DE3882345T2 - Verfahren und Photomaske zur Herstellung eines optischen Speicherelementes. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Speicherelements, das es zumindest ermöglicht, Information aufzuzeichnen, wiederzugeben oder zu löschen, und sie betrifft eine Photomaske, wie sie direkt zum Herstellen des optischen Speicherelements verwendet wird.
• In den letzten Jahren wurden optische Platten zum Ausführen von Wiedergabe usw. von Information unter Verwendung von Laserstrahlen in großem Umfang entwickelt. Bei einer optischen Platte wird ein dünner Film eines Aufzeichnungsmediums auf einem Kunststoffsubstrat aus Polycarbonat oder Acrylharz abgeschieden, und dann wird ein Schutzteil auf dem dünnen Film in engem Kontakt mit demselben ausgebildet. Ein auf einen Durchmesser von etwa 1 um konvergierter Laserstrahlfleck wird auf die optische Platte aufgestrahlt, die sich in einem optischen Plattenspieler dreht, um dadurch das Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information auszuführen
• Dabei ist es dann, wenn die optische Platte durch einen Drehantriebmotor verdreht wird, wahrscheinlich, daß Spuren auf der optischen Platte in axialer und radialer Richtung, bezogen auf den Drehantriebmotor, aufgrund von Verzerrungen der optischen Platte oder eines Ausgeschlagenseins des Drehantriebmotors schwingen. Daher kann, wenn keine Gegenmaßnahmen zum Verhindern dieser Schwingungen der optischen Platte ergriffen werden, der Laserstrahlfleck den Spuren nicht immer genau folgen. Dies ist teilweise deswegen der Fall, weil die Spuren auf der optischen Platte mit einem extrem kleinen Abstand von etwa 1,6 um ausgebildet sind.
• Daher ist herkömmlicherweise eine optische Plattenvorrichtung im allgemeinen mit einem System versehen, das dafür sorgt, daß, wenn Schwingungen der optischen Platte festgestellt werden, der Laserstrahlfleck automatisch entlang den Spuren aufgezeichneten Signalvertiefungen folgt, d. h. mit einem sogenannten Servosystem. Das Servosystem ist entweder vom kontinuierlichen oder vom Abtast-Servotyp.
• Beim kontinuierlichen Servotyp sind Nuten auf der optischen Platte spiralförmig oder koaxial in solcher Weise ausgebildet, daß der Laserstrahlfleck den Nuten folgt. Ein Verfahren zum Herstellen einer Platte dieses Typs ist aus EP-A- 0,214,824 der vorliegenden Anmelderin bekannt.
• Andererseits sind beim Abtast-Servotyp Vertiefungen diskontinuierlich auf der Oberfläche der optischen Platte in solcher Weise ausgebildet, daß diese Vertiefungen dafür sorgen, daß der Laserstrahlfleck den Spuren folgt.
• Fig. 1 zeigt eine bekannte optische Platte vom Abtast-Servotyp. Bei der bekannten optischen Platte sind versetzte Vertiefungen (Wobbelvertiefungen) 2 und 3 abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten einer Spurmittellinie 1 angeordnet, während eine Taktvertiefung 4 in der Spurmittellinie 1 vorhanden ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird, wenn der Laserstrahlfleck entlang der Spurmittellinie 1 in Fig. 1 nach rechts wandert, die Signalstärke, wie sie zum Zeitpunkt erhalten wird, wenn der Fleck über die linke Vertiefung 2 gelaufen ist, mit der Signalstärke identisch, wie sie zum Zeitpunkt erhalten wird, wenn der Fleck über die rechte Vertiefung 3 gelaufen ist. Wenn dagegen der Laserstrahlfleck entlang einer von der Spurmittellinie 1 abweichenden Linie läuft, werden die zwei Signalstärken voneinander verschieden. Demgemäß wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, die Differenz zwischen den zwei Signalstärken durch eine Signalverarbeitungsschaltung 12 erfaßt, ein Signal (Radialabweichungssignal), das anzeigt, in welcher Richtung und wie weit der Laserstrahlfleck von der Spurmittellinie 1 abweicht, kann erhalten werden, so daß Servosteuerung in radialer Richtung unter Verwendung dieses Signals ausgeführt werden kann. Währenddessen wird die zeitliche Steuerung der Abtastung durch die Taktvertiefung 4 bestimmt. Die Servosteuerung in Fokussierrichtung wird dadurch ausgeführt, daß ein Signal abgetastet wird, wie es zu demjenigen Zeitpunkt erhalten wird, zu dem der Laserstrahlfleck in einem Bereich A in Fig. 1 angeordnet ist. Auch in diesem Fall wird die Zeitsteuerung des Abtastens durch die Taktvertiefung 4 bestimmt.
• Eine derartige optische Platte (optisches Speicherelement) wird durch zwei Verfahren hergestellt. Bei einem Herstellverfahren wird ein Kunststoff, wie Polycarbonat, Acrylharz usw., einem Spritzgußvorgang unterzogen. Das andere Herstellverfahren wird dazu verwendet, eine optische Platte vom kontinuierlichen Servotyp herzustellen. Beim letztgenannten Herstellverfahren werden Vertiefungen oder Nuten direkt auf einem Glassubstrat ausgebildet.
• Das letztere Herstellverfahren für eine optische Platte wird ausgeführt, wie dies z. B. in den Fig. 4a bis 4f dargestellt ist. Anfangs wird, wie in den Fig. 4a und 4b gezeigt, ein Photoresist 6 auf ein Glassubstrat 5 aufgetragen. Dann wird, wie dies in Fig. 4c dargestellt ist, eine Photomaske 7 mit einem auf ihr ausgebildeten gewünschten Muster auf den Photoresist 6 in dichtem Kontakt mit demselben aufgelegt. Anschließend erfolgt Belichtung des Photoresists 6 von oberhalb der Maske 7 her, um das oben genannte Muster auf den Photoresist 6 zu übertragen. Anschließend wird, wie dies in Fig. 4d dargestellt ist, das auf den Photoresist 6 übertragene Muster entwickelt, um auf den Photoresist 6 so übertragen zu werden, daß ein Photoresistmuster 6' gebildet wird. Nachfolgend wird, nachdem das Glassubstrat 5 geätzt wurde, wie in Fig. 4e dargestellt, das Photoresistmuster 6' entfernt, wie in Fig. 4f dargestellt, und so werden konkave und konvexe Bereiche auf der Oberfläche des Glassubstrats 5 mit dem gewünschten Muster ausgebildet. Daher werden z. B. so erhaltene Nuten 11 konkav, bezogen auf die verbleibenden Abschnitte, auf der Oberfläche des Glassubstrats 5 ausgebildet.
• Beim oben beschriebenen Herstellungsverfahren werden Abschnitte mit hoher Lichtdurchlässigkeit und Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit auf der Photomaske 7 ausgebildet. Die Abschnitte mit hoher Lichtdurchlässigkeit entsprechen Bereichen des Glassubstrats 5, in denen die Vertiefungen oder die Nuten ausgebildet werden, während die Abschnitte mit niedriger Lichtdurchlässigkeit Abschnitten des Glassubstrats 5 entsprechen, in denen keine Vertiefungen oder Nuten ausgebildet werden. Ein Grund für diese Entsprechung ist die, daß ein Resist mit einer hohen Auflösung in einer unter Mikrometer liegenden Größenordnung, wie er für die optische Platte erforderlich ist, auf den Positivtyp beschränkt ist. D. h., daß der Resist nach dem Entwickeln nicht in denjenigen Bereichen des Glassubstrats 5 verbleiben soll, in denen die Vertiefungen ausgebildet werden. Wenn die Vertiefungen demgemäß unter Verwendung eines solchen Resists vom Positivtyp hergestellt werden, sollen diejenigen Abschnitte der Photomaske 7, die den Vertiefungen im Glassubstrat 5 entsprechen, Abschnitte mit hoher Lichtdurchlässigkeit sein. Ein anderer Grund für die obige Entsprechung ist mit dem Herstellverfahren der Photomaske 7 verknüpft. Um die Photomaske 7 herzustellen, wird ursprünglich ein Metallfilm 9 auf einem lichtdurchlässigen Substrat 8 ausgebildet, wie in Fig. 5a dargestellt. Danach wird, wie in Fig. 5b gezeigt, ein Photoresist 10 auf den Metallfilm 9 aufgetragen. Anschließend werden, wie in Fig. 5c dargestellt, Laserstrahlen auf den Photoresist 10 gestrahlt, um auf ihm ein gewünschtes Muster aufzuzeichnen. Nachfolgend wird, nachdem ein Photoresistmuster 10' durch Entwickeln ausgebildet wurde, wie in Fig. 5d dargestellt, der Metallfilm 9 geätzt, um ein Muster 9' desselben zu erhalten, wie es in Fig. 5e dargestellt ist. Nachfolgend wird, wie in Fig. 5f gezeigt, das Photoresistmuster 10' entfernt, und so wird die oben beschriebene Photomaske 7 erhalten.
• Es erübrigt sich auszuführen, daß bei diesem Herstellverfahren der Photomaske 7 der Photoresist 10 hohe Auflösung aufweisen muß und daher vom Positivtyp sein sollte. Daher sind diejenigen Abschnitte der Photomaske 7, die den Abschnitten des Glassubstrats entsprechen, in denen die Vertiefungen oder die Nuten 11 ausgebildet werden, notwendigerweise Abschnitte mit hoher Lichtdurchlässigkeit.
• Durch Ausbilden eines Aufzeichnungsmediums auf dem so erhaltenen Glassubstrat 5, das Aufzeichnen, Wiedergabe und Löschen von Information erlaubt, z. B. eines Aufzeichnungsmediums aus einem Material unter Verwendung eines Phasenübergangs zwischen einer kristallinen und einer amorphen Phase oder eines magnetooptischen Materials auf Grundlage rechtwinkliger Magnetisierung, wird ein optisches Speicherelement erhalten. Da das oben beschriebene Glassubstrat 5 im optischen Speicherelement verwendet wird und Glas selbst geringe Hygroskopie und geringe Gasdurchlässigkeit aufweist, wird eine zeitbedingte Verschlechterung des Aufzeichnungsmediums beschränkt, wodurch ein hochzuverlässiges optisches Speicherelement erhalten werden kann.
• Indessen ist es dann, wenn die Photomaske 7 auf den auf das Glassubstrat 5 aufgetragenen Photoresist 6 aufgelegt wird, um in dichten Kontakt mit demselben zu gelangen, erforderlich, zu beurteilen, ob die Photomaske 7 richtig in dichter Berührung mit dem Photoresist 6 gehalten wird, was durch visuelle Untersuchung von der Oberseite der Photomaske 7 her erfolgt. Wenn zwischen der Photomaske 7 und dem Photoresist 6 Staub vorhanden ist, können Interferenzstreifen, hervorgerufen durch Interferenz von Licht beim Auflegen der Photomaske 7 auf den Photoresist 6, so daß dichte Berührung zu diesem besteht, beobachtet werden. Wenn das Glassubstrat 5 mit den Interferenzstreifen einer Belichtung unterworfen wird, ohne daß die Interferenzstreifen beseitigt werden, werden fehlerhafte Vertiefungen oder Nuten in solchen Abschnitten des Glassubstrates 5 ausgebildet, die den Interferenzstreifen entsprechen, wodurch verschiedene Servosysteme oder Wiedergabesignale für die optische Platte nachteilig beeinflußt werden.
• Demgemäß ist es zum Herstellen der optischen Platte wesentlich, daß die Untersuchung der dichten Berührung der Photomaske 7 mit dem Photoresist 6 sicher ausgeführt wird. Beim Herstellen einer optischen Platte vom kontinuierlichen Servotyp kann, da die Abschnitte der Photomaske 7 mit hoher Lichtdurchlässigkeit relativ zahlreich sind, die obige Untersuchung relativ einfach ausgeführt werden.
• Andererseits ist es im Fall einer optischen Platte vom Abtast-Servotyp schwierig, die obige Untersuchung auszuführen, da die Abschnitte der Photomaske 7 mit hoher Lichtdurchlässigkeit auf solche Abschnitte beschränkt sind, die den versetzten Vertiefungen 2 und 3 und der Taktvertiefung 4 entsprechen, weswegen die Lichtdurchlässigkeit der Maske 7 insgesamt niedrig ist. Dies hat den Nachteil zur Folge, daß selbst dann, wenn Staub oder dergleichen vorhanden ist, kein Staub oder dergleichen aufgefunden werden kann. Ferner tritt eine Schwierigkeit dahingehend auf, daß fehlerhafte optische Platten hergestellt werden können, da die Untersuchung einer dichten Berührung der Photomaske 7 mit dem Photoresist 6 unzureichend ist.
• Aus JP-A-61-80631 ist ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Speicherkarte bekannt, die Datenvertiefungen und Führungsspuren aufweist, die in einer optischen Reflexionsschicht ausgebildet sind.
• Die Erfindung beschäftigt sich mit den obigen Nachteilen im Stand der Technik.
• Gemäß einer ersten Erscheinungsform gibt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats für ein optisches Speicherelement an, mit den folgenden Schritten:
• - Ausbilden einer Schicht eines Positiv-Photoresists auf einer Fläche eines lichtdurchlässigen Substrats;
• - Aussetzen von Abschnitten der Photoresistschicht einer Lichtstrahlung durch eine Photomaske, die ein lichtdurchlässiges Substrat aufweist, auf dem ein Muster von Maskenabschnitten geringer Lichtdurchlässigkeit im Vergleich zu derjenigen des lichtdurchlässigen Substrats ausgebildet ist;
• - Entwickeln der Photoresistschicht, um die belichteten Abschnitte zu entfernen und die entsprechenden Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats freizulegen;
• - Abätzen der freigelegten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats; und
• - Entfernen des verbliebenen Photoresists;
• dadurch gekennzeichnet, daß
• - die nichtabgeätzten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats zu diskreten, konvexen Vertiefungen auf der genannten Fläche des lichtdurchlässigen Substrats des optischen Speicherelements führen; und
• - die Maskenabschnitte ganz oder teilweise in das lichtdurchlässige Substrat der Photomaske eingebettet sind und sie den diskreten Vertiefungen entsprechen.
• Gemäß einer zweiten Erscheinungsform gibt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Photomaske zur Verwendung beim Herstellen eines optischen Speicherelements mit diskreten, konvexen, in einem lichtdurchlässigen Substrat ausgebildeten Vertiefungen an, welches Verfahren folgende Schritte aufweist:
• - Ausbilden einer Schicht eines Positiv-Photoresists auf einer Fläche eines lichtdurchlässigen Substrats;
• - Aussetzen der Photoresistschicht einer Bestrahlung mit Laserstrahlung abhängig von einem gewünschten Photomaskenmuster;
• - Entwickeln der Photoresistschicht zum Entfernen der belichteten Abschnitte und zum Freilegen entsprechender Abschnitte auf dem lichtdurchlässigen Substrat;
• - Abätzen der freigelegten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats;
• - Ausbilden eines Metallfilms auf den abgeätzten Abschnitten des lichtdurchlässigen Substrats und auf den verbleibenden Abschnitten der Photoresistschicht;
• - Entfernen der verbliebenen Photoresistabschnitte, um Metallfilmabschnitte zurückzulassen, die ganz oder teilweise in die abgeätzten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats eingebettet sind, wobei die Metallfilmabschnitte geringe Lichtdurchlässigkeit im Vergleich zu derjenigen des lichtdurchlässigen Substrats aufweisen, und sie den auf dem optischen Speicherelement auszubildenden Vertiefungen entsprechen.
• Gemäß einer dritten Erscheinungsform gibt die Erfindung eine Photomaske zur Verwendung bei der Herstellung eines optischen Speicherelements an, mit einem lichtdurchlässigen Substrat und einem auf diesem ausgebildeten Muster von Maskenabschnitten mit niedriger Lichtdurchlässigkeit, bezogen auf das lichtdurchlässige Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenabschnitte den auf dem optischen Speicherelement auszubildenden Vertiefungen entsprechen und ganz oder teilweise in das Substrat eingebettet sind.
• Gemäß einer vierten Erscheinungsform gibt die Erfindung ein optisches Speicherelement zum Aufzeichnen, Wiedergeben und/oder Löschen von Information unter Verwendung von Licht an, mit:
• - einem Substrat mit einer auf diesem ausgebildeten Spur;
• - einem auf dem Substrat ausgebildeten Aufzeichnungsmedium; und
• - mehreren Führungsvertiefungen, die so auf dem Substrat angebracht sind, daß sie in bezug auf die Mittellinie der Spur versetzt sind,
• dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Führungsvertiefungen konvex in bezug auf einen anderen Abschnitt des Substrats als dem der Führungsvertiefungen ausgebildet sind.
• Beim Verfahren gemäß der ersten Erscheinungsform der Erfindung wird, wenn ein Photoresist vom Positivtyp, wie er auf das Glassubstrat aufgetragen ist, einem Belichtungsvorgang unterzogen wird, eine Photomaske verwendet, die dazu in der Lage ist, Licht auf andere Abschnitte des Photoresistes als den verbleibenden Abschnitten zum Ausbilden der Pits zu strahlen, d. h. eine Photomaske mit einer insgesamt hohen Lichtdurchlässigkeit. Daher kann die Untersuchung der dichten Berührung der Photomaske mit dem Photoresist sicher ausgeführt werden, wodurch ein optisches Speicherelement mit hoher Qualität hergestellt werden kann. Ferner wird aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens Spurführungsregelung oder Fokussiernachstellregelung sicher ausgeführt, da die Vertiefungen konvex in der Oberfläche des Speichersubstrats, bezogen auf die anderen Abschnitte, ohne Vertiefungen des Speichersubstrats, ausgebildet sind.
• Indessen wird bei einer Photomaske gemäß der dritten Erscheinungsform der Erfindung die Lichtdurchlässigkeit derselben insgesamt deutlich erhöht, da die Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit die Abschnitte zum Ausbilden der Vertiefungen sind und die verbleibenden Abschnitte hohe Lichtdurchlässigkeit aufweisen. Daher können dann, wenn eine solche Photomaske auf einen Photoresist auf dem Glassubstrat aufgelegt wurde, um in dichte Berührung mit dem Photoresist zu kommen, die durch Staub usw., wie er zwischen der Photomaske und dem Photoresist auf dem Speichersubstrat vorhanden ist, erzeugte Interferenzringe deutlich beobachtet werden. Demgemäß wird es möglich, das Auftreten fehlerhafter optischer Speicherelemente vorab zu verhindern. Darüber hinaus sind die Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit teilweise oder ganz in das lichtdurchlässige Substrat eingebettet. Demgemäß besteht bei einer erfindungsgemäßen Photomaske für die Abschnitte mit niedriger Lichtdurchlässigkeit eine geringere Wahrscheinlichkeit, daß sie eine Beschädigung oder einen Ausfall erleiden, im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die Abschnitte mit niedriger Lichtdurchlässigkeit so ausgebildet sind, daß sie von der Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats hochstehen, wodurch die Photomaske sehr einfach gehandhabt werden kann und eine bemerkenswert ausgezeichnete Zuverlässigkeit aufweist.
• Diese Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen:
• Fig. 1 eine erläuternde Ansicht der Anordnung von Vertiefungen bei einem optischen Speicherelement vom Abtast-Servotyp ist (bereits erläutert);
• Fig. 2 ein Diagramm ist, das die optische Signalstärke erläutert, wie es von den Vertiefungen in Fig. 1 erhalten wird (bereits erläutert);
• Fig. 3 ein Schaltbild zur Signalverarbeitung des optischen Speicherelements vom Abtast-Servotyp ist (bereits erläutert);
• Fig. 4a bis 4f Querschnitte sind, die einen Prozeß zum Ausbilden von Vertiefungen auf einem Glassubstrat bei einem bekannten Herstellverfahren eines optischen Speicherelements zeigen (bereits erläutert);
• Fig. 5a bis 5f Querschnitte sind, die einen Herstellprozeß für eine Photomaske beim bekannten Herstellverfahren der Figuren 4a bis 4f zeigen (bereits erläutert);
• Fig. 6 ein Querschnitt durch eine Photomaske ist, wie sie bei einem Verfahren zum Herstellen eines optischen Speicherelements verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• Fig. 7a bis 7f Querschnitte sind, die den Herstellprozeß der Photomaske in Fig. 6 veranschaulichen;
• Fig. 8a bis 8e Querschnitte sind, die einen Prozeß zum Ausbilden von Vertiefungen in einem Glassubstrat entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigen; und
• Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht des Glassubstrats der Fig. 8a bis 8e ist.
• Bevor mit der Beschreibung der Erfindung fortgefahren wird, wird darauf hingewiesen, daß entsprechende Teile mit entsprechenden Bezugszeichen in sämtlichen Ansichten der beigefügten Zeichnungen gekennzeichnet sind.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird darauf hingewiesen, daß dort in den Fig. 6 bis 9 ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Speicherelements und einer Photomaske 15 dargestellt ist, wie sie zum Herstellen eines optischen Speicherelements verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Wie in Fig. 6 dargestellt, wird die zum Herstellen des optischen Speicherelements verwendete Photomaske 15 durch ein lichtdurchlässiges Substrat 16 gebildet, das als Abschnitte mit hoher Lichtdurchlässigkeit für Belichtungslicht wirkt, und durch ein Metallfilmmuster 17' gebildet, das als Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit für Belichtungslicht wirkt. In der Photomaske 15 entspricht das Metallfilmmuster 17' Abschnitten zum Ausbilden von Vertiefungen, d. h. einem Muster von Vertiefungen 21, wie sie auf einem Glassubstrat 19 ausgebildet werden, was später beschrieben wird. Das Metallfilmmuster 17' ist so ausgebildet, daß es insgesamt in das lichtdurchlässige Substrat 16' eingebettet ist. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß das Metallfilmmuster 17' auch so ausgebildet sein kann, daß es teilweise in das lichtdurchlässige Substrat 16' eingebettet ist.
• Bei der Photomaske 15 mit der vorstehend beschriebenen Anordnung sind die Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit auf die Abschnitte zum Ausbilden der Vertiefungen 21 beschränkt, und die verbleibenden Abschnitte sind solche mit hoher Lichtdurchlässigkeit. Daher ist die Lichtdurchlässigkeit der Photomaske 15 als Ganzes beachtlich erhöht. Ferner ist es für das Metallfilmmuster 17', da dieses, d. h. die Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit, so angeordnet ist, daß es teilweise oder ganz in das lichtdurchlässige Substrat 16 eingebettet ist, weniger wahrscheinlich, daß es Beschädigungen oder Ausfälle erleidet, im Vergleich zu einer Anordnung, bei der das Metallfilmmuster 17' von der Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 16 hochsteht. Daher kann die Photomaske 15 sehr einfach gehandhabt werden und weist beim Betrieb hohe Zuverlässigkeit auf.
• Um die oben genannte Photomaske 15 herzustellen, wird ein Positiv-Photoresist 18 anfänglich auf das aus Glas oder Quarz hergestellte lichtdurchlässige Substrat aufgetragen, wie dies in Fig. 7a dargestellt ist. Danach werden, wie dies in Fig. 7b gezeigt ist, Laserstrahlen auf den Photoresist 18 aufgestrahlt, um ihn in ein gewünschtes Muster aufzuteilen, z. B. ein Muster eines Abtastformats. Anschließend wird, wie dies in Fig. 7c dargestellt ist, das Muster in ein Photoresistmuster 18' entwickelt. Dann wird, wie in Fig. 7d gezeigt, das Glassubstrat 16 so geätzt, daß Vertiefungen in ihm ausgebildet werden. Dieses Ätzen kann unter dem sogenannten Naßätzen unter Verwendung von Flußsäurelösung oder einer Pufferlösung derselben und dem sogenannten Trockenätzen, bei dem Gas, wie CF&sub4; oder CHF&sub3;, elektrisch zu einem Plasma entladen wird, so daß das Ätzen unter Verwendung des Plasmas ausgeführt wird, ein beliebiges derselben sein. Danach wird, wie dies in Fig. 7e dargestellt ist, ein Metallfilm 17 aus z. B. Tantal (Ta), Titan (Ti), Chrom (Cr) usw. durch Abscheiden oder Sputtern ausgebildet. Der Metallfilm 17 wird nicht nur auf dem Photoresistmuster 18' so ausgebildet, daß er dieses bedeckt, sondern auch in den durch Ätzen ausgebildeten Aussparungen, so daß er in diese eingebettet ist. Abschließend wird, wie in Fig. 7f dargestellt, das Photoresistmuster 18' unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels oder eines Abziehagens entfernt, wodurch die Photomaske 15 erhalten wird. Indessen wird, wenn das Photoresistmuster 18' entfernt wird, der auf diesem Photoresistmuster 18' angeordnete Metallfilm 17 gleichzeitig entfernt. Daher belegen diejenigen Abschnitte der Photomaske 15, von denen der Metallfilm 17 und das Photoresistmuster 18' entfernt sind, die Abschnitte mit hoher Lichtdurchlässigkeit. Andererseits ist, da der in die Aussparungen des lichtdurchlässigen Substrats 16 eingebettete Metallfilm 17 unverändert in den Aussparungen verbleibt, das Metallfilmmuster 17' durch den Metallfilm 17 gebildet, um die Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit zu formen.
• Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Speicherelements unter Verwendung der oben beschriebenen Photomaske 15 unter Bezugnahme auf die Fig. 8a bis 8e beschrieben. Anfangs wird, wie in Fig. 8a gezeigt, ein Photoresist 20 auf ein Glassubstrat 19 aufgetragen. Danach wird, wie in Fig. 8b dargestellt, die Photomaske 15 auf den Photoresist 20 aufgelegt, in dichtem Kontakt mit demselben. Dann wird von oberhalb der Photomaske 15 Licht eingestrahlt. Demgemäß wird das Licht nur auf diejenigen Abschnitte des Photoresists 20 eingestrahlt, die nicht die verbleibenden Abschnitte zum Ausbilden der Vertiefungen 21 sind, wodurch die Abschnitte des Photoresists 20 in bezug auf eine Entwicklungslösung löslich werden. Wie oben beschrieben, ist die Lichtdurchlässigkeit der Photomaske 15 insgesamt stark erhöht. Daher können dann, wenn die Photomaske 15 so auf den Photoresist 20 auf dem Glassubstrat 19 aufgelegt wurde, um in dichtem Kontakt mit dem Photoresist 20 zu stehen, durch Staub usw., wie er zwischen der Photomaske 15 und dem Photoresist 20 vorhanden ist, erzeugte Interferenzstreifen deutlich beobachtet werden. Dadurch wird es möglich, fehlerhafte optische Speicherelemente leicht von nichtfehlerhaften optischen Speicherelementen unterscheiden zu können.
• Danach wird, wie in Fig. 8c dargestellt, die Entwicklung des Photoresists 20 vorgenommen, um die löslichen Abschnitte desselben zu entfernen, wodurch ein Photoresistmuster 20' erhalten wird. Nachfolgend wird, wie in Fig. 8d gezeigt, ein Ätzvorgang für das Glassubstrat 19 ausgeführt, um die Vertiefungen 21 direkt als konkave Abschnitte auf der Oberfläche des Glassubstrats 19 auszubilden. Indessen kann dieses Ätzen willkürlich ein Naß- oder ein Trockenätzen sein, auf dieselbe Weise wie beim Ätzen der Photomaske 15, wie bei deren, zuvor beschriebenen Herstellung ausgeführt. Abschließend wird, wie in Fig. 8e dargestellt, das Photoresistmuster 20' durch Veraschung unter Verwendung von Sauerstoffplasma oder unter Verwendung eines Abziehagens entfernt. So werden, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, die Vertiefungen 21 in konvexer Weise auf der Oberfläche des Glassubstrats 19 ausgebildet. Danach wird durch Ausbilden, auf der Oberfläche des Glassubstrats 19, eines Films eines Aufzeichnungsmediums aus einem magnetooptischen Material, das eine amorphe Substanz aus z. B. der Gd-Tb-Fe-Reihe enthält, ein optisches Spelcherelement erhalten, bei dem das Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information ausgeführt werden kann, und Spurführungsregelung und Fokussiernachstellregelung kann durch die konvexen Vertiefungen 21 sicher ausgeführt werden.
• Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, werden beim Herstellverfahren des optischen Speicherelements, gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung, dann, wenn der auf das Glassubstrat aufgetragene Positiv-Photoresist belichtet wird, die Abschnitte des Photoresists außer denjenigen, die zum Ausbilden der Vertiefungen verbleiben, für eine Entwicklungslösung löslich gemacht, und zwar unter Verwendung einer Photomaske, die dazu in der Lage ist, Licht auf die Abschnitte des Photoresists außer den verbleibenden Abschnitten zum Ausbilden der Vertiefungen aufzustrahlen, und dann werden sie entfernt. Anschließend wird das Glassubstrat in solcher Weise geätzt, daß die Vertiefungen direkt als konvexe Abschnitte auf der Oberfläche des Glassubstrats ausgebildet werden. Daher kann mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren ein hochqualitatives optisches Speicherelement hergestellt werden, da die Untersuchung der dichten Berührung der Photomaske mit dem Photoresist einfach ausgeführt werden kann. Ferner können, da die Vertiefungen in der Oberfläche des Glassubstrats konvex ausgebildet sind, die Spurführungsregelung und die Fokussiernachstellregelung sicher unter Verwendung der konvexen Vertiefungen vorgenommen werden.
• Indessen sind bei einer Photomaske zum Herstellen eines optischen Speicherelements, gemäß einer anderen Erscheinungsform, die Abschnitte zum Ausbilden der Vertiefungen so gewählt, daß sie eine geringere Lichtdurchlässigkeit in bezug auf Entwicklungslicht als die verbleibenden Abschnitte aufweisen, und diese Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit sind teilweise oder ganz in das lichtdurchlässige Substrat eingebettet.
• Mit der erfindungsgemäßen Photomaske ist die Lichtdurchlässigkeit der Photomaske insgesamt stark erhöht. Demgemäß können, wenn die Photomaske auf den Photoresist auf dem Glassbustrat aufgelegt wurde, um in dichten Kontakt mit dem Photoresist gebracht zu werden, durch Staub usw., wie er zwischen der Photomaske und dem Photoresist vorhanden ist, erzeugte Interferenzstreifen deutlich beobachtet werden, so daß die Herstellung fehlerhafter optischer Speicherelemente vorab verhindert werden kann. Da die Abschnitte mit geringer Lichtdurchlässigkeit so angeordnet sind, daß sie teilweise oder ganz in das lichtdurchlässige Substrat eingebettet sind, besteht für diese Abschnitte mit niedriger Lichtdurchlässigkeit darüber hinaus geringere Wahrscheinlichkeit, Beschädigung oder Ausfälle zu erleiden, im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die Abschnitte mit niedriger Lichtdurchlässigkeit von der Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats hochstehen. Daher kann die erfindungsgemäße Photomaske leicht gehandhabt werden, und sie weist eine bemerkenswert ausgezeichnete Zuverlässigkeit auf.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für ein optisches Speicherelement, mit den folgenden Schritten:

- Ausbilden einer Schicht eines Positiv-Photoresists (20) auf einer Fläche eines lichtdurchlässigen Substrats (19);

- Aussetzen von Abschnitten der Photoresistschicht einer Lichtstrahlung durch eine Photomaske (15), die ein lichtdurchlässiges Substrat (16) aufweist, auf dem ein Muster von Maskenabschnitten (17') geringer Lichtdurchlässigkeit im Vergleich zu derjenigen des lichtdurchlässigen Substrats (16) ausgebildet ist;

- Entwickeln der Photoresistschicht, um die belichteten Abschnitte zu entfernen und die entsprechenden Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats (19) freizulegen;

- Abätzen der freigelegten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats (19); und

- Entfernen des verbliebenen Photoresists;

dadurch gekennzeichnet, daß

- die nichtabgeätzten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats (19) zu diskreten, konvexen Vertiefungen (21) auf der genannten Fläche des lichtdurchlässigen Substrats (19) des optischen Speicherelements führen; und

- die Maskenabschnitte (17') ganz oder teilweise in das lichtdurchlässige Substrat (16) der Photomaske eingebettet sind und sie den diskreten Vertiefungen (21) entsprechen.

2. Verfahren zum Herstellen einer Photomaske (15) zur Verwendung bei der Herstellung eines optischen Speicherelements mit diskreten, konvexen, auf einem lichtdurchlässigen Substrat ausgebildeten Vertiefungen, welches Verfahren folgende Schritte aufweist:

- Ausbilden einer Schicht eines Positiv-Photoresists (18) auf einer Fläche eines lichtdurchlässigen Substrats (16);

- Aussetzen der Photoresistschicht einer Bestrahlung mit Laserstrahlung abhängig von einem gewünschten Photomaskenmuster;

- Entwickeln der Photoresistschicht zum Entfernen der belichteten Abschnitte und zum Freilegen entsprechender Abschnitte auf dem lichtdurchlässigen Substrat (16);

- Abätzen der freigelegten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats (16);

- Ausbilden eines Metallfilms (17) auf den abgeätzten Abschnitten des lichtdurchlässigen Substrats (16) und auf den verbleibenden Abschnitten (18') der Photoresistschicht;

- Entfernen der verbliebenen Photoresistabschnitte (18'), um Metallfilmabschnitte (17') zurückzulassen, die ganz oder teilweise in die abgeätzten Abschnitte des lichtdurchlässigen Substrats (16) eingebettet sind, wobei die Metallfilmabschnitte (17') geringe Lichtdurchlässigkeit im Vergleich zu derjenigen des lichtdurchlässigen Substrats aufweisen, und sie den auf dem optischen Speicherelement auszubildenden Vertiefungen entsprechen.

3. Photomaske (15) zur Verwendung bei der Herstellung eines optischen Speicherelements, mit einem lichtdurchlässigen Substrat (16) und einem Muster von Maskenabschnitten (17'), die auf diesem ausgebildet sind und geringe Lichtdurchlässigkeit im Vergleich zu derjenigen des lichtdurchlässigen Substrats aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenabschnitte (17') Vertiefungen entsprechen, die auf dem optischen Speicherelement auszubilden sind, und sie ganz oder teilweise in das Substrat eingebettet sind.

4. Photomaske nach Anspruch 3, bei der das lichtdurchlässige Substrat (16) aus Quarz herstellt ist.

5. Photomaske nach Anspruch 3, bei der das lichtdurchlässige Substrat (16) aus Glas hergestellt ist.

6. Photomaske nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der die Maskenabschnitte einen Metallfilm aufweisen.

7. Photomaske nach Anspruch 6, bei der die Maskenabschnitte aus Tantal hergestellt sind.

8. Photomaske nach Anspruch 6, bei der die Maskenabschnitte aus Chrom herstellt sind.

9. Optisches Speicherelement zum Aufzeichnen, Wiedergeben und/oder Löschen von Information unter Verwendung von Licht, mit:

- einem Substrat (19) mit einer auf diesem ausgebildeten Spur;

- einem auf dem Substrat ausgebildeten Aufzeichnungsmedium; und

- mehreren Führungsvertiefungen (21), die so auf dem Substrat angebracht sind, daß sie in bezug auf die Mittellinie (1) der Spur versetzt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Führungsvertiefungen (21) konvex in bezug auf einen anderen Abschnitt des Substrats (19) als dem der Führungsvertiefungen ausgebildet sind.

10. Optisches Speicherelement nach Anspruch 9, bei dem das Substrat (19) aus Glas hergestellt ist.

11. Optisches Speicherelement nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, bei dem das Aufzeichnungsmedium aus einem magnetooptischen Material hergestellt ist.