專利名稱：光盤制造方法、原盤制造方法和光盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及優(yōu)選地用于制造高密度光盤的光盤制造方法、原盤
制造方法禾口光盤。
背景技術(shù)：
近年，隨著光盤記錄密度的增大，例如，Blu-ray Discs (藍光 光盤)正作為高密度光盤而變得流行。
對于已被廣泛使用的DVD (數(shù)字通用盤)， 一個DVD ( —個記 錄層)的記錄容量是4.7 GB (千兆字節(jié))。相反， 一個藍光光盤的 記錄容量是25GB，其記錄容量顯著增大。
通過在原盤的制作處理中產(chǎn)生更微細的凹坑圖樣，使記錄密度 的這種增加成為可能。
在直到DVD生成的傳統(tǒng)原盤制作處理中，在光子^t式下4吏暴 露鄉(xiāng)會激光的有4幾抗蝕劑感光。光子模式下的記錄區(qū)域與曝光光點直徑成比例，并且所得到的
分辨率約等于光點直徑值的一半。曝光光點直徑())用(l) = 122 x入/NA 來表示，其中，X表示激光波長，以及NA表示透鏡數(shù)值孔徑。
相反，在藍光光盤的原盤制作處理中，通過使用基于無機材料 的抗蝕劑來執(zhí)行切割，這可能會顯著增加分辨率。
以下將4吏用無4幾材詩牛的抗蝕劑稱為"無4幾抗蝕劑"。
曰本未審查專利申請公開第2003-315988號4皮露了關(guān)于使用無 機抗蝕劑的原盤制作處理的技術(shù)。
在加熱模式下使無機抗蝕劑感光。在加熱模式下，只有曝光光 點中心附近的高溫部分有助于記錄，因而能夠提供更微細的圖樣。 在不使用DUV (深紫外)波長激光的情況下，加熱模式處理可使 用藍色半導(dǎo)體激光來提供充足的分辨率。此外，由于半導(dǎo)體激光允 許約千兆赫的高速調(diào)制，所以用于將信號記錄到相變盤和》茲光盤的 寫入策略的使用能夠精細地控制凹坑形狀，并因而能夠提供更有利 的信號特性。
在這種寫入策略中，通過多個脈沖高速記錄一個凹坑，并且調(diào) 整每個脈沖的脈寬、強度和脈沖間隔能夠?qū)崿F(xiàn)最佳記錄。此外，使 用無才幾抗蝕劑，由于曝光部分^皮通常已^皮-使用的石咸性顯影所溶解， 所以處理不會變復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
作為一個用于評價光盤質(zhì)量的方案，可以使用再生信號評價。
通常，光盤的再生采用通過半導(dǎo)體激光照射光盤并檢測其返回 光的系統(tǒng)。通過精確地再生所記錄的數(shù)字信號來評價信號特性。對于具有25 GB記錄容量的只讀藍光光盤(具有沖莫壓凹坑的 ROM藍光光盤)，標(biāo)準(zhǔn)A見定光盤在再生期間以4.92 m/s的線速度》走 專爭且一個時4中周期為15.15 ns。另外，光盤具有2T ~ 8T ( 30.30 ns ~ 121.20 ns )的凹坑和間隙(space ) ( T表示通道時鐘周期)。
圖8示出了模擬示波器上的再生波形(所謂的"眼孔圖樣")。
由于減小了凹》亢和間隙的凹部/凸部間隔，所以只讀光盤更容易 受到衍射效應(yīng)的影響，因此，MTF (調(diào)制傳遞函^t)下降，并且調(diào) 制也減少。因此，最小振幅為2T信號的振幅。
在圖8中，18H表示8T圖樣的峰值電平，12H表示2T圖樣的 峰值電平，12L表示2T圖樣的谷底電平，以及I8L表示8T圖樣的
谷底電平。
在實際的再生裝置中，被檢測為模擬信號的波形被非線性均衡 器放大，校正取決于凹坑長度的振幅差，并通過將閾值設(shè)置為振幅 中心附近的特定電壓電平來將信號二值化為0和1。
作為信號評價的指標(biāo)，主要使用抖動、不對稱和調(diào)制。
具有了標(biāo)準(zhǔn)偏差cr和1T，將4牛動表示為cj/T，這表示與基準(zhǔn)時
鐘的偏移。
可以i兌，隨著4+動值的增加，再生信號劣化。用于具有一個記 錄層的只讀藍光光盤的標(biāo)準(zhǔn)^見定了4牛動應(yīng)為6.5%以下，自然更期望 更低的抖動。
不對稱用{(I8H + I8L) - (I2H + I2L)}/{2(I8H - 18L)〉表示，這
表8T信號和2T信號的中心軸的位移。不對稱是確定凄t字化閾值的重要指標(biāo)。雖然藍光光盤的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不對稱為-10%~ 15%,但通 常期望不對—稱、為約0% ~ 10%。
調(diào)制用(I8H-18L)/(I8H)表示。這代表8T的振幅大小，并用作 取決于8T凹坑深度的指標(biāo)?？梢哉f，載波噪聲比隨著該指標(biāo)值的 增力口而提高。
在藍光光盤的制造過程中，如上所述來執(zhí)4于^f吏用無才幾抗蝕劑的 原盤制作來制造原盤，隨后其被用于生產(chǎn)從中轉(zhuǎn)印凹坑圖樣(具有 凹坑和間隙的記錄信號圖樣)的壓^t。
隨后，將壓模用于大量生產(chǎn)光盤。
圖9示意性示出了光盤的層結(jié)構(gòu)。例如，在大量生產(chǎn)過程中， 例如，用放置在模型中的壓模，執(zhí)行注入成型來模制例如聚碳酸酯 光盤基板200 (即，塑料轉(zhuǎn)印基板)，其中，向該基板轉(zhuǎn)印凹部/凸 部凹坑陣列形狀201 (對應(yīng)于凹坑圖沖羊)。在凹坑圖才羊201上沉積反 射膜202,以4是供記錄層。此外，在記錄層(具體地，激光入射的 一側(cè))上形成^隻蓋層203，以制造光盤。
在這種光盤的大量生產(chǎn)中，從圖樣被轉(zhuǎn)印到大量光盤基板上的 處理到對其層壓覆蓋層的處理是完全自動化的，因此，在大量生產(chǎn) 中不可避免;也出J見統(tǒng)計變4匕。
目前，對于反射膜，通常使用相對容易控制反射率并且由于其 對藍色波長的低吸收率而可用于兩層光盤的Ag (銀)合金。從返 回光量和防腐蝕測量的觀點來看，Ag合金層被設(shè)置為具有35 nm 的膜厚。然而，反射膜沉積還具有會大大影響再生信號特性的變化。如圖9所示，與CD和DVD的再生才幾制不同，只讀藍光光盤 的再生機制是通過用激光250照射覆蓋層203來檢測反射光。因此， 返回光量高度取決于反射膜202的形狀。這是因為膜厚的改變會引 起膜光學(xué)特性(反射率和透射率)、層上的凹坑形狀等的改變。
在目前情況下，在制造期間，反射膜的厚度變化約幾毫米，并 且將被制造的光盤的反射膜的反射率在45% ~ 55°/。的范圍內(nèi)變化。
如上所述，光盤基纟反200上的凹坑形狀(/人4吏用原盤制造的壓 模轉(zhuǎn)印的凹坑形狀)僅被最優(yōu)化為反射膜202的目標(biāo)中心值的膜厚 (例如，具有45%的反射率的膜厚)。在反射膜的厚度變化且所制 造的光盤具有各種不同光學(xué)特性的情況下，諸如抖動和不對稱值的 再生信號特性發(fā)生波動，因此會導(dǎo)致與標(biāo)準(zhǔn)不一致。
圖10A、圖IOB和圖10C分別示出了當(dāng)用于當(dāng)前制造的只讀藍 光光盤的Ag合金膜被沉積為在較寬范圍內(nèi)變化的膜厚時對抖動、 不對稱和調(diào)制的反射膜厚度(反射率)依賴性。
在圖IOA、圖IOB和圖10C中，水平軸表示反射率，以及抖動、 不對稱和調(diào)制是乂人具有不同反射率的大量藍光光盤中獲得的測量結(jié)果。
從這些結(jié)果可以了解，以45%的反射率獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的5.3% 的抖動和9.7%的不對稱。然而，例如，當(dāng)反射率增加到60%時， 4+動值劣化2%以上，且不對稱也增加到12%。這表示生產(chǎn)率在反 射膜厚度發(fā)生變化的制造中下降。
這有可能是因為隨著膜厚的增加，調(diào)制的變化對長凹坑(諸如， 8T凹坑)產(chǎn)生了一些影響。
8如上所述，在如今的只讀藍光光盤的制造中，當(dāng)光盤的Ag合 金反射膜的厚度由于制造誤差、目標(biāo)交換等變化約±5%時，出現(xiàn)涉 及再生信號特性的抖動量增加的顯著變化，從而引起影響生產(chǎn)率的問題。
因此，期望防止相對于反射膜厚變化的這種信號特性劣化。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，4是供一種光盤制造方法。該光盤制造方 法包括以下步驟通過在基板上形成具有記錄激光波長的17%以下 的厚度的蓄熱層并形成無機抗蝕層來制造預(yù)曝光原盤；通過執(zhí)行記 錄激光照射，對原盤的無才幾抗蝕層4丸4亍具有凹坑和間隙的記錄信號 圖樣的曝光；通過在曝光之后4丸4亍顯影處理來制造具有含凹坑和間 隙的凹坑陣列形狀的原盤；通過〗吏用具有凹坑陣列形狀的原盤來制 造被轉(zhuǎn)印凹坑陣列形狀的壓模；以及制造具有預(yù)定層結(jié)構(gòu)的光盤， 預(yù)定層結(jié)構(gòu)包括;故轉(zhuǎn)印壓才莫的凹坑陣列形狀并在凹坑陣列形狀上
形成銀或4艮合金反射膜的記錄層。
優(yōu)選地，在光盤制造步驟中，在具有反射膜的記錄層的一側(cè)(再 生激光入射到這一側(cè))上至少形成覆蓋層作為層結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，使 用壓模轉(zhuǎn)印的凹坑陣列形狀的凹坑具有滿足dl S 0.20 (X/n)且dl - ds S 1/30(A7n)的形狀，其中，ds表示最短凹坑的深度，dl表示具有預(yù) 定長度以上的長凹坑的深度，n表示覆蓋層的反射率，以及人表示再 生激光的波長。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，4是供一種原盤制造方法。該原盤 制造方法包括上述光盤制造方法中的預(yù)曝光原盤制造步驟、記錄信 號圖樣曝光執(zhí)行步驟和原盤制造步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種光盤。該光盤包括 i己錄層，其中形成有具有凹坑和間隙的凹坑陣列形狀以及具有4艮或銀合金的反射膜；以及覆蓋層，形成在記錄層的一側(cè)(再生激光入 射到這一側(cè)上)。凹坑陣列形狀的凹坑具有滿足dl S 0.20 (人/n)且dl -ds^ 1/30(人/n)的形狀，其中，ds表示最短凹坑的深度，dl表示具 有預(yù)定長度以上的長凹坑的深度，n表示覆蓋層的反射率，以及入 表示再生激光的波長。優(yōu)選地，通過用記錄激光照射無才凡抗蝕層來執(zhí)行具有凹坑和間 隙的記錄信號圖樣的曝光、才丸行顯影處理，通過使用具有含凹坑和 間隙的凹坑陣列形狀的原盤制造被轉(zhuǎn)印凹坑陣列形狀的壓模，并且 使用該壓^f莫，將凹坑陣列形狀轉(zhuǎn)印至記錄層。對于諸如藍光光盤的高密度記錄光盤，4吏用無4幾抗蝕劑的光刻 技術(shù)被用以制造原盤。本發(fā)明所指的高密度記錄光盤是從其反射膜側(cè)讀出再生信號 并將具有高NA(例如，0.7以上)的物#;用作再生光學(xué)系統(tǒng)的光盤。 使用Ag或基于Ag的合金作為光盤的反射膜。隨后，使用無機抗蝕劑制造原盤，并將形成在原盤上的凹坑陣 列形狀轉(zhuǎn)印至最后大量制造的(只讀)光盤的記錄層。凹坑陣列形 狀的凹坑長度導(dǎo)致深度不同。對于藍光光盤，形成2T 8T的凹坑。 2T的凹坑(最4豆的凹坑)具有最短的深度，而4T 8T的凹坑(長 凹坑)具有基本相同的最深的深度。本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，減少長凹坑(達穿透光波長(X/n)的 20%以下)并將相對于最短凹坑(例如，2T凹坑)的差異減少到穿 透光波長的1/30,可以防止信號特性相對于反射膜厚度的變化而劣 化。通過調(diào)整原盤的蓄熱層的厚度來實現(xiàn)這種凹坑深度。本發(fā)明可以l是供一些優(yōu)點。具體地，由于獲得了不太容易受反射率改變影響的信號特性， 所以提高了高記錄密度光盤(諸如，只讀藍光光盤)的生產(chǎn)率。此外，無需對每個反射膜厚都考慮凹坑形狀。這意味著，即估: 當(dāng)將記錄層用作具有適用于多層盤的高反射率的第一記錄層時，其 也可以在與用于一層只讀藍光光盤相同的切割條件下使用。此外，根據(jù)本發(fā)明，在信號特性由于較大的反射率依賴性而劣 化的原盤制作過程中，通過調(diào)整蓄熱層以及稍微調(diào)整記錄功率，可 以容易地控制信號特性。因此，具有了本發(fā)明可容易地-陂應(yīng)用于制 造處理的優(yōu)點。


圖1A 圖1J示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光盤制造過程；圖2A示出了相關(guān)4支術(shù)的凹坑形狀，而圖2B示出可沖艮據(jù)本實施例的凹i亢形;]犬；圖3A 圖3C示出了用于驗證本實施例的樣品的凹坑形狀； 圖4A 圖4C示出了用于驗證本實施例的樣品的凹坑形狀；圖；圖；圖8示出了再生信號波形；圖9是示出光盤的層結(jié)構(gòu)的示圖；以及圖10A 圖IOC是示出相關(guān)技術(shù)的光盤的信號特性的曲線圖。
具體實施方式
將根據(jù)以下順序來描述
具體實施例方式[1.光盤制造過程]，[2.使用無才幾抗蝕劑進4于原盤制作]，[3,將被制造的光盤]，以及[4.驗證] [1.光盤制造過程]首先將參考圖1A 圖1J所示的示意圖來描述用于制造光盤的過程。圖1A示出了提供原盤(disc master)的原盤形成基板100。例 如，原盤形成基^反100可以由^f圭晶片或石英制成。如圖IB所示，通過、減射在原盤形成基板100上沉4 、蓄熱層101 和無積4元蝕層102。接下來，如圖1C所示，通過使用以下描述的原盤制造裝置來 在無機抗蝕層102上執(zhí)行對應(yīng)于凹坑陣列(用作記錄信號圖樣)的 選沖奪性曝光，/人而^f吏所得到的抗蝕層^皮感光。隨后，如圖1D所示，4吏無4幾抗蝕層102經(jīng)受顯影(蝕刻)，從 而制造具有預(yù)定凹部/凸部凹坑圖樣(具有凹坑和間隙的凹坑陣列形 狀)的原盤103。隨后，如圖1E所示，在所制造的原盤103的凹部/凸部表面上 沉積金屬鎳膜并將其從原盤103上去除，然后，使所得到的原盤103 經(jīng)受預(yù)定處理，從而提供原盤103的凹坑陣列形狀被轉(zhuǎn)印的模型壓 模104 (圖1F )。壓模104用于通過注入成型模制樹脂光盤基板105 (圖1G )。 樹脂光盤基板105可以由聚石灰酸酯(熱塑樹脂)制成。此后，去除壓才莫104 (圖1H)，并且如圖ll所示，在樹脂光盤 基板105的凹部/凸部表面上(即，在具有從壓才莫104轉(zhuǎn)印的凹坑陣 列形狀的表面上)沉積Ag或Ag合金反射膜106。凹部/凸部凹坑 陣列形狀和反射膜106 ^是供了記錄層。如圖1J所示，在記錄層的激光入射側(cè)上形成覆蓋層109,以制 造只讀光盤(例如，藍光光盤)。另夕卜，可以在覆蓋層109的表面上形成硬涂層，或者可以在光 盤基板105的表面(標(biāo)簽印刷表面)上形成防潮膜。[2. <吏用無才幾抗蝕劑進4于原盤制作]圖1A、圖1B、圖1C和圖1D所示的處理對應(yīng)于原盤的制造， 現(xiàn)在將給出使用無^/L抗蝕劑進行原盤制作的描述。如上所述，在熱才莫式下〗吏無沖幾抗蝕劑感光，其中，只有在曝光 光點中心附近的高溫部分有助于記錄。這可以4是供更高密度的圖 樣。在不使用DUV波長激光的情況下，高溫處理可以通過藍色半導(dǎo)體激光獲得足夠的分辨率。另外，通過無^L抗蝕劑，由于曝光部 分被通常使用的堿性顯影所溶解，所以處理不會變復(fù)雜。因此，無 才幾抗蝕劑適用于諸如藍光光盤的高密度光盤的制造。4吏用無才幾抗蝕劑的原盤103具有兩層結(jié)構(gòu)，其中，如圖1B所 示，蓄熱層101和無才幾抗蝕層102通過賊射按順序沉積在硅晶片或 石英原盤形成基纟反100上。例如，非晶硅用于蓄熱層101。蓄熱層101起到防止由曝光所 引起的熱能擴散的作用，以有效地對無機抗蝕層102進行加熱。然 而，當(dāng)蓄熱層101太厚時，會發(fā)生過度加熱和分辨率劣化。通常， 將蓄熱層101的厚度i殳為約70 nm ~ 100 nm。然而，在本實施例的 情況下，如下所述，蓄熱層101的厚度為纟敫光波長的17%以下。過渡金屬(諸如，鎢或鉬)的不完全氧化物凈皮用于無才幾抗蝕層 102。之所以選擇該材料是因為無機氧化物對藍光 紫外光的波長 很敏感并且提供了在石成性顯影劑中具有高溶解度的曝光部分。通 常，將無^U元蝕層102沉積為具有比期望的凹坑深度稍大的厚度。在圖1C所示的處理中，具有約405 nm的波長的藍色半導(dǎo)體激 光器用于發(fā)出根據(jù)記錄信號調(diào)制的光束，并且具有約0.9的數(shù)值孔 徑(NA)的物4免^f吏光束會聚在原盤103的表面上，從而執(zhí)行熱記錄。原盤103被放置在曝光裝置的轉(zhuǎn)盤上，以與記錄線速度一致的 速度旋轉(zhuǎn)，并沿徑向以恒定的傳輸間距(》茲道間距)相對于物鏡移動。如圖1D所示，在完成曝光之后，在原盤103上4丸^M吏用典型 有機堿性顯影劑的顯影，從而在原盤103上形成凹部/凸部作為凹》亢陣列形狀。當(dāng)將氧化鴒用于無才幾抗蝕層102時，曝光部分變得可溶 于堿(即，陽型)。已一皮經(jīng)用于相關(guān)4支術(shù)的CD和DVD的有初d元々蟲劑處理的典型 凹坑具有含彎曲底部的半圓柱形狀，而作為無4幾抗蝕劑處理特性的 現(xiàn)象在于凹坑具有所謂的含平坦谷底和梯形一黃截面的"英式足3求運 動場(soccer stadium )，， 形狀。這是因為無機抗蝕層102的顯影不會到達原盤界面(更具體地， 具有蓄熱層101的界面)。通過激光曝光纟會予無4幾抗蝕層102的一部分熱量在/人抗蝕層 102的表面穿透到其底部的期間在層中被吸收，并且還有一部分熱 量逸出到原盤形成基4反100。因此，最深的部分沒有^皮充分加熱，因此難以進行顯影。結(jié)果，顯影在抗蝕層中停止(這種現(xiàn)象通常稱為"半調(diào)(half tone)"),并且凹坑谷底為如圖2A和圖2B中所示彎曲的。蓄熱層101的厚度^皮i殳置為記錄激光波長的17%以上，因此蓄熱效果很強。因此，當(dāng)在下一處理中^l^亍光刻時，4吏施加大量熱量的4T~ 8T凹坑感光至激光波長的20%以上的深度。相反，施力口少量熱量 的2T凹坑不能充分獲得蓄熱層101的效果，并且感光深度與最深 的KJ;t克沖目比才目乂于專交小。因此，形成在原盤103上的凹坑陣列形狀的深度根據(jù)凹坑長度 而不同。當(dāng)然，通過乂人原盤103和壓才莫104轉(zhuǎn)印而形成的凹坑陣列形狀(用作光盤記錄層)的深度也隨凹坑長度而不同。對于藍光光盤，形成2T-8T凹坑。2T凹坑(最短的凹坑)具 有最小的深度，而4T-8T凹坑(長凹坑)具有基本相同的最深的深度。[3.將^皮制造的光盤]如圖1A 圖1J所示的制造過程所述，在使用壓才莫104形成的 光盤基板105上，在具有所轉(zhuǎn)印凹坑陣列形狀的表面上沉積由4艮或 基于銀的合金制成的反射膜106。由于反射膜106的厚度誤差反射率在約45% ~ 60%的范圍內(nèi) 變化，并且還如圖10A 圖IOC所述，反射率的變化使信號特性不 穩(wěn)定。具體地，對于具有50。/。以上反射率的光盤來"i兌，4牛動特性和 不對稱特性的劣化變得尤為明顯。本發(fā)明的發(fā)明者研究了信號特性劣化的原因并發(fā)現(xiàn)這是由凹 坑形狀引起的。因此，本發(fā)明的實施例提供了具有下述凹坑形狀的光盤及其制造方法。更具體地，本實施例的目的在于即使反射膜106的厚度誤差使 反射率在45%-60%的范圍內(nèi)變化仍能夠?qū)崿F(xiàn)1.5%以下的抖動增 加以及2%以下的不只于稱增力口 。首先，將給出具有相對于反射膜的厚度變化而不穩(wěn)定的信號特 性的光盤的凹坑形狀的描述。圖2A是相關(guān)技術(shù)制造的光盤的記錄層的徑向截面圖，并示出 了 2T凹坑(最短的凹坑)的凹i亢形；犬和長凹》亢(4T以上的凹》亢)的凹〗亢形^j犬。在圖2A所示的實例中，2T凹^亢的-罙度為48 nm，而長凹^亢的 深度為59 nm。2T凹坑的深度約為進入的激光波長的19%,而長凹坑的深度 約為激光波長的23%。因此，深度之間存在4艮大差異。對于藍光光 盤，激光的波長為405 nm,以及覆蓋層109的反射率為1.54。由上述原因造成凹槽深度之間的這種差異。即，對于2T凹坑， 在使用無機抗蝕劑的原盤103的原盤制作階段，所施加的熱量較小， 因此熱量并不穿透4元蝕劑底部。在原盤制作階段，使用所謂的"PTM (相變原盤制作)方式" 來執(zhí)行激光曝光。例如，作為用于曝光激光的寫入策略，使用第一 脈沖的單一記錄脈沖^皮用于2T凹坑，使用第一脈沖和最后一個脈 沖的多個記錄脈沖被用于3T凹坑，以及使用第一脈沖、多脈沖(或 多個脈沖)和最后一個脈沖的多個記錄脈沖4皮用于4T以上的凹坑。 只于于4T ~ 8T凹》亢，多個月永沖的凄t目詳目互不同。^j" 2T凹3亢施力口的熱 量較小的原因在于寫入策略是單個記錄脈沖。與2T凹i亢相反，當(dāng)蓄熱層101具有i己錄〖敫光波長17%以上的 厚度時，對具有4T以上的長凹坑的曝光來i兌蓄熱效果增加。因此， 感光體積增加，從而形成了較深的凹坑。反射膜厚依賴性是有原因的。具體地，在具有原盤103的轉(zhuǎn)印 凹坑陣列形狀的光盤中，由于凹坑底面的反射率隨反射膜106的厚 度增力口而增加，所以例如穿透凹Jt亢的光的電場的光學(xué)；f亍為(behavior)發(fā)生改變。特別地，凹坑越深，穿透光的電場的行為越復(fù)雜。在這種情況下，如圖2A所示，在其凹坑深度隨凹坑長度顯著 變化的光盤中，電場行為隨凹坑長度而變化，因此，相對電場強度 隨反射率而改變。結(jié)果，產(chǎn)生返回光量的差異，因此，再生信號隨 反射率的增加而劣化。因此，在本實施例中，在不改變2T凹坑的深度的情況下，將 長凹坑設(shè)置為具有約50 nm的深度，其約為穿透光波長的20%。此外，4吏所有凹坑的深度差為穿透波長的1/30以下。即，8T凹坑的再生信號的谷底電平增加，且調(diào)制減少。才艮據(jù) 現(xiàn)今的只讀藍光光盤的標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)制為40%以上，因此，即〗吏深度為 50nm仍可以確保約60%的調(diào)制。因此，不會存在任何問題。長凹坑深度的減少可以使電場不太復(fù)雜，并且最短的凹坑和長 凹坑之間差異的減小可以消除電場行為之間的相對差異。結(jié)果，可 以減d、由發(fā)生在厚反射膜中的光學(xué)變化所引起的影響。蝕層102下的蓄熱層101的厚度設(shè)置為激光波長的17%以下，從而 降低蓄熱效果，使得長凹坑的深度變得更接近2T凹坑的深度。如上所述，由于與無機抗蝕層102的表面附近的部分相比，無 機抗蝕層102的底部的熱量不充分，所以蓄熱層101的存在(尤其) 對抗蝕劑底部的壽丈感性具有4交大的影響，并且可以^使用蓄熱層101 的膜厚來控制凹坑的深度。記錄激光波長的17%以上，并且蓄 熱效果相當(dāng)高。因此，如圖2A所示，施加有大量能量的長凹坑的 感光體積增加，因此，其與2T凹坑相比具有4交大的深度。在這種情況下，當(dāng)將蓄熱層101i殳置為具有激光波長的17%以下的厚度時，減小蓄熱效果可以抑制長凹坑深度的增加。圖2B示出了根據(jù)本實施例的光盤的記錄層的截面。在這種情 況下，2T凹坑的深度是43 nm，而長凹坑的深度是44 nm。即，使 長凹坑的深度接近于2T凹坑的深度。如上所述，可以通過設(shè)置原 盤103的蓄熱層101的厚度來實現(xiàn)抑制長凹坑深度的增加以及使其 深度4姿近于2T凹坑的深度。這種光盤的信號特性不太可能相對于反射膜106中的膜厚變化 (反射率變化)而劣化。作為用于控制凹坑深度的另一個方案， 一種寫入策略是可用 的。該寫入策略采用多力永沖寫入，利用其調(diào)整力永寬、強度和力永沖間 隔，乂人而可以4空制凹墳J罙度。然而，通過對2T-8T的每個設(shè)置的寫入策略，對每個T調(diào)整 脈寬、強度和脈沖間隔的獨立參數(shù)涉及大量努力以改善信號特性。相反，可以將用于在蓄熱層101的沉積期間調(diào)整其厚度的方案 稱為較簡單的深度控制方案。[4.驗證]現(xiàn)在將給出驗證如上所述可以獲得信號特性的劣化較低的光 盤的實例的描述。本發(fā)明的發(fā)明者建立分別具有作為圖3A、圖3B、圖3C、圖 4A、圖4B和圖4C所示樣品1、 2、 3、 4、 5和6的凹》亢形狀的光 盤，并測量信號特性的反射依賴性。圖3A~圖4C是基于作為AFM (原子力顯微鏡)圖像觀察到的凹坑形狀而畫出的。每個樣品都具有以下參數(shù)，并且在這種情況下，ds表示最短凹 坑(2T凹坑)的深度，dl表示長凹坑(4T~8T)的深度，n表示 覆蓋層109的反射率，以及X表示再生層光的波長。樣品1原盤的蓄熱層70nm (激光的17.3%) 2T iHJi^的5果度48 nm 長凹Jt亢的;笨度59 nm這由dl 〉 0.20 (X7n), dl _ ds > 1/30 (人/n)給出樣品2原盤的蓄熱層40 nm (激光的9.9% ) 2T M;t克的^果度43 nm 長凹坑的深度44 nm這由dl < 0.20 (入/n)和d卜ds < 1/30 (X/n)給出樣品3原盤的蓄熱層60 nm (激光的14.8% )2T凹坑的深度44 nm 長凹坑的深度52 nm這由dl = 0.20 (X/n)和d卜ds 〉 1/30 (X/n)給出 樣品4原盤的蓄熱層40 nm (;敫光的9.9% ) 2T凹坑的深度43 nm 長四;t充的;^果度49 nm這由dl < 0.20 (X/n)和dl - ds < 1/30 (入/n)給出樣品5原盤的4諸熱層40nm (;敫光的9.9%) 2T凹坑的深度47 nm 長凹坑的深度49 nm這由dl < 0.20 (入/n)和dl - ds < 1/30 (入/n)給出 樣品6原盤的蓄熱層70nm (激光的17.3%) 2T凹i亢的-罙度50 nm 長凹》亢的;罙度61 nm這由dl 〉 0.20 (X/n)和dl - ds > 1/30 (A7n)給出相對于樣品1 ~ 6，制備具有不同的反射膜106膜厚(即，反射 率)的光盤，并測量再生信號的特性。圖5、圖6和圖7示出了樣品1-6的再生信號特性。在每個附 圖中，水平軸都表示反射膜106的反射率。圖5示出了抖動特性相 對于反射率，圖6示出了不對稱特性相對于反射率，以及圖7示出 了調(diào)制特性相對于反射率。每個圖中用[l] ~ [6]表示的特性曲線對應(yīng)于樣品的號碼。從圖3A~圖4C所示的凹坑形狀和圖7所示的調(diào)制特性可以看 出，長凹坑對于蓄熱層101比記錄激光波長的17%更厚或與其相等 的樣品而言變深，并且還確認可以通過調(diào)整蓄熱層的厚度來控制長 凹》亢的纟罙度。樣品1和6是不包括在本實施例中的實例，因此，由圖5、圖 6和圖7中的虛線表示。在樣品1和6的情況下，在45%~60%的 反射率的范圍內(nèi)，抖動增加約為2.5%,以及不對稱增加(變化)為 2.5%以上，因此，反射率依賴性庫交高。這顯示了生產(chǎn)率不穩(wěn)、定。相反，樣品2、 3、 4和5中的蓄熱層101的厚度小于激光波長 的17%，因此，這些實例包括在本發(fā)明的實施例中并且還滿足以下 條件dl^O.20 (入/n),其中，dl表示4T 8T凹坑的深度，n表示覆蓋層的反射率，或者dl-ds^ 1/30(入/n)，其中，調(diào)制為63%以下，ds表示最短凹坑(2T)的深度。在樣品2、 3、 4和5中，可以確i人在反射率為45% ~ 60%的范 圍內(nèi)，4牛動增加降至1.5%以下，或者不^f稱增加降至2%以下。因 此，該驗證實例提供了證明本發(fā)明的數(shù)據(jù)。具體地，在反射率處于在制造期間發(fā)生變化的45%~55%的范 圍內(nèi)，確保了高穩(wěn)定性。然而，當(dāng)將長凹坑的深度將為更接近2T凹坑的深度時，不對 稱的絕對值增加。實際上，樣品5具有約11%的不對稱。因此，為了確保信號穩(wěn)定性的特定水平和不對稱的絕對值，推 薦將2T凹坑和長凹坑之間的深度差約i殳置為穿透波長的1/30。鑒于上述結(jié)果，使長凹坑的深度更接近于2T凹坑的深度可以 在只讀藍光光盤的制造期間提供一 些優(yōu)點。具體地，由于獲得了不易受反射率變化影響的信號特性，所以 提高了只讀藍光光盤的生產(chǎn)率。此外，無需對每個反射膜厚都考慮凹坑形狀。這意味著，即使 將如圖1A ~圖II的處理制造的光盤基板105上的記錄層用作具有 適用于多層盤的高反射率的第一記錄層，其仍可以在與用于一層只 讀藍光光盤相同的切割條件下使用。在原盤制作處理中可以容易地4吏用通過改變蓄熱層101的厚度 來控制凹坑深度的這種方案。盡管以上描述給出了藍光光盤的實例，但本發(fā)明優(yōu)選地應(yīng)用于 其他光盤，特別是與藍光光盤等效的光盤或具有比藍光光盤高的記錄密度的光盤。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)設(shè)計要求和其他因素，可以有 多種修改、組合、再組合和改進，均應(yīng)包含在隨附權(quán)利要求或等同 物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光盤制造方法，包括以下步驟通過在基板上形成具有記錄激光波長的17％以下厚度的蓄熱層并形成無機抗蝕層來制造預(yù)曝光原盤；通過執(zhí)行記錄激光照射，對所述原盤的所述無機抗蝕層執(zhí)行具有凹坑和間隙的記錄信號圖樣的曝光；通過在曝光之后執(zhí)行顯影處理來制造具有含凹坑和間隙的凹坑陣列形狀的原盤；通過使用具有所述凹坑陣列形狀的所述原盤來制造被轉(zhuǎn)印所述凹坑陣列形狀的壓模；以及制造具有預(yù)定層結(jié)構(gòu)的光盤，所述預(yù)定層結(jié)構(gòu)包括被轉(zhuǎn)印所述壓模的所述凹坑陣列形狀并在所述凹坑陣列形狀上形成銀或銀合金反射膜的記錄層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，在光盤制造步驟中， 在具有所述反射膜的所述記錄層的 一側(cè)上至少形成覆蓋層作 為所述層結(jié)構(gòu)，其中，再生激光入射到這一側(cè)上，以及其中，使用所述壓模轉(zhuǎn)印的所述凹坑陣列形狀的所述凹 坑具有滿足以下條件的形狀<formula>formula see original document page 2</formula>其中，ds表示最短凹坑的深度，dl表示具有預(yù)定長度以 上的長凹坑的深度，n表示所述覆蓋層的反射率，以及X表示 所述再生激光的波長。
3. —種原盤制造方法，包4舌以下步眾朵通過在基一反上形成具有記錄激光波長的17%以下厚度的 蓄熱層并形成無 一幾抗蝕層來制造預(yù)曝光原盤；通過才丸4亍記錄激光照射，對所述原盤的所述無才幾抗蝕層 執(zhí)行具有凹坑和間隙的記錄信號圖樣的曝光；以及通過在曝光之后沖丸4亍顯影處理來制造具有含凹坑和間隙 的凹坑陣列形狀的原盤。
4. 一種光盤，包4舌記錄層，其中形成有具有凹坑和間隙的凹》亢陣列形狀以 及具有銀或銀合金的反射膜；以及覆蓋層，形成在所述記錄層的一側(cè)，其中，再生激光入 射到這一側(cè)上，其中，所述凹坑陣列形狀的所述凹坑具有滿足以下條件 的形習(xí)犬<formula>formula see original document page 3</formula>且<formula>formula see original document page 3</formula>其中，ds表示最短凹坑的深度，dl表示具有預(yù)定長度以 上的長凹坑的深度，n表示所述覆蓋層的反射率，以及X表示 所述再生激光的波長。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光盤，其中，通過用記錄激光照射無扭i 抗蝕層來#1行具有凹坑和間隙的記錄信號圖樣的曝光，#1行顯 影處理，通過4吏用具有含凹坑和間隙的凹i亢陣列形狀的原盤制 造被轉(zhuǎn)印所述凹坑陣列形狀的壓模，并且使用所述壓模，將所 述凹坑陣列形狀轉(zhuǎn)印至所述記錄層。
全文摘要
本發(fā)明公開了光盤制造方法、原盤制造方法和光盤，其中，該光盤制造方法包括以下步驟通過在基板上形成具有記錄激光波長的17％以下的厚度的蓄熱層并形成無機抗蝕層來制造預(yù)曝光原盤；通過執(zhí)行記錄激光照射，對原盤的無機抗蝕層執(zhí)行具有凹坑和間隙的記錄信號圖樣的曝光；通過在曝光之后執(zhí)行顯影處理來制造具有含凹坑和間隙的凹坑陣列形狀的原盤；通過使用具有凹坑陣列形狀的原盤來制造被轉(zhuǎn)印凹坑陣列形狀的壓模；以及制造具有預(yù)定層結(jié)構(gòu)的光盤，預(yù)定層結(jié)構(gòu)包括被轉(zhuǎn)印壓模的凹坑陣列形狀并在凹坑陣列形狀上形成銀或銀合金反射膜的記錄層。通過本發(fā)明，提高了高記錄密度光盤的生產(chǎn)率。
文檔編號G11B7/26GK101567199SQ200910134490
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者中野淳, 坂本哲洋, 增原慎, 高川繁樹, 高橋謙作 申請人:索尼株式會社