專利名稱：制造生產光盤的母盤的方法和生產光盤的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造生產光盤的母盤的方法和一種生產光盤的方法，其中例如在生產光盤時通過轉錄制造壓模以通過注?；?P(光聚合)法形成具有用于跟蹤、尋址等的凹槽并具有凸形和凹形圖形比如記錄數(shù)據(jù)的凹坑的光盤襯底，具體地說涉及這樣的方法，其中通過調節(jié)在制造母盤時的曝光聚焦可以生產獲得良好的光盤的母盤并由此生產具有良好的特性的光盤。
背景技術：
近年來，光盤比如DVD(數(shù)字通用盤)已經(jīng)在許多領域中廣泛地用作記錄媒體。
這種光盤具有這樣的結構其中微小的信息凹形或凸形圖形(比如實現(xiàn)各種信息信號例如地址信號、跟蹤信號等的凹槽和作為數(shù)據(jù)信息信號的記錄部分的凹坑)形成在由聚碳酸脂等制造的光學透明光盤襯底上；由薄金屬鋁膜等形成的反射膜形成在其上；此外，保護膜形成在反射膜上。
這種光盤通過如在附圖6A至6J中所示的生產過程生產(例如參看日本專利出版物No.2001-195791的第 至 段)。
首先，制備具有平面化的表面的玻璃襯底90(附圖6A)并將由光敏光抗蝕劑(有機抗蝕劑)構成的抗蝕劑層91均勻地形成在玻璃襯底90上以構成抗蝕劑襯底92(附圖6B)。
然后，在相對地掃描記錄激光的同時，例如在抗蝕劑襯底92的抗蝕劑層91上從玻璃襯底90的內周邊部分到外周邊部分或從它的外周邊部分到內周邊部分從以螺旋的形式，輻射對應于信息信號圖形地開關地控制的記錄激光以形成曝光的母盤93，在抗蝕劑層91上執(zhí)行圖形曝光(即對應于最終要獲得的光盤襯底的信息凹形和凸形圖形的曝光)(附圖6C)。
然后，抗蝕劑層91被顯影以獲得母盤94，在母盤94中形成預定的凹形和凸形圖形(附圖6D)。
接著，通過電鑄法在母盤94的凹形和凸形圖形的平面上形成鎳金屬電鍍層95(附圖6E)。這個電鍍層95從母盤94剝落并執(zhí)行預定的處理以獲得模制壓模96，在模制壓模96上轉錄了母盤94的凹形和凸形圖形(附圖6F)。
使用這個模制壓模96實施壓注模制(附圖6G)以模制由作為熱塑性樹脂材料的聚碳酸脂制成的光盤襯底97(附圖6H)。
隨后，反射膜(附圖6I)和由鋁合金制成的保護膜99形成在光盤襯底97的凹形和凸形平面以獲得光盤200(附圖6J)。
如上文所述地制造的光盤在執(zhí)行質量檢查之后成為產品，其中跳動值(Jitter)是測量質量的一項指標。跳動值顯示了在執(zhí)行信號再現(xiàn)時在時間軸的方向上的RF信號的波動，它是作為光盤的再現(xiàn)信號的質量指標中的重要的一項。
此外，由于形成在光盤中的凸形和凹形圖形中的凹形部分(凹坑)的尺寸的波動影響跳動，因此在由于在后來增加了光盤的容量造成凹形和凸形圖形變得微小的情況下它的值成為更加重要的控制項。
因此，在制造確定凹坑的形狀和尺寸的曝光的母盤時它對于調節(jié)曝光點的形狀和尺寸比較重要。然而，由于在通過單個判斷這種曝光點是好還是不好的差異較大，因此調節(jié)在曝光時的曝光聚焦的過程中產生分散，這成為在作為最終的產品的光盤的信號特征方面的分散的一個原因。
此外，由于這種聚焦調節(jié)需要如下文所述在共焦點上觀測反射光的長光學系統(tǒng)和CCD(電荷耦合器件)照相機，因此在曝光設備中的光學系統(tǒng)的結構變得復雜。
此外，由于跳動值從在信號再現(xiàn)時的RF信號圖形中獲得并且在曝光后難以從抗蝕劑層的潛影圖像中測量這個值，因此對于光盤只有在執(zhí)行了上述的制造過程之后的最終產品的階段(附圖6J)才能夠進行它的測量。
因此，在曝光聚焦位置的調節(jié)不恰當?shù)那闆r下，到那時浪費了一系列的勞動和制造時間并且產品也無用。
如上文所述，在發(fā)生了由曝光過程的制造條件引起的缺陷時，它的損失顯然較大。
此外，由于只能夠采取將在上述的最后階段獲得跳動值的測量結果返回到制造過程的方法，因此制造條件的及時校正也不可能。
具體地，相對于在曝光過程中的制造條件的校正，從相關的一批制品進行曝光過程的時刻直到根據(jù)來自該批的最終過程的反饋信息校正的曝光條件可以被反映出來的時刻需要較長的時間周期。因此，在由于曝光過程的制造條件的原因帶來產品缺陷時，也需要較長的時間周期來調查缺陷的原因，此外，在制造過程中反應條件的校正之前也需要大量的時間，這也阻礙了總的生產率并降低了產量。
由于上述的原因，在上文所描述的制造過程中盡可能地控制每個過程的適當?shù)闹圃鞐l件被設定為控制光盤的信息凹形和凸形圖形(具體地說為凹坑)的尺寸的波動并使跳動值落在一定的范圍內。
具體地，上述的曝光過程是極大影響凹坑信息的過程，特別是其中，要求維持在曝光設備的物鏡和抗蝕劑的抗蝕劑層的表面之間的距離(在下文中成為曝光聚焦位置)的嚴格控制，因為必須執(zhí)行曝光以使記錄激光聚集在抗蝕劑襯底的抗蝕劑層的表面上。
常規(guī)地，使用如下的方法執(zhí)行在曝光過程中的聚焦位置的調節(jié)固定抗蝕劑襯底的位置(高度)；在物鏡的焦點變?yōu)殡p焦點的位置上可視地觀測從抗蝕劑襯底反射的光；以及通過操作執(zhí)行聚焦調節(jié)的聚焦傳動機構來調節(jié)物鏡距離抗蝕劑襯底的抗蝕劑層的表面的高度位置以使它的束點形狀最佳。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供制造生產光盤的母盤的方法和生產光盤的方法，其中在曝光過程中從在抗蝕劑的曝光部分的記錄信號的特征中預測并評估光盤的記錄信號特征(跳動值)，以及基于該評估結果正確地調節(jié)曝光聚焦位置，以使上文所描述的問題可以被解決。
具體地說，使用這樣的一種現(xiàn)象其中在采用將由無機抗蝕劑材料制成的抗蝕劑層以激光等曝光的曝光方法來改變抗蝕劑層的化學狀態(tài)時，光的反射率(反射的光量)隨由這種曝光引起的無機抗蝕劑材料的化學狀態(tài)的變化相應地變化，注意并研究這種衍射現(xiàn)象，本發(fā)明的發(fā)明人實現(xiàn)了本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明制造生產光盤的母盤的方法包括曝光過程，在該曝光過程中以記錄激光輻射形成在襯底上的無機抗蝕劑層，通過對應于形成在上述光盤上的信息凹形和凸形圖形的信息信號的信息信號調制該記錄激光，以形成對應于上述光盤的上述的信息凹形和凸形圖形的曝光圖形，以及顯影過程，在該顯影過程中在上述的無機抗蝕劑層上執(zhí)行顯影處理以形成對應于上述的無機抗蝕劑層的上述信息凹形和凸形圖形的凹形和凸形圖形；其中在上述的抗蝕劑層的非記錄區(qū)上執(zhí)行試驗曝光之后，將評估激光輻射在曝光部分上；從反射光中評估上述的抗蝕劑層的記錄信號特征；以及基于評估結果調節(jié)曝光聚焦位置以確定后來執(zhí)行的記錄激光的最佳焦點位置。
此外，根據(jù)本發(fā)明生產光盤的方法包括如下過程制造生產光盤的母盤；通過轉錄從上述的母盤制造用于生產光盤的壓模；形成光盤，其中使用上述的壓模通過轉錄制造光盤襯底；在光盤襯底上形成反射膜；以及形成保護膜；此外上述的母盤的生產過程具有曝光過程，在該曝光過程中以記錄激光輻射形成在襯底上的無機抗蝕劑層，通過對應于形成在上述光盤上的信息凹形和凸形圖形的信息信號的信息信號調制該記錄激光，以形成對應于上述光盤的上述的信息凹形和凸形圖形的曝光圖形，以及顯影過程，在該顯影過程中在上述的無機抗蝕劑層上執(zhí)行顯影處理以形成對應于在上述的無機抗蝕劑層上的上述信息凹形和凸形圖形的凹形和凸形圖形；以及在上述的曝光過程中在上述的抗蝕劑層的非記錄區(qū)上執(zhí)行試驗曝光之后，將評估激光輻射在曝光部分上；從反射光中評估上述的抗蝕劑層的記錄信號特征；以及基于評估結果調節(jié)曝光聚焦位置以確定后來執(zhí)行的記錄激光的最佳焦點位置。
此外，在根據(jù)本發(fā)明上述的制造生產光盤的母盤的方法和生產光盤的方法中，無機抗蝕劑層是包含了過渡金屬的不完全氧化物的抗蝕劑層。
此外，在根據(jù)本發(fā)明上述的制造生產光盤的母盤的方法和生產光盤的方法中，以上述的評估激光輻射的區(qū)域是除了以上述的記錄激光輻射的區(qū)域之外的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的上述的方法，由于在曝光過程的階段中測量了在曝光處理之前通過試驗曝光的曝光部分的記錄信號的特征，因此在該曝光條件下生產的最終產品是否是好的還是不好可以基于這種測量的結果判斷。因此，通過這個結果可以將正確的曝光聚焦位置立即設定到預期要記錄曝光的區(qū)域。
因此，抗蝕劑層的記錄信號特征的評估意味著在光盤的曝光母盤的記錄信號特征(即射頻(RF)信號圖形的跳動值)和曝光聚焦位置之間的關系的評估，并且理想的是選擇跳動值最小的曝光聚焦位置。這是因為抗蝕劑層的記錄信號特征具有對應于光盤的記錄信號特征(跳動值)的關系。
此外，相對于光盤的曝光的母盤的RF信號圖形，由于指示曝光部分的反射光的衍射程度的調制程度也與光盤的記錄信號特征(跳動值)相關，因此可以選擇它的調制程度最大的曝光聚焦位置。
應該注意，在使用由常規(guī)的光敏抗蝕劑材料制成的有機抗蝕劑材料的抗蝕劑襯底被曝光以執(zhí)行信號記錄時，本發(fā)明不能得到應用，因為在經(jīng)曝光的抗蝕劑層的區(qū)域和沒有被曝光的區(qū)域之間反射光量沒有差別，并且記錄什么類型的信號在曝光階段不能確認。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于在除了以記錄激光輻射的區(qū)域之外的區(qū)域上執(zhí)行試驗曝光，因此可以判斷在曝光聚焦位置的條件下生產的最終產品在下面的區(qū)域中是好還時壞在曝光過程中在執(zhí)行曝光處理直接之前的階段中不影響光盤的質量的區(qū)域，因此即使判斷結果為NG(不好)時可以立即執(zhí)行再次評估并校正曝光聚焦位置。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可以形成正確曝光圖形，由此制造生產具有合適的凹形和凸形圖形的光盤的母盤，由此有效地生產改善了跳動的光盤。


附圖1A至1J所示為根據(jù)本發(fā)明調節(jié)曝光聚焦位置的方法所應用的光盤的制造過程圖；附圖2所示為在本發(fā)明所應用的抗蝕劑層的曝光過程中使用的曝光設備的示意性附圖；附圖3所示為在根據(jù)本發(fā)明調節(jié)曝光聚焦位置的方法中在曝光時的曝光母盤的評估信號的跳動值和聚焦偏置電壓值之間的關系的曲線圖；附圖4所示為在根據(jù)本發(fā)明調節(jié)曝光聚焦位置的方法中在曝光時的曝光母盤的再現(xiàn)信號的跳動值和聚焦偏置電壓值之間的關系的曲線圖；附圖5所示為在根據(jù)本發(fā)明調節(jié)曝光聚焦位置的方法中在曝光時的曝光母盤的評估信號的調制程度和聚焦偏置電壓值之間的關系的曲線圖；附圖6A至6J所示為常規(guī)的光盤的制造過程圖。
具體實施例方式
下文解釋根據(jù)本發(fā)明制造生產光盤的母盤的方法和生產光盤的方法的實施例。
首先，解釋使用無機抗蝕劑材料生產光盤的方法，這種方法是調節(jié)其曝光聚焦位置的方法的前提。作為一種制造方法，有如下的方法其中在襯底上形成由包含過渡金屬的不完全氧化物的抗蝕劑材料制成抗蝕劑層之后，該氧化物的氧含量小于對應于上述過渡金屬所可能具有的原子價數(shù)的化學計量成分的氧含量，抗蝕劑層被有選擇性地曝光以對應于記錄信號圖形并顯影以形成預定的凹形和凸形圖形。
在下面，通過參考附圖1A至1J的處理圖示意性地解釋它的制造過程。
首先，制備構成母盤的襯底100(附圖1A)。
通過濺射在襯底100上均勻地形成由預定的無機系統(tǒng)的抗蝕劑材料制成的抗蝕劑層101。在這種情況下，預定的中間層110可以形成在襯底100和抗蝕劑層101之間以改善抗蝕劑層101的記錄靈敏度(附圖1B)。雖然抗蝕劑層101的膜厚可以任意設定，但是理想的是設定在10納米至120納米的范圍內。以這種方式獲得了其中在襯底100上形成了抗蝕劑層101的抗蝕劑襯底102。
隨后，使用具有公知的激光設備的曝光設備，以記錄激光在抗蝕劑層101上執(zhí)行有選擇性的曝光的曝光處理，其中通過對應于在目標光盤中的信息凸形和凹形圖形的信息信號執(zhí)行開關調制。因此，制造了將所要求的圖形的曝光形成到其中的曝光母盤103(附圖1C)。
這時，構成抗蝕劑層101的抗蝕劑材料的過渡金屬的不完全氧化物吸收紫外線或可見光，它的化學特性通過輻射紫外線或可見光改變。
接著，獲得母盤104，其中通過執(zhí)行顯影處理形成了預定的凹形和凸形圖形(附圖1D)。在這種情況下，在曝光處理中形成曝光的部分和非曝光的部分，盡管它是無機抗蝕劑但相對于酸或堿的水溶液在這兩個部分之間在蝕刻速度(即所謂的選擇比率)上產生了差別，因此通過酸或堿的水溶液可以執(zhí)行顯影。
然后，通過電鑄法在母盤104的凹形和凸形圖形的表面上形成鎳金屬電鍍層105(附圖1E)。
電鍍層105從母盤104上剝落，執(zhí)行預定的處理以獲得將母盤104的凹形和凸形圖形轉錄到其上的模制壓模106(附圖1F)。
使用這種模制壓模106，例如通過壓注模制法或2P法形成由熱塑性樹脂的聚碳酸脂制成的樹脂光盤襯底107(附圖1G和1H)。
隨后，通過淀積等在光盤襯底107的凹形和凸形平面上形成例如由鋁合金制成的反射膜(附圖1I)。
此外，在反射膜108上形成保護膜109。由此獲得了光盤300(附圖1J)。

用作如上文所述抗蝕劑層101的抗蝕劑材料是過渡金屬的不完全氧化物。在此過渡金屬的不完全氧化物意味著其中氧含量朝小于對應于該過渡金屬所能夠具有的原子價數(shù)的化學計量成分的氧含量的方向移動的化合物，換句話說，不完全氧化物被定義為其中過渡金屬的氧含量小于對應于上述的過渡金屬所能夠具有的原子價數(shù)的化學計量成分的氧含量的化合物。
因此，由上述的材料制成的抗蝕劑襯底102能夠吸收處于過渡金屬的完全氧化物的狀態(tài)下發(fā)射的紫外線或可見光的光學能量，因此利用無機抗蝕劑材料的化學狀態(tài)的變化可以執(zhí)行記錄信號圖形。
作為構成抗蝕劑材料的過渡金屬的具體實例，提供Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Nb，Cu，Ni，Co，Mo，Ta，W，Zr，Ru，Ag等。在它們之中，理想的是使用Mo，W，Cr，F(xiàn)e和Nb，從通過應用紫外線或可見光可以獲得突出的化學變化方面看，特別理想的是使用Mo和W。
在下文，詳細地解釋本發(fā)明所直接涉及的在上述的生產過程中的抗蝕劑層的曝光過程。
附圖2所示為在抗蝕劑曝光過程中使用的曝光設備的結構。這個設備具有產生使抗蝕劑層曝光的光和評估的光(例如激光)的束源11，從束源輸出的激光聚焦并輻射到抗蝕劑襯底15(在附圖1B中的參考標號為102)的抗蝕劑層上，在這個過程中通過準直透鏡12、光柵19、分束器13和物鏡14在轉盤16上完成并設置抗蝕劑層的形成。
這個曝光設備具有如下的結構其中從抗蝕劑襯底15反射的光通過分束器13和聚光透鏡17聚焦到分隔的光電檢測器18上。這個分隔的光電檢測器18檢測從抗蝕劑襯底15反射的光并輸出對應于反射光量的電信號。算術和控制電路1a基于來自分隔的光電檢測器18的輸出信號產生聚焦誤差信號以控制聚焦執(zhí)行裝置1b，從而使物鏡14的位置被控制為對應于目標值(焦點偏置電壓值)的位置，而物鏡14相對于抗蝕劑襯底15的位置(焦點位置)保持恒定。因此，即使抗蝕劑襯底15的高度在記錄曝光時以及評估時被改變了，物鏡14相對于抗蝕劑襯底15的位置也能夠通過上述的控制系統(tǒng)精確地調節(jié)以使物鏡14的位置保持恒定。此外，物鏡14相對于抗蝕劑襯底15的位置(焦點位置)可以通過改變目標值(焦點偏置電壓值)的設定來改變。
此外，在這個曝光設備中，在對抗蝕劑襯底15的曝光過程(102)之后將評估激光輻射到抗蝕劑襯底(在附圖1C中的曝光的母盤103)時，在算術和控制電路1a從分隔的光電檢測器18的輸出信號中產生RF(高頻波)信號圖形并將該RF信號圖形輸入到測量設備1c以便可以測量在曝光部分中的記錄信號的調制程度和跳動。
此外，轉盤16具有進給機構(在附圖中沒有示出)，以使抗蝕劑襯底15的曝光位置可以精確地改變。
此外，在這個曝光設備中，激光驅動電路(在附圖中未示)基于反射光量的信號和數(shù)據(jù)信號執(zhí)行曝光，同時控制束源11。此外，給轉盤16的中心軸提供主軸馬達控制系統(tǒng)以設定最佳的主軸旋轉并基于光學系統(tǒng)的徑向位置和所需的線性速度控制主軸馬達。
在對抗蝕劑層進行曝光以進行記錄時，首先，抗蝕劑襯底15設定在附圖2中所示的曝光設備的轉盤16上以使朝上設置抗蝕劑的膜形成表面。
隨后，在從束源11將激光輻射到抗蝕劑襯底15的抗蝕劑層上并也旋轉轉盤16以使安裝在其上的抗蝕劑襯底15旋轉的同時，從在抗蝕劑襯底15的主表面上的從內周邊部分到外周邊部分或從外周邊部分到內周邊部分的螺旋或同心信號圖形記錄在抗蝕劑層上，即通過在徑向方向上與轉盤16一起移動抗蝕劑襯底執(zhí)行圖形曝光。具體地說，在聚焦在抗蝕劑襯底15上的束點的光強度比一定的光強度更大時，在抗蝕劑襯底15上的無機抗蝕劑材料中發(fā)生了化學狀態(tài)的變化，由此可以形成記錄標記，因此在實際曝光中從束源11發(fā)射的光量根據(jù)記錄的信號圖形改變以形成抗蝕劑層的記錄標記的圖形，因此可以記錄信號。
如上文所述，在無機抗蝕劑層中已經(jīng)執(zhí)行信號記錄的區(qū)域的化學狀態(tài)從無機抗蝕劑材料的原始化學狀態(tài)(非晶)改變到不同的化學狀態(tài)(晶體)。
根據(jù)本發(fā)明，利用如下的事實由于在其狀態(tài)方面的差異而存在光(比如激光)反射率的不同，通過光學拾取頭以與從光盤中取出信號相同的方式從在附圖1C中所獲得的曝光的母盤103中取出信號，并從該信號中獲得曝光的母盤103的記錄信號的調制程度或跳動值。具體地說，由于曝光部分的化學狀態(tài)的變化在有和沒有曝光的區(qū)域之間產生了反射率的差異，并在將評估激光輻射到其上時，從由于反射率差異所產生的衍射現(xiàn)象中產生反射光量的變化，獲得RF信號圖形，此外，從它的RF信號圖形中可以獲得調制程度和跳動值。
具體地說，在從束源11將具有比用于曝光的功率更低的功率的激光輻射到抗蝕劑襯底(在這種情況下曝光的襯底103)時，安裝在轉盤16上的抗蝕劑襯底15(103)旋轉并在徑向方向與其一起移動，因此以激光相對掃描并輻射曝光的位置。這時，輻射的激光通過抗蝕劑層反射并經(jīng)曝光設備的分束器13和聚光透鏡17通過光電檢測器18檢測反射光。從通過光電檢測器18檢測的信號中取出RF信號圖形，并從RF信號圖形中獲得跳動值或調制程度。
附圖3所示為在聚焦偏置電壓值(即曝光聚焦位置)和跳動值之間的測量結果。具體地說，曝光的母盤103通過以變化的曝光聚焦位置對抗蝕劑襯底102曝光制造，取出曝光的母盤103的每個曝光聚焦位置的上述的RF信號圖形，繪制從RF信號圖形中得出的跳動值的測量結果。在此，在抗蝕劑襯底102上以波長405納米的激光形成上述的曝光的母盤103，其中在抗蝕劑襯底102上使用由三價的W和三價的Mo構成的不完全氧化物作為抗蝕劑材料的抗蝕劑層101形成在由硅襯底制成的襯底100上。此外，在記錄激光的束點的直徑和評估激光的束點的直徑都為相同的直徑的條件下執(zhí)行在這種情況下它的記錄和評估。
根據(jù)附圖3，認識到在聚焦偏置電壓值(即曝光聚焦位置)改變時，存在其中跳動值變?yōu)樽钚〉钠毓饩劢刮恢?。示出了聚焦偏置電壓值，為了方便，設定該聚焦偏置電壓值為0(零)，這時跳動值變?yōu)樽钚?，和在?+)的方向和負(-)方向上調節(jié)刻度盤的相對值。
在評估曝光的母盤103的過程中，在聚焦偏置電壓值(曝光聚焦位置)為具有最小的跳動值的一個值時，在抗蝕劑層上最佳地調節(jié)記錄激光的焦點，這意味著光點的質量被認為是最好的。
接著，使用具有附圖3的特征的曝光的母盤103，根據(jù)在附圖1中所解釋的生產過程中形成光盤300，并測量來自這個光盤的再現(xiàn)信號的跳動值。這個測量的結果在附圖4中示出。在附圖4中也可看出與附圖3類似的趨勢，其中在曝光時的聚焦偏置電壓值(曝光聚焦位置)和在再現(xiàn)光盤時的跳動值之間存在具有最小的跳動值的曝光聚焦位置，并且該聚焦偏置電壓值已經(jīng)與在附圖3中跳動值變?yōu)樽钚≈档木劢蛊秒妷褐迪嗤?br> 因此，在顯影之前的階段上，從曝光的母盤的跳動值中可以推測從母盤所制成的光盤的記錄信號的跳動值。換句話說，如果在曝光的母盤103的跳動值變?yōu)樽钚≈档钠毓饩劢刮恢脠?zhí)行曝光，則可以形成具有最小的跳動值的優(yōu)良信號特征的光盤300。在這種情況下，其前提是在抗蝕劑層的顯影過程之后的制造條件相同或類似。
此外，從用于光盤的曝光母盤的RF信號圖形中獲得指示曝光的部分的反射光的衍射度的調制程度的光盤，并從調制程度中調節(jié)曝光聚焦位置。即，如附圖5所示，存在其中曝光的母盤103的調制程度變?yōu)樽畲蟮钠毓鈺r的聚焦偏置電壓值(曝光聚焦位置)，其中在再現(xiàn)時使用在附圖5中制得的曝光母盤103根據(jù)在附圖1中的制造過程制造的光盤300的跳動值變?yōu)樽钚〉钠毓饩劢刮恢靡呀?jīng)與在附圖5中其中調制程度變?yōu)樽畲蟮木劢蛊秒妷褐迪嗤?br> 基于這種關系，如果在曝光的母盤103的調制程度變?yōu)樽畲蟮钠毓饩劢刮恢孟聢?zhí)行曝光，則可以獲得具有最小跳動值的良好的信號特征的光盤300。
根據(jù)本發(fā)明的調節(jié)曝光聚焦位置的方法是在附圖1C中的曝光處理的階段要執(zhí)行的方法，其中通過光學拾取頭基于以從光盤中取出信號的方式相同的方式從曝光的母盤103中取出信號的評估結果，利用由于在曝光過程中無機抗蝕劑材料的化學狀態(tài)的差異所引起的光(比如激光)反射率的差異來進行調節(jié)。
在下文中，解釋調節(jié)曝光聚焦位置的方法的實施例。
在附圖1C的抗蝕劑層的曝光過程中，比如在抗蝕劑襯底15(102)的主平面上的內周邊部分或外周邊部分的部分不作為光盤的記錄區(qū)(不用作盤標準的部分，在下文中稱為試驗曝光部分)，以記錄功率的激光作為試驗曝光輻射它，同時在曝光(抗蝕劑襯底102)之前的抗蝕劑襯底15設定在附圖2中的曝光設備的轉盤16上，以使抗蝕劑層的膜形成表面朝上設置(S1)。具體地說，在記錄激光從束源11輻射在抗蝕劑襯底15上并且轉盤16旋轉安裝在其上的抗蝕劑襯底15的同時，通過在徑向方向上以轉盤16移動抗蝕劑襯底而使試驗曝光部分曝光。
這時，在通過改變聚焦偏置值平移曝光聚焦位置的同時輻射記錄激光。在這種情況下，在抗蝕劑層101的過渡金屬的不完全氧化物中，在以記錄激光輻射的區(qū)域中的化學特征發(fā)生了改變。
然后，以評估激光輻射試驗曝光部分(S2)。
在此，轉盤16的旋轉和在徑向上的運動與步驟S1中的類似，其中評估激光的焦點位置固定并且其功率大約為在曝光時的功率的1/30的光功率輻射在試驗曝光部分上。
在步驟S2中輻射的激光通過抗蝕劑層反射并經(jīng)曝光設備的分束器13和聚光透鏡17通過光電檢測器18檢測(S3)。
由于通過光電檢測器18檢測的信號與抗蝕劑層101的反射率相關，因此在算術和控制電路1a中從所檢測的信號中取出RF信號圖形(S4)。
隨后，對于在試驗曝光時改變的每個曝光聚焦位置，從RF信號圖形中檢測調制程度或跳動值，在評估跳動值的情況下具有最大的跳動值的曝光聚焦位置、或者在評估調制程度的情況下具有最大的調制程度的曝光聚焦位置確定為實際記錄的曝光聚焦位置(S5)。
在步驟S5中所確定的曝光聚焦位置以具有預定的記錄功率的激光輻射，因此執(zhí)行了對應于記錄信號圖形的選擇曝光以對抗蝕劑層曝光(S6)。
通過這種方法，光盤的記錄信號的跳動值以較高精度落在標準范圍內。
此外，根據(jù)本發(fā)明的曝光控制方法和曝光評估方法也可以應用于以激光和水銀燈的光組合的光對上述的無機抗蝕劑材料曝光的方法中。例如，這種組合是可以設計的，其中具有660納米的波長的紅色半導體激光和通過波長大約為185納米、254納米和405納米的峰值的水銀燈的曝光進行組合。
根據(jù)制造生產光盤的母盤的方法和本發(fā)明的光盤的生產方法，實際使用三價的W和三價的Mo組成的不完全氧化物作為抗蝕劑材料來形成抗蝕劑襯底102以最終制造光盤300。下文參考上述的附圖1詳細地解釋這個實際的實例。
在這個實例中，制備由硅晶片制成的襯底100(附圖1A)。通過濺射法由具有80納米的膜厚的非晶硅制成的中間層110最終形成在襯底100上，然后通過濺射法由W和Mo的不完全氧化物制成的抗蝕劑層101最終作為膜形成在其上，以制成抗蝕劑襯底102(附圖1B)。這時，使用由W和Mo的不完全氧化物制成的濺射靶在氬氣環(huán)境中執(zhí)行濺射。然后，在使用EDX(能量擴散的X-射線光譜儀)分析淀積的抗蝕劑層，在作為膜形成的W和Mo的不完全氧化物中的W和Mo的比率是80∶20并且氧含量是60％(原子百分比)。此外，抗蝕劑層的膜厚度是55納米。注意從通過發(fā)射電子顯微鏡獲得的電子衍射的分析的結果中，確認在曝光之前的不完全氧化物WmoO的晶體狀態(tài)為非晶。
如上文所描述，其中完成了抗蝕劑層101的膜的形成之后的抗蝕劑襯底102已經(jīng)安裝在附圖2中所解釋的曝光設備的轉盤16上，并且執(zhí)行了調節(jié)曝光聚焦位置的上述的方法。具體地說，在以所需的速度旋轉轉盤16的同時，不用作記錄區(qū)的光盤的部分(不用作盤標準的部分)(比如在抗蝕劑襯底102的主平面上的內周邊部分或外周邊部分)以改變聚焦偏置電壓值的記錄激光輻射，從而執(zhí)行試驗曝光，隨后以評估激光輻射該曝光部分以獲取該RF信號圖形并評估它的跳動值。
下面示出了這時的曝光條件。
-曝光波長405納米-曝光光學系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA0.95-曝光時的線速度4.92m/s-寫入系統(tǒng)類似于相變盤的簡化的寫入系統(tǒng)-記錄激光功率13mW-評估激光功率；0.2mW其中跳動值變?yōu)樽钚〉木劢蛊秒妷褐当贿x擇為試驗曝光部分的信號的評估結果，它被設置為用于實際曝光的曝光的聚焦偏置電壓值。應用這種設置，在垂直方向上的物鏡14的位置通過聚焦執(zhí)行裝置平移并調節(jié)以將記錄激光聚焦到抗蝕劑層上。
然后，在光學系統(tǒng)被固定的狀態(tài)下，轉盤16通過具有上述轉盤16的饋送機構移動到所需的徑向位置，并在上述的曝光條件下以記錄激光輻射抗蝕劑層以對抗蝕劑層曝光。此外，在這時在抗蝕劑襯底的徑向方向上連續(xù)地移動轉盤微小的距離并保持轉盤旋轉的同時，執(zhí)行曝光。
在上述的曝光之后，執(zhí)行預定的顯影、電鑄、壓注模制和反射和保護膜的形成并獲得具有12厘米的直徑的光盤300。注意，常規(guī)的公知的技術用作從上述的曝光母盤中獲得光盤的方法。在由此獲得的光盤中，具有130納米的長度的凹坑、149納米的寬度的線性凹坑等對應于實際的信號圖形地形成，并確認是具有25GB的記錄容量的光盤。
接著，在下述的條件下讀上述的光盤，獲得它的RF信號作為眼圖以執(zhí)行信號評估。
·跟蹤伺服推挽方法·讀線性速度4.92m/s
·讀輻射功率0.4mW作為信號評估的結果，在眼圖中跳動值是8.0％，在該眼圖中相對于原樣讀出的眼圖執(zhí)行均衡化處理，在執(zhí)行有限的均衡化處理的眼圖中的跳動值是4.6％，這兩種情況的跳動值都十分低。換句話說，可以確認根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)了具有25GB的記錄容量的ROM盤的在實際使用中沒有問題的良好的光盤。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，在曝光處理的階段中，基于在曝光處理之前執(zhí)行的試驗曝光之后緊接著的曝光部分的記錄信號特征(跳動值或調制程度)可以判斷以曝光聚焦位置生產的最終產品是好的還是不好的，因此從這個結果中可以立即正確地決定實際的曝光的曝光聚焦位置。
此外，在曝光過程的曝光處理直接之前的階段中，在不影響光盤的質量的區(qū)域中可以判斷在曝光聚焦位置的條件下制造的最終產品是好的還是不好的，因此即使判斷結果是NG，仍然可以立即再次執(zhí)行評估以校正曝光聚焦位置。
因此，可以改善在常規(guī)的方法中發(fā)生的問題比如許多有缺陷的產品、浪費時間和勞力，在通過在最終階段判斷是好的還是不好即通過測量所制造的光盤的特征進行制造過程的曝光條件的調節(jié)等時發(fā)生這些問題，因此可以實現(xiàn)生產率的提高。
權利要求
1.一種制造生產光盤的母盤的方法，包括曝光步驟，其中以記錄激光輻射形成在襯底上的無機抗蝕劑層，該記錄激光由對應于形成在所述光盤上的信息凹形和凸形圖形的信息信號的信息信號調制，以形成對應于所述光盤的所述信息凹形和凸形圖形的曝光圖形，以及在前述步驟之后的顯影步驟，其中在所述無機抗蝕劑層上執(zhí)行顯影處理以形成對應于所述無機抗蝕劑層的所述信息凹形和凸形圖形的凹形和凸形圖形；其中在所述曝光過程中，在所述抗蝕劑層的非記錄區(qū)上執(zhí)行試驗曝光之后，將評估激光輻射在曝光部分上以從反射光中評估所述抗蝕劑層的記錄信號特征，以及基于評估結果執(zhí)行曝光聚焦位置的調節(jié)以確定后來執(zhí)行的記錄激光的最佳焦點位置。
2.根據(jù)權利要求1所述制造生產光盤的母盤的方法，其中所述無機抗蝕劑層是包含了過渡金屬的不完全氧化物在內的抗蝕劑層。
3.根據(jù)權利要求1所述制造生產光盤的母盤的方法，其中以所述評估激光輻射的區(qū)域是除了以所述記錄激光輻射的區(qū)域之外的區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求2所述制造生產光盤的母盤的方法，其中以所述評估激光輻射的區(qū)域是除了以所述記錄激光輻射的區(qū)域之外的區(qū)域。
5.一種生產光盤的方法，包括如下步驟制造生產光盤的母盤，通過轉錄從所述母盤制造用于生產光盤的壓模，使用所述壓模通過轉錄制造光盤襯底；在光盤襯底上形成反射膜；以及形成保護膜，其中所述母盤的生產步驟包括曝光步驟，其中以記錄激光輻射形成在襯底上的無機抗蝕劑層，該記錄激光由對應于形成在所述光盤上的信息凹形和凸形圖形的信息信號的信息信號調制，以形成對應于在所述光盤上的所述信息凹形和凸形圖形的曝光圖形，以及在前述步驟之后對所述無機抗蝕劑執(zhí)行顯影處理，以形成對應于所述無機抗蝕劑層的所述信息凹形和凸形圖形的凹形和凸形圖形的步驟；以及在所述曝光步驟中，在所述抗蝕劑層的非記錄區(qū)上執(zhí)行試驗曝光之后，將評估激光輻射在曝光部分上以從反射光中評估所述抗蝕劑層的記錄信號特征，以及基于評估結果執(zhí)行曝光聚焦位置的調節(jié)以確定后來執(zhí)行的記錄激光的最佳焦點位置。
6.根據(jù)權利要求5所述生產光盤的方法，其中所述無機抗蝕劑層是包含了過渡金屬的不完全氧化物在內的抗蝕劑層。
7.根據(jù)權利要求5所述生產光盤的方法，其中以所述評估激光輻射的區(qū)域是除了以所述記錄激光輻射的區(qū)域之外的區(qū)域。
8.根據(jù)權利要求6所述生產光盤的方法，其中以所述評估激光輻射的區(qū)域是除了以所述記錄激光輻射的區(qū)域之外的區(qū)域。
全文摘要
制造生產光盤的母盤的方法包括曝光過程，其中以記錄激光輻射形成在襯底100上的無機抗蝕劑層101，通過對應于光盤上信息凹形和凸形圖形的信息信號的信息信號調制該記錄激光；以及之后的顯影過程，其中在無機抗蝕劑層上執(zhí)行顯影處理以形成對應于無機抗蝕劑層的信息凹形和凸形圖形的凹形和凸形圖形；在曝光過程中，在抗蝕劑層的非記錄區(qū)上執(zhí)行試驗曝光后，使評估激光輻射曝光部分，從反射光中評估抗蝕劑層的記錄信號特征以基于評估結果確定記錄激光的最佳焦點位置；因此從在抗蝕劑上的曝光部分的記錄特征中預測并評估光盤的記錄信號的特征(跳動值)以基于評估結果調節(jié)曝光聚焦位置，由此可制造具有適當凹形和凸形圖形的母盤以及具有良好特征的光盤。
文檔編號B29D11/00GK1692418SQ20038010032
公開日2005年11月2日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權日2003年1月9日
發(fā)明者甲斐慎一, 荒谷勝久, 河內山彰, 中川謙三, 竹本禎廣 申請人:索尼株式會社