CN1596441A - 改进的混合式盘片 - Google Patents

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约翰·H·瑞卢姆
卡莱尔·J·埃伯利
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Optical Disc Corp
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Abstract

一种混合式盘片(300)，其ROM凹槽(321)的深度小于170毫微米，且其预记录的ROM数据坑(322)的深度大于350毫微米或小于250毫微米，这些深度是以有效岸区水准面为基准测得的。ROM凹坑可被预记录在比ROM凹坑浅的ROM凹槽内，其中ROM凹坑的宽度窄于ROM凹槽、等于ROM凹槽或至多比ROM凹槽加宽约10％，这些宽度分别是在半深度处测得的，但ROM凹坑的横向范围通常不会超过ROM凹槽的横向范围。不管是否具备一ROM凹槽，ROM岸区皆穿插在连续的ROM凹坑之间。在较佳实施例中，一双光束装置的一道光束记录这些ROM凹坑，而另一道光束记录R带预制槽，且在有ROM凹槽的情况下也记录该ROM凹槽。在大多数实施例中，一加热母版制作过程可提供平滑的特征表面以便于混合式盘片母版的复制。通过所述方法，一般因热冲击过程而形成于母版内的凹坑和凹槽的径向边界的边坡减小或消失。

Description

改进的混合式盘片
相关申请案交叉参考
本申请是2002年9月25日申请的美国专利申请号10/255,027的部分继续申请，后者是2000年4月26日申请的美国专利申请号09/558,071的部分继续申请。
发明背景
1、发明领域
本发明涉及改进的混合式光学记录盘片，以及制造此盘片的装置和方法。
2、现有技术
可记录压缩光盘(CD-R)和可记录数字通用光盘(DVD-R)已为人们众所周知。近年来，已提出一种很少为人们所熟知的新格式，即DVD+R，但是本领域技术人员也熟悉(或不久将会熟悉)这种格式。在这些格式的任何一种中，通过以恒定线性速度(″CLV″)旋转盘片以及将有选择地受控激光导向记录层内的预开槽轨道处，可以光学记录由围绕盘片圆形环绕的螺旋轨道内的大量长形三维记号序列所代表的数据，其中记录层被提供在盘片的大致平坦表面中的一个表面附近。为简化起见，将集中讨论CD-R格式，虽然偶尔也会参考DVD-R格式。本领域技术人员都会完全理解它们之间的差异以及方式，其中应当正确地理解为此讨论可应用于基于微观三维记号的数据表示的任何混合式盘片格式。
此外，为了清楚起见，将会采用某些尺寸常用语：“径向”或“横向”意味着″径向地，从盘片中心或朝向盘片中心″。“纵向”意味着″沿着轨道″，例如从数据记号的前缘到尾缘。这样，在微观水平下，纵向方向会正交于径向方向，此两轴都平行于盘片表面。因此，在盘片的平面内，横向于纵向方向的测量将处于径向。″垂直″意味着″正交于盘片表面且正交于径向和纵向″。
记录层包括颜色与写入激光的颜色互补的染料，其由一薄反射金属层覆盖(反过来，此反射金属层通常再由一最终保护层覆盖)，用以将激光束能量反射回记录层内。光束一般穿过盘片基板(“第二表面记录”)以在相对表面附近的记录层内产生数据记号，此基板是适当的透明材料(通常是聚碳酸酯)。
依据传统，在CD-R的情况中，对输入数据进行EFM(八位到十四位)调制。这里，将顺序的二进制输入数据(欲进行记录和后续检索的信息已转换成顺序二进制输入数据)转换成一系列间隔的矩形脉冲，每一脉冲的持续时间是nT，其中T是名义上的EFM时钟周期，大约是231毫微秒(十亿分之一秒)，以及n是从3到11的一个整数。在DVD-R的情况中，采用″EFM Plus″调制。其与EFM调制的主要差异在于：(1)采用八位到十六位的调制；(2)整数n可为3到11或14；以及(3)T≈38毫微秒。每一EFM或EFM Plus编码数据流总是含有包括所有可能nT持续时间的脉冲和中间时间间隔。如本领域技术人员所熟知的，每一转变〔凹坑到岸区或岸区到凹坑〕与下一个后继转变之间的间隔各自表示一份数据(quantumof data)。这样，每一数据脉冲和每一中间岸区具有持续时间nT，其中在每一数据流内，所有允许的n值必须在脉冲和中间岸区二者之内表示。已经使用或提出过其它的调制方案，并且随着光学记录盘片上的数据密度不可避免地增加，毫无疑问将来会采用其它的调制方法。然而，从此讨论中概括出包含任何这种一般性工程修改方案应该是不难的。
在CD-R或DVD-R的情况中(它们是此讨论的主要对象)，记录到记录层内一螺旋预制槽上的每一数据轨道包括一系列大量微观三维标记，这些微观三维标记与未做记号或者不同记号的岸区交替。然而，本发明也应用于混合式可再写介质的母版制作，例如CD-RW混合式盘片和磁光(MO)盘，其中数据记号本质上是二维的(但CD-RW母版片内的ROM记号及MO盘内的可复制记号除外)。CD-RW混合式盘片以及MO盘在下文会再简要说明。
轨距(即相邻的、大致圆形的轨道部分的纵向轴之间的径向距离)是微观的，每一记号的长度和宽度也是如此。″ATIP″(预制槽绝对时间)定时数据叠加在另外的光滑螺旋轨道上，在CD的情况中，此ATIP定时数据包含在一径向正弦载波内，该载波以22.05kHz(名以上)调制、具有相对于″无摆动″螺旋状预制槽的纵向轴具有±30毫微米(名义上)的振幅。
尽管具有ATIP摆动及其必然地螺旋结构，但可将记录层内的数据轨道视为大量紧密间隔的、大致圆形的路径，每一数据轨道含有大量连续的三维数据记号及中间岸区。在一些应用中，特定数据轨道或轨道部分可能不是完整的圆形，即其可能仅占用盘上的一个圆弧。但是，在本讨论中，将弧形和圆形的数据轨道或轨道部分互换地称为圆形数据轨道。由于这些大致圆形路径的每一路径的周长与记号和岸区的尺寸相比是很大的，所以一小系列记号及中间岸区在微观水平下会呈现线性(即直线)序列。因此，在微观水平下，可将盘上的径向相邻数据轨道视为大致平行的数据线，每一数据线含有一线性记号和岸区的纵向序列，虽然在宏观水平下它们为大致同心的圆形路径。
数据记号呈现为在预制槽内长形、略微凸出的三维记号，并且限制在反射层与基板之间。在某种程度上，至少，每一记号包含基板和反射层两者的变形。记录记号的材料特性与记录层内未记录区域的差别在于：记号中材料的折射率通过施加调制的激光束而改变，而且也发生其它物理和化学变化。激光束的强度根据欲记录的编码数据调制，以及每一所得的记号和每一中间岸区表示数据的一部分。在CD-R记录中，每一数据记号和岸区的行程长度对应于3T到11T持续时间的脉冲。由于采用了CLV，所有对应于相同nT值的记号和岸区理想地具有相同的长度。一旦记录完成，数据可能随后通过CD播放机进行有选择地检索(即解码和处理)。理想地，CD播放机将无法区分从一CD-R或是从一般CD-ROM(压缩盘只读存储器，例如软件CDs)读取的数据记号和岸区，这样可以相同方式从每种格式检索到数据。
不同的″写入策略″(即数据信号调制方案(例如，指定振幅的前端强度增加))可修改已编码的数据信号，其与产生最终激光束强度控制(即调制)信号相关。这些最终被期望产生数据记号和岸区，其前端和后端是三维对称性的并且具有适当的长度，以通过使系统性记号长度误差最小化而确保准确的高频(HF，即数据)检索。后者取决于准确地测量每一记号的长度，从其前缘岸区-记号转变到其尾缘记号-岸区转变，以及测量每一岸区从其前缘记号-岸区转变到其尾缘岸区-记号转变的长度，并且将这些长度再变换成它们对应的nT值。若记号和岸区是三维对称的并且具有适当长度，则通过使能够选择一特定反射率而利于HF检索，然后其将对应于任一转变点。
虽然CD-R必须符合菲利浦-索尼″橘皮书″(Philips-Sony″Orange Book″)规范同时CD-ROM必须符合″红皮书(RedBook)″规范，但由于希望CD-R和CD-ROMs在一CD播放机内可互换地读取，所以已编码的数据信号的这种写入策略调整对于确保播放机不能侦测出CD-R或CD-ROM之间的任何差异是很重要的。这些菲利浦-索尼规范是本领域技术人员所熟知的。
如上所述，通常通过在一马达驱动轴上以CLV快速地旋转光学盘，对光学盘进行记录以及随后读取。(可能注意到，虽然本讨论采取CLV记录和播放，但是一些播放机是利用恒定角速度播放的)。寻迹(使写入光束和/或读取光束的径向位置精确地维持在数据轨道的中心)是通过一伺服装置完成的，该伺服装置比较至少一单个连续的读取对。在CD-R播放机中，通常是采用单光束(“推-挽”：“PP”)寻迹的。这里，反射光束在光学上被分离为数据检索光束和寻迹光束。在CD和DVD-R应用中，大致圆形横截面的反射寻迹光束分量被分成两个相等的半圆，它们之间的分隔线平行于纵向轨道轴，即在轨道纵向轴线的相反侧上进行成对的读数。轨道传感器持续比较该图像的两半的强度，并且伺服机构调整光束的径向位置，使得在此两半检测到的光线是相等的。后一种状态代表着读取是从轨道轴中心进行的，即发生正确的寻迹。
通常，采用相同的传感器进行寻迹和数据检索。在单光束CD寻迹中，两个检测到的分量中一个分量减去另一个分量，并且零差值(即来自两侧的输入相等)表示正确寻迹。通过将这两半相加来完成数据检索。在预记录DVD应用中，采用差分相位寻迹，其中将反射光分成四个象限，并且比较每个象限的相位以确定寻迹状态。
大多数CD-ROM播放机采用三光束HF检索和寻迹，如图4所示，如下所述(虽然红皮书仅规定单光束PP寻迹标准)。在三光束寻迹中，读取光束被分离成三个光束：读取光束本身、指向读取光束前方一个或多个记号长度并且往一侧偏移1/4轨距(大约是3/4记号宽度)的第一寻迹光束、以及指向读取光束后方一个或多个记号长度并且往另一侧偏移1/4轨道间距的第二寻迹光束。在以上关于PP寻迹所描述的方式，分别持续检测此两个寻迹光束反射中的每一个，用于寻迹。
光束聚焦同样是经由一适当的反馈机构实现的。通常采用光束聚焦，并且光束聚焦是本领域技术人员众所周知的，因此，除了在说明特定应用时可能需要以外，在此不对其多作说明。
橘皮书的第二部分包含用于混合式盘片的规范，例如在Nakagawa等人的美国专利第5,204,852号中所详细描述的那样。用最简单术语，混合式盘片是一光学记录盘，其在交替的环状轨道带内包含预记录数据(″ROM″带)，以及由光学记录层覆盖的预制槽带(″R带″)，其上可以上文关于CD-R所述的方式选择性地记录数据。例如，ROM数据可包括防止所述选择性地记录数据被拷贝的加密信息，或者其可包括对于CD-ROM播放机应当如何解码和/或处理所述记录数据的指令。当然，有许多其它类型的数据可被预记录在ROM区内。根据橘皮书，混合式盘片必须有五个环状带。众所周知的是，光学盘片通常从中心向外周记录和读取，从盘中心起径向并且参照图19示意性显示的混合式光盘300(具有任意径向宽度的带)，第一个是R1带301，其容许CD-R记录器最优化其标称写入激光功率。下一个是ROM1带302、″(PMA)″(工序管理区)，其通常仅包括最多几个盘片绕圈。此环带含有关于盘的轨道数的信息，且其目的是在记录后关闭此盘片。接下来依序分别是选择性地加宽R2、ROM2和R3区303，304，305，最后一区可延伸到几乎盘的外周。
混合式盘片的制造是一个多步骤的工序。首先，必须形成具备必要的连续ROM带和R带的混合式盘片母版。这里，将ROM数据记录到一空白母版的表面上的光学记录层内，此空白母版的基板可以是用于典型的第一表面(″从顶部″)记录的任何适宜的材料，例如聚碳酸酯或玻璃，如下所述。当然，基板必须对于由第二表面记录形成的盘片母版是透明的。如上所述，ROM数据可以是加密数据或者制造商所想要记录在ROM区内的任何其它数据。盘片母版的R带将显示螺旋状跟踪预制槽。整个盘片母版将以一传统方式提供有ATIP定时信息。
混合式盘片母版通常是由两种方法之一形成的，分别为光阻(″PR″)处理方法和染料-聚合物处理方法。可能存在其它盘片母版的处理并且毫无疑问在未来一定会有其它处理方法出现，但本讨论将集中在这两种方法上，其中PR法是目前最常采用的方法。
光阻(″PR″)记录法本质上来说是一种照相制版处理方法。混合式盘片母板的记录表面包括一大致均匀的组合物的薄光敏聚合物树脂层，其具有与照相胶卷的感光乳剂基本上相同的曝光特性。因此，PR是光数据记录的一种纯粹的光化学(即光学的)方法。换句话说，在PR方法中，并非灌注到盘表面的一选定小部分内的热量使光阻剂曝光；而只是由入射光的量决定是否发生充分曝光而形成期望的三维特征。
需要有达到阈值的光量才能在光阻表面造成曝光作用起始。中间表面以下的光阻剂受曝光的程度和深度取决于入射写入激光的强度和持续时间以及光阻材料本身的光学特性。由于在光阻介质内会发生光吸收和散射，以及显影处理，所以介质内的曝光宽度通常随其深度加深而减小。然而，作为一个总的原则，准确地说，在相同持续时间(旋转速度)内，增加入射强度会导致增加光阻介质内的曝光深度。曝光的径向宽度(特别是在表面)由写入光束宽度确定，可以理解，将光束横截面视为一埃里斑(Airy disc)，它具有径向的高斯强度分布。由于PR是一纯粹光学处理，随着写入光束对每一写入脉冲分别激活和去活以及盘在光束下转动，曝光瞬间开始和结束。
数据脉冲(″接通″时间)最终在混合式盘片母版的表面产生凹坑，同时″断开″时间导致中间的岸区。因为解码整个数据流，所以记号和岸区含有独立的数据。在一ROM区的PR记录中，一EFM(或EFM Plus)编码的波形导致入射到旋转盘片母版的记录表面上的光线(通常是来自于二极管或气体激光器)的一聚焦光斑的强度发生调制。通过使盘的CLV旋转速度与光束相对于盘中心的径向位置适当地同步化，会在ROM带内产生一道狭窄的、长形潜像，它与未曝光岸区交错并且当在光斑是″接通″时产生。在R带内形成一螺旋盘绕于盘片的连续潜像。这些像的宽度在CD母版制作的情况中比大约1微米还小，并且大约是在DVD母版制作的情况中的宽度的一半，因为DVD尺寸大约是CD的一半。
当整个ROM区和R带螺旋轨道(或同心轨道的集合)已″曝照″到其表面上，如同一般照相胶卷使混合式盘片母版″显影″。在此步骤中，导入一蚀刻溶液使阻蚀剂的已曝光区(或是未曝光区，视所用阻蚀剂是正像型或负像型而定)被溶解并清除，如此在混合式盘片母版的ROM带内形成一系列大量的狭窄、三维的、长形微小凹坑和岸区且在R带内形成螺旋状预制槽。在ROM带内，盘片表面处的这些ROM特征的宽度(亦即横向范围)会与写入光束的有效宽度大致相同，R带内的预制槽的盘片表面宽度也是如此。每一凹坑和预制槽在表面以下的宽度会减小。每一相继对的过渡区之间的间隔(从一凹坑-岸区过渡到下一个岸区-凹坑过渡，反之亦然)单独地表示一对应于原始EFM(或EFM Plus)信号内一特定数据包(亦即脉冲)的数据的一份。
光敏数据层(沉积在较厚玻璃或聚碳酸酯基板上)的厚度通常选择为与期望的ROM凹坑深度相同。这样，在光阻剂由一充分强度的写入光束完全曝光(穿透其整个厚度)时，会产生平底的凹坑。其深度会跟光敏层的厚度相同。其在横向剖面会呈现一大致梯形的形状，其侧边到底部(通常还有表面到侧边)的接头会是相当尖锐的角度。由于PR法是一种照相制版处理，以及光阻剂不可能绝对地均匀一致，所以侧壁会有一些粗糙。
通过利用减小的写入光束强度使得光阻剂未能完全曝光(导致在凹坑底部有残留光阻剂)，这会产生具有大致三角形剖面的凹坑或凹槽。如下文所述，采用PR法产生混合式盘片母版的早期从业人员经常会产生此横向构造的R带预制槽。已经发现，由PR方法形成的这些浅型特征通常都会从复制盘片产生″噪音″数据输出读数，这是因为蚀刻的光阻层内的固有粗糙度以及对写入激光噪音有较大的敏感性。的确，由于盘片母版制作的PR方法是一蚀刻处理，其通常会产生具有粗糙表面的三维特征。这损害了检测的准确性，因为播放信号振幅受表面特性的影响。此问题在Yanagimachi等人的美国专利5,696,758和Ha等人的美国专利6,212,158中会进一步讨论。
无论如何，通常以本领域技术人员所熟知的方式，选择光阻层的厚度和曝光程度(以及得到的凹坑或预制槽深度)用于复制品的最优检测。如上所述，凹坑和预制槽宽度由记录光束的功率和有效宽度确定。后者由所利用的写入激光的波长和聚焦装置的数值孔径(″NA″)以公知方式确定。凹坑的横向剖面形状(不管是梯形或是三角形)至少在某种程度上可以通过光阻材料的光学特性、蚀刻处理、写入光束功率及所选择的特定聚焦装置来控制，如专利文献所述。最后，每一完成ROM凹坑的长度主要是由对应的EFM(或EFMPlus)数据脉冲的持续时间确定，每一中间岸区的长度也是如此。
此外，不管何种应用，PR法本质上是一蚀刻处理，并且即使光阻剂完全曝光，不可避免地会在凹坑侧壁表面上发生一定数量的粗糙。虽然未证实这对于一般CD-ROM母版制作应用是一特别重要的问题，但是盘片母版制作的PR方法对于在低不良率下快速制造混合式CDs的混合式CD母版的制造是没有益处的。这是因为PR法的至少四个固有特性：(1)其易于在横向剖面产生具有尖锐边角的特征，产生会增加循环时间的模制问题；(2)浅特征，其因光阻剂局部曝光而产生并在读取时是噪音；(3)其为一难以控制的处理；(4)PR产生的数据坑和凹槽的固有粗糙度阻碍准确的混合式CD数据检索。而且，当数据密度提高到目前每数据层大约4.2千兆比特的CD和DVD水平以上时，PR产生的盘片母版的粗糙度问题只会变得更麻烦，而且数据检索策略必然变得更为复杂。
染料-聚合物光学数据记录方式揭示于美国专利第5,297,129号(以下简称″’129号专利″)及本申请案的母案(美国专利申请案序号09/558,071号)(以下简称″母申请案″)，每一专利案均转让给本案的受让人，两者以引用的方式完整并入本文中。
不同于PR方法，染料-聚合物记录法是一热处理法，其是根据与PR法的物理原理相当不同的物理原理进行的。正如’129专利及母申请案中所述，此热处理要求相当复杂的写入策略。这是因为在染料-聚合物情况中，当盘片母版转动时，光束在形成每一凹坑开始被激活以后，只需要少量时间就能将染料-聚合物加热到其热阈值。这导致所得凹坑有一锥形前沿。另一方面，在光束关闭时几乎是立即发生冷却，导致较钝的后沿。因此，不同于纯光学PR的情况，其中可将几乎未修改的EFM脉冲用于激光束强度调制，染料-聚合物盘片母版制作需要小心地修改EFM脉冲，以抵消这些热效应。’129号专利针对此问题，并且教示了一种有效的染料-聚合物母版制作写入策略，同时母申请案非排它性地可识别各等效物。
以染料-聚合物处理进行的混合式CD或DVD母版制作包括混合式盘片母版的光热激活记录层的选择性冲出，以在ROM带内产生一系列凹坑和中间岸区，每个都表示数据，并且在R带内产生预制槽。此记录层包括聚合物(例如硝基纤维素)和染料的混合物，染料的颜色与写入光束(通常是激光)的颜色互补，以促成最大热吸收。染料-粘结剂混合物内的染料比例应当足以排除对过量写入激光功率的需求，同时低到足以使可能因染料残留在混合式盘片母版的表面上而产生的影响(例如来自最终混合式盘片的噪音读数)最小化。染料-聚合物混合物内的染料比例通常相当的低，优选范围是大约3-5％。在使用更为强力、窄小的写入光束(例如离子或电子束源)时，基于所选择写入光束的特定类型，根据通常所理解的原理进行染料(若此应用中确实要用到任何染料)颜色的选择。
准确数据检索要求有准确的跟踪。因此染料-聚合物混合式盘片母版制作当中使用的记录参数必须提供够精确的三维凹坑形状、岸区构造及预制凹槽轮廓，以确保商业的CD和DVD播放机在复制混合式盘片以及随后的记录混合式盘片中能准确地跟随数据轨道，同时它们可进行准确的HF数据检索。不幸的是，准确HF检测及准确″PP″(推-拉)跟踪所固有的标准(在红皮书对于所有预记录CD应用的规范所要求的)是相互排斥的，其使得事情变得复杂。在橘皮书CD-R、DVD-R及混合式盘片规范中，对于PP和凹槽反射率存在着同样基本的权衡。
期望的HF最佳化利用一等于λ/4的有效凹坑深度(注意：每一凹坑通常会有因为染料-聚合物冲出处理而形成的弧形基部)实现的，其中λ为读取光束(通常是激光)在基板材料(因为盘片通常是从第二表面读取的)内的波长。这会在反射光内产生一个角度为π(180°)的相移，通过干涉作用有效地抵销并未因散射而发散的少量入射光。相反地，几乎100％的入射光从大致平坦的岸区反射。然后，容易看到：利用λ/4的有效凹坑深度，每一凹坑/岸区过度检测到的反射光的变化将会非常突然，从而有利于凹坑和岸区长度的准确检测，即准确HF检测。
相反，PP检测通常测量以相对于垂直方向的角度从凹坑散射的光的数量。利用已知或观测到的盘片表面反射率使其标准化，以在特定背景条件下提供比较数值。因此，在CD应用中，径向PP检测仅是对纵向轨道轴线的任一侧上(不管是在一凹坑或岸区区域内)检测的光线的振幅比较。当PP检测器在一侧接收到的反射光多于另一侧时，PP伺服机构在相反方向径向地移动读取光束，直到其检测到代表正确跟踪的两半边相等为止。产生π/2相移的λ/8有效凹槽深度使PP检测最佳化，其优于λ/4有效凹槽深度和对应π相移对HF检测的最佳化。如上所述，一相似的λ/8-λ/4二分法存在于CD-R和DVD-R应用中的PP和未记录凹槽反射率之间，以及其它光学记录应用(例如混合式CDs)存在着非常类似的二分法。
一个最近授权的欧洲专利EP 96908632.1(以下称为″Schoofs″)在某种程度上处理以下问题，即改善光学数据盘片内的PP检测(很明显的是一染料-聚合物记录)同时希望没有过于损害HF检测。所提出的方案是将写入脉冲间的写入光束强度维持在一刚好高于移动介质的热阈值的水平。这会在连续凹坑的平坦区内产生一浅而狭窄的凹槽，其实质上提高了凹坑之间的PP跟踪信号强度，并希望对HF(即凹坑/岸区转变)检测精度产生极小的负面效果。
在某种程度上，所教示方法表面上看来是满足了PP最佳化的准则，即能将岸区凹槽制作成有效深度大约是λ/8(在混合式盘片情况中，其有效相深会大约是λ/8)。然而，因为这是通过将写入光束强度减小到接近热阈值来完成的，所以得到的岸区凹槽必须相当窄小。但这实际上损害到PP检测，因为PP/HF二分法的另一特征在于最佳PP检测是以一宽度大于会使HF检测最佳化的凹槽的凹槽来实现的。此外，Schoofs未曾明确针对HF检测。事实上，Schoofs公开的逻辑延伸会进一步提高凹坑之间的光束强度，以加宽凹槽，用于希望更好的跟踪。但实际上会通过加深凹槽而损害到PP检测，以及也会由于导致凹坑/岸区过度更难以检测而损害到HF检测，这样，会对任何提供的PP改进造成负面性抵销。
在混合式盘片制造方面，非常类似的问题也会发生在以下的Nakagawa、Yanagimachi和Ha教示中，以下作简短说明。
通过何种方法(例如PR法或加热法，例如染料-聚合物法)以及以何种格式(CD-ROM、混合式CD等)产生盘片母版仅是盘片制作过程的第一步。最终盘片而不是盘片母版是我们的主要兴趣。没有在制作过程中进行数个中间步骤就不会得到制造规范所针对的最终盘片。
一旦记录完成，通过熟知的电镀处理使混合式盘片母版变换成一模片(stamper)，以及从其模制出聚碳酸酯子盘片。若有充分技巧且小心操作，该模片几乎会是母版的精确镜像，并且得到的″净复制(clear replica)″混合式盘片同样会几乎是母版的精确复制。它们会在ROM带内呈现出记录ROM数据，以及且会在R带内呈现必要的CD-R预制槽。如果在一反馈循环处理(参见下文)当中通过对最终(已处理)混合式盘片持续测试以及相应调整母版制作参数的方式，未能使整体盘片的生产线最佳化可以产生模片，其是母版的合理良好镜像和特征与母版非常相似的净复制混合式盘片，并且会得到ROM数据记号和预制槽未能精确地呈现其在母版内的横截面形状的最终混合式盘片。后者(以及稍后记录的混合式盘片)必须符合橘皮书规范(且要符合有关ROM区纳入橘皮书内的红皮书规范)。并没有对混合式盘片母版或对净复制混合式盘片本身进行说明，因为仅仅最终复制品才有商业注意。
不仅必须要使母版制作处理最佳化，以能制造符合制造规范的最终混合式盘片，也要使其优值(Figure of Merit)最大化。如本领域人员所熟知的，优值是一测量对于应用规范(例如HF检测之振幅、PP检测之振幅、数据轨的径向相邻部分间的串音的最小化等)的总体一致性的加权函数。随着在相关规范分类内观测的最终混合式盘片的参数值越接近这些分类当中每一分类的可接受范围的中心，优值会加大，并且在仅应用一较低限制的情况下最大化。因此，使优值最大化意味着系统已最佳化到以下程度，即在各生产步骤中通常会遭遇到的经常不可预期的变化很可能不会使得最终产品超出规范。因此，使优值最大化确保有″容错″系统和良好的产品产量。
依据红皮书规范，CD轨距(″TP″)介于1.5微米和1.7微米之间，额定值为1.6微米。EFM编码CD凹坑在半深度处(传统上，由此测量所有宽度和长度)测得的长度额定值为每T 0.3微米，其中凹坑长度空间上表示nT持续时间的输入数据脉冲行程长度。CD凹坑的宽度(″PW″)(其也是在半深度处测得，如图18所示)以及产生此凹坑写入光束的光斑直径每个大约是0.5微米，亦即大约TP/3。另一方面，读取光束大约是此宽度的两倍，或说大约1微米宽。因为在CD记录过程中使用多种激光波长，聚焦光束的物镜的数值孔径必须选择为不管光束源如何都会产生一相同直径的光束光斑，使得不管使用何种装置凹坑都会有相同的宽度，以确保可均匀地读取得到的凹坑。光斑直径d由公式d≈0.5λ/NA决定，其中λ是真空中的光束波长，NA是数值孔径，以及d是所得光斑的直径。以CD播放为例，λ＝0.780微米、以及NA＝0.45，则d≈0.9微米。
相似的比例使用在DVD应用之中，虽然关于DVD记录和读取的横向尺寸大约是CD应用的横向尺寸的50％，反映出DVD记号的相应较短通道比特长度。据推测，利用较高频率(即较短有效波长)的写入和读取光束、较小凹坑和较窄轨距的未来较高密度的应用将采用相似的相对比例。
双面(或双层)盘可通过使用两个模具产生(每一侧或每一层用一个模具)，每一模具由一依前述方式记录的独立盘片母版制得。
不管母版是以何种方法记录的，混合式盘片制作中的最后步骤是在每一净复制混合式盘片上旋涂一热激活记录层；在此层之上再涂布一薄的金属反射层；以及通常最后在上面再施加一保护层。当然，记录层倾向于填入ROM数据凹坑(特别是较短行程长度的数据凹坑，例如3T至5T，详见下文)和中间岸区部分内，以及R带预制槽内。得到的光学记录层在ROM凹坑和R带预制槽(之后会在其内记录CD-R数据坑)上方的深度取决于许多因素，例如所述层在干燥前的粘度、干燥条件、自转速度以及凹坑和预制槽的横向形状。最终混合式盘片以及事后记录的混合式盘片必须就其整体完全符合橘皮书规范，以及它们的ROM区也必须符合有纳入橘皮书规范内的红皮书规范。
尽管现有技术中都提出很有信心的主张，但是它们的公开不管是个别来看或结合来看都不像是能够提出一种提供选择性地调整参数范围的方法、装置或结构，也缺乏使优值最大化并且由此促进在一高速制造环境中可靠地制造满足红皮书和橘皮书规范的盘片所必须的总灵活性。
前文提及的Nakagawa混合式盘片专利(美国专利第5,204,852号)是基于ROM数据坑和R带预制槽的光阻记录(第五栏第3-20行)的，并且该专利公开了以一不同于R带区的水平使ROM区内的光阻剂曝光。其公开了两个基本实施例：一实施例呈现具有三角形横向剖面的预制槽，另一实施例呈现矩形横向剖面。此两个实施例的预制槽都比ROM数据坑浅，因为在产生预制槽时光阻剂未完全曝光。
如上所述，光阻剂的局部曝光现象会产生第一Nakagawa实施例的三角形截面的预制槽。然而，未能看到Nakagawa提出如何产生该三角形截面的预制槽。事实上，如果字面上不是不可能的，通过所揭示的装置实现它也是非常难的。而在光阻剂内可能发生一些光散射，曝光横截面会倾向于从盘片表面向下窄化，非常可能产生通常所观测到的梯形轮廓。
很可能至少意识到了产生第二实施例浅的、矩形截面预制槽的难度，Nakagawa提出了一第三实施例(第11栏第16行到第12栏第36行)，其中第一光束使光阻剂曝光以(希望)产生矩形截面预制槽，以及然后第二光束使整个R带局部性曝光，以希望减小这些预制槽的有效深度。人们或许会意识到这种光阻剂双重曝光至多是一非常难以控制的处理。如同第二实施例，未曾教示其如何实现。
此外，即使是Nakagawa或者实践其公开的本领域技术人员也许会制作(但极不可能)具有矩形横截面的ROM凹坑和R带预制槽的盘片母版，复制这种母版也几乎是不可能的，仅仅因为模制净复制混合式盘片会强力地粘着于压模，其会呈现数十万个具有垂直侧边的特征而非一般在PR形成母版中看到的梯形横截面特征的斜边。
在Nakagawa的净复制混合式盘片中，施加于R带预制槽上的热激活记录层的深度必须大于在已记录ROM带内的凹坑上方的深度。这是确保在散布于整个盘上的旋涂记录层已经覆盖上去之后，有选择地记录在R带内得到的凹坑会与已存在于ROM截面内的凹坑具有相同的有效光学深度。因此，Nakagawa暗示相应特征的横截面形状会保证当热激活记录层已旋涂在净复制混合式光盘上时，可实现合适的相应深度。若预制槽具有三角形横截面则非常不可能发生此事。如上所述，Nakagawa制作预制槽的方式(减少在这些区域内的光阻剂曝光量)会使得该方法非常不可能实现期望的矩形横截面预制槽，或者即使产生母版，所述母版也非常不可能制造符合橘皮书规范的复制品。换句话说，Nakagawa所提由的使各特征的横截面形状形成在热激活记录层厚度内的期望差异的简单办法很可能不会成功。
最后，如果使用最新的高速染料遵循Nakagawa所教示的内容，不仅会严重损及跟踪(特别是混合式盘片R带)，而且R带凹坑的HF检测也可能更为困难，这是因为这些凹坑大致上会被压入窄小的预制槽内且自此径向向外″膨胀″。因此，遵循Nakagawa所教示的内容最有可能的得到的是无法符合橘皮书和红皮书中任一个的规范的混合式盘片。不合规范的混合式盘片毫无用处。
Yanagimachi(美国专利第5,696,758号)所公开的另一种光阻型母版制作方法本质上说试图遵循Nakagawa的教示。根据Nakagawa所教示的方式，使光阻剂在R带内的曝光量少于ROM带内的曝光量，且进一步运用在ROM岸区内的曝光水平低于ROM凹坑的曝光水平的方式，Yanagimachi在净复制混合式盘片的ROM区内制作的凹槽比其所″连接″的凹坑还要窄而且浅。当热激活记录层随后旋涂在净复制混合式盘片上以造出最终混合式盘片时，会有更少的ROM凹槽留下。除了如Nakagawa专利的问题之外，其他的问题是R带凹坑和凹槽不易让自身接受HF或PP检测。此外，Yanagimachi并未提到如何独立地控制ROM凹槽、ROM凹坑和R带凹槽的宽度和深度。本领域的技术人员会知道如果通过降低单光束的激光功率的方式使一PR产生特征窄化，其深度会相应地减小。而明确教示单光束的使用(第6段第23-32行)的Yanagimachi在这方面没有提供任何协助。因此，在要让本领域的技术人员制出可能符合橘皮书和红皮书规范的混合式盘片方面，Yanagimachi所述的内容与Nakagawa的内容相比更不具指导性。
Ha(美国专利第6,212,158号)不同于Yanagimachi之处主要在于某些参数值。具体而言，Yanagimachi指定ROM凹坑深度在250和350毫微米之间，凹槽深度在30和170毫微米之间，而Ha指定ROM凹坑深度大于170毫微米。实际上，Ha参考了Yanagimachi，指出(第1栏第36-43行)要形成具有Yanagimachi中的颤动、深度调制(ROM区)的凹槽的可接受混合式盘片的难处。因此，Ha基于非常相似的概念用不同参数值修改Yanagimachi案，且Ha的权利要求本质上来说是以Yanagimachi″为核心进行撰写(writtenaround)″的。但Ha对于前面两个教示未能增添任何促进混合式盘片制造的东西。
概括申请人所知的现有技术，未有任何已公开的教示(不管是单独的或是任何合理组合)能让熟悉本领域的从业人员可靠地、可重复地且有效地制造符合橘皮书和红皮书规范的混合式盘片。这可能是(也可能不是)因为申请人所知的所有公开文献都是依赖于混合式盘片母版制作的光阻型方法的，而此方法如上所述即使不是不可能也是非常困难用来制造出能经过复制形成符合必要规范的混合式盘片的母版。不管是何原因，看来是无法根据现有技术商业化地制造出合乎规范的混合式盘片了。
因此需要一种方法、一种装置以及混合式盘片母版内的凹坑、岸区和预制槽几何形状，由此可有效地、快速地且可靠地制造出符合所有适用制造规范的复制的混合式盘片。
发明内容
本发明的终极目标是提供母版混合式CD和DVD盘片以及其它格式(例如CD-RW)的母版混合式盘片(包含更高数据密度格式)，应用这些母版混合式盘片，本领域的技术人员可在一高速商业化制造环境中可靠地制造合乎所有适用规范的混合式盘片。因此，本发明的一个目标是提供可有效地形成这些母版混合式盘片的装置和方法。本发明的另一目标是提供一种以加热母版制作过程生产这种混合式盘片母版的方法。
具体而言，本发明的一个目标是提供一种混合式盘片母版，其ROM凹坑和岸区构造以及R带预制槽构造便于模制从而有效地生产净复制混合式盘片，当这些净复制混合式盘片在一商业化制造环境中以传统方式被变换成最终混合式盘片时会符合适用的业界规范。
本发明的另一个目标是提供CD-RW混合式盘片和MO盘片的改进母版，并从而提供由其制得的改进的混合式盘片。
在最为基本的观点中，本发明可提供一种混合式盘片母版ROM，其中的凹坑被记录在ROM凹槽内，这些凹槽在横向范围内(其定义请参见下文)比ROM凹坑宽而且浅。典型地包括ROM凹槽的这些部分的RoM岸区穿插在连续的ROM凹坑之间。在某些实施例中，ROM凹坑的宽度可高达ROM凹槽宽度的110％，这些宽度是各自在半深度处测得的。在一些实施例中，ROM凹槽和R带凹槽都被提供在混合式盘片母版内，每个凹槽都宽于ROM凹坑，这些ROM凹槽和R带凹槽通常构成一延伸穿过ROM区及R区的连续螺旋凹槽。
根据本发明的优选实施例，一种双光束记录装置可生产出这些混合式盘片母版。个别光束的强度及其在混合式盘片母版表面的直径可个别选择，从而使母版内的凹槽和凹坑的构造可选择并最佳化从而最后产出合乎规范的最终混合式盘片。在优选实施例中，当母版盘片转动时，形成ROM凹槽的光束会领先于形成ROM凹坑的光束。在其它实施例中，此二光束会重合，或者该开槽光束会落后于该形成坑的光束。
在大多数实施例中，本发明运用一加热母版制作过程。此会确保凹坑和凹槽表面会滑顺且倾斜，从而更有助于有效、高速的净复制模制操作。在一些实施例中，由加热母版制作过程所固有的自然冲击过程而在混合式盘片母版内易于自然地形成于凹坑和凹槽径向边界的边坡(berm)被减少或甚至消失。这更有助于制造符合所有适用制造规范的最终混合式盘片。在优选实施例中，这是通过应用一个光束形成凹坑并同时应用第二光束使已经产生或原本会产生的边坡最小化或甚至消失来实现的，该第二光束在表面处的光束宽度大于该第一光束且其强度较低。在一些实施例中，该第二光束是在一ROM带的整个形成过程中激活的，而该较强且较窄的第一光束响应于基于数据的光束调制而被激活或去活，形成一系列的ROM凹坑和岸区，其中的岸区是较窄的凹坑所处的凹槽的延续。
在某些实施例中，使用单一的颤抖光束，其中瞬间光束强度及其颤抖图案受到控制使得就效果上来说这种颤抖光束与双光束相同。实际上，应该理解关于现有技术的单光束指的是一个不颤抖的单光束，因为颤抖写入光束很明显未曾出现在现有技术中。
有关于混合式CD-RW母版制作的实施例与有关于混合式CD-R/DVD-R母版制作的实施例在某些方面有所不同，在本说明书的结尾会简短提到。在本发明的第一方面，提供了一种混合式构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸的范围超过350毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸的范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。
优选为，本发明第一方面的混合式构件是这样的：该第一特征的横向范围不超过该第一轨道的横向范围。该第一特征在半深度处测得的宽度不大于该第一轨道在半深度处测得的宽度的约110％。优选为，该第一轨道的横向范围大致上与该第二轨道的横向范围相同。
该第一轨道及该第二轨道构成一个大致连续的轨道。根据本发明第一方面的混合式构件可以包括一个、一些或所有的以下特征：
a.该混合式构件包括一具有一中央轴线的盘片，该盘片可选择性地以该中央轴线为中心旋转，该盘片有一大致平坦的表面；
b.该第一区包括一在该盘片的一表面上的第一环形物且该第二区包括一在该表面上的第二环形物，该第一和第二环形物与该盘片同轴；
c.该第一轨道环绕在该第一环形物内该盘片，且该第二轨道环绕在该第二环形物内该盘片；
d.该第一特征平面及该第一轨道平面处于该表面内；且
e.该第二轨道包括该表面内的一凹槽。
优选为，在混合式盘片构件中，该第一和第二轨道螺旋地环绕该盘片。
优选为，该第一轨道的至少一部分及该第二轨道的至少一部分构成一大致连续的螺线。
该混合式构件可包括相继的多个该第一主要特征，优选为每个该第一主要特征包括在该表面内的一主要凹坑，优选为每对相继的主要凹坑之间穿插着一主要岸区，优选为每个该主要凹坑和每个该主要岸区各自代表该储存数据的一相应份。优选为该主要岸区中的每一个包括一深入该表面内的三维压痕，具有一微小主要岸区横向尺寸及一微小主要岸区垂直尺寸。
优选为，该多个相继主要岸区中的每一个的横向范围大致等于该主要岸区所介入的相应的主要凹坑对的横向范围。
该多个相继主要岸区中的每一个的横向范围大于该主要岸区所介入的相应主要凹坑对的横向范围。
该混合式构件可以是这样的：
a.该第一轨道的至少一部分包括在该表面内的一大致连续的三维压痕；且
b.该多个相继主要凹坑容纳在该第一轨道的该部分的该三维压痕内。
该混合式构件的该主要凹坑中的每一个的纵向边界相互成几何对称。该混合式构件的该主要岸区中的每一个的纵向边界相互成几何对称。
优选为，该主要凹坑中的每一个都具有一由其一横向剖面定义的外部形状，从该主要凹坑从该表面开始其在该第一垂直方向的移位的在该第一特征的一横向边缘的点到始于该表面的该位移在该主要凹坑的相对横向边缘终结的点，该外部形状未呈现实质的斜率不连续性。
本发明的第二方面提供了一种混合式构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸范围小于250毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。
根据本发明的第二方面的混合式构件可以是这样的：该第一特征的横向范围不超过该第一轨道的横向范围。
该第一特征在半深度处测得的宽度不大于该第一轨道在半深度处测得的宽度的约110％。
此外，在本发明的第二方面，提供了一种混合式构件，其中该第一轨道的横向范围大致上与该第二轨道的横向范围相同。在该混合式构件中，该第一轨道及该第二轨道构成一个大致连续的轨道。
在本发明的第三方面，提供了一种母(parent)混合式盘片构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸范围大于350毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸；且其中：
c.该母构件被配置为可由此制造出一最终混合式构件，该最终混合式构件含有：
(1)次要数据特征，其分别表示由相应的第一数据特征表示的数据的一份，该数据可从该最终混合式构件选择性地检索；及
(2)一导轨，其对应于该第二轨道，表示其它数据的一份的第三级特征可选择性地记录在该导轨内，且该其它数据可从该导轨选择性地检索。
从所述的母混合式盘片可复制得到最终混合式构件。从所述的母混合式盘片可复制得到的中间混合式构件，从中间混合式构件可复制出所述的最终构件。
在本发明的第四方面，提供了一种母混合式盘片构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征代表，每一该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸范围小于250毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸；且其中：
c.该母构件被配置为可由此制造出一最终混合式构件，该最终混合式构件含有：
(1)次要数据特征，其分别表示由相应的第一数据特征表示的数据的一份，该数据可从该最终混合式构件选择性地检索；及
(2)一导轨，其对应于该第二轨道，表示其它数据的一份的第三级特征可选择性地记录在该导轨内，且该其它数据可从该导轨选择性地检索。
从所述的母混合式盘片可复制得到最终混合式构件。从所述的母混合式盘片可复制得到的中间混合式构件，从该中间混合式构件可复制出所述的最终构件。
在本发明的第五方面，提供了一种混合式构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每一该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道之一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸，其中：
(a)该第一主要特征的横向范围大致不超过该第一轨道的横向范围，且
(b)该第一主要特征在该垂直第一特征尺寸的一半处测得的宽度不超过该第一轨道在该垂直第一轨道尺寸的一半处测得的宽度的约110％；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。
在本发明的第六方面，提供了一种混合式构件，其包括第一区域和第二区域，
a.所述第一区域将有选择地检索的数据存储在所述数据之连续份的一第一轨道内，存储数据的每个所述份在所述混合式构件内由一长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、一正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、以及一正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；以及
b、所述第二区域包括一第二轨道，所述第二轨道有一第二纵向尺寸、一正交于所述第二纵向尺寸且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及一正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述第二横向尺寸和所述第二垂直尺寸在尺寸上都是微观的；其中
c、所述第二横向尺寸的范围大于所述第一横向尺寸的范围；并且所述第一垂直尺寸的范围大于所述第二垂直尺寸的范围。
本发明第六方面的混合式构件可包括一个、一些或所有的以下特征：
a、所述混合式构件包括一具有一中心轴的盘，所述盘可选择地围绕所述中心轴旋转，所述盘有一基本上平坦的表面；
b、所述第一区域包括一在所述盘的一表面上的第一环形物以及所述第二区域包括一在所述表面上的第二环形物，所述第一和第二环形物与所述盘同轴；
c、所述第一轨道包括一在所述第一环形物内围绕所述盘的螺旋线，以及所述第二轨道包括一在所述第二环形物内围绕所述盘的螺旋线；
d、所述第一平面及所述第二平面处于所述表面内；以及
e、所述第二轨道是在所述表面内的一凹槽。
本发明第六方面的混合式构件可以是这样的：所述主特征包括所述表面内的凹坑，每个连续的主凹坑对与一主岸区交错，每个所述主凹坑和每个所述主岸区表示所述存储数据的一份。
该混合式构件的所述主要岸区中的每一个优选为包括一进入所述表面内的三维凹部，具有一第三横向尺寸。所述第三横向尺寸的范围基本上等于所述第一横向尺寸的范围。所述第三横向尺寸的范围可超过所述第一横向尺寸的范围。
该混合式构件可以是这样的：
a、所述三维凹部沿所述第一轨道的至少一部分是基本上连续的；以及
b、多个所述凹坑被包含在所述第一轨道之所述部分内的所述三维凹部中。
该混合式构件的所述凹坑中的每一个的纵向末端优选为相互几何对称。该混合式构件的所述岸区的纵向末端优选为相互几何对称。在本发明第六方面的混合式构件中，所述特征和所述第二轨道通过热处理被设置在所述构件内。
优选为，该主要凹坑中的每一个都具有一由其一横向剖面定义的外部形状，从该主要凹坑从该表面开始其在该第一垂直方向的移位的在该第一特征的一横向边缘的点到始于该表面的该位移在该主要凹坑的相对横向边缘终结的点，该外部形状未呈现实质的斜率不连续性。
在本发明的第七方面，提供了一种母混合式盘片构件，其包括第一区和第二区，
a、所述第一区域将有选择地检索的数据存储在所述数据之连续份的一第一轨道内，存储数据的每个所述份在所述混合式构件内由所述第一轨道中的长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、一正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、及一正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；
b、所述第二区域包括一第二轨道，所述第二轨道具有一第二纵向尺寸、一正交于所述第二纵向尺寸并且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及一正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述第二横向尺寸和所述第二垂直尺寸在尺寸上都是微观的；以及
c、所述第二横向尺寸的范围大于所述第一横向尺寸的范围；以及
d、所述第一垂直尺寸的范围大于所述第二垂直尺寸的范围；其中
e、配置所述亲体构件，以便从其中可产生一最终混合式构件，所述最终混合式构件含有：
(1)次要特征，其分别表示由对应主特征表示之数据的一份，所述数据从所述最终混合式构件中有选择地检索；以及
(2)一导轨，代表其它数据之份的第三特征可有选择地地记录在所述导轨内，并且所述其它数据可从所述导轨有选择地检索。
从根据本发明第七方面的母混合式盘片可复制得到最终混合式构件。从根据本发明第七方面的母混合式盘片可复制得到的中间混合式构件，从该中间混合式构件可复制出所述的最终构件。
在本发明的第八方面，提供了一种生产混合式构件的方法，该混合式构件包括第一区和第二区，所述第一区域将有选择地检索的数据存储在所述数据之连续份的一第一轨道内，存储数据的每个所述份在所述混合式构件内由一长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、一正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、以及一正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；所述第二区域包括一第二轨道，所述第二轨道有一第二纵向尺寸、一正交于所述第二纵向尺寸且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及一正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述第二横向尺寸和所述第二垂直尺寸在尺寸上都是微观的；所述第二横向尺寸的范围大于所述第一横向尺寸的范围；并且所述第一垂直尺寸的范围大于所述第二垂直尺寸的范围，所述方法包括以下步骤：
a、提供一可使所述主特征及所述第二轨道插入其中的构件；
b、提供第一和第二光学装置；
c、使所述主特征通过所述第一光学装置设置在所述混合式构件内；以及
d、使所述第二轨道通过所述第二光学装置设置在所述混合式构件内。
该方法可提供所述第一光学装置包括一第一光束以及所述第二光学装置包括一第二光束。
该方法可提供一单个光束，所述第二光学装置包括使所述光束沿所述横向方向选择性地抖动的装置。该方法可提供所述提供的构件包括一表面，所述主特征和所述第二轨道可通过光致发热装置设置在所述表面上，所述第一和第二光学装置有选择地以热学方式在所述表面上导出所述主特征和第二轨道。
在本发明的第九方面，提供了一种生产混合式构件的装置，该混合式构件包括一第一区域和一第二区域，所述第一区域将有选择地检索的数据存储在所述数据之连续份的一第一轨道内，存储数据的每个所述份在所述混合式构件内由一长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、一正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、以及一正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；所述第二区域包括一第二轨道，所述第二轨道有一第二纵向尺寸、一正交于所述第二纵向尺寸且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及一正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述第二横向尺寸和所述第二垂直尺寸在尺寸上都是微观的；所述第二横向尺寸的范围大于所述第一横向尺寸的范围；并且所述第一垂直尺寸的范围大于所述第二垂直尺寸的范围，所述装置包括：
a、一可使所述主特征及所述第二轨道设置在其内的构件；
b、第一和第二光学装置；
c、使所述主特征通过所述第一光学装置设置在所述混合式构件内的装置；及
d、使所述第二轨道通过所述第二光学装置设置在所述混合式构件内的装置。
该装置可提供所述构件包括一表面，所述主特征和所述第二轨道可通过光致发热装置设置于所述表面上，以及设置所述第一和第二光学装置，以热学方式在所述表面上导出所述主特征和第二轨道。
以下描述本发明的许多实施例。某些实施例被详细地显示在附图中。
附图说明
图1为一混合式盘片母版制作装置的模块简图，其未经本发明改进，可将本发明的优选实施例结合于其内，其中使用一气体激光写入光束。
图2为一混合式盘片母版制作装置的模块简图，其未经本发明改进，可将本发明的优选实施例结合于其内，其中使用二极管激光写入光束。
图3为一混合式盘片内一ROM或R带数据坑的平面简图，其显示了单光束(PP)CD寻迹的参数。
图4为一混合式盘片内相邻的数据坑与中间岸区串行的平面简图，图中显示了播放、三束CD寻迹的参数。
图5为通过一未经本发明改进的热处理过程形成于一混合式盘片母版或净复制混合式盘片内的一ROM数据坑的横向剖面图。
图6为一根据本发明优选实施例形成于一混合式盘片母版或净复制混合式盘片ROM区内的两个数据坑与中间岸区的串行的平面图。
图7为一根据本发明形成于一混合式盘片母版或净复制混合式盘片ROM区内、纳入一凹槽内的一凹坑的横向剖面图，此图取自图6的剖线7-7。
图8为一根据本发明在一混合式盘片母版或净复制混合式盘片ROM区内的岸区的横向剖面图，此图取自图6的剖线8-8。
图9为根据本发明的另一实施例在一混合式盘片母版或净复制混合式盘片ROM区内的一凹坑的横向剖面图。
图10为根据本发明一实施例的一混合式盘片母版或净复制混合式盘片ROM区的一小部分的纵向剖面图，其中在记录该混合式盘片母版的同时，凹槽和凹坑形成光束相叠。
图11为根据本发明一实施例的一混合式盘片母版或净复制混合式盘片ROM区的一小部分的纵向剖面图，其中在记录该混合式盘片母版的同时，凹槽形成光束领先于凹坑形成光束。
图12为根据本发明一实施例的一混合式盘片母版或净复制混合式盘片ROM区的一小部分的纵向剖面图，其中在记录该混合式盘片母版的同时，凹槽形成光束落后于凹坑形成光束。
图13为一根据本发明优选实施例的混合式盘片母版制作装置的模块简图，对照于图1所示装置，本图显示了将光束分离以提供一ROM凹坑写入光束和一ROM凹槽写入光束。
图14为一根据本发明另一实施例的混合式盘片母版制作装置的模块简图，对照于图2所示装置。
图15为一根据本发明另一实施例的混合式盘片母版制作装置的模块简图，对照图1所示装置和本发明另一实施例。
图16所示为图15所示实施例的一模块简图，但用一替代方式产生光束分散。
图17所示为本发明一实施例的模块简图，其中用另一方式产生光束分散。
图18为一通用ROM数据坑的横向剖面图，其中示出各个尺寸。
图19为一根据本发明的混合式盘片母版或净复制混合式盘片的平面图。
图20为图19的混合式盘片母版或净复制混合式盘片的一小部分的平面图，图中示出一R带与一相邻ROM带之间的过渡。
图21为一取自图20的剖线21-21的横向剖面图。
图22为一最终混合式盘片对应于图21所示混合式盘片母版或净复制混合式盘片部分的部分的横向剖面图。
图23a类似于图22，但经放大以显现尺寸参数。
图23b类似于图23a，但呈现一稍有不同的测量协议，被运用于表2和3及图25中。
图24a和24b分别示意地示出了根据表2和3所示实例产生的一ROM凹槽和一ROM凹坑的横向构造。
图25类似于图23a和23b，但其呈现一大体上根据表3所示实例在一ROM凹槽内的一ROM凹坑。
具体实施方式
为求方便起见，以下将首先主要说明利用染料-聚合物母版制作方式制得的CD混合式盘片，但并非意味着本发明局限于此格式或相关方面。具体而言，应该注意的是在本发明中虽然会经常参考染料-聚合物法，但是本发明可运用任何适当的形成混合式盘片母版内的期望特征的热处理过程混合式盘片母版，例如现有的PR过程或其它照相制版过程。
再次说明，在本说明书中，″热处理过程″大体上是指在混合式盘片母版制作方面可以在一介质内造成受控的热感应微观变化的任何过程。在这种热处理过程中，由于一光学(例如激光)或准光学(例如离子或电子)光束局域性地产生的热量，使得该光学或准光学光束可导致一大致均匀的组合物层内或上的三维特征的形成。这种方法与纯光学方法(例如PR法)形成对比，后者是以光的量而非光束所产生的热量最终导致了特征的形成。
接下来的说明顺序如下：首先会彻底说明运用热染料-聚合物过程记录混合式盘片母版的改进的方法。然后会根据确保最终混合式盘片和记录随后记录的混合式盘片可靠地符合橘皮书规范与其ROM区可靠地符合红皮书规范的优选的相互关系，说明并解释所得的混合式盘片母版特征的各样构造。在此之后将对复制这种混合式盘片母版母版以制造净复制混合式盘片的过程做简短说明，这是由于从录好的母版制造出CD是众所周知的，并且在净复制混合式盘片制程中没有明显偏离传统的CD复制方法之处。然后，由于旋涂及相关过程为人所熟知且染料制造商经常详细指定记录与记录速度认证相关的这种过程，因此这部分将对将净复制混合式盘片变换成符合适用规范的最终混合式盘片的步骤做简短回顾。最后是就当今和未来的不同格式归纳这些内容的简短概括说明。
还应该注意的是由于混合式盘片母版及以其复制得到的净复制混合式盘片的许多相应特征的尺寸和有关构造几乎是相同的，下文有关混合式盘片母版的叙述将同样适用于净复制品。而在上表面已施加多层的最终混合式盘片会呈现可能与母版相应特征的形状或尺寸不同的特征，但在播放时这些最终混合式盘片的特征可以被正确读取。同样，母版与复制版最终混合式盘片的寻迹在概念上是几乎相同，对于此议题的说明同样适用于二者的结构。
首先讨论在混合式盘片母版内记录ROM数据坑。从一开始且应当持续注意到所有附图都不是按比例绘制的，其仅作为所表示的各特征和概念的图例说明。
图1和2是用来制作混合式盘片母版的装置的简图，主要绘出了其整体构造。有关应用在混合式盘片母版中的该装置的额外元件绘于图13-17中，且会在提到这些附图时做说明。
现在参照图1和’129号专利，其上记录有ROM数据坑及岸区的混合式盘片母版1由一心轴马达3转动，该马达受一速度控制器5控制。一气体激光器7形成一特定波长的写入光束9。由于此实施例中使用气体激光器，写入光束通过一外部光调制器11，该调制器依据线10上的来自于波形整形电路31的驱动信号改变该写入光束的强度。如上文所述，光调制器11举例来说可能包括一AOM或一较快响应的EOM(光电调制器)。
已调制光束13被送往盘片母版1且经由适当的光学件在活性表面43上聚焦成一光斑15，大致如上所述。这些光学件优选为包含一物镜17和一光束扩张(亦即聚光器)透镜19，其使已调制光束13展开以填满物镜17的孔径。该物镜的数字孔径(″NA″)经选择以使得该光斑的直径大约是0.5微米(在CD记录的情况下)，该直径相当于现在所用的典型激光束的波长。这些透镜安装在一滑架21上以容许光斑15相对于盘片1中央做径向运动。其是通过常用的平移驱动系统23实现的，本领域的技术人员会很了解该系统的细节。
可以选择，虽然图1和2显示了光斑15的径向运动是受到一移动的平移系统23控制的，但是混合式盘片母版的旋转轴线保持固定，反过来也是可行的。也就是说，滑架位置可能是固定的，在这种情况下盘片装置会被移动而导致盘片的旋转轴线同步于写入过程的定时参数而被径向平移。在任一情况中，假设正确寻迹，则光束会持续相对于盘片的旋转中心移动以产生期望的窄螺旋状数据轨道。
在优选实施例中，光调制器11的驱动信号是由波形整形电路31形成的，如’129号专利所述，其目的是将EFM编码数据脉冲及纹间″断开″空间的序列变换成隔开的驱动脉冲的一合成序列，每一脉冲的尾端区域都呈现和缓的振幅衰退。该和缓衰退举例来说可能包括一线性斜坡、一指数性衰减、一系列的阶梯状逐渐衰退振幅或是一双重阶梯(其中的中间阶梯可能是在尾端区域起始处″接通″振幅的一半)。其它和缓衰退分布也可用在尾端区域内，要了解到任何和缓尾端区域衰退的目的是使已成形凹坑的尾端的活性染料-聚合物层43内的热生成量比起在这些驱动脉冲的振幅呈现从″接通″写入级到″断开″基准级的单一急遽下降的情况中会造成的热生成量更为平缓地减小。为了方便起见，在本说明书中将产生这种期望结果的任何和缓尾缘衰退分布都称为一″斜坡(ramp)″。
任何这种尾缘斜坡(该术语在前文已经广泛地定义)的效果在’129号专利中描述为导致已成形数据坑的尾端变成锥形。这些凹坑的前端会成锥形是因为在该快速移动介质感受到全部热积聚之前在激光脉冲的前缘(亦即光斑15开始在活性层43作用)之后需要一小段时间。该前端锥形可如同一般常见的方式通过增强脉冲前缘处的激光功率的方式多少使其钝化，虽然本质上来说是不可能使其完全消除的。因此，在相应的驱动脉冲起始后会在凹坑的前缘形成一逐渐拓宽的锥形。然后在激光脉冲尾缘的振幅和缓衰退会在凹坑的尾端造成一逐渐窄化的锥形，反映着前端的锥形。在选择性锥状化的凹坑尾端和前端之间形成几何对称，有助于凹坑-岸区过渡的HF检测，如’129号专利所公开的。
当然，本发明并非依赖于包含’129号专利所教示的内容，即使不包含’129号专利的原理，本申请也会实现其改进。但是，如果以本发明结合’129号专利会得到优异的结果。
同样的，虽然本发明并非依赖于包含美国专利第5,608,711号和5,608,712号(此二专利以引用的方式并入本文中)所教示的内容，但是其所提出的运用差异行程长度调整方式的写入策略结合本发明会对于减轻系统抖动非常有利。这是因为如这些专利中所述的，有差别地调整盘片母版内的行程长度的能力提供了预先补偿最终混合式盘片内因染料应用所造成的ROM凹坑长度变化(例如许多染料改变ROM凹坑形状的倾向)的必要弹性。
波形整形电路31包含一用来接收待记录数据的输入端33，也可包含用来接收一用于调整已调制光束13的平均强度的驱动信号偏压控制的另一输入端35。由于为了维持光斑15相对于盘片的恒定线性速度，盘片的旋转速度需要改变，因此信号处理系统可包含一第三输入端37用于接收一代表瞬间相对速度的信号，该信号或许是由速度控制器5产生的。
混合式盘片母版1通常会包含一基板41及涂布在该基板上的活性(染料-聚合物)层43。可将一透明构件45夹置于该活性层与物镜17之间以防灰尘和其它污染物沉淀在该活性表面上。可以选择，该活性层可形成在该透明构件的内表面上，或者可根据特定情势和偏好选择混合式盘片母版1内的组件的任何其它适宜构造，其特征是具有如图1所示的第一表面记录或是第二表面记录。
图2与图1大致相同，差别在于图2显示了使用二极管激光器7’的条件下可能运用的构造。由于二极管激光器几乎能瞬间对其驱动信号输入做出响应，在此应用中不需要外部光调制器。波形整形电路31’的输出可经由线10’构成激光器7’的直接驱动信号。其中已调制光束13’是从激光器7’直接发出的。
在图1所示实施例中，显示了单一的波形整形电路31。当然，或许会通过一合适的中间加法电路，可有多个波形整形电路来共同驱动光调制器11。同样的，在图2所示实施例中，可使用多个波形整形电路31’或是波形整形电路内的多个子电路。在任一情况中，每一电路可从输入端33’且/或从另一输入端(图中未示)形成期望的复合激光驱动脉冲的一相应部分(例如一在脉冲前缘或其附近的振幅加强、一前缘延迟、或一任何期望形状的尾端区振幅衰退斜坡)。这些分量可经由一中间组件(图中未示)组合或者可将其全部经由线10’送到激光器7’内，让该激光器本身作为一加法组件。
如图3所示(其中箭头代表盘片的旋转方向)，根据这两种不同激光器的实施例中的任一个，都会产生一条长形数据坑50的轨道，每一凹坑呈现一前端54、尾端52及一主体部分53，其沿着凹坑轴线64纵向地延伸。从图3会观察到如果根据’129号专利的教示制造，一ROM数据坑的尾端会缩细如同其锥状前端的镜像。图3所示的这些长形凹坑末端呈现出包含在上文定义的更一般性锥形概念当中并应用于’129号专利和本发明中的一种典型形状。此提供了一种有助于凹坑-岸区过渡的准确检测的合乎期望的、几何对称锥状凹坑构造，且提升了对相继凹坑和岸区长度的可靠检索以重现并译码记录在混合式盘片母版上的原始数据。
图3显示了单光束(PP)寻迹，参照混合式盘片母版、最终混合式盘片或是对后者进行记录的CD写入器。其中使用单一读取光束60作为HF(混合式盘片的情况)和PP检测的光源。此光束的反射被适当传送到一传统检测器(图中未示)，其中反射光束被分为两个相等的半圆形分量，这两个分量由一平行于光束寻迹方向的分隔件隔开。如上所述，HF检测包括通过将两检测器组件的输出相加来观测从盘片表面垂直反射的光线的瞬间振幅，并且当检测到的光线量达到一既定值时，登记凹坑-岸区的过渡。太多的光线表示读取光束在岸区的上方，而太少光线表示光束在凹坑的上方。PP检测包括通过将一检测器组件的输出减去另一检测器组件的输出来比较由两检测器组件接收到的、从盘片表面绕射的光线，从而产生一伺服反馈来将读取光束径向地移动直到两个半边产生相同读数为止。图3显示的读取光束60的直径大约是凹坑50的宽度的两倍，这种情况是常见的。
图4所示为常见的用在CD播放机中的三光束寻迹系统，其中使用三道光束61，62，63。中央光束61只是读取光束，相当于图3所示的单光束寻迹(tracking)系统的读取光束60。前光束62往寻迹装置的寻迹轴线的一侧偏移大约1/4轨距(TP)，而后光束63向另一侧以相同的量偏移。如上所述，TP(相邻数据轨道或轨道部分间的径向轴线至轴线的距离)大致约为凹坑宽度的三倍，如图所示。不同于单光束寻迹，中央光束61的反射未经分离，且仅用于HF检测(在一些系统中也用于聚焦)。将来自于与另两道反射(光束62和63的反射)相关的寻迹传感器的寻迹检测做比较，且在寻迹轴线与凹坑轨道纵向轴线64对齐之前持续进行适当的径向调整。由于具有单光束和三光束构造的HF和寻迹检测是本领域技术人员所熟知的，因此无须在此对其相应装置多做说明。
在以下对图5至12的说明中将会参考混合式盘片母版内的各样特征的构造，如图所示。由于净复制混合式盘片的特征本质上来说与复制出这种净复制品的混合式盘片母版的相应特征是相同的，可以理解，这些附图中所示的混合式盘片母版特征的参考构造同样适用于净复制混合式盘片内的相应特征。同样可以理解，由于欲施加于净复制混合式盘片的记录染料的特定选择是由从业人员执行的(大概会遵循制造商的规范和说明)，不可能超出图23和24所示的近似物以外的最终混合式盘片内的相应构造。由于仅有最终混合式盘片和随后记录的混合式盘片必须符合橘皮书和纳入其内的红皮书的规范，同样可以理解，必须要以从业人员所实际选用的材料、装置和过程为基础按照下文所述方式将母版制作和制造过程最佳化方能达到本发明所促成的结果。换句话说，本发明提出了改进的母版制作技术和装置，如果被本领域的技术人员适当地加以运用将会促成能让最终混合式盘片有远胜于过去所可达到的水平的最大优值的系统最佳化。
图5所示为按照以上所述的染料-聚合物法造出的混合式盘片母版内产生的ROM凹坑50的剖面构造。应该注意到边坡(berm)70a，70b突出于盘片表面68之上。如上所述，这是形成这些凹坑的冲击过程(expulsion process)的塑化作用部分的自然结果。应该注意到，这些边坡的存在改变了凹坑的有效相深。以此构造为基础进行的混合式盘片母版制作参数最佳化可形成提供具有一合理寻迹信号的有效HF检测的最终混合式盘片。但由于PP检测和HF检测要求之间的二分法则，记录光束强度必须被设定为使得在最终混合式盘片内的有效凹坑相深大约是3λ/16。但这样既没有使HF检测最佳化(要求λ/4有效相深)也没有使寻迹最佳化(要求λ/8有效相深)。
图6所示为由本发明优选实施例得到的混合式盘片母版内的ROM凹坑和岸区的改进的构造。从图中可看到有一较宽而浅的凹槽75，其沿着凹坑与岸区序列的纵向轴线延伸，ROM凹坑序列自身处于其内。此凹槽的宽度大于ROM凹坑。本发明的较宽凹槽与Schoofs所提出的凹坑间窄凹槽以及前文提到的Nakagawa、Yanagimachi和Ha参考所提出的连接后继凹坑的相似窄凹槽明显不同，这些参考的窄凹槽的预期目的似乎是要协助寻迹，但考虑到其所得尺寸并依据这些参考的其它教示，实际上会无法以有意义的程度达成此目的。本发明所提供的ROM凹坑、ROM凹槽和R预制槽母版制作弹性的这项优点当制造过程经最佳化时会得到高品质的最终混合式盘片，详见下文。
后者在当人们认识到由单光束形成的宽凹槽必然是深凹槽时会变得明朗。虽然加大的宽度可能促进较好的PP寻迹作用，但是加大的深度实际上会对此有碍。举例来说，Ha参考教示了这种较深(≥170毫微米)预制槽的形成，而这种预制槽确实会对PP检测提供显著的提升，改善了寻迹作用。但Ha提供这种较深预制槽的方式事实上牺牲了这些凹槽和ROM凹坑的宽度。所得到的折衷未能提供整体性的好处。
虽然本发明提供的选择性尺寸的较宽而浅的ROM凹槽会有助于寻迹作用(至少比现有技术有用得多)，但是其首要功能是提供加大的R带预制槽容积从而在依据制造商规范的现有技术水平的高速记录染料的应用中提供弹性，这种制造商规范经常指定优选的凹槽构造以获得制造商的记录速度认证。当前在CD-R制造商之间最受欢迎的高速染料之一为Ciba Ultragreen MX。使用此特定染料的规范和说明可向Ciba公司(其为广为人知的CD-R染料源)要求取得。
随着CD-R记录速度持续加快，会持续用到特别针对更高速记录而调配的进一步改进的染料。这些已知技术未曾提出如何提供这种加大凹槽容积(一般是由这些高速染料的制造商指定)且同时在ROM带和已记录R带二者内维持良好的PP和HF检测的指导，因为其原则上来说是依靠单一写入光束使一光阻活性层曝光的。然而，本发明通过两道可独立控制光束或是一颤抖光束的使用提供了凹槽宽度和凹槽深度的独立控制，从而提供了满足所有这些要求所需要的弹性。事实上，本发明容许所有特征的横向构造的独立控制和最佳化。
应该注意到，由于本发明的重点实施例运用染料-聚合物混合式盘片母版制作，因此要在母版盘片内制造出任何期望深度的凹坑、ROM凹槽和R带预制槽并不难。这是因为该作业的技工如上所述天性倾向于在混合式盘片母版内制造出没有表面粗糙度的滑顺轮廓的斜边凹处，且只要通过适当地调整写入激光的强度就能轻易地在母版盘片内造出任何期望深度的这些凹处。这意味着依据本发明造出的混合式盘片母版会远比现有技术所提出的粗糙侧边的PR法产生的特征(例如Nakagawa希望藉由不易明了之方法造出的矩形横截面特征)更容易以一般的模制工艺来复制。
因此，应用这种改进，混合式盘片内的PP寻迹作用因ROM凹槽的加大的宽度(但深度受控)而得到帮助，该凹槽可由一CD播放机的单光束检测器用于会看出一较宽凹坑的相同的方式。此外，在这种单光束环境中，可通过提供最佳化的较窄且较深的凹坑而不考虑PP寻迹的矛盾要求的方式独立地改善来自混合式盘片的HF检测，该PP寻迹此时可通过宽而浅的凹槽的提供而独立地最佳化。在较宽而浅的凹槽内的这些较窄的凹坑提供了减少混合式盘片内在径向相邻的数据轨道之间的HF串扰的额外好处。HF和PP检测的独立最佳化以及串扰的减少是本发明此实施例所促成的重要结果。
确实，来自最终混合式盘片的HF检测实际上能通过此方式更进一步改进。若通过下文所述的方法将凹槽75提供在混合式盘片母版内，边坡70a，70b即使没有完全消失其高度也会大幅降低，如图7所示。在最终混合式盘片内提供一ROM凹坑形状，其有效相深可制作为比没有本发明所提供的改进所可能达成的有效相深更为贴近理想值λ/4。因此，当观看最终混合式盘片时，HF检测器会如同其原本看到最终混合式盘片表面一般看到一对应于盘片母版的凹槽75底部77的凹槽底部，且因而会看到一具有正确宽度和一提供期望的π相移的有效相深的实用无边坡凹坑。在此同时，PP检测器会在最终混合式盘片内看到一具有期望的较大宽度的″寻迹特征″，其有效相深更接近于PP检测的理想值π/2相移所要求的λ/8。
图7所示为混合式盘片母版内的边坡170a，b的高度h对凹坑50的深度d的比率远小于未结合本发明的任何改进的图5所示剖面当中的比率。这些垂直尺寸是从右边坡170b开始升高到凹槽平面77的上方处的点177的垂直向水准面量起。除了提高优值(通过提供一宽、浅寻迹凹槽得到改善的PP检测而不牺牲ROM凹坑自身的HF检测的方式实现)，这样实现的边坡高度缩减也因为使可能倾向于粘附在所得模片所呈现之较浅裂缝的材料量减少而有助于从混合式盘片母版进行准确复制。就所引用的参考文件所公开的基于PR的概念来说，这是本发明非常重要的一个优点。
从图7也能看到较小的边坡175a，b在凹槽75的相应边缘从盘片表面68突起。但这些对PP或HF检测仅有小幅影响。
如图6所示，凹槽75本身可在凹坑与岸区的轨道的平面区内延续，最后在最终混合式盘片内提供一具有λ/8有效深度的相应的特征，通过在其整个宽度内提供一致深度的凹槽的宽而平坦的底部77(如图8所示)的方式促进了凹坑之间的寻迹作用。这解决了Schoofs只处理了一部份(而且Nakagawa、Yanagimachi和Ha都忽略了)的问题，Schoofs所公开的平面区凹槽(通过降低凹坑间写入强度以在移动介质内产生一刚好超过阈值的条件的方式形成)对于最佳化PP检测来说太窄，且经过逻辑性延伸，如果凹坑间凹槽由较低极限值写入强度缩减而加宽(且对应地加深)，则会抑制凹坑/岸区过渡的HF检测。至少就重点来说，本发明以其对凹槽宽度和深度的独立控制能力许可不用较大深度就具有较大的凹槽容积，从而通过有助于当今技术水平的高速记录染料的使用而有助于在所得混合式盘片的R带上较快速地记录。
几乎无边坡的凹坑50(如图9所示)可通过调整参数使混合式盘片母版内的凹槽宽度略微增加，连同形成在凹槽内的ROM凹坑的宽度相应地略微增加的方式形成。这些参数包含光束强度和直径，其可独立地调整或联合调整以达到下列结果。
凹槽宽度的适当选择能导致形成在混合式盘片母版的新凹槽内的两个边坡中的一个边坡与已经形成的径向相邻凹槽的邻接边坡的向下斜面局部重叠。换句话说，两相邻边坡会合并而在邻接的凹槽间形成一平顶区域。该过程随着更多径向相邻凹槽的形成而重复进行，得到所有径向相邻轨道部分之间的平坦区域。
混合式盘片母版的凹槽内的ROM凹坑的宽度的适当选择导致形成在新凹槽内的凹坑的边坡以一相似方式最小化或消除。若参数经调整使得凹坑只比欲形成该凹坑的凹槽略窄，则形成在新凹坑任一侧的边坡会跟该凹槽的向下斜面重合。如此消除了在混合式盘片母版内以及最后在混合式盘片本身内的凹坑这些凹坑边坡。
所得轮廓本质上来说变成凹槽和形成于其内之凹坑的轮廓的叠加。因此，实际上来说，由混合式盘片母版制作过程中的这两个调整得到的凹槽变成了凹坑，只是比较宽一些，且此时是无边坡的。此结果的出现已经由重复实验所证实，且能通过对混合式盘片母版制作参数进行微调的方式最佳化。
图9所示为本发明的另一个实施例。如上所述，在该混合式盘片母版实施例中，除了岸区以外完全没有ROM凹槽，且所得ROM凹坑50呈现大致无边坡，在其任一侧具有一较浅的斜面。这在最终混合式盘片中有助于PP寻迹而不会损及HF检测。寻迹检测的改善是因为较浅的侧边斜面倾向于将较大部分的入射光反射偏离垂直方向。而HF检测完全没被牺牲是因为有效凹坑深度维持在传统的3λ/16。净效应在优值上有整体性的提升，这是本发明的一个优点。
同样的，边坡高度的降低，特别通过如本文所述的谨慎的参数选择使边坡有效地消减会减少相邻数据轨道之间的串扰。这在特点在于较窄距的当今和未来的应用中特别有效，本发明的此实施例特别有助于此。
正如同这两个写入光束(或单一颤抖光束)的独立控制有助于ROM凹坑和凹槽的横向构造的精确控制一样，这两个独立受控光束或单一颤抖光束的使用同样许可在混合式盘片母版的R带内以任何期望的横向构造和轨距形成预制槽。
因此，CD混合式盘片母版制作应用中的优值可由本发明提高，甚至是在没有附加的PP促进凹槽的条件也可以提高。此外，这种无凹槽、无边坡的轮廓(如图9所示)几乎就是理想的R带预制槽，而图7所示实施例对该特定应用来说可能不是那么合乎期望。记录R带预制槽的过程只需要每个写入激光束的一个固定强度而非任一光束强度的数据信号调制。但本发明的一个重要特点在于驱动写入激光以记录出各特征的模式可以传统的方式选择性地被编程以配合欲记录的ROM和R带的特定序列及指定特性的特殊要求。具体而言，由于在优选实施例中使用双光束染料-聚合物混合式盘片母片制作方法，因此从一模式到另一模式的切换比起现有技术的单光束PR母版制作要简单得多，这是因为没有PR法所固有产生的大多数问题。
有许多方法及相应装置能用于施行本发明的各实施例。首先要提到的是包括凹槽形成者。可以理解，R带预制槽单纯地是一记录在R带内的选择性尺寸的凹槽，详见下文。
举例来说，可通过将写入光束13，13’分离成照射在旋转的混合式盘片母版1的活性表面43上的两道光束的方式沿着ROM凹坑与岸区的整个轨道提供ROM凹槽75。可以选择，凹槽写入光束可仅在岸区周期(亦即从一凹坑写入脉冲的尾端区衰减的末端到下一个凹坑写入脉冲的前缘的起始)内激活。此外，必要时凹槽写入脉冲可在任何时间且在凹坑写入过程中的任何持续时间内选择性地激活和去活凹坑，依状况和偏好指定。除非凹槽写入光束在写入一轨道的凹坑(或一轨道的局部)的整个过程当中维持一″接通″状态，否则必须提供一些装置使凹槽写入光束与凹坑写入光束协同激活。如图13-15所示，如下文所述，可通过从光调制器信号10或激光驱动信号10’提供一输出来控制凹槽写入光束路径中光调制器的方式轻易实现，用合适的传统电路使这两个光束的激活同步。
图10所示为混合式盘片母版中的情况，其中主要ROM凹坑写入光束102与ROM凹槽写入光束103重叠，使得这两个数字记号是用包含这两个数字记号的凹槽同时形成的。在图10所示正切向剖面图中，可看到一连串的凹坑50a，b，c及岸区65a，b形成于由盘片1的基板41支撑的光激活层112内。此时，凹坑完全处于形成的凹槽75以内，亦即凹坑的上表面在凹槽以内且在凹槽上表面114(盘片的未记录表面)以下。在图10所示实施例中，数据轨道的岸区部分65a，b同样容纳在凹槽以内。
在图10所示实施例中，凹槽写入光束在整个记录过程中处于″接通″状态。此外，凹槽写入光束可以仅在相继凹坑的形成之间的周期选择性地被激活，从而沿着数据轨道形成只有开槽的岸区65。这对于凹坑的HF或寻迹没有功效，但是凹坑之间(亦即岸区内)的寻迹会因为前文提到过的理由而改善。替代实施例可能包括通过由产生凹槽写入光束的构件提供相应的受控输入的方式选择性地形成凹槽，详见下文。
图11与图10的差别仅在于图11中的凹槽写入光束103领先于主要写入光束102。图11所示构造就当前来说似乎对依据本发明的混合式盘片母版制作提供了最好的结果。就所有其它方面来看，此实施例与图10所示相似，且所有对于图10的论述同样适用于图11。
图12所示为主要写入光束领先于凹槽写入光束的情况。从图中可看到凹坑的形成先于这些凹坑最后所在的凹槽的形成。凹槽后形成的效果是从已成形的凹坑中均匀地清除更多材料而不致明显改变其构造。此方式如同将已成形的凹坑向下压入新成形的凹槽内，同时维持其相应构造。
所有关于图10和11的论述(除了图11所示构造就当前来说似乎会产出更好的混合式盘片的结果)同样适用于图12，且应了解到在此段及后继每一段内容中，亦可运用相同方法产生混合式盘片母版R带预制槽。有关于后者，在图12所示实施例中，由主要光束102最初形成的凹槽会因后继的凹槽写入光束103的效果而加深(亦即致使其在光激活层112内占据一更低于其上表面114的位置)，且不明显改变其横向剖面形状。
现在说明可形成这些光束并运用之的这种装置。
图13所示为本发明的主要实施例，其在一气体激光器和外部光调制的运用方面对应于图1所示的混合式盘片母版制作的装置。其中写入激光器7的输出光束进入一光束分离器100，由该分离器划分成两道光束120和121。光束120为主要写入光束且光束121为次要光束，前者为数据写入光束102的来源，后者是凹槽写入光束103的来源。主光束120能用于形成ROM凹坑且亦能用于形成R带凹槽的主要部分(或是R带凹槽本身，前提是如上所述未使用次要光束改变其横向剖面构造)。光束分离器100的一个输入为确定这两个所得光束的期望强度比的信号104。该光束分离器在本领域中是众所周知的，例如，可能是以下列方式为基础的：(1)以半波板结合一偏振光束分离器；(2)一声光偏转器(″AOD″)；或(3)一光电延迟器结合一偏振光束分离器。在优选实施例中，运用一AOD光束分离器，图中未示出的另一个输入可建立偏转角度，导致这两个所得光束在混合式盘片母版表面的期望径向分离。
主光束120进入一光调制器11，该光调制器的动作受图1中上述波形整形电路31控制，且其效果也在上文提及。应注意到在图13中示出了波形整形电路的一个额外输入一格式。后者只是采用该装置执行的特定操作所导致的输入，不管是数据记号格式或是一连续或不连续凹槽的切割或是本领域的技术人员可能利用的本发明的其它应用。该输入及处理此输入之波形整形电路的特性将根据特定的应用在熟悉该技术的电路设计者的能力范围内以所述教示为基础指定。
波形整形电路31的一个输出是一个被送往光束分离器100用于控制光束分离操作的程度和定时的信号131。在一些应用中，光束分离基本上连续地发生。在其它应用中，会期望间歇地将输入光束划分成两道射出光束。此动作可如图所示受到波形整形电路31控制，或者受到光束分离器的其它输入或是受到光束分离器100强度比输入的来源的输入的控制。由于此输入的目的明确，在此假定一般从业人员可轻易想出其它方式实现此目的。
已调制主光束122在离开光调制器11之后通过受ATIP输入151控制的主要ATIP偏转器150，该偏转器以一传统的方式(参见下文对于图14和20的说明)将所需的ATIP调制引入光束内。次要光束121可被送往另一光调制器123(其也通过线133受到波形整形电路31的控制)。由于希望次要光束仅形成一宽浅凹槽(在ROM区或R带区内)，只有通常所需的次要光束调制会是强度和接通-断开控制(二者皆由光束分离器100提供)以及光斑尺寸控制(由倒置望远镜130提供，参见下文)。在此情况中，不需要光调制器123或者是将该光调制器关掉。然而在一些格式当中，可能需要或期望对次要光束做更进一步的调制，因而提供了该可选的次要光调制器123。
在离开光调制器123之后，次要光束124以通过受ATIP输入156控制的次要ATIP偏转器155的方式同样经历ATIP调制。已调制光束124在通过次要ATIP偏转器155之后被送往一倒置望远镜130，该倒置望远镜的目的是根据线132上的光束宽度比输入将该光束的直径缩减一期望量以产生一输出光束125。倒置望远镜130的作用是使次要光束在母版盘片表面上的光斑尺寸最后选择性地比主光束的光斑尺寸大。
应注意到在图13所示的主要实施例中，其中利用一气体激光器产生″原始″写入光束，且调制是在激光器本身之外进行的，若光束分离器100被作为一声光偏转器(″AOD″)，则可将次要ATIP偏转器155纳入光束分离器100内。在此情况中，ATIP输入156会构成光束分离器100的一个输入，且此输入会连同一般偏转输入使得射出的次要光束121呈现期望的径向位移和ATIP颤动。由于主光束120(亦即″第零级″光束)没有在光束分离器内经历任何偏转，在此情况下，其同样不会接受到ATIP调制。因此，主光束仍需要独立的ATIP调制，必须通过ATIP调制器150，如同前一种情况。
主光束122和输出光束125在一光束组合器135内结合，该组合器的目的是校准这两个光束以供后续处理。该光束组合器完全是常用的，且可能包括一电介质光束分离器。可以选择使用一设置在一适当角度(大约45°)的半银反射镜。
射出的两道光束通过一聚光镜140，该聚光镜使凹槽写入光束103(来自次要光束125)和数据光束102(来自主光束122)扩张且将这两个光束送往物镜145。在此想到倒置望远镜130已经使已调制光束124窄化以产生被送往聚光镜140的输出光束125。因为此窄化作用，所得凹槽写入光束103并未完全填满物镜的输入光瞳，有效地减小其NA，结果使得该光束不会聚焦成与填满该物镜的数据光束102所聚焦的那样小的光斑。因此，当盘片1由其心轴马达3转动(该心轴马达受一适当的速度控制器5的掌控以确保恒定的线性速度)时，这两个光束在盘片表面43的相对直径会导致一凹槽75的形成，该凹槽的宽度大于凹坑50，如图6所示。
当然，这两道最终光束的实际尺寸会取决于掌控其上游处理的参数，特别是倒置望远镜130的缩小率和透镜140，145的参数的适当选择。同样的，所需光学件的全部或其一选定部分会由一个在功能和目的方面都跟图1和2所示的滑架21相似的装置(图中未示)支撑，或者由用于在光束与盘片轴线之间相对径向运动的其它装置支撑，从而确保数据轨道被正确地定位在盘片上。但这些措施当然是以本发明及相关技术为基础在从业人员的所知技术范围内。
图14所示为与图13所示相同的本发明的构造，但参照的是图2所示的装置，其中使用二极管激光器。有关图13的论述同样适用于图14所示的内容，当然除了有关图13中所示的光调制器的论述。如同图13和15，凹槽写入光束103被聚焦在盘片1的活性表面43。然而，因为该凹槽写入光束的较小NA，其光斑尺寸比主光束102大，以产生一宽度合乎期望的大于数据坑宽度的凹槽。在混合式CD应用中(其中凹坑宽度约为0.5微米)，凹槽写入光束在盘片表面的光斑尺寸可能是大约1-2微米。在R带预制槽的记录期间，将波形整形电路关掉，这是因为预制槽主要是以一恒定强度的光束形成的。
在图14所示实施例中，一第一光偏转器150安插在主光束122的路径内。其目的是通过经线151送来的输入的作用选择性地振荡该光束以产生一颤动的主要射出光束162，其会得到轨道写入光束102。该ATIP输入会以熟悉CD-R母版制作者所熟知的方式包含一欲被引入ROM数据轨道和R带预制槽轨道的正确颤动的所有参数，如上所述。一同样受到相同ATIP输入信号(通过线156)控制的第二光偏转器155相似地将期望的颤动引入光束124内。如此会产生输出光束161，此光束在通过倒置望远镜130时会得到次要射出光束163，之后会得到凹槽写入光束103。优选为，光偏转器150，155二者都是AOD。当然，二者的偏转作用必须经过小心地同步化和加权，且如果光偏转器150，155的ATIP颤动信号来自于单一的来源，那么可以最好地实现以上结果，如上所述。
本领域的技术人员以本发明为基础会了解到可改变凹槽写入光束的强度以使得所得凹槽的深度相应地改变。此光束强度变化举例来说可通过选择性地控制被送往倒置望远镜130(次要射出光束163自此发出)的输出光束161的强度级的方式轻易实现。其可以通过选择光束分离器100的激光功率和强度比输入的方式进行。无论如何，凹槽写入光束的最终强度可轻易选择为在活性层内提供一效果，从如上所述的全深度凹槽的产生改变到只是边坡去除措施。后者要求光束强度要足以在移动的活性层43内产生一仅略高于其热阈值的发热水平，而前者要求有一适当较高的强度。欲产生任何期望结果的这些调整会是在一般从业人员以本发明为基础的能力范围以内。
熟悉染料-聚合物光学数据记录方式者会观察到除了由凹槽写入光束形成的凹槽会倾向于有一弧形基部(从横向于轨道轴线的剖面来观看)之外，所有其它方面都相同。这是因为如同主要凹坑写入光束一样，大致圆形光束的强度横截面会沿其直径近似于一爱里斑(Airy Disc)分布，最大强度最接近其中心。然而在一些应用中，可能期望有一个较平底部的凹槽，如图8所示，特别是通过在最终混合式盘片内沿凹槽基部提供均匀的λ/8相深的方式可能改善寻迹作用。
图15所示为一个通过使凹槽写入光束在凹槽写入光束和凹坑写入光束沿轨道相对运动期间颤抖(即横向于凹坑轨道的轴线快速地振荡)的方式产生此较平底部的凹槽的装置。应注意到图15是针对图13所示的构造的，而后者与图1所示的装置相关，运用了需要外部光调制的气体激光器。在此假定熟悉该技术的从业人员可轻易地将其教示运用于图2所示的装置(即运用于图14所示的实施例)，其中以本发明及该技术中众所周知的原则为基础运用二极管激光器。
图15事实上是一个双模式装置，其可运用于CD或混合式盘片母版制作。在CD母版制作模式中，去活经由线151，256传送的ATIP信号，因为CD母版制作不需要产生颤动。在混合式盘片母版制作的R带预制槽产生阶段，激活ATIP信号，但光调制器11，123只是在所有或部分轨道形成过程中传送选定的恒定强度的光束。不管是哪种情况，线260上的光偏转器155的输入源自于一般信号组合器220，其输入为在该时间可能被激活的那些信号中的任何一个信号。
图15所示的所有组件在上文皆已提及，图14与图15所示实施例之间的仅有的主要差异(气体激光器实施例，而不是图15中的外部光调制器11和123的使用)为经由线231通往光偏转器155的额外的颤抖输入。在混合式CD母版制作模式中，该颤抖输入导致光偏转器执行次要光束124的一个复杂振荡，该振荡为较慢的ATIP颤动与较快的颤抖的组合。该颤抖输入可以熟悉振荡电路的一般从业人员能力范围内的方式由传统的振荡电路提供，该振荡电路与波形整形电路31的输出同步。
光束组合器135的输出由通过聚光镜140照射到物镜145上的两道重叠光束组成。两道光束191，192从该物镜射出。光束191(在图中以实线表示)是无颤抖光束，其聚焦在盘片1的活性表面43上的点193。另一光束(以虚线表示)为颤抖光束，其瞬间聚焦在点194。然而，由于光束192是颤抖的，其焦点在径向(相对于盘片，即图15中的上下方向)快速地移动，例如越过且再次越过无颤抖光束191的焦点193，到达点194’。本领域的技术人员会了解到颤抖光束192的焦点往光束191的焦点任一侧的极限径向移动只有微米的数量级，且图15必需大幅放大该移动范围以清楚显现。
一较平底部的凹槽可通过以一绕射光栅(或其它一般性绕射组件例如相位光栅)替换图13-15所示的倒置望远镜的方式而形成。此光栅使来自于光束分离器100的凹槽写入光束124转变成相互稍微错开的两个像，这两个像一同构成一照射在光激活表面上的单一加宽的激光束。
图16中所示的实施例是以图14(二极管激光器实施例)为基础的，且其中光束的相对聚焦位置经大幅分开以清楚显现。选择该二极管激光器的实施例是为了简化其表达，但应了解到可以选择以具有外部光调制器的气体激光器实施例作为图16的基础，因为光束源的特性对本发明并不重要。
今参照图16，凹槽写入光束124从光束分离器100射出且通过一光学装置200，在一优选实施例中该光学装置为一常规设计的绕射组件。其目的是将入射光束划分成相互稍有偏移的一对射出光束201a，b。本领域的技术人员能轻易将其换成替代光学装置来实现此目的。如图16的插图所示，由于这些射出光束各有一近似高斯强度的横截面，其少量相互位移会造成一接合光束，其强度分布(在一沿着位移轴线的剖面图中)近似矩形，如图所示。
射出的稍有位移的光束201a，b在光束组合器135内与主光束122合并，该光束组合器的输出通过聚光镜140然后通过物镜145。三道光束102，202和203因而聚焦在旋转盘片1的活性表面43上。光束102为主要写入光束，而光束202和203一起构成凹槽写入光束。这三道光束分别聚焦在活性表面上的点211，212和213。应了解到图16是按比例放大绘制的以显示其细节，其中光束202和203事实上会在活性表面重叠，如插图所示，且光束102会聚焦在该合并光束的中央。若在径向延伸的平面图中就微观来看，其在表面的结果会是一个椭圆形光斑，其强度为中央(在此写入凹坑)强于任一侧(由此形成凹槽)。
图16所示的实施例是以凹坑写入光束122和凹槽写入光束124经由光束分离器100的分离为基础的。然而，使用单光束也可能得到相似结果，如图17所示。
在图13所示实施例的情况下，激光器7发射一被导向通过一光调制器11的光束120，该光调制器受波形整形电路31的控制，该电路的输入可能包含转速、格式及数据输入信号。该光调制器的输出光束122被送往一光偏转器221，该光偏转器与图14所示及该段提及的光调制器150非常相似。其目的也相似：将光束122变换成在径向(即就图17来说的上下方向)相对于盘片选择性地颤抖的输出光束222。此选择性颤抖是由一来自于波形整形电路的颤抖输出信号231所导致的，其瞬间振幅准确地与自光调制器射出的光束122的瞬间振幅同步。颤抖信号经由一传统的电子加法装置220与一ATIP输入相加，此加法装置的输出构成光偏转器的输入260。已偏转光束222通过聚光镜140和物镜145，变成已聚焦光束270照射到盘片1的活性表面43上的移动点280。此光束(图中以光束270，270’和207”表示以指示其运动)在旋转中的盘片表面上描绘出一复杂径向颤抖图案，形成期望的特征(凹坑、凹槽等)。
由于颤抖信号是由与控制光调制器相同的波形整形电路31产生的，所以该波形整形电路的输入最后会同时确定在盘片1持续转动当中写入光束270在活性表面43上的瞬间强度和聚焦光斑的径向位置。因此，通过对波形整形电路产生一个适当的输入信号(这在一般从业人员以本发明为基础参照引用内容及文献所能做出的能力范围以内)，能在旋转盘片的活性表面内螺旋状地记录出极为复杂的轨迹，若从以此方式形成的母版盘片制出一模片则其能被转成数千个的复制品。
举例来说，此技术可能单纯地用于形成混合式盘片母版的更精确ROM凹坑。其中光束通过适当的光学参数和写入光束波长的选择而被狭窄地聚焦成一非常小的光斑。在盘片旋转时，该微小光斑在一范围内(相对于盘片的径向)非常快速地颤抖，该范围相当于欲写入数据轨道内的每一凹坑的宽度。该颤抖范围能随着写入期间每一凹坑沿其长度的期望宽度的变化而精确地改变。在轨道内的凹坑之间，光调制器熄掉光束直到下个凹坑开始之处。在一染料-聚合物介质中，热涂抹可确保所得凹坑就平面和剖面图来看有适当的构造。但是由于较微小光束的快速精确的受控颤抖，所得凹坑可能比随数据轨道的简单写入光束的情况更精确地形成。
在第二实例中，一道ROM数据坑轨道可能形成在混合式盘片母版的一个连续凹槽内。在此，将一第二颤抖信号叠加于凹坑形成凹坑的颤抖信号上(即与后者相加)，其中该第二信号形成凹槽，在该凹槽中凹坑与岸区序列将居留在盘片上。凹槽深度是由对应于凹槽形成方式的光束强度增量确定的(通常使其产生一仅略高于移动介质的热阈值的加大热流入量)，且其宽度是由该次要颤抖的范围决定的。如上所述，通过适当地控制次要颤抖的振幅，可在完全不造成任何实质凹槽的状态下去除边坡。
就第三实例来说，一道ROM凹坑轨道可以上述方式形成，有一用来寻迹的凹槽仅产生于凹坑之间。在此，叠加在凹坑形成信号上的是一凹槽形成信号，如同前一实例所述。但在此实例中，凹槽形成的颤抖信号仅在凹坑形成颤抖信号熄灭之时激活，或许稍有重叠以促进寻迹，但其时间和形状被确定为不至于遮掩凹坑/岸区过渡并因而损及HF检测。
在混合式盘片母版的R带内，连续预制槽的形成方式为提供具有恒定颤抖范围和适当强度的单一颤抖信号，一ATIP颤动信号叠加于此颤抖信号上。如上所述，此模式会由已编程的开关装置激活，这在本领域技术人员的能力范围以内。
在所有这些实例和模式中，颤抖范围和瞬间光束振幅可受到传统的装置的控制以产生几乎任何期望的ROM凹坑和R带预制槽几何形状。此外，本发明的颤抖实施例的应用可经由本领域的技术人员以本发明及相关文献为基础拓展到通过精确控制光阻剂曝光的三维范围的方式改进的PR母版制作技术。该技术可能也适用于消除PR过程的一些固有粗糙特性且/或降低甚至很可能消除所得凹坑的横向剖面形状内的斜面不连续性。
为了方便说明本发明的数个实施例，图13、15和17是以使用一气体激光器作为写入光束为基础的，而图14和16是以二极管的使用为基础的。如上所述，气体激光器需要外部调制，而在二极管激光器实施例中激光器本身可作为将各个输入信号合并以产生期望的写入光束强度分布的加法组件。当然，每一实施例皆可用气体激光器和二极管激光器的实施方式以相同数量的附图来显现。但是，应该相信在此已提供了充分的公开使得本领域的技术人员能够实施上述所有实施例以及在本发明范围内的众多其它实施例(依据本说明书所提供的信息通过提供一适当电路的方式以气体激光器或二极管激光器实施)。
虽说以使用气体激光器或二极管激光器为特点的实施方式是留给从业人员的设计选择，但是其中至少有一显著差异。由于气体激光器实施方式需要外部调制，从激光束分离出来的每一光束因而可能要独立地调制。因此，举例来说，以图13所示的实施例为基础，可通过提供传统的光束偏转装置(例如一反射镜)的方式使得两道光束中的一道光束选择性地聚焦在沿数据轨道上的一个不同于另一光束的位置，从而在数据写入光束102与凹槽写入光束103之间实现了一写入时间差。从而可导致这些光束如图10所示重合，或如图11和12所示导致一光束领先于另一光束。如果使用二极管激光器作为写入光束源，例如像图14所示，则在没有至少提供一对协调的独立调制激光器或为每一激光器提供一外部调制器的条件下会更难实现此目的。
此外，本发明的目标至少就某种程度来说是由去除(或实质减少)一般会在染料-聚合物法中产生的边坡的方式来实施的。除了以一全然不同于本发明所述方式解决边坡问题的美国专利5,741,627号(Cubit等人)和6,022,604号(Del Mar等人)之外，所有公开文献似乎都没有包含关于这些边坡的实质论述，而这些边坡是易于自然地在以热记录过程在光学纪录介质内形成三维特征的过程(例如染料-聚合物法)当中产生。
尽管有关热记录过程中形成的边坡的文献相当缺乏，但是本领域的技术人员参考本发明所述内容之后会理解到边坡高度的降低会改善HF检测，且会特别理解到当这些边坡几乎完全消除时所能实现的大幅改进。
我们发现通过运用如本说明书教示的本发明的技术，这些边坡可减小到要检测出其相对于一水准面的垂直偏差非常难的程度。换句话说，通过应用本发明教示的技术，且通过以一类似于CD母版制作和制造技术中的一般技术的方式(以上文和下文提到的方式)″调校(tweaking)″各种可用的参数设定，可预期到一从业人员可以由复制出三维特征(例如ROM数据坑和R带预制槽)的几乎没有边坡的净复制混合式盘片的热记录过程而制作混合式盘片母版。
测量作为距水准面(其被定义为边坡在其径向极限之一开始升高的垂直位置：例如图7中的177)的相对垂直距离的边坡高度(h，参见图7)和凹坑深度(d，参见图7)后，我们发现在CD-ROM母版制作中运用不同于本发明的现有热记录技术(例如以染料-聚合物为基础的方法)会导致边坡形成，其中边坡高度对凹坑深度的比率(亦即h/d)至少是20％，通常会更大。通过小心地根据已公开文献运用现有技术的方法，我们仍无法就该格式达到约低于20％的比率。我们观察到若在混合式CD母版制作当中使用较厚的染料-聚合物层以产生较深的ROM凹坑(因为一染料层会被旋涂在净复制混合式盘片上以生产最终的混合式盘片)，则可轻易达到一较低的比率。但这并不是因为边坡本身较低。而是因为与相同的边坡高度相比，较深的混合式盘片母版ROM凹坑当然会得到一较低的比率。
然而，由于混合式盘片母版制作及制造有着比一般CD-ROM母版制作更多的变量，因此就这方面来说会非常期望达到可能的最高优值。因此，通过现有技术的CD-ROM母版制作方法达到的边坡高度比率即使被转变成混合式盘片范畴所预期的结果也不会产生一个足够高的优值。因此，本发明所述的能够更进一步大幅降低边坡高度比率的技术对于实现理想的结果是必要的。
当然，以PR法进行的光学数据记录通常完全不会呈现边坡，因为该过程并非热处理工序且在三维记号形成时不会因该方法发生材料冲出。虽然热处理工序(例如染料-聚合物法)本质上易于促成边坡的形成(其可由上述本发明的实施例减轻)，但这些工序不同于PR法、只要受到良好控制就易于产生有连续斜面的滑顺表面的凹坑的事实是一大优势。
虽然我们观察到用以形成母版盘片染料-聚合物记录层的聚合物的粘合结构对于会在有关于CD和DVD母版制作的光学数据母版制作工序中产生边坡的程度具有深切的影响，我们未曾观察到这些步骤在混合式盘片母版制作中特别有价值。无论如何，仍要参照母申请案以对此议题进行完整的讨论。
当然，通过所揭示的方法用于混合式盘片母版制作的写入光束和读取光束可以源自于激光以外的来源。举例来说，可使用电子束或离子束。且毫无疑问地会有可应用于本发明的其它光束源，其中有一些可能要留待未来科技发展使其实现。但这些激光替代方案当中的任一个和全部都将落入本发明的范围内，且在具有处理这些可替代能量源的技术的人员的能力范围内通过必然经过修改的装置及/或方法进行的实施同样构成不超过本发明权利要求所限定的的等效物的范围内。
在CD制造技术中众所周知的并且在上文简短提及的是，通过对母版施加一非常薄的金属涂层(溅镀或蒸气沉积)然后以直流电镍电镀增长该涂层的方式可将母版盘片(在本例中为混合式盘片母版)制作成模片。然后从母版取下所得的金属模片，将母版丢弃。该模片构成模具，应用该模具并用高温和高压注射成形可得到复制盘片(在本例中为净复制混合式盘片)。在此之后，将一如CD-R文献中提到的适当的染料以一传统方式旋涂在每一净复制品上并使其固化。如同CD-R制造的情况，之后对该染料层涂布一薄反射层然后再施加上一保护层，从而制造出最终混合式盘片。
染料制造商如Ciba(参见前文)经常在其产品手册和使用说明中包含非常具体而详尽的指示，例如应当如何(使用该厂商的特定染料)进行旋涂工序。从业人员参照这些染料制造商的方法说明以得到旋涂及相关议题的更多信息。
依据本发明制造的净复制混合式盘片和最终混合式盘片内的各种优选尺寸范围在下文参照图19-23予以列表。图19为一混合式盘片300的平面图，图中显示上述的、由橘皮书指定的五个带。图20以平面简图示出了在具备预制槽310和311的R带303与具备ROM凹槽320和321及ROM凹坑330，331，332的相邻ROM区304之间过渡区的盘片300的一小部分，其中ATIP颤动振幅和频率经放大以清楚显示。图21为图20剖线21-21的剖面图，图中显示盘片300在此横向剖图中的过渡区的各个特征。图21假设盘片300为一净复制混合式盘片，因此只标示基板350及在其上部区域内形成的各种三维特征。图22与图21相似，差别在于盘片300是一最终混合式盘片，如图所示具有染料层345、反射层355和保护层360。与所有其它附图一样，这些特征都没有按比例绘制。
图23与图22大致相同但经放大以更清楚显示各尺寸参数，这些尺寸参数的优选范围列于下面的表一。在图23a和表一中：
DRGroove为净复制品中显示的预制槽311的深度，其从该净复制品的表面(以虚线表示)向下测得的；
DRGD为染料和反射层上方的残留凹槽311’的深度，其是由预制槽311内染料层的适形配合产生的；
WRGroove为预制槽311的宽度，如图所示是在半深度处测得的；
DPit为ROM凹坑332的深度，其是从ROM凹槽320内的凹坑起始水准面324(以虚线表示)向下测得的；
WPit为ROM凹坑的332的宽度，如图所示其是在距凹坑起始水准面324的半深度处测得的；
DROMgroove为净复制品中显示的ROM凹槽321的深度，其从有效岸区水准面334(以虚线表示)向下测得的；
DROHGD为染料和反射层上方的残留ROM凹槽321’的深度，其是由ROM凹槽321内染料层的适形配合所造成的；
WROMGroove为ROM凹槽321的宽度，如图所示是在距凹坑起始水准面324的半深度处测得的。
    参数     优选范围(毫微米)
    DRGroove     120-250
    WRGroove     450-750
    DPit     250-450
    WPit     350-550
                表一
为了避免混淆，应该注意，参照图23a和以上给出的数据，Dpit是从ROM凹槽320内的凹坑起始水准面324测得的，而下文所述的在图23b和图25中以及表2和3给出的数据，D’pit是从ROM凹槽开始下降的有效岸区水准面334测量的。当ROM凹坑与在其中形成该ROM凹坑的ROM凹槽的宽度几乎相等或略宽时，会产生这种明显的差异，如图25所示，该图大体上呈现表3中的数据。凹坑起始水准面324和有效岸区水准面334实质上是重叠的。因此，为了区分以上的实例和以下的描述，且为了更好地说明所附的权利要求书，在以下列表和图23a和25中应用D’pit表示ROM凹坑的深度(即“纵向尺寸的范围”)。
另一个可能的混淆可能在于各种特征的宽度(即“横向尺寸的范围”)的测量方式。如上所述，凹坑的宽度或ROM凹槽的宽度通常是在该特征从某个垂直水准面向下(或向上)的半深度处测得的。例如，参考图23a，ROM凹坑332的半深度处333是在从凹坑起始水准面324往下到凹坑底部的一半，其在半深度处的宽度Wpit是在该点横向测量的。类似地，ROM凹槽320的半深度处323是在从有效岸区水准面334往下到该凹槽的基部的一半，其在半深度处的宽度WROMGroove是在该点横向测量的。
可以选择，一个特征的横向长度是从该特征的一侧到该特征的相对侧的距离，包括该特征在相对的垂直方向的任何位移量(例如，由边坡所引起)。例如，在图23a中，凹坑332的横向长度是从该凹坑的一侧335a到该凹坑的另一侧335b的横向距离，即其轮廓从一侧上的凹坑起始水准面324升起处到该轮廓返回到相对侧的该水准面的点之间的距离。类似地，凹槽321的横向长度是从该凹槽的一侧322a到该凹槽的相对侧322b之间的距离，即其轮廓从该有效岸区水准面334升起处到该轮廓返回到该水准面的点之间的距离。
应该注意，对于具体选择的染料和复制条件来说，优选的尺寸范围明显小于表一所列，从而实现最终混合式CD的最佳整体性能和优值。但是，也可以实现更宽范围的可接受的参数值。如表2中所示：
    参数     可接受的范围(毫微米)
    DRGroove     50-250
    WRGroove     450-750
    D’Pit     250-500
    WPit     350-650
           表二
例如，我们最近发现，如以下三个实例中所示的由具有ROM凹槽和ROM凹坑的混合式盘片母版所复制的最终混合式CD的整体性能和优值基本上不会下降，即使其参数值落在最早确定的范围之外也是如此。这些数据是根据制造商的使用说明应用Ciba UltragreenMX染料产生的，并被明列于下表3中。应该注意，这些数据是从模片测量得到的。由模片复制而成的盘片上的这些特征的尺寸或许会下降约5％。这些深度是从有效岸区水准面(在图23和25中用334表示)测得的。这些宽度是在半深度处测得的，如图25所示。这些凹坑数据来自相对很长行程长度(例如约9-11T)的凹坑的数值。我们期望更短的凹坑呈现更小的凹坑宽度。参照以下的表3，应该注意的是，在这种情况和大多数的其他情况下，R凹槽和ROM凹槽尺寸实质上是相同的，这是由于R凹槽和ROM凹槽实际上是同一个的凹槽。
  参数     实例1(毫微米)     实例2(毫微米)     实例2(毫微米)
  D’pit     380     360     411
  WPit     521     526     557
  DRGroove     118     75     165
  WRGroove     507     488     528
                       表三
应该注意到，在这些实例中，在半深处的ROM凹坑的宽度实际上大于在半深处ROM凹槽的宽度。具体而言，虽然这些数据中没有确实表示出凹坑的横向长度大于相应凹槽的横向延伸，但在实例2中，ROM凹坑宽度是ROM凹槽宽度的110％。这些数据是从轨距为1.6微米和总容量为650M字节的混合式CD盘片测得的。在轨距为1.5微米(这对总容量为700M字节的混合式盘片是必要的)的情况下，如果ROM凹坑比ROM凹槽宽则可能会产生串扰。但是，这些数据确实证明了通过调整轨距的方式，有可能使ROM凹坑的宽度是在其中形成这些凹坑的ROM凹槽的宽度的110％。这种情况如图24a和24b所示，其分别是尺寸相近的这种ROM凹槽(图24a)和这种ROM凹坑(图24b)的简单扫描。当在混合式盘片母版中的这种凹槽内产生这种凹坑时，当在横截面内看时，其结果看起来只是一个凹坑，该凹坑的深度由其所处的该凹槽而加大。如图25中的凹坑334所示。
因此，凹坑实际上可以比凹槽稍微宽一些而不会对复制混合式CD的整体性能和优值造成有害的影响。这是本发明的方法具有很大灵活性的结果。但是，我们仍然相信，如果ROM凹坑比其所处的ROM凹槽更窄，那么将出现更少的串扰，并对于大多数的应用可提供良好的结果，特别涉及较小轨距的情况与ROM凹坑的宽度与其所处的ROM凹槽的宽度相同或稍宽的情况相比具有更好的结果。图23b显示了大体上窄于所处的ROM凹槽320的凹坑334，用于与图25所示的构造做比较。
众所周知，CD-RW格式是基于双相(即晶体或非晶体)材料的反射率检测的，在该双相材料中存储二进制数据，二进制的“0”表示这两相中的一个相，二进制的“1”表示另一个相。因此，CD-RW混合式盘片内的ROM凹坑的深度相当小，远小于250毫微米，甚至可能小于毫微米或更小。此外，未来很薄的CD-R燃料层的正确应用可能会导致在最终混合式盘片内的已记录凹坑当通常从第二表面读取时，可提供足够的HF和PP响应。对于这种薄燃料层，所需的基板内ROM凹坑深度也必须远小于250毫微米。
我们发现在染料涂布前和染料涂布后，相应特征的深度间的优选关系在30％至80％的范围内，更优选为在50％至70％的范围内。举例来说，DRGD优选为DRGroove的30％至80％；且DROMGD优选为DROMGroove的30％至80％，以50％至70％的范围为最优选。
但是，我们发现并且相信，虽然最近的研究显示WPit可能等于甚至超过DROMGroove，如上所述，但是HF和PP检测的矛盾需求的最佳协调发生在WRGroove WPit的情况下。我们还观察到在不使DROMGroove变得太大而因为过深凹坑牺牲了可靠的高速复制的情况下，必须使DROMGroove足够大方能提供一充分的寻迹信号和可靠的ATIP复原。
由于每一制造系统的参数是如此的多且各系统间差异甚大，除了提供上述分类指导外不可能为这些参数中的一些参数指定单独的数值。如同在此领域中有所经历者所知晓和理解的，每一系统必须经最佳化以提供最高可能的优值，且在混合式盘片母版制作和制造的情况中更是如此。
净复制品可经测试以合乎上述要求，且系统事先经最佳化至未延续到旋涂阶段的程度。若未能符合上述标准，可在母版制作阶段或整个上游生产链当中被认为是导致不可接受结果的任何其它步骤中对一个或多个可用参数进行适当调整。通常，首先调整母版制作参数，因为这只是改变一个或数个可调整输入的事情而已。
这种参数调校操作是普遍用于CD制造的反馈最佳化技术所固有的，其包括：(1)形成母版；(2)在一从开始到结束的生产线中进行复制，此生产线最好是在同一室内；(3)分析复制品且记下这些复制品未符合适用规范或要求的方式和程度；(4)重新调整母版制作参数；(5)产生后继复制品以供分析；且(6)重复此工序直到一贯地获得具有期望特性的复制品。
最后，最终混合式盘片和事后记录混合式盘片必须符合橘皮书规范，且相应ROM区必须符合纳入橘皮书规范内的红皮书规范。这就要求沿着上文所述路线做更进一步的最佳化以符合这些规范，且使优值最大化以确保会持续符合这些规范。每一生产线变量可能需要调校方能达到最近要求的结果。
举例来说，通常遇到的生产变量中的一个为复制(亦即模造)装置从净复制盘片的中央到其外周施加一致压力的相对能力。压力的径向减小可能导致净复制混合式盘片的ROM凹坑易于往复制品盘片外侧部分变得较浅。上述的美国专利第5,608,712号以一个类似于上述的斜坡修整功能应用的方式处理此问题。这只是显现出不同生产线存在不同最佳化挑战，且除了适当地分析最终混合式盘片且据以调整母版制作和制造参数之外别无他法的事实。
应了解到本发明的改进不仅可从混合式盘片母版观察到，也可从由这些母版复制得到的模片以及由这些模片复制或直接由这些母版复制得到的构件(净复制混合式盘片或可能是其它中间构件)观察到。由于所有这些复制品(不管是净复制品或最终产品)都会呈现本发明的改进特征，因此所有这些复制品都在本发明的概念以内。
如上所述，本发明当然不局限于混合式CD制造。举例来说其也可以应用于CD-RW混合式盘片或MO盘片制造。CD-RW混合式盘片格式与CD-R(或DVD-R)混合式盘片格式之间的仅有基本差异在于施加在净复制混合式盘片上的记录层的选择。在CD-RW的情况中，真空沉积在净复制混合式盘片上的物质会是一种热致相变材料，而ROM记号可为数据坑，与CD(或DVD)混合式盘片的情况相同。在MO的情况中，真空沉积物质会是一种传统的材料，其磁性取向可由协同于一外部磁场作用的热装置而选择性地倒转。这些材料及其应用和使用是本领域的技术人员众所周知的，这些人会容易地了解到混合式盘片母版及净复制品上的特征的垂直尺寸并不一定要跟混合式CD情况中的尺寸一样大即能在最终混合式盘片内达到适当的相深。
同样的，本发明不局限于使用旋转盘片。本发明的内容同样可应用于具备微观表现的ROM数据及凹槽供使用者在事后选择性地在最终复制构件上记录数据的任何可复制构件。在一静止构件的情况中，母版可由一双光束(或单一横向颤抖光束)产生，该光束的记录光斑会以本领域的技术人员易于实现的当时在该构件的一个或多个平面上进行光栅扫描。
本领域的技术人员可不脱离本发明的精神和范围做出许多替代方案和修改。因此，必须了解到本说明书以附图和文字说明的实施例只是作为实例，且不应将其视为由随后的权利要求书所限定的本
发明的范围。
在本说明书中用以描述本发明及其各种实施例的字句应不仅就其一般定义的意思加以了解，而且通过本说明书中的特殊定义涵盖了超出于一般定义的范围的结构、材料或作用。因此若一组件在本说明书中能被解释为包含一个以上的字意解释，则其在权利要求中的使用必须就本说明书及其字句本身所支持的所有可能意思以通义来理解。
因此，以下权利要求中的字句或组件的定义不仅包含字面提出的组件的组合，而且包含以大致相同的方式执行大致相同的功能以得到大致相同的结果的所有等效的结构、材料或作用。
本领域的技术人员看出的本发明权利要求所限定主题的非实质性变更(不管是立即得知或事后想出)皆明确地被视为在本发明权利要求范围以内的等效物，就算其未确实以大致相同方式执行相同功能以获得大致相同结果亦是如此。因此，本领域的技术人员在当前或事后知晓的替代方案会在本发明的权利要求所限定的范围内。
因此，权利要求书被理解为涵盖了以上明确显示和提出的内容、概念上等效的内容、明显可取代的内容以及本质上纳入本发明的实质想法的内容。

Claims (28)

1.一种混合式构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸的范围超过350毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸的范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。
2.如权利要求1所述的混合式构件，其中该第一特征的横向范围不超过该第一轨道的横向范围。
3.如权利要求1所述的混合式构件，其中该第一特征在半深度处测得的宽度不大于该第一轨道在半深度处测得的宽度的约110％。
4.如权利要求1所述的混合式构件，其中该第一轨道的横向范围大致上与该第二轨道的横向范围相同。
5.如权利要求4所述的混合式构件，其中该第一轨道及该第二轨道构成一个大致连续的轨道。
6.如权利要求1所述的混合式构件，其中：
a该混合式构件包括一具有一中央轴线的盘片，该盘片可选择性地以该中央轴线为中心旋转，该盘片有一大致平坦的表面；
b该第一区包括一在该盘片的一表面上的第一环形物且该第二区包括一在该表面上的第二环形物，该第一和第二环形物与该盘片同轴；
c该第一轨道环绕在该第一环形物内的该盘片，且该第二轨道环绕在该第二环形物内的该盘片；
d该第一特征平面及该第一轨道平面处于该表面内；且
e该第二轨道包括该表面内的一凹槽。
7.如权利要求6所述的混合式构件，其中该第一和第二轨道螺旋地环绕该盘片。
8.如权利要求7所述的混合式构件，其中该第一轨道的至少一部分及该第二轨道的至少一部分构成一大致连续的螺线。
9.如权利要求6所述的混合式构件，其包括相继的多个该第一主要特征，每个该第一主要特征包括在该表面内的一主要凹坑，每对相继的主要凹坑之间穿插着一主要岸区，每个该主要凹坑和每个该主要岸区独立地代表该已储存数据的一相应份。
10.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要岸区中的每一个包括一深入该表面内的三维压痕，具有一微小主要岸区横向尺寸及一微小主要岸区垂直尺寸。
11.如权利要求10所述的混合式构件，其中该多个相继主要岸区中的每一个的横向范围大致等于该主要岸区所介入的相应的主要凹坑对的横向范围。
12.如权利要求10所述的混合式构件，其中该多个相继主要岸区中的每一个的横向范围大于该主要岸区所介入的相应主要凹坑对的横向范围。
13.如权利要求9所述的混合式构件，其中：
a.该第一轨道的至少一部分包括在该表面内的一大致连续的三维压痕；且
b.该多个相继主要凹坑容纳在该第一轨道的该部分的该三维压痕内。
14.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要凹坑中的每一个的纵向边界相互成几何对称。
15.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要岸区中的每一个的纵向边界相互成几何对称。
16.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要凹坑中的每一个都具有一由横向剖面定义的外部形状，其中从该主要凹坑从该表面开始其在该第一垂直方向的移位的、在该第一特征的一横向边缘处的点到始于该表面的该位移在该主要凹坑的相对横向边缘处终结的点，该外部形状未呈现实质的斜率不连续性。
17.一种混合式构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸范围小于250毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。
18.如权利要求17所述的混合式构件，其中该第一特征的横向范围不超过该第一轨道的横向范围。
19.如权利要求17所述的混合式构件，其中该第一特征在半深度处测得的宽度不大于该第一轨道在半深度处测得的宽度的约110％。
20.如权利要求17所述的混合式构件，其中该第一轨道的横向范围大致上与该第二轨道的横向范围相同。
21.如权利要求20所述的混合式构件，其中该第一轨道及该第二轨道构成一个大致连续的轨道。
22.一种母混合式盘片构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸范围大于350毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸；且其中：
c.该母构件被配置为可由其制造出一最终混合式构件，该最终混合式构件含有：
(1)次要数据特征，其分别表示由相应的第一数据特征表示的该份数据，该数据可从该最终混合式构件选择性地检索；及
(2)一导轨，其对应于该第二轨道，表示其它数据份的第三级特征可选择性地记录在该导轨内，且该其它数据可从该导轨选择性地检索出。
23.一种由根据权利要求22所述的母混合式盘片复制得到的最终混合式构件。
24.一种由根据权利要求22所述的母混合式盘片复制得到的中间混合式构件，可由其复制出如权利要求23所述的最终构件。
25.一种母混合式盘片构件，其包括：
a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征代表，每一该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：
(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，
(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸范围小于250毫微米，且
(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸范围小于170毫微米；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸；且其中：
c.该母构件被配置为可由此制造出一最终混合式构件，该最终混合式构件含有：
(1)次要数据特征，其分别表示由相应的第一数据特征表示的该份数据，该数据可从该最终混合式构件选择性地检索；及
(2)一导轨，其对应于该第二轨道，表示其它数据份的第三级特征可选择性地记录在该导轨内，且该其它数据可从该导轨选择性地检索。
26.一种由权利要求25所述的母混合式盘片复制得到的最终混合式构件。
27.一种由权利要求25所述的母混合式盘片复制得到的中间混合式构件，可由其复制出如权利要求26所述的最终构件。
28.一种混合式构件，其包括：
a第一区，其储存着可选择性检索的数据，
(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征代表，每一该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道之一部分纵向地储存；
(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸，其中：
(a)该第一主要特征的横向范围大致不超过该第一轨道的横向范围，且
(b)该第一主要特征在该垂直第一特征尺寸的一半处测得的宽度不超过该第一轨道在该垂直第一轨道尺寸的一半处测得的宽度的约110％；及
b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。
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PB01 Publication
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