改进的混合盘及其制造方法和装置的制作方法

专利名称：改进的混合盘及其制造方法和装置的制作方法
相关申请的交叉参考本申请是2000年4月26日申请的美国专利申请序号09/558,071的部分连续申请。
背景技术：
1、发明领域本发明涉及改进的混合式光学记录盘，以及制造该盘的装置和方法。
2、现有技术描述可记录压缩盘(CD-R)和可记录数字通用盘(DVD-R)在本领域是众所周知的。近年来，已提出一种很少为人们所熟知的新格式，即DVD+R，但是本领域所属普通技术人员也熟悉(或不久将会熟悉)这样格式。在这些格式的任何一种中，通过以恒定线性速度(“CLV”)旋转盘以及将有选择地受控激光导向记录层内的预开槽轨道处，可以光学记录由围绕盘圆形环绕的螺旋轨道内的大量长形、三维标记序列所代表的数据，其中记录层提供在盘的大致平坦表面中之一表面附近。为简化起见，讨论将专注于CD-R格式，虽然有些参考会针对DVD-R格式所作。本领域所属技术人员都会完全理解其间差异，以及下列方式，其中应当合理地理解此讨论可应用于基于微观三维标记之数据表示的任何混合盘格式。
另外，为了清楚起见，将会采用到某些尺寸常用语“径向”或“横向”意味着″径向地，从盘中心或朝向盘中心″。“纵向”意味着″沿着轨道″，例如从数据标记的前沿到后沿。这样，在微观水平下，纵向方向会正交于径向方向，此两轴都平行于盘表面。因此，在盘的平面内，横向于纵向方向的测量将在径向方向上。″垂直″意味着″正交于盘表面且正交于径向和纵向方向″。
记录层包括颜色与写入激光之颜色互补的染料，其由一反射金属层覆盖(反过来，此反射金属层通常再由一最终保护层覆盖)，用以将激光束能量反射回记录层内。光束一般穿过盘基板(“第二表面记录”)以在相对表面附近的记录层内产生数据标记，该基板是合适的透明材料(典型的是聚碳酸酯)。
依据传统，在CD-R的情况中，对输入数据进行EFM(八位到十四位)调制。这里，将顺序二进制输入数据(欲进行记录和后续检索的信息已转换成顺序二进制输入数据)转换成一序列间隔的矩形脉波，每一脉波的持续时间是nT，其中T是额定EFM时钟周期，大约是231毫微秒(十亿分之一秒)，以及n是从3到11的一个整数。在DVD-R的情况中，采用″EFM Plus″调制。其与EFM调制的主要差异在于(1)采用八位到十六位的调制；(2)整数n可为3到11或14；以及(3)T≈38毫微秒。每一EFM或EFM Plus编码数据流总是含有包括所有可能Nt持续时间的脉冲和中间时间间隔。如本领域所属技术人员所熟知的，每一转变〔凹坑到岸台，或岸台到凹坑〕与下一个后继转变之间的间隔独立地表示一份数据(a quantum of data)。这样，每一数据脉波和每一中间岸台是nT持续时间，其中在每一数据流内，所有允许的n值必须在脉波和中间岸台二者之内表示。已经使用或提出过其它的调制方案，以及随着光学记录盘上的数据密度不可避免地增加，毫无疑问将来会采用其它的调制方法。然而，从此讨论中概括出包含任何此类一般性设计修改应该是不难的。
在CD-R或DVD-R的情况中(它们是此讨论的主要对象)，记录到记录层内一螺旋预置槽上的每一数据轨道包括一序列大量微观三维标记，这些微观三维标记与未做标记或者不同标记的岸台交替。然而，本发明也应用于混合式可再写介质的母版制作(mastering)，例如CD-RW混合盘和磁光(MO)盘，其中数据标记本质上是二维的(但CD-RW母版内的ROM标记及MO盘内的可复制标记除外)。CD-RW混合盘以及MO盘在下文会再简要说明。
轨间距(即相邻的、大致圆形的轨道部分的纵向轴之间的径向距离)是微观的，每一标记的长度和宽度也是如此。叠加在另外的光滑螺旋轨道上的是″ATIP″(预制槽中的绝对时间)定时数据，在CD的情况中，此ATIP定时数据包含在22.05kHz(额定)的一径向正弦载波调制中、具有相对于″无摆动″螺旋状预制槽的纵向轴具有±30毫微米(额定)的振幅。
尽管记录层内数据轨道具有ATIP摆动及其必然地螺旋结构，但可将其视为大量紧密间隔的、大致圆形的路径，每一数据轨道含有大量连续的三维数据标记及中间岸台。在一些应用中，特定数据轨道或轨道部分可能不是完整圆形，即其可能仅占用盘上的一圆弧。但是，在本讨论中，将弧形和圆形之数据轨道或轨道部分可互换地称为圆形数据轨道。由于这些大致圆形路径的每一路径的周长与标记和岸台的尺寸相比是很大的，所以一小序列标记及中间岸台在微观水平下会呈现一线性(即直线)序列。因此，在微观水平下，可将盘上的径向相邻数据轨道视为大致平行的数据线，每一数据线含有一线性标记和岸台的纵向序列，虽然在宏观水平下它们为大致同心的圆形路径。
数据标记呈现为在预制槽内长形、略微凸出的三维标记，并且限制在反射层与基板之间。在某种程度上，至少，每一标记包含基板和反射层两者的变形。记录标记的材料特性与记录层内未记录区的差别在于标记中材料的折射率通过施加调制的激光束而改变，而且也发生其它物理和化学变化。激光束的强度根据欲记录的编码数据调制，以及每一得到的标记和每一中间岸台表示数据的一部分。在CD-R记录中，每一数据标记和岸台的行程(run length)对应于3T到11T持续时间的脉波。由于采用了CLV，所有对应于相同nT值的标记和岸台理想地是相同长度。一旦记录完成，数据可能在随后通过CD播放机进行有选择地检索(即解码和处理)。理想地，CD播放机将无法区分从一CD-R或是从一般CD-ROM(压缩盘只读存储器，例如软件CDs)读取的数据标记和岸台，这样可以相同方式从每种格式检索数据。
不同的″写策略″(即数据信号调制方案(例如，指定振幅的前导端强度增加))可修改编码数据信号，其与产生最终激光束强度控制(即调制)信号相关。这些最终被期望产生数据标记和岸台，其前沿和后沿是三维对称性并且具有适当长度，以通过使系统性标记长度错误最小化而确保准确的高频(HF，即数据)检索。后者取决于准确地测量每一标记的长度，从其前沿岸台-标记转变到其后沿标记-岸台转变，以及测量每一岸台从其前沿标记-岸台转变到其后沿岸台-标记转变的长度，并且将这些长度再变换成它们对应的nT值。若标记和岸台是三维对称的并且具有适当长度，通过使能够选择一特定反射率而利于HF检索，然后其将对应于任一转变点。
虽然CD-R必须符合菲利浦-索尼“橘皮书”(Phlips-Sony“OrangeBook”)规范同时CD-ROM必须符合“红皮书(Red Book)”规范，但由于希望CD-R和CD-ROM在一CD播放机内可互换地读取，所以编码数据信号的这种写策略调整对于确保播放机不能检测出CD-R或CD-ROM之间的任何差异是很重要的。这些菲利浦-索尼规范对于本领域普通技术人员是熟知的。
如前所述，通常通过在一马达驱动轴上以CLV(恒定线速度)快速地旋转光盘，对光盘进行记录以及随后读取。(可能注意到，一些播放机利用恒定角速度播放，虽然本讨论采取CLV记录和播放)。循迹(使写光束及/或读光束的径向位置精确地维持在数据轨道的中心)通过一伺服装置完成，该伺服装置比较至少一对连续读数。在CD-R播放机中，通常是采用单光束(“推挽”“PP”)循迹。这里，反射光束光学上分离为数据检索光束和循迹光束。在CD和DVD-R应用中，大致圆形截面的反射循迹光束分量分成二个相等半圆，它们之间的分隔线平行于纵向轨道轴，即在轨道纵向轴线的相反侧上进行成对的读取。轨道传感器持续比较该图像的两半的强度，并且伺服机构调整光束的径向位置，使得在此两半检测的光线是相等的。后面状态代表着读取是从轨道轴中心进行，即发生正确的循迹。
通常，采用同一传感器用于循迹和数据检索。在单光束CD循迹中，两个检测的分量其中一个分量减去另一个分量，并且零差值(即来自两侧的输入相等)表示正确循迹。通过将这两半相加来完成数据检索。在预记录DVD应用中，采用差分相位循迹，其中将反射光分成四个象限，并且比较每象限的相位以确定循迹状态。
大多数CD-ROM播放机采用三光束HF检索和循迹，如图4所示，如下所述(虽然红皮书仅规定单光束PP循迹标准)。在三光束循迹中，读取光束被分离成三个光束读取光束本身、指向读取光束前方一个或多个标记长度并且往一侧偏移1/4轨间距(大约是3/4标记宽度)的第一循迹光束，以及指向读取光束后方一个或多个标记长度并且往另一侧偏移1/4轨间距的第二循迹光束。以上面关于PP循迹所述的方式，分别持续检测此两个循迹光束反射的每一个，用于循迹。
光束聚焦同样是经由一合适的反馈机构实现。通常采用光束聚焦，并且为本领域普通技术人员所熟知，因此，除了在说明特定应用时可能需要以外，在此不对其多作说明。
橘皮书的第二部分包含用于混合盘的规范，例如在Nakagawa等人的美国专利第5,204,852号中所详细描述的那样。用最简单术语，混合盘是一光学记录盘，其在交替的环状轨道带内含有预记录数据(″ROM″带)，以及由光学记录层覆盖的预制槽带(″R带″)，其上可以如上面关于CD-Rs所述的方式有选择地记录数据。例如，ROM数据可包括防止所述有选择地记录数据被拷贝的加密信息，或者其可包括对于CD-ROM播放机应当如何解码和/或处理所述记录数据的指令。当然，有许多其它类型的数据可预记录在ROM区内。根据橘皮书，混合盘必须有五个环状带。从盘中心起沿径向(众所周知，光学盘通常从中心向外周记录和读取)并且参照

图19示意性显示的混合式光盘300(具有任意径向宽度的带)，第一个是R1带301，其容许CD-R记录器最优化其额定写入激光功率。下一个是ROM1带302、″(PMA)″(程序管理区)，其通常仅包括最多几个盘绕圈。此环带含有关于盘的轨道数的信息，且其目的是在记录后关闭此盘。接下来依序分别是选择性加宽R2、ROM2和R3区303，304，305，最后一区可几乎延伸到盘的外周。
混合盘的制造是一个多步骤的处理。首先，必须产生具备必要的连续ROM带和R带的混合盘母版。这里，将ROM数据记录到一空白母版的表面上的光学记录层内，此空白母版的基板可以是用于常用第一表面(″从顶部″)记录的任何合适的材料，例如聚碳酸酯或玻璃，如以下所述。当然，基板必须对于由第二表面记录产生的盘母版是透明的。如前所述，ROM数据可以是加密数据或者制造商所想要记录在ROM区内的任何其它数据。盘母版的R带将显示螺旋状循迹预制槽。整个盘母版将以一传统方式提供有ATIP定时信息。
混合盘母版通常是由两种方法之一来产生，分别为光刻胶(“PR”)处理方法和染料-聚合物处理方法。可能存在其它盘母版的处理并且毫无疑问在未来一定会有其它处理方法出现，但本本讨论将专注在这两种方法上，其中PR方法是目前较常采用的方法。
光刻胶(″PR″)记录方法本质上来说是一种照相制版处理方法。混合盘母板的记录表面包括一大致均匀组合物的薄光敏聚合物树脂层，其具有与照相胶卷的感光乳剂基本上相同的曝光特性。因此，PR是一种纯粹光化学(即光学的)的光学数据记录方法。换句话说，在PR方法中，并非灌注到盘表面的一选定小部分内的热量使光刻胶剂曝光；仅只是由入射光的数量决定是否发生充分曝光，以能够形成期望的三维特征。
要求一阈值光量，以初始化在光刻胶表面的曝光。中间表面以下光刻胶剂受曝光的范围和深度取决于入射写入激光的强度和持续时间以及光刻胶材料本身的光学特性。由于在光刻胶介质内会发生光吸收和散射，以及显影处理，所以介质内的曝光宽度通常随其深度增加而减小。然而，作为一个总的原则，准确地说，在相同持续时间(旋转速度)下，增加入射强度会导致增加光刻胶媒体内的曝光深度。曝光处的径向宽度(特别是在表面)由写入光束宽度确定，可以理解将光束横截面视为一埃理盘(Airy disc)，它具有径向的高斯强度分布。由于PR是一纯光学处理，随着写入光束对每一写入脉波分别激活和失活以及盘在光束下转动，曝光瞬间开始和结束。
数据脉波(″接通″时间)最终在混合盘母版的表面产生凹坑，同时″断开″时间导致中间的岸台。因为编码整个数据流，所以标记和岸台含有独立的数据。在一ROM区的PR记录中，一EFM(或EFMPlus)编码波形导致入射到旋转盘母版的记录表面上的光线(通常是来自于二极管或气体激光)的一聚焦光斑的强度发生调制。通过使盘的CLV旋转速度与光束相对于盘中心的径向位置适当地同步化，这样会在ROM带内产生一道狭窄的、长形潜像，它与未曝光岸台交错并且当在光斑是″接通″时产生。在R带内产生一螺旋盘绕于盘的连续潜像。这些像的宽度在CD母版制作的情况中稍微小于大约1微米，并且大约是在DVD母版制作的情况中的一半，因为DVD尺寸大约是CD的一半。
当整个ROM区和R带螺旋轨道(或同心轨道的集合)被″曝光″到混合盘母版表面上时，如同一般照相胶卷的情况一样，使混合盘母版″显影″。在此步骤中，引入蚀刻溶液，以溶解和移去阻蚀剂的已曝光区(或是未曝光区，取决于所用阻蚀剂是正像型或负像型而定)，其在混合盘母版的ROM带内产生一系列大量的狭窄的、三维的、长形微观凹坑和中间岸台，以及在R带内产生螺旋状预制槽。在ROM带内，盘表面处的这些ROM特征的宽度(即横向尺寸)与写入光束的有效宽度大致相同，R带内的预制槽的盘表面宽度也是如此。表面以下，每一凹坑和预制槽的宽度会减小。再次，每一连续转变对(从一凹坑-岸台转变到下一个岸台-凹坑转变，反之亦然)之间的间隔分别代表一对应于原始EFM(或EFM Plus)信号内特定数据包(例如脉冲)的一份数据。
光敏数据层(沉积在较厚玻璃或聚碳酸酯基板上)的厚度通常选择为与期望的ROM凹坑深度相同。这样，在光刻胶剂由一充分强度的写入光束完全曝光(穿透其整个厚度)时，会产生平底的凹坑。其深度会跟光敏层的厚度相同。其在横向剖面会呈现一大致梯形的形状，其侧边到底部(通常还有表面到侧边)的接头会是相当尖锐的角度。由于PR法是一种照相制版处理，以及光刻胶剂不可能绝对地均匀一致，所以侧壁会有一些粗糙。
通过利用减小的写入光束强度使得光刻胶剂未能完全曝光(导致在凹坑底部有残留光刻胶剂)，这会产生具有大致三角形截面的凹坑或凹槽。如下文所讨论的，采用PR方法产生混合盘母版的早期从业人员经常会产生此横向构造的R带预制槽。已经发现，因为在蚀刻的光刻胶层内固有粗糙度以及对写入激光噪音有较大的敏感性，所以由PR方法产生的这些浅型特征通常都会从复制盘产生″噪音″数据输出读取。的确，由于盘母版制作的PR方法是一蚀刻处理，其通常会产生具有粗糙表面的三维特征。因为播放信号振幅受表面特性影响，这损害了检测的准确性。此问题在关于Yanagimachi等人的美国专利5,696,758和Ha等人的美国专利6,212,158中会进一步讨论。
无论如何，通常以本领域技术人员所熟知的方式，选择光刻胶层的厚度和曝光程度(以及得到的凹坑或预制槽深度)，用于复制品的最优检测。如前所述，凹坑和预制槽宽度由记录光束的功率和有效宽度确定。后者由所利用的写入激光的波长和聚焦装置的数值孔径(“NA”)以公知方式决定。凹坑的横向剖面形状(不管是梯形或是三角形)至少在某种程度上可以通过光刻胶材料的光学特性、蚀刻处理、写入光束功率及所选择的特定聚焦装置来控制，如专利文献所述。最后，每一完成ROM凹坑的长度主要是由对应的EFM(或EFM Plus)数据脉波的持续时间决定，每一中间岸台的长度也是如此。
此外，不管何种应用，PR法本质上是一蚀刻处理，并且即使光刻胶剂完全曝光，不可避免会在凹坑侧壁表面上发生一定量的粗糙。虽然未证实这对于一般CD-ROM母版制作应用是一特别重要的问题，但是盘母版制作的PR方法对于在低不良率下快速制造混合式CDs的混合式CD母版的制造是没有益处的。这是因为PR法至少四个固有特性(1)其易于在横向截面产生具有尖锐边角的特征，造成会增加循环时间的模制问题；(2)浅型特征，其因光刻胶剂局部曝光而产生并在在读取时是噪音；(3)其为一难以控制的处理；(4)PR产生的数据凹坑和凹槽的固有粗糙度阻碍准确的混合式CD数据检索。而且，当数据密度提高到目前每数据层大约4.2千兆比特的CD和DVD水平以上时，PR产生的盘母版之粗糙度问题只会变得更麻烦，而且数据检索策略必然变得更为复杂。
染料-聚合物光学数据记录揭示于美国专利第5,297,129号(以下简称″’129号专利″)及本申请的母申请(美国专利申请案序号09/558,071号)(以下简称″母申请″)，每一件专利案均转让给本申请之受让人，两者以引用的方式完整并入本文中。
不同于PR方法，染料-聚合物记录法是一加热处理方法，其根据与PR法的物理原理完全不同的物理原理进行。正如’129专利及母申请中所述，此加热处理要求相当复杂的写入策略。这是因为在染料-聚合物情况中，当盘母版在转动中，光束在形成每一凹坑开始被激活以后，只需要少量时间就能将染料-聚合物加热到其加热阈值。这导致所得凹坑有一锥形前沿。另一方面，在光束关闭时几乎是立即发生冷却，导致较钝的后沿。因此，不同于纯光学PR的情况，其中可将几乎未修改的EFM脉波用于激光束强度调制，染料-聚合物盘母版制作要求小心地修改EFM脉波，以抵消这些热效应。’129号专利针对此问题，并且提出了一种有效的染料-聚合物母版制作写入策略，而母申请非排它性地识别各等效物。
以染料-聚合物处理进行的混合式CD或DVD母版制作包括混合盘母版之光加热激活记录层的选择性冲出，以在ROM带内产生一序列凹坑和中间岸台，每个表示数据，并且在R带内产生预制槽。此记录层包括聚合物(例如硝基纤维素)和染料的混合物，染料的颜色与写入光束(通常是激光)的颜色互补，以促成最大热吸收。染料-粘结剂混合物内的染料比例应当足以排除对过量写入激光功率的需求，同时低到足以使可能因染料残留在混合盘母版之表面上而造成的影响(例如来自最终混合盘的噪音读取)最小化。染料-聚合物混合物内的染料比例通常相当的低，优选范围是大约3-5％。在使用功率更大、更窄的写入光束(例如离子或电子束源)时，基于所选择写入光束的特定类型，根据通常所理解的原理进行染料(若此应用中确实要用到任何染料)之颜色的选择。
准确数据检索要求有准确的循迹。因此染料-聚合物混合盘母版制作当中使用的记录参数必须提供够精确的三维凹坑形状、岸台构造及预制槽轮廓，以确保商业的CD和DVD播放机在复制混合盘以及随后的记录混合盘中能准确地跟随数据轨道，同时它们进行准确的HF数据检索。不幸的是，准确HF检测及准确“PP”(推挽)循迹所固有的标准(在红皮书对于所有预记录CD应用的规范所要求的)是相互排斥的，使得事情变得复杂。在橘皮书CD-R、DVD-R及混合盘规范当中，对于PP和凹槽反射率存在着同样基本的权衡。
期望的HF优化利用一等于λ/4之有效凹坑深度(注意每一凹坑通常会有因为染料-聚合物冲出处理而造成的弧形基部)实现的，其中λ为读取光束(通常是激光)在基板材料(因为盘通常是从第二表面读取)内的波长。这会在反射光内产生π(180°)的相移，通过干涉作用有效地抵销并未因散射而发散的少量入射光。相反地，几乎100％的入射光从大致平坦的岸台反射。然后，容易看到利用λ/4有效凹坑深度，每一凹坑/岸台转变检测到的反射光的变化将会非常突然，从而有利于凹坑和岸台长度的准确检测，即准确HF检测。
相反，PP检测通常测量以相对于垂直方向之角度从凹坑散射的光的数量。利用已知或观测的盘表面反射率使其标准化，以在特定背景条件下提供比较数值。因此，在CD应用中，径向PP检测仅只是对纵向轨道轴线之任一侧上(不管是在一凹坑或岸台区内)检测的光线的振幅比较。当PP检测器在一侧接收到的反射光多于另一侧，PP伺服机构在相反方向径向地移动读取光束，直到其检测到代表正确循迹的两半边相等。产生π/2相移的λ/8有效凹槽深度使PP检测最佳化，优于使HF检测最佳化的λ/4有效凹槽深度和对应π相移。如前所述，一相似的λ/8-λ/4二分法存在于CD-R和DVD-R应用当中的PP和未记录凹槽反射率之间，以及其它光学记录应用(例如混合式CDs)存在着非常类似的二分法。
一个最近授权的欧洲专利EP 96908632.1(以下称为″Schoofs″)在某种程度上处理以下问题，即改善光学数据盘内的PP检测(很明显的是一染料-聚合物记录)同时希望没有过于损害HF检测。所提出的方案是将写入脉冲间的写入光束强度维持在一刚好高于移动介质之加热阈值的水平。这会在连接连续凹坑的平坦区内产生一浅而狭窄的凹槽，这实质提高凹坑之间的PP循迹信号强度，并希望对HF(即凹坑/岸台转变)检测准确性产生极小负面效果。
在某种程度上，所教导方法表面上看来是满足了PP最佳化准则，即能将岸台凹槽制作成有效深度大约是λ/8(在混合盘情况中，其有效相深会大约是λ/8)。然而，因为这是通过将写入光束强度减小到接近加热阈值来完成，所以得到的岸台凹槽必须相当窄小。但这实际上损害到PP检测，因为PP/HF二分法另一特征在于最佳PP检测是以一宽度大于会使HF检测最佳化的凹槽的凹槽来实现。此外，Schoofs未曾明确针对HF检测。事实上，Schoofs公开的逻辑延伸会进一步提高凹坑之间的光束强度，以加宽凹槽，用于希望更好循迹。但实际上会通过加深凹槽而损害到PP检测，以及也会由于导致凹坑/岸台转变更难以检测而损害到HF检测，这样，对任何提供的PP改进造成负面性抵销。
在混合盘制造方面，非常类似的问题也将会发生在遵循Nakagawa、Yanagimachi和Ha提出的方案中，以下作简短说明。
通过何种方法(例如PR方法或加热方法，例如染料-聚合物方法)以及以何种格式(CD-ROM、混合式CD等)产生盘母版仅只是盘制作处理的第一步。最终盘才是主要感兴趣的，而不是盘母版。没有在制程中进行数个中间步骤就不会得到制造规范所针对的最终盘。
一旦记录完成，通过熟知的电镀处理使混合盘母版变换成一金属模片(stamper)，以及从其模制出聚碳酸酯子盘(daughter discs)。若有充分技巧且小心操作，该模片几乎会是母版的精确镜像，并且得到的“净复制(clear replica)”混合盘同样会几乎是母版的精确复制。它们会在ROM带内呈现出记录ROM数据，以及且会在R带内呈现必要的CD-R预制槽。未能在一反馈循环处理(参见下文)当中通过对最终(已处理)混合盘持续测试以及对应调整母版制作参数的方式使整个盘生产线最佳化，这可能产生模片，其是母版的合理良好镜像和外貌特征与母版非常相似的净复制混合盘，并且会导致ROM数据标记和预制槽未能精确地呈现其在母版内的横截面形状的最终混合盘。后者(以及稍后记录的混合盘)必须符合橘皮书规范(且要符合有关ROM区纳入橘皮书内的红皮书规范)。并没有针对母版混合盘的规范或针对净复制混合盘的规范，因为仅仅最终复制品才会引起商业注意。
不仅必须要使母版制作处理最佳化，以能够制造符合制造规范的最终混合盘，也要使其品质因数(Figure of Merit)最大化。如本领域所熟知的，品质因数是一测量对于应用规范(例如HF检测之振幅、PP检测之振幅、数据轨之径向相邻部分间的串扰之最小化等)的总体一致性的加权函数。随着最终混合盘在相关规范分类内观测的参数值接近这些分类当中每一分类的可接受范围的中心，品质因数会加大，并且在仅应用一较低限制的情况下最大化。因此，使品质因数最大化意味着系统已最佳化以下程度，即在各制造步骤中通常会遭遇到的经常不可预期的变化很可能不会使得最终产品超出规范。因此，使品质因数最大化确保有″容错″系统和良好的产品产量。
根据红皮书规范，CD轨间距(″TP″)介于1.5微米和1.7微米之间，额定值为1.6微米。EFM编码CD凹坑在半深度(传统上，由此测量所有宽度和长度)测得的长度额定值为每T0.3微米，其中凹坑长度空间上表示nT瞬时持续时间的输入数据脉波行程。CD凹坑之宽度(″PW″)(其也是在半深度处测得，如图18所示)以及产生此凹坑写入光束的光斑直径每个大约是0.5微米，亦即大约TP/3。另一方面，读取光束大约是此宽度的两倍，或说大约1微米宽。因为在CD记录中使用多种激光波长，聚焦光束的物镜的数值孔径必须选择为不管光束源如何都会产生一相同直径的光束光斑，使得不管使用何种装置凹坑都会有相同宽度，以确保可均匀地读取得到的凹坑。光斑直径d由公式d≈0.5λ/NA决定，其中λ是真空中的光束波长，NA是数值孔径，以及d是所得光斑的直径。以CD播放为例，λ＝0.780微米、以及NA＝0.45，则d≈0.9微米。
相似的比例使用在DVD应用之中，虽然关于DVD记录和读取的横向尺寸大约是CD应用的横向尺寸的50％，反映出DVD标记的相应较短信道比特长度。据推测，利用较高频率(即较短有效波长)的写入和读取光束、较小凹坑和较窄轨间距的未来较高密度应用将采用相似的相对比例。
双面(或双层)盘可通过使用二个模具产生(每一侧或每一层用一个模具)，每一模具由一依前述方式记录的独立盘母版制得。
不管母版是以何种方法记录，混合盘制作中的最后步骤是在每一净复制混合盘上旋涂一加热激活记录层；在此层之上再涂布一薄的金属反射层；以及通常最后在上面再施加一保护层。当然，记录层倾向于填入ROM数据凹坑(特别是较短行程的数据凹坑，例如3T至5T，详见下文)和中间岸台部分内，以及R带预制槽。得到的光学记录层在ROM凹坑和R带预制槽(之后会在其内记录CD-R数据凹坑)上方的深度取决于许多因素，例如所述层在干燥前的粘度、干燥条件、自转速度以及凹坑和预制槽的横向形状。最终混合盘以及事后记录的混合盘必须就其整体完全符合橘皮书规范，以及它们的ROM区也必须符合有纳入橘皮书规范内的红皮书规范。
尽管现有技术中都提出很有信心的主张，但是它们的公开不管是个别来看或结合来看都不像是能够提出一种提供有选择地调整参数之范围的方法、装置或结构，也缺乏使品质因数最大化并且由此促进在一高速制造环境中可靠地制造满足红皮书和橘皮书规范的盘所必须的总灵活性。
前文提及的Nakagawa混合盘专利(美国专利第5,204,852号)是基于ROM数据凹坑和R带预制槽的光刻胶记录(第五栏第3-20行)，以及公开了以一不同于R带区的水屏使ROM区内的光刻胶剂曝光。其公开了两个基本实施例一实施例呈现具有三角形横向截面的预制槽，另一实施例呈现矩形横向截面。此两个实施例的预制槽都比ROM数据凹坑浅，因为在产生预制槽时光刻胶剂未完全曝光。
如前所述，光刻胶剂之局部曝光现象会产生第一个Nakagawa实施例的三角形断面预制槽。然而，未能看到Nakagawa提出如何产生三角形断面的预制槽。事实上，通过所揭示的装置实现它也是非常难的(如果不是完全不可能的)。虽然在光刻胶剂内可能发生一些光散射，曝光横截面会倾向于从盘表面向下窄化，非常可能产生通常所观测到的梯形轮廓。
很可能至少意识到产生第二实施例浅的、矩形断面预制槽的难度，Nakagawa提出一第三实施例(第11栏第16行到第12栏第36行)，其中第一光束使光刻胶剂曝光以(希望)产生矩形断面预制槽，以及然后第二光束使整个R带局部性曝光，以希望减小这些预制槽的有效深度。人们或许会意识到这种光刻胶剂双重曝光最多是一非常难以控制的处理。如同第二实施例，未曾教导其如何实现。
此外，即使是Nakagawa或者实践其公开的本领域普通技术人员也许会产生(但极不可能)具有矩形横截面之ROM凹坑和R带预制槽的盘母版，复制这种母版也是几乎不可能的，仅仅因为模制净复制混合盘会强力地粘着于模片，其会呈现数十万个具有垂直侧边的特征而非一般在PR产生母版中看到的梯形横截面特征的斜边。
在Nakagawa的净复制混合盘中，施加于R带预制槽上的加热激活记录层的深度必须大于在已记录ROM带内之凹坑上方的深度。这是确保在散布于整个盘上之旋涂记录层已经覆盖上去之后，有选择地记录在R带内得到的凹坑会与已存在于ROM截面内的凹坑具有相同的有效光学深度。因此，Nakagawa暗示相应特征的横截面形状会保证当加热激活记录层已旋涂在净复制混合式光盘上时，可实现合适的相应深度。若预制槽具有三角形横截面则极不可能发生此事。如前所述，Nakagawa产生预制槽的方式(减少在这些区内的光刻胶剂曝光量)会使得该方法极不可能实现期望的矩形横截面预制槽，或者即使产生母版，所述母版也非常不可能制造符合橘皮书规范的复制品。换句话说，Nakagawa提出的允许相应特征之横截面形状在加热激活记录层厚度内造成期望差异的简单办法很可能不会成功。
最终，如果遵循Nakagawa的教导使用最新的高速染料，不仅会严重影响循迹(特别是混合盘R带)，R带凹坑之HF检测也可能更为困难，因为这些凹坑基本上会被压入窄小的预制槽内并且从它们径向向外″膨胀″。因此，遵循Nakagawa教导最有可能的结果是无法符合橘皮书和红皮书任何一个规范的混合盘。不合规范的混合盘毫无用处。
Yanagimachi(美国专利第5,696,758号)所提的另一种光刻胶型母版制作方法，本质上试图要遵循Nakagawa的教导。通过如Nakagawa所教导的使光刻胶剂在R带内的曝光量少于ROM带内，以及进一步采用在ROM岸台内的曝光水平低于ROM凹坑的曝光水平的方式，Yanagimachi在净复制混合盘的ROM区内产生的凹槽比其所″连接″的凹坑还要窄而且浅。当加热激活记录层随后旋涂在净复制混合盘上以产生最终混合盘时，会有更少的ROM凹槽留下。此为除如同Nakagawa案之问题外还有R带凹坑和凹槽不易让自身接受HF或PP检测的问题。此外，Yanagimachi并未教导如何独立地控制ROM凹槽、ROM凹坑和R带凹槽的宽度和深度。本领域技术人员将知道如果通过降低单光束之激光功率使PR产生的特征窄化，其深度会对应地减小。而明确公开使用单光束(第6段第23-32行)的Yanagimachi在这方面没有提供任何帮助。这样，对于使本领域技术人员制造符合橘皮书和红皮书规范的混合盘，Yanagimachi的公开(如果有)也比Nakagawa更不具启发性。
Ha(美国专利第6,212,158号)不同于Yanagimachi之处主要在于某些参数值。确实，Ha案参考了Yanagimachi案，在第1栏第36-43行指出产生并入新近的摆动、深度调制(ROM区)凹槽的可接受混合盘的困难之处。因此，Ha基于一非常相似的概念用不同参数值修改Yanagimachi案，而且Ha案的本质上是“围绕”Yanagimachi案“撰写”。但Ha对于前两案未能增添任何利于混合盘制造的材料。
就申请人所熟知的现有技术总括而言，未有任何已公开的内容(不管是单独的或是任何合理组合)能使本领域普通技术人员可靠地、可重复地并且且有效地制造符合橘皮书和红皮书规范的混合盘。这可能是(也可能不是)因为申请人所知的所有公开文献依赖于混合盘母版制作的光刻胶方法，而此方法如前所述如果可能也是非常难以用来制造出能经过复制制造符合要求规范的混合盘的母版。不管是何原因，看来是无法根据现有技术商业制造符合规范的混合盘。
因此需要一种方法、一种装置以及混合盘母版内所得到的凹坑、岸台和预制槽的几何形状，通过它们可以有效地、快速地且可靠地制造出符合所有适用制造规范的复制混合盘。
发明简要描述因此，本发明的最终目标是提供母版混合式CD和DVD盘以及其它格式(例如CD-RW)的母版混合盘(包含更高数据密度格式)，本领域技术人员可以在一高速商业化制造环境下可靠地从上述母版混合盘制造出符合所有应用规范的混合盘。因而，本发明的一个目标是提供可有效地产生上述母版混合盘的装置和方法。本发明的另一目标是提供一种以加热母版制作处理生产上述混合盘母版的方法。
具体而言，本发明的一个目标是提供混合盘母版，其ROM凹坑和岸台构造以及R带预制槽的结构有利于模制，从而有效地生产净复制混合盘，当这些净复制混合盘在一商业化制造环境中以传统方式被变换成最终混合盘时将符合可应用的业界规范。
本发明的另一个目标是提供用于CD-RW混合盘和MO盘的改进母版，这样，提供由其制得的改进的混合盘。
根据本发明，在其最基本的方面中，混合盘母版内的R带预制槽比其中的ROM凹坑宽而且浅。在某些实施例中，混合盘母版ROM凹坑记录在比ROM凹坑宽而且浅的ROM凹槽，ROM岸台包括穿插在连续的ROM凹坑之间的所述ROM凹槽部分。在其它实施例中，在混合盘母版内设置ROM凹槽和R带凹槽，两者都比其中的ROM凹坑宽。
依据本发明的优选实施例，一种双光束记录装置制造出混合盘母版。可以分别选择每个光束的强度及其在混合盘母版表面的直径，以便可以选择和优化母版内的凹槽和凹坑构造，从而最终产出符合规范的最终混合盘。在优选实施例中，当母版盘旋转时，产生ROM凹槽的光束超前于产生ROM凹坑的光束。在其它实施例中，此二光束重合，或者产生凹槽的光束滞后于产生凹坑的光束。
在大多数实施例中，本发明利用一加热母版制作过程。这会确保凹坑和凹槽表面是平滑且倾斜的，从而更有助于有效、高速的净复制模制。在一些实施例中，减小或者甚至消除边坡(berm)，边坡是通过加热母版制作中所固有的自然冲出过程，往往自然地形成在混合盘母版内的凹坑和凹槽的径向末端。这更有助于制造符合所有应用制造规范的最终混合盘。在优选实施例中，这通过促使一光束产生凹坑同时促使第二光束减小或者甚至消除已经产生或原本会产生边坡来实现，其中第二光束在表面处的光束宽度大于所述第一光束的光束宽度，并且其强度较低。在一些实施例中，使在后的第二光束在一ROM带的整个产生期间被激励，同时第一较强且较窄的光束响应于基于数据的光束调制而被激励和去激励，导致一系列ROM凹坑和岸台，其中岸台是其中驻留相对较窄的凹坑的凹槽的延续。
在某些实施例中，利用单个抖动光束，其中控制瞬间光束强度及其抖动方式，使得实际上这种抖动光束复制为一双重光束。的确，参考现有技术的单光束，将可以理解到其含义是不抖动的单光束，因为很明显现有技术没有提出抖动写入光束。
在某些方面，有关混合式CD-RW母版制作的实施例不同于有关混合式CD-R/DVD-R母版制作的实施例，正如在本说明书的总结部分将简要描述的那样。
以下将说明本发明的多个实施例。附图中，具体地图示说明了这些实施中的一些。
附图简述图1为一混合盘母版制作装置的概括性方框图，其没有本发明的改进，可将本发明的优选实施例结合于其内，其中采用一气体激光写入光束。
图2为一混合盘母版制作装置的概括性方框图，其没有本发明的改进，可将本发明的优选实施例结合于其内，其中采用二极管激光写入光束。
图3为一混合盘内一ROM或R带数据凹坑的示意性平面图，其显示了单光束(PP)CD循迹的参数。
图4为一混合盘内数据凹坑与中间岸台之相邻序列的示意性平面图，图中显示了播放、三光束CD循迹的参数。
图5为通过未经本发明改进的加热处理过程形成于一混合盘母版或净复制混合盘内的一ROM数据凹坑的横截面图。
图6为一根据本发明优选实施例形成于混合盘母版或净复制混合盘ROM区内的两个数据凹坑与中间岸台的序列的平面图。
图7为一根据本发明形成于混合盘母版或净复制混合盘ROM区内、包含在一凹槽内的一凹坑的横截面图，其通过图6的剖线7-7截取。
图8为一根据本发明在一混合盘母版或净复制混合盘ROM区内的岸台的横截面图，其通过图6的剖线8-8截取。
图9为根据本发明的另一实施例在一混合盘母版或净复制混合盘ROM区内的一凹坑的横截面图。
图10为根据本发明一实施例的一混合盘母版或净复制混合盘ROM区的一小部分的纵向截面图，其中具有在记录混合盘母版时所交替设置的凹槽和凹坑。
图11为根据本发明一实施例的一混合盘母版或净复制混合盘ROM区的一小部分的纵向截面图，其中在记录混合盘母版的同时，凹槽形成光束超前于凹坑形成光束。
图12为根据本发明一实施例的一混合盘母版或净复制混合盘ROM区的一小部分的纵向截面图，其中在记录混合盘母版的同时，凹槽形成光束滞后于凹坑形成光束。
图13为根据本发明优选实施例的混合盘母版制作装置的概括性方框图，对照于图1所示装置，本图显示了将光束分离以提供一ROM凹坑写入光束和一ROM凹槽写入光束。
图14为根据本发明另一实施例、与图2所示装置相关的混合盘母版制作装置的概括性方框图。
图15为根据本发明另一实施例、本发明另一实施例中与图1所示装置相关的混合盘母版制作装置的概括性方框图。
图16所示为图15所示实施例的一概括性方框图，但用一替代装置产生光束分散。
图17所示为本发明一实施例的概括性方框图，其中示出了另一装置产生光束分散。
图18为一通用ROM数据凹坑的横截面图，其中示出各个尺寸。
图19为一根据本发明的混合盘母版或净复制混合盘的平面图。
图20为图19的混合盘母版或净复制混合盘的一小部分的平面图，图中示出一R带与一相邻ROM带之间的过渡。
图21为一通过图20的剖线21-21截取的横截面图。
图22为一最终混合盘的对应于图21所示混合盘母版或净复制混合盘部分的部分的横截面图。
图23类似于图22，但经放大以显现尺寸参数。
优选实施例的详细描述为方便起见，接着的讨论将首先集中在利用染料-聚合物母板制作法的CD混合盘制造，但并非意味着本发明局限于此格式或环境。具体地，应该注意虽然会经常参考染料-聚合物方法，但是可利用任何合适的加热过程，用于形成在混合盘母版内期望的特征，例如，现有技术的PR过程，或者其它照相制版过程。
此外，在此，“加热过程”通常是指以下任何过程，即借助于该过程在混合盘母版制作环境中可以在一介质内实现受控的、加热促使的微观变化。在这种加热过程中，作为光束局域所产生的热量的结果，光学(例如激光)或准光学(例如离子或电子)导致在一大致均匀的组合物层内或上形成三维特征。这种方法与纯光学方法(例如PR方法)形成对比，在PR方法中，是光量而非光束所产生的热量最终导致形成该特征。
接下来的讨论顺序如下首先，会详细地讨论利用加热染料-聚合物过程记录混合盘母版的改进方法。然后，在混合盘母版最终的特征的优选相互关系方面，说明和解释混合盘母版最终的特征的各种构造，上述优选相互关系应确保最终混合盘和随后记录的混合盘可靠地符合橘皮书规范以及确保其ROM区可靠地符合红皮书规范。在此之后，将对复制这种混合盘母版以制造净复制混合盘的过程做简短讨论，这是由于从记录的母版制造出CD是众所周知的，并且在净复制混合盘制作中没有必要明显偏离传统的CD复制方法。然后，因为旋涂及相关过程为众所周知的，并且染料制造商经常详细说明与记录速度认证相关的这些程序，所以这部分将对把净复制混合盘变换成符合应用规范的最终混合盘的步骤做简短回顾总结。最后，是相对于当今和未来的不同格式，归纳这些教导的简短概括性讨论。
还应该注意因为混合盘母版及从其复制得到的净复制混合盘的许多相应特征的尺寸和有关构造基本上是相同的，所以下面有关混合盘母版的讨论将同样适用于净复制品。相对于母版内相应特征，具有施加到上表面的各层的最终混合盘会呈现形状或尺寸不同的特征，但在播放时这些最终混合盘的特征可以被正确读取。同样，在原理上，母版与复制版最终混合盘的循迹基本上是相同的，并且对此主题的讨论同样适用于任意一结构。
首先，讨论在混合盘母版内记录ROM数据凹坑。应该始终注意到所有附图都不是按比例绘制的，而仅仅是描述的各特征和原理的图例说明。
图1和2是用来制作混合盘母版的装置的简化描述，主要提供图示说明其整体构造。有关应用在混合盘母版中的该装置的其它元件在图13-17中示出，并且会在提到这些附图时做说明。
现在参照图1和‘129专利，其上记录有ROM数据凹坑及岸台的混合盘母版1由一主轴马达3转动，该马达受一速度控制器5控制。一气体激光器7形成一特定波长的写入光束9。由于此实施例中使用气体激光器，写入光束穿过一外部光学调制器11，光学调制器11调制器依据线10上的来自于波形整形电路31的驱动信号改变写入光束的强度。如上文所述，光学调制器11例如可以包括一AOM或一较快响应的EOM(光电调制器)。
调制的光束13被射向盘母版1，并且经由适当的光学件在活性表面43上聚焦成一光斑15，通常如上所述。这些光学部件优选包含一物镜17和一光束扩展(例如聚光器)透镜19，其使调制的光束13展开以填满物镜17的孔径。选择该物镜的数字孔径(″NA″)，使得该光斑的直径大约是0.5微米(在CD记录的情况下)，该直径相当于现在所用的常用激光束的波长。这些透镜安装在一滑架21上以允许光斑15相对于盘1中心做径向运动。其是通过常用的平移驱动系统23实现的，本领域技术人员应该清楚地理解该系统的细节。
可替换地，虽然图1和2显示了光斑15的径向运动是受到一平移系统23(其移动的同时混合盘母版的旋转轴线保持固定)控制的，但相反的也是可行的。也就是说，可以固定滑架位置，在这种情况下，移动盘装置，以使得盘的旋转轴同步于写入过程的定时参数而被径向平移。在任一情况中，假设正确循迹，则相对于盘的旋转中心，光束被连续移动，以产生期望的窄螺旋状数据轨道。
在优选实施例中，光学调制器11的驱动信号是由波形整形电路31形成的，如‘129专利所述，其目的是将EFM编码数据脉冲及中间″断开″空间的序列变换成隔开的驱动脉冲的一合成序列，每一脉冲的后沿区域都呈现缓和的振幅衰减。该缓和的衰减例如可以包括一线性斜坡(ramp)、一指数性衰减、一系列的阶梯状逐渐衰减振幅或是一双重阶梯(其中的中间阶梯可能是在后沿区域起始处″接通″振幅的一半)。其它缓和的衰减分布也可用在后沿区域内，可以理解任何缓和的后沿区域衰减的目的是促使成形的凹坑的后沿的活性染料-聚合物层43内的热生成量比起在这些驱动脉冲的振幅呈现从″接通″写入级到″断开″基准级的单一突然下降的情况中会造成的热生成量更为平缓地减小。为了方便起见，在此，产生这种期望结果的任何缓和的后沿衰减分布都可互换地称为“斜坡”。
任何这种后沿斜坡的效果在‘129专利中描述为导致成形的数据凹坑的尾端变成锥形(该术语在前文已经广泛地定义)。这些凹坑的前端会成为锥形，这是因为在该快速移动介质中感受到全部热积聚之前在激光脉冲的前沿(即光斑15开始在活性层43作用)之后需要一小段时间。该前端锥形通过增强脉冲前沿处的激光功率(如同一般常见的方式)多少使其钝化，虽然本质上来说是不可能使其完全消除的。这样，在相应的驱动脉冲起始之后会在凹坑的前缘形成一逐渐拓宽的锥形。然后在激光脉冲后缘的振幅缓和衰减会在凹坑的后沿造成一逐渐窄化的锥形，反映前沿的锥形。在有选择地锥状化的凹坑尾端和前端之间形成几何对称，这有助于凹坑-岸台转变的HF检测，如‘129号专利所公开的。
当然，本发明并非依赖于引入‘129号专利的教导，即使不引入‘129号专利的原理，也会实现通过应用本教导而导致的改进。但是，如果将本发明教导与‘129号专利的教导相结合会得到更好的结果。
同样的，虽然本发明并非依赖于包含美国专利第5,608,711号和5,608,712号(此二专利以引用的方式并入本文中)的教导，但是其所提出的采用差分行程调整方式的写入策略结合本发明会对于减轻系统抖动非常有益。这是因为如这些专利中所教导的，差分地调整盘母版内的行程的能力提供了预先补偿最终混合盘内因染料应用所造成的ROM凹坑长度变化(例如许多染料改变ROM凹坑形状的倾向)的必要灵活性。
波形整形电路31包含一用来接收待记录数据的输入端33，也可包含用来接收一用于调整已调制光束13的平均强度的驱动信号偏压控制的另一输入端35。由于为了维持光斑15相对于盘的恒定线性速度，盘的旋转速度需要改变，因此信号处理系统可包含一第三输入端37，用于接收一代表瞬间相对速度的信号，该信号或许是由速度控制器5产生的。
混合盘母版1通常会包含一基板41及涂布在该基板上的活性(染料-聚合物)层43。可将一透明构件45夹置于该活性层与物镜17之间，以防灰尘和其它污染物沉淀在该活性表面上。可选择地，该活性层可形成在该透明构件的内表面上，或者可根据特定情况和偏好选择混合盘母版1内组件的任何其它适宜构造，其特征是具有如图1所示的第一表面记录或是第二表面记录。
图2与图1大致相同，差别在于图2显示了使用二极管激光器7’的条件下可能采用的构造。由于二极管激光器几乎能瞬间对其驱动信号输入做出响应，在此应用中不需要外部光学调制器。波形整形电路31’的输出可经由线10’构成激光器7’的直接驱动信号。其中已调制光束13’是从激光器7’直接发出的。
在图1所示实施例中，显示了单个的波形整形电路31。当然，或许会通过一合适的中间加法电路，可有多个波形整形电路来共同驱动光学调制器11。同样地，在图2所示实施例中，可使用多个波形整形电路31’或者波形整形电路内的多个子电路。在任一后者情况中，每一电路可从输入端33’和/或从另一输入端(图中未示)形成期望的合成激光驱动脉冲的一相应部分(例如一在脉冲前沿或其附近的振幅加强、一前沿延迟、或一任何期望形状的后沿区振幅衰减斜坡)。这些分量可经由一中间组件(图中未示)求和或者可将其全部经由线10’送到激光器7’内，使激光器本身作为一加法组件。
如图3所示(其中箭头代表盘的旋转方向)，根据这两种不同激光器的实施例中的任一个，结果都会产生一条长形数据凹坑50的轨道，每一凹坑呈现一前沿54、后沿52及一主体部分53，其沿着凹坑轴线64纵向地延伸。从图3会观察到一ROM数据凹坑的后沿(如果根据‘129号专利的教导制造)会缩细如同其锥状前沿的镜像。图3所示的这些长形凹坑末端呈现包含在上文定义的更一般性锥形概念当中并应用于‘129号专利和本发明中的一种典型形状。这提供了一种期望的、几何对称的、锥状凹坑构造，有助于凹坑-岸台转变的准确检测，且改进了对连续凹坑和岸台长度的可靠检索，以重构并解码记录在混合盘母版上的原始数据。
图3显示了单个光束(PP)循迹，参照混合盘母版、最终混合盘或是对后者进行记录的CD写入器。其中使用单个读取光束60作为HF(混合盘的情况)和PP检测的光源。此光束的反射被适当传送到一传统检测器(图中未示)，其中反射光束被分为两个相等的半圆形分量，这两个分量由一平行于光束循迹方向的分隔件隔开。如上所述，HF检测包括通过将两检测器组件的输出相加来观测从盘表面垂直反射的光线的瞬间振幅，并且当检测到的光线量达到一既定值时，登记凹坑-岸台的转变。太多的光线表示读取光束在岸台的上方，而太少光线表示光束在凹坑的上方。PP检测包括通过将一检测器组件的输出减去另一检测器组件的输出来比较由两检测器组件接收到的、从盘表面衍射的光线，从而产生一伺服反馈来将读取光束径向地移动直到两个半边产生相同读数为止。图3显示的读取光束60的直径大约是凹坑50的宽度的两倍，这种情况是常见的。
图4所示为常见的用在CD播放机中的三光束循迹系统，其中使用三道光束61、62、63。中心光束61只是读取光束，相当于图3所示的单光束循迹(tracking)系统的读取光束60。前光束62往循迹装置的循迹轴线的一侧偏移大约1/4轨间距(TP)，而后光束63向另一侧以相同的量偏移。如上所述，TP(相邻数据轨道或轨道部分间的径向轴线间的距离)大致约为凹坑宽度的三倍，如图所示。不同于单光束循迹，中心光束61的反射未经分离，且仅用于HF检测(在一些系统中也用于聚焦)。将来自于与另两道反射(光束62和63的反射)相关的循迹传感器的循迹检测做比较，且在循迹轴线与凹坑轨道纵向轴线64对齐之前持续进行适当的径向调整。由于具有单光束和三光束构造的HF和循迹检测是本领域技术人员所熟知的，因此无须在此对其相应装置多做说明。
在以下对图5至12的说明中将会参考混合盘母版内的各种特征的构造，如图所示。由于净复制混合盘的特征本质上来说与复制出这种净复制品的混合盘母版的相应特征是相同的，所以可以理解，这些附图中所示的混合盘母版特征的参考构造同样适用于净复制混合盘内的相应特征。同样可以理解，由于欲施加于净复制混合盘的记录染料的特定选择是由从业人员执行的(假设会遵循制造商的规范和说明)，所以不可能超出图23和24所示的近似物以外的最终混合盘内的相应构造。由于仅有最终混合盘和随后记录的混合盘必须符合橘皮书和纳入其内的红皮书的规范，所以同样可以理解，必须要以从业人员所实际选用的材料、装置和过程为基础按照下文所述方式将母版制作和制造过程最佳化才能达到本发明所促成的结果。换句话说，本发明提出了改进的母版制作技术和装置，如果被本领域技术人员适当地加以采用，将会促成能让最终混合盘有远胜于过去所可达到的水平的最大品质因数的系统最佳化。
图5所示为按照以上所述的染料-聚合物法造出的混合盘母版内产生的ROM凹坑50的截面构造。应该注意到，边坡(berm)70a、70b突出于盘表面68之上。如上所述，这是形成这些凹坑的冲出过程(expulsion process)的塑化作用部分的自然结果。应该注意到，这些边坡的存在改变了凹坑的有效相深。以此构造为基础进行的混合盘母版制作参数最佳化可形成提供具有一合理循迹信号的有效HF检测的最终混合盘。但由于PP检测和HF检测要求之间的二分法则，记录光束强度必须被设定为使得在最终混合盘内的有效凹坑相深大约是3λ/16。但这样既没有使HF检测最佳化(要求λ/4有效相深)也没有使循迹最佳化(要求λ/8有效相深)。
图6所示为由本发明优选实施例得到的混合盘母版内的ROM凹坑和岸台的改进的构造。从图中可看到设置有一较宽而浅的凹槽75，其沿着凹坑与岸台序列的纵向轴线延伸，ROM凹坑序列自身处于其内。凹槽的宽度大于ROM凹坑。本发明的较宽凹槽与Schoofs所提出的凹坑间窄凹槽以及前文提到的Nakagawa、Yanagimachi和Ha参考所提出的连接后继凹坑的相似窄凹槽明显不同，这些参考的窄凹槽的预期目的看起来有利于循迹，但考虑到其所得尺寸并依据这些参考的其它教导，实际上会无法以有意义的程度达成此目的。本发明所提供的ROM凹坑、ROM凹槽和R预制槽母版制作灵活性的优点当制造过程经最佳化时会得到高品质的最终混合盘，详见下文。
后者在当人们认识到由单光束形成的宽凹槽必然是深凹槽时会变得清晰。虽然加大的宽度可能促进较好的PP循迹，但是加大的深度实际上会对此有碍。例如，Ha参考教导了这种较深(≥170毫微米)预制槽的形成，而这种预制槽确实会对PP检测提供显著的提升，改善了循迹。但Ha提供这种较深预制槽的方式事实上牺牲了这些凹槽和ROM凹坑的宽度。所得到的折衷未能提供整体性的好处。
虽然本发明提供的选择性尺寸的较宽而浅的ROM凹槽会有助于循迹(至少比现有技术容易得多)，但是其首要功能是提供加大的R带预制槽容积、从而在依据制造商指示的现有技术水平的高速记录染料的应用中提供灵活性，这种制造商指示经常指定优选的凹槽构造以获得制造商的记录速度认证。当前在CD-R制造商之间最受欢迎的一种这样的高速染料为Ciba Ultragreen MX。使用此特定染料的规范和指示可向Ciba公司(其为广为人知的CD-R染料源)要求取得。
随着CD-R记录速度持续加快，会持续用到特别针对更高速记录而调配的进一步改进的染料。这些已知技术未曾提出如何提供这种加大凹槽容积(一般是由这些高速染料的制造商指定)且同时在ROM带和已记录R带二者内维持良好的PP和HF检测的指导，因为其原则上来说是依靠单一写入光束使一光刻胶活性层曝光的。然而，本发明通过两道可独立控制光束或是一抖动光束的使用提供了凹槽宽度和凹槽深度的独立控制，从而提供了满足所有这些要求所需要的灵活性。事实上，本发明提供所有特征的横向构造的独立控制和最佳化。
应该注意到，由于本发明的主要实施例利用染料-聚合物混合盘母版制作，因此要在母版盘内制造出任何期望深度的凹坑、ROM凹槽和R带预制槽并不难。这是因为该过程的工艺如上所述固有倾向于在混合盘母版内制造出没有表面粗糙度的平滑轮廓的斜边凹处，并且只要通过适当地调整写入激光的强度就能轻易地在母版盘内造出任何期望深度的这些凹处。这意味着依据本发明造出的混合盘母版会远比现有技术所提出的粗糙侧边的PR法产生的特征(例如Nakagawa希望通过不太明显的方法造出的矩形横截面特征)更容易以一般的模制工艺来复制。
因此，应用这种改进，混合盘内的PP循迹通过ROM凹槽的加大的宽度(但深度受控)而得到帮助，其可由一CD播放机的单光束检测器以看出一较宽凹坑的方式相同的方式看出。此外，在这种单光束环境中，可通过提供最佳化的较窄且较深的凹坑而不考虑PP循迹的矛盾要求的方式独立地改善来自混合盘的HF检测，此时可通过提供宽而浅的凹槽而独立地优化PP循迹。在较宽而浅的凹槽内的这些较窄的凹坑提供了以下益处即减少混合盘内在径向相邻的数据轨道之间的HF串扰。HF和PP检测的独立优化以及串扰的减少是本发明此实施例所促成的重要结果。
确实，由最终混合盘的HF检测实际上能通过此方式更进一步改进。若通过下文所述的方法在混合盘母版内实现凹槽75，边坡70a、70b即使没有完全消失，其高度也会大幅降低，如图7所示。在最终混合盘内提供一ROM凹坑形状，其有效相深可制作为比没有本发明所提供的改进所可能达成的有效相深更为接近于理想值λ/4。因此，当观看最终混合盘时，HF检测器会如同其原本看到最终混合盘表面一般看到一对应于盘母版的凹槽75底部77的凹槽底部，且因而会看到一具有合适宽度和一提供期望的π相移的有效相深的实用无边坡凹坑。在此同时，PP检测器会在最终混合盘内看到一具有期望的较大宽度的″循迹特征″，其有效相深更接近于PP检测的理想值π/2相移所要求的λ/8。
图7所示为混合盘母版内的边坡170a，b的高度h对凹坑50的深度d的比率远小于未结合本发明的任何改进的图5所示截面当中的比率。这些垂直尺寸是从右边坡170b开始升高到凹槽平面77的上方处的点177的垂直向水准面量起。除了提高品质因数(通过提供一宽的、浅的循迹凹槽用于改善的PP检测而不影响ROM凹坑自身的HF检测的方式实现)，这样实现的边坡高度缩减也因为使可能倾向于粘附在所得模片所呈现之较浅裂缝的材料量减少而有助于从混合盘母版进行准确复制。就所引用的参考文件所公开的基于PR的原理来说，这是本发明非常重要的一个优点。
从图7也能看到，较小的边坡175a，b在凹槽75的相应边缘从盘表面68突起。但这些对PP或HF检测几乎没有影响。
如图6所示，凹槽75本身可在凹坑与岸台的轨道的平面区内延续，最后在最终混合盘内提供一具有λ/8有效深度的相应的特征，通过在其整个宽度内提供一致深度的凹槽的宽而平坦的底部77(如图8所示)的方式促进了凹坑之间的循迹。这解决了Schoofs只处理了一部份(而且Nakagawa、Yanagimachi和Ha都忽略了)的问题，Schoofs所公开的平面区凹槽(通过降低凹坑间写入强度以在移动介质内产生一刚好超过阈值的条件的方式形成)对于最佳化PP检测来说太窄，且经过逻辑性延伸，如果凹坑间凹槽由较低极限写强度缩减而加宽(且对应地加深)，则会抑制凹坑/岸台转变的HF检测。至少就重点来说，本发明以其对凹槽宽度和深度的独立控制能力许可不用较大深度就具有较大的凹槽容积，从而通过促进当今技术水平的高速记录染料的使用，有助于在所得混合盘的R带上较快速地记录。
几乎无边坡的凹坑50(如图9所示)可通过调整参数使混合盘母版内的凹槽宽度略微增加，连同形成在凹槽内的ROM凹坑的宽度相应地略微增加的方式形成。这些参数包含光束强度和直径，其可独立地调整或联合调整以达到下列结果。
凹槽宽度的适当选择能导致形成在混合盘母版的新凹槽内的两个边坡中的一个边坡与已经形成的径向相邻凹槽的邻接边坡的向下斜面部重叠。换句话说，两相邻边坡会合并而在邻接的凹槽间形成一平顶区域。该过程随着更多径向相邻凹槽的形成而重复进行，得到所有径向相邻轨道部分之间的平坦区域。
适当选择混合盘母版的凹槽内的ROM凹坑的宽度，导致形成在新凹槽内的凹坑的边坡以一相似方式最小化或消除。若参数经调整使得凹坑只比欲形成该凹坑的凹槽略窄，则形成在新凹坑任一侧的边坡会跟该凹槽的向下斜面重合。如此消除了在混合盘母版内以及最后在混合盘本身内的凹坑这些凹坑边坡。
所得轮廓本质上来说变成凹槽和形成于其内之凹坑的轮廓的叠加。因此，实际上，由混合盘母版制作过程中的这两个调整得到的凹槽变成了凹坑，只是比较宽一些，且此时是无边坡的。此结果的出现已经由重复实验所证实，且能通过对混合盘母版制作参数进行微调的方式最佳化。
图9所示为本发明的另一个实施例。如上所述，在该混合盘母版实施例中，除了在岸台区域以外，完全没有ROM凹槽，且所得ROM凹坑50呈现大致无边坡，在其任一侧具有一较浅的斜面。这在最终混合盘中有助于PP循迹而不会影响HF检测。循迹检测的改善是因为较浅的侧边斜面倾向于将较大部分的入射光反射偏离垂直方向。而HF检测完全没被影响，是因为有效凹坑深度维持在传统的3λ/16。净效应在品质因数上有整体性的提升，这是本发明的一个优点。
同样的，边坡高度的降低，特别通过如本文所述的谨慎的参数选择使边坡有效地消减会减少相邻数据轨道之间的串扰。这在特点在于较窄距的当今和未来的应用中特别有效，本发明的此实施例特别有助于此。
正如同两个写光束(或单一抖动光束)的独立控制有助于ROM凹坑和凹槽的横向构造的精确控制一样，这两个独立受控光束或单一抖动光束的使用同样允许在混合盘母版的R带内以任何期望的横向构造和轨间距形成预制槽。
因此，CD混合盘母版制作应用中的品质因数可由本发明提高，甚至是在没有附加的PP促进凹槽的条件也可以提高。此外，这种无凹槽、无边坡的轮廓(如图9所示)几乎就是理想的R带预制槽，而图7所示实施例对该特定应用来说可能不是那么合乎期望。记录R带预制槽的过程只需要每个写入激光束的一个固定强度而非任一光束强度的数据信号调制。但本发明的一个重要特点在于驱动写入激光以记录出各特征的模式可以传统的方式选择性地被编程以配合欲记录的ROM和R带的特定序列及指定特性的特殊要求。具体而言，由于在优选实施例中使用双光束染料-聚合物混合盘母片制作方法，因此从一模式到另一模式的切换比起现有技术的单光束PR母版制作要简单得多，这是因为没有PR法所固有产生的大多数问题。
有许多方法及相应装置能用于实施本发明的各实施例。首先要提到的是包括凹槽形成。可以理解，R带预制槽单纯地是一记录在R带内的选择性尺寸的凹槽，详见下文。
举例来说，通过将写入光束13，13’分离成照射在旋转的混合盘母版1的活性表面43上的两道光束，沿着ROM凹坑与岸台的整个轨道可以实现ROM凹槽75。可以选择的是，凹槽写入光束可仅在岸台周期(亦即从一凹坑写入脉冲的后沿区衰减的末端到下一个凹坑写入脉冲的前沿的起始)内激活。此外，必要时凹槽写入脉冲可在任何时间且在凹坑写入过程中的任何持续时间内被选择性地激励和去激励，依状况和偏好指定。除非凹槽写入光束在写入一轨道的凹坑(或一轨道的局部)的整个过程当中维持一″接通″状态，否则必须设置一些装置使凹槽写入光束与凹坑写入光束协同激励。如图13-15所示，如下文所述，可通过从光学调制器信号10或激光驱动信号10’提供一输出来控制凹槽写入光束路径中光调制器的方式轻易实现，用合适的传统电路使这两个光束的激励同步。
图10所示为混合盘母版中的情况，其中主ROM凹坑写入光束102与ROM凹槽写入光束103重叠，使得数据标记是与包含数据标记的凹槽同时形成。在图10所示正切向截面图中，可看到一连串的凹坑50a，b，c及岸台65a，b形成于由盘1的基板41支撑的光激活层112内。此时，凹坑完全处于形成的凹槽75以内，即凹坑的上表面在凹槽以内且在凹槽上表面114(盘的未记录表面)以下。在图10所示实施例中，数据轨道的岸台部分65a，b同样容纳在凹槽以内。
在图10所示实施例中，凹槽写入光束在整个记录过程中处于“接通”状态。此外，凹槽写入光束可以仅在相继凹坑的形成之间的周期选择性地被激活，从而沿着数据轨道形成只有开槽的岸台65。这对于凹坑的HF或循迹没有功效，但是凹坑之间(即岸台内)的循迹会因为前文提到过的理由而改善。替代实施例可能包括通过由产生凹槽写入光束的构件提供相应的受控输入的方式选择性地形成凹槽，详见下文。
图11与图10的差别仅在于图11中的凹槽写入光束103超前于主要写入光束102。图11所示构造就当前来说似乎对依据本发明的混合盘母版制作提供了最好的结果。就所有其它方面来看，此实施例与图10所示相似，且所有对于图10的论述同样适用于图11。
图12所示为主写入光束超前于凹槽写入光束的情况。从图中可看到凹坑的形成先于这些凹坑最后所在的凹槽的形成。凹槽后形成的效果是从已成形的凹坑中均匀地清除更多材料而不致明显改变其构造。此方式如同将已成形的凹坑向下压入新成形的凹槽内，同时维持其相应构造。
所有关于图10和11的论述(除了图11所示构造就当前来说似乎会产出更好的混合盘的结果)同样适用于图12，且应了解到在此段及后继每一段内容中，亦可采用相同方法产生混合盘母版R带预制槽。有关于后者，在图12所示实施例中，由主要光束102最初形成的凹槽会因后继的凹槽写入光束103的效果而加深(亦即致使其在光激活层112内占据一更低于其上表面114的位置)，且不明显改变其横截面形状。
现在说明可形成并利用这些光束的各种装置。
图13所示为本发明的主要实施例，其在一气体激光器和外部光调制的采用方面对应于图1所示的混合盘母版制作的装置。其中写入激光器7的输出光束进入一光束分离器100，由该分离器划分成两道光束120和121。光束120为主要写入光束且光束121为次要光束，前者为数据写入光束102的来源，后者是凹槽写入光束103的来源。主光束120能用于形成ROM凹坑且能用于形成R带凹槽的主要部分(或是R带凹槽本身，前提是如上所述未使用次要光束改变其横向剖面构造)。光束分离器100的一个输入为确定这两个所得光束的期望强度比的信号104。该光束分离器在本领域中是众所周知的，例如，可能是以下列方式为基础的(1)以半波板结合一偏振光束分离器；(2)一声光偏转器(″AOD″)；或(3)一光电延迟器结合一偏振光束分离器。在优选实施例中，采用一AOD光束分离器、图中未示出的另一个输入建立偏转角度，导致两个所得光束在混合盘母版表面的期望径向分离，如果有的话。
主光束120进入一光学调制器11，该光学调制器的动作受图1中上述波形整形电路31控制，且其效果也在上文提及。应注意到在图13中示出了波形整形电路的一个额外输入(格式)。后者只是采用该装置执行的特定操作所导致的输入，不管是数据标记格式或是一连续或不连续凹槽的切割或是本领域的技术人员可能利用的本发明的其它应用。该输入及处理此输入之波形整形电路的特性将由特定的应用指定，其指定方式是在本领域普通电路设计者的能力范围内并基于以上所述。
波形整形电路31的输出是被送往光束分离器100用于控制光束分离操作的程度和定时的信号131。在一些应用中，光束分离基本上连续地发生。在其它应用中，会期望间歇地将输入光束划分成两道射出光束。此动作可如图所示受到波形整形电路31控制，或者受到光束分离器的其它输入或是受到光束分离器100强度比输入的来源的输入的控制。由于此输入的目的明确，在此假定一般从业人员可轻易想出其它方式实现此目的。
已调制主光束122在离开光调制器11之后通过受ATIP输入151控制的主要ATIP偏转器150，该偏转器以一传统的方式(参见下文对于图14和20的说明)将所需的ATIP调制引入光束内。次要光束121可被送往另一光调制器123(其也通过线133受到波形整形电路31的控制)。由于希望次要光束仅形成一宽浅凹槽(在ROM区或R带区内)，只有通常所需的次要光束调制会是强度和接通-断开控制(二者皆由光束分离器100提供)以及光斑尺寸控制(由倒置望远镜130提供，参见下文)。在此情况中，不需要光学调制器123或者是将该光学调制器关掉。然而在一些格式当中，可能需要或期望对次要光束做更进一步的调制，因而提供了该可选的次要光学调制器123。
在离开光学调制器123之后，次要光束124以通过受ATIP输入156控制的次要ATIP偏转器155的方式同样经历ATIP调制。已调制光束124在通过次要ATIP偏转器155之后被送往一倒置望远镜130，该倒置望远镜的目的是根据线132上的光束宽度比输入将该光束的直径缩减一期望量以产生一输出光束125。倒置望远镜130的作用是使次要光束在母版盘表面上的光斑尺寸最后选择性地比主光束的光斑尺寸大。
应注意到在图13所示的主要实施例中，其中利用一气体激光器产生“原始(raw)”写入光束，且调制是在激光器本身之外进行的，若光束分离器100被作为一声光偏转器(″AOD″)，则可将次要ATIP偏转器155纳入光束分离器100内。在此情况中，ATIP输入156会构成光束分离器100的一个输入，且此输入会连同一般偏转输入使得射出的次要光束121呈现期望的径向位移和ATIP摆动。由于主光束120(即″第零级″光束)没有在光束分离器内经历任何偏转，在此情况下，其同样不会接受到ATIP调制。因此，主光束仍需要独立的ATIP调制，必须通过ATIP调制器150，如同前一种情况。
主光束122和输出光束125在一光束组合器135内结合，该组合器的目的是校准这两个光束以供后续处理。该光束组合器完全是常用的，且可能包括一电介质光束分离器。可以选择使用一设置在一适当角度(大约45°)的半银反射镜。
射出的两道光束通过一聚光镜140，该聚光镜使凹槽写入光束103(来自次要光束125)和数据光束102(来自主光束122)扩张且将这两个光束送往物镜145。在此想到倒置望远镜130已经使已调制光束124窄化以产生被送往聚光镜140的输出光束125。因为此窄化作用，所得凹槽写入光束103并未完全填满物镜的输入光瞳，有效地减小其NA，结果使得该光束不会聚焦成与填满该物镜的数据光束102所聚焦的那样小的光斑。因此，这两个光束在盘表面43的相对直径会导致一凹槽75的形成，该凹槽的宽度大于凹坑50的宽度，如图6所示，当盘1由其主轴马达3转动时，该主轴马达受一适当的速度控制器5的控制以确保恒定线速度。
当然，这两道最终光束的实际尺寸会取决于控制其上游处理的参数，特别是倒置望远镜130的缩小率和两个透镜140，145的参数的适当选择。同样的，所需光学件的全部或其一选定部分会由一个在功能和目的方面都跟图1和2所示的滑架21相似的装置(图中未示)支撑，或者由用于在光束与盘轴线之间相对径向运动的其它装置支撑，从而确保数据轨道被正确地定位在盘上。但这些措施当然是以本发明及相关技术为基础在从业人员的所知技术范围内。
图14所示为与图13所示相同的本发明的构造，但参照的是图2所示的装置，其中使用二极管激光器。有关图13的论述同样适用于图14所示的内容，当然除了有关图13中所示的光学调制器的论述。如同图13和15，凹槽写入光束103被聚焦在盘1的活性表面43。然而，因为该凹槽写入光束的较小NA，其光斑尺寸比主光束102大，以产生一宽度合乎期望的大于数据凹坑宽度的凹槽。在混合式CD应用中(其中凹坑宽度约为0.5微米)，凹槽写入光束在盘表面的光斑尺寸可能是大约1-2微米。在R带预制槽的记录期间，将波形整形电路关掉，这是因为预制槽主要是以一恒定强度的光束形成的。
在图14所示实施例中，一第一光学偏转器150安插在主光束122的路径内。其目的是通过经线151送来的输入的作用选择性地振荡该光束以产生一摆动的主要射出光束162，其会得到轨道写入光束102。该ATIP输入会以熟悉CD-R母版制作者所熟知的方式包含一欲被引入ROM数据轨道和R带预制槽轨道的正确摆动的所有参数，如上所述。一同样受到相同ATIP输入信号(通过线156)控制的第二光学偏转器155相似地将期望的摆动引入光束124内。如此会产生输出光束161，此光束在通过倒置望远镜130时会得到次要射出光束163，之后会得到凹槽写入光束103。优选为，光学偏转器150，155二者都是AOD。当然，二者的偏转作用必须经过小心地同步化和加权，且如果光学偏转器150，155的ATIP摆动信号来自于单一的来源，那么可以最好地实现以上结果，如上所述。
本领域的技术人员以本发明为基础会了解到，可改变凹槽写入光束的强度以使得所得凹槽的深度相应地改变。此光束强度变化举例来说可通过选择性地控制被送往倒置望远镜130(次要射出光束163自此发出)的输出光束161的强度级的方式轻易实现。其可以通过选择光束分离器100的激光功率和强度比输入的方式进行。无论如何，凹槽写入光束的最终强度可轻易选择为在活性层内提供一效果，从如上所述的全深度凹槽的产生改变到只是边坡去除措施。后者要求光束强度要足以在移动的活性层43内产生一仅略高于其加热阈值的发热水平，而前者要求有一适当较高的强度。欲产生任何期望结果的这些调整会是在一般从业人员以本发明为基础的能力范围以内。
熟悉染料-聚合物光学数据记录方式者会观察到除了由凹槽写入光束形成的凹槽会倾向于有一弧形基部(从横向于轨道轴线的剖面来观看)之外，所有其它方面都相同。这是因为如同主要凹坑写入光束一样，大致圆形光束的强度横截面会沿其直径近似于一爱里斑(AiryDisc)分布，最大强度最接近其中心。然而在一些应用中，可能期望有一个较平底部的凹槽，如图8所示，特别是通过在最终混合盘内沿凹槽基部提供均匀的λ/8相深的方式可能改善循迹。
图15所示为一个通过使凹槽写入光束在凹槽写入光束和凹坑写入光束沿轨道相对运动期间抖动(即横向于凹坑轨道的轴线快速地振荡)的方式产生此较平底部的凹槽的装置。应注意到图15是针对图13所示的构造的，而后者与图1所示的装置相关，采用了需要外部光调制的气体激光器。在此假定熟悉该技术的从业人员可轻易地将其教导采用于图2所示的装置(即采用于图14所示的实施例)，其中以本发明及该技术中众所周知的原则为基础采用二极管激光器。
图15事实上是一个双模式装置，其可采用于CD或混合盘母版制作。在CD母版制作模式中，去激活经由线151，256传送的ATIP信号，因为CD母版制作不需要产生摆动。在混合盘母版制作的R带预制槽产生阶段，激活ATIP信号，但光学调制器11，123只是在所有或部分轨道形成过程中传送选定的恒定强度的光束。不管是哪种情况，线260上的光学偏转器155的输入源自于一般信号组合器220，其输入为在该时间可能被激活的那些信号中的任何一个信号。
图15所示的所有组件在上文皆已提及，图14与图15所示实施例之间的仅有的主要差异(不是图15中的外部光调制器11和123的使用，气体激光器实施例)为经由线231通往光学偏转器155的额外的抖动输入。在混合式CD母版制作模式中，该抖动输入导致光学偏转器执行次要光束124的一个复杂振荡，该振荡为较慢的ATIP摆动与较快的抖动的组合。该抖动输入可以熟悉振荡电路的一般从业人员能力范围内的方式由传统的振荡电路提供，该振荡电路与波形整形电路31的输出同步。
光束组合器135的输出由通过聚光镜140照射到物镜145上的两道重叠光束组成。两道光束191，192从该物镜射出。光束191(在图中以实线表示)是无抖动光束，其聚焦在盘1的活性表面43上的点193。另一光束(以虚线表示)为抖动光束，其瞬间聚焦在点194。然而，由于光束192是抖动的，其焦点在径向(相对于盘，即图15中的上下方向)快速地移动，例如越过且再次越过无抖动光束191的焦点193，到达点194’。本领域的技术人员会了解到抖动光束192的焦点往光束191的焦点任一侧的极限径向移动只有微米的数量级，且图15必需大幅放大该移动范围以清楚显现。
一较平底部的凹槽可通过以一衍射光栅(或其它一般性衍射组件例如相位光栅)替换图13-15所示的倒置望远镜的方式而形成。此光栅使来自于光束分离器100的凹槽写入光束124转变成相互稍微错开的两个像，这两个像一同构成一照射在光激活表面上的单一加宽的激光束。
这个实施例示出在图16中，它是以图14(二极管激光器实施例)为基础的，且其中光束的相对聚焦位置经大幅分开以清楚显现。选择该二极管激光器的实施例是为了简化其表达，但应了解到可以选择以具有外部光调制器的气体激光器实施例作为图16的基础，因为光束源的特性对本发明并不重要。
现参照图16，凹槽写入光束124从光束分离器100射出且通过一光学装置200，在一优选实施例中该光学装置为一常规设计的衍射组件。其目的是将入射光束划分成相互稍有偏移的一对射出光束201a，b。本领域的技术人员能轻易将其换成替代光学装置来实现此目的。如图16的插图所示，由于这些射出光束各有一近似高斯强度的横截面，其少量相互位移会造成一接合光束，其强度分布(在一沿着位移轴线的剖面图中)近似矩形，如图所示。
射出的稍有位移的光束201a，b在光束组合器135内与主光束122合并，该光束组合器的输出通过聚光镜140然后通过物镜145。三道光束102，202和203因而聚焦在旋转盘1的活性表面43上。光束102为主要写入光束，而光束202和203一起构成凹槽写入光束。这三道光束分别聚焦在活性表面上的点211，212和213。应了解到图16是按比例放大绘制的以显示其细节，其中光束202和203事实上会在活性表面重叠，如插图所示，且光束102会聚焦在该合并光束的中心。若在径向延伸的平面图中就微观来看，其在表面的结果会是一个椭圆形光斑，其强度为中心(在此写入凹坑)强于任一侧(由此形成凹槽)。
图16所示的实施例是以凹坑写入光束122和凹槽写入光束124经由光束分离器100的分离为基础的。然而，使用单光束也可能得到相似结果，如图17所示。
这里，在图13所示实施例的情况下，激光器7发射一被导向通过一光学调制器11的光束120，该光学调制器受波形整形电路31的控制，该电路的输入可能包含转速、格式及数据输入信号。该光学调制器的输出光束122被送往一光学偏转器221，该光学偏转器与图14所示及该段提及的光学调制器150非常相似。其目的也相似将光束122变换成在径向(即就图17来说的上下方向)相对于盘选择性地抖动的输出光束222。此选择性抖动是由一来自于波形整形电路的抖动输出信号231所导致的，其瞬间振幅准确地与自光学调制器射出的光束122的瞬间振幅同步。抖动信号经由一传统的电子加法装置220与一ATIP输入相加，此加法装置的输出构成光学偏转器的输入260。已偏转光束222通过聚光镜140和物镜145，变成已聚焦光束270照射到盘1的活性表面43上的移动点280。此光束(图中以光束270，270’和207”表示以指示其运动)在旋转中的盘表面上描绘出一复杂径向抖动图案，形成期望的特征(凹坑、凹槽等)。
由于抖动信号是由与控制光学调制器相同的波形整形电路31产生的，所以该波形整形电路的输入最后会同时确定在盘1持续转动当中写入光束270在活性表面43上的瞬间强度和聚焦光斑的径向位置。因此，通过对波形整形电路产生一个适当的输入信号(这在一般从业人员以本发明为基础参照引用内容及文献所能做出的能力范围以内)，能在旋转盘的活性表面内螺旋状地记录出极为复杂的轨迹，若从以此方式形成的母版盘制出一模片，则其能被转成数千个的复制品。
举例来说，此技术可能单纯地用于形成混合盘母版的更精确ROM凹坑。其中光束通过适当的光学参数和写入光束波长的选择而被狭窄地聚焦成一非常小的光斑。在盘旋转时，该微小光斑在一范围内(相对于盘的径向)非常快速地抖动，该范围相当于欲写入数据轨道内的每一凹坑的宽度。该抖动范围能随着写入期间每一凹坑沿其长度的期望宽度的变化而精确地改变。在轨道内的凹坑之间，光调制器熄掉光束直到下个凹坑开始之处。在一染料-聚合物介质中，加热涂抹可确保所得凹坑就平面和剖面图来看有适当的构造。但是由于较微小光束的快速精确的受控抖动，所得凹坑可能比随数据轨道的简单写入光束的情况更精确地形成。
在第二实例中，ROM数据凹坑的一个轨道可能形成在混合盘母版的一个连续凹槽内。在此，将一第二抖动信号叠加于凹坑形成凹坑的抖动信号上(即与后者相加)，其中该第二信号形成凹槽，在该凹槽中凹坑与岸台序列将驻留在盘上。凹槽深度是由对应于凹槽形成方式的光束强度增量确定的(通常使其产生一仅略高于移动介质的加热阈值的加大热流入量)，且其宽度是由该次要抖动的范围决定的。如上所述，通过适当地控制次要抖动的振幅，可去除边坡而完全不产生任何大致的凹槽。
就第三实例来说，ROM凹坑的轨道可以上述方式形成，有一用来循迹的凹槽仅产生于凹坑之间。在此，叠加在凹坑形成信号上的是一凹槽形成信号，如同前一实例所述。但在此实例中，凹槽形成的抖动信号仅在凹坑形成抖动信号熄灭之时激活，或许稍有重叠以促进循迹，但其时间和形状被确定为不至于遮掩凹坑/岸台转变并因而影响HF检测。
在混合盘母版的R带内，连续预制槽的形成方式为提供具有恒定抖动范围和适当强度的单一抖动信号，一ATIP摆动信号叠加于此抖动信号上。如上所述，此模式会由已编程的开关装置激活，这在本领域普通技术人员的能力范围以内。
在所有这些实例和模式中，抖动范围和瞬间光束振幅可受到传统的装置的控制以产生几乎任何期望的ROM凹坑和R带预制槽几何形状。此外，本发明的抖动实施例的应用可经由本领域的技术人员以本发明及相关文献为基础拓展到通过精确控制光刻胶剂曝光的三维范围的方式改进的PR母版制作技术。该技术可能也适用于消除PR过程的一些固有粗糙特性且/或降低甚至很可能消除所得凹坑的横向剖面形状内的斜面不连续性。
为了方便说明本发明的数个实施例，图13、15和17是以使用一气体激光器作为写入光束为基础的，而图14和16是以二极管激光器的使用为基础的。如上所述，气体激光器需要外部调制，而在二极管激光器实施例中，激光器本身可作为将各个输入信号合并以产生期望的写入光束强度分布的加法组件。当然，每一实施例皆可用气体激光器和二极管激光器的实施方式以相同数量的附图来显现。但是，应该相信，在通过提供适当电路的气体或二极管的实施方案中，依据本说明书所提供的信息，在此已提供了充分的公开使得本领域的技术人员能够实施上述所有实施例以及在本发明范围内的众多其它实施例。
虽说以使用气体激光器或二极管激光器为特点的实施方式是留给从业人员的设计选择，但是其中至少有一显著差异。由于气体激光器实施方式需要外部调制，从激光束分离出来的每一光束因而可能要独立地调制。因此，举例来说，以图13所示的实施例为基础，可通过提供传统的光束偏转装置(例如一反射镜)的方式使得两道光束中的一道光束选择性地聚焦在沿数据轨道上的一个不同于另一光束的位置，从而在数据写入光束102与凹槽写入光束103之间实现了一写入时间差。从而可导致这些光束如图10所示重合，或如图11和12所示导致一光束领先于另一光束。如果使用二极管激光器作为写入光束源，例如像图14所示，则在没有至少提供一对协调的独立调制激光器或为每一激光器提供一外部调制器的条件下会更难实现此目的。
此外，本发明的目标至少就某种程度来说是由去除(或实质减少)一般会在染料-聚合物法中产生的边坡的方式来实施的。除了以一全然不同于本发明所述方式解决边坡问题的美国专利5,741,627号(Cubit等人)和6,022,604号(Del Mar等人)之外，所有公开文献似乎都没有包含关于这些边坡的实质论述，而这些边坡是易于自然地在以加热记录过程在光学纪录介质内形成三维特征的过程(例如染料-聚合物法)当中产生。
尽管有关加热记录过程中形成的边坡的文献相当缺乏，但是本领域的技术人员参考本发明所述内容之后会理解到，边坡高度的降低会改善HF检测，且会特别理解到当这些边坡几乎完全消除时所能实现的大幅改进。
我们发现通过采用如本说明书教导的本发明的技术，这些边坡可减小到要检测出其相对于一水准面的垂直偏差非常难的程度。换句话说，通过应用本发明教导的技术，且通过以一类似于CD母版制作和制造技术中的一般技术的方式(以上文和下文提到的方式)″调校(tweaking)″各种可用的参数设定，可预期到一从业人员可以由复制出三维特征(例如ROM数据凹坑和R带预制槽)的几乎没有边坡的净复制混合盘的加热记录过程而制作混合盘母版。
测量作为距水准面(其被定义为边坡在其径向极限之一开始升高的垂直位置例如图7中的177)的相对垂直距离的边坡高度(h，参见图7)和凹坑深度(d，参见图7)后，我们发现在CD-ROM母版制作中采用不同于本发明的现有加热记录技术(例如以染料-聚合物为基础的方法)会导致边坡形成，其中边坡高度对凹坑深度的比率(亦即h/d)至少是20％，通常会更大。通过小心地根据已公开文献采用现有技术的方法，我们仍无法就该格式达到约低于20％的比率。我们观察到若在混合式CD母版制作当中使用较厚的染料-聚合物层以产生较深的ROM凹坑(因为一染料层会被旋涂在净复制混合盘上以生产最终的混合盘)，则可轻易达到一较低的比率。但这并不是因为边坡本身较低。而是因为与相同的边坡高度相比，较深的混合盘母版ROM凹坑当然会得到一较低的比率。
然而，由于混合盘母版制作及制造有着比一般CD-ROM母版制作更多的变量，因此就这方面来说会非常期望达到可能的最高品质因数。因此，通过现有技术的CD-ROM母版制作方法达到的边坡高度比率即使被转变成混合盘范畴所预期的结果也不会产生一个足够高的品质因数。因此，本发明所述的能够更进一步大幅降低边坡高度比率的技术对于实现理想的结果是必要的。
当然，以PR法进行的光学数据记录通常完全不会呈现边坡，因为该过程并非加热过程且在三维标记形成时不会因该方法发生材料冲出。虽然加热过程(例如染料-聚合物法)本质上易于促成边坡的形成(其可由上述本发明的实施例减轻)，但这些过程不同于PR法、只要受到良好控制就易于产生有连续斜面的滑顺表面的凹坑的事实是一大优势。
虽然我们观察到，用以形成母版盘染料-聚合物记录层的聚合物的粘合结构对于会在有关于CD和DVD母版制作的光学数据母版制作过程中产生边坡的程度具有深切的影响，我们未曾观察到这些步骤在混合盘母版制作中特别有价值。无论如何，仍要参照母申请案以对此议题进行完整的讨论。
当然，通过所揭示的方法用于混合盘母版制作的写入光束和读取光束可以源自于激光以外的来源。举例来说，可使用电子束或离子束。且毫无疑问地会有可应用于本发明的其它光束源，其中有一些可能要留待未来科技发展使其实现。但这些激光替代方案当中的任一个和全部都将落入本发明的范围内，且在具有处理这些可替代能量源的技术的人员的能力范围内通过必然经过修改的装置及/或方法进行的实施同样构成不超过本发明权利要求所限定的的等效物的范围内。
在CD制造技术中众所周知的并且在上文简短提及的是，通过对母版施加一非常薄的金属涂层(溅镀或蒸气沉积)然后以直流电镍电镀增长该涂层的方式可将母版盘(在本例中为混合盘母版)制作成模片。然后从母版取下所得的金属模片，将母版丢弃。该模片构成模具，应用该模具并用高温和高压注射成形可得到复制盘(在本例中为净复制混合盘)。在此之后，将一如CD-R文献中提到的适当的染料以一传统方式旋涂在每一净复制品上并使其固化。如同CD-R制造的情况，之后对该染料层涂布一薄反射层然后再施加上一保护层，从而制造出最终混合盘。
染料制造商如Ciba(参见前文)经常在其产品手册和使用说明中包含非常具体而详尽的指示，例如应当如何(使用该厂商的特定染料)进行旋涂过程。从业人员参照这些染料制造商的方法说明以得到旋涂及相关议题的更多信息。
依据本发明制造的净复制混合盘和最终混合盘内的各种优选尺寸范围在下文参照图19-23予以列表。图19为一混合盘300的平面图，图中显示上述的、由橘皮书指定的五个带。图20以示意性平面图(其中ATIP摆动振幅和频率经放大以清楚显示)示出具备预制槽310和311的R带303与具备ROM凹槽320和321及ROM凹坑330，331，332的相邻ROM区304之间转变区的盘300的一小部分，其中ATIP摆动振幅和频率经放大以清楚显示。图21为通过图20剖线截取21-21的截面图，图中显示盘300在此横截面图中的转变区的各个特征。图22假设盘300为一净复制混合盘，因此只标示基板350及在其上部区域内形成的各种三维特征。图22与图21相似，差别在于盘300是一最终混合盘，如图所示具有染料层345、反射层355和保护层360。与所有其它附图一样，这些特征都没有按比例绘制。
图23与图22大致相同但经放大以更清楚显示各尺寸参数，这些尺寸参数的优选范围列于下面的表1。在图23a和表1中DRGroove为净复制品中显示的预制槽311的深度，其从该净复制品的表面(以虚线表示)向下测得的；DRGD为染料和反射层上方的残留凹槽311’的深度，其是由预制槽311内染料层的适形配合产生的；WRGroove为预制槽311的宽度，如图所示是在半深度处测得的；DPit为ROM凹坑332的深度，其是从ROM凹槽320内的凹坑起始水准面324(以虚线表示)向下测得的；WPit为ROM凹坑的332的宽度，如图所示其是在距凹坑起始水准面324的半深度处测得的；DROMgroove为净复制品中显示的ROM凹槽321的深度，其从有效岸台水准面334(以虚线表示)向下测得的；DROMGD为染料和反射层上方的残留ROM凹槽321’的深度，其是由ROM凹槽321内染料层的适形配合所造成的；WROMGroove为ROM凹槽321的宽度，如图所示是在距凹坑起始水准面324的半深度处测得的。
表1
应该注意，对于具体选择的染料和复制条件，优选的尺寸范围明显窄于表1所列的范围，从而实现最终混合式CD的最佳整体性能和品质因数。
我们已经发现，在染料涂布之前和染料涂布之后，相应特征的深度之间的优选关系在30％至80％的范围内，更优选为在50％至70％的范围内。例如，DRGD优选为DRGroove的30％至80％；以及DROMGD优选为DROMGroove的30％至80％，在50％至70％的相同范围为优选的，在50％至70％的范围为最优选。
另外，我们发现，HF和PP检测的冲突需求的最佳权衡发生在WROMGroove≥WPit的情况下。我们还观察到在不使DROMGroove变得太大而因为过深凹坑影响可靠的高速复制的情况下，必须使DROMGroove足够大到足以能提供一充分的循迹信号和可靠的ATIP复原。
由于每一制造系统的参数是如此的多且各系统间差异甚大，所以除了提供上述分类指导外不可能为这些参数中的一些参数指定单独的数值。如同在此领域中有所经历者所知晓和理解的，每一系统必须经最佳化以提供最高可能的品质因数，且在混合盘母版制作和制造的情况中更是如此。
净复制品可经测试以合乎上述要求，且系统事先经最佳化至未延续到旋涂阶段的程度。若未能符合上述标准，可在母版制作阶段或整个上游生产链当中被认为是导致不可接受结果的任何其它步骤中对一个或多个可用参数进行适当调整。通常，首先调整母版制作参数，因为这只是改变一个或数个可调整输入的事情而已。
这种参数调整操作是普遍用于CD制造的反馈最佳化技术所固有的，其包括(1)形成母版；(2)在一从开始到结束的生产线中进行复制，此生产线最好是在同一室内；(3)分析复制品且记下这些复制品未符合适用规范或要求的方式和程度；(4)重新调整母版制作参数；(5)产生后继复制品以供分析；且(6)重复此过程直到一贯地获得具有期望特性的复制品。
最后，最终混合盘和事后记录混合盘必须符合橘皮书规范，且相应ROM区必须符合纳入橘皮书规范内的红皮书规范。这就要求沿着上文所述路线做更进一步的最佳化以符合这些规范，且使品质因数最大化以确保会持续符合这些规范。每一生产线变量可能需要调校方能达到最近要求的结果。
例如，通常遇到的生产变量中的一个为复制(亦即模制)装置从净复制盘的中心到其外周施加一致压力的相对能力。压力的径向减小可能导致净复制混合盘的ROM凹坑易于往复制品盘外侧部分变得较浅。上述的美国专利第5,608,712号以一个类似于上述的斜坡修整功能应用的方式处理此问题。这只是显现出不同生产线存在不同最佳化挑战，且除了适当地分析最终混合盘且据以调整母版制作和制造参数之外别无他法的事实。
应了解到，本发明的改进不仅可从混合盘母版观察到，也可从由这些母版复制得到的模片以及由这些模片复制或直接由这些母版复制得到的构件(净复制混合盘或可能是其它中间构件)观察到。由于所有这些复制品(不管是净复制品或最终产品)都会呈现本发明的改进特征，因此所有这些复制品都在本发明的原理以内。
本发明当然不局限于混合式CD制造。举例来说其也可以应用于CD-RW混合盘或MO盘制造。CD-RW混合盘格式与CD-R(或DVD-R)混合盘格式之间的仅有基本差异在于施加在净复制混合盘上的记录层的选择。在CD-RW的情况中，真空沉积在净复制混合盘上的物质会是一种热致相变材料，而ROM标记可为数据凹坑，与CD(或DVD)混合盘的情况相同。在MO的情况中，真空沉积物质会是一种传统的材料，其磁性取向可由协同于一外部磁场作用的加热装置而选择性地倒转。这些材料及其应用和使用是本领域的技术人员众所周知的，这些人会容易地了解到，混合盘母版及净复制品上的特征的垂直尺寸并不一定要跟混合式CD情况中的尺寸一样大即能在最终混合盘内达到适当的相深。
同样的，本发明不局限于使用旋转盘。本发明的内容同样可应用于具备微观表示的ROM数据及凹槽供使用者在事后选择性地在最终复制构件上记录数据的任何可复制构件。在一静止构件的情况中，母版可由一双光束(或单一横向抖动光束)产生，该光束的记录光斑会以本领域普通技术人员易于实现的方式在该构件的一个或多个平面上进行光栅扫描。
本领域普通技术人员不脱离本发明的精神和范围做出许多替代方案和修改。因此，必须了解到图示说明和描述的实施例只是作为实例，并且不应将其视为由所附权利要求定义的本发明的限制。
在本说明书中用以描述本发明及其实施例的字句应不仅就其一般定义的意思加以了解，且涵盖在本说明书中的具体定义、超出于一般定义的意思范围的结构、材料或动作。因此如果一组件在本说明书中上下文中能被解释为包含一个以上的意思，那么其在一个权利要求中的使用必须被理解为对于被本说明书及其字句本身所支持的所有可能意思是通用的。
因此，以下权利要求的字句或组件的定义不仅包含字面阐述的部件之组合，也包含以基本上相同方式执行相同功能以得到基本上相同结果的所有等效结构、材料或动作。
本领域普通技术人员从本发明所主张之主题看出的非实质性变更(不管是立即得知或事后想出)都明确地视为等效地在本发明权利要求范围以内，即使没有以基本上相同方式精确地执行相同功能以获得基本上相同结果。因此，本领域普通技术人员在当前或今后知晓的替代方案都将在定义的要素的范围内。
这样，权利要求被理解为涵盖上述具体图示说明和描述的内容、原理上等效的内容、明显可取代的内容以及本质上包含本发明的基本思想的内容。
权利要求
1.一种混合式结构物，包括一第一区和一第二区，a、所述第一区存储选择性可检索的数据在连续若干份所述数据的第一轨道中，每份所述存储数据在所述混合式结构物内由一长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、以及正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；以及b、所述第二区包括一第二轨道，所述第二轨道具有第二纵向尺寸、正交于所述第二纵向尺寸且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述第二横向尺寸和所述第二垂直尺寸在范围上都是微观的；其中c、所述第二横向尺寸之范围大于所述第一横向尺寸之范围；并且所述第一垂直尺寸之范围大于所述第二垂直尺寸之范围。
2.根据权利要求1所述的混合式结构物，其中a、所述混合式结构物包括一具有一中心轴的盘，所述盘可有选择地围绕所述中心轴旋转，所述盘有一基本上平坦的表面；b、所述第一区包括在所述盘的一表面上的一第一环带，所述第二区包括在所述表面上的一第二环带，所述第一和第二环带与所述盘同轴；c、所述第一轨道包括一在所述第一环带内围绕所述盘的螺旋线，以及所述第二轨道包括一在所述第二环带内围绕所述盘的螺旋线；d、所述第一平面及所述第二平面处于所述表面内；以及e、所述第二轨道是在所述表面内的一凹槽。
3.根据权利要求2所述的混合式结构物，其中，所述主特征包括所述表面内的凹坑，每一连续的主凹坑对与一主岸台交错，每个所述主凹坑和每个所述主岸台表示一份所述存储数据。
4.根据权利要求3所述的混合式结构物，其中，每个所述主岸台包括一进入所述表面内的三维凹部，具有一第三横向尺寸。
5.根据权利要求4所述的混合式结构物，其中，所述第三横向尺寸之范围基本上等于所述第一横向尺寸之范围。
6.根据权利要求4所述的混合式结构物，其中，所述第三横向尺寸之范围大于所述第一横向尺寸之范围。
7.根据权利要求6所述的混合式结构物，其中a、所述三维凹部沿所述第一轨道的至少一部分是基本上连续的；以及b、多个所述凹坑被包含在所述第一轨道之所述部分内的所述三维凹部中。
8.根据权利要求4所述的混合式结构物，其中，每个所述凹坑的纵向末端相互几何对称。
9.根据权利要求5所述的混合式结构物，其中，每个所述岸台的纵向末端相互几何对称。
10.根据权利要求1所述的混合式结构物，其中所述特征和所述第二轨道通过加热处理设置在所述结构物内。
11.根据权利要求4所述的混合式结构物，其中，每个所述主凹坑具有一由其横向截面定义的外部形状，从所述凹坑开始其在所述第一垂直方向偏离所述表面的点、在所述第一特征的一横向沿、直到从所述表面的所述偏移结束在所述主凹坑的相对横向沿的点，所述外部形状没有呈现大致的斜坡不连续点。
12.一种母体混合式盘结构物，包括一第一区和一第二区，a、所述第一区存储选择性可检索的数据在连续若干份所述数据的第一轨道中，每份所述存储数据在所述混合式结构物内由所述第一轨道中的长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、一正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、及一正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；b、所述第二区包括一第二轨道，所述第二轨道具有一第二纵向尺寸、一正交于所述第二纵向尺寸并且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及一正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述第二横向尺寸和所述第二垂直尺寸在范围上都是微观的；以及c、所述第二横向尺寸之范围大于所述第一横向尺寸之范围；以及d、所述第一垂直尺寸之范围大于所述第二垂直尺寸之范围；其中e、配置所述母体结构物，以便从其中可产生一最终混合式结构物，所述最终混合式结构物含有(1)若干个次特征，其分别表示由对应主特征表示的若干份数据，所述数据是从所述最终混合式结构物中选择性可检索的；以及(2)一导轨，代表若干份其它数据的第三特征可被选择性地记录在所述导轨内，并且所述其它数据可从所述导轨被选择性检索。
13.一种最终混合式结构物，其是从权利要求12所述的母体混合式盘复制的。
14.一种中间混合式结构物，其是从权利要求12所述的母体混合结构复制的，由该中间混合式结构物可复制权利要求13所述的最终结构。
15.一种制造混合式结构物的方法，该混合式结构物包括一第一区和一第二区，所述第一区存储选择性可检索的数据在连续若干份所述数据的第一轨道内，每份所述存储的数据在所述混合式结构物内由一长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、一正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、以及一正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；所述第二区包括一第二轨道，所述第二轨道有一第二纵向尺寸、一正交于所述第二纵向尺寸且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及一正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述横向和垂直尺寸在范围上都是微观的；所述第二横向尺寸之范围大于所述第一横向尺寸之范围；并且所述第一垂直尺寸之范围大于所述第二垂直尺寸之范围，所述方法包括以下步骤a、提供使所述主特征及所述第二轨道可被设置在其中的结构；b、提供第一和第二光学装置；c、使所述主特征通过所述第一光学装置被设置在所述混合式结构物内；以及d、使所述第二轨道通过所述第二光学装置被设置在所述混合式结构物内。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一光学装置包括第一光束，所述第二光学装置包括第二光束。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，提供一单一光束，所述第二光学装置包括使所述光束沿所述横向方向有选择地抖动的装置。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述提供的结构物包括一表面，所述主特征和所述第二轨道可通过光致发热装置设置在所述表面上，所述第一和第二光学装置有选择地以加热方式在所述表面上感应所述主特征和第二轨道。
19.一种制造混合式结构物的设备，该混合式结构物包括一第一区和一第二区，所述第一区存储选择性可检索的数据在连续若干份所述数据的第一轨道内，每份所述存储的数据在所述混合式结构物内由一长形的、微观三维主特征表示，所述主特征具有一沿所述第一轨道的第一纵向尺寸、一正交于所述第一纵向尺寸并且与所述第一纵向尺寸在一第一平面内共面的第一横向尺寸、以及一正交于所述第一平面的第一垂直尺寸；所述第二区包括一第二轨道，所述第二轨道有一第二纵向尺寸、一正交于所述第二纵向尺寸且与所述第二纵向尺寸在一第二平面内共面的第二横向尺寸、及一正交于所述第二平面的第二垂直尺寸，所述横向和垂直尺寸在范围上都是微观的；所述第二横向尺寸之范围大于所述第一横向尺寸之范围；并且所述第一垂直尺寸之范围大于所述第二垂直尺寸之范围，所述设备包括a、使所述主特征及所述第二轨道可被设置在其内的一结构；b、第一和第二光学装置；c、使所述主特征通过所述第一光学装置设置在所述混合式结构物内的装置；及d、使所述第二轨道通过所述第二光学装置设置在所述混合式结构物内的装置。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述结构包括一表面，所述主特征和所述第二轨道可通过光致发热装置设置在所述表面上，以及所述第一和第二光学装置被设置以加热方式感应所述表面上的所述主特征和第二轨道。
全文摘要
一种混合盘(300)，其可记录带凹槽比预记录的ROM数据凹坑(330，331，332)宽而且浅。ROM凹坑(330，331，332)可以被预记录在ROM凹槽(320，321)内，ROM凹槽(320，321)至少与ROM凹坑(330，331，332)等宽度，但是比ROM凹坑(330，331，332)浅。不管是否设置ROM凹槽(330，321)，ROM岸台穿插在连续的ROM凹坑(330，331，332)之间。在优选实施例中，一双光束装置的一光束(102)记录ROM凹坑(330，331，332)，同时另一光束(103)记录预制槽，以及如果ROM凹槽存在时，也记录ROM凹槽。在大多数实施例中，一加热母版制作处理提供平滑的特征表面，以利于混合盘母版的复制。通过所提出的方法可以减小或者消除一般由加热冲击处理形成在母版内凹坑和凹槽的径向末端的边坡(70a，b)。
文档编号G11B7/09GK1596440SQ03801687
公开日2005年3月16日 申请日期2003年9月3日 优先权日2002年9月25日
发明者约翰·H·瑞卢姆, 卡莱尔·J·埃伯利 申请人:光盘公司