WO2000008643A1 - Substrat pregrave pour disque magnetique, magneto-optique ou optique a transition de phase, fonctionnant par enregistrement en premiere surface dans les lands, son procede de fabrication et disque obtenu - Google Patents

Substrat pregrave pour disque magnetique, magneto-optique ou optique a transition de phase, fonctionnant par enregistrement en premiere surface dans les lands, son procede de fabrication et disque obtenu Download PDF

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Jean Ledieu
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Definitions

  • Pre-etched substrate for magnetic, magneto-optical or optical phase transition disc operating by recording on the first surface in the lands, its manufacturing process and disc obtained.
  • the invention relates to a pre-etched substrate for a memory disc recordable by a constraint of the magneto-optical or magnetic type or with phase transition. This stress is applied to the first surface of the substrate and not through it as is the case in traditional optical discs. In addition, this constraint will only be applied to the parts of the substrate appearing between the pre-etched areas, these parts being often called "lands" in the state of the art. It also relates to a process for manufacturing this substrate as well as to the recordable memory disc comprising this substrate or obtained by this process.
  • recordable memory disks or floppy disks are widely used, for example, in the computer field as computer hard disks.
  • These discs or floppy disks operate in first surface recording mode and are magnetic discs with optical guided assistance also called optical assisted magnetic discs, magneto-optical discs with optical guided assistance or phase transition optical discs. They are generally composed of a support comprising a peformatting signal and of a mono- or multilayer structure constituting the recordable memory and deposited on this support, after the etching of the preformatting in the support.
  • the monolayer or multilayer structure of the recordable memory comprises a layer in which the information to be stored is recorded.
  • the recording in the recordable layer is done by direct application, on the first surface, that is to say without passing through the support, of the appropriate stress.
  • This constraint can be either a magnetic field, or a thermal energy provided by a light beam, or a combination of a magnetic field and a thermal energy.
  • information is recorded in the recordable layer by creating zones in which the magnetic field is oriented differently (inverted) compared to the magnetic field of other zones and, in discs phase transition optics, the recording is carried out by creating zones in which the material constituting the recordable layer has undergone a phase transformation, that is to say has passed either from an amorphous structure to a crystalline structure, either from a crystal structure to an amorphous structure.
  • the information is then read by detecting either different magnetic fields or differences reflectivity due to the change in structure of the material, respectively.
  • the recordable layer is made of a hard magnetic material or capable of phase transitions.
  • This type of disc makes it possible to achieve very large storage capacities but their performance is still limited by the alteration of the signal / noise ratio of the read signal of the preformate, also called C / N ratio, generated by the deposition of the or layers constituting the recordable memory, on the preformate etched at the start of the substrate manufacturing cycle.
  • the invention aims to overcome this problem by proposing a recordable memory disc of the magneto-optical, magnetic or optical phase transition type having a signal / noise ratio of the read signal of the improved preformate and which is simpler and more simple to manufacture. economical than discs of this type currently manufactured.
  • the invention provides a pre-etched substrate for a memory disc recordable by a constraint of the magneto-optical or magnetic or optical phase transition type which comprises (a) a support having on its surface a layer of a reflective material and making it possible to obtain an optically polished surface, (b) on this layer of reflective material a monolayer or multilayer structure comprising at least one layer which can be recorded by applying a magnetic, magneto type stress on the first surface of the substrate -optical or phase transition optics, the reflective material layer and the absorbent pads mono- or multi structure comprising a succession of grooves and / or pits representing a preformat signal and extending from the surface of the more than 1 • outermost layer of the structure or mono- multi-layers up to a predetermined depth of the layer of reflective material less than the thickness of this layer of reflective material, and (c) optionally a protective layer deposited on and completely covering the last layer of the mono structure - or multi-layers, the side walls of the grooves and / or micro-cuvettes
  • the support and the layer of reflective material and making it possible to obtain a surface with optical polish are composed of different materials.
  • the support could for example be made of glass or aluminum and the layer of reflective material and making it possible to obtain an optically polished surface could for example be made of nickel, or brass, or aluminum, or chromium or titanium nitride. .
  • the support and the layer of reflective material are made of the same material.
  • the support and the layer of reflective material form a single piece.
  • An example of a material which can be used in this second embodiment is aluminum.
  • exemplary materials constituting said at least one recordable layer are Ag-In-Sb-Te, Tb-Fe-Co, Tb-Fe-Cr, Tb-Fe-Co-Cr, Tb-Ge-Sb, Tb-Ge-In, Tb-Ge-Ag, Fe-Cr, Fe-Co or their alloys and mixtures.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a pre-etched substrate which comprises:
  • a step carried out in the first place of depositing a mono- or multi-layer structure comprising at least one layer which can be recorded by application to the first surface of the substrate of a stress of the magnetic, magneto-optical or optical transition type phase, on the surface layer of a reflective material and making it possible to obtain an optical polish of a support
  • a step carried out in the second place of etching a succession of grooves and / or microcuvettes representing a signal of preformatting in the monolayer or multilayer structure and in the surface layer of a reflective material, the etching extending from the outermost layer of the monolayer or multilayer structure to a predetermined depth of the surface of reflective material less than the thickness of this surface layer of reflective material
  • an optional step, last performed of depositing a layer protection (11) on the surface of the last layer of the monolayer or multilayer structure.
  • the step of etching the succession of microcuvettes and / or grooves representing a preformatting signal comprises the steps of:
  • the support consists of a material different from that of the surface layer made of a reflective material.
  • the support may be made of glass or aluminum and the surface layer of nickel, or of brass, or of aluminum, or of chromium, or of titanium ni ride.
  • the support of the surface layer of reflective material are made of the same material.
  • the support and the surface layer form a single piece.
  • An example of a material which can be used in these two cases is aluminum.
  • the invention also encompasses the magneto-optical, magnetic or optical phase transition disk which comprises the substrate pre-etched according to the invention or manufactured by the method of the invention.
  • FIG. 1 is an enlarged sectional view of a pre-etched substrate according to the prior art
  • - Figure 2 shows an enlarged sectional view of a pre-etched and recorded substrate of the prior art, that is to say a magneto-optical, magnetic or optical phase transition disc, of the art anterior;
  • - Figure 3 is an enlarged sectional view of an unetched, unregistered substrate according to the invention;
  • FIG. 4 shows an enlarged sectional view of a pre-etched substrate according to the invention
  • FIG. 5 shows an enlarged sectional view of a pre-etched substrate recorded according to the invention, that is to say a memory disc recordable by a constraint of the magnetic, magneto-optical or optical type with phase transition according to l invention
  • FIG. 6 shows an enlarged sectional view of a pre-etched substrate recorded according to the invention and comprising a protective layer.
  • the prior art method for manufacturing a pre-etched substrate consists in etching, by any suitable means, in the surface layer denoted 2, in FIG. 1, of a support denoted 1 in FIG. 1, the desired preformatting signal;
  • This preformatting signal makes it possible to ensure tracking, that is to say the tracking, centering and guiding of the reading laser beam, and possibly may contain address and clock information.
  • the surface layer 2 of the support 1 comprises a succession of grooves and / or microcuvettes or pits denoted 7 in FIG. 1 representing the desired preformatting signal and a succession of flat areas or lands denoted 6 in FIG. 1.
  • the surface layer 2 is made of a reflective material and making it possible to obtain a surface with optical polish.
  • the layer 2 will have the function of making it possible to obtain this surface state but will also always have to perform the function of desired reflectivity.
  • the layer 2 may be deposited, after etching, on the support 1, in which case the layer 2 will be as thin as possible.
  • the surface layer 2 will be present or absent and will be deposited before or after etching.
  • the first manufacturing step consists in etching the preformate in the support 1 or the surface layer 2 of this support 1, if the latter is present.
  • the second step of the method of the prior art consists in depositing the mono- or multi-layer structure comprising at least one recordable layer denoted 4 in FIG. 1.
  • a first and optional barrier layer 3 is deposited on the surface layer 2 of the support 1 comprising the successions of pits 7 and lands 6, then layer 4 is deposited which is the recordable layer proper on this barrier layer 3.
  • a second and optional barrier layer 5 is then deposited on the free surface of layer 4.
  • a distinctive characteristic of the pre-etched substrate of the prior art is that the external walls noted 8 in FIG. 1 of the grooves and / or microcuvettes 7 are made of the material constituting the last deposited layer of the monolayer or multilayer structure, here the material constituting layer 5, in contrast to the pre-etched substrate of the invention, as will be seen below.
  • the information to be stored is then recorded in the recordable layer 4 by application of the appropriate stress through the support 1, and in the zones denoted 6 ′ of the recordable layer 4 in FIG. 2 and corresponding to the lands 6 support 1.
  • the recording of the information in the recordable layer 4 is not done through the substrate, that is to say a recording on the first surface.
  • the method of manufacturing a pre-etched substrate according to the invention consists, as illustrated in FIGS. 3 and 4, of depositing first and in a first step the various layers 3, 4 and 5 defined above, on the surface layer 2 of a reflective material and making it possible to obtain an optical surface polish, then after this deposition only, to etch the succession of microcuvettes and / or grooves 7 representing the desired preformatting signal.
  • the walls denoted 8 of the grooves and / or microcuvettes 7, these walls 8 passing through the layers 2, 3, 4 and 5, consist solely of each of the materials constituting the layers 2, 3 , 4 and 5, in these layers 2, 3, 4 and 5, respectively.
  • the surface layer 2 is only present if the reflectivity and / or the surface condition of the support 1 are not satisfactory.
  • the surface layer 2 therefore here also has the function of bringing the desired reflectivity and surface condition to the support 1.
  • the preformatting signal is etched in the layers 3, 4 and 5 and in the surface layer 2 of the support 1, by formation of a succession of pits 7 representing this preformatting and lands signal 6.
  • the depth of the pits 7 is less than the thickness of the layers 2, 3, 4 and 5. This means that the pits 7 and lands 6 are formed only and in a single operation in layers 2, 3, 4 and 5.
  • the etching of the preformate is not deformed by the subsequent deposition of the layers constituting the mono- or multi-layer structure, as in the prior art.
  • This direct etching in these different layers provides a substantial advantage: the signal-to-noise reading ratio of the preformate is substantially improved.
  • An additional advantage of this manufacturing process is its simplification compared to the process of the prior art: with this process the different successive layers 2, 3, 4 and 5 are deposited with better homogeneity because they are each deposited on flat surfaces.
  • yet another advantage of the method for manufacturing the pre-etched substrate of the invention and the pre-etched substrate itself is that they are more economical to implement and to manufacture, respectively. Indeed, in the case where the surface layer 2 is a layer distinct from the support 1, and if a bad recording of the preformatting signal is carried out, only the layers 3, 4, 5 and possibly 2 are to be eliminated, which means that one can simply redeposit on the support 1 a new succession of layers as defined above and proceed to a new etching and / or a new recording. This process is therefore more economical in the event of an incident, since the production of the support 1 represents the most expensive element during the production of a pre-etched substrate.
  • the information to be stored is then recorded in the recordable layer as illustrated in FIG. 5, that is to say on the first surface of the substrate and as in the prior art.
  • the information to be stored in the recordable layer 4 is recorded in the lands 6 of the recordable layer 4.
  • the recordable layer 4 may be made of any suitable material.
  • suitable materials are Ag-ln-Sb-Te, Tb-Fe-Co, Tb-Fe-Cr, Tb-Fe-Co-Cr, Tb-Ge-Sb, Tb-Ge-In, Tb- Ge-Ag, Fe-Cr, Fe-Co or their alloys and mixtures.
  • the support 1 will be made of a material different from the surface layer 2.
  • the surface layer 2 may, for example be made of glass or aluminum and the surface layer 2 may, for example be made of nickel, or of brass, or of aluminum, or of chromium, or of titanium nitride.
  • the support 1 will be made of the same material as the surface layer 2 but the surface layer 2 will have been deposited on the support 1, for example by chemical coating or by spraying, to give the support 1 l 'desired surface finish.
  • the support 1 when the support 1 is made of the same material as the surface layer 2 and this material is reflective and makes it possible to obtain the desired surface state, the support 1 and the surface layer 2 form a single piece. In all cases, the depth of the grooves and / or microcuvettes in the surface layer 2 (independent or forming an integral part of the support 1) will be less than the thickness of this surface layer 2.
  • the actual etching of the preformate can be carried out by any suitable means but in particular by the following process:
  • a layer of photosensitive resin is deposited on the last layer 5 furthest from said support 1.
  • the preformatting signal is recorded, in the form of a latent image, in this layer of photosensitive resin either by the passing of a light beam modulated as a function of the preformatting signal, or, and preferably, by exposure to the photosensitive resin through a mask.
  • this mask can be a holographic mask.
  • the zones of exposed photosensitive resin are eliminated by any appropriate means, which leads to the creation of a series of grooves and / or microcuvettes in the layer of photosensitive resin.
  • these grooves and / or microcuvettes are transferred, for example by chemical etching, in the underlying layers, into the reflective surface layer 2, if present, or the support 1, if the surface layer 2 is part integral with the support 1 but at a depth less than the thickness of the surface layer 2 or of the support 1.
  • the residual photosensitive resin is eliminated by any appropriate means.
  • the pre-etched substrate of the invention and its manufacturing method are not applicable for the manufacture of traditional optical discs due, inter alia, to the position of the reflective layer 6 which makes the etching of the preformat invisible to through the support 1 when the latter is transparent.
  • the substrate of the invention has been described as comprising barrier layers 3 and 5, it may comprise only a recordable layer 4 or also comprise other layers, as required.
  • An example of such an optional additional layer is a so-called substrate protection layer, as shown in FIG. 6 where this protection layer is denoted 11, and which has the function of protecting the substrate against any external aggression of the type exposed to the atmosphere, scratch, etc.
  • This layer 11 will be made of any material that is neutral with respect to the recordable layer 4 and the tracking laser.
  • This additional layer 11 will be deposited before the actual recording of the information to be stored in the recordable layer 4, and this step is part of the process for manufacturing the substrate of the invention.
  • the thickness of this layer 11 can equally be such that the layer 11 will take the form of microcuvettes and / or grooves 7, or such that the layer 11 will completely fill these microcuvettes and / or grooves 7, that is to say will encapsulate the substrate.
  • the support 1 may be made of any suitable material provided that it allows to obtain the necessary surface finish.
  • the recordable layer 4 may be composed of other materials than those mentioned above and which make it possible to obtain a recordable memory as defined in the invention.

Abstract

L'invention concerne un substrat prégravé pour un disque à mémoire enregistrable par une contrainte magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase, son procédé de fabrication ainsi que le disque ainsi obtenu. Le substrat prégravé de l'invention comprend un support (1) ayant à sa surface une couche de surface (2) en un matériau réflecteur et permettant d'obtenir une surface à poli optique et au moins une couche enregistrable (4), la couche de surface (2) et la couche (4) comportant une succession de microcuvettes et/ou sillons (7) représentant un signal de préformatage, les parois (8) de ces sillons et/ou microcuvettes (7) étant constituées dans chacune des couches (2 et 4) du matériau constituant ladite couche. L'invention trouve application dans la fabrication de disques magnétiques, magnéto-optiques et optiques à transition de phase, utilisés notamment dans le domaine de l'informatique.

Description

«Substrat prégravé pour disque magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase, fonctionnant par enregistrement en première surface dans les lands, son procédé de fabrication et disque obtenu».
L'invention concerne un substrat prégravé pour un disque à mémoire enregistrable par une contrainte du type magnéto- optique ou magnétique ou à transition de phase. Cette contrainte est appliquée sur la première surface du substrat et non au travers de celui-ci comme c'est le cas dans les disques optiques traditionnels. De plus cette contrainte ne sera appliquée que sur les parties du substrat figurant entre les zones prégravées, ces parties étant souvent appelées « lands » dans l'état de l'art. Elle concerne également un procédé de fabrication de ce substrat ainsi que le disque à mémoire enregistrable comprenant ce substrat ou obtenu par ce procédé .
Actuellement les disques ou disquettes à mémoire enregistrable sont largement utilisés par exemple, dans le domaine de 1 ' informatique en tant que disques durs des ordinateurs .
Ces disques ou disquettes, dans leurs versions les plus évoluées, fonctionnent en mode d'enregistrement de première surface et sont des disques magnétiques avec assistance de guidage optique également appelés disques magnétiques assistés optiques, des disques magnéto-optiques avec assistance de guidage optique ou des disques optiques à transition de phase. Ils sont généralement composés d'un support comportant un signal de péformatage et d'une structure mono- ou multi- couches constituant la mémoire enregistrable et déposée sur ce support, après la gravure du préformatage dans le support.
La structure mono- ou multi -couches de la mémoire enregistrable comprend une couche dans laquelle les informations à mémoriser sont enregistrées.
Dans ce type de mémoire, a contrario des disques optiques classiques, l'enregistrement dans la couche enregistrable se fait par application directe, sur la première surface, c'est- à-dire sans passer au travers du support, de la contrainte appropriée.
Cette contrainte peut être soit un champ magnétique, soit une énergie thermique apportée par un faisceau lumineux, soit une combinaison d'un champ magnétique et d'une énergie thermique. Dans les disques de type magnéto-optique et magnétique, l'enregistrement des informations se fait dans la couche enregistrable par création de zones dans lesquelles le champ magnétique est orienté différemment (inversé) par rapport au champ magnétique des autres zones et, dans les disques optique à transition de phase, l'enregistrement est effectué par création de zones dans lesquelles le matériau constituant la couche enregistrable a subi une transformation de phase, c'est-à-dire est passé soit d'une structure amorphe à une structure cristalline, soit d'une structure cristalline à une structure amorphe.
La lecture des informations est alors effectuée par détection soit des champs magnétiques différents soit des différences de réflectivité dues au changement de structure du matériau, respectivement.
Dans tous les cas, la couche enregistrable est constituée d'un matériau dur magnétique ou susceptible de transitions de phases.
Ce type de disques permet d'atteindre des capacités de stockage très importantes mais leurs performances sont encore limitées par l'altération du rapport signal/bruit du signal de lecture du préformat, également appelé rapport C/N, générée par le dépôt de la ou des couches constituant la mémoire enregistrable, sur le préformat gravé au début du cycle de fabrication du substrat.
L'invention vise à pallier ce problème en proposant un disque à mémoire enregistrable du type magnéto-optique, magnétique ou optique à transition de phase ayant un rapport signal/bruit du signal de lecture du préformat amélioré et qui est de fabrication plus simple et plus économique que les disques de ce type actuellement fabriqués.
A cet effet, l'invention propose un substrat prégravé pour un disque à mémoire enregistrable par une contrainte du type magnéto-optique ou magnétique ou optique à transition de phase qui comprend (a) un support ayant à sa surface une couche en un matériau réflecteur et permettant d'obtenir une surface à poli optique, (b) sur cette couche de matériau réflecteur une structure mono ou multi -couches comprenant au moins une couche enregistrable par application sur la première surface du substrat d'une contrainte du type magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase, la couche en matériau réflecteur et la structure mono- ou multi -couches comportant une succession de sillons et/ou microcuvettes représentant un signal de préformatage et s ' étendant de la surface de la couche la plus à 1 • extérieur de la structure mono- ou multi -couches jusqu'à une profondeur prédéterminée de la couche en un matériau réflecteur inférieure à l'épaisseur de cette couche en un matériau réflecteur, et (c) optionnellement une couche de protection déposée sur et recouvrant entièrement la dernière couche de la structure mono- ou multi -couches, les parois latérales des sillons et/ou micro-cuvettes étant formées, dans chacune des couches de la couche en un matériau réflecteur et de la structure mono- ou multi -couches, uniquement du matériau constituant ces couches, abstraction faite de la couche de protection précitée.
Selon un premier mode de réalisation du substrat prégravé de l'invention, le support et la couche de matériau réflecteur et permettant d'obtenir une surface à poli optique sont composés de matériaux différents.
Le support pourra par exemple être en verre ou en aluminium et la couche de matériau réflecteur et permettant d'obtenir une surface à poli optique pourra par exemple être en nickel, ou en laiton, ou en aluminium, ou en chrome ou en nitrure de titane.
Selon un second mode de réalisation du substrat prégravé de l'invention, le support et la couche de matériau réflecteur sont constitués du même matériau. Dans ce cas, avantageusement le support et la couche de matériau réflecteur forment une seule pièce.
Un exemple d'un matériau utilisable dans ce second mode de réalisation est l'aluminium.
Dans tous les modes de réalisation de l'invention, des matériaux exemplaires constituant ladite au moins une couche enregistrable sont Ag-In-Sb-Te, Tb-Fe-Co, Tb-Fe-Cr, Tb-Fe-Co-Cr, Tb-Ge-Sb, Tb-Ge-In, Tb-Ge-Ag, Fe-Cr, Fe-Co ou leurs alliages et mélanges.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un substrat prégravé qui comprend :
a) une étape réalisée en premier lieu, de dépôt d'une structure mono- ou multi -couches comprenant au moins une couche enregistrable par application sur la première surface du substrat d'une contrainte du type magnétique, magnéto- optique ou optique à transition de phase, sur la couche de surface en un matériau réflecteur et permettant d'obtenir un poli optique d'un support, (b) une étape réalisée en second lieu de gravure d'une succession de sillons et/ou microcuvettes représentant un signal de préformatage dans la structure mono- ou multi -couches et dans la couche de surface en un matériau réflecteur, la gravure s 'étendant de la couche la plus à l'extérieur de la structure mono- ou multi -couches jusqu'à une profondeur prédéterminée de la surface en matériau réflecteur inférieure à l'épaisseur de cette couche de surface de matériau réflecteur, et (c) une étape optionnelle, réalisée en dernier lieu, de dépôt d'une couche de protection (11) sur la surface de la dernière couche de la structure mono- ou multi -couches.
Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé de l'invention, l'étape de gravure de la succession de microcuvettes et/ou sillons représentant un signal de préformatage comprend les étapes de :
- dépôt d'une couche de résine photosensible sur la couche la plus à l'extérieur de la structure mono- ou multi -couches ;
- enregistrement du signal de préformatage sous forme d'image latente dans la couche de résine photosensible par défilement d'un faisceau lumineux ou insolation au travers d'un masque ;
élimination des zones de résine ainsi transformées
transfert par une gravure appropriée du signal de prêformatage dans les couches constituant la structure mono- ou multi -couches et la couche de surface en un matériau réflecteur du support jusqu'à une profondeur prédéterminée, de la couche de surface en matériau réflecteur, inférieure à l'épaisseur de cette couche de surface en un matériau réflecteur, et ;
- élimination de la résine résiduelle.
Dans un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention, le support est constitué d'un matériau différent de celui de la couche de surface en un matériau réflecteur. Ainsi, le support pourra être en verre ou en aluminium et la couche de surface en nickel, ou en laiton, ou en aluminium, ou en chrome, ou en ni rure de titane.
Dans un second mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention, le support de la couche de surface en matériau réflecteur sont constitués du même matériau.
Avantageusement le support et la couche de surface forment une pièce unique.
Un exemple d'un matériau utilisable dans ces deux cas est l'aluminium.
L'invention englobe aussi le disque magnéto-optique, magnétique ou optique à transition de phase qui comprend le substrat prégravé selon l'invention ou fabriqué par le procédé de l'invention.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée qui suit et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en coupe agrandie d'un substrat prégravé selon l'art antérieur ;
- la figure 2 représente une vue en coupe agrandie d'un substrat prégravé et enregistré de l'art antérieur, c'est-à- dire d'un disque magnéto-optique, magnétique ou optique à transition de phase, de l'art antérieur ; - la figure 3 est une vue en coupe agrandie d'un substrat non gravé, non enregistré, selon l'invention ;
- la figure 4 représente une vue en coupe agrandie d'un substrat prégravé selon l'invention ;
- la figure 5 représente une vue en coupe agrandie d'un substrat prégravé enregistré selon l'invention c'est-à-dire un disque à mémoire enregistrable par une contrainte du type magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase selon l'invention ; et
- la figure 6 représente une vue en coupe agrandie d'un substrat prégravé enregistré selon l'invention et comportant une couche de protection.
En se référant à la figure 1, on décrira tout d'abord le procédé de fabrication d'un substrat prégravé selon l'art antérieur ainsi que la structure du substrat prégravé selon l'art antérieur.
Le procédé de l'art antérieur pour fabriquer un substrat prégravé, comme illustré en figure 1, consiste à graver, par tout moyen approprié, dans la couche de surface notée 2, en figure 1 d'un support noté 1 en figure 1, le signal de préformatage voulu ;
Ce signal de préformatage, permet d'assurer le tracking, c'est-à-dire le suivi, le centrage et le guidage du faisceau laser de lecture, et éventuellement peut contenir des informations d'adresse et d'horloge. Ainsi, comme représenté en figure 1, la couche de surface 2 du support 1 comporte une succession de sillons et/ou microcuvettes ou pits notés 7 en figure 1 représentant le signal de préformatage voulu et une succession de zones planes ou lands notés 6 en figure 1.
La couche de surface 2 est constituée d'un matériau réflecteur et permettant d'obtenir une surface à poli optique.
Ce qui signifie que si le support est constitué d'un matériau lui-même réflecteur et qui peut être poli à l'état de surface approprié (poli optique), la couche 2 n'a plus de raison d'être et le préformatage est gravé dans le support lui-même.
Par ailleurs, si le support 1 est formé d'un matériau réflecteur mais qui n'a pas l'état de surface requis, la couche 2 aura pour fonction de permettre d'obtenir cet état de surface mais devra toujours également assurer la fonction de réflectivité voulue. De la même façon, si le support 1 a l'état de surface requis mais n'est pas réflecteur, la couche 2 pourra être déposée, après gravure, sur le support 1, auquel cas la couche 2 sera aussi fine que possible.
Autrement dit, dans l'art antérieur, selon la réflectivité et l'état de surface atteignable pour le support 1, la couche de surface 2 sera présente ou absente et sera déposée avant ou après gravure.
Dans tous les cas, dans le procédé de l'art antérieur, la première étape de fabrication consiste à graver le préformat dans le support 1 ou la couche de surface 2 de ce support 1, si cette dernière est présente.
Ensuite la deuxième étape du procédé de l'art antérieur consiste à déposer la structure mono- ou multi -couches comprenant au moins une couche enregistrable notée 4 en figure 1.
Ainsi, comme illustré en figure 1, une première et optionnelle couche barrière 3 est déposée sur la couche surface 2 du support 1 comportant les successions de pits 7 et lands 6, puis on dépose la couche 4 qui est la couche enregistrable proprement dite sur cette couche barrière 3. Une seconde et optionnelle couche barrière 5 est ensuite déposée sur la surface libre de la couche 4.
Une caractéristique distinctive du substrat prégravé de l'art antérieur est que les parois externes notées 8 en figure 1 des sillons et/ou microcuvettes 7 sont constituées du matériau constituant la dernière couche déposée de la structure mono- ou multi -couches, ici le matériau constituant la couche 5, a contrario du substrat prégravé de l'invention, comme on le verra ci -après.
Comme illustré en figure 2, on enregistre ensuite les informations à mémoriser dans la couche enregistrable 4 par application de la contrainte appropriée au travers du support 1, et dans les zones notées 6' de la couche enregistrable 4 en figure 2 et correspondant aux lands 6 du support 1.
Cet enregistrement par application de la contrainte notée 9 dans les figures mène à la création de zones 10 d'orientation magnétique différente des autres zones de la couche enregistrable 4 ou à la création de zones 10 de structure «cristalline» différente des autres zones de la couche enregistrable 4.
Il faut noter ici que l'enregistrement des informations dans la couche enregistrable 4 ne se fait pas au travers du substrat, c'est-à-dire est un enregistrement en première surface.
En raison des dépôts successifs de ces différentes couches, 3, 4, et 5 une déformation du signal de préformatage se produit, ce qui nuit au rapport signal/bruit.
En contraste à ce procédé de fabrication d'un substrat prégravé de l'art antérieur, le procédé de fabrication d'un substrat prégravé selon l'invention consiste, comme illustré aux figures 3 et 4, à déposer d'abord et dans une première étape les différentes couches 3, 4 et 5 définies ci -dessus, sur la couche de surface 2 en un matériau réflecteur et permettant d'obtenir un poli optique de surface, puis après ce dépôt seulement, à graver la succession de microcuvettes et/ou sillons 7 représentant le signal de préformatage voulu.
Ainsi, apparait ici la différence par rapport au procédé de fabrication d'un substrat prégravé selon l'invention : les différentes couches constituant le substrat prégravé sont déposées, avant gravure, sur la couche de surface 2 du support 1.
Comme montré aux figures 4 et 5, apparaît également la différence structurelle entre le substrat prégravé de l'invention et celui de l'art antérieur : les parois notées 8 des sillons et/ou microcuvettes 7, ces parois 8 traversant les couches 2, 3, 4 et 5, sont constituées uniquement de chacun des matériaux constituant les couches 2, 3, 4 et 5, dans ces couches 2, 3, 4 et 5, respectivement.
Par ailleurs, comme dans le cas du substrat prégravé et du procédé de l'art antérieur, la couche de surface 2 n'est présente que si la réflectivité et/ou l'état de surface du support 1 ne sont pas satisfaisants. La couche de surface 2 a donc ici également la fonction d'amener la réflectivité et l'état de surface voulu au support 1.
En revenant au procédé de fabrication de l'invention, et comme montré en figure 4 le signal de préformatage est gravé dans les couches 3, 4 et 5 et dans la couche 2 de surface du support 1, par formation d'une succession de pits 7 représentant ce signal de préformatage et de lands 6. Comme montré en figure 4, la profondeur des pits 7 est inférieure à l'épaisseur des couches 2, 3, 4 et 5. Cela signifie que les pits 7 et lands 6 sont formés uniquement et en une seule opération dans les couches 2 , 3 , 4 et 5.
Ainsi, la gravure du préformat n'est pas déformée par le dépôt postérieur des couches constituant la structure mono- ou multi -couches, comme dans l'art antérieur.
Cette gravure directe dans ces différentes couches procure un avantage substantiel : le rapport signal/bruit de lecture du préformat en est amélioré de façon substantielle. Un avantage supplémentaire de ce procédé de fabrication est sa simplification par rapport au procédé de l'art antérieur : avec ce procédé les différentes couches successives 2, 3, 4 et 5 sont déposées avec une meilleure homogénéité car déposées chacune sur des surfaces planes.
Dans tous les cas , encore un autre avantage du procédé de fabrication du substrat prégravé de l'invention et du substrat prégravé lui-même, est qu'ils sont plus économiques à mettre en oeuvre et à fabriquer, respectivement. En effet, dans le cas où la couche de surface 2 est une couche distincte du support 1, et si un mauvais enregistrement du signal de préformatage est effectué, seules les couches 3, 4, 5 et éventuellement 2 sont à éliminer, ce qui signifie que l'on peut redéposer simplement sur le support 1 une nouvelle succession de couches telles que définies ci -dessus et procéder à une nouvelle gravure et/ou un nouvel enregistrement. Ce procédé est donc plus économique en cas d'incident, car la fabrication du support 1 représente l'élément le plus coûteux lors de la fabrication d'un substrat prégravé.
L'enregistrement des informations à mémoriser se fait ensuite dans la couche enregistrable comme illustré en figure 5 c'est-à-dire sur la première surface du substrat et comme dans l'art antérieur.
On obtient alors le disque à mémoire enregistrable, du type magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase, illustré en figure 5 et constitué (a) d'un support 1 ayant une couche de surface (2) en un matériau réflecteur et permettant d'obtenir l'état de surface approprié et (b) de la succession de couches 3, 4, 5, les couches 3 et 5 étant optionnelles, dans lesquelles les pits 7 ont été gravés en une seule et même opération.
Comme dans le procédé de l'art antérieur, avec le substrat prégravé de l'invention, l'enregistrement des informations à mémoriser dans la couche enregistrable 4 est effectué dans les lands 6 de la couche enregistrable 4.
La couche enregistrable 4 pourra être constituée de tout matériau approprié. Des exemples des matériaux appropriés sont les composés Ag-ln-Sb-Te, Tb-Fe-Co, Tb-Fe-Cr, Tb-Fe-Co- Cr, Tb-Ge-Sb, Tb-Ge-In, Tb-Ge-Ag, Fe-Cr, Fe-Co ou leurs alliages et mélanges.
Dans un premier mode de réalisation le support 1 sera constitué d'un matériau différent de la couche de surface 2.
Il pourra par exemple être en verre ou en aluminium et la couche de surface 2 pourra, par exemple être en nickel, ou en laiton, ou en aluminium, ou en chrome, ou en nitrure de titane.
Dans un second mode de réalisation, le support 1 sera constitué du même matériau que la couche de surface 2 mais la couche de surface 2 aura été déposée sur le support 1, par exemple par revêtement chimique ou par pulvérisation, pour donner au support 1 l'état de surface voulu.
Egalement, lorsque le support 1 est constitué du même matériau que la couche de surface 2 et que ce matériau est réflecteur et permet d'obtenir l'état de surface voulu, le support 1 et la couche de surface 2 forment une pièce unique. Dans tous les cas, la profondeur des sillons et/ou microcuvettes dans la couche de surface 2 (indépendante ou faisant partie intégrante du support 1) sera inférieure à l'épaisseur de cette couche de surface 2.
Dans le procédé de l'invention et avec le substrat de l'invention, la gravure proprement dite du préformat peut être réalisée par tout moyen approprié mais en particulier par le procédé suivant :
Sur le substrat non gravé tel que décrit ci -dessus et représenté en figure 3, on dépose sur la dernière couche 5 la plus éloignée dudit support 1, une couche de résine photosensible.
Ensuite, le signal de préformatage est enregistré, sous forme d'image latente, dans cette couche de résine photosensible soit par défilement d'un faisceau lumineux modulé en fonction du signal de préformatage, soit, et de préférence, par insolation de la résine photosensible au travers d'un masque. En particulier, ce masque peut être un masque holographique.
Puis, les zones de résine photosensible insolées sont éliminées par tout moyen approprié ce qui mène à la création d'une série de sillons et/ou microcuvettes dans la couche de résine photosensible.
Ensuite, ces sillons et/ou microcuvettes sont transférés, par exemple par gravure chimique, dans les couches sous-jacentes, jusque dans la couche de surface 2 réflectrice, si présente, ou le support 1, si la couche de surface 2 fait partie intégrante du support 1 mais à une profondeur inférieure à l'épaisseur de la couche de surface 2 ou du support 1.
En final, la résine photosensible résiduelle est éliminée par tout moyen approprié.
On notera également que le substrat prégravé de l'invention ainsi que son procédé de fabrication ne sont pas applicables pour la fabrication de disques optiques traditionnels en raison, entre autres, de la position de la couche réflectrice 6 qui rend la gravure du préformat invisible à travers le support 1 lorsque celui-ci est transparent.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.
Ainsi, alors que dans la description qui précède, le substrat de l'invention a été décrit comme comportant des couches barrière 3 et 5, il peut ne comporter qu'une couche enregistrable 4 ou encore comporter d'autres couches, selon les besoins. Un exemple d'une telle couche optionnelle supplémentaire est une couche dite de protection du substrat, comme représenté en figure 6 où cette couche de protection est notée 11, et qui a pour fonction de protéger le substrat contre toute agression extérieure du type exposition à l'atmosphère, rayure, etc. Ainsi la durée de vie du substrat est prolongée. Cette couche 11 sera en tout matériau neutre vis-à-vis de la couche enregistrable 4 et du laser de tracking. Cette couche supplémentaire 11 sera déposée avant l'enregistrement proprement dit des informations à mémoriser dans la couche enregistrable 4, et cette étape fait partie du procédé de fabrication du substrat de l'invention. L'épaisseur de cette couche 11 pourra indifféremment être telle que la couche 11 épousera la forme de microcuvettes et/ou sillons 7, ou telle que la couche 11 remplira complètement ces microcuvettes et/ou sillons 7 c'est-à-dire encapsulera le substrat.
De même, le support 1 pourra être constitué de tout matériau approprié à condition qu'il permette d'obtenir l'état de surface nécessaire.
Egalement, la couche 4 enregistrable pourra être composée d'autres matériaux que ceux cités précédemment et qui permettent d'obtenir une mémoire enregistrable comme définie dans l'invention.
C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées selon son esprit.

Claims

REVENDICATIONS
1. Substrat prégravé pour disques à mémoire enregistrable par une contrainte du type magnéto-optique ou magnétique ou optique à transition de phase,
caractérisé en ce qu'il comprend :
(a) un support (1) ayant une couche de surface (2) en un matériau réflecteur et permettant d'obtenir une surface à poli optique,
(b) une structure mono- ou multi -couches comprenant au moins une couche enregistrable (4) par application sur la première surface du substrat d'une contrainte (9) du type magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase, la couche de surface (2) et la structure mono- ou multi -couches comportant une succession de sillons et/ou microcuvettes (7) représentant un signal de préformatage et s 'étendant de la surface de la couche la plus à l'extérieur de la structure mono- ou multi -couches jusqu'à une profondeur prédéterminée, de la couche de surface (2), inférieure à l'épaisseur de cette couche de surface (2) , et
(c) optionnellement, une couche (11) de protection déposée sur la surface de la couche la plus à l'extérieur de la structure mono- ou multi -couches gravée,
et en ce que : les parois latérales des sillons et/ou microcuvettes (7) sont formées, dans chacune des couches constituées par la couche de surface (2) et la structure mono- multi -couches, uniquement du matériau constituant ces couches, abstraction faite de la couche de protection (11) .
2. Substrat prégravé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (1) et la couche de surface (2) sont composés de matériaux différents.
3. Substrat prégravé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (1) est en verre ou en aluminium et la couche de surface (2) est en nickel, ou en laiton, ou en aluminium, ou en chrome, ou en nitrure de titane.
4. Substrat prégravé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (1) et la couche de surface (2) sont constitués du même matériau.
5. Substrat prégravé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support (1) et la couche de surface (2) forment une seule pièce.
6. Substrat prégravé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit matériau est de l'aluminium.
7. Substrat prégravé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau constituant ladite au moins une couche enregistrable (4) sont choisis dans le groupe constitué par Ag-In-Sb-Te, Tb-Fe-Co, Tb-Fe-Cr, Tb-Fe-Co-Cr, Tb-Ge-Sb, Tb-Ge-In, Tb-Ge-Ag, Fe-Cr, Fe-Co et leurs alliages et mélanges.
8. Procédé de fabrication d'un substrat prégravé pour disque magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase caractérisé en ce qu'il comprend :
(a) une étape, réalisée en premier lieu, de dépôt d'une structure mono- ou multi -couches comprenant au moins une couche enregistrable (4) par application sur la première surface du substrat d'une contrainte du type magnétique, magnéto-optique ou optique à transition de phase, sur une couche de surface (2) , en un matériau réflecteur et permettant d'obtenir une surface à poli optique, d'un support (1),
(b) une étape réalisée en second lieu de gravure d'une succession de sillons et/ou microcuvettes (7) représentant un signal de préformatage, dans la structure mono- multi -couches et la couche de surface (2) ,
la gravure s 'étendant de la couche la plus à l'extérieur de la strucuture mono- ou multi -couches jusqu'à une profondeur prédéterminée de la couche de surface (2) inférieure à l'épaisseur de cette couche de surface (2), et
(c) une étape optionnelle réalisée en dernier lieu de dépôt d'une couche de protection (11) sur la surface de la dernière couche de la structure mono- ou multi -couches.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape (b) de gravure de la succession de sillons et/ou microcuvettes (7) comprend les étapes de : - dépôt d'une couche de résine photosensible sur la couche la plus à l'extérieur de la structure mono- ou multi-couches ;
- enregistrement du signal de préformatage sous la forme d'image latente dans cette couche de résine photosensible par défilement d'un faisceau lumineux ou insolation au travers d'un masque ;
- élimination des zones de résine ainsi transformées
transfert par une gravure appropriée du signal de préformatage dans les couches de la structure mono- ou multi- couches et de la couche de surface (2) jusqu'à une profondeur prédéterminée de la couche de surface (2) inférieure à l'épaisseur de cette couche de surface (2) ; et - élimination de la résine résiduelle.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le support (1) est constitué d'un matériau différent de celui de la couche de surface (2) .
11. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le support (1) et la couche de surface (2) sont constitués du même matériau.
12. Procédé selon la revendications 11, caractérisé en ce que le support (1) et la couche de surface (2) forment une pièce unique.
13. Disque magnéto-optique, magnétique ou optique à transition de phase, comprenant le substrat prégravé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ou obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12.
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