JPS6314066B2

JPS6314066B2 -

Info

Publication number: JPS6314066B2
Application number: JP16862282A
Authority: JP
Inventors: Akio Hori; Norio Ozawa; Takashi Koizumi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1988-03-29
Also published as: JPS5959892A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕この発明は光デイスクメモリに利用されるアク
リル基材またはガラス基材からなるデイスク基板
に幅0.2〜1.5μｍ、深さ0.03〜0.2μｍ、間隔1.2〜3μ
ｍ程度の微細パターンを形成すること可能にした
スタンパーの製造方法に関する。〔発明の技術的背景とその問題点〕従来のスタンパーの製造方法として、レコード
原盤のNi電着方法を応用した例がある。第１図
イ〜ニにこの方法に係るスタンパーの半成品断面
図を工程順に示す。まず第一工程でCr薄膜２を
表面に蒸着したガラス板１に液状のポジタイプフ
オトレジストをスピンナーで塗布しベーキングす
る。このガラス板を回転させレザービームを移動
させながら照射して露光させる。次に現像エツチ
ングを行なうと、イ図に示すようにスパイラル状
の凹部から成る微細パターン３を備えた原盤が出
来る。次に第二工程で、Ni電着に必要な導電化
と微細パターンの転写を兼ねて銀鏡反応により厚
さ0.05〜0.5μｍの銀被膜４を原盤面に付着させ
る。この時に原盤側面および裏面の一部にも銀被
膜４′が付着する。この薄い銀被膜に対しては高
い電流密度でNi電着が行なわれていないために
銀被膜を陰電極としてカソードロツカ方式のNi
浴槽中で１〜3A／ｄm²の電流密度で厚さ２〜5μ
ｍの下地Ni層５を形成してとりだす。ロ図はこ
の状態を示している。Ni層が表面にも５′として
分布している。第三工程は原盤を、その裏面に付
着された銀被膜４′、下地Ni層５′を回転陰電極
６の卓面６′に機械的な接触をさせて合成樹脂製
ネジ７でとりつける。電流集中防止カバー８を被
せたのち、高速Ni電着浴槽中で、２〜4A／ｄm²
の電流密度にて厚さ５〜20μｍの予備Ni層９を形
成し、さらに８〜20A／ｄm²の高電流密度にて厚
さ180〜350μｍの本Ni層１０を形成する。この状
態をハに示す。次に第四工程で形成した銀被膜
４、Ni層５，９，１０をガラス板から分離する。
この時に微細パターンを形成したフオトレジスト
の一部または全部が銀被膜に残る為に、レジスト
剥離液によりレジストのエツチングを行ない、微
細パターンが転写された表面を有するAg被膜４
とNi層５，９，１０とから成るスタンパーを作
成する。ニにこの状態を示す。このスタンパーのAg被膜を表面酸化させるか、
またはAg被膜をエツチングしてからNi面にCrメ
ツキを施しマスター盤として表面にNi電着を行
ない分離させるとマザー盤が得られ、同様にマザ
ー盤からスタンパーを製作することができるし、
マザー盤をマザースタンパーとしても使用でき
る。このような製造方法の欠点として (1) Cr薄膜２を蒸着されたガラス板であつても
フオトレジストの密着性は悪い。まして基板側
面及び裏面に回り込んでいるフオトレジスト個
所での密着性は著しく悪い。 (2) フオトレジストの最大欠点は、塵埃を付着し
やすく、且つこの塵埃がとりにくい点にある。
また凹部の深さを変化させる塗布むらや凹部が
なくなる現像むらなどの欠陥の多い原盤にす
る。 (3) 銀鏡反応によるAg被膜は反応速度の制御が
むずかしく膜厚のむらを生じやすい、またAg
がつぶ状結晶になり微細パターンの転写性を劣
化させる。さらにAgの表面は塩化銀、硫化銀
になりやすく同様に転写性を劣化させる。 (4) 裏面に回り込んだAg被膜４′、下地Ni層
５′は、ガラス板１との密着性が弱く、機械的
に電気的接触をさせると、通電不良または剥離
を引きおこす。 (5) 下地Ni層４形成のあとにNi浴槽から取り出
したり、予備Ni層９から本Ni層１０を形成す
るときに急に電流密度を変化させるために、
Niの結晶整合性が悪く、Ni層間の剥離または
電着応力によるソリなどを発生させる。などが数えられる。〔発明の目的〕この発明は、このような従来の原盤を用いず、
微細パターンの優れた原盤を製作し、この微細パ
ターンを損うことなく転写させる導電性薄膜を原
盤上に形成し、陰電極と確実な通電を行なわせて
Ni電着スタンパーを形成するスタンパーの製造
方法を提供するにある。〔発明の概要〕即ちこの発明は(1)中心を開孔した円形のガラス
基板上にエネルギー吸収性とガス放出性の両性質
を備える低融点金属反応膜を形成し、膜面にエネ
ルギービームを照射してスパイラル状もしくは同
心円状の凸凹からなる微細パターンを形成するこ
とにより原盤を作成し、この原盤上に微細パター
ンを損うことなく金属薄膜を形成した後、回転す
る陰電極端面に原盤を原盤開孔を通してねじ込ま
れるボルトによりフランジつき円筒金具を介して
脱着自在に保持させ、この金属薄膜を陰極として
Ni電着層を積層するに際し、金属薄膜と金具の
フランジとの間に金属ドーナツ板を介在させるこ
とにより、金属薄膜、金属ドーナツ板、Ni電着
層を一体化させ、密着性、転写性、耐久性を良好
にするスタンパーを得るスタンパーの製造方法、
又は(2)金属薄膜が厚さ0.03〜0.2μｍのAu，Cr，
Ir，Pd，Pt，Rh，Ru，Ti，Zr，Taのいずれか
少くとも一種から成る前記１項に記載のスタンパ
ーの製造方法、又は、(3)金属ドーナツ板が厚さ
0.02〜0.2mmのNi，Fe，Co、リン青銅、黄銅、ス
テンレスのいずれか板体に厚さ5μｍ以下のAg，
Au，Pd，Pt，Rhのメツキ層または蒸着層の何れ
か層を被着させたものである前記１項に記載のス
タンパーの製造方法(4)金属ドーナツ板がAg，
Au，Pd，Pt，Rh，Ni、ステンレスとする前記
１項に記載のスタンパーの製造方法、又は(5)Ni
電着層は同一浴槽内で順次連続またはステツプ状
に電流を増加させて形成されたものである１項に
記載のスタンパー製造方法にある。このようなこの発明のスタンパー製造方法では
まずガラス基板に真空中でTe，Bi，Zn，Sbのよ
うな低融点金属のターゲツトをＣ，Ｈ，Ｎ，Ｏな
どの成分を持つガスプラズマで反応性スパツタリ
ングすることにより、密着性に優れ膜厚むらがな
く、かつエネルギー吸収性とガス放出性を備える
低融点金属反応膜を形成する。この低融点金属反
応膜を形成させたガラス基板を回転させ、レザー
ビームを孔部を形成することなくスパイラル状の
凸部を形成するよう一定のパワーでレザーを照射
すれば、微細パターンを形成された欠点のない原
盤が得られる。このようにして形成された原盤表面に転写性を
劣化させず導電性を付与し、かつ原盤との密着性
の良好な金属薄膜を真空蒸着して形成し、金属薄
膜に直接Ni電着が行なわれるように原盤中心開
孔縁に金属ドーナツ板を対接させ、回転陰電極端
面にフランジ付き円筒金具を介してボルトでねじ
こみ、同一Ni浴槽内でNi層を下地から連続して
電着すればNiは介在させた金属板にも電着され、
金属薄膜とも一体化されたNi層が形成されて、
欠点のないスタンパーを得させるのである。〔発明の実施例〕以下この発明の実施例について図面を参照して
説明する。第２図イ〜ニは各例のスタンパー製造
方法に係る半成品を工程順に示す断面図である。 (1) こゝでは記述を一般的にして述べてある。ま
ず第一工程として、中心を開孔したガラス基板
１１に真空中で例えばTeをターゲツトとして
CH₄ガスプラズマで反応性スパツタリングを行
なう。この結果密着性に優れ、膜厚むらがな
く、かつエネルギー吸収性とガス放出性を合せ
持つTe₆₀C₂₀H₂₀の低融点金属反応膜が厚さ0.15
〜0.4μｍ形成される。低融点金属反応膜を被着
したこのガラス基板を回転させ、He−Neまた
はArガスレザー或いはGaAlAsの半導体レザー
の連続ビームを半径方向に連続移動させると、
スパイラル状に同一形状からなる凸部が形成さ
れて、微細パターン１２を備える原盤となる。
イにこの状態を示す。次に第二工程として、こ
の微細パターンを備えた原盤の表面にNi電着
に必要な導電性を付与し、転写性を劣化させず
に密着性良好なAu，Pd，Rh、またはPtなど金
属を厚さ0.03〜0.2μｍに真空蒸着してロに示す
ように金属薄膜１３を形成する。第三工程とし
ては金属薄膜１３を表面に被着した原盤と、回
転陰電極１４との電気的接触およびとりつけに
あたり、予めドーナツ状に成形された厚さ0.02
〜0.2mmのNi，Fe，Cu，Co、リン青銅、黄銅、
ステンレスなどの板片に厚さ5μｍ以下のAg，
Au，Ptなど接触抵抗の低い貴金属メツキを施
した金属ドーナツ板１５を作製する。この金属
ドーナツ板１５を原盤と中心を合わせて配置
し、フランジ付き円筒金具１６、ワツシヤー１
７を介してボルト１８で原盤と回転陰電極１４
をしめつける。またボルトの頭などの不要部分
に電着されないように絶縁キヤツプ１９を被せ
る。さらに電流集中防止カバー２０を原盤に被
せたのちに、Ni電着浴槽中でデポライズニツ
ケルを陽極として、１〜3A／ｄm²の電流密度
にて厚さ２〜5μｍの下地Ni層２１を形成し、
連続またはステツプ状に電流を増加させ、８〜
15A／ｄm²の高電流密度に到達させたのちに、
厚さ180〜350μｍの本Ni層２２を形成する。ハ
にこの状態を示す。このような方法で連続Ni
電着を行なうと下地Ni層、電流増加中Ni層、
本Ni層の各層間が不明確になる程結晶整合性
の良いNi電着層が形成される。一方介在させ
た金属ドーナツ板１５にも下地Ni層から電着
されてNi電着層を一体化しているため、著る
しく電気的接触を良好にする。また金属薄膜１
３のAu，Pd，RhまたはPtなどは、下地Ni層
界面の間で電着時の発熱によつて相互拡散し、
ために剥離することがない。第四工程ではガラ
ス基板から金属薄膜、金属ドーナツ板を含む
Ni層を分離し、金属薄膜面に付着し残存する
低融点金属反応膜を電解洗浄法によつて除去し
て、微細パターンが転写されたスタンパーが得
られる。ニにこのスタンパーを示す。このような工程を経過するスタンパーの製造
方法では、従来のフオトレジスト原盤方式に起
因する種々の問題点を除くために微細パターン
を形成するフオトレジストに替り、低融点金属
反応膜を用い、転写性、密着性、結晶接合性な
ど多くの優れた特徴を持つスタンパーを得させ
るようにしている。以下の例は具体的に述べてある。 (2) まず厚さ12mmで外径350mmφ、中心内径20mm
φからなり中心を開孔したガラス基板１１の表
面に、真空中でTeをターゲツトとしCH₄ガス
プラズマで反応性スパツタリングを行ない、
Te₆₀C₂₀H₂₀なる低融点金属反応膜を0.3μｍ形成
する。低融点金属反応膜を被着したこのガラス
基板を回転させ、He−Neガスレザーの連続ビ
ームを連続移動させながら照射する。照射時の
回転速度は、線速が４ｍ／secになるように制
御すると共に、ビームを半径方向に一定間隔で
移動させるように制御する。またHe−Neガス
レザーのパワーは７ｍＷとする。このようにしてレザービームを照射した低融
点金属反応膜には、間隔2μｍ、幅0.7μｍ、高さ
0.1μｍのスパイラル状に同一形状の凸部が形成
され微細パターン１２を有する原盤ができる。
この状態はイの通りである。次にこの微細パタ
ーンを備えた原盤に、真空中でAuをターゲツ
トとし、Arガスプラズマで、蒸着速度３Å／
secのスパツタリングを行ない厚さ100Å蒸着し
たのち、蒸着速度を10Å／secにして合計厚さ
0.1μｍの金属薄膜１３を形成する。ロはこの状
態を示す。次に金属薄膜１３を表面に項いてい
る原盤と回転陰電極１４との電気的接触および
とりつけをはかりドーナツ状の金属板１５をあ
らかじめ作製しなければならない。この例で
は、厚さ50μｍのNi板を、外径36mmφ、内径
20.1mmφのドーナツ状に成形する。この成形は
バリ、ソリを発生しないエツチング加工法を用
いる。さらにドーナツ状に成形されたNi板全
面に厚さ2μｍのAuメツキを施し、金属ドーナ
ツ板１５を形成する。こうして作製された金属
ドーナツ板１５を金属薄膜１３を表面とする原
盤の開孔周縁に中心を合わせて置き、フランジ
付き円筒金具１６ワツシヤー１７を介してボル
ト１８で原盤と回転陰電極１４を一体にしめつ
ける。またボルトの頭など金属板以上の所に電
着されないように絶縁キヤツプ１９を被せさら
に電流集中防止カバー２０を原盤に被せたのち
に、次にあげるスルフアミン酸ニツケル浴で電
着を行なう。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法によれば、ガラス基板に密着
性が良く、かつ均一の凸部を有する欠点のない原
盤から、転写性を良好にし且つ金属ドーナツ板を
介在させて金属薄膜からNi層を一体化形成させ
るため、フオトレジストを用いた種々の欠点を除
いたスタンパーを得させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスタンパー製造方法を説明する
ため工程順に示す半成品断面図、第２図はこの発
明のスタンパー製造方法を説明するため工程順に
示す半成品断面図であつて、各図面とも右左対称
につき右側を省略してある。両図で、１……ガラス基板、２……Cr薄膜、
３……微細パターン、４……Ag被膜、５……下
地Ni層、６……回転陰電極、７……合成樹脂製
ネジ、８……電流集中防止カバー、９……予備
Ni層、１０……本Ni層、１１……ガラス基板、
１２……微細パターン、１３……金属薄膜、１４
……回転陰電極、１５……金属ドーナツ板、１６
……フランジ付き円筒金具、１７……ワツシヤ
ー、１８……ボルト、１９……絶縁キヤツプ、２
０……電流集中防止カバー、２１……下地Ni層、
２２……本Ni層。

Claims

【特許請求の範囲】１中心を開孔した円形のガラス基板上にエネル
ギー吸収性とガス放出性の両性質を備える低融点
金属反応膜を形成し、膜面にエネルギービームを
照射してスパイラル状もしくは同心円状の凸凹か
らなる微細パターンを形成することにより原盤を
作成し、この原盤上に微細パターンを損うことな
く金属薄膜を形成した後、回転する陰電極端面に
原盤を原盤開孔を通してねじ込まれるボルトによ
りフランジつき円筒金具を介して脱着自在に保持
させ、この金属薄膜を陰極としてNi電着層を積
層するに際し、金属薄膜と金具のフランジとの間
に金属ドーナツ板を介在させることにより、金属
薄膜、金属ドーナツ板、Ni電着層を一体化させ、
密着性、転写性、耐久性を良好にするスタンパー
を得ることを特徴とするスタンパーの製造方法。２金属薄膜が厚さ0.03〜0.2μｍのAu，Cr，Ir，
Pd，Pt，Rh，Ru，Ti，Zr，Taのいずれか少く
とも一種から成ることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載のスタンパーの製造方法。３金属ドーナツ板が厚さ0.02〜0.2mmのNi，Fe，
Co、リン青銅、黄銅、ステンレスのいずれか板
体に厚さ5μｍ以下のAg，Au，Pd，Pt，Rhのメ
ツキ層または蒸着層の何れか層を被着させたもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のスタンパーの製造方法。４金属ドーナツ板がAg，Au，Pd，Pt，Rh，
Ni、ステンレスの何れかとすることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のスタンパーの製
造方法。５ Ni電着層は同一浴槽内で順次連続またはス
テツプ状に電流を増加させて形成されたものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
のスタンパーの製造方法。