JPH0820884A - スタンパーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、光ディスク等のスタンパー
のメッキ浴を用いた電鋳に於いて、槽内の異物（特に、
アノードスライム）がスタンパーに付着することを防止
して、電鋳工程における欠陥の発生を低減させ、もっ
て、スタンパー製造歩留まりを向上させることにある。 【構成】 スタンパーをメッキ浴中で電鋳によって製造
するにあたり、該メッキ浴中に耐酸性被覆を施した磁石
を置くことを特徴とするスタンパーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スタンパーの製造方法
に関する。詳しくは、光ディスク等の基板を成形する際
にプリフォーマット信号等を転写するのに用いるスタン
パーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）や光磁気デ
ィスク（ＭＯ）等の光ディスクの射出成形に用いられる
スタンパー（精密成型用金型）は以下のようにして製造
される。円形のガラス板にフォトレジストを塗布し、レ
ーザーで露光して所望の記録パターンを形成する。

【０００３】アルカリ水溶液によって現像し、表面に凹
凸パターンが形成されたガラス原盤を得る。該ガラス原
盤の表面にスパッタリング、蒸着等の方法で導電膜を形
成した後、電鋳によって数百ミクロン程度の厚さの金属
膜をつける。金属膜形成後ガラス原盤から金属膜を剥離
し、金属膜上に残ったフォトレジストを洗浄する。

【０００４】これをそのまま内外周加工してスタンパー
として用いる場合もあるが、以下のように複製をして複
製品をスタンパーとして用いる場合もある。上記方法に
よって作成したスタンパーをマスタースタンパーとし、
マスタースタンパーの表面にクロム酸処理、陽極電解酸
化等の方法で剥離被膜を形成する。その後マスタースタ
ンパーの記録面側に電鋳を行って新たに得られた金属膜
を剥離し、マスタースタンパーと凹凸パターンが逆のマ
ザースタンパーを得る。

【０００５】該マザースタンパー表面に上と同様にして
剥離被膜を形成し、記録面側に電鋳を行い、新たに得ら
れた金属膜を剥離し、マスタースタンパーと同じ凹凸パ
ターンをもつサンスタンパーを得る。このサンスタンパ
ーを内外周加工して精密成型用金型として用いる。１枚
のマスタースタンパーから５〜１０枚のマザースタンパ
ー、また１枚のマザースタンパーから５〜１０枚のサン
スタンパーを取ることにより、最終的に１枚のマスター
から最高１００枚程度のスタンパーを得ることが出来
る。

【０００６】これらのスタンパーは、射出成形使用前に
凹凸記録を有する面と反対側の面（裏面）を十分平滑に
するため精密研磨を行って基板成形用金型として用いら
れる。しかしメッキ浴（電鋳浴）に光沢メッキ浴を用い
ると、電鋳後に得られる金属膜の凹凸記録を有する面と
反対側の面は十分に平滑となり、スタンパー裏面の研磨
工程が不要となるためしばしば用いられている。

【０００７】光沢メッキ浴は、通常のメッキ浴（以下
「無光沢メッキ浴」と呼ぶ）に光沢剤を添加したもので
ある。スタンパー製造には通常ニッケルメッキ浴が用い
られ、中でも得られるニッケル膜の内部応力が小さく、
高電流下でも機械特性の良好なニッケル膜の得られるス
ルファミン酸ニッケル浴が多く用いられる。

【０００８】スルファミン酸ニッケル浴用の光沢剤とし
ては、アゾ化合物、クマリン、サッカリン等が挙げら
れ、具体的にはカニング社のナイゾール、ナイフロー、
ムラタ社のＳＮ−１００、日鉱メタルプレーティング社
のＹニッケルＮＣ−Ｐ、荏原ユージライト社のＢ−ｍ
ｕ，ＢＴＬ等が用いられる。（何れも商品名である） どれも有機化合物の陰極表面への吸着によって、メッキ
時の結晶成長を抑制し、結晶粒を微細化して光沢を発現
する効果をもつ。

【０００９】スタンパー製造に光沢メッキ浴を使用する
場合には、裏面研磨省略が目的であるので精密加工用金
型として使用するスタンパーや、サンスタンパーを作成
する場合は必ず光沢メッキ浴で行う。しかし複製に使用
するマスタースタンパーや、マザースタンパー作成の場
合には無光沢メッキ浴、光沢メッキ浴のいずれで電鋳を
行ってもかまわない。すべてを光沢メッキ浴で作成すれ
ば電鋳装置を１つにすることが出来る。

【００１０】しかし現行の技術ではスタンパー作成の各
工程での歩留まりは低く、結果としてスタンパーはかな
りコストの高いものとなっている。光沢メッキ浴を用い
た電鋳工程でも、従来はマスタースタンパー及びマザー
スタンパー、サンスタンパーを作成する際に、メッキ浴
中の異物がメッキ途中のスタンパーに付着し、記録面と
反対側の面に突起等の欠陥を生じたり、ひどいときには
メッキ液の入り込みを生じて複製時のマスタースタンパ
ーやマザースタンパーの記録面にも欠陥を生じることが
あった。

【００１１】特に光ディスク用スタンパーの場合は、大
きさ１ミクロン以下の欠陥が問題となり、通常の工業的
メッキでは問題としないような異物も管理する必要があ
る。さらに、記録面と反対側の欠陥については、無光沢
メッキ浴で電鋳を行った場合、異物により裏面に欠陥を
生じても精密研磨によってなくなる場合もあるが、裏面
研磨を行わないことが前提の光沢メッキ浴で電鋳を行う
場合は、異物により裏面に欠陥を生じるとスタンパーと
して使用できないことになる。

【００１２】上記浴中異物は、大気中の塵埃から由来す
る物もあるが、多くはメッキ装置内部から発生する。例
としてポンプや回転ヘッドのすり合わせ部分、配管の接
続部等からの発塵が考えられるが、特に深刻なのはメッ
キ槽内において陽極のニッケルチップが溶解した後に生
じるアノードスライムである。

【００１３】アノードスライムは、ニッケルチップが部
分的に虫食い状に溶解していくうちに、電気的接続が保
てなくなった部分が細片化したり、チップの溶解性を高
めるために微量添加される硫黄により生じる硫化ニッケ
ルが溶け残ったりして発生するものである。光沢剤のメ
ッキ浴への添加により、このアノードスライムが通常よ
り細かくなる傾向がある。

【００１４】従って、光沢メッキにおいても無光沢メッ
キにおいても、アノードスライムのメッキ浴への流出を
防止するために、通常帆布製の目の細かい袋で陽極を包
んでその中へアノードスライムがたまるようにしてい
る。しかし、前記したようにが、光沢メッキの場合はこ
のアノードスライムがより細かくなるので布目や縫い目
から漏れ出すアノードスライムが多くなる。

【００１５】即ち、光沢メッキの場合のほうがアノード
スライムが原因の欠陥が多くなる傾向がある。複製によ
ってスタンパーを製造する際には、マスタースタンパー
からマザースタンパー、マザースタンパーからサンスタ
ンパーの剥離の際に生じるニッケル屑のメッキ浴中への
持ち込み等が生じる。

【００１６】またマスタースタンパーあるいはマザース
タンパーの電鋳ヘッドへの固定のため、磁石によるチャ
ッキングが利用されることがあるが、このチャッキング
用磁石がメッキ浴中の異物をスタンパーの表面に引きつ
け、付着を促進する。これらの理由により、特にメッキ
欠陥が発生しやすい状況となっていた。電鋳装置には一
般にメッキ液清浄化用の濾過装置が備えられているが、
メッキ槽中の溶液を完全に流動させたり、槽の底部にた
まった異物を動かすことは困難で、異物がメッキ槽内で
発生する場合には十分な効果が得られない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなスタンパ
ー電鋳工程でのメッキ浴中の異物による欠陥発生を防止
する方法の開発が望まれていた。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、スタン
パーをメッキ浴中で電鋳によって製造するにあたり、該
メッキ浴中に耐酸性被覆を施した磁石を置くことを特徴
とするスタンパーの製造方法に存する。設置する磁石の
大きさ・形状は、異物（特に、アノードスライム）除去
が効率的に行えるようメッキ浴ごとに任意に変えられる
が、メッキ浴中でメッキ液の流動や電鋳用回転ヘッドの
上下動及び回転を妨げない大きさ・形状とする。

【００１９】磁石は永久磁石に限らず、電磁石でもよい
事は勿論である。設置する位置としては、メッキ中の金
属イオンの流れに大きな影響を及ぼさない位置であっ
て、なおかつ陽極からのスライムを効果的に収拾できる
場所として、電鋳槽の下方であり陽極の下部に近く陰極
からは遠い場所が望ましい。本発明は、前述のようにア
ノードスライムを磁石で吸着するものであるから、より
アノードスライムが多く問題となる光沢メッキ浴に適用
して、その硬化は顕著となる。

【００２０】図１は本発明の電鋳装置の好ましい一例を
示す概念図であり、メッキ浴４を収容した電鋳槽５内に
ニッケル等の陽極２に対向してスタンパー７が陰極３と
接続された回転ヘッド６に固定されている。電鋳槽５の
下方で陽極２の下方に、耐酸性被覆を施した磁石１が配
置されている。

【００２１】メッキ浴はｐＨ３〜４程度の酸性条件下で
使用されるため、磁石の成分である金属元素がメッキ浴
中に流出した場合、スタンパー中に不純物として混入し
たり、メッキ浴の化学的及び電気的性質に変化を与え、
スタンパーの特性や品質を一定に保てなくなる可能性が
ある。従って、磁石にプラスチックやセラミックス等の
耐酸性被覆を施し、磁石の成分である鉄その他の金属の
メッキ浴中への溶出を防止することが必要となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例１ ガラス板（直径２００ｍｍの円盤状）にフォトレジスト
（０．２ミクロン厚）を塗布し、レーザー露光により所
望のパターンを形成し、現像してガラス原盤を作成し
た。

【００２３】ガラス原盤の表面にニッケルスパッタリン
グで０．１ミクロン程度の厚さの導電膜を形成した。導
電化されたガラス原盤を、無光沢のスルファミン酸メッ
キ浴を用いる電鋳装置に取り付けて厚さ約３００ミクロ
ンの金属膜を形成した。電鋳後ガラス原盤から金属膜を
剥離し、表面に付着したフォトレジストを除去してこれ
をマスタースタンパーとした。

【００２４】マスタースタンパーの表面に剥離を容易と
するための不働態被膜を形成するため、アルカリ性の溶
液中でマスタースタンパーを陰極、次いで陽極として電
気分解を行った。水洗・乾燥後、マスタースタンパーを
図１に概略を示すメッキ装置にとりつけ、マザースタン
パー（厚さ約３００ミクロン）の電鋳を行った。

【００２５】浴中には、プラスチックで被覆した永久磁
石を設置した。スルファミン酸ニッケルメッキ浴に光沢
剤として荏原ユージライト社のＢ−ｍｕ、ＢＴＬ（商品
名）を添加した光沢メッキ浴を用いて行った。電鋳終了
後マザースタンパーをマスタースタンパーから剥離し、
マザースタンパー表面にもマスタースタンパーと同様に
して不働態被膜を形成した。

【００２６】マスタースタンパーは再び表面処理を行
い、水洗・乾燥後繰り返し電鋳を行った。次にマザース
タンパーを電鋳装置に取り付け、マザースタンパー作成
時と同様な方法によってサンスタンパー（厚さ約３００
ミクロン）の電鋳を行った。電鋳終了後サンスタンパー
をマザースタンパーから剥離し、洗浄・乾燥後内外周を
打ち抜いて精密成型用金型とした。

【００２７】上記のような方法でスタンパー複製を行っ
た結果、１枚のマスタースタンパーから１０枚程度の欠
陥のないマザースタンパーが得られた。それぞれのマザ
ースタンパーから平均９枚のサンスタンパーが得られ、
総合すると９０枚〜１００枚程度のメッキ欠陥のない複
製が得られた。これらのサンスタンパーの膜厚分布は安
定で、すべて精密成型用金型として使用する範囲での膜
厚スペック（２９２±５μｍ）を満たしていた。また、
浴中の永久磁石を引き上げて観察したところ、黒色のア
ノードスライムと思われる物質が付着していた。

【００２８】比較例１ 実施例と同様の電鋳装置で、永久磁石を設置せずにスタ
ンパーの複製を行った。結果は１枚のマスタースタンパ
ーから８枚のマザースタンパーが得られたが、そのうち
異物の付着による欠陥がないものは５枚のみであった。
それぞれのマザースタンパーから得られた、異物の付着
による欠陥のないサンスタンパーは平均２枚で、総合す
ると１０枚程度の複製しか得られなかった。

【００２９】

【発明の効果】光ディスク等のスタンパーのメッキ浴を
用いた電鋳槽中に耐酸性被覆をもつ磁石を設置する事に
より、槽内の異物（特に、アノードスライム）がスタン
パーに付着することを防止して、電鋳工程における欠陥
の発生を低減させることができるようになり、スタンパ
ー製造歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電鋳装置の一例の概念図

【符号の説明】

１ 磁石 ２ 陽極 ３ 陰極 ４ メッキ浴 ５ 電鋳槽 ６ 回転ヘッド ７ スタンパー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタンパーをメッキ浴中で電鋳によって
   製造するにあたり、該メッキ浴中に耐酸性被覆を施した
   磁石を置くことを特徴とするスタンパーの製造方法。
2. 【請求項２】 スタンパーはマスタースタンパーから電
   鋳によって複製されることを特徴とする請求項１に記載
   のスタンパーの製造方法。