JP2006338775A - 光ディスク基板用スタンパーおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】酸化処理による表面性の劣化がなく、更に２Ｐ樹脂の転写による矩形性の劣化の問題を解決し、一枚のガラス原盤から複数の光ディスク基板用スタンパーを作製する。
【解決手段】フォトレジスト２が塗布された原盤（石英ガラス１０等）にパターンを露光する工程と、フォトレジストの露光パターン（４、５）を現像し、マスター原盤を作製する工程と、マスター原盤の表面に形成されたパターン形状をフォトポリマー（２Ｐ）樹脂８０を用いて基材９１に転写する工程と、基材上のパターンに誘電体を材料とする保護膜９３を形成する工程とを有する光ディスク基板用スタンパーの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク基板、特に高密度記録用光ディスク基板の複製スタンパーの製造方法に関する。より詳しくは、従来からの酸化膜によるスタンパー複製技術に代えて、スタンパーを容易に大量に複製することを可能とする方法に関する。本発明により製造したスタンパーは、光ディスクの中でも特に、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体を作製する上で有効なものである。

従来より、光ディスク記録の高密度化のために様々な試みが成されている。例えば特許文献１には、磁壁移動検出方式による光磁気記録の高密度化が提案されている。この磁壁移動検出方式は、読み出し光スポットの温度勾配による磁壁の移動現象を利用するものであり、線（トラック）方向に光スポット径で制約される限界を超えた再生分解能を得ることが出来る。

以下、図面を用いて、磁壁移動検出方式について簡単に説明する。図２は、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体及びその再生方法における作用を説明するため模式図である。

図２（ａ）は、光磁気記録媒体の模式的断面図である。この媒体の磁性層は、第１の磁性層１１１、第２の磁性層１１２、第３の磁性層１１３が順次積層されてなる。各層中の矢印１１４は原子スピンの向きを表している。スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には磁壁１１５が形成されている。１１６は読み出し用の光スポット、矢印１１８は記録媒体の光スポットに対する移動方向である。

図２（ｂ）は、光磁気記録媒体上に形成される温度分布を示すグラフである。この温度分布は、再生用に照射されている光スポットによって媒体上に形成され、光スポットの手前側から温度が上昇し、光スポットの後方に温度のピークが来る。ここで位置Ｘｓにおいては、媒体温度が第２の磁性層のキュリー温度近傍の温度Ｔｓになっている。

図２（ｃ）は、（ｂ）の温度分布に対応する第１の磁性層の磁壁エネルギー密度σ１の分布を示すグラフである。この様にＸ方向に磁壁エネルギー密度σ１の勾配があると、位置Ｘに存在する各層の磁壁に対して力Ｆ１＝∂σ／∂Ｘが作用する。この力Ｆ１は、磁壁エネルギーの低い方に磁壁を移動させるように作用する。第１の磁性層は、磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいので、単独では、この力Ｆ１によって容易に磁壁が移動する。しかし、位置Ｘｓより手前（図では右側）の領域では、まだ媒体温度がＴｓより低く、磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層と交換結合しているために、第３の磁性層中の磁壁の位置に対応した位置に第１の磁性層中の磁壁も固定されている。

磁壁移動検出方式においては、図２（ａ）に示す様に、磁壁１１５が媒体の位置Ｘｓにあると、媒体温度が第２の磁性層のキュリー温度近傍の温度Ｔｓまで上昇し、第１の磁性層と第３の磁性層との間の交換結合が切断される。この結果、第１の磁性層中の磁壁１１５は、破線矢印１１７で示した様に、より温度が高く磁壁エネルギー密度の小さな領域へと「瞬間的」に移動する。

再生用の光スポット１１６の下を磁壁１１５が通過すると、光スポット内の第１の磁性層の原子スピンは全て一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴って磁壁１１５が位置Ｘｓに来る度に、光スポットの下を磁壁１１５が瞬間的に移動し光スポット内の原子スピンの向きが反転して全て一方向に揃う。この結果、図２（ａ）に示す様に、再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔（即ち記録マーク長）によらず、常に一定かつ最大の振幅になり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問題から解放される。磁壁移動の発生は、磁壁移動領域の磁化反転に伴う再生用レーザビームの偏光面の回転として、従来の光磁気ヘッドで検出することが出来る。

図３は、光磁気記録媒体の層構成を例示する模式的断面図である。この図においては、透明基板１２４上に、誘電体層１２３、第１の磁性層１２２、第２の磁性層１２１、第３の磁性層１２０、誘電体層１１９が順次積層されている。矢印１２５は記録再生のための光ビームの入射する方向である。例えば、透明基板１２４としてはポリカーボネート、誘電体層１２３としては、Ｓｉ₃Ｎ₄等を使用できる。

図４は、図３にて説明した構成の光磁気記録媒体をランドグルーブ基板に成膜した様子を示す模式図である。光ビーム１２５の入射方向から遠い記録トラック８をランド部、入射方向に近い記録トラック９をグルーブ部と呼ぶ。ランドグルーブ記録においては、ランドトラックを記録再生する際には、グルーブ部がトラッキング用のガイド溝となり、グルーブトラックを記録再生する際には、ランド部がトラッキング用のガイド溝となって、隣接するランド部とグルーブ部に同時に記録ができるので、トラック方向の記録密度の向上に有効である。

前述したように、磁壁移動検出方式を用いることにより、線方向記録密度を向上させることが出来るので、これとランドグルーブ記録を組み合わせることにより、面記録密度を従来の光磁気記録との比較で飛躍的に向上させることが可能である。

さらに、ランドグルーブ記録において、磁壁移動を容易にするための工夫としては、図４に示すような急峻なテーパ部を有する所謂深溝基板（特許文献２参照）を用いることが効果的である。この基板に指向性の高い成膜方法で磁性膜を成膜すれば、テーパ部（即ち、ランドとグルーブ間の側壁部）には実質的に磁性膜が堆積しないようにすることが出来る。これより、ランド部とグルーブ部それぞれに対して、側壁部に磁壁が実質的に存在しない磁区を形成することが可能になり、磁気的にトラックが分断され磁壁移動が起こり易くなる。ランドトラック８とグルーブトラック９の機械的距離は、少なくとも磁性膜の合計膜厚を超えた８０〜３００ｎｍ程度に選ぶと良い。

加えて、側壁部に磁性膜が堆積しないようにすることは、隣接トラックへの熱干渉を抑制し、クロスイレーズ耐性を向上する上でも有効である。また同時に、磁壁移動検出方式にとっては、再生時に隣接トラックからのクロストークを抑制する効果が期待できる。なぜなら、再生時に隣接トラックを磁壁移動開始温度Ｔｓ以上に加熱しないように出来るからである。このため、隣接トラックに記録された磁区では、磁壁移動が起こらず、通常の光磁気再生が行われるが、記録マーク長を光スポットの分解能以下に選択しておけば、大きなクロストークが発生することはない。

前述した磁気的なトラックの分断効果、クロスイレーズ耐性向上及びクロストーク抑制効果の相乗効果により、深溝基板と磁壁移動検出方式の組み合わせは、面記録密度を飛躍的に向上させることが可能である（非特許文献１参照）。

次に、従来の光ディスク基板用スタンパーの製造方法について、図５を用いて説明する。

まず、図５（１）に示すように、研磨された原盤ガラス１に、シランカップリング材などのプライマーをスピンコートした後、ポジ型フォトレジスト２をスピンコートし、クリーンオーブン内でプリベークする。次いで図５（２）に示すように、Ａｒイオンレーザー等を光源とする露光装置により、原盤ガラス１の所定の領域を露光する。３はカッティングマシンの光ビーム、４は露光部、５は未露光部である。なお、フォトレジストとしては、露光部分を使用するネガ型フォトレジスト、未露光部分を使用するポジ型フォトレジストを、必要に応じて使い分けることができる。次いで図５（３）に示すように、現像液で洗浄して、露光部を除去する。この後、純水洗浄、スピン乾燥を行い、クリーンオーブンでポストベークする。フォトレジスト除去部がグルーブ９、残留部がランド８となる。次いで図５（４）に示すように、原盤ガラス表面にＮｉ膜等の導電膜６をスパッタリングにより成膜する。次いで図５（５）に示すように、このＮｉ導電膜６上にＮｉ電鋳を行う。１５はＮｉ電鋳層である。次いで図５（６）に示すように、Ｎｉ電鋳面を裏面研磨後、原盤ガラスより金属スタンパーを剥離し、図５（７）に示すようなスタンパー７が得られる。

さらに、他の従来技術として、矩形に近い断面形状が要求される深溝基板用基板の作製の為に、異方性エッチングを用いて光ディスク基板用スタンパーを製造する方法が提案されている。例えば特許文献３には、反応性イオンエッチング（以下「ＲＩＥ」と称す）を用いたランドグルーブ記録基板用のスタンパーの製造方法が記載されている。以下、このようなＲＩＥ方式の製造方法について、図６を用いて説明する。

まず、図６（１）に示すように、研磨された合成石英原盤１０を十分洗浄し、合成石英原盤１０の表面にプライマーをスピンコートした後、ポジ型フォトレジスト２をスピンコートする。その後、原盤をクリーンオーブン内でプリベークする。次いで図６（２）に示すように、Ａｒイオンレーザー等を光源とする露光装置により、合成石英原盤１０の所定の領域を露光する。次いで図６（３）に示すように、現像液でスピン現像し、露光部４を除去する。この後、純水洗浄、スピン乾燥を行い、クリーンオーブンでポストベークする。次いで図６（４）に示すように、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ１４）を行う。ＲＩＥ時間を調整することにより、所定のグルーブ深さに達するまでエッチングすることができる。次いで、図６（５）に示すように、剥離液中に浸して残留レジストを剥離することにより、ガラスマスター１３が得られる。８はランド部、９はグルーブ部である。次いで図６（６）に示すように、ガラスマスター１３の表面にＮｉ膜等の導電膜６をスパッタリングにより成膜する。次いで図６（７）に示すように、この導電膜６上に更にＮｉ電鋳を行う。１５はＮｉ電鋳層である。次いで図６（８）に示すように、Ｎｉ電鋳面を研磨してから、ガラスマスター１３よりＮｉ電鋳層１５を剥離し、図６（９）に示すようなスタンパー７が得られる。

なお、上記のようなスタンパー作製は長い工程を必要とし、原盤ガラス１枚からスタンパーは１枚しか作製できず、高コストとなる。そこで、スタンパー１枚当たりのコストを低減するために、原盤ガラスから剥離した金属スタンパーをマスタースタンパーとし、表面に酸化処理を行いマザースタンパー／サンスタンパーと言ったスタンパーファミリーを作製することにより、１枚当たりのコスト低減が行われている。

以下、このようなファミリースタンパーを作製する為の酸化処理について、図７を用いて説明する。この方法においては、マスタースタンパー７１よりマザースタンパー７２を作製する際、マスタースタンパー７１の表面へ直にＮｉ電鋳を行ってしまうと、同じ金属同士のため剥離が不可能となってしまう。そこで、マスタースタンパー７１とマザースタンパー７２、マザースタンパー７２とサンスタンパー７３の剥離が可能となるように、マスタースタンパー７１／マザースタンパー７２の表面に酸化処理を行う。

まず図７（１）に示すように、マスタースタンパー７１を重クロム酸溶液７０内に所定時間浸漬し、表面に酸化膜７４を形成する。次いで図７（２）に示すように、マスタースタンパー７１の酸化膜７４上に、Ｎｉ膜等の導電膜６を成膜する。次いで図７（３）に示すように、Ｎｉ電鋳を行い、所望の膜厚のＮｉ電鋳層１５を得る。次いで図７（４）に示すように、マスタースタンパー７１とＮｉ電鋳層１５を剥離し、マザースタンパー７２を得る。更に、同様の工程（１）〜（４）をマザースタンパー７２に対して行うことによって、サンスタンパー７３を得ることが可能となる。また、一度ファミリー作製に使用されたマスタースタンパー７１及びマザースタンパー７２に表面処理を行い、再びファミリースタンパー作製に使用し、複数回同様の工程を行うことによって、大量のサンスタンパー７３を得ることが可能となる。

スタンパー表面に酸化膜７４を形成する方法としては、上述の重クロム酸溶液７０を用いる方法以外に、例えば特許文献４に記載されるような、導電膜６のＮｉ膜に相当する表面を次亜ハロゲン酸で酸化する方法、また特許文献５に記載されるような、導電膜６のＮｉ膜に相当する表面に酸素プラズマ処理する方法、などが提案されている。このように、Ｎｉ導電膜上あるいはＮｉ膜に相当する導電膜６への酸化処理を行うことで、ファミリースタンパー作製が可能である。

以上説明した各方法において得られたスタンパーに対して、さらにプレス打ち抜きや裏面研磨を行って所望の形状にし、スタンパーが完成する。このスタンパーを使用して、射出成形法や２Ｐ法によってランド／グルーブ形状等の記録信号を有する光ディスク基板を複製する。この後光ディスク基板上にアルミニウム等の金属反射膜や磁性膜等を形成して光ディスク（光記録媒体）を得ることができる。

このようなファミリースタンパーの作製においては、マスタースタンパー表面及びマザースタンパー表面への酸化処理によって、大量のサンスタンパーの作製が可能となる。しかし、酸化処理を数回重ねると、スタンパーの表面粗さが悪化して、最初に作製されたサンスタンパーと複数回酸化処理を行ったマスタースタンパーあるいはマザースタンパーより得られたサンスタンパーとでは、表面荒さに大きな差が有り、スタンパーとしての品質に差が生じてしまう。磁壁移動検出方式においては表面粗さの悪化に伴い磁壁の移動が阻害されることで、信号品位が劣化してしまう。また、成形を行う上でもスタンパーごとに条件が異なり、生産する上で最適条件抽出に時間がかかるという問題も発生する。さらに、酸化処理を行うと、マスタースタンパー及びマザースタンパーの表面に酸化皮膜が付着し、磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体の成形用スタンパーとしては使用不可能な状態となってしまう。

そこで、特許文献６ではスタンパー表面への酸化処理を必要とせず、表面粗さの劣化を防止したスタンパーファミリーを作製する方法が提案されている。図８を用いてこの方法を説明する。まず図８（１）に示すように、研磨・洗浄された原盤ガラス１にプライマーをスピンコートし、フォトレジスト２をスピンコートし、クリーンオーブン内でプリベークする。次いで図８（２）に示すように、Ａｒイオンレーザー等を光源とする露光装置により、原盤ガラス１の所定の領域を露光する。３はカッティングマシンの光ビーム、４は露光部、５は未露光部である。なお、フォトレジストとしては、露光部分を使用するネガ型フォトレジスト、未露光部分を使用するポジ型フォトレジストを、必要に応じて使い分けることができる。次いで図８（３）に示すように、現像液で洗浄して、露光部を除去する。この後、純水洗浄、スピン乾燥を行い、クリーンオーブンでポストベークする。フォトレジスト除去部がグルーブ９、残留部がランド８となる。次いで図８（４）に示すように、作製したレジストパターン上にフォトポリマー（以下「２Ｐ樹脂」と称す）８０を適量滴下し、もう一枚の原盤ガラス１を空気やゴミが混入しないように注意しながら貼り合わせ、紫外光で十分に硬化させる。硬化した２Ｐ樹脂をレジストパターンから剥離することで、図８（５）に示すように２Ｐマスタ原盤８１が完成する。なお、ここではレジストパターンから２Ｐマスタ原盤を作製したが、レジストパターンをマスクとしたＲＩＥを行い、レジストを除去したガラス原盤上のパターンを用いることもでき、特に限定されるものではない。次いで図８（６）に示すように、２Ｐマスタ原盤上にＴｉ薄膜などの剥離層８３を形成する。次いで図８（７）及び（８）に示すように、剥離層８３を形成した２Ｐマスタ原盤から、更に２Ｐ樹脂によってパターンの転写を行い、２Ｐマザー原盤８２を完成する。次いで図８（９）〜（１１）に示すように、２Ｐマザー原盤上に導電層６を形成し、さらに電鋳層１５を形成し、それを剥離することでスタンパー７を完成する。このように、２Ｐマスタ原盤の作製以降の工程を繰り返すことによって、酸化処理を施すことなく大量の２Ｐスタンパーファミリーを作製することができる。
特開平６−２９０４９６号公報 特開平９−１６１３２１号公報 特開平７−１６１０８０号公報 特開昭５４−４０２３９号公報 特開昭５９−１７３２８８号公報 特開２００３−２０３３９５号公報 日本応用磁気学会誌 Vol.23, No.2, 1999, p764-769、白鳥「磁壁移動検出方式による光磁気ディスクの高密度化」

先に述べた方法によれば、スタンパーファミリーの作製に伴う表面粗さの劣化は防止できるが、ガラス原盤から２Ｐマスター、２Ｐマスターから２Ｐマザーと、２Ｐ樹脂による転写を繰り返すことによって、転写性の問題からパターン形状の矩形性の劣化が起こる場合がある。この形状劣化が生じると、磁性膜等の成膜時に膜着きがよくなることで前述したトラック間の分断が損なわれ、クロスライト耐性など磁壁移動検出方式の光磁気ディスク特性が劣化するという問題が発生する。

そこで本発明は、酸化処理による表面性の劣化がなく、更に２Ｐ樹脂の転写による矩形性の劣化の問題を解決し、一枚のガラス原盤から複数の光ディスク基板用スタンパーを作製することを目的とする。

さらに本発明は、スタンパーの作製に必要な工程数を減らし、マスタリングから基板の作製までの試作時間を飛躍的に短縮することも目的とする。

本発明は、フォトレジストが塗布された原盤にパターンを露光する工程と、前記フォトレジストの露光パターンを現像し、マスター原盤を作製する工程と、前記マスター原盤の表面に形成されたパターン形状を、フォトポリマー（２Ｐ）樹脂を用いて基材（例えば金属板の表面）に転写する工程と、前記基材上のパターンに誘電体を材料とする保護膜を形成する工程と、を有する光ディスク基板用スタンパーの製造方法である。

さらに本発明は、そのような方法により得られる光ディスク基板用スタンパー（以下「簡易スタンパー」と称す）である。

本発明においては、酸化処理による表面性の劣化が無いため、また２Ｐ樹脂の転写の繰り返しによる矩形性の劣化を抑えられるため、信号品位の良好なスタンパーを一枚のガラス原盤から複数枚作製できる。また、スタンパー作製に必要な工程数が少なくて済むため、マスタリングから基板の作製までの試作時間を、従来例と比べて飛躍的に短縮することができる。

このような光ディスク基板用スタンパーは、特に光磁気記録媒体を製造する為のスタンパーとして非常に有用である。

本発明の方法の主要な工程は、
（１）石英基板等の原盤上にパターン形状を形成する工程、
（２）原盤上のパターン形状を、２Ｐ樹脂を用いて金属板等の基材に転写する工程、
（３）基材上のパターン形状に保護膜を形成する工程、
の三つの工程に大別できる。

（１）の工程は、例えば、石英基板等の原盤上に塗布されたフォトレジストを光ビーム等により露光する工程と、スピン現像等によって現像することでレジストパターンを作製する工程と、レジストパターンをマスクとしてＣＨＦ₃等のガスを用いた反応性イオンエッチングによって石英基板等の原盤をエッチングする工程と、残存しているレジストを酸素アッシングなどによって除去する工程とによって実施することが好ましい。

（２）の工程においては、基材上にシランカップリング剤を塗布する工程の後に、２Ｐ樹脂を用いてパターンを転写する工程を実施することが好ましい。ここで基材の材料としては２Ｐ樹脂パターンが転写できる材料であればよく、特に制限されない。ただし、２Ｐ法によって基板の作製を行う場合は、以下の条件（ａ）〜（ｃ）を満たすことが望ましい。
（ａ）ハンドリングや処理工程を考慮して、薄く、軽量であり、耐衝撃性、耐熱性を持っていること。
（ｂ）顕微鏡によってパターンの中心出しを行うため、視認性の問題から適度な反射率を持ち、２Ｐパターンとのコントラストが得られること。
（ｃ）２Ｐ樹脂を硬化させた後の剥離において、その作業性を高めるために適度な柔軟性を持っていること。

これら条件（ａ）〜（ｃ）から、簡易スタンパーの基材としては金属板を用いることが好ましい。

（３）の工程で、本発明においては誘電体を材料とする保護膜を形成する。本発明者らの知見によれば、保護膜としてＡｌやＴｉ等の金属膜を成膜すると、２Ｐ樹脂パターンが成膜時にダメージを受け、ランド・グルーブの平坦部に凹凸が発生したり、ランド・グルーブの境界部の角度が変化するといった溝形状の変化およびそれに付随した表面性の劣化が起こる。これらの形状および表面性の変化は、磁壁移動検出方式においては非常に重要な問題となる。放電の際のパワーを下げるなど、成膜条件を変化させることで、それらの変化をある程度抑えることは可能であるが、膜質の安定の両立が難しい。一方、本発明においては、誘電体を材料とする保護膜を形成することによって、上記のような２Ｐ樹脂の変形が起こらない。そのような保護膜としては、例えば、ＳｉＮ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、ＳｉＣ、ＺｎＳ、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂、ＡｌＮ、ＭｇＦ等の誘電体及び所望によりＳｉを含む誘電体膜が挙げられる。

図１は、本発明の一実施形態による光ディスク基板用スタンパーファミリー作製工程図である。まず、図１（１）に示すように、石英ガラス１０（原盤）上にフォトレジスト２をスピンコート等の方法により所望の膜厚になるよう塗布する。次いで、図１（２）に示すように、レジスト膜が形成された石英ガラス１０に光ビーム３等を用いて所望のパターンを露光する。図中、４は露光部分である。次いで、図１（３）に示すように、現像液を用いて露光部分４を除去して、未露光部分５を残すことによりマスター原盤を作製する。図中、８はランド、９はグルーブである。このようにして形成したレジストパターンをマスクとして更に反応性イオンエッチングを行うことにより、石英ガラス１０をエッチングすることも好ましい。次いで、図１（４）に示すように、２Ｐ樹脂８０を用いてパターン形状を基材９１に転写することによって、簡易スタンパー９２を作製する。次いで、図１（５）に示すように、マスター原盤から簡易スタンパー９２を剥離する。次いで、図１（６）に示すように、誘電体を材料とする保護膜９３をパターン上に形成することにより、簡易スタンパーを完成する。

このようにして得た簡易スタンパーを用いて、２Ｐ法により光ディスク基板を作製することができる。この簡易スタンパーは、どのようなタイプの光ディスク基板に対しても有用であるが、特に図２〜図４を用いて先に説明した光磁気記録媒体の基板に対して非常に有用である。

次に実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

＜実施例＞
図１に示した本発明による光ディスク基板用スタンパー作製工程に従い、光ディスク基板（ランド／グルーブ記録基板）の成形用の簡易スタンパーを以下の方法で作製した。

なお、表面観察には、走査型プローブ顕微鏡（米国デジタルインスツルメンツ社製、NanoScope-IIIa）のタッピングモードＡＦＭを用い、探針は先端が±５°の角度を持つ、測定精度に優れたプローブ(NCH-AR5)を用いた。

まず、外形２００ｍｍ、厚さ６ｍｍで、表面粗度Ｒａ＝５ｎｍ以下に研磨された石英原盤１を用意し、十分洗浄した。この石英原盤１に、シランカップリング材としてヘキサメチルジシラザン（以下「ＨＭＤＳ」と称す）をスピンコートした。これは後に塗布するレジストと石英原盤との密着性を向上させる効果がある。ＨＭＤＳの塗布後は５０℃のクリーンオーブンで１時間の乾燥を施した。この後、ポジ型フォトレジスト２（東京応化製、ＴＳＭＲ−８９００）を同じくスピンコートし、フォトレジスト膜厚を１００ｎｍとなるようにした。なお、ここではシランカップリング材としてＨＭＤＳを使用したが、これに限定されるものでは無い。この石英原盤１を９０℃のクリーンオーブンで３０分間プリベークした後、光源としてＡｒイオンレーザーを搭載した露光装置により、石英原盤の半径１６ｍｍから３０ｍｍまでの領域を光ビーム３により露光した。この露光において、トラックピッチは０.６４μｍであり、現像後にランド幅とグルーブ幅が一定のＤｕｔｙ比となるようなゾーンが出来るよう、半径位置によりレーザーパワーを変更しながら断続的に露光を行った。露光時の原盤ガラスの回転数は６００ｒｐｍ、レーザー光のスポット径は約０.４５μｍとした。ここでは光源としてＡｒイオンレーザーを使用したが、特に限定されず、その他にもＨｅ−Ｃｄイオンレーザーや電子線、紫外線等、他の光源による露光装置を用いることもできる。その後、有機アルカリ液（東京応化社製、ＮＭＤ−３）と超純水とを、重量比１.３７５：１の割合で混合し希釈した現像液でスピン現像し、レジストパターンを作製した。この時の現像条件は、前純水洗浄時間３００秒、現像時間３０秒、後純水洗浄時間３００秒、スピン乾燥時間６０秒であり、その後、９０℃のクリーンオーブンで３０分間ポストベークした。

次いで、形成されたレジストパターンをマスクとして、平行平板型ＲＩＥ装置(日電アネルバ社製、ＤＥＡ−５０６)を用いてＲＩＥを施した。このときのエッチング条件は、反応ガス種がＣＨＦ₃、ＲＦパワーが２００Ｗ、ガス流量が８０ｓｃｃｍ、圧力が３.０Ｐａ、時間が１０分である。ここでは反応ガスとしてＣＨＦ₃を用いたが、ＣＦ₄等を用いることも可能であり、特に限定されるものではない。その後、石英原盤を酸素アッシング装置(日電アネルバ社製、ＲＨ−２０)に入れ、真空度４×１０^-3まで排気し、酸素ガスを導入してプラズマアッシングを行い、残留フォトレジスト除去した。

簡易スタンパーの基材となるＳＵＳ板を所望の形状に打ち抜き、そのＳＵＳ板上にシランカップリング剤を塗布し、９０℃のクリーンオーブンで３０分間ベークを行った。その後２Ｐ樹脂を用いて石英原盤上のパターンをＳＵＳ板上に転写した。ここでは基材としてＳＵＳ板を使用したが、その他の材料を使用することも可能であり、特に限定されるものではない。

金属板上に転写されたパターン上に、パターン上に保護膜としてＳｉＮを５ｎｍ成膜し、簡易スタンパーを完成した。ここでは保護膜としてＳｉＮを用いたが、他の誘電体膜を用いることも可能であり、特に限定されるものではない。

完成した簡易スタンパーを用いて、２Ｐ法により基板を作製した。

この基板上に、磁壁移動検出方式の光磁気媒体構成の干渉層であるＳｉＮ層を厚さ８０ｎｍ形成し、次に第１の磁性層（磁壁移動層）としてＧｄＦｅＣｏ層を厚さ３０ｎｍ、第２の磁性層（スイッチング層）としてＤｙＦｅ層を厚さ１０ｎｍ、第３の磁性層（メモリ層）としてＴｂＦｅＣｏ層を８０ｎｍ、順次スパッタリングにより形成した。最後に、保護層としてＳｉＮ層を厚さ８０ｎｍ形成した。この積層膜を成膜した後、紫外線硬化型樹脂（日本化薬製、ＯＶＤ−３２７Ｚ）により膜面にハードコートを形成した。なお、ここでは紫外線硬化型樹脂として上記市販品を用いたが、特に限定されるものではない。

作製した光磁気ディスクを用いて信号を評価した結果を表１に示す。ここで表中のＰｗｍａｘ／Ｐｗｔｈはクロスライト耐性を表す評価指標であり、その値が大きいほどクロスライトが起こりにくく、磁壁移動検出方式において有利となる。その内容について、光磁気ディスクのトラックｎに記録を行う場合を例に挙げて詳しく説明する。記録パワーを高くしていくとあるパワーから記録が始まり、キャリアが立ち上がる。キャリアとノイズの比率であるＣＮ比が１０ｄＢとなった時の記録パワーをＰｗｔｈとする。更に記録パワーを高くしていくと、隣接するトラックｎ＋１に記録された磁区の破壊が始まり、結果としてトラックｎ＋１のジッタが悪化する。トラックｎ＋１のジッタが０.５ｓｅｃ悪化した時の、トラックｎの記録パワーをＰｗｍａｘとする。Ｐｗｍａｘの値が大きいほどクロスライトが起こりにくいということになるが、膜の構成によって値はまちまちとなるので、単純にその値を評価指標とすることはできない。従って、Ｐｗｍａｘを記録開始パワーであるＰｗｔｈで規格化したものをクロスライトの評価指標とした。また、原盤１から作製した簡易スタンパーにおいて得られた効果を再検証するために、同一工程で原盤２および簡易スタンパーを作製し、同様の評価を行った。

完成した光磁気ディスクをＳＥＭで観察した写真を図９に示す。この図９から、本発明に従って作製された基板は、側壁の立ち上がり部分、すなわちランド・グルーブの境界の矩形性が保たれており、転写が良好に行われていることが分かる。

次に実施例の有用性を従来技術との比較において実証する為に、比較例１を説明する。

＜比較例１＞
図６及び図８に示した従来法に従い、光ディスク基板（ランド／グルーブ記録基板）の成形用のスタンパーを以下の方法で作製した。

石英原盤上にパターンを形成するまでは実施例１に示したものと同一の工程を行った。次いで、レジストを除去した石英原盤上のパターンを、石英原盤と同じサイズのソーダライム原盤に、２Ｐ樹脂を用いて転写し２Ｐマスターを作製した。次いで、２Ｐマスター上に剥離層を形成し、再度２Ｐ樹脂による転写を行い、２Ｐマザーを作製した。

２Ｐマザー上にスパッタリングにより１００ｎｍのＮｉ導電膜を形成した。このＮｉ導電膜上にＮｉ電鋳を行い、０.３ｍｍ厚の金属スタンパーを作製した。次いで、この金属スタンパーを２Ｐマザーより剥離し、所望の形状に打ち抜いて金属スタンパーを完成した。

その後、このスタンパーを用いて、２Ｐ法によりランドグルーブ記録用光ディスク基板を作製した。完成したディスク上に実施例と同様の記録磁性膜の成膜と保護コートを施し、光磁気ディスクを完成した。

作製した光磁気ディスクを用いて信号を評価した結果を表２に示す。また、完成した光磁気ディスクをＳＥＭで観察した写真を図１０に示す。表１および表２で原盤番号が同一のものは、同一の原盤から作製したスタンパーを表している。

図１０から、従来の作製方法に従って作製した基板は、ランド・グルーブの境界の矩形性が損なわれており、複数回の転写による矩形性の劣化が起こっていることが分かる。また、表１および２に示した実施例１および比較例１の結果から、本発明に従って作製した簡易スタンパーを用いた光磁気ディスクの方が、クロスライト耐性に優れていることが分かる。

本発明の一実施形態による光ディスク基板用スタンパーファミリー作製工程図 磁壁移動検出方式の光磁気ディスク媒体、およびその再生原理の概略図 磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体の層構成断面図 図５に示した層構成をランドグルーブ基板に成膜した様子をあらわす模式図 従来の光ディスク基板用スタンパー作製工程図 従来のＲＩＥを用いた光ディスク基板用スタンパー作製工程図 従来の表面酸化処理による光ディスク基板用スタンパーファミリーの作製工程図 従来の２Ｐマスターによる光ディスク基板用スタンパーファミリーの作製工程図 本発明による光ディスク基板用スタンパーファミリー作製工程によって作製した光磁気ディスクのＳＥＭ観察像 従来の従来のＲＩＥを用いた光ディスク基板用スタンパー作製工程によって作製した光磁気ディスクのＳＥＭ観察像

符号の説明

１ 原盤ガラス
２ フォトレジスト
３ 光ビーム
４ 露光部分
５ 未露光部分
６ Ｎｉ導電膜
７ スタンパー
８ ランド
９ グルーブ
１０ 石英ガラス
１３ ガラスマスター
１４ 反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
１５ Ｎｉ電鋳層
２１ Ａｌ₂Ｏ₃膜
２２ ＳｉＯ₂膜
７０ 重クロム酸溶液
７１ マスタースタンパー
７２ マザースタンパー
７３ サンスタンパー
７４ 酸化膜
８０ ２Ｐ樹脂
８１ ２Ｐマスター原盤
８２ ２Ｐマザー原盤
８３ 剥離層
９１ 基材
９２ 簡易スタンパー
９３ 保護膜
１１１ 第１の磁性層
１１２ 第２の磁性層
１１３ 第３の磁性層
１１４ 原子スピン
１１５ 磁壁
１１６ 読み出し用光スポット
１１７ 磁壁の移動方向
１１８ 基板の移動方向
１１９ 誘電体層
１２０ 第３の磁性層
１２１ 第２の磁性層
１２２ 第１の磁性層
１２３ 誘電体層
１２４ 透明基板
１２５ 光ビーム入射方向

Claims (5)

1. フォトレジストが塗布された原盤にパターンを露光する工程と、
   前記フォトレジストの露光パターンを現像し、マスター原盤を作製する工程と、
   前記マスター原盤の表面に形成されたパターン形状を、フォトポリマー（２Ｐ）樹脂を用いて基材に転写する工程と、
   前記基材上のパターンに誘電体を材料とする保護膜を形成する工程と、
   を有する光ディスク基板用スタンパーの製造方法。
2. フォトレジストの露光パターンを現像し、現像によって形成されたレジストパターンをマスクとして反応性イオンエッチングを行って、マスター原盤を作製する請求項１記載の光ディスク基板用スタンパーの製造方法。
3. フォトレジストを塗布する原盤が石英である請求項１記載の光ディスク基板用スタンパーの製造方法。
4. マスター原盤の表面に形成されたパターン形状をフォトポリマー（２Ｐ）樹脂を用いて転写する基材が金属である請求項１記載の光ディスク基板用スタンパーの製造方法。
5. 請求項１〜４の何れか一項記載の方法により得られる光ディスク基板用スタンパー。