光盘用母盘的制造方法以及光盘用母盘技术

本发明专利技术涉及光盘用母盘的制造方法以及光盘用母盘，并具体涉及一种通过在衬底上溅射形成由过渡金属的不完全氧化物构成的无机光刻胶层作为膜的方法。过渡金属本身或其合金，或者其氧化物用作靶材料，并且氧或氮用作反应气体。通过改变反应气体的比率或成膜输出，可以使无机光刻胶层的氧浓度在厚度方向不同。曝光并且显影无机光刻胶层，从而获得用于设置有凹坑、组群等的精细凹凸图案的光盘的原始盘。当氧浓度增大时，可以实现感光度提高，从而实现感光度沿着无机光刻胶层的厚度方向的变化。从而，可以在单个盘上设置不同深度的凹凸结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过使用无机光刻胶膜制造的光盘用母盘的制造方法，并且涉及该光盘用母盘。
技术介绍
近年来，与实现光盘大容量相关，低于约几十纳米的图案精度对于光器件等的微细制备是必需的。为了实现这样的高精度，在诸如光源、光刻胶材料、步进机等的各领域都在进行开发。缩短曝光光源波长的方法，以及使用精确会聚的电子束或离子束的方法等作为改善微细制备尺寸精度的方法是有效的。然而，由于具有短波长曝光光源或电子束和离子束照射光源的装置极其昂贵，这样的方法不适于提供价格适度的器件。因此，提出了设计照射方法的方法，以及使用被称为相移掩膜的特殊掩膜的方法等作为使用与现有曝光装置相同的光源同时改善微细制备尺寸精度的方法。作为再一种方法，尝试了通过多层形成光刻胶的方法，以及使用无机光刻胶的方法等。目前，例如通常使用一种曝光方法，其中把诸如novolak系统光刻胶、化学感光光刻胶等的有机光刻胶和作为曝光光源的紫外线组合。尽管有机光刻胶具有通用性并且广泛用于光刻领域，由于其分子重量大，曝光部分和非曝光部分之间的边界部分的图案变得模糊，并且对微细制备精度有限制。另一方面，在无机光刻胶中，由于其分子重量小，在曝光部分和非曝光部分之间的边界部分获得清晰图案，并且可以实现比有机光刻胶精度更高的制造。例如，一个微细制备的实例是其中Mo03、WO3等用作光刻胶材料，离子束用作曝光光源(参考Nobuyoshi Koshida, Kazuyoshi Yoshida, Shinichi ffatanuki, Masanori Komuro 禾口 Nobufumi Atoda 的文献“50_nm Metal Line Fabrication by Focused Ion Beam and Oxide Resists，，， Jpn. J. App 1. Phys.，Vol. 30 (1991)，pp3246)。另一个制造实例是其中 SiO2 用作光刻胶材料，电子束用作曝光光源(参考Sucheta M. Gorwadkar，Toshimi ffada, Satoshi Hiraichi, Hiroshi Hiroshima, Kenichi Ishii 禾口 Masanori Komuro 的文献“Si02/c_Si Bilayer Electron-Beam Resist Process for Nano-Fabrication", Jpn.J. Appl. Phys., Vol. 35(1996), pp6673) 0此外，还分析了一种方法，其中硫属化物玻璃用作光刻胶材料， 并且波长为476nm和532nm的激光和来自汞氙灯的紫外线用作曝光光源(例如，参考 S. A. Kostyukevych 的文献 “Investigations and modeling of physical processes in an inorganic resist for use in UV and laser lithography，，，SPIE Vol. 3424(1998),pp20)ο然而，在使用电子束或离子束作为曝光光源的情况下，尽管如上所述可以组合许多种无机光刻胶材料，并且也可以通过精确会聚电子束或离子束微细制备凹图案和凸图案，如上文所述，具有电子束和离子束照射光源的装置很昂贵并且结构复杂，因此它不适于提供价格适度的光盘。根据这些原因，期望可以使用来自内置于现有曝光装置中的激光装置等的光，即紫外线或可见光。然而，在无机光刻胶材料中，作为可以由紫外线等切割的材料，仅公开了上文所述的硫属化物材料。这是因为在除了硫属化物材料以外的无机光刻胶材料中，透射诸如紫外线等的光，光能量的吸收量非常小，从而这是不实用的。尽管现有曝光装置和上文所述的硫属化物材料的组合从经济角度来看是一种实用的结合，但是存在这样一个问题，即硫属化物材料含有对人体有害的如Ag2s3、Ag-As2S3^ Ag2Se-GeSe等材料。因此，从工业生产的角度来说很难使用这样的材料。因此，提出了基于下列原理实现光盘用母盘的微细制备的方法在过渡金属的不完全氧化物作为含氧量轻微偏离过渡金属氧化物的化学计量成分的氧化物来取代诸如 Mo03、W03等过渡金属的完全氧化物的情况下，紫外线或可见光的吸收量很大，并且通过该吸收改变化学性质。在以上提出的方法中也包含这样的一种方法，其中例如W和Mo的不完全氧化物用作光刻胶材料，由激光等的曝光装置的热量引起相变，从而最终以低成本实现微细制备。这里提到的过渡金属的不完全氧化物指的是，含氧量沿小于根据过渡金属可以具有的化合价数的化学计量成分含氧量方向偏离的化合物，即过渡金属不完全氧化物的含氧量小于根据过渡金属可以具有的化合价数的化学计量成分含氧量的化合物。然而，在无机光刻胶由激光等的热量引起相变并且如上文所述形成诸如凹坑、凹槽等的精细凹/凸图案的情况下，离无机光刻胶表面的距离越大，热传导性越小，因此相变反应的变化率，即从非晶体到晶体的变化减少。因此，存在这样的风险，即在变化率小的部分，发生显影不足现象，在不完全状态下形成凹坑、凹槽等的底部表面，进而，凹坑和凹槽的壁表面的倾斜角等变得平缓。在使用相变的方法中，由于诸如凹坑、凹槽等精细凹/凸图案的形状和倾斜角根据无机光刻胶母盘的感光度、曝光装置的曝光功率、显影条件等无条件地决定，因此很难精确调整它们。此外，由于诸如凹坑、凹槽等精细凹/凸图案的深度，换句话说，压模的高度由无机光刻胶膜的厚度无条件地决定，因此很难在光盘的相同平面形成不同深度的精细凹/凸图案。例如，由于最优深度根据用于ROM(只读存储器)的凹坑和用于附加记录的凹槽的精细凹/凸图案而不同，不能制造具有凹坑和凹槽的混合型光盘用母盘。尽管凹/凸图案的深度也可以通过调整曝光功率来控制，但是根据这样的方法，很难稳定地形成预定深度的凹/ 凸图案。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种光盘用母盘的制造方法，借此，当由过渡金属的不完全氧化物制成的无机光刻胶由于热量发生相变，并且形成诸如凹坑、凹槽等精细凹/凸图案时，无机光刻胶膜的感光度改变，使得以平面形状稳定地形成凹坑和凹槽的壁表面，此外，适当地形成凹坑和凹槽底部表面的倾斜角，并且本专利技术提供通过这种方法制造的光盘用母盘。本专利技术的另一个目的是提供一种光盘用母盘的制造方法，借此，通过改变无机光刻胶膜的感光度来精确调整诸如凹坑、凹槽等精细凹/凸部分的形状和倾斜角，并且本专利技术提供用这种方法制造的光盘用母盘。本专利技术的再另一个目的是提供一种光盘用母盘的制造方法，借此，改变无机光刻胶膜的感光度，使得诸如凹坑、凹槽等不同深度的精细凹/凸图案可以在同一平面形成，并且本专利技术提供用这种方法制造的光盘用母盘。根据本专利技术，提供一种光盘用母盘的制造方法，该方法包括成膜步骤，在衬底上作为膜形成由过渡金属的不完全氧化物制成的无机光刻胶层；以及通过曝光和显影无机光刻胶层而形成包括凹/凸形状的光刻胶图案的步骤，其中在成膜步骤中，使得无机光刻胶层的氧浓度在其厚度方向上不同。在成膜步骤中，使用过渡金属的单个元素或合金，或它们的氧化物作为靶材料，通过使用氧气或氮气作为反应气体的溅射法，在衬底上作为膜形成无机光刻胶层，并且通过至少改变成膜电功率或反应气体比率，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光盘用母盘的制造装置，该方法包括：成膜装置，在衬底上作为膜形成由过渡金属的不完全氧化物制成的无机光刻胶层；以及通过曝光和显影所述无机光刻胶层来形成包括凹／凸形状的光刻胶图案的曝光装置和显影装置，其中在所述成膜装置中，通过至少改变成膜功率或反应气体比率，使所述无机光刻胶层的氧浓度在其厚度方向上不同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：白鹭俊彦，峰岸慎治，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP