CN1739152A - 制造光学数据存储介质的方法、光学数据存储介质和执行所述方法的设备 - Google Patents

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Abstract

描述了一种制造光学数据存储介质的方法,所述介质包括至少一个基底(11)和沉积在基底(11)上的多个层。所述介质包括透明间隔层和透明覆盖层(12)中的至少一个。所述层(12)是通过下述操作提供的:将液体施加到旋转基底(11)上并进一步旋转基底以便将液体在内径ri和外径ro之间基本均匀地延展成一个层,并借助曝光于UV射线来凝固所述液体层(12)。在将液体施加到旋转基底上之后,通过加热装置以这样一种方式加热液体层(12):在ri处的液体层(12)的温升具有值δTri,而液体层(12)在ri和ro之间的温升逐渐升高,且液体层(12)在ro处的温升具有值δTro>δTri。这样,当在信息存储区上进行测量时,间隔层或覆盖层具有小于+/-1μm的厚度变化。另外还描述了使用所述方法制造的介质和用于执行所述方法的设备。

Description

制造光学数据存储介质的方法、光学数据存储介质和执行所述方 法的设备
本发明涉及一种制造光学数据存储介质的方法,所述光学数据存储介质包括至少一个基底和沉积在基底上的多个层,所述多个层包括透明间隔层和透明覆盖层中的至少一个,其中通过以下步骤来提供该层:将液体施加到旋转基底上、进一步旋转基底以便将液体在内径ri和外径ro之间基本上均匀地展开成一个层以及通过曝光于UV射线来凝固所述液体。
本发明还涉及一种使用所述方法制造的光学数据存储介质。
本发明进一步涉及一种用于执行所述方法的设备。
这种方法的一个实施例可从欧洲专利申请EP-A-1047055中获知。具体地说,公开了施加光透射粘着层,以便将覆盖层或其它层彼此接合、接合至基底的表面和/接合至或一个或多个信息存储层。
有用于获得适于记录和再现的光存储介质的稳定驱动器,所述光存储介质具有几千兆字节(GB)或者更大的存储容量。
该要求可由某种数字视频盘或有时也可由数字通用盘格式(DVD)格式满足。可将DVD格式分成专用于再现的DVD-ROM、也可用于可重写数据存储的DVD-RAM、DVD-RW和DVD+RW、以及一次记录型的DVD-R。目前DVD格式包括具有4.7GB、8.5GB、9.4GB和17GB容量的盘。
8.5GB、尤其是9.4GB(DVD-9)和17GB(DVD-18)格式呈现更加复杂的构造,并且通常包括多个信息存储层。例如与传统的紧致盘(CD)相比,4.7GB单层可重写DVD格式是相对容易处理的,但对于视频记录目所提供的存储容量不足。
近来已经提出的高存储容量格式是数字视频可记录盘(DVR)。两种格式最近得到了发展:红光DVR(DVR-red)和蓝光DVR(DVR-blue),后者也称作蓝光盘(BD),其中红和蓝指的是用于记录和读取的射束波长。这种盘克服了容量问题,并且在其最简单的形式下具有适于高密度数字视频记录和存储的单存储层格式,其在蓝光DVR格式下具有高达约22GB的容量。
DVR盘通常包括一个盘形基底,其在一个或全部两个表面上展现一个信息存储层。DVR盘还包括一个或多个射束透射层。这些层对用于从盘进行读取或对盘进行写入的射束来说是透射性的。例如施加在信息存储层上的透射覆盖层。通常,对于高密度盘,具有高数值孔径(NA)(例如高于0.60)的透镜被用于对这种具有相对低波长的射束进行聚焦。对于具有0.60以上的NA的系统,由于降低的公差(例如厚度变化和盘倾斜),以0.6-1.2毫米范围内的基底厚度应用基底入射记录日益变得困难。由于此原因,当使用以高NA记录和读出的盘时,聚焦到第一记录叠层(stack)的记录层上是从与基底相对的一侧进行的。因为必须要保护第一记录层免受环境干扰,所以使用了至少一个相对薄的射束透射覆盖层(例如比0.5mm还薄),通过该层对射束进行聚焦。显然不再需要基底对射束透射,并且可使用其它基底材料,例如金属或其合金。
如果存在第二或另外的记录叠层,则在各记录叠层之间需要射束透射间隔层。所述第二和另外的记录叠层必须对射束波长至少部分地透明,以使在第一记录叠层的记录层中进行写入和从其读取成为可能。这种间隔层的厚度典型地在几十微米的数量级。存在于射束源和距基底最远的记录叠层之间的一个或多个射束透射层通常被称作覆盖层。当预制作的薄片被用作透射层时,需要额外的透射粘接层以便将各覆盖层彼此接合。
在DVR盘中,必须非常仔细的控制射束透射层在盘的径向扩展上的厚度变化或不平坦,以便使照射射线的光径长度的变化最小化。尤其是在使用波长基本上等于405nm和NA基本上等于0.85的射束的蓝光DVR版本中,射束在焦点处的光学质量对透射层的厚度变化相对敏感。总层厚具有一个最佳值,以便对聚焦在例如第一信息记录层上的射束获得最小的光学球面象差。从该最佳厚度偏离例如+/-5μm已经引入相当数量的这种象差。由于该较小的范围,重要的是透射层的平均厚度等于或接近其最佳厚度以便最佳地利用系统公差和在制造介质的过程中具有高合格率。假定厚度误差是在厚度的标称设置值周围的高斯分布,则清楚当制造期间的标称厚度的目标设置值基本上等于如在DVR盘规范中的覆盖层的最佳厚度时,不遵从上述规范的所制造盘的数量是最小的。当覆盖层的折射系数为n=1.6时,DVR盘的单一覆盖层的标称厚度为100μm。当使用不同的折射系数时,必须调整覆盖层的标称厚度。因为最佳厚度的变化可超过多于一个微米,所以从合格率的观点很清楚即使是这种小的变化也必须予以考虑。
如前所述,多叠层盘(例如双叠层)被用于增加盘的存储容量。那些盘在记录叠层之间需要透射间隔层。在双记录层DVR盘的情况下,间隔层和覆盖层的厚度和被选为100μm,例如25μm间隔层和75μm覆盖层。从EP-A-1047055可知使用聚合物层(例如聚碳酸酯(PC)薄片)作为光透射覆盖层或间隔层,并借助由UV固化的液态树脂或压敏粘接剂(PSA)形成的薄的旋涂(spin-coated)层将这种层粘接至信息存储层。因为盘现在由一个以上的射束透射层构成,所以制造在上面规定的范围内变化的盘甚至变得更加困难。因此对于这种盘,更加重要的是将标称厚度设置成基本上等于盘的覆盖和间隔层的最佳标称厚度。
为了在播放或记录例如BD盘时不依赖于光驱中的球面象差的补偿措施,单记录叠层盘的覆盖层的厚度变化应小于+/-2μm。对于例如双记录叠层BD盘来说,所述变化涉及间隔层和覆盖层厚度,并且对于每个层来说应分别小于+/-1μm。如前所述,这就在每个单独层的公差方面提出了甚至更加苛刻的要求。
当前被一些制造商使用的用于生产间隔层的技术是DVD接合。首先,旋涂对辅助基底或“压模”(例如具有引导沟槽的PC基底)提供对所述压模非粘接的薄层,该薄层随后用紫外(UV)射线进行固化或凝固。然后,使用已知的DVD接合技术将该辅助基底或“压模”粘合至DVD基底,在所述技术中,在存在于所述两个基底之间的同时旋涂液态胶粘剂,并且随后通过曝光在UV射线中而对其进行固化。固化的非粘接层和胶粘剂层的总厚度的圆周变化不能得到很好的控制,并且所需的公差(例如+/-1μm)无法得到满足。此外,旋涂施加非粘接层在盘的边缘处引入了所谓的边缘珠(edge bead)效应。这是例如几毫米的外围区,由于盘边缘处的表面张力效应,其具有相对大地增加了的层厚度。在该区中可能出现大于5μm的层厚增加。随后,从与第二基底保持粘接状态的非粘接层分离压模。接着执行进一步的处理步骤,以最终完成DVD介质,例如施加另外的记录叠层和覆盖层。
另一种方法包括施加“PSA类”材料,其在真空的条件下与第一DVD基底产生接触之后被UV固化。这种材料通常是作为箔片提供的。由该材料获得的厚度变化可低于+/-2μm。然而,由于高材料成本,这种处理与旋涂工艺相比相对昂贵。
当使用已知的旋涂工艺时,将遇到下列问题。因为基底通常包含中心孔,所以将被凝固的液体在中心孔周围以圆珠的形式加料。这通常导致这样的液体层,其在基底旋转之后产生一个液体层,该液体层从内径到外径呈现出15-30%的径向层厚度增加。当使用120mm直径的圆形基底时,基底的外周区域处的边缘珠例如从半径55到58mm可导致大于5μm的额外层厚度增加。通常这些边缘现象并不是均匀地出现在外围附近,从而在基底的外周区域处导致附加的圆周变化。当使用例如根据DVD接合技术的旋涂时,从DVD基底和压模之间排出的胶粘剂可能会聚集在外围,且在分离压模和DVD基底之后在压模上留有残留物或在DVD基底上留有毛刺。这对于压模的重新使用将引起问题,并且DVD基底边缘处的毛刺可能在制造光学数据存储介质的随后处理步骤中(例如在施加透明的覆盖层中)产生问题。
本发明的一个目的是提供一种在开头段落中所述的那类用于制造具有间隔层或覆盖层的光学数据存储介质的方法,若在信息存储区上进行测量,所述间隔层或覆盖层具有小于+/-1μm的厚度变化。
本发明的另一个目的是提供一种根据本发明的方法制造的具有间隔层的光学数据存储介质,其包含模压信息(embossed information)。
本发明的再一个目的是提供一种用于执行所述方法的设备。
所述第一目的是用根据开头段落中所述的方法实现的,其特征在于:
-在将液体施加到旋转基底上之后,通过加热设备以这样一种方式加热液体层:
-液体层在ri处的温升具有值δTri,而
-液体层在ri和ro之间的温升逐渐升高,
-液体层在ro处的温升具有值δTro>δTri
当使用该方法时,液体层的粘性根据其温升降低。该粘性降低以这样一种方式影响旋涂工艺的流体流动物理特性:即在旋涂之后的径向液体层厚度分布基本上是均匀一致的。为了更好的一致性所进行的精细调节可通过例如改变基底的旋转频率或通过改变旋转周期来实现,尽管这些变化是辅助效果。实际上温升分布的形状是确定所期望的最终径向厚度分布的一致性的主要因素。所期望的分布一致性是液体层在完全的物质凝固之后的径向厚度分布并不具有大于+/-1μm的变化。
优选地,ri和ro之间的温升具有一个径向温度分布,其形状基本类似于在δTro和δTri是零时得到的径向厚度分布的形状。当使用该分布时,可以实现甚至小于+/-0.5μm的液体层厚度变化。
在一个实施例中,加热装置包括一个将IR射线投射到基底上的具有大于ri的半径的区域中的红外加热设备,用于在液体层中产生期望的径向温度分布。该加热方法具有相对容易实现的优点。或者,所述加热装置包括一个加热的卡盘(chuck),基底在旋转期间被安装在其上,所述卡盘具有一个加热的表面,用于在液体层中产生期望的径向温度分布,或者所述加热装置包括从一个喷嘴发射出来的经引导的加热气体流。
有利的是通过一个掩模来屏蔽基底的几毫米宽的外围区域以便防止该区域中的液体层曝光于UV射线。在所曝光部分中的液体曝光之后,以充分高的旋转频率旋转基底以便从基底上基本上除去外围区域中的未曝光液体。这样做优点是:外围区域中的可能边缘珠(参见图1中的12b)被除去,并且在基底或例如与早先所述的DVD接合技术一起使用的压模的外围处没有留下液体残留物,其中在压模的情况下,由该处理步骤除去UV可固化的胶粘剂,所述胶粘剂从DVD基底和压模之间除排出并聚集在外围且在分离所述基底和压模之后在压模上留有残留物或在DVD基底上留有毛刺。这样,可更加容易地再次使用压模。比较所谓的DVD-18技术,其被用于生产双侧双层DVD只读盘,其中信息是通过经由压模基底进行模压而转移的,但是所述技术要求除去过量的胶粘剂以便能够有效地分离压模基底和DVD基底。
特别有利的是,所述曝光是在包含氧气的大气中发生的,并且是以借助氧气抑制而留下几微米的液体层顶部未凝固的曝光强度进行的。以这种方式,液体层的顶部被保持基本上未凝固。这使得能够在液体层的顶部模压信息,例如预制沟槽或凹坑或进行相反的操作。顶部厚度的小的相对变化(例如0.2μm)可能仍然会发生,但与凝固之后的液体层的总厚度相比是可忽略的。
所述第二个目的是通过如在第二段中所述的光学数据存储介质实现的,其特征在于:一个压模被压入到使用本发明的方法制造的间隔层的液体层的未凝固顶部中。随后通过曝光于射线来凝固所述顶部。从完全凝固的液体层的顶部分离压模。可以提供另外的层(例如记录叠层和覆盖层)以最终完成光学数据存储介质。通过留下基本未凝固的液体层的顶部,信息可被模压而不会显著干扰间隔层的总厚度。
在一个有利实施例中,压模对于UV射线是透明的,并且借助投射通过透明压模的UV射线来凝固所述顶部。透明压模的优点在于:能够对液体层的顶部进行更直接的曝光,并且可使用对UV射线不透明的基底。
所述第三个目的是通过一个设备实现的,所述设备包括:
-用于接收基底和沉积在基底上的多个层的装置,
-用于旋转基底的装置,
-用于提供透明间隔层和透明覆盖层中的至少一个的装置,这是通过将液体施加到旋转基底上并进一步旋转基底以便将液体在内径ri和外径ro之间基本均匀地延展成一个层,和
-在将液体施加到旋转基底上之后以这样一种方式加热液体层的装置:
*液体层在ri处的温升具有值δTri,而
*液体层在ri和ro之间的温升逐渐升高,
*液体层在ro处的温升具有值δTro>δTri
-通过在加热步骤之后紧接着曝光于UV射线来凝固液体层的装置。
在一个实施例中,用于加热的装置包括一个将IR射线投射到基底上的具有大于ri的半径的区域中的红外加热设备,以用于在液体层中产生期望的径向温度分布。
在另一个实施例中,所述用于加热的装置包括一个加热的卡盘,基底在旋转期间被安装在其上,所述卡盘具有一个加热的表面,用于在液体层中产生期望的径向温度分布。
在另一个实施例中,所述用于加热的装置包括从一个喷嘴发射出来的经引导的加热气体流,用于在液体层中产生期望的径向温度分布。
优选地,所述设备具有一个用于屏蔽基底的几毫米宽的外围区域的掩模,以便防止该区域中的液体层曝光于UV射线。
将参照附图更加详细地阐述根据本发明的制造光学数据存储介质的方法和所述光学数据存储介质,其中:
图1表示执行根据本发明的方法的一个实施例的结构的示意剖面图,其尺寸不是按照比例绘出的;
图2表示其中根据本发明的方法制造的光学数据存储介质被提供并被用透明压模来模压的设备;
图3表示在没有经过加热步骤的情况下作为半径(r)的函数施加的经UV固化之后液体层的厚度(t)分布;
图4表示使用根据本发明的加热步骤施加的经过UV固化之后的液体层的径向厚度分布;
图5表示在本发明的一个实施例中使用的IR灯的辐照度(irradiance)分布;
图6表示通过IR摄影机在加热步骤后几秒测量的液体层的径向温度分布。
在图1中,示出了用于执行制造光学数据存储介质的方法的一个实施例的结构。所述介质包括基底11,其具有多个层(例如未描绘出的记录叠层)。通过在6秒内将约2克的液体12施加到旋转基底11上并进一步旋转基底11以便在ri=23mm的内径和ro=57.5mm的外径之间基本均匀地延展液体12来提供透明间隔层12。在施加液体期间,基底的旋转频率是2/3Hz,随后在约3秒内斜升至50Hz,然后在50Hz上再保持5秒。所述液体是由Eques提供的粘性为1000mPas的UV可固化胶粘剂。当在液体延展期间液体已经到达外边缘时,由加热装置在约4秒内加热液体层12,即以这样一种方式加热:
-液体层12在ri处的温升具有值δTri,而
-液体层12在ri和ro之间的温升逐渐增加;
-液体层12在ro处的温升具有值δTro>δTri
更加优选地,ri和ro之间的温升具有一个径向温度分布,其形状基本类似于当δTro和δTri是零时(即在没有加热的情况下)产生的径向厚度分布的形状。该径向厚度分布在图3中示出。
所述加热装置包括一个红外加热设备14,其将IR射线投射到基底11上的直径大于ri的区域中,用于在液体层12中产生期望的径向温度分布。IR灯14是加热长度为272mm的500W的源,其具有一个IR-3反射器。辐照度分布在图5中示出。如图1中所示,该反射器的光轴与基底表面成约45度的角。反射器的边缘和基底之间的距离被保持的较小,例如2mm。所述边缘被定位在约24mm的半径处,即相对靠近于内径ri
所述径向厚度分布是通过25μm的厚度获得的。其变化不超过+/-0.5μm。为了使厚度分布的变化最小,旋转频率在约2秒内从50Hz斜降至13Hz,并在该旋转速度下保持10秒以便有时间除去IR加热设备和放置UV射线源。通过曝光于UV射线中(例如高功率UV源15,例如飞利浦HP-A 400W)对液体12进行随后的预凝固,其中特殊反射器在液体12表面上方10cm高度处。UV射线源15给出了基本均匀的射线输出。用于在基底的液体层12的位置处进行预凝固的UV曝光以50mW/cm2的强度进行2秒。UV曝光发生在包含氧气的大气中(即空气中),并且以这样一个曝光强度进行,即借助氧气抑制而使几微米的液体层12的顶部未凝固。可能需要该顶层以用于随后的处理步骤,例如在液体层12的上表面模压信息。通过掩模16屏蔽基底11的几毫米宽的外围区域,以便防止该区域中的液体层曝光于UV射线。在所曝光部分中对液体12进行UV曝光之后,基底11以充分高的旋转频率(即65Hz)旋转,以便从基底11基本上除去在外围区域中的边缘珠形状的未曝光液体12b。注意在图中,液体层12的层厚度被描绘为显示在开始根据本发明的加热方法之前的情形。必须注意,所提到的旋涂的旋转速度和时间必须被适配,并且在较高的旋转速度下,可充分减小循环时间。在使用更高强度的IR灯和UV灯的更加自动化的工艺中,可进一步减小循环时间。可自动定位IR和UV射线源,这将进一步减小循环时间。可对所述方法作出微调,以适应具有不同属性(例如粘性)的液体。例如,对于DVD接合,使用了通过DIC型nr SD694制造的胶粘剂,其具有350mPas的粘性。用于该种液体的旋涂的旋转速度必须被适配成例如30Hz和10Hz,而非50Hz和13Hz。
在图2中,示出了用于制造光学数据存储介质的设备20,所述介质例如包含两个或更多个由间隔层分开的记录叠层。对UV射线透明压模23被压到根据本发明的方法制造的预固化液体层22的未凝固顶部中。随后通过曝光于UV射线来凝固该顶部,所述UV射线被投射通过透明压模23。透明压模23与完全凝固的液体层22的顶部分开。分开地提供另外的层以最终完成光学数据存储介质。注意,如果是从存在压模的一侧之外的另一侧面对液体层22执行曝光,则可使用非透明压模,例如Ni。
现在将更加详细的介绍用于制造所述介质的设备20的功能。配备有根据本发明方法的液体层22的基底21被定位在位于所述设备的底部20a的固定器(holder)29上,并且与此同时被预先置于中心(precentered)。借助橡胶膜28将固定器29连接至所述设备的底部20a的其余部分。在工艺开始时,在底部20a的固定器29下存在真空。设备20的顶部20b固定一个透明压模23,其借助真空出口25被相对于顶部20b固定。压模23围绕其被置于中心的中心销24a逐渐变细,并且在20a和20b两部分被接到一起时将具有预固化液体层22的基底21置于中心。通过开口26将基底21和压模23之间的空气抽出,直到获得期望的压力等级。随后通过开口27将气体导入到底部21a中,该动作将具有层22的基底21压向压模23。通过透明板24和透明压模23以期望的剂量发射UV射线,并固化层22的顶部。空气被释放回开口26中,并且在打开设备20之后,可将压模从具有固化层22的基底21分离开。固化层22的上表面现在包含压模23的浮雕结构(reliefstructure)的反拷贝。
在图3中,在UV固化之后测量的液体层的径向(r)厚度(t)分布被示出为在δTro和δTri为零时获得的,即在没有执行加热步骤时获得的。能够看出,存在径向向外的层厚度的实质增加,其与期望的分布相差甚远。然而,发现当ri和ro之间的温升具有其形状基本上类似于该径向厚度分布的形状的径向温度分布时,可获得一个非常平坦的最终厚度分布,如图4所示(当δTro和δTri是零时得到)。可通过移动加热装置(例如IR灯)的位置来调节所获得的温度分布。在加热步骤之后已经通过红外摄影机执行了对液体层的表面的温度测量,如图6所述。
在图4中,示出了利用根据本发明的方法获得的径向厚度分布。
在图5中,以不同间隔(距离)示出了用于本发明的一个实施例的IR-3反射器的辐照度分布。
在图6中,示出了通过IR摄影机测量的加热后的液体层的所测量径向温度分布。该测量只能在切换IR灯之后进行。因此在一些几秒钟之后执行测量,因此温度分布只是真实温度分布的一个表示。注意水平轴(半径)被颠倒。
应该注意,上述实施例仅仅是示意说明而非限制本发明,在不脱离所附权利要求书的范围的情况下,本领域技术人员将能够设计出许多可替换实施例。在权利要求书中,置于括号中的任何附图标记都不应被理解为限制权利要求。单词“包括”并不排除存在权利要求中所列举的那些之外的其它元件或步骤。在元件前出现的“一个”并不排除存在多个这样的元件。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施这一事实并不表示这些措施的组合不能被有利的使用。
根据本发明,描述了一种制造光学数据存储介质的方法,所述介质包括至少一个基底和沉积在基底上的多个层。所述介质包括透明间隔层和透明覆盖层中的至少一个。所述层是通过下述操作提供的:将液体施加到旋转基底上并进一步旋转基底以便将液体在内径ri和外径ro之间基本均匀地延展成一个层,并借助曝光于UV射线来凝固所述液体层。在将液体施加到旋转基底上之后,通过加热装置以这样一种方式加热液体层:在ri处的液体层的温升具有值δTri,而液体层在ri和ro之间的温升逐渐升高,且液体层在ro处的温升具有值δTro>δTri。这样,当在信息存储区上进行测量时,间隔层或覆盖层具有小于+/-1μm的厚度变化。另外还描述了使用所述方法制造的介质和用于执行所述方法的设备。

Claims (15)

1.一种制造光学数据存储介质的方法,所述介质包括至少一个基底(11)和沉积在基底(11)上的多个层,所述基底包括透明间隔层和透明覆盖层(12)的至少其中之一,该层是通过下述操作提供的:将液体施加到旋转基底(11)上、进一步旋转基底(11)以便将液体在内径ri和外径ro之间基本均匀地延展成一个层以及借助曝光于UV射线来凝固所述液体层(12),其特征在于:
-在将液体施加到旋转基底上之后,通过加热装置(14)以这样一种方式加热液体层(12):
-液体层(12)在ri处的温升具有值δTri,而
-液体层(12)在ri和ro之间的温升逐渐升高,
-液体层(12)在ro处的温升具有值δTro>δTri
2.根据权利要求1所述的方法,其中ri和ro之间的温升具有一个径向温度分布,其形状基本类似于在δTro和δTri是零时得到的径向厚度分布的形状。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述加热装置(14)包括一个将IR射线投射到基底(11)上的具有大于ri的半径的区域中的红外加热设备(14),用于在液体层(12)中产生期望的径向温度分布。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述加热装置包括一个加热的卡盘,基底在旋转期间被安装在其上,所述卡盘具有一个加热的表面,用于在液体层(12)中产生期望的径向温度分布。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述加热装置具有从一个喷嘴发射出来的经引导的加热气体流,用于在液体层(12)中产生期望的径向温度分布。
6.根据权利要求1-5中的任何一个所述的方法,其中通过掩模(16)屏蔽基底(11)的几毫米宽的外围区域,以便防止该区域中的液体层曝光于UV射线。
7.根据权利要求6所述的方法,其中在所曝光部分中的液体层(12)曝光之后,以充分高的旋转频率旋转基底(11)以便从基底(11)上基本上除去外围区域中的未曝光液体(12b)。
8.根据前述任何一个权利要求所述的方法,其中所述曝光是在包含氧气的大气中发生的,并且是以借助氧气抑制以留下几微米的液体层(12)顶部未凝固的曝光强度进行的。
9.一种使用权利要求8的方法制造的光学数据存储介质,其中附加地:
-一个压模被压入到液体层(22)的未凝固顶部中,
-随后通过曝光于射线来凝固所述顶部,
-从完全凝固的液体层(22)的顶部分离压模,
-提供另外的层以最终完成该光学数据存储介质。
10.根据权利要求9所述的光学数据存储介质,其中压模(23)对于UV射线是透明的,并且借助被投射通过透明压模(23)的UV射线来凝固所述顶部。
11.一种执行权利要求1-8中的任何一个所述的方法的设备,包括:
-用于接收基底(11)和沉积在基底(11)上的多个层的装置,
-用于旋转基底(11)的装置,
-用于提供透明间隔层和透明覆盖层(12)中的至少一个的装置,这是通过将液体施加到旋转基底(11)上并进一步旋转基底(11)以便将液体在内径ri和外径ro之间基本均匀地延展成一个层,和
-在将液体施加到旋转基底(12)上之后以这样一种方式加热液体层的装置(14):
*液体层(12)在ri处的温升具有值δTri,而
*液体层(12)在ri和ro之间的温升逐渐升高,
*液体层(12)在ro处的温升具有值δTro>δTri
-通过在加热步骤之后紧接着曝光于UV射线来凝固液体层(12)的装置。
12.根据权利要求11所述的设备,其中用于加热的装置包括一个将IR射线投射到基底(11)上的具有大于ri的半径的区域中的红外加热设备(14),用于在液体层(12)中产生期望的径向温度分布。
13.根据权利要求11所述的设备,其中所述用于加热的装置包括一个加热的卡盘,基底在旋转期间被安装在其上,所述卡盘具有一个加热的表面,用于在液体层(12)中产生期望的径向温度分布。
14.根据权利要求11所述的设备,其中所述用于加热的装置包括从一个喷嘴发射出来的经引导的加热气体流,用于在液体层(12)中产生期望的径向温度分布。
15.根据权利要求11-14中的任何一个所述的设备,其中存在一个用于屏蔽基底(11)的几毫米宽的外围区域的掩模(16),以便防止该区域中的液体层(12)曝光于UV射线。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050003470A (ko) * 2002-05-21 2005-01-10 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 광 저장매체의 제조방법과 광 저장매체
JP3988834B2 (ja) * 2004-06-03 2007-10-10 芝浦メカトロニクス株式会社 樹脂層形成方法及び樹脂層形成装置、ディスク及びディスク製造方法
CN101018616B (zh) * 2004-09-14 2010-04-21 欧利生电气株式会社 树脂膜的形成方法及装置
JP2006155726A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Tohoku Pioneer Corp 光ディスクの製造方法および製造装置
FR2891477B1 (fr) * 2005-10-04 2008-02-15 Essilor Int Procede de coloration d'une lentille par centrifugation ("spin-coating") et lentille coloree obtenue par ce procede
US20070105400A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Unaxis Balzers Ag Method and apparatus for control of layer thicknesses
JP4529895B2 (ja) * 2005-12-22 2010-08-25 ソニー株式会社 光ディスクの製造方法
DE102006061585B4 (de) * 2006-08-23 2013-11-28 Singulus Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Rotationsbeschichtung von Substraten
JP5262117B2 (ja) * 2007-04-11 2013-08-14 株式会社リコー スピンコート装置及びその温度制御方法、並びに光ディスク製造装置及び光ディスク製造方法
DE102007021249A1 (de) * 2007-05-07 2008-11-20 Singulus Technologies Ag Sauerstoff-Inhibierung eines härtbaren Materials beim Strukturieren von Substraten
EP2328149A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-01 Pheenix Alpha AB Method and arrangement to create a surface layer on a disc.
US20140273498A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate processing apparatus and substrate processing method
EP2995438A1 (en) * 2014-09-10 2016-03-16 Airbus Operations GmbH A method of monitoring the process of coating a workpiece surface
CN111842056B (zh) * 2020-07-29 2021-12-10 中科同帜半导体(江苏)有限公司 一种电子元器件生产用滚动涂胶装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59232339A (ja) * 1983-06-16 1984-12-27 Toshiba Corp フオトレジスト膜形成方法
JP2516573B2 (ja) * 1987-10-22 1996-07-24 日本コロムビア株式会社 塗布装置
JPH01173691A (ja) 1987-12-28 1989-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd プリント配線基板のスクリーン印刷方法
JPH01262968A (ja) * 1988-04-14 1989-10-19 Daicel Chem Ind Ltd スピンコータ
JP2001176125A (ja) 1988-11-08 2001-06-29 Pioneer Electronic Corp 光学式情報記録担体
US5580607A (en) * 1991-07-26 1996-12-03 Tokyo Electron Limited Coating apparatus and method
US6042712A (en) * 1995-05-26 2000-03-28 Formfactor, Inc. Apparatus for controlling plating over a face of a substrate
JPH09167382A (ja) 1995-12-14 1997-06-24 Tosoh Corp 貼り合わせディスク及びその製造方法
US5916368A (en) * 1997-02-27 1999-06-29 The Fairchild Corporation Method and apparatus for temperature controlled spin-coating systems
JPH1173691A (ja) 1997-08-29 1999-03-16 Sony Corp 光ディスク製造方法及びその方法により製造された光ディスク
EP1047055A1 (en) 1999-04-22 2000-10-25 3M Innovative Properties Company Optical storage medium
US6695922B2 (en) * 1999-12-15 2004-02-24 Tokyo Electron Limited Film forming unit
JP4258096B2 (ja) * 2000-04-25 2009-04-30 ソニー株式会社 光記録媒体の製造装置及び製造方法
JP2002184048A (ja) 2000-12-12 2002-06-28 Pioneer Electronic Corp 成膜装置および成膜方法
JP2002184047A (ja) 2000-12-12 2002-06-28 Pioneer Electronic Corp 成膜装置および成膜方法
EP1215670A3 (en) * 2000-12-12 2003-05-28 Pioneer Corporation Film forming apparatus and film forming method
JP2002279707A (ja) 2001-03-22 2002-09-27 Toshiba Corp 片面2層ディスクの作製方法、該2層ディスク及び記録再生装置
JP2003233936A (ja) 2002-02-07 2003-08-22 Pioneer Electronic Corp 光ディスクの製造方法及びその製造装置
EP1569759B1 (en) * 2002-12-05 2008-02-13 OC Oerlikon Balzers AG Method and apparatus for control of layer thicknesses

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