专利名称：用于制造光盘母盘的方法和装置,用于制造光盘的方法
技术领域：
本发明涉及用于制造将用于制造光盘的光盘母盘(optical diskmaster)的方法，用于制造光盘的方法以及用于制造光盘母盘的装置。
背景技术：
为生成仅重放的光盘(其中，由所谓的压印凹坑(emboss pit)形成凹坑串)，在其生成过程中，首先，制备具有对应于凹坑串的不平(uneven)图案的光盘母盘。接着，由该光盘母盘形成压模(stamper)，以及通过使用该压模，批量制造光盘。
在允许通过相变记录系统或染料改变记录系统记录和重放用户数据的可记录光盘(所谓可重写盘或一次写入盘)中，设置了构成记录轨道的凹槽(groove)。为生成这种光盘，在其生成过程中，首先，制备具有对应于凹槽的不平图案的光盘母盘。接着，由光盘母盘形成压模，以及通过使用压模，批量制造光盘(参见国际专利申请WO2004/047096小册子)。
发明内容
关于用于生成光盘母盘的过程、即所谓的母盘制造过程(mastering process)，近年来，已知通过使用无机抗蚀剂的、称为相变母盘制造(PTM，phase transition mastering)的母盘制造技术。
在PTM中，将来自半导体激光器的激光应用于涂有无机抗蚀剂(resist)的母盘形成基片，由此，通过热感记录(thermal recording)来执行曝光。
在通过使用无机抗蚀剂的母盘制造过程中，各个母盘(具有无机抗蚀剂层的母盘形成基片)在记录灵敏度方面有变化(variation)。因此，采用通过使用除实际用于母盘制造记录以外的区域、例如在母盘形成基片上的曝光图案记录区外部或内部的区域执行测试写入，来确定最佳记录激光功率的技术，以便处理各个母盘形成基片的记录灵敏度的变化。
然而，具有无机抗蚀剂层的母盘形成基片不仅具有个体变化，而且例如在从内周到外周上，在甚至一个母盘形成基片上，在平面内的记录灵敏度方面也有变化。
在抗蚀剂膜是无机热感记录材料的情况下，通常，通过例如溅射方法形成薄膜。根据目标材料的材料属性(混合比、组成材料的溅射率以及制造方法)和溅射装置的特性，例如腔室形状、排气性能(属性)、TS距离(目标和基片间的距离)、磁体形状、磁场强度分布、真空度、Ar气流速以及薄膜形成压力，产生内周和外周间的抗蚀剂膜的薄膜质量的差异。即使当薄膜厚度均匀时，也难以保持薄膜质量的面内均匀性(in-plane uniformity)。
根据所使用的目标材料的用量(电功率的积分量)，也细微地改变记录灵敏度以及灵敏度的面内均匀性。
在高密度盘、例如蓝光盘(注册商标，由Sony Corporation生产)的母盘制造中，面内记录灵敏度的上述变化对其记录特性(凹坑和凹槽的精度)产生影响并导致问题。
即使当考虑面内变化，以及通过在曝光图案记录区外执行测试写入(测试记录)来检验记录灵敏度时，可以粗略地估计将用于记录的整个区域的灵敏度。因此，当目标寿命或无机抗蚀剂母盘间发生变化时，可能改变灵敏度的面内均匀性(内周和外周间的差异)以及可能改变待曝光和记录的信号特性。
即，当具有无机抗蚀剂层的母盘形成基片的内周到外围的记录灵敏度不均匀时，如果在整个信号区上，利用通过在内周部分或外周部分使用测试写入来检验记录灵敏度而获得的恒定功率执行记录，在内周和外周间会产生记录信号特性差异。
因此，期望根据具有无机抗蚀剂层的母盘形成基片的内周到外周的记录灵敏度的变化，通过适当的激光功率执行母盘制造记录(mastering recording)。
根据本发明的实施例的用于制造光盘母盘的方法包括步骤作为反射率测量步骤，通过将激光施加到具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片的多个半径位置的每一个，测量激光的反射率，该激光具有小于无机抗蚀剂层的记录灵敏度的非记录激光功率；作为控制数据生成步骤，通过使用在多个半径位置测量的反射率，生成根据光盘母盘形成基片的半径位置指示记录激光功率的记录功率控制数据；作为记录步骤，通过将激光施加到光盘母盘形成基片，同时基于记录功率控制数据，根据半径位置改变记录功率，在无机抗蚀剂层上形成曝光图案；以及作为显影步骤，显影具有记录步骤中的曝光图案的无机抗蚀剂层，以便制备不平图案。
上述无机抗蚀剂层可以是包含过渡金属(transition metal)的不完全氧化物的抗蚀剂层。
在上述反射率测量步骤中，可以在光盘母盘形成基片上、待形成曝光图案的区域中的多个半径位置的每一个处测量反射率。
根据本发明的实施例的用于制造光盘的方法包括下述处理在光盘母盘形成基片上形成无机抗蚀剂层；通过在具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片上形成不平图案，制备光盘母盘；制备向其转印(transfer)了光盘母盘上的不平图案的压模；以及制备向其转印了压模上的不平图案的光盘；其中，在上述光盘母盘制备过程中，通过用于制造光盘母盘的上述方法的各个步骤，制备光盘母盘。
根据本发明的实施例的用于制造光盘母盘的装置包括激光输出部分，能改变待输出的激光的激光功率；旋转机构部分，用于旋转具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片；移动机构部分，用于移动将激光施加到光盘母盘形成基片的光盘母盘形成基片的半径位置；反射光检测部分，用于检测在光盘母盘形成基片上反射的激光的反射光；以及控制部分，用于执行第一处理，其中，允许激光输出部分将具有小于无机抗蚀剂层的记录灵敏度的非记录激光功率的激光施加到多个半径位置，以及根据在反射光检测部分获得的反射光量确定反射率，通过移动机构部分改变半径位置；第二处理，其中，通过使用在多个半径位置测量的反射率，产生根据光盘母盘形成基片的半径位置指示记录激光功率的记录功率控制数据；以及第三处理，其中，允许激光输出部分执行具有记录激光功率的激光输出，以及基于记录功率控制数据，根据半径位置改变激光功率，以便在通过旋转机构部分旋转光盘母盘形成基片和通过移动机构部分移动半径位置时，在无机抗蚀剂层上形成曝光图案。
此外，可以包括聚焦控制机构部分，用于基于由反射光检测部分检测的反射光的信息，控制施加到光盘母盘形成基片上的激光的聚焦。
在本发明的实施例中，预先测量具有无机抗蚀剂层的母盘形成基片的面内灵敏度分布，特别是将具有曝光图案的记录区(曝光图案形成区)的灵敏度分布。特别地，在这种情况下，测量反射率，同时允许低输出激光扫描抗蚀剂层的记录区的表面，以及通过利用在反射率和抗蚀剂层的记录灵敏度之间存在特殊的相关性的事实，确定灵敏度分布的状态。产生基于由所检测的反射率确定的灵敏度分布，根据半径位置指示适当记录激光功率的记录功率控制数据。在实际的曝光记录(母盘制造记录)中，施加激光，同时基于记录功率控制数据改变记录功率，以便在无机抗蚀剂层上形成曝光图案。
根据本发明的实施例，即使当不能确保无机抗蚀剂层的热感记录灵敏度的面内均匀性时，通过在根据基于记录前的反射率测量产生的记录功率控制数据可变地控制激光功率的同时执行母盘制造记录，也可以实现在整个内周到外周上显示出均匀特性的母盘制造记录，从而可以产生高精度光盘母盘。
此外，即使当由于目标寿命方面、母盘形成基片间、目标间的变化等等而使得灵敏度变化或面内均匀性改变，也可以适当地校正记录激光功率。
可以提高由它们产生的光盘的凹坑和凹槽的精度。
通过应用具有小于记录灵敏度的非记录激光功率的激光来执行反射率测量，以及不执行例如测试写入的记录，因此不改变母盘形成基片的状态。由于通过反射率测量直接检测实际记录区的记录灵敏度，可以精确地检测面内记录灵敏度的均匀性，以及可以适当地控制记录激光功率。
在无机抗蚀剂层是包含过渡金属的不完全氧化物的抗蚀剂层的情况下，反射率和记录灵敏度间的相关度高，因此，可以有利地执行上述处理。
图1是根据本发明的实施例的光盘生成过程的说明图；图2是根据实施例的母盘制造装置的框图；图3是根据实施例的母盘制造处理的流程图；图4是根据实施例，反射率和热感记录灵敏度间的相关数据的说明图；图5是根据实施例的反射率测量结果的例子的说明图；图6是根据实施例的记录功率控制数据的说明图；以及图7是PTM系统的说明图。
具体实施例方式
在下文中，将描述本发明的实施例。
将参考图1，描述光盘的生产过程。
图1(a)表示构成母盘的母盘形成基片100。由无机抗蚀剂材料组成的抗蚀剂层102通过溅射方法均匀地形成在该母盘形成基片100上(抗蚀剂层形成步骤，图1(b))。后面将通过使用无机抗蚀剂材料的PTM母盘制造描述为生成母盘的母盘制造步骤。在这种情况下，将过渡金属的不完全氧化物用作用于抗蚀剂层102的材料。过渡金属的具体例子包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Nb、Cu、Ni、Co、Mo、Ta、W、Zr、Ru和Ag。
预定中间层101可以形成在基片100和抗蚀剂层102间，以便提高抗蚀剂层102的曝光灵敏度。图1(b)表示其状态。可以任意地设置抗蚀剂层102的薄膜厚度。然而，优选地厚度在10nm至80nm的范围内。
根据作为信号图案的凹坑串或凹槽对抗蚀剂层102进行曝光并且通过使用稍后所述的母盘制造装置曝光(抗蚀剂层曝光步骤，图1(c))。对抗蚀剂层102进行显影，由此制备具有预定不平图案(凹坑串或凹槽)的母盘103(抗蚀剂层显影步骤，图1(d))。
接着，在如上所述制备的母盘103的不平图案表面上沉积金属镍膜(图1(e))。从母盘103将其剥离，此后，执行预定工作，以便生成向其转印了母盘103的不平图案的模塑压模(图1(f))。
通过使用所得到的压模104，通过注模法模塑由作为热塑树脂的聚碳酸脂形成的树脂盘基片105(图1(g))。
剥去压模104(图1(h))。在所得到的树脂盘基片的不平表面上形成由Ag合金等等组成的反射膜(图1(i))和具有约0.1mm的膜厚度的保护膜107以便生成光盘(图1(j))。即，生成具有凹坑串的仅重放盘或具有凹槽的可记录盘。
在上述生成过程中，应用到用于制备母盘103的抗蚀剂层102的抗蚀剂材料是过渡金属的不完全氧化物。这里，过渡金属的不完全氧化物是指氧含量从根据该过渡金属的化合价的理想配比成分中的含量偏向更小侧的化合物，即，过渡金属的不完全氧化物被定义为具有比根据该过渡金属的化合价的理想配比成分中的氧含量更小的氧含量的化合物。
化学式MoO3将被描述为过渡金属的氧化物的例子。关于化学式MoO3的氧化态，当由成分比Mo1-xOx表示成分的状态时，可以认为当X为0.75时，该氧化物为完全氧化物，以及当X在0＜X＜0.75的范围内时，该氧化物为不完全氧化物，其中，氧含量小于理想配比成分中的氧含量。
关于一些过渡金属，一种元素能形成具有不同化合价的氧化物。在这种情况下，当实际氧含量小于根据过渡金属的化合价的理想配比成分中的含量时，认为该氧化物为不完全氧化物。例如，关于Mo，上述三价氧化物(MoO3)最稳定，另外，也存在一价氧化物(MnO)。在这种情况下，认为当成分比Mo1-xOx中的X在0＜X＜0.5的范围内时，该氧化物为不完全氧化物，其中，氧含量小于理想配比成分中的含量。可以通过市场上销售的分析仪，分析过渡金属氧化物的化合价。
上述过渡金属的不完全氧化物显示出吸收紫外线或可见光，以及通过用紫外线或可见光照射，改变其化学属性。因此，尽管作为无机抗蚀剂，但在显影步骤中，在曝光部分和未曝光部分间产生蚀刻速率的差异，即确保所谓选择比。在由过渡金属的不完全氧化物组成的抗蚀剂材料中，薄膜材料的细微颗粒尺寸很小，因此，曝光部分和未曝光部分间的边界处的图案变得清楚，从而能增加分辨率。
关于过渡金属的不完全氧化物，由于用作抗蚀剂材料的属性根据氧化度而改变，适当地选择最佳氧化度。例如，氧含量大大地小于过渡金属的完全氧化物的理想配比成分中的氧含量的不完全氧化物导致在曝光步骤中会要求大的照射功率、显影处理要求较长时间等等的不便。因此，优选地是，不完全氧化物具有的氧含量稍微小于过渡金属的完全氧化物的理想配比成分中的氧含量。
如上所述，构成抗蚀剂材料的具体过渡金属的例子包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Nb、Cu、Ni、Co、Mo、Ta、W、Zr、Ru和Ag。在它们中，优选使用Mo、W、Cr、Fe和Nb。特别地，从通过紫外线或可见光获得大的化学变化的观点看，优选使用Mo和W。
在上述光盘生成过程中，在本实施例的图1(c)和图1(d)所示的母盘制备步骤(母盘制造步骤)中，生成母盘103，如下所述。
在本实施例的母盘制造步骤中，在母盘制造装置中使用PTM系统，如下所述。
在下文中，将简单地描述PTM系统。
在例如压缩盘(CD)系统和数字通用盘(DVD)系统的盘的生产中，首先，制备涂有光致抗蚀剂的母盘。通过使用母盘制造装置(制造母盘的装置)，将激光从光源、例如气体激光器施加到母盘，以便根据凹坑形成曝光图案。在这种情况下，通过例如声光调制器(AOM)，对来自作为连续波激光器的激光光源的激光进行光强度调制，通过光学系统将经过强度调制的激光引导到母盘以便曝光。即，将凹坑调制信号、例如不经过归零(NRZ)调制信号提供给AOM，通过该AOM使激光经受对应于凹坑图案的强度调制，由此，仅曝光母盘上的凹坑部分。
例如，图7(c)表示一个凹坑形状，通过AOM调制的激光发射强度变为如图7(c)所示。由于母盘上的光致抗蚀剂的曝光是所谓的光记录，通过激光器曝光的部分，如图7所示，照原样变为凹坑。
另一方面，在PTM系统中，通过来自半导体激光器的激光，照射涂有无机抗蚀剂的母盘，以便将曝光执行为热感记录。
在这种情况下，为抑制由于应用激光的热累积以及均衡凹坑宽度，通常用脉冲光执行曝光，如图7(a)所示。在这种情况下，通常，将与时钟同步的NRZ调制信号转换成具有小于根据其H电平的长度的时钟周期的时间间隔的脉冲信号，以及将电功率提供给能与转换的脉冲调制信号同步地直接调制的半导体激光器。用这种方式，根据凹坑长度，将激光器输出执行为用于预热的脉冲式发射Pp和用于加热的脉冲式发射P1至Pn。
在本实施例中，通过该PTM系统执行母盘制造。图2表示本实施例的母盘制造装置的结构例子，其中，通过PTM系统执行母盘制造。在该母盘制造装置中，通过将激光器应用于涂有无机抗蚀剂的母盘103，根据热感记录操作，执行凹坑图案或凹槽图案的曝光，如上所述。
在下述例子中，不平图案形成为凹坑串。
充当半导体激光器的激光源11输出具有例如405nm波长的激光。将如图7(a)所示的、转换为脉冲式调制信号的作为NRZ调制信号例如RLL(1-7)pp的激光驱动信号DL提供给激光源11，并且基于该激光驱动信号DL发射光。
通过准直透射12使得从激光源11发出的激光变为平行光。此后，通过变形棱镜13，使光点形状变形为例如圆形，并且将该激光引导至偏振分光镜14。
通过偏振分光镜14的偏振分量通过λ/4板15和光束扩展器16被引导至物镜26，物镜26对光进行汇集以便施加到母盘103(具有无机抗蚀剂层102的母盘形成基片100)。
此时，来自激光源11的具有405nm波长的激光通过物镜26施加到母盘103，如上所述，并变为母盘103上的焦点。通过在硅晶片上形成由金属氧化物组成的无机抗蚀剂的薄膜来生成母盘103，特别是通过吸收405nm的激光束加热至高温的中心附近的部分变为多晶。
即，通过借助于由物镜26汇集的激光点的热感记录，在母盘103上形成作为凹坑串的曝光图案。
如参考图1(d)所述，通过碱性显影液、例如NMD3显影所曝光的母盘103，由此仅洗提曝光的部分，从而形成预定凹坑形状的不平图案。
将在偏振分光镜14处反射的偏振分量施加到监视检测器17(用于监视激光功率的光电检测器)。监视检测器17根据所接收的光量的等级(光强)，输出光强度监视信号SM。
另一方面，施加到母盘103的激光的返回光通过物镜26、光束扩展器16和λ/4板15，到达偏振分光镜14。在这种情况下，由于光来回通过λ/4板15两次，极化平面旋转90度，并且因此在偏振分光镜14处反射返回光。通过聚光透镜18和柱面透镜19，由光电检测器20的光接收面接收在偏振分光镜14处反射的返回光。
光电检测器20的光接收面具有例如四分光接收面，因此，能获得基于像散的聚焦误差信号。
光电检测器20的每个光接收面根据所接收的光量输出电流信号，以便提供给反射光运算电路21。
反射光运算电路21将来自四分光接收面的每一个的电流信号转换成电压信号，另外，根据像散方法执行运算处理，以便产生聚焦误差信号FE。将所得到的聚焦误差信号FE提供给聚焦控制电路22。
聚焦控制电路22基于聚焦误差信号FE，在可能进行聚焦方向的移动的情况下产生保持物镜26的致动器29的伺服驱动信号FS。接着，致动器29基于伺服驱动信号FS，在渐增或渐减接近母盘103的方向中驱动物镜26，以便执行聚焦伺服。
反射光运算电路21合计四分光接收面的每一个的接收光量的电压信号，产生表示反射光的电平的反射光量检测信号SD，并将其提供给控制器40。
通过记录数据生成部分43、激光器驱动脉冲生成部分42和激光器驱动器41，生成激光源11的激光驱动信号DL。
记录数据生成部分43输出要记录为母盘103上的凹坑曝光图案的数据DT。例如，画面信号、声音信号、物理信息、管理信息等等的数据输出为主数据。
将数据DT提供给激光器驱动脉冲生成部分42。激光器驱动脉冲生成部分42基于数据DT，生成激光器驱动脉冲，用于真正驱动激光源11，以便执行脉冲式发射。即，如图7(a)所示，根据待形成的凹坑长度，以下述方式生成脉冲波形，即通过适合于用于预热的脉冲式发射Pp和脉冲式发射P1至Pn的时序和光强度执行激光发射。
将该激光器驱动脉冲提供给激光器驱动器41。激光器驱动器41基于激光驱动信号，将驱动电流施加到充当激光源11的半导体激光器。用这种方式，通过根据激光器驱动脉冲的发射强度执行激光器的脉冲式发射。
将由监视检测器17获得的光强度监视信号SM提供给激光器驱动器41。激光器驱动器41将光强度监视信号SM与参考值进行比较，由此执行控制以将激光发射强度保持在预定水平。
允许激光器驱动器41按例如0.01mW的间隔改变激光功率。
通过主轴马达44驱动母盘103旋转。通过主轴伺服/驱动器47驱动主轴马达44旋转，同时控制旋转速度。用这种方式，按恒定线速度旋转母盘103。
滑动器(slider)45由滑动驱动器48驱动，并移动包括主轴机构并在其上安装母盘103的整个基座。即，处于由主轴马达44旋转的状态下的母盘103通过上述光学系统被曝光，同时在径向由滑动器45移动，由此，由曝光凹坑串组成的轨道形成为螺旋形。
通过传感器46检测滑动器45的移动位置，即，母盘103的曝光位置(盘半径位置)。由传感器46检测的位置检测信息SS被提供给控制器40。
控制器40控制整个母盘制造装置。即，控制器40执行来自记录数据生成部分43的数据生成操作的方向、控制激光器驱动脉冲生成部分42中的处理、设置激光器驱动器41的激光功率、控制主轴伺服/驱动器47的主轴旋转操作、控制通过滑动驱动器48对滑动器45的移动操作等等。
存储器49用于存储将在控制器40中执行的程序代码或暂时保存执行期间的操作数据。图2所示的存储器49包括非易失存储器，例如用于存储程序的只读存储器(ROM)、用于计算工作区的随机存取存储器(RAM)和各种暂时存储器，以及电可擦可编程只读存储器(EEP-ROM)。
当通过该母盘制造装置，在母盘103(具有无机抗蚀剂层102的母盘形成基片100)上执行母盘制造记录时，控制器40执行图3中所示的步骤F101、F102和F103的处理，由此执行母盘制造。
将描述作为母盘制造记录，在母盘103上曝光凹坑图案的处理。
在步骤F101，控制器40在母盘103(具有无机抗蚀剂层102的母盘形成基片100)上的多个半径位置，执行测量反射率的处理。
即，在母盘制造装置上安装的母盘103的多个半径位置，检测作为激光的返回光的反射光量，以便测量反射率。例如，在作为多个半径位置的半径15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm和60mm的半径位置的每一个，测量反射率。
在这种情况下，控制器40以允许半导体激光器11以低于抗蚀剂层102的记录灵敏度的电平的激光功率连续地发射激光的方式，控制激光器驱动器41。例如，假定当激光功率为8mW或更高时，执行作为抗蚀剂层102的热感记录的曝光。处于低于抗蚀剂层102的记录灵敏度的电平的激光功率为低于8mW的激光功率。通常，将9至10mW用作处于记录电平的激光功率，以及约0.5mW用作重放电平的激光功率。在这种情况下，控制器40可以以例如通过处于重放电平的0.5mW的激光功率来执行激光器输出的方式控制。
处于重放电平、从激光源11输出的激光施加到母盘103，同时通过上述聚焦控制，处于焦点对准(in-focus)状态。
控制器40以母盘103上的激光的照射位置变为15mm的半径位置的方式，控制滑动驱动器48。在该状态下，当施加处于重放电平的激光功率时，由光电检测器20和反射光运算电路21检测反射光量，并提供反射光量检测信号SD。控制器40可以根据激光功率0.5mW和反射光量检测信号SD的值，计算半径位置15mm处的反射率。
同样地，控制器40根据在将母盘103上的激光的照射位置设置在20mm的半径位置的状态下检测的反射光量检测信号SD，测量反射率。在上述半径位置中的每一个执行上述操作，由此测量每一半径位置处的反射率。
具体地，控制器40允许连续地执行处于重放电平的激光功率输出。另外，例如，在将滑动器45从内周侧半径位置移向外周侧时，可以监视传感器46的位置检测信息SS，当达到预定半径位置时，可以接收反射光量检测信号SD，由此可以确定反射率。
图5表示在上述半径位置中的每一个的反射率的测量结果的例子。控制器40将如上所述在每一半径位置测量的反射率的信息存储在存储器49中。
在反射率的测量中，上述半径位置仅是例子。可以以更小间隔和在许多半径位置测量反射率，或可以在具有更大间隔的半径位置测量反射率。即，测量反射率的半径位置点的设定不受限制。
在反射率测量中，可以旋转或可以不旋转主轴马达44。当旋转主轴马达44时，可以任意确定转数。
在步骤F102，控制器40基于在每一半径位置测量的反射率，产生记录功率控制数据。
根据反射率和预先准备的反射率与热感记录灵敏度间的相关数据，获取在母盘103(具有无机抗蚀剂层102的母盘形成基片100)的整个记录区的以半径为基础的热感记录灵敏度概图，由此获取记录功率控制数据，该数据以半径为基础表示曝光记录中的记录功率。
图4表示具有无机抗蚀剂层的母盘103的反射率和热感记录灵敏度间的相关数据。例如，将该相关数据存储在存储器49中，并且控制器40参考该相关数据执行计算。
相关数据表示获得88.4％的反射率变化比的反射率和记录功率间的关系。
反射率变化比是表示由于母盘制造记录而造成的反射率的变化程度的值，并用(记录后的反射率)/(记录前的反射率)来表示。关于反射率变化比，88.4％是优选值的例子。
例如，在反射率为27.6％的情况下，当将记录激光功率设置在9.6mW时，可以执行呈现出88.4％的反射率变化比的记录。从该相关数据很清楚，当减小反射率时，记录层(无机抗蚀剂层102)显示出良好的灵敏度，因此，能以低激光功率执行适当记录。
如从相关数据可以明显看出的，在母盘103具有无机抗蚀剂层102的情况下，反射率几乎与热感记录灵敏度成比例。特别地，可以确定当无机抗蚀剂层102是包含过渡金属的不完全氧化物的抗蚀剂层时，确保反射率和热感记录灵敏度间的这一比例性。
由相关数据和图5所示的反射率的测量结果，可以计算每一半径位置的有利记录激光功率。例如，根据图5所示的测量结果，半径位置45mm的反射率为27.5％。当反射率为27.5％时，从图4所示的相关数据很清楚，获得88.4％的反射率变化比的记录激光功率为约9.55mW。即，很显然，在母盘103的45mm的半径位置的部分中，通过9.55mW的记录激光功率，有利地执行母盘制造记录。
对每一半径位置执行上述计算，并且在整个区域中计算获得88.4％的反射率变化比的记录激光功率。结果如图6所示。即，确定适合于每一半径位置的记录激光功率。
对应于图6所示的关系的数据是将由控制器40确定的记录功率控制数据。控制器40在步骤F102中计算记录功率控制数据，并存储在存储器49中。
在步骤F103，控制器40控制实际母盘制造记录操作的执行。也就是说，控制器40以这样的方式进行控制，即，主轴马达44以预定线速度旋转，并且滑动器45从最内位置逐渐移向外周。允许记录数据生成部分43生成记录数据DT，并且允许激光器驱动器41执行激光的输出作为记录功率。
用这种方式，从母盘103的内周侧曝光螺旋形凹坑串图案。
此时，控制器40在监视传感器46的位置检测信息的同时可变地控制激光器驱动器41的激光功率。即，基于记录功率控制数据，根据半径位置改变记录激光功率，如图6所示。
当执行上述母盘制造记录操作时，从母盘103的内周侧到外周侧，执行在反射率变化比为88.4％的条件下的曝光记录。
由于在例如5mm的间隔的半径位置执行步骤F101中的反射率的测量，如上所述，通过使用测量值，基于5mm间隔的半径位置确定适当的记录激光功率。例如，将由图6中所示的黑三角形所示的记录激光功率计算为记录功率控制数据。在这种情况下，每隔5mm的半径位置间隔，可以改变激光功率。然而，更频繁地改变激光功率以便更接近图6所示的直线是有利的。例如，在能以0.01mW的分辨率可变地控制激光功率的情况下，可以以该分辨率在已经成为采样点的半径位置的一些中点(间隔5mm的一些中点)频繁可变地控制激光功率。
当通过执行上述处理完成母盘制造记录时，对所得到的母盘103进行参考图1(d)所述的显影处理，由此完成母盘103。
在上述本实施例中，当生成母盘103时，在具有无机抗蚀剂层102的母盘形成基片100的多个半径位置中的每一个，执行利用小于无机抗蚀剂层102的记录灵敏度的非记录激光功率(重放功率)的激光照射，并测量激光的反射率。
通过使用在多个半径位置测量的反射率，生成根据母盘形成基片100的半径位置指示记录功率的记录功率控制数据。
通过将激光施加到母盘形成基片100，同时基于记录功率控制数据、根据半径位置改变记录功率，在无机抗蚀剂层102上形成曝光图案。
在执行上述母盘制造记录后，执行具有曝光图案的无机抗蚀剂层102的显影处理，以便完成具有作为凹坑串的不平图案的母盘103。
根据本实施例的母盘制造方法，即使当不能确保无机抗蚀剂层102的热感记录灵敏度的面内均匀性时，也可以实现在整个内周到外周上呈现显示上均匀特性的母盘制造记录，以便可以产生高精度母盘103。
此外，即使当由于目标寿命方面、母盘形成基片间、目标间的变化等等，灵敏度变化或面内均匀性改变，也可以适当地校正记录激光功率。
因此，可以提高由它们产生的光盘的凹坑的精度。
通过应用具有小于记录灵敏度的非记录激光功率的激光来执行反射率测量，并且不执行记录、例如测试写入。因此，不改变母盘形成基片100(无机抗蚀剂层102)的状态。这是指实际记录区的记录灵敏度被直接检测，可以精确地检测面内记录灵敏度的均匀性，以及可以适当地控制记录激光功率。
在利用记录激光功率记录前测量反射率，以便确定在每一半径位置的适当记录激光功率。因此，可以按适当定时可变地控制激光功率而没有延迟。
例如，可以与记录同时地执行每一半径位置的反射率的测量。即，在操作中，执行利用记录激光功率的曝光记录，同时检测其反射光的电平，根据反射光计算适当记录激光功率，并且改变记录激光功率。然而，在这种情况下，通过所谓反馈控制改变激光功率。因此，由于由反射光的检测、适当激光功率的计算和改变激光功率的一系列操作导致的时滞，可能延迟激光功率的校正。当预先确定基于半径位置的适当激光功率时，如在本实施例中，可以避免这种延迟。
用于执行图3所示的上述处理后的操作的母盘制造装置可以不具有特别复杂的结构。基于控制器40的软件程序，通过执行图3所示的控制，易于实现本实施例的母盘制造装置。
已经将图2所示的上述母盘制造装置描述为具有凹坑串的不平图案的母盘103(即，将用于制造只重放盘的母盘103)的母盘制造装置。然而，图3所示的操作也可以适用于用于生成制造一次写入式盘或可重写盘的母盘103的母盘制造装置。
本领域的技术人员应理解，根据设计要求和其他因素，可能出现各种改进、组合、子组合和变形，只要它们落在附加权利要求或其等效的范围内。
权利要求
1.一种制造光盘母盘的方法，包括步骤作为反射率测量步骤，通过将激光施加到具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片的多个半径位置中的每一个半径位置来测量激光的反射率，该激光具有小于无机抗蚀剂层的记录灵敏度的非记录激光功率；作为控制数据生成步骤，通过使用在多个半径位置测量的反射率，生成根据光盘母盘形成基片的半径位置指示记录激光功率的记录功率控制数据；作为记录步骤，通过将激光施加到光盘母盘形成基片，同时基于记录功率控制数据、根据半径位置改变记录功率，在无机抗蚀剂层上形成曝光图案；以及作为显影步骤，显影具有记录步骤中的曝光图案的无机抗蚀剂层，从而制备不平图案。
2.如权利要求1所述的制造光盘母盘的方法，其中，无机抗蚀剂层是包含过渡金属的不完全氧化物的抗蚀剂层。
3.如权利要求1所述的制造光盘母盘的方法，其中，在反射率测量步骤中，在光盘母盘形成基片上、待形成曝光图案的区域中的多个半径位置中的每一个半径位置测量反射率。
4.一种制造光盘的方法，包括步骤在光盘母盘形成基片上形成无机抗蚀剂层；通过在具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片上形成不平图案来制备光盘母盘；制备向其转印了光盘母盘上的不平图案的压模；以及制备向其转印了压模上的不平图案的光盘；其中，光盘母盘制备过程包括下述步骤作为反射率测量步骤，通过将激光施加到具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片的多个半径位置中的每一个半径位置来测量激光的反射率，该激光具有小于无机抗蚀剂层的记录灵敏度的非记录激光功率；作为控制数据生成步骤，通过使用在多个半径位置测量的反射率，生成根据光盘母盘形成基片的半径位置指示记录激光功率的记录功率控制数据；作为记录步骤，通过将激光施加到光盘母盘形成基片，同时基于记录功率控制数据、根据半径位置改变记录功率，在无机抗蚀剂层上形成曝光图案；以及作为显影步骤，显影具有记录步骤中的曝光图案的无机抗蚀剂层，从而制备不平图案。
5.一种用于制造光盘母盘的装置，包括激光输出部分，其中能改变待输出的激光的激光功率；旋转机构部分，用于旋转具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片；移动机构部分，用于移动光盘母盘形成基片的半径位置，在所述半径位置处将激光施加到光盘母盘形成基片；反射光检测部分，用于检测在光盘母盘形成基片上反射的激光的反射光；以及控制部分，用于执行下述处理第一处理，其中允许激光输出部分将具有小于无机抗蚀剂层的记录灵敏度的非记录激光功率的激光施加到多个半径位置，并且根据在反射光检测部分获得的反射光量确定反射率，通过移动机构部分改变半径位置，第二处理，其中通过使用在多个半径位置测量的反射率，产生根据光盘母盘形成基片的半径位置指示记录激光功率的记录功率控制数据，以及第三处理，其中允许激光输出部分执行具有记录激光功率的激光输出，并且基于记录功率控制数据、根据半径位置改变激光功率，以便在通过旋转机构部分旋转光盘母盘形成基片和通过移动机构部分移动半径位置时，在无机抗蚀剂层上形成曝光图案。
6.如权利要求5所述的用于制造光盘母盘的装置，进一步包括聚焦控制机构部，用于基于由反射光检测部分检测的反射光的信息，控制施加到光盘母盘形成基片上的激光的聚焦。
全文摘要
一种制造光盘母盘的方法，包括步骤通过将激光施加到具有无机抗蚀剂层的光盘母盘形成基片，测量多个半径位置中的每一个半径位置处的激光的反射率，该激光具有小于无机抗蚀剂层的记录灵敏度的非记录激光功率，通过使用在多个半径位置测量的反射率，生成根据光盘母盘形成基片的半径位置指示记录激光功率的记录功率控制数据，通过基于记录功率控制数据将激光施加到光盘母盘形成基片，同时根据半径位置改变记录功率，在无机抗蚀剂层上形成曝光图案，以及显影具有曝光图案的无机抗蚀剂层，从而制备不平图案。
文档编号G03F7/20GK101055742SQ20071009653
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月11日 优先权日2006年4月11日
发明者白鹭俊彦 申请人:索尼株式会社