CN1841538A - 碟片原版制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种碟片原版制作方法，其是包含在一具有一预录资料区及一可覆写资料区的基板之上涂布一光阻层，镭射刻版并显影光阻层，第一反应性离子蚀刻基板的预录资料区，第二反应性离子蚀刻光阻层，第三反应性离子蚀刻基板的预录资料区及可覆写资料区，以及移除光阻层。本发明的碟片原版制作方法，是具有复数次的反应性离子蚀刻步骤，其可以重复使用碟片原版，且能精确控制沟槽尺寸。

Description

碟片原版制作方法

技术领域

本发明涉及一种碟片原版制作方法，特别是关于一种用以制备碟片模版的碟片原版制作方法。

背景技术

随着资讯与多媒体世代的来临，电子产品对于储存媒体的储存密度及容量的需求也不断地增加。传统的储存媒体，大致上可分为两大类，分别是磁记录媒体与光记录媒体。目前市场上是以光记录媒体占优势，其是包含唯读型光碟(CD-ROM)、可写一次型光碟(CD-R)、可重复读写型光碟(CD-RW)、唯读型数位影音光碟(DVD-ROM)、可写一次型数位影音光碟(DVD-R)、可重复读写式数位影音光碟(DVD-RW，DVD+RW)、以及动态随机记忆数位影音光碟(DVD-RAM)等等。

光记录媒体的生产过程中，一般都是利用具有沟槽或凹洞的碟片模版(Disc Stamper)，配合射出成形的方法，以制成与碟片模版具有相对应图案的基板后，再利用此具有预沟槽的基板(Pre-grooved Substrate)来进行后续制程以生产大量的光记录媒体。

为了要获得碟片模版，则需先制作一碟片原版(Disc Master)。

请参阅图1所示，现有习知的碟片原版制作过程是包含下列步骤：

(1)涂布一光阻层13于基板11上：为了加强光阻层13与基板11的结合力，可先涂布一接着剂(Primer)12于基板11上再涂布光阻层13，而接着剂12可为一界面活性剂(Surfactant)或是一粘着促进剂(AdhesionPromoter)；

(2)镭射刻版(Laser Beam Recording，LBR)光阻层13并进行显影步骤：将数位资料经讯号源介面系统(MIS)转换成高频讯号送至刻版机，并驱动镭射光刻版在基板11的光阻层13上。然后藉由显影把刻版的讯号显像出来。

(3)溅镀一金属层于光阻层：在显影完成的光阻层13上镀上一层薄金属层14，其中，溅镀常用的材料为镍/钒合金。

至此，即完成碟片原版的制程。然后，即可利用上述的金属层14作为后续电铸(Electroforming)步骤的导电层。电铸步骤进行时，是将金属层加厚再将金属层与碟片原版分离，则此金属层即形成一父模版(FatherStamper)。

获得父模版之后，只要再重复电铸及分离步骤，即可获得复数个母模版(Mother Stamper)，而每一个母模版可继续进行电铸步骤，以获得复数个子模版(Son Stamper)。要大量生产光记录媒体时，可利用父模版或子模版，来射出成形具有预沟槽的碟片基板。如此一来，便可以省去再次进行镭射刻版、显影、溅镀及电铸等碟片模版制作步骤，故能缩短制程时间并且降低成本。

然而，现有习知技术的碟片原版是利用光阻层来形成沟槽的形状，由于结构强度不够，因此并无法进行多次父模版的电铸分离制程。

另外，为了符合可录式数位影音光碟(DVD-R)的规格，以增进碟片与光碟机的相容性，碟片原版的可覆写资料区(Rewritable Area)及预录资料区(Embossed Area)的沟槽需具有不同深度，其中，预录资料区的沟槽深度是需大于可覆写资料区的沟槽深度。为了于碟片原版上制作出不同深度的沟槽，请参阅图2所示，另一现有习知技术是利用光阻层13’作为遮罩层，以制作不同深度的沟槽。在经过镭射刻版时，预录资料区A上的光阻层是完全被蚀刻以形成沟槽，以利后续基板11蚀刻的进行；但在另一方面，光阻层13’沟槽深度较浅的可覆写资料区B，由于光阻层13’受镭射光照射的能量扩散不易控制，故使得可覆写资料区B的光阻层13’沟槽形状成为V字形，进而无法精确控制后续蚀刻制程中可覆写资料区B的沟槽尺寸，影响产品的良率。

有鉴于上述课题，本案发明人亟思一种可以解决碟片原版无法重复使用、以及可覆写资料区的光阻层形成V字形，而使得沟槽尺寸不易精确控制的问题的“碟片原版制作方法”。

由此可见，上述现有的碟片原版制作方法在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决碟片原版制作方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的碟片原版制作方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的碟片原版制作方法，能够改进一般现有的碟片原版制作方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的碟片原版制作方法存在的缺陷，而提供一种新的碟片原版制作方法，所要解决的技术问题是使其可以重复使用且的碟片原版，且能精确控制沟槽尺寸，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种碟片原版制作方法，其包含：在一具有一预录资料区及一可覆写资料区的基板之上涂布一光阻层；镭射刻版并显影该光阻层；第一反应性离子蚀刻该基板的该预录资料区；第二反应性离子蚀刻该光阻层；第三反应性离子蚀刻该基板的该预录资料区及该可覆写资料区；以及移除该光阻层。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的基板的材质是为一玻璃、或一石英、或是为一陶瓷材料。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的陶瓷材料是为一氧化物、氮化物、或一碳化物。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的更包含：

涂布一接着剂于该基板。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的接着剂是为一界面活性剂、或是为一粘合促进剂。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的第一反应性离子蚀刻的反应气体是具有一含氟气体。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的含氟气体是为三氟甲烷、氟化碳、C5F10、C3F8、或C2F6。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的含氟气体是搭配氩气或氧氧。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的第二反应性离子蚀刻的反应气体为一含氧气体。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的的第三反应性离子蚀刻的反应气体是具有一含氟气体。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的的该含氟气体是为三氟甲烷、氟化碳、C5F10、C3F8、或C2F6。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的含氟气体是搭配氩气或氧氧。

前述的碟片原版制作方法，移除其中所述的光阻层是利用一反应性离子清洗或一湿式清洗。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的反应性离子清洗的反应气体是为氩气、氧气、氮气、氢气、氨气或其混合气体。

前述的碟片原版制作方法，其中所述的湿式清洗的反应溶液是为硝酸、盐酸、氨水、硫酸、磷酸、或含羟基的溶液。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

依本发明的碟片原版制作方法，其是包含在一具有一预录资料区及一可覆写资料区的基板之上涂布一光阻层，镭射刻版并显影光阻层，第一反应性离子蚀刻基板的预录资料区，第二反应性离子蚀刻光阻层，第三反应性离子蚀刻基板的预录资料区及可覆写资料区，以及移除光阻层。

承上所述，因依本发明的碟片原版制作方法，是具有复数次的反应性离子蚀刻步骤。与现有习知技术相比，本发明的碟片原版制作方法是直接蚀刻基板以形成沟槽，因此可重复进行电铸制程，以生产父模板。另外，本发明的碟片原版制作方法利用复数次反应性离子蚀刻并搭配不同反应气体，将现有习知技术中因为光阻层经镭射刻版后，形成V字形沟槽造成沟槽尺寸无法精确的缺点，经过复数次反应性离子蚀刻后，得以改善光阻层的沟槽形状成为U字形，并能进一步精确定义碟片原版的沟槽尺寸，也确保了碟片原版的良率。如此一来，则可有利于后续碟片模版及光资讯储存媒体的制程进行。再者，利用复数次反应性离子蚀刻，更能使完成后的碟片原版符合DVD-R规格，也就是预录资料区的沟槽深度是大于可覆写资料区的沟槽深度。

借由上述技术方案，本发明碟片原版制作方法至少具有下列优点：

综上所述，本发明的碟片原版制作方法，是具有复数次的反应性离子蚀刻步骤。与现有习知技术相比，本发明的碟片原版制作方法是直接蚀刻基板以形成沟槽，因此可重复进行电铸制程，以生产父模板。另外，本发明的碟片原版制作方法利用复数次反应性离子蚀刻并搭配不同反应气体，将现有习知技术中因为光阻层经镭射刻版后，形成V字形沟槽造成沟槽尺寸无法精确的缺点，经过复数次反应性离子蚀刻后，得以改善光阻层的沟槽形状成为U字形，并能进一步精确定义碟片原版的沟槽尺寸，也确保了碟片原版的良率。如此一来，则可有利于后续碟片模版及光资讯储存媒体的制程进行。再者，利用复数次反应性离子蚀刻，更能使完成后的碟片原版符合DVD-R规格，也就是预录资料区的沟槽深度是大于可覆写资料区的沟槽深度。

综上所述，本发明特殊结构的碟片原版制作方法，可以重复使用且的碟片原版，且能精确控制沟槽尺寸。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品的结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的碟片原版制作方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举出多个较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是为现有习知碟片原版制作方法的一示意图；

图2是为另一现有习知碟片原版制作方法的一示意图；

图3是为本发明的碟片原版制作方法的一流程图；

图4是为本发明碟片原版制作方法的一示意图；

图5是为本发明的碟片原版制作方法的另一流程图；以及

图6是为本发明的碟片原版制作方法中，基板与光阻层之间是具有一接着剂的一示意图。

11：基板              12：接着剂

13：光阻层            13’：光阻层

14：金属层            21：基板

22：接着剂            23：光阻层

S10：涂布一接着剂于基板

S20：在一具有一预录资料区及一可覆写资料区的基板之上涂布一光阻层

S30：镭射刻版并显影光阻层

S40：第一反应性离子蚀刻基板的预录资料区

S50：第二反应性离子蚀刻光阻层

S60：第三反应性离子蚀刻基板的预录资料区及可覆写资料区

S70：移除光阻层

A：预录资料区

B：可覆写资料区

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的碟片原版制作方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图3所示，碟片原版制作方法是包含下列步骤：在一具有一预录资料区及一可覆写资料区的基板之上涂布一光阻层S20、镭射刻版并显影光阻层S30、第一反应性离子蚀刻基板的预录资料区S40、第二反应性离子蚀刻光阻层S50、第三反应性离子蚀刻基板的预录资料区及可覆写资料区S60、以及移除光阻层S70。本实施例中，碟片原版是用于光记录媒体的一碟片模版(Disc Stamper)的制作。

请同时参照图4及图6，本实施例中，碟片原版制作方法更可包含涂布一接着剂于基板S10)。在步骤S10中，接着剂(Primer)22是被涂布于基板21上。本实施例中，基板21的材质是为一玻璃、一石英、或选用一陶瓷材料。其中，陶瓷材料可为一氧化物、一氮化物、或一碳化物。另外，接着剂22可为一界面活性剂(Surfactant)或是一粘合促进剂(AdhesionPromoter)。本实施例中，是以六甲基二硅氮烷(Hexamethyldisilazane，HMDS)作为接着剂为例，用以加强光阻层23与基板21之间的结合力。

请同时参照图4及图5，在步骤S20中，是涂布一光阻层22在一具有一预录资料区A及一可覆写资料区B的基板21之上，例如可利用旋转涂布(Spin-Coating)的方式，将光阻层22形成于基板21上。其中，，若基板21上已涂布有接着剂22，则光阻层23则形成于接着剂22上。本实施例中，基板21与光阻层23之间，是以没有涂布接着剂22为例。

基板21的预录资料区A及可覆写资料区B是用以形成不同深度的沟槽，其中，预录资料区A的沟槽深度是大于可覆写资料区B的沟槽深度，以使日后形成的光记录媒体能符合可录式数位影音光碟DVD-R的规格要求。通常，预录资料区A中是包含功率校正区(Power Calibration Area，PGA)及录写管理区(Recording Management Area，RMA)。其中，功率校正区是于写入时用以校正镭射功率，录写管理区则具有碟片的识别码、序号、碟片目前状态、写入方式、资料位址与结构等等资料。另外，可覆写资料区B则具有导入区(Lead-in Area)、导出区(Lead-out Area)、以及可记录区等等。

在步骤S30中，是镭射刻版(Laser Beam Recording，LBR)光阻层23然后进行显影，此是将数位资料转换成高频讯号送至刻版机台，并驱动镭射光刻版在光阻层23上。然后藉由显影液把刻版的讯号显像出来，利用显像后光阻层23产生之间隔来定义基板21的沟槽尺寸。由图5可知，经过镭射刻录及显影后，已露出基板21的预录资料区A；而可覆写资料区B上的光阻层23则呈V字形，此V字形光阻层23是不利日后沟槽尺寸的定义。

在步骤S40中，是进行第一反应性离子蚀刻(First Reactive IonEtching，First RIE)，以蚀刻基板21的预录资料区A。本实施例中，第一反应性离子蚀刻的反应气体是具有一含氟气体，例如为三氟甲烷、氟化碳、C₅F₁₀、C₃F₈、或C₂F₆。另外，含氟气体是可搭配氩气(Ar)或氧氧(O₂)来作为反应气体，以增加蚀刻能量。利用含氟气体来作为第一反应性离子蚀刻的反应气体以蚀刻基板21时，虽然含氟气体也对光阻层23有反应，但于制程中可控制光阻层23被蚀刻的厚度，而只会于基板21形成沟槽。

在步骤S50中，是进行第二反应性离子蚀刻(Second Reactive IonEtching，Second RIE)，以蚀刻光阻层23。本实施例中，第二反应性离子蚀刻的反应气体是一含氧气体，例如为氧气、或一氧化碳。进行第二反应性离子蚀刻时，其反应气体只对光阻层23有反应，因此，随着光阻层23的变薄，可覆写资料区B上光阻层23的沟槽形状，可由V字形逐渐变成U字形，最后则可露出基板21的可覆写资料区B，而形成容易定义基板21沟槽尺寸的光阻层23。

在步骤S60中，是进行第三反应性离子蚀刻(Third Reactive IonEtching，Third RIE)，以蚀刻基板21的预录资料区A及可覆写资料区B。本实施例中，第三反应性离子蚀刻的反应气体是具有一含氟气体，例如为三氟甲烷、氟化碳、C₅F₁₀、C₃F₈、或C₂F₆。另外，含氟气体是可搭配氩气(Ar)或氧氧(O₂)来作为反应气体，以增加蚀刻能量。由于利用含氟气体来作为第三反应性离子蚀刻的反应气体时，对光阻层23虽有反应但可控制残留光阻层23的厚度，故能以残留的光阻层23作为遮罩而于基板21上的可覆写资料区B形成沟槽并同时加深预录资料区A的沟槽。如此一来，预录资料区A的沟槽因经过二次蚀刻，故其沟槽深度会大于可覆写资料区B的沟槽深度。

在步骤S70中，是移除基板21上的光阻层23。本实施例中，可利用一反应性离子清洗或一湿式清洗，以清除来自光阻层23或基板21的蚀刻残余物。其中，反应性离子清洗所使用的反应气体是可为氩气、氧气、氮气、氢气、氨气或其混合气体例如氩气/氧气、氮气/氢气等等。而湿式清洗的反应溶液则为硝酸、盐酸、氨水、硫酸、磷酸、或含羟基(-OH)的溶液。

综上所述，本发明的碟片原版制作方法，是具有复数次的反应性离子蚀刻步骤。与现有习知技术相比，本发明的碟片原版制作方法是直接蚀刻基板以形成沟槽，因此可重复进行电铸制程，以生产父模板。另外，本发明的碟片原版制作方法利用复数次反应性离子蚀刻并搭配不同反应气体，将现有习知技术中因为光阻层经镭射刻版后，形成V字形沟槽造成沟槽尺寸无法精确的缺点，经过复数次反应性离子蚀刻后，得以改善光阻层的沟槽形状成为U字形，并能进一步精确定义碟片原版的沟槽尺寸，也确保了碟片原版的良率。如此一来，则可有利于后续碟片模版及光资讯储存媒体的制程进行。再者，利用复数次反应性离子蚀刻，更能使完成后的碟片原版符合DVD-R规格，也就是预录资料区的沟槽深度是大于可覆写资料区的沟槽深度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1、一种碟片原版制作方法，其特征在于其包含：

在一具有一预录资料区及一可覆写资料区的基板之上涂布一光阻层；

镭射刻版并显影该光阻层；

第一反应性离子蚀刻该基板的该预录资料区；

第二反应性离子蚀刻该光阻层；

第三反应性离子蚀刻该基板的该预录资料区及该可覆写资料区；以及

移除该光阻层。

2、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的基板的材质是为一玻璃、或一石英、或是为一陶瓷材料。

3、根据权利要求2所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的陶瓷材料是为一氧化物、氮化物、或一碳化物。

4、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其更包含：

涂布一接着剂于该基板。

5、根据权利要求4所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的接着剂是为一界面活性剂、或是为一粘合促进剂。

6、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的第一反应性离子蚀刻的反应气体是具有一含氟气体。

7、根据权利要求6所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的含氟气体是为三氟甲烷、氟化碳、C5F10、C3F8、或C2F6。

8、根据权利要求6所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的含氟气体是搭配氩气或氧氧。

9、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的第二反应性离子蚀刻的反应气体为一含氧气体。

10、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的第三反应性离子蚀刻的反应气体是具有一含氟气体。

11、根据权利要求10所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的该含氟气体是为三氟甲烷、氟化碳、C5F10、C3F8、或C2F6。

12、根据权利要求10所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的含氟气体是搭配氩气或氧氧。

13、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于移除其中所述的光阻层是利用一反应性离子清洗或一湿式清洗。

14、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的反应性离子清洗的反应气体是为氩气、氧气、氮气、氢气、氨气或其混合气体。

15、根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的湿式清洗的反应溶液是为硝酸、盐酸、氨水、硫酸、磷酸、或含羟基的溶液。

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