国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      記錄主盤及其衍生的光可讀數(shù)據(jù)載體的制作方法

      文檔序號(hào):6744478閱讀:189來源:國知局
      專利名稱:記錄主盤及其衍生的光可讀數(shù)據(jù)載體的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及到一種制造記錄主盤的方法,用此法在襯底上提供至少一層光敏材料,接著用光束輻照選定的位置,然后顯影致使它在被輻照過的位置處具有局域化的凹陷。
      本發(fā)明還涉及到一種用這種方法制造的記錄主盤。
      本發(fā)明還涉及到一種由這種記錄主盤衍生出來的新穎的光可讀數(shù)據(jù)載體。
      在《信號(hào)儲(chǔ)存技術(shù)中的聚合物》(紐約Plenum出版社1989年出版,書號(hào)ISBN 0-306-43390-7)中,特別是在P.E.J.Legierse和J.H.T.Pasman的文章(PP155-172)中,闡述了上述的方法。在其中所述的方法中,所用的光敏材料層直接沉積在玻璃襯底表面上,然后用聚焦激光束輻照遠(yuǎn)離襯底一側(cè)的光敏層。
      光敏材料(光抗蝕劑)層包含例如堿可溶的聚合物(諸如酚醛清漆),用光敏抗溶劑(諸如O-苯醌二嗪農(nóng))可使其變?yōu)椴豢扇?。?dāng)用光子(最好是紫外或藍(lán)色波長)局部輻照時(shí),此光敏部分經(jīng)歷局部分解,變成堿可溶的反應(yīng)產(chǎn)物(此時(shí)為三茚基羧酸)。于是局部被輻照過的區(qū)域就可溶于堿溶液,致使在光敏層中形成凹陷(所謂顯影過程)。利用銳聚焦激光束(例如由Ar離子激光器或He-Cd激光器得到的)可獲得平面寬度相當(dāng)小的凹陷。例如,密致盤(CD)主盤中的數(shù)據(jù)位凹陷通常體現(xiàn)為寬約500nm、深約150nm而長度可變的細(xì)長坑。
      這種已知的方法的一個(gè)固有問題是有關(guān)顯影過程得到的局域化凹陷的幾何形狀。例如,假設(shè)聚焦激光束被用來在光敏層的表面上投射一個(gè)小的圓形光斑。作為眾所周知的衍射效應(yīng)的一個(gè)結(jié)果,這種光斑實(shí)際上包含一個(gè)由一系列模糊的同心環(huán)所圍繞的中央亮斑(所謂埃利斑一Airydisc)。橫過此埃利斑的光強(qiáng)分布不是均勻的,而是呈高斯分布。結(jié)果,斑的中央?yún)^(qū)比外圍區(qū)含有高得多的光劑量。在輻照過的區(qū)域的后續(xù)顯影過程中,觀察到給定區(qū)域的顯影速率正比于該區(qū)域先前的輻照程度。因此,輻照過的區(qū)域其中央比外圍的顯影快得多。因此,通過光敏層向著襯底的滲透顯影在被輻照區(qū)的中央進(jìn)行得比其邊緣更快,致使得到的凹陷中心處的深度比其外圍更大(例如見圖3)。在常規(guī)制造的主盤中,這種凹陷的定界壁的特征是逐漸變細(xì)的。
      由于這種逐漸變細(xì)的凹陷幾何形狀對表面清晰度和主盤表面上凹陷的組合密度有不良影響,故這種逐漸變細(xì)的凹陷幾何形狀實(shí)在是不可取。理想的主盤凹陷應(yīng)上有陡峭的側(cè)壁,致使其寬度Wb(沿一給定的局部方向)在其整個(gè)深度內(nèi)基本上不變;這種凹陷則可按最佳的表面密度配置在主盤表面上。相反,在底部寬度為Wb的逐漸變細(xì)的凹陷情況下,相應(yīng)的表面上的寬度Wt顯著地超過Wb,致使這種凹陷在給定面積內(nèi)可獲得的最大表面密度顯著地小于上述的理想情況。變細(xì)的程度越緩慢,這一表面密度就越低。
      本發(fā)明的目的是提供一種帶有相當(dāng)陡的側(cè)壁的局域化表面凹陷的記錄主盤。
      這些目的是按根據(jù)第一節(jié)的方法來達(dá)到的,其特征是在襯底和光敏材料之間設(shè)置一個(gè)介電材料膜,從而輻照至少在光敏層中感應(yīng)一個(gè)平均強(qiáng)度為Ya的光學(xué)駐波,此波的相位于是借助于將介電膜的厚度選取為使其在光敏層和介電膜界面Ipd處的強(qiáng)度Yi超過Ya而具體化。
      此處的量Ya定義為駐波局部最大強(qiáng)度(Y+)和局部最小強(qiáng)度(Y-)的算術(shù)平均值。駐波的波長∧定義為二個(gè)相鄰局部強(qiáng)度最大值或強(qiáng)度最小值之間的外推間距。
      在不存在駐波的情況下,輻照光束在(薄而透明的)光敏層中具有同滲透深度成函數(shù)關(guān)系的基本上恒定的強(qiáng)度。但在存在光學(xué)駐波的情況下,在這一恒定的背景強(qiáng)度上將迭加一個(gè)強(qiáng)度調(diào)制,致使在給定的輻照區(qū)域中,得到的光強(qiáng)不再與滲透濃度無關(guān)。借助于規(guī)定Yi>Ya,駐波使光敏層的邊界最靠近于帶有相對光強(qiáng)余量的襯底,從而增大了光敏材料下部的曝光程度。結(jié)果,當(dāng)輻照區(qū)接著被顯影時(shí),沿襯底方向從光敏層表面的滲透顯影速率將顯著地增大,在得到的局域化凹陷中引起更陡得多的界定壁。
      對本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵性理解是,借助于在光抗蝕劑同襯底之間引入一個(gè)任意厚度d的介電膜,使存在于空氣/光抗蝕劑界面同Ipd界面之間的駐波的相位可變。這樣就可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整厚度d以有利地改變駐波局部最大值相對于界面Ipd的相對位置。
      介電膜的選定厚度將決定特定情況下Yi的準(zhǔn)確界面值。本發(fā)明人利用數(shù)值計(jì)算技術(shù)并接著在主盤測試中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,已確定了各種不同介電材料的最佳厚度和輻照波長。在得到的主盤上進(jìn)行的衍射測量已證實(shí),隨著界面Ipd不斷逼近駐波的局部最大值,光敏層中局域化凹陷的壁輪廓顯著地變得更陡。
      若有需要,當(dāng)然也能夠使駐波的相位成為使局部強(qiáng)度最大值位于某一位置而不是位于上述界面Ipd的附近。借助于適當(dāng)改變介電膜的厚度就可達(dá)到這種相位調(diào)整。
      應(yīng)該指出的是,如有需要,本發(fā)明的方法允許在襯底和介電膜之間設(shè)置多種額外的層。這種額外層可實(shí)現(xiàn)例如擴(kuò)散勢壘、改善附著性等等的作用。同樣,本發(fā)明的方法允許介電層本身是復(fù)合的,只要其整個(gè)垂直范圍在所用的輻照波長下是光學(xué)透明的就行。
      根據(jù)本發(fā)明的方法的最佳實(shí)施例的特征是,介電材料選擇成其折射率小于光敏材料的折射率(在輻照波長下)。此時(shí),數(shù)值計(jì)算表明能夠使駐波最大值準(zhǔn)確地定位于界面Ipd。另一方面,在介電膜的折射率大于或等于光敏層的折射率(在輻照波長下)的情況下,數(shù)值計(jì)算指出,盡管有可能得到“接近的最大值”(強(qiáng)度約為局部最大強(qiáng)度的70-90%),但精確的強(qiáng)度最大值無法置于上述界面處。
      適用于本發(fā)明的方法的介電材料包括Y2O3、SiO2、Al2O3、Si3N4以及諸如MgF2、BaF2、LiF和NaF之類的氟化物及這些材料的混合物。這些廣泛使用的介電物質(zhì)易于應(yīng)用(例如在氧、氮或氟的空氣中經(jīng)由濺射沉積或蒸發(fā)沉積),相對便宜,具有良好的粘附性,并有滿意的抗腐蝕特性。
      當(dāng)本發(fā)明的方法同玻璃襯底一起使用時(shí),獲得了特別滿意的結(jié)果。這種襯底的主要優(yōu)點(diǎn)是其透明度非透明襯底的采用將不利地引起干涉最小值出現(xiàn)在襯底同覆蓋的介電層的交界面處,從而使在界面Ipd處獲得所需的駐波最大值的任務(wù)變得復(fù)雜。但這一考慮絕對不排除采用玻璃以外的襯底材料,例如各種金屬(如Cu)、氧化物(如Al2O3)以及半導(dǎo)體(如Si)。
      根據(jù)本發(fā)明的駐波波長A通常為140-160nm(在波長為458nm的Ar離子激光器的情況下),而典型的(Yt-Ya)/Ya比值大約位于0.1-0.5范圍(例如SiO2介電質(zhì)為0.1,Si3N4為0.5)。
      本發(fā)明的方法一經(jīng)被用來選擇性地使光敏層具有輪廓確定的側(cè)壁陡峭的凹陷,就可規(guī)定很多附加工序來生產(chǎn)所謂的記錄盤片。有關(guān)這種盤片的更詳細(xì)情況可參閱美國專利4650735。上述的典型工藝步驟包括(1)提供帶有導(dǎo)電薄膜的光敏層的暴露面,此導(dǎo)電薄膜精確地符合上述面上各個(gè)凹陷的形貌。這種薄膜須用非電學(xué)的方法來提供(例如濺射沉積、蒸發(fā)沉積或從含金金屬離子和還原劑的電鍍?nèi)芤旱某练e),這是因?yàn)楣饷魧硬牧贤ǔ2皇菍?dǎo)電體。此膜只需要幾個(gè)nm厚,而且可包含Ag、Ni或TiNi之類的材料。(2)接著在上述導(dǎo)電薄膜上提供一個(gè)相對厚的金屬層。這種金屬層通常(至少)為幾個(gè)μm厚,且一般包含Ni。由于下方的薄膜是導(dǎo)電的,此金屬層可用電解方法來制備;(3)將光敏層從步驟(1)和(2)中提供于其上的材料結(jié)構(gòu)分離。分離之后,上述結(jié)構(gòu)新的暴露面呈現(xiàn)局域化高程形貌表面圖形,此圖形是原來光敏層中凹陷圖形的負(fù)像。這種圖形化結(jié)構(gòu)稱為父盤;(4)如有需要,則接著從步驟(3)中產(chǎn)生的父盤制出所謂的母盤。在產(chǎn)生這種母盤的典型方法中,先從父盤清除掉步驟(1)產(chǎn)生的導(dǎo)電薄膜,然后用氧化方法鈍化下方金屬層的新暴露表面。再在這一氧化表面上電解沉積一個(gè)相對厚的Ni層,并接著從其上分離。分離之后,這一沉積的Ni層將呈現(xiàn)一個(gè)局域化的形貌凹陷,此凹陷是父盤中高程圖的負(fù)像,卻是原來光敏層中凹陷圖形的正像。
      如有需要,可重復(fù)這些步驟以便獲得進(jìn)一步的盤片(所謂的子盤)。
      本發(fā)明的又一目的是提供一種光學(xué)可讀的數(shù)據(jù)載體,其中數(shù)據(jù)以極陡峭的局域化形貌變化(諸如坑或凸起)來代表,以極高的分辨率被儲(chǔ)存。而且,本發(fā)明的目的是如有需要,這種改善了的分辨率可伴隨有上述形貌變化在數(shù)據(jù)載體表面上更高的表面安置密度,從而提高記錄密度。
      根據(jù)本發(fā)明,這些目的在一種光學(xué)可讀的數(shù)據(jù)載體中被實(shí)現(xiàn),這種載體包含一個(gè)襯底,其表面Sr配置有對應(yīng)于所記錄數(shù)據(jù)位的局域化形貌變化的從屬圖形,在此表面上至少沉積了一個(gè)金屬反射層,其特征是上述從屬圖形是根據(jù)上述本發(fā)明方法制造的記錄主盤中具有局域化凹陷的主盤圖形壓印的正像或負(fù)像。上述襯底可包含例如玻璃、金屬或聚合材料聚碳酸酯是特別適合于此目的的材料。
      上節(jié)所述的壓印的正像或負(fù)像可借助于上述的盤片(父盤、母盤或子盤)而得到。如前面提到的Legierse和Pasman文章中所述,特別是在pp156-157中,有幾種方法用這種盤片來壓制合成材料層中的記錄圖形,包括光聚合反應(yīng)成模、壓模和注模之類的方法。整個(gè)主要工序的特性是用本發(fā)明方法在原始光敏層中產(chǎn)生的局域化形貌變化的清晰輪廓都滿意地保留在后續(xù)制造的各個(gè)盤片并最終保留在最后數(shù)據(jù)載體本身中。以這種方式,本發(fā)明的方法使得有可能制造具有極高數(shù)據(jù)位分辨率的新穎數(shù)據(jù)載體,有可能大大提高數(shù)據(jù)儲(chǔ)存密度。原則上,用此處討論的本發(fā)明的技術(shù),可達(dá)到寬約200-350nm(在半深度處)和側(cè)壁—底面夾角為50-70°(在最陡點(diǎn)處)的輪廓分明的坑。
      在表面Sr上設(shè)置金屬反射層使聚焦光束從其上有效地反射。這種光束可從遠(yuǎn)離襯底的載體側(cè)面碰撞到反射層?;蛘?,在透明襯底情況下,光束可以通過襯底本身射至Sr。在兩種情況下,如果沿表面Sr適當(dāng)?shù)貟呙?,光束都?huì)遇到其中的各個(gè)形貌變化。通常,這種變化體現(xiàn)有坑或凸起,而且其深度(即垂直于Sr的線度)為mλ/4n,其中λ是所用光束的波長,n是光從其中撞到反射層的媒質(zhì)的折射率,m是奇整數(shù)。這種實(shí)施例使得有可能根據(jù)熟知的相差效應(yīng)來鑒別所記錄的信息。
      數(shù)據(jù)載體可具體化為盤、帶或卡片,或單面或雙面。例如,雙面載體可借助于將二個(gè)單面載體背靠背地固定在一起來制造。在盤的情況下,在盤表面上還可提供一個(gè)所謂的導(dǎo)槽(伺服磁道),以方便用控制光束來系統(tǒng)地檢索所記錄的信息。這種導(dǎo)槽可借助于具有精細(xì)螺紋圖形的盤片壓印在盤表面上。
      本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)將借助于典型的實(shí)施例和下列附圖來進(jìn)一步描述,圖的尺寸并不一致,其中

      圖1示出了直接涂覆有一層光抗蝕劑材料的襯底的局部剖面;在圖2中,圖1的物件用聚焦激光束進(jìn)行了局域化輻照;圖3示出了在堿溶液中顯影后的圖2中輻照過的物件;圖4示出了適用于本發(fā)明方法的主盤媒質(zhì)局域化輻照的局部剖面,此媒質(zhì)含有一個(gè)夾在襯底和光抗蝕劑材料層之間的適當(dāng)選定的介電膜;圖5示出了在堿溶液中顯影后的圖4的物件;圖6的情況除輻照和顯影條件外,都同圖5所示情況相似;圖7是根據(jù)本發(fā)明的盤狀數(shù)據(jù)載體的局部透視圖,其表面具有對應(yīng)于所記錄的數(shù)據(jù)位的輪廓分明的形貌變化。
      實(shí)施例1(不是根據(jù)本發(fā)明)圖1-3示出了在不適用于本發(fā)明方法的主盤媒質(zhì)中主盤工序的幾個(gè)連續(xù)步驟。三個(gè)圖中相同的部位用相同的參考號(hào)表示。
      圖1示出了一個(gè)直接配有一層光敏材料3的玻璃襯底1。這個(gè)層3的厚度通常為60-180nm范圍,且含有酚醛清漆和1-2%重量比的O-苯醌二嗪農(nóng)的混合物。
      在圖2中,層3用銳聚集Ar離子激光束5(波長為458nm)進(jìn)行局部輻照。所用的曝光劑量通常在1-15mJ/mm2范圍,輻照持續(xù)時(shí)間根據(jù)所用的光敏材料而定,通常在10ns-10μs范圍。輻照區(qū)中的藍(lán)光吸收使O-苯醌二嗪農(nóng)局部分解成堿可溶的3-茚基羧酸。層3接著被顯影,亦即用堿溶液進(jìn)行處理,此羧酸溶解于堿溶液中。
      圖3示出了顯影結(jié)果,在層3中制得了一個(gè)凹陷7。此凹陷7的側(cè)壁9逐漸變細(xì),致使凹陷在表面11處的寬度Wt遠(yuǎn)大于在表面13處的相應(yīng)寬度Wb。
      實(shí)施例2圖4-6示出了根據(jù)本發(fā)明的控制方法的各個(gè)方面。三個(gè)圖中相同的元件用相同的參考號(hào)表示。
      圖4示出了一個(gè)相繼配有介電膜4和光敏層6的玻璃襯底2。層6的組分和厚度同上述實(shí)施例1中層3的完全相同。如此處所示,層6用聚焦激光束8(同實(shí)施例1中所用的完全相同)進(jìn)行局域化輻照并穿透膜4。層4的厚度已計(jì)算并選定為對輻照束8的特定波長,使駐波最大值發(fā)生在層6的表面14處(即界面Ipd處)。結(jié)果,此表面14接收到顯著地大于實(shí)施例1中表面13所接收的光強(qiáng)。
      在圖5中,層6的輻照區(qū)已用相同于實(shí)施例1中所述的方法進(jìn)行了顯影。得到的局域化凹陷的側(cè)壁10呈現(xiàn)出比圖3中壁9更陡峭得多的變細(xì)。結(jié)果,凹陷在表面12處的寬度Wt只在一定程度上大于表面14處的相應(yīng)寬度Wb′,同圖3中相應(yīng)的情況形成強(qiáng)烈反差。注意圖3和5中凹陷的寬度Wt是相同的。
      圖6示出了一種情況,除了層66(圖6)中所示凹陷比層6(圖5)所示的凹陷更窄之外,均與圖5的情況相似。借助于下列方法,可獲得這種縮小的凹陷寬度用比圖4所述更窄聚集的激光束輻照層66;采用比用來獲得層6中凹陷的時(shí)間更短的顯影時(shí)間;在比層6輻照過程中所用的更低的光強(qiáng)下輻照層66。
      這些方法或者單獨(dú)采用,或者組合采用。注意凹陷層66(圖6)表面614處的寬度現(xiàn)在同凹陷7在層3(圖3)表面13處的寬度相同,但圖6中的Wt′顯著地小于圖3中的Wt。結(jié)果,圖6所示的這類凹陷可比圖3所示的更寬的凹陷以更大得多的彼此表面逼近來安置。
      實(shí)施例3參照圖4所示的多層式媒質(zhì),并按本發(fā)明獲得近似最大駐波強(qiáng)度處于光敏層6和介電膜4之間的界面1 4處的目的,本發(fā)明者已確定對于大量不同介電材料(具有各種折射率的)的理想介電膜厚度范圍。結(jié)果列于下表。
      在所有情況下,介電材料膜4都位于折射率為ng的玻璃襯底2上。層6的光敏材料包含一種酚醛清漆同1-2%重量比的O-苯醌二嗪農(nóng)的混合物,并且用Ar離子激光器(波長為458nm)進(jìn)行輻照
      >(注)諸如MgF2、BaF2、LiF、NaF。
      實(shí)施例4圖7是盤狀數(shù)據(jù)載體21的局部透視圖,其表面23具有對應(yīng)于所記錄的數(shù)據(jù)位的形貌變化25。載體21包含一個(gè)涂覆有Al反射薄膜29的透明的聚碳酸酯襯底27。此處的變化25具體化為表面23上局域化的高程,而且采用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的母盤來產(chǎn)生。
      變化25沿載體21的徑向都有恒定的寬度W25,但垂直于此徑向的平面長度是可變的。它們沿基本為環(huán)路的區(qū)段31安置,合起來構(gòu)成一個(gè)螺旋形導(dǎo)槽(伺服磁道)。激光束33可穿過襯底27聚焦到膜29上,并且沿此導(dǎo)槽掃描。變化25垂直于表面23的高度等于λ/4n,其中λ的激光束的波長,n是聚碳酸酯襯底27的折射率。結(jié)果,從膜29返回的反射激光束35的相位依賴于入射束33是碰在一個(gè)變化25上或25之間的平坦部位上。用這種方式,就可以例如在由變化25代表的“1”位和由其間隙所代表的“0”位之間進(jìn)行鑒別。
      權(quán)利要求
      1.一種制造記錄主盤的方法,利用此法在襯底上提供至少一層光敏材料,再用光束輻照選定的位置,然后顯影,使它在被輻照的位置處具有局域化的凹陷,其特征是在襯底和光敏材料之間安置一個(gè)介電材料膜,從而輻照至少在光敏層中感生一個(gè)平均強(qiáng)度為Ya的光學(xué)駐波,此波的相位借助于選擇介電膜的厚度使此層同薄膜之間界面處的強(qiáng)度Yi超過Ya的方法來具體化。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征是介電材料選擇成其折射率小于光敏材料的折射率。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法,其特征是介電材料選自含有Y2O3、SiO2、Si3N4的組合及其混合物。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法,其特征是介電材料包含氟化物。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其特征是氟化物選自由MgF2、BaF2、LiF、NaF形成的組合及其混合物。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一個(gè)的方法,其特征是選取的襯底材料是玻璃。
      7.一種用根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法而制造的記錄主盤。
      8.一種光學(xué)可讀的數(shù)據(jù)載體,它包含一個(gè)襯底,其表面配置有對應(yīng)于所記錄的數(shù)據(jù)位的局域化形貌變化的從屬圖形,在此表面上至少排列一個(gè)金屬反射層,其特征是上述從屬圖形是根據(jù)權(quán)利要求7的記錄主盤中局域化凹陷的主圖形壓印的正像或負(fù)像。
      全文摘要
      一種制造記錄主盤的方法,用此法在襯底(2)上至少配置一層光敏材料(6),再用光束輻照選定的位置,然后顯影,使它在被輻照的位置處具有局域化的凹陷,介電材料膜(4)排列在襯底(2)和光敏材料(6)之間,從而輻照至少在光敏層(6)中感應(yīng)一個(gè)平均強(qiáng)度為Y
      文檔編號(hào)G11B7/24GK1129489SQ95190535
      公開日1996年8月21日 申請日期1995年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月8日
      發(fā)明者P·L·M·普特, R·D·莫頓, P·A·克拉曼 申請人:菲利浦電子有限公司
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
      1