專利名稱：光盤用母盤的制造方法以及光盤用母盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過使用無機(jī)光刻膠膜制造的光盤用母盤的制造方法，并且涉及該光盤用母盤。
背景技術(shù)：
近年來，與實(shí)現(xiàn)光盤大容量相關(guān)，低于約幾十納米的圖案精度對(duì)于光器件等的微細(xì)制備是必需的。為了實(shí)現(xiàn)這樣的高精度，在諸如光源、光刻膠材料、步進(jìn)機(jī)等的各領(lǐng)域都在進(jìn)行開發(fā)。
縮短曝光光源波長的方法，以及使用精確會(huì)聚的電子束或離子束的方法等作為改善微細(xì)制備尺寸精度的方法是有效的。然而，由于具有短波長曝光光源或電子束和離子束照射光源的裝置極其昂貴，這樣的方法不適于提供價(jià)格適度的器件。
因此，提出了設(shè)計(jì)照射方法的方法，以及使用被稱為相移掩膜的特殊掩膜的方法等作為使用與現(xiàn)有曝光裝置相同的光源同時(shí)改善微細(xì)制備尺寸精度的方法。作為再一種方法，嘗試了通過多層形成光刻膠的方法，以及使用無機(jī)光刻膠的方法等。
目前，例如通常使用一種曝光方法，其中把諸如novolak系統(tǒng)光刻膠、化學(xué)感光光刻膠等的有機(jī)光刻膠和作為曝光光源的紫外線組合。盡管有機(jī)光刻膠具有通用性并且廣泛用于光刻領(lǐng)域，由于其分子重量大，曝光部分和非曝光部分之間的邊界部分的圖案變得模糊，并且對(duì)微細(xì)制備精度有限制。
另一方面，在無機(jī)光刻膠中，由于其分子重量小，在曝光部分和非曝光部分之間的邊界部分獲得清晰圖案，并且可以實(shí)現(xiàn)比有機(jī)光刻膠精度更高的制造。例如，一個(gè)微細(xì)制備的實(shí)例是其中MoO3、WO3等用作光刻膠材料，離子束用作曝光光源(參考Nobuyoshi Koshida，Kazuyoshi Yoshida，Shinichi Watanuki，Masanori Komuro和Nobufumi Atoda的文獻(xiàn)“50-nm Metal Line Fabrication by FocusedIon Beam and Oxide Resists”，Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.30(1991)，pp3246)。另一個(gè)制造實(shí)例是其中SiO2用作光刻膠材料，電子束用作曝光光源(參考Sucheta M.Gorwadkar，Toshimi Wada，SatoshiHiraichi，Hiroshi Hiroshima，Kenichi Ishii和Masanori Komuro的文獻(xiàn)“SiO2/c-Si Bilayer Electron-Beam Resist Process forNano-Fabrication”，Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.35(1996)，pp6673)。此外，還分析了一種方法，其中硫?qū)倩锊Ａв米鞴饪棠z材料，并且波長為476nm和532nm的激光和來自汞氙燈的紫外線用作曝光光源(例如，參考S.A.Kostyukevych的文獻(xiàn)“Investigations and modeling ofphysical processes in an inorganic resist for use in UV and laserlithography”，SPIE Vol.3424(1998)，pp20)。
然而，在使用電子束或離子束作為曝光光源的情況下，盡管如上所述可以組合許多種無機(jī)光刻膠材料，并且也可以通過精確會(huì)聚電子束或離子束微細(xì)制備凹圖案和凸圖案，如上文所述，具有電子束和離子束照射光源的裝置很昂貴并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此它不適于提供價(jià)格適度的光盤。
根據(jù)這些原因，期望可以使用來自內(nèi)置于現(xiàn)有曝光裝置中的激光裝置等的光，即紫外線或可見光。然而，在無機(jī)光刻膠材料中，作為可以由紫外線等切割的材料，僅公開了上文所述的硫?qū)倩锊牧?。這是因?yàn)樵诔肆驅(qū)倩锊牧弦酝獾臒o機(jī)光刻膠材料中，透射諸如紫外線等的光，光能量的吸收量非常小，從而這是不實(shí)用的。
盡管現(xiàn)有曝光裝置和上文所述的硫?qū)倩锊牧系慕M合從經(jīng)濟(jì)角度來看是一種實(shí)用的結(jié)合，但是存在這樣一個(gè)問題，即硫?qū)倩锊牧虾袑?duì)人體有害的如Ag2S3、Ag-As2S3、Ag2Se-GeSe等材料。因此，從工業(yè)生產(chǎn)的角度來說很難使用這樣的材料。
因此，提出了基于下列原理實(shí)現(xiàn)光盤用母盤的微細(xì)制備的方法在過渡金屬的不完全氧化物作為含氧量輕微偏離過渡金屬氧化物的化學(xué)計(jì)量成分的氧化物來取代諸如MoO3、WO3等過渡金屬的完全氧化物的情況下，紫外線或可見光的吸收量很大，并且通過該吸收改變化學(xué)性質(zhì)。
在以上提出的方法中也包含這樣的一種方法，其中例如W和Mo的不完全氧化物用作光刻膠材料，由激光等的曝光裝置的熱量引起相變，從而最終以低成本實(shí)現(xiàn)微細(xì)制備。這里提到的過渡金屬的不完全氧化物指的是，含氧量沿小于根據(jù)過渡金屬可以具有的化合價(jià)數(shù)的化學(xué)計(jì)量成分含氧量方向偏離的化合物，即過渡金屬不完全氧化物的含氧量小于根據(jù)過渡金屬可以具有的化合價(jià)數(shù)的化學(xué)計(jì)量成分含氧量的化合物。
然而，在無機(jī)光刻膠由激光等的熱量引起相變并且如上文所述形成諸如凹坑、凹槽等的精細(xì)凹/凸圖案的情況下，離無機(jī)光刻膠表面的距離越大，熱傳導(dǎo)性越小，因此相變反應(yīng)的變化率，即從非晶體到晶體的變化減少。因此，存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)，即在變化率小的部分，發(fā)生顯影不足現(xiàn)象，在不完全狀態(tài)下形成凹坑、凹槽等的底部表面，進(jìn)而，凹坑和凹槽的壁表面的傾斜角等變得平緩。
在使用相變的方法中，由于諸如凹坑、凹槽等精細(xì)凹/凸圖案的形狀和傾斜角根據(jù)無機(jī)光刻膠母盤的感光度、曝光裝置的曝光功率、顯影條件等無條件地決定，因此很難精確調(diào)整它們。
此外，由于諸如凹坑、凹槽等精細(xì)凹/凸圖案的深度，換句話說，壓模的高度由無機(jī)光刻膠膜的厚度無條件地決定，因此很難在光盤的相同平面形成不同深度的精細(xì)凹/凸圖案。例如，由于最優(yōu)深度根據(jù)用于ROM(只讀存儲(chǔ)器)的凹坑和用于附加記錄的凹槽的精細(xì)凹/凸圖案而不同，不能制造具有凹坑和凹槽的混合型光盤用母盤。盡管凹/凸圖案的深度也可以通過調(diào)整曝光功率來控制，但是根據(jù)這樣的方法，很難穩(wěn)定地形成預(yù)定深度的凹/凸圖案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種光盤用母盤的制造方法，借此，當(dāng)由過渡金屬的不完全氧化物制成的無機(jī)光刻膠由于熱量發(fā)生相變，并且形成諸如凹坑、凹槽等精細(xì)凹/凸圖案時(shí)，無機(jī)光刻膠膜的感光度改變，使得以平面形狀穩(wěn)定地形成凹坑和凹槽的壁表面，此外，適當(dāng)?shù)匦纬砂伎雍桶疾鄣撞勘砻娴膬A斜角，并且本發(fā)明提供通過這種方法制造的光盤用母盤。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種光盤用母盤的制造方法，借此，通過改變無機(jī)光刻膠膜的感光度來精確調(diào)整諸如凹坑、凹槽等精細(xì)凹/凸部分的形狀和傾斜角，并且本發(fā)明提供用這種方法制造的光盤用母盤。
本發(fā)明的再另一個(gè)目的是提供一種光盤用母盤的制造方法，借此，改變無機(jī)光刻膠膜的感光度，使得諸如凹坑、凹槽等不同深度的精細(xì)凹/凸圖案可以在同一平面形成，并且本發(fā)明提供用這種方法制造的光盤用母盤。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種光盤用母盤的制造方法，該方法包括成膜步驟，在襯底上作為膜形成由過渡金屬的不完全氧化物制成的無機(jī)光刻膠層；以及通過曝光和顯影無機(jī)光刻膠層而形成包括凹/凸形狀的光刻膠圖案的步驟，其中在成膜步驟中，使得無機(jī)光刻膠層的氧濃度在其厚度方向上不同。
在成膜步驟中，使用過渡金屬的單個(gè)元素或合金，或它們的氧化物作為靶材料，通過使用氧氣或氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體的濺射法，在襯底上作為膜形成無機(jī)光刻膠層，并且通過至少改變成膜電功率或反應(yīng)氣體比率，使得無機(jī)光刻膠層的氧濃度在其厚度方向上不同。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種當(dāng)制造具有凹/凸形狀的光盤時(shí)使用的光盤用母盤，其中襯底涂覆有無機(jī)光刻膠層，其中氧濃度在厚度方向上不同，并且由過渡金屬的不完全氧化物制成，并且在該無機(jī)光刻膠層中形成凹/凸形狀。


圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的光盤用母盤和模制用壓模的制造方法的每個(gè)步驟的示意圖。
圖2為用來解釋通過根據(jù)本發(fā)明的光盤用母盤制造方法的第一實(shí)施例形成的凹/凸形狀的示意圖。
圖3為用來解釋通過根據(jù)本發(fā)明的光盤用母盤制造方法的第二實(shí)施例形成的凹/凸形狀的示意圖。
圖4為用來解釋通過第二實(shí)施例形成不同深度凹/凸形狀的情況的示意圖。
圖5為示出了可以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的光盤用母盤的制造方法的成膜裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，激光束照射到由過渡金屬的不完全氧化物制成的無機(jī)光刻膠層上，并且通過使用下列原理形成凹/凸形狀當(dāng)曝光產(chǎn)生的熱量超過一個(gè)閾值時(shí)，不完全氧化物從非晶體狀態(tài)變成晶體狀態(tài)，并且變得可溶于堿。
因此，該閾值與感光度相對(duì)應(yīng)。如果閾值小，則感光度高。無機(jī)光刻膠的感光度根據(jù)無機(jī)光刻膠層中的氧濃度(指含氧量)而變化。氧濃度越高，感光度越高。氧濃度根據(jù)通過無機(jī)光刻膠層的濺射法等進(jìn)行的成膜過程中的成膜電功率或反應(yīng)氣體比率而變化。因此，在本發(fā)明中，通過使用這樣的原理，意圖通過順序改變一個(gè)光刻膠層中的無機(jī)光刻膠的感光度來解決前述問題。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光盤用母盤的制造方法。首先，如圖1A所示，由過渡金屬的不完全氧化物制成的無機(jī)光刻膠材料制成的光刻膠層2作為形成在由玻璃或硅晶片制成的襯底1上的膜。作為此例中的一種成膜方法，例如可以提到濺射法。在本發(fā)明中，例如使用可以通過濺射法實(shí)施成膜處理的成膜裝置。
之后，如圖1B所示，通過使用用于將激光等照射在無機(jī)光刻膠層上的曝光裝置3，曝光光刻膠層2。在這種情況下，其上形成有無機(jī)光刻膠層的襯底1被旋轉(zhuǎn)。對(duì)于用于ROM的凹坑，這樣的曝光是與作為要被記錄的信號(hào)圖案的凹/凸形狀相對(duì)應(yīng)的選擇性曝光。對(duì)于用于附加記錄的凹槽，它是連續(xù)曝光，以便形成凹槽。例如，產(chǎn)生波長為405nm的激光束的藍(lán)激光二極管在這種情況下用于激光。
然后，通過使用顯影裝置，曝光襯底通過堿液顯影。使用通過浸漬的浸漬法，以及把化學(xué)制品涂覆到由旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)的襯底上的方法等作為顯影方法。作為顯影劑，使用諸如NMD-3(注冊(cè)商標(biāo)由TokyoOhka Kogyo Co.，Ltd.制造)等的有機(jī)堿性顯影劑，以及諸如KOH、NaOH、或磷酸系統(tǒng)等的無機(jī)堿性顯影劑。顯影之后，得到如圖1C所示其上形成了凹/凸形狀的母盤4(光盤用)。
之后，如圖1D所示，通過電成型法，金屬鎳膜5沉淀在光盤用母盤4的凹/凸圖案表面。在膜5從光盤用母盤4剝離之后，執(zhí)行預(yù)定處理，并且得到光盤用母盤4的凹/凸圖案已經(jīng)轉(zhuǎn)移到其上的用于模制的壓模6，如圖1E所示。
在將如圖1A所示的無機(jī)光刻膠層2作為形成在襯底1上的膜的情況下，盡管無機(jī)光刻膠層2的膜厚度可以隨意設(shè)置，但是必需將厚度設(shè)置為以獲得凹坑或凹槽的期望的深度。在Blu-ray Disc(藍(lán)光盤，其后適當(dāng)?shù)乜s寫為BD)標(biāo)準(zhǔn)的光盤情況下，期望把厚度設(shè)置在10到80nm的范圍內(nèi)。在DVD(數(shù)字多用途盤)的情況下，期望把厚度設(shè)置在100到190nm的范圍內(nèi)。作為濺射的靶材料，使用諸如鎢(W)、鉬(Mo)、鉬鎢(WMo)等的過渡金屬的單個(gè)元素、其合金、或它們的氧化物。氧或氮用作反應(yīng)氣體。在使用氧化物作為靶材料的情況下使用氮。
在該實(shí)施例中，以這樣的方式執(zhí)行成膜過程，即位置越遠(yuǎn)離無機(jī)光刻膠層2的表面，即位置越靠近襯底1的表面，則無機(jī)光刻膠層2的感光度增大越多。作為一種逐漸增大無機(jī)光刻膠膜感光度的方法，例如，有下列兩種使用反應(yīng)濺射的方法。氣體注入之前和之后的真空度被設(shè)置為預(yù)定值。
方法1(1)在濺射裝置中，成膜電功率被設(shè)置為預(yù)定值(例如，150W)并且執(zhí)行放電。
(2)在無機(jī)光刻膠膜的成膜處理過程中，反應(yīng)氣體比率在成膜處理的初始、中間和結(jié)束階段變化如下。
(a)成膜處理的初始階段第1層，20nm厚度，反應(yīng)氣體比率＝9％(b)成膜處理的中間階段第2層，30nm厚度，反應(yīng)氣體比率＝8％(c)成膜處理的結(jié)束階段第3層，20nm厚度，反應(yīng)氣體比率＝7％例如，在階段(a)中，濺射執(zhí)行2分鐘，并且形成厚度為20nm的光刻膠膜。反應(yīng)氣體比率為反應(yīng)氣體對(duì)放電氣體和反應(yīng)氣體總和的比率，并且例如在使用氬和氧的情況下表示為O2/(Ar+O2)。
方法2(1)在濺射裝置中，反應(yīng)氣體比率設(shè)置為預(yù)定值(例如，8％)并且執(zhí)行放電。
或者也可以通過使用相同含氧量的靶材料而不注入反應(yīng)氣體來執(zhí)行放電。
(2)在無機(jī)光刻膠膜的成膜處理過程中，改變成膜電功率。
(a)成膜處理的初始階段第1層，20nm厚度，成膜電功率＝100W(b)成膜處理的中間階段第2層，30nm厚度，成膜電功率＝150W(c)成膜處理的結(jié)束階段第3層，20nm厚度，成膜電功率＝200W盡管在上述方法1和2的實(shí)例中，在上述三種成膜條件下執(zhí)行成膜處理，那些條件可以在連續(xù)成膜處理中順序轉(zhuǎn)變，或者當(dāng)成膜條件轉(zhuǎn)變時(shí)，也可能暫時(shí)停止成膜處理并執(zhí)行間歇成膜處理。
根據(jù)這樣的濺射控制，在成膜處理的初始階段，膜的氧濃度大，且感光度高。另一方面，在成膜處理的結(jié)束階段，氧濃度小，且感光度低。因此，如圖2所示，形成了襯底1的表面上的第一層2a的感光度高、第二層2b的感光度中等、且第三層2c的感光度低的無機(jī)光刻膠層。
由于根據(jù)第一實(shí)施例提供了其中在諸如凹坑和凹槽的精細(xì)凹/凸圖案底部表面附近的部分中感光度高的無機(jī)光刻膠膜，因此，獲得平坦的底部表面，其中即使照射了激光等，也難于在底部表面附近發(fā)生顯影不足現(xiàn)象。
通過提高遠(yuǎn)離無機(jī)光刻膠層表面的位置上的第一層的感光度，可以避免熱記錄引起的擴(kuò)散。如圖2所示，由于對(duì)應(yīng)于小開口部分的凹坑的凹部分11可以在曝光和顯影之后在盤的母盤上形成，可以形成更高密度的光盤。即使在可記錄光盤中形成比凹坑更深的凹槽的情況下，也可以形成內(nèi)壁表面傾斜度大的凹槽，且不加寬開口部分。
可以任意選擇在方法1和2中的每個(gè)方法中的單個(gè)條件和條件改變時(shí)間次數(shù)，以便獲得諸如凹坑和凹槽的精細(xì)凹/凸圖案的期望的形狀和傾斜角，并且并不局限于實(shí)施例中所顯示的。此外，盡管在方法1和2中，成膜處理是通過固定成膜電功率和反應(yīng)氣體比率之一并且改變另一個(gè)來執(zhí)行的，也可能同時(shí)改變成膜電功率和反應(yīng)氣體比率，并優(yōu)選地改變光刻膠膜的氧濃度。
現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光盤用母盤的制造方法。根據(jù)第二實(shí)施例，改變了上述第一實(shí)施例中的成膜步驟和激光照射(曝光)步驟。這里只描述與第一實(shí)施例中處理步驟不同的部分。
在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相反，成膜處理以這樣的方式執(zhí)行，即隨著位置從無機(jī)光刻膠層2的表面靠近襯底1的表面，無機(jī)光刻膠層2的感光度降低。對(duì)于如上所述在厚度方向上改變無機(jī)光刻膠層2感光度的方法，例如有下列兩種方法。使用與第一實(shí)施例中類似的濺射時(shí)的靶材料和反應(yīng)氣體。
方法3(1)在濺射裝置中，成膜電功率被設(shè)置為預(yù)定值(例如，150W)并執(zhí)行放電。
(2)在無機(jī)光刻膠膜的成膜處理過程中，在成膜過程的初始、中間和結(jié)束階段如下文所述改變反應(yīng)氣體比率。通過以與前述方法1類似的方式改變反應(yīng)氣體比率從而調(diào)整含氧量。
(a)成膜處理的初始階段第1層，20nm厚度，反應(yīng)氣體比率＝7％(b)成膜處理的中間階段第2層，30nm厚度，反應(yīng)氣體比率＝8％(c)成膜處理的結(jié)束階段第3層，20nm厚度，反應(yīng)氣體比率＝9％例如，在階段(a)中，濺射執(zhí)行2分鐘，并且形成厚度為20nm的光刻膠膜。反應(yīng)氣體比率為反應(yīng)氣體對(duì)放電氣體和反應(yīng)氣體總和的比率，并且例如在使用氬和氧的情況下表示為O2/(Ar+O2)。
方法4(1)在濺射裝置中，反應(yīng)氣體比率被設(shè)置為預(yù)定值(例如，8％)并執(zhí)行放電。
或者，也可以通過使用相同含氧量的靶材料而不注入反應(yīng)氣體來執(zhí)行放電。
(2)在無機(jī)光刻膠膜的成膜處理過程中，改變成膜電功率。
(a)成膜處理的初始階段第1層，20nm厚度，成膜電功率＝200W(b)成膜處理的中間階段第2層，30nm厚度，成膜電功率＝150W(c)成膜處理的結(jié)束階段第3層，20nm厚度，成膜電功率＝100W盡管在上述方法3和4的實(shí)例中，在三種成膜條件下執(zhí)行成膜處理，在連續(xù)成膜處理中可以順序轉(zhuǎn)變那些條件，或者當(dāng)成膜條件轉(zhuǎn)變時(shí)，也可能暫時(shí)停止成膜處理并執(zhí)行間歇成膜處理。
根據(jù)這樣的濺射控制，在成膜處理的初始階段，膜的氧濃度小，且感光度低。另一方面，在成膜處理的結(jié)束階段，氧濃度大，且感光度高。因此，如圖3所示，形成了襯底1的表面上的第一層2a的感光度低、第二層2b的感光度中等、第三層2c的感光度高的無機(jī)光刻膠層。
由于第二實(shí)施例中光刻膠層表面的感光度被設(shè)置為高，當(dāng)凹坑的深度淺時(shí)，例如30nm或更少，對(duì)應(yīng)于凹坑的凹部分12的內(nèi)壁表面具有平緩的傾斜度，如圖3所示，可以改善成型時(shí)的轉(zhuǎn)移性能，并且可以縮短周期時(shí)間。
可以任意選擇在方法3和4中的每一個(gè)方法中的單個(gè)條件和條件改變次數(shù)，以便獲得諸如凹坑和凹槽的精細(xì)凹/凸圖案的期望的形狀和傾斜角，并且并不局限于實(shí)施例中所示的。此外，盡管在方法3和4中，成膜處理是通過固定成膜電功率和反應(yīng)氣體比率之一并改變另一個(gè)來執(zhí)行的，也可能同時(shí)改變成膜電功率和反應(yīng)氣體比率，并優(yōu)選地改變光刻膠膜的氧濃度。
通過使用第二實(shí)施例所示的其中襯底1上的第一層的感光度低、第二層的感光度中等、第三層的感光度高的構(gòu)造，以及通過在如圖1B所示的曝光時(shí)轉(zhuǎn)變曝光功率，可以形成不同深度的凹坑和/或凹槽。
例如，如圖4所示，在對(duì)應(yīng)用于ROM的凹坑的凹部分13和對(duì)應(yīng)用于附加記錄的凹槽的凹部分14在相同盤上形成的情況下，例如轉(zhuǎn)變曝光時(shí)藍(lán)激光二極管的曝光功率。對(duì)于對(duì)應(yīng)用于ROM的凹坑的凹部分13，通過使用約10mW的曝光功率進(jìn)行激光束照射。對(duì)于對(duì)應(yīng)用于附加記錄的凹槽的凹部分14，通過使用約15mW的曝光功率進(jìn)行激光束照射。從而，可以制造具有不同深度的用于ROM的凹坑和用于附加記錄的凹槽的混合光盤。
作為一個(gè)實(shí)例，對(duì)應(yīng)于ROM凹坑的凹部分13的深度到達(dá)形成于成膜處理的中間階段的第二層2b。例如，第二層2b和第三層2c的曝光部分在距無機(jī)光刻膠層的表面深度約為125nm處被去除。對(duì)應(yīng)用于附加記錄的凹槽的凹部分14的深度到達(dá)形成于成膜處理的初始階段的第一層2a。即第一層2a到第三層2c的曝光部分在距離無機(jī)光刻膠層的表面深度約為180nm處去除。然而，在這種情況下，方法3中第一層、第二層以及第三層的成膜時(shí)間在方法3中被分別設(shè)置為5分鐘和30秒、6分鐘、以及6分鐘和30秒。
盡管在第二實(shí)施例中形成了兩種不同深度的凹部分，以便制造混合光盤，通過上述借助濺射和在上文提到的曝光步驟中控制曝光功率的成膜處理，各種深度的凹部分可以安排在光盤的相同表面上。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5描述可以實(shí)施本發(fā)明的成膜方法的成膜裝置(濺射裝置)20。在成膜裝置20中，在真空成膜室21中設(shè)置陰極22和陽極23，靶材料24(在此是過渡金屬的單個(gè)元素或合金，或者它們的氧化物)附著在陰極22上，襯底25附著在陽極23上。
放電氣體(例如，氬氣)封裝在氣筒26中，并通過停止閥28在質(zhì)量流量控制器27的控制下被提供到成膜室21中。質(zhì)量流量控制器27進(jìn)行控制，以便將預(yù)定量的放電氣體在成膜處理過程中的預(yù)定定時(shí)饋送入成膜室21中。
在執(zhí)行反應(yīng)濺射的情況下，反應(yīng)氣體(例如，氧或氮)通過質(zhì)量流量控制器30和停止閥31從氣筒29被提供到成膜室21中。質(zhì)量流量控制器30進(jìn)行控制以便將預(yù)定量的反應(yīng)氣體在成膜過程的預(yù)定定時(shí)饋送入成膜室21中。
在放電氣體和反應(yīng)氣體被引入到成膜室21中的時(shí)間點(diǎn)，通過在陰極22和陽極23之間施加預(yù)定電壓，執(zhí)行輝光放電。輝光放電產(chǎn)生的等離子體用作能量源，并且從靶材料24濺射的成膜物質(zhì)淀積到襯底25上，從而形成薄膜。通過成膜電功率控制33進(jìn)行對(duì)成膜電功率的這種控制。
成膜裝置20分類為DC(直流)型電源和RF(射頻)型電源，這取決于是使用DC電源作為電源還是使用RF電源。
成膜裝置20通過包括質(zhì)量流量控制器27和30的反應(yīng)氣體比率控制32進(jìn)行上述反應(yīng)氣體比率的變化控制，并且通過成膜電功率控制33進(jìn)行成膜電功率的變化控制。反應(yīng)氣體比率控制32和成膜電功率控制33例如由微型計(jì)算機(jī)控制，并且控制內(nèi)容通過加載到存儲(chǔ)器中的程序等來指示。
根據(jù)本發(fā)明，可能提供一種光盤用母盤的制造方法，借此在通過對(duì)無機(jī)光刻膠進(jìn)行相變而形成如凹坑、凹槽等精細(xì)凹/凸圖案的情況下，改變無機(jī)光刻膠膜的感光度，使得凹坑和凹槽的底部表面以平面形狀穩(wěn)定形成，并且提供由這樣方法制造的光盤用母盤。
根據(jù)本發(fā)明，可能提供一種光盤用母盤的制造方法，借此通過改變無機(jī)光刻膠膜的感光度而精確調(diào)整如凹坑、凹槽等的精細(xì)凹/凸部分的形狀和傾斜角，或者改變無機(jī)光刻膠膜的感光度，使得不同深度的凹部分可以在相同平面中形成，并且提供由這種方法制造的光盤用母盤。
權(quán)利要求
1.一種光盤用母盤的制造方法，該方法包括成膜步驟，在襯底上作為膜形成由過渡金屬的不完全氧化物制成的無機(jī)光刻膠層；以及通過曝光和顯影所述無機(jī)光刻膠層來形成包括凹/凸形狀的光刻膠圖案的步驟，其中在所述成膜步驟中，使所述無機(jī)光刻膠層的氧濃度在其厚度方向上不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤用母盤的制造方法，其中所述氧濃度從所述無機(jī)光刻膠層的表面向著所述襯底的表面減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤用母盤的制造方法，其中所述氧濃度從所述無機(jī)光刻膠層的表面向著所述襯底的表面增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤用母盤的制造方法，其中使用過渡金屬的單個(gè)元素或合金，或者它們的氧化物作為靶材料，通過使用氧或氮作為反應(yīng)氣體的濺射法，在該襯底上作為膜形成所述無機(jī)光刻膠層，以及通過至少改變成膜功率或反應(yīng)氣體比率，使所述無機(jī)光刻膠層的氧濃度在厚度方向上不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光盤用母盤的制造方法，其中鎢、鉬、鉬鎢和它們的氧化物之一用作所述靶材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤用母盤的制造方法，其中通過改變對(duì)所述無機(jī)光刻膠層的曝光功率，形成不同深度的凹/凸形狀。
7.一種當(dāng)制造具有凹/凸形狀的光盤時(shí)所使用的光盤用母盤，其中襯底涂覆有其中氧濃度在其厚度方向上不同的無機(jī)光刻膠層，該無機(jī)光刻膠層由過渡金屬的不完全氧化物制成，并且該凹/凸形狀在所述無機(jī)光刻膠層中形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光盤用母盤，其中所述氧濃度從所述無機(jī)光刻膠層的表面向著所述襯底的表面減小。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光盤用母盤，其中所述氧濃度從所述無機(jī)光刻膠層的表面向著所述襯底的表面增大。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光盤用母盤，其中在所述無機(jī)光刻膠層中形成不同深度的凹/凸形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及光盤用母盤的制造方法以及光盤用母盤，并具體涉及一種通過在襯底上濺射形成由過渡金屬的不完全氧化物構(gòu)成的無機(jī)光刻膠層作為膜的方法。過渡金屬本身或其合金，或者其氧化物用作靶材料，并且氧或氮用作反應(yīng)氣體。通過改變反應(yīng)氣體的比率或成膜輸出，可以使無機(jī)光刻膠層的氧濃度在厚度方向不同。曝光并且顯影無機(jī)光刻膠層，從而獲得用于設(shè)置有凹坑、組群等的精細(xì)凹凸圖案的光盤的原始盤。當(dāng)氧濃度增大時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)感光度提高，從而實(shí)現(xiàn)感光度沿著無機(jī)光刻膠層的厚度方向的變化。從而，可以在單個(gè)盤上設(shè)置不同深度的凹凸結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G03F7/004GK1890733SQ20048003568
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者白鷺俊彥, 峰岸慎治 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社