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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Matrizenplatte, die
zur Herstellung einer optischen Platte verwendet wird, auf der Informationen aufgezeichnet
sind, und auf ein Verfahren zum Herstellen der Matrizenplatte.
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Eine
optische Platte, wie beispielsweise eine Kompaktdisk (CD) oder eine
Digital Versitale Disk (DVD), die als ein Medium zum Aufzeichnen und/oder
zum Wiedergeben von Videoinformationen verwendet sind, wie dies
in 1 dargestellt ist, umfasst Erhebungen 2,
die jeweils Informations-Pits 2a und Rillen 3 haben,
die zwischen benachbarten Erhebungen 2 positioniert sind,
um die Erhebungen 2 zu definieren. In neuerer Zeit ist
große
Aufmerksamkeit darauf gerichtet worden, die Kapazität von aufzeichenbaren
Informationen zu erhöhen,
indem Informations-Pits 3a in den Rillen 3 einer
optischen Platte 1 gebildet werden.
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Um
die optische Platte 1 herzustellen, wird allgemein eine
Matrizenplatte, die eine Aufzeichnungsebene mit demselben Muster
wie die optische Platte 1 besitzt, benötigt. Mit anderen Worten ist,
wie in 2 dargestellt ist, eine Matrizenplatte 10 notwendig,
die Erhebungen 31, Rillen 33 und Informations-Pits 32 und 34 besitzt,
die von demselben Muster wie die optische Platte 1 sind.
Um die Matrizenplatte 10 herzustellen, wird zuerst ein
Fotoresist, der geeignet ist, fotochemisch mit einem Laserstrahl
zur Reaktion gebracht zu werden, der eine vorgegebene Wellenlänge besitzt,
auf einem sorgfältig
polierten Glassubstrat 20 in einer vorgegebenen Dicke beschichtet, um
eine Fotoresist-Schicht 30 zu bilden. Während das Substrat 20 gedreht
wird, fallen gleichzeitig zwei Laserstrahlen auf das Substrat 20 so
ein, dass die Bereiche der Fotoresist-Schicht 30, wo die
Rillen 33 und die Informations-Pits 32 und 34 gebildet
sind, mit den Laserstrahlen bestrahlt werden. Dann tritt die fotochemische
Reaktion in den Bereichen auf, die den Laserstrahlen ausge setzt
sind. Während
des Bestrahlungsvorgangs wird ein Laserstrahl nach links und nach
rechts so abgelenkt, um den Bereich, in dem die Rillen 33 gebildet
werden sollen, zu bestrahlen, und der andere Laserstrahl bestrahlt
den Bereich, wo die Informations-Pits 32 und 34 gebildet werden
sollen. Dann werden die bestrahlten Bereiche geätzt und gereinigt, um schließlich die
Matrizenplatte 10 so herzustellen, wie es in 2 dargestellt ist.
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Danach
wird ein Metallfilm (nicht dargestellt) dünn auf der Aufzeichnungsebene
der Matrizenplatte 10 niedergeschlagen und ein Metall,
wie beispielsweise Nickel, wird elektrisch auf den Metallfilm beschichtet,
um dann den beschichteten Film von der Matrizenplatte 10 zu
trennen. Der beschichtete Film wird als eine Stanze beim Formen
einer optischen Platte aus Kunststoff verwendet. Eine solche Stanze besitzt
Oberflächenunregelmäßigkeiten,
die exakt entgegengesetzt zu solchen der Aufzeichnungsebene der
Matrizenplatte 10 sind. Dementsprechend besitzt die optische
Platte, die unter Verwendung der Stanze hergestellt ist, die Erhebungen,
Rillen und Informations-Pits mit demselben Muster wie die Matrizenplatte.
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Allerdings
werden, wenn die Matrizenplatte in der vorstehend beschriebenen
Art und Weise hergestellt wird, Rillen und Informations-Pits jeweils
in derselben Fotoresist-Schicht gebildet. Demzufolge wird die Grenze
zwischen den Rillen und den Informations-Pits verschwommen und die
Winkel der Seitenwände,
der Rillen und der Informations-Pits in Bezug auf das Substrat werden
geringer. Deshalb wird die Grenze zwischen den Rillen und den Informations-Pits
in der optischen Platte, die unter Verwendung der Matrizenplatte
hergestellt ist, verschwommen und die Seitenwände, Rillen und die Informations-Pits
besitzen einen kleinen Winkel. Deshalb ist es schwierig die Informationen,
die auf der optischen Platte aufgezeichnet sind, durch eine Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung,
unter Verwendung einer Lichtbrechung von der Grenze zwischen den Rillen
und den Informations-Pits, wiederzugeben. Dementsprechend werden
die Wiedergabecharakteristika der optischen Platte verschlechtert.
Ein solches Problem wird in einer High-Definition-(HD)-DVD, die Informationsspuren
unter einer geringeren Teilung als die herkömmliche DVD besitzt, ernsthaft.
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Es
ist eine Aufgabe von zumindest bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, eine Matrizenplatte für
optische Platten mit einer verbesserten Fotoresist-Schicht zu schaffen,
mit der die Grenzen zwischen den Rillen und den Informations-Pits,
die von den Rillen aus vertieft sind, bestimmt definiert wird.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Herstellen einer Matrizenplatte für optische Platten zu schaffen,
mit der die Grenze zwischen Rillen und Informations-Pits, die von
den Rillen aus vertieft sind, bestimmt definiert ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren, wie sie in
den beigefügten
Ansprüchen
angegeben sind, geschaffen. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden
aus den abhängigen
Ansprüchen
und der Beschreibung, die folgt, ersichtlich werden.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung, und um zu zeigen, wie Ausführungsformen dieser umgesetzt
werden können,
wird nun Bezug, anhand eines Beispiels, auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen
genommen, in denen:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die wichtige Teile einer optischen
Platte darstellt;
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2 zeigt
eine vertikale Schnittansicht einer herkömmlichen Matrizenplatte zum
Herstellen der optischen Platte, die in 1 dargestellt
ist;
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3 zeigt
eine vertikale Schnittansicht einer Matrizenplatte zum Herstellen
der optischen Platte gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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4 bis 6 stellen
ein Verfahren zur Herstellung der Matrizenplatte, dargestellt in 3, dar.
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Wie 3 zeigt,
umfasst eine Matrizenplatte 100 gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Glassubstrat 20, eine erste
Fotoresist-Schicht 110, die auf dem Substrat 20 gebildet
ist, und eine zweite Fotoresist-Schicht 120, die auf der
ersten Fotoresist-Schicht 110 gebildet ist. Die erste Fotoresist-Schicht 110 ist
aus einem ersten Fotoresist, der dazu geeignet ist, fotochemisch
mit einem Laserstrahl zur Reaktion gebracht zu werden, der eine
vorgegebene Wellenlänge
besitzt, gebildet, und die zweite Fotoresist-Schicht 120 ist
aus einem zweiten Fotoresist gebildet, der dazu geeignet ist, fotochemisch
mit demselben Laserstrahl, empfindlicher als die erste Fotoresist-Schicht 110,
zur Reaktion gebracht zu werden.
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Zum
Beispiel kann in dem Fall, wenn die Fotoresist-Schichten beispielsweise
unter Verwendung eines Laserstrahls bestrahlt werden, der eine Wellenlänge in dem
Bereich von 350~430 nm besitzt, DNQ-4 (1-Oxo-2-diazonaphthochinon-4-arylsulfonat),
das dazu geeignet ist, mit dem Laserstrahl, der eine Wellenlänge von
310~390 nm besitzt, fotochemisch zur Reaktion gebracht zu werden,
als der erste Fotoresist verwendet werden, und DNQ-5 (1-Oxo-2-diazonaphthochinon-5-arylsulfonat),
das dazu geeignet ist, fotochemisch mit dem Laserstrahl zur Reaktion
gebracht zu werden, der eine Wellenlänge von 350~430 nm besitzt,
kann als der zweite Fotoresist verwendet werden, um dadurch die
erste und die zweite Fotoresist-Schicht 110 und 120 zu
bilden. Dann wird die zweite Fotoresist-Schicht 120 fotochemisch mit
dem Laserstrahl, die empfindlicher als die erste Fotoresist-Schicht 110 ist,
zur Reaktion gebracht. Wenn der Laserstrahl vorzugsweise eine Wellenlänge in dem
Bereich von 400~430 nm, noch bevorzugter 413 nm, besitzt, werden,
wie vorstehend beschrieben ist, DNQ-4 und DNQ-5 als der erste und der
zweite Fotoresist verwendet.
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Die
Erhöhungen 121 sind
in der zweiten Fotoresist-Schicht 120 gebildet, und die
ersten Informations-Pits 122, die von der Oberfläche der
Erhöhungen 121 aus
vertieft sind, sind in den Erhöhungen 121 gebildet.
Auch sind Rillen 123 in der zweiten Fotoresist-Schicht 120 gebildet,
wobei jede Rille 123 zwischen benachbarten Erhöhungen 121 positioniert ist.
Die zweiten Informations-Pits 111, die von der Bodenfläche der
Rillen 123 aus vertieft sind, sind in der ersten Fotoresist-Schicht 110 gebildet.
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In
der Matrizenplatte 100, die den vorstehend angegeben Aufbau
besitzt, sind Fotoresist-Schichten 110 und 120,
die unterschiedliche fotochemische Reaktivitäten zueinander haben, auf dem
Substrat 20 gebildet. Die Rillen 123 und die zweiten
Informations-Pits 111 sind jeweils in unterschiedlichen
Fotoresist-Schichten gebildet. Deshalb ist, im Gegensatz zu der
herkömmlichen
Matrizenplatte der 2, in der Matrizenplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung die Grenze zwischen den Rillen 123 und den zweiten
Informations-Pits 111 bestimmter definiert und die jeweiligen
zweiten Informations-Pits 111 besitzen Innenwände, die
im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf das Substrat 20 liegen.
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Wenn
die optische Platte 1 (1) durch
die vorstehend beschriebene Matrizenplatte 100 hergestellt
wird, ist die Grenze zwischen den Rillen 3 (1)
und den zweiten Informations-Pits 3a (1) auch
in der optischen Platte 1 bestimmter definiert. In ähnlicher
Weise haben die jeweiligen zweiten Informations-Pits 3a Innenwände im Wesentlichen
senkrecht zu jeder Bodenfläche
der zweiten Informations-Pits 3a. Deshalb können die
zweiten Informations-Pits 3a, wenn die Informationen, die
auf der optischen Platte aufgezeichnet sind, wiedergegeben werden,
klar durch einen optischen Aufnehmer erfasst werden, der in der
Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung eingesetzt ist, um dadurch
die Wiedergabecharakteristika zu verbessern.
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Für die Herstellung
der Matrizenplatte 100 wird ein Beispiel des Vorgangs,
um die Rillen 123 und die zweiten Informations-Pits 111 zu
bilden, im Detail unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben.
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Zuerst
wird, wie in 4 dargestellt ist, der erste
Fotoresist auf dem sorgfältig
polierten Glassubstrat 20 beschichtet, um eine erste Fotoresist-Schicht 110 zu
bilden. Dann wird der zweite Fotoresist auf der ersten Fotoresist-Schicht 110 beschichtet,
um eine zweite Fotoresist-Schicht 120 zu bilden. Das Substrat 20 wird
an einer Position angeordnet, wo ein erster Laserstrahl LB1 und
ein zweiter Laserstrahl LB2, die dieselbe Wellenlänge haben,
z. B. 415 nm, auf dem Substrat 20 von der oberen Seite
der zweiten Fotoresist-Schicht 120 aus
einfallen können.
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In
dieser Ausführungsform
werden der erste Laserstahl LB1 und der zweite Laserstrahl LB2 durch die
Laserdiode 50 erzeugt. Anders gesagt wird der Laserstrahl,
der von der Laserdiode 50 abgegeben ist, durch einen Strahlteiler 61 aufgeteilt,
um dann in den ersten Laserstrahl LB1 und den zweiten Laserstrahl
LB2 aufgeteilt zu werden. Modulatoren 71 und 72,
um wahlweise die jeweilige Laserstrahlen LB1 und LB2 zu blockieren,
sind entlang der jeweiligen optischen Wege des ersten und des zweiten
Laserstahls LB1 und LB2 installiert. Ein Deflektor 73,
um den zweiten Laserstrahl LB2 entlang des optischen Wegs des zweiten
Laserstrahls LB2 abzulenken, ist installiert. Das Bezugszeichen 62 bezeichnet
einen Strahlteiler und die Bezugszeichen 81 und 82 bezeichnen
Spiegel.
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In
einem Zustand, wie er in 4 dargestellt ist, wird das
Substrat 20 gedreht, und gleichzeitig fallen der erste
und der zweite Laserstrahl LB1 und LB2 auf das Substrat 20 ein,
um einen erwünschten
Bereich davon zu bestrahlen. Mit anderen Worten werden die Bereiche,
wo die Rillen 123, die ersten Informations-Pits 122 und
die zweiten Informations-Pits 111, die von den Rillen 123 aus
vertieft sind, gebildet werden sollen, bestrahlt. Dann tritt eine
fotochemische Reaktion in den bestrahlten Bereichen auf. Während die
Bereiche, wo die Rillen 123 gebildet werden sollen, bestrahlt
werden, wie dies in 5 dargestellt ist, wird der
zweite Laserstrahl LB2 wiederholt durch den Deflektor 73 über die
Breite der Rille 123 abgelenkt, das bedeutet, wiederholt
zu beiden Seiten hin um die optische Achse des ersten Laserstrahls
LB1 herum, entlang der Richtung des Radius des Substrats 20,
abgelenkt. Auf diese Art und Weise wird die Bestrahlungszeit des
Bereichs, der durch den zweiten Laserstrahl LB2 bestrahlt wird,
kürzer. Demzufolge
wird die erste Fotoresist-Schicht 110, die für den Laserstrahl
LB2 empfindlich ist, nicht bestrahlt, sondern die zweite Fotoresist-Schicht 120, die
dafür empfindlich
ist, wird bestrahlt. Hierdurch wird während eines Bestrahlens eines
Bereichs, wo die Rillen 123 gebildet werden sollen, der
erste Laserstrahl LB1 so gestaltet, dass er auf das Substrat 20 über den
Modulator 71 in dem Bereich auffällt, wo die zweiten Informations-Pits 111 gebildet
werden sollen. Auf diese Art und Weise fällt der erste Laserstrahl LB1
auf den Bereich der zweiten Fotoresist-Schicht 120, die fotochemisch
mit dem zweiten Laserstrahl LB2 zur Reaktion gebracht ist, ein.
In diesem Fall fällt
der erste Laserstrahl LB1 ein, ohne dass er abgelenkt wird, im Gegensatz
zu dem Fall, wenn die Bestrahlung mit dem zweiten Laserstrahl LB2
durchgeführt
wird, der zu beide Seiten der optischen Achse des ersten Laserstrahls
LB1 abgelenkt wird. Demzufolge wird die Bestrahlungszeit des zu bestrahlenden
Bereichs länger
als diejenige für
den Bereich, wo die Rillen 123 gebildet werden sollen. Deshalb
wird der Bereich der ersten Fotoresist-Schicht 110, wo
die zweiten Informations-Pits 111 gebildet werden sollen,
ebenso wie der zweiten Fotoresist-Schicht 120 durch den
ersten Laserstrahl LB1 bestrahlt. Demzufolge wird die Grenze zwischen dem
belichteten Bereich der ersten Fotoresist-Schicht 110 und
dem bestrahlten Bereich der zweiten Fotoresist-Schicht 120 genau
definiert. Auch besitzt der bestrahlte Bereich der zweiten Fotoresist-Schicht 120 einen
im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt.
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Der
Bereich, wo die ersten Informations-Pits 120 gebildet werden
sollen, wird, obwohl es nicht in 5 dargestellt
ist, durch den ersten Laserstrahl LB1 oder den zweiten Laserstrahl
LB2 bestrahlt, ohne dass sie abgelenkt werden. In diesem Fall kann,
da die ersten Informations-Pits 122 in der zweiten Fotoresist-Schicht 120,
die eine hohe Empfindlichkeit besitzt, gebildet werden, die Bestrahlungszeit verkürzt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind, wenn die Bereiche, wo die
Rillen 123 und die ersten Informations-Pits 122 gebildet
werden sollen, bestrahlt werden, die Bereiche, wo die Erhöhungen 121 zwischen
den benachbarten Bereichen gebildet werden sollen, wo die Rillen 123 gebildet
werden sollen, und die Bereiche, wo die ersten Informations-Pits 122 gebildet
werden sollen, in den Bereichen enthalten, wo die Vorsprünge 121 gebildet
werden sollen.
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Nach
Abschluss des Bestrahlungsvorgangs werden die bestrahlten Bereiche
geätzt
und gereinigt, um die Matrizenplatte 100 fertig zu stellen,
wie dies in den 3 oder 6 dargestellt
ist.
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In
der Matrizenplatte 100 ist, wie vorstehend beschrieben
ist, die Grenze zwischen den bestrahlten Bereichen, wo die Rillen 123 und
die zweiten Informations-Pits 111 gebildet werden, genauer
definiert, und die bestrahlten Bereiche besitzen einen im Wesentlichen
rechtwinkligen Abschnitt. Deshalb sind die Rillen 123 und
die zweiten Informations-Pits 111 genau in der Grenze dazwischen
definiert und die Innenwände
der Rillen 123 und die zweiten Informations-Pits 111 verlaufen
scharf schräg
in Bezug auf das Substrat 20, so dass sie im Wesentlichen
senkrecht zueinander liegen. Es ist auch möglich, obwohl beschrieben worden
ist, dass der erste Laserstrahl LB1 und der zweite Laserstrahl LB2
durch die Laserdiode 50 erzeugt sind, dass der erste Laserstrahl
LB1 und der zweite Laserstrahl LB2, die dieselbe Wellenlänge haben,
durch zwei unterschiedliche Laserdioden erzeugt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist speziell unter Bezugnahme auf eine bevorzugte
Ausführungsform davon
dargestellt und beschrieben worden, allerdings können verschiedene andere Änderungen
in der Form und den Details ausgeführt werden, ohne den Schutzumfang
der Erfindung zu verlassen.
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Eine
erste Fotoresist-Schicht, die weniger empfindlich für eine Bestrahlung
durch einen Laserstrahl einer vorgegebenen Wellenlänge ist,
und eine zweite Fotoresist-Schicht, die empfindlicher für den Laserstrahl
als die erste Fotoresist-Schicht ist, werden, wie vorstehend beschrieben
ist, aufeinander folgend auf einem Substrat niedergeschlagen. Eine
Matrizenplatte kann durch selektives Bestrahlen und Ätzen der
Fotoresist-Schichten hergestellt werden, so dass die Grenze zwischen
den Rillen und den zweiten Informations-Pits, die von den Rillen aus vertieft sind,
genau wird, und die Rillen und die zweiten Informations-Pits haben
Innenwände,
die im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat liegen. Deshalb werden
die Reproduktionscharakteristika einer optischen Platte, die durch
die Matrizenplatte erhalten ist, verbessert.