專利名稱：光盤(pán)及其制造方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙層光盤(pán)ROM，它包括兩層信息記錄層，并且可以利用激光束從盤(pán)片的一側(cè)讀取信息。
背景技術(shù)：
作為提高光盤(pán)容量的方法，給出了使用雙層的方法。特別地，作為盤(pán)片ROM，例如DVD-ROM，已廣泛制造并使用了單面雙層盤(pán)片，因?yàn)檫@種盤(pán)片ROM都具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，制造方法也簡(jiǎn)單。
單面雙層盤(pán)片需要兩層反射膜，并且其中靠近用于重現(xiàn)信息的拾光頭的那一層需要形成半透明膜。然而，在傳統(tǒng)雙層盤(pán)片中，由于半透明膜是由包括金(Au)和硅(Si)的材料形成的，因此它還有一個(gè)問(wèn)題。這是因?yàn)椋M管傳統(tǒng)半透明膜可用作現(xiàn)在的DVD所采用的紅光激光束的半透明膜，但是對(duì)于下一代DVD所采用的藍(lán)光激光束來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)半透明膜的反射率要么過(guò)高要么過(guò)低。這樣，它們不適用于下一代DVD。
考慮到上面這些，在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)No.9-293270中公開(kāi)的一項(xiàng)技術(shù)中，除了金屬膜之外，還在兩層反射膜中都加入了硫化物(ZnS)，從而給出雙層盤(pán)片，其中即使當(dāng)入射藍(lán)光激光束時(shí)，從兩層反射膜所反射的光的總量也相等。然而，如果如此加工反射膜以調(diào)整反射光總量的話，那么每層反射膜的厚度都將增大到大約60至80nm。
如果將其用于下一代盤(pán)片，將會(huì)帶來(lái)下列問(wèn)題每一張下一代盤(pán)片具有深70nm寬250nm的小坑。這樣，除非進(jìn)一步減薄，尤其是其中形成了側(cè)面向上時(shí)看去是小坑凹面(pitsconcave as viewed side-on)的層L1(即較深一側(cè)的反射膜)，否則具有最小寬度的小坑會(huì)被膜的一部分填滿，從而惡化了重現(xiàn)信號(hào)的質(zhì)量。
如上所述，在使用反射膜——每一層反射膜中都在金屬層上疊加電介質(zhì)層以得到雙層盤(pán)片，其中對(duì)于藍(lán)光激光束來(lái)說(shuō)每層反射膜所反射的光的總量都相等——的情形中，每層反射膜的厚度大約為60至80nm，結(jié)果，層1(較深側(cè))的小坑——側(cè)面向上時(shí)看去是凹面——被膜的一部分填滿，從而惡化了重現(xiàn)信號(hào)的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是制造雙層盤(pán)片，其中對(duì)于激光束，兩層的反射率相等，并且即使是極微小的小坑也不會(huì)被膜的一部分填滿。
根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施方案的光盤(pán)包括第一襯底，其表面具有代表信息的第一小坑，其上形成反射膜；第二襯底，其表面具有代表信息且不同于第一小坑的第二小坑，其上形成半透明膜，半透明膜由銀或者以銀作為主要成分的銀合金形成；中間層，是透光的。反射膜和半透明膜相對(duì)放置，中間層填滿反射膜和半透明膜之間的間隙。
作為靠近拾光頭放置的層(L0)，使用由銀(或銀合金)形成的厚度大約15nm的半透明層，作為位于較深側(cè)原理拾光頭的層(L1)，使用由鋁形成的厚度大約25nm的反射膜。由于使用這么薄的膜，可得到單面雙層光盤(pán)ROM，其中對(duì)于激光束，膜的反射率都相等，并且即使是極微小的小坑也不會(huì)被膜的一部分填滿。
如果使用具有相對(duì)較高反射率的膜(例如鋁)作為靠近拾光頭的層(L0)，則膜的最佳厚度為大約5nm，這太小了，結(jié)果就是無(wú)法穩(wěn)定地進(jìn)行膜的形成，并且如此形成的膜的耐用性也低。
因此，在本發(fā)明中，使用銀作為靠近拾光頭的層(L0)的膜的材料，結(jié)果就是膜的厚度提高到了大約15nm。因此，可穩(wěn)定地進(jìn)行膜的形成。
此外，與上述現(xiàn)有技術(shù)不同，根據(jù)本發(fā)明，層L0和L1都僅由金屬層形成，而不加入電介質(zhì)層。這樣，能以更高的速度和更高的效率生產(chǎn)這些膜。


附圖——并入構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分——示出本發(fā)明的實(shí)施方案，與上面給出的一般描述和下面給出的本發(fā)明的詳細(xì)描述一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。
圖1為沿雙層光盤(pán)環(huán)形方向的剖視圖。
圖2為示出制造光盤(pán)的步驟流程的視圖。
圖3A和3B為示出根據(jù)本發(fā)明某一實(shí)施方案的雙層光盤(pán)的重現(xiàn)信號(hào)波形的視圖。
具體實(shí)施例方式
將結(jié)合

本發(fā)明的某一實(shí)施方案。
通常，雙層光盤(pán)具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)，包括半透明膜12(層0)和完全反射膜14(層1)。半透明膜12為形成在光入射側(cè)(光入射于其上)的層，而完全反射膜14形成在比半透明層12更深的地方。信號(hào)圖像(信息)作為小坑轉(zhuǎn)換到兩層由透光樹(shù)脂(例如聚碳酸酯)形成的形成襯底11和15上。兩層形成襯底11和15鍵合到一起，之間插入中間層13，中間層13由，例如，紫外線固化樹(shù)脂形成。通常，不同的信息分別記錄在襯底11和15上。這樣，無(wú)需說(shuō)明，襯底11上的比特排列不同于襯底15上的比特排列。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的盤(pán)片為盤(pán)片ROM，直徑120mm，厚度1.2mm(這是鍵合到一起的兩層襯底的總厚度，每層襯底厚度為0.6mm)。然而，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方案，還可用于在厚度1.1mm的襯底上覆蓋有厚度0.1mm的透明覆蓋層的雙層光盤(pán)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，作為實(shí)施例，假定要重現(xiàn)的光為波長(zhǎng)大約400nm的藍(lán)光，記錄圖形的每個(gè)小坑深70nm寬250nm，中間層厚度20μm。此外，應(yīng)當(dāng)指出，光、小坑和中間層并不局限于上述條件。盤(pán)片可以是能夠用紅光或波長(zhǎng)不同于藍(lán)光和紅光波長(zhǎng)的光來(lái)重現(xiàn)信息的盤(pán)片。記錄圖像可形成得更微小。中間層厚度可以是大約15μm或25μm。
將參照?qǐng)D2說(shuō)明制造雙層光盤(pán)的方法及制造雙層光盤(pán)的設(shè)備。
首先，使用表面打磨并清洗過(guò)的玻璃(或硅)襯底31作為基襯底(ST01)?；r底的表面用光刻膠32覆蓋(ST02)，并用激光束或電子束曝光，從而記錄信息(ST03)。然后，將已曝光的基襯底顯影，從而形成側(cè)面向上時(shí)看去是凹面的小坑(ST04)。然后將基襯底進(jìn)行電鍍處理，從而形成壓模33(通常由鎳形成)(ST05)。然后，通過(guò)使用壓模33作為鑄型進(jìn)行注入成型，從而形成樹(shù)脂(通常為聚碳酸酯)制成的形成襯底11(ST06)。
使用上述方法分別形成具有層0和層1的記錄圖形的兩層形成襯底。通過(guò)磁控濺射方法等，在層0的一側(cè)上形成半透明膜12，在層1的一側(cè)上形成完全反射膜14(ST07)。之后，通過(guò)具有預(yù)定厚度的紫外線固化型粘合劑將兩層形成襯底鍵合到一起(ST08)，從而形成雙層光盤(pán)。紫外線固化型粘合劑用作中間層13。應(yīng)當(dāng)指出，用于制造上述雙層光盤(pán)的設(shè)備包括用于進(jìn)行圖2所示的步驟的加工部分。
在用紅光重現(xiàn)數(shù)據(jù)的光盤(pán)(例如傳統(tǒng)的DVD中)，使用金(Au)和硅(Si或另一化合物)作為步驟ST07中所用的半透明膜。然而，對(duì)于藍(lán)光，傳統(tǒng)半透明膜的反射率要么太高要么太低。這樣，它們不適于作為下一代光盤(pán)的半透明膜的材料?？紤]到這一點(diǎn)，在，例如前面提到過(guò)的Jpn.Pat.Appln.KOKAI Publication No.9-293270中，半透明和完全反射膜(反射膜)都通過(guò)將金屬膜和電介質(zhì)膜(例如硫化鋅(ZnS))堆疊在一起而形成，以便關(guān)于藍(lán)光調(diào)節(jié)反射膜的反射率。
然而，如果如此條件反射率，半透明和完全透明末不能用于下一代光盤(pán)中的細(xì)微小坑上，其中膜的總厚度為60至80nm，原因如下。
層1上代表信息的小坑對(duì)于光入射側(cè)(拾光側(cè))來(lái)說(shuō)是凹入的，下一代光盤(pán)的小坑具有大約70nm的深度和大約250nm的寬度。這樣，當(dāng)膜厚60至80nm時(shí)，層1最小的小坑就會(huì)被膜的一部分填滿，大大惡化了重現(xiàn)信號(hào)。
如圖1所示，對(duì)于光入射側(cè)，層0上代表信息的小坑是凸起的，而層1上的那些是凹入的。這樣，在用藍(lán)光重現(xiàn)信息的下一代高密度光盤(pán)中，優(yōu)選地使層1的完全反射膜的厚度盡可能小?？紤]到大規(guī)模生產(chǎn)，例如，鋁(Al)適合于作為完全反射膜的材料。另一方面，當(dāng)用Al作為層0的半透明膜的材料時(shí)，由Al形成的半透明膜的最佳厚度為大約5nm，即它非常小，半透明膜的形成速度極高，這樣，膜的厚度不能穩(wěn)定或精確地控制。Al形成的半透明膜厚度上的不均勻性會(huì)導(dǎo)致膜的反射率的不均勻性。因此，Al不適合于作為層0的半透明膜的材料。因此，使用銀(Ag)作為層0的半透明膜的材料，因?yàn)樗苁鼓さ男纬煞€(wěn)定進(jìn)行。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，厚度20至40nm的Al用作層1的完全反射膜的材料，而厚度10至30nm的Ag用作層0的半透明膜的材料。因此，從層1和從層0反射的光的總量相等，結(jié)果使得小坑沒(méi)有被膜的一部分填滿，并且可得到具有良好波形的重新信號(hào)。此時(shí)，層0關(guān)于藍(lán)光激光束的反射率在18至32％之間，這對(duì)于下一代DVD來(lái)說(shuō)是一個(gè)合適的值。應(yīng)當(dāng)指出，為了改善要形成的半透明層的抗腐蝕特性，可以通過(guò)將Ag與非常少量的添加物(例如鈀(Pd)或銅(Cu))混合來(lái)形成銀合金，添加物的總量應(yīng)不會(huì)改變半透明膜的光學(xué)特性。此外，如果不考慮盤(pán)片的生產(chǎn)率，則鎳、鎳合金、鉻、鉻合金以及鎳鉻合金中的任何一種都可以用作層0的材料。
圖3A和3B示出每層容量15GB(盤(pán)片總?cè)萘?0GB)的雙層光盤(pán)的信息重現(xiàn)信號(hào)的波形，其中層0的半透明膜由厚度17nm的銀合金形成，層1的完全反射膜由厚度25nm的鋁形成。圖3A示出層0的重現(xiàn)信號(hào)波形，圖3B示出層1的重現(xiàn)信號(hào)波形。來(lái)自層0的重現(xiàn)信號(hào)的強(qiáng)度基本等于來(lái)自層1的重現(xiàn)信號(hào)的強(qiáng)度，結(jié)果就是光盤(pán)的重現(xiàn)信號(hào)具有好的質(zhì)量。
與傳統(tǒng)方法不同，在根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)的結(jié)構(gòu)中，只通過(guò)使用金屬膜來(lái)調(diào)節(jié)反射率，而不使用像ZnS這樣的電介質(zhì)。這樣，根據(jù)本發(fā)明，可以高速高效地形成膜。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很容易發(fā)現(xiàn)其它優(yōu)點(diǎn)和調(diào)整。因此，本發(fā)明在其更廣的方面中并不局限于此處示出并描述的特定細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施方案。因此，只要不超出所附權(quán)利要求及其等效所規(guī)定的一般發(fā)明概念的精神或范圍，即可進(jìn)行各種調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種光盤(pán)，其特征在于，包含第一襯底(15)，其表面具有代表信息的第一小坑，在表面上形成反射膜(14)；第二襯底(11)，其表面具有代表信息且不同于第一小坑的第二小坑，在表面上形成由銀或以銀作為主要成分的銀合金形成的半透明膜(12)；以及中間層(13)，它是透光的，所述反射膜和半透明膜相對(duì)放置，中間層填充反射膜(14)和半透明膜(12)之間的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光盤(pán)，其特征在于，第一襯底(15)上的反射膜(14)由鋁形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光盤(pán)，其特征在于，第二襯底(11)上的半透明膜(12)具有10至30nm的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的光盤(pán)，其特征在于，第一襯底(15)上的反射膜(14)由鋁形成，具有20至40nm的厚度。
5.一種制造光盤(pán)的方法，其特征在于，包含在第一形成襯底上形成由鋁制成的反射膜(14)，在第一形成襯底上形成了代表信息的小坑(ST07)；在第二形成襯底(11)上形成由銀或以銀作為主要成分的銀合金制成的半透明膜(12)，在第二形成襯底(11)上形成了代表信息的小坑(ST07)；以及將反射膜(14)和半透明膜(12)彼此相對(duì)，通過(guò)使用紫外線固化型粘合劑(13)將第一和第二形成襯底鍵合到一起(ST08)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，第一形成襯底(15)上的反射膜(14)具有20至40nm的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，第二形成襯底(11)上的半透明膜(12)具有10至30nm的厚度。
8.一種用于制造光盤(pán)的設(shè)備，其特征在于，包含第一形成部分，配置成在第一形成襯底(15)上形成由鋁制成的反射膜(14)，在第一形成襯底(15)上形成了代表信息的小坑；第二形成部分，配置成在第二形成襯底(11)上形成由銀或以銀作為主要成分的銀合金制成的半透明膜(12)，第二形成襯底(11)是透光的且其上形成了代表信息的小坑；以及將反射膜(14)和半透明膜(12)彼此相對(duì)，通過(guò)使用紫外線固化型粘合劑(13)將第一和第二形成襯底鍵合到一起。
全文摘要
一種光盤(pán)，包括第一襯底(15)，表面具有代表信息的小坑，其上形成反射膜(14)；第二襯底(11)，是透光的且其表面具有代表信息的小坑，其上形成由銀或以銀作為主要成分的銀合金制成的半透明膜(12)。反射膜(14)和半透明膜(12)相對(duì)放置，透光的中間層填滿反射膜(14)和半透明膜(12)之間的間隙。
文檔編號(hào)G11B7/257GK1573988SQ200410030498
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者大寺泰章 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝