JPH06168482A - 光記録媒体用スタンパー原盤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スペーサー（３）を介してガラス基板（２）
とオリジナル型（１）とが接合されてなるセル（４）を
用い、このセル内外の圧力とを同じ減圧状態にしつつ注
入口（５）から硬化性樹脂を注入し、これを硬化する工
程を有する光記録媒体用スタンパー原盤の製造方法。こ
のセルは二個の貫通孔（注入口（５）および排出口
（８））を有している。 【効果】 気泡の樹脂中への混入、樹脂のはみ出し、セ
ルのたわみが無く、簡易な工程により光記録媒体用スタ
ンパー原盤を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体用スタンパ
ー原盤の製造方法に関する。本発明の方法により製造し
た原盤は表面に光記録用の凹凸パターンを有するもので
あり、この上に金属薄膜および金属層を積層形成し剥離
する等により光記録媒体用スタンパーを作製する用途に
利用される。

【０００２】

【従来技術】従来より、光記録媒体用スタンパー原盤の
一般的製造方法として、オリジナル型とレプリカ用基板
との少なくとも何れか一方に、光硬化性樹脂（以下２Ｐ
樹脂と称する）を塗布又は滴下（以下ディスペンスと称
する）し、その後オリジナル型とレプリカ用基板とを重
ね合わせて光硬化性樹脂を展伸（以下スプレッドと称す
る）し、その状態で少なくとも何れか一方より光を照射
し２Ｐ樹脂を硬化し、その後オリジナル型とレプリカ用
基板とを剥離して、基板上に光硬化性樹脂レプリカを転
写製造していた。

【０００３】図６（ａ）〜（ｃ）に、この従来法の工程
を例示する。まずオリジナル型１を固定板１１に固定
し、オリジナル型１上に２Ｐ樹脂９を一定量ディスペン
スする［図４（ａ）］。しかる後にガラス基板２を重ね
合わせ、２Ｐ樹脂９をオリジナル型１とガラス基板２の
間全面にスプレッドし、ガラス基板２上より紫外線光
（ＵＶ光）を照射し２Ｐ樹脂９を硬化させる［図４
（ｂ）］。その後、硬化した２Ｐ樹脂１０をガラス基板
２と共にオリジナル型１から剥離することにより硬化２
Ｐ樹脂１０（２Ｐレプリカ）を製造していた［図４
（ｃ）］。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来法においては、重ね合わせ時やスプレッドの際に
樹脂中に気泡が混入したり、過剰の２Ｐ樹脂をディスペ
ンスすることによって２Ｐ樹脂のはみ出しが生じるなど
の問題があった。はみ出しについては、例えば図４
（ｃ）に示す様に、硬化した２Ｐ樹脂１０の端部に２Ｐ
樹脂の突起１０’が形成されてしまう場合がある。この
突起１０’をそのままにしておくと、後の工程において
欠けが発生してゴミとなり２Ｐレプリカのパターン部に
付着してしまったり、オリジナル型の端部に付着して、
再度２Ｐレプリカ製造に用いる場合にオリジナル型の突
起となってしまったりするという問題が有る。そこで、
オリジナル型およびガラス基板端部に剥離剤を塗布した
り、マスキング剤を利用して、硬化してバリとなった２
Ｐ樹脂をはがし取ることが考えられる。しかし、このは
がし取られたバリは、２Ｐレプリカやオリジナル型のパ
ターン面に付着し欠陥となる可能性があり、やはり好ま
しくない。

【０００５】これらの問題を解決する従来技術として、
特開昭６１−２１３１３０号公報に記載の様な、スプレ
ッドを真空中で行ない気泡混入を抑止し、更に外周縁部
に２Ｐ樹脂の漏出防止壁を設け、はみ出しを防止する方
法がある。しかしながら、この様な防止壁を設けた場
合、ディスペンスする２Ｐ樹脂の供給量を正確に制御す
ることが困難であり、供給量が不足の場合は凹凸パター
ン部に２Ｐ樹脂が供給されない場合がある。また過剰の
場合には防止壁を超えてはみ出しが発生する。

【０００６】また、この従来法には、上述の問題以外に
も、２Ｐ樹脂の硬化収縮により防止壁周端部で硬化２Ｐ
樹脂がオリジナル型から剥れる、いわゆる「浮き」ある
いは「ひけ」が生じるという問題もある。この様な問題
を解決する従来技術として、特開平１−１９６７４８号
公報に記載の様な、オリジナル型と基板の間にゴムやバ
ネからなる弾性体を介在させて浮きやひけを低減させる
方法がある。またそれ以外にも、光硬化性樹脂のはみ出
しや気泡を無くすため、あらかじめセルを形成した後、
セルの注入口から、光硬化性樹脂に加圧または吸引の差
圧を設けて注入するという提案もなされている。しか
し、これらの方法では、セルを密閉させるためにスペー
サーの他にシール材を処理したり、セルを押圧固定せね
ばならず、処理工程が煩雑となってしまう。また、セル
を押圧固定したり光硬化性樹脂に差圧を加えるので、セ
ル中央部がたわんで２Ｐレプリカの平面度が悪化する危
険性がある。

【０００７】本発明は、上述の従来技術の各種課題を解
決すべくなされたものである。すなわち、本発明の目的
は、気泡の樹脂中への混入、樹脂のはみ出し、セルのた
わみが無く、簡易な工程により光記録媒体用スタンパー
原盤を製造できる方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、外
周部に位置するスペーサーを介して基板と凹凸パターン
を有するオリジナル型とが接合されることにより樹脂成
形用の内部空間が形成されて成り且つ該内部空間と外部
とを連通する硬化性樹脂注入口および硬化性樹脂排出口
を有するセルを用い、該セルの内部空間の圧力と外部の
圧力とを同じ減圧状態で該硬化性樹脂注入口から硬化性
樹脂を該内部空間に注入する工程と、該セルの内部空間
に注入された硬化性樹脂を硬化させる工程とを有する光
記録媒体用スタンパー原盤の製造方法により達成され
る。

【０００９】

【作用】本発明においては、セルの内外の圧力を同じ減
圧状態にしてセル内へ樹脂を注入するので、セルが圧力
差でたわむということはない。また、セル内部は密閉空
間でなく注入口および排出口により外部と連通する構成
であり、スペーサー等の構成部材のシール性（密閉性）
が完全でなくてもよいので簡易な部材を利用して実施で
き、従来法における密閉不良の問題も無い。また更に
は、注入口および排出口を有するセルを用いるので、チ
ャンバーの真空度が低くともセル内に残留気泡が生ずる
ことがない。具体的には、１Ｔｏｒｒ前後の低真空でも
良好な注入が可能であり、設備面でも有利である。本発
明の方法は、これらの各構成および各作用の相乗により
総合的に非常に優れた製造法となっている。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。

【００１１】図１（ａ）は、本発明の方法に使用するセ
ルを例示する図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図であ
る。この図１に示すセル４は、オリジナル型１とガラス
基板２との間の外周縁部に所定厚みのスペーサー３を設
置し、これを介して両者を対向接合させて成るものであ
る。このセル４の有効パターンエリア外の外周付近の所
望位置において、ガラス基板２の二箇所に貫通口が設け
られており、これを樹脂注入口５と樹脂排出口８として
いる。この貫通口は有効エリア外であればオリジナル型
１に設けることも可能である。また、オリジナル型１
は、ピットグルーブなどの凹凸パターン１’を有する面
を内側とし、一方、ガラス基板２の内側の面は平坦な面
である。

【００１２】次に図２に示す様に、セル４をチャンバー
６内に設置する。このチャンバー６の内部には、未硬化
の２Ｐ樹脂が溜められた漏斗１２と、その底部の開閉用
の電磁弁１３と、その更に下部に位置する漏斗１４と、
これに連通するチューブ１５が備えられ、またチャンバ
ー６内部の排気のための排気口７も設けられている。こ
こでセル４の注入口５は、チューブ１５と接続されてい
る。そして、このチャンバー６内の空気を排気口７から
排気し減圧状態（真空状態）にする。

【００１３】次に図３に示す様に、チャンバー６内を一
定の減圧状態に保持しつつ、電磁弁１３を開くことによ
って、漏斗１２内の２Ｐ樹脂９を、下部の漏斗１４、チ
ューブ１５を経て、注入口５からセル４内に導入する。
この２Ｐ樹脂９は、漏斗１４内に溜った２Ｐ樹脂９と同
じ高さになるまでセル４内に注入されてゆき、余分な２
Ｐ樹脂は排出口８より排出される。

【００１４】次に図４（ａ）〜（ｄ）に示す様に、樹脂
注入が完了したセル４の片面からＵＶ光を照射する［図
４（ａ）］。これによりセル４内の２Ｐ樹脂が硬化する
［図４（ｂ）］。次に、オリジナル型１と基板２を剥離
分離し、スペーサー３も分離する［図４（ｃ）］。この
様にしてガラス基板２上に２Ｐレプリカ１０を有する光
記録媒体用スタンパー原盤が得られる［図４（ｄ）］。

【００１５】スペーサー３は、セル４の厚さ（いわゆる
ギャップ）を一定にする機能およびセル４内部の２Ｐ樹
脂が外部にもれ出すことを防ぐ程度のシール機能を有し
ていればよい。スペーサー３の厚さ（セル４内部の空間
の厚さ）は、５〜５００μｍが望ましく、更に１０〜３
００μｍが好ましく、殊に２０〜１００μｍがより好ま
しい。この厚さが１０μｍより薄い場合はオリジナル型
１および基板２を極めて高精度に平面性を維持する必要
がある。また、この厚さが５００μｍを越えると、使用
する２Ｐ樹脂量が必要以上に多くなり無駄になり易い。

【００１６】セル４を作製する方法としては、まず第１
の方法として、必要に応じて所定の外径を有するギャッ
プ材をシール材に混入し、このシール材をオリジナル型
１あるいはガラス基板２の外周縁部に一定量ディスペン
スして重畳体とし、この後シール材を固化してスペーサ
ー３とする方法がある。これによって所定厚さの空間を
有するセル４を得ることができる。必要に応じてシール
材に混入させるギャップ材とは、例えば所望の外径を有
する粒子などであり、具体的にはアルミナビーズ、ジル
コニアビーズ、ポリスチレンビーズ、マイクロバルーン
などの無機または有機の微粒子が使用可能である。ま
た、所定径を有するウィスカー類を使用することもでき
る。シール材としては、シール機能を有する各種材料が
使用でき特に限定されない。ただし、ギャップ材を併用
する場合は、ギャップ材の分散性やディスペンスの容易
性の点から、光または熱硬化性の樹脂を用いることが好
ましい。この硬化性樹脂としては、例えばアクリル系、
シリコン系、ポリエステル系、エポキシ系、ウレタン系
樹脂類が挙げられる。

【００１７】また、セル４を作製する第２の方法とし
て、ギャップコントロール機能とシール機能を同時に満
足させるシール材を使用する方法がある。この第２の方
法は、シール材としてフィルム材を使用することによっ
て達成可能である。フィルム材としては、アルミ箔など
の金属薄膜あるいはプラスチックフィルムなどが使用可
能である。特に、オリジナル型１およびガラス基板２と
の密着性を考慮すると、プラスチックフィルムを使用す
ることが好ましい。プラスチックフィルムとしては、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコ
ール、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセチルセル
ロース、ポリアミド、ポリイミド等のフィルムが使用可
能である。このプラスチックフィルムの厚さを適宜選定
することによってセル４内部のギャップ量を規制できる
とともに、シール性をも確保することができる。

【００１８】図４（ｃ）（ｄ）に示した様に、スペーサ
ー３は最終的に除去されてガラス基板２上に硬化２Ｐ樹
脂１０（２Ｐレプリカ）が形成される。ここで、スペー
サー３としてフィルム材を使用すれば、その除去が簡便
であるという利点も有する。特に、本発明においては、
先に述べたようにセル４の内部および外部（チャンバー
６内部）の圧力に差がないので、セル４の構成部材自体
には殆ど圧力が加わらず撓むことがない。それ故に、ス
ペーサー３としてシール機能を併せ持つ材料（両面粘着
性シート材等）も使用可能となる。

【００１９】図５は、本発明において、スペーサー３に
両面粘着材付シートを用いてセルを形成し、２Ｐ樹脂を
注入する態様を示す図である。この態様においては、セ
ル４を立てずに横置きのままで２Ｐ樹脂を注入するの
で、シール材で固めたりクランプしたりする必要がな
く、粘着テープの密着性のみでセルワクを形成すること
ができ、大幅な工程短縮が可能になる。

【００２０】以上説明した本発明の方法によって得られ
るスタンパー原盤は、光記録媒体用スタンパーを製造す
る目的で使用されるものである。例えば、原盤の２Ｐレ
プリカ１０上に、スパッタ法等によりＮｉ、Ｃｒなどの
金属薄膜を形成する。次に、この金属薄膜上に電鋳法に
よりさらに厚く金属を積層させて、電鋳により形成され
た金属層を前記スパッタ法等により形成した薄膜層と共
に２Ｐレプリカより剥離して、金属スタンパを得る。通
常、これを離面研磨あるいは裏打ち補強等行ない所望の
形状にし、プラスチック成形用スタンパーとして用い
る。

【００２１】以下、更に具体的な実施例により、本発明
をより詳細に説明する。

【００２２】＜実施例１＞まず、パターンエリアが２５
０×２５０ｍｍである３００×３００ｍｍの正方形オリ
ジナル型を準備した。次に、光硬化性樹脂（電気化学工
業社製、商品名ハードロックＯＰ４５１５）に平均粒子
径４０μｍのマイクロスフェア（日本フェライト社製、
商品名エクスパンセルＤＵ）を５重量％分散し、この分
散液を、前記オリジナル型の外周部にディスペンサーに
よりディスペンスした。次に、３４０×３４０ｍｍの図
１に示す如き注入口および排出口を有するガラス基板を
重ね合わせ、前記光硬化性樹脂を紫外線照射し硬化させ
てスペーサー３とすることによってセル４を得た。この
セルの有効エリアは、ほぼ２７０×２７０ｍｍであっ
た。

【００２３】この様にして作製したセルを、図２に示す
様にして真空チャンバー６内に配置した。具体的には、
まずセル４の注入口５をフッ素樹脂製チューブ１５で下
部の漏斗１４と接続して配置した。次に、２Ｐ樹脂（日
本化薬社製、商品名ＩＮＣ１１８）が漏斗１４内に滴下
可能なように、電磁弁１３によってチャンバー外部より
開閉操作ができるようになっている上部の漏斗１２を配
置し樹脂を溜めた。次に、排気口７からチャンバー６内
の空気を排気し内部の圧力を０．１Ｔｏｒｒとし、その
真空度で３０分間保持し２Ｐ樹脂を脱泡した。続いて電
磁弁１３を開き、２Ｐ樹脂を漏斗１４に滴下してセル内
への樹脂注入を開始した。この際の２Ｐ樹脂の粘度は７
７０ｃｐであり、ほぼ８時間で注入が完了した。この注
入の際に、必要に応じてセルを加熱し２Ｐ樹脂の粘度を
下げると、注入に要する時間はさらに短くなった。

【００２４】次に、２Ｐ樹脂が注入されたセル４をチャ
ンバー６より取り出し、チューブ１５をセル４より取り
外し、ガラス基板側より紫外線照射して２Ｐ樹脂を硬化
させた。その後、オリジナル型とガラス基板を剥離した
ところ、気泡もなく、オリジナル型の凹凸パターンを忠
実に転写した２Ｐレプリカが得られた。また、この２Ｐ
レプリカの平面度は、全面にわたり１０μｍ以下に成形
されており、オリジナル型の平面度を維持していた。も
ちろん２Ｐ樹脂のはみ出しによるバリもなかった。

【００２５】＜実施例２＞スペーサーとして１００μｍ
厚の両面粘着材付ポリエチレンフィルムを貼付して用い
た以外は実施例１と同様にしてセルを作製した。このセ
ルを上下より治具にて均一に押圧固定した後、実施例１
と同様にして真空チャンバー内に配置し、チャンバー内
圧力を１Ｔｏｒｒとした以外は実施例１と同様にして２
Ｐ樹脂の自重圧力によりセル内に２Ｐ樹脂を注入した。

【００２６】本実施例によれば、スペーサー材をディス
ペンスしたり、または硬化させたりする必要がなく、容
易に設置することが可能であった。また、スペーサー材
はテープ状であるので、２Ｐ樹脂硬化後除去も容易で、
２Ｐ樹脂収縮によるひけやはがれの発生もなかった。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の方法によれ
ば、気泡の樹脂中への混入、樹脂のはみ出し、セルのた
わみが無く、簡易な工程により光記録媒体用スタンパー
原盤を製造できる。

【００２８】また本発明によれば、光記録媒体用スタン
パーとして、その外形形状が円形以外の各種形状、例え
ば四角形のスタンパーを効率良く製造可能な光記録媒体
用スタンパー原盤を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の方法に使用するセルを例示
する図、（ｂ）はそのＡＡ’線断面図である。

【図２】本発明の方法の一態様において、セル内に２Ｐ
樹脂を注入する前の状態を例示する模式図である。

【図３】本発明の方法の一態様において、セル内に２Ｐ
樹脂を注入した後の状態を例示する模式図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の方法の一態様にお
いて、セル内の２Ｐ樹脂を紫外線硬化し、脱型する工程
を例示する模式図である。

【図５】本発明の方法の他の態様において、セル内に２
Ｐ樹脂を注入した後の状態を例示する模式図である。

【図６】従来法の工程を例示する模式図である。

【符号の説明】

１ オリジナル型 １’ 凹凸パターン ２ ガラス基板 ３ スペーサー ４ セル ５ 注入口 ６ チャンバー ７ 排気口 ８ 排出口 ９ 未硬化２Ｐ樹脂 １０ 硬化２Ｐ樹脂 １０’ 突起 １１ 固定板 １２ 漏斗 １３ 電磁弁 １４ 漏斗 １５ チューブ

───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に位置するスペーサーを介して基
   板と凹凸パターンを有するオリジナル型とが接合される
   ことにより樹脂成形用の内部空間が形成されて成り且つ
   該内部空間と外部とを連通する硬化性樹脂注入口および
   硬化性樹脂排出口を有するセルを用い、該セルの内部空
   間の圧力と外部の圧力とを同じ減圧状態で該硬化性樹脂
   注入口から硬化性樹脂を該内部空間に注入する工程と、
   該セルの内部空間に注入された硬化性樹脂を硬化させる
   工程とを有する光記録媒体用スタンパー原盤の製造方
   法。