JPH0320472A - 金属マトリックスの製造方法 - 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】 本発明は、情報トラックをフォトレジスト層の側に設け
たフォトレジスト層を含むマスター　ディスクに、ニッ
ケル層を無電解ニンケルめっき浴において設け、このニ
ッケル層上に金属層を電着により設け、フォトレジスト
層の情報トラ・ンクを複写する生戒する金属シェルをマ
スター　ディスクから分離する、少なくとも１側に情報
トラックを含む金属マトリックスの製造方法に関する。

金属シェルは電着金属層およびこれに結合する無電解堆
積ニッケル層を含み、かつマスター　ディスクの情報ト
ラックのネガ複写を含んでいる。

金属におけるこの第１ネガ複写はファーザー　マトリッ
クスと呼ばれ、合威樹脂情報ディスクの製造のためのマ
トリックスとして作用する。通常、他の金属マトリック
スは電着によりファーザーマトリックスから誘導される
。

金属マトリックスによって作られる合或樹脂情報ディス
クは、ビデオおよび／またはオーディオ情報を含む光学
的に読取りうる情報トラックを有する合或樹脂ディスク
である。情報トラックの側において、ディスクを反射層
、例えばＡｇまたは１層で被覆している。これらの合或
樹脂ディスクはレーザー　ビジョン　アンド　コンパク
ト　ディスク　（Ｌａｓｅｒ　Ｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　
Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）の名で知られている。かか
るマトリックスおよび合或樹脂ディスクの情報トラック
は高いレベルおよび低いレベルに位置する情報区域の狭
間模様輪郭を持っている。区域はレーザー光による反射
において読取られている．区域間の高い差は、０．０５
〜０．２μｍであり、および縦方向寸法は０．３〜３μ
ｍの範囲において変化している。他のタイプのディスク
はデータ蓄積ディスクである。情報ビットは脈動（ｐｕ
ｌｓａｔｅｄ）　　レーザー光にさらされることによっ
て上記ディ．スクに形威されている。これらのディスク
は、例えば染料、金属、例えばＢｉまたはＴｅ−Ｓｅ合
金の層の記録層を含んでいる。記録ディスクは光学読取
り情報を含むサーボ　トラックを含んでいる． マスター　ディスクは、通常、積極的に作用するフォト
レジスト層を１側に含んでいる平坦な磨きガラス　プレ
ートから作られる．適当なフォトレジストの１例として
は主としてノボラックおよびオルトナフトキノン　ジア
ジドからなるレジストを示すことができる。フォトレジ
スト層は、例えばパターン形状のレーザー光によって変
化しており、この結果として露光部分を、例えばＮａＯ
Ｈを水に溶鮮した塩基性溶液に可溶性にしている。ガラ
ス　プレートとフォトレジストとの間の結合を改良する
ために、結合層をガラス　プレートに、フォトレジスト
層を設ける前に設けている。適当な結合層は、例えばア
セチル　アセトナート　チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａ
ｃｅｔｙｌ　ａｃｅｔｏｎａｔｅ）である．合戒樹脂情
報ディスクは射出威形、圧縮またはＵｖ重合により金属
マトリックスによって作られる。

通常、使用されている合戒樹脂はポリメチルメタクリレ
ート、ポリカルボネートおよびＵＶ重合性（メタ）アク
リレート単量体混合物である。

上述するタイプの方法は米国特許明細書第４，６５０．
７３５号に記載されている．米惺特許明細書には、？ｔ
Ｎ１をフォトレジスト層に設ける無電解ニッケルめっき
浴の使用が記載されている。あるいは、また導電層を設
ける可能性としてＡｇの蒸着または無電解堆積が記載さ
れている。この導電金属層は厚い金属シェルの電着に必
要とされている。通常、上記金属シェルはニッケルから
なり、ニッケルーめっき浴から電着している。

導電層としてのＡｇの欠点は、この金属が軟らかく、こ
のため損傷しやすく、更にＳＯｔまたはＩ１■Ｓ含有周
囲空気に速やかに腐食することである。導ｉｔｓとして
の無電解Ｎｉの利点は、この無電解Ｎｉが硬く、かつ耐
摩耗性がＡｇより優れ、しかも電着Ｎｉより硬いことで
ある。無電解Ｎｉの硬さおよび耐摩耗性は、無電解Ｎｉ
浴、すなわち、ジメチルアξノボランおよび次亜りん酸
ナトリウムのそれぞれを用いる還元剤から生ずる堆積Ｎ
ｉにＢまたはＰが存在することによって生ずる。無電解
堆積Ｎｉはその上にＮ−層を電着によって生長するのに
極めて適当である。上記米国特許明細書第４，６５０．
７３５号には、無電解Ｎｉをマスター　ディスクに十分
な結合強さで設けることができることについて記載され
ていない。ニッケルめっきすべきマスター　ディスクの
表面は異なる材料、すなわち、フォトレジストおよびガ
ラスから形成されている。ガラスはレーザー光に露光し
、かつ塩基性現像液（ｂａｓｉｃｄｅｖ−ｅｌｏρｅｒ
）により溶解する位置、換云すると、情報トラックの底
に存在している。また、残留する結合剤、例えばアセチ
ル　アセトナート　チタンが存在する。

かかる種々の表面を満足に結合するＮト層で無電解ニッ
ケルめっきするためには、ニッケルめっきすべき表面に
十分なヒドロキシル基を含ませるようにする必要がある
。このヒドロキシル基は普通に用いられる感光剤溶液か
ら生ずるＳＩ０−イオンを吸着するのに必要である。次
いでこの吸着Ｓ，，！・−イオンは通常用いられる核形
或溶液から生ずるＰｄ”−イオンと交換し、Ｐｄ・金属
核を吸着し、Ｓｎｔ＊−オンを形威する。ニッケルは吸
着Ｐｄ一核を含む表面に無電解Ｎｉ一浴において堆積し
、存在するＮｉ”−イオンをＮｉ一金属に還元し、およ
び存在する還元剤を酸化する。錫およびパラジウムイオ
ンを含むこれらの溶液の代りに、コロイド錫パラジウム
溶液、例えばｓｈｉｐｌｅｙ社の商品名「カタボシット
ＰＭ−９５８　（Ｃａｔａｐｏｓｉｔ　ＰＭ−９５８）
Ｊを用いることができる。ヒドロキシル基を設けるのに
普通に用いられる方法としては、例えばクロム酸一硫酸
による前処理がある。この方法は存在する表面を著しく
侵し、この結果として情報トラックの細かさを失うこと
になる．ガラスおよび合戊樹脂についての他の既知の前
処理方法としてはコロナ放電およびｕｖ−オゾン処理が
ある。これらの処理において、表面を約２０Ｏｎ＋＋＋
の短波Ｕν一光にさらしている．しかしながら、この短
波［ＩＶ一光はフォトレジスト層を更に重合することに
なり、この結果フォトレジスト層が不溶性になり、ファ
ーザー　マトリックス上に残留するマスター　ディスク
からファーザー　マトリックスを分離する場合にフォト
レジスト層の残留物がもはや除去できなくなる． 本発明の目的は、上述するタイプの方法において上述す
る欠点を除去する方法を提供することである． 本発明は、上述するタイプの方法において、無電解ニッ
ケル層を設ける前に、ニッケルめっきすべき表面を洗浄
剤およびアミノシラン溶液で連続的に処理することを特
徴とする。洗浄剤はフォトレジスト層、および情報トラ
ックの細かさを維持するガラス表面上に十分なヒドロキ
シル基を生じさせることを確かめた．適当．なアミノシ
ランとしては、例えばＵｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ　Ｃ
ｏｒｐ製の商品名「シランＡ１１２０（Ｓｉｌａｎｅ　
Ａ１１２０）　Ｊで知られているＮ一β−アミノエチル
　アξノブロピル　トリメトキシシランを示すことがで
きる。また、他のアミノシランを用いることができる。

本発明の方法の１例では、ラウリル硫酸ナトリウムを洗
浄剤として用いることができる．本発明の方法の好適例
では、無電解ニッケルめっき浴にべんゼン　ジスルホン
酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ　ｂｅｎｚｅｎｅ　ｄｉｓ
ｕｌｐｈｏｎａｔｅ）を含ませることができる。一般に
、電着または無電解堆積金属層は引張応力を示す．この
引張応力の結果として、金属層が基体から離れるか、お
よび／または望ましくないひび模様構造（ｃｒａｃｋｌ
ｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）が金属層に威形する。この事
は、極めて細かい情報パターンを有する金属マトリック
スの製造に極めて有害てある。約１ｇ／ｊ！のベンゼン
ジスルホン酸ナトリウムを無電解ニッケルめっき浴に添
加することによって、堆積ニッケル層における内部応力
の生威を著しく軽減でき、このため離眉およびひび割れ
現象がもはや生じなくなる驚くべきことを確かめた．ベ
ンゼンジスルホン酸ナトリウムは、堆積速度の低下、ま
たは堆積ニッケルの硬さおよび耐摩耗性の低下のような
悪く影響を無電解ニッケルめっきプロセスに与えること
がない。

本発明の方法の１例では、アミノシランによる処理の後
に、ニッケルめっきすべき表面をタンニンで処理する．
また、タンニン酸として知られているタンニンはペンタ
ガロイル　グルコース化合物である．物質は水混和性有
機溶剤、例えばアルコールを随意に含ませることが・で
きる。タンニンの濃度は広範囲の割合で選択することが
でき、例えば０．０１〜１０ｇ／　Ｉ２にすることがで
きる。タンニンによる上記処理はアミンシランによる処
理を不必要にすることはできないが、しか．しタンニン
はニッケル層の結合に望ましい作用を与える。

無電解めっきプロセスのための前処理溶液はマスター　
ディスクの表面に吹付け、噴霧、注ぐなどのようにする
ことができる。また、マスターディスクは種々の溶液に
浸漬することができる．また、これらの方法は無電解ニ
ッケルめっきプロセスに用いることができる。

次に、本発明を実施例および添付図面に基づいて説明す
る． 第１図において、２４０　ｍ直径および５ｌ！ＩＩ１厚
さを有するガラス　プレートを１で示している。ガラス
　プレートの１側に、アセチルアセトナートチタンの結
合層（図に示していない）を設けた．この結合層はアセ
チルアセトナートチタンーイソプロパノールをメチルブ
チルケトンに溶解した０．５％溶液を吹付けて設け、し
かる後に溶剤を蒸発させた。

次いで、フォトレジスト層２を上記結合層に設け、乾燥
後０．１２μｍの厚さにした。ポジテイ　フォトレジス
トとしては感光性物質としてオルソナフトキノン　ジア
ジドを有するノボラックを用いた。レジスト層を記録す
べき情報によって変えうる脈動レーザー光（波長４５８
ｎｍ）にさらした。かようにパターン形状に露光したレ
ジスト層をＬｏｇのＮａＯＦＩおよび５０．５ｇのＮａ
．Ｐ２０７　・ＩＱＩ，Ｑを４．５ｌの水に溶解した溶
液で現像した。この結果として、フォトレジスト層の露
光部分が溶解し、高レベルに位置する情報区域４と低レ
ベルに位置する情報区域５が交互に位置する狭間模様輪
郭を有する螺旋情報トラック３を形成した。区域の縦方
向寸法は蓄積情報により約０．３〜３μ一に変えること
ができる．情報区域間の高さの差は約０．１μｍにした
．次いで、マスター　ディスクをＯ．　１ｇのラウリル
硫酸ナトリウムを１ｌに水に溶解した溶液に５分間にわ
たって浸漬した．次いで、ゆすぎを脱イオン水で１分間
行った。後述する溶液を後述する処理に用いた： ｒａｙユ仁とｄ色放 ４ＩＩｄｌの商品名「シラン＾Ｉ１２０Ｊ　　（Ｌｌｎ
ｉｏｎ　ＣａｒｂｉｄｅＣｏｒｐの製品）を４００ｄの
脱イオン水に溶解した．ｌク蓬じク免攻 １．２ｇのタンニンを４００ｄの脱イオン水に溶解した
． づｌ二産痕 ５μｌのＲＮＡ溶液（Ｌｏｎｄｎ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒ
ｉｅｓ　Ｌｔｄ．の製品）を４００−の脱イオン水に溶
解した．紅二痘且 ０，８−のＭＳ−ＩＬ溶液（Ｌｏｎｄｎ　Ｌａｂｏｒａ
ｔｏｒｉｅｓ　Ｌｔｄ．の製品）を４００−の脱イオン
水に溶解した．梶と撥藍 １００■のＰｄＣ　ｌ　ｔを３．５ｍの濃塩酸に溶解し
た。

溶液を脱イオン水でＩｆにした． マスター　ディスクのフォトレジスト側を上述する前処
理溶液で後述する順序で注ぎ、各前処理段階後、脱イオ
ン水で１分間ゆすいだ：アミンシラン溶液　　　　３分
間 タンニン溶液　−　　　　１分間 Ｓ１゛溶液　　　　　　１．５分間 Ａ１溶液　　　　　　　１分間 Ｐｄ”″溶液　　　　　１．２５分間 次いで、かように前処理したマスター　ディスクを無電
解ニッケルめっき浴においてニッケルめっきした。この
目的のため、次の溶液を調製した：盃盈太± ＮｉＳＯ４・６ｔｈ０　　　　　　５０ｇＮａ４ＰｚＯ
？Ｈ　ＩＯＨ！０　　　　　１００　ｇ脱イオン水　　
　　　　９５０＋＋ｆｆｉ生成溶液を濃アンモニアでｐ
ｉｔ　９．４にした。次いで、溶液を脱イオン水で１ｌ
にした。

凰直旦± ジメチルアごノボラン　　３ｇ 脱イオン水　　　　　　Ｉｆ 等量の原液ＡおよびＢを合わせた。この混合溶液をＨ！
Ｓ０４水溶液（５０重景％）でｐｆ｛９．２にした。

次いで、この溶液に１．１１０ｇのベンゼンジスルホン
酸ナトリウムを溶解した。溶液の温度を４５゜Ｃに上げ
た。この生成溶液４００！ｎ１を前処理マスター　ディ
スクのフォトレジスト側に注いだ。約３０分間後、１０
０ｎｍ厚さのＮｉ一層６（第２図参照）がフォトレジス
ト層およびガラス表面５上に堆積した。Ｎｉ層は還元剤
ジメチルア柔ノボランから生ずる溶液Ｂの数重量％から
なる。

ニッケルＮ１　（第３図参照）をＮｉ層６上に３００μ
ｍの厚さで電着させた。無電解Ｎｉ層を、例えば次に示
す組戒を有する浴において陰極として接続した： ニッケル　スルファメート　４５０ｇ／　ｉ！ＮｉＣｊ
！ｚ・２　Ｉ１ｇ０　　　　　　　　　５ｇ／　１ホウ
酸　　　　　　　　　　４５ｇ／　ｅ浴の温度を４５゜
Ｃにし、ｐＦＩを４．０値にした。Ｎｉ層を約１５Ａ／
ｄ−の電流密度で堆積した。

Ｎｉ一層７およびこれに結合した無電解Ｎｉ層６からな
る金属シェルをフォトレジストＭ２から引いた（第４図
参照）．金属シェルに存在する情報トラック８は情報ト
ラック１のネガ複写である（第１図）。このネガ複写を
ファーザー　マトリックスと称する。ファーザー　マト
リックス上に残留するフォトレジスト層の残留物は、た
とえあるとしても、パターン形状に露光された部分の現
像後、フォトレジスト層が例えば５０〇一超高圧Ｈｇ一
ランプで４分間にわたり完全に露光した場合に、上述す
る現像液によって除去することができる。通常、金属複
写（マザー　マトリックス）はファーザーマトリックス
からκ．Ｃｒ．０，の水溶液による処理によってニッケ
ル層の表面を不動態化し、次いで情報トラック８の側に
Ｎｉ層を電着して作った。最後に示すＮｉ層をＮｉ層６
，７から分離した後、マザー　マトリックスを得た。こ
のマザー　マトリックスから、ソン　マトリックスを上
述すると同様に電着して作ることができる。合成樹脂情
報キャリアーは、例えば射出戒形プロセスを用いてソン
マトリックスによって作った。ファーザー　マトリック
ス、マザー　マトリックス、ソン　マトリックスおよび
合戒樹脂情報キャリアーは優れた表面品質を有していた
．

【図面の簡単な説明】

第１図はマスター　ディスクの１部断面図、第２図は無
電解堆積ニンケル層を備えたマスクディスクの１部断面
図、 第３図は無電解堆積ニッケル層および電着金属層を具え
たマスター　ディスクの１部断面図、および 第４図はファーザー　マトリックスの１部断面図である
。 １・・・ガラス　プレート ２・・・フォトレジスト層 ３・・・螺旋状情報トラック ４・・・高レベルに位置する情報区域 ５・・・低レベルに位置する情報区域 ６・・・Ｎｉ層 ７・・・ニッケル層 ８・・・金属シェルに存在する情報トラックρつ ｈ才

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報トラックをフォトレジスト層の側に設けたフォ
   トレジスト層を含むマスターディスクに、ニッケル層を
   無電解ニッケルめっき浴において設け、このニッケル層
   上に金属層を電着により設け、フォトレジスト層の情報
   トラックを複写する生成する金属シェルをマスターディ
   スクから分離する、少なくとも１側に情報トラックを含
   む金属マトリックスの製造方法において、無電解ニッケ
   ル層を設ける前に、ニッケルめっきすべき表面を洗浄剤
   およびアミノシラン溶液で連続的に処理することを特徴
   する金属マトリックスの製造方法。 ２、使用する洗浄剤をラウリル硫酸ナトリウムとする請
   求項１記載の方法。 ３、無電解ニッケルめっき浴にベンゼンジスルホン酸ナ
   トリウムを含ませる請求項１または２記載の方法。 ４、アミノシランによる処理後、ニッケルめっきすべき
   表面をタンニンで処理する請求項１〜３のいずれか一つ
   の項記載の方法。