专利名称：多层结构以及在其中绘制微观结构的方法
技术领域：
本发明涉及一种多层结构以及在其中绘制微观结构的方法、一种光盘母盘以及使用多层结构的母盘制作方法、一种使用所述光盘母盘制造的光盘。更具体地讲，本发明涉及一种多层结构，当其温度超过预定阈值时，该多层结构的体积变化；一种绘制微观结构的方法，包括将激光束发射到多层结构上以在束斑之内引起温度分布，以及在具有温度高于阈值的束斑的一部分上执行微观记录；一种光盘母盘以及使用多层结构的母盘制作方法；一种使用所述光盘母盘制造的光盘。
背景技术：
当前，通过将激光束发射到光敏抗蚀层上以生成图像，然后使该抗蚀层显影来制作用于制造光盘的母盘上的防蚀图案。由于光束的绕射，所以抗蚀图案的最小尺寸受到限制。
因此，作为对进一步减少抗蚀图案的最小尺寸所作的一部分努力，近几年来已经进行了使用深紫外光、激光和软X射线的新曝光技术的研究。具体地讲，KrF或ArF受激准分子激光器被用来获得尺寸约150nm的微观抗蚀图案。但是，为了得到高密度光盘，还需要为光学元件或抗蚀图案的生产解决相关的技术问题例如发展高性能光源和改进材料特征。
此外，尽管减少光束的绕射可解决这些问题，但是可能会造成大体积的光源或光学系统以及高的能耗。
解决这些问题的另一种方法是电子束平版印刷术，即，使用电子束来制造具有几纳米大小的纳米结构，这一纳米结构远小于在典型的光学平版印刷术中制造的结构。但是，因为电子必须在真空内加速或偏转，所以就需要单独的真空容器和用于加速和偏转电子的大电极或电源。此外，高的加速电压(例如，几万伏特)使人们担心安全问题。
中请号为2002-365806的日本专利中公开了又一种途径，它描述了一种材料以及通过由激光产生的热在抗蚀层上绘制图案的方法。这种提议的方法包括加热覆在由锗、锑和碲的合金(Ge2Sb2Te5)组成的层上面的抗蚀层，以促成利用Ge2Sb2Te5层作为光吸收热变形层的化学反应，并且绘制微观图案。这种方法不仅能够制造具有尺寸为100nm的纳米结构，而且由于使用廉价的半导体激光器作为光源而显著地降低了制造成本。
发明内容
技术问题在提议的方法中，然而由于抗蚀层和光吸收热变形层一起被加热，所以这就使得微观图案的尺寸和形状不稳定。
技术方案本发明提供一种小于激光束斑直径的多层结构，以及一种旨在使用激光束斑的中心高温部分绘制微观结构的方法。
本发明还提供一种光盘母盘以及使用多层结构的母盘制作方法，以及使用该光盘母盘制造的光盘，所述母盘制作方法旨在使用典型的光学平版印刷术绘制微观结构而未导致因增加的热造成抗蚀材料的变形或蒸发。
根据本发明的一个方面，提供了一种多层结构，包括基板和在该基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射变形层的一部分的温度超过预定温度时，其体积变化。在这里，变形层包括由合金和介电材料制成的合金介电层或金属氧化物层。按照另一种方案，变形层可包括在基板上形成的第一介电层、覆在第一介电层上面的合金层或金属氧化物层、覆在合金层和金属氧化物层上面的第二介电层。
根据本发明的另一方面，提供了一种在多层结构上绘制微观结构的方法，所述多层结构包括基板和在基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的变形层的预定区域的温度超过预定温度时，这部分的体积变化。该方法包括将激光束发射到变形层的预定区域上，并通过对激光束辐射的变形层的区域加热使其超过预定的温度，从而被加热的区域发生体积变化。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造光盘的母盘，所述母盘包括基板和在该基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的变形层的一部分的温度超过预定温度时，这部分的体积变化。在这里，变形层包括由合金和介电材料制成的合金介电层或金属氧化物层。按照另一种方案，变形层可包括在基板上形成的第一介电层、覆在第一介电层上面的合金层或金属氧化物层、覆在合金层和金属氧化物层上面的第二介电层。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造母盘的方法，所述母盘包括基板和在该基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的变形层的预定区域的温度超过预定温度时，这部分的体积变化。该方法包括将激光束发射到变形层的预定区域上，并且将被激光束辐射的变形层的区域加热到超过预定的温度，从而被加热的区域发生体积变化。
根据本发明的另一方面，提供了一种以处理指令编码的计算机可读介质，所述处理指令用于执行在多层结构上绘制微观结构的方法，所述多层结构包括基板和在该基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的变形层的预定区域的温度超过预定温度时，这部分的体积变化。该方法包括将激光束发射到变形层的预定区域上，并且将被激光束辐射的变形层的区域加热到超过预定的温度，其中被加热的区域发生体积变化。
根据本发明的另一方面，提供了一种形成光盘的设备，该设备包括模制聚碳酸酯光盘基板的模片，该模片具有用来形成凹坑图案的小于激光束绕射极限的凹坑图案；涂覆机，在模制的光盘基板之上涂覆反射层和保护层。
本发明的附加的方面和/或优点，部分地将在以下的描述中进行阐明，部分地通过描述是显而易见的，或部分地可以通过实施本发明而了解。有益的效果根据本发明，借助于多层结构、母盘、使用所述母盘制造的光盘以及使用所述母盘制造光盘的方法，改变了传统的微观结构绘制机理，能够生成具有低于激光束绕射极限尺寸的微观凹坑，而无需大的光源并且没有由于升高的温度造成抗蚀材料的变形或蒸发。
此外，在多层结构上绘制微观结构的方法可以实现为由一般或特殊用途的计算机运行的计算机程序。因此，可以理解，使用激光的设备可以是这样的计算机。在本领域的计算机程序员可容易地实现组成计算机程序的代码或代码段。该程序存储在由计算机可读的计算机可读介质内。当计算机读取和运行程序时，执行在多层结构上绘制微观结构的方法。在这里，计算机可读介质可以是磁记录介质、光记录介质、载波、微程序语言或其他可记录介质。
通过结合附图对实施例进行以下的描述，本发明的这些和/或其他方面及特点将会变得清楚且更易于理解，附图中图1是根据本发明第一实施例的多层结构的截面图；图2A和图2B是用来解释根据本发明的多层结构中体积变化的原理的图；图3A和图3B表示在图1的多层结构中绘制并使用原子力显微镜(AFM)测量的120nm凹坑图案的图像；图4A至图4E分别表示图3A和图3B中所示的凹坑图案的截面形状、轨道、频谱和其他用数值表示的数据；图5A和图5B表示在图1的多层结构中绘制并使用AFM测量的100nm凹坑图案的图像；图6A至图6E分别表示图5A和图5B中所示的凹坑图案的截面形状、轨道、频谱和其他用数值表示的数据；图7是示出凹坑深度和凹坑尺寸之间关系的曲线图；图8是根据本发明第二实施例的多层结构的截面图；图9是根据本发明第三实施例的多层结构的截面图；图10表示在图9的多层结构中绘制并使用AFM测量的凹坑图案的图像；图11A和图11B是示出根据本发明实施例的用于光盘母盘的母盘制作过程和使用该母盘的模片制造过程；图12是示出根据本发明的实施例的复制光盘的过程的流程图。
具体实施例方式
现在将详细地参照本发明的实施例，附图中示出了本发明的示例，其中，相同的标号始终表示相同的元件。通过参照这些图在下文描述实施例来解释本发明。
<第一实施例>
参照图1，多层结构1包括基板10和在该基板10上形成的变形层。变形层包括第一介电层20、合金层30和第二介电层40。当激光束辐射变形层的一部分时，变形层的一部分的体积根据其温度是否超过预定温度而局部地变化。
基板10可由玻璃(SiO2)或聚碳酸酯形成。第一介电层20由硫化锌(ZnS)和二氧化硅(SiO2)的混合物在基板10上形成约50nm至250nm的厚度。合金层30在第一介电层20上形成约5nm至50nm的厚度。第二介电层40由与第一介电层20相同的材料在合金层30上形成约10nm至100nm的厚度。合金层30由稀土-过渡金属合金制成。使用的稀土金属可以是铽(Tb)或钕(Nd)，过渡金属可以是铁(Fe)或钴(Co)。
例如，制造多层结构1的方法可包括通过在由玻璃制成的基板10上溅射ZnS和SiO2来形成第一介电层20、通过在第一介电层20上溅射Tb、Fe和Co或者溅射Nd、Fe和Co来形成合金层30、通过在合金层30上溅射ZnS和SiO2来形成第二介电层40。
现在将描述在多层结构1上绘制低于入射光束的绕射极限微观结构的原理。
参照图2A，将激光束L在向上的方向上发射到多层结构1。当激光束被发射到合金层30上时，合金层30上形成激光束L的束斑的区域被加热。图2B是作为图2A中所示的多层结构1中的激光束的水平位置函数的合金层30中的温度分布100的曲线图。从图2B中明显看到，温度分布100是高斯分布。
在这里，通过适当地调整激光束L的功率，束斑的一部分的温度会高于预定的阈值T0。具有温度高于阈值T0的合金层30的区域在图2A中用标号35来表示。
通过形成混合物或使第一介电层20和第二介电层40产生相互扩散，由一种其温度超过阈值T0时会体积膨胀的材料制成合金层30。这种膨胀导致第二介电层40的表面隆起，接着在第二介电层40的表面上绘制凹坑45B。图2A也显示了以与凹坑45B相同的方式在凹坑45B的右侧上较早地形成的另一个凹坑45A。
束斑的直径取决于激光束的波长和物镜的数值孔径(NA)。如果使用红色激光束，则束斑的直径约为1μm。在这种情况下，由于绕射极限，不可能从光学上使束斑的直径减小到比1μm还小。但是，因为可使温度超过阈值T0的区域35的直径比束斑的直径小得多，所以能够形成直径比束斑的直径小得多的凹坑。如果合金层30由铽-铁-钴(TeFeCo)制成，则阈值T0在350℃左右。TeFeCo扩散和渗透到形成第一介电层20和第二介电层40的ZnS-SiO2中。因此，凹坑45A和45B由从合金层30扩散的TeFeCo的化合物或混合物和形成第二介电层40的ZnS-SiO2形成。
相反地，因为在温度没有超过阈值T0的剩余区域内，合金层30的体积没有变化，所以第二介电层40的ZnS-SiO2材料未受影响。在这里，当合金层30的铽(Tb)被钕(Nb)代替时，本发明获得同样的效果。
借助具有凹坑的区域和没有凹坑的区域在蚀刻特征上的不同，能够选择性地蚀刻没有凹坑的区域47，从而增加这两个区域之间的第二介电层40表面的高度差。在这里，可以用基于湿法蚀刻或干法蚀刻的氟化氢(HF)进行蚀刻。
高宽比是凹坑45A或45B与蚀刻的区域47之间的高度差，在上述多层结构的已经通过激光束L形成凹坑45A和45B之后，如果没有发生体积变化的区域47被蚀刻，则可能会增加多层结构1的高宽比。
合金层30可以用包括至少一种金属氧化物的金属氧化物层来代替。金属氧化物可以是贵金属氧化物，例如氧化铂(PtOx)、氧化银(AgOx)、氧化钯(PdOx)、氧化钨(WOx)或过渡金属氧化物。如果使用金属氧化物代替合金层30，则在温度超过阈值T0的区域内，受热的金属氧化物层分解成金属并释放出氧气。从而，金属氧化物层的区域35的体积迅速地膨胀而形成凹坑45B。
图3A至图6E表示使用原子力显微镜(AFM)在多层结构1的表面上进行并在计算机监视器屏幕上显示的测量结果。图3A和图3B表示在图1的多层结构1中绘制并使用AFM测量的120nm凹坑图案的图像。图3A表示将多层结构1的表面被放大到其原始尺寸的4，200倍时的图像，图3B表示将多层结构1的表面被放大到两倍于图3A的尺寸时的图像。绘制凹坑图案使用的激光束的功率和波长λ分别为14.5mW和635nm，物镜的NA为0.6，多层结构1的恒定线速度(CLV)为2m/sec，信号占空比为50％。
图3A表示每隔约1.2μm的一定间隔纵向形成的八个轨道，图3B表示八个轨道中的四个。在这里，每个轨道的宽度约为0.6μm，在每个轨道内形成凹坑图案。每个轨道的白色部分代表发生体积变化的合金层30的一部分，而黑色部分代表没有发生体积变化的剩余部分。如先前所述，可通过选择性地蚀刻体积没有发生变化的合金层30的一部分来增加多层结构1的高宽比。
图4A表示图3B的四个轨道，图4B是沿第三轨道的白色线截取的图4A的120nm凹坑图案的截面图。从图4A明显地看出，多层结构1具有约5.9nm的表面高度差，凹坑图案以约240nm的周期形成。图4C表示图4B的凹坑图案的频谱，图4D和图4E表示关于所述凹坑图案的详细数据。
与图3A和图3B相类似，图5A和图5B表示在图1的多层结构1中绘制并使用AFM测量的100nm凹坑图案的图像。图5A表示将多层结构1的表面放大到其原始尺寸的4,200倍时的图像，图5B表示将多层结构1的表面被放大到两倍于图5A的尺寸时的图像。绘制凹坑图案使用的激光束的功率和波长λ分别为15mW和635nm，物镜的NA为0.6，多层结构1的恒定线速度(CLV)为2m/sec，信号占空比为50％。
图5A表示每隔约1.2μm的一定间隔纵向形成的八个轨道，图5B表示四个轨道。在这里，每个轨道的宽度约为0.6μm，凹坑图案形成在每个轨道内。每个轨道的白色部分代表发生体积变化的合金层30的一部分，而黑色部分代表没有发生体积变化的剩余部分。
图6A表示图5B的四个轨道，图6B是沿第三轨道的白色线截取的图6A的100nm凹坑图案的截面图。从图6A明显地看出，多层结构1具有约3.1nm的表面高度差，凹坑图案以约200nm的周期形成。像图4C至图4D一样，图6C至图6E表示图6B的凹坑图案的频谱，图6D和图46E表示关于凹坑图案的详细数据。
如上所述，测试中使用的红色激光束的波长λ为635nm，物镜的NA为0.6，计算的绕射极限为530nm。尽管使用传统的技术不可能在多层结构上写入具有低于绕射极限的尺寸和绕射极限之上的间距的凹坑，但是因为凹坑仅形成在温度高于阈值T0的区域上，所以根据本发明的第一实施例，本发明使低于绕射极限尺寸的凹坑图案成功地形成在多层结构1上。
根据本发明的多层结构1的一个实例可以是光盘母盘。从而，当使用具有上述构造的母盘来制造光盘时，能够生产具有尺寸低于激光束绕射极限的凹坑图案，该凹坑图案的尺寸由激光束的波长、物镜的NA和其他因素确定，从而增加了记录密度。
图7是当介电层分别由ZnS和SiO2的混合物(ZnS-SiO2)、SiO2、氮化硅SiNx制成时，凹坑深度作为凹坑尺寸的函数的曲线图。从图7可明显地看出，即使通过激光束写入的凹坑的长度短，而与由SiO2或SiNx制成的介电层相比，由ZnS-SiO2制成的介电层形成的凹坑也更深。
如上所述，使用根据本发明的绘制微观凹坑的方法，使多层结构1如光盘母盘中凹坑的密度在切线方向上增加到约4倍，且在半径方向上增加到约2.5倍。因此，可使总的凹坑密度增加到约10倍。此外，蓝色激光束的使用允许为100GB DVD-ROM制造母盘。
<第二实施例>
图1的多层结构1的变形层被分为不连续的层第一介电层20、合金层30和第二介电层40。但是，如图8所示，可以将不连续的层合并为单一结构。图8表示根据本发明第二实施例的多层结构2。参照图8，多层结构2包括基板10和在基板10上形成的变形层。变形层包括由合金和介电材料制成的合金介电层50。当被激光束辐射的变形层的一部分的温度超过预定温度时，其体积变化。因为基板10与图1所示的基板具有基本相同的结构，所以将不再对其给予详细解释。
通过同时溅射图1所示的第一介电层20和第二介电层40的介电材料以及合金层30的合金来形成合金介电层50。合金包含稀土金属和过渡金属。介电材料和合金的实例分别为ZnS-SiO2和TbFeCo。在这里，可采用Nd来代替Tb作为稀土金属。
此外，合金介电层50可由金属氧化物例如贵金属氧化物或过渡金属氧化物制成，而不由包括稀土金属和过渡金属的合金制成。金属氧化物的实例包括PtOx、AgOx、PdOx和WOx。多层结构2还可包括在基板10和合金介电层50之间作为保护层的介电层(未示出)。
<第三实施例>
如图8所示，根据本发明的多层结构可通过采用金属氧化物层代替合金介电层50来实现。图9表示根据本发明第三实施例的多层结构3。参照图9，多层结构3包括基板10和在该基板10上形成的变形层。变形层包括介电层60和金属氧化物层70。当被激光束辐射的变形层的一部分的温度超过预定温度时，其体积变化。因为基板10与图1所示的基板具有基本相同的结构，所以将不再对其给予详细解释。
介电层60由电介质ZnS-SiO2在基板10上形成约130nm的厚度，金属氧化物层70由金属氧化物例如WOx形成约80nm的厚度。在这里，金属氧化物还可是过渡金属氧化物或贵金属氧化物例如PtOx、AgOx和PdOx。在图9中示出的另一实施例中，可没有作为保护层的介电层60而直接在基板10上形成金属氧化物层70。
图10表示在图9的多层结构3例如母盘中绘制并使用AFM测量的凹坑图案的图像。测量是针对当波长为635nm的脉冲激光束入射到被光盘测试器旋转的线速度为6m/sec的母盘上时生成的凹坑所进行的。参照图10，凹坑是通过改变被脉冲激光束辐射的多层结构3的一部分的体积而生成的。在这里，在轨道1、2、3上形成的凹坑的直径分别为400nm、250nm、150nm。发射到轨道1至3上的激光脉冲分别具有6MHz、12MHz、15MHz的频率以及50％的占空比。
这个测量结果表明，使用金属氧化物形成凹坑是十分可能的。根据示例性的实施例中的体积膨胀机理，当金属氧化物层被脉冲激光束加热时分解成金属并释放出氧气，并膨胀得象气球一样。即使受热的金属氧化物不发生分解，其体积也会因在其本身内释放额外的氧气而膨胀。
<母盘制作和复制过程>
图11A和图11B是示出根据本发明实施例的用于光盘母盘的母盘制作过程和使用该母盘产生模片的过程的流程图。在母盘制作过程中，通过图案化多层结构1、2或3中的任何一个形成用于制造光盘的母盘。在操作S1中，准备玻璃盘作为基板。在操作S2中，抛光玻璃基板，在操作S3中，检查玻璃基板是否已经被充分抛光，如果是的话，就在操作S4中冲洗玻璃基板。然后在操作S5中通过溅射形成多层结构1、2或3，在操作S6中，检查多层结构中的任何一个是否已经成功地形成。在操作S7中，通过编辑器编辑在母盘上记录的信息，该信息将要被写到光盘上。然后在操作S8中，编辑的信息被传送到信号发送装置，在操作S9中，在具有玻璃盘的形状的多层结构中的任何一个上以凹坑的形式记录编辑的信息。信号发送装置将来自编辑器的信息转换为脉冲激光束，并将该激光束发射到多层结构1、2或3上，从而在所述多层结构上产生凹坑。可在操作S9中使用根据本发明的微观凹坑绘制方法，以在具有低于由信号发送装置发射的激光束的绕射极限的尺寸的多层结构1、2或3的任何一个中绘制微观凹坑。
接着，在操作S10中蚀刻多层结构1、2或3。在这里，通过选择性地蚀刻没有凹坑的区域使母盘的高宽比增加。在操作S11中，在多层结构1、2或3的上部电镀电极以完成母盘的制造。在操作S12中，检查电极是否已经合格地涂覆在多层结构1、2或3之上。在操作S13中，正在生成的母盘经过电镀产生模片，然后在操作S14中将模片与母盘分开，从而完成模片的制造。
图12是示出根据本发明的实施例的用于批量生产的复制光盘过程的流程图。参照图12，在操作S21中，使用在操作S20中通过母盘制作过程和模片制造过程制造的模片在注模机内注射模制聚碳酸酯光盘基板。在操作S22和操作S23中依次地在注模形成的基板之上涂覆反射层和保护层，从而复制光盘。
产业上的可利用性本发明涉及一种多层结构，当其温度超过预定阈值时其体积变化；一种绘制微观结构的方法，包括将激光束发射到多层结构上以在束斑以内引起温度分布，并在具有温度高于阈值的束斑的一部分上执行微观记录；一种光盘母盘以及使用多层结构的母盘制作方法；一种使用该光盘母盘制造的光盘。
根据本发明，借助于多层结构、母盘、使用该母盘制造的光盘以及使用该母盘制造光盘的方法，改变了传统的微观结构绘制机理，能够生成具有低于激光束绕射极限尺寸的微观凹坑，而无需大的光源并且没有由于升高的温度而造成抗蚀材料的变形或蒸发。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体地表示和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该明白，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种多层结构，包括基板；变形层，形成在所述基板上，其中，当被激光束辐射的所述变形层的一部分的温度超过预定温度时，其体积变化。
2.如权利要求1所述的多层结构，其中，所述基板由玻璃或聚碳酸酯制成。
3.如权利要求1所述的多层结构，其中，所述变形层包括由合金和介电材料制成的合金介电层。
4.如权利要求3所述的多层结构，其中，所述合金包含稀土金属和过渡金属。
5.如权利要求3所述的多层结构，其中，所述合金介电层由合金和介电材料制成，由于加热造成相互扩散或化学变化而使所述合金和介电材料的体积变化。
6.如权利要求3所述的多层结构，其中，变形层还包括夹在所述基板和所述合金介电层中间的介电层。
7.如权利要求3所述的多层结构，其中，所述介电材料是ZnS-SiO2。
8.如权利要求3所述的多层结构，其中，所述合金是TbFeCo。
9.如权利要求3所述的多层结构，其中，所述合金是NdFeCo。
10.如权利要求1所述的多层结构，其中，所述变形层包括金属氧化物层。
11.如权利要求10所述的多层结构，其中，所述金属氧化物层包含过渡金属或贵金属。
12.如权利要求10所述的多层结构，其中，所述金属氧化物层由被加热时因释放氧气而体积变化的材料制成。
13.如权利要求10所述的多层结构，其中，所述变形层还包括夹在所述基板和所述金属氧化物层中间的介电层。
14.如权利要求13所述的多层结构，其中，所述介电层由ZnS-SiO2制成。
15.如权利要求13所述的多层结构，其中，所述金属氧化物层由WOx制成。
16.如权利要求13所述的多层结构，其中，所述金属氧化物层具有约80nm的厚度。
17.如权利要求1所述的多层结构，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；合金层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述合金层的上面。
18.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述第一介电层由硫化锌和二氧化硅的混合物制成。
19.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述第一介电层具有约50nm至250nm的厚度。
20.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述合金层具有约5nm至50nm的厚度。
21.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述合金层包含稀土金属和过渡金属。
22.如权利要求21所述的多层结构，其中，所述稀土金属是铽或钕，所述过渡金属是铁或钴。
23.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述合金层由在加热时造成所述第一介电层和所述第二介电层的相互扩散或化学变化而使所述合金层与所述第一介电层和所述第二介电层的体积变化的材料制成。
24.如权利要求23所述的多层结构，其中，所述合金层由铽-铁-钴制成。
25.如权利要求23所述的多层结构，其中，所述合金层由钕-铁-钴制成。
26.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述第二介电层由硫化锌和二氧化硅的混合物制成。
27.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述第二介电层具有约10nm至100nm的厚度。
28.如权利要求1所述的多层结构，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；金属氧化物层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述金属氧化物层的上面。
29.如权利要求28所述的多层结构，其中，所述金属氧化物层包含过渡金属或贵金属。
30.如权利要求29所述的多层结构，其中，所述贵金属是氧化铂、氧化银、氧化钯和氧化钨中的一个。
31.如权利要求28所述的多层结构，其中，所述金属氧化物层由被加热时因释放氧气而体积变化的材料制成。
32.一种在多层结构上绘制微观结构的方法，所述多层结构包括基板和在所述基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的所述变形层的预定区域的温度超过预定温度时，该区域的体积变化，所述方法包括将所述激光束发射到所述变形层的所述预定区域上；将被所述激光束辐射的所述变形层的所述区域加热到超过所述预定的温度，其中，所述被加热的区域发生体积变化。
33.如权利要求32所述的方法，其中，所述变形层包括金属氧化物层。
34.如权利要求32所述的方法，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；合金层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述合金层的上面。
35.如权利要求32所述的方法，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；金属氧化物层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述金属氧化物层的上面。
36.如权利要求32所述的方法，还包括利用所述预定的区域和剩余区域在蚀刻速率上的不同蚀刻所述变形层。
37.一种用于制造光盘的母盘，所述母盘包括基板；变形层，形成在所述基板上；其中，当被激光束辐射的所述变形层的一部分的温度超过预定温度时，其体积变化。
38.如权利要求37所述的母盘，其中，所述变形层包括由合金和介电材料制成的合金介电层。
39.如权利要求38所述的母盘，其中，所述合金包含稀土金属和过渡金属。
40.如权利要求38所述的母盘，其中，所述合金介电层由合金和介电材料制成，由于加热造成相互扩散或化学变化而使所述合金和介电材料的体积变化。
41.如权利要求38所述的母盘，其中，所述变形层还包括夹在所述基板和所述合金介电层中间的介电层。
42.如权利要求37所述的母盘，其中，所述变形层包括金属氧化物层。
43.如权利要求42所述的母盘，其中，所述金属氧化物层包含过渡金属或贵金属。
44.如权利要求42所述的母盘，其中，所述金属氧化物层由被加热时因释放氧气而体积变化的材料制成。
45.如权利要求42所述的母盘，其中，所述变形层还包括夹在所述基板和所述金属氧化物层中间的介电层。
46.如权利要求37所述的母盘，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；合金层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述合金层的上面。
47.如权利要求46所述的母盘，其中，所述合金层包含稀土金属和过渡金属。
48.如权利要求46所述的母盘，其中，所述合金层由这样一种材料制成，该材料因加热造成相互扩散或化学变化而使所述合金层与所述第一介电层和所述第二介电层的体积变化。
49.如权利要求37所述的母盘，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；金属氧化物层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述金属氧化物层的上面。
50.如权利要求49所述的母盘，其中，所述金属氧化物层包含过渡金属或贵金属。
51.如权利要求49所述的母盘，其中，所述金属氧化物层由被加热时因释放氧气而体积变化的材料制成。
52.一种制造母盘的方法，所述母盘包括基板和在所述基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的所述变形层的预定区域的温度超过预定温度时，所述预定的区域的体积变化，所述方法包括将所述激光束发射到所述变形层的所述预定区域上；将被所述激光束辐射的所述变形层的所述区域加热到超过所述预定的温度，其中，所述被加热的区域发生体积变化。
53.如权利要求52所述的方法，其中，所述变形层包括金属氧化物层。
54.如权利要求52所述的方法，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；合金层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述合金层的上面。
55.如权利要求52所述的方法，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；金属氧化物层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述金属氧化物层的上面。
56.如权利要求52所述的方法，还包括利用所述预定的区域和剩余区域在蚀刻速率上的不同蚀刻所述变形层。
57.一种以处理指令编码的计算机可读介质，所述处理指令用于执行在多层结构上绘制微观结构的方法，所述多层结构包括基板和在所述基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的所述变形层的预定区域的温度超过预定温度时，所述区域的体积变化，所述方法包括将所述激光束发射到所述变形层的所述预定区域上；将被所述激光束辐射的所述变形层的所述区域加热到超过所述预定的温度，其中，所述被加热的区域发生体积变化。
58.如权利要求57所述的计算机可读介质，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；合金层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述合金层的上面。
59.如权利要求57所述的计算机可读介质，其中，所述变形层包括第一介电层，形成在所述基板上；金属氧化物层，覆在所述第一介电层的上面；第二介电层，覆在所述金属氧化物层的上面。
60.如权利要求57所述的计算机可读介质，还包括利用所述预定的区域和剩余区域在蚀刻速率上的不同蚀刻所述变形层。
61.一种以处理指令编码的计算机可读介质，所述处理指令用于执行制造母盘的方法，所述母盘包括基板和在所述基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的所述变形层的预定区域的温度超过预定温度时，所述区域的体积变化，所述方法包括将所述激光束发射到所述变形层的所述预定区域上；将被所述激光束辐射的所述变形层的所述区域加热到超过所述预定的温度，其中，所述被加热的区域发生体积变化。
62.一种在多层结构上绘制微观结构的方法，所述多层结构包括基板和在所述基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的所述变形层的预定区域的温度超过预定温度时，所述区域的体积变化，所述方法包括将所述激光束发射到所述变形层的所述预定区域上；将被所述激光束辐射的所述变形层的所述区域加热到超过所述预定的温度，其中，所述被加热的区域的直径小于所述激光束的直径，从而形成凹坑的直径小于激光束斑的直径。
63.一种在多层结构上绘制微观结构的方法，所述多层结构包括基板和在所述基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的所述变形层的预定区域的温度超过预定温度时，所述区域的体积变化，所述方法包括将所述激光束发射到所述变形层的所述预定区域上；将被所述激光束辐射的所述变形层的所述区域加热到超过所述预定的温度，其中，在多层结构上形成具有小于所述激光束绕射极限的尺寸的凹坑图案。
64.如权利要求17所述的多层结构，其中，所述第一介电层、所述合金层和所述第二介电层合并成为单一结构。
65.如权利要求10所述的多层结构，其中，所述金属氧化物层直接形成在所述基板上。
66.如权利要求32所述的方法，还包括在注模设备中注模聚碳酸酯光盘基板，依次在所述注模基板之上涂覆反射层和保护层。
67.如权利要求32所述的方法，其中，生成具有小于所述激光束绕射极限的尺寸的微观凹坑，而无需大的光源或因温度升高而造成抗蚀材料的变形或蒸发。
68.一种在多层结构上形成凹坑图案的方法，所述多层结构包括基板和在所述基板上形成的变形层，所述方法包括通过将激光束辐射到所述变形层的预定区域上来改变所述变形层的所述预定区域的体积；在所述多层结构上形成所述凹坑图案，所述凹坑图案具有小于所述激光束绕射极限的尺寸。
69.如权利要求68所述的方法，其中，通过在超过预定温度加热所述预定的区域来改变所述预定区域的体积。
70.一种形成光盘的设备，所述设备包括模制光盘基板的模片，所述模片具有用来形成凹坑图案的小于激光束绕射极限的凹坑图案；涂覆机，在所述模制的光盘基板之上涂覆反射层和保护层。
全文摘要
本发明提供了一种多层结构，当其温度超过预定的阈值时其体积变化；一种微观结构绘制方法，包括将激光束发射到多层结构上以在束斑以内引起温度分布，并在具有温度高于阈值的束斑的一部分上执行微观记录；一种光盘母盘；一种使用多层结构的母盘制作方法，其中，多层结构包括基板和在该基板上形成的变形层，其中，当被激光束辐射的变形层的一部分的温度超过预定温度时，这部分的体积变化。微观结构绘制方法包括将激光束发射到变形层的预定区域上，并将被激光束辐射的变形层的区域加热到超过预定的温度，从而被加热的区域会发生体积变化。
文档编号G03F7/004GK1768381SQ200480008410
公开日2006年5月3日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年5月21日
发明者金朱镐, 朴仁植, 桑原正史, 富永淳二, 岛隆之 申请人:三星电子株式会社, 独立行政法人产业技术总合研究所