JP4327706B2 - Optical information recording medium master manufacturing method, optical information recording medium stamper manufacturing method, optical information recording medium master, stamper, and optical information recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、光情報記録媒体の原盤の製造方法、光情報記録媒体のスタンパの製造方法、光情報記録媒体の原盤、スタンパおよび光情報記録媒体に関するものである。 The present invention relates to an optical information recording medium master manufacturing method, an optical information recording medium stamper manufacturing method, an optical information recording medium master, a stamper, and an optical information recording medium.
一般に、光ディスク等の光情報記録媒体は、所定の凹凸パターンを備えたスタンパを用いて、射出成形等によりディスク基板を作製し、このディスク基板を用いて製造される。
以下、図5(a)〜(e)を参照しつつ、従来の光情報記録媒体のスタンパの製造方法の一例を説明する。
In general, an optical information recording medium such as an optical disk is manufactured using a disk substrate that is manufactured by injection molding or the like using a stamper having a predetermined uneven pattern.
Hereinafter, an example of a conventional method for manufacturing a stamper for an optical information recording medium will be described with reference to FIGS.
この従来のスタンパの製造工程においては、まず、図5(a)に示すように、基板501上にレジスト502が薄膜状に形成された記録原盤503に、レーザ光や電子線などの記録光504による露光で、案内溝や情報ピット等の所望のパターンを潜像505として形成する。 In this conventional stamper manufacturing process, first, as shown in FIG. 5A, recording light 504 such as a laser beam or an electron beam is applied to a recording master 503 in which a resist 502 is formed in a thin film on a substrate 501. The desired pattern such as guide grooves and information pits is formed as a latent image 505 by the exposure according to the above.
続いて、図5(b)に示すように、露光後の記録原盤503に現像処理を施すことにより、潜像505として記録された所望のパターンが凸部または凹部として形成された凹凸パターンを有する原盤506を製作する。なお、DVDやその次世代の光情報記録媒体の原盤の製造には、紫外線レーザまたは電子線による露光や、アルカリ溶液による現像が広く用いられている。 Subsequently, as shown in FIG. 5 (b), the exposed recording master 503 is subjected to a development process so that a desired pattern recorded as a latent image 505 has a concavo-convex pattern formed as a convex portion or a concave portion. A master 506 is produced. In addition, exposure with an ultraviolet laser or an electron beam and development with an alkaline solution are widely used for manufacturing a master disc of a DVD or its next generation optical information recording medium.
次に、図5(c)に示すように、原盤506上に、スパッタ法や無電解メッキ法により、導電膜507を形成する。続いて、図5(d)に示すように、導電膜507を利用したメッキにより、金属層508を形成する。この後、図5(e)に示すように、金属層508のみ、または、導電膜507を伴った金属層508を原盤506から剥離し、該金属層508に裏面研磨や打ち抜きなどの整形加工を施す。これにより、導電膜507を伴っていないスタンパ509aまたは導電膜507を伴ったスタンパ509bが完成する。なお、場合によっては、原盤506から剥離した金属層508に、メッキや2P法などを1回以上施して、金属層508上の凹凸パターンを転写したものをスタンパとして用いることもある。 Next, as shown in FIG. 5C, a conductive film 507 is formed on the master 506 by sputtering or electroless plating. Subsequently, as shown in FIG. 5D, a metal layer 508 is formed by plating using a conductive film 507. Thereafter, as shown in FIG. 5E, only the metal layer 508 or the metal layer 508 with the conductive film 507 is peeled from the master 506, and the metal layer 508 is subjected to shaping such as back surface polishing or punching. Apply. Thereby, the stamper 509a without the conductive film 507 or the stamper 509b with the conductive film 507 is completed. In some cases, a metal layer 508 peeled off from the master 506 may be subjected to plating, 2P method, or the like once or more to transfer the uneven pattern on the metal layer 508 as a stamper.
このようにして製造したスタンパ509a、509bを用いて射出成形等により、光情報記録媒体のディスク基板が製造される。さらにこのディスク基板を用いて光情報記録媒体が製造される。ここでは、ポジ型のフォトレジストを用いた場合について説明を行っているが、ネガ型のフォトレジストを用いた場合も、原盤上の凹凸が逆となる点を除けば、上記説明があてはまる。 A disc substrate of an optical information recording medium is manufactured by injection molding or the like using the stampers 509a and 509b manufactured as described above. Further, an optical information recording medium is manufactured using this disk substrate. Here, the case where a positive type photoresist is used is described. However, the case where a negative type photoresist is used also applies to the above description except that the unevenness on the master is reversed.
この従来の光情報記録媒体のスタンパの製造においては、レジスト502としては、有機材料からなるフォトレジストを用いるのが一般的である。しかし、レジスト502として有機材料からなるフォトレジストを用いた場合、露光部と非露光部との境界部では露光量が連続的に変化するので、現像処理されたフォトレジストでは凹凸パターン部分のエッジを鋭利に形成することが難しく、やや傾斜して除去される。このため、微細な凹凸パターンを形成することが困難であるといった問題がある。そこで、レジスト502を、相変化材料などの感熱性の無機材料で形成し、同一波長の記録光を用いても、有機材料からなるフォトレジストを用いる場合よりも凹凸パターン部分のエッジを鋭利にして微細な凹凸パターンを形成するようにしたスタンパの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、従来、光情報記録媒体のスタンパの製造に広く用いられてきたノボラック樹脂やPMMAなどの有機材料からなるフォトレジストは、メッキによりスタンパの材料となる金属層を形成する際、比較的安定性が高い。しかし、相変化材料などの無機材料からなるレジストを用いた場合には、現像処理によって形成される凹凸パターン部分のエッジを鋭利にすることが可能となるが、メッキにより金属層を形成する際に無機材料が状態変化してしまう虞がある。このように、無機材料が状態変化してしまうと、レジストの凹凸パターンの形状を良好な状態に保つことが困難になる。 By the way, a photoresist made of an organic material such as a novolak resin or PMMA, which has been widely used in the manufacture of a stamper of an optical information recording medium, is relatively stable when a metal layer that becomes a stamper material is formed by plating. Is expensive. However, when a resist made of an inorganic material such as a phase change material is used, it is possible to sharpen the edges of the concavo-convex pattern portion formed by development processing, but when forming a metal layer by plating There is a risk that the inorganic material will change state. Thus, when the state of the inorganic material changes, it becomes difficult to keep the shape of the concavo-convex pattern of the resist in a good state.
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、レジストとして無機材料を用いた場合でも、スタンパの側に所定の凹凸パターンを転写する際において無機材料の状態変化を抑えて凹凸パターンの形状を良好な状態に保つことができる光情報記録媒体の原盤の製造方法、光情報記録媒体のスタンパの製造方法、光情報記録媒体の原盤、スタンパおよび光情報記録媒体を提供することを解決すべき課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. Even when an inorganic material is used as a resist, the state change of the inorganic material is suppressed when a predetermined uneven pattern is transferred to the stamper side. An optical information recording medium master, a method for manufacturing an optical information recording medium stamper, an optical information recording medium master, a stamper, and an optical information recording medium are provided. This is a problem to be solved.
本発明の一見地に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、露光処理が施されることで状態変化する無機材料を含むレジストを基板上に形成し、レジストに露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、この凹凸パターン部分の上にフッ化物を含む第2無機材料からなる隔離層を形成することで光情報記録媒体の原盤を製造することを特徴とする。すなわち、スタンパの製造方法において、レジストと導電膜との間に隔離層を形成することを特徴とする。
この隔離層は、レジストと導電膜とを物理的に隔離することにより、これらの間での化学反応を抑制する。
隔離層に、フッ化物を含む第2無機材料を用いているので、剥離性が向上し、スタンパ上への無機隔離層の残渣を抑制することができる。 According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a master for an optical information recording medium, wherein a resist including an inorganic material that changes state by exposure processing is formed on a substrate, and the resist is subjected to exposure processing and development processing. By forming a concavo-convex pattern portion, and forming an isolation layer made of a second inorganic material containing fluoride on the concavo-convex pattern portion, a master disc of an optical information recording medium is manufactured. That is, in the stamper manufacturing method, an isolation layer is formed between the resist and the conductive film.
The isolation layer physically isolates the resist and the conductive film, thereby suppressing a chemical reaction between them.
Since the second inorganic material containing fluoride is used for the isolation layer, the peelability is improved and the residue of the inorganic isolation layer on the stamper can be suppressed.
本発明の他の見地に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、光情報記録媒体のスタンパに対して所定の凹凸パターンを転写するための原盤の製造方法であって、露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、前記凹凸パターン部分の上に、ダイヤモンドライクカーボンを含む第2無機材料から成る隔離層を形成する。An optical information recording medium master manufacturing method according to another aspect of the present invention is a master manufacturing method for transferring a predetermined concavo-convex pattern to a stamper of an optical information recording medium, wherein an exposure process is performed. A resist containing a first inorganic material whose state changes by the above process is formed on the substrate, and the concavo-convex pattern portion is formed by subjecting the resist to the exposure process and the development process, and a diamond-like pattern is formed on the concavo-convex pattern part. An isolation layer made of a second inorganic material containing carbon is formed.
隔離層にダイヤモンドライクカーボンを含む第2無機材料を用いているので、剥離製がよい。したがて、スタンパ上への無機隔離層の残渣を抑制することができる。Since the second inorganic material containing diamond-like carbon is used for the isolation layer, it is preferable to make a release product. Therefore, the residue of the inorganic isolation layer on the stamper can be suppressed.
本発明の他の見地に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、光情報記録媒体のスタンパに対して所定の凹凸パターンを転写するための原盤の製造方法であって、露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、前記凹凸パターン部分の上に、アルカリに可溶な材料を含む第2無機材料から成る隔離層を形成する。An optical information recording medium master manufacturing method according to another aspect of the present invention is a master manufacturing method for transferring a predetermined concavo-convex pattern to a stamper of an optical information recording medium, wherein an exposure process is performed. Forming a resist including a first inorganic material that changes state on the substrate, subjecting the resist to the exposure process and the development process to form a concavo-convex pattern part, and forming an alkali on the concavo-convex pattern part An isolation layer made of a second inorganic material containing a soluble material is formed.
隔離層に、アルカリに可溶な材料を含む第2無機材料を用いているので、アルカリによって溶かすことでスタンパ上に隔離層の残渣が発生した場合にも溶解除去が可能となる。Since the second inorganic material containing an alkali-soluble material is used for the isolation layer, dissolution and removal are possible even when a residue of the isolation layer is generated on the stamper by being dissolved by the alkali.
本発明の他の見地に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、光情報記録媒体のスタンパに対して所定の凹凸パターンを転写するための方法であって、露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、前記凹凸パターン部分の上に、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、スズ酸化物、モリブデン酸化物またはシリコンのうちの少なくともいずれか1つを含む第2無機材料から成る隔離層を形成する。An optical information recording medium master manufacturing method according to another aspect of the present invention is a method for transferring a predetermined concavo-convex pattern to a stamper of an optical information recording medium by performing an exposure process. A resist containing a first inorganic material that changes in state is formed on a substrate, and a concavo-convex pattern portion is formed by subjecting the resist to the exposure treatment and the development treatment. A tungsten oxide, niobium is formed on the concavo-convex pattern portion. An isolation layer made of a second inorganic material containing at least one of oxide, tin oxide, molybdenum oxide, and silicon is formed.
隔離層に、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、スズ酸化物、モリブデン酸化物、シリコンの少なくとも一つが含まれているので、アルカリによって溶かすことでスタンパ上に隔離層の残渣が発生した場合にも溶解除去が可能となる。Since the isolation layer contains at least one of tungsten oxide, niobium oxide, tin oxide, molybdenum oxide, and silicon, it dissolves even if the isolation layer residue is generated on the stamper by melting with alkali. Removal is possible.
本発明の他の見地に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、光情報記録媒体のスタンパに対して所定の凹凸パターンを転写するための原盤の製造方法であって、露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、前記凹凸パターン部分の上に、水溶性の材料を含む第2無機材料から成る隔離層を形成する。An optical information recording medium master manufacturing method according to another aspect of the present invention is a master manufacturing method for transferring a predetermined concavo-convex pattern to a stamper of an optical information recording medium, wherein an exposure process is performed. Forming a resist containing a first inorganic material that changes state on the substrate, subjecting the resist to the exposure process and the development process to form a concavo-convex pattern portion, and forming a water-soluble layer on the concavo-convex pattern portion. An isolation layer made of a second inorganic material containing the above material is formed.
隔離層に、水溶性の材料を含む第2無機材料を用いているので、スタンパ上に隔離層の残渣が発生した場合にも水を用いることで溶解除去が可能となる。Since the second inorganic material containing a water-soluble material is used for the isolation layer, even if a residue of the isolation layer is generated on the stamper, it can be dissolved and removed by using water.
本発明の他の見地に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、光情報記録媒体のスタンパに対して所定の凹凸パターンを転写するための原盤の製造方法であって、露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、前記凹凸パターン部分の上に、塩化ナトリウム、塩化鉄、ヨウ化カリウム、塩化ルビジウムのうちの少なくともいずれか1つを含む第2無機材料から成る隔離層を形成する。An optical information recording medium master manufacturing method according to another aspect of the present invention is a master manufacturing method for transferring a predetermined concavo-convex pattern to a stamper of an optical information recording medium, wherein an exposure process is performed. Forming a resist containing a first inorganic material whose state changes by the above, and subjecting the resist to the exposure treatment and the development treatment to form a concavo-convex pattern portion. A separation layer made of a second inorganic material containing at least one of iron chloride, potassium iodide, and rubidium chloride is formed.
隔離層に、塩化ナトリウム、塩化鉄、ヨウ化カリウム、塩化ルビジウムのうちの少なくもと1つを含む第2無機材料を用いているので、スタンパ上に隔離層の残渣が発生した場合にも水を用いることで溶解除去が可能となる。Since the second inorganic material containing at least one of sodium chloride, iron chloride, potassium iodide, and rubidium chloride is used for the isolation layer, water is also generated even if the isolation layer residue is generated on the stamper. It is possible to remove by dissolution.
光情報記録媒体のスタンパに対して所定の凹凸パターンを転写するための光情報記録媒体の原盤の製造方法であって、露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、前記凹凸パターン部分の上に、酸に可溶な材料を含む第2無機材料から成る隔離層を形成する。An optical information recording medium master for transferring a predetermined concavo-convex pattern to a stamper of an optical information recording medium, comprising: a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process; An isolation layer made of a second inorganic material, which is formed on a substrate, forms an uneven pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process, and includes an acid-soluble material on the uneven pattern portion. Form.
隔離層に、酸に可溶な材料を含む第2無機材料を用いているので、スタンパ上に隔離層の残渣が発生した場合にも水を用いることで溶解除去が可能となる。Since the second inorganic material containing an acid-soluble material is used for the isolation layer, even when a residue of the isolation layer is generated on the stamper, the removal can be performed by using water.
本発明のさらに他の見地に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、原盤製造方法において無機隔離層の上に剥離層を設ける。剥離層を設けることにより、スタンパ上に残渣が発生した場合であってもその溶解除去が容易となり、スタンパを良好に製造できるようになる。剥離層には、酸、アルカリ、水、有機溶媒などへの溶解性の高い種々の無機材料、有機材料を用いることができる。According to still another aspect of the present invention, a method for manufacturing a master of an optical information recording medium includes providing a release layer on an inorganic isolation layer in the master manufacturing method. By providing the release layer, even if a residue is generated on the stamper, it is easy to dissolve and remove the stamper, and the stamper can be manufactured satisfactorily. For the release layer, various inorganic and organic materials having high solubility in acids, alkalis, water, organic solvents, and the like can be used.
無機材料から成る隔離層と無機材料から成る剥離層を合わせた厚さは150nm以下、かつ隔離層の厚さは5nm以上、あるいは15nm以上とするのがより好ましい。More preferably, the combined thickness of the isolation layer made of the inorganic material and the release layer made of the inorganic material is 150 nm or less, and the thickness of the isolation layer is 5 nm or more, or 15 nm or more.
また、有機材料からなる剥離層の厚さは、60nm以下とするのが好ましい。 The thickness of the release layer made of an organic material is preferably 60 nm or less.
本発明に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法によれば、レジストとして無機材料を用いた場合でも、スタンパの側に所定の凹凸パターンを転写する際において無機材料の状態変化を抑えて凹凸パターンの形状を良好な状態に保つことができる。これにより、良好なメッキを行うことができ、従来はメッキが困難であった露光により状態変化が起こる無機材料をレジストとして用いることが可能となる。 According to the method for manufacturing a master of an optical information recording medium according to the present invention, even when an inorganic material is used as a resist, a concavo-convex pattern is suppressed by suppressing a change in state of the inorganic material when a predetermined concavo-convex pattern is transferred to the stamper Can be kept in a good state. Thereby, favorable plating can be performed, and it becomes possible to use as the resist an inorganic material in which a state change is caused by exposure, which has conventionally been difficult to plate.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
1.第1実施形態
(1)製造方法の概要
以下、図1(a)〜(f)を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る光情報記録媒体のスタンパの製造方法の概要を説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1. 1. First Embodiment (1) Overview of Manufacturing Method Hereinafter, an overview of a method for manufacturing a stamper for an optical information recording medium according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. .
まず、図1(a)に示すように、基板101上に露光により状態変化を起こす無機材料からなるレジスト102が薄膜状に形成された記録原盤103に、レーザ光や電子線などの記録光104による露光で、案内溝や情報ピットなどの所望のパターンを潜像105として形成する(露光工程)。 First, as shown in FIG. 1A, a recording light 104 such as a laser beam or an electron beam is applied to a recording master 103 in which a resist 102 made of an inorganic material that changes its state upon exposure is formed on a substrate 101. The desired pattern such as guide grooves and information pits is formed as the latent image 105 by the exposure by (exposure process).
続いて、図1(b)に示すように、露光後の記録原盤103に現像処理を施すことにより、潜像105として記録された所望のパターンを凸部または凹部として、記録原盤103上に微細な凹凸パターン部分を形成する(現像工程)。
次に、図1(c)に示すように、記録原盤103上の微細な凹凸パターン部分の上に無機隔離層107を形成して、原盤106を製作する(無機隔離層形成工程)。
Subsequently, as shown in FIG. 1B, the recording master 103 after exposure is subjected to a development process so that a desired pattern recorded as the latent image 105 is formed as a convex or concave portion on the recording master 103. A rough pattern portion is formed (development process).
Next, as shown in FIG. 1C, an inorganic isolation layer 107 is formed on the fine uneven pattern portion on the recording master 103, and the master 106 is manufactured (inorganic isolation layer forming step).
続いて、図1(d)に示すように、無機隔離層107の上に、無電解メッキ法により導電膜108を形成する(導電膜形成工程)。なお、スパッタ法により導電膜108を形成してもよい。
そして、図1(e)に示すように、導電膜108の上に、該導電膜108を利用してメッキを行うことにより金属層109を形成する(金属層形成工程)。
Subsequently, as shown in FIG. 1D, a conductive film 108 is formed on the inorganic isolation layer 107 by an electroless plating method (conductive film forming step). Note that the conductive film 108 may be formed by a sputtering method.
Then, as shown in FIG. 1E, a metal layer 109 is formed on the conductive film 108 by plating using the conductive film 108 (metal layer forming step).
この後、図1(f)に示すように、金属層109のみ、または、金属層109および導電膜108を原盤106から剥離し、金属層109に、裏面研磨や打ち抜きなどの整形加工を施す(剥離工程)。これにより、原盤106の凹凸パターンが転写された、導電膜108を伴っていないスタンパ110aまたは導電膜108を伴ったスタンパ110bが完成する。さらには、このスタンパを用いて射出成形によって基板を製造し、さらにその基板を用いて光情報記録媒体が製造される。 Thereafter, as shown in FIG. 1 (f), only the metal layer 109, or the metal layer 109 and the conductive film 108 are peeled off from the master 106, and the metal layer 109 is subjected to shaping such as back surface polishing or punching ( Peeling step). As a result, the stamper 110a without the conductive film 108 or the stamper 110b with the conductive film 108 to which the uneven pattern of the master 106 is transferred is completed. Furthermore, a substrate is manufactured by injection molding using the stamper, and an optical information recording medium is manufactured using the substrate.
本発明の方法を用いれば、有機材料からなるフォトレジストに対して露光する場合の従来の波長と同程度の波長からなる記録光によっても、従来よりも記録密度の高いスタンパの製造、ひいては光情報記録媒体の製造が可能となる。
(2)製造方法の詳細
以下、本発明の第1実施形態に係る光情報記録媒体のスタンパの製造方法をより具体的に説明する。
If the method of the present invention is used, the production of a stamper having a higher recording density than that of the conventional method and the optical information can be obtained even with the recording light having the same wavelength as the conventional wavelength when the photoresist made of an organic material is exposed. A recording medium can be manufactured.
(2) Details of Manufacturing Method Hereinafter, the manufacturing method of the stamper of the optical information recording medium according to the first embodiment of the present invention will be described more specifically.
露光工程(図1(a)参照)で露光される記録原盤103のうちの基板101としては、例えば、各種ガラス、シリコンまたは樹脂などからなる基板が用いられる。基板101上に形成されたレジスト102の材料としては、露光により状態変化を起こす無機材料、例えば、ゲルマニウム、テルル、アンチモン、セレン、モリブデン、タングステン、チタンないしはこれらの酸化物などの化合物を主成分として含む材料などが用いられる。なお、これらの無機材料は、金や白金族、銀、銅などの貴金属あるいは二酸化珪素などを含むことで現像時の残膜率を向上させることができ、本発明の方法に好適に用いることができる。ここで、露光により相変化を起こす無機材料からなるレジスト102は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、スピンコート法などにより基板101上に形成されるが、特にスパッタ法を用いることにより、低ダストで均質な良好なレジストを形成しやすく、本発明の方法に好適に用いることのできるレジスト102を製造することができる。なお、記録原盤103は、上記構成を保っていれば、上記以外の構成要素、例えば界面層や反射層などを含んでいてもよい。 As the substrate 101 of the recording master 103 exposed in the exposure step (see FIG. 1A), for example, a substrate made of various types of glass, silicon, resin, or the like is used. As a material of the resist 102 formed on the substrate 101, an inorganic material that changes its state by exposure, for example, germanium, tellurium, antimony, selenium, molybdenum, tungsten, titanium, or a compound such as an oxide thereof is a main component. Including materials are used. These inorganic materials contain noble metals such as gold, platinum group, silver and copper, or silicon dioxide, so that the remaining film ratio at the time of development can be improved and can be suitably used in the method of the present invention. it can. Here, the resist 102 made of an inorganic material that undergoes a phase change upon exposure is formed on the substrate 101 by, for example, a sputtering method, a vacuum evaporation method, a spin coating method, or the like. Therefore, it is possible to produce a resist 102 that can easily form a uniform good resist and can be suitably used in the method of the present invention. Note that the recording master 103 may include components other than those described above, for example, an interface layer and a reflective layer, as long as the above configuration is maintained.
次に、図2を参照しつつ、記録原盤103のレジスト102に対する露光方法、すなわち記録原盤103へのパターンの記録方法を説明する。図2に示すように、記録原盤103は、回転台201に載せられて回転台201とともに回転させられる。光源202から発せられた記録光104は、レンズ203により記録原盤103の表面に集光される。なお、必要であれば、記録光104は、光源202内で変調、偏向されていても良い。記録時には、記録ヘッド204と回転台201とは、矢印Aで示すように、相対的に平行移動する。これにより、記録原盤103上では、スパイラル状に記録が行われ、所望のパターンが上述した潜像105として形成される。記録光104としては、レーザ光や電子線束などを用いることができる。所望のパターンが潜像105として形成された記録原盤103においては、露光により相変化などの状態変化を起こした領域(以下、「状態変化領域」という。)と、露光されず状態変化を起こしていない領域(以下、「状態未変化領域」という。)とではエッチングレートが異なる。 Next, an exposure method for the resist 102 of the recording master 103, that is, a pattern recording method on the recording master 103 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the recording master 103 is placed on the turntable 201 and rotated together with the turntable 201. The recording light 104 emitted from the light source 202 is condensed on the surface of the recording master 103 by the lens 203. If necessary, the recording light 104 may be modulated and deflected in the light source 202. At the time of recording, the recording head 204 and the turntable 201 move relatively in parallel as indicated by an arrow A. Thereby, recording is performed in a spiral shape on the recording master 103, and a desired pattern is formed as the latent image 105 described above. As the recording light 104, a laser beam, an electron beam bundle, or the like can be used. In the recording master 103 in which a desired pattern is formed as the latent image 105, a state change such as a phase change due to exposure (hereinafter referred to as a “state change region”) and a state change are caused without being exposed. The etching rate is different from the non-region (hereinafter referred to as “state unchanged region”).
そこで、現像工程(図1(b)参照)では、このエッチングレート差を利用して、エッチングにより記録原盤103を現像する。エッチングの例としては、反応性イオンエッチングなどのドライエッチングや、酸またはアルカリなどによるウエットエッチングなどが挙げられるが、状態変化領域と状態未変化領域とでエッチングレートが異なるものであれば、どのような手法を用いてもよい。このような現像処理により、凹凸パターン部分を有する光情報記録媒体の記録原盤103が製作される。 Therefore, in the developing process (see FIG. 1B), the recording master 103 is developed by etching using this etching rate difference. Examples of etching include dry etching such as reactive ion etching, wet etching with acid or alkali, etc., but what if the etching rate is different between the state change region and the state unchanged region? Various methods may be used. By such development processing, a recording master 103 of an optical information recording medium having an uneven pattern portion is manufactured.
無機隔離層形成工程(図1(c)参照)では、例えば、フッ化物や酸化物、窒化物、ダイヤモンドライクカーボン(以下、DLCと表記する)などの無機材料を、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、化学気相成長法(以下、CVDと表記する)などの真空プロセスなどによって、記録原盤103上に薄膜として形成する。これにより、基板101と現像処理されたレジスト102(記録原盤103)に無機隔離層107を加えた原盤106が製作される。この無機隔離層107によって、レジスト102を導電膜108や金属層109と隔離することができるようになり、両者の間に反応が生じたり、レジスト102が状態変化を起こしたりすることを防ぐことが可能になり、さらにはスタンパ110上に無機隔離層107の残渣を生じにくくさせることができる。 In the inorganic isolation layer forming step (see FIG. 1C), for example, an inorganic material such as fluoride, oxide, nitride, diamond-like carbon (hereinafter referred to as DLC), for example, sputtering or vacuum deposition is used. A thin film is formed on the recording master 103 by a vacuum process such as a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as CVD). As a result, a master 106 in which an inorganic isolation layer 107 is added to the substrate 101 and the developed resist 102 (recording master 103) is manufactured. By this inorganic isolation layer 107, the resist 102 can be isolated from the conductive film 108 and the metal layer 109, and it is possible to prevent a reaction between them or a change in state of the resist 102. In addition, it is possible to make it difficult to produce a residue of the inorganic isolation layer 107 on the stamper 110.
なお、無機材料としては上記挙げたもの以外にも、様々なものを用いることができるが、次に挙げる要件を満たすものが本発明の第1実施形態において好適に用いることのできる無機材料である。
(要件1)導電性が低く、電気的に分解されにくい。
In addition to the materials listed above, various materials can be used as the inorganic material, but materials satisfying the following requirements are inorganic materials that can be suitably used in the first embodiment of the present invention. .
(Requirement 1) Low electrical conductivity and difficult to be electrically decomposed.
(要件2)導電膜108に対して剥離性が良い。
(要件3)導電膜108表面を侵さない溶媒へ溶解する。
要件1は、メッキの際の印加により、無機材料が導電膜108やメッキにより形成された金属層109と反応したり電気的に分解されたりするのを抑止するために必須であるが、例えば、フッ化物、酸化物、窒化物などは非常に安定な材料であり、本発明の方法に好適に用いることができる。
(Requirement 2) Good peelability with respect to the conductive film 108.
(Requirement 3) It dissolves in a solvent that does not attack the surface of the conductive film 108.
Requirement 1 is essential for preventing the inorganic material from reacting or electrically decomposing with the conductive film 108 or the metal layer 109 formed by plating by application during plating. Fluorides, oxides, nitrides, and the like are very stable materials and can be suitably used in the method of the present invention.
要件2は、導電膜108を伴ったスタンパ110bを製造する際に、スタンパ110b上に無機材料の残渣が発生するのを抑制するのに効果がある。
要件3は、導電膜108を伴ったスタンパ110bを製造する際に、アルカリや水など(スタンパ110b表面が金や白金族などの耐酸性の強い材料であれば、酸を用いても良い)のスタンパ110b表面を侵さない溶媒に可溶な無機材料を用いることにより、スタンパ110b上に無機材料の残渣が発生した場合に、アルカリや水、酸などを用いて、スタンパ110bを侵すことなく残渣を除去するのに効果がある。
Requirement 2 is effective in suppressing the generation of inorganic material residues on the stamper 110b when the stamper 110b with the conductive film 108 is manufactured.
Requirement 3 is that when manufacturing the stamper 110b with the conductive film 108, alkali, water, etc. (if the stamper 110b surface is a highly acid-resistant material such as gold or platinum group, an acid may be used). By using an inorganic material that is soluble in a solvent that does not attack the surface of the stamper 110b, when an inorganic material residue is generated on the stamper 110b, the residue can be removed without damaging the stamper 110b using alkali, water, acid, or the like. Effective to remove.
なお、以上の説明の通り、要件2、要件3については、導電膜108を伴ったスタンパ110bを製造する際の残渣の抑止または除去のための要件であり、導電膜108を伴わないスタンパ110aを製造する際においては必須要件ではない。
これらの要件を満たす具体的な材料としては、まず、要件1を満たすものとして、フッ化マグネシウム、フッ化ランタンなどのフッ化物、二酸化珪素、酸化モリブデンなどの酸化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの窒化物、およびこれらの混合物が挙げられる。
As described above, requirements 2 and 3 are requirements for suppressing or removing residues when manufacturing the stamper 110b with the conductive film 108, and the stamper 110a without the conductive film 108 is provided. This is not an essential requirement for manufacturing.
As specific materials satisfying these requirements, first, as satisfying requirement 1, fluorides such as magnesium fluoride and lanthanum fluoride, oxides such as silicon dioxide and molybdenum oxide, silicon nitride, aluminum nitride, etc. Nitrides, and mixtures thereof.
要件2を満たすものとしては、フッ化マグネシウム、フッ化ランタン、フッ化カルシウムなどのフッ化物やDLC、二酸化珪素(導電膜108に、金、白金属、銅、アルミニウムなどの二酸化珪素との付着力の小さいものを選ぶ必要がある)を本発明の方法に好適に用いることができる。導電膜に金を用いる際には、酸化チタンや酸化アルミニウム、酸化ビスマス、酸化スズなども剥離性が良く、本発明の方法に良好に用いることができる。要件2を満たす無機材料では、スタンパ110b上への無機隔離層107の残渣を抑制することができるだけでなく、スタンパ110b上に無機隔離層107の残渣が発生した場合にも溶解除去が可能となる。 Those satisfying Requirement 2 include fluorides such as magnesium fluoride, lanthanum fluoride, and calcium fluoride, DLC, and silicon dioxide (adhesive force to conductive film 108 and silicon dioxide such as gold, white metal, copper, and aluminum) Can be suitably used in the method of the present invention. When gold is used for the conductive film, titanium oxide, aluminum oxide, bismuth oxide, tin oxide, and the like have good peelability and can be used favorably in the method of the present invention. The inorganic material satisfying the requirement 2 can not only suppress the residue of the inorganic isolation layer 107 on the stamper 110b, but can also dissolve and remove the residue of the inorganic isolation layer 107 on the stamper 110b. .
要件3を満たすものとしては、例えば、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、スズ酸化物、モリブデン酸化物、シリコンなどのアルカリに可溶な材料や、塩化ナトリウムや塩化鉄、ヨウ化カリウム、塩化ルビジウムなどの水溶性の材料や、(スタンパ表面が金や白金族などの耐酸性の強い材料である場合)スズ酸化物、塩化銅などの酸に可溶な材料を本発明の方法に好適に用いることができる。もちろん、ここに例を挙げたもの以外でも、各要件を満たす材料であれば本発明の方法に用いることができる。 Examples of materials that satisfy requirement 3 include alkali-soluble materials such as tungsten oxide, niobium oxide, tin oxide, molybdenum oxide, and silicon, sodium chloride, iron chloride, potassium iodide, and rubidium chloride. A water-soluble material, or an acid-soluble material such as tin oxide or copper chloride (when the stamper surface is a highly acid-resistant material such as gold or platinum group) is preferably used in the method of the present invention. Can do. Of course, materials other than those exemplified here can be used in the method of the present invention as long as they satisfy the requirements.
なお要件2、3を満たす材料として挙げたものを要件1で挙げた材料に混合したものを用いることもできる。
以上に挙げた無機材料からなる無機隔離層107の形成方法については、後述する厚さや均一性を実現できる方法であればいずれの方法であっても良い。なお、レジスト102への密着性が高く、ダストが出にくく、安定した成膜が行いやすいなどの理由により、無機隔離層107の形成方法としてはスパッタ法が好ましい。ただし、DLCについては、スパッタ法を用いるのは困難であり、CVDを用いることで無機隔離層107を好適に形成することができる。
In addition, what mixed the material quoted as the material which satisfy | fills the requirements 2 and 3 with the material quoted by the requirement 1 can also be used.
As a method for forming the inorganic isolation layer 107 made of the inorganic material described above, any method may be used as long as it can realize the thickness and uniformity described later. Note that a sputtering method is preferable as a method of forming the inorganic isolation layer 107 because it has high adhesion to the resist 102, hardly generates dust, and can easily form a stable film. However, it is difficult to use a sputtering method for DLC, and the inorganic isolation layer 107 can be suitably formed by using CVD.
このとき、スパッタ法やCVDの条件などは任意のものでかまわない。また、無機隔離層107の形成にスパッタ法を用いる場合は、二酸化珪素や窒化シリコンなどの予め所望の組成のターゲットを用いて、アルゴンやキセノンなどの不活性ガスを用いてスパッタしてもよいし、複数のターゲットを用いて共スパッタを行っても良いし、所望の組成に対してフッ素や酸素、窒素などの不足した組成のターゲット(単体のターゲットでも良い)を用いて反応性スパッタを行ってもよい。反応性スパッタは、例えば、アルゴンやキセノンなどの不活性ガスにフッ素や酸素、窒素を混合して行ってもよい。例えば、一例を挙げると、二酸化珪素の無機隔離層107を形成するには、二酸化珪素のターゲットを用いて、高真空中にアルゴンを導入して2mTorrの炉内圧力とした上で400Wの出力でRFスパッタを行ってもよい。もちろん、上記の炉内圧力、出力に本発明の範囲が限定されるものではない。 At this time, any sputtering method, CVD condition, etc. may be used. In addition, when a sputtering method is used to form the inorganic isolation layer 107, sputtering may be performed using an inert gas such as argon or xenon using a target having a desired composition such as silicon dioxide or silicon nitride in advance. Co-sputtering may be performed using a plurality of targets, or reactive sputtering may be performed using a target with insufficient composition such as fluorine, oxygen, or nitrogen (or a single target) with respect to a desired composition. Also good. For example, reactive sputtering may be performed by mixing fluorine, oxygen, or nitrogen with an inert gas such as argon or xenon. For example, in order to form the inorganic isolation layer 107 of silicon dioxide, using a silicon dioxide target, argon is introduced into a high vacuum to obtain a furnace pressure of 2 mTorr and an output of 400 W. RF sputtering may be performed. Of course, the scope of the present invention is not limited to the above-mentioned furnace pressure and output.
無機隔離層107の厚さについては、次の2つの条件を満たすことが必要である。
(第1の条件)
金属層109をメッキする際に、レジスト102の単独の化学反応、または、レジスト102と導電膜108もしくは金属層109との間の化学反応を抑制できる程度の厚みがあること。
About the thickness of the inorganic isolation layer 107, it is necessary to satisfy the following two conditions.
(First condition)
When the metal layer 109 is plated, the resist layer 102 has a thickness that can suppress a single chemical reaction of the resist 102 or a chemical reaction between the resist 102 and the conductive film 108 or the metal layer 109.
(第2の条件)
無機隔離層107を形成した後に、無機隔離層107の表面に所望の高さないしは形状の凹凸パターンを形成することができること。
(Second condition)
After the inorganic isolation layer 107 is formed, a desired height or shape uneven pattern can be formed on the surface of the inorganic isolation layer 107.
まず、第1の条件に関して行った実施例1について説明する。
表1に、レジスト102の種類および無機隔離層107の種類が互いに異なる4つの場合について、それぞれスタンパ110を製造し、メッキ良品率を測定した結果を示す。ここで、レジスト102としては、金属層109をメッキする際の安定性の低いTe酸化物からなる2種類のレジスト102(レジストA、レジストB)を用いている。無機隔離層107の材料としては、二酸化珪素とタングステン酸化物とを用いている。そして、無機隔離層107の厚さを0〜15nmの範囲で種々変えたときの、レジスト102のメッキ耐性の変化を測定した。メッキ耐性は、各ケースについて10回ずつメッキを行った上で、良好なメッキが行えた回数で示している。
First, Example 1 performed regarding the first condition will be described.
Table 1 shows the results of manufacturing the stamper 110 and measuring the non-defective plating rate for four cases in which the type of the resist 102 and the type of the inorganic isolation layer 107 are different from each other. Here, as the resist 102, two types of resists 102 (resist A and resist B) made of Te oxide having low stability when the metal layer 109 is plated are used. As the material of the inorganic isolation layer 107, silicon dioxide and tungsten oxide are used. And the change of the plating tolerance of the resist 102 when the thickness of the inorganic isolation layer 107 was variously changed in the range of 0 to 15 nm was measured. The plating resistance is indicated by the number of times that good plating can be performed after plating 10 times for each case.
次に、第2の条件に関して行った実施例2について説明する。
表2に、凹凸パターンの高さが35nmまたは90nmである2種類の原盤106について、無機隔離層107の厚さを15〜240nmの範囲で種々変えたときの、無機隔離層107表面の凹凸パターンの高さを測定した結果を示す。凹凸パターンの高さとは、図3において示す隔離層形成前凹凸高さh1のことをいう。また、無機隔離層107の厚さとは、無機隔離層107の凹凸パターンのうちの凸部における厚みのことをいう。ここで、原盤106のトラックピッチは320nmである。また、原盤106には、最短ピット長が100nm程度の長短ピット列が凹凸パターンとして形成されている。無機隔離層107の材料には二酸化珪素を用いている。
Next, Example 2 performed regarding the second condition will be described.
Table 2 shows the uneven pattern on the surface of the inorganic isolation layer 107 when the thickness of the inorganic isolation layer 107 is variously changed in the range of 15 to 240 nm for the two types of master 106 having an uneven pattern height of 35 nm or 90 nm. The result of having measured the height of is shown. The height of the concavo-convex pattern means the concavo-convex height h1 before the isolation layer formation shown in FIG. Further, the thickness of the inorganic isolation layer 107 refers to the thickness of the convex portion of the concave / convex pattern of the inorganic isolation layer 107. Here, the track pitch of the master 106 is 320 nm. Further, on the master 106, long and short pit rows having a shortest pit length of about 100 nm are formed as an uneven pattern. Silicon dioxide is used as the material of the inorganic isolation layer 107.
なお、図3中の隔離層形成前凹凸高さh1は、無機隔離層形成前の原盤106の凹凸パターンの高さを示し、隔離層形成後凹凸高さh2は、無機隔離層107表面の凹凸パターンの高さを示している。 In FIG. 3, the unevenness height h1 before forming the isolation layer indicates the height of the uneven pattern of the master 106 before forming the inorganic isolation layer, and the uneven height h2 after forming the isolation layer is the unevenness on the surface of the inorganic isolation layer 107. Indicates the height of the pattern.
以上の測定結果によれば、無機隔離層107の厚さは、5nm以上150nm以下であるのが好ましく、15nm以上150nm以下であるのがより好ましい。以上が、実施例1,2の説明である。
導電膜形成工程では、原盤106の無機隔離層107上に、無電解メッキ法により、例えばニッケルや銅などの導電材料からなる導電膜108を形成する。なお、スパッタ法や真空蒸着法などにより、例えばニッケルや銅、金、などの導電材料からなる導電膜108を形成してもよい。この導電膜108は、金属層形成工程で、メッキにより金属層109を形成する際の電極として利用する。
According to the above measurement results, the thickness of the inorganic isolation layer 107 is preferably 5 nm or more and 150 nm or less, and more preferably 15 nm or more and 150 nm or less. The above is the description of the first and second embodiments.
In the conductive film forming step, a conductive film 108 made of a conductive material such as nickel or copper is formed on the inorganic isolation layer 107 of the master 106 by electroless plating. Note that the conductive film 108 made of a conductive material such as nickel, copper, or gold may be formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. The conductive film 108 is used as an electrode when the metal layer 109 is formed by plating in the metal layer forming step.
金属層形成工程では、例えば、ニッケル電鋳メッキなどのメッキを行い、導電膜108上に金属層109を形成する。なお、前記の導電膜形成工程で導電膜108の形成に無電解メッキ法を用いる場合では、スパッタ法や真空蒸着法を用いる場合と比べて、レジスト102と導電膜108との密着性が低くなり、スタンパ110b上に無機隔離層107の残渣が残るのを抑制することができる。 In the metal layer forming step, for example, plating such as nickel electroforming is performed to form the metal layer 109 on the conductive film 108. Note that in the case where the electroless plating method is used to form the conductive film 108 in the conductive film formation step, the adhesion between the resist 102 and the conductive film 108 is lower than in the case where the sputtering method or the vacuum evaporation method is used. The residue of the inorganic isolation layer 107 can be suppressed from remaining on the stamper 110b.
剥離工程では、金属層109のみ、または、金属層109と導電膜108とが一体となったものを原盤106から剥離し、裏面の研磨、打ち抜きなどの整形加工を行う。これにより、スタンパ110a、110bが完成する。なお、剥離工程で金属層109のみを原盤106から剥離する場合は、金属層形成工程に入る前に、導電膜108に対して、酸素プラズマ処理などの表面改質を行っておくと、剥離が容易となる。 In the peeling step, only the metal layer 109 or a combination of the metal layer 109 and the conductive film 108 is peeled off from the master 106, and shaping processing such as polishing and punching of the back surface is performed. Thereby, the stampers 110a and 110b are completed. Note that in the case where only the metal layer 109 is peeled off from the master 106 in the peeling step, if the surface modification such as oxygen plasma treatment is performed on the conductive film 108 before entering the metal layer forming step, the peeling may occur. It becomes easy.
ところで、金属層109と導電膜108とを一体として原盤106から剥離する場合は、導電膜108上(スタンパ110b上)に無機隔離層107の残渣がわずかに残る虞がある。このような残渣が問題となる場合は、無機隔離層材料について(要件2)、または(要件3)を満たす無機材料を無機隔離層107として用いればよい。(要件2)を満たす材料を用いれば、残渣の抑制に大きな効果があり、また、残渣が発生した場合も、粘着シート等を用いて容易に残渣を剥離除去することができる。(要件3)を満たす材料を用いれば、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)などのアルカリ、水、塩酸などの酸等、無機隔離層107として用いた材料が溶解性をもつ溶媒を用いて残渣を溶解除去することができる。ただし、残渣除去に酸を用いる場合は、スタンパ110b表面を侵す可能性があるため、予め導電膜108を金などの耐酸性の強いものにしておくとよい。また、(要件2)、(要件3)とを組み合わせたものとして、無機隔離層107に二酸化珪素、導電膜108に金や白金族などの耐酸性の貴金属を用いるのも、無機隔離層107の残渣に対して有効である。その場合、二酸化珪素と貴金属とは剥離性が良いために残渣の抑制に大きな効果があるだけでなく、スタンパ表面が酸への耐性が強い金などで覆われるため、例えば、5%程度のフッ酸を用いて二酸化珪素を溶解することによって残渣を除去することができる。なお、フッ酸の濃度については上記以外でも好適に用いることができる。 By the way, when the metal layer 109 and the conductive film 108 are peeled from the master 106 as a unit, there is a possibility that a slight residue of the inorganic isolation layer 107 may remain on the conductive film 108 (on the stamper 110b). When such a residue becomes a problem, an inorganic material that satisfies (Requirement 2) or (Requirement 3) for the inorganic isolation layer material may be used as the inorganic isolation layer 107. If a material satisfying (Requirement 2) is used, there is a great effect in suppressing the residue, and even when a residue is generated, the residue can be easily peeled and removed using an adhesive sheet or the like. If a material satisfying (Requirement 3) is used, for example, an alkali isolation solution such as an aqueous solution of sodium hydroxide, an aqueous solution of potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), an acid such as water, hydrochloric acid, etc. The residue can be dissolved and removed using a solvent in which the material is soluble. However, when an acid is used for removing the residue, the surface of the stamper 110b may be affected. Therefore, it is preferable to make the conductive film 108 strong in acid resistance such as gold in advance. As a combination of (Requirement 2) and (Requirement 3), it is also possible to use silicon dioxide for the inorganic isolation layer 107 and acid-resistant noble metal such as gold or platinum group for the conductive film 108. Effective against residue. In that case, silicon dioxide and noble metal have a good releasability, so that not only has a great effect on suppressing residue, but also the surface of the stamper is covered with gold or the like having a strong resistance to acid. The residue can be removed by dissolving the silicon dioxide with an acid. In addition, about the density | concentration of hydrofluoric acid, it can use suitably other than the above.
以上のように、露光により状態変化が起こる無機材料は、従来メッキが困難であったが、本発明の第1実施形態に係る光情報記録媒体のスタンパの製造方法によれば、従来、メッキが困難であった露光により状態変化が起こる無機材料をレジストとして用いることが可能となる。ひいては、従来の有機材料からなるフォトレジストを用いたスタンパの製造方法に比べて、同程度波長の光源を用いた場合であっても、スタンパ110の側に所定の凹凸パターンを転写する際において無機材料の状態変化を抑えつつ凹凸パターンの形状を良好な状態に保つことができるため、より記録密度の高いスタンパや、光情報記録媒体を製造することが可能となる。 As described above, the inorganic material that undergoes a state change by exposure has been difficult to plate. However, according to the stamper manufacturing method of the optical information recording medium according to the first embodiment of the present invention, the plating is conventionally performed. It is possible to use an inorganic material that undergoes a state change due to difficult exposure as a resist. As a result, compared with a conventional stamper manufacturing method using a photoresist made of an organic material, even when a light source having a wavelength of the same degree is used, an inorganic pattern is transferred when a predetermined uneven pattern is transferred to the stamper 110 side. Since the shape of the concavo-convex pattern can be kept in a good state while suppressing a change in the state of the material, it is possible to manufacture a stamper with higher recording density and an optical information recording medium.
2.第2実施形態
以下、図4を参照しながら、本発明の第2実施形態を説明する。ただし、第2実施形態に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法は、無機隔離層407aの上に新たに剥離層407bを形成し、スタンパ製造方法において無機隔離層407aと導電膜408との間に剥離層407bを設ける点を除けば、第1実施形態に係る光情報記録媒体の原盤の製造方法と同様である。したがって、以下では、説明の重複を避けるため、図4(a)〜(f)を参照しつつ、主として第1実施形態と異なる点を説明する。
2. Second Embodiment Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, in the method for manufacturing the master of the optical information recording medium according to the second embodiment, the release layer 407b is newly formed on the inorganic isolation layer 407a, and the space between the inorganic isolation layer 407a and the conductive film 408 is formed in the stamper manufacturing method. The method is the same as the method for manufacturing the master disc of the optical information recording medium according to the first embodiment except that the release layer 407b is provided. Therefore, in the following, in order to avoid duplication of description, differences from the first embodiment will be mainly described with reference to FIGS.
第2実施形態に係るスタンパの製造方法においては、露光工程および現像工程は第1実施形態と同様である。無機隔離層形成工程では、第1実施形態と同様に無機隔離層407aを形成した後、剥離層407bが形成される。その結果、原盤406が製作される。
剥離層407bを形成する工程についてさらに詳細に説明する。剥離層407bは、アルカリや有機溶媒、水、(スタンパ表面が金や白金族などの耐酸性の強い材料である場合)酸、などのスタンパ410へダメージを与えることのない溶媒に可溶な材料からなり、導電膜408を伴ったスタンパ410bを製造する際にスタンパ410b上に無機材料の残渣が発生した場合に、溶媒を用いて、スタンパ410bにダメージを与えることなく、残渣を除去するのに効果がある。剥離層407bには、無機材料では、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、スズ酸化物、モリブデン酸化物、シリコン、などのアルカリに可溶なものや、塩化ナトリウム、塩化鉄、ヨウ化カリウム、塩化ルビジウムなどの水溶性のもの、スズ酸化物、塩化銅などの酸に可溶なもの、塩化鉄やヨウ化カリウムなどの有機溶媒に可溶なもの、などを好適に本発明の方法に用いることができる。有機材料では、フェノール樹脂、アクリル樹脂などのアルカリや水、酸、有機溶媒に可溶なものを好適に本発明の方法に用いることができる。もちろん、例に挙げた以外でも、アルカリや有機溶媒、水、(スタンパ表面が金や白金族などの耐酸性の強い材料である場合)酸、などのスタンパへダメージを与えることのない溶媒に可溶な材料であれば、本発明の方法に用いることができる。
In the stamper manufacturing method according to the second embodiment, the exposure step and the development step are the same as those in the first embodiment. In the inorganic isolation layer forming step, after forming the inorganic isolation layer 407a as in the first embodiment, the release layer 407b is formed. As a result, the master 406 is manufactured.
The step of forming the release layer 407b will be described in more detail. The release layer 407b is made of a material that is soluble in a solvent that does not damage the stamper 410, such as an alkali, an organic solvent, water, or an acid (when the stamper surface is a highly acid-resistant material such as gold or platinum group). When a
剥離層407bに無機材料を用いる場合は、第1実施形態の説明と実質的に同様の構成となる。第1実施形態における無機隔離層107を、第2実施形態においては無機隔離層407aと剥離層407bとの二つの機能に分担させることによって、隔離層としての機能は高いがスタンパ410b上への残渣が課題となる材料を無機隔離層407aとして用いる、あるいはアルカリへの溶解性は高いが隔離層としての機能の低い材料を剥離層として用いることができるため、スタンパ410b上の残渣の除去については第1実施形態の方法よりも有効である。無機隔離層407a、剥離層407bの形成方法については、第1実施形態における無機隔離層107の形成方法と同じであり、無機隔離層407a、剥離層407bの厚さについては、実施例1、2で説明した実験結果から、無機隔離層407aの厚さが5nm以上であり、かつ、無機隔離層407aと剥離層407bとを合わせた厚さが150nm以下であるのが好ましく、無機隔離層407aの厚さが15nm以上であり、かつ、無機隔離層407aと剥離層407bとを合わせた厚さが150nm以下であるのがより好ましい。
When an inorganic material is used for the release layer 407b, the configuration is substantially the same as that described in the first embodiment. By separating the inorganic isolation layer 107 in the first embodiment into two functions of the inorganic isolation layer 407a and the release layer 407b in the second embodiment, the residue on the
剥離層407bに有機材料を用いる場合、無機隔離層407aの形成方法は、第1実施形態における無機隔離層107の形成方法と同じであり、剥離層407bの形成には、スピンコート法や真空蒸着法を用いることができる。無機隔離層407aの厚さは、実施例1,2で説明した実験結果から、5nm以上150nm以下であるのが好ましく、15nm以上150nm以下であるのがより好ましい。有機材料からなる剥離層407bをスピンコート法や真空蒸着法で形成する場合、記録原盤403上の凹凸パターンが反映された無機隔離層407aの凹凸パターンは、剥離層407bにおいては鈍らせた凹凸パターンとして形成される。ここで、凹凸パターンを鈍らせる程度を調べるため、剥離層407bにおいて、その厚さを変化させた場合の表面凹凸高さの変化を調べた。剥離層407bをスピンコート法で形成した場合の結果を表3に、真空蒸着法で形成した場合の結果を表4に示す。測定時の無機隔離層表面凹凸高さは、35nmと90nmの場合を用いた。 In the case of using an organic material for the release layer 407b, the formation method of the inorganic isolation layer 407a is the same as the formation method of the inorganic isolation layer 107 in the first embodiment, and the formation of the release layer 407b is performed by spin coating or vacuum deposition. Can be used. From the experimental results described in Examples 1 and 2, the thickness of the inorganic isolation layer 407a is preferably 5 nm to 150 nm, and more preferably 15 nm to 150 nm. When the release layer 407b made of an organic material is formed by a spin coating method or a vacuum deposition method, the uneven pattern of the inorganic isolation layer 407a reflecting the uneven pattern on the recording master 403 is a dimpled uneven pattern in the release layer 407b. Formed as. Here, in order to investigate the extent to which the uneven pattern is blunted, in the release layer 407b, the change in the surface unevenness height when the thickness was changed was examined. Table 3 shows the results when the release layer 407b is formed by a spin coating method, and Table 4 shows the results when it is formed by a vacuum evaporation method. The case where the unevenness of the surface of the inorganic separating layer at the time of measurement was 35 nm and 90 nm was used.
スタンパ製造方法において、導電膜形成工程、金属層形成工程、剥離工程は第1実施形態と同様である。また、スタンパ410b上の残渣除去についても、剥離層407bに合わせた溶媒を使う点を除けば、第1実施形態と同様である。なお剥離層407bに有機材料を用いる場合は第1実施形態でDLCを用いたときと同様に、酸素プラズマ処理などの酸化による除去が有効である。
In the stamper manufacturing method, the conductive film forming step, the metal layer forming step, and the peeling step are the same as in the first embodiment. Moreover, the removal of the residue on the
以上の各工程を経て、スタンパ410a、410bが完成する。
以上、本発明の第2実施形態に係る光情報記録媒体のスタンパの製造方法によれば、従来メッキが困難であった露光により状態変化が起こる無機材料を、レジストとして用いることが可能となる。ひいては、従来の有機材料から成るフォトレジストを用いるスタンパ製造方法に比べて、同程度波長の光源を用いた場合であっても、より記録密度の高い、スタンパや、さらには光情報記録媒体を製造することが可能となる。
The
As described above, according to the method for manufacturing a stamper for an optical information recording medium according to the second embodiment of the present invention, it is possible to use, as a resist, an inorganic material that undergoes a change in state due to exposure, which has been difficult to perform with conventional plating. As a result, a stamper and even an optical information recording medium having a higher recording density can be manufactured even when a light source having the same wavelength is used as compared with a conventional stamper manufacturing method using a photoresist made of an organic material. It becomes possible to do.
また、剥離層を用いない第1実施形態に係るスタンパの製造法に比べ、スタンパ上の残渣の除去をより容易にしたスタンパの製造が可能となる。 In addition, it is possible to manufacture a stamper that makes it easier to remove residues on the stamper than the stamper manufacturing method according to the first embodiment that does not use a release layer.
本発明の光情報記録媒体の原盤の製造方法、光情報記録媒体のスタンパの製造方法、光情報記録媒体のスタンパおよび光情報記録媒体は、無機材料のレジストを用いて製造された凹凸パターンをメッキによって転写するメッキ工程を良好に行えるようにするという効果を有し、特に、フォトリソグラフィで形成したパターンをメッキによって転写する工程を有するナノメートルオーダーの微細加工プロセス全般、例えば、光情報記録媒体の製造、マイクロマシンの製造等に有用である。 The optical information recording medium master manufacturing method, the optical information recording medium stamper manufacturing method, the optical information recording medium stamper, and the optical information recording medium of the present invention are plated with a concavo-convex pattern manufactured using an inorganic material resist. In particular, it has an effect of enabling a plating process to be transferred in a favorable manner, and in particular, a nanometer-order microfabrication process having a process of transferring a pattern formed by photolithography by plating, for example, an optical information recording medium It is useful for manufacturing, micromachine manufacturing, and the like.
101 基板
102 レジスト
103 記録原盤
104 記録光
105 潜像
106 原盤
107 無機隔離層
108 導電膜
109 金属層
110a スタンパ
110b スタンパ
201 回転台
202 光源
203 レンズ
204 記録ヘッド
401 基板
402 レジスト
403 記録原盤
404 記録光
405 潜像
406 原盤
407a 無機隔離層
407b 剥離層
408 導電膜
409 金属層
410a スタンパ
410b スタンパ
h1 隔離層形成前凹凸高さ
h2 隔離層形成後凹凸高さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate 102 Resist 103 Recording master 104 Recording light 105 Latent image 106 Master 107 Inorganic isolation layer 108 Conductive film 109 Metal layer 110a Stamper 110b Stamper 201 Turntable 202 Light source 203 Lens 204 Recording head 401 Substrate 402 Resist 403 Recording master 404 Recording light 405 Latent image 406 Master disk 407a Inorganic isolation layer 407b Release layer 408 Conductive film 409 Metal layer 410a
Claims (16)
露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、
前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、
前記凹凸パターン部分の上に、フッ化物を含む第2無機材料から成る隔離層を形成することを特徴とする光情報記録媒体の原盤の製造方法。 A method of manufacturing a master of an optical information recording medium for transferring a predetermined uneven pattern to a stamper of the optical information recording medium,
Forming a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process on the substrate;
Forming a concavo-convex pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process,
A method for producing a master disc for an optical information recording medium, comprising forming an isolation layer made of a second inorganic material containing fluoride on the concavo-convex pattern portion.
露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、 Forming a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process on the substrate;
前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、 Forming a concavo-convex pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process,
前記凹凸パターン部分の上に、ダイヤモンドライクカーボンを含む第2無機材料から成る隔離層を形成することを特徴とする光情報記録媒体の原盤の製造方法。 A method for producing a master of an optical information recording medium, comprising forming an isolation layer made of a second inorganic material containing diamond-like carbon on the uneven pattern portion.
露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、 Forming a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process on the substrate;
前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、 Forming a concavo-convex pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process,
前記凹凸パターン部分の上に、アルカリに可溶な材料を含む第2無機材料から成る隔離層を形成することを特徴とする光情報記録媒体の原盤の製造方法。 A method for producing a master for an optical information recording medium, comprising forming an isolation layer made of a second inorganic material containing an alkali-soluble material on the uneven pattern portion.
露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、 Forming a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process on the substrate;
前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、 Forming a concavo-convex pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process,
前記凹凸パターン部分の上に、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、スズ酸化物、モリブデン酸化物またはシリコンのうちの少なくともいずれか1つを含む第2無機材料から成る隔離層を形成することを特徴とする光情報記録媒体の原盤の製造方法。 An isolation layer made of a second inorganic material containing at least one of tungsten oxide, niobium oxide, tin oxide, molybdenum oxide, or silicon is formed on the uneven pattern portion. A method for manufacturing a master of an optical information recording medium.
露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、 Forming a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process on the substrate;
前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、 Forming a concavo-convex pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process,
前記凹凸パターン部分の上に、水溶性の材料を含む第2無機材料から成る隔離層を形成することを特徴とする光情報記録媒体の原盤の製造方法。 A method for producing a master of an optical information recording medium, comprising forming an isolation layer made of a second inorganic material containing a water-soluble material on the uneven pattern portion.
露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、 Forming a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process on the substrate;
前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、 Forming a concavo-convex pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process,
前記凹凸パターン部分の上に、塩化ナトリウム、塩化鉄、ヨウ化カリウム、塩化ルビジウムのうちの少なくともいずれか1つを含む第2無機材料から成る隔離層を形成することを特徴とする光情報記録媒体の原盤の製造方法。 An optical information recording medium comprising an isolation layer made of a second inorganic material containing at least one of sodium chloride, iron chloride, potassium iodide, and rubidium chloride on the concavo-convex pattern portion. Manufacturing method of the master.
露光処理が施されることで状態変化する第1無機材料を含むレジストを基板上に形成し、 Forming a resist including a first inorganic material that changes state by being subjected to an exposure process on the substrate;
前記レジストに前記露光処理および現像処理を施すことによって凹凸パターン部分を形成し、 Forming a concavo-convex pattern portion by subjecting the resist to the exposure process and the development process,
前記凹凸パターン部分の上に、酸に可溶な材料を含む第2無機材料から成る隔離層を形成することを特徴とする光情報記録媒体の原盤の製造方法。 A method for producing a master of an optical information recording medium, comprising forming an isolation layer made of a second inorganic material containing an acid-soluble material on the concave / convex pattern portion.
前記隔離層と前記剥離層を合わせた厚さが150nm以下、かつ前記隔離層の厚さが5nm以上であることを特徴とする請求項8に記載の光情報記録媒体の原盤の製造方法。 Both the isolation layer and the release layer are made of an inorganic material,
9. The method of manufacturing a master disc for an optical information recording medium according to claim 8 , wherein the total thickness of the isolation layer and the release layer is 150 nm or less, and the thickness of the isolation layer is 5 nm or more.
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