JPH0278040A - 情報記録媒体用基板の製造方法およびこの方法により得られた基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒
体に用いられる基板の製造方法およびこの方法により得
られた基板に関する。

〔従来の技術〕

光磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体では、こ
れら記録媒体に情報を古き込む際、あるいは、これら記
録媒体に記録された情報を読み取る際に、囚き込み手段
もしくは読み取り手段が記録媒体の所定の部位を正確に
走査（トラッキング）できるようにするため、これら記
録媒体を構成する基板として、あらかじめ表面に案内用
の凹凸パターン（以下「案内溝」という。）等を形成し
たものが用いられている。

このような案内溝を有する情報記録媒体用基板の製造方
法としては従来、例えば、以下の２つの方法があった。

第１の方法は、ダイレクトエツチング法と呼ばれるもの
であり、ガラス基板表面にレジスト膜（ｇ光性樹ｆ１１
ｍ＞を形成した後、該レジスト膜にレーザーカッティン
グ（レーザー光による露光）等の手段により、案内溝に
対応する潜ｉを形成し、次いで該潜像を形成したレジス
ト膜を現像処理してレジストパターンを形成し、しかる
後、レジストパターン付きガラス基板にドライエツチン
グを施した後、レジストパターンを剥離することにより
、前記ガラス幕板の表面に案内溝が形成された情報記録
媒体用基板を得るものである（例えば、特開昭５９−２
１０５４７号公報参照）。　□また第２の方法は、いわ
ゆる２Ｐ法と呼ばれるものであり、表面に案内溝に対応
する凹凸パターン等を形成した金型（以下「スタンパ−
」という。

）の表面に液状の感光性樹脂（フォトポリマー）をのせ
、次に、ガラス基板を前記スタンパ−の表面に押圧して
スタンピングし、ガラス基板とスタンパ−とで前記感光
性樹脂を挟み込むようにしてこの感光性樹脂が前記スタ
ンパ−の凹凸パターンを完全に埋め尽くすとともに、前
記ガラス基板の表面に一様に密着するようにし、次いで
、前記ガラス基板の裏面から紫外線を照射して前記感光
性樹脂を硬化させ、しかる後、前記スタンパ−を剥離し
、ガラス基板表面に凹凸パターンの形成された硬化樹脂
が密着された、２層構造の情報記録媒体用基板を得るも
のである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記第１の方法（ダイレクトエツチング
法）は、ガラス基板のエツチングにより案内溝が形成さ
れるが、その際、被エツチング部に対するエツチング速
度を均一にしがたいために案内溝の底面を平滑にするこ
とが困難であり、さらにレーザーカッティング、現像、
ドライエツチング工程を順次実施する必要があり、かつ
これらの工程を実施するための装置が高価であるので作
業性および生産コストの点で著しく不利であるという欠
点を有している。

また、前記第２の方法（２Ｐ法）は、得られた情報記録
媒体用基板についで、耐熱性、硬度、耐久性、ガラス基
板と凹凸パターンの形成された硬化樹脂との接着性、ス
タンパ−からの剥離性等の点で問題があり、記録密度の
飛躍的増大が要請される近年において、それに充分にこ
たえる高品質の情報記録媒体用基板を得ることは必ずし
も容易ではないという欠点を有している。またスタンパ
−の作製に費用と時間がかかるという欠点も有している
。

従って本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、
情報記録媒体用基板に要求される各種性質を満足する情
報記録媒体用基板を量産性良く低コストで得ることが可
能な情報記録媒体用基板の製造方法、およびこの方法に
より、得られた情報記録媒体用基板を提供することにあ
る′。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するためになされたものであ
り、本発明の情報記録媒体用基板の製造方法は、ケイ素
アルコキシドの加水分解物および金属アルコキシドの加
水分解物のうち少なくとも一方を含有する溶液と、感光
性樹脂液とを況合してなる混合液を、基板上に塗布して
感光性樹脂膜を形成し、次いで該感光性樹脂膜を選択的
に露光して、該感光性樹脂膜に潜像を形成し、その後、
該潜像を形成した感光性樹脂膜を現像処理して感光性樹
脂パターンを前記基板上に形成することを特徴とする。

また、本発明の情報記録媒体用基板は、前記の方法によ
り得られた前記感光性樹脂パターンを基板上に形成して
いることを特徴とする。

〔作用〕

従来のダイレクトエツチング法によれば、ガラス基板上
に設けられたレジスト膜（感光性樹脂膜）をレーザーカ
ッティングし、次いで現像処理することによりレジスト
パターンを得た後、該レジストパターン付き基板にドラ
イエツチングを施して、前記レジストパターンの存在し
ない部分のガラス基板を所定の深さにエツチングしてガ
ラスパターンを形成し、次いでレジストパターンを剥離
することにより、案内溝がガラスパターンによって形成
される情報記録媒体用基板が得られていたが、本発明の
方法によれば、基板上に設けられた感光性樹脂膜を選択
的に露光して該感光性樹脂膜に潜像を形成し、その後、
該潜像の形成された感光性樹脂膜を現像することにより
感光性樹脂パターンを基板上に形成するので、ダイレク
トエツチング法におけるドライエツチング、レジストパ
ターン剥離が不要となり、工程の簡略化による製品の量
産化及び低コスト化が達成される。またダイレクトエツ
チング法によれば、ガラス基板をエツチングするため、
案内溝の底面を平滑にすることが困難であったが、本発
明の方法によれば、予め研摩処理して表面平滑度を高め
た、即ち表面粗さを小さ（したガラス基板の表面、又は
表面平滑度の高いプラスチック基板の表面を案内溝の底
面とすることもできるので、情報記録媒体において正確
なトラッキングが可能になる。

また従来の２Ｐ法によれば、案内溝の形成のために、表
面に案内溝に対応する凹凸パターンを形成したスタンパ
−によるスタンピングが必要であり、このスタンパ−の
作製に費用と時間を要していたが、本発明の方法は、例
えば案内溝の形成のために供される感光性樹脂パターン
を形成する際、前記のスタンパ−よりも作製が容易で安
価なフォトマスクを用いることもできる点ですぐれてい
る。

また２Ｐ法においては、ガラス基板とスタンパ−との間
の感光性樹脂の厚さが数μｍ〜数十数十μ厚くならざる
を得ないので、該感光性樹脂の硬化時に発生したガスが
硬化樹脂内に吸蔵されやすく、硬化樹脂の物性（例えば
硬度、耐久性等）の低下を招き、また吸蔵されたガスが
その接体々に放出することによるガラス基板と硬化樹脂
との接着性の低下等を沼いていが、本発明の方法によれ
ば、感光性樹脂膜の厚さを薄くできるので、前記した２
Ｐ法における問題は起らない。

〔実施例〕

（実施例１） 以下、第１図を参照しつつ本発明の実施例１について説
明する。

先ず、ソーダライムガラスからなるガラスディスク（外
径１３０Ｍφ、内径１５．φ、厚さ１゜２姻）を、その
両主表面を精密研摩した後、温度４０Ｇ’Ｃに設定した
硝酸カリウム溶融塩中に８時間浸漬して化学強化処理し
た後、これを大気中でヘキサメチルジシラザン蒸気に晒
してシラザン処理し、中央部に貫通孔１を有する透光性
基板２（表面粗さ＝４０人）を得た。次にテトラエトキ
シシラン（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈｓ）ａ）と水とエチルセルソ
ルブアセテートを１：２：５の割合（モル比）で混合し
て、ケイ素アルコキシドの加水分解物を含有する溶液を
作製し、次いで、該溶液と、ノボラック系ポジ型フォト
レジスト（ヘキスト社製ＡＺ−１３５０）からなる感光
性樹脂液とを１：４の割合（体積比）で混合して混合液
を作製した。なお、ここで、前記したケイ素アルコキシ
ドの加水分解物を含有する溶液は、該加水分解物の他に
ケイ素アルコキシドの部分加水分解物、ケイ素化合物の
高分子、微量のシリカ等を含有している。

そして、前記した混合液を透光性基板２の上表面にスピ
ンコード法により塗布して、感光性樹脂膜３（膜厚：　
１ｏｏｏ人）を透光性基板２上に形成した（第１図（ａ
）参照）。

次に感光性樹脂膜３を、最終的に得られる情報記録媒体
用基板の案内溝に対応するパターンを有するフォトマス
ク４および紫外線５を用いた紫外線密着露光法により、
選択的に露光して、案内溝に対応する潜像３ｆ！、を感
光性樹脂膜３に形成した（第１図（ｂ）参照）。

次に、潜像３Ｌの形成された感光性樹脂膜３を所定の現
像液（ＡＺ専用ゲイベロツバを水で２倍に希釈した溶液
）を用いて現像し、水洗、乾燥処理を行なって感光性樹
脂パターン３ａを得た後、クリーンオーブンを用いて大
気中１５０’Ｃで熱処理を３０分間行ない、感光性樹脂
パターン３ａ、３ａとこれらの間の透光性基板２とによ
って形成される案内溝６を有する、本発明の情報記録媒
体用基板を得た（第１図（Ｃ）参照）。

なお、この基板に形成された感光性樹脂パターン３ａの
断面形状を熱処理前と熱処理後とで比較したが、このパ
ターン３ａはケイ素化合物を含有しているため熱的に安
定で、その形状に変化が生ずることはなり、シたがって
熱処理の前後で案内溝の断面形状も変化せず、所定形状
の案内溝６が形成されている。

次に本実施例で得られた案内溝付き情報記録媒体用基板
りに、ターゲットとしてケイ素、反応性ガスとしてＡｒ
とＮ２との混合ガス（Δｒ／Ｎ２＝２／１）、圧力とし
て１０ｍ　Ｔｏｒｒ、高周波電力として１ＫＷを用いる
反応性スパッタリング法により、膜厚８００人の窒化ケ
イ素膜からなる透光性下地層を先ず形成させ、その上に
、ターゲットとしてＴｂＦｅＣｏ、ガスとしてΔｒ１圧
力として１０ｍｒｏｒｒ１高周波電力として０．５に−
を用いるスパッタリング法により、膜厚１０００人のテ
ルビウム−鉄−コバルト膜からなる磁性体層を次いで形
成さけ、さらにその上に、ターゲットとしてケイ素、反
応性ガスとしてＡｒとＮ２との混合ガス（Ａｒ／Ｎ２＝
２／１）、圧力として１０ｍ　Ｔｏｒｒ、高周波電力と
して１　ＫＷを用いる反応性スパッタリング法により、
膜厚２０００人の窒化ケイ素膜からなる保護膜層を形成
させ、これら３層からなる光磁気記録膜を備えた光磁気
記録媒体を得た。

得られた光磁気記録媒体について、案内溝付き情報記録
媒体用基板とその上に設けられた光磁気記録膜との密着
性を調べるために、スフッヂテープ（米［ＩＪ３Ｍ社製
テープの商品名）を貼り付けた後、引き剥がす、ビール
テストを行なったが、膜はがれは発生しなかった。さら
に、前記光磁気記録媒体を低温側２５℃、高温側１５０
℃、保持時間各１時間、雰囲気昇温・降温速度５０℃／
分の条件でヒートサイクルテスト（サイクル数＝１００
回）を行なった後、前述と同様のビールテストを行なっ
た結果、膜はがれは発生せず、熱にも安定で充分な耐熱
性を有することが判明した。

また、このようにして得られた光磁気記録媒体の磁気光
学的、記録再生特性は、従来のダイレクトエツチング法
により得られた基板を用いた光磁気記録媒体と同等以上
であることが判明した。また、この光磁気記録媒体の案
内溝６の底面６ａ（第１図（Ｃ）参照）は、感光性樹脂
パターン３ａ。

３ａの間の透光性基板２の表面部分によって構成され、
かつ該基板２はその表面粗さを小さく即ち表面平滑度を
高めであるので、その底面６ａは極めて平滑であり、し
たがってこの光磁気記録媒体では、照射光の乱反射を防
止し正確なトラッキングを行なうことができる。

以上説明したように、本実施例によれば、従来のダイレ
クトエツチング法に比べてドライエツチング、レジスト
パターン剥離が不要であるため工程を簡略化し、しかも
案内溝の底面を平滑にした情報記録媒体用基板を得るこ
とができる。また、従来の２Ｐ法では、前述したように
スタンパ−を用い、ガラス基板表面に凹凸パターンの形
成された硬化樹脂を密着した２Ｗ１構造の情報記録媒体
用基板を得るため、感光性樹脂の厚さが数μ−〜数十数
十μ厚くならざるを得ないのに比べ、本実施例によれば
、所望の案内溝の深さに対応した膜厚の感光性樹脂膜を
形成するためその厚さを薄くでき、ガスの吸蔵や放出に
よる耐久性や接着性等の性能低下を防止した情報記録媒
体用基板を得ることができる。さらに、感光性樹脂パタ
ーン３ａはケイ素化合物を含有しているので熱的に安定
で、したがって、該パターン３ａにより形成される案内
溝６を有した本実施例の情報記録媒体用基板は、良好な
耐熱性を有する。

（実施例２） 前記実施例１で用いたケイ素アルコキシドであるテトラ
エトキシシランの代わりに、金属アルコキシドであるト
リエトキシアルミニウム（Ａ！Ｌ（ＯＣ２Ｈ５）３）を
用い、このトリエトキシアルミニウムと水とエチルセル
ソルブアセテートを１：２：５の割合（モル比）で混合
して、アルミニウムアルコキシドの加水分解物を含有す
る溶液を作製した以外は実施例１と同様にして案内溝付
き情報記録、媒体用基板を得た。なお、前記のアルミニ
ウムアルコキシドの加水分解物を含有する溶液は、該加
水分解物の他にアルミニウムアルコキシドの部分加水分
解物、アルミニウム化合°物の高分子、微量のアルミニ
ウム酸化物等を含有している。

本実施例で得られた情報記録媒体用基板は、実施例１で
得られた情報記録媒体用基板と同様に、案内溝の底面が
極めて平滑であり、ざらに光磁気記録膜との密着性、耐
久性および耐熱性にも優れていた。

以上、本発明の詳細な説明してきたが、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、下記の応用例及び変形
例を含むものである。

（１）透光性基板として、実施例ではソーダライムガラ
ス基板を用いたが、ソーダライムガラス以外にアルミノ
ボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガ
ラス等のガラス基板を用いても良い。また実施例では、
化学強化処理、次いでシラザン処理を行なったガラス基
板を用いたが、化学強化処理及びシラザン処理は、必須
ではなく、場合によりその一方あるいは両者を省略して
も良い。

透光性基板として、ガラス基板の代わりにプラスチック
基板を用いても良く、その代表例として、ポリカーボネ
ート、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂等から
なる基板を挙げられる。またサファイアを基板とするこ
ともできる。さらに、基板としては、前記した透光性を
有するもの以外に、透光性を有しないものを用いてもよ
く、その例として、精密研摩したアルミニウム、チタン
、セラミック等からなる基板を挙げられる。

（２）実施例１ではテトラエトキシシラン、水、エチル
セルソルブアセテートを混合してケイ素アルコキシドの
加水分解物を含有する溶液を作製した。

このケイ素アルコキシドの加水分解物を含有する溶液を
作製するときに用いるケイ素アルコキシドとしては、テ
トラエトキシシランのほか、テトラメトキシシラン、テ
トラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−１−プロポキシ
シラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−５ｅｃ
−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン
等のテトラアルコキシシランや、これらのテトラアルコ
キシシランのアルコキシ基の１〜３個をアルキル基に置
換したモノアルキルトリアルコキシシラン、ジアルキル
ジアルコキシシラン及びトリアルキル七ノアルコキシシ
ラン等のケイ素アルコキシド並びにこれらの部分加水分
解物が挙げられる。

また、実施例２では金属アルコキシドの加水分解物を含
有する溶液を作製するために、トリエトキシアルミニウ
ム、水、エチルセルソルブアセテートを混合してアルミ
ニウムアルコキシドの加水分解物を含有する溶液を作製
したが、この金属アルコキシドの加水分解物を含有する
溶液を作製するときに用いる金属アルコキシドとしては
、トリエトキシアルミニウムのほか、トリメトキシアル
ミニウム、トリーｎ−ブトキシアルミニウム、トリーミ
ープロポキシアルミニウム、トリーｎ−ブトキシアルミ
ニウム等のトリアルコ゛・キシアルミニウムや、これら
のトリアルコキシアルミニウムのアルコキシ基の１〜２
個をアルキル基に置換したモノアルキルジフルコキシア
ルミニウム及びジアルキルモノアルコキシアルミニウム
等のアルミニウムのアルコキシド並びにこれらの部分加
水分解物が挙げられる。さらに、金属アルコキシドとし
てはタンタル、タングステン、スズ、ジルコニウム及び
チタン等のアルコキシド並びにこれらの部分加水分解物
も使用することができる。また、これらの金属アルコキ
シドは同−又は異なる金属を含むものを２種以上混合し
て用いて良いことはもちろんであり、さらにケイ素アル
コキシドと金属アルコキシドとを混合して用い、ケイ素
アルコキシドの加水分解物と金属アルコキシドの加水分
解物とを含有する溶液を作製するようにしてもよい。

なお、これらのケイ素アルコキシドまたは金属アルコキ
シドの加水分解物を含有する溶液と感光性樹脂液とを混
合してなる混合液を、基板上に塗布して感光性樹脂膜を
形成し、実施例と同様のその後の工程を経て基板上に形
成された感光性樹脂パターンは、ケイ素化合物、あるい
はアルミニウム化合物、タンタル化合物、チタン化合物
等の金属化合物を含有しているので熱的に安定である。

また、実施例ではテトラエトキシシランまたはトリエト
キシアルミニウム、水−エチルセルソルブアセテートを
１：２：５の割合（モル比）で混合して、ケイ素アルコ
キシドまたはアルミニウムアルコキシドの加水分解物を
含有する溶液を作製したが、その混合の割合は適宜決定
しつる。さらに、ケイ素アルコキシドまたはアルミニウ
ムアルコキシドの加水分解物を含有する溶液の溶媒とし
て、実施例ではエチルセルソルブアセデートを用いたが
、この溶媒としてはエチルセルソルブアセテート以外に
、メチルセルソルブアセテート、あるいはメチルアルコ
ール、エチルアルコール、ｎ−プロビルアルコール、ｎ
−ブチルアルコール、５ｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅ
ｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜８の脂肪族アル
コールや、エチレングリコール、エチレングリコールモ
ツプチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチル
エーテル等の多価アルコール及びその誘導体を用いても
よい。ざらに、加水分解用の水をＷ４極的に混合するこ
とを省略し、ケイ素アルコキシドまたは金属アルコキシ
ドと前記した溶媒とを混合したものに空気中の水分（水
蒸気）をとり込んで、それをケイ素アルコキシドまたは
金属アルコキシドの加水分解物を含有する溶液としても
よい。さらに、ケイ素アルコキシドまたは金属アルコキ
シドの加水分解物を含有する溶液に界面活性剤を混合す
ることを行ってもよい。

次に、感光性樹脂液としては、実施例で用いたノボラッ
ク系ポジ型フォトレジスト以外の他のポジ型レジストや
、ポリケイ皮酸ビニル系樹脂からなるネガ型フォトレジ
スト等の他のネガ型レジストを用いてもよい。

また、ケイ素アルコキシドまたは金属アルコキシドの加
水分解物を含有する溶液と感光性樹脂液との混合比は、
適宜決定しつる。

また、ケイ素アルコキシドまたは金属アルコキシドの加
水分解物を含有する溶液と感光性樹脂液とを混合してな
る混合液の塗布方法としては、実施例で用いた、膜厚制
御の容易なスピンコード法以外にスプレーコート法等の
他の方法を採用してもよい。

また、感光性樹脂膜の膜厚は、所望する案内溝の深さに
対応して決定されるが、通常３００〜１５００人とする
のが良い。

（３）感光性樹脂膜に、案内溝に対応する潜像を形成す
るために、実施例では紫外線密着露光払を採用したが、
伯の紫外線露光方式、例えば近接露光方式や投影露光方
式でも良い。またレーザーカッティング法であっても良
い。

また、感光性樹脂膜に形成する潜像は、連続した案内）
Ｍに対応するものに限られず、情報記録媒体用基板に最
終的に得られる円形状や楕円形状のビット、あるいは断
続して連なる溝に対応する潜像であってもよい。

なお、感光性樹脂膜に潜像を形成するに際して用いられ
るフォトマスクのパターンは、感光性樹脂膜がポジ型フ
ォトレジストを用いて作製された場合とネガ型フォトレ
ジストを用いて作製された場合とで異なり、前者のポジ
型フォトレジストを用いて作製された場合にポジ型パタ
ーンを用いたときには、後者のネガ型フォトレジストを
用いて作製された場合ネガ型パターンを使用する必要が
ある。

（４）潜像を形成した感光性樹脂膜を現像処理して感光
性樹脂パターンを形成するために、゛実施例では現像液
を用い′る湿式現像処理を採用したが、湿式現像に際し
て他の現像液を使用しても良い。すなわち、感光性樹脂
膜の種類、性質に応じて適切な現像液を選択することが
できる。また湿式現像処理の代わりに、乾式現像処理を
用いても良い。

（５）実施例では透光性基板が現像後に露出し、透光性
基板の表面が案内溝の底面を形成する情報記録媒体用基
板を得たが、紫外線露光機や現像社を調節することによ
り、相対的に深さの浅い案内溝を形成しても良く、この
場合には透光性基板上に被着された感光性樹脂が案内溝
の底面を形成する。

なお、この場合も、感光性樹脂膜の現像速度をその膜厚
方向で均一にすることができるので、その案内溝の底面
を平滑にすることができる。

（６）実施例では、現像処理し、水洗、乾燥処理後の感
光性樹脂パターンについて、これに含まれる有機溶剤（
例えばメチルセルソルブアセテート）や各種気体（例え
ばｆ−１２０，Ｎ２　、０２　。

ＣｘＨｙ）等を蒸発、放出させて除去することを促進す
るために１５０℃で３０分間かけて熱処理を行なったが
、この熱処理は必須ではなく、場合により省略できる。

なお熱処理を行なう場合、その温度は１００℃以上であ
るのが好ましいが、２００℃を越えると、熱による感光
性樹脂パターンの分解が著しくなるので好ましくない。

但し溝内記録方式では、２００℃以上に昇温しても使用
可能である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、例えば案内溝付
きの情報記録媒体用基板の場合、案内溝の底面を平滑に
し、しかも耐熱性や耐久性等の特性にすぐれた情報記録
媒体用基板を呈産性良く低コストで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録媒体用基板の製造方法におけ
る工程を示す断面図である。 １・・・貫通孔、２・・・透光性基板、３・・・感光性
樹脂膜、３ａ・・・感光性樹脂パターン、３Ｌ・・・潜
像、４・・・フォトマスク、５・・・紫外線、６・・・
案内溝、６ａ・・・案内溝の底面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケイ素アルコキシドの加水分解物および金属アル
   コキシドの加水分解物のうち少なくとも一方を含有する
   溶液と、感光性樹脂液とを混合してなる混合液を、基板
   上に塗布して感光性樹脂膜を形成し、次いで該感光性樹
   脂膜を選択的に露光して、該感光性樹脂膜に潜像を形成
   し、その後、該潜像を形成した感光性樹脂膜を現像処理
   して感光性樹脂パターンを前記基板上に形成することを
   特徴とする情報記録媒体用基板の製造方法。
2. （２）請求項１に記載の方法により得られた、感光性樹
   脂パターンを基板上に形成していることを特徴とする情
   報記録媒体用基板。