TW200910345A - Method for fabricating media which record information by pit pattern - Google Patents
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- G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
- G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
200910345 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種以訊坑圖案記錄資訊之媒體的製造方 法0 【先前技術】
先前,關於光碟等以可進行光學讀取之方式記錄著資 訊的媒體的製造方法’眾所周知有日本專利特開平3_4犯44 號公報中揭示的製造方法。該技術令,首先,在作為無機 物的玻璃基板上,利用含有金屬醇化物、水、鹽酸、醇等 的塗佈溶液形成預定的層,將樹脂製的模具壓在該 , 以60 C〜120 C進行一次般燒。 此後,使玻璃基板脫模,以25(Tc〜4〇〇。(:進行二次烺 燒,除^溶劑、添加劑等有機成分,藉此使具有預期的凹 凸(訊坑_)的非晶f的金屬氧化物層形成在玻璃基板 上經由以上製程,貧訊作為微細的凹凸而被記錄在玻璃 基板上的金屬氧化物層上。 把J二ίΐ之先前的製造方法中,因於形成在玻璃基 凸’故在長時間保存之後,形成著凹凸 的2會生剝落。因此,為了能夠長時間保存,較好 的疋直接在無機物構成的基板上形成微細的凹凸。而且, 先前的製造方法巾,要㈣塗佈溶液的塗佈、 次锻燒以及有機成分的除去該些製程,因此 因此,為了提供一種可在無機物構成的基板上直接且 200910345 =形成凹凸(訊坑圖案)的方法 ===,記錄之資訊的媒_== =Γ研究’在此過程中_ 了本發明。 媒體,提供一種以訊坑圖案記錄資訊之 媒體的衣每方法。該方法的特徵在於,包括 =物構成的基板上形成可進行熱模式之形狀變化二 材料層;向上述記錄材料層照射彙聚的光,從而形^個 2部推以及’將形成著上述多個孔部 : 應幕的=:從而在上述基板上形成與上述多= 的右ΐί办所謂「孔部」’除了表示例如並未貫穿至基板側 狀孔部以外’亦表示貫穿記錄材料層而使基板露
L 料層inn上述縣’ f先,在基板上形成記錄材 枓層之後,向該記錄材料層照射彙聚的光,從而形成柯 然^ ’將以上述方式形成著孔部的記錄材料層作為罩^進 =刻’從而直接在基板上形成與孔部對應的訊坑。根 上迷構成,僅經過記錄材料層的形成、光的照射、^ 些製程後,便可在基板的表面上簡單地形成凹凸形狀x 層上可含有機色素。藉此’可在記錄材料 本發明的另-形態中,上述記錄材料層的形成製 可包括以下製程:在上述基板上形成罩幕層’以及在該罩 彔材料層;上述多個訊坑的形成製程中 層作絲絲均#魏部社述記錄材料 上护成盘卜、^上述罩幕層進純刻,從而在上述罩幕層 上形成一上述夕個孔部對應的多個通孔,以及, ^述多個通孔的上鮮幕層作為罩幕,對上絲板進= 從而形成與上述多個通孔對應的多個訊坑。
200910345 上述兩個形態中,較好的是含有自形成著上述多個訊 ㈣基板上除去記騎騎或者轉制製程,但此製程 並非必需的製程。亦可在該基板上進—步設置保護層。或 ,,可在該基板上形成反射層,亦可在該反射層上設置保 護層:藉此,可提供例如CD (c〇mpact disc,光碟)、dvd (dig如1 versatile disc,數位影音光碟)、BD (此考此〇, 藍光光碟)等以可進行光學讀取之方式記錄著資訊的媒 體。此處,所謂「保護層」,是不僅指CD上的保護層,而 且亦包括DVD或BD上的覆蓋層(coveriayer)在内的廣 義上的保護層。而且,所謂「在(基板、〜層)上」,並不 僅才曰直接與(該基板或層)接觸,亦包括「中間經由其他 層而在該基板或層上」的情況。 根據本發明’將經光照射後之記錄材料層作為罩幕, 對基板進行蝕刻之後,便可容易地在無機物構成的基板上 直接形成凹凸。 關於上述之本發明的各侧面及效果以及其他效果以及 進一步的特徵,可參照隨附圖式,根據後述之對本發明的 例示性且非限制性的實施形態所作的詳細說明而進一步明 200910345 確。 【實施方式】 繼而,參照適當圖式對本發明的實施形態進行詳細說 明。 ^如圖1 (a)以及圖1 (b)所示,光碟1是由本發明的 第-實施形態巾的製造方法所製造的資訊記錄媒體的一 例,光碟1是包括無機物製的基板u、設在基板u上的 保護層12而構成。而且,在該基板u的保護層12側的表 面18上形成著多個訊坑16作為資訊。 此處’基板11的材料較好的是含Si、A1的材料,例 如較好的疋Si或Si〇2、Al2〇3等。另外,保護層12的材 料可單獨或組合使用sic>2等無機氧化物、等無機氮 化物等無機系物質,或UV硬化樹脂等有機系物質。其中, 自光碟1的使用壽命方面考慮,較好的是保護層12亦由無 機系材料形成。 繼而,參照圖2〜圖5’說明本發明的第一實施形態的 光碟1的製造方法。 本發明的弟一實施形態的光碟1的製造方法中,如圖 2 (c)所示,將藉由照射彙聚的光而適當地形成著孔部 的記錄材料層21以及阻障層22,用作侧用的掩模。以 下,在説明製造方法的細節之前,首先對用作蝕刻用罩幕 的記錄材料層21以及阻障層22、以及該些各層2卜22上 所形成的孔部15的細節進行說明。 記錄材料層21是所謂的熱模式型記錄材料層,即,可 200910345 經由照射強光而使光轉為熱,藉由該熱而使 變化,從而形成孔部的層。此類記錄材料先前多 錄磁,等的記錄層中’例如可使用花青系、哨用= iSqrUaryHUm)' ; 部化月糸(memcyanine)等記錄材料。 氣% 素型記錄材料層21較好的是含有色素作為記錄物質的色 因此,記錄材料層21中所含的記錄物質,可 等有機化合物。而且,記錄㈣層21 ^
使用無機材料或者無機材料與有機 材料。其中’若使用有機材料,則 D 膜,易於獲得轉移溫度低的材料谷易地成 材料。另外,有機材料中:的的是採用有機 子設計來控翻色素。用光吸收量可由分 此處,記錄材料層21的較好 l 素。,、半花青色素、;:二:素欠(:= Γ)卜等)、EiR狀色素(酞菁色素、萘酞菁色 :屬;合:⑷、亞稀丙基(•心 ϋ rmann)色素、飾生物、三物生物、 「二;\生物、肉桂酸衍生物、喹酞酮 (quinophthalone )系色素等。 吧1 其中’較好的是藉由雷射光僅可 色素型記錄材料層21。其理由為,有機物的記=錄; 200910345 藉由溶解於溶劑中並進行旋塗或喷 優異。上述色素型記錄材料層產性 波長區域進行吸收的色素。尤其是=的,有可於記錄 光係數(extinction eGeffldent) k 的[2 收 1 的消 等於H),侧是辦於5,Z較好的是小於 最好的是小於等於i。1理由A . 好的疋小於等於3, ==錄材料層?的光的入射側到達相反側:形= 等於二0 00:1。=,消光係數1"的下限值’較好的是大於 等於〇._卜更好的是大於等於GG(n,進 =於G,卜其理由為,若消光餘k過低,縣吸收量 降二,A相應地需要較大的雷射功率,導致加工速度下 另外,_記騎制21,必須如上觸,可在記錄 ^圍内吸收光’自上述觀點出發,可根據雷射光源的 波長來選擇適合的色素或改變結構。 例如,當雷射光源的振盪波長為78〇 nm左右時,較 :的是自五次甲基花青(P— cyanine)色素、七 -人甲基氧嗔色素、五次甲基氧嘆色素、崎色素、蔡献菁 色素等中選擇。 又,當雷射光源的振盪波長為 660 nm左右時,較好 的,自二:欠甲基花青色素、五:欠甲基氧喏色素、偶氮色素、 偶氮盃屬錯合物色素、吼洛亞曱基(pyrr〇methene)錯合 物色素等中選擇。 進而,當雷射光源的振盪波長為405 nm左右時,較
(, 200910345 好的是自單次甲基花青色素、單次甲基氧奸素 Ϊ部、料色素、偶氮色素、偶氮金屬錯合物色 素卜啉色素、亞知丙基色素、錯合物色素、香 唾衍生物、三嗪衍生物、苯幷三錄生物、美二、 竹生物、啥酜酮系色素等中選擇。 以下’舉例說明在雷射光源的缝波長為彻肺左 右、660 nm左右、以及4〇5 nm左右時,分別較好地用於 記錄材料層21 (記錄層化合物)的化合物^處,以下化 學式1、2所示的化合物(!]〜z _1())表示雷射 振盪波長為780 nm左右時的化合物。又,化學式3、4、所 不的化合物(Π_1〜Π_8)表示雷射絲的振盪波長為_ nm左右時的化合物。進而,化學式5、6所示的化合物(冚 _1〜]Π-14)表示雷射光源的振盪波長為4〇5 右時的 化合物。而且,本發明並不限於僅將上述化合物用作記 層化合物。 ” <雷射光源的振盪波長為780 nm左右時的記錄層化人 物例> σ [化1] 11 200910345
C (Μ)
<雷射光源的振盪波長為780 nm左右時的記錄層化合 物例> [化2] 12 200910345
<雷射光源的振盡波長為660 nm左右時的記錄層化合 物例> [化3] 13 200910345 (H-1)
<雷射光源的振盪波長為660 nm左右時的記錄層化合 ί 物例〉 [化4] 14 200910345
<雷射光源的振蘯波長為405 nm左右時的記錄層化合 物例〉 [化5] 1. 15 200910345
<雷射光源的振盪波長為405 nm左右時的記錄層化合 物例> [化6] 16 200910345
<111-8}
QBu
綱-11)
(111-14) (111-13)
^:礙。 另外’亦可較好地使用日本專利特開平4_7 報、日本專利特開平8-127174號公報、 〇鞔公 1M3758號公報、日本專利特開平⑴3342〇 2寺開平 本專利特開平11-334205號公報、曰本專利Af、曰 =4206號公報、日本專利特開平迎〇7號公報開平 t專利特開2000_43423號公報、日本專‘日 卩⑽軸Μ 2_指818 ^ —色素型記錄材料層21可藉由如下方式形成,即, 字色=黏合劑等—併溶解在適當的溶射製備成塗佈 、之…J將該塗佈液塗佈在基板上而形成塗膜後將其乾 17 200910345 燥。此時,塗佈㈣塗佈面的溫度較 的範圍内。更好的是下限值大於等於15。。,^ 4二 大於等於抑,尤其好較纽科23t>*且 較好的,小於等於坑,進一步好的是小於等於卿限J 其好的疋小於等於2η:。如上所述,若被塗佈面的溫度 上述範_,射防止產生塗佈獨缝佈故障,
使塗膜的厚度均勻。 J
另外,上述上限值以及下限值可分別任意組合。 此處,記錄材料層21可為單層亦可為多層,當具有多 層構造時,可藉由實施多次塗佈製程而形成。 ^夕 塗佈液中色素的濃度範圍,通常為〇 〇1重量百分比 (wt%)〜15 wt%的範圍,較好的是oj wt%〜1〇糾%的 範圍’更好的是0.5 wt%〜5 wt%的範圍,最好的是〇 5 wt% 〜3 wt%的範圍。 塗佈液的 >谷劑可列舉·乙酸丁醋、乳酸乙g旨、乙酸溶 纖劑(cellosolve acetate)等酯;曱基乙基酮、環己酮、曱 基異丁基酮等酮;二氯曱烷、1,2-二氣乙烷、氣仿等氣化 烴;二曱基曱醯胺等醯胺;曱基環己烷等烴;四氫呋n南、 乙鍵、一°惡烧等縫,乙醇、正丙醉、異丙醇、正丁醇二丙 酮醇等醇;2,2,3,3-四氟丙醇等氟系溶劑;乙二醇單曱醚、 乙二醇單乙醚、丙二醇單曱醚等二醇醚類等。 上述溶劑’可根據所使用的色素的溶解性而單獨使 用、或者組合使用兩種或兩種以上。塗佈液中,亦可根據 目的而進一步添加抗氧化劑、XJV ( ultraviolet,紫外線) 18 200910345 吸收劑、塑化劑、潤滑劑等各種添加劑。 關於塗佈方法,可列舉喷塗法 塗法、刮塗(M—法、刮:輥 到刀塗佈(dGetGrblade)法、絲網印:^。二11)法、 ^疋採料塗法,理由在於其生產性優異且較容易控^ 21 法而形成的方面考慮,記錄材料層 2^ (^錄層化合物)較好的是姆於有機 於0.3 wt%且小於等於3〇 wt% 解大於專 且小於等於Μ。尤其好的是更==一。 於等於20 wt%的比例溶解於四氣丙醇中。❿且, 合物較好的是’熱分解溫度大於等於 ^錄層化 c,更好的是大料於·t且小於Zc4·^於等於⑽ 圍内進== 液的溫度較好的是在坑〜贼範 二:範圍:〜4°C範圍内’其中,尤其好的是 1.. 當塗佈液中含有黏合劑時,黏合劑之例 纖^衍生物、聚_糖U論an)、 ·= ,分子物質;聚乙缚、聚丙烯、橡 咖共聚物㈣系樹脂 烯酸甲酉曰等丙烯酸糸樹脂,聚乙烯醇、氯化聚乙烯、二氣 樹脂、丁_脂、橡膠街生物、苯紛·甲駿樹== 脂的初期縮合物等合成有機高分子。當並用勘合劑== 19 200910345 錄材料層21的分來士 0.01倍量〜5G倍量、(重T使用量’通常在色素的 倍量:i倍量(重量比)的範圍内範圍内,較好的是在0.1 21中可含有多種料層21的耐紐,記錄材料層 劑二淬蜮劑。作為單態氧淬滅 本專利特咖_8387 59_81194號公報、日 號公報、日本專利特開昭6〇_ t專利特開昭60-19586 昭00-35054號公報、日 7號公報、日本專利特開 日本專利特開昭6〇_36191 ^寺開昭60-36190號公報、 60-44554號公報、日本 二公報、曰本專利特開昭 專利特開昭60.44389號公昭6(M4555號公報、日本 號公報、日本專利特_6日^^特開昭60-44390 昭60-47069號公報、日太皇^ 892號公報、日本專利特開 曰本專利制平4韻92^制昭㈣9995號公報、 號公報、以及日本專利特公^ ' 3本專利特公平1-_0 德國專利細"賴料 ^⑽號公料各公報, 10月號第1141頁等所摇'^及日本化學會雜誌、1992年 淬滅劑等抗褪色劑的使用;:齊上。上1單態氧 Wt%〜50 wt%的範圍内,較“色素里’通常在0.1 範圍内,更好的是在3 wt〇的是在0.5 Wt%〜45 Wt〇/。的 〇〜40 wt%的範圍内,尤其好的 20 200910345 是在5 wt%〜25 wt%的範圍内。 、以對於記錄材料層21為色素型記錄層時的溶劑塗 佈法進行了說明’但記錄材料層U亦可根據記錄物質的物 ' CVD (chemical vap〇r deposition » 化學氣相沈積)等成膜法而形成。 而且,色素的吸收波峰的波長,未必限定於可見光的 波段内,亦可在紫外波段或紅外波段内。 以雷射對孔部15進行記錄的波長Aw與 較好的是滿足h<Aw的關係。其理由為,若滿 ’則色素的光魏量適記錄效率高,可形 戚整齊的凹凸形狀。 可拔!!且’用於形成孔部15的雷射光的波長Aw,只要是 射功率的波長即可,例如,當記錄材料層21 色素時’波長^較好的是193nm、21〇nm 266nm、 5 nm彻nm、⑽nm、说聰、奶励㈣⑽、_
L nm、780nm、83〇nm$1〇〇〇nm 以下的值。 射、ft ’雷射細麵,可使職體雷射、固體雷 較好的射等任~種雷射。其中,為了簡化光學系統, 亦可為固體雷射或半導體雷射。雷射光可為連續光 射光:_ ’但較好的是採用發光間隔可自由改變的雷 制半導體雷射。當無法直接對雷 進行調變。QnGf調變時’較好的是湘外部調變元件 而且’為了提高加工速度’較好的是雷射功率高。但 21 200910345 對記錄材制f的 料雜速度(雷射光 轉速)。因此,考慮到掃描速又度述=^區動器的 =是100 W ’更好的是_ 车限 另卜,雷射光較好的是振盪 (coherency)高、且能夠囊聚成與同調性 =射3策略(咖e w適當形成孔部 值Si::用的記錄速度或照射的雷射光的波高 =材料層21的厚度’與㈣中所使用_刻氣 種類後述的則t16的職姆鱗可。 、 行4厚ί,Γ適當地在1 nm〜looo〇nm的範圍内進 二ί於t 較好的是大於等於10 nm,更好的是 的Γ果其旱ί過薄,則難以獲得作 麵 Γ 厚度的上限較好的是小於等於 麵rnn ’更好的是小於等於· nm。其理由為若厚声 =速=較大的雷射功率,而且難以形成深孔’心 另外,記錄材料層21的厚度t與孔部15的直徑d, 較好的是滿足以下_。亦即,記錄材料層21的^度t 的上限值’較好的是滿足t<舰的值,更好的是滿足 22 200910345 5d的值’進一步好的是滿足t<3d的值。 層21的厚度t的下限值,較好的是 =彔材料 好的是滿足t的值,的值,更 ^ α , , ^好的疋滿足t>d/5的值。 以與孔部15的直徑d的關係來設定記錄 =層21的厚度t的上限值及下限值的原因,與上述理由 相同。
記錄材料層21可藉由如下方式而形成,即,將作為纪 錄材料的物解或者分散於騎的 ^該㈣_旋塗、浸塗、擠壓塗佈(extH^ 專塗佈法塗佈於基板n的表面18,從㈣成記騎料層 21 〇 阻障層22的目的在於,防止記錄材料層21受到衝擊 等而受損,可任意設置。阻障層22並無特別限制,但較好 的是、ZnS、GaO #氧化物、硫化物之可進行真空成 膜的材料。而且,亦可藉由旋塗等來塗佈有機物而使用。 阻障層22的厚度在〇.1 nm〜2〇〇nm的範圍内較好 的是在1 ηηι〜l〇0nm的範圍内,更好的是在3胞〜兕nm 的範圍内。 “孔部15是藉由如下方式而形成,即,將彙聚的光照射 於記錄材料層21錢轉層22上,使該照射部分變形(亦 包括因消失而產生之變形),從而形成孔部15。具體而言, 該孔部15形成在與基板U上作為資訊而形成的訊坑口 16 (參照圖3 (c))對應的位置上。 再者’形成孔部15的原理如下所述。 23 200910345
向§己錄材料層21 (記錄層化合物)照射雷射光,該雷 射光具有材料可進行光吸收的波長(被材料吸收的波長), 則雷射光被記錄材料層21吸收,該被吸收的光轉為熱,從 而使光照射部分的溫度上升。藉此,記錄材料層21產生軟 化、液化、氣化、昇華、分解等化學或者/以及物理變化。 繼而產生上述變化的材料發生移動或者/以及消失後,形 成孔部15。而且,阻障層22為非常薄的層,故會隨著記 ^材料層21 _動或者/以及消失而誠者/以及消 另外’孔部15的形成方法,例如可採用僅寫一次(讀6 once)光碟、或單寫多讀型(write〇nce,代光碟
等=使用的眾所周知的訊坑的形成方法。具體而言,例如 可採用以下眾關知崎機功率校正(細^備G 技術(例如’日本專利第3096239號公報),在該技術中, 對隨訊坑尺相變化的雷射的反射綠度進行檢測,校正 雷射的輸出以使該反射光強度敎,藉此形成均勻的訊坑。 #而且較好的疋,上述記錄材料層(記錄層化合物) 的氣化、㈣或者分解的變化财大、急遽。具體而言, 1=層:合物在氣化、昇華或者分解時用熱重-差熱刪 丄目,:二,r〇grav一y_differential 此面1 _) 所測出的重1減少率’較好的是A於等於5%,更好的是 大於等於1G%,進-步好岐Λ 層化合物在氣化、昇華或者分解時 := (獅丁幻戶斤測出的重量減少的斜率(每升溫^ = 24 200910345 好的是大於等於㈣rc,更好的是大於等於 .C ’進—步好的是大於等於〇.4%/t。 、 2〇o〇r “的轉移/皿度的值較好的是小於等於 _,進,的是小於等 較大。而/、理由為,右轉移溫度過高,則雷射功率必須 H ^ 限值較好的是大於等於 ==大於等於腦。C,進一步好的是大於等於⑼ 動理由:’若轉移溫度過低’則與周圍所形成的溫度梯声 較小,故而無法形成清晰的孔邊緣形狀。 又 以下,說明孔部15的形狀或排列之一例。 2 4(a)所示,孔部15採用的是,形成為點狀且 =相應於資訊而適當地排列(例如,排列成圖示中的格 狀)的孔。而且,如圖4 (b)所示,孔部15亦可採用 i. =的槽狀且該細長槽崎連接的孔。如上所述,藉由 變點的配置或者長度’可_眾·知的綠 進行編碼(encode)。 此處,本實施形態中的孔部ls形成為:在基板n的 ,面18上較薄地殘留記騎料層21之狀態的有底 ^ ’但本發明並不㈣此。例如,骑亦可由形成在記錄 材枓層21以及阻障層22上的通孔的内周面、與基板“ 的記錄材料層21侧的表面18的一部分而形成。、土 繼而,對光碟1的製造方法進行詳細說明。 如圖2 (a)所示,首先,準備由先前眾所周知的方法 25 200910345 製成的圓盤狀的基板11。 然後,如圖2 (b)所示,在基板^的表面18上贫 形成記錄材料層21及阻障層22 〇 又序 繼而,形成孔部15,形成孔部15的裝置,可採用| 先^眾所周知的光碟驅動器相同的構成。作為此類光碟二 動器的構成,例如在日本專利特開2〇〇3_2〇3348號公報^ 有所揭示。使用此類光碟驅動器,在該光碟驅動器上安 形成著記錄材料層21以及阻障層22的基板u。然後,^ 據記錄材料層21的材質,以可使記錄材料層21產生 的適當輪出,對記錄材料層21照射雷射光。進而,以該照 射圖案與圖4 (a)或圖(b)所例示的點或者槽的圖案相 一致的方式,向雷射光源輸入脈衝信號或者連續信號。另 外’,如圖5 (b)所示,較好的是,以預定週期τ發出的雷 射光的占空比(duty ratio)(發光時間r/週期τ)低於實 際形成的孔部15的占空比(雷射光的掃描方向上孔部15 的長度d/間距ρ;參照圖5(a))。此處,圖5(a)中顯示 為圓形的雷射光,在發光時間r之内以預定速度移動,藉 此有助於形成橢圓形的孔部15。而且,雷射光的占空比, 例如只要在孔部15的間距p設為1〇〇時孔部15的長度d 為50的情況下,能夠以低於5〇%的占空比照射雷射光即 可。。而且,此時,雷射光的占空比的上限值較好的是小於 50%,更好的是小於40%,邊一步好的是小於35%。而且, 下限值較好的是大於等於1%,更好的是大於等於5%,進 步好的是大於等於10%。如上所述,藉由設定占空比, 26 200910345 可準確地形成規定間距的孔部15。 而且’藉由使用與光碟驅動器相同的聚焦(focusing) 技術,例如像散法(astigmatism)等,即便基板n上有起 伏或翹曲,亦容易將光彙聚在基板u的表面18上。 此處,為了獲得最小加工形狀,以極短時間照射雷射 光而形成的凹形的直徑(最小訊坑長)的上限值較好的是 小,等於10 ,更好的是小於等於5 “爪,進一步好 ,疋小於等於2 /zm。而且,最小訊坑長的下限值較好的 是大於等於10 nm,更好的是大於等於5〇 nm,進一步好 的,大於,於100nm。亦即,較好的是縮小雷射光的光點 ,徑以使刻、訊坑長在上述範圍内。通過將最小訊坑長設 在上述範圍内,能夠形成高密度記錄用罩幕。 而且’當孔部15大於最小加工形狀(以下,稱作「雷 光,」)犄,可藉由將雷射光點連結而形成孔部Μ。此 熱模式型記騎料層21照射雷㈣,在受到昭射 射僅溫度達到轉移溫度的部分產生變化。亦即,雷 心附近的光強度最強,越靠外側逐漸減弱,因此, 了在5己錄材料層21上形成直徑小於雷射Μ 微細孔“ i 料的光點直控的 子模式(photon mode)型材料,目u 优用尤 產生反應,故經由1 :欠雷射⑽.射絲㈣部分全部 較大,其形狀精度低於熱射致t二形材點) 是’如本發明所述,使用熱模=枓。因此’較好的 27 200910345 、如上所述,如圖2 (c)所示,自基板11的表面18側, 由磁碟驅動器的光H統3G彙聚雷射光進行照·與由光 記錄磁碟記錄資訊時相同,—面使基板u旋轉,一面使光 學系統3G在半徑方向上移動,藉此,可在基板11的整個 表面18上形成孔部15。 製造孔部15時的加工條件如下所述。
光學系統30的數值孔徑NA,較好的是下限大於等於 〇.4,更好的是大於等於〇·5,進一步好的是大於等於〇 6。 而且,數值隸ΝΑ的上限值,較好的是小於等於2,更 好的疋小於等於1,進—步好的是小於等於Μ。其理由 為’若數值孔徑NA過小,則無法進行精密加工;若數值 孔從NA過大,則記錄時的角度範圍減小。 光學系統3〇的波長,例如可為405±30 nm、532+3〇 Γ女了 rnm、780±30nm。其理由為,該些波長可獲得 :而‘好。而且’波長越短’則能夠進行越精細的加工,
光學=統3G的如的下限值A =大於等於lmW,更好的是大於等於⑽,:一= ^大於等於2G mW。光學系統%的 = 荨於1000 mW,較好的县丨〜& 的上限值小於 於等於禮。其理的由祕,更好的是小 費較县砗Π·而—蛉山為右輸出過低,則加工時會花 ==輸出過高,則構成光學系統3。的構件的 進行相對移動時 使光學系統3G相對於記錄材料層21 28 200910345 的線速度的下限值大於等於01 m/s,較好的是大於等於1 m/s’更好的是大於等於5m/s,進一步好的是大於等於'加 m/s。線速度的上限值小於等於5〇〇 m/s,較好的是小於 於200 m/s ’更好的是小於等於100 m/s ’進一步好的j 由為,若線速度過快,則難以提: 工精度,而右線速度過慢,則加工時會花費較 法加工為良好的形狀。 、町间’無 作為包括光學系統30的具體光學加工機的 用例如··帕路斯(PULSTEC)工業股份有 NE0500。 的 如上所述,藉由採用先前眾所周知的光碟驅動器 如圖3 (a)所示,在記錄材料層21以及阻障層u 面上適當地形成與資訊相應的孔部15。此後將形成^ 部15+的記錄材料層21 α及阻障層22作為罩幕广進 刻,藉此如圖3 (b)所示,在基板u的表面 孔部I5相應的訊坑10。然後,如圖 H與 定的剝離料來除去記騎料層21以及 ^ ’曰似預 使成為凹凸形狀的基板丨〗的表面18露出。㈢22,徒而 此處的蝕刻,可採用濕式蝕刻或乾 方法,較好的是採用乾式韻刻,尤其=夕種钱刻 的直進性(非等向性)高且可實 、疋知用钱刻風體 以及阻障層22的除去方法,可採用乾H記錄材料㈣ 多種方法。 式方法或濕式方法等 29 200910345 另外,蝕刻方法或除去方法的具體例,例如,當基板 η的材料為玻璃,記錄材料層21的材料為色素,阻障層 22的材料為無機材料層時,可採用使用sf6 (六氟化硫)曰 作為钱刻氣體的RIE ’且可採用使用乙醇作“離液^濕 式除去方法。 在如上所述在基板11上形成訊坑16之後,藉 由先如眾所周知的方法在基板U的表面18侧形成保護層 12 (參照圖1 (b)) ’從而製成光碟1。 藉此,本實施形態可獲得如下效果。 將經光照射的記錄材料層21以及阻障層作為罩 幕’對基板11 it行餘刻,便可容易地在無機物構基 U上直接形成凹凸。而且’在藉由通常之使用光阻劑的^ 刻來製造細1的方法巾,需要以下製程,即, 於罩幕而形成與資崎應的多個孔;⑵在基板上形^ 阻劑;(3)將罩幕放置在光阻劑上;⑷使用單幕使光阻 劑曝光;⑸除去光阻_曝光部分;(6)㈣; 去殘留的光_。減,本發日㈣製造方法中,只要向芙 ,11上的記錄材料層21以及阻障層22照射光便可同時ς 成且放置罩幕’因此,可將光_所需的製程⑴及⑶ 縮減為⑽製程。μ ’本發明的製造方法中 =料層21以及阻障層22照射光便可形成多個 2因此,可省去光阻劑所需的製程⑸。藉此,本發明 造方!1,與絲触刻方法相比,可在無機物構i的 基板上非常簡單地形成微細的凹凸。 30 200910345 而且 社上述湖娥__方法巾,存在 題:若基減生_則無法與罩幕雜。對此 =
製造方法中,在職在基板u上的記騎制21等^ 由聚焦技術等而形衫魏部15,藉此,可準確 密接放置在基板11的表面18上,因此,騎因基板2 龜曲而無法鮮幕密接,且可簡單地形成凹凸形狀。生 而且,在上述使用光阻劑的蝕刻方法中,在罩幕上护 ,多個微細的孔時非常繁瑣,而本發明的製造方法中,可 精由先前眾所周知㈣焦技術等而在作為罩幕的記錄材料 層21等上簡單且迅速地形成多個微細的孔。 而且,在形成記錄材料層21時,可藉由塗佈等而大量 地一併實施,因此可迅速且低價地製造光碟工。 —另外,本發明並不限於上述實施形態,亦可在以下例 示的多種形態下使用。 上述實施形態中,光碟1是由基板11與保護層12構 成’但本發明並不限於此,可適當地改變層構成。而, k通用性的觀點出發,較好的是可由一般的光碟驅動器進 行讀取的層構成。而且,構成光碟的各層的材質為無機物 時壽命較長,故而較好。但是,由有機物構成時,只要為 不會侵蝕所記錄的訊坑形狀(訊坑16)的材質,亦可具有 較長的使用奇命。另外,當由會侵钱訊坑形狀的有機物構 成時,只要適用於不與形成著訊坑16的表面18相鄰的層, 則可具有較長的使用壽命。亦即’若基板11的訊坑形狀(訊 坑16)不被破壞’即可藉由光學顯微鏡、電子顯微鏡、廣 31 200910345 子力顯微鏡(atomic force microscope,AFM)等微細形狀 檢測裝置再生資訊,因此,只要是不破壞訊坑形狀的層構 成’即可具有較長的使用壽命。 上述層構成可採用以下類型:基板上設置著反射層以 及保護層的CD (compact disc)類型;基板上設置著反射 層、接著層以及覆蓋層的DVD (digital versatile disc)類 型;基板上設置著反射層、覆蓋層的BD (blu-raydisc;註 t 冊商標)類型等。此處,從資訊記錄媒體的長壽命化的觀 ^ 點出發,反射層較好的是採用金、銀、鉑等貴金屬。而且, 接著層較好的是採用例如大日本油墨化學工業股份有限公 司出售的SD-347等紫外線硬化型接著劑。而且,保護層 以及覆蓋層,較好的是採用與上述實施形態中的保護層12 相同的材料。 上述實施开>態中,設有保護層12,但本發明並不限於 此,亦可不設置保護層。 ' 上述實施形態中,具有除去蝕刻之後殘留的記錄材料 ( 層21以及阻障I 22的製程,但本發明並不限於此,當姓 刻製程中形成了訊坑16且記錄材料層21以及阻障層U 被削除時,亦可省去除去製程。而且,根據情況,亦可保 留蝕刻後殘留的記錄材料層21以及阻障層22。 上述實施形態中’並未指定資訊的記錄方式(記錄材 料層21形成孔部的製程中適用的記錄方式),可使用數位 (degkal)記錄、類比(anal〇g )記錄中的任一種。但較好 的是採用能夠高密度記錄的數位記錄。尤其是,從通用性 32 200910345 方面、以及可直接利用目前可獲得的記錄裝置的方面出 發,較好的是採用 CD、DVD、BD、HDDVD(high-deflniti〇n digital versatile disc’高清數位光碟)等中廣泛普及的記 方式。 上述實施形態中,在形成孔部15時採用的是雷射光, 但/、要可彙聚成所需大小的光,亦可不使用雷射光等單色 光。 上述實施形態中,在記錄材料層21上形成了阻障層 22,但本發明並不限於此,亦可不設置阻障層22。甚至當 如本實施形態所示,將記錄材料層21用作蝕刻罩幕時,: 好的是不設置阻障層22。 上述實施形態中,是自形成著記錄材料層21等的基板 11的表面18側照射雷射光,但本發明並不限於此,當基 板是由雷射光可透過的材質構成時,如圖6所示,亦;^ 基板11的背面側(記錄材料層21等的相反側)照射雷射 上述實施形態中,是在形成訊坑16的基板n的表面 18上直接形成記錄材料層21等來作為蝕刻罩幕,但本發 明並不限於此。例如,當記錄材料層Μ等會容易地被用以 對基板11進行蝕刻的蝕刻氣體削除之情形時,如圖7 (a) 所示’亦可將可對記騎制2丨钱乎沒有影響的餘 刻氣體進行侧的轉層n,設在基板u的表面18與記 錄材料層21之間(第二實施形態)。 、 根據第二實施形態,首先,與上述第—實施形態相同, 33 200910345 利用雷射光在記錄材料層21以及阻障層22上形成孔 (參照圖7 (a))。繼而,如圖7 (b)所示,利用蝕= 氣體對罩幕層n進躲刻,從而在罩幕層口上 ^ 部15對應的通孔17a。此處,作為第—勤】氣體,因選 不會削去記錄材料層21以及阻障層22之類型的氣體, 而,記錄材料層21以及阻障層22成為罩幕,而罩 被蝕刻。 早参層17 進行H t圖7㈦所示,藉由第二㈣氣體對基板11 刻’從而,在基板^喊面18上形成與孔部μ 對應的訊坑16。此時,在第二韻刻氣體的作用下 ,層2!以及阻障層22祕刻後立即消失,而罩幕層〜7 成為罩幕,基板11得以良好地钱刻。而且,之後幕如g ⑷所示’藉由預定的剝離液等來除去轉層丨回 使形成為凹凸形狀的基板u的表面18露出。 的材圖7所示形態的具體例,例如,當基板11 =’阻障層22的材料為無機層時,罩幕層17可採 1工業股份有限公㈣造的含Si的Bi 第 —韻刻氣體可採用巩,第二韻刻氣體可採用^劑弟 實施例 對確認了本發明效果的—實施例進行說明。 成A遮^例令,製作與上述實施形態相同的基板。基板形 =碟狀,於該基板上形成厚度約⑽nm的色, 錄材料層)以及轉層來作為㈣罩幕,e。。 34 200910345 細節如下所述 矽 0.5 mm 101.6 mm (4 英叫·) 15 mm •色素層(記錄材料層)
•基板 材質 厚度 外徑 内徑 將以下化學式所示的色素材料2 g溶解於TFP (tetrafluorethylene,四氣丙醇)溶劑100 ml中,進行旋 塗。旋塗時,以塗佈開始的轉速500 rpm、塗佈結束的轉 速1000 rpm,將塗佈液分配(dispense)塗至基板的内周 部,再逐漸將轉速提高至2200 rpm。而且,色素材料的折 射率η為1.986,消光係數k為0.0418。 [化7]
藉由直流磁控滅鑛(direct current magnetron 35 200910345 sputter ) ’ 形成 2n〇- 薄膜。
Ga2〇3(ZnO為95祕他仙為 5 wt%) 厚度 約5 nm 1 kW 2秒 輸出 膜形成時間 環境 對於上诚其虹立’ ⑴、'仙·重50 seem) NE0500 (波長^ 4〇5二11^斯工業股份有限公司製造的 記錄微細孔部。孔部形成為如二I)):阻的表面 的間距為0.5 #m。 (a)所不的形態,排列 孔部的形成條件如下所示 2 mW 5 m/s 雷射輸出 線速度 5 MHz的矩形波 記錄信號 繼而’將形成著孔部的記錄材料層等作為罩幕,進行 RIE ’從而在基板的表面形成訊坑。RIE的條件如下所述。 餘刻氣體 SF6 + CHF3 (1 : 1) 訊土几深度 50 nm 剝離記錄材料層等的剝離液乙醇 由此可確認,光碟的基板上良好地形成著作為資訊的 微細訊坑。 雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定 本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範 圍内,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍 36 200910345 範圍所界定者為準。 _ = (a)是表示由本發明的-實施形態中的sm方法 放’圖1 (b)是光碟的主要部一 法的^^3=的第Γ實施形態中的光碟的製造方 圖2(b )疋表不未加工狀態下的基板的剖面圖, :的剖二 =板亡:成記錄材料層以及阻障層的製 形成孔部的製Ξ的示在記錄材㈣以及阻障層上 本3是表示本發明的第一實施形態中的光碟的製造方 面表示整個面上形成著孔部的基板的剖 r,製程=記幕 層以及阻障層,態下的基板的剖面圖。#料 ㈦娜麵絲儀圖,吣 方法的剖自基板的背面侧照射雷射光而形成孔部的 法:實施形態中的光碟的製造方 成著罩幕層的Α^表不在記錄材料層與基板表面之間形 卓幕層的基板的剖面圖,圖7⑻是表示將記錄柯料 37 200910345 層以及阻障層作為罩幕而對罩幕層進行#刻的製程的剖面 圖,圖7 (c)是表示主要將罩幕層作為罩幕而對基板進行 蝕刻的製程的剖面圖,圖7 (d)是表示除去罩幕層的狀態 下的基板的剖面圖。 【主要元件符號說明】 I :光碟 II :基板 12 :保護層 15 :孔部 16 :訊坑 17 :罩幕層 17a :通孔 18 :表面 21 :記錄材料層 22 :阻障層 30 :光學系統 d:孔部長度 P :間距 r:發光時間 T :週期 38
Claims (1)
- 200910345 十、申請專利範圍: 徵在案記錄資訊之媒體的製造方法,其特 的記構成的基板上形成可進行熱模式之形狀變化 部;2述記錄材料層照射彙㈣光,從㈣成多個孔 將形成著上㈣魏料記騎 ::,在上述基板上形成與上述多二:幕的多進: ί媒體的製造方法,其特徵在於上述記錄材料層含有二色 圖案記錄資訊 .如申叫專利範圍第1項所述之以訊坑 之媒體的製造方法,其特徵在於: 上述記錄材料層的形成製程中包括以下製程: 在上述基板上形成罩幕層;以及 在上述罩幕層上形成上述記錄材料層, 上述多個訊坑的形成製程中包括以下製程: 將形成著上述多個孔部的上述記錄材料層作為罩 幕,對上述罩幕層進行蝕刻,從而在上述罩幕層上形 成與上述多個孔部對應的多個通孔;以及 / 將形成著上述多個通孔的上述罩幕層作為罩幕, 對上述基板進行蝕刻,從而形成與上述多個通孔對應 39 200910345 的多個訊坑。 4. 如申請專利範圍第1項所述之以訊坑圖案記錄資訊 之媒體的製造方法,其特徵在於更包括以下製程: 自形成著上述多個訊坑的上述基板上除去上述記錄材 料層。 5. 如申請專利範圍第3項所述之以訊坑圖案記錄資訊 之媒體的製造方法,其特徵在於更包括以下製程: 自形成著上述多個訊坑的上述基板上除去上述罩幕 層。 6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之以 訊坑圖案記錄資訊之媒體的製造方法,其特徵在於更包括 以下製程: 在形成著上述多個訊坑的上述基板上設置保護層。 7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之方 以訊坑圖案記錄資訊之媒體的製造方法,其特徵在於更包 括以下製程: 在上述基板上設置反射層。 8·如申請專利範圍第7項所述之以訊坑圖案記錄資訊 之媒體的製造方法,其特徵在於更包括以下製程: 在上述反射層上設置保護層。 9·如申請專利範圍第i項至第5項中任—項所述之以 訊坑圖案記錄資訊之媒體的製造方法,其特徵在於: 上述多個訊坑的形成製程中,藉由乾式工 述基板進行蝕刻。 200910345 10. 如申請專利範圍第丨項多第5項中任一項所述之以 訊坑圖案記錄資訊之媒體的製造方法,其特徵在於: 上述多個訊坑的形成製程中,藉由非等向性蝕刻工藝 對上述基板進行蝕刻。 11. 如申請專利範圍第丨項多第5項中任一項所述之以 訊坑圖案記錄資訊之媒體的製造方法,其特徵在於: 上述多個訊坑的形成製程中,藉由反應式離子蝕刻對 上述基板進行蝕刻。 12. -種資訊記錄媒體’上述資訊記錄媒體藉由如申讀 專利範圍第1項至第5射任—項所述之方法.而製造。
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