(57)【要約】【課題】光記録媒体用原盤を作製するための二層フォトレジスト原盤と、これを使用する光記録媒体用原盤の作製方法（原盤露光方法）を提供する。【解決手段】ガラス基盤１上にフォトレジスト層２、Ｉｎ2 Ｏ3 からなる中間層３およびフォトレジスト層４を順次積層してフォトレジスト原盤１０とした。中間層３では、ガラス基盤１の中心〜半径３０ｍｍまでの範囲を３０Åの膜厚で、半径３０ｍｍ〜最外周までの範囲を６０Åの膜厚でそれぞれ成膜した。このフォトレジスト原盤を使用して光記録媒体用原盤を作製する際、中間層の二領域中、膜厚の薄い領域（薄膜部３ｂ）にピットパターンを、膜厚の厚い領域（厚膜部３ａ）にグルーブ（案内溝）をそれぞれ露光した。この露光工程では、ピットパターン露光用のレーザー光強度と、グルーブ露光用のレーザー光強度を同一とした。【選択図】図１
2007250032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤上に第一のフォトレジスト層、酸化膜からなる中間層および第二のフォトレジスト層が順次積層された二層フォトレジスト原盤において、前記中間層は膜厚が異なる二つの領域からなることを特徴とするフォトレジスト原盤。
【請求項２】
請求項１に記載のフォトレジスト原盤において、前記中間層の二領域間での膜厚差が２０Å以上であることを特徴とするフォトレジスト原盤。
【請求項３】
請求項２に記載のフォトレジスト原盤において、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域が当該原盤の内周部に形成され、前記中間層の二領域中、膜厚の厚い領域が当該原盤の外周部に形成されていることを特徴とするフォトレジスト原盤。
【請求項４】
請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して得られた光記録媒体用原盤であって、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを露光して作製されたことを特徴とする光記録媒体用原盤。
【請求項５】
請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して得られた光記録媒体用原盤であって、前記中間層の二領域中、膜厚の厚い領域にグルーブを露光して作製されたことを特徴とする光記録媒体用原盤。
【請求項６】
請求項３に記載のフォトレジスト原盤を使用して得られた光記録媒体用原盤であって、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを、膜厚の厚い領域にグルーブをそれぞれ露光して作製されたことを特徴とする光記録媒体用原盤。
【請求項７】
請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して光記録媒体用原盤を作製するに際し、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを露光することを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法。
【請求項８】
請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して光記録媒体用原盤を作製するに際し、前記中間層の二領域中、膜厚の厚い領域にグルーブを露光することを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法。
【請求項９】
請求項３に記載のフォトレジスト原盤を使用して光記録媒体用原盤を作製するに際し、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを、膜厚の厚い領域にグルーブをそれぞれ露光することを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の露光方法において、ピットパターンを露光するためのレーザー光強度と、グルーブを露光するためのレーザー光強度が同水準であることを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の光記録媒体用原盤により得られたスタンパを使用し、プラスチックの射出成形法または射出圧縮成形法により光記録媒体基板を作製することを特徴とする光記録媒体基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光記録媒体基板により得られたことを特徴とする光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二層フォトレジスト原盤、光記録媒体用原盤（光ディスク用原盤）、光記録媒体用原盤の露光方法、光記録媒体基板の製造方法および光記録媒体に関し、特に、ハイブリッドディスク用原盤を作製するための二層フォトレジスト原盤と、これを使用する光記録媒体用原盤の作製方法（二層フォトレジスト原盤に対する露光方法）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今における情報量の増大により、アプリケーションソフトウェアや音楽、画像（静止画、動画）、各種データなどの大容量の情報は、光記録媒体で配布・販売されるのが一般的となっている。
【０００３】
これらの情報を記録する光記録媒体としては、ＣＤやＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等の再生専用領域からなる光記録媒体が広く普及しており、これらの光記録媒体は記録情報が予めピットとして基板上に形成され、当該成形基板上に反射層と保護層を積層させた構造になっている。これに対して、記録可能領域からなるＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の記録用光記録媒体も広く普及している。この記録用光記録媒体は全面に時間情報が記録されたグルーブ（案内溝）が形成されており、前記グルーブが形成された成形基板上に記録層（ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−Ｒでは有機色素等、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷでは無機相変化膜）、反射層、保護層を積層させ、光記録装置でピットを書き込むことにより、時間情報とデータが記録される構造の光記録媒体が得られる。
【０００４】
近年では、再生専用領域と記録可能領域の両方を同一媒体上に有する光記録媒体、いわゆるハイブリッドディスクが実用化されている。この媒体では、再生専用領域として存在する既存の情報に、新たな情報を記録可能領域に付加することができる。たとえばコンピューターソフトの古いコンテンツを、新しいバージョンにアップグレードさせることができる等、当該光記録媒体の使い勝手を向上させることができる。
【０００５】
ＣＤフォーマットのハイブリッドＣＤ−Ｒ／ＲＷを例にとると、再生専用領域を形成するピットと記録可能領域を形成するグルーブでは、異なる深さで形成する必要があり、それぞれ深さがλ／４ｎおよびλ／８ｎ（λ：再生波長、ｎ：基盤の屈折率）であることが望ましい。このような光記録媒体を得るためには、光記録媒体用原盤におけるフォトレジストのパターン形成において、ピットとグルーブ（案内溝）で深さを変える必要がある。前記光記録媒体用原盤を製造する場合、まずターンテーブルに固定されたガラス基盤を回転させながら、ガラス基盤上にフォトレジスト材料を塗布する。そしてピットパターンとグルーブの潜像の露光は、通常ガラス基盤上に形成されたフォトレジスト層へ、それぞれ高強度と低強度のレーザー光を照射することで行っている。
しかしフォトレジスト層が単層のため、ピットの深さはフォトレジスト層膜の厚さとして正確に管理することが可能であるが、グルーブの深さはレーザー光強度やフォトレジストの感度の誤差により変動してしまう。またグルーブ底部の形状がＶ字型となるため、この原盤より作製された光記録媒体の、記録可能領域における記録特性が悪化する。
【０００６】
このような課題を解決するため、例えば特許文献１では、ガラス基盤の表面上にそれぞれ感度の異なるフォトレジストを回転させながら二回塗布し、第一のフォトレジスト層と第二のフォトレジスト層を積層させることで二層化し、上層のフォトレジスト層膜の厚さによりグルーブの深さを管理する方法が提案されている。
しかし実際には、第二のフォトレジスト層に使用されるフォトレジスト材料の、原液に含まれる溶媒あるいは原液を希釈するための溶媒により、初めに積層された第一のフォトレジスト層が溶出するため、上記の方法でフォトレジスト層を積層させることは不可能である。
【０００７】
そこで、特許文献２および特許文献３記載の発明では、前記のようなピットおよびグルーブと、二水準の深さとを有する光記録媒体用原盤およびその製造方法が述べられている。
すなわち、この光記録媒体用原盤では図８に示すように、ガラス基盤１（ガラス基板、ガラス原盤）上に積層される第一のフォトレジスト層２と第二のフォトレジスト層４の間に、電気抵抗の小さい導電性膜である中間層３を設けてフォトレジスト原盤１１０としている。このフォトレジスト原盤１１０では、第一のフォトレジスト層２、中間層３、第二のフォトレジスト層４の膜厚はそれぞれ３００〜２０００Å、３０〜３００Å、３００〜２０００Åである。これは、ピット露光には第一および第二のフォトレジスト層２および４を、グルーブ露光には第二のフォトレジスト層４のみをそれぞれ露光できるように、二水準のレーザー光強度で潜像を行っており、中間層３の膜厚によりピットを露光する露光ビームが中間層３を８５％以上透過するようにしているためである。また第一のフォトレジスト層２の感度が、第二のフォトレジスト層４の感度より大きくなるような積層構成としている。
【０００８】
また、これらの発明では、中間層３の熱拡散の効果により、底部の中心部分が盛り上がらないピットパターンの形成が可能となる。加えて第一のフォトレジスト層２が第二のフォトレジスト層４より高感度であることを利用することで、レジストの境界部分に段のないピットパターンを形成することができる。よって二水準のレーザー光強度で潜像することにより、深さの異なるピットパターンおよびグルーブ（案内溝）を同一盤面上へ形成することができる。
【０００９】
二水準のレーザー光強度で露光された前記フォトレジスト原盤は、特許文献４に開示された発明に係る装置および方法による現像でピットやグルーブが形成されて、光記録媒体用原盤が得られる。
図９に、現像によるピットおよびグルーブのパターニング手順を示す。
露光用ビーム５によりレーザー露光されたフォトレジスト原盤１１０（図９（ａ））に、まずアルカリ溶液を塗布して、第二のフォトレジスト層４の潜像部分を現像する（図９（ｂ））。二水準のレーザー光強度のうち、強い強度で露光されたピットパターンは現像が中間層３まで達し、弱い強度で露光されたグルーブは第二のフォトレジスト層４の途中まで現像される。つぎに硝酸を塗布することで、ピットパターン露光部の中間層３を除去する（図９（ｃ））。このとき、レジスト層は硝酸に不溶のため、グルーブ露光部の形状は変化しない。さらに再度アルカリ溶液による現像を行う（図９（ｄ））。これにより、ピット露光部では第二のフォトレジスト層４と共に、第一のフォトレジスト層２の潜像部分にあるフォトレジストを除去し、ピットパターンが形成される。同時にグルーブ露光部は、一回目の現像で除去できなかった第二のフォトレジスト層４中、残りの潜像部分のフォトレジストを除去する。最後に再度、硝酸を塗布することで、グルーブ形成部底の中間層を除去し、グルーブを形成して光記録媒体用原盤１２０を得る（図９（ｅ）。符号６はピット、７はグルーブである。
【００１０】
一連の工程では、フォトレジスト材料をガラス基盤上に塗布する時と同様に、ターンテーブル上に設置した原盤を回転させながら、スピンコート法により潜像部分のフォトレジスト材料を除去するための現像液、中間層を除去するための酸溶解液、およびリンス液となる純水の吐出を行うので、現像および中間層除去の内外差が発生せず、それぞれ均一なピットおよびグルーブ形状を得ることができる。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１５０３９１号公報
【特許文献２】特許第３４７６６２１号公報
【特許文献３】特許第３４７９４１３号公報
【特許文献４】特開平９−３２０１２４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述したフォトレジスト原盤を使用することにより、同一盤面上にピットからなる領域とグルーブからなる領域の両方が形成された、所望の光記録媒体用原盤を得ることができる。
【００１３】
しかしながら、前記フォトレジスト原盤を用いて、深さの異なるピットパターンおよびグルーブ（案内溝）を同一盤面上へ形成するには、二水準のレーザー光強度（パワー）で露光することが必要不可欠である。二水準のレーザー光強度で露光するには、一台の露光装置内にレーザー光源あるいはレーザー光路を二つ設けなければならない。レーザー光源を司るユニットが二台ある場合はもちろん、一台の光源から光路を分割しても、分割した箇所以降のレーザー光軸は二本になる。
【００１４】
このためレーザー光を増幅、あるいは発振させるための光学素子（Ａ／Ｏ）やレンズを各光軸上に設置しなければならず、露光装置の設備にかかる費用が増大する。また光源から照射対象であるフォトレジスト原盤上までのレーザー光路が複雑な構成となるため、光軸調整や露光装置のメンテナンスが大変困難となる。
さらに、実際の原盤露光前に実施するレーザー光強度（パワー）の調整は二水準分それぞれで実施しなければならない。よって、生産時において段取りに時間を要することとなり、これがコストアップの要因ともなる。
【００１５】
従来技術の上記問題に対し、本発明の第一の目的は、ピットパターンおよびグルーブの形成を容易にするのみならず、露光装置の構成や露光実施前の条件決定、露光中の露光機操作をより簡潔にし、コストアップを抑制することができるフォトレジスト原盤の構造および、このフォトレジスト原盤から光記録媒体用原盤を得るための光記録媒体用原盤露光方法を提供することである。本発明は特に、ハイブリッドディスク用原盤を作製するための二層フォトレジスト原盤と、これを使用する光記録媒体用原盤の作製方法（二層フォトレジスト原盤に対する露光方法）を提供するものである。
本発明の第二の目的は、上記光記録媒体用原盤により作製した光記録媒体基板および、該基板を用いた光記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため請求項１の発明は、基盤上に第一のフォトレジスト層、酸化膜からなる中間層および第二のフォトレジスト層が順次積層された二層フォトレジスト原盤において、前記中間層は膜厚が異なる二つの領域からなることを特徴とするフォトレジスト原盤である。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフォトレジスト原盤において、前記中間層の二領域間での膜厚差が２０Å以上であることを特徴とするフォトレジスト原盤である。
請求項３の発明は、請求項２に記載のフォトレジスト原盤において、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域が当該原盤の内周部に形成され、前記中間層の二領域中、膜厚の厚い領域が当該原盤の外周部に形成されていることを特徴とするフォトレジスト原盤である（後記する発明の実施形態および実施例、ならびに図１を参照）。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して得られた光記録媒体用原盤であって、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを露光して作製されたことを特徴とする光記録媒体用原盤である。
請求項５の発明は、請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して得られた光記録媒体用原盤であって、前記中間層の二領域中、膜厚の厚い領域にグルーブ（案内溝）を露光して作製されたことを特徴とする光記録媒体用原盤である。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項３に記載のフォトレジスト原盤を使用して得られた光記録媒体用原盤であって、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを、膜厚の厚い領域にグルーブ（案内溝）をそれぞれ露光して作製されたことを特徴とする光記録媒体用原盤である（図１、図２を参照）。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して光記録媒体用原盤を作製するに際し、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを露光することを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法である。
請求項８の発明は、請求項２に記載のフォトレジスト原盤を使用して光記録媒体用原盤を作製するに際し、前記中間層の二領域中、膜厚の厚い領域にグルーブ（案内溝）を露光することを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法である。
請求項９の発明は、請求項３に記載のフォトレジスト原盤を使用して光記録媒体用原盤を作製するに際し、前記中間層の二領域中、膜厚の薄い領域にピットパターンを、膜厚の厚い領域にグルーブ（案内溝）をそれぞれ露光することを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法である（図２を参照）。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の露光方法において、ピットパターンを露光するためのレーザー光強度（パワー）と、グルーブ（案内溝）を露光するためのレーザー光強度（パワー）が同水準であることを特徴とする光記録媒体用原盤の露光方法である（後記する本発明の実施例を参照）。
【００２２】
請求項１１の発明は、請求項６に記載の光記録媒体用原盤により得られたスタンパを使用し、プラスチックの射出成形法または射出圧縮成形法により光記録媒体基板を作製することを特徴とする光記録媒体基板の製造方法である。
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の光記録媒体基板により得られたことを特徴とする光記録媒体である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
請求項１の発明では、所定の構成としたので、レーザー露光により同一盤面上に互いに深さの異なるピットパターンからなる領域と、グルーブ（案内溝）からなる領域を、容易に形成することができる。
請求項２，３の発明では、中間層膜厚差が２０Å以上であるため、レーザー露光により同一盤面上に互いに深さの異なるピットパターンからなる領域と、グルーブ（案内溝）からなる領域を、より容易かつ正確に形成することができる。
請求項７，９の発明では、中間層の膜厚の薄い領域にピットパターンを露光することで、露光用レーザー光が第一のフォトレジスト層まで達しやすく、ピットの潜像が形成されやすいため、現像時のピット形成が容易となる。
請求項８，９の発明では、中間層の膜厚の厚い領域にグルーブ（案内溝）を露光することで、レーザー光による潜像が第一のフォトレジスト層まで達しにくく、中間層止まりのグルーブになりやすいため、現像時のグルーブ形成が容易となる。
請求項１０の発明では、ピットパターンを露光するためのレーザー光強度と、グルーブ（案内溝）を露光するためのレーザー光強度（パワー）が同水準であるため、露光機の機構や露光前の条件設定、露光中の露光機操作を簡潔にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１（ａ）はフォトレジスト原盤１０の積層構造を示す模式的断面図、図１（ｂ）は、このフォトレジスト原盤に露光、現像など所定の処理を施して得られた光記録媒体用原盤２０の、ピット形状およびグルーブ形状を示す模式的断面図である。図２（ａ）〜（ｅ）は、このフォトレジスト原盤１０を使用する、光記録媒体用原盤２０の作製工程説明図である。
【００２５】
図１（ａ）のフォトレジスト原盤１０（図２（ａ））では、ガラス基板１の上に第一のフォトレジスト層２、中間層３、第二のフォトレジスト層４がこの順に積層されており、これらのフォトレジスト層中でレーザー光の照射により露光された潜像部分は、アルカリ水溶液に可溶となる。第一および第二のフォトレジスト層で使用されるフォトレジスト材料はポジ型と呼ばれており、感光材料やノボラック樹脂等の固体をアルキル系やアセテート系の溶媒に溶解させた状態となっているのが一般的である。フォトレジスト材料の原液は高粘性・高濃度であるため、光記録媒体用原盤を作製する場合には通常、原液を前記の溶媒等によって希釈した後に使用される。
【００２６】
つぎに、図１（ｂ）に示す光記録媒体用原盤２０（図２（ｅ））の製造プロセスについて説明する。フォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料の塗布には、一般的にスピンコート法が用いられる。まず、図１（ａ）に示すフォトレジスト原盤１０の作製工程について説明する。
円形のガラス基盤１を研磨、洗浄した後、塗れ性向上のためにこのガラス基盤表面を、シランカップリング剤（密着剤）でトリメチルシリル化処理して疎水化する。このガラス基盤１をターンテーブルに設置し、ターンテーブルによりガラス基盤１を回転させながら、スピナー装置のディスペンサにてフォトレジスト材料を滴下する。当該フォトレジスト材料が盤面上に行き渡った後は滴下を終了し、ターンテーブルによる回転の回転速度を滴下時よりも高くして、遠心力により余分なフォトレジスト材料をガラス基盤１の外方に飛散させる。このフォトレジスト材料の飛散時における振り切り回転速度を調整することにより第一のフォトレジスト層の膜厚を調整することが可能で、通常３００〜２０００Åの厚さになるよう設定する。
【００２７】
このように、フォトレジスト材料が塗布されたガラス基盤１をオーブンにてプリベークすることにより、第一のフォトレジスト層２が形成される。第一のフォトレジスト層２のプリベーク温度は、後述する第二のフォトレジスト層４のプリベーク温度および露光・現像後のポストベーク温度より高く設定することが好ましい。これは第二のフォトレジスト層のプリベーク時および露光・現像後のポストベーク時に、第一のフォトレジスト層からの溶媒の蒸発によるガスの発生を防ぐためで、ガスが集中する部分の盛り上がりによる欠陥の発生がなく、良好な信号品質を得られるためである。また第一のフォトレジスト層を第二のフォトレジスト層より高感度にすることが、露光時にレジストの境界部分に段のないピットパターンを形成することができるため好適である。
【００２８】
つぎに、第一のフォトレジスト層２上に導電性膜である中間層３を形成する。この中間層には電気抵抗の小さいＩｎ2 Ｏ3 やＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 ９５ｗｔ％−ＳｎＯ2 ５ｗｔ％）を使用すると、露光時、熱拡散効果により中間層膜質の変化を抑制できるため、ピット底部の中心が盛り上がらない平らなピット形状を形成することができる。また中間層３の熱伝導率は４０Ｗ／ｍＫ以上であることが望ましい。中間層３の積層には一般的にスパッタ法が用いられ、膜厚は１０〜３００Åの範囲で設定される。
【００２９】
最後に、中間層３上に第二のフォトレジスト層４を形成する。形成方法は第一のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料を塗布した時と同様で、第一のフォトレジスト材料および中間層が形成されたガラス基盤１をターンテーブルに設置し、ガラス基盤１を回転させながらスピナー装置のディスペンサにてフォトレジスト材料を滴下する。フォトレジスト材料が盤面上に行き渡った後はフォトレジスト材料の滴下を終了し、ターンテーブルによる回転の回転速度を滴下時よりも高くすることで、遠心力により余分なフォトレジスト材料をガラス基盤１の外方に飛散させることができる。このフォトレジスト材料の飛散時における回転速度を調整することにより第二のフォトレジスト層膜の厚さを調整することが可能で、通常３００〜２０００Åの厚さになるよう設定する。
【００３０】
この第二のフォトレジスト層形成プロセスにおいて、中間層の膜厚が第一のフォトレジスト層および第二のフォトレジスト層と比較して極端に薄く形成されている場合、特に中間層の膜厚が５０Å以下である場合、中間層膜面内に０．０５ｍｍ径程度のピンホールが多数生じる場合がある。この場合、中間層まで積層したガラス基盤上に第二のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料を塗布すると、前記ピンホールに塗布したフォトレジスト材料が浸透する場合がある。この浸透が第一のフォトレジスト層に達すると、第一のフォトレジスト層の界面上で第二のフォトレジスト材料を希釈している溶媒により、二種類のフォトレジスト材料が混合あるいは溶出し、第二のフォトレジスト層を形成するためのプリベーク中に溶媒が蒸発することに伴いピンホール開口部から膨張、破裂する結果、第二のフォトレジスト層上に０．１５ｍｍ径程度の大きさ、１００Å〜３００Å程度の高さを持つ欠陥が生じる。このため光記録媒体の再生専用領域や記録後の記録可能領域の欠陥率が悪化し、再生時のエラーが多く発生してしまう原因となる。
【００３１】
これを防止するには、第二のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料を塗布する際に、フォトレジスト材料の吐出時間を短くすること（１０秒以内）、飛散時における振り切り回転速度を高速（３０００ｒｐｍ以上）にすること、吐出位置を原盤の中心部（スタンパ加工時に切断する内径部分）とすることがそれぞれ好適である。
【００３２】
このように塗布されたガラス基盤１は、再度オーブンにてプリベークすることにより第二のフォトレジスト層が形成され、第一のフォトレジスト層、中間層および第二のフォトレジスト層が積層しているフォトレジスト原盤１０となり、露光機にてレーザー光によるピットおよびグルーブ露光が可能な状態となる。
【００３３】
本発明では、前述のような第一のフォトレジスト層２、中間層３および第二のフォトレジスト層４が積層しているフォトレジスト原盤において、この原盤の面内で中間層の膜厚が異なる二領域を含むように成膜され、当該中間層の二領域間での膜厚差が２０Å以上に設定されることが、レーザー露光により同一盤面上にそれぞれ深さの異なるピットパターンからなる領域とグルーブ（案内溝）からなる領域を、容易に形成するのに有効であった。
【００３４】
先述の通り、中間層には電気抵抗の小さいＩｎ2 Ｏ3やＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3９５ｗｔ％−ＳｎＯ2 ５ｗｔ％）が使用され、中間層の成膜には通常スパッタ法を使用し、その膜厚は１０〜３００Åの範囲で設定される。膜厚は使用する露光機レーザーの波長や、原盤でレジスト層形成に使用されるフォトレジスト材料の感度によってそれぞれ異なるが、ピットを潜像するための露光ビームが中間層を８５％以上透過するように設定するのが一般的である。
【００３５】
本発明では、フォトレジスト原盤の（同一）面内に中間層の膜厚が異なる二領域を含むように成膜することにより、露光ビームが８５％以上透過する箇所と、８５％未満透過する箇所とを（同一）面内に作ることで、それぞれの箇所でピットパターンおよびグルーブの形成を容易に行うことができる。また当該中間層の二領域間での膜厚差を２０Å以上に設定することにより、中間層膜厚の厚い領域における露光ビームの透過率低下を確実にし、現像時におけるグルーブ落ちを防ぐことができ好適である。すなわち、図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）において、符号３ａは中間層３のうち厚膜部、符号３ｂは中間層３のうち薄膜部を示しており、これら３ａと３ｂの差を２０Å以上とすることが好ましい。
【００３６】
また本発明では、前述のような第一のフォトレジスト層、中間層および第二のフォトレジスト層が積層しているフォトレジスト原盤において、中間層の膜厚が異なる二領域中、中間層膜厚の薄い領域にピットパターンが露光されることがピット形成を容易にするのに有効であった。前述の通り、フォトレジスト原盤上に露光ビームが８５％以上透過するように中間層膜厚が設定される領域を作ると、この中間層膜厚領域ではレーザー光が第一のフォトレジスト層まで達しやすく、ピットの潜像が形成されやすいため、現像時のピット形成が容易になり好適である。
【００３７】
また本発明では、前述のような第一のフォトレジスト層、中間層および第二のフォトレジスト層が積層しているフォトレジスト原盤において、中間層の膜厚が異なる二領域中、中間層膜厚の厚い領域にグルーブ（案内溝）が露光されることが、グルーブ形成を容易にするのに有効であった。前述の通り、フォトレジスト原盤上に露光ビームが８５％未満透過するように中間層膜厚が設定される領域を作ると、この中間層膜厚領域ではレーザー光による潜像が第一のフォトレジスト層まで達しにくい。潜像は中間層止まりのグルーブになりやすいため、現像時のグルーブ形成が容易になり好適である。
【００３８】
フォトレジスト原盤の中間層は、前述の通りスパッタ法によって成膜される。決まった半径位置より中間層膜厚が変わるような成膜をするには、チャンバー内にマスク板を設置する、あるいは中間層材料ターゲットと成膜するガラス原盤との間にメッシュ板を設置し、メッシュ孔の大きさや数を調整すること等により、容易に実施することができる。
【００３９】
また本発明では、前述のような第一のフォトレジスト層、中間層および第二のフォトレジスト層が積層しているフォトレジスト原盤上の、中間層の膜厚が異なる二領域中、中間層膜厚の薄い領域にピットパターンを露光し、中間層膜厚の厚い領域にグルーブ（案内溝）を露光することが、ピットおよびグルーブそれぞれの形成を容易にするのに有効であった。前述のように、フォトレジスト原盤の面内で中間層膜厚がそれぞれ異なるため、ビーム透過率が各領域で異なるようにピットおよびグルーブが露光される。よって潜像が第一のフォトレジスト層に達する／達しない各領域で、現像によりそれぞれピット／グルーブを容易に形成できる。またグルーブが露光される中間層膜厚が厚い領域において、仮に潜像が第一のフォトレジスト層に達した場合でも、図２の（ｃ）における一回目の現像後に行う硝酸による中間層除去時に、ピットパターンが露光された領域の中間層が除去され第一のフォトレジスト層が現れた時点では、中間層膜厚がピットパターン露光領域よりも厚いグルーブ露光領域では第一のフォトレジスト層がまだ現れない。よって二回目の現像（図２の（ｄ））では、グルーブ露光領域の第一のフォトレジスト層は現像されないため、グルーブを形成することが可能である。
【００４０】
また本発明では、前述のフォトレジスト原盤上への露光に際し、ピットパターンおよびグルーブ（案内溝）を露光するためのレーザー光量（パワー）が同水準にすることが、露光機の機構や露光前の条件設定、露光中の露光機操作を簡潔にするのに有効であった。前述のフォトレジスト原盤の同一面上に、深さの異なるピットおよびグルーブからなる領域をそれぞれ露光するには、通常はレーザー光量（パワー）の異なるレーザー軸をピット用／グルーブ用にそれぞれ一本ずつ用意しなければならない。よってレーザー光源を二つ用意するか、あるいは一つの光源から光軸を二本に分割しなければならず、レーザー光を増幅あるいは発振させるための光学素子（Ａ／Ｏ）やレンズを各光軸ごとに調節する必要があるため、露光実施前の条件設定に時間がかかる。
【００４１】
本発明では、フォトレジスト原盤中に膜厚の異なる二領域の中間層を設けており、中間層膜厚の厚い領域ではレーザー透過率が減少する。よってレーザー光量（パワー）がピットパターン露光部とグルーブ露光部とで同じであっても、中間層膜厚の厚いグルーブ露光領域では潜像が第一のフォトレジスト層まで達しない。仮に達したとしても、前述の現像時における硝酸による中間層除去の速度差により、グルーブを形成することができる。よって露光で使用するレーザー光軸は一本で済むため、露光機の機構を簡素化できる。また露光前のレーザー光量調整等の条件設定は単軸分のみでよく、条件設定の時間を減らせるためコストダウンとなる。さらに露光中は、同じ光軸上に挿入するピットパターン露光用のＯｎ／Ｏｆｆ信号と、グルーブ露光用のＷｏｂｂｌｅ信号の切り換え操作のみでよく、露光機動作も簡素化できる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例および、比較例について説明する。
[実施例１]および［比較例１］
実施例１では、２５０ｍｍ径の円形ガラス基盤を研磨、洗浄した後、ヘキサメチレンジシラサン（ＨＭＤＳ）によるトリメチルシリル化処理により研磨面を疎水化した。この後、ガラス基盤をスピナー装置のターンテーブルに設置し、このターンテーブルによりガラス基盤１を回転させながら、スピナー装置のディスペンサにより、第一のフォトレジスト層２を形成するためのフォトレジスト材料（シプレイ製ＳＰＲ６８０９原液を溶媒により希釈したもの）を塗布した。吐出終了後すぐにターンテーブル回転速度をさらに上げて盤上に残留する余分なフォトレジスト材料を外方へ飛散させた。このフォトレジスト材料が塗布されたガラス基盤は、オーブンにて１３５℃で３０分間プリベークし、膜厚が１１００Åである第一のフォトレジスト層２を形成した。
続いてスパッタ法にて中間層３となるＩｎ2 Ｏ3を積層した。この場合、ガラス基盤１の中心〜半径３０ｍｍまでの範囲は３０Åの膜厚（ｔ１）で、半径３０ｍｍ〜最外周までの範囲は６０Åの膜厚（ｔ２）でそれぞれ成膜した。この場合、ｔ２とｔ１の差は３０Åである。
【００４３】
最後にターンテーブルによりガラス基盤を回転させながら、第二のフォトレジスト層４を形成するためのフォトレジスト材料（東京応化製ＴＨＭＲ−ｉＰ３３００原液を溶媒により希釈したもの）を塗布した。吐出終了後すぐに高速回転とし、盤上に残留する余分なフォトレジスト材料を外方へ飛散させて成膜した。このフォトレジスト材料が塗布されたガラス基盤をオーブンにて１１０℃で３０分間プリベークすることで、膜厚の合計が１５００Å（第二のフォトレジスト層膜厚が３６５〜３８５Å）になるような第二のフォトレジスト層４を形成した。このようにして図１に示すような、ガラス基盤１上に第一のフォトレジスト層２、中間層３および第二のフォトレジスト層４がこの順に積層されたフォトレジスト原盤１０を作製した。
【００４４】
比較例１では、実施例１と同様に第一のフォトレジスト層を成膜したガラス基盤に、中間層を全面３０Åに成膜し、それ以外の条件は実施例１と同一にして、図８に示すフォトレジスト原盤１１０を用意した。
【００４５】
これら実施例１、比較例１のフォトレジスト原盤について、図３に示すような露光装置（この図において符号ＥＯＭはＥＯ変調器すなわち、Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌaｔｏｒである）にて、レーザー光によりトラックピッチ０．７４μｍのＤＶＤフォーマットに従い、波長λ＝４１３ｎｍ、強度２．３ｍＷのレーザー光を使用して内周側より半径位置２３ｍｍ〜３０ｍｍの領域にピットパターンを、半径位置３０〜５８ｍｍの領域にグルーブ（案内溝）をそれぞれ順に露光し潜像を形成した（図２の（ａ））。潜像形成後、現像液（５０％硝酸水溶液）による現像、および０．１６％硝酸水溶液による中間層の除去を組み合わせることにより（図２の（ｂ）〜（ｅ））ピットおよびグルーブのパターニングを行い、最後に１３０℃で４５分間ポストベークを実施し、実施例１では図２（ｅ）に示すような、また比較例１では図９（ｅ）に示すような、ガラス基盤１上にピット６／グルーブ７の両領域を形成した光記録媒体用原盤２０，１２０をそれぞれ作製した。
【００４６】
これらの光記録媒体用原盤のピットパターンおよびグルーブ露光領域をそれぞれＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察したところ、ピットパターンはこの実施例１および比較例１のどちらも同様に、現像・エッチング工程により第二のフォトレジスト層、中間層、第一のフォトレジスト層が除去され、潜像通りにピットの形状が形成されていた。
【００４７】
一方、グルーブ露光領域は、比較例１では図５に示すように現像・エッチング工程により第二のフォトレジスト層、中間層、第一のフォトレジスト層が除去され、ピットと同じ深さのグルーブが形成された。これに対し実施例１では、図４に示すように現像・エッチング工程により潜像部分の第二のフォトレジスト層、および中間層のみが除去された（図２（ｅ））。すなわちピット／グルーブ露光のレーザー強度が同じでも、中間層３膜厚に大小の差を設けた効果により、グルーブ露光領域では潜像が第一のフォトレジスト層２へ達せず、所望の深さでグルーブ７が形成された。
【００４８】
[実施例２]および[比較例２]
実施例２では、実施例１と同様のプロセスを経て、光記録媒体用原盤２０を作製した。本実施例では、第一のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料として、東京応化製ＴＳＭＲ−ＧＰ８０００ＰＬ原液を溶媒により希釈したものを塗布・プリベークし、膜厚は１４００Åとした。中間層は実施例１と同じくスパッタ法にてＩｎ2 Ｏ3を積層し、ガラス基盤の中心〜半径４０ｍｍまでの範囲は膜厚１５Å（ｔ１）で、半径４０ｍｍ〜最外周までの範囲は膜厚３５Å（ｔ２）でそれぞれ成膜した。この場合、ｔ２とｔ１の差は２０Åである。
【００４９】
また第二のフォトレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料として、シプレイ製ＡＺ１５００原液を溶媒により希釈したものを塗布・プリベークし、膜厚の合計が３０００Å（第二のフォトレジスト層膜厚が１５４０〜１５７０Å）となる、図１に示すような第一のフォトレジスト層、中間層および第二のフォトレジスト層がこの順に積層されたフォトレジスト原盤１０を作製した。
【００５０】
比較例２では、実施例２と同様に第一のフォトレジスト層を成膜したガラス基盤に中間層をガラス基盤の中心〜半径４０ｍｍまでの範囲は１５Å（ｔ１）の膜厚に、半径４０ｍｍ〜最外周までの範囲は２５Å（ｔ２）の膜厚にそれぞれ成膜したフォトレジスト原盤１１０を用意した。この場合、ｔ２とｔ１の差は１０Åである。それ以外の条件は実施例２と同一にした。
【００５１】
これら実施例２、比較例２のフォトレジスト原盤について、図３に示すような露光装置にて、レーザー光によりトラックピッチ１．６μｍのＣＤフォーマットに従い、波長λ＝４５３ｎｍ、強度２．８ｍＷのレーザー光を使用して内周側より半径位置２３ｍｍ〜４０ｍｍの領域にピットパターンを、半径位置４０〜５８ｍｍの領域にグルーブ（案内溝）をそれぞれ順に露光し潜像を形成した。実施例１、比較例１と同様の現像・エッチング工程を経て、最後に１１０℃で３０分間ポストベークを実施し、ガラス基盤１上にピット６／グルーブ７の両領域を形成した光記録媒体用原盤２０，１２０をそれぞれ作製した。
【００５２】
これらの光記録媒体用原盤のピットパターンおよびグルーブ露光領域をそれぞれＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察したところ、ピットパターンは実施例２および比較例２どちらも同様に、現像・エッチング工程により第二のフォトレジスト層、中間層、第一のフォトレジスト層が除去され、潜像通りにピットの形状が形成されていた。
【００５３】
一方、グルーブ露光領域は、比較例２では図７に示すように現像・エッチング工程により第二のフォトレジスト層、中間層が除去されたが、第一のフォトレジスト層も一部が除去され、グルーブが二段の形状となった。一方実施例２では図６に示すように現像・エッチング工程により潜像部分の第二のフォトレジスト層、および中間層のみが除去され、底打ちしたグルーブ形状となった。すなわちピット／グルーブ露光のレーザー強度が同じでも、中間層膜厚の効果により潜像が第一のフォトレジスト層へ達せず、所望の深さでグルーブが形成された。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係るもので、（ａ）はフォトレジスト原盤の積層構造を示す模式的断面図、（ｂ）はこのフォトレジスト原盤に露光、現像など所定の処理を施して得られた光記録媒体用原盤のピット形状およびグルーブ形状を示す模式的断面図である。
【図２】図１のフォトレジスト原盤を使用する、本発明に係る光記録媒体用原盤の作製工程を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の実施例１，２および比較例１，２で使用した露光装置の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例１で得られた光記録媒体用原盤のグルーブ形状に係るもので、グルーブ露光領域のＡＦＭ（原子間力顕微鏡）による観察結果を示す断面図である。
【図５】比較例１で得られた光記録媒体用原盤のグルーブ形状に係るもので、グルーブ露光領域のＡＦＭによる観察結果を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例２で得られた光記録媒体用原盤のグルーブ形状に係るもので、グルーブ露光領域のＡＦＭによる観察結果を示す断面図である。
【図７】比較例２で得られた光記録媒体用原盤のグルーブ形状に係るもので、グルーブ露光領域のＡＦＭによる観察結果を示す断面図である。
【図８】従来のフォトレジスト原盤の積層構造を示す模式的断面図である。
【図９】図８のフォトレジスト原盤を使用する、従来の光記録媒体用原盤の作製工程を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    ガラス原盤（ガラス基盤、ガラス基板）
２    第一のフォトレジスト層
３    中間層
３ａ    厚膜部
３ｂ    薄膜部
４    第二のフォトレジスト層
５    露光用ビーム
６    ピット
７    グルーブ
１０    フォトレジスト原盤（本発明）
２０    光記録媒体用原盤（本発明）
１１０    フォトレジスト原盤（従来例）
１２０    光記録媒体用原盤（従来例）
【図１】
2007250032.tif 000003
【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】
2007250032.tif 000008
【図７】
2007250032.tif 000009
【図８】
2007250032.tif 000010
【図９】
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