(57)【要約】【課題】  磁壁移動容易な形状の光磁気ディスク基板作製に用いられるスタンパーを製造するためのガラス原盤の製造方法を提供する。【解決手段】  ガラス原盤への反応性イオンエッチング処理の後に、ランド部の残留レジスタをベーク処理し、ランドの角取り形状とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁壁移動型光磁気記録媒体の基板作製に用いられるスタンパーを製造するためのガラス原盤の製造方法において、
ガラス原盤上にフォトレジスト層を塗布して作製したフォトレジスト原盤に光ビームを用いて記録溝パターンを露光するカッティング工程と、
前記カッティング工程を経たフォトレジスト層を現像して、露光部に対応した凹部を形成する現像工程と、
前記現像した後に、残存したレジストをマスクとしてエッチングを施す工程と、
残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角取り処理を施す処理工程とを
有することを特徴とする原盤製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁壁移動型光磁気記録媒体は、少なくとも第1の磁性層と、第２の磁性層と第３の磁性層からなり、
第１の磁性層は、周囲温度近傍の温度において前記第３の磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度大きな垂直磁化膜からなり、
第２の磁性層は、前記第１の磁性層および第３の磁性層よりもキュリー温度の低い磁性層からなり、
第３の磁性層は垂直磁化膜からなる磁壁移動型光磁気記録媒体の基板作成に用いられるスタンパーを製造するための原盤製造方法。
【請求項３】
前記角取り処理は、ベーク処理により残存レジストを溶融することを特徴とする請求項１記載の原盤製造方法。
【請求項４】
前記角取り処理は、残存レジストにベーク処理を施した後、反応性イオンエッチング処理を施して、残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角取りをすることを特徴とする請求項３記載の原盤製造方法。
【請求項５】
前記角取り処理は、アッシング処理により残存レジストの角を切削することを特徴とする請求項１記載の原盤製造方法。
【請求項６】
前記角取り処理は、アッシング処理により残存レジストの質量を減らした後に、残存レジストにベーク処理を施して溶融することを特徴とする請求項５記載の原盤製造方法。
【請求項７】
前記角取り処理は、アッシング処理により残存レジストの質量を減らし、残存レジストにベーク処理を施し後、反応性イオンエッチング処理を施して、残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角取りをすることを特徴とする請求項６記載の原盤製造方法。
【請求項８】
前記角取り処理は、アッシング処理によって残存レジストの質量を減らした後に、反応性イオンエッチング処理で残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角取りことを特徴とする原盤製造方法。
【請求項９】
前記請求項１〜7の何れかに記載の光磁気記録媒体の原盤製造方法により製造される原盤を用いてスタンパーを製造する方法。
【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製造方法に係わり、追記型ディスク、書換可能型ディスクなどの情報記録媒体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原盤の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ディスクの記録の高密度化のために様々な試みがなされている。例えば特開平６−２９０４９６号公報には、磁壁移動検出方式による光磁気記録の高密度化が提案されている。この磁壁移動検出方式は、読み出し光スポットの温度勾配による磁壁の移動現象を利用するものであり、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。
【０００３】
以下、図面を用いて、磁壁移動検出方式について簡単に説明する。図１０は、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体及びその再生方法における作用を説明するため模式図である。
【０００４】
図１０（ａ）は、光磁気記録媒体の模式的断面図である。この媒体の磁性層は、第１の磁性層１０１、第２の磁性層１０２、第３の磁性層１０３が順次積層されてなる。各層中の矢印１０４は原子スピンの向きを表している。スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には磁壁１０５が形成されている。１０６は読み出し用の光スポット、矢印１０８は記録媒体の光スポットに対する移動方向である。
【０００５】
図１０（ｂ）は、光磁気記録媒体上に形成される温度分布を示すグラフである。この温度分布は、再生用に照射されている光スポットによって媒体上に形成され、光スポットの手前側から温度が上昇し、光スポットの後方に温度のピークが来る。ここで位置Ｘｓにおいては、媒体温度が第２の磁性層のキュリー温度近傍の温度Ｔｓになっている。
【０００６】
図１０（ｃ）は、（ｂ）の温度分布に対応する第１の磁性層の磁壁エネルギー密度σの分布を示すグラフである。この様にＸ方向に磁壁エネルギー密度σの勾配があると、位置Ｘに存在する各層の磁壁に対して力Ｆｘ＝∂σ／∂Ｘが作用する。この力Ｆｘは、磁壁エネルギーの低い方に磁壁を移動させるように作用する。第１の磁性層は、磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいので、単独では、この力Ｆｘによって容易に磁壁が移動する。しかし、位置Ｘｓより手前（図では右側）の領域では、まだ媒体温度がＴｓより低く、磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層と交換結合しているために、第３の磁性層中の磁壁の位置に対応した位置に第１の磁性層中の磁壁も固定されている。
【０００７】
磁壁移動検出方式においては、図１０（ａ）に示す様に、磁壁１０５が媒体の位置Ｘｓにあると、媒体温度が第２の磁性層のキュリー温度近傍の温度Ｔｓまで上昇し、第１の磁性層と第３の磁性層との間の交換結合が切断される。この結果、第１の磁性層中の磁壁１０５は、破線矢印１０７で示した様に、より温度が高く磁壁エネルギー密度の小さな領域へと「瞬間的」に移動する。
【０００８】
再生用の光スポット１０６の下を磁壁１０５が通過すると、光スポット内の第１の磁性層の原子スピンは全て一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴って磁壁１０５が位置Ｘｓに来る度に、光スポットの下を磁壁１０５が瞬間的に移動し光スポット内の原子スピンの向きが反転して全て一方向に揃う。この結果、図１０（ａ）に示す様に、再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔（即ち記録マーク長）によらず、常に一定かつ最大の振幅になり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問題から解放される。磁壁移動の発生は、磁壁移動領域の磁化反転に伴う再生用レーザビームの偏光面の回転として、従来の光磁気ヘッドで検出することが出来る。
【０００９】
そして、更なる記録密度の向上を実現する技術として、ランド／グルーブ記録における磁壁移動の容易化することで、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。磁壁移動を容易にするための工夫としては、特開2003-123338において、ランド部の端部の角取りすることが効果的であることが示されている。
【００１０】
また特開平11-120636で示されているようにグルーブと側壁との境界の角度変化が急激であることで、磁性膜の成膜時に境界部への膜付きが悪くなり、図１のようにグルーブ部と側壁部の膜同士の間に不連続部が形成されることになる。そして、この不連続部によってランドとグルーブが磁気的にトラック分断され磁壁移動が起こり易くなるので、グルーブ端部では角度変化が急激な方が望ましい。
【００１１】
加えて、この不連続部によってトラック間の熱干渉が抑制され、クロスイレーズ耐性も向上でき、更に磁壁移動検出方式においては、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できることから、クロストークを抑制する効果も期待できる。
【特許文献１】特開２００３−８５８３０号公報
【特許文献２】特開平１１−１２０６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特開2003-123338では、ガラス原盤からスタンパーを製造する工程で、ガラス原盤とスタンパーの間に剥離層を設けている。そして、磁壁移動容易化のために、剥離層にスパッタリングを施し、ランドの端部の角取りをしている。しかし、スパッタリングによるランド端部の角取りは不均一であるため一様な角取りを行うことは困難であった。その結果、磁壁移動度がランドによって異なり、良好な信号を得られないという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、ランド端部がほぼ均一に角取りされたガラス原盤の製造方法を提供するものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
磁壁移動型光磁気記録媒体の基板作成に用いられるスタンパーを製造するためのガラス原盤の製造方法において、
ガラス原盤上にフォトレジスト層を塗布して作製したフォトレジスト原盤に光ビームを用いて記録溝パターンを露光するカッティング工程と、
前記カッティング工程を経たフォトレジスト層を現像して、露光部に対応した凹部を形成する現像工程と、
前記現像した後に、残存したレジストをマスクとしてエッチングを施す工程と、
残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角取り処理を施す処理工程とを
有することを特徴とする原盤製造方法。
【００１５】
前記磁壁移動型光磁気記録媒体は、少なくとも第1の磁性層と、第２の磁性層と第3の磁性層からなり、第１の磁性層は、周囲温度近傍の温度において前記第３の磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度大きな垂直磁化膜からなり、第２の磁性層は、前記第１の磁性層および第３の磁性層よりもキュリー温度の低い磁性層からなり、第３の磁性層は垂直磁化膜からなる磁壁移動型光磁気記録媒体の基板作成に用いられるスタンパーを製造するための原盤製造方法。
【００１６】
前記角取りをする方法は、ベーク処理により残存レジストを溶融させることにより行われることを特徴とする原盤製造方法。
【００１７】
また、前記角取りをする方法は、ベーク処理を施した残存レジストに、反応性イオンエッチング処理を施して、残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角を無くすことを特徴とする原盤製造方法。
【００１８】
また、前記角取りをする方法は、アッシング処理により残存レジストを切削することを特徴とする原盤製造方法。
【００１９】
また、前記角取りをする方法は、アッシング処理により残存レジストの質量を減らした後に、残存レジストにベーク処理を施して溶融することを特徴とする原盤製造方法。
【００２０】
また、前記角取りをする方法は、アッシング処理により残存レジストの質量を減らし、残存レジストにベーク処理を施した後に、反応性イオンエッチング処理を施して残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角を無くすことを特徴とする原盤製造方法。
【００２１】
また、前記角取りをする方法は、アッシング処理によって残存レジストの質量を減らした後に、反応性イオンエッチング処理で残存レジスト又はガラス原盤の凸部の角取りことを特徴とする原盤製造方法。
【００２２】
更に、前記光磁気記録媒体の原盤製造方法により製造される原盤を用いてスタンパーを製造する方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の製造方法によれば、低コストで簡単な製造プロセスで原盤のランド部端部を均一に角取りできる。そして、かかる原盤から起こしたスタンパーにより製造された基板も、そのランド部端部は均一に角取り去れたものとなる。その結果、良好な磁壁移動検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明を用いたガラス原盤又はスタンパーの製造方法について説明するが、本発明はその主旨を逸脱しない限りにおいて以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２５】
図２は、光ディスク原盤およびスタンパーの反応性イオンエッチングまでの製造工程までを示す。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、再度先ほどと同条件でアセトンと純水を使用して洗浄し、乾燥のために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。
【００２６】
続いて石英基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）をスピンコーターを用いて塗布した。その後乾燥のため、クリーンオーブンで、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。
【００２７】
続いてスピンコーターによってポジ型フォトレジスト2(東京応化製TMSR-8900)を塗布した。塗布したレジストの膜厚は約100nmである。その後温度が90℃、時間が30minのプリベークを施した。
【００２８】
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、螺旋状のガイド溝パターンを、半径位置19mmから28.9mmの範囲に走査露光した。この時の露光条件は、トラックピッチ(ランドとグルーブ一周期)が0.64μm、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、範囲内においてゾーンごとにDuty比の異なるパターンを10ゾーン露光した。
【００２９】
その後、2.38%のNMD-3（東京応化製レジスト現像液）と超純水とを残存レジストの質量比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を除去し、未露光部のレジスト5のみをマスクとしてガラス基板上に残した。この時の現像条件は純水塗布を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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、反応ガスには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5分である。
【００３２】
続いて図３は反応性イオンエッチング後のサンプルをクリーンオーブンによって高温ベークし、レジストを変形させた工程を示す。このときのベーク条件は温度が180℃、時間が30分である。高温ベークによって変形したレジスト形状のAFM像を図９に示す。
【００３３】
石英基板のパターン上に変形したレジストが残存した状態で、Ni導電膜6を形成し、更に電界めっきによってNi電鋳層7を形成した。
【００３４】
最後に電鋳層をガラス原盤から剥離し、スタンパー8を完成した。なお完成したスタンパーにはフォトレジストが付着している可能性があり、ガラス洗浄と同じ洗浄方法で洗浄を行った。
【００３５】
完成したスタンパーを用いて作製した光ディスクについて成膜・評価を行った。この時の評価条件と評価結果と、通常の反応性イオンエッチングプロセスを経て作製した光ディスクの評価結果と比較して表1に示す。
【００３６】
【表１】
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表１に示したように、反応性イオンエッチング終了後、高温ベークによって変形したレジストから直接起こしたスタンパーによって作製した光ディスクと、磁壁移動検出方式の組み合わせによって、通常の反応性イオンエッチングプロセスで作製した光ディスクと比較してランドとグルーブのジッタ、更にグルーブの欠落を大幅に改善できた。
【実施例２】
【００３７】
実施例１における高温ベークによって残留レジストを変形させた後、そのレジストをマスクとして再度反応性イオンエッチングによって石英をエッチングして原盤を製造し、その原盤からスタンパーを作製した実施例を示す。このときの製造工程の内容を第２図および第４図に示す。
【００３８】
石英基板の準備、反応性イオンエッチング、高温ベークによるレジスト変形を行うまでは実施例１と同様の工程を行った。
【００３９】
高温ベークによって変形させたレジストをマスクとして再度反応性イオンエッチングを行った。この時の使用装置とエッチング条件は、レジスト変形前の反応性イオンエッチングと同じである。レジストがなくなるまでエッチングを行った場合には、ベークによって変形したレジストの形状と似通った形状に石英をエッチングすることができる。またレジストが残った状態でエッチングを終了した場合、ランド端部の角が落ち、中央部では平坦となっている形状を作製することができる。なおこの場合には残存レジストを除去する工程が別途必要となる。
【００４０】
最後に実施例1と同様にNi導電膜6の形成、Ni電鋳層7の形成、スタンパー８の剥離を行い、スタンパーを完成した。
【００４１】
完成したスタンパーを用いて作製した光ディスクについて成膜・評価を行った。この時の評価条件と評価結果と、通常の反応性イオンエッチングプロセスを経て作製した光ディスクの評価結果と比較して表２に示す。
【００４２】
【表２】
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表２に示したように、反応性イオンエッチングを一旦中断し、高温ベークによってレジストを変形させ、そこから再度反応性イオンエッチングを施すプロセスを経たスタンパーによって作製した光ディスクと、磁壁移動検出方式方式の組み合わせによって、通常の反応性イオンエッチングプロセスで作製した光ディスクと比較してランドとグルーブのジッタ、更にグルーブの欠落を大幅に改善できた。
【実施例３】
【００４３】
実施例１における反応性イオンエッチングを行ったのち、軽度の酸素アッシングによって残留レジストの角を落とした形状の原盤から直接スタンパーを作製した実施例を示す。このときの製造工程の内容を図２および図５に示す。
【００４４】
石英基板の準備、反応性イオンエッチング、電鋳によるスタンパー作製は実施例１と同様の工程を行った。レジストの角取りためのアッシングの条件は、RFパワーが30W、ガス流量が20sccm、圧力が3.0Pa、時間が5秒である。
【００４５】
また２回目の反応性イオンエッチングを制御することで実施例２と同様に、ランドの形状を制御することができる。
【００４６】
完成したスタンパーを用いて作製した光ディスクについて成膜・評価を行った。この時の評価条件と評価結果と、通常の反応性イオンエッチングプロセスを経て作製した光ディスクの評価結果と比較して表３に示す。
【００４７】
【表３】
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表３に示したように、反応性イオンエッチングを一旦中断し、アッシングによって残留レジストの角を落とした後、レジストから直接起こしたスタンパーによって作製した光ディスクと、磁壁移動検出方式の組み合わせによって、通常の反応性イオンエッチングプロセスで作製した光ディスクと比較してランドとグルーブのジッタ、更にグルーブの欠落を改善できた。
【実施例４】
【００４８】
実施例１における反応性イオンエッチングを行ったのち、軽度の酸素アッシングによって残留レジストの残存レジストの質量を減らしてから、高温ベークによって残留レジストを変形させ、そのレジストから直接スタンパーを作製した実施例を示す。このときの製造工程の内容を図２および図６に示す。
【００４９】
石英基板の準備、反応性イオンエッチング、高温ベークによるレジスト変形、電鋳によるスタンパー作製は実施例１と同様の工程を行った。
【００５０】
高温ベークによって残留レジストを変形させる前に、軽度の酸素アッシングによって残留レジストの残存レジストの質量を減らした。この時のアッシングの条件はRFパワーが30W、ガス流量が20sccm、圧力が3.0Pa、時間が10秒である。このアッシング工程の後、高温ベークによって残留レジストを変形させることで、実施例１および２で変形させたものとは曲率の異なる形状が作製できる。
【００５１】
完成したスタンパーを用いて作製した光ディスクについて成膜・評価を行った。この時の評価条件と評価結果と、通常の反応性イオンエッチングプロセスを経て作製した光ディスクの評価結果と比較して表４に示す。
【００５２】
【表４】
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表４に示したように、反応性アッシングによって残留レジストの残存レジストの質量を減らした後、高温ベークによってレジストを変形させ、レジストから直接起こしたスタンパーによって作製した光ディスクと、磁壁移動検出方式方式の組み合わせによって、通常の反応性イオンエッチングプロセスで作製した光ディスクと比較してランドとグルーブのジッタ、更にグルーブの欠落を大幅に改善できた。
【実施例５】
【００５３】
実施例１における反応性イオンエッチングを行ったのち、軽度の酸素アッシングによって残留レジストの残存レジストの質量を減らしてから、高温ベークによって残留レジストを変形させ、変形させたレジストをマスクとして再度反応性イオンエッチングによって石英をエッチングしてからスタンパーを作製した実施例を示す。このときの製造工程の内容を図２および図７に示す。
【００５４】
石英基板の準備、反応性イオンエッチング、高温ベークによるレジスト変形、電鋳によるスタンパー作製は実施例１と、またアッシングによる残留レジストの残存レジストの質量減少は実施例3と、それぞれ同様の工程を行った。
【００５５】
また２回目の反応性イオンエッチングを制御することで実施例２と同様に、ランドの形状を制御することができる。
【００５６】
完成したスタンパーを用いて作製した光ディスクについて成膜・評価を行った。この時の評価条件と評価結果と、通常の反応性イオンエッチングプロセスを経て作製した光ディスクの評価結果と比較して表５に示す。
【００５７】
【表５】
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表５に示したように、反応性イオンエッチングを一旦中断し、アッシングによって残留レジストの残存レジストの質量を減らした後、高温ベークによってレジストを変形させ、そこから再度反応性イオンエッチングを施すプロセスを経たスタンパーによって作製した光ディスクと、磁壁移動検出方式方式の組み合わせによって、通常の反応性イオンエッチングプロセスで作製した光ディスクと比較してランドとグルーブのジッタ、更にグルーブの欠落を大幅に改善できた。
【実施例６】
【００５８】
実施例１における反応性イオンエッチングを行ったのち、軽度の酸素アッシングによって残留レジストの角を無くし、そのレジストをマスクとして再度反応性イオンエッチングによって石英をエッチングしてからスタンパーを作製した実施例を示す。このときの製造工程の内容を図２および図８に示す。
【００５９】
石英基板の準備、反応性イオンエッチング、電鋳によるスタンパー作製は実施例１と同様の工程を行った。レジストの角取りためのアッシングの条件は、RFパワーが30W、ガス流量が20sccm、圧力が3.0Pa、時間が5秒である。
また２回目の反応性イオンエッチングを制御することで実施例2と同様に、ランドの形状を制御することができる。
【００６０】
完成したスタンパーを用いて作製した光ディスクについて成膜・評価を行った。この時の評価条件と評価結果と、通常の反応性イオンエッチングプロセスを経て作製した光ディスクの評価結果と比較して表６に示す。
【００６１】
【表６】
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表６に示したように、反応性イオンエッチングを一旦中断し、アッシングによって残留レジストの角を無くした後、再度反応性イオンエッチングを施すプロセスを経たスタンパーによって作製した光ディスクと、磁壁移動検出方式の組み合わせによって、通常の反応性イオンエッチングプロセスで作製した光ディスクと比較してランドとグルーブのジッタ、更にグルーブの欠落を改善できた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】グルーブ端部に形成された不連続部のSEM像を示す図である。
【図２】光ディスク原盤およびスタンパーの製造工程(反応性イオンエッチングまで)を示す図である。
【図３】残存レジストにベーク処理してスタンパーを作製する製造工程を示す図である。
【図４】残存レジストにベーク処理、反応性イオンエッチングを行い、スタンパーを作製する製造工程を示す図である。
【図５】アッシングしてスタンパーを作製する製造工程を示す図である。
【図６】アッシングの後、ベーク処理を行い、スタンパーを作製する製造工程を示す図である。
【図７】アッシング、ベーク処理をした残存レジストに反応性イオンエッチングを行いスタンパーを作製する製造工程を示す図である。
【図８】アッシング、反応性イオンエッチングを行った後に、スタンパーを作製する製造工程を示す図である。
【図９】180℃／30分の高温ベークによって溶解したレジストパターンのAFM像を示す図である。
【図１０】磁壁移動検出方式の原理を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ガラス基板
２  ポジ型フォトレジスト
３  露光ビーム
４  露光部分レジスト
５  未露光部分レジスト
６  Ni導電膜
７  Ni電鋳層
８  スタンパー
【図１】
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【図２】
2005322354.tif 000010
【図３】
2005322354.tif 000011
【図４】
2005322354.tif 000012
【図５】
2005322354.tif 000013
【図６】
2005322354.tif 000014
【図７】
2005322354.tif 000015
【図８】
2005322354.tif 000016
【図９】
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【図１０】
2005322354.tif 000018