改进的混合式盘片制造技术

一种混合式盘片（３００），其ＲＯＭ凹槽（３２１）的深度小于１７０毫微米，且其预记录的ＲＯＭ数据坑（３２２）的深度大于３５０毫微米或小于２５０毫微米，这些深度是以有效岸区水准面为基准测得的。ＲＯＭ凹坑可被预记录在比ＲＯＭ凹坑浅的ＲＯＭ凹槽内，其中ＲＯＭ凹坑的宽度窄于ＲＯＭ凹槽、等于ＲＯＭ凹槽或至多比ＲＯＭ凹槽加宽约１０％，这些宽度分别是在半深度处测得的，但ＲＯＭ凹坑的横向范围通常不会超过ＲＯＭ凹槽的横向范围。不管是否具备一ＲＯＭ凹槽，ＲＯＭ岸区皆穿插在连续的ＲＯＭ凹坑之间。在较佳实施例中，一双光束装置的一道光束记录这些ＲＯＭ凹坑，而另一道光束记录Ｒ带预制槽，且在有ＲＯＭ凹槽的情况下也记录该ＲＯＭ凹槽。在大多数实施例中，一加热母版制作过程可提供平滑的特征表面以便于混合式盘片母版的复制。通过所述方法，一般因热冲击过程而形成于母版内的凹坑和凹槽的径向边界的边坡减小或消失。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请案交叉参考本申请是2002年9月25日申请的美国专利申请号10/255,027的部分继续申请，后者是2000年4月26日申请的美国专利申请号09/558,071的部分继续申请。
技术介绍
1、专利
本专利技术涉及改进的混合式光学记录盘片，以及制造此盘片的装置和方法。2、现有技术可记录压缩光盘(CD-R)和可记录数字通用光盘(DVD-R)已为人们众所周知。近年来，已提出一种很少为人们所熟知的新格式，即DVD+R，但是本领域技术人员也熟悉(或不久将会熟悉)这种格式。在这些格式的任何一种中，通过以恒定线性速度(″CLV″)旋转盘片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片圆形环绕的螺旋轨道内的大量长形三维记号序列所代表的数据，其中记录层被提供在盘片的大致平坦表面中的一个表面附近。为简化起见，将集中讨论CD-R格式，虽然偶尔也会参考DVD-R格式。本领域技术人员都会完全理解它们之间的差异以及方式，其中应当正确地理解为此讨论可应用于基于微观三维记号的数据表示的任何混合式盘片格式。此外，为了清楚起见，将会采用某些尺寸常用语“径向”或“横向”意味着″径向地，从盘片中心或朝向盘片中心″。“纵向”意味着″沿着轨道″，例如从数据记号的前缘到尾缘。这样，在微观水平下，纵向方向会正交于径向方向，此两轴都平行于盘片表面。因此，在盘片的平面内，横向于纵向方向的测量将处于径向。″垂直″意味着″正交于盘片表面且正交于径向和纵向″。记录层包括颜色与写入激光的颜色互补的染料，其由一薄反射金属层覆盖(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。光束一般穿过盘片基板(“第二表面记录”)以在相对表面附近的记录层内产生数据记号，此基板是适当的透明材料(通常是聚碳酸酯)。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，将顺序的二进制输入数据(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)转换成一系列间隔的矩形脉冲，每一脉冲的持续时间是nT，其中T是名义上的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。如本领域技术人员所熟知的，每一转变〔凹坑到岸区或岸区到凹坑〕与下一个后继转变之间的间隔各自表示一份数据(quantumof data)。这样，每一数据脉冲和每一中间岸区具有持续时间nT，其中在每一数据流内，所有允许的n值必须在脉冲和中间岸区二者之内表示。已经使用或提出过其它的调制方案，并且随着光学记录盘片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这种一般性工程修改方案应该是不难的。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制槽上的每一数据轨道包括一系列大量微观三维标记，这些微观三维标记与未做记号或者不同记号的岸区交替。然而，本专利技术也应用于混合式可再写介质的母版制作，例如CD-RW混合式盘片和磁光(MO)盘，其中数据记号本质上是二维的(但CD-RW母版片内的ROM记号及MO盘内的可复制记号除外)。CD-RW混合式盘片以及MO盘在下文会再简要说明。轨距(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，每一记号的长度和宽度也是如此。″ATIP″(预制槽绝对时间)定时数据叠加在另外的光滑螺旋轨道上，在CD的情况中，此ATIP定时数据包含在一径向正弦载波内，该载波以22.05kHz(名以上)调制、具有相对于″无摆动″螺旋状预制槽的纵向轴具有±30毫微米(名义上)的振幅。尽管具有ATIP摆动及其必然地螺旋结构，但可将记录层内的数据轨道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记号及中间岸区。在一些应用中，特定数据轨道或轨道部分可能不是完整的圆形，即其可能仅占用盘上的一个圆弧。但是，在本讨论中，将弧形和圆形的数据轨道或轨道部分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记号和岸区的尺寸相比是很大的，所以一小系列记号及中间岸区在微观水平下会呈现线性(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记号和岸区的纵向序列，虽然在宏观水平下它们为大致同心的圆形路径。数据记号呈现为在预制槽内长形、略微凸出的三维记号，并且限制在反射层与基板之间。在某种程度上，至少，每一记号包含基板和反射层两者的变形。记录记号的材料特性与记录层内未记录区域的差别在于记号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，以及每一所得的记号和每一中间岸区表示数据的一部分。在CD-R记录中，每一数据记号和岸区的行程长度对应于3T到11T持续时间的脉冲。由于采用了CLV，所有对应于相同nT值的记号和岸区理想地具有相同的长度。一旦记录完成，数据可能随后通过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)读取的数据记号和岸区，这样可以相同方式从每种格式检索到数据。不同的″写入策略″(即数据信号调制方案(例如，指定振幅的前端强度增加))可修改已编码的数据信号，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记号和岸区，其前端和后端是三维对称性的并且具有适当的长度，以通过使系统性记号长度误差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记号的长度，从其前缘岸区-记号转变到其尾缘记号-岸区转变，以及测量每一岸区从其前缘记号-岸区转变到其尾缘岸区-记号转变的长度，并且将这些长度再变换成它们对应的nT值。若记号和岸区是三维对称的并且具有适当长度，则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″(Philips-Sony″Orange Book″)规范同时CD-ROM必须符合″红皮书(RedBook)″规范，但由于希望CD-R和CD-ROMs在一CD播放机内可互换地读取，所以已编码的数据信号的这种写入策略调整对于确保播放机不能侦测出CD-R或CD-ROM之间的任何差异是很重要的。这些菲利浦-索尼规范是本领域技术人员所熟知的。如上所述，通常通过在一马达驱动轴上以CLV快速地旋转光学盘，对光学盘进行记录以及随后读取。(可能注意到，虽然本讨论采取CLV记录和播放，但是一些播放机是利用恒定角速度播放的)。寻迹(使写入光束和/或读取光束的径向位置精确地维持在数据轨道的中心)是通过一伺服装置完成的，该伺服装置比较至少一单个连续的读取对。在CD-R播放机中，通常是采用单光束(“推-挽”“PP”)寻迹的。这里，反射光束在光学上被分离为数据检索光束和寻迹光束。在CD和DV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合式构件，其包括：ａ．第一区，其储存着可选择性检索的数据，（１）该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且 与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；（２）该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺 寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括：（３）一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据 特征垂直地移位，（ａ）从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸的范围超过３５０毫微米，且（ｂ）从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸的范围小于１７０毫微米；及ｂ．第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有 一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。...

【技术特征摘要】
US 2002-9-25 10/391,691;US 2002-9-25 10/255,0271.一种混合式构件，其包括a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸的范围超过350毫微米，且(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸的范围小于170毫微米；及b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道尺寸。2.如权利要求1所述的混合式构件，其中该第一特征的横向范围不超过该第一轨道的横向范围。3.如权利要求1所述的混合式构件，其中该第一特征在半深度处测得的宽度不大于该第一轨道在半深度处测得的宽度的约110％。4.如权利要求1所述的混合式构件，其中该第一轨道的横向范围大致上与该第二轨道的横向范围相同。5.如权利要求4所述的混合式构件，其中该第一轨道及该第二轨道构成一个大致连续的轨道。6.如权利要求1所述的混合式构件，其中a该混合式构件包括一具有一中央轴线的盘片，该盘片可选择性地以该中央轴线为中心旋转，该盘片有一大致平坦的表面；b该第一区包括一在该盘片的一表面上的第一环形物且该第二区包括一在该表面上的第二环形物，该第一和第二环形物与该盘片同轴；c该第一轨道环绕在该第一环形物内的该盘片，且该第二轨道环绕在该第二环形物内的该盘片；d该第一特征平面及该第一轨道平面处于该表面内；且e该第二轨道包括该表面内的一凹槽。7.如权利要求6所述的混合式构件，其中该第一和第二轨道螺旋地环绕该盘片。8.如权利要求7所述的混合式构件，其中该第一轨道的至少一部分及该第二轨道的至少一部分构成一大致连续的螺线。9.如权利要求6所述的混合式构件，其包括相继的多个该第一主要特征，每个该第一主要特征包括在该表面内的一主要凹坑，每对相继的主要凹坑之间穿插着一主要岸区，每个该主要凹坑和每个该主要岸区独立地代表该已储存数据的一相应份。10.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要岸区中的每一个包括一深入该表面内的三维压痕，具有一微小主要岸区横向尺寸及一微小主要岸区垂直尺寸。11.如权利要求10所述的混合式构件，其中该多个相继主要岸区中的每一个的横向范围大致等于该主要岸区所介入的相应的主要凹坑对的横向范围。12.如权利要求10所述的混合式构件，其中该多个相继主要岸区中的每一个的横向范围大于该主要岸区所介入的相应主要凹坑对的横向范围。13.如权利要求9所述的混合式构件，其中a.该第一轨道的至少一部分包括在该表面内的一大致连续的三维压痕；且b.该多个相继主要凹坑容纳在该第一轨道的该部分的该三维压痕内。14.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要凹坑中的每一个的纵向边界相互成几何对称。15.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要岸区中的每一个的纵向边界相互成几何对称。16.如权利要求9所述的混合式构件，其中该主要凹坑中的每一个都具有一由横向剖面定义的外部形状，其中从该主要凹坑从该表面开始其在该第一垂直方向的移位的、在该第一特征的一横向边缘处的点到始于该表面的该位移在该主要凹坑的相对横向边缘处终结的点，该外部形状未呈现实质的斜率不连续性。17.一种混合式构件，其包括a.第一区，其储存着可选择性检索的数据，(1)该数据的一份在该第一区内由第一数据特征表示，每个该第一数据特征包括一个三维的第一主要特征，该第一主要特征有一纵向第一特征尺寸、一正交于该纵向第一特征尺寸且与该纵向第一特征尺寸在一第一特征平面内共面的微小横向第一特征尺寸、及一正交于该第一特征平面的微小垂直第一特征尺寸，该多个第一数据特征在该第一区内沿该混合式构件内一第一轨道的一部分纵向地储存；(2)该第一轨道的该部分有一纵向第一轨道尺寸、一正交于该纵向第一轨道尺寸且与该纵向第一轨道尺寸在一第一轨道平面内共面的微小横向第一轨道尺寸、及一正交于该第一轨道平面的微小垂直第一轨道尺寸；该第一区还包括(3)一有效岸区水准面，其在一第一方向相对于该第一轨道平面及该第一数据特征垂直地移位，(a)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一特征尺寸范围小于250毫微米，且(b)从该有效岸区水准面测量的该垂直第一轨道尺寸范围小于170毫微米；及b.第二区，其包括一第二轨道，该第二轨道的一部分具有一纵向第二轨道尺寸、一正交于该纵向第二轨道尺寸且与该纵向第二轨道尺寸在一第二轨道平面内共面的微小横向第二轨道尺寸、及一正交于该第二轨道平面的微小垂直第二轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰H瑞卢姆，卡莱尔J埃伯利，
申请(专利权)人：光盘公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]