【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク及びその製造に使用されるスタンパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク、ハードディスク等の情報記録媒体は、大きな容量の情報を記録することができ、かつ、高速でアクセス、再生、記録、及び、場合により消去することができる。このため、これらの媒体は、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ）、ＬＤ（ｌａｓｅｒ ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ， ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）等と呼ばれ、音楽や映像ソフト、ゲームソフト等を収納する媒体として使われると共に、コンピュータのメモリーとしても使用され、その需要が増大している。光ディスクやハードディスクは、マルチメディア時代のメインメモリーとして大きく発展すると期待されている。
【０００３】
光ディスクは、記録層の有無及びその種類により、
（１）再生専用タイプ（ＣＤ、ＬＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ｐｈｏｔｏ−ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、再生専用型ＭＤ等）
（２）一度だけ記録可能なライトワンスタイプ（ｗｒｉｔｅ−ｏｎｃｅ ｔｙｐｅ：ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＷＯ等）
（３）記録した後、消去することができ、何度でも書き替え可能な（ｒｅ−ｗｒｉｔａｂｌｅ）タイプ（光磁気ディスク ｍａｇｎｅｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ 、相変化（ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ）型ディスク、ＭＤ、ＣＤ−Ｅ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等）
に分類される。さらに、将来使用される媒体として、高密度のＨＤ−ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等も提唱されている。
【０００４】
これらの光ディスクを製造する工程は、まず、成形基板を原料樹脂で成形するところから始まる。最初にスタンパーと呼ばれる成形型が用意される。この成形型に原料樹脂（例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン等）を加熱流動化した後、押し付けることにより、成形基板が成形（製造）される。成形方法は、加圧成形の他、ほとんどは射出成形方法である。
【０００５】
成形基板を製造する理由は、基板表面に細かな凹凸が必要であるからである。凹凸のある基板を大量に短時間で製造するには、樹脂成形が最も適している。凹凸の種類には、情報単位を表すピット（ｐｉｔ）や記録ヘッド（ピックアップ）のトラッキングのためのガイド溝（ｇｕｉｄｅ ｇｒｏｏｖｅ）がある。ピットや溝は、円形の基板上に同心円状または渦巻き状に設けられる。成形基板を半径方向に見たとき、溝と溝との間はランド（ｌａｎｄ）と呼ばれる。当初は、ランドをトラックとして、そこに記録するランド記録方式が主流であったが、逆に溝に記録するグルーブ記録方式も使用されていた。
【０００６】
その後、記録密度を向上させるために、溝とランドの双方に記録するランド／グルーブ記録方式が開発された。この場合、両者がトラックであり、溝の幅とランドの幅はほぼ等しい。ただし、理由があって一方を他方に対して意図的に広くする場合もある。光は裏面（平滑な面）から基板に入射する。この場合には基板裏面側から見て奥にある方をランドと呼び、手前にある方を溝と呼ぶ。
【０００７】
また、最近では、基板の凹凸パターンが形成された表面側に、０．１ｍｍ程度のカバー層を設け、基板の表面側へ光ピックアップからの再生光を照射して、使用する方法が提案されている。
【０００８】
溝、ランドおよびピットの幅は、密度記録の向上に伴い、例えば、１μｍ以下、０．８μｍ以下、０．７μｍ以下、０．６μｍ以下、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下、０．３μｍ以下と段々狭くなってきている。
【０００９】
幅が狭くなると、つまり、高精度になると、成形基板の成形はますます難しくなり、良品の歩留りは低下する。
なお、成形された成形基板の上には、最終の製品仕様に応じて、反射層や記録層、保護層等が形成される。
【００１０】
従来、スタンパーは一般に以下のようなプロセスで製造されている。まず、光学的面精度にまで研磨されたガラス基板（基板）を用意する。この基板を洗浄したあと、密着性を向上させるプライマー（例えば、シランカップリング剤）を塗布する。それからフォトレジストを スピンコートし、プリベ−クする。フォトレジストはポジ型（光が照射された部分が現像で除去されるタイプ）が多く使用されている。次にレ−ザービ−ムレコ−ダまたはレーザーカッティング装置を使って、ピットや溝のパタ−ンに従ってフォトレジストを露光する。一般に、ピットや溝の幅はレーザービームの径により決まり、また、ピットや溝の深さはフォトレジスト膜の厚さによって決定される。
【００１１】
次に所定の現像処理を施すとガラス板表面にピットやグルーブのパターンを持ったレジストパターンが得られる。現像の後、場合により、レジストパターンは、８０〜１２０℃で２０〜６０分間ポストベークされる。ポストベークをした場合には、レジストパターンが室温まで冷えるのを待つ。
【００１２】
レジストパターンが形成された基板は、原盤（ＭＡＳＴＥＲ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ又はＭＡＳＴＥＲ）と呼ばれる。以上の方法においては、基板の上にレジストを残したものを原盤としたが、このレジストをマスクとして基板をエッチングし、基板そのものが凹凸を持つようにして、その後レジストを洗浄して除去し、残された基板を原盤とするようにすることも行われている。
【００１３】
次に原盤は導電化処理される。導電化処理は、一般にスパッタリング（乾式）で、場合により、無電解メッキ（湿式）で行われる。導電化処理された原盤の上に電鋳によりメッキ層が厚く形成される。メッキ層は一般にニッケル（Ｎｉ）である。導電層とＮｉメッキ層の２層構造体が目的とする成形型、すなわちスタンパーである。この成形型はファザー（ＦＡＴＨＥＲ）と呼ばれる。実際には、ファザーを原盤から剥がすことで、自由なファザーが得られる。
【００１４】
ファザーは一般に２００〜３００μｍと薄いので、剥がすときに注意する。剥がしたとき、レジストの一部がファザー上に残るのでアセトン等の溶剤で溶解除去する。また、フォトレジストはアッシング等により除去してもよい。仮にレジストが残っていると、凹凸を崩すので、レジストは確実に除去する。剥がしたとき、レジストパターンは破損するので、１枚の原盤から１枚のファザーのみが得られる。
【００１５】
レジストを除去した後、ファザーの凹凸面を保護コートで覆う。そして、裏面を研磨する。ファザーの中心穴を打ち抜き、また、外径の外の不要な部分を打ち落とす。これによりドーナツ状のファザーが完成する。こうして完成したファザーは、極めて正確な凹凸パターンを有する。
【００１６】
ファザーは、そのまま光ディスクを樹脂成形のための成形型（スタンパー）に使用することができる。特に、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤその他の高密度記録媒体（溝幅０．８μｍ以下）の場合には、極めて高精度な凹凸パターンが要求されるので、ファザーがそのまま射出成形に使用される。
【００１７】
しかし、この方法では、前述のように１枚の原盤から１枚のファザーしか得られないので経済的に不利である。よって、基板そのものを原盤として用いる場合には、１枚の原盤から複数の第１のレプリカをとり、さらにこの第１のレプリカのレプリカ（第２のレプリカ）を作成し、この第２のレプリカに対して前述のような電鋳処理を行ってスタンパーを製造することも行われている。
【００１８】
この第１のレプリカのことをマザー、第２のレプリカのことをサンと呼ぶこともある。第１のレプリカは、一般に、原盤に樹脂を押し付けて型取りをした後、樹脂を硬化することによって製造される。第２のレプリカは、一般に、第１のレプリカに樹脂を押し付けて型取りをした後、樹脂を硬化することによって製造される。このようにすれば、１個の原盤から複数のスタンパーを製造することが可能になる。
【００１９】
また、基板上に塗布するレジストにネガ型レジストを使用した場合には、ポジ型レジストを使用した場合と凹凸が逆になる。この場合には、前述のような方法によって第１のレプリカを作成し、これを原盤とみなして、上述と同じ処理を行えばよい。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、光ディスクには、情報の記録を行ったり、トラッキング等の制御を行ったりするためにグルーブとランドが形成されている。従って、その成形型となるスタンパーにも、凹凸が反転されたグルーブとランドが形成されている。
【００２１】
前述のように、スタンパーは、その元となる成形型に電鋳処理を施すことによって製造される。従来は、光ディスクに要求される記録密度が小さく、従ってトラックピッチが大きかったので、このような光ディスクに対応するスタンパーを製造する工程において電鋳を行うとき、特に問題となる事項は無かった。
【００２２】
しかしながら、トラックピッチが０．４μｍ以下であるような光ディスクに対応するスタンパーを製造するために電鋳を行おうとすると、メッキがうまく進行せず、スタンパーの製造歩留まりが著しく低下（２割以下）となる現象が発生している。
【００２３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、トラックピッチが０．４μｍ以下であるような光ディスクを製造するためのスタンパーの製造歩留まりを向上させるような溝形状を有する光ディスク、及びこの光ディスクを製造するために使用されるスタンパーを提供することを課題とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、グルーブとランドが形成された光ディスクであって、信号の記録、再生に使用される領域のトラックピッチが０．４μｍ以下であるものにおいて、信号記録用、制御用の少なくとも一方に使用されるグルーブが形成されている領域の内側、外側の少なくとも一方に、ダミーグルーブが、前記信号の記録、再生に使用される領域のトラックピッチより広いトラックピッチで設けられていることを特徴とする光ディスク（請求項１）である。
【００２５】
前述のように、信号の記録、再生に使用される領域のトラックピッチが０．４μｍ以下となると、スタンパーを製造する際の電鋳工程において歩留が大幅に低下するが、本手段においては、この問題を解決するために、信号記録用、制御用の少なくとも一方に使用されるグルーブが形成されている領域の内側、外側の少なくとも一方にダミーグルーブを設け、このダミーグルーブのトラックピッチを、信号の記録、再生に使用される領域のトラックピッチより広くしている。
【００２６】
このようにすることにより、前記電鋳工程におけるスタンパーの製造歩留を向上させることができる。「ダミーグルーブ」とは、信号の記録、再生やトラッキグ等の制御に用いられないグルーブのことである。このようにすることにより電鋳工程における歩留が向上する原因は明らかではないが、電鋳の型の一部に、従来と同じようなトラックピッチを有する凹凸部が形成されることにより、この部分が核となってメッキが進むためと推定される。なお、ダミーグルーブが形成される領域の幅は、０．９ｍｍ以上あることが好ましい。
【００２７】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記ダミーグルーブのトラックピッチが、０．７μｍ以上とされていることを特徴とするものである。
【００２８】
本手段においては、対応するスタンパー製造の際の電鋳工程における製品歩留を５０％以上にすることができる。
【００２９】
前記課題を解決するための第３の手段は、グルーブとランドが形成された光ディスクであって、信号の記録、再生に使用される領域のトラックピッチが０．４μｍ以下であるものにおいて、信号記録用、制御用の少なくとも一方に使用されるグルーブが形成されている領域の内側、外側の少なくとも一方に、ダミーグルーブが、前記信号の記録、再生に使用される領域のグルーブの深さより深い深さで設けられていることを特徴とする光ディスク（請求項３）である。
【００３０】
スタンパー製造の際の電鋳工程における製品歩留は、ダミーグルーブの深さを、信号の記録、再生に使用される領域のグルーブの深さより深くすることによっても向上させることができる。
【００３１】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第３の手段であって、前記ダミーグルーブの深さが６０ｎｍ以上とされていることを特徴とするもの（請求項４）である。
【００３２】
信号の記録、再生に使用される領域のグルーブの深さは、通常、２５ｎｍ程度である。これに対し、深さが６０ｎｍ以上のダミーグルーブを設けることにより、スタンパー製造の際の電鋳工程における製品歩留を５０％以上とすることができる。なお、ダミーグルーブの深さを１００ｎｍ以上とすれば、この歩留を９０％以上とすることができる。
【００３３】
前記課題を解決するための第５の手段は、グルーブとランドが形成された光ディスクであって、信号の記録、再生に使用される領域のトラックピッチが０．４μｍ以下であるものにおいて、グルーブの深さが９０ｎｍ以上とされていることを特徴とする光ディスク（請求項５）である。
【００３４】
本手段においては、前記第１の手段から第４の手段と異なり、必ずしもダミーグルーブを設けず、設けられているグルーブの深さを９０ｎｍ以上としている。このようにしても、スタンパー製造の際の電鋳工程における製品歩留を５０％以上とすることができる。
【００３５】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記第１の手段から第５の手段のうちいずれかの光ディスクを製造するために用いられるスタンパーであって、それぞれの請求項に記載の光ディスクに形成されたパターンの凹凸と逆の凹凸が表面に形成されたことを特徴とするもの（請求項６）である。
【００３６】
本手段によれば、前記各手段で述べたように、スタンパーを歩留良く製造することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の例であるスタンパーの断面を示す概要図である。なお、この図面は本発明の内容を示す概念図であるので、実際のスタンパーの実寸法に対応する形状を示しているものではない。これらのスタンパーは中心部に穴部Ｈを有するドーナツ状のもので、図１では半分の断面を図示している。
【００３８】
図１（ａ）は、第１の実施の形態に関するもので、中心部に凹凸が形成されていない部分Ａが形成されており、その外側に、光ディスクにおいて情報の記録や、トラッキング等の制御に使用されるランドやグルーブとなる通常の凹凸部が形成されている部分Ｂが形成されている。従来のスタンパーでは、Ｂの部分の外側に、凹凸が形成されていない部分Ｄが形成されて外周に至っていたが、この実施の形態においては、Ｂの部分の外側に、光ディスクのダミーグルーブとなる部分に対応する凹凸が形成されている部分Ｃが設けられている。
【００３９】
Ｂの部分においては、トラックピッチに対応する凸部と凹部の幅の合計値は０．４μｍ以下となっているが、Ｃの部分ではこの値はＢの部分より大きく、例えば、０．９μｍとされている。Ｃの部分の幅は狭くてよいが、０．９ｍｍ以上あることが好ましい。Ｃの部分の外側に、凹凸が形成されていない部分Ｄが形成されて外周に至っている。
【００４０】
なお、Ｂの部分の外周側に、一旦Ｄのような凹凸が形成されていない部分を設け、その外周側にＣに対応する部分を設けるようにしてもよい。さらにその外周側に、再びＤのような凹凸が形成されていない部分を設けるようにしてもよい。また、Ｃの部分の外周にＤの部分を設けず、Ｃの部分を外周縁まで設けるようにしてもよい。
【００４１】
図１（ｂ）は、第２の実施の形態に対応するもので、図１（ａ）に示す実施の形態においてはＢの部分の外周側に設けられていたダミーグルーブに対応する部分Ｃが、Ｂの部分の内周側に設けられている。この例においても、トラックピッチに対応する凸部と凹部の幅の合計値は０．４μｍ以下となっているが、Ｃの部分ではこの値はＢの部分より大きく、例えば、０．９μｍとされている。Ｃの部分の幅は狭くてよいが、０．９ｍｍ以上あることが好ましい。
【００４２】
なお、Ｂの部分の内周側に、一旦Ａのような凹凸が形成されていない部分を設け、その内周側にＣに対応する部分を設けるようにしてもよい。さらにその内周側に、再びＡのような凹凸が形成されていない部分を設けるようにしてもよい。また、Ｃの部分の内周にＡの部分を設けず、Ｃの部分を内周縁まで設けるようにしてもよい。さらに、Ｃの部分を、Ｂの部分の外周側と内周側の両側に設けるようにしてもよい。
【００４３】
図１（ｃ）は、第３の実施の形態に関するもので、その全体構成は図１（ａ）に示すものとほぼ同じである。しかし、この実施の形態においては、凹凸のピッチはＣの部分とＢの部分では同一であり、代わりにＣの部分で凹凸の深さがＢの深さより深くなっている。Ｂの部分の凹凸の深さは光ディスクのグルーブの深さに対応するが、通常２５ｎｍ程度である。これに対して、Ｃの部分の凹凸の深さを例えば６０ｎｍとする。Ｃの部分をＢの部分の内周側に設けてよいこと、Ｂの部分とＣの部分の間に、凹凸の形成されていないＤの部分を挟んで設けてよいこと、Ｄの部分やＡの部分を設けなくてもよいことは、図１（ｂ）の説明において説明したのと同様である。
【００４４】
このように、光ディスクにおける情報記録やトラッキング等の制御に使用されるランドやグルーブに比べ、更に深い、又は広い凹凸構造をダミーグルーブとして形成することで、原盤上に電鋳層が形成され易くなる。その理由としては定かではないが、本発明者は、構造が深い、又は広い凹凸構造の部分から、従来のスタンパー製造時と同様に、電鋳の形成及び電鋳層の成長が始まるためと推測している。すなわち、電鋳開始時に、ダミーグループの部分に電鋳層が形成されるために必要な核となる部分ができやすいためと考えられる。
【００４５】
図１はスタンパーを図示したものであるが、光ディスクは、スタンパーの凹凸が反転されて転写された凹凸構造を持つので、これらの実施の形態は、図１に示されるのとほぼ同じ構造を持つ。ただし、光ディスクにおいては、図１に示されるような凹凸構造の表面の上に、透明な保護膜が形成される。
【００４６】
【実施例】
本発明の実施例であるスタンパーを製造した。このスタンパーから製造される光ディスクの径は８０ｍｍであり、トラックピッチが０．３２μｍであるように、凹凸の幅を決定した。まず、厚さ６ｍｍの表面を研磨した円盤状石英基板を用意し、シランカップリング剤をプライマーとしてスピンコートした。そしてその上に、ポジ型レジストをスピンコートにより塗布し、ベーキングを行ってレジスト層を形成した。
【００４７】
そして、ＬＢＲカッティグマシンによりレジスト層を露光し、螺旋状の露光部分を形成した。半径２０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲までは通常の記録や制御に使用されるエリア（図１のＢ部分）とし、この部分のトラックピッチが０．３２μｍとなるように露光を行った。半径０〜２０ｍｍ、及び６０〜８０ｍｍの部分には露光を行わなかった。
【００４８】
その後、レジストを現像し、露光された部分を除去した。そして、残ったレジストを保護材として、ＲＩＥプラズマエッチングにより石英基板をエッチングし、前記の露光された部分に対応する溝を形成した。
【００４９】
この石英基板に、再びシランカップリング剤をプライマーとしてスピンコートした。そしてその上に、ポジ型レジストをスピンコートにより塗布し、ベーキングを行ってレジスト層を形成した。
【００５０】
そして、ＬＢＲカッティグマシンによりレジスト層を露光し、螺旋状の露光部分を形成した。半径６５ｍｍ〜８０ｍｍの範囲までをダミーグルーブが形成される部分として、この部分の露光を行った。すなわち、図１のＣの部分が半径６５ｍｍ〜８０ｍｍの部分に形成され、凹凸のないＤの部分が半径６０〜６５ｍｍに形成されることになる。
【００５１】
その後、レジストを現像し、露光された部分を除去した。そして、残ったレジストを保護材として、ＲＩＥプラズマエッチングにより石英基板をエッチングし、前記の露光された部分に対応する溝を形成した。
【００５２】
以上の結果、半径０〜２０ｍｍの範囲と半径半径６０〜６５ｍｍの範囲に凹凸が形成されず、半径２０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲が通常の記録や制御に使用されるエリア（図１のＢ部分）となり、半径６５ｍｍ〜８０ｍｍの範囲がダミーグルーブ領域（図１のＣの部分）となるようなスタンパーを製造するための原盤が完成した。
【００５３】
次に、この原盤の表面に真空蒸着によりＮｉ皮膜を蒸着し、導電化処理を行った。その後、この原盤をスルファミンＮｉ浴中に入れ、電圧１９Ｖ、温度５１℃で７０分かけて電鋳を行った。
【００５４】
以上のような操作を、ダミーグルーブの形状を変えて行い、各々の条件で、１０枚のスタンパーの電鋳を行い、電鋳が正常に行われたものの枚数を求めた。その結果は以下の通りである。（以下図１に合わせて、情報の書き込みや制御に使用される領域のことをＢ領域、ダミーグルーブが形成される領域のことをＣ領域という。
【００５５】
（ａ）Ｃ領域のトラックピッチを変化させた場合
実施例として、Ｃ領域のトラックピッチを０．７μｍ、０．９μｍに変化させた。凹凸の深さはいずれも３０ｎｍ（Ｂ、Ｃ領域共通）とした。その結果、トラックピッチを０．７μｍとした場合は５枚が、トラックピッチを０．９μｍとした場合は７枚が正常に電鋳できた。
【００５６】
比較例として、Ｃ領域のトラックピッチを０．３２μｍ（Ｂ領域と同じ）、凹凸深さをＢ領域、Ｃ領域とも３０ｎｍとしたものを電鋳した。正常に電鋳できたものは２枚であった。
【００５７】
（ｂ）Ｃ領域の深さを変化させた場合
実施例としてＣ領域の凹凸の深さを６０ｎｍ、１００ｎｍに変化させた。Ｂ領域の凹凸の深さは２５ｎｍとし、トラックピッチはＢ領域、Ｃ領域とも０．３２μｍとした。その結果、凹凸深さが６０ｎｍの場合は５枚が、１００ｎｍの場合は９枚が正常に電鋳できた。
【００５８】
比較例として、Ｃ領域の凹凸の深さを２５ｎｍ（Ｂ領域と同じ）、５０ｎｍとしたものを電鋳した。トラックピッチはＢ領域、Ｃ領域とも０．３２μｍとした。その結果、凹凸深さが２５ｎｍの場合は２枚が、５０ｎｍの場合は４枚が正常に電鋳できた。
【００５９】
（ｃ）Ｃ領域を設けず、Ｂ領域の凹凸深さを深くした場合
この場合はＣ領域を設けず、従ってレジストの形成、露光、エッチングは１回だけ行い、半径２０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にＢ領域を設けるのみとした。そして、Ｂ領域の凹凸の深さを変えて各々の条件について１０枚ずつの電鋳を行った。トラックピッチは各条件に共通で０．３２μｍとした。凹凸の深さを９０ｎｍとした場合、５枚が正常に電鋳できた。
【００６０】
比較例として凹凸の深さを６０ｎｍとして電鋳を行った。その結果、正常に電鋳できたのは３枚であった。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラックピッチが０．４μｍ以下であるような光ディスクを製造するためのスタンパーの製造歩留まりを向上させるような溝形状を有する光ディスク、及びこの光ディスクを製造するために使用されるスタンパーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例であるスタンパーを示す概要図である。
【符号の説明】
Ａ：中心部の凹凸が形成されていない部分
Ｂ：通常の凹凸部が形成されている部分
Ｃ：ダミーグルーブが形成されている部分
Ｄ：凹凸の形成されていない部分
Ｈ：穴部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disc and a stamper used for manufacturing the optical disc.
[0002]
[Prior art]
An information recording medium such as an optical disk and a hard disk can record a large amount of information, and can access, reproduce, record, and optionally erase at high speed. Therefore, these media are called CDs (compact discs), LDs (laser discs), DVDs (digital video discs, digital versatile discs), and the like, and are used as media for storing music, video software, game software, and the like. At the same time, it is used as a memory of a computer, and its demand is increasing. Optical disks and hard disks are expected to greatly develop as main memories in the multimedia age.
[0003]
Optical discs are based on the presence or absence of a recording layer and its type.
(1) Read-only type (CD, LD, CD-ROM, photo-CD, DVD-ROM, read-only MD, etc.)
(2) Write-once type that can be recorded only once (write-once type: CD-R, DVD-R, DVD-WO, etc.)
(3) After recording, it can be erased and can be rewritten as many times as possible (re-writable) type (magneto-optical disk, phase-change type disk, MD, CD-E) , DVD-RAM, DVD-RW, etc.)
are categorized. Further, as a medium to be used in the future, a high-density HD-DVD, Blu-ray Disc, or the like has been proposed.
[0004]
The process of manufacturing these optical disks starts with molding a molded substrate with a raw resin. First, a mold called a stamper is prepared. After a raw material resin (for example, polycarbonate, acrylic resin, polystyrene, or the like) is heated and fluidized into the molding die and pressed, a molded substrate is molded (manufactured). Most of the molding methods are injection molding methods in addition to pressure molding.
[0005]
The reason why a molded substrate is manufactured is that fine irregularities are required on the substrate surface. In order to manufacture a large number of substrates having irregularities in a short time, resin molding is most suitable. Types of the irregularities include pits indicating information units and guide grooves for tracking of a recording head (pickup). The pits and grooves are provided concentrically or spirally on a circular substrate. When the molded substrate is viewed in the radial direction, a space between the grooves is called a land. At first, a land recording method in which a land was used as a track and recording was performed on the land was predominant, but a groove recording method in which recording was performed in a groove was also used.
[0006]
Thereafter, in order to improve the recording density, a land / groove recording method for recording in both the groove and the land was developed. In this case, both are tracks, and the width of the groove is almost equal to the width of the land. However, one may intentionally make one wider than the other for a reason. Light enters the substrate from the back surface (smooth surface). In this case, the back side is referred to as a land when viewed from the back side of the substrate, and the front side is referred to as a groove.
[0007]
Recently, a method has been proposed in which a cover layer of about 0.1 mm is provided on the surface side of the substrate on which the uneven pattern is formed, and the surface side of the substrate is irradiated with reproduction light from an optical pickup and used. I have.
[0008]
The widths of the grooves, lands and pits are, for example, 1 μm or less, 0.8 μm or less, 0.7 μm or less, 0.6 μm or less, 0.5 μm or less, 0.4 μm or less, 0.3 μm or less as the density recording is improved. And it is getting narrower.
[0009]
When the width becomes narrow, that is, when the precision becomes high, molding of a molded substrate becomes more and more difficult, and the yield of non-defective products decreases.
Note that a reflective layer, a recording layer, a protective layer, and the like are formed on the molded substrate according to final product specifications.
[0010]
Conventionally, a stamper is generally manufactured by the following process. First, a glass substrate (substrate) polished to optical surface accuracy is prepared. After washing the substrate, a primer (for example, a silane coupling agent) for improving the adhesion is applied. Then, spin coat a photoresist and pre-bake. As the photoresist, a positive type (a type in which a portion irradiated with light is removed by development) is often used. Next, using a laser beam recorder or a laser cutting device, the photoresist is exposed according to the pattern of the pits and grooves. Generally, the width of a pit or groove is determined by the diameter of a laser beam, and the depth of a pit or groove is determined by the thickness of a photoresist film.
[0011]
Next, when a predetermined developing process is performed, a resist pattern having a pit or groove pattern on the surface of the glass plate is obtained. After development, the resist pattern is optionally post-baked at 80-120 ° C for 20-60 minutes. If post-baking is performed, wait for the resist pattern to cool to room temperature.
[0012]
The substrate on which the resist pattern is formed is called a master (MASTER SUBSTRATE or MASTER). In the above method, the master was used with the resist left on the substrate, but the substrate was etched using this resist as a mask, so that the substrate itself had irregularities, and then the resist was washed and removed, It is also performed to use the remaining substrate as a master.
[0013]
Next, the master is subjected to a conductive treatment. The conductive treatment is generally performed by sputtering (dry type), and in some cases, by electroless plating (wet type). A thick plating layer is formed on the conductive master by electroforming. The plating layer is generally nickel (Ni). The two-layer structure of the conductive layer and the Ni plating layer is a desired mold, that is, a stamper. This mold is called a father. Actually, free father can be obtained by peeling the father from the master.
[0014]
The father is generally as thin as 200 to 300 μm, so be careful when peeling it. When the resist is peeled off, a part of the resist remains on the father. The photoresist may be removed by ashing or the like. If the resist remains, the unevenness is broken, so that the resist is surely removed. When peeled, the resist pattern is broken, so that only one father is obtained from one master.
[0015]
After removing the resist, the uneven surface of the father is covered with a protective coat. Then, the back surface is polished. The center hole of the father is punched out, and unnecessary parts outside the outer diameter are shot down. This completes the donut-shaped father. The father thus completed has a very accurate concavo-convex pattern.
[0016]
The father can use the optical disk as it is for a molding die (stamper) for resin molding. Particularly, in the case of DVDs, HD-DVDs, and other high-density recording media (groove width of 0.8 μm or less), an extremely high-precision uneven pattern is required, so that the father is directly used for injection molding.
[0017]
However, this method is economically disadvantageous because only one father can be obtained from one master as described above. Therefore, when the substrate itself is used as a master, a plurality of first replicas are taken from one master, and a replica (second replica) of the first replica is created. On the other hand, a stamper is also manufactured by performing the above-described electroforming process.
[0018]
The first replica may be called a mother, and the second replica may be called a sun. The first replica is generally manufactured by pressing a resin against a master to form a mold, and then curing the resin. The second replica is generally manufactured by pressing a resin against the first replica to form a mold, and then curing the resin. This makes it possible to manufacture a plurality of stampers from one master.
[0019]
Also, when a negative resist is used as the resist applied on the substrate, the concavities and convexities are opposite to those when a positive resist is used. In this case, the first replica may be created by the method described above, and this may be regarded as the master, and the same processing as described above may be performed.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, grooves and lands are formed on the optical disc for recording information and controlling tracking and the like. Therefore, grooves and lands with inverted irregularities are also formed on the stamper as the molding die.
[0021]
As described above, the stamper is manufactured by performing an electroforming process on a molding die from which the stamper is formed. Conventionally, the recording density required for an optical disk has been low, and the track pitch has been large. Therefore, there is no particular problem when performing electroforming in a process of manufacturing a stamper corresponding to such an optical disk.
[0022]
However, when electroforming is performed to manufacture a stamper corresponding to an optical disk having a track pitch of 0.4 μm or less, plating does not proceed well, and the manufacturing yield of the stamper is significantly reduced (20% or less). Phenomenon has occurred.
[0023]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an optical disk having a groove shape that improves a manufacturing yield of a stamper for manufacturing an optical disk having a track pitch of 0.4 μm or less, and this optical disk It is an object to provide a stamper used for manufacturing a stamper.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
A first means for solving the above-mentioned problem is that an optical disc on which grooves and lands are formed, wherein a track pitch of an area used for signal recording and reproduction is 0.4 μm or less, is used for signal recording. In at least one of the inside and outside of the area where the groove used for at least one of the control is formed, the dummy groove has a track pitch wider than the track pitch of the area used for recording and reproducing the signal. An optical disc (claim 1), wherein the optical disc is provided.
[0025]
As described above, when the track pitch of the area used for signal recording and reproduction is 0.4 μm or less, the yield is greatly reduced in the electroforming process when manufacturing the stamper. In order to solve this problem, a dummy groove is provided on at least one of the inside and outside of a region where a groove used for signal recording or control is formed, and the track pitch of the dummy groove is set to a signal pitch. Is wider than the track pitch of the area used for recording and reproduction.
[0026]
By doing so, the production yield of the stamper in the electroforming step can be improved. The “dummy groove” is a groove that is not used for controlling recording, reproduction, tracking, and the like of a signal. The reason why the yield in the electroforming process is improved by doing so is not clear, but the unevenness having the same track pitch as the conventional one is formed on a part of the electroforming mold, It is presumed that plating proceeds with the portion serving as a nucleus. Note that the width of the region where the dummy groove is formed is preferably 0.9 mm or more.
[0027]
A second means for solving the above problem is the first means, wherein a track pitch of the dummy groove is 0.7 μm or more.
[0028]
According to this means, the product yield in the electroforming step for manufacturing the corresponding stamper can be made 50% or more.
[0029]
A third means for solving the above-mentioned problem is that an optical disc on which grooves and lands are formed, wherein a track pitch of an area used for signal recording and reproduction is 0.4 μm or less, is used for signal recording. The dummy groove is deeper than the groove depth of the area used for recording and reproducing the signal on at least one of the inside and the outside of the area where the groove used for at least one of the control and the control is formed. An optical disk (Claim 3) characterized by being provided with:
[0030]
The product yield in the electroforming step in stamper manufacturing can also be improved by making the depth of the dummy groove deeper than the depth of the groove used for signal recording and reproduction.
[0031]
A fourth means for solving the above-mentioned problem is the third means, wherein the dummy groove has a depth of 60 nm or more (Claim 4).
[0032]
The depth of a groove in an area used for signal recording and reproduction is usually about 25 nm. On the other hand, by providing a dummy groove having a depth of 60 nm or more, the product yield in the electroforming step at the time of manufacturing a stamper can be made 50% or more. If the depth of the dummy groove is 100 nm or more, this yield can be 90% or more.
[0033]
A fifth means for solving the above-mentioned problem is that in an optical disc having grooves and lands formed thereon, wherein the track pitch of an area used for recording and reproducing signals is 0.4 μm or less, An optical disk having a depth of 90 nm or more (claim 5).
[0034]
In this means, unlike the first to fourth means, a dummy groove is not necessarily provided, and the depth of the provided groove is 90 nm or more. Even in such a case, the product yield in the electroforming process at the time of manufacturing the stamper can be made 50% or more.
[0035]
A sixth means for solving the above-mentioned problem is a stamper used for manufacturing an optical disk of any one of the first to fifth means. The unevenness opposite to the unevenness of the formed pattern is formed on the surface (claim 6).
[0036]
According to this means, as described in each of the means, the stamper can be manufactured with good yield.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section of a stamper according to an embodiment of the present invention. Since this drawing is a conceptual diagram showing the contents of the present invention, it does not show a shape corresponding to the actual dimensions of the actual stamper. These stampers have a donut shape having a hole H at the center, and FIG. 1 shows a half section.
[0038]
FIG. 1 (a) relates to the first embodiment, in which a portion A without unevenness is formed at the center portion, and outside the portion A, control of information recording, tracking and the like on an optical disc is performed. A portion B is formed in which a normal uneven portion serving as a land or a groove to be used is formed. In the conventional stamper, a portion D where no unevenness is formed is formed outside the portion B and reaches the outer periphery. In this embodiment, a dummy groove of the optical disk is formed outside the portion B. There is provided a portion C in which unevenness corresponding to the portion is formed.
[0039]
In the portion B, the total value of the widths of the convex portions and the concave portions corresponding to the track pitch is 0.4 μm or less, but in the portion C, this value is larger than that of the portion B, for example, 0.9 μm. Have been. The width of the portion C may be narrow, but is preferably 0.9 mm or more. A portion D where no irregularities are formed is formed outside the portion C and reaches the outer periphery.
[0040]
It is also possible to provide a portion on the outer periphery side of the portion B where no irregularities such as D are once formed, and to provide a portion corresponding to C on the outer periphery side. Further, a portion in which unevenness such as D is not formed again may be provided on the outer peripheral side. Further, the portion C may be provided up to the outer peripheral edge without providing the portion D on the outer periphery of the portion C.
[0041]
FIG. 1B corresponds to the second embodiment. In the embodiment shown in FIG. 1A, a portion C corresponding to the dummy groove provided on the outer peripheral side of the portion B is provided. , B are provided on the inner peripheral side. Also in this example, the total value of the widths of the convex portions and the concave portions corresponding to the track pitch is 0.4 μm or less, but this value is larger in the portion C than in the portion B, for example, 0.9 μm. ing. The width of the portion C may be narrow, but is preferably 0.9 mm or more.
[0042]
It is also possible to provide a portion on the inner circumference side of the portion B where no irregularities such as A are once formed, and to provide a portion corresponding to C on the inner circumference side. Further, on the inner peripheral side, a portion where the unevenness like A is not formed may be provided again. Further, the portion A may be provided up to the inner peripheral edge without providing the portion A on the inner periphery of the portion C. Further, the portion C may be provided on both the outer side and the inner side of the portion B.
[0043]
FIG. 1C relates to the third embodiment, and its overall configuration is almost the same as that shown in FIG. 1A. However, in this embodiment, the pitch of the unevenness is the same in the portion C and the portion B, and the depth of the unevenness is deeper than the depth B in the portion C instead. The depth of the unevenness in the portion B corresponds to the depth of the groove of the optical disk, but is usually about 25 nm. On the other hand, the depth of the unevenness in the portion C is set to, for example, 60 nm. The part C may be provided on the inner peripheral side of the part B, the part D having no unevenness may be provided between the part B and the part C, and the part D and the part A may be provided. Is unnecessary, as described in the description of FIG. 1B.
[0044]
Thus, by forming a deeper or wider uneven structure as a dummy groove as compared to a land or a groove used for control of information recording, tracking, or the like on an optical disc, an electroformed layer is easily formed on a master. . Although the reason is not clear, the present inventor speculates that the formation of the electroformed layer and the growth of the electroformed layer start from the portion of the deep or wide uneven structure as in the conventional stamper manufacturing. are doing. That is, it is considered that at the start of electroforming, a core portion required for forming an electroformed layer in the dummy group is likely to be formed.
[0045]
FIG. 1 shows a stamper, but since the optical disc has an uneven structure in which the unevenness of the stamper is inverted and transferred, these embodiments have almost the same structure as that shown in FIG. . However, in the optical disc, a transparent protective film is formed on the surface of the uneven structure as shown in FIG.
[0046]
【Example】
A stamper according to an example of the present invention was manufactured. The diameter of the irregularities was determined so that the diameter of the optical disk manufactured from this stamper was 80 mm and the track pitch was 0.32 μm. First, a disk-shaped quartz substrate having a 6 mm-thick surface polished was prepared, and spin-coated with a silane coupling agent as a primer. Then, a positive resist was applied thereon by spin coating and baked to form a resist layer.
[0047]
Then, the resist layer was exposed by an LBR cutting machine to form a spiral exposed portion. The area having a radius of 20 mm to 60 mm was an area used for normal recording and control (part B in FIG. 1), and exposure was performed so that the track pitch of this part was 0.32 μm. Exposure was not performed on the portions having a radius of 0 to 20 mm and 60 to 80 mm.
[0048]
Thereafter, the resist was developed, and the exposed portions were removed. Then, using the remaining resist as a protective material, the quartz substrate was etched by RIE plasma etching to form grooves corresponding to the exposed portions.
[0049]
This quartz substrate was spin-coated again using a silane coupling agent as a primer. Then, a positive resist was applied thereon by spin coating and baked to form a resist layer.
[0050]
Then, the resist layer was exposed by an LBR cutting machine to form a spiral exposed portion. Exposure was performed on a portion having a radius of 65 mm to 80 mm as a portion where a dummy groove was formed. That is, the portion C in FIG. 1 is formed in a portion having a radius of 65 mm to 80 mm, and the portion D having no irregularities is formed in a radius of 60 to 65 mm.
[0051]
Thereafter, the resist was developed, and the exposed portions were removed. Then, using the remaining resist as a protective material, the quartz substrate was etched by RIE plasma etching to form grooves corresponding to the exposed portions.
[0052]
As a result, no irregularities are formed in the range of the radius of 0 to 20 mm and the range of the radius of 60 to 65 mm, and the range of the radius of 20 to 60 mm is an area used for normal recording and control (portion B in FIG. 1). A master for manufacturing a stamper having a radius of 65 mm to 80 mm as a dummy groove area (portion C in FIG. 1) was completed.
[0053]
Next, a Ni film was deposited on the surface of the master by vacuum deposition, and a conductive treatment was performed. Thereafter, the master was placed in a sulfamine Ni bath, and electroforming was performed at a voltage of 19 V and a temperature of 51 ° C. for 70 minutes.
[0054]
The above operation was performed by changing the shape of the dummy groove, electroforming was performed on ten stampers under each condition, and the number of electroformed normally was obtained. The results are as follows. (Hereinafter, referring to FIG. 1, an area used for writing and controlling information is called an area B, and an area where a dummy groove is formed is called an area C.
[0055]
(A) In the case where the track pitch of the region C was changed As an example, the track pitch of the region C was changed to 0.7 μm and 0.9 μm. The depth of the unevenness was set to 30 nm (common to the B and C regions). As a result, when the track pitch was set to 0.7 μm, five sheets could be electroformed normally, and when the track pitch was set to 0.9 μm, seven sheets could be electroformed normally.
[0056]
As a comparative example, electroforming was performed with the track pitch of the C region being 0.32 μm (same as the B region) and the unevenness depth of both the B region and the C region being 30 nm. Two sheets could be electroformed normally.
[0057]
(B) When the depth of the C region was changed As an example, the depth of the unevenness in the C region was changed to 60 nm and 100 nm. The depth of the unevenness in the B region was 25 nm, and the track pitch was 0.32 μm in both the B region and the C region. As a result, when the unevenness depth was 60 nm, 5 sheets could be electroformed normally, and when the unevenness depth was 100 nm, 9 sheets could be electroformed normally.
[0058]
As a comparative example, electroforming was performed by setting the depth of the unevenness in the C region to 25 nm (the same as the B region) and 50 nm. The track pitch was set to 0.32 μm in both the B region and the C region. As a result, when the unevenness depth was 25 nm, two sheets were successfully electroformed, and when the unevenness depth was 50 nm, four sheets were electroformed normally.
[0059]
(C) In the case where the C region is not provided and the unevenness depth of the B region is increased. In this case, the C region is not provided. Therefore, formation, exposure, and etching of the resist are performed only once, and B Only the area was provided. Then, electroforming was performed on ten sheets under each condition while changing the depth of the unevenness in the region B. The track pitch was set to 0.32 μm common to each condition. When the depth of the irregularities was 90 nm, five sheets could be electroformed normally.
[0060]
As a comparative example, electroforming was performed by setting the depth of the unevenness to 60 nm. As a result, three sheets were successfully electroformed.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an optical disk having a groove shape for improving the manufacturing yield of a stamper for manufacturing an optical disk having a track pitch of 0.4 μm or less, and manufacturing this optical disk Can be provided for use with the stamper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a stamper as an example of an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
A: A portion where the central portion has no irregularities B: A portion where the normal irregularities are formed C: A portion where the dummy groove is formed D: A portion where the irregularities are not formed H: A hole portion