專利名稱：光盤母盤基板和制造高密凹凸結構的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制造高密凹凸結構的光盤母盤基板。這種凹凸結構例如可被用作壓模，以批量復制只讀存儲器(ROM)的、預置溝槽的一次寫入(R)和可重寫(RE)的盤。本發(fā)明還涉及制造這種高密凹凸結構的方法。本發(fā)明進一步涉及由處理過的光盤母盤基板制作的光盤。
背景技術：
通過增加物鏡的數(shù)值孔徑和減小激光波長，光記錄載體的數(shù)據容量會顯著地增加?？倲?shù)據容量已從650M字節(jié)(CD，NA＝0.45，λ＝780nm)提高到4.7G字節(jié)(DVD，NA＝0.65，λ＝670nm)再到藍光光盤的25G字節(jié)(BD，NA＝0.85，λ＝405nm)。光記錄載體可以是一次寫入型(R)、可重寫型(RE)的和只讀存儲器(ROM)。ROM盤的一個很大的優(yōu)點是廉價的批量復制，并由此帶來的廉價的內容發(fā)布，比如音頻、視頻和其它數(shù)據的發(fā)布。這種ROM盤例如是具有微小復制凹坑(孔洞)的聚碳酸酯基板。復制盤上的凹坑通常是用注?；蝾愃频膹椭乒に囍瞥傻摹Ｕ缬迷谶@種復制工藝中的壓模的制造被稱為母盤制造工藝(mastering)。
在常規(guī)的母盤制造工藝中，用一個調制的聚焦激光束對旋涂在一玻璃基板上的薄光敏層進行照射。激光束的調制使得盤的一些部分被UV光曝光，而在凹坑之間的中間區(qū)域未被曝光。在盤旋轉的同時，將聚焦激光束漸漸地拖拉到盤的外側，留下一條交替照射區(qū)域的螺旋線。在第二步驟中，在所謂的顯影工藝中將曝光區(qū)域溶解，得到在光致抗蝕層內的物理孔洞。使用諸如NaOH和KOH的堿性溶液來溶解曝光區(qū)域。接下來，結構化的表面被覆蓋一個薄的Ni層。在電鍍工藝中，這種濺射沉積的Ni層進一步生長成厚的可控的Ni基板，該Ni基板具有反向凹坑結構。將該Ni基板從具有未曝光區(qū)域的基板上分離，就成了所謂的壓模。
ROM盤含有交替著凹坑和平臺的螺旋線，這些交替的凹坑和平臺表示編碼的數(shù)據。附加一個反射層(具有不同折射率的金屬或其它類型的材料)以便于信息的讀出。在大多數(shù)光記錄系統(tǒng)中，數(shù)據軌道的間距和光學地讀出/寫入的束點的尺寸在大小上具有相同的數(shù)量級，以確保最佳的數(shù)據容量。例如在Blu-ray盤(藍光盤)的情況下，320nm的數(shù)據軌道間距與305nm的1/e束點半徑(1/e是光強下降到最大光強的1/e處的半徑)相當。與一次寫入型和可重寫光記錄介質不同，ROM盤中的凹坑寬度通常是相鄰軌道之間的間距的一半。對于最佳的讀出，這樣的小凹坑是必需的。眾所周知，ROM盤是通過相位調制，即光線的相長和相消干涉而被讀出的。在讀出較長的凹坑的期間，從凹坑底部反射的和從鄰接平臺高地反射的光線之間發(fā)生相消干涉，這導致低的反射水平。
為了使凹坑接近光讀出束點的一半，通常使用比用于讀出的波長更短的波長來制作母盤的凹坑結構。對于CD/DVD的母盤制作，激光束記錄器(LBR)通常在413nm的波長和NA＝0.9的物鏡數(shù)值孔徑下工作。對于BD的母盤制作，使用257nm波長的深UV激光與高NA的透鏡組合(對于遠場為0.9，且對于液體浸沒式母盤制作為1.25)。換句話說，需要下一代LBR來制作當代光盤的壓模。傳統(tǒng)的光致抗蝕劑母盤制作工藝的另一個缺點是光子累積效應。光致抗蝕劑層中的光敏成分的劣化與照射量成比例。當在中心軌道中寫入凹坑期間，聚焦的埃里斑(Airy spot)的側面也會照射到鄰接的軌跡。這種多重曝光導致凹坑的局部變寬并因此導致凹坑噪聲(抖動)的增加。同樣為了減小交叉照射，要求聚焦激光束點盡可能地小。傳統(tǒng)母盤制作工藝中使用的光致抗蝕劑材料的另一個缺點是光致抗蝕劑中存在的聚合物鏈的長度。由于長的聚合物鏈，曝光區(qū)域的溶解導致極其粗糙的側邊緣。特別是在凹坑(對于ROM)和溝槽(對于一次寫入(R)和可重寫(RE)應用的預置溝槽基板)的情況下，該邊緣粗糙度導致預記錄ROM凹坑和記錄的R/RE數(shù)據的讀出信號劣化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目標是提供一種用于制造高密度和高精確度的凹凸結構的母盤基板，該凹凸結構例如是用于批量復制高密度只讀存儲器(ROM)和可記錄(R/RE)盤。本發(fā)明的另一個目標是提供一種制造這種高密度凹凸結構的方法。本發(fā)明的再一個目標是提供一種具有高密度預記錄數(shù)結構的光盤。
所述目標的實現(xiàn)是通過提供一種如權利要求1所要求的具有生長主導型相變材料的母盤基板，該母盤基板包括一個基板層和一個記錄疊層，該記錄疊層包括一個信息層，一個夾在所述信息層和基板之間的中間層，所述信息層包括用于形成代表編碼圖案的標記和間隔的生長主導型相變材料，其中所述的記錄材料是一種合金，其包括Ge、Sb、Te、In、Se、Bi、Ag、Ga、Sn、Pb和As所組成的材料組中的至少兩種。
母盤基板的優(yōu)選實施例在從屬權利要求中定義。
在如權利要求2所要求的優(yōu)選實施例中，母盤基板包括作為記錄材料的摻雜了Ge和In的Sb-Te合金材料，特別是摻雜了Ge和In的Sb2Te。在如權利要求3所要求的另一個優(yōu)選實施例中，母盤基板包括Sn-Ge-Sb合金材料，特別是具有Sn18.3-Ge12.6-Sb69.2的組分。所要求的相變材料在標記的尾部引起所述的重結晶，這使得通道位的長度進一步的減小，并由此使切向數(shù)據密度增加。如權利要求1的信息層的厚度范圍在權利要求4中定義，即2-100nm，最好是10-40nm或45-70nm。具有厚度在10-40nm的范圍內的信息層的母盤基板被用來制作預置溝槽凹凸結構，該凹凸結構用于復制一次寫入(R)和可重寫(RE)盤。45-70nm的范圍特別適于制作只讀存儲器型的盤的高密度凹凸結構。
權利要求5、6和7中要求了中間層的優(yōu)選材料。權利要求5揭示了使用介電材料——如ZnS-SiO2、Al2O3、SiO2、Si3N4——作為權利要求1要求的母盤基板的中間層。權利要求6揭示了使用由酞菁、花青和偶氮染料組成的染料材料組中的有機材料作為母盤基板的中間層。權利要求7揭示了使用來自UV固化有機材料組中的有機材料，特別是己二醇二丙烯酸酯(HDDA)作為母盤基板的中間層。權利要求8中揭示了中間層(11)的優(yōu)選厚度在5nm至100nm的范圍內，特別是在20和70nm之間。
在一個優(yōu)選實施例中，如權利要求1所要求的母盤基板的記錄疊層進一步在最遠離基板的一側包括一個鄰接于信息層(12)的保護層。權利要求10中揭示了該保護層的優(yōu)選厚度，為2至50nm之間，特別是在5至30nm之間。權利要求11和12中揭示了其優(yōu)選材料。權利要求11提出使用介電材料，如ZnS-SiO2、Al2O3、SiO2、Si3N4、Ta2O和SiC。權利要求12提出使用有機光致抗蝕劑材料，尤其是選自基于偶氮萘醌的光致抗蝕劑的組。而且，還揭示了諸如PMMA的可溶有機材料的使用。該保護層對于防止熔融相變材料的大規(guī)模遷移特別有用。這種效應將在本申請的下文中加以討論。在寫入母盤基板中的高密度凹凸結構期間，保護層需要抵抗在此期間遇到的高記錄溫度。另一個重要的要求是具有這樣一種能力通過用所提出的刻蝕液體的刻蝕能夠去除該層。其它溶劑也可能去除該覆蓋層，例如丙酮、異丙醇，甚至可以在記錄之后機械地剝離保護層以將它從母盤基板上除去。
在另一個優(yōu)選實施例中，如權利要求1所要求的母盤基板在基板層和中間層之間還包括一個第二中間層，即其不朝向入射激光。該中間層優(yōu)選地對于刻蝕液體具有高的抵抗性，以便該第二中間層發(fā)揮天然阻擋的作用?？涛g溝槽和其它凹凸結構的深度由信息層和第一中間層的厚度決定。權利要求14中要求了第二中間層的厚度。
在另一個優(yōu)選實施例中，權利要求1、9或13中所要求的母盤基板在記錄疊層包括一個第二中間層時，進一步在基板層和中間層之間包括一個金屬散熱層，其不朝向入射激光。增加該金屬散熱層是為了在數(shù)據記錄期間快速除去熱量。與此同時，該金屬散熱層也能夠作為一個反射器，以增強記錄層對入射的激光束的吸收。金屬層的優(yōu)選厚度大于5nm，特別是大于15nm。金屬散熱層由基于一個材料組中的材料的材料或合金形成，該材料組包含Al、Ag、Cu、Ag、Ir、Mo、Rh、Pt、Ni、Os、W。
為進一步實現(xiàn)發(fā)明目的，還提供一種制作壓模的方法，所述壓模用于復制高密度凹凸結構。該方法至少包括以下步驟-用調制聚焦射束照射權利要求1-17中任一個所要求的母盤基板。
-用一種顯影劑漂洗該照射后的母盤基板以得到所要求的凹凸結構，該顯影劑是一種堿性或酸性的液體，并優(yōu)選為選自NaOH、KOH、HCl和HNO3的水溶液，-濺射沉積一個金屬層，特別是一個鎳層，-以電鍍方式使該濺射沉積層生長到所需要的厚度以形成為一個壓模，-從該壓模分離該母盤基板。
權利要求18中所要求中方法使用權利要求1、9、13或15中所要求的母盤基板，權利要求19揭示了其中形成有預置溝槽形狀的凹凸結構的厚度在5-35nm的信息層，所述凹凸結構用于復制一次寫入(R)和可重寫(RE)光盤。
權利要求18或19所要求的方法中，使用濃度為1-30％的顯影劑溶液，權利要求20中要求優(yōu)選為2％至20％之間。
權利要求21揭示了一種用權利要求18、19或20的任一個方法制作的壓模復制的預記錄光盤，其特征在于壓模表面上的凹凸結構包括普通月牙形的最短凹坑和燕尾形拖尾邊緣的較長凹坑，且該凹凸結構是被復制在光盤上的。


下面將參照附加更加詳細地解釋本發(fā)明，其中圖1顯示了母盤基板的基本布局，圖2顯示了兩類相變材料的成核及生長概率曲線生長主導型和成核主導型相變材料，圖3顯示了在基于快速生長相變材料的光記錄介質中寫入的非晶標記的透射電子顯微鏡(TEM)圖片。
圖4顯示了凹凸結構的原子力顯微鏡(AFM)圖片，其解釋了非晶態(tài)和晶態(tài)的刻蝕速率的差別。
圖5顯示了在用NaOH作為顯影劑的情況下對InGeSbTe相變材料測得的、作為總溶解時間的函數(shù)的剩余層厚度。
圖6顯示了在用NaOH作為顯影劑的情況下對SnGeSb相變材料測得的、作為總溶解時間的函數(shù)的剩余層厚度。
圖7顯示了在用NaOH和HNO3作為顯影劑的情況下對SnGeSb相變材料測得的、作為總溶解時間的函數(shù)的剩余層厚度。
圖8顯示了母盤基板的優(yōu)選布局，圖9顯示了由所建議的母盤基板并按照所建議的方法制造的溝槽結構，圖10顯示了在一個激光功率下形成并在10％的NaOH溶液中浸泡三個不同的時間而獲得的三個凹凸結構，圖11顯示了在三個不同激光功率下形成并在10％的NaOH溶液中浸泡10分鐘而獲得的三個凹凸結構，圖12顯示了用所建議的方法并按照所建議的母盤基板寫入的短凹坑的AFM圖片。
具體實施例方式
相變材料應用于公知的可重寫盤格式，像DVD+RW和最近提出的藍光光盤(BD-RE)。相變材料可以經由激光加熱從沉積得到的非晶態(tài)改變至晶態(tài)。在許多情況下，在記錄數(shù)據之前將沉積得到的非晶態(tài)變?yōu)榫B(tài)。通過激光加熱薄的相變層使之熔融，可以使初始的晶態(tài)成為非晶態(tài)。若快速冷卻該熔融態(tài)，固體非晶態(tài)就被保持下來。通過將非晶標記加熱到結晶溫度以上，該非晶標記(區(qū)域)可再次變成晶態(tài)。從可重寫相變記錄中可以知道這種機制。本申請人已經發(fā)現(xiàn)，取決于加熱條件，在晶態(tài)和非晶態(tài)之間存在刻蝕速率的差異。所謂刻蝕就是在堿性液體、酸性液體或其它類型的溶劑中溶解固體材料的工藝。這種刻蝕速率的不同會帶來凹凸的結構。對于所要求的材料分類中，適宜的刻蝕液為如NaOH、KOH的堿性液體以及如HCl和HNO3的酸。該凹凸結構例如可用于制造壓模，該壓模用于光學只讀ROM盤和一次寫入和可重寫盤的預置溝槽基板的批量復制。所獲得的凹凸結構也可用于高密度顯示的印刷(微接解印刷)。
圖1中給出了母盤基板的基本布局。在圖1中，按照本發(fā)明所建議的母盤基板最基本地包括一個由相變材料形成的信息層(12)和一個夾在所述信息層(12)和基板(10)之間的中間層(11)。用作所述信息層的記錄材料的相變材料的選擇是根據材料的光學和熱學性能，以便它適于使用所選擇的波長進行記錄。當母盤基板初始為非晶態(tài)的情況下，在照射期間記錄晶態(tài)標記。當記錄層初始為晶態(tài)的情況下，記錄非晶態(tài)標記。在顯影期間，兩種狀態(tài)之一在堿性或酸性液體中溶解而獲理一個凹凸結構。
相變成分可以分為成核主導型和生長主導型材料。成核主導型相變材料具有相對較高的形成穩(wěn)定晶核的概率，晶體標記可以從該晶核形成。與之相反的是其結晶速率通常較低。成核主導型材料的例子是Ge1Sb2Te4和Ge2Sb2Te5材料。生長主導型材料的特征是低的成核概率和高的生長速率。生長主導型相變成分是所揭示的In和Ge摻雜的Sb2Te成分和SnGeSb合金。這兩類相變材料的成核與生長概率曲線在圖2中示出。左圖中示出了成核主導型相變材料的結晶特性，(21)表示成核概率，(22)表示生長概率。該材料具有相對高的形成穩(wěn)定晶核的概率，非晶材料可以從中結晶化形成多晶標記。該重結晶過程在該圖中的插入圖中繪出。它示意地顯示了在晶體背景(25)中從非晶標記(24)的穩(wěn)定晶核(23)結晶化的過程。右圖示出了生長主導型相變材料的結晶特性。(26)表示成核概率，(27)表示生長概率。該材料具有相對低的形成穩(wěn)定晶核的概率，從該晶核可形成晶態(tài)標記。相反，生長速率較快以致當存在非晶態(tài)-晶態(tài)界面的情況下快速地重結晶。同樣在該圖中的插入圖中繪出了該過程。經由從該晶態(tài)-非晶態(tài)界面的生長，非晶標記(24)重結晶。
當在初始非晶層中寫入晶態(tài)標記的情況下，典型的標記保持與聚焦激光束的形狀一致。通過控制所施加的激光功率，可以從某種程度上調節(jié)晶態(tài)標記的尺寸，但寫入的標記幾乎不能被制得比光束點尺寸更小。當在晶態(tài)層中寫入非晶態(tài)標記的情況下，相變材料的結晶性能允許標記小于光束尺寸。特別是在使用生長主導的相變材料的情況下，通過以和寫入非晶標記的時間相關的一個適當?shù)臅r間量施加一個合適的激光水平，能夠在非晶標記的尾部引起重結晶。
圖3中闡明了這種重結晶過程。所顯示的是寫入到晶態(tài)背景層(32)中的非晶標記(31)的透射電子透鏡(TEM)圖片。所使用的相變材料是生長主導型相變材料，特別是一種摻雜了In和Ge的Sb2Te成分。由于在標記(34)的拖尾邊緣中引發(fā)的重結晶，最短標記(33)具有所謂的月牙形的特征。較長標記(35)在拖尾邊緣(36)中顯示了類似的重結晶性能，也帶來了標記的縮短。這種重結晶使得寫入的標記小于光束點的尺寸。
圖4中直觀地表現(xiàn)了非晶態(tài)和晶態(tài)的溶解速率的差別，該圖顯示了將部分為晶態(tài)、部分為非晶態(tài)的相變膜用堿性溶液(10％的NaOH)漂洗10分鐘之后得到的凹凸結構的原子力顯微鏡圖片。左邊的平穩(wěn)段(41)表示相變膜的初始(非晶)態(tài)。右邊的平穩(wěn)態(tài)(42)是寫入(晶體)態(tài)?？梢园l(fā)現(xiàn)臺階很平滑，這表示所使用的相變材料(摻雜In和Ge的Sb2Te)的非晶相與晶相之間溶解速率的高對比度。
圖5中顯示了對摻雜In和Ge的Sb2Te測得的溶解速率。圖5a顯示了對于5％和10％濃度的NaOH溶液作為總溶解時間的函數(shù)的剩余層厚度。曲線的傾斜度代表每單位時間被溶解的層厚，其表示溶解速率。對于5％的NaOH，這種特別的InGeSbTe組分的溶解速率約為2nm/每分鐘。對于10％的NaOH，這種特別的InGeSbTe組分的溶解率約為1.5nm/每分鐘。圖5b描繪了對于10％的NaOH測得的作為總溶解時間的函數(shù)的溝槽深度。該溝槽用激光記錄器(LBR)寫入。顯示了三個不同的激光功率(用LON指示)的測量結果。溶解速率也是1.5nm/每分鐘。圖5c描繪了對于5％、10％和20％的KOH測得的作為總溶解時間的函數(shù)的溝槽深度。對于5％的KOH的溶解速率為約1.3nm/每分鐘，對于20％的KOH約為2nm/每分鐘，對于10％的KOH約為3nm/每分鐘。
對于SnGeSb組分，圖6給出了對于5％、10％和20％濃度的NaOH溶液測得的作為總溶解時間的函數(shù)的剩余層厚度。曲線的傾斜度代表每單位時間被溶解的層厚，其表示溶解速率。對于5％的NaOH，這種特別的SnGeSb組分的溶解速率約為2.3nm/每分鐘。
對于SnGeSb，圖7中顯示了對于5％的HNO3相比于10％的NaOH的測得的作為總溶解時間的函數(shù)的剩余層厚度。HNO3的溶解速率遠高于NaOH，即為12nm/每分鐘相比于2.3nm/每分鐘。
圖8給出了改進的母盤基板的布局。記錄疊層包括基于快速生長相變材料的信息層(12)，以及在信息層的頂部上的一個中間層(11)、一個第二中間層(82)、一個金屬散熱層(83)和一個保護層(81)。增加金屬散熱層以控制在寫入數(shù)據和溝槽期間熱量的積累。特別地，如果標記是通過相變材料的非晶化而寫入的，則在記錄期間從信息層快速地除去熱量是重要的，以使相變材料能夠熔融淬火。增加保護層是為了防止熔融的相變材料在母盤基板旋轉期間受到離心力的影響而發(fā)生大規(guī)模的遷移。在非晶寫入的情況下，該保護層應當?shù)挚?00-700℃的高記錄溫度。此外，該保護層應當能夠被除去以在信息層中形成凹凸結構，且在中間層(11)中也同樣可能。
由所建議的母盤基板并按照所建議的方法制成的溝槽顯示于圖9中，用一個激光束記錄器寫入溝槽軌距為740nm的溝槽，該記錄器在413nm的激光波長下工作，并具有數(shù)值孔徑NA＝0.9的物鏡。在20％的NaOH溶液中的總溶解時間為10分鐘。得到的溝槽深度為19.8nm。
由所建議的母盤基板并按照所建議的方法制成的溝槽的另一個例子顯示于圖10中。顯示了溶解工藝的三個不同相態(tài)，即在10％的NaOH中浸泡5分鐘(左圖)、10分鐘(中圖)和15分鐘(右圖)后所得到的。用一個激光束記錄器寫入溝槽軌距為500nm的溝槽，該記錄器在413nm的激光波長下工作，并具有數(shù)值孔徑NA＝0.9的物鏡。在15分鐘浸泡之后得到溝槽深度為20nm。
用不同的LBR激光功率寫入的溝槽在圖11中顯示。左圖顯示了在低激光功率下獲得的結果，中間圖顯示了在中等激光功率下獲得的結果，右圖顯示了在高激光功率下獲得的結果。用10％的NaOH溶液的總溶解時間是10分鐘。該圖解釋了所建議的母盤基板和方法能夠形成不同溝槽寬度的溝槽。最低的功率解釋了用413nm的LBR和NA＝0.9可以寫寬度為160nm的溝槽，這能夠制造用于復制25GB的Blu-ray RE(可重寫)和R(一次寫入)盤的母盤基板。預記錄溝槽的軌距TP＝320nm。160nm的溝槽寬度給出了50％的溝槽/平臺占空比。如果使用257nm的激光束記錄器，溝槽的寬度可進一步減小。更小的光點將獲得更小的熱點，并因此使寫入的溝槽變窄。更小的光點也便于寫入更小的標記，并因此帶來更高的數(shù)據密度。
圖12給出了用所建議的母盤基板并按照所建議的方法寫入的短凹坑的AFM圖片。在10％的NaOH中的總溶解時間為10分鐘。該凹坑由(120)表示。凹坑形狀類似于圖2中顯示的最短標記的典型月牙形狀。其凹坑寬度幾乎為凹坑長度的兩倍。由于凹坑(121)尾部中的重結晶效應，凹坑長度減小了。標記的月牙形狀被完好地傳遞到凹凸結構。在該情況中的凹坑深度是20nm。
該示例解釋了快速生長的相變材料在非晶相和晶相之間上具有高的溶解速率對比度。溶解速率的對比度可被用來在信息層中制造高密度凹凸結構。由于對于所使用的顯影劑液體，中間層被設計成具有低的或為零的溶解速度，該中間層起著對刻蝕的天然阻擋的作用，所述的顯影劑例如是堿性或酸性液體。預置溝槽形式的高密度凹凸結構可用作壓模，該壓模用于復制可記錄(R)和可重寫(RE)光盤。預置凹坑形式的高密度凹凸結構也可用作壓模，該壓模用于復制預記錄的只讀存儲器(ROM)光盤。特別是在后面的情況中，由快速生長的相變材料中的寫入而得到的典型月牙形狀存在于高密度凹凸結構，并通過復制被完全傳遞到光學ROM盤。
所建議的具有保護層的母盤基板也極佳地適于用液體浸沒來制作。液體浸沒母盤制作是一種將物鏡的數(shù)值孔徑提高到1以上的母盤制作方法。水代替空氣而作為一種中間介質存在于物鏡和母盤基板之間。水具有比空氣更大的折射率(n)。在一個優(yōu)選的母盤制作方法中，要求溫度至少升高500-800℃以引起相變層的熔融。特別地，當液體膜存在于相變層的頂部時，通過該液體膜會損耗大量的熱量，這種熱量損耗會導致1)記錄數(shù)據的極高的激光功率。在大多數(shù)激光束記錄器中，有效激光功率是有限的。因此，不允許極大的熱損耗。
2)熱寫入點的變寬。這可以從側面的熱擴展來解釋，其原因是由于信息層的附近中的良好熱傳導的存在。聚焦激光束點的尺寸由系統(tǒng)的光學系統(tǒng)決定。聚焦激光束點導致在記錄疊層中由光子吸收造成的激光引入的加熱。當在信息層的附近存在良好的熱傳導時，側面擴展將導致溫度分布的變寬。由于所建議的方法是基于熱引起的相態(tài)轉變，這種溫度變寬會導致更大的標記并導致數(shù)據密度的減小。
所建議的保護層起著良好絕緣體的作用，防止熱量從信息層耗散。當施加了這樣的保護層時，光束點幾乎接近于熱點，以便寫入小的標記。所建議的有機保護層的熱傳導率在0.2至0.4W/mK之間。
另一個優(yōu)點是保護信息層防止進水。保護層可被看作是液體浸沒母盤制作期間的一個密封器。
權利要求
1.一種母盤基板，包括一個基板層(10)和一個沉積在該基板層上的一個記錄疊層，該記錄疊層包括一個信息層(12)，一個位于所述信息層和基板之間的中間層(11)，所述信息層(12)包括一種用于形成表示編碼數(shù)據圖案的標記和間隔的生長主導型相變材料，其中所述記錄材料是一種合金，該合金包括選自含Ge、Sb、Te、In、Se、Bi、Ag、Ga、Sn、Pb和As的材料組中的至少兩種材料。
2.如權利要求1所述的母盤基板，其中所述記錄材料是Sb-Te合金材料，特別是摻雜Ge和In的Sb2Te。
3.如權利要求1所述的母盤基板，其中所述記錄材料是Sn-Ge-Sb合金材料，特別是具有Sn18.3-Ge12.6-Sb69.2的組分。
4.如權利要求1所述的母盤基板，其中所述信息層(12)具有范圍在2nm至100nm的厚度，優(yōu)選范圍1在5至40nm之間，優(yōu)選范圍2在45至70nm之間。
5.如權利要求1所述的母盤基板，其中所述中間層(11)是由包含ZnS-SiO2、Al2O3、SiO2、Si3N4的介電材料組中的材料形成。
6.如權利要求1所述的母盤基板，其中所述中間層(11)包括至少一種有機染料，其選自于由酞菁、花青和偶氮染料組成的染料組。
7.如權利要求1所述的母盤基板，其中所述中間層(11)包括一個有機層，其選自于UV固化有機材料組，優(yōu)選為己二醇二丙烯酸酯(HDDA)。
8.如權利要求1所述的母盤基板，其中所述中間層(11)具有范圍在5nm至100nm的厚度，特別是在20和70nm之間。
9.如權利要求1所述的母盤基板，其中該記錄疊層進一步包括在遠離基板的一側處的一個鄰接于信息層(12)的保護層(81)。
10.如權利要求9所述的母盤基板，其中所述保護層(81)具有2至50nm的厚度，特別是在5和30nm之間。
11.如權利要求9所述的母盤基板，其中所述保護層(81)由包含ZnS-SiO2、Al2O3、SiO2、Si3N4、Ta2O和SiC的材料組中的材料形成。
12.如權利要求9所述的母盤基板，其中所述保護層(81)包括一種有機材料，特別是選自于基于偶氮萘醌的光致抗蝕劑的組，或選自于可溶有機材料的組，如PMMA。
13.如權利要求1或9所述的母盤基板，其中該記錄疊層還包括在所述基板層和所述中間層(11)之間的第二中間層(82)。
14.如權利要求13所述的母盤基板，其中所述第二中間層(82)具有10和100nm之間的厚度，優(yōu)選為在15和50nm之間。
15.如權利要求1、9或13所述的母盤基板，其中在所述基板層和所述中間層(11)或中間層(82)之間存在一個金屬散熱層(83)。
16.如權利要求15所述的母盤基板，其中所述金屬散熱層(83)具有大于5nm的厚度，特別是大于15nm。
17.權利要求15所述的母盤基板，其中所述金屬散熱層(83)包括一種選自于包含Al、Ag、Cu、Ag、Ir、Mo、Rh、Pt、Ni、Os、W及其合金組成的材料組中的材料。
18.一種制作壓模的方法，所述壓模用于復制高密度凹凸結構，該方法至少包括以下步驟用調制聚焦射束照射權利要求1-17中任一個所要求的母盤基板。用一種顯影劑漂洗被照射后的母盤基板以得到所要求的凹凸結構，該顯影劑是一種堿性或酸性的液體，并優(yōu)選為選自NaOH、KOH、HCl和HNO3的水溶液，濺射沉積一個金屬層，特別是一個鎳層，以電鍍方式使該濺射沉積層生長到所需要的厚度以形成為一個壓模，從該壓模分離該母盤基板。
19.如權利要求18所述的方法，該方法使用權利要求1、9、13或15所要求的母盤基板，該信息層(12)具有5-35nm的厚度，其中形成有預置溝槽形狀的凹凸結構，所述凹凸結構用于復制一次寫入(R)和可重寫(RE)光盤。
20.如權利要求18-19中任一個所述的方法，其中使用濃度為1-30％的顯影劑溶液，優(yōu)選為2％至20％之間。
21.一種用權利要求18、19或20的任一個方法制作的壓模來復制的預記錄光盤，其特征在于壓模表面上的凹凸結構包括普通月牙形的最短凹坑和燕尾形拖尾邊緣的較長凹坑，且該凹凸結構是被復制在光盤上的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種母盤基板、一種制作高密度凹凸結構的方法和由該高密度凹凸結構復制的光盤，該母盤基板包括一個基板層(10)和一個沉積在該基板層上的一個記錄疊層，該記錄疊層包括一個信息層(12)；一個位于所述信息層和基板之間的中間層(11)，所述信息層(12)包括一種用于形成表示編碼數(shù)據圖案的標記和間隔的生長主導型相變材料，其中所述記錄材料是一種合金，該合金包括選自含Ge、Sb、Te、In、Se、Bi、Ag、Ga、Sn、Pb和As的材料組中的至少兩種材料。得到高密度的凹凸結構。
文檔編號G11B7/0045GK1942956SQ200580011262
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權日2004年4月15日
發(fā)明者E·R·梅恩德斯, R·A·洛奇 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司