用于生产光学信息介质用光刻胶母模和印模的方法技术

本发明专利技术提供一种用于生产适于制造光学信息介质的光刻胶母模的方法。该方法能形成具有最小宽度的精细图形，所述最小宽度约为曝光所用波长的一半，并且在该方法中，抑制了图形高度的降低并改善了图形轮廓的锥形。该方法中包括以下步骤：在衬底上涂布一光刻胶层，将光刻胶层曝光在一激光束下以便在光刻胶层中形成一潜影，显影潜影以便形成一凸凹图形，由此生产光刻胶母模；并且在该方法中，在衬底和光刻胶之间形成一吸光层并与光刻胶层接触，吸光层在上述激光束的波长处显示光吸收作用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生产印模的方法，所述印模在生产具有凸凹图形，如沟槽和预刻坑(prepits)的光学信息介质，并且还涉及一种用于生产在这种印模中使用的光刻胶母模(photoresist master)。
技术介绍
光盘包括可写入一次和可重写的光学记录盘和只读盘。光学记录盘具有一个在盘衬底上形成的记录层，其表面上具有若干(导向)沟槽用于跟踪和其它目的。另一方面，只读盘具有若干在盘衬底表面上整体形成的承载信息的小坑。盘衬底通过注塑一种树脂或是通过用一种具有一负性坑或沟槽图形的印模转移图形进行生产，印模通常包括一种金属膜如镍膜。为了制造这种印模，首先制备光刻胶母模。一般应用下述过程来制备光刻胶母模。首先，在一玻璃衬底的表面上涂布一层光刻胶层。然后将光刻胶层曝光于图形形成光束如激光束下，以便形成一个所希望图形的潜影，接着进行显影。因而，在光刻胶层上形成一种凸/凹图形，并生产出光刻胶母模。在用这种光刻胶母模制造印模时，通过溅镀，化学镀层(electrolessplating)或类似方法形成一种镍或类似物的金属薄膜，以便由此赋予光刻胶层导电性。然后实施电铸以便在金属薄膜上淀积一个镍膜或类似金属膜。然后使金属薄膜和电铸膜的叠层与光刻胶层剥离。上述叠层准备用作印模(母模)。这种印模母模可以直接用作印模，不过印模母盘可以由印模母模制备并用作印模。印模母盘可以通过在印模母模的表面上电铸一个膜并剥离电铸形成的膜制备。建议事先将印模母模的表面氧化，以便电铸形成的膜很容易与印模母模剥离。可供选择地，印模子盘可以同样用印模母盘制备并用作印模。在制备光刻胶母模的过程中，在光刻胶层中形成的潜影图形的最小宽度受光刻胶层表面处激光束光斑的直径限制。光束光斑直径W用公式W＝K·λ/NA表示，其中λ是激光束的波长，NA是光学系统中物镜的数值孔径，K是常数，所述常数K由物镜的孔径形状及入射光通量的强度分布决定。然而，即使图形具有一理论上不超过由光斑直径所设定范围的宽度，图形的高度可能会由于光刻胶层变薄而变得降低，并且图形的锐度也可能会由于锥形图形轮廓而变得不够。人们认为，这种不方便的一个主要原因是激光束在光刻胶层和玻璃衬底之间界面处的反射。更具体地说，人们认为，反射的激光束返回光刻胶层以致诱生一种多重曝光状态，并且这造成模糊不清的潜影图形。为了防止这种反射，日本专利申请公开JP-A263140/1992提出一种玻璃母模，其上具有非反射涂层，能适合用于制造光盘印模。在JP-A 263140/1992中所公开的抗反射涂层是一种MgF2膜(单层抗反射膜)和一种多层介电膜(多层抗反射膜)。这两种涂层都包括一种无机材料，并通过光学干涉防止反射。
技术实现思路
根据JP-A 263140/1992的公开内容，本专利技术的专利技术人利用一种具有非反射涂层的衬底生产出一种光刻胶母模，所述不反射涂层包括一层无机材料膜，并利用这种光刻胶母模生产一种印模。然而，当所形成的图形是一种具有一最小宽度的精细图形，而上述最小宽度约为曝光时所用波长的一半时，不反射涂层的措施在抑制图形高度的降低和改善图形锐度方面绝非有效。鉴于如上所述情况，本专利技术的目的是能够形成具有一最小宽度的精细图形，上述最小宽度是在生产光学信息介质时所用的光刻胶母模中用于曝光所用的波长大约一半，其中抑制了图形高度的降低并改善了图形轮廓的锥形。这些目的通过如下面(1)-(7)所述的本专利技术达到的。(1)一种用于生产光学信息介质用光刻胶母模的方法包括以下步骤在一个衬底上涂布一光刻胶层，将光刻胶层曝光在一个激光束下，以便在光刻胶层中形成一个潜影，及将上述潜影显影以便形成一个凸/凹图形，由此生产光刻胶母模；其中在上述衬底和上述光刻胶之间形成一个吸光层，并与上述光刻胶层接触，上述吸光层在上述激光束波长处显示光吸收作用。(2)根据上述(1)所述的方法，其中上述吸光层含有一种有机化合物，所述有机化合物在上述激光束波长处显示光吸收作用。(3)根据上述(2)所述的方法，其中所用的有机化合物至少是从光引发剂，共引发剂，及染料中选定的一个。(4)根据上述(1)-(3)其中之一所述的方法，其中当上述激光束具有一波长为λE(单位nm)，及上述光刻胶层具有一厚度为tR(单位nm)时，满足下列关系式tR/λE≤0.6。(5)根据上述(1)-(4)其中之一所述的方法，其中当上述激光束具有一波长为λE(单位nm)，及上述在光刻胶层中形成的凸/凹图形具有一最小宽度为WP(单位nm)时，满足下列关系式WP/λE≤0.9。(6)一种利用光刻胶母模生产光学信息介质用的印模的方法，上述用于光学信息介质的光刻胶母模是通过上述(1)-(5)其中之一所述的方法生产的，其中上述方法包括把光刻胶中形成的凸/凹图形转录到一金属膜上。(7)根据上述(6)所述的方法，包括以下步骤 通过化学镀层在上述光刻胶层中形成的凸/凹图形上形成一镍薄膜，在上述镍薄膜上形成一个电铸模，及剥离上述包括镍薄膜和电铸模的金属膜，由此生产具有凸/凹图形转录于其上的金属膜。应当注意，在本文中，术语“电铸膜”被用作该技术中常用的情况，亦即印模生产情况下的“由电镀形成的膜”。附图简述附图说明图1是通过原子力显微镜拍摄的精细图形的照片，所述精细图形形成在用本专利技术生产的印模衬底上；图2是通过原子力显微镜拍摄的精细图形的照片，上述精细图形形成在用常规方法生产的印模衬底上。实施本专利技术的最佳方式在根据本专利技术所述的光刻胶母模生产中，在衬底和光刻胶之间形成一个吸光层，并与上述光刻胶层接触，上述吸光层在所用激光束的波长处显示光吸收作用。这种吸光层最好是含有一种显示光的吸收性质(以后也称之为光吸收剂)的有机化合物。光吸收剂最好是从光引发剂，共引发剂，及染料中选定的至少一种化合物。光引发剂是一种有机化合物，它通常与一种光固化树脂结合使用，并且它通常通过吸收紫外(UV)光或其它光产生一种基团。在共引发剂情况下，共引发剂本身不被紫外(UV)辐射激活。然而，当共引发剂与一种光引发剂结合使用时，比单用光引起剂更有效地促进光引发作用，并且固化更有效地进行。在本专利技术中，因为共引发剂的稳定性比光引发剂更高(光引发剂在产生基团时经历分解作用)，最好使用共引发剂。通常是用一种脂肪族氨或一种芳香族胺作为共引发剂。在本专利技术中，优选的是用4，4’-双(二甲氨基)二苯甲酮，4，4’-双(二乙氨基)二苯甲酮，4-二甲氨基苯甲酸乙酯，4-二甲氨基苯甲酸(n-丁氧基)乙酯，4-二甲氨基苯甲酸乙戊酯，和4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯之中的至少一种作为共引发剂。其中，最优选的是二苯甲酮化合物。一般，含有吸光剂的吸光层最好是通过如下所述的操作形成。首先，将吸光剂溶于一种溶剂以便产生一种涂装溶液。如果希望的话，涂装溶液除了含有吸光剂之外，还可以含有一和可热交联的化合物。当除了吸光剂之外还含有可热交联的化合物的涂料在涂装之后通过加热固化，并在这种固化的涂料上形成光刻胶层时，可以抑制吸光层与光刻胶层的混合。涂装溶液还可以含有一种光学添加剂，如一种粘合剂或一种表面活性剂，借助于所述粘合剂可以改善吸光层与光刻胶层或衬底的粘合作用。应当注意，在衬底和吸光层之间也可以形成一个偶联剂层，以便由此改善衬底与吸光层之间的粘合作用。在吸光层中光吸收剂的含量优选的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产光学信息介质用光刻胶母模的方法包括以下步骤：　　　　在一个衬底上涂布一光刻胶层，　　　　将光刻胶层曝光在一激光束下，以便在光刻胶层中形成一个潜影，及　　　　将上述潜影显影以便形成一个凸／凹图形，由此生产光刻胶母模；其中　　　　在上述衬底和上述光刻胶之间形成一吸光层，并与上述光刻胶层接触，所述吸光层在上述激光束波长处显示光吸收作用。

【技术特征摘要】
JP 2001-2-27 053030/20011.一种用于生产光学信息介质用光刻胶母模的方法包括以下步骤在一个衬底上涂布一光刻胶层，将光刻胶层曝光在一激光束下，以便在光刻胶层中形成一个潜影，及将上述潜影显影以便形成一个凸/凹图形，由此生产光刻胶母模；其中在上述衬底和上述光刻胶之间形成一吸光层，并与上述光刻胶层接触，所述吸光层在上述激光束波长处显示光吸收作用。2.根据权利要求1的方法，其中所述吸光层含有一种有机化合物，所述有机化合物在上述激光束波长处显示光吸收作用。3.根据权利要求2的方法，其中所用的有机化合物至少是从光引发剂、共引发剂、及染料中选定的一个。4.根据权利要求1-3其中之一的方法，其中当所述激光束具有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：小宅久司，高畑广彰，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]