JP4431286B2 - Stamper forming electrode material and stamper forming thin film - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)等の光ディスクを量産する際の成形用鋳型として利用されるスタンパを形成するために使用されるスタンパ形成用薄膜、及びそのスタンパ形成用薄膜を構成するスタンパ形成用電極材料に関するものである。より詳しくは、前記スタンパを電鋳法により形成させる際に電極として利用されるスタンパ形成用薄膜、及び前記電極を構成する材料としてのスタンパ形成用電極材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばCDやDVDといった光ディスクを製造する場合には、まず、図3(a)に示すように、その表面を研磨して平滑にしたガラス製の原板101の表面にスピンコート等によりレジスト膜102を形成する。次いで、このレジスト膜102に対してパターニング処理が施される。パターニング処理は、図3(b)に示すように、レジスト膜102をレーザビームで露光し、潜像102aを形成した後、現像することにより行われる。すると、図3(c)に示すように、レジスト膜102の表面には複数の溝部よりなる凹パターン102bが形成される。
【0003】
このパターニング処理が行われた後、図3(d)に示すように、レジスト膜102上には凹パターン102bの全体を被覆するように、金属材料よりなる電極膜103がスパッタリング法、蒸着法等により形成される。この電極膜103の金属材料には、導電率が高く膜形成後に組成変化しづらい性質を有するニッケル(Ni)元素が単体で使用されており、その膜厚は均一なものとなっている。その後、図3(e)に示すように、この電極膜103を電極として用いる電鋳法により、電極膜103の表面にはNi製の金属層104が積層される。
【0004】
この後、図3(f)に示すように、電極膜103とともに金属層104をレジスト膜102の表面から剥離させると、電極膜103及び金属層104が一体となったスタンパ104aが得られる。このスタンパ104aの表面には前記凹パターン102bとは逆転した形状となるように、複数の突部よりなる凸パターン104bが転写されている。そして、スタンパ104aを成形型として使用し、凸パターン104b側に合成樹脂材料を射出することにより、その表面に前記凹パターン102bと同一の凹パターンが複写された基板が形成され、この凹パターンを覆うように基板上に反射膜、保護層等を積層することにより光ディスクが製造される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年の光ディスクには、例えばCDに対するDVDのように、サイズを大きくすることなく記憶容量を増大させるため、単位面積当たりの記録密度をさらに高度化させることが課題となっている。このため、前述したパターニング処理においては、レーザビームと比較して溝部をより幅狭とすることができ、高精細な凹パターン102bを形成可能な電子ビームが使用されるようになっている。そして、電子ビームで露光を行う際には、レジスト膜102を形成するレジスト材料中に、塩素、硫黄、フッ素等の電子吸引性の元素又は電子吸引機能を有する基等(以下、電子吸引基と記載する)が添加され、レジスト膜102の電子吸収感度が高められている。
【0006】
ところが、上記のように電子吸収感度を向上させたレジスト膜102を使用すると、電鋳法で電極膜103上に金属層104を積層する際、電極膜103は、その材料であるNi元素が電子吸引性の元素又は電子吸引基に対して反応し、変質する等して損傷するおそれがある。すると、スタンパ104aは、この電極膜103により凸パターン104bの表面部分が形成されていることから、損傷した電極膜103により凸パターン104bの表面が荒れるという不具合を生じてしまう。そして、このようなスタンパ104aを使用して形成された基板には前記凹パターン102bが正確に複写されず、データ読取り時のノイズが大きくなり、S/N比(Signal−to−Noise ratio)が低く、品質の低下した光ディスクが製造されてしまうという問題があった。
【0007】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、耐腐食性を向上させることにより、スタンパ形成用薄膜の損傷を抑制し、形成されるスタンパを高品質なものとすることができるように構成されたスタンパ形成用電極材料及びスタンパ形成用薄膜を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明のスタンパ形成用電極材料は、原板上のパターニング処理されたレジスト膜の表面に被覆されるスタンパ形成用薄膜を構成し、前記スタンパ形成用薄膜を電極として使用する電鋳法により、その薄膜の表面に金属層を積層させ、その金属層をスタンパ形成用薄膜とともにレジスト膜から剥離させてスタンパを形成するためのスタンパ形成用電極材料であって、銀(Ag)元素を主成分として含有するとともに、他の元素として金(Au)元素及び銅(Cu)元素を含有し、前記銀(Ag)元素及び前記他の元素とから固溶体を形成することを特徴とするものである。
【0010】
請求項2に記載の発明のスタンパ形成用電極材料は、請求項1に記載の発明において、前記銀(Ag)元素を90重量パーセント以上含有することを特徴とするものである。
【0012】
請求項3に記載の発明のスタンパ形成用電極材料は、原板上のパターニング処理されたレジスト膜の表面に被覆されるスタンパ形成用薄膜を構成し、前記スタンパ形成用薄膜を電極として使用する電鋳法により、その薄膜の表面に金属層を積層させ、その金属層をスタンパ形成用薄膜とともにレジスト膜から剥離させてスタンパを形成するためのスタンパ形成用電極材料であって、銀(Ag)元素を主成分として含有するとともに、他の元素として5.0重量パーセント以下の金(Au)元素及び5.0重量パーセント以下の銅(Cu)元素を含有することを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明のスタンパ形成用薄膜は、請求項1から請求項3のいずれかに記載のスタンパ形成用電極材料からなることを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図2(b)に示すように、光ディスク20を構成する基板21は、合成樹脂である透明なポリカーボネートにより円板状に形成され、その上面には複数の微細な溝部よりなる凹パターン21aを有している。基板21の上部には、この凹パターン21aの各溝部を被覆するようにアルミニウム製の薄膜よりなる反射膜22が積層されている。さらに、反射膜22の上部には、紫外線硬化樹脂よりなる保護層23が凹パターン21aの各溝部を埋めつつ、さらに基板21をその全面に渡って被覆するように積層されており、この保護層23により凹パターン21a及び反射膜22の損傷が防止されている。
【0014】
図2(a)に示すように、前記基板21は、後述する製造方法により成形された金属製のスタンパ15を用いて形成される。このスタンパ15は、ニッケル(Ni)製の金属層14と、その金属層14の下面に積層された金属材料(スタンパ形成用電極材料)よりなるスタンパ形成用薄膜としての電極膜13とにより一体的に形成されている。このスタンパ15の下面は、基板21の凹パターン21aとは逆転した形状をなし、複数の突部よりなる凸パターン16を有している。そして、前記基板21を成形する工程は、スタンパ15を成形用鋳型として用い、凸パターン16を有する下面側にポリカーボネート材料を射出して、ポリカーボネート材料が硬化した後、スタンパ15から離型させることにより行われる。
【0015】
また、光ディスク20を製造する工程は、まず、射出成形された基板21にスパッタリング法、蒸着法等の方法により反射膜22を形成した後、その反射膜22上に保護層23を形成させる。
【0016】
次に、上記スタンパ15を成形するための製造方法について説明する。
さて、スタンパ15を成形するための製造方法として、まず、図1(a)に示すように、原板11上にレジスト膜12を形成する工程について説明する。この工程は、その表面が研磨、洗浄されて平滑面とされたガラス板又はシリコンウェハからなる原板11上に、スピンコート法等により液状のレジスト材料を均一な厚さとなるように塗布した後、プリベークすることにより行われる。その結果、前記レジスト材料が加熱乾燥されてレジスト膜12が形成される。このレジスト材料中には、塩素、硫黄、フッ素等のような電子吸引性の元素又は電子吸引基が含有されているため、形成されたレジスト膜12の電子吸収感度は向上されている。
【0017】
次いで、前記レジスト膜12に対し、パターニング処理を施す工程について説明する。この工程では、まず、図1(b)に示すように、前記レジスト膜12の上面側から電子ビームを照射することによりレジスト膜12を露光し、そのレジスト膜12の表面に潜像12aが形成されてデータ信号の記録が行われる。この後、図1(c)に示すように、前記レジスト膜12を現像することにより潜像12a部分が除去されて、レジスト膜12の上面に複数の溝部よりなる凹パターン12bが形成される。続いて、このレジスト膜12をポストベークすることにより、レジスト膜12に対するパターニング処理が完了する。
【0018】
続いて、図1(d)に示すように、スタンパ形成用薄膜としての電極膜13を形成する工程について説明する。この工程は、スパッタリング法、蒸着法、無電界メッキ法等の方法により、レジスト膜12の上面にスタンパ形成用電極材料(金属材料)よりなる電極膜13が均一な膜厚となるように形成されることにより行われる。この状態で電極膜13には凹パターン12bの形状が正確に転写されている。
【0019】
最後に、スタンパ15を形成する工程について説明する。この工程では、まず、図1(e)に示すように、前記電極膜13を電極として使用し、電鋳法を施すことにより、電極膜13の上面にNi元素が堆積され、金属層14が積層される。そして、金属層14を電極膜13とともに、原板11及びレジスト膜12の表面から剥離させることにより、図1(f)に示すように、金属層14及び電極膜13が一体となったスタンパ15が得られる。
【0020】
このスタンパ15の下面には、凹パターン12bの形状が正確に転写された電極膜13により、前記凹パターン12bとは逆転した形状をなす複数の突部より構成された凸パターン16が形成されている。そして、このスタンパ15を利用することにより、上述したように光ディスク20を構成する基板21が射出成形される。
【0021】
なお、スタンパ15を形成した以降の工程としては、上記の工程で得られるスタンパ15をマスタスタンパとし、凸パターン16が形成された面上に電鋳法を施すことにより、凹パターンを有するサブマスタスタンパの形成を行うことができる。さらにこの後、サブマスタスタンパを利用してマスタスタンパと同一形状の複数のベビースタンパを形成し、これらベビースタンパを使用して光ディスク20の基板21を射出成形することもできる。
【0022】
一方、上記電極膜13を構成するスタンパ形成用電極材料(金属材料)には、導電率が高く、レジスト材料中の電子吸引性の元素又は電子吸引基に対して化学反応を起こしにくいことから、銀(Ag)を主成分として含有するとともに、少なくとも1種の他の元素を含有するものが使用される。なお、この明細書中で主成分とは、スタンパ形成用電極材料の中で含有量の最も多いものを指すものとする。前記他の元素としては、スタンパ形成用薄膜としての電極膜13の耐腐食性を容易に向上させることができることから、金(Au)及び銅(Cu)の少なくともいずれか1種を選択するのが好ましい。また、金(Au)及び銅(Cu)以外にも、アルミニウム(Al)、パラジウム(Pd)、ニッケル(Ni)、バナジウム(V)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、ルテニウム(Ru)、マグネシウム(Mg)の少なくともいずれか1種を選択してもよい。
【0023】
この実施形態のスタンパ形成用電極材料には、Agを主成分とし、前に挙げた金属元素のうち、Au及びCuが添加されたものが使用されている。このようにスタンパ形成用電極材料中にAu及びCuを添加した場合には、電極膜13の導電性を維持しつつ、塩素、硫黄、フッ素等の電子吸引性の元素又はそれらを電子吸引基として有する物質に対する耐腐食性の向上を図ることができる。
【0024】
さらに、Auを添加させる場合、スタンパ形成用電極材料中におけるAuの含有率は、5.0重量パーセント以下とすることが好ましく、より好ましくは3.0重量パーセント以下であり、さらに好ましくは1.5重量パーセント以下である。Auを5.0重量パーセントより多く含有すると、その組成によってはAg及びCuのそれぞれと固溶体を形成しづらくなったり、生成される金属材料の性質が安定しなかったり、所望の耐腐食性を有していなかったりするおそれがある。また、スタンパ形成用電極材料中におけるCuの含有率は、5.0重量パーセント以下とすることが好ましく、より好ましくは3.0重量パーセント以下であり、さらに好ましくは1.5重量パーセント以下である。Cuを5.0重量パーセントより多く含有すると、その組成によってはAg及びAuと固溶体を形成しづらくなったり、生成される金属材料の性質が安定しなかったり、所望の耐腐食性を有していなかったりするおそれがある。
【0025】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 実施形態のスタンパ形成用薄膜としての電極膜13には、Ag、Au及びCuからなるスタンパ形成用電極材料(金属材料)が用いられている。このAg、Au及びCuからなるスタンパ形成用電極材料は、塩素、硫黄、フッ素等の電子吸引性の元素又はそれらを電子吸引基として有する物質に対する耐腐食性が高いことから、電鋳法によりNi製の金属層14を形成させる際の電極膜13の変質等といった損傷を防止することができる。
【0026】
この電極膜13により凸パターン16の表面が形成されたスタンパ15は、レジスト膜12の凹パターン12bが正確に転写されたままの状態で、その表面を平滑面として維持することができる。従って、このようなスタンパ15を使用して形成された光ディスク20の基板21は、レジスト膜12の凹パターン12bが正確に複写された凹パターン21aを有するとともに、凹パターン21aを構成する各溝部の内面が平滑面となる。そして、光ディスク20に記録されたデータを読み取るための光学ピックアップから照射されるレーザの乱反射が抑制されることから、S/N比(Signal−to−Noise ratio)が向上し、光ディスク20の品質を高度に維持することができる。
【0027】
・ さらに、スタンパ形成用電極材料中におけるAuの含有率を5.0重量パーセント以下に、Cuの含有率を5.0重量パーセント以下に設定することにより、電極膜13の耐腐食性のさらなる向上を相乗効果的に図ることが可能である。
【0028】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げ、前記実施形態をさらに具体的に説明する。なお、この発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
【0029】
(実施例1〜6)
石英基板上に、RFスパッタ装置を使用してAg、Au及びCuからなる電極膜13を形成した。すなわち、Ag、Au及びCuの3種類のスパッタリングターゲットを用意し、RFスパッタ装置に装着してスパッタリングを行い、各金属を同時に基板上に堆積させて電極膜13を形成した。このとき、スパッタリングターゲットのサイズは、直径7.62cm(3inch)、厚さ5mmであり、このスパッタリングターゲットから基板までの距離を約90cmとした。成膜条件は、到達真空度を3×10-5Pa、成膜時のガス圧を0.7〜1.0Paとした。また、RF投入電力は100〜500Wとした。
【0030】
そして、Cuの含有率を0.1重量パーセント(これ以降、wt%として記載する)で一定とし、これに対してAuの含有率を各実施例でそれぞれ変えて、電極膜13を形成した。なお、含有率は、各金属原子の放出量を制御することにより調整し、この金属原子の放出量の制御は、各スパッタリングターゲットへのRF投入電力により行った。
【0031】
(比較例1)
石英基板上に、RFスパッタ装置を使用してAgのみからなる電極膜13を形成した。すなわち、Agのスパッタリングターゲットを用意し、RFスパッタ装置に装着し、スパッタリングを行って電極膜13を形成した。スパッタリングターゲットのサイズは、直径7.62cm(3inch)、厚さ5mmであり、このスパッタリングターゲットから基板までの距離を約90cmとした。成膜条件は、到達真空度を3×10-5Pa、成膜時のガス圧を0.7〜1.0Paとした。また、RF投入電力は100〜500Wとした。
【0032】
(耐腐食性の評価)
実施例1〜6及び比較例1で得られた電極膜13を石英基板とともに、その濃度が5体積パーセント(これ以降、vol%として記載する)の塩化ナトリウム水溶液中に常温で浸し、所定時間放置した後、経時変化の有無を評価した。測定結果を表1に示した。なお、金属材料中における組成、つまり各金属元素の含有率は、wt%で示した。経時変化の有無の評価は測定者の目視により行い、測定時に電極膜13の表面が全く変質しなかったものを○、表面が若干変質したものを△、表面が変質したものを×として評価した。また、塩化ナトリウム水溶液を使用した理由は、任意で選択したレジスト材に塩素およびナトリウム含有による腐食作用が懸念されたためである。
【0033】
【表1】
表1の結果より、比較例1は、塩化ナトリウム水溶液に浸漬すると、電極膜13の表面において、その端部全体が黄色となるように変質した。これは、合金材料中のいずれかの金属元素が塩素と反応したことを示すものである。また、実施例6においては、電極膜13の表面において、その端部の一部が若干黄色となるように変質した。一方、実施例1〜5においては、塩化ナトリウム水溶液に浸漬しても、電極膜13の表面は変質しなかった。このため、Agを主成分とする合金材料にAu及びCuを添加することにより、耐腐食性が向上することが示された。
【0034】
また、Cuの含有率が一定であり、Auの含有率を0.1〜6.0wt%の範囲内で変えた結果、実施例1〜5では電極膜13の表面に変質はなく、実施例6では電極膜13の表面が若干変質したことから、Auの含有率は5.0wt%以下に設定することが好ましいことが示された。さらに、Agの含有率が94〜99.9wt%の場合、Auの含有率をCuの含有率と比較して1〜50倍の範囲内に設定することが好ましいことが示された。そこで、以下に示す実施例では、電極膜13を作製するためのCuの含有率の最適な条件を求めた。
【0035】
(実施例7〜11)
実施例1〜6と同様に各金属原子の放出量を制御しながらスパッタリングを行い、Auの含有率を5.0wt%で一定とし、これに対してCuの含有率を実施例7〜11でそれぞれ変えて、電極膜13を形成した。そして、各実施例で得られた電極膜13を前に挙げた耐腐食性の評価と同様に評価した。測定結果を表2に示した。
【0036】
【表2】
表2の結果より、実施例7〜10においては、塩化ナトリウム水溶液に浸漬しても、電極膜13の表面は変質しなかった。実施例11は、塩化ナトリウム水溶液に浸漬すると、電極膜13の表面において、その端部の一部が若干黄色となるように変質した。Auの含有率が一定であり、Cuの含有率を0.7〜6.0wt%の範囲内で変えた結果、実施例7〜10では電極膜13の表面が変質せず、実施例11では電極膜13の表面が若干変質したことから、Cuの含有率は5.0wt%以下に設定することが好ましいことが示された。さらに、Agの含有率が90〜95.0wt%の場合、Auの含有率をCuの含有率と比較して1.0〜7.5倍の範囲内に設定することが好ましいことが示された。
【0037】
この結果を基にして、以下に示す実施例では、電極膜13を作製するためのさらに最適な条件を求めた。
(実施例12〜18)
実施例1〜6と同様に各金属原子の放出量を制御しながらスパッタリングを行い、実施例12〜16においては、Auの含有率を0.5wt%で一定とし、これに対してCuの含有率をそれぞれ変え、実施例17及び実施例18においては、Cuの含有率を0.5wt%で一定とし、これに対してAuの含有率をそれぞれ変えて電極膜13を形成した。そして、各実施例で得られた電極膜13を上記の耐腐食性の評価と同じく、濃度が5vol%の塩化ナトリウム水溶液中に常温で浸し、5時間(これ以降、hrとして記載する)、10hr、24hr後の変化の有無を評価した。測定結果を表3に示した。なお、変化の有無の評価は測定者の目視により行い、測定時に電極膜13の表面が変質しなかったものを○、表面が変質したものを×として評価した。
【0038】
【表3】
表3の結果より、実施例12においては、5hrの浸漬では電極膜13の表面に変質が見られず、10hrの浸漬で変質が見られた。実施例13及び実施例14においては、5〜10hrの浸漬では電極膜13の表面に変質が見られず、24hrの浸漬で変質が見られた。実施例15〜18においては、24hrの浸漬でも電極膜13の表面に変質が見られなかった。
【0039】
実施例12及び実施例13を比較すると、Auの含有率が同じく0.5wt%であるにも係わらず、実施例12よりも実施例13の耐腐食性が高いことが示された。このため、Auの含有率を0.5wt%とした場合には、Cuの含有率は3.5wt%以下に設定することがより好ましいと考えられる。加えて、実施例14及び実施例15を比較すると、Auの含有率が同じく0.5wt%であるにも係わらず、実施例14よりも実施例15の耐腐食性が高いことが示された。このため、Auの含有率を0.5wt%とした場合には、Cuの含有率は1.5wt%以下に設定することがさらに好ましいと考えられる。さらに、Agの含有率が98〜99wt%の場合、Cuの含有率をAuの含有率と比較して1〜3倍の範囲内に設定することがより好ましいことが示された。
【0040】
一方、Cuの含有率を0.5wt%で一定とした実施例17及び実施例18においては、両実施例ともに耐腐食性が非常に高いことが示された。この結果、Cuの含有率を0.5wt%以下に設定するとともに、Agの含有率を5.0wt%以下に設定することで最も良好な耐食性を付与することができると考えられる。さらに、Agの含有率が94〜97wt%の場合、Auの含有率をCuの含有率と比較して6〜10倍の範囲内に設定することが好ましいことが示された。
【0041】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 上記実施形態の光ディスク20は、基板21、反射膜22及び保護層23をそれぞれ1層ずつ有するものであったが、これに限定されず、例えば基板21、反射膜22及び保護層23をそれぞれ2層ずつ有する光ディスク20としてもよい。
【0042】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
(1) 94〜99.9重量パーセントの銀(Ag)元素と、重量基準での含有率の比が銅(Cu)元素1に対して金(Au)元素1.0〜50.0となるように設定したことを特徴とする請求項1に記載のスタンパ形成用電極材料。このように構成した場合、スタンパを形成するスタンパ形成用薄膜にさらに良好な耐腐食性を付与することができる。
【0043】
(2) 98〜99重量パーセントの銀(Ag)元素と、重量基準での含有率の比が銅(Cu)元素1に対して金(Au)元素1.0〜3.0となるように設定したことを特徴とする請求項1に記載のスタンパ形成用電極材料。このように構成した場合、スタンパを形成するスタンパ形成用薄膜にさらに一層良好な耐腐食性を付与することができる。
【0044】
(3) 94〜97重量パーセントの銀(Ag)元素と、重量基準での含有率の比が銅(Cu)元素1に対して金(Au)元素6.0〜10.0となるように設定したことを特徴とする請求項1に記載のスタンパ形成用電極材料。このように構成した場合、スタンパを形成するスタンパ形成用薄膜にさらに一層良好な耐腐食性を付与することができる。
【0045】
(4) 前記(1)から前記(3)のいずれかに記載のスタンパ形成用電極材料からなることを特徴とするスタンパ形成用薄膜。このように構成した場合、スタンパを形成するスタンパ形成用薄膜により一層良好な耐腐食性を付与することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項1に記載の発明のスタンパ形成用電極材料によれば、耐腐食性を向上させることにより、スタンパ形成用薄膜の損傷を抑制し、形成されるスタンパを高品質なものとすることができる。
【0048】
請求項2に記載の発明のスタンパ形成用電極材料によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、スタンパ形成用薄膜により一層良好な耐腐食性を付与することができる。
【0049】
請求項3に記載の発明のスタンパ形成用電極材料によれば、スタンパ形成用薄膜にさらに良好な耐腐食性を付与することができ、スタンパ形成用薄膜の損傷を抑制し、形成されるスタンパを高品質なものとすることができる。
【0050】
請求項4に記載の発明のスタンパ形成用薄膜によれば、耐腐食性を向上させることにより、スタンパ形成用薄膜の損傷を抑制し、形成されるスタンパを高品質なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)〜(f)はいずれも、実施形態のスタンパの製造工程を模式的に示す部分拡大端面図。
【図2】 (a)は実施形態のスタンパを用いた基板形成工程を模式的に示す部分拡大端面図、(b)は光ディスクを模式的に示す部分拡大端面図。
【図3】 (a)〜(f)はいずれも、従来のスタンパの製造工程を模式的に示す部分拡大端面図。
【符号の説明】
11…原板、12…レジスト膜、13…スタンパ形成用薄膜としての電極膜、14…金属層、15…スタンパ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stamper-forming thin film used for forming a stamper used as a molding mold for mass production of optical disks such as CD (Compact Disk) and DVD (Digital Versatile Disk), and the like. The present invention relates to an electrode material for forming a stamper constituting a thin film. More specifically, the present invention relates to a stamper forming thin film used as an electrode when the stamper is formed by electroforming, and a stamper forming electrode material as a material constituting the electrode.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when manufacturing an optical disk such as a CD or DVD, as shown in FIG. 3A, first, as shown in FIG. 102 is formed. Next, the
[0003]
After this patterning process is performed, as shown in FIG. 3D, an
[0004]
Thereafter, as shown in FIG. 3F, when the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent optical discs, for example, as with DVDs for CDs, there is a problem of further increasing the recording density per unit area in order to increase the storage capacity without increasing the size. For this reason, in the above-described patterning process, the groove can be made narrower than the laser beam, and an electron beam capable of forming a high-definition
[0006]
However, when the
[0007]
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is to provide an electrode material for forming a stamper that is configured to improve the corrosion resistance, thereby suppressing damage to the thin film for forming the stamper and to make the formed stamper of high quality. And providing a thin film for forming a stamper.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a stamper forming electrode material according to claim 1 comprises a stamper forming thin film coated on the surface of a patterned resist film on an original plate, and the stamper forming A stamper forming electrode material for forming a stamper by laminating a metal layer on the surface of the thin film by an electroforming method using the thin film for an electrode as an electrode and peeling the metal layer from the resist film together with the thin film for forming the stamper. And contains silver (Ag) element as the main component ,other Elements As gold (Au) element and copper (Cu) element And a solid solution is formed from the silver (Ag) element and the other elements.
[0010]
Claim 2 The electrode material for forming a stamper according to the invention described in claim 1 In the described invention, the silver (Ag) element is contained in 90 weight percent or more.
[0012]
Claim 3 The electrode material for forming a stamper according to the invention described above comprises a thin film for forming a stamper coated on the surface of a patterned resist film on an original plate, and an electroforming method using the thin film for forming a stamper as an electrode, A stamper-forming electrode material for forming a stamper by laminating a metal layer on the surface of the thin film and peeling the metal layer from the resist film together with the stamper-forming thin film, comprising a silver (Ag) element as a main component It is characterized by containing 5.0 wt% or less of gold (Au) element and 5.0 wt% or less of copper (Cu) element as other elements.
Claim 4 The thin film for forming a stamper according to the invention described in claim 1 to claim 1. 3 It consists of the electrode material for stamper formation in any one of these.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 2B, the
[0014]
As shown in FIG. 2A, the
[0015]
In the process of manufacturing the
[0016]
Next, a manufacturing method for forming the
Now, as a manufacturing method for forming the
[0017]
Next, a process of patterning the resist
[0018]
Subsequently, as shown in FIG. 1D, a process of forming an
[0019]
Finally, a process for forming the
[0020]
On the lower surface of the
[0021]
As a process after the
[0022]
On the other hand, the electrode material (metal material) for forming the stamper constituting the
[0023]
As the stamper forming electrode material of this embodiment, Ag is used as a main component, and among the metal elements listed above, Au and Cu are added. Thus, when Au and Cu are added to the electrode material for forming a stamper, the electron-withdrawing element such as chlorine, sulfur, fluorine or the like is used as an electron-withdrawing group while maintaining the conductivity of the
[0024]
Further, when Au is added, the Au content in the stamper-forming electrode material is preferably 5.0 weight percent or less, more preferably 3.0 weight percent or less, and even more preferably 1. 5 weight percent or less. If more than 5.0 weight percent of Au is contained, depending on the composition, it becomes difficult to form a solid solution with each of Ag and Cu, the properties of the resulting metal material are not stable, and the desired corrosion resistance is obtained. There is a risk of not doing it. Further, the Cu content in the stamper-forming electrode material is preferably 5.0 weight percent or less, more preferably 3.0 weight percent or less, and even more preferably 1.5 weight percent or less. . If Cu is contained in an amount of more than 5.0 weight percent, depending on the composition, it becomes difficult to form a solid solution with Ag and Au, the properties of the metal material to be produced are not stable, and the desired corrosion resistance is obtained. There is a risk of not.
[0025]
The effects exhibited by the above embodiment will be described below.
The
[0026]
The
[0027]
Furthermore, the corrosion resistance of the
[0028]
【Example】
Hereinafter, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to those Examples.
[0029]
(Examples 1-6)
An
[0030]
Then, the
[0031]
(Comparative Example 1)
An
[0032]
(Evaluation of corrosion resistance)
The
[0033]
[Table 1]
From the results shown in Table 1, when the comparative example 1 was immersed in an aqueous sodium chloride solution, the entire end of the
[0034]
In addition, as a result of changing the content ratio of Au within a range of 0.1 to 6.0 wt% with a constant Cu content ratio, in Examples 1 to 5, the surface of the
[0035]
(Examples 7 to 11)
Sputtering was performed while controlling the release amount of each metal atom in the same manner as in Examples 1 to 6, and the Au content was kept constant at 5.0 wt%, whereas the Cu content was changed to that in Examples 7 to 11. The
[0036]
[Table 2]
From the results of Table 2, in Examples 7 to 10, the surface of the
[0037]
Based on this result, in the examples shown below, further optimum conditions for producing the
(Examples 12 to 18)
Sputtering was performed while controlling the release amount of each metal atom in the same manner as in Examples 1 to 6. In Examples 12 to 16, the Au content was kept constant at 0.5 wt%, whereas the Cu content was In Examples 17 and 18, the
[0038]
[Table 3]
From the results of Table 3, in Example 12, no alteration was observed on the surface of the
[0039]
When Example 12 and Example 13 were compared, it was shown that the corrosion resistance of Example 13 was higher than that of Example 12 even though the Au content was also 0.5 wt%. For this reason, when the Au content is set to 0.5 wt%, it is considered that the Cu content is preferably set to 3.5 wt% or less. In addition, comparing Example 14 and Example 15, it was shown that the corrosion resistance of Example 15 is higher than that of Example 14 even though the Au content is also 0.5 wt%. . For this reason, when the content rate of Au is 0.5 wt%, it is considered that the Cu content rate is more preferably set to 1.5 wt% or less. Furthermore, when the content rate of Ag is 98-99 wt%, it was shown that it is more preferable to set the Cu content rate within a range of 1 to 3 times as compared with the Au content rate.
[0040]
On the other hand, in Example 17 and Example 18 in which the Cu content was kept constant at 0.5 wt%, both examples showed very high corrosion resistance. As a result, it is considered that the best corrosion resistance can be imparted by setting the Cu content to 0.5 wt% or less and the Ag content to 5.0 wt% or less. Furthermore, it was shown that when the Ag content is 94 to 97 wt%, the Au content is preferably set within a range of 6 to 10 times compared to the Cu content.
[0041]
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
The
[0042]
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
(1) The ratio of 94-99.9 weight percent of silver (Ag) element and the content ratio on a weight basis is 1.0-50.0 gold (Au) element with respect to copper (Cu) element 1 The stamper forming electrode material according to claim 1, wherein the stamper forming electrode material is set as follows. When comprised in this way, the further favorable corrosion resistance can be provided to the thin film for stamper formation which forms a stamper.
[0043]
(2) The ratio of 98 to 99 weight percent of silver (Ag) element and the content ratio on a weight basis is 1.0 to 3.0 of gold (Au) element with respect to copper (Cu) element 1 The electrode material for forming a stamper according to claim 1, which is set. When configured in this way, it is possible to impart even better corrosion resistance to the stamper-forming thin film that forms the stamper.
[0044]
(3) The ratio of 94 to 97 weight percent of silver (Ag) element and the content ratio on a weight basis is gold (Au) element 6.0 to 10.0 with respect to copper (Cu) element 1 The electrode material for forming a stamper according to claim 1, which is set. When configured in this way, it is possible to impart even better corrosion resistance to the stamper-forming thin film that forms the stamper.
[0045]
(4) A stamper-forming thin film comprising the stamper-forming electrode material according to any one of (1) to (3). When configured in this manner, better corrosion resistance can be imparted by the stamper-forming thin film that forms the stamper.
[0046]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention has the following effects.
According to the electrode material for forming a stamper of the invention described in claim 1, by improving the corrosion resistance, damage to the thin film for forming the stamper can be suppressed and the formed stamper can be made of high quality. .
[0048]
Claim 2 According to the stamper forming electrode material of the invention described in claim 2, 1 In addition to the effects of the described invention, the stamper-forming thin film can impart better corrosion resistance.
[0049]
Claim 3 According to the electrode material for forming a stamper described in the invention, it is possible to impart even better corrosion resistance to a thin film for forming a stamper, to suppress damage to the thin film for forming a stamper, and to form a high quality stamper. Can be.
[0050]
Claim 4 According to the stamper-forming thin film of the invention described in the above, by improving the corrosion resistance, damage to the stamper-forming thin film can be suppressed and the formed stamper can be of high quality.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1F are partial enlarged end views schematically showing manufacturing steps of a stamper according to an embodiment.
FIG. 2A is a partially enlarged end view schematically showing a substrate forming process using the stamper of the embodiment, and FIG. 2B is a partially enlarged end view schematically showing an optical disc.
FIGS. 3A to 3F are partially enlarged end views schematically showing a conventional stamper manufacturing process.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記スタンパ形成用薄膜を電極として使用する電鋳法により、その薄膜の表面に金属層を積層させ、その金属層をスタンパ形成用薄膜とともにレジスト膜から剥離させてスタンパを形成するためのスタンパ形成用電極材料であって、
銀(Ag)元素を主成分として含有するとともに、他の元素として金(Au)元素及び銅(Cu)元素を含有し、前記銀(Ag)元素及び前記他の元素とから固溶体を形成することを特徴とするスタンパ形成用電極材料。Configure a stamper forming thin film that is coated on the surface of the patterned resist film on the original plate,
For forming a stamper by forming a stamper by laminating a metal layer on the surface of the thin film by electroforming using the stamper forming thin film as an electrode, and peeling the metal layer from the resist film together with the stamper forming thin film. An electrode material,
With mainly containing silver (Ag) element, that contains gold (Au) element and copper (Cu) elements, to form a solid solution from said silver (Ag) element and the other element as other element An electrode material for forming a stamper.
前記スタンパ形成用薄膜を電極として使用する電鋳法により、その薄膜の表面に金属層を積層させ、その金属層をスタンパ形成用薄膜とともにレジスト膜から剥離させてスタンパを形成するためのスタンパ形成用電極材料であって、For forming a stamper by forming a stamper by laminating a metal layer on the surface of the thin film by electroforming using the stamper forming thin film as an electrode, and peeling the metal layer from the resist film together with the stamper forming thin film. An electrode material,
銀(Ag)元素を主成分として含有するとともに、他の元素として5.0重量パーセント以下の金(Au)元素及び5.0重量パーセント以下の銅(Cu)元素を含有することを特徴とするスタンパ形成用電極材料。It contains a silver (Ag) element as a main component, and contains other elements of 5.0 weight percent or less gold (Au) element and 5.0 weight percent or less copper (Cu) element. Stamper forming electrode material.
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