制造母盘、模板、记录介质的方法及母盘、模板和记录介质的制作方法

专利名称：制造母盘、模板、记录介质的方法及母盘、模板和记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造用于再现信息的光盘等的母盘(masterdisk)的方法等。
背景技术：
已经广泛地使用了通过光束的照射记录和再现信息的光记录介质，并且将来，注意力也将会集中在其记录密度的提高。
近来，已经开发了能够再现具有大容量的图像/声音数据和数字数据的多种光盘。例如，已经进行了研究和开发，从而将直径为12cm的光盘的存储容量增加到23.2到30GB的高密度。
通过制作母盘或由母盘制造的模板并然后对其进行注模，来大量地制造光盘。传统上，在制造母盘时，通过在母盘的衬底上，例如在表面研磨的玻璃衬底上旋涂光敏材料层502，来形成光盘，如图5的示意图中所示。参考数字507表示记录层，而参考数字508表示主轴电动机。注意，图5省略了聚焦控制激光光学系统、用于记录激光光学系统的光束放大器等。将在信号源511中产生的要记录的信息信号调制为信号脉冲内的脉冲串，并且通过记录均衡器512来改变信号脉冲宽度，然后输入到光调制器503中。光调制器503调制输入激光束的强度。按照这种方式，在通过反射镜504，然后通过已经进行了聚焦控制的透镜致动器505的透镜之后，将强度调制后的激光束聚焦到位于玻璃衬底501上的光敏材料层502上。这使光敏材料层502部分地改变为结晶态。然后，当对光敏材料层502进行显影时，形成了与光敏度相对应的凹坑和槽脊或凹槽的标记。
制造高密度光盘的母盘需要形成小信号凹坑。已经进行了这样的技术的开发(例如，见日本待审专利申请公开No.2001-250279)。
然而，有机光敏材料通常具有光子模式，并且曝光取决于光量。因此，例如，当所记录的激光光斑具有高斯分布的形状时，在光斑两侧的部位仍然被部分曝光。由此，记录凹坑的形状具有与曝光功率相对应的宽度，这使得难以稳定地形成小于记录光斑的记录凹坑。
此外，作为光敏材料层的图案曝光设备，已经开发了电子束绘制设备等，其支持微型图案的信息，并且支持高致密化。该电子束绘制必须进行高真空中的绘制操作，因此，具有的问题在于设备较大并较昂贵。
本发明使用了热敏材料，该热敏材料表现出由于来自光照射的温度增加所引起的状态改变(例如，从非晶相改变为晶相)，而不是在传统技术中所使用的光敏材料。当根据材料，材料达到了等于或大于设置温度的温度时，热敏材料通常表现出状态的改变。因此，在所记录的激光光斑具有高斯分布的形状时，在已经达到了高温的光斑中心的部位处，存在状态改变。但是，由于温度的未充分增加，在光斑的两侧处具有较小照射量的部位不会实现状态的改变。因此，与其中采用了基于传统光子模式的光敏材料的情况相比，该技术使较小的记录凹坑得以稳定地形成。
优选地，要用于制造记录介质的母盘的热敏材料满足针对以下所给出的特性(1)到(5)的要求值(1)对记录激光束的吸收系数。
(2)热敏材料的状态改变温度。
(3)在曝光部分和未曝光部分对显影液的蚀刻率之间的差别。
(4)未曝光部分对显影液的抵抗性。
(5)对模板的制造中的电镀液的抵抗性。
本发明是一种制造记录介质的母盘的方法，并且提供了一种利用热敏材料制造母盘的方法，能够至少改进以上的特性(1)和(2)。
此外，本发明具有简单的结构，还可以利用用于制造光盘母盘的现有设备，并且提供了一种制造母盘的方法，与使用上述电子束绘制设备的情况相比，能够降低成本。

发明内容
为了解决传统技术中的上述问题，通过以下的技术来实现本发明的目的。
本发明的一种制造记录介质的母盘的方法，包括以下步骤在衬底上形成热敏材料层；将所述热敏材料层部分曝光于激光束；以及，使用所述热敏材料层的曝光部分和未曝光部分之间的蚀刻率之间的差别来形成凹坑和槽脊的图案。所述热敏材料层至少包括锑和氧，并且当氧的成分比定义为x(原子百分比)时，x定义为3≤x≤50。由于氧的成分比为3原子百分比或更大，并且由于即使在室温下，非晶态可以更为稳定，于是，可以使由激光束形成的凹坑变得微小。此外，由于氧的成分比为50原子百分比或更小，因此，这能够使对激光束的吸收系数足够大，并且可以因而改善记录稳定性。
在热敏材料层形成步骤中，当其中包含作为基本元素的锑的氧化膜中的氧的量设置为等于x(原子百分比)时，并且当氧化膜至少包含从由Ag、Al、Au、Cr、Cu、Fe、Ge、Mo、Nb、Os、Pd、Se、Si、Ta、Te、Ti、V和W组成的组中选择的一种元素，作为添加剂时，以及当所述添加剂的成分比设置为等于y(原子百分比)，则可以针对衬底形成具有x定义为3≤x≤50且y定义为1≤y≤30的特性的热敏材料层。这通过添加剂改善了未曝光部分对显影液的抵抗性，由此，在显影期间，降低了未曝光部分的表面粗糙度。如果添加剂的成分比为1原子百分比或更大，则可以获得前述效果，这将使热敏材料层难以抑制由激光照射而引起的结晶部分的形成，从而使凹坑变得更小。
在热敏材料层形成步骤中，当使用其中添加了Au、Ge、Nb、Si、Te、Ti、Pd或W的低氧化的锑膜的热敏材料时，可以加宽显影液浓度的余量。
利用反应溅射处理来进行热敏材料层形成步骤，并且膜形成期间0.005Pa或更大的氧气部分压力是容许的。在氧气部分压力为0.005Pa或更大的条件下的膜形成可以充分地增加热敏材料层的膜中的氧气量。
在进行凹坑和槽脊图案形成步骤之前，可以进行退火步骤，即退火处理，从而使热敏材料层的温度为从50℃到300℃。此外，还可以在进行热敏材料层形成步骤和曝光步骤之后进行退火步骤，并且还可以在进行热敏材料层形成步骤之后且在进行曝光步骤之前进行退火步骤。此外，可以同时在曝光步骤之前和之后进行退火步骤。在这种情况下，由于热敏材料层的温度为50℃或更大，增加了对显影液的抵抗性，并且因此，可以在显影期间，降低未曝光部分的表面粗糙度。而且，由于热敏材料层的温度为300℃或更小，将仅略微地进行了整个薄膜的结晶化，并且不可能抑制由于激光束所引起的结晶部分的形成。
优选地，利用诸如清洁炉等设备来进行退火处理。
此外，优选地，通过激光束照射来进行退火处理。
此外，优选地，在水碱性溶液中进行凹坑和图案形成步骤中的显影。
另外，优选地，所述方法包括步骤使其导热性与热敏材料层的导热性不同的层与衬底相接触。这实现了在记录期间的热敏材料层的温度控制，例如，能够获得足够的记录灵敏度并记录具有较小宽度的标记。
另外，优选地，从热敏材料层形成步骤结束到凹坑和槽脊图案形成步骤中的显影开始的时间处于24小时之内。利用24小时内的时间段，热敏材料层可以保持对显影液的抵抗性，并且可以抑制表面粗糙度。
此外，这些方法可以提供一种记录介质的母盘，并且这样获得的母盘还可以用于制造记录介质的模板。此外，可以根据这样获得的模板制造记录介质。
如以上所讨论的那样，使用包含主要比例的锑的氧化物作为热敏材料能够使光盘母盘的制造变得便宜和容易。此外，将添加剂引入到热敏材料中能够提供以下效果，包括调节对激光束的吸收系数，改善对显影液的抵抗性，在每一个步骤中的余量的扩展等。这些制造步骤不需要特殊设备，这是由于可以使用现有的记录机和显影设备。由此，本发明非常有助于光盘的高密度化。


图1是示出了根据本发明，用于制造记录介质的母盘的方法的每一个步骤的图。
图2是示出了母盘的记录设备的示例的方框图。
图3是示出了根据本发明，在以激光束进行记录之前进行退火处理的情况下，制造记录介质的母盘的方法的每一个步骤的图。
图4是示出了根据本发明，在以激光束进行记录之后进行退火处理的情况下，制造记录介质的母盘的方法的每一个步骤的图。
图5是示出了传统的母盘记录设备的示例的方框图。
具体实施例方式
在本发明的光学介质的实施例中，尽管将主要阐明对ROM型光盘的应用，本发明并不局限于这些光盘和形状。本发明可以诸如应用于制造各种记录介质的母盘，例如，在信息记录层上具有微小凹坑和槽脊的光磁盘和相变盘。
参考图1，将描述制造本发明的记录介质的母盘的方法。首先，作为记录介质的主结构的衬底101，使用了研磨和清洁后的玻璃衬底或硅衬底，并且形成了其中锑为主要成分的氧化薄膜，作为在衬底101的表面上的热敏层102(图1(a))。将激光束施加到热敏材料层102上来创建微小凹坑和槽脊的图案，以便部分地形成结晶部分103(图1(b))。然后，通过利用结晶部分103和还未由激光束照射的未曝光部分104的蚀刻率的差别，利用显影液来去除结晶部分103(图1(c))。在其上形成了凹坑和槽脊的图案的该衬底被称为母盘105。随后，在母盘105上形成金属薄膜106。之后，利用母盘105作为电极来进行电镀，以便在金属薄膜106上形成金属层107(图1(d))。然后，将金属膜106和金属层107一起从母盘105上剥离，以制造主模板(master stamper)108(图1(e))。
可以利用该主模板108来复制母模板(mother stamper)109(图1(f))，并且可以利用该母模板109，通过注模来大量制造如光盘110等光信息介质(图1(g))。
日本待审专利申请公开No.10-97738提出了使用硫族元素化合物的氧化膜作为热敏材料。作为进一步研究的结果，我们已经发现了通过将锑与锑的氧化物混合制造的薄膜(之后，以低氧化的锑膜来表示)适合作为热敏材料，用于制造高密度光记录介质的母盘105。现有的锑的氧化物的示例包括Sb2O3和Sb2O5。其标准形成能量值分别是-1253kJ/mol和-820kJ/mol，因此，锑和Sb2O3被称为主要低氧化的锑膜。由于Sb2O3是无色的，在低氧化的锑膜中的氧的成分比是可调节的；包括特定范围内的氧的低氧化的锑膜，对于具有405nm或更小的波长的激光束，具有较大的吸收系数。当利用激光束来照射具有较大吸收系数的低氧化的锑时，所照射部位的温度局部增加，并且使在形成膜时处于非晶态的低氧化的锑膜的一部分结晶化。换句话说，将该膜晶相分离为晶粒和周围的Sb2O3。该晶粒可以容易地溶解于碱性溶液中，因此，可以利用碱性溶液来去除结晶部分103。即，可以对记录凹坑进行显影。利用包括405nm的记录激光束和孔径为0.9的物镜的光学系统，我们能够形成和显影具有0.1微米直径的凹坑。低氧化的锑膜被认为适合作为在制造高密度的母盘、需要形成微小凹坑的只读型光盘时的热敏材料。
作为热敏材料的低氧化的锑膜具有根据氧的成分比的较宽的变化特性。首先，如果氧的量太小，则低氧化的锑膜的成分大部分变为锑。因此，难以在室温下使该膜稳定在非晶态，导致了立即的结晶，甚至刚刚在膜形成之后。由此，对于具有较小的氧的成分比的低氧化的锑膜，不能够记录微小的凹坑。由于利用激光束的结晶部分103的形成和显影受到晶粒直径的大小的影响，优选地，低氧化的锑膜的氧的成分比为3原子百分比或更多。
此外，如果氧的量太大，则对405nm或更小的激光束的吸收系数变小。这是由于Sb2O3，即锑的氧化物是主要成分。由于即使由激光束照射，低氧化的锑膜的温度不会增加，因此，不能够形成部分结晶部分103。作为试验的结果，已经发现氧的成分比最好为50原子百分比或更小。
如上所述，由于激光束的照射引起的膜表面的温度的增加可以部分地形成低氧化的锑膜的结晶部分103，从而能够利用碱性溶液来进行显影。这里，低氧化的锑膜对膜形成条件和如显影液的pH值和显影时间等显影条件较敏感。与适当条件的偏差会引起未曝光部分104的表面粗糙度。
在显微级，低氧化的锑膜的表面被认为处于非晶态，其中，锑和Sb2O3以混合形式存在。在低氧化的锑膜的该表面上，存在在膜形成之后不能立即保持稳定的非晶态的一些部分。以上所提到的表面粗糙度被认为归因于从其作为起点的部分出现的Sb2O3溶解到显影液中，即，归因于部分未显影部分104的存在，该未显影部分对显影液存在较低的抵抗性，即使在不利用激光束来照射表面的情况下。
通过试验，我们已经发现通过将元素Ag、Al、Au、Cr、Cu、Fe、Ge、Mo、Nb、Os、Pd、Se、Si、Ta、Te、Ti、V或W添加到低氧化的锑膜中作为添加剂，极大地减小了该表面粗糙度。这些添加剂被认为是通过从低氧化的锑膜的表面沉淀，防止了Sb2O3溶解到显影液中；当添加剂的成分比是1原子百分比或更大时，显示出了该效果。然而，如果添加剂的量太大，容易阻止利用激光束照射的结晶部分103的形成，这样，难以形成记录凹坑。因此，这些添加剂的成分比最好为30原子百分比或更小。
此外，还可以通过使低氧化的锑膜经过退火处理来降低该表面粗糙度。如上所述，可以认识到，尽管存在在膜形成之后不能够立即保持在稳定的非晶态的未曝光部分104的一些部分，但是，退火处理可以形成热力稳定状态，从而能够提高对显影液的抵抗性。然而，当在退火处理期间的温度太高时，使低氧化的锑膜的整个膜表面结晶，不能够通过激光束照射来进行记录。因此，优选地，在退火处理期间的温度为300℃或更小。此外，如果在退火处理期间的温度太低，则获得的效果较小。因此，该温度最好为50℃或更大。
(第一实施例)在第一实施例中，将低氧化膜形成为在如研磨玻璃衬底等衬底101上的热敏材料层102。在直流磁控管溅射设备配备有锑靶之后，并且在玻璃衬底101固定在衬底支架上之后，利用低温泵来真空排放室的内部，直到1×10-4Pa的高真空。在真空排放的同时，将氩气引入到室中，直到0.10Pa，然后，引入氧气，直到0.11Pa的总压力。之后，在旋转衬底101的同时，将直流电流施加到锑靶上来形成膜，从而使锑氧化物的膜厚度变为80nm。
在本实施例中，通过在膜形成期间引入氧气，可以在衬底101上形成低氧化的锑膜。然而，具有低氧化的锑膜的成分的材料可以用作靶材料，以仅利用氩气来进行溅射。
图2是母盘的记录设备的示例的方框图。参考数字207表示记录激光器，208是主轴电动机，而209是低氧化膜。注意，图2省略了聚焦控制激光光学系统和记录激光光学系统的光束放大器等。
将在信号源201中产生的要记录的信息调制为信号脉冲内的脉冲串，并且通过记录均衡器202来改变信号脉冲宽度，然后输入到光调制器203中。光调制器203调制输入的激光光束的强度。按照这种方式，在通过反射镜204，然后通过已经受到聚焦控制的透镜致动器205的透镜之后，将强度调制后的激光束聚焦在玻璃衬底206上的锑混合物的薄膜上。这将锑混合物部分地改变为晶态。在本实施例中，使用了波长为351nm的记录激光器207，并且此激光光束的波长对于热敏材料层102具有足够的吸收系数。然而，只要激光束可以部分地将热敏材料层102的一部分改变为结晶部分103，则其波长可以是任意的。优选地，使用410nm或更小的波长，这是由于使用短波长的激光器可能会减小激光束的光斑直径。
为了以高密度来进行热记录，需要根据以下方面来调节记录信号脉冲的长度和记录的定时，所述方面为靶记录信号的长度；靶记录信号和在靶记录信号之前或之后的记录信号之间的间隔；以及在靶记录信号之前或之后的记录信号的长度。例如，按照以下的方式来进行调节，所述方式为如果紧接在记录脉冲之前存在长记录脉冲，则使记录脉冲的头延迟，或者当紧接在记录脉冲之前存在没有信号的较长时间间隔时，使记录脉冲的头加速。此外，为了使在一个记录脉冲内的信号凹坑的宽度保持恒定，通过记录均衡器202来进行复杂的操作，例如，使信号脉冲的头和尾稍微长一些，并且使信号脉冲的中心为短脉冲串。
利用本实施例的低氧化的锑膜作为热敏材料层102能够通过将该层浸入2-10％的氢氧化四甲铵水溶液几分钟，实现结晶部分103的完全去除(这里被称为显影步骤)。形成了具有0.32微米的轨道间距的微小凹坑和0.14微米的最短凹坑长度。
之后，利用磁控管溅射设备，在母盘105上形成了Ni的金属薄膜106，在母盘105中，形成了该微小凹坑和槽脊凹坑，从而膜厚为从10到50nm。将这样得到的材料放在阴极上，然后进行电铸以制造具有几百微米厚度的金属层107。然后，将这样获得的金属薄膜106和金属层107一起从母盘105上剥离以制造主模板108。
表1示出了氧气部分压力、膜中的氧气量和结晶部分103的形成。
(表1)

如表1中所看到的，在膜形成期间的氧气部分压力与已形成的膜中的氧气量相关；在溅射期间的氧气部分压力越高，则在热敏材料层102中所包含的氧气的量越大。在本发明中，在结晶部分103的形成中，在热敏材料层102中的氧气含量指定为3％或更高和50％或更低，当氧气含量增加时，吸收系数变小，这难以稳定地利用激光束进行记录。此外，当氧气含量减小时，低氧化的锑膜在非晶态下的稳定性也会减小，并且还使由激光束照射所形成的凹坑的形状发生变形。因此，对于由具有变形凹坑的母模板109所制造的光盘110，母模板109的变形凹坑形状也对光盘110具有不利影响。因此，通过再现设备的再现检测到噪声，导致了无法获得具有高质量的再现信号。因此，如果将包含主要比例的锑的氧化物用作热敏材料层102，则在膜中氧的浓度最好为3％或更高和50％或更低。
此外，在膜形成期间的氧气部分压力与在热敏材料层102中的氧气量相关联；氧气量根据诸如在膜形成期间的室内的总压力、在溅射期间的输入功率、在溅射靶和衬底101之间的距离等参数，发生了极大的变化。由此，用于膜形成具有较好特性的热敏材料层102的抗蚀剂的氧气部分压力的条件并不认为要一般性的确定。然而，在膜形成期间锑与氧气的反应需要最小的室内氧气。这里，如在上述的表1中所示，我们已经发现进行氧气的引入从而使室内的氧气部分压力为至少0.005Pa或更大能够使锑与氧气发生反应以在衬底101上形成氧化物。出于该原因，为了制造具有良好特性的锑的氧化物作为热敏材料层102的抗蚀剂，则在膜形成期间在室内的氧气部分压力最好为0.005Pa或更大。
(实施例2)在实施例2中，按照与实施例1相同的方式来进行膜形成、记录和显影。在本实施例中，当在氧气的气氛下将锑膜形成为热敏材料时，同时，对用作添加剂的碲靶进行放电，以形成低氧化的锑膜和碲膜。通过改变溅射期间碲的输入功率来调节碲含量。
将碲添加到包含作为主要成分的锑的热敏材料层102中能够降低在显影期间的未曝光部分104的表面粗糙度。未曝光部分104的该表面粗糙度被认为归因于不能够保持稳定的非晶态的部分对显影液的低抵抗性。在实施例2中，可以想到，通过添加其溶解度小于Sb2O3的溶解度的碲，可以在膜表面上分离出碲，以便防止Sb2O3溶解到显影液中。
之后，阐明添加剂的含量。当在热敏材料层102中的添加剂的含量为1原子百分比或更大时，可以确保降低表面粗糙度的效果。如果碲(添加剂)的量太大，则引起了不利的效果，其中，难以形成微小的凹坑串。这是由于当添加到锑中的添加剂的量太大时，相对减小了本发明所必需的锑和氧的浓度，从而难以由于激光束的照射而形成锑的结晶。研究的结果已经显示如果该热敏材料层102中的该添加剂的含量为1百分比或更大和30百分比或更少，则在显影期间可以减小表面粗糙度，由此，形成了更为微小的结晶部分103，而不会阻止在激光束照射期间的锑的结晶。
接下来将讨论添加剂材料。通过以如上所述的相同的膜形成方法来进行试验，制造了低氧化的锑膜，其中添加了Ag、Al、Au、Cr、Cu、Fe、Ge、Mo、Nb、Os、Pd、Se、Si、Ta、Ti、V和W中的每一个。如上所述，通过改变施加到添加剂材料靶的电功率，对添加剂的含量进行调节；通过在膜形成期间的氧气的流率来调节氧气含量。对于这些添加剂，可以看到与上述的碲类似的效果，并且已经发现添加剂的成分比最好为1原子百分比或更大和30原子百分比或更小。添加这些金属材料可以增加在显影期间浸入显影液中的时间的余量。该热敏材料层102使主模板108的制造变得更容易。
此外，我们的研究显示利用其中添加了Au、Ge、Nb、Si、Te、Ti、Pd或W的低氧化的锑膜的热敏材料制造的母盘105还可以增加显影液浓度的余量。这表明Au、Ge、Nb、Si、Te、Ti、Pd和W的每一种元素物质、或每一种氧化物均对碱性溶液具有一些抵抗性，因此，将适量的这些添加剂添加到热敏材料层102中能够增加显影条件的余量。由此，添加到低氧化的锑膜的特别适合的添加剂材料包括Au、Ge、Nb、Si、Te、Ti、Pd和W，并且其添加剂的成分比最好为1原子百分比或更多和30原子百分比或更少。
(实施例3)将参考图3来阐明本实施例。按照与实施例1相同的方式，通过磁控管溅射处理在包括硅的衬底301上形成作为热敏材料层302的低氧化的锑膜(图3(a))。之后，为了防止由于显影处理而引起的在未曝光部分中的缺陷的发生，热敏材料层302经过了退火处理(图3(b))。这里，通过将在其上形成了热敏材料层302的衬底301放置在清洁炉中，来进行退火处理。通过测量热敏材料层302的温度和使用与实施例1相同的记录设备，在热敏材料层302中形成了微小的结晶部分(图3(c))。随后，通过在2％的氢氧化四甲铵的水溶液中浸泡这样得到的材料，然后进行显影，来去除结晶部分(图3(d))。
为了定量地指示表面粗糙度，这里，按照缺陷的数量作为指标来表达表面粗糙度的程度。表2示出了在显影之前的退火处理的温度(退火温度)、恶化部分的形成存在与否、以及在显影后未曝光部分303中所存在的每cm2中的缺陷数量。此外，在表2中还示出了在没有退火处理的情况下的其间的关系。在扫描电子显微镜下确定缺陷的数量，其中，将具有0.01微米或更大的直径的空洞作为缺陷进行计数。
(表2)


缺陷的数量根据氢氧化四甲铵的水溶液的浓度而发生了极大的变化，并且在所有情况下，在显影之后在未曝光部分303中存在的缺陷数量取决于退火处理的温度。此外，在无退火处理的情况下，在表面上看到了不同尺寸的大量凹坑和槽脊，这样不能够对缺陷的数量进行计数(见表2)。然而，对于具有退火处理的情况，可以减小表面粗糙度。这里，当进行退火处理，从而热敏材料层302的温度变为50℃或更大时，示出了缺陷的数量得到了极大地减小。此外，增加退火处理的温度领先于薄膜自身的结晶，从而难以利用激光束来形成结晶部分。由此，退火处理的温度最好为从50℃到300℃。
此外，即使当在利用激光束进行记录之后进行该退火处理时，仍能获得类似的结果。图4中示出了该处理。在衬底401上膜形成了热敏材料层402(图4(a))，然后，利用激光束来制造结晶部分(图4(b))。然后，进行退火处理(图4(c))，然后进行显影(图4(c))。在显影之后，获得了未曝光部分403。
此外，可以同时在利用激光束进行记录之前和之后来进行退火处理。
注意，可以利用激光束来进行该退火处理。例如，通过利用图2所示的记录设备来聚焦激光束，对记录设备进行控制，从而热敏材料的温度变为50℃或更大。
(实施例4)在本实施例中，按照与实施例1相同的方式来进行膜形成、记录和显影。在本实施例中，当在氧气的气氛下膜形成锑的热敏材料，即，热敏材料层102时，同时对硅靶进行放电，以形成低氧化的锑膜和硅膜。通过改变在溅射期间的硅的输入功率来调节硅的含量。
在形成了热敏材料层102之后，使该热敏材料停留在室内温度(25℃)。之后，对所得到的材料进行记录和显影，然后，确认曝光部分的表面粗糙度和凹坑形成。结果，随着停留时间的增加，表面粗糙度变得逐渐显著。表3示出了停留时间、凹坑形成的存在与否、以及表面粗糙度之间的关系。
(表3)

即使当在低氧化的锑膜的热敏材料中使用除了硅之外的其他添加剂，也可以看到该趋势。由于锑的非晶态非常不稳定，理想地，在凹坑形成之后对显影液具有抵抗性的热力稳定条件是紧接在膜形成之后的状态。出于此原因，如表3中所看到的，从热敏材料层102的膜形成到曝光和显影的时间段最好在24小时之内。
(其他实施例)注意，尽管在每一个上述的实施例中，将碱性溶液用于在热敏材料层102、302和402中形成凹坑和槽脊的图案时的显影处理，但是，另外地，干蚀刻处理和湿蚀刻处理可以使用除了碱性溶液之外的其他物质。干蚀刻处理可以利用由如氩气等惰性气体和如基于氯或基于氟的气体的活性气体组成的混合气体、或由基于氯的气体和基于氟的气体的混合气体，在真空或离子束中，对通过DC放电或RF放电所记录的锑混合物的薄膜执行蚀刻。湿蚀刻处理可以利用缓冲液的液体，包括诸如硝酸或盐酸等强酸、或诸如磷酸的弱酸，选择性地去除结晶部分。
然而，这些蚀刻处理需要根据要使用的热敏材料的成分，优化要使用的显影方法的条件、要使用的显影液的浓度。
此外，在上述的每一个实施例中，直接在玻璃衬底101、301、402等上膜形成热敏材料层102、302和402。然而，可以在玻璃衬底和热敏材料层之间、或在衬底的热敏材料层处于其上的一侧相反的侧上，可以形成其导热性与热敏材料层的导热性不同的介电膜。此外，导热性与热敏材料层的导热性不同的层并不局限于这样的介电层，而可以是金属膜等。形成其导热性与热敏材料层的导热性不同的膜实现了在记录期间对热敏材料的到达温度的控制。
例如，当形成了其导热性低于热敏材料层的导热性的诸如氮化硅的介电膜时，在通过激光束照射进行记录期间吸收到热敏材料层中的热量累积在具有更低导热性的介电膜层中。因此，能够利用具有更小功率的激光束来形成记录标记。
此外，如果形成了其导热性大于热敏材料层的导热性的诸如铝的金属膜，则在由激光束照射进行记录期间吸收到热敏材料层中的热量可以在衬底方向上进行扩散，同时热量受到平面方向上扩散的限制，从而变得能够更为稳定地记录具有小宽度的标记。
按照该方式，控制由激光束照射的热传导可以更为稳定地形成具有所需宽度的凹坑。
注意，考虑到制造母盘以使记录微型化和稳定的方法的每一个步骤的条件，可以通过另外应用了上述每一个条件的制造方法来制造母盘105和光盘110。例如，可以通过以下制造方法来更为稳定地形成更小的记录凹坑，所述制造方法涉及在热敏材料层的膜形成中添加添加剂(硅、碲等)，同时保持0.005Pa或更大的部分压力用于溅射，并且然后在玻璃衬底和热敏材料层之间形成其导热性与热敏材料层的导热性不同的介电膜等，同时还对热敏材料层进行退火处理。此外，可以按照各种方式来组合这些步骤中的每一个的条件，以制造母盘105和光盘110。
(工业应用性)根据本发明的制造光盘记录介质的方法可以便宜且容易地制造光盘的母盘，并且作为制造用于再现信息的光盘的母盘等的方法尤为有用。
权利要求
1.一种制造记录介质的母盘的方法，包括层形成步骤，用于在衬底上形成热敏材料层；曝光步骤，用于将所述热敏材料层部分曝光于激光束；以及凹坑和槽脊图案形成步骤，使用所述热敏材料层的曝光部分和未曝光部分之间的蚀刻率之间的差别来形成凹坑和槽脊的图案，其中所述热敏材料层至少包括锑和氧，以及当将氧的成分比定义为x(原子百分比)时，x定义为3≤x≤50。
2.根据权利要求1所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于所述热敏材料层至少包含从由Ag、Al、Au、Cr、Cu、Fe、Ge、Mo、Nb、Os、Pd、Se、Si、Ta、Te、Ti、V和W组成的组中选择的一种元素，作为添加剂，以及当将所述添加剂的成分比定义为y(原子百分比)时，y定义为1≤y≤30。
3.根据权利要求2所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于所述添加剂至少包括从由Au、Ge、Te、Nb、Pd、Si、Ti和W组成的组中选择的一种元素。
4.根据权利要求1到3任一个所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于在所述层形成步骤中，使用反应溅射处理。
5.根据权利要求4所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于在所述层形成步骤中所使用的溅射气体至少包含氧气，并且氧气部分压力为0.005Pa或更大。
6.根据权利要求1到5任一个所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于在所述凹坑和槽脊图案形成步骤之前，所述方法还包括退火步骤，用于加热所述热敏材料层，从而使所述热敏材料层的温度大于或等于50℃并小于或等于300℃。
7.根据权利要求6所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于在所述层形成步骤和所述曝光步骤之后进行所述退火步骤。
8.根据权利要求6所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于在所述层形成步骤之后且在所述曝光步骤之前，进行所述退火步骤。
9.根据权利要求6到8任一个所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于通过施加激光束来进行所述退火步骤。
10.根据权利要求1到9任一个所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于利用水碱性溶液来进行所述凹坑和槽脊图案形成步骤。
11.根据权利要求1到10任一个所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于还包括第二层形成步骤，用于形成其导热性与所述热敏材料层的导热性不同、并且与所述衬底接触的层。
12.根据权利要求1到11任一个所述的制造记录介质的母盘的方法，其特征在于从完成层形成步骤到开始凹坑和槽脊图案形成步骤的时间在24小时之内。
13.一种通过根据权利要求1到12任一个所述的制造记录介质的母盘的方法制造出的母盘。
14.一种模板制造方法，其中使用根据权利要求13所述的母盘来制造记录介质的模板。
15.一种记录介质的模板，利用根据权利要求13所述的母盘形成。
16.一种利用根据权利要求15所述的模板来制造记录介质的记录介质制造方法。
17.一种利用根据权利要求15所述的模板形成的记录介质。
全文摘要
一种制造光盘110的母盘105的方法，包括层形成步骤，用于在衬底101上形成热敏材料层102；曝光步骤，用于将所述热敏材料层102部分曝光于激光束；以及凹坑和槽脊图案形成步骤，利用所述热敏材料层102的曝光部分和未曝光部分之间的蚀刻率之间的差别来形成凹坑和槽脊的图案。所述热敏材料层102至少包括锑和氧。当将氧的成分比定义为x(原子百分比)时，x是3或更大且50或更小。
文档编号G11B7/26GK1591630SQ200410057679
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月23日 优先权日2003年8月26日
发明者川口优子, 大野锐二, 伊藤英一 申请人:松下电器产业株式会社