專(zhuān)利名稱(chēng)：壓模及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造光盤(pán)壓模裝置的方法。本發(fā)明還涉及一種壓模裝置。本發(fā)明還涉及一種制造光盤(pán)的方法。
利用注模機(jī)生產(chǎn)諸如壓縮光盤(pán)(CD)、數(shù)字視盤(pán)或數(shù)字通用光盤(pán)(DVD)之類(lèi)的光盤(pán)和諸如CD-ROM之類(lèi)的光學(xué)可讀存儲(chǔ)器。
注模機(jī)包含確定要生產(chǎn)的光盤(pán)的形狀的注模工具。這種工具包括具有要壓印在光盤(pán)上的突起的圖案的壓模。因此，壓模的圖案是要壓印在要生產(chǎn)的光盤(pán)上的信息的模型。
因此，具有適當(dāng)?shù)囊獜?fù)制信息，例如音樂(lè)錄音或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的光盤(pán)的生產(chǎn)商需要獲得具有對(duì)應(yīng)于該信息的圖案的壓模。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，按照下述方式生產(chǎn)壓模首先，生產(chǎn)母盤(pán)，該母盤(pán)的圖案對(duì)應(yīng)于要壓印在光盤(pán)上的圖案。其次，利用該母盤(pán)生產(chǎn)壓模，以便壓模的圖案是母盤(pán)圖案的鏡像。
“生產(chǎn)母盤(pán)”和“利用母盤(pán)生產(chǎn)壓?！边@兩個(gè)步驟本身均包括若干步驟。例如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，母盤(pán)的生產(chǎn)涉及(1)利用光敏抗蝕劑材料涂覆光滑的玻璃板，之后(2)固化光敏抗蝕劑，接下來(lái)(3)利用調(diào)制激光輻射涂覆后的玻璃板的表面，以便在光敏抗蝕劑材料中記錄信息的螺旋軌跡。在所提及的最后一步中，指定變成凹坑的區(qū)域被暴露在激光下。
之后，對(duì)母玻璃板進(jìn)行蝕刻處理(4)，導(dǎo)致被照射區(qū)域，即將成為凹坑的區(qū)域被蝕刻出來(lái)，從而產(chǎn)生凹坑的圖案。換句話(huà)說(shuō)，使母玻璃板的表面結(jié)構(gòu)化。在干燥過(guò)程(5)之后，通過(guò)，例如真空沉積或?yàn)R射薄的導(dǎo)電層，使玻璃板的結(jié)構(gòu)化表面金屬化(6)。最后得到的多層結(jié)構(gòu)(具有玻璃層，結(jié)構(gòu)化的光敏抗蝕劑層和薄的結(jié)構(gòu)化導(dǎo)電層)構(gòu)成母盤(pán)。
按照現(xiàn)有技術(shù)，利用母盤(pán)產(chǎn)生壓模的步驟涉及(1)電鍍鎳，(2)從母盤(pán)除去得到的鎳片。由于鎳和母盤(pán)的導(dǎo)電層之間的極強(qiáng)的附著力，該除去步驟通常導(dǎo)致鎳片具有微量的結(jié)構(gòu)化表面上的光敏抗蝕劑和銀。從而在制作壓模的過(guò)程中，破壞了母盤(pán)的信息攜帶部分。
制作壓模的現(xiàn)有工藝還涉及從鎳片的結(jié)構(gòu)化表面除去所有微量光敏抗蝕劑和/或銀的清潔過(guò)程(3)。之后，一般對(duì)鎳片的相反側(cè)面進(jìn)行拋光，穿中心孔，使用外徑?jīng)_孔機(jī)使鎳片呈圓形。此時(shí)，已得到適用于批量生產(chǎn)信息攜帶光盤(pán)的壓模。但是，有時(shí)，在使得到的母盤(pán)和/或壓模具有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的步驟之一中會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。這種母盤(pán)或壓模就必須被廢棄。
因此，光盤(pán)生產(chǎn)商需要執(zhí)行一個(gè)較長(zhǎng)的工藝過(guò)程，從母盤(pán)開(kāi)始，在母盤(pán)上形成結(jié)構(gòu)，隨后在可開(kāi)始光盤(pán)復(fù)制之前，利用該母盤(pán)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化壓模。這種方法需要在光盤(pán)生產(chǎn)商的廠(chǎng)房安裝大量的復(fù)雜機(jī)器-機(jī)器還必須由熟練的人員操縱。由于該工藝過(guò)程由大量的步驟組成，因此還非常費(fèi)時(shí)。
作為完成這種長(zhǎng)并且復(fù)雜的工藝過(guò)程的一種備選方案，一些光盤(pán)生產(chǎn)商把要復(fù)制的信息交給第三方。隨后第三方按照前述方法生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化壓模，并把該壓模交給光盤(pán)生產(chǎn)商。這簡(jiǎn)化了光盤(pán)生產(chǎn)商的生產(chǎn)過(guò)程，但是增大了該方法的總體復(fù)雜性，并且獲得信息攜帶壓模所需的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是使光盤(pán)生產(chǎn)商能夠減少?gòu)慕邮找獜?fù)制的信息，例如音樂(lè)錄音或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)開(kāi)始，直到成功地復(fù)制了記錄該信息的光盤(pán)為止的平均持續(xù)時(shí)間。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)化壓模的生產(chǎn)。更具體地說(shuō)，是使光盤(pán)生產(chǎn)商能夠借助不復(fù)雜并且成本低的方法獲得具有可選擇的結(jié)構(gòu)的壓模。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是使光盤(pán)生產(chǎn)商能夠在不需要復(fù)雜機(jī)器的情況下，借助不復(fù)雜并且成本低的方法，在空白壓模上形成結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所有這些目的由一種生產(chǎn)壓模裝置的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括下述步驟
a)獲得具有第一表面和第二表面，基本上呈圓盤(pán)形的元件，所述第二表面形成半成品壓模的背面；所述第一表面具有指示所述元件的可結(jié)構(gòu)化表面部分的導(dǎo)軌；所述可結(jié)構(gòu)化表面部分是平坦的，并且實(shí)質(zhì)上未結(jié)構(gòu)化；b)在所述第一表面上涂覆輻照敏感層，從而提供未曝光，并可曝光的半成品壓模；c)把未曝光的半成品壓模裝入保護(hù)性包裝盒中，從而使敏感膜保持未曝光狀態(tài)；及d)在進(jìn)行步驟c)之前，處理半成品壓模，所述處理包括d1)處理半成品壓模的所述第二表面，以便得到小于2微米的平均表面偏差值。
可在不得到要復(fù)制的信息的情況下，生產(chǎn)這種空白壓模。換句話(huà)說(shuō)，可在不考慮將在要生產(chǎn)的光盤(pán)中形成的圖案或結(jié)構(gòu)的情況下，生產(chǎn)空白壓模。
根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，該方法包括在涂覆并干燥敏感層之后，檢查未曝光的半成品壓模的步驟。在把空白壓模裝入包裝盒之前，任何質(zhì)量不合格的半成品空白壓模將被廢棄。廢棄的半成品壓模不被裝箱。只有通過(guò)檢查的高質(zhì)量空白壓模才被裝入包裝盒中。
上面描述的方法使本發(fā)明具有能夠不太復(fù)雜地生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化壓模的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化壓模的方法包括下述步驟接收裝有至少一個(gè)半成品壓模的保護(hù)性包裝盒；從所述保護(hù)性包裝盒取出所述至少一個(gè)半成品壓模；把所述半成品壓模安裝在信息寫(xiě)入設(shè)備中；檢測(cè)導(dǎo)軌的位置；使敏感層曝光，以便記錄信息圖，曝光信息的位置取決于檢測(cè)位置；按照曝光圖案，使所述半成品壓模的所述可結(jié)構(gòu)化表面部分結(jié)構(gòu)化，從而得到結(jié)構(gòu)化壓模。
從而，借助一種不復(fù)雜的方法，空白壓?？赊D(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化壓模，從而使光盤(pán)生產(chǎn)商能夠借助快速、成本低的方法得到具有可選擇結(jié)構(gòu)的壓模。
這意味著可預(yù)先完成獲得結(jié)構(gòu)化壓模所需的許多處理步驟。一旦要復(fù)制的信息或結(jié)構(gòu)被建立，則將減少獲得結(jié)構(gòu)化壓模所需的步驟的數(shù)目。因此，顯著降低了獲得結(jié)構(gòu)化壓模所需的時(shí)間。
此外，提高了成品率，即降低了廢品率，因?yàn)樵跇?gòu)成壓模之前，完成了許多關(guān)鍵的生產(chǎn)步驟。在結(jié)構(gòu)化之前的生產(chǎn)步驟中被廢棄的元件將不會(huì)被交給光盤(pán)生產(chǎn)商，于是不會(huì)影響光盤(pán)生產(chǎn)商的廢品率。
此外，通過(guò)消除或減少壓模上的信息結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤定位，空白壓模上形成的導(dǎo)軌降低了結(jié)構(gòu)化步驟中的廢品率。導(dǎo)軌還使得能夠利用較不復(fù)雜，從而成本較低的主設(shè)備，同時(shí)還能滿(mǎn)足信息定位中的較嚴(yán)格的容差要求。光盤(pán)上的數(shù)據(jù)，即突起或刻痕的圖案需要按照預(yù)定的方式，沿著從圓盤(pán)的一個(gè)圓周朝向該圓備用的另一圓周的螺旋線(xiàn)被提供。為了使信息存儲(chǔ)容量達(dá)到最大，以及為了能夠準(zhǔn)確地查找存儲(chǔ)的信息，必須在嚴(yán)格的公差范圍內(nèi)形成信息的螺旋線(xiàn)。
由于光盤(pán)生產(chǎn)商從已適于被安裝他的注模機(jī)中的高質(zhì)量半成品壓模開(kāi)始生產(chǎn)，因此光盤(pán)生產(chǎn)商要進(jìn)行的生產(chǎn)步驟較少。這導(dǎo)致在該生產(chǎn)過(guò)程中具有高的成品率。
從而，生產(chǎn)光盤(pán)的方法被簡(jiǎn)化，并且費(fèi)用被降低，因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的實(shí)施例，生產(chǎn)光盤(pán)的方法包括下述步驟用如前所述帶有導(dǎo)軌的空白壓模生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化壓模，把所述壓模固定在注模中；把樹(shù)脂注入所述注模中，形成所述壓模的復(fù)制品，從而所述復(fù)制品中的結(jié)構(gòu)是壓模結(jié)構(gòu)的鏡像；從所述注模中取出所述復(fù)制品。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的空白壓模的頂視圖。
圖1B是結(jié)構(gòu)化后的圖1A的壓模的頂視圖。
圖2A是圖解說(shuō)明獲得圖1A的空白壓模的方法的流程圖。
圖2B是圖解說(shuō)明獲得圖1B的結(jié)構(gòu)化壓模的方法的流程圖。
圖3是將用于生產(chǎn)壓模的平板的一部分的示意側(cè)視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的空白壓模工件的一部分的示意側(cè)剖視圖。
圖5是圖4中所示的工件的示意側(cè)剖視圖，該工件還包括一層對(duì)輻照敏感的敏感層。
圖6是在曝光敏感層中產(chǎn)生導(dǎo)軌圖案之后，圖5的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖7是通過(guò)對(duì)圖6中所示的工件進(jìn)行蝕刻得到的空白壓模的示意側(cè)剖視圖。
圖8是在提供曝光敏感層之后，圖7中所示的空白壓模的示意側(cè)剖視圖。
圖9是用于多個(gè)空白壓模1的包裝盒的頂剖視圖。
圖10是圖9中所示的包裝盒的側(cè)剖視圖。
圖11是在曝光敏感材料中曝光形成信息圖之后，圖8中所示的空白壓模的示意側(cè)剖視圖。
圖12是除去未曝光材料之后，圖11中所示的空白壓模的示意側(cè)視圖。
圖13是蝕刻后，圖12中所示的空白壓模的側(cè)剖視圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的壓模工件的一部分的示意側(cè)剖視圖。
圖15是由圖14中所示的工件得到的空白壓模的示意側(cè)剖視圖。
圖16是在提供曝光敏感材料之后，圖15中所示的空白壓模的示意側(cè)剖視圖。
圖17是由如圖15或16中所示的空白壓模得到的結(jié)構(gòu)化壓模250的一部分的側(cè)剖視圖。
圖18A是圖解說(shuō)明獲得如圖1A所示的空白壓模的方法的第二實(shí)施例的流程圖。
圖19是包括輻照敏感層的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖20是在曝光敏感層中產(chǎn)生導(dǎo)軌圖案之后，圖19的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖21是在通過(guò)離子蝕刻形成導(dǎo)軌之后，圖20的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖22是在除去曝光敏感層之后，圖21的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖23是在提供曝光敏感掩蔽膜之后，圖22的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖24是在以第一種方式曝光并固化掩蔽膜之后，圖23的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖25是在經(jīng)過(guò)離子蝕刻，在壓模中形成信息圖之后，圖24的結(jié)構(gòu)化壓模的示意側(cè)剖視圖。
圖26是在以第二種方式曝光并固化掩蔽膜之后，圖23的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖27是在進(jìn)行蝕刻，以便當(dāng)蝕刻之后，固化的掩蔽膜保留時(shí)，在壓模中獲得信息圖之后，圖26的工件的示意側(cè)剖視圖。
圖28是在除去所有剩余的掩蔽膜之后，圖27的結(jié)構(gòu)化壓膜的示意側(cè)剖視圖。
圖29是沿圖28中箭頭C的方向觀(guān)察，圖28的結(jié)構(gòu)化壓模的一部分的頂視圖。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的空白壓模1的示意頂視圖?？瞻讐耗?由基本上呈圓盤(pán)形的平板構(gòu)件組成，該平板構(gòu)件具有外圓周2和內(nèi)圓周3。內(nèi)圓周3在平板中形成開(kāi)孔?？瞻讐耗?具有第一表面4。第一表面4配有導(dǎo)軌6。
圖1B是結(jié)構(gòu)化后的壓模的示意頂視圖。結(jié)構(gòu)化壓模5在要面向注模機(jī)中的模腔的表面4上具有多個(gè)突起或刻痕7(在圖1B中的壓模表面上用點(diǎn)線(xiàn)示意表示)。這些突起/刻痕按照與導(dǎo)軌6呈預(yù)定的位置關(guān)系被布置。
由內(nèi)圓周3形成開(kāi)孔的目的是為了能夠容易地把結(jié)構(gòu)化壓模5安裝到注模機(jī)中，該注模機(jī)具有把熔融樹(shù)脂注入壓模中心的注射口。
獲得空白壓模裝置的方法的一個(gè)實(shí)施例圖2A是圖解說(shuō)明獲得如圖1A中所示的具有導(dǎo)軌的空白壓模的方法的流程圖。
在第一步驟S10，選擇工件130(圖3)。工作130將被加工成空白壓模1。
適當(dāng)?shù)墓ぜ删哂羞m于重復(fù)熱循環(huán)的成分，并具有一定的硬度，以便當(dāng)用作生產(chǎn)光盤(pán)的壓模時(shí)，使磨損減至最小的材料制成的平板100。平板100最好是金屬板。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，平板100(參見(jiàn)圖3)是具有平坦的光滑平面105的鎳板。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)電鍍獲得平板100。從而提供具有玻璃狀光潔度的有利光滑表面105?；蛘?，處理平板，以提供足夠光滑的表面105。
在第二步驟S20，在平板100的表面105上提供第一層110(參見(jiàn)圖4)。由于如下所述，將在第一層110中形成模型，因此這里把第一層110稱(chēng)為模型層。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，由物理氣相沉積PVD提供第一層110。根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，這是通過(guò)蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)另一實(shí)施例，使用了濺射。
第一層110由成分不同于平板100的成分的材料制成，以便第一層100和平板100對(duì)選定的蝕刻劑具有不同的靈敏度。選擇第一層110和平板100的特性，以便充分地蝕刻第一層110，而平板100對(duì)于選定的蝕刻劑基本上不敏感。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，平板100包含鎳，第一層110基本上由氮化鈦組成。氮化鈦具有可通過(guò)蒸發(fā)沉積，并且層厚度可控制的有利特性，并且氮化鈦能夠很好地經(jīng)受溫度循環(huán)，另外還提供耐磨的表面。由于注模涉及反復(fù)的加熱和冷卻，因此，溫度循環(huán)持久性是壓模的一個(gè)重要方面。
或者，第一層110可包含碳化硅、氮化硅或者碳化鎢。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，模型層110具有一定的層厚度d1。厚度d1對(duì)應(yīng)于在壓模5中要獲得的突起的理想高度。該高度d1應(yīng)對(duì)應(yīng)于要生產(chǎn)的光盤(pán)的凹坑的深度d2，并且突起7的外形應(yīng)對(duì)應(yīng)于要獲得的各個(gè)凹坑的外形。利用壓模5生產(chǎn)的光盤(pán)中的凹坑的深度d2應(yīng)約為用于從光盤(pán)讀取信息的激光的波長(zhǎng)的四分之一。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，層厚度d1為0.050～0.150微米。
根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，空白壓模具有厚度為0.100～0.130微米，不過(guò)最好小于0.125微米的模型層。這種空白壓模適于轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谏a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)CD的結(jié)構(gòu)化壓模。
根據(jù)另一實(shí)施例，空白壓模具有厚度為0.090～0.110微米，或者最好為0.102微米的模型層。這種空白壓模適于轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谏a(chǎn)光學(xué)視頻盤(pán)或DVD的結(jié)構(gòu)化壓模。
根據(jù)又一實(shí)施例，空白壓模具有厚度為0.062～0.082微米，或者最好為0.072微米的模型層。當(dāng)要生產(chǎn)的光盤(pán)將被用在具有在藍(lán)光波長(zhǎng)區(qū)工作的激光的CD播放機(jī)中時(shí)，這種空白壓模是適宜的。
如圖2A中的步驟S30所示，對(duì)工件130整形并進(jìn)行加工，使其幾何形狀和物理性質(zhì)適于安裝在注模機(jī)中。該步驟是為了減少壓模的最終用戶(hù)要執(zhí)行的處理步驟的數(shù)目，對(duì)工件進(jìn)行修改的步驟。步驟S20和S30的執(zhí)行順序可被反轉(zhuǎn)。事實(shí)上，可在步驟S10之后，但是在把半成品壓模打包發(fā)貨(下面的步驟S80)之前的任一階段執(zhí)行步驟S30。
根據(jù)步驟S30的一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)，工件被沖孔，以便形成基本上圓形的外圓周2和直徑較小的圓形內(nèi)圓周3(圖1A)。這樣執(zhí)行沖孔，以避免工件發(fā)生變形。執(zhí)行這種沖孔的機(jī)器為本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知。內(nèi)徑最好為25～38毫米，外徑最好為125～150毫米。
所得到的工件(圖4)具有表面106，外圓周2，內(nèi)圓周3和背面112。根據(jù)本個(gè)最佳實(shí)施例，工件是基本上無(wú)應(yīng)力的圓盤(pán)形平板，其厚度為250～300微米，最好為300微米。表面106是可結(jié)構(gòu)化表面，不過(guò)基本上未結(jié)構(gòu)化。
由于在注模過(guò)程中，壓模必須充分平坦，因此背面112的質(zhì)量很重要。由于壓模的厚度相當(dāng)小的緣故，避免背面112的表面不規(guī)則性非常重要，因?yàn)楫?dāng)貼著注模機(jī)中的平坦平面安裝壓模，并且模壓過(guò)程中，模腔中的高壓使壓模緊貼著注模機(jī)的平坦平面時(shí)，大的表面不規(guī)則性會(huì)導(dǎo)致壓模的凸起。這種凸起又會(huì)導(dǎo)致最終得到的模壓產(chǎn)品的質(zhì)量較差。
由于這些原因，步驟S30還包括表面112的處理，以便使表面不規(guī)則性降至最小。該處理包括根據(jù)本發(fā)明的一種變型進(jìn)行拋光。
按照標(biāo)準(zhǔn)化方式，例如按照定義平均表面偏差Rz的DIN4768測(cè)量表面不規(guī)則性。平均表面偏差Rz提供垂直于表面平面方向上的平均偏差的量度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，處理表面112，以獲得低于2.0微米的平均表面偏差值Rz，因?yàn)楫?dāng)平均表面偏差值Rz超過(guò)2.0微米時(shí)，所獲得的復(fù)制光盤(pán)的質(zhì)量差。根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，處理后的表面112的平均表面偏差Rz小于1.0微米。
按照DIN4768測(cè)量最大表面偏差Rmax，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，處理后的表面112的最大表面偏差Rmax小于3.0微米。根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，Rmax的值小于1.3微米。
算術(shù)平均偏差Ra是從表面輪廓到平均表面線(xiàn)的所有距離的算術(shù)平均值，垂直于平均表面線(xiàn)測(cè)量每個(gè)距離。通過(guò)沿著估計(jì)線(xiàn)估計(jì)表面112，獲得算術(shù)平均偏差Ra。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，處理背面112，以獲得小于0.3微米，或者至少小于0.5微米的算術(shù)平均表面偏差Ra。根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，處理后的背面112的Ra的值小于0.1微米。
由于本發(fā)明的目的是為光盤(pán)生產(chǎn)商簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程，因此最好應(yīng)在結(jié)構(gòu)化空白壓模之前，在空白壓模上執(zhí)行背面112的處理。此外，要注意的是壓模處理中的每個(gè)步驟具有廢品率，即從統(tǒng)計(jì)上來(lái)說(shuō)，在處理步驟之后，一定比例的物品將不能滿(mǎn)足質(zhì)量要求。因此，在結(jié)構(gòu)化空白壓模之前，在空白壓模上對(duì)背面進(jìn)行處理是有利的。
在步驟S40，在第一層110上涂覆對(duì)輻照敏感的層120(參見(jiàn)圖5)。敏感層120是將被暴露并發(fā)展成適當(dāng)?shù)难诒螆D案的掩蔽膜。敏感層120被旋轉(zhuǎn)涂覆到表面106上，達(dá)到基本平均的厚度。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“敏感層”包含對(duì)電子束敏感及對(duì)激光曝光敏感。在本發(fā)明的一個(gè)改型中，敏感層是光敏刻蝕劑膜。層120的輻照敏感并不限于上述例子，也可對(duì)諸如X射線(xiàn)或紫外線(xiàn)之類(lèi)的其它輻照光束或射線(xiàn)敏感。
敏感層可以正片方式或負(fù)片方式感光。當(dāng)使用正片感光層時(shí)，顯影過(guò)程除去被曝光區(qū)域，下面將參考圖2B進(jìn)行說(shuō)明。相反，當(dāng)使用負(fù)片感光層時(shí)，顯影過(guò)程除去未曝光區(qū)域。
步驟S40產(chǎn)生的工件(圖5)具有前表面140，外緣及背面112，前表面140是可結(jié)構(gòu)化表面，不過(guò)基本上未結(jié)構(gòu)化。
在隨后的步驟S50中，使敏感層120曝光，形成導(dǎo)軌的圖案。如圖6中所示，顯影之后，所得到的工件具有敏感層120的突起的螺旋形固化剩余部分，該螺旋形固化剩余部分形成掩模150。
利用掩模150，在步驟S60蝕刻工件，獲得圖7中所示的工件，該工件具有由模型層110的剩余部分形成的導(dǎo)軌6。這樣，圖7表示了沿圖1A中的空白壓模實(shí)施例的A-A線(xiàn)獲得的橫截面。由具有表面區(qū)域106′的可結(jié)構(gòu)化層110的延長(zhǎng)的突起部分形成導(dǎo)軌6。表面區(qū)域106′是可結(jié)構(gòu)化層110的表面106的一部分。
這時(shí)，最好制備工件，并對(duì)其進(jìn)行整形及修改，以便為了獲得隨時(shí)可以安裝在注模機(jī)中的結(jié)構(gòu)化壓模所剩下的唯一工藝過(guò)程是在模型層110中提供信息結(jié)構(gòu)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，如圖8所示，空白壓模還具有一層未暴露的曝光敏感層160。可通過(guò)在圖7中所示的空白壓模上旋轉(zhuǎn)涂覆液體，并固化該液體來(lái)形成曝光敏感層160(步驟S70)。
固化后的層160未曝光，從而易于利用，例如調(diào)制激光輻射層160來(lái)記錄螺旋軌跡的信息。
獲得空白壓模的方法的第二實(shí)施例圖18A是圖解說(shuō)明獲得如圖1A中所示具有導(dǎo)軌的空白壓模的方法的第二實(shí)施例的流程圖。根據(jù)第二實(shí)施例，在步驟S210選擇壓模工件130。該工件將被加工成空白壓模1。
適當(dāng)?shù)墓ぜ删哂羞m于重復(fù)熱循環(huán)的成分，并具有一定的硬度，以便當(dāng)用作生產(chǎn)光盤(pán)的壓模時(shí)，使磨損減至最小的材料制成的平板100(參見(jiàn)圖3)。
根據(jù)本實(shí)施例，平板100可以是鎳板，或者具有平坦光滑表面105的任意適當(dāng)材料。這樣形成平板100的表面，以提供基本上具有玻璃狀光潔度的光滑表面105。或者，對(duì)平板進(jìn)行處理，以提供足夠光滑的平面105。
由于注模涉及反復(fù)的加熱和冷卻，因此，溫度循環(huán)持久性是壓模的一個(gè)重要方面。
平板還可包含用于表面的諸如碳化硅、氮化硅或者碳化鎢之類(lèi)的材料。因而平板將是層狀形式。但是，該平板(或者為固體片狀，或者為層狀)將不會(huì)按照第一實(shí)施例中相同的方式被使用。
根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，在步驟S230，在平板表面105上為該平板提供對(duì)輻照敏感的層120(參見(jiàn)圖18A和19)。該敏感層是要被暴光并顯影成適當(dāng)?shù)难诒螆D案的掩蔽膜。敏感層120被旋轉(zhuǎn)涂覆到表面105上，達(dá)到基本平均的厚度。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“敏感層”包含對(duì)電子束敏感及對(duì)激光曝光敏感。在本發(fā)明的一個(gè)改型中，敏感層是光敏刻蝕劑膜。層120的輻照敏感性并不限于上述例子，也可對(duì)諸如X射線(xiàn)或紫外線(xiàn)之類(lèi)的其它輻照光束或射線(xiàn)敏感。
敏感層可以正片方式或負(fù)片方式感光。當(dāng)使用正片感光層時(shí)，顯影過(guò)程除去被曝光區(qū)域，下面將參考圖2B進(jìn)行說(shuō)明。相反，當(dāng)使用負(fù)片感光層時(shí)，顯影過(guò)程除去未曝光區(qū)域。
步驟S230產(chǎn)生的工件(參見(jiàn)圖19)具有前表面140，外緣及背面112，前表面140是可結(jié)構(gòu)化表面，不過(guò)基本上未結(jié)構(gòu)化。
在隨后的步驟S240中，使敏感層120曝光，形成導(dǎo)軌的圖案。如圖20中所示，顯影之后，所得到的工件具有敏感層120的突起的螺旋形固化剩余部分，該螺旋形固化剩余部分形成掩模150。
之后，使工件經(jīng)受離子加工，活性離子蝕刻，離子研磨、等離子體刻蝕等等。這里把這種處理稱(chēng)為離子蝕刻。該工藝過(guò)程將留下對(duì)應(yīng)于存在掩模150的區(qū)域的島狀區(qū)域，并將除去不存在光敏抗蝕劑的地方的材料，從而給出具有螺旋形導(dǎo)軌的平板，如圖21和22中所示。
上面提及的方法是表面結(jié)構(gòu)化領(lǐng)域中的已知方法，因此這里將不對(duì)這些方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
這種離子蝕刻工藝在蝕刻區(qū)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于時(shí)間參數(shù)的深度。該工藝還取決于氣壓和其它技術(shù)參數(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不做出創(chuàng)造性活動(dòng)的情況下可確定這些技術(shù)參數(shù)。這樣，在確定要使用的技術(shù)參數(shù)，例如氣壓、氣體類(lèi)型和/或離子/等離子體、電壓等等之后，蝕刻區(qū)的深度取決于離子蝕刻過(guò)程的持續(xù)時(shí)間，即，時(shí)間參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，持續(xù)進(jìn)行蝕刻，直到達(dá)到深度d1時(shí)為止。該深度d1對(duì)應(yīng)于在壓模5中要獲得的突起7的理想高度。該高度d1應(yīng)對(duì)應(yīng)于要生產(chǎn)的光盤(pán)的凹坑的深度d2，并且突起7的外形應(yīng)對(duì)應(yīng)于要獲得的各個(gè)凹坑的外形。利用壓模5生產(chǎn)的光盤(pán)中的凹坑的深度d2應(yīng)約為用于從該光盤(pán)讀取信息的激光的波長(zhǎng)的四分之一。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，厚度d1為0.050～0.150微米。
根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，空白壓模的離子蝕刻深度為0.100～0.130微米，不過(guò)最好小于0.125微米。這種空白壓模適于轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谏a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)CD的結(jié)構(gòu)化壓模。
根據(jù)另一實(shí)施例，空白壓模的離子蝕刻深度為0.090～0.110微米，或者最好為0.102微米。這種空白壓模適于轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谏a(chǎn)光學(xué)視頻盤(pán)或DVD的結(jié)構(gòu)化壓模。
根據(jù)又一實(shí)施例，空白壓模的離子蝕刻深度為0.062～0.082微米，或者最好為0.072微米。當(dāng)要生產(chǎn)的光盤(pán)將被用在具有在藍(lán)光波長(zhǎng)區(qū)工作的激光的CD播放機(jī)中時(shí)，這種空白壓模是適宜的。
如圖18A中的步驟S220所示，對(duì)工件130整形并加工，使其幾何形狀和物理性質(zhì)適于安裝在注模機(jī)中。該步驟是為了減少壓模的最終用戶(hù)要執(zhí)行的處理步驟的數(shù)目，對(duì)工件進(jìn)行修改的步驟。事實(shí)上，可在步驟S210之后，但是在把半成品壓模打包發(fā)貨(下面的步驟S270)之前的任一階段執(zhí)行步驟S220。
根據(jù)步驟S220的一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)，工件被沖孔，以便形成基本上圓形的外圓周2和直徑較小的圓形內(nèi)圓周3(圖18A)。執(zhí)行沖孔，以避免工件發(fā)生變形。執(zhí)行這種沖孔的機(jī)器為本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知。內(nèi)徑最好為25～38毫米，外徑最好為125～150毫米。
隨后在步驟S260為具有螺旋形軌道的壓模提供對(duì)輻照敏感的掩蔽膜層270，掩蔽膜層270可被曝光，以記錄信息。圖23圖解說(shuō)明了具備螺旋形軌道，并具有對(duì)輻照敏感的掩蔽膜層270的壓模。
根據(jù)第三實(shí)施例，通過(guò)電鍍提供了具有導(dǎo)軌的半成品壓模。該實(shí)施例包括利用光敏抗蝕劑材料涂覆光滑的玻璃平板，之后固化該光敏抗蝕劑，接下來(lái)利用調(diào)制激光輻射涂覆后的玻璃平板的表面，以便在光敏抗蝕劑材料中記錄螺旋形導(dǎo)軌。之后，對(duì)主玻璃平板進(jìn)行蝕刻處理，導(dǎo)致被照射區(qū)域被蝕刻出來(lái)，從而產(chǎn)生導(dǎo)軌。換句話(huà)說(shuō)，使主玻璃平板的表面結(jié)構(gòu)化。在干燥過(guò)程之后，通過(guò)，例如真空沉積或?yàn)R射薄導(dǎo)電層，使平板的表面金屬化。最后得到的多層結(jié)構(gòu)(具有玻璃層，確定導(dǎo)軌的光敏抗蝕劑層和薄的結(jié)構(gòu)化導(dǎo)電層)構(gòu)成母盤(pán)。利用母盤(pán)產(chǎn)生半成品壓模的步驟包括通過(guò)電鍍沉積鎳，從母盤(pán)上除去所得到的鎳片。其結(jié)果是形成圖1中所示的，并且類(lèi)似于圖7中所示的具有導(dǎo)軌的空白壓模。
空白壓模的運(yùn)輸層160對(duì)輻照敏感，會(huì)帶來(lái)在不損壞層160的情況下，如何運(yùn)輸空白壓模1的問(wèn)題。
為了防止不必要地使層120被曝光，如圖2A中的步驟S80所示，把圖8的空白壓模1放入保護(hù)性包裝盒中。該包裝盒包括用于防止外部輻照透入保存的壓模中的壁。
圖7中所示的空白壓模具有易損壞的表面105′、106′和112，在運(yùn)輸過(guò)程中必須防止這些表面被劃傷。把空白壓模保存在用于夾住多個(gè)空白壓模1，以防止壓模表面被損壞的包裝盒中是有利的。圖9中圖解說(shuō)明了這種包裝盒。
圖9是用于保存多個(gè)空白壓模1的包裝盒300的頂剖視圖。該包裝盒包含具有內(nèi)壁320的外殼310。兩個(gè)相對(duì)的內(nèi)壁320彼此間隔預(yù)定的距離，并且配有用于夾持具有預(yù)定大小外圓周的空白壓模的異形部分330。該異形部分是適于空白壓模插入的凹槽。
圖10是圖1中所示的包裝盒的側(cè)剖視圖。該包裝盒具有內(nèi)壁340，內(nèi)壁340配有適于安放空白壓模的凹槽350?？砷_(kāi)/關(guān)的360具有內(nèi)壁370，內(nèi)壁370具有用于把保存的壓模推向相應(yīng)的凹槽350的裝置380。
根據(jù)該包裝盒的一個(gè)改型，為抗氧化劑，例如氮?dú)馓峁┝艘粋€(gè)入口390。為了能夠有效地充填防氧化劑，還提供了一個(gè)出口400，以便可實(shí)現(xiàn)穿過(guò)包裝盒的氣體流動(dòng)。入口和出口都配有可關(guān)閉的閥。借助密封裝置，包裝盒是可密封的。
在包裝盒中準(zhǔn)備空白壓模的優(yōu)點(diǎn)是使光盤(pán)生產(chǎn)商能夠獲得易于轉(zhuǎn)變成隨時(shí)可在注模機(jī)中使用的結(jié)構(gòu)化壓模的空白壓模。
獲得結(jié)構(gòu)化壓模的程序圖2B是圖解說(shuō)明獲得如圖1B中所示的結(jié)構(gòu)化壓模的方法的流程圖。
該方法包括獲得圖8中所示類(lèi)型的空白壓模的步驟(圖2B中的步驟S110)?？瞻讐耗?的獲得可包括打開(kāi)包裝盒取出空白壓模。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，步驟S110包括安放如圖8中所示的具有導(dǎo)軌和未曝光，可曝光的掩蔽膜160的半成品壓模1。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，步驟S110包括首先，安放如圖7中所示的具有導(dǎo)軌的半成品壓模1，其次，在半成品壓模1的可結(jié)構(gòu)化部分上提供可曝光的掩蔽膜。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，獲得空白壓模的步驟S110包括上面參考圖2A說(shuō)明的所有步驟S10-S70。
之后，在步驟要S120，在模型層110中產(chǎn)生突起的圖案，從而產(chǎn)生所需的結(jié)構(gòu)化壓模5(參見(jiàn)圖2B和1B)?；蛘?，在層110中產(chǎn)生刻痕的圖案。
如圖2B中所示，圖案產(chǎn)生步驟S120最好只包括很少的要執(zhí)行步驟。
首先，在步驟S130(圖2B)，在敏感層160中產(chǎn)生圖案。這可通過(guò)把圖1和5中所示的空白壓模放置在曝光設(shè)備中來(lái)實(shí)現(xiàn)，在曝光設(shè)備中，控制激光束輻射光敏抗蝕劑層120的表面140的部分145。這種方式下，工件130上的一個(gè)圓形的延伸表面區(qū)圖案保持未曝光狀態(tài)。該圖案可包括光敏抗蝕劑層120上的這樣曝光的區(qū)域145的螺旋軌道。
圖11表示了曝光之后的空白壓模。
需要精確地控制曝光設(shè)備，以在壓模上提供致密壓縮的信息量。圖8中所示的壓模1中的導(dǎo)軌6′使得能夠使用相對(duì)不太復(fù)雜的曝光設(shè)備。
一旦已把數(shù)據(jù)模式曝光在光敏抗蝕劑層上之后，空白壓模1被顯影，即空白壓模1被處理，以便除去敏感層120的未曝光區(qū)域。這可通過(guò)把空白壓模放入顯影液中來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯影步驟的結(jié)果是導(dǎo)軌6具有突起160，如圖12中所示。
在隨后的步驟S140(圖2B)中，用蝕刻工藝處理壓模12(參見(jiàn)圖12)?？梢愿鞣N不同的方式進(jìn)行蝕刻。例如，可通過(guò)干蝕刻法，或者通過(guò)利用液體蝕刻劑進(jìn)行蝕刻。另外如上所述，還可包括離子蝕刻。
當(dāng)利用液體蝕刻劑進(jìn)行蝕刻時(shí)，把半成品壓模1和液體放入浴槽中，該液體和導(dǎo)軌突起6的曝光表面部分的材料反應(yīng)。
控制該蝕刻步驟，以便蝕刻在第一層110中留下突起7(參見(jiàn)圖13)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，平板100包含鎳，第一層110基本上由氮化鈦組成。選擇蝕刻步驟S60中使用的蝕刻液，以便蝕刻液作用于第一層110，而不作用于平板100。
在隨后的步驟S150(圖2B)中，除去光敏抗蝕劑層120的剩余部分，產(chǎn)生如圖1B和13中所示的具有突起7圖案的壓模表面。
由于層110的厚度d1由步驟S20預(yù)選決定，并且蝕刻液不能蝕刻平板100，因此刻痕的深度基本上與蝕刻可變因數(shù)無(wú)關(guān)。這樣，以很高的精度提供了壓模5中的突起的高度h1，從而使得能夠生產(chǎn)就凹坑的深度來(lái)說(shuō)，具有很高精度的高質(zhì)量光盤(pán)(圖13和14)。
這樣，具有適量要復(fù)制的信息，例如音樂(lè)錄音或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的光盤(pán)的生產(chǎn)商可有利地獲得空白壓模，并通過(guò)利用圖2B中說(shuō)明的比較簡(jiǎn)便的方法，可在該空白壓模上提供所需的結(jié)構(gòu)。所得到的結(jié)構(gòu)化壓模隨時(shí)可以放入注模機(jī)中。
空白壓模的另一實(shí)施例圖14是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的壓模工件210的一部分的示意側(cè)剖視圖。
壓模工件210包括基本上由鎳構(gòu)成，并具有平坦光滑表面的平板100，在該平坦光滑表面上提供蝕刻阻擋層220。蝕刻阻擋層可基本上由以緊密表層形式提供的金構(gòu)成，用于在壓模工件210轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑?dǎo)軌的空白壓模的過(guò)程中，以及在具有導(dǎo)軌的空白壓模轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化壓模的過(guò)程中，防止蝕刻液到達(dá)平板100。
在蝕刻阻擋層220上提供另一層230?？瞻讐耗?10中的層230對(duì)應(yīng)于圖5中所示的工件130中的圖案形成層110。
根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，圖14中所示的包括平板100和層220、230的圓盤(pán)形多層元件基本上無(wú)應(yīng)力，厚度為250～350微米，最好為300微米。層230是可結(jié)構(gòu)化的，不過(guò)實(shí)質(zhì)上未結(jié)構(gòu)化。在層230上提供對(duì)輻照敏感的層240。
根據(jù)工件210的一個(gè)改型，層230基本上由鉻組成。
基本上按照上面參考圖2A所述的方法把工件210加工成具有導(dǎo)軌的空白壓模1。從而，得到具有導(dǎo)軌6的半成品壓模(圖15)。
根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，如圖16所示，壓模還具有對(duì)曝光敏感的未曝光膜260(和結(jié)合圖8描述的壓模相比較)。
基本上按照上面圖2B中所示的方法，空白壓模210可轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)化壓模。
在蝕刻液的選擇方面調(diào)整了蝕刻步驟S140，選擇適于蝕刻鉻的蝕刻液。根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，用于鉻的蝕刻液是Ce(SO4)2X2(NH4)2SO4X2H2O和HClO4XH2O的混合物。
圖17是由圖15或16所示的空白壓模得到的結(jié)構(gòu)化壓模250的一部分的側(cè)剖視圖。
獲得結(jié)構(gòu)化壓模的方法的第二實(shí)施例根據(jù)第二實(shí)施例，通過(guò)離子加工，活性離子蝕刻，離子研磨、等離子體刻蝕得到結(jié)構(gòu)化壓模。如前所述，這里把這種處理稱(chēng)為離子蝕刻。
根據(jù)結(jié)合圖18A說(shuō)明的第二實(shí)施例，用一種材料(或者層狀材料，以支持所述一種材料)制成要蝕刻的平板，該平板具有未曝光的敏感層。參考圖18A中的步驟S250，通過(guò)離子蝕刻得到信息圖。
圖24圖解說(shuō)明了具有導(dǎo)軌的空白壓模，在該空白壓模上，信息圖已被記錄在掩蔽膜270中，固化部分272保留在導(dǎo)軌上。固化部分272對(duì)應(yīng)于壓模1上要提供圖案突起的位置。
圖25圖解說(shuō)明了具有通過(guò)離子蝕刻得到的突起7的結(jié)構(gòu)化壓模。
圖26是以第二種方式曝光并固化掩蔽膜之后，圖23的工件的示意側(cè)剖視圖。在圖26中的實(shí)施例中，如圖23中所示的膜被曝光，顯影，從而產(chǎn)生具有位于導(dǎo)軌6的脊上的開(kāi)口276的掩蔽膜274。按照前面結(jié)合圖2B的步驟S130說(shuō)明的相同方式在敏感層270中形成開(kāi)口276的圖案。
圖27是在進(jìn)行離子蝕刻，在壓模中得到信息圖之后，圖26的工件的示意側(cè)剖視圖。對(duì)于固化掩蔽膜274中的每個(gè)開(kāi)口276，離子蝕刻/離子研磨產(chǎn)生刻痕。如前所述，離子蝕刻產(chǎn)生的刻痕的深度由蝕刻過(guò)程的持續(xù)時(shí)間控制，即由時(shí)間參數(shù)控制。
在足夠長(zhǎng)時(shí)間的離子蝕刻過(guò)程之后，固化掩蔽膜274也將變薄。
圖28是在除去了所有剩余的掩蔽膜之后，圖27的結(jié)構(gòu)化壓模的示意側(cè)剖視圖。
圖29是沿圖28中的箭頭C的方向觀(guān)察，圖28的結(jié)構(gòu)化壓模的一部分的頂視圖。圖29未按比例表示，只是圖解說(shuō)明從壓模表面突起的導(dǎo)軌6的一般物理形狀。導(dǎo)軌6具有預(yù)定深度的刻痕278。刻痕278的深度對(duì)應(yīng)于將借助壓模生產(chǎn)的光盤(pán)上的突起的高度。
權(quán)利要求
1.一種提供半成品壓模的方法，該方法的特征在于包括下述步驟a)獲得具有第一表面(105；106)和第二表面(112)的圓盤(pán)形元件(100)，所述第二表面形成半成品壓模的背面；所述第一表面具有指示所述元件(100；130)的可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)的導(dǎo)軌(6；6′)；所述可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)是平坦的，并且實(shí)質(zhì)上未結(jié)構(gòu)化；b)在所述第一表面(105)上涂覆輻照敏感層(120；240)，從而提供未曝光，并可曝光的半成品壓模；c)把未曝光的半成品壓模裝入保護(hù)性包裝盒中(S80)，從而使敏感膜保持未曝光狀態(tài)；及d)在進(jìn)行步驟c)之前，處理半成品壓模(S30)，所述處理包括d1)處理半成品壓模的所述第二表面(112)，以便得到小于2微米的平均表面偏差值(Rz)。
2.一種提供半成品壓模的方法，該方法的特征在于包括下述步驟a)獲得具有第一表面(105；106)和第二表面(112)的圓盤(pán)形元件(100)，所述第二表面形成半成品壓模的背面；所述第一表面具有指示所述元件(100；130)的可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)的導(dǎo)軌(6；6′)；所述可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)是平坦的，并且實(shí)質(zhì)上未結(jié)構(gòu)化；b)在所述第一表面(105)上涂覆輻照敏感層(120；240)，從而提供未曝光，并可曝光的半成品壓模；c)把未曝光的半成品壓模裝入保護(hù)性包裝盒中(S80)，從而使敏感膜保持未曝光狀態(tài)；及d)在進(jìn)行步驟c)之前，處理半成品壓模(S30)，所述處理包括d2)對(duì)半成品壓模的內(nèi)周界整形(S30)。
3.一種提供半成口壓模的方法，該方法的特征在于包括下述步驟a)獲得具有第一表面(105；106)和第二表面(112)的圓盤(pán)形元件(100)，所述第二表面形成半成品壓模的背面；所述第一表面具有指示所述元件(100；130)的可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)的導(dǎo)軌(6；6′)；所述可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)是平坦的，并且實(shí)質(zhì)上未結(jié)構(gòu)化；b)在所述第一表面(105)上涂覆輻照敏感層(120；240)，從而提供未曝光，并可曝光的半成品壓模；c)把未曝光的半成品壓模裝入保護(hù)性包裝盒中(S80)，從而使敏感膜保持未曝光狀態(tài)；及d)在進(jìn)行步驟c)之前，處理半成品壓模(S30)，以便該半成品壓模的幾何形狀與注模機(jī)中的模型一致，所述處理包括d2)對(duì)半成品壓模的內(nèi)周界整形(S30)；及d3)對(duì)半成品壓模的外周界整形，以便所述周界基本上呈圓形，并且同心。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述處理包括d1)處理半成品壓模的所述第二表面(112)，以便得到小于2微米的平均表面偏差值(Rz)。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理包括d2)對(duì)半成品壓模的內(nèi)周界整形(S30)。
6.按照權(quán)利要求2或5所述的方法，其中所述處理包括d3)對(duì)半成品壓模的外周界整形，以便所述周界基本上呈圓形，并且同心。
7.按照權(quán)利要求2、5或6所述的方法，其中在涂覆所述輻照敏感層(120；240)之后，通過(guò)沖孔，對(duì)半成品壓模的所述內(nèi)周界整形(S30)
8.按照權(quán)利要求1、4或5所述的方法，其中所述處理包括拋光。
9.按照權(quán)利要求1、4、5或8所述的方法，其中所述處理包括拋光所述第二表面(112)，以便得到小于3微米的最大表面偏差值(Rmax)。
10.按照前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述圓盤(pán)形元件(100)由金屬制成。
11.按照前述任一權(quán)利要求所述的方法，還包括在圓盤(pán)形元件(100)的平坦表面(105)的至少一部分上形成金屬層(110；230)的步驟。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其中所述敏感層被涂覆在金屬層(110；230)的表面(106)上。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的方法，其中金屬層(110)包含氮化鈦。
14.按照權(quán)利要求1-13任一所述的方法，還包括下述步驟在元件(100)的所述表面(105)上形成蝕刻阻擋層(220)；在蝕刻阻擋層(220)上形成另一層(230)，所述另一層包含可被某一蝕刻劑充分蝕刻的第一材料；所述另一層(230)提供所述可結(jié)構(gòu)化表面部分。蝕刻阻擋層包含可較少被所述蝕刻劑蝕刻的材料。
15.一種生產(chǎn)光盤(pán)復(fù)制品的方法，包括下述步驟接收封閉在包裝盒中，并按照權(quán)利要求1-14任一所述的方法得到的半成品壓；從所述包裝盒取出所述半成品壓模；把所述半成品壓模安裝在信息寫(xiě)入設(shè)備中；檢測(cè)導(dǎo)軌的位置；使敏感層(240)曝光，以便記錄信息圖，曝光信息的位置取決于檢測(cè)位置；按照曝光圖案，使所述半成品壓模的所述第一表面結(jié)構(gòu)化，從而得到結(jié)構(gòu)化壓模；把所述結(jié)構(gòu)化壓模裝入注模中；向所述注模中注入樹(shù)脂，形成所述結(jié)構(gòu)化壓模的復(fù)制品，以便所述復(fù)制品中的結(jié)構(gòu)是壓模結(jié)構(gòu)的鏡像；從所述注模中取出所述復(fù)制品。
16.一種半成品壓模，包括具有第一表面(105；106)和第二表面(112)的圓盤(pán)形元件(100)，所述第二表面形成半成品壓模的背面；其特征在于所述第一表面具有指示所述元件(100；130)的可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)的導(dǎo)軌(6；6′)；所述可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)基本上是平坦的，并且未結(jié)構(gòu)化；所述可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)的至少一部分被輻照敏感層(120；240)覆蓋，從而所述元件(100)構(gòu)成未曝光，并可曝光的半成品壓模；所述第二表面(112)的平均表面偏差值(Rz)小于2微米。
17.按照權(quán)利要求16所述的半成品壓模，其特征在于所述壓模具有內(nèi)周界。
18.按照權(quán)利要求17所述的半成品壓模，其特征在于所述內(nèi)周界基本上呈圓形，以及基本上與內(nèi)周界同心的外周界。
19.一組部件，包括a)按照權(quán)利要求16-18任一所述的半成品壓模；b)封閉所述半成品壓模，以使敏感膜保持未曝光狀態(tài)的保護(hù)性包裝盒。
20.按照權(quán)利要求19所述的一組部件，其中包裝盒包括防止外部輻照到達(dá)封閉的壓模的裝置。
21.按照權(quán)利要求19或20所述的一組部件，其中包裝盒是可密封的；當(dāng)被密封時(shí)，該包裝盒適于保存抗氧化劑。
22.一種獲得結(jié)構(gòu)化壓模的方法，該方法包括下述步驟接收裝有至少一個(gè)按照權(quán)利要求16或17的半成品壓模的保護(hù)性包裝盒；從所述保護(hù)性包裝盒取出所述至少一個(gè)半成品壓模；把所述半成品壓模安裝在信息寫(xiě)入設(shè)備中；檢測(cè)導(dǎo)軌的位置；使敏感層(240)曝光，以便記錄信息圖案，曝光信息的位置取決于檢測(cè)位置；按照曝光圖案，使所述半成品壓模的所述可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)結(jié)構(gòu)化，以便得到結(jié)構(gòu)化壓模。
23.按照權(quán)利要求22所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)化步驟包括在光敏抗蝕劑層中產(chǎn)生刻痕的圖案；對(duì)所述半成品壓模進(jìn)行蝕刻，以便在圓盤(pán)形元件(110；230)的第一表面(105；106)中獲得刻痕的圖案，第一表面(105；106；110；230)中的圖案對(duì)應(yīng)于光敏抗蝕劑層中的圖案。
24.一種獲得半成品壓模的方法，該方法包括下述步驟獲得具有拋光的第一表面(105；106)；及形成半成品壓模的背面的第二表面(112)的圓盤(pán)形元件(100；130)(S10，S20)；制備所述元件，以便提供不具有信息攜帶凹坑和信息攜帶突起的半成品壓模，該制備包括為所述第一表面(105；106)提供用于指示所述元件(100；130)的可結(jié)構(gòu)化表面部分(106′)的導(dǎo)軌(6；6′)；處理半成品壓模的所述第二表面(112)，以便得到小于2微米的平均表面偏差值(Rz)。
25.按照權(quán)利要求24所述的方法，包括下述步驟處理半成品壓模(S30)，以便該半成品壓模的幾何形狀與注模機(jī)中的注模一致；所述處理包括對(duì)半成品壓模的內(nèi)周界整形(S30)；及對(duì)半成品壓模的外周界整形，以便所述兩個(gè)周界呈圓形，并且同心。
26.一種提供半成品壓模的方法，包括下述步驟a)利用光敏抗蝕劑材料涂覆光滑玻璃板的表面；b)固化該光敏抗蝕劑材料；c)利用調(diào)制激光輻照涂覆后的玻璃板表面，以便在光敏抗蝕劑材料中記錄螺旋導(dǎo)軌；d)蝕刻所述被涂覆表面的被照射區(qū)域，以便在其中產(chǎn)生導(dǎo)軌；e)利用薄導(dǎo)電層使所述表面金屬化，形成構(gòu)成母盤(pán)的多層結(jié)構(gòu)；及f)在電鍍沉積鎳，并且隨后從母盤(pán)上除去形成的鎳片的工藝過(guò)程中，通過(guò)利用所述母盤(pán)，產(chǎn)生半成品壓模。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于復(fù)制光盤(pán)的壓模,及獲得這種壓模的方法。該方法包括下述步驟:a)獲得具有第一表面(105;106)和第二表面(112)的圓盤(pán)形元件(100),所述第二表面形成半成品壓模的背面;所述第一表面具有指示所述元件(100;130)的可結(jié)構(gòu)化表面部分(106’)的導(dǎo)軌(6;6’);所述可結(jié)構(gòu)化表面部分(106’)是平坦的,并且實(shí)質(zhì)上未結(jié)構(gòu)化;b)在所述第一表面(105)上涂覆輻照敏感層(120;240),從而提供未曝光,并可曝光的半成品壓模;c)把未曝光的半成品壓模裝入保護(hù)性包裝盒中),使敏感膜保持未曝光狀態(tài);及d)在進(jìn)行步驟c)之前,處理半成品壓模(530),所述處理包括:d1)處理半成品壓模的所述第二表面(112),以便得到小于2微米的平均表面偏差值(R
文檔編號(hào)G11B7/26GK1264487SQ98807258
公開(kāi)日2000年8月23日 申請(qǐng)日期1998年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月16日
發(fā)明者?？恕け葼柭? 奧文·奧曼 申請(qǐng)人:圖萊克斯阿爾法股份公司