CN1163879C - 光盘及制造其母盘的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种具有高记录密度的光盘。在该种光盘上，具有宽度相对其长度大的凹坑。由于这种凹坑的宽度比其长度大，从而可以使光盘具有高的记录密度。

Description

光盘及制造其母盘的方法和设备
本发明涉及一种允许以光学方法在其上记录和/或从其上复现出信息的光盘。本发明还涉及用于制造被用来形成该种光盘的母盘的方法和设备。
通常是通过拷贝一个母盘来形成光盘的，而母盘则是利用光刻法来制成的。具体地说，在基片上形成光刻胶膜。用由曝光脉冲来开/关的激光束照射该光刻胶膜。用显影剂将曝光后的光刻胶膜显影，从而产生其上具有预蚀凹坑的母盘。该母盘上所形成的预蚀凹坑的长度随激光束照射在光刻胶膜上时间长短不同而不同。激光束的照射时间随曝光脉冲的宽度变化而变化。所以如图2所示，每个预蚀凹坑的长度是由曝光脉冲的宽度来决定的。例如，由激光束在3T和4T的曝光时间段内照射在光刻胶膜上所形成的第一和第二预蚀凹坑的长度较短，而由激光束在10T的曝光时间段内照射在光刻胶膜上所形成的第四预蚀凹坑的长度则较长。将如上所形成的预蚀凹坑反相并转录以制成一个将被安装在光盘铸模中的压模。将溶化的基片材料浇铸在该光盘铸模中由压模进行压制并使其冷却，由此形成一个光盘基片。在该光盘基片上，将形成形状与母盘上的预蚀凹坑形状相同的预蚀凹坑。最后，在该光盘基片上顺序地覆盖反光膜及用于防止该反光膜被破坏的保护膜以制造出光盘。利用这种光盘制造方法可以制造诸如CD-ROM和DVD-ROM等类型的只读光盘，诸如CD-R，DVD-R等类型的一次性写入光盘，及诸如CD-RW，DVD-RW等类型的可擦写光盘。
另外，可擦写光盘的记录区具有多条同心的记录槽，一条或两条螺旋形记录槽。以凸台和沟槽的结构来形成这些记录槽，以使其可以进行精确地跟踪控制。凸台和沟槽记录槽是通过如上所述的处理与预蚀凹坑一起形成的。
另外为记录诸如移动图象等类型的大数据量信息，光盘的记录密度不断升高。实际上，CD的记录槽间距为1.6mm，最小凹坑长度为0.69mm，而记录容量相对于CD要大的DVD的记录槽间距为0.74mm，最小凹坑长度则为0.45mm。其表明DVD的记录密度远远地高于CD的记录密度。为了增大光盘的记录密度，研究并开发出了利用诸如蓝色激光的短波长光源及加大物镜孔隙的多种方法。由于光盘的记录槽间距和凹坑长度不断变小，随着记录密度不断变高，母盘的制造精度要求也随之越来越高。
然而曝光脉冲的宽度，即激光束照射时间的长短决定了预蚀凹坑的宽度及其长度。实际中，由宽度为10T的曝光脉冲所生成的某一长度的预蚀凹坑7的宽度相对于由宽度分别为3T和4T的曝光脉冲所生成的短长度预蚀凹坑1和3的宽度要大。这是由于照射在光刻胶膜上的激光束的能量与曝光脉冲的宽度有关。实际上，当曝光脉冲宽度较小时，激光束较弱，而随着曝光脉冲的宽度不断增大激光束的能量也随之不断增强。利用该激光束，逐渐地增大预蚀凹坑的宽度直到预蚀凹坑的长度达到5T，而当预蚀凹坑的长度大于或等于5T时，其宽度保持不变。预蚀凹坑宽度的变化程度将随着记录密度的不断升高而不断增大。因此，随着记录密度不断升高，对应于该曝光脉冲的激光束将不能形成具有所需宽度和长度的预蚀凹坑。另外预蚀凹坑随着记录密度越来越高而达到最小时，将不能检测出能够用于复现的复现信号。其结果是，从高记录密度的光盘中所复现出的信号中将会出现误差。该复现误差将使预蚀凹坑至少具有临界的长度，而使光盘不能具有很高的记录密度。
因此，本发明的一个目的是提供一种具有高记录密度的光盘。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造母盘的方法和设备，该母盘被用来制造具有高记录密度的光盘。
为了实现本发明的这些和其它目的，根据本发明一个方案的光盘具有宽度相对于其长度要大的凹坑。
根据本发明一方案的母盘制造方法包括如下步骤：提供一个基片；在该基片上形成光刻胶膜；重复地对该光刻胶膜进行至少两次的曝光以在该基片上形成一条记录槽，其中，曝光步骤包括如下步骤：基片每旋转一圈便向内圆周和外圆周中的任一个方向移动激光束的轴线。
根据本发明，提供了一种利用上述方法制成的母盘，具有螺旋形凸台和沟槽记录槽以及预蚀凹坑链，该预蚀凹坑链中包括多个宽度大于其长度的凹坑。
根据本发明，提供了一种利用上述方法制成的母盘来制造光盘的方法，包括如下步骤：
转录母盘以制成一个压模；及
利用该压模浇铸光盘基片。
根据本发明，提供了一种利用上述制造光盘的方法制成的光盘，具有螺旋形凸台和沟槽记录槽以及预蚀凹坑链，该预蚀凹坑链中包括多个宽度大于其长度的凹坑。
根据本发明另一个方案的母盘制造方法包括如下步骤：提供一个基片；在该基片上形成光刻胶膜；同时用两条光束对该光刻胶膜进行曝光以在该基片上形成一条记录槽。
根据本发明另一个方案的光盘制造方法包括如下步骤：提供一个利用上述母盘制造方法所制成的母盘；转录该母盘以提供一个压模；以及利用该压模浇铸出光盘基片。
根据本发明再一个方案的母盘制造设备，包括：用于重复地对光刻胶进行曝光至少两次以形成一条记录槽的曝光装置；及用于响应旋转信息在基片上向内圆周和外圆周中的任一个方向移动激光束的轴线的光偏转装置。
根据本发明的再一个方案的母盘制造设备包括：用于产生多条激光束的发光装置；用于从曝光数据中形成信道位流的处理装置；用于响应信道位流开/关激光束的调制装置；用于根据基片的旋转获得旋转信息的信息发生装置；及用于响应该旋转信息将激光束的轴线向基片圆周的内部或外部移动的光偏转装置。
通过接下来参照附图对本发明的多个实施例所进行的详细说明将对本发明的这些和其它目的有更清晰的理解，其中：
图1所示为形成在常规母盘上的预蚀凹坑链的示意图；
图2所示为由激光束所形成的凹坑的宽度对长度的特性曲线图；
图3所示为形成在根据本发明的母盘上的预蚀凹坑链的示意图；
图4所示为根据本发明的一个实施例的光盘的记录槽结构；
图5所示为在制造图4所示的光盘时照射在曝光平面上的光点的扫描路径；
图6所示为用于制造具有标题区的光盘的曝光脉冲的波形图；
图7所示为根据本发明的另一个实施例的光盘的记录槽结构；
图8所示为在制造图7所示的光盘时照射在曝光平面上的光点的扫描路径；
图9所示为根据本发明的再一个实施例的光盘的记录槽结构；
图10所示为在制造图9所示的光盘时照射在曝光平面上的光点的扫描路径；
图11所示为根据本发明的一个实施例的母盘制造设备的简要视图；
图12所示为根据本发明的另一个实施例的母盘制造设备的简要视图；
图13所示为根据本发明的再一个实施例的母盘制造设备的简要视图。
图3所示为形成在根据本发明的母盘上的预蚀凹坑链的示意图。图3所示的预蚀凹坑链包括分别具有与其长度无关的恒定宽度的第一到第四预蚀凹坑。第一到第四预蚀凹坑分别是利用其直径对应于记录槽宽度的1/2并根据曝光脉冲EP来对其进行开/关的光点通过二次扫描来形成的。具体地说，根据曝光脉冲EP来开/关直径为记录槽间距的1/2的光点，从而形成第一到第四上部凹坑11A，13A，15A和17A。另外，第一到第四下部凹坑11B，13B，15B和17B则是通过由曝光脉冲EP进行开/关的光点进行再次扫描来形成的。每个上部凹坑11A，13A，15A和17A被形成在与每个下部凹坑11B，13B，15B和17B相邻的位置上，从而使第一到第四凹坑具有与长度无关的恒定宽度。为了制造具有第一到第四预蚀凹坑11，13，15和17的母盘，要先在基片上形成光刻胶膜。直径对应于记录槽间距的1/2的光点沿记录槽的行进方向从光刻胶膜的起始点开始以根据曝光脉冲EP来进行开/关的方式进行照射，由此在记录槽的上半部制成第一到第四上部凹坑11A，13A，15A和17A。随后，直径对应于记录槽凹坑的1/2的光点再次沿记录槽的行进方向从光刻胶膜的起始点以根据曝光脉冲EP进行开/关的方式进行照射，由此在记录槽的下半部制成第一到第四下部凹坑11B，13B，15B和17B。第一到第四下部凹坑11B，13B，15B和17B位于记录槽宽度方向上与第一到第四上部凹坑11A，13A，15A和17A相邻的位置上，以提供具有等宽度的凹坑的凹坑链图形。在该凹坑链图形中，第一到第四凹坑11，13，15和17的长度3T，4T，5T或10T分别对应于曝光脉冲EP的宽度。
如上形成在基片上的预蚀凹坑被反相并转录以提供一个将被安装进一个光盘浇铸设备中的压模。将溶化的基片材料浇铸在该光盘浇铸设备中以由压模进行压制并使其冷却，由此形成一个光盘基片。在该光盘基片上，形成形状与母盘上的预蚀凹坑形状相同的预蚀凹坑。在该光盘基片上顺序地覆盖记录层，反光膜及保护膜等，从而制造出一个光盘。这种光盘可以含有宽度大于其长度的凹坑，即第一预蚀凹坑11。换句话说，由窄宽度曝光脉冲所生成的该第一预蚀凹坑11的宽度可以大于其长度。宽度大于长度的这种大凹坑与宽度小于其长度且长度等于该大凹坑的长度的窄凹坑相比，其反射光的数量增大了。所以可以从宽度大于长度的这种凹坑中获得其电平足够用于复现的信号。从这点看，可以对形成在该光盘上的凹坑的长度进行优化，并由此实现一种高记录密度的光盘。在光盘的记录区为凸台和沟槽记录槽的情况中，是通过重复地曝光至少两次来形成凸台或沟槽记录槽的，这与预蚀凹坑链PT的情况相同。另一方面，预蚀凹坑链PT是通过重复曝光形成的，而凸台或沟槽记录槽则可以是通过曝光仅仅一次来形成的，这与常规预蚀凹坑链的情况相同。
图4所示为根据本发明的一个实施例的光盘。图4所示的光盘包括并排形成的螺旋形凸台和沟槽记录槽21和23。在凸台和沟槽记录槽21和23中，凸台记录槽21被用作记录区RZ，用于在其上记录用户信息。而沟槽记录槽23则被用于引导光束。凸台记录槽21沿记录槽方向(圆周方向)上与预蚀凹坑链24相交替。预蚀凹坑链25沿凸台记录槽21的中心线形成。预蚀凹坑链25因为其含有代表了凸台记录槽21，即记录区RZ的物理位置的标识信息而被用作用于指示记录区RZ的物理位置的标题区HDZ。在预蚀凹坑链25中，其包括多个预蚀凹坑，诸如图3所示的宽度大于长度的第一预蚀凹坑11。换句话说，该预蚀凹坑的长度较短，而其宽度则被扩大了。所以，图4所示的光盘具有较高的记录密度。为了制造这样一种光盘，将在形成母盘的过程中采用二次曝光技术。这种二次曝光技术让一个光点在覆盖基片的光刻胶膜上扫描两圈，由此形成用于一条记录槽的凸台记录槽21和预蚀凹坑链25。二次曝光技术将使光点在完成了奇数圈扫描时能够向内圆周移动5/2个记录槽宽度的距离。而当完成偶数圈扫描时则将光点向外圆周移动1/2个记录槽宽度的距离。在奇数圈扫描中，光点沿向外侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有1/4个记录槽宽度的距离的第一扫描线TL1进行扫描。另外光点还沿向内侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有3/4个记录槽宽度的第二扫描线TL2进行扫描。该光点的扫描路径如图5所示。实际上，在形成第i和第i+1条记录槽时，光点沿第一扫描线TL1从第2i-1起始点ST2i-1行进到第2i+1起始点ST2i+1以完成第2i-1圈扫描。在完成了第2i-1圈扫描之后，光点从第2i+1起始点ST2i+1移动到第2i起始点ST2i。换句话说，该光点向内侧记录槽移动5/2个记录槽宽度的距离。随后，该光点沿第二扫描线TL2从第2i起始点ST2i扫描到第2i+2起始点ST2i+2以完成第2i圈扫描。通过双圈扫描，摹制出第i个凸台和沟槽记录槽21和23。在第2i圈扫描之后，该光点向外侧记录槽移动1/2个记录槽宽度的距离，并开始进行第2i+1圈扫描。在进行双圈扫描的同时，将根据图6所示的曝光脉冲EPS来开/关光点。参照图6，该曝光脉冲EPS在标题区HDZ中具有交替变高和低的逻辑值，而在记录区RZ中则一直保持高逻辑值。所以，该光点被间歇地照射在对应于标题区HDZ的光刻胶膜上，而连续地照射在与记录区RZ相关的光刻胶膜上。这样通过开/关照射在光刻胶膜上的光点，形成了凸台和沟槽记录槽21和23及预蚀凹坑链25。
图7所示为根据本发明的另一个实施例的光盘。图7所示的光盘包括并排形成的螺旋形凸台和沟槽记录槽21和23。所有的凸台和沟槽记录槽21和23均被用作用于在其上记录用户信息的记录区RZ。凸台和沟槽记录槽21和23分别沿记录槽方向与预蚀凹坑链25相交替。预蚀凹坑链25由用于凸台记录槽21的第一预蚀凹坑链25A和用于沟槽记录槽23的第二预蚀凹坑链25B组成。第一预蚀凹坑链25A沿凸台记录槽21的外边界线形成，而第二预蚀凹坑链25B则位于沿凸台记录槽21的内边界线方向上。第一和第二预蚀凹坑链25A和25B由于其含有代表了凸台和沟槽记录槽21和23，即记录区RZ的物理位置的标识信息而被用作用于指示记录区RZ的物理位置的标题区HDZ。具体地说，将含有第一预蚀凹坑链25A的区域称作沟槽标题区GHD，而将另一个由第二预蚀凹坑链25B所形成的区域称作凸台标题区LHD。在预蚀凹坑链25中，其含有多个宽度大于长度的预蚀凹坑，如图3所示的第一预蚀凹坑11。换句话说，该预蚀凹坑的长度较短，而其宽度则被扩大了。所以图7所示的光盘上的凸台和沟槽记录槽21和23均具有较高的记录密度。为了制造这样一种光盘，将在形成母盘的过程中采用二次曝光技术。这种二次曝光技术允许光点在覆盖在基片上的光刻胶膜上扫描两圈，由此形成用于一条记录槽的凸台记录槽21和预蚀凹坑链25。二次曝光技术将使光点在完成奇数圈扫描时能够向内圆周移动5/2个记录槽宽度的距离。而当完成偶数圈扫描时则能够将光点向外圆周移动1/2个记录槽宽度的距离。另外，二次曝光技术还允许光点在其从凸台记录槽21行进到沟槽标题区GHD，以及从凸台标题区LHD行进到凸台记录槽21上的情况中向外圆周移动1/2个记录槽宽度的距离。另一方面，在光点从沟槽标题区GHD进入到凸台标题区LHD中时，光点将向内圆周移动1个记录槽宽度的距离。如果标题区HDZ位于记录区RZ之前，则二次曝光技术将使光点在完成奇数圈扫描时能够向内圆周移动2个记录槽宽度的距离，而在完成偶数圈扫描时能够向外圆周移动1个记录槽宽度的距离。另外，二次曝光技术将强制光点选择性地沿第一到第四扫描线TL1到TL4进行扫描以形成一条记录槽。第一扫描线TL1向内侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有1/4个记录槽宽度的距离，第二扫描线TL2则向内侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有3/4个记录槽宽度的距离，第三扫描线TL3则向外侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有1/4个记录槽宽度的距离，第四扫描线TL4向内侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有5/4个记录槽宽度的距离。在奇数圈扫描的过程中，光点反复地顺序照射在第三，第二和第一扫描线TL3，TL2和TL1上。而在偶数圈扫描的过程中，该光点反复地顺序扫描第一，第二和第四扫描线TL1，TL2和TL4。例如在形成第i和第i+1条记录槽时，光点的行进路径如图8所示。具体地说，该光点从第2i-1起始点ST2i-1向外圆周移动1/2个记录槽宽度的距离，并扫描第三扫描线TL3，由此形成沟槽标题区GHD的上半部。当该光点到达该沟槽标题区GHD的末端时，光点向内圆周移动1个记录槽宽度的距离并定位在第二扫描线TL2上。随后，利用该光点形成凸台标题区LHD的上半部。如果已形成了该凸台标题区LHD的上半部，则光点将向外圆周跳转1/2个记录槽宽度的距离并对第一扫描线TL1进行扫描，由此形成凸台记录槽21的上半部。如上所述，光点反复地扫描第三，第二和第一扫描线TL3，TL2和TL1直到到达了第2i+1起始点ST2i+1。通过进行第2i-1圈扫描，将摹制出用于一条记录槽的标题区HDZ和凸台记录槽21的上半部。当摹制出第i条记录槽的上半部时，光点将向内圆周跳转两个记录槽宽度的距离以扫描第一扫描线TL1，由此产生沟槽标题区GHD的下半部。当该光点到达沟槽标题区GHD的末端时，光点将向内圆周移动1个记录槽宽度的距离，并定位在第四扫描线TL4上。随后，利用该光点形成凸台标题区LHD的下半部。如果已经形成了凸台标题区LHD的下半部，则该光点将向外圆周跳转1/2个记录槽宽度的距离并对第二扫描线TL2进行扫描，由此形成凸台记录槽21的下半部。如上所述，该光点反复地扫描第一，第四和第二扫描线TL1，TL4和TL2直到其到达第2i+2起始点ST2i+2。当完成了第2i圈扫描时，将摹制出用于一条记录槽的标题区HDZ和凸台记录槽21的下半部。另外，利用这种二次曝光技术还可以摹制出第i条凸台和沟槽记录槽21和23及标题区25。在第2i圈扫描之后，该光点向外记录槽移动1个记录槽宽度的距离并允许开始进行第2i+1圈扫描。在进行这两圈扫描的同时，将根据如图6所示的曝光脉冲EPS来开/关该光点。参照图6，该曝光脉冲EPS在标题区HDZ中具有交替变高和低的逻辑值，而在记录区RZ中则一直保持高逻辑值。所以，该光点被间歇地照射在对应于标题区HDZ的光刻胶膜上，而连续地照射在与记录区RZ相关的光刻胶膜上。通过开/关照射在该光刻胶膜上的光点，将能够形成凸台和沟槽记录槽21和23和预蚀凹坑链25。
图9所示为根据本发明的再一个实施例的光盘。图9所示的光盘被用作DVD-RAM。图9所示的光盘包括形成一条螺旋形记录槽的凸台和沟槽记录槽21和23。所有的凸台和沟槽记录槽21和23均被用作用于在其上记录用户信息的记录区RZ。凸台和沟槽记录槽以一圈为单位相互交替。凸台和沟槽记录槽21和23分别沿记录槽方向与预蚀凹坑链25相交替。预蚀凹坑链25由用于凸台记录槽21的第一预蚀凹坑链25A和用于沟槽记录槽23的第二预蚀凹坑链25B组成。第一预蚀凹坑链25A沿凸台记录槽21的外边界线形成，而第二预蚀凹坑链25B则位于沿凸台记录槽21的内边界线方向上。第一和第二预蚀凹坑链25A和25B因为其含有代表了凸台和沟槽记录槽21和23，即记录区RZ的物理位置的标识信息而被用作用于指示记录区RZ的物理位置的标题区HDZ。具体地说，将含有第一预蚀凹坑链25A的区域称作沟槽标题区GHD，而将另一个由第二预蚀凹坑链25B所形成的区域称为凸台标题区LHD。在预蚀凹坑链25中，其含有多个宽度大于长度的预蚀凹坑，如图3所示的第一预蚀凹坑11。换句话说，该预蚀凹坑的长度较短，而其宽度则被扩大了。所以，图9所示的光盘上的所有凸台和沟槽记录槽21和23均具有较高的记录密度。为了制造这样一种光盘，将在形成母盘的过程中采用二次曝光技术。这种二次曝光技术允许通过光点在覆盖在基片上的光刻胶膜上扫描两圈，由此形成用于一条记录槽的凸台记录槽21和预蚀凹坑链25。如图9所示，二次曝光技术将使光点在每次完成了奇数圈扫描时能够向内圆周移动3/2个记录槽宽度的距离。而当每次完成偶数圈扫描时则能够向外圆周移动3/2个记录槽宽度的距离。另外，二次曝光技术还允许该光点在其从凸台记录槽21行进到沟槽标题区GHD，以及从凸台标题区LHD行进到凸台记录槽21上时向外圆周移动1/2个记录槽宽度的距离。另一方面，在光点从沟槽标题区GHD进入到凸台标题区LHD中时，该光点将向内圆周移动1个记录槽宽度的距离。如果沟槽标题区GHD位于记录区RZ之前，则二次曝光技术将使光点在每次完成奇数圈扫描时能够向内圆周移动1个记录槽宽度的距离，而在每次完成偶数圈扫描时能够向外圆周移动2个记录槽宽度的距离。另外，二次曝光技术将强制光点选择性地沿第一到第四扫描线TL1到TL4进行扫描以形成一条记录槽。第一扫描线TL1向内侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有1/4个记录槽宽度的距离，第二扫描线TL2则向内侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有3/4个记录槽宽度的距离，第三扫描线TL3向外侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有1/4个记录槽宽度的距离，第四扫描线TL4则向内侧记录槽方向与凸台记录槽21的外圆周间隔有5/4个记录槽宽度的距离。所以，在奇数圈扫描的过程中，光点反复地顺序照射在第三，第二和第一扫描线TL3，TL2和TL1上。另外在偶数圈扫描的过程中，该光点则反复地顺序扫描第一，第四和第二扫描线TL1，TL4和TL2。例如在形成第i和第i+1条凸台记录槽时，该光点的行进路径如图10所示。具体地说，该光点从第2i-1个起始点ST2i-1向外圆周移动2个记录槽宽度的距离并扫描第三扫描线TL3，由此形成沟槽标题区GHD的上半部。当该光点到达到该沟槽标题区GHD的末端时，其向内圆周移动1个记录槽宽度的距离并定位在第二扫描线TL2上。随后，利用该光点产生凸台标题区LHD的上半部。如果已经形成了凸台标题区LHD的上半部，则光点将向外圆周跳转1/2个记录槽宽度的距离并对第一扫描线TL1进行扫描，由此形成凸台记录槽21的上半部。如上所述，光点重复地扫描第三，第二和第一扫描线TL3，TL2和孔1直到到达了第2i+1起始点ST2i+1。通过进行第2i-1圈扫描，将摹制出用于一条记录槽的标题区HDZ和凸台记录槽21的上半部。当摹制出第i条记录槽的上半部时，光点将向内圆周跳转1个记录槽宽度的距离以扫描第一扫描线TL1，由此产生沟槽标题区GHD的下半部。当该光点到达沟槽标题区GHD的末端时，该光点向内圆周移动1个记录槽宽度的距离并定位在第四扫描线TL4上。随后，利用该光点形成凸台标题区LHD的下半部。如果已经形成了凸台标题区LHD的下半部，则该光点将向外圆周跳转1/2个记录槽宽度的距离并对第二扫描线TL2进行扫描，由此形成出凸台记录槽21的下半部。如上所述，该光点重复地扫描第一，第四和第二扫描线TL1，TL4和TL2直到其到达了第2i+2起始点ST2i+2。当完成了第2i圈扫描时，将摹制出用于一条记录槽的标题区HDZ和凸台记录槽21的下半部。另外，利用这种二次曝光技术还可以摹制出第i条凸台和沟槽记录槽21和23及标题区25。在第2i圈扫描之后，该光点向外记录槽移动2个记录槽宽度的距离并允许开始进行第2i+1圈扫描。在进行这两圈扫描的同时，将根据如图6所示的曝光脉冲EPS来开/关该光点。参照图6，该曝光脉冲EPS在标题区HDZ中具有交替变高和低的逻辑值，而在记录区RZ中则一直保持高逻辑值。所以，该光点被间歇地照射在对应于标题区HDZ的光刻胶膜上，而连续地照射在与记录区RZ相关的光刻胶膜上。通过开/关照射在该光刻胶膜上的光点，便能够形成凸台和沟槽记录槽21和23和预蚀凹坑链25。
图11所示为根据本发明的一个实施例的母盘制造设备。图11所示的该设备包括：用于带动基片20旋转的主轴电机22，及光束扩展器26，第一反光镜28，光调制器30，第二反光镜32，第三反光镜34，光偏转器36和放置在激光谐振器24和基片20之间的物镜38。基片20的上面覆盖有光刻胶膜20A。而主轴电机22将根据带动基片20旋转时的旋转速度产生具有不同周期的旋转时钟。为此，主轴电机22在其旋转轴上产生有磁信号。该磁信号代表了对应于该旋转轴的旋转角的位置。另外，该主轴电机22中所包含的传感器(未显示)将该磁信号转换为电信号以产生旋转时钟。激光谐振器24产生将被照射在基片20的光刻胶膜20A上的激光束。光束扩展器26对激光谐振器24中所产生的激光束进行扩展以使其具有恒定大小的光通量直径。第一反光镜28垂直地将来自光束扩展器26的激光束反射到光调制器30上。而光调制器30则根据信道位流CHBS将从第一反光镜28反射来的激光束开/关到第二反光镜32上。第二反光镜32垂直地将来自光调制器30的激光束反射到第三反光镜34。第三反光镜34则通过光偏转器36垂直地将来自第二反光镜32的激光束反射到物镜38上。光偏转器36沿基片20的直径方向移动该激光束。物镜38强制来自光偏转器36的激光束以光点的形式照射在基片20的光刻胶膜20A上。另外，本母盘制造设备另外还包括PLL(锁相环)40，计数器42，锁存器44和串联在主轴电机22与光偏转器36之间的控制器48，及用于将信道位流CHBS加载到光调制器30上的记录处理器46。该PLL40对来自主轴电机22的旋转时钟进行频率乘法以产生信道时钟CHCL。PLL40所产生的该信道时钟CHCL被加载到计数器42和记录处理器46上。计数器42计算信道时钟CHCL的数目并在每次基片20旋转了一圈时输出溢出信号。每当锁存器44接收到该溢出信号时便将其输出信号反相，由此产生旋转信息信号。该旋转信息信号指明了基片20旋转了奇数圈还是旋转了偶数圈。另外，该旋转信息信号还被加载到记录处理器46和控制器48上。控制器48响应该旋转信息信号对光偏转器36进行控制并使该激光束能够如图5所示在光刻胶膜20A上每一圈向内圆周移动1/2个记录槽宽度的距离或向外圆周移动3/2记录槽宽度的距离。具体地说，当该旋转信息信号的逻辑值为“0”时，即当基片20旋转了奇数圈时，控制器48允许激光束向外圆周移动1/2记录槽宽度的距离。因此，将形成标题区HDZ和凸台记录槽21的上半部。而如果该旋转信息信号的逻辑值为“1”，即当基片20旋转了偶数圈时，控制器48将强制激光束向外圆周移动3/2个记录槽宽度的距离。随后，将形成标题区HDZ和凸台记录槽21的下半部。另一方面，记录处理器46将曝光数据转换为信道位流CHBS并将该信道位流CHBS以与来自PLL40的信道时钟CHCL同步的方式提供给光调制器30。另外，记录处理器46还响应来自锁存器44的旋转信息信号再次加载用于一圈的信道位流CHBS以将相等的曝光数据写到光刻胶膜20A上两次。具体地说，记录处理器46在旋转信息信号的逻辑值为“0”时将新的信道位流CHBS加载到光调制器30上，而在旋转信息信号的逻辑值为“1”时，则是将先前的信道位流CHBS加载到光调制器30上。在记录处理器46中所产生的信道位流包括用于记录区RZ的物理位置的信息，因为该曝光数据具有表示了记录区RZ的物理位置的位置信息。由于具有位置信息的该信道位流每一圈被重复一定的次数，而在偶数圈扫描的过程中激光束与在奇数圈扫描过程中的激光束相邻，因此在光刻胶膜20A上可以形成宽度大于其长度的预蚀凹坑。其结果是，本母盘制造设备将能够制造如图4所示的具有较高记录密度的光盘。
图12所示为根据本发明的另一个实施例的母盘制造设备。图12所示的设备与图11所示的设备类似。其有一处不同在于控制器48A另外与记录处理器46以及光偏转器36和锁存器44相连。在图12所示的制造设备中，控制器48A响应旋转信息信号来对光偏转器36进行控制并强制激光束每一圈在光刻胶膜20A上向内圆周移动5/2或3/2个记录槽宽度的距离或向外圆周移动3/2或1/2个记录槽宽度的距离。具体地说，当该旋转信息信号的逻辑值为“0”时，即当基片20旋转了奇数圈时，控制器48A将允许该激光束向外圆周移动1/2或3/2个记录槽宽度的距离。因此将形成凸台记录槽21的上半部。而如果该旋转信息信号的逻辑值为“1”，即当基片20旋转了偶数圈时，控制器48A将强制激光束向内圆周移动5/2或3/2个记录槽宽度的距离。随后，将形成凸台记录槽2 1的下半部。另外，控制器48A还响应信道位流CHBS对光偏转器36进行控制并强制激光束每一圈在光刻胶膜20A上向内圆周移动1个记录槽宽度的距离或向外圆周移动1/2个记录槽宽度的距离。具体地说，对于凸台记录槽21，控制器48A允许激光束向外圆周移动1个记录槽宽度的距离，而对于凸台标题区LHD，其将允许向内圆周移动1/2个记录槽宽度的距离。换句话说，控制器48A如图8和10所示移动激光束。其结果是，本母盘制造设备将能够如图7和9所示来制造光盘。
图13所示为根据本发明的再一个实施例的母盘制造设备。图13所示的该设备包括：用于带动基片20旋转的主轴电机22，及光束扩展器26，第一反光镜28，第一光调制器30，第二反光镜32，第三反光镜34，光偏转器36和放置在激光谐振器24和基片20之间的物镜38。基片20的上面覆盖有光刻胶膜20A。激光谐振器24产生将被照射在基片20的光刻胶膜20A上的激光束。光束扩展器26对激光谐振器24中所产生的激光束进行扩展以使其具有恒定大小的光通量直径。第一反光镜28垂直地将来自光束扩展器26的激光束反射到第一光调制器30上。而第一光调制器30则根据信道位流CHBS将从第一反光镜28反射来的激光束开/关到第二反光镜32上。第二反光镜32垂直地将来自第一光调制器30的激光束反射到第三反光镜34。第三反光镜34则通过光偏转器36垂直地将来自第二反光镜32的激光束反射到物镜38。光偏转器36沿基片20的直径方向移动该激光束。物镜38强制来自光偏转器36的激光束以光点的形状照射在基片20的光刻胶膜20A上。另外，本母盘制造设备另外还包括第一半透明反射镜50，第二光调制器52和第二半透明反射镜54，形成了一条与从第一反光镜28通过第一光调制器30入射到第二反光镜32的路径相连的子光路。另外，本母盘制造设备还在记录处理器56和光偏转器36之间连有控制器58。第一半透明反射镜50将来自光束扩展器26的激光束的一部分传送到第一反光镜28并垂直地将剩余的激光束反射到第二光调制器52。第二光调制器52响应信道位流CHBS并将从第一半透明反射镜50入射来的激光束(下面称之为子激光束)开/关到第二半透明反射镜54。第二半透明反射镜54垂直地将来自第二光调制器52的该子激光束反射到第三反光镜34。另外，第二半透明反射镜54还将来自第二反光镜32的激光束(下文中，称之为主激光束)传送到第三反光镜34。所以，第三反光镜34垂直地将主激光束和子激光束一起反射到光偏转器36。该主激光束和子激光束由物镜38分别聚焦并以主光点和子光点的形状照射在光刻胶膜20A上。所有这些光点均具有对应于1/2个记录槽宽度的直径。主光点被照射在记录槽的下半部，而子光点则照射在该记录槽的上半部。因此，同时形成了图3所示的上部预蚀凹坑11A，13A，15A和17A和下部预蚀凹坑11B，13B，15B和17B。另外，同时获得了凸台记录槽21的上半部和下半部。记录处理器56将曝光数据转换为信道位流CHBS并将其提供给第一和第二光调制器30和52及控制器58。控制器58响应该信道位流CHBS对光偏转器36进行控制并强制主光点和子光点每一圈在光刻胶膜20A上向内移动1个记录槽宽度的距离或向外圆周移动1/2记录槽宽度的距离。具体地说，控制器58允许主光点和子光点为形成凸台记录槽21和沟槽标题区GHD而向外圆周移动1/2个记录槽宽度的距离，而为形成凸台标题区LHD而向内圆周移动1个记录槽宽度的距离。其结果是，可以在光刻胶膜20A上形成如图3所示的宽度大于长度的预蚀凹坑。另外，本母盘制造设备还能够如图7和9所示来制造光盘。
图13所示的母盘制造设备强制光点同时照射在一条记录槽的上半部和下半部，从而在单独的一圈扫描中便可以形成预蚀凹坑和凸台记录槽。另外，图13所示制造设备还可以使母盘的制造时间减小为图11或12所示的制造时间的1/2。
在图4，7和9所示的光盘制造方法中，如果改变了旋转扫描的起始点，即当奇数圈扫描是在SP2i处而不是在SP2i-1处开始时，则可以改变光点的跳转宽度。另外，可以使图7和9所示的凸台和沟槽记录槽21和23摆动。为了形成这种摆动的记录槽，图11和13所示的设备中所包含的光偏转器36将允许激光束根据摆动信号的幅值在记录槽宽度方向上移动。
如上所述，在根据本发明的光盘中，形成了宽度分别大于长度的预蚀凹坑从而提高了记录密度。根据本发明的母盘制造方法和设备允许用一条激光束对光刻胶膜进行至少两次曝光或用多条激光束进行曝光，由此形成具有恒定宽度的预蚀凹坑。因此，根据本发明的方法和设备制成了一种在复现时具有高调制度的光盘。另外，根据本发明的方法和设备还能够提供高记录密度的光盘，因为预蚀凹坑是以其宽度大于长度的方式来形成的。
尽管通过上述附图中所示的实施例对本发明进行了说明，但应被那些技术熟练者理解的是本发明并不局限于这些实施例，在不背离本发明的精神的条件下可以对其进行多种修正和更改。因此，本发明的范围应该仅由所附加的权利要求及其等价物来决定。

Claims (11)

1.一种母盘制造方法，包括如下步骤：
提供一个基片；
在基片上形成光刻胶膜；及
重复地对光刻胶膜进行至少两次曝光以在基片上形成一条记录槽，
其中，曝光步骤包括如下步骤：基片每旋转一圈便向内圆周和外圆周中的任一个方向移动激光束的轴线。
2.如权利要求1所述方法，其中的曝光步骤根据所要形成在记录槽上的凹坑的位置来对光胶膜进行曝光。
3.如权利要求1所述的方法，其中的曝光步骤根据所要形成在记录槽上的凹坑和沟槽的位置来对光刻胶膜进行曝光。
4.如权利要求1所述的方法，其中的曝光步骤还包括如下步骤：
产生激光束；及
根据将被记录在基片上的信道位流来开/关激光束。
5.一种利用权利要求1所述的方法制成的母盘，具有螺旋形凸台和沟槽记录槽以及预蚀凹坑链，该预蚀凹坑链中包括多个宽度大于其长度的凹坑。
6.用由权利要求1所述的方法制成的母盘来制造光盘的方法，包括如下步骤：
转录母盘以制成一个压模；及
利用该压模浇铸光盘基片。
7.一种利用权利要求6所述的方法制成的光盘，具有螺旋形凸台和沟槽记录槽以及预蚀凹坑链，该预蚀凹坑链中包括多个宽度大于其长度的凹坑。
8.一种母盘制造设备，包括：
用于重复地对光刻胶膜进行至少两次曝光以形成一条记录槽的曝光装置；及
用于响应旋转信息在基片上向内圆周和外圆周中的任一个方向移动激光束的轴线的光偏转装置。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于所述曝光装置根据所要形成在记录槽上的凹坑的位置来对光刻胶膜进行曝光。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于曝光装置根据所要形成在记录槽上的凹坑和沟槽的位置来对光刻胶膜进行曝光。
11.一种母盘制造设备，包括：
用于产生激光束的发光装置；
用于从曝光数据中形成信道位流的处理装置；
用于响应信道位流来开/关激光束的调制装置；
用于根据基片的旋转来获取旋转信息的信息发生装置；
用于响应旋转信息在基片上向内圆周和外圆周中的任一个方向移动激光束的轴线的光偏转装置。
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