光记录介质及其制造方法技术

一种光记录介质及其制造方法，此光记录介质在其上面有高复制保真度模制成的微小凹坑和凸块图形。制造光记录介质的方法包括如下步骤：在衬底上形成光刻胶层；对衬底上光刻胶层的预定区域曝光，从而在光刻胶层中形成多串凹坑；去除相邻凹坑串之间的光刻胶层以制成一个原盘；给原盘镀上一层金属；分离开金属镀层以制成一个原盘模；反复地复制原盘模奇数次以制成一个母模；复制母模以制成一个树脂衬底；和在复制母模的树脂衬底表面上至少形成一个透光层。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括衬底和透光层的光记录介质，衬底上形成凹坑和凸块图形，透光层形成在衬底上，本专利技术还涉及制造这种光记录介质的方法。利用光读出数据和写入数据到典型的普通光记录介质上，光记录介质一般具有圆盘形状，故称之为光盘，大家知道光记录介质有一个用合成树脂做成的光盘衬底，例如，聚碳酸酯等。光盘包括只读型，一次写入型，和可改写型，可以从只读型光盘读出已记录的信号，一次写入型光盘只能记录信号一次，而可改写型光盘可以多次记录信号。只读型光盘包括光盘衬底和反射层，光盘衬底有微小凹坑(通常所说的“凹痕(pit)”)，沿着记录轨道的方向形成在光盘衬底表面上，反射层生成在有凹痕图形的光盘表面。即，光盘有记录的信号，沿着记录轨道方向形成凹痕图形。为了从只读型光盘读出记录成凹痕图形的信号，利用读出光照射此光盘，读出光来自与形成凹痕图形表面相对的一个表面。读出光在反射层上反射，检测回程光(反射的读出光)以读出信号。还是在这种光盘中，检测来自有凹痕表面的衍射光，为了使来自光源的光斑准确地射到记录轨道上(通常所说的“跟踪”)。另一方面，一次写入型和可改写型光盘各自都包括光盘衬底，衬底上的记录层，和记录层上的反射层，光盘衬底上有同心圆或螺旋形凹坑(通常所说的沟槽(groove))和形成在相邻沟槽之间的凸块(通常所说的台阶(land))。在这些类型的光盘中，信号写入到形成沟槽和/或台阶的记录层上。还是在这些一次写入型和可改写型光盘中，作为附加信号的凹痕图形，例如，光盘性质，地址，等等，沿着记录轨道方向形成在相邻的沟槽之间。当读出这些光盘时，读出光照射到形成台阶和/或沟槽的记录层上，读出光来自与形成凹痕和沟槽表面相对的一个表面，记录层上形成记录的标记。为了读出这些类型的光盘，与只读型光盘一样，利用读出光进行照射，并检测从光盘的回程光。还是在这些一次写入型和可改写型光盘中，例如，检测从沟槽反射的回程光用于跟踪。利用在其上面有凸块和凹坑的模具，通过注模方法制成只读光盘，一次写入型光盘，和可改写型光盘(以下就称之为“光盘”)，这些凸块和凹坑形成光盘上的凹痕和沟槽。更具体些说，诸如聚碳酸酯的合成树脂注入模具，形成在其上面有凹痕和沟槽的透明衬底。反射层等形成在透明光盘衬底上以制成光盘。在一次写入型和可改写型光盘中，记录层形成在透明光盘衬底与反射层之间。当前这一领域的趋势是减小聚焦到光盘上的光斑直径，为的是达到更高的记录密度。一般来说，采用较短波长的光和较大数值孔径(NA)的物镜能够达到这个目的。然而，若要减小聚焦到光盘上的光斑直径以获得更高的记录密度，则必须增大透明光盘衬底的厚度。这是因为随着物镜NA的增大，由倾角引起的象差容许量就较小，这个倾角是光盘表面或平面相对于光学检波器的光轴形成的。而且，读出光传播通过的光盘部分越厚，因倾角产生的象差就越大。所以，减小入射光表面与光盘信号层之间的距离以适应聚焦到光盘上减小的光斑直径。然而，在上述光盘中，若光盘衬底仅有0.3mm或更小的厚度，在这样光盘衬底上模制凹坑和台阶图形是很困难的。此外，即使制模是可行的，光盘衬底很可能弯曲，导致在衬底上形成记录层，反射层，等各层很困难。而且，若光盘衬底具有这样的厚度，使用者不能方便地操作由这种光盘衬底制成的光盘。所以，到目前为止已建议制作这样一种光盘，它包括透明衬底，在其上面有凹坑(depression)和凸块(projection)图形；至少一个反射层，形成在光盘衬底上；和透光层，形成在反射层上面，所以，预定波长的光能够入射通过透光层，以便读出和/或写入数据到光盘上。这种类型光盘称之为“后读出光盘”，便于以下的描述。在后读出光盘中，记录层形成在反射层与透光层之间。在后读出光盘中，与在其上面有凹坑和凸块的光盘衬底比较，透光层可以做得非常薄。因此，即使采用较大波长的光和较大NA的物镜，信号的写入和读出能够做成精确地相对于光盘而不存在上述的问题。然而，即使在上述后读出光盘中，利用在其上面有凸块和凹坑图形的模具，用注模方法制成透明光盘衬底，这些凸块和凹坑图形给出光盘衬底上的凹痕和沟槽。为了制备模具，首先在玻璃衬底上形成光刻胶层，对光刻胶层的预定区域给以曝光，从而形成有预定凹坑和凸块图形的原盘，这些凹坑和凸块是余留在玻璃衬底上的未曝光光刻胶层。然后，对玻璃原盘镀以镍或类似金属以制成模具。所以，为了在透明光盘衬底上以高精度形成凹痕/沟槽和台阶图形以制成这种后读出光盘，必须以相应的高精度形成凸块和凹坑图形，还要把这些图形精确地复制到光盘衬底上。为了用较小的凹痕和沟槽以达到较高的记录密度，把模具上的凸块和凹坑图形以高精度复制到光盘衬底上就更困难了。举例来说，为了在透明光盘衬底的一个主表面上形成微小凸块，相应的微小凹坑就制成在模具上。所以，必须把树脂填充到模具的这些微小凹坑中。可以想到，在制作光盘时，较低粘度的树脂能够以较高效率和较高复制精度填充到微小凹坑中。然而，实际上把这种较低密度树脂填充满微小凹坑中就很困难。就是说，不可能以高精度模制凹痕。以下讨论证实上述说法的一个实验。在此实验中，采用聚碳酸酯作为树脂填充到微小凹坑中。注模的温度随树脂温度的变化而改变。在这个实验中所用的注模温度为三种120℃，125℃和130℃。采用适合于形成0.85μm记录轨道间隔和120nm深度沟槽的模具完成注模。然后测量这种模制沟槽的复制精度。测量的结果如附图说明图1所示。在图1中，竖直轴表示沟槽深度(nm)，水平轴表示模具中沟槽宽度与记录轨道间隔的比率(％)。即，图1的水平轴表示沟槽与模具的面积之比。从图1可以看出，较高的模制温度给出较高的复制精度。然而，还是如图1所示，即使在高模制温度下，模具上有较小沟槽面积的复制精度较低。这意味着，对应于光盘衬底上的凹痕是模具上沿记录轨道方向周期性的凹坑，制成微小凹痕是很困难的。此外，若模制温度太高，模制制成的光盘衬底非常弯曲不平，即使在模具上形成的凸块以复制高精度复制到光盘衬底上，读出光的光斑也不能正确聚焦。而且，高温下的模具本身会膨胀，这就使模制机不能正常工作。若模具热膨胀太大，模具的移动部分会造成所谓的金属磨损，其结果可能是损坏模制机。所以，模制温度的上限可以说在130℃左右。顺便说一下，后读出光盘最好有记录标记，这些标记形成在光盘衬底部分上，从透光层方向看去是凸的。而且，这些凸出部分的上表面最好与玻璃原盘的平表面齐平。在后读出光盘中，凸出部分用作记录区，从而增大了信号的写入量或读出量，改进了写入和读出特性。在后读出光盘中，对应于上述光盘上凹痕的微小凸块与从透光层方向看去的凸出部分是一致的，即，沿着记录轨道的方向。就是说，后读出光盘有附加的信号，例如，光盘性质，地址，等等信息，写入在这些微小凸块上。对于有较高记录密度形成微小沟槽和凸块的后读出光盘，必须以较高精度形成微小凸块。然而，为了模制这些微小凸块，必须采用在其上面有相应凹坑的模具。在此情况下，由于上述的原因复制精度降低甚多。制造后读出光盘的缺点是，不能以高精度复制作为附加信号的凸块，导致低产量以及从不能精确地读出对应于非精确复制凸块上的附加信号。所以，本专利技术的目的是提供这样一种光记录介质以克服上述现有技术的缺点，以高精度形成有微小凹坑，凸块和台阶图形的光记录介质，并提出一个制造此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光记录介质，包括衬底和衬底上至少一个透光层，预定波长的光从透光层上方并通过透光层照射到衬底上，用于写入和／或读出信号；衬底上有凸块和凹坑，凸块是从透光层看过去是凸的，凹坑与凸块方向一致，其深度与凸块的主表面有相同的高度。

【技术特征摘要】
JP 1998-2-27 048071/981．一种光记录介质，包括衬底和衬底上至少一个透光层，预定波长的光从透光层上方并通过透光层照射到衬底上，用于写入和/或读出信号；衬底上有凸块和凹坑，凸块是从透光层看过去是凸的，凹坑与凸块方向一致，其深度与凸块的主表面有相同的高度。2．按照权利要求1的光记录介质，还包括形成在衬底上的反射层；和形成在反射层上的记录层；用作可记录区域的凸块上的记录层。3．按照权利要求2的光记录介质，其中记录层是相变记录层，磁光记录层和有机染料型记录层中任意一种。4．一种制造光记录介质的方法，包括的步骤有在衬底上形成光刻胶层；对衬底上光刻胶层预定区域曝光，在光刻胶层中形成多串...

【专利技术属性】
技术研发人员：增原慎，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]