压模制造方法以及只读光盘的制造方法

专利名称：压模制造方法以及只读光盘的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于制造光盘的压模的制造方法和只读光盘的制造方法。
背景技术：
[专利文件1]日本专利申请特开2007-287261号公报
[专利文件2]国际公开2003/009284号单行本 近年来，随着光盘的高密度化，例如，蓝光光盘(注册商标)被广泛用作高密度光 尽管已经普及的DVD(数字通用盘，Digital Versatile Discs)每个有4.7GB(千兆字节)的存储容量(单一记录层)，但蓝光光盘每个的存储容量高至25GB。在光盘原盘的制版(matering)工艺中通过小型化点图案(pitpattern)，使这种高密度化成为可能。 在过去DVD的制版工艺中，经过激光曝光的有机抗蚀剂通过光学模式感光。光学模式记录面积与曝光光斑直径成比例，并有几乎相当于光斑直径的一半的分辨率。曝光光斑直径(p由cp:1.22xVNA表达，其中A表示激光波长，并且NA表示透镜的数值孔径。
相反，在蓝光光盘的制版工艺中，采用无机材料的抗蚀剂(无机抗蚀剂)进行切割，因此分辨率可显著改善。 只读蓝光光盘，即ROM型蓝光光盘(以下，也称为"BD-ROM")按照以下方式制造，信息通过凹凸状压印点图案记录在该ROM型蓝光光盘上。 首先，进行使用无机抗蚀剂的原盘(matrix)的切割和显影工艺，从而获得形成有点图案的原盘。然后，采用该原盘，通过镍电镀工艺形成压模。该压模通过反向转印原盘的点图案获得。 在此之后，塑料基板(光盘基板)使用压模通过注塑成型形成，并且反射膜和覆盖层等形成在每个已形成的光盘基板上，从而获得最后的光盘。 这里，在需要大量制造光盘产品(如在光盘中提供热播电影的情况)时，必须有效地制作大量光盘。因此，在蓝光光盘(BD-ROM)的情况下，要求制造方法可以实现由单一原盘制造大量压模。 与在相关技术中采用有机抗蚀剂的原盘不同，采用无机抗蚀剂的原盘能够从单一原盘制造大量压模。 如图7所示，如果大量的主盘压模Ma(Maftl， Ma#2， Ma#3，...)可以从单一原盘形成，那么可以使用主盘压模并行进行注塑成型，从而制造光盘基板。 此外，每一主盘压模Ma被再次电镀，从而形成母压模MT (MT#1，MT#2，...)，其凹凸状与主盘压模Ma的凹凸状是反转的。然后，形成子压模SN(S腦1， SN#2，...)，其凹凸状与母压模MT的凹凸状进一步反转。结果，同样采用子压模SN，光盘基板可以通过并行地进行注塑成型来制造。 这是用于批量生产的期望的复制工艺，这是因为，如果大量的主盘压模Ma和子压
4模SN ( S卩，可用于注塑成型的压模)能够从单一原盘以指数形式制造，则光盘基板可以采用那些压模并行地制造，结果可以实现整个工艺效率的改善和短期批量生产。

发明内容
然而，如果主盘压模Ma由原盘反复地制造，那么压模的制造时间的越晚，基于那些压模制造的光盘的信号特性越差。特别是，导致如下所述的不对称的问题。
光盘制造方法通常涉及照射半导体激光到光盘上并检测从其返回的光。信号特性通过准确地再现记录数字信号来评价。在再现期间，25-GB的BD-R0M以4. 92m/s的线性速度旋转，规定为具有15. 15ns的1个时钟，并且构成2T至8T (30. 30ns至121. 20ns) (T表示信道时钟周期)的点和间隔。 在模拟示波器(也称为眼图)上的再现波形如图8所示。在只读光盘中，因为随着点和间隔的凹凸间距变小，衍射效应变大，所以MTF变小和调制角度减小。于是，2T信号的振幅减到最小。 应当注意，在图8中，〃 I8H〃是8T图案的峰值水平，〃 I2H"是2T图案的峰值水平，"I2L"是2T图案的底水平，而"I8L"是8T图案的底水平。 在实际的再现设备中，检测为模拟信号的波形由非线性均衡器放大以纠正取决于点长度的幅度差，并且在振幅中心附近的特定电压水平设定为阈值，以将波形二进制化为0和1。 作为信号评价的指标，主要可以列举出抖动(jitter)，不对称(asymmetry)和调制(modulation)。抖动(与规则时钟的偏差)采用标准差o和IT由o /T表示。
应当考虑到，抖动值越大，再现信号变得越差。在有单一记录层的BD-R0M中，抖动在标准上规定为6. 5%或更低，但当然是越低越好。在实际制造中，考虑到余量，抖动需要是6%或更低。 调制(调制度)表示为(I8H-I8L) / (I8H)。这是8T幅度大小和取决于8T点深度的指标。C/N比率随该值的增加而变高。 不对称表示为{(I8H+I8L) - (I2H+I2L)} / {2 (I8H-I8L)}，并且表示8T信号和2T信号的中心轴偏差。这种不对称是确定二进制化阈值的重要指标。虽然在BD-ROM标准中不对称规定为-10%至15%，但是通常希望为约0%到10%。 不对称的值是由区分长点(例如，8T点)和2T点的大小获得的信号，但主要是受尺寸最小变化的影响而造成波动。 在高密度光盘(如蓝光光盘)中，如果点深度在nm级最低限度地变化，所获得的信号特征大大改变。 在通常的光盘制造工艺中，采用镍电镀法制造压模，并且为了实现高效率的大规模制造，大量的主盘压模需要从如上所述的单一原盘获得。 然而，已证实长时间经过酸性镀覆溶液或经过从原盘上剥离涂覆镍(Ni)工艺的
原盘的点构造以几nm的量级均匀变化，而与每次进行电铸的点尺寸无关。 图9A示出了由单一原盘形成的主盘压模Ma的点高度的测量结果。应当注意，
"Ma#l"代表第一次制备的主盘压模，并且"Ma#5"代表第五次电铸工艺中制备的主盘压模。
因此，"#n"表示从单一原盘第n次复制的压模。
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如图9A所示，每次复制压模时所制造的主盘压模点高度都会降低。这是由于原盘的凹形点的深度逐渐变小的事实。 图9B示意性地示出了原盘的初始点构造(实线)，及其在电铸工艺后获得的点构造(虚线)。例如由于原盘的无机抗蚀剂层通过经过镀覆溶液的溶解和在剥离压模时剥离粘合到压模侧的表面而使得该点深度变小。 如上所述，每次重复复制，原盘的凹形点(concave pit)深度变小，并且压模的凸形点(convex pit)的高度变低。因此，对于越往后制造的压模，基于这些压模形成的光盘中的点(凹形点)就越浅。 因此，作为基于主盘压模#1至#10制造的最终产品的光盘(BD-ROM)例如有不同的信号特征。换言之，光盘的点深度越小，信号的特性(如抖动、不对称和调制)越差。不对称是在实际采用方面的特别问题。 图IOA至10C分别示出在每个复制阶段由主盘压模Maft(n)制造的光盘的抖动、不对称和调制的测量结果。 如图IOA所示，抖动随着复制次数的增加而增强。对于6.5%或更小的抖动，可用
于制造的主盘压模Ma为从主盘压模Ma#l至主盘压模Ma#7的约7个主盘压模。 图IOC的调制也随着复制次数的增加而变差。然而，调制实际上是可以忽略的，因
为光盘原本是具有高反射率的只读光盘。 然而，通常希望为0%至10%的不对称，如图10B所示，所以主盘压模Maft3已经不适用。结果，实际上，只有一到两种主盘压模Ma可用于制造。 例如，当希望批量制造热播电影的BD-ROM产品时，可以从单一原盘获得极小数量的主盘压模Ma的事实是极其不方便的。 例如，当需要制造大量压模时，原盘的制版需要再次进行。在原盘的制版中，因为生产率在很大程度上受制于制造时间和成本，所以所希望的是能够从单一原盘获得大量主盘压模。 在这点上，需要有能够改善批量制造只读光盘的生产率并从单一原盘形成大量压模的压模制造方法和只读光盘制造方法。换言之，需要在多次重复复制后获得的压模可以用于实际的制造工艺中。 根据本发明的实施例，所提供的压模制造方法包括压模的形成步骤，使用原盘通过电镀工艺制造压模，在该原盘中基于记录信息在无机抗蚀剂层上形成由凹形点构成的点串，在该压模上形成对应于该凹形点的凸形点；以及蚀刻步骤，在该压模上进行蚀刻工艺，从而关于该压模的凸形点，短点(short pit)的点高度的减少率变得大于长点(long pit)的点高度的减少率。 而且，该蚀刻步骤采用氩等离子体的干法蚀刻。 此外，蚀刻步骤包括在采用氩等离子体的干法蚀刻后进行采用氧等离子体的干法蚀刻。 根据本发明的实施例，所提供的只读光盘的制造方法包括原盘制造步骤，通过辐射基于记录信息的记录激光到原盘基板的无机抗蚀剂层上进行点图案曝光，并且在该曝光后进行显影处理，从而制造原盘，在该原盘中，基于该记录信息在该无机抗蚀剂层上形成由凹形点构成的点串；压模形成步骤，通过采用原盘的电镀工艺制造压模，在该压模上形成对应于该凹形点的凸形点；在压模上进行蚀刻工艺的蚀刻步骤，从而对于该压模的凸形点，短点的点高度的减少率变得大于长点的点高度的减少率；光盘基板的制备步骤，采用经过蚀刻步骤的压模制备光盘基板，对应于凸形点的凹形点转印到该光盘基板上；以及层结构的形成步骤，在光盘基板上形成预定的层结构，以制造只读光盘。 此外，该层结构的形成步骤包括通过在光盘基板表面上沉积反射膜而形成记录层，在该光盘基板的表面上形成了从经过蚀刻步骤的压模转印的凹形点构成的点串，并在记录层上形成覆盖层。 作为选择，该层结构的形成步骤包括在光盘基板的表面上沉积反射膜，在该光盘基板的表面上形成了已经从经过蚀刻步骤的压模转印的凹形点构成的点串，从而获得第一记录层，在获得该第一记录层后，通过采用通过原盘制造步骤、压模形成步骤和蚀刻步骤制造的不同压模的点串转印和半透射反射膜的沉积，经由中间层形成第二记录层和随后的记录层，以及在最后的记录层上形成覆盖层。 而且，根据本发明的另一实施例，提供有用于制造只读光盘的只读光盘制造方法，
其用于批量制造具有相同信息内容的只读光盘，所述方法包括通过辐射基于记录信息的
记录激光到原盘基板的无机抗蚀剂层上进行点图案曝光，并且在该曝光后进行显影处理，
从而制造原盘，在原盘中基于记录信息由凹形点构成的点串形成在无机抗蚀剂层上；通过
采用原盘多次进行电镀工艺，从而制造多个压模，在每个压模上都形成对应于原盘的凹形
点的凸形点；将采用原盘进行预定次数的电镀工艺后通过电镀工艺形成的压模作为目标，
在目标压模上进行蚀刻工艺，从而关于目标压模的凸形点，短点的点高度的减少率变为大
于长点的点高度的减少率；以及并行地采用从原盘形成的多个压模(包括经过蚀刻工艺的
压模和没有经过蚀刻工艺的压模)制备光盘基板，对应于压模的凸形点的凹形点转印到该
光盘基板上，并且在光盘基板上形成预定的层结构，从而制造只读光盘。 根据本发明的实施例，在制造高密度只读光盘(如BD-R0M)工艺中已经从原盘将
点转印到每个压模上，通过在这样的压模上进行蚀刻工艺，不对称值可以得到控制。 如上所述，为了批量制造光盘，大量主盘压模需要采用电镀由原盘复制。然而，由
标准规定的不对称值随主盘压模从原盘复制的次数的增加而增加。 在这方面，不对称值因重复电铸工艺而增加的主盘压模经过蚀刻处理，从而降低不对称值。 不对称值的增加原因归因于这样的事实，当重复压模复制时，对于在靠后的时间内制造的压模，凸形点高度(光盘上的凹形点深度)变低，不论点是长点或短点。在这里，在压模上进行蚀刻处理的蚀刻步骤，从而短点的点高度的减少率变为大于长点的点高度的减少率。换言之，通过设置短点(例如，2T点)的凸形点高度的减少率大于长点的凸形点高度的减少率，可以控制使得该不对称值下降。 根据本发明的实施例，可以由单一原盘制造大量的主盘压模，并且在光盘制造工艺中采用这些主盘压模。这是因为，即使当主盘压模从单一原盘重复复制时，即使在靠后的时间内形成的主盘压模也可以被控制从而其不对称值可以通过蚀刻处理而符合标准。
因此，采用大量的主盘压模(或基于大量主盘压模的子压模)，高效光盘制造成为可能。而且，因为原盘的制造(制版及显影)被最小化(如，一次)，可以获得效率和成本方面的优点。因此，可以显著地改善批量制造相同内容(例如，相同电影)光盘的生产率。
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此外，即使在主盘压模从单一原盘重复复制时，大约前两个主盘压模的不对称值
也不特别地增加。因而，通过只在需要蚀刻工艺的主盘压模上进行蚀刻步骤，防止了由于额
外的蚀刻步骤的工艺负担的不必要增加，并且可以整体上改善制造效率。 本发明的这些和其他目标、特征和优点通过下面对其如附图所示的优选实施方式
的详细描述将更加明显易懂。


图1A和IB是根据本发明实施例的光盘制造工艺的流程图； 图2A-2J是说明根据所述实施例的1-层光盘制造工艺的示意图； 图3A-3J是说明根据所述实施例的2-层光盘制造工艺的示意图； 图4是说明根据所述实施例的蚀刻工艺的示意图； 图5A和5B是说明根据所述实施例的因蚀刻工艺的点深度的示意图； 图6A和6B是说明在增加根据所述实施例的蚀刻工艺的情况下信号特征的示意
图； 图7是说明在批量制造中压模复制的示意图； 图8是说明再现信号的眼图的示意图； 图9A和9B是说明在重复复制情况下凸形点的点高度减小的示意图；禾口 图10A-10C是说明在重复复制情况下信号特征变差的示意图。
具体实施方案 以下，将按下面的顺序描述本发明的实施例，并且以只读蓝光光盘(BD-R0M)制造工艺为例。 (1、 BD-R0M简要概述和实施例的适用性)
(2、光盘制造工艺)
(3、压模蚀刻) (1、 BD-R0M简要概述和实施例的适用性) 作为光盘尺寸，只读蓝光光盘(BD-R0M)具有120mm的直径和1. 2mm的光盘厚度。换言之，考虑到这一点，只读蓝光光盘与CD盘(压縮盘)和DVD盘(数字通用盘)在外部形状方面相同。 而且，所谓的蓝色激光用作记录/再现的激光，并且采用了具有高NA(例如，NA =0.85)的光学系统。此外，实现了窄轨道节距(例如，轨道节距=0.32iim)和高线性密度(例如，记录密度=0. 12iim)。因此，在有12cm直径的光盘中，实现了在单一记录层中约23GB到25GB的用户数据容量。 在BD-ROM中，压印点串形成在由聚碳酸酯或类似物形成并具有例如约1. lmm厚度的树脂基板(光盘基板)上，并且反射膜沉积在形成有点串的凹凸表面上，从而形成记录层。此外，形成约100iim的覆盖层，从而形成1.2mm厚的光盘。 此外，作为BD-ROM，除了具有一个记录层的1_层光盘外，还正在开发具有多个(2、
3.....n)记录层的光盘。每个记录层都经由中间层形成在光盘基板上。自然，通过提供大
量的记录层，记录容量可以显著提高。
本实施例实现了适合于批量制造BD-R0M的光盘制造方法。 特别是，本实施例的光盘制造方法可有效地应用于具有以下特性的光盘的批量制造。 (i)符合采用具有高NA(0.7或以上)物镜的系统的光盘
(ii)具有称为其值受标准限制的不对称的指标值的只读光盘 (iii)塑料光盘，使用通过使原盘经过镍电镀而得到的压模将图案转印到该塑料
光盘上，在原盘中无机抗蚀剂层形成在诸如石英玻璃和硅晶片的原盘基板上 作为制造具有这些特点的BD-ROM的工艺，在批量制造光盘时，必须由单一原盘通
过进行如上参考图7所述的多次电铸工艺而复制大量的压模。然而，如上所述，重复复制后
获得的压模会不适合用于制造光盘基板。这特别是因为不对称值的增加。 在这方面，在本实施例中，因重复电铸工艺使不对称增加的主盘压模经过蚀刻工
艺以减小不对称值。 (2、光盘制造工艺) 图1A和IB分别示出了普通的BD-ROM制造工艺和本实施的BD-ROM制造工艺。 首先，将参考图1A描述普通光盘(BD-ROM)的制造工艺。 如图IA所示，制造工艺主要分成下面的工艺。 步骤1 :原盘制造工艺 步骤2:镍电镀工艺 步骤3 :注塑成型工艺 步骤4 :层结构形成工艺 在步骤1的原盘制造工艺中，采用无机抗蚀剂在加热模式下进行曝光，因此点图案绘制在原盘上。然后，进行显影工艺以形成原盘，其上曝露部分对应于凹形点。
图2A至2D示意性地示出了原盘制造工艺。 图2A示出了构成光盘原盘的原盘基板100。例如，硅晶片和石英玻璃等用于原盘基板100。 如图2B所示，在原盘基板100上，热存储层101和无机抗蚀剂层102通过溅射法沉积。 接下来，如图2C所示，采用刻版设备，无机抗蚀剂层102经过对应于作为记录信号图案的点串的选择性曝光并被感光。 然后，通过采用有机碱性显影剂显影无机抗蚀剂层102，产生如图2D所示其上形成预定凸凹点图案(由凹形点和间隔构成的点串结构)的原盘103。 在此情况下，通过调整无机抗蚀剂材料、无机抗蚀剂层102的厚度和在采用刻版设备的曝光中的激光功率或脉冲宽度，可以控制形成的凹形点的深度及其在切线和半径方向的点宽度。在原盘103上的凹形点的深度和点宽度等通过其后的转印原样地传递到作为最终产品的光盘。 在步骤ST2的镍电镀工艺中，形成具有凹凸的压模，其凹凸与步骤ST1中形成的原盘的凹凸是反转的。 具体地讲，如图2E所示，在生成的原盘103的凹凸表面上，金属镍膜通过电铸工艺沉积，并且在金属镍膜从原盘103剥离后进行预定的工艺，从而获得成型压模104(主盘压模Ma)，原盘103的点串结构转印到该压模104上(图2F)。在压模104中，对应点的部分变成凸状。 应当注意的是，对于光盘的批量制造，如上参考图7所述，在一种压模104 (主盘压模Ma)通过镍电镀工艺形成后，镍电镀工艺采用原盘103重复，以形成大量的主盘压模Ma。
此外，还会有这样的情况，大量主盘压模Ma的每一个都被电镀，以形成具有与主盘压模Ma的凹凸反转的凹凸的母压模MT，并且进一步形成具有与母压模MT的凹凸反转的凹凸的子压模SN。 在此情况下，如图2所示，大量主盘压模Ma或子压模SN的每一个都可以用作成型压模104。 在步骤ST3的注塑成型工艺中，采用由镍电镀工艺形成的压模104(主盘压模Ma或子压模SN)，形成具有反转凹凸的大量塑料光盘基板。 具体来说，如图2G所示，在放置压模到模具后，由诸如聚碳酸酯的热塑性树脂的树脂形成的光盘基板105通过采用压模104注塑成型。然后，压模104被剥离，并且如图2H所示形成光盘基板105。在光盘基板105上，压模104的凹凸构造被反向地转印。换言之，与原盘103相类似，形成由凹形点构成的点串。 在步骤ST4的层结构形成工艺中，预定的层结构形成在大量的由注塑成型形成的每个光盘基板105上。 首先，如图21所示，在光盘基板105的凹凸表面上，即在其上形成从压模104转印的点串构造的表面上，通过采用银或银合金的溅射法沉积反射膜106。由凹凸形点串构造和反射膜106，形成记录层LO。 然后，如图2J所示，例如，通过紫外线固化树脂的旋涂及采用紫外线固化的方法和片粘合法等，在记录层的激光入射侧形成覆盖层109。因此，制造了只读光盘(BD-ROM)。
应当注意的是，硬涂层可以另外形成在覆盖层109的表面上，或防潮膜可以形成在光盘基板105侧(标签印刷面侧)的表面上。 通过上述工艺，如图2J所示，制造了作为包括记录层L0的1层光盘的BD-R0M。在2层光盘的情况下，进行如图3所示的工艺。 图3A到3C示出了图1A的步骤ST3的注塑成型工艺，并且该工艺在这一点上与图2的相同。在此情况下，在注塑成型工艺中采用的压模是压模104(L0)，作为形成有点图案的第一记录层LO。因此，在要形成的光盘基板105上，转印作为第一个记录层LO的凹凸构造。 在制造2层光盘的情况下，在步骤ST4的层状结构形成工艺中形成多个记录层。
首先，如图3D所示，在光盘基板105的凹凸表面上，即在形成有从压模104(L0)转印的点串构造的表面上，通过采用银或银合金的溅射法形成反射膜106。由凹凸形点串构造和反射膜106，形成第一记录层LO。接下来，如图3E所示，例如通过旋涂，在记录层LO上沉积紫外线固化树脂作为中间层IIO。然后，如图3G所示，图3F的压模104(L1)压力结合到紫外线固化树脂，并且通过在这种状态下用紫外线照射而固化中间层110。在此之后，剥离压模104(Ll)。
压模104(L1)是作为形成有点图案的第二个记录层L1的压模。因此，在压模剥离后的图3H的光盘基板105上，转印了作为第二记录层Ll的凹凸构造。
此后，如图31所示，通过溅射法，半透射反射膜111沉积在其上形成有从压模104(L1)转印的点串构造的表面上。因此，形成第二记录层L1。 然后，如图3J所示，例如，通过紫外线固化树脂的旋涂并采用紫外线固化的方法等，在记录层的激光入射侧形成覆盖层109。因此，制造了作为2层光盘的BD-R0M。
应当注意的是，还是在此情况下，硬涂层可以另外形成在覆盖层109的表面上，或防潮膜可以形成在光盘基板105侧(标签印刷面侧)的表面上。 而且，在制造具有3个或更多记录层的光盘的情况下，重复图3E至31的工艺。
本实施例的光盘制造工艺如图1B所示，但步骤ST1，ST2，ST3和ST4的工艺与通常的工艺相同。 然而，在图1B的工艺中，步骤ST2-2所示的压模蚀刻工艺在通过镍电镀工艺形成的压模104(主盘压模Ma)上进行。 例如，步骤ST2的镍电镀工艺采用单一原盘103重复多次，从而形成大量的主盘压模Ma。 在此情况下，对于在复制预定数量的主盘压模Ma后形成的主盘压模Ma，如图lB所示，进行压模蚀刻工艺(ST2-2)。 这是为了通过蚀刻工艺降低不对称值，因为在复制预定数量的主盘压模Ma后形成的主盘压模Ma因不对称值的增加而不适合实际应用。 换言之，作为光盘制造工厂的制造全过程，例如，关注在初步阶段形成第一主盘压模Ma和第二主盘压模Ma等，光盘的制造工艺成为如图lA所示的工艺。另一方面，关注在复制预定数量的主盘压模Ma后形成的主盘压模Ma (如第三主盘压模和后续的主盘压模Ma)，光盘的制造工艺成为如图1B所示的工艺。 在实际的制造工厂，有大量的主盘压模和子压模SN用作压模104 (或104 (LO))用于在如图2G和3B所示的注塑成型中转印。 作为压模104(或104(L0))，已经经过了压模蚀刻以及没有经过压模蚀刻的主盘压模Ma并行地使用。换言之，如图1A所示的工艺制造的光盘及如图1B所示的工艺制造的光盘并存。 在采用子压模SN的情况下，基于已经过到了压模蚀刻的主盘压模Ma形成的子压模SN和基于没有经过压模蚀刻的主盘压模Ma形成的子压模SN并行地使用。
这同样适用于如图3F和3G所示成型第二记录层Ll的压模104(Ll)。对于作为压模104(Ll)的主盘压模Ma，已经过到了压模蚀刻的以及没有受到压模蚀刻的压模并行地使用。在子压模SN的情况下，基于已经过到了压模蚀刻的主盘压模Ma制造的子压模和基于没有受到压模蚀刻的主盘压模Ma形成的子压模并行地使用。
下面将详细描述压模蚀刻。
(3、压模蚀刻) 参考图9，在这样的情况下给出描述，通过主盘压模Ma的重复复制，对于在靠后时间内复制的主盘压模Ma，凸形点的高度变小。 如图lOB所示，主盘压模Ma复制时间越晚，采用该主盘压模Ma的光盘的不对称值越低于标准。 不对称值的增加归于下面的原因。
随着复制的重复，对于2T点等的短点和8T点等的长点，主盘压模Ma的凸形点的点高度几乎相等地减小。 当点高度变小(关于最终产品的蓝光光盘的浅点)时，对应于点的信号幅度的底水平增加。 然而，与MTF有关，对于2T点底水平的增加小，并且随点宽度的增加而增加。这里，不对称值由{(I8H+I8L)-(I2H+I2L)}/{2(I8H-I8L)}表示。 在这个表达式中，底水平的增加表示为"I8L"和"I2L"的增加，但是"I8L"值的增
加速度显著地大于"I2L"值的增加速度。结果，发生由上述表达式表示的不对称值的增加。 换言之，尽管2T点和8T点的点高度(点深度)物理上几乎相等地降低，但是就再
现信号而言，8T点层的底水平的提高是明显的，导致的结果是不对称值增加。 该不对称值表明了 8T信号和2T信号的中心轴偏差，并且不对称值的增加使再现
信号的二进制处理不稳定。 为了使如上所述不对称值增加的主盘压模Ma能够用于实际应用，主盘压模Ma的凸形点的高度只需要由蚀刻工艺加以适当控制。 换言之，点的高度由蚀刻工艺处理，使2T点高度的减少率变得大于8T点的高度的减少率。 当2T点与8T点相比通过蚀刻处理大量磨削以减少其高度并且2T点的凸形点的高度减少率大于长点的高度的减少率时，对应2T点的再现信号的底水平的提高变大。具体来说，在上述表达式中的"I2L"值的提高变大。换言之，蚀刻工艺使得减少不对称值。
在下文，将采用实验示例给出描述。 这里采用的蚀刻设备是"IE-500" (Victor Company of J即an， Limited)，其工作距离为40mm。处理内容如下。 (1)在10Pa的氩气气氛中，进行输入150-W功率的RF放电30秒。
(2)在10Pa的氧气气氛中，进行输入150-W功率的RF放电30秒。
项目(1)和(2)的工艺以所述的顺序进行并视为一套。 应当注意的是，为了清洁而进行采用氧等离子体的项目(2)的干法蚀刻，并且粘附到目标表面上的微粒作为氧化物被吹开。这对去除有机物质是有效的，因为它使用氧气的活性操作(将有机物质作为C02吹走的操作)。 采用氧等离子体的干法蚀刻不是必要的。为了改善不对称值，至少只需要进行采用氩等离子体的项目(1)的干法蚀刻。然而，更优质的压模可以由采用氧等离子体的干法蚀刻的清洗效果形成。 在采用氩等离子体的项目(1)的干法蚀刻中，进行目标的溅射。 通过该工艺，目标(在这个例子中为主盘压模Ma)加工成任意形状。 因为溅射效率(目标溅射数量)通常随大量等离子体原子的增加变得较高，所以
价格低廉和稳定的氩(原子量40)作为稀有气体经常被采用。 应当注意的是，虽然在此情况下采用氩气，但是替代地可以采用氙气或氪气等。
通常，进行采用等离子体的干法蚀刻，从而放电-解离离子均匀地溅射到目标上，从而磨削一定数量(厚度)的沉积在表面上的物质。 然而，当电场施加到表面上有凹凸的目标(压模上的凸形点)时，电场集中在构造急剧变化的部分(点边缘部分，短点(例如2T点)本身)，并且离子碰撞频率局部地增加。
通过利用这一事实，点高度可以任意控制。
其概念图如图4所示。 当电场E施加于平行板时，形成平行于该板的等势面(以虚线表示)。但是，当如 图所示的极板(即镍压模侧)具有凹凸时，等势面沿其形状形成。 表示电场方向(图中的"一")的电力线沿垂直于等势面的方向行进，带电粒子在 沿电力线的方向加速。 因此，具有构造急剧变化的短点具有等势面的大的曲率以及在电力线中大的弯
曲，结果有更多的带电粒子集中碰撞。 因此，可以控制短点和长点的相对磨削量。 图5A示出了聚碳酸酯树脂形成的光盘基板的观察图像，其采用通过镍电镀工艺 从原盘获得的主盘压模注塑成型。此外，图5B示出了从已受到额外蚀刻工艺的同一主盘压 模注塑成型的光盘基板的观察图像。应当注意的是，图5A和5B示出了作为原子力显微镜 (AFM)观测图像的点的凹凸表面的表面示意图以及长点和2T点的截面图。
在如图5A所示的由未蚀刻的压模形成的光盘基板中，长点深度为63nm，而2T点的 深度为49nm。 另一方面，在如图5B所示的由经过蚀刻工艺的压模形成的光盘基板中，长点深度 为58nm，而2T点的深度为42nm。 鉴于上述情况，可以确认的是，蚀刻工艺具有磨削压模凸形点的效应。 而且，虽然在长点中磨削了约为5nm，但是在2T点中却磨削了约7nm。 这是由于这样的事实，由于电场集中在构造急剧变化并且氩离子碰撞局部地增加
的部分上，这使得减少点的大小。 特别是，因为2T点在构造的径向和切线方向上都有急剧的变化，所以可以预料电
场容易局部集中并且等离子体碰撞频繁发生，其结果是减少的比例变得相对显著。 采用这一效果，关于由于因镍电镀工艺的重复的点构造的变化引起的不对称值达
不到标准的主盘压模，2T点可以处理成相对小，从而减少这种不对称值。 图6A和6B示出了在已采用了经过蚀刻处理的压模的光盘和采用了未经蚀刻的压
模的光盘中，抖动和不对称的测量结果。 应当注意的是，在实验中，测量了采用4种类型制版功率获得的压模。 具体来说，在原盘制造工艺中的激光功率以4个阶段改变，从而形成有不同初始
点构造的4种类型的压模。 然后，基于在蚀刻之前和之后获得的压模制造的两个光盘被用来作为测量目标。 "dl"是以最低刻版功率的情况下基于在蚀刻之前和之后获得的压模制造的两个光盘的测 量结果，并且"d4"是以最高刻版功率的情况下基于在蚀刻之前和之后获得的压模制造的两 个光盘的测量结果。O表示从蚀刻后获得的压模制作的光盘的特征值，并且X表示从蚀刻 之前获得的压模制作的光盘的特征值。银合金用于两者光盘的反射膜。
应当注意的是，在图5所示的原子力显微镜(AFM)图像是从蚀刻前后获得的压模 制造的光盘的图像，对应于"d2"。 首先，可以从图6A看到，抖动不受蚀刻工艺的不利影响。
而且，可以从图6B确认，通过进行蚀刻工艺，不对称值可降低约3%至5% ，而与初 始点构造无关。 鉴于上述情况，可以看出，即使制造不对称为15%以上而不能达到标准的主盘压
模，通过进行蚀刻工艺，不对称值也可以设置在标准值之内，而不提高抖动。 由上述说明可以理解的是，即使在大量主盘压模Ma由原盘复制的情况下，在靠后
的时间内形成的主盘压模Ma的不对称值没有达到标准，通过增加蚀刻工艺，不对称的值也
可以设置为标准内的值。 换言之，能够解决由于主盘压模的批量复制引起的不对称值增加的问题，并且在 注塑成型中实际采用大量的主盘压模(或采用它们形成的母压模MT或子压模SN)。
因此，可以省略再次对内容相同的原盘进行制版工艺。而且，因为前几个复制的主 盘压模Ma的不对称值符合标准，所以这些主盘压模Ma不必经过蚀刻工艺。
因此，在整个制造光盘工艺中生产率可以显著提高。 此外，还是关于在参照图3描述的2-层光盘(或3个或更多层光盘)的情况形成 记录层的凹凸的压模，在复制阶段发生不对称值的增加的压模在受到蚀刻工艺后使用。因 此，就可有效地制造多层光盘。 应当注意的是，上述实施例假设在主盘压模Ma上进行蚀刻处理，这是因为随着从
原盘的重复复制，原盘侧上的点变得较浅，主盘压模Ma的点高度变小。 另一方面，当镍压模的复制过程以主盘压模Ma、母压模MT、子压模SN的顺序进行
时，点的高度(深度)几乎不随着重复复制而变小。然而，在基于没有受到蚀刻处理的主盘
压模Ma形成的子压模SN的情况下，例如当不对称值预计将增加时，那些子压模SN可以经
过蚀刻工艺。 本申请包含2009年1月20日提交日本专利局的日本优先权专利申请 JP2009-009519中公开的相关主题，将其全部内容引用结合于此。 本领域的技术人员应该理解的是，在所附权利要求或其等同特征的范围内，根据 设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、部分组合和替换。
权利要求
一种压模制造方法，包括压模形成步骤，通过使用原盘进行电镀工艺而制造压模，在所述原盘中，由凹形点构成的点串基于记录信息形成在无机抗蚀剂层上，对应于所述凹形点的凸形点形成在所述压模上；以及蚀刻步骤，在所述压模上进行蚀刻工艺，从而关于所述压模的所述凸形点，短点的点高度的减少率变得大于长点的点高度的减少率。
2. 根据权利要求1所述的压模制造方法， 其中所述蚀刻步骤以使用氩等离子体的干法蚀刻进行。
3. 根据权利要求2所述的压模制造方法，其中所述蚀刻步骤包括在使用氩等离子体的干法蚀刻后进行使用氧等离子体的干法 蚀刻。
4. 一种只读光盘制造方法，包括原盘制造步骤，通过将基于记录信息的记录激光照射到原盘基板的无机抗蚀剂层上进 行点图案曝光，并且在所述曝光后进行显影工艺而制造原盘，在所述原盘中由凹形点构成 的点串基于所述记录信息形成在所述无机抗蚀剂层上；压模形成步骤，通过使用所述原盘进行电镀工艺制造压模，对应于所述凹形点的凸形 点形成在所述压模上；蚀刻步骤，在所述压模上进行蚀刻工艺，从而关于所述压模的凸形点，短点的点高度的 减少率变得大于长点的点高度的减少率；光盘基板的制备步骤，使用经过所述蚀刻步骤的所述压模来制备光盘基板，对应于所 述凸形点的凹形点转印到所述光盘基板上；以及层结构的形成步骤，在所述光盘基板上形成预定的层结构以制造只读光盘。
5. 根据权利要求4所述的只读光盘制造方法，其中所述层结构的形成步骤包括通过在所述光盘基板的形成有由凹形点构成的点串 的表面上沉积反射膜而形成记录层，该凹形点从经过所述蚀刻步骤的压模被转印；以及在 所述记录层上形成覆盖层。
6. 根据权利要求4所述的只读光盘制造方法， 其中该层结构的形成步骤包括在所述光盘基板的形成有由凹形点构成的点串的表面上沉积反射膜，该凹形点从经过 所述蚀刻步骤的压模被转印，从而获得第一记录层，在获得所述第一记录层后，通过点串转印以及半透射反射膜的沉积，经由中间层形成 第二记录层和随后的记录层，该点串转印使用通过所述原盘制造步骤、所述压模形成步骤 和所述蚀刻步骤制造的不同压模，以及在最后的记录层上形成覆盖层。
7. —种用于制造只读光盘的只读光盘制造方法，用于批量制造具有相同信息内容的只 读光盘，所述方法包括通过将基于记录信息的记录激光照射到原盘基板的无机抗蚀剂层上进行点图案曝光， 并且在所述曝光后进行显影工艺而制造原盘，在所述原盘中，由凹形点构成的点串基于所 述记录信息形成在所述无机抗蚀剂层上；通过多次进行使用所述原盘的电镀工艺制造多个压模，对应于所述原盘的凹形点的凸 形点形成在每个所述压模上；将使用所述原盘进行预定次数的电镀工艺后由电镀工艺形成的压模作为目标，在目标 压模上进行蚀刻工艺，从而关于所述目标压模的凸形点，短点的点高度的减少率变得大于 长点的点高度的减少率；以及并行地使用包括经过所述蚀刻工艺的压模和未经过所述蚀刻工艺的压模的从所述原 盘形成的多个压模来制备光盘基板，对应于所述压模的凸形点的凹形点转印到所述光盘基 板上，以及在所述光盘基板上形成预定的层结构，从而制造只读光盘。
全文摘要
本发明提供压模制造方法以及只读光盘的制造方法，该压模制造方法包括压模形成步骤，通过使用原盘进行电镀工艺而制造压模，在所述原盘中，由凹形点构成的点串基于记录信息形成在无机抗蚀剂层上，对应于所述凹形点的凸形点形成在所述压模上；以及蚀刻步骤，在所述压模上进行蚀刻工艺，从而关于所述压模的凸形点，短点的点高度的减少率变得大于长点的点高度的减少率。
文档编号G11B7/26GK101794599SQ20101000468
公开日2010年8月4日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者高桥谦作 申请人:索尼公司