专利名称：制造生产光盘的母盘的方法和生产光盘的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造生产光盘的母盘的方法和一种生产光盘的方法，其中例如在生产光盘时通过转录制造压模以通过注模或2P(光聚合)法形成具有用于跟踪、寻址等的凹槽并具有凸形和凹形图形比如记录数据的凹坑的光盘衬底，具体地说涉及这样的方法，其中通过调节在制造母盘时的曝光聚焦可以生产获得良好的光盘的母盘并由此生产具有良好的特性的光盘。
背景技术：
近年来，光盘比如DVD(数字通用盘)已经在许多领域中广泛地用作记录媒体。
这种光盘具有这样的结构其中微小的信息凹形或凸形图形(比如实现各种信息信号例如地址信号、跟踪信号等的凹槽和作为数据信息信号的记录部分的凹坑)形成在由聚碳酸脂等制造的光学透明光盘衬底上；由薄金属铝膜等形成的反射膜形成在其上；此外，保护膜形成在反射膜上。
这种光盘通过如在附图6A至6J中所示的生产过程生产(例如参看日本专利出版物No.2001-195791的第 至 段)。
首先，制备具有平面化的表面的玻璃衬底90(附图6A)并将由光敏光抗蚀剂(有机抗蚀剂)构成的抗蚀剂层91均匀地形成在玻璃衬底90上以构成抗蚀剂衬底92(附图6B)。
然后，在相对地扫描记录激光的同时，例如在抗蚀剂衬底92的抗蚀剂层91上从玻璃衬底90的内周边部分到外周边部分或从它的外周边部分到内周边部分从以螺旋的形式，辐射对应于信息信号图形地开关地控制的记录激光以形成曝光的母盘93，在抗蚀剂层91上执行图形曝光(即对应于最终要获得的光盘衬底的信息凹形和凸形图形的曝光)(附图6C)。
然后，抗蚀剂层91被显影以获得母盘94，在母盘94中形成预定的凹形和凸形图形(附图6D)。
接着，通过电铸法在母盘94的凹形和凸形图形的平面上形成镍金属电镀层95(附图6E)。这个电镀层95从母盘94剥落并执行预定的处理以获得模制压模96，在模制压模96上转录了母盘94的凹形和凸形图形(附图6F)。
使用这个模制压模96实施压注模制(附图6G)以模制由作为热塑性树脂材料的聚碳酸脂制成的光盘衬底97(附图6H)。
随后，反射膜(附图6I)和由铝合金制成的保护膜99形成在光盘衬底97的凹形和凸形平面以获得光盘200(附图6J)。
如上文所述地制造的光盘在执行质量检查之后成为产品，其中跳动值(Jitter)是测量质量的一项指标。跳动值显示了在执行信号再现时在时间轴的方向上的RF信号的波动，它是作为光盘的再现信号的质量指标中的重要的一项。
此外，由于形成在光盘中的凸形和凹形图形中的凹形部分(凹坑)的尺寸的波动影响跳动，因此在由于在后来增加了光盘的容量造成凹形和凸形图形变得微小的情况下它的值成为更加重要的控制项。
因此，在制造确定凹坑的形状和尺寸的曝光的母盘时它对于调节曝光点的形状和尺寸比较重要。然而，由于在通过单个判断这种曝光点是好还是不好的差异较大，因此调节在曝光时的曝光聚焦的过程中产生分散，这成为在作为最终的产品的光盘的信号特征方面的分散的一个原因。
此外，由于这种聚焦调节需要如下文所述在共焦点上观测反射光的长光学系统和CCD(电荷耦合器件)照相机，因此在曝光设备中的光学系统的结构变得复杂。
此外，由于跳动值从在信号再现时的RF信号图形中获得并且在曝光后难以从抗蚀剂层的潜影图像中测量这个值，因此对于光盘只有在执行了上述的制造过程之后的最终产品的阶段(附图6J)才能够进行它的测量。
因此，在曝光聚焦位置的调节不恰当的情况下，到那时浪费了一系列的劳动和制造时间并且产品也无用。
如上文所述，在发生了由曝光过程的制造条件引起的缺陷时，它的损失显然较大。
此外，由于只能够采取将在上述的最后阶段获得跳动值的测量结果返回到制造过程的方法，因此制造条件的及时校正也不可能。
具体地，相对于在曝光过程中的制造条件的校正，从相关的一批制品进行曝光过程的时刻直到根据来自该批的最终过程的反馈信息校正的曝光条件可以被反映出来的时刻需要较长的时间周期。因此，在由于曝光过程的制造条件的原因带来产品缺陷时，也需要较长的时间周期来调查缺陷的原因，此外，在制造过程中反应条件的校正之前也需要大量的时间，这也阻碍了总的生产率并降低了产量。
由于上述的原因，在上文所描述的制造过程中尽可能地控制每个过程的适当的制造条件被设定为控制光盘的信息凹形和凸形图形(具体地说为凹坑)的尺寸的波动并使跳动值落在一定的范围内。
具体地，上述的曝光过程是极大影响凹坑信息的过程，特别是其中，要求维持在曝光设备的物镜和抗蚀剂的抗蚀剂层的表面之间的距离(在下文中成为曝光聚焦位置)的严格控制，因为必须执行曝光以使记录激光聚集在抗蚀剂衬底的抗蚀剂层的表面上。
常规地，使用如下的方法执行在曝光过程中的聚焦位置的调节固定抗蚀剂衬底的位置(高度)；在物镜的焦点变为双焦点的位置上可视地观测从抗蚀剂衬底反射的光；以及通过操作执行聚焦调节的聚焦传动机构来调节物镜距离抗蚀剂衬底的抗蚀剂层的表面的高度位置以使它的束点形状最佳。
发明内容
本发明提供制造生产光盘的母盘的方法和生产光盘的方法，其中在曝光过程中从在抗蚀剂的曝光部分的记录信号的特征中预测并评估光盘的记录信号特征(跳动值)，以及基于该评估结果正确地调节曝光聚焦位置，以使上文所描述的问题可以被解决。
具体地说，使用这样的一种现象其中在采用将由无机抗蚀剂材料制成的抗蚀剂层以激光等曝光的曝光方法来改变抗蚀剂层的化学状态时，光的反射率(反射的光量)随由这种曝光引起的无机抗蚀剂材料的化学状态的变化相应地变化，注意并研究这种衍射现象，本发明的发明人实现了本发明。
根据本发明制造生产光盘的母盘的方法包括曝光过程，在该曝光过程中以记录激光辐射形成在衬底上的无机抗蚀剂层，通过对应于形成在上述光盘上的信息凹形和凸形图形的信息信号的信息信号调制该记录激光，以形成对应于上述光盘的上述的信息凹形和凸形图形的曝光图形，以及显影过程，在该显影过程中在上述的无机抗蚀剂层上执行显影处理以形成对应于上述的无机抗蚀剂层的上述信息凹形和凸形图形的凹形和凸形图形；其中在上述的抗蚀剂层的非记录区上执行试验曝光之后，将评估激光辐射在曝光部分上；从反射光中评估上述的抗蚀剂层的记录信号特征；以及基于评估结果调节曝光聚焦位置以确定后来执行的记录激光的最佳焦点位置。
此外，根据本发明生产光盘的方法包括如下过程制造生产光盘的母盘；通过转录从上述的母盘制造用于生产光盘的压模；形成光盘，其中使用上述的压模通过转录制造光盘衬底；在光盘衬底上形成反射膜；以及形成保护膜；此外上述的母盘的生产过程具有曝光过程，在该曝光过程中以记录激光辐射形成在衬底上的无机抗蚀剂层，通过对应于形成在上述光盘上的信息凹形和凸形图形的信息信号的信息信号调制该记录激光，以形成对应于上述光盘的上述的信息凹形和凸形图形的曝光图形，以及显影过程，在该显影过程中在上述的无机抗蚀剂层上执行显影处理以形成对应于在上述的无机抗蚀剂层上的上述信息凹形和凸形图形的凹形和凸形图形；以及在上述的曝光过程中在上述的抗蚀剂层的非记录区上执行试验曝光之后，将评估激光辐射在曝光部分上；从反射光中评估上述的抗蚀剂层的记录信号特征；以及基于评估结果调节曝光聚焦位置以确定后来执行的记录激光的最佳焦点位置。
此外，在根据本发明上述的制造生产光盘的母盘的方法和生产光盘的方法中，无机抗蚀剂层是包含了过渡金属的不完全氧化物的抗蚀剂层。
此外，在根据本发明上述的制造生产光盘的母盘的方法和生产光盘的方法中，以上述的评估激光辐射的区域是除了以上述的记录激光辐射的区域之外的区域。
根据本发明的上述的方法，由于在曝光过程的阶段中测量了在曝光处理之前通过试验曝光的曝光部分的记录信号的特征，因此在该曝光条件下生产的最终产品是否是好的还是不好可以基于这种测量的结果判断。因此，通过这个结果可以将正确的曝光聚焦位置立即设定到预期要记录曝光的区域。
因此，抗蚀剂层的记录信号特征的评估意味着在光盘的曝光母盘的记录信号特征(即射频(RF)信号图形的跳动值)和曝光聚焦位置之间的关系的评估，并且理想的是选择跳动值最小的曝光聚焦位置。这是因为抗蚀剂层的记录信号特征具有对应于光盘的记录信号特征(跳动值)的关系。
此外，相对于光盘的曝光的母盘的RF信号图形，由于指示曝光部分的反射光的衍射程度的调制程度也与光盘的记录信号特征(跳动值)相关，因此可以选择它的调制程度最大的曝光聚焦位置。
应该注意，在使用由常规的光敏抗蚀剂材料制成的有机抗蚀剂材料的抗蚀剂衬底被曝光以执行信号记录时，本发明不能得到应用，因为在经曝光的抗蚀剂层的区域和没有被曝光的区域之间反射光量没有差别，并且记录什么类型的信号在曝光阶段不能确认。
此外，根据本发明，由于在除了以记录激光辐射的区域之外的区域上执行试验曝光，因此可以判断在曝光聚焦位置的条件下生产的最终产品在下面的区域中是好还时坏在曝光过程中在执行曝光处理直接之前的阶段中不影响光盘的质量的区域，因此即使判断结果为NG(不好)时可以立即执行再次评估并校正曝光聚焦位置。
因此，根据本发明，可以形成正确曝光图形，由此制造生产具有合适的凹形和凸形图形的光盘的母盘，由此有效地生产改善了跳动的光盘。
附图1A至1J所示为根据本发明调节曝光聚焦位置的方法所应用的光盘的制造过程图；附图2所示为在本发明所应用的抗蚀剂层的曝光过程中使用的曝光设备的示意性附图；附图3所示为在根据本发明调节曝光聚焦位置的方法中在曝光时的曝光母盘的评估信号的跳动值和聚焦偏置电压值之间的关系的曲线图；附图4所示为在根据本发明调节曝光聚焦位置的方法中在曝光时的曝光母盘的再现信号的跳动值和聚焦偏置电压值之间的关系的曲线图；附图5所示为在根据本发明调节曝光聚焦位置的方法中在曝光时的曝光母盘的评估信号的调制程度和聚焦偏置电压值之间的关系的曲线图；附图6A至6J所示为常规的光盘的制造过程图。
具体实施例方式
下文解释根据本发明制造生产光盘的母盘的方法和生产光盘的方法的实施例。
首先，解释使用无机抗蚀剂材料生产光盘的方法，这种方法是调节其曝光聚焦位置的方法的前提。作为一种制造方法，有如下的方法其中在衬底上形成由包含过渡金属的不完全氧化物的抗蚀剂材料制成抗蚀剂层之后，该氧化物的氧含量小于对应于上述过渡金属所可能具有的原子价数的化学计量成分的氧含量，抗蚀剂层被有选择性地曝光以对应于记录信号图形并显影以形成预定的凹形和凸形图形。
在下面，通过参考附图1A至1J的处理图示意性地解释它的制造过程。
首先，制备构成母盘的衬底100(附图1A)。
通过溅射在衬底100上均匀地形成由预定的无机系统的抗蚀剂材料制成的抗蚀剂层101。在这种情况下，预定的中间层110可以形成在衬底100和抗蚀剂层101之间以改善抗蚀剂层101的记录灵敏度(附图1B)。虽然抗蚀剂层101的膜厚可以任意设定，但是理想的是设定在10纳米至120纳米的范围内。以这种方式获得了其中在衬底100上形成了抗蚀剂层101的抗蚀剂衬底102。
随后，使用具有公知的激光设备的曝光设备，以记录激光在抗蚀剂层101上执行有选择性的曝光的曝光处理，其中通过对应于在目标光盘中的信息凸形和凹形图形的信息信号执行开关调制。因此，制造了将所要求的图形的曝光形成到其中的曝光母盘103(附图1C)。
这时，构成抗蚀剂层101的抗蚀剂材料的过渡金属的不完全氧化物吸收紫外线或可见光，它的化学特性通过辐射紫外线或可见光改变。
接着，获得母盘104，其中通过执行显影处理形成了预定的凹形和凸形图形(附图1D)。在这种情况下，在曝光处理中形成曝光的部分和非曝光的部分，尽管它是无机抗蚀剂但相对于酸或碱的水溶液在这两个部分之间在蚀刻速度(即所谓的选择比率)上产生了差别，因此通过酸或碱的水溶液可以执行显影。
然后，通过电铸法在母盘104的凹形和凸形图形的表面上形成镍金属电镀层105(附图1E)。
电镀层105从母盘104上剥落，执行预定的处理以获得将母盘104的凹形和凸形图形转录到其上的模制压模106(附图1F)。
使用这种模制压模106，例如通过压注模制法或2P法形成由热塑性树脂的聚碳酸脂制成的树脂光盘衬底107(附图1G和1H)。
随后，通过淀积等在光盘衬底107的凹形和凸形平面上形成例如由铝合金制成的反射膜(附图1I)。
此外，在反射膜108上形成保护膜109。由此获得了光盘300(附图1J)。
用作如上文所述抗蚀剂层101的抗蚀剂材料是过渡金属的不完全氧化物。在此过渡金属的不完全氧化物意味着其中氧含量朝小于对应于该过渡金属所能够具有的原子价数的化学计量成分的氧含量的方向移动的化合物，换句话说，不完全氧化物被定义为其中过渡金属的氧含量小于对应于上述的过渡金属所能够具有的原子价数的化学计量成分的氧含量的化合物。
因此，由上述的材料制成的抗蚀剂衬底102能够吸收处于过渡金属的完全氧化物的状态下发射的紫外线或可见光的光学能量，因此利用无机抗蚀剂材料的化学状态的变化可以执行记录信号图形。
作为构成抗蚀剂材料的过渡金属的具体实例，提供Ti，V，Cr，Mn，Fe，Nb，Cu，Ni，Co，Mo，Ta，W，Zr，Ru，Ag等。在它们之中，理想的是使用Mo，W，Cr，Fe和Nb，从通过应用紫外线或可见光可以获得突出的化学变化方面看，特别理想的是使用Mo和W。
在下文，详细地解释本发明所直接涉及的在上述的生产过程中的抗蚀剂层的曝光过程。
附图2所示为在抗蚀剂曝光过程中使用的曝光设备的结构。这个设备具有产生使抗蚀剂层曝光的光和评估的光(例如激光)的束源11，从束源输出的激光聚焦并辐射到抗蚀剂衬底15(在附图1B中的参考标号为102)的抗蚀剂层上，在这个过程中通过准直透镜12、光栅19、分束器13和物镜14在转盘16上完成并设置抗蚀剂层的形成。
这个曝光设备具有如下的结构其中从抗蚀剂衬底15反射的光通过分束器13和聚光透镜17聚焦到分隔的光电检测器18上。这个分隔的光电检测器18检测从抗蚀剂衬底15反射的光并输出对应于反射光量的电信号。算术和控制电路1a基于来自分隔的光电检测器18的输出信号产生聚焦误差信号以控制聚焦执行装置1b，从而使物镜14的位置被控制为对应于目标值(焦点偏置电压值)的位置，而物镜14相对于抗蚀剂衬底15的位置(焦点位置)保持恒定。因此，即使抗蚀剂衬底15的高度在记录曝光时以及评估时被改变了，物镜14相对于抗蚀剂衬底15的位置也能够通过上述的控制系统精确地调节以使物镜14的位置保持恒定。此外，物镜14相对于抗蚀剂衬底15的位置(焦点位置)可以通过改变目标值(焦点偏置电压值)的设定来改变。
此外，在这个曝光设备中，在对抗蚀剂衬底15的曝光过程(102)之后将评估激光辐射到抗蚀剂衬底(在附图1C中的曝光的母盘103)时，在算术和控制电路1a从分隔的光电检测器18的输出信号中产生RF(高频波)信号图形并将该RF信号图形输入到测量设备1c以便可以测量在曝光部分中的记录信号的调制程度和跳动。
此外，转盘16具有进给机构(在附图中没有示出)，以使抗蚀剂衬底15的曝光位置可以精确地改变。
此外，在这个曝光设备中，激光驱动电路(在附图中未示)基于反射光量的信号和数据信号执行曝光，同时控制束源11。此外，给转盘16的中心轴提供主轴马达控制系统以设定最佳的主轴旋转并基于光学系统的径向位置和所需的线性速度控制主轴马达。
在对抗蚀剂层进行曝光以进行记录时，首先，抗蚀剂衬底15设定在附图2中所示的曝光设备的转盘16上以使朝上设置抗蚀剂的膜形成表面。
随后，在从束源11将激光辐射到抗蚀剂衬底15的抗蚀剂层上并也旋转转盘16以使安装在其上的抗蚀剂衬底15旋转的同时，从在抗蚀剂衬底15的主表面上的从内周边部分到外周边部分或从外周边部分到内周边部分的螺旋或同心信号图形记录在抗蚀剂层上，即通过在径向方向上与转盘16一起移动抗蚀剂衬底执行图形曝光。具体地说，在聚焦在抗蚀剂衬底15上的束点的光强度比一定的光强度更大时，在抗蚀剂衬底15上的无机抗蚀剂材料中发生了化学状态的变化，由此可以形成记录标记，因此在实际曝光中从束源11发射的光量根据记录的信号图形改变以形成抗蚀剂层的记录标记的图形，因此可以记录信号。
如上文所述，在无机抗蚀剂层中已经执行信号记录的区域的化学状态从无机抗蚀剂材料的原始化学状态(非晶)改变到不同的化学状态(晶体)。
根据本发明，利用如下的事实由于在其状态方面的差异而存在光(比如激光)反射率的不同，通过光学拾取头以与从光盘中取出信号相同的方式从在附图1C中所获得的曝光的母盘103中取出信号，并从该信号中获得曝光的母盘103的记录信号的调制程度或跳动值。具体地说，由于曝光部分的化学状态的变化在有和没有曝光的区域之间产生了反射率的差异，并在将评估激光辐射到其上时，从由于反射率差异所产生的衍射现象中产生反射光量的变化，获得RF信号图形，此外，从它的RF信号图形中可以获得调制程度和跳动值。
具体地说，在从束源11将具有比用于曝光的功率更低的功率的激光辐射到抗蚀剂衬底(在这种情况下曝光的衬底103)时，安装在转盘16上的抗蚀剂衬底15(103)旋转并在径向方向与其一起移动，因此以激光相对扫描并辐射曝光的位置。这时，辐射的激光通过抗蚀剂层反射并经曝光设备的分束器13和聚光透镜17通过光电检测器18检测反射光。从通过光电检测器18检测的信号中取出RF信号图形，并从RF信号图形中获得跳动值或调制程度。
附图3所示为在聚焦偏置电压值(即曝光聚焦位置)和跳动值之间的测量结果。具体地说，曝光的母盘103通过以变化的曝光聚焦位置对抗蚀剂衬底102曝光制造，取出曝光的母盘103的每个曝光聚焦位置的上述的RF信号图形，绘制从RF信号图形中得出的跳动值的测量结果。在此，在抗蚀剂衬底102上以波长405纳米的激光形成上述的曝光的母盘103，其中在抗蚀剂衬底102上使用由三价的W和三价的Mo构成的不完全氧化物作为抗蚀剂材料的抗蚀剂层101形成在由硅衬底制成的衬底100上。此外，在记录激光的束点的直径和评估激光的束点的直径都为相同的直径的条件下执行在这种情况下它的记录和评估。
根据附图3，认识到在聚焦偏置电压值(即曝光聚焦位置)改变时，存在其中跳动值变为最小的曝光聚焦位置。示出了聚焦偏置电压值，为了方便，设定该聚焦偏置电压值为0(零)，这时跳动值变为最小，和在正(+)的方向和负(-)方向上调节刻度盘的相对值。
在评估曝光的母盘103的过程中，在聚焦偏置电压值(曝光聚焦位置)为具有最小的跳动值的一个值时，在抗蚀剂层上最佳地调节记录激光的焦点，这意味着光点的质量被认为是最好的。
接着，使用具有附图3的特征的曝光的母盘103，根据在附图1中所解释的生产过程中形成光盘300，并测量来自这个光盘的再现信号的跳动值。这个测量的结果在附图4中示出。在附图4中也可看出与附图3类似的趋势，其中在曝光时的聚焦偏置电压值(曝光聚焦位置)和在再现光盘时的跳动值之间存在具有最小的跳动值的曝光聚焦位置，并且该聚焦偏置电压值已经与在附图3中跳动值变为最小值的聚焦偏置电压值相同。
因此，在显影之前的阶段上，从曝光的母盘的跳动值中可以推测从母盘所制成的光盘的记录信号的跳动值。换句话说，如果在曝光的母盘103的跳动值变为最小值的曝光聚焦位置执行曝光，则可以形成具有最小的跳动值的优良信号特征的光盘300。在这种情况下，其前提是在抗蚀剂层的显影过程之后的制造条件相同或类似。
此外，从用于光盘的曝光母盘的RF信号图形中获得指示曝光的部分的反射光的衍射度的调制程度的光盘，并从调制程度中调节曝光聚焦位置。即，如附图5所示，存在其中曝光的母盘103的调制程度变为最大的曝光时的聚焦偏置电压值(曝光聚焦位置)，其中在再现时使用在附图5中制得的曝光母盘103根据在附图1中的制造过程制造的光盘300的跳动值变为最小的曝光聚焦位置已经与在附图5中其中调制程度变为最大的聚焦偏置电压值相同。
基于这种关系，如果在曝光的母盘103的调制程度变为最大的曝光聚焦位置下执行曝光，则可以获得具有最小跳动值的良好的信号特征的光盘300。
根据本发明的调节曝光聚焦位置的方法是在附图1C中的曝光处理的阶段要执行的方法，其中通过光学拾取头基于以从光盘中取出信号的方式相同的方式从曝光的母盘103中取出信号的评估结果，利用由于在曝光过程中无机抗蚀剂材料的化学状态的差异所引起的光(比如激光)反射率的差异来进行调节。
在下文中，解释调节曝光聚焦位置的方法的实施例。
在附图1C的抗蚀剂层的曝光过程中，比如在抗蚀剂衬底15(102)的主平面上的内周边部分或外周边部分的部分不作为光盘的记录区(不用作盘标准的部分，在下文中称为试验曝光部分)，以记录功率的激光作为试验曝光辐射它，同时在曝光(抗蚀剂衬底102)之前的抗蚀剂衬底15设定在附图2中的曝光设备的转盘16上，以使抗蚀剂层的膜形成表面朝上设置(S1)。具体地说，在记录激光从束源11辐射在抗蚀剂衬底15上并且转盘16旋转安装在其上的抗蚀剂衬底15的同时，通过在径向方向上以转盘16移动抗蚀剂衬底而使试验曝光部分曝光。
这时，在通过改变聚焦偏置值平移曝光聚焦位置的同时辐射记录激光。在这种情况下，在抗蚀剂层101的过渡金属的不完全氧化物中，在以记录激光辐射的区域中的化学特征发生了改变。
然后，以评估激光辐射试验曝光部分(S2)。
在此，转盘16的旋转和在径向上的运动与步骤S1中的类似，其中评估激光的焦点位置固定并且其功率大约为在曝光时的功率的1/30的光功率辐射在试验曝光部分上。
在步骤S2中辐射的激光通过抗蚀剂层反射并经曝光设备的分束器13和聚光透镜17通过光电检测器18检测(S3)。
由于通过光电检测器18检测的信号与抗蚀剂层101的反射率相关，因此在算术和控制电路1a中从所检测的信号中取出RF信号图形(S4)。
随后，对于在试验曝光时改变的每个曝光聚焦位置，从RF信号图形中检测调制程度或跳动值，在评估跳动值的情况下具有最大的跳动值的曝光聚焦位置、或者在评估调制程度的情况下具有最大的调制程度的曝光聚焦位置确定为实际记录的曝光聚焦位置(S5)。
在步骤S5中所确定的曝光聚焦位置以具有预定的记录功率的激光辐射，因此执行了对应于记录信号图形的选择曝光以对抗蚀剂层曝光(S6)。
通过这种方法，光盘的记录信号的跳动值以较高精度落在标准范围内。
此外，根据本发明的曝光控制方法和曝光评估方法也可以应用于以激光和水银灯的光组合的光对上述的无机抗蚀剂材料曝光的方法中。例如，这种组合是可以设计的，其中具有660纳米的波长的红色半导体激光和通过波长大约为185纳米、254纳米和405纳米的峰值的水银灯的曝光进行组合。
根据制造生产光盘的母盘的方法和本发明的光盘的生产方法，实际使用三价的W和三价的Mo组成的不完全氧化物作为抗蚀剂材料来形成抗蚀剂衬底102以最终制造光盘300。下文参考上述的附图1详细地解释这个实际的实例。
在这个实例中，制备由硅晶片制成的衬底100(附图1A)。通过溅射法由具有80纳米的膜厚的非晶硅制成的中间层110最终形成在衬底100上，然后通过溅射法由W和Mo的不完全氧化物制成的抗蚀剂层101最终作为膜形成在其上，以制成抗蚀剂衬底102(附图1B)。这时，使用由W和Mo的不完全氧化物制成的溅射靶在氩气环境中执行溅射。然后，在使用EDX(能量扩散的X-射线光谱仪)分析淀积的抗蚀剂层，在作为膜形成的W和Mo的不完全氧化物中的W和Mo的比率是80∶20并且氧含量是60％(原子百分比)。此外，抗蚀剂层的膜厚度是55纳米。注意从通过发射电子显微镜获得的电子衍射的分析的结果中，确认在曝光之前的不完全氧化物WmoO的晶体状态为非晶。
如上文所描述，其中完成了抗蚀剂层101的膜的形成之后的抗蚀剂衬底102已经安装在附图2中所解释的曝光设备的转盘16上，并且执行了调节曝光聚焦位置的上述的方法。具体地说，在以所需的速度旋转转盘16的同时，不用作记录区的光盘的部分(不用作盘标准的部分)(比如在抗蚀剂衬底102的主平面上的内周边部分或外周边部分)以改变聚焦偏置电压值的记录激光辐射，从而执行试验曝光，随后以评估激光辐射该曝光部分以获取该RF信号图形并评估它的跳动值。
下面示出了这时的曝光条件。
-曝光波长405纳米-曝光光学系统的数值孔径NA0.95-曝光时的线速度4.92m/s-写入系统类似于相变盘的简化的写入系统-记录激光功率13mW-评估激光功率；0.2mW其中跳动值变为最小的聚焦偏置电压值被选择为试验曝光部分的信号的评估结果，它被设置为用于实际曝光的曝光的聚焦偏置电压值。应用这种设置，在垂直方向上的物镜14的位置通过聚焦执行装置平移并调节以将记录激光聚焦到抗蚀剂层上。
然后，在光学系统被固定的状态下，转盘16通过具有上述转盘16的馈送机构移动到所需的径向位置，并在上述的曝光条件下以记录激光辐射抗蚀剂层以对抗蚀剂层曝光。此外，在这时在抗蚀剂衬底的径向方向上连续地移动转盘微小的距离并保持转盘旋转的同时，执行曝光。
在上述的曝光之后，执行预定的显影、电铸、压注模制和反射和保护膜的形成并获得具有12厘米的直径的光盘300。注意，常规的公知的技术用作从上述的曝光母盘中获得光盘的方法。在由此获得的光盘中，具有130纳米的长度的凹坑、149纳米的宽度的线性凹坑等对应于实际的信号图形地形成，并确认是具有25GB的记录容量的光盘。
接着，在下述的条件下读上述的光盘，获得它的RF信号作为眼图以执行信号评估。
·跟踪伺服推挽方法·读线性速度4.92m/s
·读辐射功率0.4mW作为信号评估的结果，在眼图中跳动值是8.0％，在该眼图中相对于原样读出的眼图执行均衡化处理，在执行有限的均衡化处理的眼图中的跳动值是4.6％，这两种情况的跳动值都十分低。换句话说，可以确认根据本发明实现了具有25GB的记录容量的ROM盘的在实际使用中没有问题的良好的光盘。
如上文所述，根据本发明，在曝光处理的阶段中，基于在曝光处理之前执行的试验曝光之后紧接着的曝光部分的记录信号特征(跳动值或调制程度)可以判断以曝光聚焦位置生产的最终产品是好的还是不好的，因此从这个结果中可以立即正确地决定实际的曝光的曝光聚焦位置。
此外，在曝光过程的曝光处理直接之前的阶段中，在不影响光盘的质量的区域中可以判断在曝光聚焦位置的条件下制造的最终产品是好的还是不好的，因此即使判断结果是NG，仍然可以立即再次执行评估以校正曝光聚焦位置。
因此，可以改善在常规的方法中发生的问题比如许多有缺陷的产品、浪费时间和劳力，在通过在最终阶段判断是好的还是不好即通过测量所制造的光盘的特征进行制造过程的曝光条件的调节等时发生这些问题，因此可以实现生产率的提高。
权利要求
1.一种制造生产光盘的母盘的方法，包括曝光步骤，其中以记录激光辐射形成在衬底上的无机抗蚀剂层，该记录激光由对应于形成在所述光盘上的信息凹形和凸形图形的信息信号的信息信号调制，以形成对应于所述光盘的所述信息凹形和凸形图形的曝光图形，以及在前述步骤之后的显影步骤，其中在所述无机抗蚀剂层上执行显影处理以形成对应于所述无机抗蚀剂层的所述信息凹形和凸形图形的凹形和凸形图形；其中在所述曝光过程中，在所述抗蚀剂层的非记录区上执行试验曝光之后，将评估激光辐射在曝光部分上以从反射光中评估所述抗蚀剂层的记录信号特征，以及基于评估结果执行曝光聚焦位置的调节以确定后来执行的记录激光的最佳焦点位置。
2.根据权利要求1所述制造生产光盘的母盘的方法，其中所述无机抗蚀剂层是包含了过渡金属的不完全氧化物在内的抗蚀剂层。
3.根据权利要求1所述制造生产光盘的母盘的方法，其中以所述评估激光辐射的区域是除了以所述记录激光辐射的区域之外的区域。
4.根据权利要求2所述制造生产光盘的母盘的方法，其中以所述评估激光辐射的区域是除了以所述记录激光辐射的区域之外的区域。
5.一种生产光盘的方法，包括如下步骤制造生产光盘的母盘，通过转录从所述母盘制造用于生产光盘的压模，使用所述压模通过转录制造光盘衬底；在光盘衬底上形成反射膜；以及形成保护膜，其中所述母盘的生产步骤包括曝光步骤，其中以记录激光辐射形成在衬底上的无机抗蚀剂层，该记录激光由对应于形成在所述光盘上的信息凹形和凸形图形的信息信号的信息信号调制，以形成对应于在所述光盘上的所述信息凹形和凸形图形的曝光图形，以及在前述步骤之后对所述无机抗蚀剂执行显影处理，以形成对应于所述无机抗蚀剂层的所述信息凹形和凸形图形的凹形和凸形图形的步骤；以及在所述曝光步骤中，在所述抗蚀剂层的非记录区上执行试验曝光之后，将评估激光辐射在曝光部分上以从反射光中评估所述抗蚀剂层的记录信号特征，以及基于评估结果执行曝光聚焦位置的调节以确定后来执行的记录激光的最佳焦点位置。
6.根据权利要求5所述生产光盘的方法，其中所述无机抗蚀剂层是包含了过渡金属的不完全氧化物在内的抗蚀剂层。
7.根据权利要求5所述生产光盘的方法，其中以所述评估激光辐射的区域是除了以所述记录激光辐射的区域之外的区域。
8.根据权利要求6所述生产光盘的方法，其中以所述评估激光辐射的区域是除了以所述记录激光辐射的区域之外的区域。
全文摘要
制造生产光盘的母盘的方法包括曝光过程，其中以记录激光辐射形成在衬底100上的无机抗蚀剂层101，通过对应于光盘上信息凹形和凸形图形的信息信号的信息信号调制该记录激光；以及之后的显影过程，其中在无机抗蚀剂层上执行显影处理以形成对应于无机抗蚀剂层的信息凹形和凸形图形的凹形和凸形图形；在曝光过程中，在抗蚀剂层的非记录区上执行试验曝光后，使评估激光辐射曝光部分，从反射光中评估抗蚀剂层的记录信号特征以基于评估结果确定记录激光的最佳焦点位置；因此从在抗蚀剂上的曝光部分的记录特征中预测并评估光盘的记录信号的特征(跳动值)以基于评估结果调节曝光聚焦位置，由此可制造具有适当凹形和凸形图形的母盘以及具有良好特征的光盘。
文档编号B29D11/00GK1692418SQ20038010032
公开日2005年11月2日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年1月9日
发明者甲斐慎一, 荒谷胜久, 河内山彰, 中川谦三, 竹本祯广 申请人:索尼株式会社