JPH0336024A

JPH0336024A - ロール型スタンパーの製造方法

Info

Publication number: JPH0336024A
Application number: JP17121889A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Kamitakahara; 上高原　弘文; Takeshi Santo; 剛三東; Hitoshi Yoshino; 斉芳野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1991-02-15

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、情報記録媒体用基板を作成するローラー・グ
ループ成形法及び２Ｐローラーグループ成形法に用いる
ロール型スタンパーの製造方法に関するものである。

［従来の技術］従来、特許公開公報昭５６−８７２０３．昭５６−８４
９２１、昭５２−８２２０４に記載されているように、
情報記録媒体用基板には、その情報記録面にトラッキン
グ用溝、＋Ｉ１１報用ビット等を含んだグループが形成
されている。

ビデオティスフ・コンパクトディスク等の情報：；己録
面にトラッキング用溝及び情報用ビット等のグループが
形成されている情報記録媒体を得るために、例えは情報
記録方式に心じた微細パターンか刻設されたスタンパー
を用いて■情報記録媒体２Ｌ板の材料にｉ４Ｊ塑性樹脂
を用いる場合、インジェクシ５Ｊン法、コンブレラシミ
１ン１去、ローラー・グループ成ＪＩ□法、■光硬化性
樹脂組成物を用いる場合、これを硬化させて、情報記録
媒体用スタンパーのレプリカを透明ＭＩ　Ｊｌｆｉ板に
転写するいわゆる２Ｐ（フォト・ポリマー）法、２Ｐロ
ーラー・グループ成バ□法、■樹脂の千ノ７一又は、溶
剤を含んだプレポリマーを用いる場合、注型成形法等で
情報記録媒体用基板を製作している。

］１「記載）のローラー・グループ成形法、及び■の２
Ｐローラー・グループ成形法に用いるロール型スタンパ
ーの製造方法は、いずれも、円筒基材の周壁に、ベーパ
ー状の露光マスクを固定し、密着露光を施し、フォトリ
ソクラアイ技術により円ＷＵ基材の周壁に直接、トラッ
キング用溝、情報用ビット等の凹凸の微細パターンを形
成していたく特頴昭６３−２６４６９１′１）。

該密着露光は、例えは第４因に示′を密着露光装置（キ
ャノン社製二１１．＾−５２１Ｆ＾）の照明光学系によ
り行なうことかできるか、註装置の配置図を用い、密着
露光を施すための照明光学系を簡単に説明する。

光ｔｊＱ　１１　（５００Ｗ　Ｘｅ−Ｈｇランプ〉より
発光される露光光は、楕円ミラー１２、フライズ・アイ
レンズ１７（蝿の目レンズ）の組合せにより、光束の利
用効率がよく、照度ムラの少ない照明系として使用され
ている。光路中には露光に必要な波長の光のみを反射し
、不必要な光を透過するいわゆるコールドミラー１６が
用いられている。

次にフライズ・アイレンズを透過した露光光は、ＡＩミ
ラー１８で反射され、コンデンサーレンズ１９を通過し
、マスク面２０に達する。

コンデンサーレンズは、マスク面に対して均に露光を施
すためのものであり、このコンデンサーレンズの曲牛才
杼を調整することにより、円筒基（２イの周壁に均一な
露光を施すことは、理論的、技術的には６１能である。

「発明が解決しようとする課ａ］し、かしなから、Ｌ記従来例においては、具体的な露光
ＩＴ法は示されていない。

又、密着露光装置のコンデンサーレンズの曲率半径を２
瞥し、円筒基材の周壁に均一に露光を施すことは可能で
あるが次のような欠点が上げられる。

（１）７４光を施す円筒基材は、ある曲率半径をもって
いるので、−括露光では、円筒共材の周壁に均一に露光
を施すことは不可能である。

（２）−括露光では、光源より斜め入射光があるので均
一な露光は不可能であり、微細なバターニングを均一に
行なえない。具体的には、バターニングしたレジストの
線幅が一定に調整できないという欠点がある。

（３）密着露光装置のコンデンサーレンズの曲率半径を
調整し、円筒基材の曲率半径に合わせることは可能であ
るが、他の曲率半径の円筒基材に対しては、露光は行な
えない。つまり、ある一定の曲率半径をもった円８基材
にしか露光が行なえず、実用的でない。

本発明は上記従来技術の実情に鑑みなされたものであり
、従来の密着露光によらない新規なバターニングにより
形成されるグループを打するロール型スタンパーの製造
方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段コ本発明は、表面研磨された円筒基材の周壁に、レジスト
を塗奄した後、ベーパー状露光マスクを固定し、一定の
線幅の光源を照射しながら、円筒基材を一定の速度で回
転させ、露光することにより、円筒基材の周壁に直接ト
ラッキング用溝、情報用ビット等の凹凸の微細パターン
を形成することを特徴とするロール型スタンパ−の製造
方法であり、この方法によれば、円筒基材の周壁に均一
に露光することができるため安定的にグループを形成す
ることが可能であり、この結果安易にロール型スタンパ
−を製造することができる。

しかも、本発明に係る該露光方法によれば円筒基材の曲
径半径は限定されず、種々の曲径半径の円Ｍ基材に均一
な露光を施すことが可能である。

すなわち本発明に係るバターニングは基本的に、レジス
トが塗布された円筒基材、ベーパー状露光マスク、光源
により行なうものであるが、本発明においては、従来の
密着露光によるバターニングと異なり、露光を一括で周
壁に施さず、定の線幅の光源を円筒の軸方向に照射しな
がら該円筒を一定の速度で回転させることにより、円筒
基材の周壁に所望のパターンを形成するものであるため
、周壁には常にある一定の入射角の光のみが照射され周
壁全面に渡り均一な露光を行なうことが可能となる。

本発明において、一定の線幅の光源とは、円筒の軸方向
に伸びた線状に光源であり、−度に線状に照射される光
及び線状に動くスポット光を含むものである。線幅とし
ては０．５μｍ〜１０μ釦程度であり、大きすぎれば先
の入射角のふれが太きくなるため好ましくない。

一定の線幅の光源で線状に動くスポット光としてはアル
ゴンガスレーザーやヘリウム・カドミウムレーザーなど
のレーザー・ビーム、集光レンズによる集光光等、又−
度に線状に照射される光としてはＵｖ光、等を一定の幅
のスリットを有する露光プレートを通して照射するもの
、光ファイバー等を用いることができる。

本発明において円筒基材を一定の速度で回転させるとは
、線状の露光により該円筒の筒壁に所望のパターンを形
成させるために円筒を一定の回転数で回転させることで
あり、円筒の曲率半径、用いる光源の種類、レジストの
種類等により適宜設定されるものであるが、通常０．］
３ｘ　１０−’〜０．２×１０−’　（ｒ−ｐ−ｍ　）
程度の回転数でよい。

又本発明において、前記一定の線幅の光源を照射しなが
ら円筒基材を一定の速度で回転させるとは、照射と回転
を連動させ同時に行なうことであり、少し回転させ露光
し、また少し回転させ露光する等回転を駆動させ、照射
をそれに合わせて制御してもよい。

以下、本発明を図面を参照しながら詳しく説明する。

第１図は本発明の方法を実施するための態様の１例を示
し、レーザー・ビームを用いた、ロール型スタンパ−の
露光方法の模式図である。本図においては一定の線幅の
光源は線状に作動するレーザー・ビームであり、光学式
カッティング装置が備えられている。

光学式カッティング装置としては、アルゴンガスレーザ
ー発振器やヘリウム−カドミウムレーザー発振器等のレ
ーザー発振器６、レーザー発振器より発振されるレーザ
ービーム６、信号源７、信号源より与えられる情報なＰ
ＣＭ符号化する信号発生器８、信号発生器より駆動させ
られる光変調器９より成るものを用いることができる。

レーザー・ビームの照射はカッティングヘッド１により
ポリゴンミラーを用い、レーザー・ビームをスキャンさ
せながら円筒基材に固定されたベーパー状露光マスク２
の上部より行なうことができる。

又、本図において４はガラス製又はニッケル合金等の金
属製の円筒基材、２は円筒基材の周壁に露光を施すため
のベーパー状露光マスク、１４は、ベーパー状露光マス
クを円筒基材に固定するためのバキューム孔、３は円筒
基材を支えるための回転支柱、である。

ここでバキューム孔１４は、ペーパー状露光マスク２を
該孔からのサクション圧により円筒基村上に固定するた
めのものであり、これにより、該マスクの固定は非常に
容易となる。

バキューム孔におけるサクション圧を生じさせる機構と
しは、第３図の回転支柱３及び円筒基材４の模式断面図
（一部省略）に示すように、バキュームポンプ１５を、
支柱３を通して基材４にＪｉ　ｈ”Ａし、バキューム孔
１４までバキュームのための通路を設けることにより行
なうことができる。

すなわち、軍３図において４は円筒基材、１４はベーパ
ー状露光マスクを同定するためのバキューム孔、３は円
筒基材を支えるための回転支柱、１５は同転支１１を通
しバキューム孔よりベーパー状の露光マスクを固定する
ためのバキューム・ポンプである。ここで回転支柱３に
ベアリング又はエアーベアリングを用いればサクシジン
圧が支ＪＥ３と円筒基板４との間でリークすることがな
く円筒基材の回転精度を向ヒさせることができる。

叉、バキューム孔を用いないでマスクを国定するには、
例えば、ベーパー状露光マスク上面よりＮ、、Ａｒガス
等を吹きつけそのブロールにより行なうことができる。

尚、円筒基材を一定の速度で回転させる手段又は、・ｒ
動させる手段としてはレーザー・ロータリー・エンコー
ダー等を用いることができる。

第１図に示す構成によれば、露光光としてアルゴンレー
ザー等を用いているのでレーザースポット径を１μ個以
下にすることが容易であり、被露光基材に、サブ・ミク
ロンレベルの微細パターンを施す時に非常にイｆ効であ
る。

次に第２図に本発明を実施するための別の態様を示す。

本図は紫外線ランプと、露光プレートを用いたロール型
スタンパーの露光方法を示す模式図である。すなわち本
図においては、一定の線幅の光源は、−度に線状に照射
される光源であり、一定の幅のスリットを有する露光プ
レートを用いるものである。

第２図において１１は露光をするための光源、１２は光
源である紫外線ランプの光を効果的に照射するための楕
円ミラー、１０は露光時のもれ露光を防ぐための露光プ
レート、１３は微細な門１＋１３パターンを露光するた
めの露光スリット、２はベーパー状露光マスク、３は円
筒基材を支えるための回転支柱である。光源１１の強度
や光源と円筒基材との距離等は、充分な露光ができるよ
う適宜設定すればよい。

ベーパー状露光マスク２は第１図の場合と同様の「段に
より円筒基材上へ固定することができる。

第２図に示す構成によれば、露光光として、スリットを
透過した紫外線等を用いて゛いるので、カッディングヘ
ッドをスキャンさせることによる’Ｓ　ｌｌｔ　露光や
、未露光の心配が全くない。

叉、本発明においては、Ｌ記の態様の他に。

定線輪の光源を照射するための手段として、紫外線ラン
プを用い集光レンズ又は光ファイバーによりｊＡ集光レ
しズ叉は光ファイバーのホルダーをスキャンさせること
により、同様の効果を得ることができる。

尚、本発明においてこの他の構成については公知の技術
を用いることができる。

［実施例］以下実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１第１図の構成おいて、レーザー発振器には、アルゴンガ
スレーザー発Ｓ器を用いた。アルゴンガスレーザー発振
器より発振されるレーザービーム５は、ミラーにより反
射され光変調器９に入る、光変調器９より出されたレー
ザービーム５はカッティングヘッド１を通過し、ベーパ
ー状の露光マスク２に照射され、円筒基材４の周壁に露
光を施すことができる。

カッティングヘッド１が矢印のごとくスキャンニゲをく
り返しながら円筒基材４を回転させることにより、ベー
パー状露光マスク２のマスクパターンを円筒基材４の周
壁に転写することができる。

又、信号＃２７及び、信号源より与えられる情報をＰＣ
Ｍ符号化する信号発生器、光変調器９を用いることによ
り、ベーパー状露光マスク２の微細な凹凸パターン（ス
トライブ、スパイラル又は同心円状）の他にロット番号
、製作日、ネーム等を円筒基材４の周壁に転写すること
ができる。

外径３００Ｇ＋１１の円筒形のＳにＤ６１工具鋼の表面
に無電解ニッケルメッキを厚さ１００μ−で被覆し、そ
の表面を研磨した円筒基材４を用い、フォトレジスト（
ヘキスト・ジャパン社製＾２−１３００）を５０００人
塗布する。フォトレジストの塗布は、ディッピング、ス
プレー、ロールコータ−スピンナー等の方法で行なった
。

次に露光工程において、レーザー発振器６にはアルゴン
ガスレーザー発振器を用い、出力パワー５Ｗのレーザー
ビーム５をカッティングヘッド１を通し露光した。

第１図に示す通り、レーザースポット径０．５μｍ〜１
μの程度のレーザービーム５を用い、レーザーヘッド１
を５０〜２００　ｍｍ／ｓの速度で矢印のごとくスキャ
ンニングをくり返しながら、フォトレジストの塗布され
た円筒基材４を回転させた。尚１回転７，８５０ｍ１ｎ
〜：ＩＩ、４００ｍ１ｎの時間をかけて回転させた。

当然のことながら、レーザーヘッド１の送り速度と円筒
基材４の回転速度は、同調させておいた。

ペーパー状露光マスク２の固定方法としては、第１図、
第３図に示す様にバキュームポンプを用い、バキューム
孔によりチャッキングを行なった。

次に現像液（ヘキストジャパーン社製Ａｚ−３１２ＭＩ
Ｆ）を用い現像を行ない、１２０℃・３０ｍ１ｎの条件
でポスト・ベークを行なった。

上記の工程を経ることによって、円筒基材４のフォトレ
ジストのバターニングが施される。フォトレジストによ
りバターニングされた円筒基材４を、該円筒基材が自転
でき、しかもエツチングするためのイオンガンを備えた
ドライエツチング装置を用いて、に２Ｆ、の反応性ガス
によりエツチングした。

エツチング後、０２を用い０２プラズマアツシングを施
し、残レジストを除去することで円筒基材４の周壁にト
ラッキング用溝、情報用ビット等の凹凸の微細パターン
を形成した。

実施例２第２図の構成において、光源１１として、紫外線ランプ
（ウシオ電気社製５００Ｗ　−Ｘｅ−ｔ１ｇランプ〉を
用い、楕円ミラー１２により、光束の利用効率を高め、
露光プレート１０に紫外線を照射した。

あらかじめ、露光プレート１０には０．５μω〜１μｍ
程度のスリットを施してあり、スリットを透過した紫外
線を露光光として用いた。露光光はペーパー状露光マス
ク２の上より円筒基材４に照射される。円筒基材４の回
転速度により、露光速度は決定される。

本実験では１回転５，０００ｍ１ｎ〜８，０００ｍ１ｎ
の時間で行なった。円筒基材４に外径３００ｍａ＋の円
筒形の石英ガラスを用い、フォトレジスト（ヘキスト・
ジャパン社製＾ｚ−１４１００）を５０００Å塗布した
。フォトレジストの塗布は、ディッピング、スプレーロ
ールコータ−、スピンナー等の方法で行なった。次に露
光は上記に述べた方法で行ない、現像液（ヘキストジャ
パーン社製Ａｚ　−３１２ＭＩＦ）を用い現像を行ない
、１２０℃・３０ｍ１ｎの条件でポスト・ベータを行な
った。

上記の工程を経ることによって、円筒基材４の周壁にフ
ォトレジストのバターニングが施される。フォトレジス
トにより所定のレジストパターンを設けた。円筒基材４
を自転させながら、フッ酸とフッ化アンモニアＮＨ４Ｆ
　（１：　７ｗｔ比）の溶液で１　ｗｉｎ程度の時間で
エツチングした。

エツチング後、０２を用い０２プラズマアツシングを施
し、残レジストを除去することで、円筒基材４の周壁に
トラッキング用？＋！　、情報用ピット等の凹凸の微細
パターンを形成した。

なお、露光プレートはフォトリソグライー技術を用いＣ
ｒｇの一部分をエツチングし０．５μｍ〜１μ−程度の
スリットを製作する露光マスク形態、又は金属材料をエ
ツチングしてスリットを製作する方法等により作製すれ
ばよい。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように本発明のロール型スタン
パーの製造方法によれば、ペーパー状露光マスクを固定
し、円筒基材をある一定の速度で回転させ、ペーパー状
露光マスク上面より一定の線幅の光源により露光を施す
ことにより次のような顕著な効果を奏することができる
。

（１）トラッキング用溝、情報用ビット等の１”１　［
’、、’、、、］の微細パターンを円筒基材の周壁に均
一に露光できる。

（２）本発明に係る露光方法では、円筒基材の曲杆半径
は限定されず、種々の曲径〒二径の円筒基材に均一な露
光を施すことができる。

（３）レーザー・ビームを用いる場合、ベーパー状露光
マスクの微細パターンのレベルに応じ（ミクロンオーダ
Ｏｒサブミクロンオーダー）レーザービームのビーム・
スポット径を変えたり、露光プレートのスリット幅を変
えることが０１能であり、安価なロール型スタンパーが
製作できる。

（４）ベーパー状の露光マスクを用いた密着露光法によ
り、円筒基材の周壁に情報記録媒体のトラッキング用溝
、情報用ビット等の凹凸の微細パターンを容易に形成す
ることができ、安価なスタンパーの製作が可能となり、
情報記録媒体のコスト低減が遠戚できる。

（５）円筒基材の周壁に直接、情報記録媒体のトラッキ
ング用溝、情報用ビット等の凹西を形成することで、転
写性の良いロール型スタンパーを供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための一態様であるレーザー
ビームを用いた、ロール型スタンパーの露光方法を説明
する模式図、第２図は、本発明を実施するための別の態
様である、紫外線ランプと露光プレートを用いたロール
型スタンパーの露光方法を説明する模式図、第３図は第１図及び第２図で示した構成で用いることの
できる同転支柱及び円筒基材の模式断面図（一部省略）
、第４図は、従来より用いられている密着露光装置（キャ
ノン・Ｐｌ、＾−５２１Ｆ＾）の照明光学系の配ｊｔｔ
図である。１・・・カッティングヘッド２・・・ベーパー状露光マスク３・・・回転支柱　　　　４・・・円筒基材５・・・レ
ーザービーム　６・・・レーザー発振恭７・・・信号＃
　　　　　８・・・信号発生器９・・・光変調器　　　
１０・・・露光プレート１１・・・尤源　　　　　　１
２・・・楕円ミラー１３・・・露光スリット　１４・・
・バキューム孔１５・・・バキューム・ポンプ１６・・・コールドミラー１７・・・フライズアイレンズ１８・・・＾ｌミラー　　　１９・・・コンデンサーレ
ンズ２０・・・マスク而

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面研磨された円筒基材の周壁に、レジストを塗
布した後、ペーパー状露光マスクを固定し、一定の線幅
の光源を照射しながら、円筒基材を一定の速度で回転さ
せ、露光し、エッチングすることにより、円筒基材の周
壁に直接トラッキング用溝、情報用ピット等の凹凸の微
細パターンを形成することを特徴とするロール型スタン
パーの製造方法。
（２）前記ペーパー状露光マスクの固定を、円筒基材の
周壁と円筒基材の回転を支える回転支柱にバキューム孔
を設けバキュームポンプにより行なうことを特徴とする
請求項（１）に記載の製造方法。
（３）前記ペーパー状露光マスクの固定を、該露光マス
ク上面よりＮ＿２ガスをふきつけ、ブロー圧により行な
うことを特徴とする請求項（１）に記載の製造方法。
（４）前記円筒基材の回転を支える回転支柱にベアリン
グ又はエアーベアリングを用いる請求項（２）に記載の
製造方法。
（５）前記一定の線幅の光源の照射を、紫外線ランプと
露光スリットにより行なう請求項（１）に記載の製造方
法。
（６）前記一定の線幅の光源の照射を、紫外線ランプと
集光レンズ又は、光ファイバーにより行なう請求項（１
）に記載の製造方法。
（７）前記一定の線幅の光源の照射を、レーザービーム
をスキャンさせながら行なう請求項（１）に記載の製造
方法。