ＶＴＲの出荷台数を抜き、光記録媒体の需要が増大している。今後、地上波デジタル放送等に対応する為、記録メディアは更なる記録密度の増大が益々要求されると予想される。
【０００３】
一方、光記録媒体の高密度化とともに、光記録媒体表面に形成されたランド部又はグルーブ部の平滑性とノイズレベルとの関係も検討され、例えば、ノイズを減少し、信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）を増大するために、光記録媒体表面の状態を表す表面パラメータである算術平均粗さ（Ｒａ）を低減させる方法について報告されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２２９５８６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３０４７７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常、光ディスクや光磁気ディスク等の光記録媒体は、アドレス情報やクロックタイミングなどの情報を示すピット、トラッキングのためのグルーブが透明な樹脂製基板に予め形成されている。これらのピットやグルーブが形成された樹脂製基板は、ピットやグルーブに対応した凹凸状のプリフォーマットパターンが形成されたスタンパを射出成形機の金型内に装着して、樹脂を射出成形することにより製造される。従って、光記録媒体の基板表面の平滑性は、射出成形に使用されるスタンパの表面の平滑性に大きく影響されるので、通常、ガラス原盤に電解めっき法により作製したスタンパの裏面は、めっき終了後に研磨装置により研磨され、平滑性を向上させている。
【０００６】
ところで、近年の光記録媒体に対する高密度化の要求に応えるべく、光記録媒体の記録密度を増大させる手法としては、例えば、記録マーク長の短縮化とともにトラックピッチを狭くする手法や、あるいは、従来、案内溝にのみ使用していたグルーブ部（あるいはランド部）にも記録マークを形成するランド・グルーブ記録方式等の手法が開発されている。
【０００７】
しかし、このような記録マーク長の短縮化とともにトラックピッチが狭くなることにより、記録領域の絶対的な面積は小さくなる方向にあり、これに伴い信号強度は小さくなる。その結果、従来、めっき終了後に研磨装置により研磨されていたスタンパを使用して射出成形により製造された基板を用いた光記録媒体では、基板表面の僅かな凹凸に起因するノイズにより、Ｃ／Ｎの低下が無視できない程度に増大する問題が生じる。このようなＣ／Ｎの低下は、ランド・グルーブ記録方式においても顕著になり、再生信号のノイズの低減は、特に高密度光記録媒体における重要な問題である。
【０００８】
本発明は、このような高密度化光記録媒体を開発する際に浮き彫りになった問題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、平滑な表面を有する光ディスク用基板を成形するためのスタンパを提供することにある。
また、本発明の目的は、平滑な表面を有するスタンパを成形するためのガラス原盤を提供することにある。
また、本発明の目的は、平滑な表面を有する光記録媒体用樹脂基板を提供することにある。
また、本発明の目的は、ノイズレベルが低減された光記録媒体を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、平滑な表面を有する光ディスク用基板を成形するためのスタンパの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明においては、スタンパの表面に形成された凹凸の側壁部の表面粗さに注目し、これを低減する構成を採用している。従来、表面状態を表す表面パラメータとして算術平均粗さ（Ｒａ）を用いることが一般的であったが、本発明者等の検討によれば、表面パラメータとして粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）と光記録媒体のノイズ特性との関係が深いことが分かった。即ち本発明が適用される光記録媒体の基板成形用スタンパは、金属製基体上に、光記録媒体の基板に所定のパターンを転写するための溝部を備え、この溝部の側壁の表面粗さ（Ｒｙ）が、溝部の深さに対して２０％以下であることを特徴とするものである。本発明が適用される基板成形用スタンパを使用すれば、記録・再生信号のノイズが減少し、信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）が増大する光記録媒体を成形することが可能である。また、本発明が適用される光記録媒体の基板成形用スタンパにおける金属製基体は、ニッケル層を有することが好ましい。また、溝部の深さが、１５ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
次に、本発明は、基板上に塗布され、レーザカッティングにより、光記録媒体の基板に所定のパターンを形成するための溝部を有する感光性樹脂層と、この感光性樹脂層の表面及び溝部の表面を被覆する樹脂コート層と、を有し、樹脂コート層の溝部の側壁の表面粗さ（Ｒｙ）が、溝部の深さに対して２０％以下であることを特徴とする光記録媒体の基板成形用ガラス原盤として把握される。本発が適用される基板成形用ガラス原盤を使用すれば、記録・再生信号のノイズが減少し、信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）が増大する光記録媒体を成形するための基板成形用スタンパの成形が可能である。
【００１１】
本発明が適用される光記録媒体の基板成形用ガラス原盤において、樹脂コート層は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び感光性樹脂から選ばれる樹脂を用いる湿式製膜法により形成されることが好ましい。また、樹脂コート層の厚さが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、樹脂製基体上に形成されたトラッキング用のグルーブを備え、グルーブの側壁部の表面粗さ（Ｒｙ）が、グルーブの深さに対して２０％以下であることを特徴とする光記録媒体用樹脂基板が提供される。
【００１３】
本発明が適用される光記録媒体用樹脂基板は、グルーブの深さが、１５ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることが好ましい。また、グルーブの幅が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、ランドの幅が１００ｎｍ以上であり５００ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、グルーブ及びランドの表面粗さ（Ｒｙ）が、５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明によれば、所定のトラッキング用のグルーブが形成された基板と、この基板上に積層され、照射された光により情報が記録される記録層と、を有し、基板は、グルーブの側壁部の表面粗さ（Ｒｙ）が、グルーブの深さに対して２０％以下であることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【００１５】
本発明が適用される光記録媒体における基板は、光透過性樹脂から形成されていることが好ましい。さらに、本発明が適用される光記録媒体における記録層に記録された情報は、ジッターが８％以下であることを特徴とするものである。
【００１６】
一方、本発明は、ガラス基板上に塗布した感光性樹脂にレーザカッティングにより所定の溝部を形成する溝部形成工程と、この溝部形成工程により形成された感光性樹脂の表面及び溝部の表面に樹脂コート層を形成する樹脂コート層形成工程と、樹脂コート層形成工程により形成された樹脂コート層の表面に導電膜及びニッケル層からなる金属層を形成する金属層形成工程と、金属層形成工程により形成された金属層を樹脂コート層から剥離する剥離工程と、を有することを特徴とする光記録媒体の基板成形用スタンパの製造方法として捉えることができる。また、本発明が適用される光記録媒体の基板成形用スタンパの製造方法においては、樹脂コート層は、樹脂コート層を形成する樹脂の溶液を用いたスピンコート法により形成されることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明は、感光性樹脂を塗布したガラス基板に所定の凹凸形状を有するガラス原盤を形成するガラス原盤形成工程と、このガラス原盤形成工程により形成されたガラス原盤の表面に導電膜及びニッケル層を形成し、凹凸形状と逆転した形状を有するスタンパ前駆体を形成する前駆体形成工程と、前駆体形成工程により形成されたスタンパ前駆体の表面に所定の厚さのめっき層を形成するめっき層形成工程と、を有することを特徴とする光記録媒体の基板成形用スタンパの製造方法として把握される。
【００１８】
特に、本発明が適用される光記録媒体の基板成形用スタンパの製造方法においては、めっき層の表面は、凹凸形状と逆転した形状の溝部の側壁の表面粗さ（Ｒｙ）が、溝部の深さに対して２０％以下であることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本実施の形態が適用されるスタンパ、ガラス原盤、光記録媒体用樹脂基板、光記録媒体及びスタンパの製造方法について詳述する。
図１は、本実施の形態が適用されるスタンパを説明するための図である。図１には、スタンパ１００の裏面の形状が示されている。スタンパ１００は、基体であるニッケル層１０１と、このニッケル層１０１の裏面に、凸部１０２と溝部１０３及び側壁部１０４とを有する複数の凹凸状のプリフォーマットが形成されている。
【００２０】
スタンパ１００の裏面に、凹凸状に形成されたプリフォーマットは、凸部１０２の幅（Ｗ１１）が、通常、１００ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは、１２０ｎｍ〜３５０ｎｍであり、溝部１０３の溝幅（Ｗ１２）が、通常、１００ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは、１２０ｎｍ〜３５０ｎｍであり、凸部１０２から溝部１０３の底部までの深さ（ＤＳ）が、通常、１５ｎｍ〜１８０ｎｍ、好ましくは、１５ｎｍ〜７５ｎｍであり、溝壁面角度（θＳ）が、通常、２０度〜８０度である形状を有している。
【００２１】
本実施の形態が適用されるスタンパ１００の裏面に形成されたプリフォーマットは、後述する製造方法により、極めて平滑な表面状態を有している。即ち、スタンパ１００の側壁部１０４の表面は、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、凸部１０２から溝部１０３の底部までの深さ（ＤＳ）の２０％以下であり、好ましくは、１５％以下の高さである。ここで、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＭＦ）等により測定した粗さ曲線の基準長さ内における山頂線と谷底線との距離の絶対値の和として定義される（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１）。尚、スタンパ１００の凸部１０２及び溝部１０３の表面も、平滑な表面状態であることが好ましく、凸部１０２及び溝部１０３の表面の表面粗さは、最大高さ（Ｒｙ）が、通常、５ｎｍ以下、好ましくは、２ｎｍである。
【００２２】
従来、表面状態を表す表面パラメータとして算術平均粗さ（Ｒａ）が用いられていたが、表面パラメータとして最大高さ（Ｒｙ）を用いてスタンパ１００の裏面の表面状態を表すことにより、スタンパ１００を用いて射出成形により成形された光記録媒体のノイズとの相関が強められ、ジッターを低減するために有利である。
【００２３】
特に、本実施の形態においては、側壁部１０４の表面粗さが、凸部１０２から溝部１０３の底部までの深さ（ＤＳ）との相関関係を有することに着目し、側壁部１０４の表面粗さは、最大高さ（Ｒｙ）が凸部１０２から溝部１０３の底部までの深さ（ＤＳ）の２０％以下であることを特徴としている。従来、ガラス原盤に電解めっき法により作製されたスタンパの裏面に形成された凹凸状のプリフォーマットは、凸部及び溝部の表面粗さに比較して側壁部分の表面粗さが大きく、平滑性に劣る表面状態であった。トラックピッチが狭い樹脂基板をこのようなスタンパにより成形すると、ランドとグルーブとの中間に表面状態が粗い側壁部分が存在する光記録媒体が製造される。このようなランドとグルーブとの中間領域である側壁部分は、光録媒体の記録・再生には寄与しない部分であるが、高密度化された光記録媒体においては、側壁部の表面粗さに起因して発生するノイズが、記録・再生信号に大きな影響を与える。本実施の形態が適用されるスタンパ１００を使用して射出成形により製造された樹脂基板を用いた光記録媒体では、ランドとグルーブとの中間領域である側壁部分表面の僅かな凹凸に起因するノイズが大幅に低減され、その結果、記録・再生信号のジッターを低減することができる。
【００２４】
次に、本実施の形態が適用されるガラス原盤について説明する。図２は、本実施の形態が適用されるガラス原盤を説明するための図である。図２には、ガラス原盤２００の表面の形状が示されている。ガラス原盤２００は、石英ガラス等からなるガラス基板２０１と、このガラス基板２０１の表面に、凸部２０２と溝部２０３及び側壁部２０４とを有する複数の凹凸形状と、この凹凸形状の表面を被覆する樹脂コート層２０５とを有する。凸部２０２の表面を被覆する樹脂コート層２０５の下側には、ガラス基板２０１上に塗布された感光性樹脂からなるフォトレジスト層２０６が形成されている。
【００２５】
ガラス原盤２００の表面に形成された凹凸形状は、凸部２０２の幅（Ｗ２１）が、通常、９０ｎｍ〜４９０ｎｍ、好ましくは、１１０ｎｍ〜３４０ｎｍであり、溝部２０３の溝幅（Ｗ２２）が、通常、９０ｎｍ〜４９０ｎｍ、好ましくは、１１０ｎｍ〜３４０ｎｍであり、凸部２０２から溝部２０３の底部までの深さ（ＤＧ）が、通常、１５ｎｍ〜１８０ｎｍ、好ましくは、１５ｎｍ〜７５ｎｍであり、溝壁面角度（θＧ）が、通常、３０度〜９０度である形状を有している。また、この凹凸形状の表面を被覆する樹脂コート層２０５の厚さは、通常、５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは、３０ｎｍ〜６０ｎｍである。
【００２６】
本実施の形態が適用されるガラス原盤２００は、後述する製造方法により、フォトレジスト層２０６を被覆する樹脂コート層２０５により極めて平滑な表面状態を有している。即ち、ガラス原盤２００の側壁部２０４の表面粗さは、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、凸部２０２から溝部２０３の底部までの深さ（ＤＧ）の２０％以下、好ましくは、１５％以下の高さである。また、ガラス原盤２００の凸部２０２及び溝部２０３の表面も、平滑な表面状態であることが好ましく、凸部２０２及び溝部２０３の表面の表面粗さは、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、通常、５ｎｍ以下、好ましくは、２ｎｍである。
【００２７】
樹脂コート層２０５を形成する樹脂は、フォトレジスト層２０６を被覆し平滑な表面を形成することができるものであれば特に限定されず、例えば、アクリル樹脂等の紫外線硬化性樹脂；エポキシ系樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂；ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。また、ガラス原盤２００をレーザーカッティング法にて作製する際に、ガラス基板２０１上に塗布する感光性樹脂を使用することも可能である。感光性樹脂としては、芳香族ジアゾニウム塩系、ｏ−キノンジアジド系、ビスアジド系等が挙げられる。樹脂コート層２０５を形成する方法は、通常、これらの樹脂を適当な溶媒に溶解した溶液を、スピンコート、ディップコート、バーコート、スクリーン印刷等の方法により塗布する湿式製膜法が挙げられる。尚、既に形成されたフォトレジスト層２０６に使用されている感光性樹脂と同一の感光性樹脂を塗布すると、フォトレジスト層２０６が溶解してしまうので注意を要する。
【００２８】
次に、本実施の形態が適用される光記録媒体用基板について説明する。図３は、本実施の形態が適用される光記録媒体用基板を説明するための図である。図３に示された光記録媒体用基板３００は、光透過性材料からなる樹脂基板３０１と、この樹脂基板３０１の表面に形成された、ランド部３０２とトラッキング用のグルーブ部３０３及び側壁部３０４とを有する複数の凹凸形状を有する。
【００２９】
樹脂基板３０１の表面に形成された凹凸形状は、ランド部３０２の幅（Ｌ）が、通常、１００ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは、１２０ｎｍ〜３５０ｎｍであり、グルーブ部３０３の溝幅（Ｇ）が、通常、１００ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは、１２０ｎｍ〜３５０ｎｍであり、ランド部３０２からグルーブ部３０３の底部までの深さ（Ｄ）が、通常、１５ｎｍ〜１８０ｎｍ、好ましくは、１５ｎｍ〜７５ｎｍであり、溝壁面角度（θ）が、２０度〜８０度である形状を有している。
【００３０】
本実施の形態が適用される光記録媒体用基板３００に形成された凹凸形状は、極めて平滑な表面状態を有している。即ち、光記録媒体用基板３００の側壁部３０４の表面粗さは、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、ランド部３０２からグルーブ部３０３の底部までの深さ（Ｄ）の２０％以下、好ましくは、１５％以下の高さである。また、ランド部３０２及びグルーブ部３０３の表面も、平滑な表面状態であることが好ましく、ランド部３０２及びグルーブ部３０３の表面の表面粗さは、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、通常、５ｎｍ以下、好ましくは、２ｎｍである。
【００３１】
光記録媒体用基板３００の樹脂基板３０１を形成する樹脂は、光透過性の材料であれば特に限定されず、例えば、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフォン、フェノール樹脂、ノルボルネン系非晶質ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。中でも、ポリカーボネート系樹脂は、光の透過性が高いので好ましい。
【００３２】
本実施の形態が適用される光記録媒体用基板３００において、側壁部３０４の表面が平滑であることが必要であり、側壁部３０４は、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）がランド部３０２からグルーブ部３０３の底部までの深さ（Ｄ）の２０％以下である平滑性を有することを特徴としている。従来、光記録媒体に用いられる樹脂製の基板のランドおよびグルーブ表面は、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が５ｎｍ以下の高い平滑性を有している。しかし、ランドおよびグルーブの中間である側壁の表面の平滑性は低く、例えば、ランドトップからグルーブボトムまでの深さが６５ｎｍである従来の樹脂製の基板では、側壁の表面の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が１５ｎｍ〜３０ｎｍであり、深さの２３％〜４６％の高さであり、また、深さが３０ｎｍである基板では、側壁の表面の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が７ｎｍ〜１５ｎｍであり、深さの２３％〜５０％の高さである。このように、従来の光記録媒体に用いられる樹脂製の基板の側壁は、その表面の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、ランドトップからグルーブボトムまでの深さに対して５０％程度であることが、記録・再生光におけるノイズ源となっていた。本実施の形態においては、従来の光記録媒体に用いられる樹脂製の基板に比較して、側壁部３０４の表面の平滑性を高めることにより、記録・再生光におけるノイズを大幅に低減し、Ｃ／Ｎを向上させることができる。
【００３３】
次に、本実施の形態が適用されるガラス原盤及びスタンパの製造方法について説明する。図５は、本実施の形態が適用されるガラス原盤及びスタンパの製造方法を説明するための図である。図５は、マスターマザー法を用いてガラス原盤５１０及びスタンパ５００を製造する工程が示されている。図５（ａ）に示すように、例えば、直径２００ｍｍ、厚さ６ｍｍ〜１０ｍｍ程度のガラス基板５０１を用意し、セリウム等の研磨剤を用いてその表面を、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が５ｎｍ以下になるように研磨する。次いで、図５（ｂ）に示すように、研磨剤を除去してガラス基板５０１の表面上にポジ型フォトレジスト層５０２を所定の厚さに塗布する。尚、予め、ガラス基板５０１の表面をシランカップリング剤により処理することが好ましい。
【００３４】
続いて、図５（ｃ）に示すように、フォトレジスト層５０２を塗布したガラス基板５０１をレーザカッティング装置（図示せず）に装着し、ガラス基板５０１に形成される案内溝及びプリピットと逆の凹凸パターンが形成されるようにレーザ光５０６を光変調しながら照射してフォトレジスト層５０２を感光する。次に、図５（ｄ）に示すように、現像装置（図示せず）にガラス基板５０１を移し、ガラス基板５０１上に水酸化ナトリウムとリン酸からなる現像液（アルカリ水溶液）を滴下して、フォトレジスト層５０２の感光した部分を取り除き、更に、現像処理後、クリーンオーブン（図示せず）中でポストベークを行って、凹凸パターンを表面に形成する。そして、図５（ｅ）に示すように、凹凸パターンが形成されたフォトレジスト層５０２表面に、例えば、樹脂溶液を用いてスピンコート法により所定の厚さの樹脂コート層５０３を形成し、平滑な表面を有するガラス原盤５１０が得られる。
【００３５】
次に、スタンパの製造方法について説明する。図５（ｆ）に示すように、樹脂コート層５０３が形成されたガラス原盤５１０の表面に、真空蒸着法又は無電解めっき法等により、例えば、ニッケル、Ｎｉ−Ｐ等の導電膜５０４を、１００ｎｍ程度の所定の厚さに形成する。次いで、図５（ｇ）に示すように、電鋳装置（図示せず）にて、ガラス原盤５１０を回転させながら、樹脂コート層５０３上に形成した導電膜５０４を陰極とし、ニッケル電着材料を陽極として、例えば、スルファミン酸ニッケル浴中で電気めっきを行い、３００μｍ程度の所定の厚さのニッケル層５０５を導電膜５０４上に形成する。
【００３６】
最後に、図５（ｈ）に示すように、電気めっきを終えた後、ニッケル層５０５をガラス原盤５１０から剥離して、ガラス原盤５１０の凹凸パターンと逆転している凹凸パターンのプリフォーマットが表面に形成されたスタンパ５００が形成される。このように、平滑な表面を有するガラス原盤５１０を用いて形成したスタンパ５００の信号面又は表面は、平滑性が向上している。
【００３７】
また、本実施の形態が適用されるスタンパは、他の態様の製造方法により製造することができる。即ち、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示した場合と同様な操作により、ポジ型レジストを塗布した石英ガラス基板をレーザーカッティング装置で露光し、レーザーにより露光された部分を除去して、ガラス基板上に凹凸パターンを作製する。続いて、この凹凸パターン上に導電膜を形成し、次に、例えば、ニッケルめっき浴中で所定の厚さになるまで電鋳を行い、ガラス基板から剥離して、ガラス基板上に形成された凹凸パターンと逆転している凹凸パターンのプリフォーマットが表面に形成されたスタンパ前駆体を成形する。
【００３８】
次に、このスタンパ前駆体を電鋳用めっき浴中に浸漬し、スタンパ前駆体のプリフォーマットが形成されている面が信号面となるように、スタンパ前駆体をカソード電極に取付け、所定の条件でのプリフォーマットが形成されている面に、めっき処理を行い、所定の厚さのめっき層を形成する。めっき処理は、パルス電流を流すパルスめっき法が好ましい。パルスめっき法を用いて、微小な凹凸を有する金属表面にめっき処理を施すと、微小な凹部よりも凸部のほうに多く電流が流れやすいと考えられている。このため、電着する電流の逆方向である溶解側に電流が流れると、微小な凸部が選択的にエッチングされ、一種の電解研磨作用により表面が平滑になる傾向がある。その結果、スタンパ前駆体に形成されたプリフォーマットの側壁部が選択的にエッチングされ、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が凸部から溝部の底部までの深さの２０％以下である平滑性を有するスタンパが形成される。
【００３９】
次に、本実施の形態が適用される光記録媒体について説明する。図４は、本実施の形態が適用される光記録媒体を説明するための図である。図４に示した光記録媒体４００は、樹脂基板４０１と、樹脂基板４０１上に順に積層された、誘電体層４０２と、磁区拡大再生層４０３と、中間層４０４と、記録層４０５と、補助磁性層４０６と、保護層４０７と、ヒートシンク層４０８と、保護コート層４０９とを有する。
【００４０】
樹脂基板４０１は、例えば、ポリカーボネート樹脂等の光透過性樹脂材料により形成され、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍである。樹脂基板４０１の表面には、凸部であるランド部４１２と凹部であるグルーブ部４１３と、ランド部４１２及びグルーブ部４１３の中間領域である側壁部４１４とが形成され、ランド半値幅（Ｌ）０．５μｍ、グルーブ半値幅（Ｇ）０．５μｍ（Ｇ／Ｌ＝１）、溝深さ（Ｄ）６０ｎｍ、側壁面角度（θ）６０°である形状を有している。
【００４１】
本実施の形態が適用される光記録媒体４００に使用される樹脂基板４０１は、前述したスタンパ１００を用いて射出成形法により成形されることにより、極めて平滑な表面状態を有し、側壁部４１４の表面は、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、ランド部４１２からグルーブ部４１３の底部までの深さ（Ｄ）の２０％以下であり、好ましくは、１５％以下の高さである。また、ランド部４１２及びグルーブ部４１３の表面も、平滑な表面状態であることが好ましく、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、通常、５ｎｍ以下、好ましくは、２ｎｍである表面であることが好ましい。
【００４２】
誘電体層４０２は、例えば、厚さ６０ｎｍ程度のＳｉＮ等の金属化合物の薄膜である。誘電体層４０２は、到達真空度８×１０−５Ｐａまで排気した高周波スパッタ装置の成膜室において、８０℃で５時間真空ベークした樹脂基板４０１上に、ＳｉＮをスパッタして成膜される。
【００４３】
磁区拡大再生層４０３は、例えば、厚さ２０ｎｍ程度のＧｄＦｅ等の希土類遷移金属合金の薄膜である。磁区拡大再生層４０３は、ＧｄＦｅをＧｄＦｅのキュリー温度約２４０℃以上の補償温度においてスパッタして成膜される。
【００４４】
中間層４０４は、例えば、膜厚１０ｎｍのＴｂＧｄＦｅ等の希土類遷移金属合金の薄膜である。中間層４０４は、ＴｂＧｄＦｅ（ＴｂとＧｄの比率は１４％、キュリー温度：約１５０℃）を、室温以下の補償温度においてスパッタして成膜される。
【００４５】
記録層４０５は、例えば、厚さ６０ｎｍのＴｂＦｅＣｏ（キュリー温度：２８０℃、補償温度：室温付近）等の希土類遷移金属合金をスパッタして製膜した薄膜である。尚、磁区拡大再生層４０３、中間層４０４及び記録層４０５の３つの磁性層は、総て室温からキュリー温度まで垂直磁化膜である。
【００４６】
補助磁性層４０６は、例えば、厚さ１０ｎｍのＧｄＦｅＣｏ（キュリー温度：２９０℃、補償温度：室温以下）等の希土類遷移金属合金をスパッタして製膜した薄膜である。補助磁性層４０６を設けることにより、小さな記録磁界で正確な記録ができるようになる。
【００４７】
保護層４０７は、例えば、厚さ２０ｎｍのＳｉＮをスパッタして製膜した薄膜であり、ヒートシンク層４０８は、厚さ３０ｎｍのＡｌをスパッタして製膜した薄膜である。さらに、保護コート層４０９は、厚さ５μｍの、例えば、アクリル系の紫外線硬化型樹脂を塗布し、その後硬化させて形成した樹脂膜である。
【００４８】
尚、本実施の形態は、２Ｐを用いたガラス基板に適用することができる。
【００４９】
【実施例】
以下に実施例を示し、本実施の形態について更に詳細に説明する。尚、本実施の形態は実施例に限定されるものではない。
（光記録媒体の記録マーク長に対する信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）の評価）
記録再生テストでは、波長６５０ｎｍのレーザー光と、開口数ＮＡが０．６０の対物レンズとを使用し、光パルス磁界変調記録方式を用いて、長さ０．１２５（１Ｔ）、１．００（８Ｔ）の孤立磁区をランドおよびグルーブ部に記録した。これをレーザ光の記録パワー４．６ｍＷ、再生パワー２．８ｍＷ、記録磁界±２００Ｏｅ、線速度３．５ｍ／ｓ、記録符号化方式ＮＲＺＩ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）としてＣ／Ｎ（単位：ｄＢ）とジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）（単位：％）を測定した。
【００５０】
（実施例１）
酸化セリウムを用いて、表面粗さを粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が５ｎｍ以下になるまで研磨した石英ガラス基板にポジ型レジストを６０ｎｍ塗布し、この石英ガラス基板をレーザーカッティング装置で露光し、現像してレーザーにより露光された部分を除去して凹凸パターンを形成し、続いて、この凹凸パターン上に無電解めっき法により１００ｎｍのＮｉ−Ｐの導電膜を形成し、さらに、スルファミン酸ニッケル浴中で電鋳を行い、３００μｍのニッケル層を形成し、その後、石英ガラス基板から剥離して、石英ガラス基板上に形成された凹凸パターンと逆転している凹凸パターンが形成されたスタンパ前駆体を得た。このスタンパ前駆体の裏面を研磨し、成形機に取り付ける金型の形状に合わせて寸法を加工した。尚、スルファミン酸ニッケル浴の組成及び電鋳の条件は以下のとおりである。
【００５１】
スルファミン酸Ｎｉ  ３５０ｇ／ｌ
ほう酸                ３０ｇ／ｌ
ラウリル硫酸Ｎａ    ０．４ｇ／ｌ
浴温                      ５０℃
浴ｐＨ                  ４．０
基板回転数          １００ｒｐｍ
めっき電流密度      ２０Ａ／ｄｍ２
陰極／対極間距離          ３ｃｍ
スタンパ前駆体厚      ３００μｍ
【００５２】
次に、このように得られたスタンパ前駆体を、上記と同じ組成のスルファミン酸ニッケル浴中に浸漬し、スタンパ前駆体の凹凸パターンが形成されている面が信号面となるように、スタンパ前駆体をカソード電極に取付け、所定の条件で凹凸パターンが形成されている面に、パルスめっき処理を行い、所定の厚さのめっき層を形成して、平滑な表面を有するスタンパを形成した。このように形成したスタンパの凹凸パターンは、凸部の幅が４５０ｎｍ、溝部の溝幅が４５０ｎｍ、凸部から溝部の底部までの深さが６０ｎｍ、溝壁面角度が６０度である形状を有している。このスタンパの凹凸形状についてＡＦＭにより測定した粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、凸部１．８５ｎｍ、溝部１．９８ｎｍ、側壁部９．４３ｎｍであった。特に、側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの１６％程度の高さであり、平滑性が向上していることが分かる。尚、パルスめっきの条件は以下のとおりである。また、金属が析出する方向の電流を析出側電流とし、スタンパ前駆体が溶解される方向の電流を溶解側電流と記した。
【００５３】
めっき浴の組成        上記と同じ
周波数                  １ｋＨｚ
Ｏｎ−Ｔｉｍｅ      ９０μＳｅｃ
Ｏｆｆ−Ｔｉｍｅ  ９１０μＳｅｃ
析出側電流                ３０Ａ
溶解側電流                  １Ａ
陰極／対極間距離          ３ｃｍ
スタンパ前駆体厚さ    ３００μｍ
【００５４】
（実施例２）
実施例１において調製したスタンパを用いて、所定のランド部及びグルーブ部を有するポリカーボネート製の樹脂基板を射出成形法により成形し、さらにこの樹脂基板を用いて、図４に示した光記録媒体４００と同様の構成を有する光記録媒体を調製し、この光記録媒体について、ＡＦＭにより測定した粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、ランド部１．９６ｎｍ、グルーブ部２．０６ｎｍ、ランド部とグルーブ部との中間部である側壁部１０．５２ｎｍであり、特に、側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの１８％程度の高さであり、平滑性が向上していることが分かる。また、この光記録媒体の記録マーク長に対する信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）を測定した。結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2005004839.tif 000003
【００５６】
（比較例１）
実施例１において調製したスタンパ前駆体を用いて、所定のランド部及びグルーブ部を有するポリカーボネート製の樹脂基板を射出成形法により成形し、さらにこの樹脂基板を用いる他は、図４に示した光記録媒体４００の構成と同様な構成の光記録媒体を調製し、この光記録媒体について、ＡＦＭにより測定した粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、ランド部１．６３ｎｍ、グルーブ部２．０８ｎｍ、ランド部とグルーブ部との中間部である側壁部２７．３８ｎｍであり、特に、側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの４６％程度の高さであり、平滑性が低いことが分かる。また、この光記録媒体の記録マーク長に対する信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）、ジッターを測定した。結果を表１に示す。
【００５７】
表１に示した結果から、ランド部とグルーブ部との中間部である側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの２０％以下に調製した光記録媒体（実施例２）の１Ｔおよび８ＴにおけるＣ／Ｎが増大し、さらに、ジッターは７％未満に低下することが分かる。これに対して、側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの２０％を超える光記録媒体（比較例１）の場合は、Ｃ／Ｎが小さく、また、ジッターは１０％以上であることが分かる。
【００５８】
（実施例３）
石英ガラス基板の表面を、粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が５ｎｍ以下になるまで研磨し、ポジ型レジストを２００ｎｍ塗布した後、レーザーカッティング装置を用いて所定のパターンを露光し、現像することにより露光部分を除去し、続いて、このガラス基板をＲＩＥ装置により、ＣＨＦ３ガスを用いて、４０ｓｃｃｍ、５Ｐａ、３００Ｗの条件で約１００秒エッチングした。次に、このガラス基板を苛性ソーダ槽に３０分間浸漬し、ポジ型レジストを総て除去して、所定の凹凸パターンが形成されたガラス基板を調製した。
【００５９】
このガラス基板に形成された凹凸パターンは、凸部の幅４００ｎｍ、溝部の溝幅４００ｎｍ、凸部と溝部の底面との深さ１００ｎｍの形状であり、ＡＦＭにより測定した粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、凸部１．１２ｎｍ、溝部１．２１ｎｍ、側壁部５０．３１ｎｍであった。凸部と溝部はガラス基板の表面であるためＲｙが小さく最も平滑な面であった。それに比べて側壁部は、エッチングを行った為に平滑性が低下し、凸部と溝部の底面との深さの５０％程度の高さを有していた。尚、エッチング条件は以下のとおりである。
【００６０】
ガス流量        ４０ｓｃｃｍ
圧力                  ５Ｐａ
ＲＦパワー          ３００Ｗ
時間            １００Ｓｅｃ
エッチング深さ    １００ｎｍ
【００６１】
次に、このガラス基板に、スピンコート法によりフォトレジスト（日本ゼオン（株）社製ＤＶＲ３００）を塗布し、厚さ３５ｎｍの樹脂層を有するガラス原盤を形成した。このガラス原盤について、ＡＦＭにより測定した粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、凸部１．２２ｎｍ、溝部１．４６ｎｍ、側壁部７．１９ｎｍであった。特に、側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの１２％程度の高さであり、平滑性が大幅に向上していることが分かる。尚、スピンコート法における時間と回転数との関係は以下のとおりである。
【００６２】
ステージ    時間（秒）  回転数（ｒｐｍ）
１        ２０          ２０
２        ２０          ５０
３        ３０        １５０
４      １８０        ５００
【００６３】
（実施例４）
実施例３において調製したガラス原盤を用いて、実施例１と同様な条件により、無電解ＮｉめっきによりＮｉ−Ｐ膜を作製し、さらに、スルファミン酸ニッケル浴中で電鋳を行いニッケル層を形成し、ガラス原盤上に形成された凹凸パターンと逆転している凹凸パターンが形成されたスタンパを調製した。このように形成したスタンパの凹凸パターンは、凸部の幅が４２５ｎｍ、溝部の溝幅が４２５ｎｍ、凸部から溝部の底部までの深さが６０ｎｍ、溝壁面角度が５０度である形状を有している。このスタンパの凹凸形状についてＡＦＭにより測定した粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、凸部１．４８ｎｍ、溝部１．６８ｎｍ、側壁部８．０２ｎｍであった。特に、側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの１３％程度の高さであり、平滑性が向上していることが分かる。
【００６４】
（実施例５）
実施例４において調製したスタンパを用いて、所定のランド部及びグルーブ部を有するポリカーボネート製の樹脂基板を射出成形法により成形し、さらにこの樹脂基板を用いる以外は、図４に示した構成と同じ構成の光記録媒体を調製した。この光記録媒体について、ＡＦＭにより測定した粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）は、ランド部１．７４ｎｍ、グルーブ部１．９２ｎｍ、ランド部とグルーブ部との中間部である側壁部８．８４ｎｍであり、特に、側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの１５％程度の高さであり、平滑性が向上していることが分かる。また、この光記録媒体の記録マーク長に対する信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）、ジッターを測定した。結果を表１に示す。
【００６５】
表１の結果から、樹脂層を被覆して平滑性を向上させたガラス原盤を用いて形成したスタンパを使用することにより、ランド部とグルーブ部との中間部である側壁部の粗さ曲線の最大高さ（Ｒｙ）が、深さの２０％以下の平滑性を有する光記録媒体（実施例５）を成形することが可能であり、この光記録媒体の１Ｔおよび８ＴにおけるＣ／Ｎが増大し、さらに、ジッターは６％未満に低下することが分かる。
【００６６】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、平滑な表面を有する光ディスク用基板を成形するためのスタンパ等が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用されるスタンパを説明するための図である。
【図２】本実施の形態が適用されるガラス原盤を説明するための図である。
【図３】本実施の形態が適用される光記録媒体用基板を説明するための図である。
【図４】本実施の形態が適用される光記録媒体を説明するための図である。
【図５】本実施の形態が適用されるガラス原盤及びスタンパの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１００…スタンパ、１０１…ニッケル層、１０２…凸部、１０３…溝部、１０４…側壁部、２００…ガラス原盤、２０１…ガラス基板、２０２…凸部、２０３…溝部、２０４…側壁部、２０５…樹脂コート層、３００…光記録媒体用基板、３０１…樹脂基板、３０２…ランド部、３０３…グルーブ部、３０４…側壁部、４００…光記録媒体、４０１…樹脂基板、４０２…誘電体層、４０３…磁区拡大再生層、４０４…中間層、４０５…記録層、４０６…補助磁性層、４０７…保護層、４０８…ヒートシンク層、４０９…保護コート層、４１２…ランド部、４１３…グルーブ部、４１４…側壁部、５００…スタンパ、５０１…ガラス基板、５０２…フォトレジスト層、５０３…樹脂コート層、５０４…導電膜、５０５…ニッケル層、５０６…レーザ光
【図１】
2005004839.tif 000004
【図２】
2005004839.tif 000005
【図３】
2005004839.tif 000006
【図４】
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【図５】
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