JPH05189813A - 光ディスク用マスター原盤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板上に形成したレジスト膜にレーザービー
ムを照射して露光することにより、該レジスト膜に案内
溝、或いは案内溝と共にピットを形成する工程を有する
光ディスク用マスター原盤の製造方法において、幅の広
い案内溝や幅の狭いピットを良好なコントラストのもと
に容易に形成する。 【構成】 ２本以上のレーザービーム１９、２０を基板
２１の半径方向にその一部が重なるように配置し、２本
以上のレーザービーム１９、２０をレジスト膜２２に照
射してレジスト膜２２に案内溝２４、２５を形成する。
１本のレーザービーム１９のみでピットを形成する。 【効果】 ２本以上のレーザービームにより幅の広い案
内溝を形成できる。１本のレーザービームのみで、幅の
狭いピットを形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク用マスター原
盤の製造方法に関する。詳しくは、光ディスク成形用マ
スター原盤の製造方法における、ガラス基板上に塗布形
成されたレジスト膜のレーザー露光工程の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクやＣＤなどの光ディスク
のプラスチック基板上には、読み取り用レーザーを誘導
するための案内溝、或いは更に、情報やアドレス信号を
記録したピットが設けられている。これらの案内溝やピ
ットはマスター原盤により光ディスク基板に成形転写さ
れる。ここで使用されるマスター原盤を製造するには、
まず、ガラス基板上に塗布したレジスト膜を、細く絞ら
れたレーザーにより露光し、これを現像することにより
レジスト膜に凹凸のパターンを設ける。次いで、このパ
ターンをスパッタリング及び鍍金の工程により金属に転
写してマスター原盤とする。なお、以下において、マス
ター原盤の製造にあたり、ガラス基板上のレジスト膜の
レーザー露光により、該レジスト膜に形成される案内溝
転写用のパターン及びピット転写用のパターンをそれぞ
れ単に「案内溝」及び「ピット」と称す。

【０００３】ところで、光ディスクに施される案内溝及
びピットの形状は、各々のメディアの種類によって規定
されている。例えば、ＣＤフォーマットでデータを光磁
気で記録する書換可能ＣＤ（以下「ＣＤ／ＭＯ」とい
う。）、及び、同じくＣＤフォーマットでデータを光磁
気で記録するミニディスクにおいては、ピットは幅０．
４５〜０．７μｍ、案内溝は幅１．０〜１．２μｍ、深
さλ／９ｎ〜λ／７ｎ（ただし、ｎは光ディスクの媒体
の屈折率、λは読み出し時のレーザーの波長）のＵ字形
断面の溝と規定されている。

【０００４】現在、ディスク用プラスチックとしてもっ
とも汎用されているポリカーボネートの場合を例にする
と、その屈折率ｎは１．５８、λは７８０ｎｍであるの
で、案内溝の深さは５４．８ｎｍ〜７０．５ｎｍとな
る。従って、深さに比べて幅が非常に広い案内溝をマス
ター原盤製造のためのレジスト膜に形成することが要求
される。また、同じレジスト膜上に案内溝に比べて幅が
半分以下のピットを形成することも併せて要求される場
合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のマスター原盤の
製造方法において、ガラス基板上のレジスト膜のレーザ
ー露光により案内溝やピットを形成するにあたり、レー
ザービームで露光される案内溝やピットの露光幅は、露
光に使用する対物レンズの開口数やレーザーパワーの強
度によって制御されるが、上述の如く、深さに比べて幅
が非常に広い案内溝を、１本のレーザービームでコント
ラスト良く形成することは容易ではない。即ち、溝幅を
広げるために、レーザーパワーの強度を上げると、溝と
溝との間の未露光部が近接効果により露光され露光部と
未露光部との良好なコントラストが得られないという問
題が生じる。また、開口数の低い対物レンズを使用する
と、基板上のレーザービームがぼやけるため、やはり良
好なコントラストが得られなくなる。

【０００６】また、同様な理由から、単一の対物レンズ
を通して、案内溝と共に、案内溝と幅の大きく異なるピ
ットを、１本のレーザービームでコントラスト良く形成
することも容易ではない。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決し、レジ
スト膜のレーザー露光により、幅１．０〜１．２μｍ、
深さλ／９ｎ〜λ／７ｎ（ただし、ｎは光ディスクの媒
体の屈折率、λは読み出し時のレーザーの波長）のＵ字
形断面の案内溝、或いはこの案内溝と共に、幅０．４５
〜０．７μｍのＵ字形断面のピットを、露光部と未露光
部との良好なコントラストを確保して、容易かつ効率的
に形成することができる光ディスク用マスター原盤の製
造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の光ディスク用
マスター原盤の製造方法は、基板上に形成したレジスト
膜にレーザービームを照射して露光することにより、該
レジスト膜に、幅１．０〜１．２μｍ、深さλ／９ｎ〜
λ／７ｎのＵ字形断面の案内溝を形成する工程を有する
光ディスク用マスター原盤の製造方法において、前記レ
ジスト膜の露光にあたり、２本のレーザービームを、前
記基板の半径方向にその一部が重なるように配置し、該
２本のレーザービームを該レジスト膜に照射することを
特徴とする。

【０００９】請求項２の光ディスク用マスター原盤の製
造方法は、基板上に形成したレジスト膜にレーザービー
ムを照射して露光することにより、該レジスト膜に、幅
０．４５〜０．７μｍのＵ字形断面のピットと幅１．０
〜１．２μｍ、深さλ／９ｎ〜λ／７ｎのＵ字形断面の
案内溝とを形成する工程を有する光ディスク用マスター
原盤の製造方法において、前記レジスト膜の露光にあた
り、２本のレーザービームを、前記基板の半径方向にそ
の一部が重なるように配置し、ピット形成時には該２本
のレーザービームのうちの１本のレーザービームのみを
該レジスト膜に照射し、案内溝形成時には該２本のレー
ザービームを共に該レジスト膜に照射することを特徴と
する。

【００１０】請求項３の光ディスク用マスター原盤の製
造方法は、基板上に形成したレジスト膜にレーザービー
ムを照射して露光することにより、該レジスト膜に、幅
０．４５〜０．７μｍのＵ字形断面のピットと幅１．０
〜１．２μｍ、深さλ／９ｎ〜λ／７ｎのＵ字形断面の
案内溝とを形成する工程を有する光ディスク用マスター
原盤の製造方法において、前記レジスト膜の露光にあた
り、複数本のレーザービームを前記基板の半径方向に隣
接するレーザービーム同士が一部重なりあうように一直
線上に配置し、ピット形成時には該複数本のレーザービ
ームのうちの１本のレーザービームのみを該レジスト膜
に照射し、案内溝形成時には該複数本のレーザービーム
のうちの隣接する２本以上のレーザービームを該レジス
ト膜に照射することを特徴とする。

【００１１】請求項４の光ディスク用マスター原盤の製
造方法は、請求項３の方法において、３本のレーザービ
ームを配置し、ピット形成時には、該３本のレーザービ
ームのうち中央の１本のレーザービームのみを該レジス
ト膜に照射し、案内溝形成時には該３本のレーザービー
ムを該レジスト膜に照射することを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１の光ディスク用マスター原盤の製造方
法においては、２本のレーザービームが基板の半径方向
にその一部が重なるように配置されているため、案内溝
の形成にあたり、この２本のレーザービームを照射する
ことにより、幅の広い露光部をコントラスト良く形成す
ることができる。

【００１３】請求項２の光ディスク用マスター原盤の製
造方法においては、案内溝形成時には、上記請求項１の
方法と同様に、２本のレーザービームによって幅の広い
露光部をコントラスト良く形成することができ、また、
ピット形成時には、１本のレーザービームのみを照射す
ることにより、幅の狭い露光部をコントラスト良く形成
することができる。

【００１４】請求項３の光ディスク用マスター原盤の製
造方法においては、複数本のレーザービームが基板の半
径方向にその一部が重なるように一直線上に配置されて
いるため、複数本のレーザービームによって露光される
場合には幅の広い露光部が、また、これらのうちの１本
のレーザービームのみにより露光される場合には幅の狭
い露光部が、それぞれコントラスト良く形成される。

【００１５】この場合、特に、３本のレーザービームを
用いることにより、幅の広い案内溝をコントラスト良く
形成することが可能であると同時に、ピットを形成する
ときにはこれらのうちの真中に位置する１本のレーザー
ビームのみを用いることによって、幅の広い案内溝と幅
の狭いピットとの中心を自動的に一致させることがで
き、極めて有利である。

【００１６】本発明の光ディスク用マスター原盤の製造
方法は、ＣＤ／ＭＯ或いはミニディスク用の溝、更には
溝及びピットの形成に特に適している。

【００１７】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００１８】まず、図１，図２を参照して本発明の請求
項１の光ディスク用マスター原盤の製造方法について説
明する。図１は本発明の実施に好適なレーザー光学系の
一例の概略を示す構成図、図２は案内溝形成時のレーザ
ー露光工程を説明する模式図であって、（ａ）は断面
図、（ｂ）は平面図である。

【００１９】図１において、１１はレーザー発生装置、
１２、１６はビームスプリッター、１３、１７は反射
鏡、１４、１５は光変調器、１８は対物レンズである。
レーザー発生装置１１から出射されたレーザービームは
ビームスプリッター１２により２本のレーザービーム１
９、２０に分割される。このレーザービーム１９及び２
０はそれぞれ光変調器１４、１５によって強度変調を受
ける。その後、２本のレーザービーム１９、２０は反射
鏡１７及びビームスプリッター１６によって、図２
（ａ）に示す如くガラス基板２１上でその一部が重なる
ように配置され、対物レンズ１８に入射する。

【００２０】ガラス基板２１上に塗布されたフォトレジ
スト膜２２に、対物レンズ１８を出射したレーザービー
ム１９、２０が図２（ａ）に示す如く照射されると、こ
のフォトレジスト膜２２が露光されて、図２（ｂ）に示
すような露光部２４、２５が形成される。

【００２１】即ち、一部が重なり合う２本のレーザービ
ーム１９、２０により露光されるため、レーザービーム
１９による露光部２４とレーザービーム２０による露光
部２５とで、幅の広い案内溝が容易に形成される。

【００２２】次に、さらに図３を参照して本発明の請求
項２の光ディスク用マスター原盤の製造方法について説
明する。図３はピット形成時のレーザー露光工程を説明
する模式図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図
である。図３において、図２と同一機能を奏する部材に
は同一符号を付す。

【００２３】請求項２の方法において、案内溝の形成方
法は、前記請求項１における方法と同様であり、幅の広
い案内溝を容易に形成することができる。一方、ピット
の形成にあたっては、２本のレーザービームのうちの一
方（本実施例ではレーザービーム２０）を光変調器１５
により遮蔽し、図３（ａ）に示す如く、他方のレーザー
ビーム１９のみを照射する。これにより、図３（ｂ）に
示す如く、幅の狭い露光部（ピット）２６を容易に形成
することができる。なお、図３（ｂ）において、２７
は、後述の比較例において、レーザービーム１９のみで
形成した幅の狭い案内溝用露光部である。

【００２４】次に図４，図５，図６を参照して本発明の
請求項３の光ディスク用マスター原盤の製造方法、特に
請求項４の光ディスク用マスター原盤の製造方法につい
て説明する。

【００２５】図４は、本発明の実施に好適なレーザー光
学系の一例の概略を示す構成図、図５は案内溝形成時の
レーザー露光工程を説明する模式図であって、（ａ）は
断面図、（ｂ）は平面図である。図６はピット形成時の
レーザー露光工程を説明する構成図であって、（ａ）は
断面図、（ｂ）は平面図である。

【００２６】図４において、１１はレーザー発生装置、
１８は対物レンズ、３１、３２、３７、３８はビームス
プリッター、３３、３９は反射鏡、３４、３５、３６は
光変調器である。レーザー発生装置１１から出射された
レーザービームはビームスプリッター３１により２本の
レーザービーム４０、４１に分割され、レーザービーム
４０は更にビームスプリッター３２によってレーザービ
ーム４２、４３に分割される。レーザービーム４１、４
２、４３はそれぞれ光変調器３４、３５、３６によって
強度変調を受ける。その後、３本のレーザービーム４
１、４２、４３は反射鏡３９及びビームスプリッター３
７、３８によって、図５（ａ）に示す如く、ガラス基板
２１上で、基板２１の半径方向に一直線上に並び、かつ
隣合うレーザービームの一部が互いに重なりあうように
配置され、対物レンズ１８に入射する。

【００２７】ガラス基板２１上に塗布されたフォトレジ
スト膜２２に、対物レンズ１８を出射したレーザービー
ム４１、４２、４３が図５（ａ）に示す如く照射される
と、このフォトレジスト膜２２が露光されて、図５
（ｂ）に示すような露光部４４、４５、４６が形成され
る。

【００２８】即ち、隣り合うレーザービームが一部重な
り合う３本のレーザービーム４１、４２、４３により露
光されるため、レーザービーム４１による露光部４４
と、レーザービーム４２による露光部４５と、レーザー
ビーム４３による露光部４６とで、幅の広い案内溝を容
易に形成することができる。

【００２９】一方、ピット形成にあたっては、３本のレ
ーザービーム４１、４２、４３のうち、２本（本実施例
では両端のレーザービーム４１、４３）を、光変調器３
４、３６により遮蔽し、図６（ａ）に示す如く、真中の
１本のレーザービーム４２のみを照射する。

【００３０】これにより、図６（ｂ）に示す如く、幅の
狭い露光部４７（ピット）を容易に形成することができ
る。しかも、この際、このピットと前記図５（ａ）、
（ｂ）で形成した案内溝との中心を自動的に一致させる
ことができる。なお、図６（ｂ）において、４８はこの
レーザービーム４２のみで形成した幅の狭い露光部であ
る。

【００３１】以下に具体的な実施例を挙げる。

【００３２】実施例１ 図１，２に示す方法により、２本のレーザービームを用
いて露光を行ない案内溝を形成した場合の、形成された
案内溝の幅及び深さを表１に示す。

【００３３】比較例１ 比較のため、１本のレーザービームを用いて形成した案
内溝の幅及び深さを表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例２ 図１，２，３に示す方法により、２本のレーザービーム
を用いて露光を行ない案内溝を形成すると共に、１本の
レーザービームのみを用いて露光を行ないピットを形成
した場合の、形成された案内溝とピットの幅及び深さを
表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】表１，２より、本発明の光ディスク用マス
ター原盤の製造方法によれば、深さに比べて幅が非常に
大きい案内溝及びこの案内溝と共にその半分以下の幅の
ピットを良好なコントラストで形成できることが明らか
である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の光ディス
ク用マスター原盤の製造方法によれば、幅１．０〜１．
２μｍ、深さλ／９ｎ〜λ／７ｎのＵ字形断面形状を有
する、深さに対して幅の非常に広い案内溝を良好なコン
トラストのもとに容易に形成することができる。

【００３９】このように、請求項１の方法によれば、Ｃ
Ｄ／ＭＯ或いはミニディスクに要求される幅の広い案内
溝をコントラスト良く形成することができる。しかも、
幅の広い案内溝を形成する際、レーザーパワーを特別に
高くする必要がないので、ランドの部分も均一に残る。

【００４０】請求項２の光ディスク用マスター原盤の製
造方法によれば、上記案内溝と共に、幅０．４５〜０．
７μｍのＵ字形断面形状を有する、案内溝の幅の半分以
下の幅を有するピットを良好なコントラストのもとに容
易に形成することができる。

【００４１】請求項３の光ディスク用マスター原盤の製
造方法によれば、より一層幅の広い案内溝と幅の狭いピ
ットとを良好なコントラストのもとに容易に形成するこ
とができる。

【００４２】このように、請求項２，３の方法によって
も、ＣＤ／ＭＯ或いはミニディスクに要求される幅の広
い案内溝と幅の狭いピットとをコントラスト良く形成す
ることができる。しかも、幅の広い案内溝を形成すると
きにもレーザーパワーを特別に高くする必要がないの
で、ランドの部分も均一に残る。

【００４３】請求項４の光ディスク用マスター原盤の製
造方法によれば、幅の広い案内溝と、幅の狭いピットと
を、各々の中心を自動的に一致させて、容易に形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に好適なレーザー光学系の一例の
概略を示す構成図である。

【図２】案内溝形成時のレーザー露光工程を説明する模
式図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図であ
る。

【図３】ピット形成時のレーザー露光工程を説明する模
式図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図であ
る。

【図４】本発明の実施に好適なレーザー光学系の一例の
概略を示す構成図である。

【図５】案内溝形成時のレーザー露光工程を説明する模
式図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図であ
る。

【図６】ピット形成時のレーザー露光工程を説明する模
式図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図であ
る。

【符号の説明】

１１ レーザー発生装置 １２，１６，３１，３２，３７，３８ ビームスプリッ
ター １３，１７，３３，３９ 反射鏡 １４，１５，３４，３５，３６ 光変調器 １８ 対物レンズ １９，２０，４１，４２，４３ レーザービーム ２１ ガラス基板 ２２ フォトレジスト膜 ２４，２５，２６，４４，４５，４６，４７ 露光部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成したレジスト膜にレーザー
   ビームを照射して露光することにより、該レジスト膜
   に、幅１．０〜１．２μｍ、深さλ／９ｎ〜λ／７ｎ
   （ただし、ｎは光ディスクの媒体の屈折率、λは読み出
   し時のレーザーの波長）のＵ字形断面の案内溝を形成す
   る工程を有する光ディスク用マスター原盤の製造方法に
   おいて、 前記レジスト膜の露光にあたり、２本のレーザービーム
   を、前記基板の半径方向にその一部が重なるように配置
   し、該２本のレーザービームを該レジスト膜に照射する
   ことを特徴とする光ディスク用マスター原盤の製造方
   法。
2. 【請求項２】 基板上に形成したレジスト膜にレーザー
   ビームを照射して露光することにより、該レジスト膜
   に、幅０．４５〜０．７μｍのＵ字形断面のピットと幅
   １．０〜１．２μｍ、深さλ／９ｎ〜λ／７ｎ（ただ
   し、ｎは光ディスクの媒体の屈折率、λは読み出し時の
   レーザーの波長）のＵ字形断面の案内溝とを形成する工
   程を有する光ディスク用マスター原盤の製造方法におい
   て、 前記レジスト膜の露光にあたり、２本のレーザービーム
   を、前記基板の半径方向にその一部が重なるように配置
   し、ピット形成時には該２本のレーザービームのうちの
   １本のレーザービームのみを該レジスト膜に照射し、案
   内溝形成時には該２本のレーザービームを共に該レジス
   ト膜に照射することを特徴とする光ディスク用マスター
   原盤の製造方法。
3. 【請求項３】 基板上に形成したレジスト膜にレーザー
   ビームを照射して露光することにより、該レジスト膜
   に、幅０．４５〜０．７μｍのＵ字形断面のピットと幅
   １．０〜１．２μｍ、深さλ／９ｎ〜λ／７ｎ（ただ
   し、ｎは光ディスクの媒体の屈折率、λは読み出し時の
   レーザーの波長）のＵ字形断面の案内溝とを形成する工
   程を有する光ディスク用マスター原盤の製造方法におい
   て、 前記レジスト膜の露光にあたり、複数本のレーザービー
   ムを前記基板の半径方向に、隣接するレーザービーム同
   士が一部重なりあうように一直線上に配置し、ピット形
   成時には該複数本のレーザービームのうちの１本のレー
   ザービームのみを該レジスト膜に照射し、案内溝形成時
   には該複数本のレーザービームのうちの隣接する２本以
   上のレーザービームを該レジスト膜に照射することを特
   徴とする光ディスク用マスター原盤の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３の方法において、３本のレーザ
   ービームを配置し、ピット形成時には、該３本のレーザ
   ービームのうち中央の１本のレーザービームのみを該レ
   ジスト膜に照射し、案内溝形成時には該３本のレーザー
   ビームを該レジスト膜に照射することを特徴とする光デ
   ィスク用マスター原盤の製造方法。