(57)【要約】基板上に遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト層がスパッタリング法により成膜される。ターゲット材として遷移金属の単体または合金またはそれらの酸化物が使用され、反応性ガスには、酸素または窒素が用いられる。反応性ガスの比率または成膜出力を変えることによって、厚み方向で無機レジスト層の酸素濃度が異ならされる。無機レジスト層を露光・現像し、ピットやグルーブ等の微細凹凸パターンが形成された光ディスク用原盤が作成される。酸素濃度を高くすると、感度が高くなるので、無機レジスト層の厚み方向で感度を異ならせることができ、深さの異なる凹凸形状を同一ディスクに形成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト層を基板上に成膜する成膜工程と、
上記無機レジスト層を露光し、現像することによって、凹凸形状を含むレジストパターンを形成する工程とを有し、
上記成膜工程において、厚み方向で上記無機レジスト層の酸素濃度を異ならせることを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の光ディスク用原盤の製造方法において、
上記無機レジスト層の表面から上記基板表面に向かって上記酸素濃度を低くすることを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項３】
請求の範囲１に記載の光ディスク用原盤の製造方法において、
上記無機レジスト層の表面から上記基板表面に向かって上記酸素濃度を高くすることを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項４】
請求の範囲１に記載の光ディスク用原盤の製造方法において、
ターゲット材として遷移金属の単体または合金またはそれらの酸化物を使用し、酸素または窒素を反応性ガスとして使用するスパッタリング法により上記無機レジスト層が基板上に成膜され、
成膜出力および反応性ガス比率の少なくとも一方を変化させることによって、上記無機レジスト層の酸素濃度を厚み方向で異ならせることを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項５】
請求の範囲４に記載の光ディスク用原盤の製造方法において、
上記ターゲット材としてタングステン、モリブデンおよびタングステンモリブデンまたはそれらの酸化物の何れかを使用することを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項６】
請求の範囲１に記載の光ディスク用原盤の製造方法において、
上記無機レジスト層に対する露光パワーを変化させることにより、異なる深さの凹凸形状を形成することを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法。
【請求項７】
凹凸形状を有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスク用原盤であって、
厚み方向で酸素濃度が異ならされた遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト層が基板に被着され、上記無機レジスト層に凹凸形状が形成されたことを特徴とする光ディスク用原盤。
【請求項８】
請求の範囲７に記載の光ディスク用原盤において、
上記無機レジスト層の表面から上記基板表面に向かって上記酸素濃度を低くすることを特徴とする光ディスク用原盤。
【請求項９】
請求の範囲７に記載の光ディスク用原盤において、
上記無機レジスト層の表面から上記基板表面に向かって上記酸素濃度を高くすることを特徴とする光ディスク用原盤。
【請求項１０】
請求の範囲７に記載の光ディスク用原盤において、
上記無機レジスト層に異なる深さの凹凸形状が形成されていることを特徴とする光ディスク用原盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、無機レジスト膜を用いて製造される光ディスク用原盤の製造方法および光ディスク用原盤に関する。
【背景技術】  近年、光ディスクの高容量化に伴い、光学デバイス等の微細加工には数十ｎｍ程度以下のパターン精度が必要となってきており、こうした高精度を実現するために、光源、レジスト材料、ステッパ等の様々な分野において開発が進められている。
微細加工寸法精度を向上させる方法としては、露光光源の波長を短くすることや、細く収束された電子ビームまたはイオンビームを採用すること等が有効とされるが、短波長の露光光源や電子ビームおよびイオンビーム照射源を搭載する装置は極めて高価であり、安価なデバイス供給には不向きである。
そこで、既存の露光装置と同一光源を用いながら加工寸法精度の向上を図る手法として、照射の方法に工夫を施すことや、位相シフトマスクと称される特殊なマスクを用いること等が提案されている。さらに他の手法として、レジストを多層とする方法や、無機レジストを用いる方法等の試みがなされている。
現在では、例えば、ノボラック系レジスト、化学増幅レジスト等の有機レジストと、露光光源として紫外線とを組み合わせた露光方法が一般的に行われている。有機レジストは、汎用性があり、フォトリソグラフィの分野で広く用いられるものであるが、分子量が高いことに起因して露光部と未露光部との境界部のパターンが不明暸となり、微細加工の精度については限界がある。
これに対して、無機レジストは、低分子であるため、露光部と未露光部との境界部で明瞭なパターンが得られ、有機レジストと比較して高い精度の加工を実現できる。例えば、ＭｏＯ３やＷＯ３等をレジスト材料として用い、露光光源としてイオンビームを用いた微細加工例がある（文献Ｎｏｂｕｙｏｓｈｉ  Ｋｏｓｈｉｄａ，Ｋａｚｕｙｏｓｈｉ  Ｙｏｓｈｉｄａ，Ｓｈｉｎｉｃｈｉ  Ｗａｔａｎｕｋｉ，Ｍａｓａｎｏｒｉ  Ｋｏｍｕｒｏ  ａｎｄ  Ｎｏｂｕｆｕｍｉ  Ａｔｏｄａ：”５０−ｎｍ  Ｍｅｔａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  ａｎｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｒｅｓｉｓｔｓ”，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３０（１９９１）ｐｐ３２４６参照）。また、ＳｉＯ２をレジスト材料として用い、露光光源として電子ビームを用いる加工例がある（文献Ｓｕｃｈｅｔａ  Ｍ．Ｇｏｒｗａｄｋａｒ，Ｔｏｓｈｉｍｉ  Ｗａｄａ，Ｓａｔｏｓｈｉ  Ｈｉｒａｉｃｈｉ，Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｈｉｒｏｓｈｉｍａ，Ｋｅｎｉｃｈｉ  Ｉｓｈｉｉ  ａｎｄ  Ｍａｓａｎｏｒｉ  Ｋｏｍｕｒｏ：”ＳｉＯ２／ｃ−Ｓｉ  Ｂｉｌａｙｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｂｅａｍ  Ｒｅｓｉｓｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｎａｎｏ−Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ”，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３５（１９９６）ｐｐ６６７３参照）。さらに、カルコゲナイドガラスをレジスト材料として用い、露光光源として波長４７６ｎｍおよび波長５３２ｎｍのレーザ並びに水銀キセノンランプからの紫外光を用いる方法も検討されている（例えば、文献Ｓ．Ａ．Ｋｏｓｔｙｕｋｅｖｙｃｈ：”Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ  ｉｎ  ａｎ  ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｒｅｓｉｓｔ  ｆｏｒ  ｕｓｅ  ｉｎ  ＵＶ  ａｎｄ  ｌａｓｅｒ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ”，ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．３４２４（１９９８）ｐｐ２０参照）。
しかしながら、露光光源として電子ビームやイオンビームを用いる場合には、上述のように多種類の無機レジスト材料を組み合わせることができ、電子ビームまたはイオンビームを細く収束することによって凹凸パターンの微細化も可能であるが、電子ビームおよびイオンビーム照射源を搭載する装置は前述のように高価で、しかも複雑な構造をしており、安価な光ディスク供給には適していない。
そういった意味では、既存の露光装置に搭載されているレーザ装置などの光、すなわち紫外線または可視光が利用できることが望ましいが、無機レジスト材料の中で紫外線等によるカッティングが可能な材料は、上述のようなカルコゲナイド材料について報告がされているのみである。これは、カルコゲナイド材料以外の無機レジスト材料においては、紫外線等の光は透過してしまい、光エネルギーの吸収が著しく少なく、実用的でないからである。
既存の露光装置と上述のカルコゲナイド材料との組み合わせは、経済的な面では実用的な組み合わせであるが、その反面、カルコゲナイド材料は、Ａｇ２Ｓ３、Ａｇ−Ａｓ２Ｓ３、Ａｇ２Ｓｅ−ＧｅＳｅ等の、人体に有害な材料を含むという問題点があり、工業生産の観点からその使用は困難である。
そこで、ＭｏＯ３やＷＯ３等の遷移金属の完全酸化物ではなく、遷移金属酸化物の化学量論組成から僅かに酸素含有量がずれた酸化物である、遷移金属の不完全酸化物が、紫外線または可視光に対する吸収が大きく、その吸収によって化学的性質が変化することに基づいて、光ディスク用原盤の微細加工を実現する方法が提案されている。
また、上記提案の中には、レジスト材料として、例えばＷとＭｏとの不完全酸化物を用い、レーザ等の露光装置の熱によって相変化を生じさせ、結果的に安価に微細加工を実現する方法も含まれている。ここでいう遷移金属の不完全酸化物とは、遷移金属のとりうる価数に応じた化学量論組成より酸素含有量が少ない方向にずれた化合物のこと、すなわち、遷移金属の不完全酸化物における酸素の含有量が上記遷移金属のとりうる価数に応じた化学量論組成の酸素含有量より小さい化合物のことである。
しかしながら、このように、無機レジストをレーザ等の熱によって相変化させ、ピットやグルーブ等の微細凹凸パターンを形成する場合、無機レジストの表面からの距離が大きくなるほど熱の伝導率が小さくなり、その結果、相変化反応、すなわち、アモルファスから結晶への変化の変化率が小さくなる。そのため、こうした変化率の小さい部分では現像不足現象が起こり、ピットやグルーブ等の底面が不完全な状態で形成され、さらにピットやグルーブの壁面の傾斜角度等がなだらかになってしまう恐れがある。
また、相変化を利用した方法では、ピットやグルーブ等の微細凹凸の形状や傾斜角度は、無機レジスト原盤の感度と露光装置の露光パワー、現像条件等により一義的に決定されるため、これらを微調整することが困難である。
また、さらに、ピットやグルーブ等の微細凹凸パターンの深さ、言い換えれば、スタンパの高さは、無機レジスト膜の厚さにより一義的に定まるため、光ディスクの同一面内に異なる深さの微細凹凸パターンを形成することは困難である。例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）用のピットと、追記用のグルーブの微細凹凸パターンに関しては、最適な深さが異なるため、このピットとグルーブの両方を備えたハイブリッド型光ディスク用の原盤を製造することはできない。露光パワーを調整することによって凹凸パターンの深さを制御することも可能であるが、このような方法では、安定して一定の深さの凹凸パターンを形成することは困難である。
したがって、この発明の目的は、遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジストを熱によって相変化させて、ピットやグルーブ等の微細凹凸パターンを形成する場合に、ピットやグルーブの底面が安定的に平面形成され、さらにピットやグルーブの壁面の傾斜角度が適切に形成されるように、無機レジスト膜の感度を変化させる光ディスク用原盤の製造方法およびこの方法により製造された光ディスク用原盤を提供することにある。
また、この発明の目的は、ピットやグルーブ等の微細凹凸の形状や傾斜角度を、無機レジスト膜の感度を変化させることによって微調整するようにする光ディスク用原盤の製造方法およびこの方法により製造された光ディスク用原盤を提供することにある。
また、さらなるこの発明の目的は、異なる深さのピットやグルーブ等の微細凹凸パターンを同一面内で形成できるように、無機レジスト膜の感度を変化させる光ディスク用原盤の製造方法およびこの方法により製造された光ディスク用原盤を提供することにある。
【発明の開示】
この発明は、遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト層を基板上に成膜する成膜工程と、
無機レジスト層を露光し、現像することによって、凹凸形状を含むレジストパターンを形成する工程とを有し、
成膜工程において、厚み方向で無機レジスト層の酸素濃度を異ならせることを特徴とする光ディスク用原盤の製造方法である。
成膜工程において、ターゲット材として遷移金属の単体または合金またはそれらの酸化物を使用し、酸素または窒素を反応性ガスとして使用するスパッタリング法により無機レジスト層が基板上に成膜され、
成膜電力および反応性ガス比率の少なくとも一方を変化させることによって、無機レジスト層の酸素濃度が厚み方向で異ならされる。
また、この発明は、凹凸形状を有する光ディスクを製造する際に使用される光ディスク用原盤であって、
厚み方向で酸素濃度が異ならされた遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト層が基板に被着され、無機レジスト層に凹凸形状が形成されたことを特徴とする光ディスク用原盤である。
【図面の簡単な説明】  第１図は、この発明に係る光ディスク用原盤と成型用スタンパの製造方法の各工程を示す略線図である。
第２図は、この発明に係る光ディスク用原盤の製造方法の第１の実施形態によって形成された凹凸形状の説明に用いる略線図である。
第３図は、この発明に係る光ディスク用原盤の製造方法の第２の実施形態によって形成された凹凸形状の説明に用いる略線図である。
第４図は、第２の実施形態によって異なる深さの凹凸形状を形成した場合の説明に用いる略線図である。
第５図は、この発明に係る光ディスク用原盤の製造方法を実施可能な成膜装置の構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  基板
２  レジスト層
３  露光装置
４  光ディスク用原盤
５  金属ニッケル膜
６  成型用スタンパ
２０  成膜装置
【発明を実施するための最良の形態】  この発明は、遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト層に対してレーザビームを照射し、露光による熱量がしきい値を超えると不完全酸化物がアモルファス状態から結晶状態に変化し、アルカリに対して可溶性となることを利用して凹凸形状を形成するものである。
したがって、しきい値が感度に対応している。しきい値が低ければ感度が高いことになる。無機レジストの感度は、無機レジスト層中の酸素濃度（酸素含有量を意味する）に応じて変化する。酸素濃度が高いほど感度が高くなる。酸素濃度は、無機レジスト層のスパッタリング法等による成膜中における成膜電力や反応性ガス比率に応じて変化する。したがって、この発明では、このことを利用して、無機レジストの感度を１つのレジスト層のなかで順次変化させることによって、上述した課題を解決しようとするものである。
次に、第１図を参照して、この発明の第１の実施形態に係る光ディスク用原盤の製造方法を説明する。まず、第１図Ａに示すように、ガラスまたはＳｉウエハからなる基板１の上に、遷移金属の不完全酸化物からなる無機レジスト材料からなるレジスト層２を成膜する。この際の成膜方法としては、例えば、スパッタリング法が挙げられる。この発明では、例えば、スパッタリング法による成膜を実施可能な成膜装置が用いられる。
次に、第１図Ｂに示すように、レーザ等を無機レジスト層に対して照射する露光装置３を利用してレジスト層２を露光する。この場合、無機レジスト層が形成された基板１が回転駆動される。この露光は、ＲＯＭ用ピットに関しては、記録する信号パターンである凹凸形状に対応した選択的な露光であり、追記用グルーブに関しては、グルーブ形成のための連続的な露光である。この場合のレーザは、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光を発生するブルーレーザダイオードを用いる。
その後、現像装置を用いて、アルカリ液により露光がされた基板を現像する。現像方法は、浸漬によるディッピング法や、スピナーにて回転する基板に薬液を塗布する方法などを用いる。また、現像液は、ＮＭＤ−３（商品名  東京応化工業株式会社製）等の有機アルカリ現像液、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、燐酸系等の無機アルカリ現像液等を用いる。現像後は、第１図Ｃに示すような、凹凸形状が形成された光ディスク用原盤４が得られる。
次に、第１図Ｄに示すように、電鋳法によって、光ディスク用原盤４の凹凸パターン面上に金属ニッケル膜５を析出させ、これを光ディスク用原盤４から剥離させた後に所定の加工を施し、第１図Ｅに示すように光ディスク用原盤４の凹凸パターンが転写された成型用スタンパ６を得る。
図１Ａに示す無機レジスト層２を基板１上に成膜する場合、無機レジスト層２の膜厚は任意に設定可能であるが、所望のピットまたはグルーブの深さが得られるよう設定する必要がある。Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤと適宜略称する）規格の光ディスクの場合は、１０ｎｍないし８０ｎｍの範囲内、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）の場合は、１００ｎｍないし１９０ｎｍの範囲内が好ましい。スパッタリング時のターゲット材としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステンモリブデン（ＷＭｏ）等の遷移金属の単体または合金またはそれらの酸化物が使用され、反応性ガスには、酸素または窒素が用いられる。ターゲット材に酸化物を使用する場合に窒素が使用される。
この一実施形態において、成膜は、無機レジスト層２の表面から離れるほど、すなわち基板１の表面に近いほど、無機レジスト層２の感度を増加させるように行われる。このように、無機レジスト膜の感度を徐々に増加させる方法として、例えば、反応性スパッタリングを用いた以下のような２つの方法がある。なお、ガス注入前およびガス注入後のそれぞれの真空度が所定のものに設定されている。
［方法１］
（１）スパッタリング装置において、成膜電力を一定（例えば、１５０Ｗ）にして放電する。
（２）無機レジスト膜の成膜中に、成膜の初期、中期、末期で、以下のように反応性ガス比率を変更する。
（ａ）成膜初期  第１層、２０ｎｍ厚：反応性ガス比率＝９％
（ｂ）成膜中期  第２層、３０ｎｍ厚：反応性ガス比率＝８％
（ｃ）成膜末期  第３層、２０ｎｍ厚：反応性ガス比率＝７％
ここで、例えば、（ａ）は、２分間スパッタリングを行って、２０ｎｍの厚さのレジスト膜を生成する。また、反応性ガス比率は、放電ガスと反応性ガスの合計に対する反応性ガスの比率であり、例えば、アルゴンおよび酸素を使用する場合では、Ｏ２／（Ａｒ＋Ｏ２）で表される。
［方法２］
（１）スパッタリング装置において、反応性ガス比率を一定（例えば、８％）にして放電する。
または、反応性ガスを流さずに、同酸素含有量のターゲット材を用いて、放電することも可能である。
（２）無機レジスト膜の成膜中に、成膜電力を変更する。
（ａ）成膜初期  第１層、２０ｎｍ厚：成膜電力＝１００Ｗ
（ｂ）成膜中期  第２層、３０ｎｍ厚：成膜電力＝１５０Ｗ
（ｃ）成膜末期  第３層、２０ｎｍ厚：成膜電力＝２００Ｗ
上述した方法１および方法２の例では、３つの成膜条件によって成膜を行っているが、連続成膜中に順次これらの条件を切り替えることができ、また、成膜条件を切り替える際に一旦成膜を停止させ、断続的な成膜を行うこともできる。
このようなスパッタリングの制御によって、成膜の初期は膜の酸素濃度が大きく感度が高い。一方、成膜の末期は酸素濃度が小さく感度が低い。したがって、第２図に示すように、基板１の表面上の第１層２ａが感度が高く、第２層２ｂが中間の感度で、第３層２ｃが感度が低い無機レジスト層が形成されることになる。
第１の実施形態によって、ピットやグルーブの微細凹凸パターンの底面付近において高感度の無機レジスト膜が提供されるので、レーザ等の照射によっても底面付近で現像不足現象が起こりにくく平らな底面が得られる。
また、無機レジスト層の表面から遠い位置の第１層の感度を上げることによって、熱記録に伴う拡散を避けることができ、第２図に示すように、露光・現像後にディスク原盤上に開口部が小さいピットに対応する凹部１１を形成できるので、より高密度な光ディスクを作成することができる。また、レコーダブルな光ディスクにおけるピットに比して深いグルーブを形成する場合にも、開口部を拡げずに、内壁面の傾斜が立った溝を形成することができる。
また、方法１や方法２における個々の条件および条件変更の回数は、所望のピットやグルーブの微細凹凸パターンの形状や傾斜角度になるよう任意に選択することが可能であり、この一実施形態に限定されるものではない。さらに、方法１、方法２では、成膜電力および反応性ガス比率のどちらかを固定して他方を変化させるようにして成膜を行っているが、成膜電力および反応性ガス比率の両方を変化させて、レジスト膜の酸素濃度を好適に変化させることもできる。
次に、この発明の第２の実施形態に係る光ディスク用原盤の製造方法を説明する。この実施形態は、前述した第１の実施形態の成膜過程とレーザ照射（露光）過程を変更したものである。ここでは、第１の実施形態の過程と異なる部分のみを説明する。
第２の実施形態は、第１の実施形態とは逆に、無機レジスト層２の表面から基板１の表面に向かうほど、無機レジスト層２の感度を減少させるように成膜が行われる。このように、無機レジスト層２の感度を厚み方向に変化させる方法として、例えば、以下のような２つの方法がある。また、スパッタリング時のターゲット材および反応性ガスは、第１の実施形態と同様のものが使用される。
［方法３］
（１）スパッタリング装置において、成膜電力を一定（例えば、１５０Ｗ）にして放電する。
（２）無機レジスト膜の成膜中に、成膜の初期、中期、末期で、以下のように反応性ガス比率を変更する。上述した方法１と同様に反応性ガス比率を変化させることによって、この酸素含有量を調整する。
（ａ）成膜初期  第１層、２０ｎｍ厚：反応性ガス比率＝７％
（ｂ）成膜中期  第２層、３０ｎｍ厚：反応性ガス比率＝８％
（ｃ）成膜末期  第３層、２０ｎｍ厚：反応性ガス比率＝９％
ここで、例えば、（ａ）は、２分間スパッタリングを行って、２０ｎｍの厚さのレジスト膜を生成する。また、反応性ガス比率は、放電ガスと反応性ガスの合計に対する反応性ガスの比率であり、例えば、アルゴンおよび酸素を使用する場合では、Ｏ２／（Ａｒ＋Ｏ２）で表される。
［方法４］
（１）スパッタリング装置において、反応性ガス比率を一定（例えば、８％）にして放電する。
または、反応性ガスを流さずに、同酸素含有量のターゲット材を用いて、放電することも可能である。
（２）無機レジスト膜の成膜中に、成膜電力を変更する。
（ａ）成膜初期  第１層、２０ｎｍ厚：成膜電力＝２００Ｗ
（ｂ）成膜中期  第２層、３０ｎｍ厚：成膜電力＝１５０Ｗ
（ｃ）成膜末期  第３層、２０ｎｍ厚：成膜電力＝１００Ｗ
上記方法３および方法４の例では、３つの成膜条件によって成膜を行っているが、連続成膜中に順次これらの条件を切り替えることができ、また、成膜条件を切り替える際に一旦成膜を停止させ、断続的な成膜を行うこともできる。
このようなスパッタリングの制御によって、成膜の初期は膜の酸素濃度が小さく感度が低い。一方、成膜の末期は酸素濃度が大きく感度が高い。したがって、第３図に示すように、基板１の表面上の第１層２ａが感度が低く、第２層２ｂが中間の感度で、第３層２ｃが感度が高い無機レジスト層が形成されることになる。
第２の実施形態では、レジスト層の表面の感度が高くされているので、ピットの深さが浅い時例えば３０ｎｍ以下の時に、第３図に示すように、ピットに対応する凹部１２の内壁面が緩やかな傾斜を持つことになり、成型時の転写性を良好とし、サイクルタイムを短縮化することができる。
また、方法３や方法４における個々の条件および条件変更の回数は、所望のピットやグルーブの微細凹凸パターンの形状や傾斜角度になるよう任意に選択することが可能であり、この実施形態に限定されるものではない。さらに、方法３、方法４では、成膜電力および反応性ガス比率のどちらかを固定して他方を変化させるようにして成膜を行っているが、成膜電力および反応性ガス比率の両方を変化させて、レジスト膜の酸素濃度を好適に変化させることもできる。
第２の実施形態のように、基板１上の第１層の感度が低く、第２層の感度が中間で、第３層の感度が高い構成とし、第１図Ｂに示す露光時に露光パワーを切り替えることによって、深さの異なるピットおよび／またはグルーブを形成することができる。
例えば第４図に示すように、ＲＯＭ用のピットに対応する凹部１３と追記用ディスクのグルーブに対応する凹部１４とを同一ディスク上に形成する場合、露光時の例えばブルーレーザダイオードの露光パワーを切り替える。ＲＯＭ用ピットに対応する凹部１３については約１０ｍＷの露光パワーを用いて照射し、追記用グルーブに対応する凹部１４に関しては約１５ｍＷの露光パワーを用いて照射することによって、異なる深さのＲＯＭ用ピットと追記用グルーブとを備えるハイブリッド光ディスクを製造することができる。
一例として、ＲＯＭピットに対応する凹部１３は、成膜中期に形成された第２層２ｂにまで到達する深さとなる。例えば無機レジスト層の表面から約１２５ｎｍの深さで、第２層２ｂおよび第３層２ｃの露光部が除去される。追記用グルーブに対応する凹部１４は、成膜初期に形成された第１層２ａにまで到達する深さとなる。つまり、無機レジスト層の表面から約１８０ｎｍの深さで、第１層２ａから第３層２ｃまでの露光部が除去される。但しこの場合は、［方法３］で第１層、第２層、第３層の成膜時間を夫々５分３０秒、６分、６分３０秒にした。
第２の実施形態では、ハイブリッド光ディスクの製造のために、２種類の異なる深さの凹部を形成しているが、上述のようなスパッタリングによる成膜と、露光過程における露光パワーの制御によって、様々な深さの凹部を光ディスクの同一面上に配置することができる。
次に、第５図を参照して、この発明の成膜方法を実施可能な成膜装置（スパッタリング装置）２０の構成について説明する。成膜装置２０は、真空の成膜室２１に陰極２２と陽極２３を設け、陰極２２には、ターゲット材２４（ここでは、遷移金属の単体または合金またはそれらの酸化物）が取り付けられ、陽極２３には基板２５が取り付けられる。
放電ガス（例えば、Ａｒガス）はボンベ２６に格納され、マスフローコントローラ２７の制御の下、ストップバルブ２８を介して成膜室２１に提供される。マスフローコントローラ２７は、成膜中、所定量の放電ガスを所定タイミングで成膜室２１に送り込むように制御する。
反応性スパッタリングを行う場合は、反応性ガス（例えば、酸素や窒素）が、ボンベ２９から、マスフローコントローラ３０、ストップバルブ３１を介して成膜室２１に提供される。マスフローコントローラ３０は、成膜中、所定量の反応性ガスを所定タイミングで成膜室２１に送り込むように制御する。
放電ガスと反応性ガスが成膜室２１に導入された時点で、陰極２２と陽極２３との間に所定の電圧をかけ、グロー放電を行う。このグロー放電によって発生したプラズマをエネルギー源にしてターゲット部材２４からスパッタされた成膜物質を基板２５上に堆積させて、薄膜を形成する。こうした成膜電力の制御は、成膜電力コントロール３３によって行われる。
また、成膜装置２０は、電源として直流電源を使うか、高周波電源を使うかで、直流型（ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）型）と高周波型（ＲＦ（Ｒａ−ｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）型）とに分類される。
この成膜装置２０は、前述したような反応性ガス比率の変更制御をマスフローコントローラ２７、３０を含む反応性ガス比率コントロール３２によって行い、成膜電力の変更制御を成膜電力コントロール３３によって行う。反応性ガス比率コントロール３２と成膜電力コントロール３３は、例えば、マイクロコンピュータによって制御され、制御内容はメモリにロードされたプログラム等を介して指示される。
この発明によれば、無機レジストを相変化させることによって、ピットやグルーブ等の微細凹凸パターンを形成する場合に、ピットやグルーブの底面が安定的に平面形成されるように、無機レジスト膜の感度を変化させる光ディスク用原盤の製造方法、およびこの方法により製造された光ディスク用原盤を提供できる。
また、この発明によれば、ピットやグルーブ等の微細凹凸の形状や傾斜角度を、無機レジスト膜の感度を変化させることによって微調整し、または異なる深さの凹部を同一面内で形成できるように、無機レジスト膜の感度を変化させる光ディスク用原盤の製造方法、およびこの方法により製造された光ディスク用原盤を提供できる。
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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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【国際調査報告】
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