专利名称：蓝光光盘用母盘及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘母盘及其制造方法，尤其涉及一种蓝光光盘用母盘及其制作方法。
背景技术：
蓝光光盘(Blue-ray Disc，缩写为BD)是一种超大容量的光盘存储技术，随着光盘技术的不断创新，高密度光盘不断涌出，已经提出的一种蓝光光盘，其具有单面单层大约 25GB (Gbytes)的记录容量，或者具有单面双层大约50GB的记录容量；从结构上来讲，单层蓝光光盘具有1. Imm厚度的基片，通过注塑成型工序将母盘(master disc)的凹坑转印到基片的表面上，再在基片上涂覆反射膜，反射膜上还有覆盖层；对于双层蓝光光盘而言，其结构与单层结构类似，其在1. Imm厚的基片上形成用作全反射膜的反射膜，光透射层亦称作中间层，其形成于反射膜上，在光透射层上形成半透明反射膜，并在其上覆盖有覆盖层。制造蓝光光盘时，首先在玻璃基片表面涂覆抗蚀剂，通过激光光束曝光凹坑或沟槽图案，通过显影形成具有相应于抗蚀剂上的凹坑或沟槽的凹坑和凸起部分的盘形母盘， 利用该盘形母盘通过电镀或溅镀形成金属制的母盘，通过将母盘附着于注塑成型工序装置的印模上，并将例如PC等的树脂注入到空腔中，从而形成转印有母盘的凹坑/凸起部分的光盘基片；当经喷射模塑的光盘基片被冷却至30°c或更低后，通过在凹坑表面一侧由溅射装置形成一薄金属薄膜而形成反射膜；然后，将作为粘接剂的UV(紫外线)硬化型树脂均勻涂覆于反射层上，且UV硬化型树脂形成的涂覆薄膜与PC薄膜被保持在相对的位置，并随后粘接；然后，向粘接有PC薄膜的光盘照射紫外线并硬化该UV硬化树脂，从而使该光盘基片与PC薄膜粘接；此外，UV硬化型硬质涂层材料被均勻涂覆到与光盘粘接的PC薄膜上，并且通过再次照射紫外线硬化该硬质涂层材料，从而生产出一硬质涂层，由此完成光盘的制备。从上述蓝光光盘的制造中可看出，母盘是制造蓝光光盘的基础，由于蓝光光盘的高精度要求，相应的母盘也必须达到其精度要求，但目前尚无专门的生产方法来制造蓝光母盘，而是采用与DVD母盘相似的工艺和标准405纳米激光来生产，其采用普通光刻胶工艺将光刻胶旋涂到基片上，再以一定温度(一般为100-150度)烘烤一段时间，自然冷却后即用来曝光和显影。这种方法制备的基片经曝光后其刻蚀沟槽呈现倒梯形形状，即上表面宽阔，底部狭窄，其边缘坡度较大，产生这种现象的原因是在截面上光刻胶受光不均勻，上表面受光较多，下表面由于光线衰减，受光较少，这种截面形状不利于提高沟槽密度，因此普通光刻胶刻录精度不能达到蓝光光盘的要求。在工艺无法改进其精度的情况下，一些特殊材料被用于其生产以提高精度，目前蓝光母盘生产多采用相变材料(PTM)和染料聚合物(Dye Polymer)等；PTM材料由于只对热量敏感，故在相同尺寸激光光斑照射下可产生小于光斑尺寸的曝光，但PTM材料价格昂贵，不易获得；而Dye Polymer则在激光照射下受热气化，因此照射过的区域会留下凹陷结构，但由于其在光刻过程中会释放气体，污染激光刻录机的物镜，因此需要在刻录过程中逐渐增加激光强度，增加激光刻录机的复杂性，并且也需要定期对物镜清洁。
因此，急需一种可适用于普通的光刻胶工艺，且又能满足蓝光光盘精度要求的母盘制作方法来解解上述现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可适用于普通的光刻胶工艺，且又能满足蓝光光盘精度要求的蓝光光盘用母盘制造方法。本发明的另一目的在于提供一种蓝光光盘用母盘，其可采用普通的光刻胶工艺制造，且又能满足蓝光光盘精度要求。为实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种蓝光光盘用母盘的制造方法，包括如下步骤(1)在洁净基片的一侧面上旋涂形成一吸光层；(2)将旋涂有吸光层的基片送入烘炉，对所述吸光层进行烘烤使其在高温加热中碳化，形成碳化吸光层；C3)将形成有碳化吸光层的基片输出并自然冷却至室温；(4)在所述碳化吸光层上旋涂一层光刻胶，形成光刻胶层；( 将旋涂有光刻胶层的基片送入烘炉，对所述光刻胶层进行烘烤；(6)将烘烤后的基片进行曝光处理，曝光所述光刻胶层；(7)将经曝光处理后的基片进行显影处理，使光刻胶层形成凹凸形结构；(8)在形成凹凸形结构的光刻胶层上电镀形成一金属膜层。较佳地，所述步骤(1)之前还包括对所述基片进行表面清洗的步骤。较佳地，所述步骤( 之前还包括将烘炉内的热板加热至250°C的步骤。较佳地，所述步骤(2)还包括如下步骤将旋涂有吸光层的基片送入烘炉内， 并置于热板上方10毫米处，对所述吸光层烘烤30分钟，完成第一次烘烤；(22)将经第一次烘烤的基片移至热板上方2毫米处，对所述吸光层烘烤120秒，完成第二次烘烤；(2 将经第二次烘烤的基片移至接触热板，对所述吸光层烘烤900秒，完成第三次烘烤，使吸光层完全碳化形成碳化吸光层。通过上述步骤中，对基片相对于热板不同位置的三次烘烤，使基片上的吸光层被完全碳化后形成碳化吸光层，再在碳化吸光层上形成光刻胶层，以增强光刻胶层的吸光能力，进而提高光刻胶的感光分辨率。较佳地，所述步骤( 之前还包括将烘炉内的热板加热至110°C的步骤。较佳地，所述步骤( 还包括如下步骤(51)将旋涂有光刻胶层的基片送入烘炉内，并置于热板上方2毫米处，对所述光刻胶层烘烤120秒，完成首次烘烤；(52)将经首次烘烤后的基片移至接触热板，对所述光刻胶层再次烘烤900秒，完成对所述光刻胶层的烘烤。较佳地，所述碳化吸光层的厚度为100纳米。相应地，利用本发明蓝光光盘用母盘的制造方法制造得到的蓝光光盘用母盘，其包括基片、碳化吸光层及光刻胶层，所述碳化吸光层形成于所述基片的一侧面上，所述光刻胶层形成于所述碳化吸光层上，且所述光刻胶层形成凹凸形结构。较佳地，所述碳化吸光层的厚度为100纳米。较佳地，所述基片为玻璃基片或硅基片。与现有技术相比，本发明蓝光光盘用母盘的制造方法及利用该方法制造得到的母盘，由于在形成光刻胶层前先在基片上形成一层碳化吸光层，且光刻胶层形成于碳化吸光层上，因此，在后续的曝光及显影过程中，碳化吸光层能有效减少激光光线在界面上的反射，增加光刻胶层下表面的光能吸收，通过提高光线的吸收率来提高光刻胶的感光分辨率， 以增加光刻胶层底部的曝光宽度，使光刻胶层底部的曝光宽度接近上表面的宽度，增加沟槽斜率，从而提高沟槽密度以满足蓝光光盘的精度要求；相应地，利用本发明制造方法制造得到的蓝光光盘，由于在基片与光刻胶层之间具有碳化吸光层，因此，曝光及显影后能有效提高光刻胶层的沟槽密度，从而满足蓝光光盘的精度要求。
图1是本发明蓝光光盘用母盘的制造方法的流程图。图2是图1中步骤(S02)的子流程图。图3是图1中步骤(S05)的子流程图。图4是图1中烘烤过程的状态示意图。图5是本发明蓝光光盘用母盘未曝光时的结构示意图。图6是本发明蓝光光盘用母盘的结构示意图。
具体实施例方式现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如图1所示，本发明蓝光光盘用母盘的制造方法，包括如下步骤(SOl)在洁净基片的一侧面上旋涂形成一吸光层；(S02)将旋涂有吸光层的基片送入烘炉，对所述吸光层进行烘烤使其在高温加热中碳化，形成碳化吸光层；(S03)将形成有碳化吸光层的基片输出并自然冷却至室温；(S04)在所述碳化吸光层上旋涂一层光刻胶，形成光刻胶层；(S05)将旋涂有光刻胶层的基片送入烘炉，对所述光刻胶层进行烘烤；(S06)将烘烤后的基片进行曝光处理，曝光所述光刻胶层；(S07)将经曝光处理后的基片进行显影处理，使光刻胶层形成凹凸形结构；(S08)在形成凹凸形结构的光刻胶层上电镀形成一金属膜层。为保证用来制造母盘的基片的清洁度，在上述步骤(SOl)之前还包括对所述基片进行表面清洗的步骤；且在对基片上的吸光层进行烘烤前，先对烤炉内的热板进行预热，将烘炉内的热板加热至250°C，以满足后续烘烤吸光层的需要。如图2所示，上述对所述吸光层进行烘烤使其碳化而形成碳化吸光层的步骤，即上述步骤(S(^)还包括如下步骤(S21)将旋涂有吸光层的基片送入烘炉内，并置于热板上方10毫米处，对所述吸光层烘烤30分钟，完成第一次烘烤；(S22)将经第一次烘烤的基片移至热板上方2毫米处，对所述吸光层烘烤120秒， 完成第二次烘烤；(S23)将经第二次烘烤的基片移至接触热板，对所述吸光层烘烤900秒，完成第三次烘烤，使吸光层完全碳化形成碳化吸光层。如图3所示，对基片上的光刻胶层进行烘烤的步骤，即上述步骤(S(^)还包括如下步骤
(S51)将旋涂有光刻胶层的基片送入烘炉内，并置于热板上方2毫米处，对所述光刻胶层烘烤120秒，完成首次烘烤；(S52)将经首次烘烤后的基片移至接触热板，对所述光刻胶层再次烘烤900秒，完成对所述光刻胶层的烘烤。相应地，在对基片上旋涂形成的光刻胶层进行烘烤前，也需对烘炉进行预热，将烘炉内的热板加热至110°C，以满足烘烤光刻胶层的需要。如图5、图6所示，利用本发明蓝光光盘用母盘制造方法得到的蓝光光盘用母盘1， 其包括基片10、碳化吸光层20及光刻胶层30，基片10为玻璃基片或硅基片，所述碳化吸光层20形成于所述基片10的一侧面上，碳化吸光层20的厚度优选为100纳米，所述光刻胶层30形成于所述碳化吸光层20上，且所述光刻胶层30上形成有凹槽31，以使光刻胶层30 形成凹凸形结构。结合图1-图6，对本发明蓝光光盘用母盘1的制造过程进行说明。准备阶段先对玻璃基片10进行清洗以得到洁净的基片，开始母盘生产程序后，首先在玻璃基片10的一侧面上旋涂形成一吸光层20，吸光层20的厚度优选为IOOnm ；然后将旋涂有吸光层20的玻璃基片10送入烘炉进行烘烤，且在玻璃基片10被送入之间，已对烘炉内部进行预热，将烘炉内的热板2加热到250°C，玻璃基片10被送入烘炉后，先将其放置于热板2上方10毫米处， 如图4中(a)所示，对玻璃基片10的吸光层20进行第一次烘烤，烘烤时间为30分钟；然后再将玻璃基片10移至热板2上方2毫米处，如图4中(b)所示，对玻璃基片10的吸光层20 进行第二次烘烤，烘烤时间为烘烤120秒；最后将玻璃基片10移动到接触于热板2上，如图 4中(c)所示，对玻璃基片10的吸光层20烘烤900秒，完成第三次烘烤；经三次烘烤，使玻璃基片10上的吸光层20在高温加热中完全被碳化，形成碳化吸光层；烘烤完成后，将形成有碳化吸光层20的基片输出，并自然冷却至室温；接着在形成的碳化吸光层20上旋涂一层光刻胶，形成光刻胶层30，旋涂完成后需对光刻胶层30进行烘干，以便进行曝光和显影处理，因此，需将旋涂有光刻胶层30的玻璃基片10送入烘炉内对光刻胶层30进行烘烤，具体地，在玻璃基片10被送入烘炉前，已将烘炉内的热板2预热至110°C，然后将具有光刻胶层 30的玻璃基片10送入烘炉内，并置于热板2上方2毫米处，如图4中(b)所示，对所述光刻胶层30烘烤120秒，再将经烘烤后的玻璃基片10移动到接触于热板2上，如图4中(c)所示，对所述光刻胶层30再次烘烤900秒，完成对所述光刻胶层30的烘烤，并输出冷却；最后对冷却后的基片进行曝光处理，曝光所述光刻胶层30，并将经曝光处理后的基片进行显影处理，使光刻胶层30上形成有凹槽31，即使光刻胶层30形成凹凸形结构，再在形成凹凸形结构的光刻胶层30上电镀形成一金属膜层，得到完整的蓝光光盘用母盘。由于本发明蓝光光盘用母盘的制造方法中，在形成光刻胶层30前，先在基片上形成一层碳化吸光层20，并将光刻胶层30形成于碳化吸光层20上，因此，在后续的曝光及显影过程中，碳化吸光层20能有效减少光线在界面上的反射，增加光刻胶层30下表面的光能吸收，通过提高光线的吸收率来提高光刻胶感光分辨率，以增加光刻胶层30底部的曝光宽度，使光刻胶层30底部的曝光宽度接近上表面的宽度，增加沟槽斜率，从而提高沟槽密度以满足蓝光光盘的精度要求；相应地，利用本发明制造方法得到的蓝光光盘1，由于在基片 10与光刻胶层30之间具有碳化吸光层20，因此，曝光及显影后能有效提高光刻胶层30的沟槽密度，从而满足蓝光光盘的精度要求。
本发明明蓝光光盘用母盘的制造方法中，曝光及显影的技术等均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种蓝光光盘用母盘的制造方法，其特征在于，包括如下步骤(1)在洁净基片的一侧面上旋涂形成一吸光层；(2)将旋涂有吸光层的基片送入烘炉，对所述吸光层进行烘烤使其在高温加热中碳化， 形成碳化吸光层；(3)将形成有碳化吸光层的基片输出并自然冷却至室温；(4)在所述碳化吸光层上旋涂一层光刻胶，形成光刻胶层；(5)将旋涂有光刻胶层的基片送入烘炉，对所述光刻胶层进行烘烤；(6)将烘烤后的基片进行曝光处理，曝光所述光刻胶层；(7)将经曝光处理后的基片进行显影处理，使光刻胶层形成凹凸形结构；(8)在形成凹凸形结构的光刻胶层上电镀形成一金属膜层。
2.如权利要求1所述的蓝光光盘用母盘的制造方法，其特征在于，所述步骤(1)之前还包括对所述基片进行表面清洗的步骤。
3.如权利要求1所述的蓝光光盘用母盘的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)之前还包括将烘炉内的热板加热至250°C的步骤。
4.如权利要求3所述的蓝光光盘用母盘的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括如下步骤(21)将旋涂有吸光层的基片送入烘炉内，并置于热板上方10毫米处，对所述吸光层烘烤30分钟，完成第一次烘烤；(22)将经第一次烘烤的基片移至热板上方2毫米处，对所述吸光层烘烤120秒，完成第二次烘烤；(23)将经第二次烘烤的基片移至接触热板，对所述吸光层烘烤900秒，完成第三次烘烤，使吸光层完全碳化形成碳化吸光层。
5.如权利要求1所述的蓝光光盘用母盘的制造方法，其特征在于，所述步骤(5)之前还包括将烘炉内的热板加热至110°c的步骤。
6.如权利要求5所述的蓝光光盘用母盘的制造方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括如下步骤(51)将旋涂有光刻胶层的基片送入烘炉内，并置于热板上方2毫米处，对所述光刻胶层烘烤120秒，完成首次烘烤；(52)将经首次烘烤后的基片移至接触热板，对所述光刻胶层再次烘烤900秒，完成对所述光刻胶层的烘烤。
7.如权利要求1所述的蓝光光盘用母盘的制造方法，其特征在于，所述碳化吸光层的厚度为100纳米。
8.—种蓝光光盘用母盘，其特征在于，包括基片、碳化吸光层及光刻胶层，所述碳化吸光层形成于所述基片的一侧面上，所述光刻胶层形成于所述碳化吸光层上，且所述光刻胶层形成凹凸形结构。
9.如权利要求8所述的蓝光光盘用母盘，其特征在于，所述碳化吸光层的厚度为100纳米。
10.如权利要求8所述的蓝光光盘用母盘，其特征在于，所述基片为玻璃基片或硅基片。
全文摘要
本发明公开了一种蓝光光盘用母盘的制造方法，该方法在形成光刻胶层前先在基片上形成一层碳化吸光层，并将光刻胶层形成于碳化吸光层上，因此，在后续的曝光及显影过程中，碳化吸光层能有效减少光线在界面上的反射，增加光刻胶层下表面的光能吸收，进而提高光线的吸收率，来提高光刻胶的感光分辨率，以增加光刻胶层底部的曝光宽度，使光刻胶层底部的曝光宽度接近上表面的宽度，增加沟槽斜率，从而提高沟槽密度以满足蓝光光盘的精度要求；另，本发明还公开了一种利用上述制造方法制造得到的蓝光光盘用母盘，其在曝光及显影后能有效提高光刻胶层的沟槽密度，从而满足蓝光光盘的精度要求。
文档编号G11B7/24GK102270472SQ20111008434
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者刘彤, 叶健, 杨明生 申请人:东莞宏威数码机械有限公司