NL1015524C2 - Werkwijze ter vervaardiging van een substraat om te worden toegepast in een stampervervaardigingsproces, alsmede substraat verkregen volgens een dergelijke werkwijze. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze ter vervaardiging van een substraat om te worden toegepast in een stampervervaardigingsproces, alsmede substraat verkregen volgens een dergelijke werkwijze.

5

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van een substraat om te worden toegepast in een stampervervaardigingsproces. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een substraat dat wordt toegepast in een stampervervaardi-10 gingsproces en op een werkwijze voor het vervaardigen van een stamper voor het voortbrengen van optische schijven, omvattende het belichten, ontwikkelen en verwarmen van een voor licht gevoelige laag aangebracht op een substraat.

Optische schijven bevatten in een geometrische structuur 15 vastgelegde informatie. Meer in het bijzonder bestaat deze geometrische structuur uit putten en landen, welke putten in concentrische cirkels of in een spiraal in een oppervlak van een desbetreffende optische schijf zijn aangebracht. Ook groeven komen voor als structuur van optische schijven. Voor het in grote aantallen produceren van dergelijke optische 20 schijven wordt een stamper in de matrijs van een spuitgietmachine geplaatst waarna tenslotte de optische schijven worden gemetalliseerd en voorzien van een beschermende lak en een label, ofwel bedrukking.

Het stampervervaardigingsproces, zoals vermeld in de aanhef, is op zich bekend uit de ten name van onderhavige aanvrager eerder 25 ingediende Nederlandse octrooiaanvragen 9400225 en 1007216, volgens welk proces een ongestructureerde stamperplaat wordt voorbereid, welke voorbereiding het reinigen en het eventueel aanbrengen van een hechtlaag voor de nog op te brengen fotolak omvat. Op een aldus voorbereide, ongestructureerde stamperplaat wordt vervolgens een negatief werkende 30 fotolak aangebracht die selectief met laserlicht wordt belicht waarna de selectief belichte, aangebrachte fotolaklaag wordt verwarmd en vervolgens integraal belicht. Tenslotte wordt de integraal belichte, aangebrachte fotolaklaag ontwikkeld om te voorzien in de gestructureerde fotolaklaag die daarna wordt verwarmd. In het op dit moment toegepaste direct stamper 35 recording (DSR) proces, waarvoor de onderhavige aanvrager reeds eerder het Nederlandse octrooi 1009106 heeft verkregen, wordt een stamper onder toepassing van een galvanische behandeling direct op een substraat van nikkel gevormd. Het daarbij toegepaste substraat bestaat in feite uit een 1015524 2 ronde schijf van nikkel met een diameter van ongeveer 200 mm en een dikte van ongeveer 300 micrometer, op welke schijf onder toepassing van een hechtmiddellaag een op Νονοίak gebaseerde fotoresist is aangebracht. De functie van deze hechtlaag, die slechts een zodanige dikte bezit dat deze 5 als een "monolaag" is te beschouwen, is het vormen van een geschikte ondergrond waarop de op Novolak gebaseerde fotoresist hechtbaar is. In de volgende stap van het DSR-proces wordt de op het substraat aangebrachte foto!akiaag selectief met laserlicht belicht, vervolgens verwarmd en integraal belicht. Na het ontwikkelen wordt fotoresist verwijderd, met 10 uitzondering van fotolakpaaltjes die op het nikkel substraat achterblijven. Deze fotolakpaaltjes worden vervolgens onder toepassing van een belichtingsstap met een golflengte in het diep UV-gebied gehard, gevolgd door een verwarmingsstap bij hoge temperatuur (hard bake) om de belichte en dus verknoopte gebieden door verdere verknoping van polymeerketens 15 aanvullend te verstevigen. Een met een dergelijke methode verkregen stamper omvat aldus een nikkel schil voorzien van fotolakpaaltjes. Door het verder uitharden van de fotolakpaaltjes is het mogelijk om met een dergelijke stamper, die in de matrijs van een spuitgietmachine voor het massaprodu-ceren van CD-replicatie wordt toegepast, ten minste 5000 replica’s te 20 vervaardigen.

Uit onderzoek is gebleken dat op het oppervlak van het nikkel substraat tijdens de galvanische behandeling defecten, zoals strepen en vlekken, kunnen worden geïntroduceerd. Deze defecten zijn soms op een nog niet bewerkt nikkel substraat met behulp van halogeen licht zichtbaar. 25 Echter, dergelijke defecten worden na de hiervoor beschreven bewerkings-stappen in het DSR-proces zichtbaar. Dit fenomeen wordt verondersteld te zijn veroorzaakt door een lokaal verschil in het diffractiepatroon, welk patroon door de structuur van fotolakpaaltjes wordt gevormd. Niet alleen het menselijk oog is zeer gevoelig voor verschillen in het diffractie-30 patroon maar ook het elektrische signaal van de stamper kan door de kwaliteit van de substraten worden beïnvloed.

Het doel van de onderhavige uitvinding is aldus het vervaardigen van een substraat om in een stampervervaardigingsproces, in het bijzonder in het DSR-proces, te worden toegepast, waarbij de kwaliteit 35 van het substraat van ondergeschikt belang is in de uiteindelijk vervaardigde stamper.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een stamper, welke stamper een verhoogde technische 101 5524 3 levensduur bezit ten opzichte van de op dit moment in de handel verkrijgbare DSR-stampers.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze ter vervaardiging van een substraat om te 5 worden toegepast in een stampervervaardigingsproces waarbij van de op dit moment als hechtmiddel toegepaste monolaag eventueel kan worden afgezien.

De werkwijze zoals vermeld in de aanhef wordt volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat de werkwijze de volgende stappen omvat: 10 a) het op het substraat in een laag aanbrengen van een verknoopbare chemische samenstelling, b) de in stap a) aangebrachte onderlaag onderwerpen aan een verknopingsreactie, en c) het op de in stap b) verknoopte onderlaag aanbrengen 15 van een bovenlaag van een voor licht gevoelig materiaal.

Als geschikte, verknoopbare chemische samenstelling verdient een op Νονοίak gebaseerde fotoresist de voorkeur.

Het verdient met name de voorkeur dat stap b) wordt uitgevoerd onder toepassing van een warmtebehandeling, in het bijzonder 20 bij een temperatuur liggend in het gebied van 150-250 °C. In een dergelijk temperatuurtraject zal een driedimensionale verknoping van de polymeer-ketens van de in stap a) aangebrachte chemische samenstelling ontstaan, welke onderlaag de eventuele defecten van het substraat maskeert.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de onder-25 havige werkwijze wordt stap b) uitgevoerd onder toepassing van een belich-tingshandeling, in het bijzonder in het golflengtegebied van 200-320 nm.

De belichtingstijd bedraagt in het bijzonder 5-180 seconden waarbij het belichten met name onder rotatie en/of verwarmen wordt uitgevoerd. Doordat in stap b) de verknoopbare chemische samenstelling 30 een verknopingsreactie heeft ondergaan, is de aldus verknoopte samenstelling niet of slechts in geringe mate oplosbaar in het oplosmiddel dat in het in stap c) aangebrachte, voor licht gevoelige materiaal wordt toegepast.

Volgens de onderhavige werkwijze wordt in een 35 aanvullende stap d) de bovenlaag onderworpen aan een warmte-behandeling, welke stap d) bij een zodanige temperatuur wordt uitgevoerd dat geen verknoping van het reeds in stap c) aangebrachte, voor licht gevoelige materiaal optreedt. Dit betekent dat stap d) met name wordt uitgevoerd 1015524 4 bij een temperatuur van ten hoogste 130 °C. Door het uitvoeren van stap d) wordt het in de bovenlaag aanwezige oplosmiddel verwijderd.

Het is voor de onderhavige uitvinding met name van belang dat geen verknoping in de bovenlaag van het voor licht gevoelige 5 materiaal optreedt omdat deze bovenlaag in het verdere DSR-proces zal worden gestructureerd ter vorming van de hiervoor beschreven fotolak-paaltjes.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het gewenst dat voordat stap a) wordt uitgevoerd, het substraat aan een voorbereiding wordt 10 onderworpen, welke voorbereiding het reinigen en eventueel het aanbrengen van een hechtlaag voor de in stap a) op te brengen verknoopbare chemische samenstelling omvat.

Een dergelijke voorbereiding heeft met name tot doel het met het substraat verbeteren van de hechting van de in stap a) op te 15 brengen onderlaag, waarbij aldus de onderlaag zich bevindt op de eerder op het substraat aangebrachte hechtlaag.

Als substraat wordt bij voorkeur een metaal toegepast, in het bijzonder nikkel.

Voor het verkrijgen van lagen met een uniforme dikte 20 verdient het de voorkeur dat zowel stap a) als stap c) door middel van spincoaten wordt uitgevoerd, waarbij het mogelijk is dat de in stap a) aangebrachte, verknoopbare chemische samenstelling overeenkomt met het in stap c) voor licht gevoelige materiaal.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op 25 een substraat om te worden toegepast in een stampervervaardigingsproces, welk substraat door de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt doordat het achtereenvolgens een onderlaag van een verknoopte chemische samenstelling en een bovenlaag van een voor licht gevoelig materiaal omvat, waarbij in het bijzonder de dikte van de onderlaag in de orde ligt van 30 10-100 nm en de dikte van de bovenlaag in de orde van 150-200 nm.

Het onderhavige substraat is met name geschikt om te worden toegepast in een werkwijze voor het vervaardigen van een stamper, welke stamper in de matrijs van een spuitgietmachine voor het massaproduce-ren van CD-replica’s wordt geplaatst en een dergelijke werkwijze omvat 35 het belichten, ontwikkelen en verwarmen van de voor licht gevoelige laag die in stap c) is aangebracht op het substraat.

1015524

Claims (23)

1. Werkwijze ter vervaardiging van een substraat om te worden toegepast in een stampervervaardigingsproces, met het kenmerk, dat 5 de werkwijze de volgende stappen omvat: a) het op het substraat in een laag aanbrengen van een verknoopbare chemische samenstelling, b) de in stap a) aangebrachte onderlaag onderwerpen aan een verknopingsreactie, en 10 c) het op de in stap b) verknoopte onderlaag aanbrengen van een bovenlaag van een voor licht gevoelig materiaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een op Νονοίak gebaseerde fotoresist als verknoopbare chemische samenstelling wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de werkwijze verder een aanvullende stap d) omvat, te weten d) de in stap c) aangebrachte bovenlaag onderwerpen aan een warmtebehandeling.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat 20 stap b) wordt uitgevoerd onder toepassing van een warmtebehandeling, in het bijzonder bij een temperatuur liggend in het gebied van 150-250 °C.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat stap b) wordt uitgevoerd onder toepassing van een belichtingshandeling.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 25 de belichtingshandeling wordt uitgevoerd in het golflengtegebied van 200- 320 nm .

7. Werkwijze volgens conclusies 5-6, met het kenmerk, dat de belichtingstijd 5-180 seconden bedraagt.

8. Werkwijze volgens conclusies 5-7, met het kenmerk, dat 30 de belichtingshandeling onder rotatie wordt uitgevoerd.

9. Werkwijze volgens conclusies 5-8, met het kenmerk, dat de belichtingshandeling onder verwarmen wordt uitgevoerd.

10. Werkwijze volgens conclusies 1-9, met het kenmerk, dat in stap a) een laagdikte voor de onderlaag in de orde van 10-100 nm wordt 35 toegepast.

11. Werkwijze volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat in stap c) een laagdikte voor de bovenlaag in de orde van 150-200 nm wordt toegepast. m 1 ft

12. Werkwijze volgens conclusies 3-11, met het kenmerk, dat stap d) wordt uitgevoerd bij een zodanige temperatuur dat geen verknoping van het in stap c) aangebrachte, voor licht gevoelige materiaal optreedt.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat stap d) wordt uitgevoerd bij een temperatuur van ten hoogste 130 °C.

14. Werkwijze volgens conclusies 1-13, met het kenmerk, dat voordat stap a) wordt uitgevoerd, het substraat aan een voorbereiding wordt onderworpen, welke voorbereiding het reinigen en eventueel het 10 aanbrengen van een hechtlaag voor de in stap a) op te brengen verknoopbare chemische samenstelling omvat.

15. Werkwijze volgens conclusies 1-14, met het kenmerk, dat als substraat een metaal wordt toegepast, in het bijzonder nikkel.

16. Werkwijze volgens conclusies 1-15, met het kenmerk, 15 dat de in stap a) aan te brengen verknoopbare chemische samenstelling overeenkomt met het in stap c) voor licht gevoelige materiaal.

17. Werkwijze volgens conclusies 1-16, met het kenmerk, dat stap a) en stap c) door middel van spincoaten worden uitgevoerd.

18. Substraat om te worden toegepast in een stampervervaar-20 digingsproces, met het kenmerk, dat het substraat achtereenvolgens een onderlaag van een verknoopte chemische samenstelling en een bovenlaag van een voor licht gevoelig materiaal omvat.

19. Substraat volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat een op Novolak gebaseerde fotoresist is toegepast als verknoopte chemische 25 samenstelling.

20. Substraat volgens conclusies 18-19, met het kenmerk, dat het substraat een metaal, in het bijzonder nikkel is.

21. Substraat volgens conclusies 18-20, met het kenmerk, dat de dikte van de onderlaag 10-100 nm bedraagt.

22. Substraat volgens conclusies 18-21, met het kenmerk, dat de dikte van de bovenlaag 150-200 nm bedraagt.

23. Werkwijze voor het vervaardigen van een stamper voor het voortbrengen van optische schijven omvattende het belichten, ontwikkelen en verwarmen van een voor licht gevoelige laag aangebracht 35 op een substraat, met het kenmerk, dat het substraat volgens de werkwijze beschreven in conclusie 1-17 of het substraat volgens conclusies 18-22 wordt toegepast. 015524 SAMENWERKINGSVERDRAG (POT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IDENTIFICATIE VAN DE NATIONALE AANVRAGE KENMERK VAN DE AANVRAGER OF VAN DE GEMACHTIGDE 42401/AB/pr Nederlands aanvraag nr. Indieningsdatum 1015524 26 juni 2000 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager (Naam) ODME INTERNATIONAL B.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan internationaal type het verzoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 35408 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties, alle dassHicatiesymbolen opgeven) Volgens de internationale classificatie (IPC) lnt.CI.7: G11B7/26 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK Onderzochte minimum documentatie Classificatiesysteem dassificatiesymbolen lnt.CI.7: G11B Onderzochte andere documentatie dan de minimum documentatie, voor zover dergelijke documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen III. □ GEEN ONDERZOEK MOGELMK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) IV. □ GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvutKngsUad) /j.— Form PCT/1SA 201 a (11/2000)