专利名称：信息记录薄膜材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及膜材料技术，特别涉及信息记录薄膜材料及其制备方法。
背景技术：
制造薄膜的主要方法，包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)，物理气相沉积技术指的是利用某种物理的过程，如物质的热蒸发或受到离子或粒子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质从源物质到薄膜的可控原子转移过程。物理气相沉积技术有蒸发法、溅射法、离子镀、反应蒸发沉积、离子束辅助沉积、离子原子团束沉积等方法。化学气相沉积技术是利用气态的先驱反应物，通过原子、分子间化学反应的途径生成固态薄膜的技术。气相沉积技术可用于制造磁记录薄膜材料，例如，磁记录薄膜是在以抛光的铝镁合金为衬底材料的表面上沉积上具有适当磁各向异性、厚度为几百纳米的磁性薄膜，为使薄膜具有所需的各向异性，采取倾斜蒸发沉积的方法。上述气相沉积过程包括薄膜的形核、长大、成膜过程，所需沉积时间长，所使用的装置结构复杂、价格昂贵，薄膜制造过程难以有效控制，而且生产效率低。另一类制造薄膜的方法是在衬底材料上施加涂层，以磁带或软磁盘的制造为例，将经过表面处理的磁粉浆料涂布在PET聚酯衬底表面上，然后磁场定向，此种涂层方法的主要缺点是磁记录密度低、信息储存量小、磁粉的分布不均匀，具有很大的随机性。目前，可用于刻录的光盘是在塑料圆片上涂一层光敏胶制造而成的，将可用于刻录的光盘放在光盘刻录机中，在较强激光束的照射下，记录介质光敏胶产生变化形成光斑，光斑的有无代表0和1，从而实现对信息的存储。在光敏胶上形成由光斑构成的信道，实际上是一种显微斑点图案，刻录的光盘也只用于信息的存储。此外，在现有技术中，一般的集成电路的制作方法主要是光学投影制作方法，其制作步骤包括制作一套不同的掩模图形板，通过掩模投影在涂有光刻胶层的硅片上形成相应的图案，把感光过的硅片进行扩散、掺杂等工艺，完成对感光图形的固定，洗掉原来光刻胶，重新在硅片上涂新的光刻胶，再使用不同的掩模图形板重复上述步骤，从而制作出集成电路。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种信息记录密度高、可多次重复读写、经济实用的信息记录薄膜材料。
本发明的另一目的在于提供一种结合集成电路制作技术和光盘光刻技术加工上述信息记录薄膜材料的制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现本信息记录薄膜材料制备方法包括下述步骤(1)加工基片；(2)在基片的表面上形成薄膜；(3)在基片表面的薄膜上覆盖上光刻胶；(4)用刻录机在基片上曝光刻录出斑点阵列；(5)将刻录有斑点阵列的基片显影；(6)对显影后的基片进行刻蚀，在基片表面形成可以进行信息记录的柱状微凸起阵列薄膜层。
所述步骤(2)中形成的薄膜为磁敏或光敏薄膜。
所述步骤(1)中基片可采用透光材料制成。
所述步骤(6)中将刻录有斑点的基片显影制成掩模版之后，将掩模版套对在经表面处理(例如物理沉积或电镀工艺)形成了一层磁敏或光敏薄膜并在所述磁敏或光敏薄膜上覆盖上光刻胶的基片上，用光源对掩模版确定的区域进行照射曝光，再将已曝光的基片置于显影液中显影，然后对基片进行刻蚀。
为了更好地实现本发明，在所述步骤(2)中可在磁场中进行电镀或化学镀制备磁敏或光敏薄膜层。
为了更好地实现本发明，可以在制备磁敏或光敏薄膜层之前，在基片表面制备一层非磁敏的能与基片牢固结合的薄膜底层，如电镀镍层。
为了更好地实现本发明，可以在基片表面上制备获得可以进行信息记录的柱状微凸起阵列磁敏薄膜层，之后再在薄膜层表面制备一层非磁敏的硬度较高的耐磨薄膜层。
所述光盘刻录机的光源可以是激光、蓝光、紫外线，也可以用射线或电子束代替刻录机中的光源。
为了更好地实现本发明，本发明采用的基片可以是与一般光盘形状和尺寸相同的带中心孔的圆片以方便使用。
所述在基片表面形成的柱状微凸起可以为微米或纳米尺寸的柱状微凸起。
为更好地实现本发明，本发明方法操作过程可以在真空环境条件下进行。
本发明的作用原理是在基片的表面上形成一层磁敏或光敏薄膜，然后在基片表面的薄膜上覆盖上光刻胶，再用光盘刻录机在基片上所有信息记录位置曝光刻录，感光了的部分光刻胶变硬形成斑点，而没感光的部分维持原样，再将刻录有斑点的基片显影，没感光的部分的化学溶剂被冲洗掉；然后对基片进行刻蚀，将没有光刻胶保护的磁敏或光敏薄膜腐蚀掉，而有光刻胶保护的磁敏或光敏薄膜被保留下来，形成柱状微凸起阵列，这些柱状微凸起由于是磁敏或光敏材料构成的，因此可以通过磁感应或光感应进行信息记录。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果(1)本发明信息记录薄膜材料重复读写的次数没有限制。
(2)本信息记录薄膜材料的进行信息记录的柱状微凸起所处的位置得到了精确控制，使其可以高密度地均匀有规律地分布，这样可以提高信息存储的可靠性及信息传递的速度。
(3)本发明方法制备的薄膜材料的柱状微凸起彼此独立，各自可独立工作，柱状微凸起之间相互影响小，因而所制得的薄膜材料性能稳定，质量可靠，所以本发明可用于制造质量要求较高的信息记录薄膜。
(4)本发明所使用的设备较简单，操作步骤比较方便，制造效率较高，工艺过程容易控制，制造成本低，适合大批量生产应用。
(5)本发明信息记录薄膜材料制造成本低，生产容易，应用范围非常广泛，市场前景较好。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1采用带中心孔的铝镁合金圆片(即基片)为衬底，抛光达到较低的表面粗糙度，在铝镁合金衬底上首先采用化学镀的方法沉积上一层NiP合金层，这一镀层的结构是非晶态的，不具有铁磁性。然后对NiP合金层作进一步的抛光后，在圆片的NiP合金层上采用电镀的方法沉积上一层100纳米厚度的铁的薄膜，电镀槽中施加有磁场，以使磁性材料在沉积过程中获得磁极取向。然后在圆片的铁磁性薄膜上覆盖上光刻胶之后，再用光盘刻录机在圆片上所有信息记录位置曝光刻录，已经感光的部分光刻胶变硬形成斑点，而没感光的部分维持原样，再将刻录有斑点的圆片显影，没感光的部分的化学溶剂被冲洗掉；然后对圆片进行刻蚀，将没有光刻胶保护的铁磁薄膜腐蚀掉，而有光刻胶保护的铁磁薄膜被保留下来，形成柱状微凸起阵列，这些柱状微凸起由于是磁敏材料构成的，可以通过磁感应进行信息记录；然后冲洗掉光敏胶，最后，为了保护磁性薄膜免受磁头不断冲击造成的损害，再在磁性薄膜表面沉积一层非晶碳硬质薄膜。
同样的方法可以对圆片的两个面进行，获得可以用于进行信息的双面磁记录薄膜材料。
实施例2本实施例除下述操作条件外与实施例1相同所有操作过程在真空室中进行。
实施例3采用透光良好的玻璃制成圆片，在玻璃圆片表面镀上一层铬，然后将玻璃圆片涂上光刻胶制成可刻录的光盘；再用光盘刻录机在玻璃光盘的信道上所有的信息记录位置曝光刻录出斑点阵列；再将玻璃圆片显影、刻蚀制成掩模版。
采用铝镁合金圆片为衬底，抛光达到极低的表面粗糙度，在铝镁合金衬底上首先采用化学镀的方法沉积上一层NiP合金层，这一镀层的结构是非晶态的，不具有铁磁性。然后对NiP合金层作进一步的抛光后，在圆片的NiP合金层上采用电镀的方法沉积(即电解沉积的方法)一层100纳米厚度的铁的薄膜，电镀槽中施加有磁场，以使磁性材料在沉积过程中获得磁极取向。然后在圆片的铁磁性薄膜上覆盖上光刻胶之后，将前述掩模版套对在涂有光刻胶的铝镁合金圆片上，用光源对掩模版进行照射曝光，铝镁合金圆片上感光了的部分光刻胶变硬形成斑点，而没感光的部分维持原样，再将铝镁合金圆片显影，没感光的部分的化学溶剂被冲洗掉；然后对铝镁合金圆片进行刻蚀，将没有光刻胶保护的铁磁薄膜腐蚀掉，而有光刻胶保护的铁磁薄膜被保留下来，形成柱状微凸起阵列，这些柱状微凸起由于是磁敏材料构成的，可以通过磁感应进行信息记录；然后冲洗掉光敏胶，最后，为了保护磁性薄膜免受磁头不断冲击造成的损害，再在磁性薄膜表面沉积一层非晶碳硬质薄膜。
实施例4将与光盘基片一样形状和尺寸的塑料圆片的表面制备一层聚碳酸酯衬底膜之后，采用真空溅射沉积的方法再形成具有磁光效应的TbFe膜，然后在TbFe膜上涂上光刻胶制成光盘，再用光盘刻录机在圆片上所有信息记录位置曝光刻录，感光了的部分光刻胶变硬形成斑点，而没感光的部分维持原样，再将刻录有斑点的圆片显影，没感光的部分的化学溶剂被冲洗掉；然后对圆片进行刻蚀，将没有光刻胶保护的TbFe磁光薄膜腐蚀掉，而有光刻胶保护的TbFe磁光薄膜被保留下来，形成柱状微凸起阵列，这些柱状微凸起由于是具有磁光效应TbFe材料构成的，可以通过磁光效应进行信息记录。
权利要求
1.一种信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于包括下述步骤(1)加工基片；(2)在基片的表面上形成薄膜；(3)在基片表面的薄膜上覆盖上光刻胶；(4)用刻录机在基片上曝光刻录出斑点阵列；(5)将刻录有斑点阵列的基片显影；(6)对显影后的基片进行刻蚀，在基片表面形成可以进行信息记录的柱状微凸起阵列薄膜层。
2.根据权利要求1所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于所述步骤(2)中形成的薄膜为磁敏或光敏薄膜。
3.根据权利要求1所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的基片采用透光材料制成。
4.根据权利要求1所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于所述步骤(6)中将刻录有斑点的基片显影制成掩模版之后，将掩模版套对在经表面处理形成了一层磁敏或光敏薄膜并在所述磁敏或光敏薄膜上覆盖上光刻胶的基片上，用光源对掩模版确定的区域进行照射曝光，再将已曝光的基片置于显影液中显影，然后对基片进行刻蚀。
5.根据权利要求1所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于所述步骤(2)中可在磁场中进行电镀或化学镀制备磁敏或光敏薄膜层。
6.根据权利要求1所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于在基片表面上制备获得可以进行信息记录的柱状微凸起阵列磁敏薄膜层，再在薄膜层表面制备一层非磁敏的硬度较高的耐磨薄膜层。
7.根据权利要求1所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于所述光盘刻录机的光源是激光、蓝光或紫外线，或用射线或电子束代替刻录机中的光源。
8.根据权利要求1所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的基片是与一般光盘形状和尺寸相同的带中心孔的圆片。
9.根据权利要求1～8任一项所述的信息记录薄膜材料制备方法，其特征在于操作过程在真空环境条件下进行。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的信息记录薄膜材料制备方法制备的信息记录薄膜材料。
全文摘要
本发明提供一种信息记录薄膜材料制备方法，包括下述步骤(1)加工基片；(2)在基片的表面上形成薄膜；(3)在基片表面的薄膜上覆盖上光刻胶；(4)用刻录机在基片上曝光刻录出斑点阵列；(5)将刻录有斑点阵列的基片显影；(6)对显影后的基片进行刻蚀，在基片表面形成可以进行信息记录的柱状微凸起阵列薄膜层。本发明所使用的设备简单，操作步骤比较方便，制造效率较高，工艺过程容易控制，制造成本低，适合大批量生产应用，所制备的信息记录薄膜材料重复读写的次数没有限制，可以提高信息存储的可靠性及信息传递的速度，应用范围非常广泛，市场前景较好。
文档编号G11B7/26GK1564253SQ200410026489
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月15日 优先权日2004年3月15日
发明者周照耀 申请人:周照耀