專利名稱：信息記錄薄膜材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜材料技術(shù)，特別涉及信息記錄薄膜材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
制造薄膜的主要方法，包括物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)，物理氣相沉積技術(shù)指的是利用某種物理的過程，如物質(zhì)的熱蒸發(fā)或受到離子或粒子轟擊時(shí)物質(zhì)表面原子的濺射等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)從源物質(zhì)到薄膜的可控原子轉(zhuǎn)移過程。物理氣相沉積技術(shù)有蒸發(fā)法、濺射法、離子鍍、反應(yīng)蒸發(fā)沉積、離子束輔助沉積、離子原子團(tuán)束沉積等方法?；瘜W(xué)氣相沉積技術(shù)是利用氣態(tài)的先驅(qū)反應(yīng)物，通過原子、分子間化學(xué)反應(yīng)的途徑生成固態(tài)薄膜的技術(shù)。氣相沉積技術(shù)可用于制造磁記錄薄膜材料，例如，磁記錄薄膜是在以拋光的鋁鎂合金為襯底材料的表面上沉積上具有適當(dāng)磁各向異性、厚度為幾百納米的磁性薄膜，為使薄膜具有所需的各向異性，采取傾斜蒸發(fā)沉積的方法。上述氣相沉積過程包括薄膜的形核、長大、成膜過程，所需沉積時(shí)間長，所使用的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，薄膜制造過程難以有效控制，而且生產(chǎn)效率低。另一類制造薄膜的方法是在襯底材料上施加涂層，以磁帶或軟磁盤的制造為例，將經(jīng)過表面處理的磁粉漿料涂布在PET聚酯襯底表面上，然后磁場定向，此種涂層方法的主要缺點(diǎn)是磁記錄密度低、信息儲存量小、磁粉的分布不均勻，具有很大的隨機(jī)性。目前，可用于刻錄的光盤是在塑料圓片上涂一層光敏膠制造而成的，將可用于刻錄的光盤放在光盤刻錄機(jī)中，在較強(qiáng)激光束的照射下，記錄介質(zhì)光敏膠產(chǎn)生變化形成光斑，光斑的有無代表0和1，從而實(shí)現(xiàn)對信息的存儲。在光敏膠上形成由光斑構(gòu)成的信道，實(shí)際上是一種顯微斑點(diǎn)圖案，刻錄的光盤也只用于信息的存儲。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般的集成電路的制作方法主要是光學(xué)投影制作方法，其制作步驟包括制作一套不同的掩模圖形板，通過掩模投影在涂有光刻膠層的硅片上形成相應(yīng)的圖案，把感光過的硅片進(jìn)行擴(kuò)散、摻雜等工藝，完成對感光圖形的固定，洗掉原來光刻膠，重新在硅片上涂新的光刻膠，再使用不同的掩模圖形板重復(fù)上述步驟，從而制作出集成電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種信息記錄密度高、可多次重復(fù)讀寫、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的信息記錄薄膜材料。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種結(jié)合集成電路制作技術(shù)和光盤光刻技術(shù)加工上述信息記錄薄膜材料的制備方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本信息記錄薄膜材料制備方法包括下述步驟(1)加工基片；(2)在基片的表面上形成薄膜；(3)在基片表面的薄膜上覆蓋上光刻膠；(4)用刻錄機(jī)在基片上曝光刻錄出斑點(diǎn)陣列；(5)將刻錄有斑點(diǎn)陣列的基片顯影；(6)對顯影后的基片進(jìn)行刻蝕，在基片表面形成可以進(jìn)行信息記錄的柱狀微凸起陣列薄膜層。
所述步驟(2)中形成的薄膜為磁敏或光敏薄膜。
所述步驟(1)中基片可采用透光材料制成。
所述步驟(6)中將刻錄有斑點(diǎn)的基片顯影制成掩模版之后，將掩模版套對在經(jīng)表面處理(例如物理沉積或電鍍工藝)形成了一層磁敏或光敏薄膜并在所述磁敏或光敏薄膜上覆蓋上光刻膠的基片上，用光源對掩模版確定的區(qū)域進(jìn)行照射曝光，再將已曝光的基片置于顯影液中顯影，然后對基片進(jìn)行刻蝕。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述步驟(2)中可在磁場中進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍制備磁敏或光敏薄膜層。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，可以在制備磁敏或光敏薄膜層之前，在基片表面制備一層非磁敏的能與基片牢固結(jié)合的薄膜底層，如電鍍鎳層。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，可以在基片表面上制備獲得可以進(jìn)行信息記錄的柱狀微凸起陣列磁敏薄膜層，之后再在薄膜層表面制備一層非磁敏的硬度較高的耐磨薄膜層。
所述光盤刻錄機(jī)的光源可以是激光、藍(lán)光、紫外線，也可以用射線或電子束代替刻錄機(jī)中的光源。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明采用的基片可以是與一般光盤形狀和尺寸相同的帶中心孔的圓片以方便使用。
所述在基片表面形成的柱狀微凸起可以為微米或納米尺寸的柱狀微凸起。
為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明方法操作過程可以在真空環(huán)境條件下進(jìn)行。
本發(fā)明的作用原理是在基片的表面上形成一層磁敏或光敏薄膜，然后在基片表面的薄膜上覆蓋上光刻膠，再用光盤刻錄機(jī)在基片上所有信息記錄位置曝光刻錄，感光了的部分光刻膠變硬形成斑點(diǎn)，而沒感光的部分維持原樣，再將刻錄有斑點(diǎn)的基片顯影，沒感光的部分的化學(xué)溶劑被沖洗掉；然后對基片進(jìn)行刻蝕，將沒有光刻膠保護(hù)的磁敏或光敏薄膜腐蝕掉，而有光刻膠保護(hù)的磁敏或光敏薄膜被保留下來，形成柱狀微凸起陣列，這些柱狀微凸起由于是磁敏或光敏材料構(gòu)成的，因此可以通過磁感應(yīng)或光感應(yīng)進(jìn)行信息記錄。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本發(fā)明信息記錄薄膜材料重復(fù)讀寫的次數(shù)沒有限制。
(2)本信息記錄薄膜材料的進(jìn)行信息記錄的柱狀微凸起所處的位置得到了精確控制，使其可以高密度地均勻有規(guī)律地分布，這樣可以提高信息存儲的可靠性及信息傳遞的速度。
(3)本發(fā)明方法制備的薄膜材料的柱狀微凸起彼此獨(dú)立，各自可獨(dú)立工作，柱狀微凸起之間相互影響小，因而所制得的薄膜材料性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，所以本發(fā)明可用于制造質(zhì)量要求較高的信息記錄薄膜。
(4)本發(fā)明所使用的設(shè)備較簡單，操作步驟比較方便，制造效率較高，工藝過程容易控制，制造成本低，適合大批量生產(chǎn)應(yīng)用。
(5)本發(fā)明信息記錄薄膜材料制造成本低，生產(chǎn)容易，應(yīng)用范圍非常廣泛，市場前景較好。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1采用帶中心孔的鋁鎂合金圓片(即基片)為襯底，拋光達(dá)到較低的表面粗糙度，在鋁鎂合金襯底上首先采用化學(xué)鍍的方法沉積上一層NiP合金層，這一鍍層的結(jié)構(gòu)是非晶態(tài)的，不具有鐵磁性。然后對NiP合金層作進(jìn)一步的拋光后，在圓片的NiP合金層上采用電鍍的方法沉積上一層100納米厚度的鐵的薄膜，電鍍槽中施加有磁場，以使磁性材料在沉積過程中獲得磁極取向。然后在圓片的鐵磁性薄膜上覆蓋上光刻膠之后，再用光盤刻錄機(jī)在圓片上所有信息記錄位置曝光刻錄，已經(jīng)感光的部分光刻膠變硬形成斑點(diǎn)，而沒感光的部分維持原樣，再將刻錄有斑點(diǎn)的圓片顯影，沒感光的部分的化學(xué)溶劑被沖洗掉；然后對圓片進(jìn)行刻蝕，將沒有光刻膠保護(hù)的鐵磁薄膜腐蝕掉，而有光刻膠保護(hù)的鐵磁薄膜被保留下來，形成柱狀微凸起陣列，這些柱狀微凸起由于是磁敏材料構(gòu)成的，可以通過磁感應(yīng)進(jìn)行信息記錄；然后沖洗掉光敏膠，最后，為了保護(hù)磁性薄膜免受磁頭不斷沖擊造成的損害，再在磁性薄膜表面沉積一層非晶碳硬質(zhì)薄膜。
同樣的方法可以對圓片的兩個面進(jìn)行，獲得可以用于進(jìn)行信息的雙面磁記錄薄膜材料。
實(shí)施例2本實(shí)施例除下述操作條件外與實(shí)施例1相同所有操作過程在真空室中進(jìn)行。
實(shí)施例3采用透光良好的玻璃制成圓片，在玻璃圓片表面鍍上一層鉻，然后將玻璃圓片涂上光刻膠制成可刻錄的光盤；再用光盤刻錄機(jī)在玻璃光盤的信道上所有的信息記錄位置曝光刻錄出斑點(diǎn)陣列；再將玻璃圓片顯影、刻蝕制成掩模版。
采用鋁鎂合金圓片為襯底，拋光達(dá)到極低的表面粗糙度，在鋁鎂合金襯底上首先采用化學(xué)鍍的方法沉積上一層NiP合金層，這一鍍層的結(jié)構(gòu)是非晶態(tài)的，不具有鐵磁性。然后對NiP合金層作進(jìn)一步的拋光后，在圓片的NiP合金層上采用電鍍的方法沉積(即電解沉積的方法)一層100納米厚度的鐵的薄膜，電鍍槽中施加有磁場，以使磁性材料在沉積過程中獲得磁極取向。然后在圓片的鐵磁性薄膜上覆蓋上光刻膠之后，將前述掩模版套對在涂有光刻膠的鋁鎂合金圓片上，用光源對掩模版進(jìn)行照射曝光，鋁鎂合金圓片上感光了的部分光刻膠變硬形成斑點(diǎn)，而沒感光的部分維持原樣，再將鋁鎂合金圓片顯影，沒感光的部分的化學(xué)溶劑被沖洗掉；然后對鋁鎂合金圓片進(jìn)行刻蝕，將沒有光刻膠保護(hù)的鐵磁薄膜腐蝕掉，而有光刻膠保護(hù)的鐵磁薄膜被保留下來，形成柱狀微凸起陣列，這些柱狀微凸起由于是磁敏材料構(gòu)成的，可以通過磁感應(yīng)進(jìn)行信息記錄；然后沖洗掉光敏膠，最后，為了保護(hù)磁性薄膜免受磁頭不斷沖擊造成的損害，再在磁性薄膜表面沉積一層非晶碳硬質(zhì)薄膜。
實(shí)施例4將與光盤基片一樣形狀和尺寸的塑料圓片的表面制備一層聚碳酸酯襯底膜之后，采用真空濺射沉積的方法再形成具有磁光效應(yīng)的TbFe膜，然后在TbFe膜上涂上光刻膠制成光盤，再用光盤刻錄機(jī)在圓片上所有信息記錄位置曝光刻錄，感光了的部分光刻膠變硬形成斑點(diǎn)，而沒感光的部分維持原樣，再將刻錄有斑點(diǎn)的圓片顯影，沒感光的部分的化學(xué)溶劑被沖洗掉；然后對圓片進(jìn)行刻蝕，將沒有光刻膠保護(hù)的TbFe磁光薄膜腐蝕掉，而有光刻膠保護(hù)的TbFe磁光薄膜被保留下來，形成柱狀微凸起陣列，這些柱狀微凸起由于是具有磁光效應(yīng)TbFe材料構(gòu)成的，可以通過磁光效應(yīng)進(jìn)行信息記錄。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于包括下述步驟(1)加工基片；(2)在基片的表面上形成薄膜；(3)在基片表面的薄膜上覆蓋上光刻膠；(4)用刻錄機(jī)在基片上曝光刻錄出斑點(diǎn)陣列；(5)將刻錄有斑點(diǎn)陣列的基片顯影；(6)對顯影后的基片進(jìn)行刻蝕，在基片表面形成可以進(jìn)行信息記錄的柱狀微凸起陣列薄膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于所述步驟(2)中形成的薄膜為磁敏或光敏薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的基片采用透光材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于所述步驟(6)中將刻錄有斑點(diǎn)的基片顯影制成掩模版之后，將掩模版套對在經(jīng)表面處理形成了一層磁敏或光敏薄膜并在所述磁敏或光敏薄膜上覆蓋上光刻膠的基片上，用光源對掩模版確定的區(qū)域進(jìn)行照射曝光，再將已曝光的基片置于顯影液中顯影，然后對基片進(jìn)行刻蝕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于所述步驟(2)中可在磁場中進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍制備磁敏或光敏薄膜層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于在基片表面上制備獲得可以進(jìn)行信息記錄的柱狀微凸起陣列磁敏薄膜層，再在薄膜層表面制備一層非磁敏的硬度較高的耐磨薄膜層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于所述光盤刻錄機(jī)的光源是激光、藍(lán)光或紫外線，或用射線或電子束代替刻錄機(jī)中的光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的基片是與一般光盤形狀和尺寸相同的帶中心孔的圓片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的信息記錄薄膜材料制備方法，其特征在于操作過程在真空環(huán)境條件下進(jìn)行。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的信息記錄薄膜材料制備方法制備的信息記錄薄膜材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信息記錄薄膜材料制備方法，包括下述步驟(1)加工基片；(2)在基片的表面上形成薄膜；(3)在基片表面的薄膜上覆蓋上光刻膠；(4)用刻錄機(jī)在基片上曝光刻錄出斑點(diǎn)陣列；(5)將刻錄有斑點(diǎn)陣列的基片顯影；(6)對顯影后的基片進(jìn)行刻蝕，在基片表面形成可以進(jìn)行信息記錄的柱狀微凸起陣列薄膜層。本發(fā)明所使用的設(shè)備簡單，操作步驟比較方便，制造效率較高，工藝過程容易控制，制造成本低，適合大批量生產(chǎn)應(yīng)用，所制備的信息記錄薄膜材料重復(fù)讀寫的次數(shù)沒有限制，可以提高信息存儲的可靠性及信息傳遞的速度，應(yīng)用范圍非常廣泛，市場前景較好。
文檔編號G11B7/26GK1564253SQ200410026489
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者周照耀 申請人:周照耀