JPH052780A - スタンパーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタンパー付き原盤の反り量を小さくして厚
さが均一なスタンパーを容易に得られるようにする。 【構成】 平面性良く研磨されたガラスなどの基板１１
の表面にで所定の深さに凹凸パターンの樹脂膜１０を形
成した原盤であるガラス原盤３上に、ニッケル等の導電
化膜７を形成した後、所定の厚さまでニッケル等の電鋳
を行ない、導電化膜７と一体化してスタンパーとなる電
鋳膜４を形成する。この後、スタンパー付き原盤１の反
り量が一定以下になるように環境温度を調製しながら電
鋳膜４の裏面を鏡面研磨してスタンパー付き原盤（電鋳
膜付き原盤）１とし、スタンパー付き原盤１の電鋳膜４
をガラス原盤３から剥離することで、金属のスタンパー
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビームの照射によっ
て光学特性を変化させて、情報の記録、再生を行なう光
学的情報記録媒体（光記録媒体）の成型等に用いられる
スタンパーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多種多様の情報を効率良く取り扱
う手段として、光記録媒体による光学的情報記録方法が
提案され、そのための光学的情報記録担体、記録再生方
法および記録再生装置が提案されている。かかる情報記
録担体としての光記録媒体は、一般にレーザー光を用い
て情報記録担体上の光記録層の一部を揮散させるか、反
射率の変化を生じさせるか、あるいは変形を生じさせ
て、光学的な反射率や透過率の差によって情報を記録
し、あるいは再生を行なっている。この場合、光記録層
は、情報を書き込んだ後、現像処理などの必要がなく、
「書いた後に直読する」ことのできる、いわゆるＤＲＡ
Ｗ（ダイレクトリードアフターライト）媒体であり、高
密度記録が可能であり、また追加書き込みも可能である
ことから、情報の記録、保存媒体として有効である。

【０００３】一般的な光記録媒体では、熱可塑性樹脂で
あるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリル樹脂
をトラックや情報に対応する凹凸パターンが記録されて
いるスタンパーを用いて、その凹凸パターンを転写して
溝部を形成している。特開昭６１−２８４８４３号公
報、実開昭５８−１４１４３５号公報および「光ディス
クプロセス技術の要点Ｎｏ．５」（昭和６０年３月１５
日、日本工業技術センター発行）には、従来の情報記録
媒体成型用のスタンパーの製造方法が記載されている。

【０００４】これらのスタンパーの製造方法は、平面性
良く研磨されたガラスなどの基板の表面に所定の深さに
凹凸パターンの樹脂膜を形成したガラス製の原盤上に、
ニッケル等の導電化膜を形成した後、液温度４５〜５０
℃の電鋳液中で所定の厚さまでニッケル等の電鋳を行な
い、導電化膜と一体化してスタンパーとなる電鋳膜を形
成し、スタンパー付き原盤とする。この後、室温の環境
下でスタンパー付き原盤の電鋳膜の裏面を鏡面研磨し
て、この電鋳膜を基板から剥離することで、スタンパー
を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、液温度４５〜５０℃の環境で電鋳された
スタンパー付き原盤を、例えば、２５℃の室温で取り扱
う場合に、その温度差は２０〜２５℃であるから、図３
に示すように、ガラス製の基板２１とニッケル製のの電
鋳膜（スタンパー）２４との熱膨張率の違い（ガラスは
９〜１０×１０^-6／℃、ニッケルは１５×１０^-6／℃）
により、バイメタル状の反りを生じる。特に反りは薄く
て面積が大きい原盤を用いたときには顕著に現れる。電
鋳後の研磨工程において、反りがあると厚さを均一にす
るのが困難になるという問題点がある。一般に原盤はガ
ラスであるので曲げるのにはかなり大きな力を要するた
め、反ったスタンパー付き原盤を反りを矯正して研磨す
るのは困難であるという問題点があり、その上に、あま
り強い力を加えると原盤が壊れてしまうという問題点が
ある。また、反りを抑えるためには、原盤のガラスをよ
り厚いものにすることで対処できるが、作業性が悪くな
る、コストが高くなる等の問題点もある。

【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、スタンパー付き原盤の反り量を
小さくして厚さが均一なスタンパーを容易に得られるス
タンパーの製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のスタンパーの製
造方法は、記録すべき情報に対応した凹凸パターンが形
成されたスタンパー付き原盤に、電鋳を行なう電鋳工程
および研磨を行なう研磨工程を有するスタンパーの製造
方法において、前記スタンパー付き原盤を反り量が一定
以下になる温度環境下で前記研磨工程を行なうことを特
徴とする。

【０００８】また、本発明のスタンパーの製造方法は、
記録すべき情報に対応した凹凸パターンが形成されたス
タンパー付き原盤に、電鋳を行なう電鋳工程および研磨
を行なう研磨工程を有するスタンパーの製造方法におい
て、前記スタンパー付き原盤を反り量が一定以下になる
ように、環境温度を調整しながら前記研磨工程を行なう
ことを特徴とする。

【０００９】

【作用】反り量が一定以下になる温度環境下で、また
は、反り量が一定以下になるように環境温度を調整しな
がら研磨工程を行なうことによって、スタンパーと原盤
の熱膨張率の違いによる反りを減らして、スタンパーの
厚さを一定に研磨するのを容易にする。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。本実施例のスタンパーの製造方法は、図１
に示すように、平面性良く研磨されたガラスなどの基板
１１の表面にレジストや感光性樹脂（レプリカ樹脂）で
所定の深さに凹凸パターンの樹脂膜１０を形成した原盤
であるガラス原盤３（図１（ａ））上に、ニッケル等の
導電化膜７を形成した後（図１（ｂ））、所定の厚さま
でニッケル等の電鋳を行ない、導電化膜７と一体化して
スタンパーとなる電鋳膜４を形成する。この後、スタン
パー付き原盤を反り量が一定以下になるように環境温度
を調製しながら電鋳膜４の図示上面である裏面を鏡面研
磨してスタンパー付き原盤（電鋳膜付き原盤）１とし
（図１（ｃ））、スタンパー付き原盤１の電鋳膜４をガ
ラス原盤３から剥離することで、金属のスタンパーを得
る。

【００１１】図２は本実施例に使用される環境温度を調
製する方法の一例を示す模式図である。電鋳膜４、樹脂
膜１０および基板１１からなるスタンパー付き原盤１
が、公知の恒温槽で構成された加温機構５内に収納され
た研磨装置２に取り付けられている。この加温機構５に
よって、スタンパー付き原盤１と研磨装置２を反りが一
定以下の大きさまで小さくなる温度環境にしてから、平
面研磨を行なう。

【００１２】本発明における研磨時の環境温度は、反り
が一定以下に小さくなる温度であれば、いずれの温度で
も用いることができる。反り量は、スタンパー付き原盤
１の面積、形（丸、四角など）、原盤、スタンパー（電
鋳膜）の厚さによって異なるので、スタンパー付き原盤
の環境温度を調製し、反りが一定量以下になる温度を調
べて、その温度環境下にスタンパー付き原盤１と研磨装
置２を置いて研磨を行なう。好ましい温度環境は、電鋳
時の液温度とほとんど同じ温度、すなわち液温度±２０
℃以内、好ましくは±１０℃以内、より好ましくは±５
℃以内の範囲である。反り量を最大値で１００μｍ以
下、より好ましくは５０μm以下まで小さくする。研磨
を行なって電鋳膜４が薄くなると反り量も変化して小さ
くなるので、環境温度を変えて、一定の反り量に制御す
ることも必要に応じて自由になってよい。

【００１３】環境温度を調製する方法としては、図２に
示す加温機構５の中に研磨装置２を入れて環境温度を室
温よりも高くして研磨する方法のほか、温度を室温より
も高くした液の中に研磨装置２を入れて、その中でスタ
ンパー付き原盤１を研磨する方法、研磨装置２の研磨皿
を一定温度まで加温して研磨する方法などの中から必要
に応じて自由に選択できる。

【００１４】ガラス原盤３を構成する基板１１の材質
は、平面度、平行度良く平面研磨できる材料であれば、
いずれの材質でも用いることができる。例えば、ガラ
ス、セラミックス、金属、金属化合物などの材料が好ま
しい。基板１１の厚さは重量、値段などが適当な範囲で
自由に選択できる。基板１１の形状、面積によるが、１
〜３０ｍｍの範囲が好ましい。基板１１の面積は小さい
と反りは小さくなるが、一枚に入れられるパターンの大
きさ、数が小さくまたは少なくなってしまい、大きいと
基板１１の機械的な強度が弱くなって、自重でも反って
しまう。丸形状の直角、角形状の対角線の長さで１０〜
２０００ｍｍの範囲が好ましい。

【００１５】基板１１にトラック溝などの凹凸パターン
を形成する方法は、フォトレジストを均一厚さに塗布し
てから露光、現象を行なう方法や、あらかじめ凹凸パタ
ーンが形成されたマスターから紫外線硬化樹脂などで凹
凸パターンを転写して形成する方法、またはフォトレジ
ストを塗布して、同じように露光、現象を行なってか
ら、ドライまたはウエットでエッチングする方法の中か
ら自由に選択できる。

【００１６】ガラス原盤３に電鋳する電鋳膜４（すなわ
ちスタンパー）の材質は金、クロム、ニッケルなどの金
属またはその合金、化合物の中から自由に選択できる。
また表面層、中間に別な材料の層を入れた多層構成にし
ても良い。好ましい材質はニッケルまたはその合金であ
る。電鋳膜４の厚さは、電鋳膜４を用いて形成を行なう
ときに用いる成形方法（射出成形、プレス成形、押出し
成形、紫外線または電子線硬化樹脂成形）に必要な強度
によって自由に選択できる。好ましい厚さは１０〜１０
００μｍの範囲である。電鋳するときの電鋳液（メッキ
液）の温度は、用いる液の種類によって異なるが、１０
〜１００℃の範囲が好ましい。特にスルファミン酸ニッ
ケルメッキ液を用いる場合は４０〜６０℃の範囲が好ま
しい。電鋳条件も用いるメッキ液などによって適当な範
囲の中で自由に選択できる。適当な範囲としては、例え
ば、電鋳膜４の膜自身が応力をあまり持たない、膜の応
力値として山本鍍金試験器製スパイラル応力計によって
測定した値が、−３〜３ｋｇ／ｍｍ² の範囲が好まし
い。

【００１７】以下、実験例を示し、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明がこれらに限定されるものでは
ない。 実験例１ 厚さ１０ｍｍ、φ３５５ｍｍのガラス板（旭ガラス）上
にフォトレジスト（ＡＺ１３００，ヘキストジャパン）
を０．１１μｍの厚さに塗布して、レーザー露光機（松
下電器）でパターンを露光、現像して、ピッチ１．６μ
ｍ、幅０．７μｍ、深さ１１００Åの同心円の凹凸パタ
ーンを形成した。その後で、ニッケルを１０００Åの厚
さにスタッパーして導電化処理した。この凹凸パターン
の形成されたガラス板を外形φ４００ｍｍ、角度４５
度、長さ１０ｍｍのテーパーの形成された原盤ホールダ
ーに固定した。陽極としてはニッケル球をチタンの篭に
入れて、綿布で覆ってごみの流失を抑えたものを用い
た。電鋳液としては、下記の組成に混合した液を、電鋳
槽に１５０リットル、予備槽に３５０リットルそれぞれ
入れて、液温度４５℃で、液全体を１０回／時間のサイ
クルで循環させた。

【００１８】スルファミン酸ニッケル（４水和物）４５
０ｇ／リットル ホウ酸３０ｇ／リットル ピット防止剤５ｍリットル／リットル 電流条件は０．１Ａ／ｄｍ² で３０分間流してから、５
Ａ／ｄｍ² まで電流を上げて１３０００Ａ分の積算電流
値になるまで電鋳を行なって、３００μｍの厚さの電鋳
膜を得た。電鋳膜が形成されたガラス原盤すなわちスタ
ンパー付き原盤を、室温（２０℃）で平らな面の上に設
置して、反りを測定したところ、ガラス面（電鋳膜が形
成されない面）が凸になる方向でお椀形状に最大９０μ
ｍ反っていた（ダイアルゲージ、ミツトヨ）。電鋳膜の
厚さは、中央部で３００±５μｍ、外周部で３５０±５
μｍであった（マイクロメーター、ミツトヨ）。この反
ったスタンパー付き原盤を温水中で温度を上げながら反
り量の変化を測定した。３０℃で７０μｍ、４０℃で４
０μｍ、４５℃で３０μｍ、５０℃で２０μｍであっ
た。そこで５０℃のアルミナを水と混合した研磨液に、
スタンパー付き原盤と研磨皿を全部浸して、膜厚が均一
な厚さで、面が全面で鏡面になるまで研磨した。電鋳膜
の厚さは全面で２９０±３μｍであり、十分均一であっ
た。

【００１９】実験例２ 厚さ１０ｍｍ、３４０×３００ｍｍのガラス板（旭ガラ
ス）と、同じ大きさで表面にピッチ１２μｍ、幅３．０
μｍ、深さ３０００Åの凹凸パターンが形成されたフォ
トマスク（ＨＯＹＡ）との間に５０μｍの厚さに紫外線
硬化樹脂（旭化成工業、Ａ．Ｐ．Ｒ．）を挟んで硬化さ
せた。硬化後にフォトマスクを外してガラス原盤を得
た。このガラス原盤にスパッターでニッケルを１０００
Å付けて導電膜とした。このガラス原盤を外形５００ｍ
ｍで角度４５度、長さ１０ｍｍのテーパーが形成された
原盤ホールダーに設置した。実験例１と同じ電鋳装置、
電鋳液を用いて、実験例１と同じ液温度、同じ電流密度
で、１００００Ａ分電鋳を行なって２００μｍの電鋳膜
の付いたスタンパー付き原盤を得た。実験例１と同じよ
うに室温（２０℃）で反りを測定すると、ガラス面が凸
になる方向でお椀形状に最大１２０μｍ反っていた。電
鋳液の温度と同じ４５℃の加温機構にスタンパー付き原
盤を入れて、４５℃の環境下で反りを測定すると最大３
５μｍであった。電鋳膜の厚さは中央部で２３０±５μ
ｍ、外周部で２９０±１０μｍであった。４５℃の加温
機構に研磨装置を入れて、この環境下で実験例１と同じ
ように研磨を行なった。電鋳膜の厚さは全面で２３０±
３μｍであり、十分均一であった。

【００２０】実験例３ 実験例１と同じ導電化処理を行なったガラス原盤、同じ
電鋳装置、同じ原盤ホールダー、同じ電鋳液、同じ液温
度、同じ電流密度で同じように電鋳した。実験例１と同
じように反りを測定すると、ガラス面が凸になる方向で
お椀形状に最大１１５μｍ反っていた。電鋳液の温度と
同じ４５℃の加温機構にスタンパー付き原盤を入れて、
４５℃の環境下で反りを測定すると最大３５μｍであっ
た。電鋳膜の厚さは中央部で２３０±５μｍ、外周部で
２９０±１０μｍであった。４５℃の研磨液の中で実験
例１と同じように研磨を行なった。

【００２１】外周部を３０μｍ研磨したらスタンパー付
き原盤の反りが最大１５μｍまで減少したため、研磨液
の温度を３５℃まで下げた。さらに外周部を研磨して中
央部と同じ２３０μｍになるまで研磨したら原盤の反り
量は再び１０μｍになったため、研磨液の温度を室温と
同じ２５℃まで下げて研磨を続けた。研磨後の電鋳膜の
厚さは全面で２００±３μｍであり十分均一であった。

【００２２】比較例１ 実験例１と同じ導電化処理を行なった原盤、同じ電鋳装
置、同じ原盤ホールダー、同じ電鋳液、同じ液温度、同
じ電流密度で同じように電鋳した。実験例１と同じよう
に反りを測定すると、ガラス面が凸になる方向でお椀形
状に最大１１５μｍ反っていた。電鋳液の温度と同じ４
５℃の加温機構にスタンパー付き原盤を入れて、４５℃
の環境下で反りを測定すると最大３５μｍであった。電
鋳膜の厚さは中央部で２３０±５μｍ、外周部で２９０
±１０μｍであった。室温のままで電鋳膜裏面の研磨を
行なったところ、研磨後の膜厚は中央部で１７０μｍ、
外周部を２３０μｍで電鋳膜の厚さを均一にすることは
できなかった。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、スタンパー付き原盤を反り量
が一定以下になる温度環境下で研磨を行なうことによっ
て、スタンパー付き原盤の反り量を小さくして厚さが均
一なスタンパーを容易に得られるという効果がある。さ
らに電鋳時の液温度の使用範囲を広くできるという効果
もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスタンパーの製造方法の一実施例を示
す概略工程図である。

【図２】本実施例に使用される環境温度を調製する手段
の一例を示す模式図である。

【図３】従来の技術を示す説明図である。

【符号の説明】

１ スタンパー付き原盤 ２ 研磨装置 ３ ガラス原盤 ４ 電鋳膜 ５ 加温機構 ７ 導電化膜 １０ 樹脂膜 １１ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上高原 弘文 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 甲斐 丘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鹿目 修 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 串田 直樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録すべき情報に対応した凹凸パターン
   が形成されたスタンパー付き原盤に、電鋳を行なう電鋳
   工程および研磨を行なう研磨工程を有するスタンパーの
   製造方法において、前記スタンパー付き原盤を反り量が
   一定以下になる温度環境下で前記研磨工程を行なうこと
   を特徴とするスタンパーの製造方法。
2. 【請求項２】 記録すべき情報に対応した凹凸パターン
   が形成されたスタンパー付き原盤に、電鋳を行なう電鋳
   工程および研磨を行なう研磨工程を有するスタンパーの
   製造方法において、前記スタンパー付き原盤を反り量が
   一定以下になるように、環境温度を調整しながら前記研
   磨工程を行なうことを特徴とするスタンパーの製造方
   法。