JPH06103617A - 光ディスク用スタンパおよび基板の作製方法 - Google Patents

光ディスク用スタンパおよび基板の作製方法

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JPH06103617A
JPH06103617A JP25095992A JP25095992A JPH06103617A JP H06103617 A JPH06103617 A JP H06103617A JP 25095992 A JP25095992 A JP 25095992A JP 25095992 A JP25095992 A JP 25095992A JP H06103617 A JPH06103617 A JP H06103617A
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JP
Japan
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stamper
thin film
optical disk
substrate
sio
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JP25095992A
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Yumiko Anzai
由美子 安齋
Shinkichi Horigome
信吉 堀籠
Yoshinori Miyamura
芳徳 宮村
Keikichi Ando
圭吉 安藤
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Hitachi Ltd
Maxell Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】剥離層として酸化物薄膜を積層し、これに隣接
して有機物薄膜を形成する。 【効果】原盤およびスタンパとの接着性に優れ、錆びな
い材料で紫外線硬化樹脂との剥離性の良い剥離層とな
り、性能および寿命に優れたスタンパを得ることができ
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の作製方法に
係り、特に、原盤およびスタンパの寿命を向上する上で
好適な、光ディスク用スタンパおよび基板の作製方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプロセスでは、図3のように、表
面を平滑,平坦化した基板1に感光性樹脂2を塗布し、
光学的手段で感光性樹脂2の表面に案内溝および情報を
記録した凹凸パターンの少なくとも一方が形成された原
盤3を作製する。その後、テフロン膜4(あるいはAl
膜)を剥離層として形成した後、剥離層の表面に液状の
紫外線硬化樹脂5を塗布し透光性部材6を重ね合わせて
密着させた後、透光性部材6の裏から紫外線7を照射し
紫外線硬化樹脂5を硬化させ、紫外線硬化樹脂5とテフ
ロン膜4(あるいはAl膜)の境界面から剥離を行い、
案内溝および情報を記録した凹凸パターンの少なくとも
一方が転写されたスタンパ8を作製していた。ここで、
上記の凹凸パターンの形状は反転して形成される。さら
に、スタンパ表面にもテフロン膜4(あるいはAl膜)
を剥離層として形成した後、剥離層の表面に液状の紫外
線硬化樹脂9を塗布し透光性基板10を重ね合わせて密
着させた後、透光性基板10の裏から紫外線7を照射し
紫外線硬化樹脂9を硬化させ、紫外線硬化樹脂5と紫外
線硬化樹脂9の境界面から剥離を行い、案内溝および情
報を記録した凹凸パターンの少なくとも一方が複製され
た光ディスク用基板11を作製していた(特開平1−107
338号,同1−107339号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、剥離
層としてテフロンを用いた場合、テフロンと紫外線硬化
樹脂との剥離は容易である。しかし、原盤上の感光性樹
脂表面と剥離層との接着性が充分ではない。すなわち、
スタンパ作製工程の最後に行う原盤とスタンパとの剥離
の際、表面にストレスがかかる。それにより数回のスタ
ンパ作製で原盤の剥離層の一部が剥がれてスタンパに移
り、スタンパの複製が不可能となっていた。また、剥離
層としてAlを用いた場合、接着性は十分ではあるが腐
食しやすいため原盤の寿命が非常に短いという問題点が
あった。また、これらの問題点はスタンパからレプリカ
を作製する工程でも同様である。
【0004】このために、1枚の原盤から多数枚のスタ
ンパを作製し、この多数枚のスタンパを図4に示すよう
に回転ドラムに貼つけて連続的に大量のレプリカをとる
という作製プロセスでは、大きな問題となっている。ま
た、原盤およびスタンパ表面に微細な粗さのある場合、
この方法ではこの粗さがそのままスタンパおよび基板の
紫外線硬化樹脂層に転写される。その紫外線硬化樹脂層
の上に記録膜を形成すると、その微細な粗さは記録膜に
も反映される。光ディスクは記録膜に照射するレーザ光
の強度変化に基づいて情報の記録・再生を行うため、上
記のような記録膜表面の微細な粗さはノイズの原因とな
り、情報記録・再生特性を低下させる問題がある。
【0005】本発明の目的は、寿命と性能に優れた原盤
およびスタンパの作製方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は案内溝および情報を記録した凹凸パターン
の少なくとも一方が形成された感光性樹脂膜を有する原
盤あるいはスタンパの表面に酸化物薄膜を積層した後、
酸化物薄膜に隣接して有機物薄膜を積層し、原盤表面,
スタンパ表面および酸化物薄膜表面の少なくとも一つを
イオンエッチングする。すなわち、上記感光性樹脂膜あ
るいはスタンパの表面に、感光性樹脂あるいはスタンパ
との接着性に優れ、しかも腐食しにくい酸化物を蒸着法
あるいはスパッタリング法等により薄膜に形成した後、
上記酸化物薄膜あるいはスタンパの表面に紫外線硬化樹
脂との剥離性が良い有機物を蒸発法あるいは塗布法等に
より薄膜に形成する。
【0007】また、上記作製方法の中で原盤表面,スタ
ンパ表面および酸化物薄膜表面の少なくとも一つをイオ
ンエッチングするとそれぞれの表面にある微細な粗さが
ほとんどなくなり、きわめて平滑になる。過剰なエッチ
ングをしなければ案内溝などの情報を表わす凹凸の形状
は変化しない。エッチングはエッチング液を用いて行っ
ても良いが、イオンエッチング(反応性ガスや不活性ガ
スによるスパッタエッチング,イオンビームエッチン
グ,イオンミリング)によることが好ましい。
【0008】上記の酸化物にはSiO,SiO2,Ti
O2,Al2O3,Ta2O5,SnO2,MnO,ZrO2,
MgO およびY2O3のそれぞれに近い組成の材料より
選ばれた少なくとも一つあるいはこれらの混合材料を用
いる。より好ましくはSiO,SiO2,TiO2および
Al2O3を主成分としたものを用いる。また、上記の有
機物薄膜にはフッ素系化合物を主成分とする材料を用い
る。
【0009】
【作用】案内溝および情報を記録した凹凸パターンの少
なくとも一方が形成された感光性樹脂膜を有する原盤表
面に酸化物薄膜を蒸着法あるいはスパッタリング法等に
より積層した後、酸化物薄膜に隣接して有機物薄膜を蒸
発法,塗布法などにより形成した場合を例として本発明
の作用を説明する。
【0010】テフロンの剥離の容易性を維持しつつ感光
性樹脂との密着性を増加するために、感光性樹脂の上に
酸化物薄膜を設ける。さらにこの酸化物薄膜の上にフッ
素系化合物を付着し、熱処理することにより化学的に結
合する。また、感光性樹脂と酸化物薄膜の界面も接着性
に優れている。したがってこの構造の剥離層を設けるこ
とにより、原盤とスタンパの界面から容易に剥離し、剥
離層が欠落することなくスタンパを多数枚転写できる。
また、この方法によりスタンパの剥離層としてスタンパ
の紫外線硬化樹脂表面に酸化物薄膜を積層した後、酸化
物薄膜に隣接して有機物薄膜を積層しても同様の効果が
ある。
【0011】さらに作製方法の中で原盤,スタンパおよ
び酸化物薄膜の表面の少なくとも一つをイオンエッチン
グすると表面にある微細な粗さは、凸部が凹部に比べ速
くエッチングされるため、凹部と凸部の差がほとんどな
くなり、きわめて平滑になる。また、イオンエッチング
した表面はきわめて活性なため、次に積層した膜との密
着性が向上する副次的な効果もある。
【0012】
【実施例】
〈実施例1〉図1に示すように、基板(ガラス:10
t)1の表面に感光性樹脂(フォトレジストMP−14
00,シップレー社製)2で作製した案内溝および情報
を記録した凹凸パターンの少なくとも一方を有する原盤
3の表面に、スパッタリング法によりSiO2膜(30
nm)13を積層し、さらにSiO2膜13の表面にフ
ッ素系化合物12で処理して表面エネルギを低下させ
た。具体的には F(CF2)8−(CH2)2−Si(OCH3)3 の溶液を回転塗布するか、あるいは蒸発させてSiO2
表面をこの分子でおおったあと、100℃で10分間熱
処理した。
【0013】この表面処理によりSiO2 表面は水に対
する接触角が約110度となり、表面エネルギが低下し
ていること、および紫外線硬化樹脂物との剥離力が、未
処理原盤の時と比べて約10分の1になることを確認し
た。また、熱処理によりフッ素系化合物はSiO2 表面
に化学結合することにより、転写プロセスで剥離層が離
脱することはなく、50枚程のスタンパが作製でき、さ
らに作製することも可能であった。フッ素化合物処理の
際、情報の凹凸パターンが埋まらないように付着量を正
確に制御する必要がある。前記化合物以外に、市販され
ているフッ素系コーティング剤およびシロキサン系処理
剤でも同様の効果があった。
【0014】この後、液状のアクリル系紫外線硬化樹脂
5を滴下し、その上に紫外線硬化樹脂との接着を促進す
るための接着促進剤を片面に塗布した透光性部材6(ポ
リメチルメタアクリレート:2t)を重ね合わせ平行平
坦にし、紫外線7を透光性部材6の裏側から照射(照射
パワー:4kw/cm2 ,照射時間:30秒)してこの紫
外線硬化樹脂を硬化させた。その後、紫外線硬化樹脂5
とフッ素系化合物12の境界面で剥離すると、透光性部
材6上に原盤3の凹凸パターンが転写された紫外線硬化
樹脂5からなるスタンパ8が得られた。
【0015】SiO2 膜を形成するためのスパッタ条件
は、以下のとおりであった。
【0016】到達真空度:1×10-5Torr以下 導入ガス :Ar 導入ガス圧:2×10-3Torr以上5×10-2Torr以下の
範囲 投入電力 :2〜30w/cm2 の範囲 なお、スパッタ条件は装置に依存するため上記に示した
条件は限定するものではない。また、上記SiO2の他
にSiO,TiO2,Al2O3,Ta2O5,SnO2,M
nO,ZrO2,MgOおよびY2O3を用いた2層構造
でも同様の効果が得られた。
【0017】〈実施例2〉さらに図2に示すように作製
したスタンパ8の表面に、上記方法と同じようにしてス
パッタリング法によりSiO2膜(30nm)13を積層
し、さらにSiO2膜13の表面をフッ素系化合物12
で処理した。この後、液状のアクリル系紫外線硬化樹脂
9を滴下し、その上にこの紫外線硬化樹脂との接着を促
進するための接着促進剤を片面に塗布した透光性基板1
0(ガラス:1t)を重ね合わせ平行平坦にし、紫外線
7を透光性基板10の裏側から照射(照射パワー:4k
w/cm2,照射時間:30秒)してこの紫外線硬化樹脂
9を硬化させた。その後、紫外線硬化樹脂9とフッ素系
化合物12の境界面で剥離すると、透光性基板10上に
スタンパ8の凹凸パターンが転写された紫外線硬化樹脂
9からなる光ディスク用基板11が得られた。この時の
スタンパ8からの剥離力は、未処理スタンパの時と比べ
て約10分の1であり、転写プロセスでの剥離層の離脱
もなかった。
【0018】〈実施例3〉実施例1と同様に作製した原
盤3の表面に、スパッタリング法によりSiO2膜(3
0nm)13を積層し、さらにSiO2 膜13の表面に
実施例1と同じようにシロキサン系処理剤12′で処理
をした。これによっても、実施例1と同様の効果が得ら
れた。
【0019】〈実施例4〉実施例1と同様に作製したス
タンパ8の表面に、上記方法と同じようにしてスパッタ
リング法によりSiO2膜(30nm)13を積層し、
さらにSiO2膜13の表面に実施例3と同じようにシ
ロキサン系処理剤12′で処理をした。この後、実施例
2と同じように光ディスク用基板11を作製した。これ
によっても実施例2と同様の効果が得られた。
【0020】〈実施例5〉実施例1と同様に作製した原
盤3の表面に、スパッタエッチングを施した。このエッ
チングにより、表面にある微細な粗さの凸部は凹部に比
べ速くエッチングされるため、凹部と凸部の差がほとん
どなくなりきわめて平滑になる。この後原盤3の表面
に、スパッタリング法によりSiO2膜(30nm)13
を積層し、さらにSiO2 膜13の表面にフッ素系化合
物12で処理して実施例1または3と同じようにしてス
タンパ8を作製した。また、イオンエッチングした表面
はきわめて活性なため、次に積層した膜との密着性が向
上する。
【0021】感光性樹脂をエッチングするためのエッチ
ング条件は、以下のとおりであった。
【0022】到達真空度:1×10-5Torr以下 導入ガス :Ar 導入ガス圧:2×10-3Torr以上5×10-2Torr以下の
範囲 投入電力 :2〜30w/cm2 の範囲 なお、エッチング条件はエッチングする材料およびスパ
ッタ装置に依存するため、上記に示した条件は限定する
ものではない。また、上記SiO2 の他に、SiO,T
iO2,Al2O3,Ta2O5,SnO2,MnO,ZrO
2,MgO およびY2O3を用いた2層構造でも同様の効
果が得られた。さらにはスタンパ表面をスパッタエッチ
ングしても、微細な粗さを平滑化することができ、同様
の効果が得られた。
【0023】〈実施例6〉実施例1と同様に作製した原
盤3の表面に、スパッタリング法によりSiO2膜(3
0nm)13を積層し、さらに上記SiO2 膜の表面に
スパッタエッチングを施した。このエッチングにより、
表面にある微細な粗さの凸部は凹部に比べ速くエッチン
グされるため、凹部と凸部の差がほとんどなくなりきわ
めて平滑になる。この後、原盤3の表面に、スパッタリ
ング法によりSiO2 膜(30nm)13を積層し、さら
にSiO2 膜13の表面にフッ素系化合物12で処理し
て実施例1または3と同じようにしてスタンパ8を作製
した。また、イオンエッチングした表面はきわめて活性
なため、次に積層した膜との密着性が向上する。
【0024】SiO2 膜をエッチングするためのエッチ
ング条件は、以下のとおりであった。
【0025】到達真空度:1×10-5Torr以下 導入ガス :Ar 導入ガス圧:2×10-3Torr以上5×10-2Torr以下の
範囲 投入電力 :2〜30w/cm2 の範囲 なお、エッチング条件はエッチングする材料およびスパ
ッタ装置に依存するため、上記に示した条件に限定する
ものではない。また、SiO2の他に、SiO,Ti
O2,Al2O3,Ta2O5,SnO2,MnO,ZrO2,
MgOおよびY2O3を用いた2層構造でも同様の効果が
得られた。さらにはスタンパ表面に形成したSiO2 を
スパッタエッチングしても、微細な粗さを平滑化するこ
とができ,同様の効果が得られた。なお、原盤およびス
タンパ表面をスパッタエッチングし、さらに積層したS
iO2 表面をスパッタエッチングしても、同様の効果が
得られた。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、光ディスク用スタンパ
および基板の作製方法において、感光性樹脂の上に剥離
層として酸化物薄膜を形成し、さらに酸化物薄膜に隣接
して有機物薄膜を形成することにより、原盤およびスタ
ンパとの接着性に優れ、しかも紫外線硬化樹脂との剥離
性の良い剥離層をもつ、長寿命の原盤およびスタンパを
得ることができる。また、イオンエッチングによる表面
平滑化により、さらに低ノイズの基板とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1による光ディスクスタンパの
作製方法を示す断面図。
【図2】本発明の実施例2による光ディスク基板の作製
方法を示す断面図。
【図3】従来の光ディスクスタンパおよび基板の作製方
法を示す断面図。
【図4】連続レプリカ作製装置を示す断面図。
【符号の説明】
3…原盤、5…紫外線硬化樹脂、6…透光性部材、7…
紫外線、8…スタンパ、12…フッ素系化合物、13…
SiO2 膜。
フロントページの続き (72)発明者 宮村 芳徳 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 安藤 圭吉 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材の少なくとも片側の面に、情報を表わ
    す凹凸を形成した樹脂層を有する光ディスク用スタンパ
    を作製する方法において、上記情報を表わす凹凸が形成
    された感光性樹脂を有する原盤の表面に酸化物薄膜を積
    層し、上記酸化物薄膜に隣接して有機物薄膜を積層した
    後に、上記原盤から情報を表わす凹凸を転写した樹脂層
    を上記基材の少なくとも片側の面に形成することを特徴
    とする光ディスク用スタンパの作製方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、上記酸化物薄膜はSi
    O,SiO2,TiO2,Al2O3,Ta2O5,Sn
    O2,MnO,ZrO2,MgO,Y2O3より選ばれた少
    なくとも一層からなる光ディスク用スタンパの作製方
    法。
  3. 【請求項3】請求項1において、上記有機物薄膜がフッ
    素系化合物である光ディスク用スタンパの作製方法。
  4. 【請求項4】請求項1において、上記情報を表わす凹凸
    が形成された感光性樹脂およびその上に積層した酸化物
    薄膜の少なくとも一方をイオンエッチングする光ディス
    ク用スタンパの作製方法。
  5. 【請求項5】基材の少なくとも片側の面に、情報を表わ
    す凹凸を形成した樹脂層を有する光ディスク用基板の作
    製方法において、原盤から上記情報を表わす凹凸を転写
    した上記樹脂層を上記基材の少なくとも片側の面に形成
    したスタンパ表面に酸化物薄膜を積層し、上記酸化物薄
    膜に隣接して有機物薄膜を積層した後に、上記スタンパ
    から情報を表わす凹凸を転写した樹脂層を基材の少なく
    とも片側の面に形成することを特徴とする光ディスク用
    基板の作製方法。
  6. 【請求項6】請求項5において、上記酸化物はSiO,
    SiO2,TiO2,Al2O3,Ta2O5,SnO2,M
    nO,ZrO2,MgO,Y2O3より選ばれた少なくと
    も一層からなる光ディスク用基板の作製方法。
  7. 【請求項7】請求項5において、上記の有機物がフッ素
    系化合物である光ディスク用基板の作製方法。
  8. 【請求項8】請求項5において、上記情報を表わす凹凸
    が形成されたスタンパ樹脂層および上記樹脂上に積層し
    た酸化物薄膜の少なくとも一方をイオンエッチングする
    光ディスク用基板の作製方法。
JP25095992A 1992-09-21 1992-09-21 光ディスク用スタンパおよび基板の作製方法 Withdrawn JPH06103617A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010020842A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Nec Corp 微細パターン形成方法及び構造体の製造方法
US20100151391A1 (en) * 2001-09-17 2010-06-17 Serenity Technologies, Inc. Method and apparatus for high density storage of analog data in a durable medium

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