JPH0573968A - 光デイスク基板成形方法及び成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタンパ裏面の欠陥や微細な凹凸をスタンパ
表面に形成しない。 【構成】 ベースプレート３とスタンパ１との間に感光
性樹脂２が挿入されている。スタンパ台８は取付台５と
両面接着テープ５と弾性体６とビニールシート７とから
成っている。スタンパ１の裏面に弾性体６が配置されて
いるので、スタンパの厚みムラやスタンパ裏面の凸部等
があっても均一なディスク基板が成形される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、光ディスク基板成形方法及び成
形装置に関する。

【０００２】

【従来技術】光ディスクは、一般にはプラスチック基板
を２Ｐ（Photo-polymer）法等により作製し、その上に
記録材を塗布することにより作製されるが、高密度化，
高速化に伴い、基板の平面度に対する要求が厳しくなっ
て来ている。このような状況を解決するために、スタン
パと紫外線硬化樹脂の間に気泡の巻き込みを防止するも
のとして、例えば、特開平２−１２６４３４号公報のも
のがある。この公報のものは、スタンパ裏面にゴム製バ
ッグを配置し、ガス又は液体をゴム製バッグに注入加圧
し、スタンパを凸状に押圧するものである。また、特公
平３−５９７５号公報のものは、表面が弾性変形可能な
球状凸構造となった押え体を使用したものである。ま
た、特開平２−１１３４５６号公報のものは、スタンパ
をその記録両側が凸となる曲面状弾性体で形成したもの
である。さらに、特開昭５９−９０１２号公報のもの
は、スタンパの裏面を裏打ち補強したものである。

【０００３】スタンパを用いてディスク基板を作製する
方法には、 射出成形法 圧縮成形法 射出圧縮成形法 感光性樹脂法（Photo-polymer法，２Ｐ法） 等があるが、の射出成形法は最もポピュラーな方法で
あり、スタンパを取り付けた金型の中にディスク材料を
射出し成形する方法であり、成形サイクルが短く、生産
性に優れているが、転写性が悪いという欠点がある。
の圧縮成形法は材料を押出し機で可塑化した後いったん
予備成形してから金型内へ入れ、それを圧縮してディス
クを成形するため射出成形法よりは転写性が良いが、サ
イクルタイムが長くなり生産効率は悪い。

【０００４】の射出圧縮成形法は、射出成形法と同様
に射出装置と型締装置から成り、一度金型を閉じた後、
圧締しないで射出すると、その射出圧力により金型が所
定の寸法だけ開く。その後金型が圧締され、その型締の
圧力により金型キャビティー内の樹脂が押し広げられて
形成される方法である。これは圧縮成形法に比べて一段
改良された方法といえるが、射出成形法に比べればサイ
クルタイムが長く、スタンパの寿命が短いという欠点が
ある。又、これら３方法に共通して言えることは、いず
れも設備費用が高く、大きなスペース，大きな動力が必
要であり、連続使用時に比べて断続的に使用する時の効
率は極端に悪くなるという欠点があることである。

【０００５】の２Ｐ法は、紫外線照射により硬化する
樹脂を用いてディスク基板を作製する方法であり、スタ
ンパの微細な凹凸の転写性にすぐれているのみならず、
簡単な設備で必要な時にはいつでもディスクを作製でき
るという特徴がある。そのため、２Ｐ法はディスク基板
の生産用として用いられるだけでなく、前記,,の
方法を用いてディスク基板を量産する際のスタンパのチ
ェック用としても用いられている。しかし、従来法の如
く、気泡を巻き込み易いという欠点のみならず、スタン
パ裏面の欠陥がスタンパ表面に微細な凹凸として形成さ
れ、それがディスク基板にも転写されるという欠点があ
る。又、スタンパを裏打ちする方法もあるが、一度裏打
ちしてしまうと２Ｐ法以外は使えなくなるという欠点が
ある。

【０００６】図６（ａ）〜（ｊ）は、従来のディスク原
盤（スタンパ）の作製方法を示す図で、図中、１１はガ
ラス円盤、１２はフォトレジスト密着剤、１３はフォト
レジスト、１４は潜像、１５は凹凸、１６は導電化表
面、１７はニッケル電鋳、１８はスタンパである。ガラ
ス円盤１１を準備し、表面を研磨，洗浄後、スピンコー
ト法によりフォトレジスト密着剤１２及びフォトレジス
ト１３を塗布し、定法によりレーザーカッティングを行
い、潜像１４をつくる。次に、現像によりレーザー光の
照射部分を溶解除去し、微少な凹凸１５とする。その
後、表面１６を導電化し、所定の厚さまで電鋳１７を行
う。ガラス円盤１１より電鋳板を剥離して表面に残留す
る密着剤１２やフォトレジスト１３を洗浄除去してスタ
ンパ１８を得る。スタンパ１８に裏打ちをする場合は、
ガラス円盤１１に電鋳板が着いている状態で裏打ち板を
電鋳板に接着した後、ガラス円盤１１より剥離すること
により裏打ちスタンパを得ることができる。

【０００７】図７（ａ）〜（ｄ）は、従来の２Ｐ法によ
るディスク基板作製工程を示す図で、図（ａ）は、金型
およびベースプレートの準備を示す図、図（ｂ）は感光
性樹脂の充填を示す図、図（ｃ）は紫外線による硬化を
示す図、図（ｄ）はスタンパの剥離を示す図である。図
中、２１は金型（ニッケルスタンパ）、２２は感光性樹
脂、２２ａは硬化した感光性樹脂、２３はベースプレー
ト、２４は完成ディスク基板である。まず、スタンパ２
１上に２Ｐ樹脂２２を付与し、その上からベースプレー
ト２３を乗せる。その後、ベースプレート２３の上から
加圧して、２Ｐ樹脂２３をスタンパ２１とベースプレー
ト２３の間に押し広げる。次に、ベースプレート２３を
通して紫外線を照射して２Ｐ樹脂２２を硬化させる。２
Ｐ樹脂２２が硬化した後、スタンパ２１からベースプレ
ート２３及び硬化した２Ｐ樹脂２２ａを剥離してディス
ク基板２４を得る。

【０００８】しかし、スタンパ２１は厚みが不均一であ
るだけでなく、スタンパの裏面は粗い状態であるため、
２Ｐ法によると、得られたディスク基板に厚みムラや微
少な凹凸の存在することが確認されている。又、スタン
パをゴムバッグを用いて反らせる方式が気泡の巻き込み
防止を目的として提案されているが、スタンパを反らせ
ることによる変形の可能性があり好ましくない。

【０００９】図８（ａ）,（ｂ）は、スタンパ取付台を
示す図で、図中、２５は磁石、２６は取付台、２７は真
空チャック用溝で、その他、図７と同じ作用をする部分
は同一の符号を付してある。図７においては、２Ｐ法に
よりディスク基板作製する方法について述べたが、実際
には２Ｐディスク基板を作製する時には、何等かの形で
スタンパを固定する台が必要である。図８（ａ）は磁石
２５を用いてスタンパを固定する方法、図８（ｂ）は真
空チャック２７によりスタンパを固定する方法の構成図
を示すが、機械的に保持する方法等も考えられる。しか
し、いずれにしても、ベースプレートの上から加圧する
ことを想定して、スタンパ固定台は硬質のものとなって
いる。

【００１０】

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、２Ｐ法によりスタンパからディスク基板を作製
するに際し、スタンパ裏面の欠陥や微細な凹凸をスタン
パ表面に形成しない方法、すなわち、２Ｐ転写ディスク
にも転写しないでスタンパの表面の凹凸のみを２Ｐ転写
する方法によるディスク基板成形方法及び成形装置を提
供することを目的としてなされたものである。

【００１１】

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
透明基板とスタンパの間に紫外線硬化樹脂を挿入し、相
互に押圧することにより、前記紫外線硬化樹脂を所定の
大きさに押し広げて紫外線照射を行い、前記紫外線硬化
樹脂を硬化することにより、スタンパの凹凸を透明基板
上の紫外線硬化樹脂に転写して光ディスク基板を成形す
る光ディスク基板成形方法において、前記スタンパの裏
面に弾性体を配置したこと、更には、（２）前記弾性体
として、スポンジ，クロス，不織布，綿，紙等の吸水性
を有する材料を用いること、更には、（３）前記（２）
において、前記弾性体に、水，油，ゲル等の流動体を吸
収させたこと、更には、（４）前記（１）において、前
記弾性体としてエアーバッグを用いたこと、（５）前記
（４）において、前記エアーバッグの中に気体を封入し
たこと、更には、（６）前記（５）において、前記エア
ーバッグの中の気体を、窒素，アルゴン，ヘリウム等の
不活性気体としたこと、更には、（７）前記（４）にお
いて、前記エアーバッグの中に流動体を封入したこと、
更には、（８）前記（７）において、前記流動体を水，
油等の液を封入したこと、或いは、（９）スタンパと、
該スタンパ上に設けられるベースプレートと、前記スタ
ンパと前記ベースプレートとの間に充填される光硬化性
樹脂と、前記スタンパを保持する取付台と、該取付台と
スタンパとの間に設けられた弾性体とから成ることを特
徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づいて
説明する。

【００１２】図１は、本発明による光ディスク基板成形
方法の一実施例を説明するための構成図で、図中、１は
金型（ニッケルスタンパ）、２は感光性樹脂（液体）、
３はベースプレート、４はスタンパ取付台、５は両面接
着テープ、６はスポンジ、７はビニールシート、８はス
タンパ台である。本発明においては、スタンパ取付台４
とスタンパ１との間に弾性体６を介在させることを特徴
としている。すなわち、スタンパ取付台４上に両面接着
テープ５をはり、そのほぼ中央部にスタンパより大きい
弾性体（図ではスポンジ６）を配置し、必要に応じてビ
ニールシート７をかぶせ、その上にスタンパ１を配置す
る。以下は前記の如き方法により２Ｐディスク基板を作
製すればよい。

【００１３】スタンパは定法（図４の例）に従って作製
したものを用いる。以下に、スタンパ作製工程上の主要
条件，材料を示す。 （１）ガラス円盤 φ２５０mm ×６mmｔ （２）フォトレジスト密着剤 ヘキサメチレンジシラザ
ン （３）フォトレジスト ポジ型（東京応化製ＯＦ
ＲＰ−８００） （４）現像液 アルカリ現像液（東京応
化製ＤＥ−３） （５）表面等電化 ニッケルスタッパ 約
５００Å厚 （６）電鋳 ニッケル電鋳 浴組成 スルファミン酸ニッケル ４５０g/l 臭化ニッケル ５g/l ほう酸 ３０g/l 浴温 ５０℃ ph４.０ 電流密度０〜６０A/cm² 厚さ ０.３mm このようにして、スタンパは約０.３mm 厚のニッケル製
で平板状のものを得る（大きさは自由に加工すればよ
い）。

【００１４】図１におけるスタンパ取付台４は、アルミ
ニウム，鉄，プラスチック等固体ならば何でもよいが、
加工性や重さを考慮するとアルミニウムが適している。
このスタンパ取付台は、サイズとしてはスタンパより直
径にして２０mm〜１００mm大きい方が好ましい。又、厚
さは特に制限はないが、１０mm〜２０mmが扱い易い。前
記スタンパ取付台上に両面接着テープ５をはり、その中
央部にスポンジ６を、スタンパのサイズより大きく、ス
タンパ取付台のサイズより小さい形状に取りつける。ス
ポンジ６も厚みの制限は特別ないが、３mm〜１０mmが使
い易い。その後、スポンジ６をカバーするようにビニー
ルシート７を取りつける。このビニールシート７は必ず
しも必要はないが、スタンパがニッケル製であり、スポ
ンジ６は軟質であるので、両者を接触させるとスポンジ
が破れ易いので、これを防ぐためにビニールシート（厚
み０.１mm〜０.２mm）７を取りつけた方がよい。このよ
うに組み立てたスタンパ台８上にスタンパを配置して、
以下は定法に従って２Ｐディスク基板を作製する。

【００１５】図２（ａ）,（ｂ）は、同じスタンパを用
いた場合の従来法と、本発明の方法による２Ｐ層の厚さ
の比較を示す図で、図（ａ）は従来法、図（ｂ）は本発
明の方法である。従来法によると０.０５mmの厚みムラ
に対して、本発明の方法では０.０２mm以下であった。
本発明の方法が使用したスポンジは厚さ２mm、大きさφ
２３０mmのものを水を含ませて用い、０.２mm 厚さのビ
ニールシートでカバーをした。本発明の方法において
は、弾性体としてスポンジを取り上げて説明したが、
綿，クロス，紙，不織布等の材料を用いることができ
る。又、これらの材料に、水，油等の流動体を吸収させ
て用いても良い結果が得られる。

【００１６】図３は、本発明によるディスク基板成形方
法の他の実施例を示す図で、図中、９はエアーバッグ、
１０はスタンパ台で、その他、図１と同じ作用をする部
分は同一の符号を付してある。基本構成は図１に示すも
のと同様であるが、スポンジの代りにエアーバッグ９を
用いている点が異る。図３はエアーバック９を用いてい
るが、エアーバッグ９の中には必ずしもエアーだけでな
く、その他のガス体、例えば、窒素ガス，アルゴンガス
等を封入したバッグでも同様な作用をすることは明白で
ある。又、実験によれば、エアーバッグ中に流動体
（水，油，ゲル等）を封入しても同様な結果が得られ
た。水を封入した場合の２Ｐ層のバラツキは、従来法だ
と０.０５mm あったものが、本発明の方法によると０.
０１５mm 以下になった。又、スタンパの裏面に電鋳時
に発生する凸部があると、従来法では２Ｐ層が薄くなっ
てしまうが、本発明の方法によれば均一な厚さの２Ｐ層
が得られることがわかった。

【００１７】図４（ａ）〜（ｃ）は、スタンパの裏面に
凸部のある場合の従来法と、本発明による方法との２Ｐ
層の厚さの比較を示す図で、図（ａ）はスタンパの裏面
の凸部、図（ｂ）は従来法、図（ｃ）は本発明の方法で
ある。これはスタンパ台が硬いとスタンパ１の裏面の凸
部が吸収できず、２Ｐ転写工程でベースプレート３を加
圧した時スタンパ１の表面が凸状になり、それがそのま
ま２Ｐ層に転写されるため、図（ｂ）に示すように従来
法の如き形状となるが、本発明の方法の如くスタンパ１
の裏面が軟材たる弾性体に接触していると、スタンパ１
の裏面の凸部がその弾性体中にもぐり込み、２Ｐ転写工
程でベースプレート３を加圧してもスタンパ１の表面は
平坦のままであるため、２Ｐ層にはほとんどスタンパ１
の裏面の影響は出ない。これはスタンパ製造工程で発生
するスタンパ１の裏面の凸状を吸収できるだけでなく、
２Ｐ転写工程でスタンパ１とスタンパ台との間にゴミ等
の異物をはさみ込んだ時にも同様な効果がある。

【００１８】図５は、本発明によるディスク基板成形方
法の更に他の実施例を示す図で、図中、１１は枠、１２
はゴムバッグ、１３は流体で、その他、図３と同じ作用
をする部分は同一の符号を付してある。図５に示した実
施例は加圧側にも弾力性を持たせたもので、ゴム製バッ
グ１２の中に流体１３を満たし、枠１１の中に入れて流
体１３を加圧，減圧することにより、ベースプレート３
にかかる圧力を調節できるようにして、ベースプレート
全面にかかる圧力を均一にすることにより、ベースプレ
ート３，２Ｐ層を通してスタンパ１にかかる圧力は均一
となり、厚みのムラが生じにくくなる。

【００１９】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）ディスク基板成形方法においては、スタンパの裏
面に弾性体を配置しているので、スタンパの厚みムラや
スタンパの裏面の凸部等があっても均一なディスク基板
ができる（請求項１,５に対応）。 （２）軟質な吸収性材料を用いているので取り扱いが容
易である（請求項２に対応）。 （３）弾性体に流動体を吸収させているので吸収させな
い場合よりも効果が大きい（請求項３に対応）。 （４）弾性体としてエアーバッグを用いているので作業
性がよい（請求項４に対応）。 （５）エアーバッグの中に気体を封入しているので作業
性がよい。 （６）気体として不活性ガスを用いているので安全性が
高い。 （７）エアーバッグの中に流動体を封入しているので効
果が大きい。 （８）流動体として液体を用いているので作業性と効果
のバランスがよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるディスク基板成形方法の一実施
例を説明するための構成図である。

【図２】 同じスタンパを用いた場合の従来法と、本発
明の方法による２Ｐ層の厚さの比較を示す図である。

【図３】 本発明によるディスク基板成形方法の他の実
施例を示す図である。

【図４】 スタンパ裏面に凸部のある場合の従来法と、
本発明による方法との２Ｐ層の厚さの比較を示す図であ
る。

【図５】 本発明によるディスク基板成形方法の更に他
の実施例を示す図である。

【図６】 従来のディスク原盤（スタンパ）の作製方法
を示す図である。

【図７】 従来の２Ｐ法によるディスク基板作製工程を
示す図である。

【図８】 スタンパ取付台を示す図である。

【符号の説明】

１…金型（ニッケルスタンパ）、２…感光性樹脂（液
体）、３…ベースプレート、４…スタンパ取付台、５…
両面接着テープ、６…スポンジ、７…ビニールシート、
８…スタンパ台。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板とスタンパの間に紫外線硬化樹
   脂を挿入し、相互に押圧することにより、前記紫外線硬
   化樹脂を所定の大きさに押し広げて紫外線照射を行い、
   前記紫外線硬化樹脂を硬化することにより、スタンパの
   凹凸を透明基板上の紫外線硬化樹脂に転写して光ディス
   ク基板を成形する光ディスク基板成形方法において、前
   記スタンパの裏面に弾性体を配置し、スタンパの裏面の
   凸部が該弾性体中にもぐり込むようにしたことを特徴と
   する光ディスク基板成形方法。
2. 【請求項２】 前記弾性体として、スポンジ，クロス，
   不織布，綿，紙等の吸水性を有する材料を用いることを
   特徴とする請求項１記載の光ディスク基板成形方法。
3. 【請求項３】 前記弾性体に、水，油，ゲル等の流動体
   を吸収させたことを特徴とする請求項２記載の光ディス
   ク基板成形方法。
4. 【請求項４】 前記弾性体としてエアーバッグを用いた
   ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク基板成形方
   法。
5. 【請求項５】 スタンパと、該スタンパ上に設けられる
   ベースプレートと、前記スタンパと前記ベースプレート
   との間に充填される光硬化性樹脂と、前記スタンパを保
   持する取付台と、該取付台とスタンパとの間に設けられ
   た弾性体とから成ることを特徴とする光ディスク基板成
   形装置。