JPH04321953A - 微細パターン付基板の製造方法及び装置 - Google Patents
微細パターン付基板の製造方法及び装置Info
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- JPH04321953A JPH04321953A JP11813491A JP11813491A JPH04321953A JP H04321953 A JPH04321953 A JP H04321953A JP 11813491 A JP11813491 A JP 11813491A JP 11813491 A JP11813491 A JP 11813491A JP H04321953 A JPH04321953 A JP H04321953A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野】本発明は微細パターン付基板の製
造方法及び装置に関し、特に光ディスク用基板、グレー
ティングレンズ、回折格子等に使用するのに適した微細
パターン付基板の製造方法及び装置に関するものである
。
造方法及び装置に関し、特に光ディスク用基板、グレー
ティングレンズ、回折格子等に使用するのに適した微細
パターン付基板の製造方法及び装置に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ディスク基板等に用いる微細パ
ターン付基板の製造方法として、ゾルゲル法を用いた試
みが行われている。ゾルゲル法を用いた微細パターン付
基板の製造方法としては、基板上に有機金属化合物を含
む溶液の可塑性塗布膜（ゾルゲル膜）を形成した後、プ
レス型を押し当てて該塗布膜上にプレス型の凸形状に対
応する凹形状を転写し、その後該塗布膜を焼成して固化
させることにより、光ディスク用ガラス基板を得るもの
である。（例えば、特開昭６２−１０２４５５、特開昭
６２−２２５２７３、特開昭６３−１５８１６８、特開
平１−１１９５４５の公報）
ターン付基板の製造方法として、ゾルゲル法を用いた試
みが行われている。ゾルゲル法を用いた微細パターン付
基板の製造方法としては、基板上に有機金属化合物を含
む溶液の可塑性塗布膜（ゾルゲル膜）を形成した後、プ
レス型を押し当てて該塗布膜上にプレス型の凸形状に対
応する凹形状を転写し、その後該塗布膜を焼成して固化
させることにより、光ディスク用ガラス基板を得るもの
である。（例えば、特開昭６２−１０２４５５、特開昭
６２−２２５２７３、特開昭６３−１５８１６８、特開
平１−１１９５４５の公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ゾルゲル法を用いた光
ディスク用微細パターン付基板の製造方法においては、
良好な転写パターンを得るために、型とゾルゲル膜の接
合押圧は真空雰囲気下で行われる。図３に示したように
、まず下部プレス台１１上にゾルゲル膜を有する基板１
２を、これと離した状態で型１４及びゴムシート１５を
設置し、真空引きを行い真空雰囲気にする。十分な真空
圧力に達した後、型１４を支えていた支持板１３を取り
外し、上部プレス台１６を下降させて行き、ゴムシー
ト１５を通して型１４を加圧することにより、基板上
のゾルゲル膜にパターン転写を行う。ここで、ゴムシー
トは均一な加圧を目的として使用される。しかしながら
、この場合、得られる転写微細パターンの真円度や特に
内外周近傍のパターン形状が劣化し、高品質の微細パタ
ーン付基板が得られないという大きな問題点があった。
ディスク用微細パターン付基板の製造方法においては、
良好な転写パターンを得るために、型とゾルゲル膜の接
合押圧は真空雰囲気下で行われる。図３に示したように
、まず下部プレス台１１上にゾルゲル膜を有する基板１
２を、これと離した状態で型１４及びゴムシート１５を
設置し、真空引きを行い真空雰囲気にする。十分な真空
圧力に達した後、型１４を支えていた支持板１３を取り
外し、上部プレス台１６を下降させて行き、ゴムシー
ト１５を通して型１４を加圧することにより、基板上
のゾルゲル膜にパターン転写を行う。ここで、ゴムシー
トは均一な加圧を目的として使用される。しかしながら
、この場合、得られる転写微細パターンの真円度や特に
内外周近傍のパターン形状が劣化し、高品質の微細パタ
ーン付基板が得られないという大きな問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、転写パターン
の真円度と転写条件に関する研究の結果明らかとなった
、転写パターン付基板のパターン真円度、パターン形状
等の特性劣化の原因が、■上記ゴムシートがプレスに伴
って全体的にプレス方向とは垂直方向への不均一な変形
（不均一な半径方向への伸び変形）を生じ、これにより
型が引きずられて不均一な変形を生じたこと、■上記ゴ
ムシートが、内外周端面領域においてプレス方向とは垂
直方向への「逃げ」を生じ、この領域のプレス圧力が低
下したこと、にあることに鑑みなされたものである。
の真円度と転写条件に関する研究の結果明らかとなった
、転写パターン付基板のパターン真円度、パターン形状
等の特性劣化の原因が、■上記ゴムシートがプレスに伴
って全体的にプレス方向とは垂直方向への不均一な変形
（不均一な半径方向への伸び変形）を生じ、これにより
型が引きずられて不均一な変形を生じたこと、■上記ゴ
ムシートが、内外周端面領域においてプレス方向とは垂
直方向への「逃げ」を生じ、この領域のプレス圧力が低
下したこと、にあることに鑑みなされたものである。
【０００５】本発明の目的は、前記問題点を解決した微
細パターン付基板の製造方法及び装置を提供することに
ある。前記目的を達するため、本発明に係る微細パター
ン付基板の製造方法は、基板上及び／または微細なパタ
ーンを有する型上に金属有機化合物を含む溶液の塗布膜
を形成し、その後該基板及び型を接合押圧して基板上に
型の凸形状に対応する凹形状を有する微細なパターン付
被膜を形成させ、その後該被膜を固化させ、該型より該
微細パターン付被膜が形成された基板を離型する微細パ
ターン付基板の製造方法において、該基板と型との接合
プレス時に、該型の該基板とは反対側にゴムシートを挟
み込み、該ゴムシートと同程度の厚さを有する治具で接
合プレスに伴う該ゴムシートのプレス方向とは垂直方向
への変形を抑えて接合プレスを行うものである。
細パターン付基板の製造方法及び装置を提供することに
ある。前記目的を達するため、本発明に係る微細パター
ン付基板の製造方法は、基板上及び／または微細なパタ
ーンを有する型上に金属有機化合物を含む溶液の塗布膜
を形成し、その後該基板及び型を接合押圧して基板上に
型の凸形状に対応する凹形状を有する微細なパターン付
被膜を形成させ、その後該被膜を固化させ、該型より該
微細パターン付被膜が形成された基板を離型する微細パ
ターン付基板の製造方法において、該基板と型との接合
プレス時に、該型の該基板とは反対側にゴムシートを挟
み込み、該ゴムシートと同程度の厚さを有する治具で接
合プレスに伴う該ゴムシートのプレス方向とは垂直方向
への変形を抑えて接合プレスを行うものである。
【０００６】また、本発明に係る微細パターン付基板製
造装置は、金属有機化合物を含む溶液の塗布膜を有する
基板を設置する下部プレス台と、該基板と同じかより大
きい外形寸法を有し、かつ基板との対向面に微細な凹凸
パターンを有する型と、該基板より大きい外形寸法を有
するゴムシートと、該ゴムシートを設置する上部プレス
台と、該塗布膜に該型の凹凸パターンに対応した凸凹パ
ターンを形成する機構を備えた微細パターン付基板形成
装置において、該上部プレス台に、該ゴムシートを収容
する受口と該受口の縁よりゴムシートの厚みと同程度の
高さに立ち上がり該ゴムシートのプレス方向とは垂直方
向の変形を抑える立ち上がり部とを備えたゴムシート支
持部を有する装置である。
造装置は、金属有機化合物を含む溶液の塗布膜を有する
基板を設置する下部プレス台と、該基板と同じかより大
きい外形寸法を有し、かつ基板との対向面に微細な凹凸
パターンを有する型と、該基板より大きい外形寸法を有
するゴムシートと、該ゴムシートを設置する上部プレス
台と、該塗布膜に該型の凹凸パターンに対応した凸凹パ
ターンを形成する機構を備えた微細パターン付基板形成
装置において、該上部プレス台に、該ゴムシートを収容
する受口と該受口の縁よりゴムシートの厚みと同程度の
高さに立ち上がり該ゴムシートのプレス方向とは垂直方
向の変形を抑える立ち上がり部とを備えたゴムシート支
持部を有する装置である。
【０００７】本発明に用いる基板としては、本微細パタ
ーン付基板の用途に応じてガラス、セラミックス、金属
、プラスチック等任意の材質の基板を用いることができ
る。なかでもガラスは、塗布膜との付着力、光学的性質
、機械的性質、化学的性質、価格等の点から好まれて使
用される。本微細パターン付基板を光ディスク用基板と
して用いる場合は、化学強化可能なナトリウム、リチウ
ム等アルカリ金属を含んだソーダ石灰ガラス、アルカリ
アルミノシリケートガラス等が特に好まれて使用される
。
ーン付基板の用途に応じてガラス、セラミックス、金属
、プラスチック等任意の材質の基板を用いることができ
る。なかでもガラスは、塗布膜との付着力、光学的性質
、機械的性質、化学的性質、価格等の点から好まれて使
用される。本微細パターン付基板を光ディスク用基板と
して用いる場合は、化学強化可能なナトリウム、リチウ
ム等アルカリ金属を含んだソーダ石灰ガラス、アルカリ
アルミノシリケートガラス等が特に好まれて使用される
。
【０００８】また該微細なパターンを有する型としては
、種々の有機高分子、ガラス、金属等任意の材質の型を
用いることができる。なかでも有機高分子は、塗布膜と
の密着性の面から好まれて使用される。該有機高分子材
料としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、アセチルセ
ルロース、フッソ系樹脂、ポリメタクリレート、ポリカ
ーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレ
フィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタ
クリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアク
リルニトリル、ポリビニルケトン及びこれらの群の組合
せからなるものが挙げられる。なかでも寸法精度の面か
ら、光反応硬化性樹脂を上記基板とニッケル製スタンパ
ーの間に展開し露光する方法（２Ｐ法）で作製される樹
脂製の型、射出成形法で作製される樹脂製の型、キャス
ト法による樹 脂製の型が好まれて使用される。
、種々の有機高分子、ガラス、金属等任意の材質の型を
用いることができる。なかでも有機高分子は、塗布膜と
の密着性の面から好まれて使用される。該有機高分子材
料としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、アセチルセ
ルロース、フッソ系樹脂、ポリメタクリレート、ポリカ
ーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレ
フィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタ
クリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアク
リルニトリル、ポリビニルケトン及びこれらの群の組合
せからなるものが挙げられる。なかでも寸法精度の面か
ら、光反応硬化性樹脂を上記基板とニッケル製スタンパ
ーの間に展開し露光する方法（２Ｐ法）で作製される樹
脂製の型、射出成形法で作製される樹脂製の型、キャス
ト法による樹 脂製の型が好まれて使用される。
【０００９】型の微細パターンとしては種々の形状のも
のが使用でき、例えば光ディスク用の案内溝あるいは、
ピットとして使用可能な１μｍ程度の幅を持ち、その深
さが５０−２００ｎｍの微細パターンや回折格子、グレ
ーティングレンズとして使用可能な数１００ｎｍの形状
のパターンのものが使用できる。
のが使用でき、例えば光ディスク用の案内溝あるいは、
ピットとして使用可能な１μｍ程度の幅を持ち、その深
さが５０−２００ｎｍの微細パターンや回折格子、グレ
ーティングレンズとして使用可能な数１００ｎｍの形状
のパターンのものが使用できる。
【００１０】本発明に用いる金属有機化合物は重縮合あ
るいは架橋反応が起こることによって溶液の粘性を上昇
させるような化合物であれば使用できる。例えば、Ｓｉ
（ＯＣＨ３）４，Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｔｉ（ＯＣ３
Ｈ７）４，Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ｚｒ（ＯＣ３Ｈ７）
４，Ｚｒ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ａｌ（ＯＣ３Ｈ７）３，Ａ
ｌ（ＯＣ４Ｈ９）３，ＮａＯＣ２Ｈ５等のＭ（ＯＲ）ｎ
［ＭはＳｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃａ， Ａｌ，Ｎａ，Ｐｂ
，Ｂ，Ｓｎ，Ｇｅ等の金属、Ｒはメチル，エチル等のア
ルキル基、ｎは１−４の整数］で示される通常ゾルゲル
法と呼ばれる方法に用いられる金属アルコラート、キレ
ート錯体、−Ｃｌ，−ＣＯＯＨ，−ＣＯＯＲ，−ＮＨ２
，下記の化学式
るいは架橋反応が起こることによって溶液の粘性を上昇
させるような化合物であれば使用できる。例えば、Ｓｉ
（ＯＣＨ３）４，Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｔｉ（ＯＣ３
Ｈ７）４，Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ｚｒ（ＯＣ３Ｈ７）
４，Ｚｒ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ａｌ（ＯＣ３Ｈ７）３，Ａ
ｌ（ＯＣ４Ｈ９）３，ＮａＯＣ２Ｈ５等のＭ（ＯＲ）ｎ
［ＭはＳｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃａ， Ａｌ，Ｎａ，Ｐｂ
，Ｂ，Ｓｎ，Ｇｅ等の金属、Ｒはメチル，エチル等のア
ルキル基、ｎは１−４の整数］で示される通常ゾルゲル
法と呼ばれる方法に用いられる金属アルコラート、キレ
ート錯体、−Ｃｌ，−ＣＯＯＨ，−ＣＯＯＲ，−ＮＨ２
，下記の化学式
【００１１】
【化１】
【００１２】
【化２】
【００１３】等の重縮合あるいは架橋反応を行う官能基
を含む金属有機合物等が例示できる。なかでも金属アル
コラートが好まれて使用される。
を含む金属有機合物等が例示できる。なかでも金属アル
コラートが好まれて使用される。
【００１４】本発明には増粘剤を用いることができる。
増粘剤は上記金属有機化合物を含む溶液の粘性を増加さ
せ、塗布膜の形成を容易にする。また同時に高真空下で
も塗布膜を長時間軟らかい状態（適度な粘性状態）に維
持させる効果を有し、パターニングを容易にする。かか
る増粘剤としては、水溶性であり、かつ有機溶媒に可溶
な高分子材料が好まれて使用される。なかでもポリエチ
レングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル等の鎖状ポリエーテル類が好まれて使用される。また
、これらポリエチレングリコール、ポリテトラメチレン
エーテルグリコール等の添加量は、塗布膜の加熱焼成に
より生成される金属酸化物の重量の０．０１−１．８倍
程度が好まれる。添加量が０．１倍以下であると減圧時
に塗布膜が硬化してしまいやすくなりパターニングが困
難となる。逆に添加量が１．８倍以上の場合塗布膜が軟
らかくなりすぎて、塗布膜の硬化に非常に長い時間が必
要になったり、残留ガスに起因する欠陥の大きさが大き
くなったり、型くずれ等を生じやすくなる。
せ、塗布膜の形成を容易にする。また同時に高真空下で
も塗布膜を長時間軟らかい状態（適度な粘性状態）に維
持させる効果を有し、パターニングを容易にする。かか
る増粘剤としては、水溶性であり、かつ有機溶媒に可溶
な高分子材料が好まれて使用される。なかでもポリエチ
レングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル等の鎖状ポリエーテル類が好まれて使用される。また
、これらポリエチレングリコール、ポリテトラメチレン
エーテルグリコール等の添加量は、塗布膜の加熱焼成に
より生成される金属酸化物の重量の０．０１−１．８倍
程度が好まれる。添加量が０．１倍以下であると減圧時
に塗布膜が硬化してしまいやすくなりパターニングが困
難となる。逆に添加量が１．８倍以上の場合塗布膜が軟
らかくなりすぎて、塗布膜の硬化に非常に長い時間が必
要になったり、残留ガスに起因する欠陥の大きさが大き
くなったり、型くずれ等を生じやすくなる。
【００１５】塗布溶液には、上記金属有機化合物及び上
記有機高分子化合物以外に必要に応じて水及びアルコー
ル等の有機溶媒、酸またはアルカリの加水分解触媒を加
える。本発明に型と塗布膜付基板の接合押圧工程での真
空圧力は０．００１３３Ｐａ（１＊１０−５Ｔｏｒｒ）
以下、好ましくは６．７＊１０−４Ｐａ（５＊１０−６
Ｔｏｒｒ）以下としておくと、型と基板の間に残留する
ガスが十分少なくなるので好ましい。
記有機高分子化合物以外に必要に応じて水及びアルコー
ル等の有機溶媒、酸またはアルカリの加水分解触媒を加
える。本発明に型と塗布膜付基板の接合押圧工程での真
空圧力は０．００１３３Ｐａ（１＊１０−５Ｔｏｒｒ）
以下、好ましくは６．７＊１０−４Ｐａ（５＊１０−６
Ｔｏｒｒ）以下としておくと、型と基板の間に残留する
ガスが十分少なくなるので好ましい。
【００１６】本発明における接合押圧工程は、型と基板
を全面密着させるためのものであって、全面密着に必要
なプレス圧力は、プレス装置の特性、プレス面、型、基
板の平坦性、形成する塗布膜の膜厚、ゴムシートの厚み
で適正値が決定される。プレス圧力は、１ｋｇｆ／ｃｍ
２以上とすることが好ましい。
を全面密着させるためのものであって、全面密着に必要
なプレス圧力は、プレス装置の特性、プレス面、型、基
板の平坦性、形成する塗布膜の膜厚、ゴムシートの厚み
で適正値が決定される。プレス圧力は、１ｋｇｆ／ｃｍ
２以上とすることが好ましい。
【００１７】塗布膜の固化工程は、加熱しながら行うこ
とができる。加熱温度は、型及び基板の耐熱温度以下で
任意に設定することができるが、型の繰り返し使用性、
型と基板の熱膨張の観点から１００℃以下にすることが
好ましい。また、真空中で型と基板を全面接合させた後
の該塗布膜の固化工程は、特に真空中で行う必要もなく
、大気圧中で行うこともできる。型との離型後、該微細
パターン付基板は、より高温度において焼成される。 この焼成は、微細パターン膜中の有機物を分解・燃焼さ
せ、膜の緻密化を図るために行われるものである。焼成
温度は、有機物の分解・燃焼温度及び基板の耐熱温度か
ら、２００〜４５０℃が好ましい。該ゴムシートの材質
としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、イ
ソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリ
ルゴム、スチレン−ブタジェンゴム、エチレン−プロピ
レンゴム、ウレタンゴム等が挙げられるが、真空中で脱
ガスが少ないものが好まれる。該ゴムシートの厚さは、
型と塗布膜の密着性及び取扱の容易さの面から、０．１
ｍｍ〜１００ｍｍのものが好まれる。
とができる。加熱温度は、型及び基板の耐熱温度以下で
任意に設定することができるが、型の繰り返し使用性、
型と基板の熱膨張の観点から１００℃以下にすることが
好ましい。また、真空中で型と基板を全面接合させた後
の該塗布膜の固化工程は、特に真空中で行う必要もなく
、大気圧中で行うこともできる。型との離型後、該微細
パターン付基板は、より高温度において焼成される。 この焼成は、微細パターン膜中の有機物を分解・燃焼さ
せ、膜の緻密化を図るために行われるものである。焼成
温度は、有機物の分解・燃焼温度及び基板の耐熱温度か
ら、２００〜４５０℃が好ましい。該ゴムシートの材質
としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、イ
ソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリ
ルゴム、スチレン−ブタジェンゴム、エチレン−プロピ
レンゴム、ウレタンゴム等が挙げられるが、真空中で脱
ガスが少ないものが好まれる。該ゴムシートの厚さは、
型と塗布膜の密着性及び取扱の容易さの面から、０．１
ｍｍ〜１００ｍｍのものが好まれる。
【００１８】
【作用】本発明によれば、接合プレスに伴うゴムシート
のプレス方向とは垂直方向（半径方向）への変形が実質
的に生じないため、パターン真円度及びパターン形状の
劣化が防止される。
のプレス方向とは垂直方向（半径方向）への変形が実質
的に生じないため、パターン真円度及びパターン形状の
劣化が防止される。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の微細パターン形成装置の一実
施例の断面図である。図１において本発明は、ゾルゲル
膜を有する基板２が設置された下部プレス台１と、基板
２と同じかより大きい外形寸法を持ち、かつ、基板２側
の面に微細なパターンを有する型３と、上部プレス台６
と、上部プレス台６に設置されたリング４と、基板２よ
り大きい外径寸法を持ち、上部プレス台６と型３の間に
設置するゴムシート５とを有するものである。該リング
４は内径がゴムシート５の外径と実質的に同一であり、
上部プレス台６の表面とリング４の内径との間の空間を
利用して、ゴムシート５を収容する受け口４ａを形成し
ている。リング４は、その板厚がゴムシート５の板厚よ
りわずかに小さくなっており、プレスに伴うゴムシート
の板厚減少が生じてもリング４と型３の接触が生じない
ようになっている。ここに、リング４と上部プレス台６
の表面とにより、ゴムシート５のプレス方向以外の方向
への変形を抑える保持部が構成される。
施例の断面図である。図１において本発明は、ゾルゲル
膜を有する基板２が設置された下部プレス台１と、基板
２と同じかより大きい外形寸法を持ち、かつ、基板２側
の面に微細なパターンを有する型３と、上部プレス台６
と、上部プレス台６に設置されたリング４と、基板２よ
り大きい外径寸法を持ち、上部プレス台６と型３の間に
設置するゴムシート５とを有するものである。該リング
４は内径がゴムシート５の外径と実質的に同一であり、
上部プレス台６の表面とリング４の内径との間の空間を
利用して、ゴムシート５を収容する受け口４ａを形成し
ている。リング４は、その板厚がゴムシート５の板厚よ
りわずかに小さくなっており、プレスに伴うゴムシート
の板厚減少が生じてもリング４と型３の接触が生じない
ようになっている。ここに、リング４と上部プレス台６
の表面とにより、ゴムシート５のプレス方向以外の方向
への変形を抑える保持部が構成される。
【００２０】本発明の装置では、ゾルゲル膜を有する基
板２を下部プレス台上に設置し、ゴムシート５を上部プ
レス台６の表面とリング４の内径との間に形成される受
け口４ａ内に収容した後、所定の真空雰囲気中で型３の
微細な凹凸パターンを基板２のゾルゲル膜と接合し、上
部プレス台６を降下させゴムシート５を介して型３を加
圧し、型３の微細な凹凸パターンを基板２のゾルゲル膜
に転写し、その後、パターン転写層を固化させ、型３よ
り基板２を離型する。
板２を下部プレス台上に設置し、ゴムシート５を上部プ
レス台６の表面とリング４の内径との間に形成される受
け口４ａ内に収容した後、所定の真空雰囲気中で型３の
微細な凹凸パターンを基板２のゾルゲル膜と接合し、上
部プレス台６を降下させゴムシート５を介して型３を加
圧し、型３の微細な凹凸パターンを基板２のゾルゲル膜
に転写し、その後、パターン転写層を固化させ、型３よ
り基板２を離型する。
【００２１】図２は本発明の微細パターン付基板形成装
置の他の実施例の断面図である。図２において本発明の
装置は、ゾルゲル膜を有する基板２を設置する下部プレ
ス台１と、基板２と同じかより大きい外形寸法を持ち、
かつ基板２側の面に微細なパターンを有する型３と、上
部プレス台６と、基板２より大きい外径寸法を持ち、上
部プレス台６と型３の間に設置するゴムシート５とを有
するものである。該上部プレス台６は、その表面に凹部
６ａをうがって、ゴムシート５を収容する受口６ｂを形
成し、該凹部６ａの径をゴムシート５の外径と実質的に
一致させ、かつ深さをゴムシート５の厚さよりわずかに
小さく設定したものである。ここに、上部プレス台６の
凹部６ａにより、ゴムシート５のプレス方向以外の方向
への変形を抑える保持部が構成される。
置の他の実施例の断面図である。図２において本発明の
装置は、ゾルゲル膜を有する基板２を設置する下部プレ
ス台１と、基板２と同じかより大きい外形寸法を持ち、
かつ基板２側の面に微細なパターンを有する型３と、上
部プレス台６と、基板２より大きい外径寸法を持ち、上
部プレス台６と型３の間に設置するゴムシート５とを有
するものである。該上部プレス台６は、その表面に凹部
６ａをうがって、ゴムシート５を収容する受口６ｂを形
成し、該凹部６ａの径をゴムシート５の外径と実質的に
一致させ、かつ深さをゴムシート５の厚さよりわずかに
小さく設定したものである。ここに、上部プレス台６の
凹部６ａにより、ゴムシート５のプレス方向以外の方向
への変形を抑える保持部が構成される。
【００２２】実施例１
シリコンテトラエトキシド０．０５モルを秤量し、これ
にモル比で５倍のエタノールと６倍の水（１ｗｔ％のＨ
Ｃｌを含む）を加え、室温で３０分間かくはんする。こ
の溶液に体積で２倍のエタノールを加えて希釈し、さら
に平均分子量６００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ
）を、最終生成物であるＳｉＯ２に対する重量比で（Ｐ
ＥＧ）／（ＳｉＯ２）＝０．１加え均一に溶かしたもの
を塗布溶液とした。この塗布溶液を用いてスピンコート
法により、外径１３０ｍｍ，厚さ１．２ｍｍの化学強化
ガラス製のディスク基板上に厚さ０．３μｍの塗布膜を
形成した。ついでこの塗布膜付ガラス基板を下部プレス
台上におき、所定の微細パターン（峰高さ約０．０９μ
ｍ、峰幅約０．７μｍ、溝間隔約１．６μｍ）を有する
外径１５０ｍｍ，厚さ１．２ｍｍの型を支持板を用いて
基板側に微細パターンの面が向くように設置した。 さらに上部プレス台表面に内径１３２ｍｍ，外径１５０
ｍｍ，厚さ３．９ｍｍの金属製のリングを設置し、その
内側に外径１３２ｍｍ，厚さ４．０ｍｍのゴムシートを
設置した。次いで、約１＊１０−５Ｔｏｒｒまで減圧し
た後、支持板を外し、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２で
押圧した。そのままの状態で１００℃，１０ｍｉｎの熱
処理を行い、塗布膜を硬化させた。その後、大気圧にし
、離型を行った。離型後の微細パターン付ガラス基板を
大気中でクリーンオーブンを用いて３５０℃で１５分間
の焼成を行った。この焼成操作により、塗布膜はエタノ
ール及び水分等が飛散してガラス体類似の約０．２μｍ
厚の非晶質膜となっていた。上記操作により作製された
溝付きガラスディスクの表面をＳＥＭで観察したところ
、溝深さ約０．０７５μｍ、溝幅約０．７μｍ、溝間隔
約１．６μｍの良好な溝形状が全面に得られており、溝
真円度の劣化も観察されなかった。
にモル比で５倍のエタノールと６倍の水（１ｗｔ％のＨ
Ｃｌを含む）を加え、室温で３０分間かくはんする。こ
の溶液に体積で２倍のエタノールを加えて希釈し、さら
に平均分子量６００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ
）を、最終生成物であるＳｉＯ２に対する重量比で（Ｐ
ＥＧ）／（ＳｉＯ２）＝０．１加え均一に溶かしたもの
を塗布溶液とした。この塗布溶液を用いてスピンコート
法により、外径１３０ｍｍ，厚さ１．２ｍｍの化学強化
ガラス製のディスク基板上に厚さ０．３μｍの塗布膜を
形成した。ついでこの塗布膜付ガラス基板を下部プレス
台上におき、所定の微細パターン（峰高さ約０．０９μ
ｍ、峰幅約０．７μｍ、溝間隔約１．６μｍ）を有する
外径１５０ｍｍ，厚さ１．２ｍｍの型を支持板を用いて
基板側に微細パターンの面が向くように設置した。 さらに上部プレス台表面に内径１３２ｍｍ，外径１５０
ｍｍ，厚さ３．９ｍｍの金属製のリングを設置し、その
内側に外径１３２ｍｍ，厚さ４．０ｍｍのゴムシートを
設置した。次いで、約１＊１０−５Ｔｏｒｒまで減圧し
た後、支持板を外し、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２で
押圧した。そのままの状態で１００℃，１０ｍｉｎの熱
処理を行い、塗布膜を硬化させた。その後、大気圧にし
、離型を行った。離型後の微細パターン付ガラス基板を
大気中でクリーンオーブンを用いて３５０℃で１５分間
の焼成を行った。この焼成操作により、塗布膜はエタノ
ール及び水分等が飛散してガラス体類似の約０．２μｍ
厚の非晶質膜となっていた。上記操作により作製された
溝付きガラスディスクの表面をＳＥＭで観察したところ
、溝深さ約０．０７５μｍ、溝幅約０．７μｍ、溝間隔
約１．６μｍの良好な溝形状が全面に得られており、溝
真円度の劣化も観察されなかった。
【００２３】実施例２
実施例２において、シリコンテトラエトキシド０．０５
モルを秤量し、これにモル比で５倍のエタノールと６倍
の水（１ｗｔ％のＨＣｌを含む）を加え、室温で３０分
間かくはんする。この溶液に体積で２倍のエタノールを
加えて希釈し、さらに平均分子量６００のポリエチレン
グリコール（ＰＥＧ）を、最終生成物であるＳｉＯ２に
対する重量比で（ＰＥＧ）／（ＳｉＯ２）＝０．１加え
均一に溶かしたものを塗布溶液とした。この塗布溶液を
用いてスピンコート法により、外径１３０ｍｍ，厚さ１
．２ｍｍの化学強化ガラス製のディスク基板上に厚さ０
．３μｍの塗布膜を形成した。ついでこの塗布膜付ガラ
ス基板を下部プレス台上におき、所定の微細パターン（
峰高さ約０．０９μｍ、峰幅約０．７μｍ、溝間隔約１
．６μｍ）を有する外径１５０ｍｍ，厚さ１．２ｍｍの
型を支持板を用いて基板側に微細パターンの面が向くよ
うに設置した。さらに深さが３．９ｍｍ，径が１３２ｍ
ｍの凹部を有する上部プレス台の凹部に外径１３２ｍｍ
，厚さ４．０ｍｍのゴムシートを設置した。次いで、約
１＊１０−５Ｔｏｒｒまで減圧した後、支持板を外し、
プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２で押圧した。そのままの
状態で１００℃，１０ｍｉｎの熱処理を行い、塗布膜を
硬化させた。その後、大気圧にし、離型を行った。離型
後の微細パターン付ガラス基板を大気中でクリーンオー
ブンを用いて３５０℃で１５分間の焼成を行った。この
焼成操作により、塗布膜はエタノール及び水分等が飛散
してガラス体類似の約０．２μｍ厚の非晶質膜となって
いた。上記操作により作製された微細パターン付きガラ
ス基板の表面をＳＥＭで観察したところ、溝深さ約０．
０７５μｍ、溝幅約０．７μｍ、溝間隔約１．６μｍの
良好な溝形状が全面に得られており、溝真円度の劣化も
観察されなかった。
モルを秤量し、これにモル比で５倍のエタノールと６倍
の水（１ｗｔ％のＨＣｌを含む）を加え、室温で３０分
間かくはんする。この溶液に体積で２倍のエタノールを
加えて希釈し、さらに平均分子量６００のポリエチレン
グリコール（ＰＥＧ）を、最終生成物であるＳｉＯ２に
対する重量比で（ＰＥＧ）／（ＳｉＯ２）＝０．１加え
均一に溶かしたものを塗布溶液とした。この塗布溶液を
用いてスピンコート法により、外径１３０ｍｍ，厚さ１
．２ｍｍの化学強化ガラス製のディスク基板上に厚さ０
．３μｍの塗布膜を形成した。ついでこの塗布膜付ガラ
ス基板を下部プレス台上におき、所定の微細パターン（
峰高さ約０．０９μｍ、峰幅約０．７μｍ、溝間隔約１
．６μｍ）を有する外径１５０ｍｍ，厚さ１．２ｍｍの
型を支持板を用いて基板側に微細パターンの面が向くよ
うに設置した。さらに深さが３．９ｍｍ，径が１３２ｍ
ｍの凹部を有する上部プレス台の凹部に外径１３２ｍｍ
，厚さ４．０ｍｍのゴムシートを設置した。次いで、約
１＊１０−５Ｔｏｒｒまで減圧した後、支持板を外し、
プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２で押圧した。そのままの
状態で１００℃，１０ｍｉｎの熱処理を行い、塗布膜を
硬化させた。その後、大気圧にし、離型を行った。離型
後の微細パターン付ガラス基板を大気中でクリーンオー
ブンを用いて３５０℃で１５分間の焼成を行った。この
焼成操作により、塗布膜はエタノール及び水分等が飛散
してガラス体類似の約０．２μｍ厚の非晶質膜となって
いた。上記操作により作製された微細パターン付きガラ
ス基板の表面をＳＥＭで観察したところ、溝深さ約０．
０７５μｍ、溝幅約０．７μｍ、溝間隔約１．６μｍの
良好な溝形状が全面に得られており、溝真円度の劣化も
観察されなかった。
【００２４】比較例
実施例１と同様の手順で、ゾルゲル膜付ガラス基板を得
た。実施例１のゴムシート変形防止保持部を持たない通
常のプレス装置を用いて、それ以外は実施例１と同様の
手順でパターン転写を行った。このようにして得られた
微細パターン付ガラス基板の表面をＳＥＭで観察したと
ころ、中周付近には、溝深さ約０．０７５μｍ、溝幅約
０．７μｍ、溝間隔約１．６μｍの良好な溝が形成され
ていたが、内外周付近では、溝形状の崩れが生じていた
。また著しい溝真円度の劣化が全領域で観察された。 この基板は、光ディスク用基板としての使用に耐えられ
るものではなかった。
た。実施例１のゴムシート変形防止保持部を持たない通
常のプレス装置を用いて、それ以外は実施例１と同様の
手順でパターン転写を行った。このようにして得られた
微細パターン付ガラス基板の表面をＳＥＭで観察したと
ころ、中周付近には、溝深さ約０．０７５μｍ、溝幅約
０．７μｍ、溝間隔約１．６μｍの良好な溝が形成され
ていたが、内外周付近では、溝形状の崩れが生じていた
。また著しい溝真円度の劣化が全領域で観察された。 この基板は、光ディスク用基板としての使用に耐えられ
るものではなかった。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば従来不可能であった、パ
ターン真円度の劣化や内外周近傍のパターン形状の劣化
の発生無しに微細パターン付基板を作製できる。
ターン真円度の劣化や内外周近傍のパターン形状の劣化
の発生無しに微細パターン付基板を作製できる。
【００２６】
【図１】本発明のパターン付基板形成装置の一実施例の
断面図。
断面図。
【図２】本発明のパターン付基板形成装置の他の実施例
の断面図。
の断面図。
【図３】従来のパターン付基板の形成を説明するための
図。
図。
【００２７】
Claims (2)
- 【請求項１】基板上及び／または微細なパターンを有す
る型上に金属有機化合物を含む溶液の塗布膜を形成し、
その後該基板及び該型を接合押圧して該基板上に該型の
凸形状に対応する凹形状を有する微細なパターン付被膜
を形成させ、その後該被膜を固化させ、該型より該微細
パターン付被膜が形成された基板を離型する微細パター
ン付基板の製造方法において、該基板と該型との接合押
圧を、該型の該基板とは反対側にゴムシートを挟み、該
ゴムシートと同程度の厚さを有する治具で接合押圧時の
該ゴムシートのプレス方向とは垂直方向への変形を抑え
て行うことを特徴とする微細パターン付基板の製造方法
。 - 【請求項２】金属有機化合物を含む溶液の塗布膜を有す
る基板を設置する下部プレス台と、該基板と同じか、よ
り大きい外形寸法を有し、かつ基板との対向面に微細な
凹凸パターンを有する型と、該基板より大きい外形寸法
を有するゴムシートと、該ゴムシートを設置する上部プ
レス台と、該塗布膜に該型の凹凸パターンに対応した凸
凹パターンを形成する機構を備えた微細パターン付基板
形成装置であって、該上部プレス台に、該ゴムシートを
収容する受口と該受口の縁よりゴムシートの厚みと同程
度の高さに立ち上がり該ゴムシートのプレス方向とは垂
直方向の変形を抑える立ち上がり部とを備えたゴムシー
ト支持部を有することを特徴とする微細パターン付基板
形成装置。 【０００１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3118134A JP3049820B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 微細パターン付基板の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3118134A JP3049820B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 微細パターン付基板の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321953A true JPH04321953A (ja) | 1992-11-11 |
| JP3049820B2 JP3049820B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=14728893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3118134A Expired - Lifetime JP3049820B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 微細パターン付基板の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049820B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007090851A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-04-12 | Komatsu Sanki Kk | プレス成形装置 |
| JP2010107878A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Toppan Printing Co Ltd | 凹凸構造パターンの転写装置 |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP3118134A patent/JP3049820B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007090851A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-04-12 | Komatsu Sanki Kk | プレス成形装置 |
| TWI397470B (zh) * | 2005-09-05 | 2013-06-01 | Komatsu Ind Corp | Stamping device |
| JP2010107878A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Toppan Printing Co Ltd | 凹凸構造パターンの転写装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3049820B2 (ja) | 2000-06-05 |
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