(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板を材料として、該Ｎｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことを特徴とするスタンパ用基板の製造方法。
【請求項２】
所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板にラッピング処理を施すことにより粗研磨を行い、粗研磨後のＮｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより仕上げ研磨を行うことを特徴とするスタンパ用基板の製造方法。
【請求項３】
前記粗研磨は、Ｎｉ圧延板の表面粗さがほぼ１０ｎｍになるまでラッピング処理を施すことを特徴とする請求項２記載のスタンパ用基板の製造方法。
【請求項４】
前記仕上げ研磨は、Ｎｉ圧延板の表面粗さが５ｎｍ以下になるまで化学機械研磨を施すことを特徴とする請求項２又は３記載のスタンパ用基板の製造方法。
【請求項５】
Ｎｉ圧延板にラッピング処理を施し、ラッピング処理後のＮｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことを特徴とするＮｉ圧延板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクを大量に複製するためのスタンパを製造するために用いるスタンパ用基板の製造方法及びＮｉ圧延板の研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク用スタンパは一般的に厚さが０．３ｍｍ程度であり、ピットが転写された情報記録面をポリカーボネート等の樹脂基板に転写して光ディスクを製造する。ＤＶＤの場合、ピット長は４００乃至１８７０ｎｍ、トラックピッチは７４０ｎｍ、ピット高さは１００ｎｍ程度に達し、極めて微細なパターンを有する。従って、スタンパの表面は極めて高い平坦度が要求される。
【０００３】
従来、平坦度の高いスタンパを製造する方法として、メッキ法がある。メッキ法は以下のようにして行われる。精密に研磨し十分に洗浄した平坦なガラス基板上にフォトレジストを塗布した後、ベーキング処理によりレジスト膜を該ガラス基板に密着させる。該レジスト膜にＮｉ浴中で電鋳メッキを行い、Ｎｉ膜を０．３ｍｍ程度成長させて、該ガラス基板から剥離することによって、十分な平坦度を有するスタンパを製造することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、メッキ法は、ガラス基板の研磨、洗浄、前記ガラス基板へのフォトレジスト塗布、Ｎｉのメッキ、Ｎｉ板の剥離という、極めて煩雑なプロセスが必要である。また、０．３ｍｍ厚のＮｉのメッキを行うための消費電力が大きい。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、Ｎｉ圧延板を材料として、前記Ｎｉ圧延板の表面にラッピング処理を施した後に化学機械研磨を施すことにより、表面を十分に平坦化するスタンパ用基板の製造方法及びＮｉ圧延板の研磨方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るスタンパ用基板の製造方法は、所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板を材料として、該Ｎｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係るスタンパ用基板の製造方法は、所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板にラッピング処理を施すことにより粗研磨を行い、粗研磨後のＮｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより仕上げ研磨を行うことを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係るスタンパ用基板の製造方法は、第２発明において、前記粗研磨は、Ｎｉ圧延板の表面粗さがほぼ１０ｎｍになるまでラッピング処理を施すことを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係るスタンパ用基板の製造方法は、第２発明又は第３発明において、前記仕上げ研磨は、Ｎｉ圧延板の表面粗さが５ｎｍ以下になるまで化学機械研磨を施すことを特徴とする。
【００１１】
第５発明に係るＮｉ圧延板の研磨方法は、Ｎｉ圧延板にラッピング処理を施し、ラッピング処理後のＮｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことを特徴とする。
【００１２】
第１発明においては、所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板を材料として、該Ｎｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより、Ｎｉ圧延板の表面が酸化しやすい水素イオン濃度の研磨スラリー中で表面の酸化膜のみを砥粒が脱離させるため、下地のＮｉ圧延板を傷つけることなく研磨を行うことができ、メッキ法に比べて簡単にスタンパ用基板を得ることができる。
【００１３】
第２発明においては、所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板の表面研磨を行う工程においてラッピング処理後に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより、安価な圧延板を簡便な研磨方法によって表面の平坦化を行うことができ、光ディスクの製造コストを著しく低減させる。
【００１４】
第３発明においては、Ｎｉ圧延板の表面粗さがほぼ１０ｎｍになるまでラッピング処理を施すことによって粗研磨を行うことにより、Ｎｉ圧延板の表面にラッピング処理を施さずに化学機械研磨だけを行う場合に比べて効率よく研磨することができる。
【００１５】
第４発明においては、Ｎｉ圧延板の表面粗さが５ｎｍ以下になるまで化学機械研磨を施すことにより、十分な平坦度を有するスタンパ用基板を得ることができる。
【００１７】
第５発明においては、Ｎｉ圧延板の表面をラッピング処理後に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより、Ｎｉ圧延板を５ｎｍ以下の表面粗さにまで平坦化することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
Ｎｉ圧延板は例えば以下のような条件で圧延することにより製造される。Ｎｉを溶解後、連続鋳造にて１５００ｍｍ厚のスラブとし、そのスラブを４ｍｍ厚に熱延する。さらに、７２０℃での焼鈍後、酸洗して表面の酸化スケールを除去した後、０．４ｍｍ厚まで冷間圧延し、再度７２０℃での焼鈍後、最終厚さの０．３ｍｍに冷間圧延（調質圧延）を行う。ここで、最後に調質圧延を施すのは、スタンパ用基板として必要な表面硬度（Ｈｖ＝１５０〜２００）を得るためである。
【００１９】
このようにして圧延したものを所定の大きさに切り出して表面を研磨する。図１は、本発明に係るラッピング処理を示す説明図である。図１において、３は定盤を示し、定盤３上にはダイヤモンドの微細粒子が均一にコーティングされているラッピングフィルム４（インペリアル印７８０１−２６６７０）が固定されている。定盤３の上方には、定盤３と対向するようにアルミナ定盤２が昇降可能に設けられている。アルミナ定盤２の表面（下面）は精密加工してあり、この表面にＮｉ圧延板１の裏面を両面テープ等で接着する。定盤３を６０〜１００ｒｐｍで回転させて、ラッピングフィルム４に対してアルミナ定盤２に接着したＮｉ圧延板１の表面を押し付けることによって、Ｎｉ圧延板１の表面を研磨する。ラッピング処理の潤滑剤には水５を用いる。研磨時間としてはＮｉ圧延板１の表面粗さがほぼ１０ｎｍになるのに必要な時間を予め設定しておく。なお、アルミナ定盤２は特に回転させる必要はないが、研磨中に従動回転してもよい。
【００２０】
ラッピング処理により粗研磨を行った後のＮｉ圧延板１に対して、化学機械研磨を施すことにより仕上げ研磨を行う。図２は、本発明に係る化学機械研磨を示す説明図である。図２において、６は定盤を示し、定盤６の上にはアシストパッド７１が、アシストパッド７１の上にはパッド７２が取り付けられている。アシストパッド７１はゴム硬度３０（ＪＩＳ規格）、厚さ１０ｍｍのＮＢＲゴム製であり、パッド７２は発泡ポリウレタンのスエードタイプのもの（（株）フジミインコーポレッド社製ＳＵＲＦＩＮ０１８−３）である。定盤６の上方には、定盤６と対向するようにアルミナ定盤２が昇降可能に設けられていて、アルミナ定盤２の表面にはラッピング処理後のＮｉ圧延板１の裏面が接着されている。研磨スラリー８としては水素イオン濃度がｐＨ＝１０．２であり、砥粒８１は平均粒子径６２〜８２ｎｍのコロイダルシリカが用いられているサファイア基板研磨用のもの（（株）フジミインコーポレッド社製ＣＯＭＰＯＬ８０）を用いる。定盤６を６０〜１００ｒｐｍで回転させて、アルミナ定盤２に接着されたラッピング処理後のＮｉ圧延板１の表面をパッド７２に押し付けて、研磨スラリー８によって形成されたＮｉ圧延板１の表面の酸化膜を砥粒８１で脱離させることによって研磨する。研磨時間を３０分に設定することによりＮｉ圧延板１の表面粗さは５ｎｍ以下に平坦化される。
【００２１】
以上のようなラッピング処理及び化学機械研磨を施すことによって表面が十分に平坦化されたＮｉ圧延板１をスタンパ用基板として、このスタンパ用基板に所望の情報を示すピットを形成してスタンパを製造する。
【００２２】
次に、本発明に係る化学機械研磨に用いる研磨スラリー８のｐＨについて、図３に示す説明図に基づいて説明する。図３は、横軸に溶液のｐＨをとり、縦軸に電位をとった、ｐＨ−電位平衡図であり、Ｎｉ圧延板１の表面の酸化状態を示している。ｐＨ＝９〜１２の水素イオン濃度の溶液中で、広範な電位範囲においてＮｉ圧延板１の表面に酸化膜を形成することが分かる。本発明に係る化学機械研磨に用いる研磨スラリー８としては、ｐＨ＝９〜１２の水素イオン濃度の溶液が適している。
【００２３】
図４は、本発明に係る化学機械研磨の研磨時間に対するＮｉ圧延板１の表面状態の変化を示す説明図である。横軸に研磨時間をとり、縦軸にＮｉ圧延板１の表面に形成された酸化膜の厚さ、及び砥粒８１の切り込み効果による酸化膜の脱離深さをとっている。形成された酸化膜の厚さと脱離深さとがほぼ同等になる時間が、研磨スラリー８で形成された酸化膜のみを砥粒８１によって脱離することができる最適研磨時間であって、この最適研磨時間においてＮｉ圧延板１の研磨表面は原子的スケールで平坦化されている。研磨時間が最適研磨時間よりも短い場合には、形成された酸化膜の厚さよりも脱離深さの方が大きいために、研磨表面にスクラッチが残存する。また、研磨時間が最適研磨時間よりも長い場合には、形成された酸化膜の厚さの方が脱離深さよりも大きいために、研磨表面に酸化膜が残存する。
【００２４】
次に、本発明に係る研磨方法を用いて製造されたスタンパ用基板の表面粗さを示す。図５は、原子間力顕微鏡によるＮｉ圧延板１の表面粗さの測定結果を示す説明図である。本発明に係る研磨方法で製造されたスタンパ用基板の表面粗さは２ｎｍ以下で、従来スタンパとして使用されてきたメッキ板の表面粗さより低く、メッキ板を製造する際に用いるガラス基板の表面粗さとほぼ同等である。
【００２５】
【発明の効果】
第１発明によれば、所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板を材料として、該Ｎｉ圧延板に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより、Ｎｉ圧延板の表面が酸化しやすい水素イオン濃度の研磨スラリー中で表面の酸化膜のみを砥粒が脱離させるため、下地のＮｉ圧延板を傷つけることなく研磨を行うことができ、メッキ法に比べて簡単にスタンパ用基板を得ることができる。
【００２６】
第２発明によれば、所定の大きさに切り出されたＮｉ圧延板の表面研磨を行う工程においてラッピング処理後に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより、安価な圧延板を簡便な研磨方法によって表面の平坦化を行うことができ、光ディスクの製造コストを著しく低減させる。
【００２７】
第３発明によれば、Ｎｉ圧延板の表面粗さがほぼ１０ｎｍになるまでラッピング処理を施すことによって粗研磨を行うことにより、Ｎｉ圧延板の表面にラッピング処理を施さずに化学機械研磨だけを行う場合に比べて効率よく研磨することができる。
【００２８】
第４発明によれば、Ｎｉ圧延板の表面粗さが５ｎｍ以下になるまで化学機械研磨を施すことにより、十分な平坦度を有するスタンパ用基板を得ることができる。
【００３０】
第５発明によれば、Ｎｉ圧延板の表面をラッピング処理後に、ｐＨ＝９乃至１２の水素イオン濃度の研磨スラリーを用いる化学機械研磨を施すことにより、Ｎｉ圧延板を５ｎｍ以下の表面粗さにまで平坦化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラッピング処理を示す説明図である。
【図２】本発明に係る化学機械研磨を示す説明図である。
【図３】本発明に係る化学機械研磨に用いる研磨スラリーのｐＨを示す説明図である。
【図４】本発明に係る化学機械研磨の研磨時間に対するＮｉ圧延板の表面状態の変化を示す説明図である。
【図５】原子間力顕微鏡によるＮｉ圧延板の表面粗さの測定結果を示す説明図である。
【符号の説明】
１  Ｎｉ圧延板
８  研磨スラリー
８１  砥粒
【図１】
0003885518.tif 000002
【図２】
0003885518.tif 000003
【図３】
0003885518.tif 000004
【図４】
0003885518.tif 000005
【図５】
0003885518.tif 000006