專利名稱：制作用于制造光盤的母盤的方法和制造光盤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制作用于通過(guò)轉(zhuǎn)印(transfer)而制造壓模(stamper)的母盤(master)的方法和制造光盤的方法，其中當(dāng)制造光盤時(shí)，形成光盤襯底，該襯底具有用于跟蹤、尋址等的凹槽以及通過(guò)例如注入成型或2P(光聚合)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的凹坑等的凹凸圖案。
背景技術(shù)：
最近幾年，例如DVD(數(shù)字通用光盤)的光盤已在很多領(lǐng)域中用作記錄介質(zhì)。
光盤具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在由聚碳酸酯等制成的光學(xué)透明的光盤襯底上形成用于提供例如地址信號(hào)和跟蹤信號(hào)的各種信息信號(hào)的凹槽和作為數(shù)據(jù)信息信號(hào)的記錄部分的凹坑等微小的凹凸圖案，在該圖案上形成由諸如鋁膜的金屬薄膜制成的反射膜，并且還在其上形成保護(hù)膜。
該光盤通過(guò)圖13A到13J所示的制造過(guò)程來(lái)制造(見(jiàn)例如日本公開(kāi)專利申請(qǐng)第2001-195791號(hào)中的第 段到第 段)。
首先，準(zhǔn)備玻璃襯底90(圖13A)并使其一表面充分光滑，該表面上均勻形成由光敏光致抗蝕劑(有機(jī)抗蝕劑)制成的抗蝕層91以制作抗蝕襯底92(圖13B)。
隨后，當(dāng)使得用于記錄的激光束在該抗蝕襯底92的抗蝕層91上從其內(nèi)圓周向其外圓周或從其外圓周向其內(nèi)圓周作螺旋形掃描時(shí)，將對(duì)應(yīng)于信息信號(hào)圖案而開(kāi)關(guān)控制的用于記錄的激光束施加到抗蝕層91，以形成曝光的母盤93，其與最終將獲得的光盤襯底上的凹凸信息圖案對(duì)應(yīng)地曝光。
接下來(lái)，通過(guò)洗印該抗蝕層91，獲得具有預(yù)定凹凸圖案的原始母盤94。
接下來(lái)，通過(guò)電鑄而在母盤94的具有凹凸圖案的表面上形成鍍鎳層95(圖13E)。將該鍍層95從母盤94上剝離，并經(jīng)過(guò)預(yù)定處理以提供用于模壓(mold)的壓模96的，母盤94上的凹凸圖案被轉(zhuǎn)印到該壓模96上(圖13F)。
通過(guò)利用用于模壓的壓模96的注入成型方法，模壓由熱塑樹(shù)脂的聚碳酸酯制成的光盤襯底97(圖13G到13H)。
隨后，在該光盤襯底97的凹凸表面上形成鋁合金的反射膜98(圖13I)和保護(hù)膜99，從而獲得光盤200(圖13J)。
以這種方式制造的光盤將是質(zhì)量檢查后的產(chǎn)品。質(zhì)量項(xiàng)目之一是不對(duì)稱性。不對(duì)稱性表示當(dāng)再現(xiàn)信號(hào)時(shí)所再現(xiàn)的信號(hào)振幅的不對(duì)稱特性，并成為作為從光盤再現(xiàn)的信號(hào)的質(zhì)量指標(biāo)和用于估計(jì)播放器和光拾取器的標(biāo)準(zhǔn)的重要項(xiàng)目。而且，由于光盤上形成的凹凸圖案中的凹入部分(凹坑)的尺寸偏差影響不對(duì)稱性，所以在隨著最新光盤容量變大而使得該凹凸圖案變得更微觀的情況下，不對(duì)稱性已成為更重要的管理項(xiàng)。
由于以上原因，為了抑制光盤上的凹坑的尺寸偏差，在上述制造過(guò)程中設(shè)置每一步驟的最佳制造條件，以管理不對(duì)稱性使其落入某一固定范圍。具體說(shuō)，在制造光盤時(shí)制作母盤的過(guò)程是對(duì)形成凹坑具有巨大影響的過(guò)程，需要嚴(yán)格地管理該過(guò)程。
另外，在DVD-ROM標(biāo)準(zhǔn)下的不對(duì)稱性的管理范圍是-5到+15％。
然而，由于再現(xiàn)信號(hào)時(shí)從RF信號(hào)圖案認(rèn)識(shí)到不對(duì)稱性，所以很難從曝光的抗蝕層的潛像來(lái)測(cè)量不對(duì)稱性，使得在以上制造過(guò)程中僅可在最終產(chǎn)品階段(圖13J)從光盤測(cè)量不對(duì)稱性。所以，如果該測(cè)量結(jié)果是NG(不好)，則將浪費(fèi)此前的一系列勞力、制造時(shí)間和產(chǎn)品。因此，在曝光步驟中發(fā)生起源于制造條件的故障的情況下，損失將很大。
此外，由于傳統(tǒng)上將最終步驟之后證明的不對(duì)稱性的測(cè)量結(jié)果反饋給該制造過(guò)程，所以也不可能迅速地校正制造條件。具體說(shuō)，關(guān)于曝光步驟中制造條件的校正，它從這一批經(jīng)過(guò)該曝光步驟的時(shí)間點(diǎn)起，直至反映了基于來(lái)自這一批的最終步驟的反饋信息的校正的曝光條件為止，花費(fèi)了很多時(shí)間。而且，如果在曝光步驟中發(fā)生起源于制造條件的故障，它也花費(fèi)時(shí)間來(lái)調(diào)查故障原因。由此，它仍花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)反映該校正的條件，結(jié)果妨礙了整體生產(chǎn)率。
此外，在以上曝光步驟中，基于對(duì)應(yīng)于在抗蝕襯底中形成抗蝕層的抗蝕材料而設(shè)置的曝光裝置的記錄功率，該抗蝕層在固定曝光條件下曝光。因此，當(dāng)抗蝕襯底中的抗蝕層的記錄靈敏度改變時(shí)，該靈敏度的改變實(shí)際上影響所記錄信號(hào)的質(zhì)量。另外，也很難處理多批抗蝕襯底中的記錄靈敏度的離散。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題而做出了本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種制作母盤的方法和一種制造光盤的方法，能夠通過(guò)允許在制作用于制造光盤的母盤時(shí)在曝光步驟中曝光該抗蝕襯底后立刻從曝光部分的記錄信號(hào)特性預(yù)測(cè)和估計(jì)該光盤的記錄信號(hào)特性(不對(duì)稱性)，并進(jìn)一步允許基于估計(jì)結(jié)果而容易地校正曝光裝置的記錄功率，而以高生產(chǎn)率和高匹配(conforming)率制造光盤。
具體說(shuō)，本發(fā)明的發(fā)明人利用了這樣的現(xiàn)象，即當(dāng)采用通過(guò)曝光引起其狀態(tài)的化學(xué)變化的無(wú)機(jī)抗蝕劑作為制作用于制造光盤的母盤的抗蝕劑時(shí)，光的反射率(反射光的量)等與曝光引起的無(wú)機(jī)抗蝕材料的狀態(tài)的化學(xué)變化對(duì)應(yīng)地改變；并且發(fā)明人還注意到這樣的事實(shí)，即從無(wú)機(jī)抗蝕層的記錄信號(hào)特性獲得的反射率或調(diào)制因子和不對(duì)稱性之間的相互關(guān)系對(duì)應(yīng)于最終獲得的光盤的反射率或調(diào)制因子和不對(duì)稱性之間的相互關(guān)系。專心調(diào)查的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一種制作用于制造光盤的母盤的方法和一種制造光盤的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一種制作用于制造光盤的母盤的方法包括曝光步驟，將由與光盤上形成的凹凸信息圖案的信息信號(hào)對(duì)應(yīng)的信息信號(hào)調(diào)制的用于記錄的激光束施加到襯底上形成的無(wú)機(jī)抗蝕層，以形成與光盤上的上述凹凸信息圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案，和顯影步驟，前一步驟之后對(duì)無(wú)機(jī)抗蝕層執(zhí)行顯影處理，以形成與無(wú)機(jī)抗蝕層的信息凹凸圖案對(duì)應(yīng)的凹凸圖案；并且在以上曝光步驟中，將用于估計(jì)的激光束施加到無(wú)機(jī)抗蝕層上預(yù)定區(qū)域，以利用該用于估計(jì)的激光束的反射光來(lái)估計(jì)無(wú)機(jī)抗蝕層的曝光圖案的記錄信號(hào)特性，并基于估計(jì)結(jié)果而控制用于記錄的激光束的功率。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的上述方法，使用包含過(guò)渡金屬不完全氧化物的抗蝕層作為無(wú)機(jī)抗蝕層。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的上述方法，施加用于估計(jì)的激光束的預(yù)定區(qū)域是該無(wú)機(jī)抗蝕層上除了用該用于記錄的激光束照射的區(qū)域之外的區(qū)域。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的上述方法，在施加用于記錄的激光束的同時(shí)，將上述用于估計(jì)的激光束施加到用該用于記錄的激光束照射的位置附近。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的上述方法，將在照射用于記錄的激光束的同時(shí)照射的用于估計(jì)的激光束施加到用上述用于記錄的激光束照射的位置附近由用于記錄的激光束的未曝光區(qū)域和曝光區(qū)域，以用來(lái)自未曝光區(qū)域的用于估計(jì)的激光束的反射光量和來(lái)自曝光區(qū)域的反射光量之間的比率來(lái)估計(jì)無(wú)機(jī)抗蝕層的曝光圖案的記錄信號(hào)特性。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的方法，控制上述用于記錄的激光束的功率使得反射光量之間的比率恒定。
根據(jù)本發(fā)明的一種制造光盤的方法，包括下述步驟制作用于制造該光盤的母盤，通過(guò)轉(zhuǎn)印制作用于從母盤制造光盤的壓模，利用上述壓模通過(guò)轉(zhuǎn)印而制造光盤襯底，在該光盤襯底上形成反射膜，并形成保護(hù)膜；并且上述制作母盤的步驟包括曝光步驟，將由與光盤上形成的信息凹凸圖案的信息信號(hào)對(duì)應(yīng)的信息信號(hào)調(diào)制的用于記錄的激光束施加到襯底上形成的無(wú)機(jī)抗蝕層，以形成與光盤上的信息凹凸圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案，和在前一步驟之后，對(duì)無(wú)機(jī)抗蝕層執(zhí)行顯影處理，以形成與無(wú)機(jī)抗蝕層的信息凹凸圖案對(duì)應(yīng)的凹凸圖案的步驟；并且在上述曝光步驟中，將用于估計(jì)的激光束施加到上述無(wú)機(jī)抗蝕層上預(yù)定區(qū)域，以利用該用于估計(jì)的激光束的反射光來(lái)估計(jì)無(wú)機(jī)抗蝕層的上述曝光圖案的記錄信號(hào)特性，并基于估計(jì)結(jié)果控制用于記錄的激光束的功率。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制造光盤的方法，上述無(wú)機(jī)抗蝕層是包含過(guò)渡金屬不完全氧化物的抗蝕層。
在根據(jù)本發(fā)明的制作母盤的上述方法中，由于采用其曝光部分和未曝光部分的反射率彼此不同的無(wú)機(jī)抗蝕層，所以可能利用反射率的差別通過(guò)施加用于估計(jì)的激光束而估計(jì)曝光狀態(tài)。因此，在曝光抗蝕層的步驟中，通過(guò)基于該估計(jì)而確定曝光功率或控制改變曝光功率，可能獲得最終獲得的光盤的信息凹凸圖案所需的特性，具體說(shuō)，例如DVD-ROM上的需要值為-5到+15％的范圍內(nèi)的不對(duì)稱性。
也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在制作母盤的曝光步驟中基于上述信息信號(hào)而在曝光處理前執(zhí)行測(cè)試曝光，可能由來(lái)自測(cè)試曝光部分的用于估計(jì)的激光束的反射光來(lái)估計(jì)曝光圖案的記錄信號(hào)特性，判定這一曝光條件下的最終產(chǎn)品質(zhì)量，并根據(jù)該判定結(jié)果而立刻確定曝光裝置對(duì)于期望記錄的曝光區(qū)域的記錄功率。
就此而論，對(duì)曝光圖案的記錄信號(hào)特性的估計(jì)意味著估計(jì)曝光母盤的記錄信號(hào)特性，即反射率比或調(diào)制因子和不對(duì)稱性是否落入預(yù)定范圍。這使得可能判定作為最終產(chǎn)品的光盤的記錄信號(hào)特性。由稍后的描述可明白，這是因?yàn)榭刮g層的上述記錄信號(hào)特性與光盤的記錄信號(hào)特性，具體說(shuō)就是反射率比或調(diào)制因子和不對(duì)稱性，互相對(duì)應(yīng)。
應(yīng)注意該用于估計(jì)的激光束具有不夠曝光該抗蝕層的功率。通過(guò)利用與發(fā)射用于記錄的激光束相同的激光器例如半導(dǎo)體激光器，并改變其功率，可獲得用于估計(jì)的激光束。然而，當(dāng)與用于曝光或記錄的激光束同時(shí)使用該用于估計(jì)的激光束時(shí)，允許分別使用不同半導(dǎo)體激光器，或通過(guò)光柵、全息圖(hologram)等使一個(gè)激光束分支，并例如可以使用其0級(jí)光束作為用于記錄的激光束，而使用±1級(jí)光束作為用于估計(jì)的激光束。
接下來(lái)，例如，與光盤類似地定義本發(fā)明中的抗蝕層的反射率比(即反射光的標(biāo)準(zhǔn)量的比率)、調(diào)制因子、和不對(duì)稱性。這將參考圖10進(jìn)行描述。
圖10A的曲線400示出了再現(xiàn)信號(hào)波形，其中由光學(xué)拾取裝置檢測(cè)由17PP調(diào)制方法通過(guò)將用于估計(jì)的激光束施加到圖10B所示的凹坑(標(biāo)記)行而獲得的反射光量。如圖10A所示，IM、I8H、I8L、I2H、I2L中的每一個(gè)表示再現(xiàn)輸出，即分別來(lái)自未曝光部分8T空白、8T凹坑、2T空白、和2T凹坑的反射光量(返回光量)。
反射率比定義為比率IS/IM，其中IS是來(lái)自所有凹坑和空白的返回光的總量的平均值，而IM是來(lái)自未曝光部分的返回光。調(diào)制因子定義為(I8H-I8L)/IM。不對(duì)稱性定義為{(I8H+I8L)-(I2H+I2L)}/{2×(I8H-I8L)}。
此外，因?yàn)樵谄毓獠糠执嬖诟鞣N長(zhǎng)度的凹坑(標(biāo)記例如曝光部分)和空白，從再現(xiàn)的光電檢測(cè)器獲得圖11所示的眼圖(eye pattern)。在這種情況下，因?yàn)椴捎昧?7PP調(diào)制方法，所以最長(zhǎng)空白和標(biāo)記是8T，而最短空白和標(biāo)記是2T。


圖1A到1J是示出了根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤和制造該光盤的步驟的示意圖；圖2是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明在曝光抗蝕層的步驟中采用的曝光裝置的示意圖；圖3是示出了在根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的方法和制造該光盤的方法中，曝光期間的記錄功率與曝光前后的反射率比之間的關(guān)系的圖表；圖4是示出了在根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的方法和制造該光盤的方法中，曝光母盤的反射率比和光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性之間的關(guān)系的圖表；圖5是示出了在本發(fā)明的方法的實(shí)施例中的曝光模式的示意圖；圖6是示出了在其內(nèi)圓周和其外圓周之間具有不同記錄靈敏度的抗蝕襯底中，曝光期間的記錄功率與曝光前后的反射率比之間的關(guān)系的圖表；圖7是示出了當(dāng)使用其內(nèi)圓周和其外圓周之間具有不同記錄靈敏度的抗蝕襯底時(shí)，曝光母盤的反射率比和光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性之間的關(guān)系的圖表；圖8是示出了在本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例中的曝光模式的示意圖；圖9是示出了當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的方法時(shí)，測(cè)量光盤的徑向不對(duì)稱性的結(jié)果的圖表；圖10A和10B是示出了用于解釋本發(fā)明的，曝光母盤上的曝光圖案的凹坑行(pit row)和來(lái)自其的再現(xiàn)信號(hào)(反射光量)之間的關(guān)系的示意圖；圖11是用于解釋本發(fā)明的來(lái)自曝光母盤上的曝光圖案的再現(xiàn)信號(hào)的波形圖；圖12A到12C每一個(gè)是示出了施加到該抗蝕襯底的曝光信號(hào)脈沖的示意圖；和圖13A到13J是示出了制造傳統(tǒng)光盤的步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式
將通過(guò)示出的例子來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的方法和制造光盤的方法的實(shí)施例。
首先，將參考圖1A到1J的步驟圖而描述根據(jù)本發(fā)明的制造用于制造光盤的母盤的方法和根據(jù)本發(fā)明的利用母盤制造光盤的方法。
通過(guò)濺射(sputter)方法在構(gòu)成母盤的襯底100上形成由預(yù)定無(wú)機(jī)抗蝕材料制成的抗蝕層101(圖1A)。該襯底100制成均勻膜以獲得抗蝕襯底102(圖1B)。
抗蝕層101的抗蝕材料包括過(guò)渡金屬的不完全氧化物。該不完全氧化物的氧含量小于根據(jù)該過(guò)渡金屬可取的化合價(jià)數(shù)目的化學(xué)計(jì)量組成(stoichiometric composition)的氧含量。在這種情況下，可在襯底100和抗蝕層101之間形成預(yù)定中間層110，以改善抗蝕層101的記錄靈敏度。
另外，盡管可任意設(shè)置抗蝕層101的膜厚度，但其最好落入10nm到120nm的范圍。
隨后，利用具有已知激光單元的曝光裝置執(zhí)行選擇性曝光步驟，以通過(guò)將由對(duì)應(yīng)于目標(biāo)光盤上的信息凹凸圖案的信息信號(hào)開(kāi)-關(guān)調(diào)制的記錄激光束施加到該抗蝕層101上，而制作曝光的母盤103(圖1C)。因此，構(gòu)成抗蝕層101的抗蝕材料的過(guò)渡金屬的不完全氧化物吸收紫外線或可見(jiàn)光，并因而通過(guò)紫外線或可見(jiàn)光的照射而改變其化學(xué)性質(zhì)。
而且，通過(guò)洗印抗蝕層101，可獲得其上形成有預(yù)定凹凸圖案的母盤104(圖1D)。在這種情況下，利用以下事實(shí)而完成洗印，即盡管該抗蝕材料是無(wú)機(jī)的，但曝光部分和未曝光部分之間對(duì)于酸或堿溶液的蝕刻速度存在差別，從而允許獲得所謂選擇率。
接下來(lái)，通過(guò)電鑄方法在母盤104的凹凸圖案上形成鍍鎳層105(圖1E)。將該鍍層105從母盤104上剝離，并經(jīng)過(guò)預(yù)定處理以制作用于模壓的壓模106，母盤104的凹凸圖案被轉(zhuǎn)印到該壓模106上(圖1F)。
通過(guò)注入成型方法，利用用于模壓的壓模106來(lái)形成由熱塑性的聚碳酸酯制成的光盤襯底107(圖1G到1H)。
隨后，在該光盤襯底107的凹凸表面上形成由例如鋁合金制成的反射膜108(圖1I)和保護(hù)膜109，從而獲得光盤300(圖1J)。
施加到抗蝕層102的抗蝕材料是過(guò)渡金屬的不完全氧化物。這里，該過(guò)渡金屬的不完全氧化物定義為其氧含量朝較小方向偏離根據(jù)該過(guò)渡金屬可取的化合價(jià)數(shù)目的化學(xué)計(jì)量組成的氧含量的化合物，也就是其氧含量小于根據(jù)該過(guò)渡金屬可取的化合價(jià)數(shù)目的化學(xué)計(jì)量組成的氧含量的化合物。由此，由這些材料制成的抗蝕層102能吸收紫外線或可見(jiàn)光的光能，這帶來(lái)對(duì)該過(guò)渡金屬的完全氧化物。這使得有可能利用無(wú)機(jī)抗蝕材料的化學(xué)狀態(tài)的改變而記錄信號(hào)圖案。
構(gòu)成抗蝕材料的過(guò)渡金屬的特定例子是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Nb、Cu、Ni、Co、Mo、Ta、W、Zr、Ru、Ag等。首先，最好使用Mo、W、Cr、Fe、和Nb。根據(jù)通過(guò)紫外線或可見(jiàn)光能獲得較大化學(xué)改變的觀點(diǎn)，特別優(yōu)選使用Mo和W。
在根據(jù)本發(fā)明的制造方法中，在用于制作母盤的上述曝光步驟之前，預(yù)先準(zhǔn)備并曝光與上述抗蝕襯底102類似的用于測(cè)量數(shù)據(jù)的抗蝕襯底，以獲得上述反射率比、調(diào)制因子、和不對(duì)稱性的測(cè)量數(shù)據(jù)的至少任何一個(gè)作為其記錄信號(hào)特性。
例如當(dāng)17PP調(diào)制方法下的數(shù)據(jù)將記錄在目標(biāo)光盤上時(shí)，通過(guò)改變用于基于17PP調(diào)制方法下的記錄信號(hào)而記錄的激光束的功率，例如沿多個(gè)同心圓而將以上數(shù)據(jù)記錄為用于測(cè)量數(shù)據(jù)的抗蝕襯底上的曝光圖案。
利用用于估計(jì)的激光束照射通過(guò)改變記錄功率而獲得的曝光圖案，并檢測(cè)其反射光(返回光)，以獲得例如反射率比以及圖3所示反射率比和記錄功率之間的關(guān)系。
接下來(lái)，依靠該測(cè)量中采用的用于測(cè)量數(shù)據(jù)的抗蝕襯底，通過(guò)與圖1D到1J所示相同的步驟制作用于測(cè)量數(shù)據(jù)的光盤。
再現(xiàn)用于測(cè)量數(shù)據(jù)的光盤上形成的信息凹凸圖案的信息信號(hào)，以測(cè)量不對(duì)稱性。
由此，獲得圖4所示光盤的不對(duì)稱性和先前獲取的曝光母盤的反射率比之間的關(guān)系。
基于圖4中由此獲得的數(shù)據(jù)，而在制作用于制造光盤的母盤的處理期間，執(zhí)行圖1C的曝光步驟中的曝光，即執(zhí)行用于記錄的激光束的功率控制。
在這種情況下，對(duì)于每一用于制造的母盤而獲取與圖3類似的反射率比和記錄功率之間關(guān)系的數(shù)據(jù)，激光束的記錄功率使得能獲得與光盤不對(duì)稱性對(duì)應(yīng)的反射率比，并在受控制的記錄功率下執(zhí)行曝光。
具體說(shuō)，在這種情況下，例如對(duì)抗蝕襯底102執(zhí)行測(cè)試曝光，其中朝向其無(wú)效區(qū)域(即例如用來(lái)制作壓模的區(qū)域之外的區(qū)域)的記錄激光束的功率，以及外圓周的無(wú)效區(qū)域發(fā)生改變。將用于估計(jì)的激光束施加到該曝光部分以測(cè)量其記錄信號(hào)特性(反射率比、調(diào)制因子、不對(duì)稱性)，并且比較該結(jié)果與先前獲得的圖4的測(cè)量數(shù)據(jù)以估計(jì)該曝光功率，也就是說(shuō)，能夠提供最終獲得的光盤所需要的不對(duì)稱性的記錄激光束的功率。然后，利用該功率曝光所有記錄區(qū)域。
除非抗蝕襯底的記錄靈敏度的改變非常大，該方法都能顯著地使光盤上記錄信號(hào)的不對(duì)稱性落入滿足高精度標(biāo)準(zhǔn)的范圍中。
此外，如果抗蝕襯底的記錄靈敏度的改變較大，則當(dāng)在曝光步驟中施加用于記錄的激光束時(shí)，也對(duì)與用于記錄的激光束照射的位置鄰近的未曝光區(qū)域和曝光區(qū)域都施加用于估計(jì)的激光束。根據(jù)由施加到未曝光區(qū)域和曝光區(qū)域的用于估計(jì)的激光束而獲得的來(lái)自曝光區(qū)域的反射光量和來(lái)自未曝光區(qū)域的反射光量的比率，可估計(jì)抗蝕層101的記錄信號(hào)特性(反射率比、調(diào)制因子、非對(duì)稱性)，并基于該估計(jì)結(jié)果而校正該用于記錄的激光束的記錄功率以使該比率恒定。
具體說(shuō)，由于曝光裝置的狀態(tài)和襯底的狀態(tài)成為曝光步驟中改變制造條件的因素，所以該校正是有效的。而且，由于一般在抗蝕襯底102上的鄰近區(qū)域中獲得類似的記錄信號(hào)特性，所以該方法的校正是有效的。
另外，例如期望知道利用另一抗蝕襯底濺射該抗蝕劑的機(jī)器的特性，并期望根據(jù)記錄靈敏度的變化趨勢(shì)而調(diào)整該估計(jì)激光束的照射形式(斑點(diǎn)的形狀)。例如當(dāng)沿徑向存在記錄靈敏度的小差別和記錄靈敏度的逐級(jí)差別時(shí)，將用于估計(jì)的激光束的斑點(diǎn)制成具有沿該抗蝕襯底的徑向的長(zhǎng)軸的橢圓斑點(diǎn)。
此外，通過(guò)調(diào)整用于記錄的激光束的記錄功率使得該用于估計(jì)的激光束的反射光量的上述比率變?yōu)楣潭ǎ赡苁沟米罱K獲得的光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性在整個(gè)盤上固定。當(dāng)該抗蝕層的記錄靈敏度由于抗蝕層的膜厚度的變化和徑向的變化而不可避免地改變，并由于記錄靈敏度的改變而能適當(dāng)校正曝光結(jié)果中的變化時(shí)，該方法特別有效。
此外，通過(guò)預(yù)先獲得反射率比和不對(duì)稱性之間的關(guān)系，可能從先前獲得的反射率比和不對(duì)稱性之間的以上關(guān)系而預(yù)測(cè)和估計(jì)光盤的記錄信號(hào)特性，其中當(dāng)將用于記錄的激光束施加到抗蝕襯底102上的抗蝕層101時(shí)，將該用于估計(jì)的激光束施加到用該用于記錄的激光束照射的位置附近的預(yù)定區(qū)域，并檢測(cè)當(dāng)施加該用于估計(jì)的激光束時(shí)的反射光量。
根據(jù)該方法，可從該曝光母盤假設(shè)最終獲得的光盤的記錄信號(hào)特性的不對(duì)稱性，從而可在曝光步驟階段預(yù)測(cè)和判定最終產(chǎn)品的信號(hào)質(zhì)量。
圖2示出了在抗蝕曝光步驟中采用的曝光裝置的結(jié)構(gòu)。該裝置包括光束源11，用于產(chǎn)生光束，例如曝光該抗蝕層的激光束。該激光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡12、光柵19、光束分離器13，并由物鏡14聚焦和施加到抗蝕襯底15的抗蝕層上。在該曝光裝置中，來(lái)自該抗蝕襯底15的反射光經(jīng)過(guò)分離器13和聚光透鏡17而聚焦在分開(kāi)的光電檢測(cè)器18上。該分開(kāi)的光電檢測(cè)器18檢測(cè)來(lái)自抗蝕襯底15的反射光，產(chǎn)生從該檢測(cè)結(jié)果獲得的聚焦誤差信號(hào)，并將其發(fā)送到聚焦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)。該聚焦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在垂直方向上控制物鏡14的位置。為轉(zhuǎn)盤16提供傳送機(jī)構(gòu)(未示出)，并且該轉(zhuǎn)盤16能以高精度改變抗蝕襯底15上的曝光位置。
該曝光裝置在基于信息信號(hào)和反射光量信號(hào)由激光驅(qū)動(dòng)電路(未示出)控制該激光束源11的同時(shí)執(zhí)行曝光。
而且，為該轉(zhuǎn)盤16的中心軸提供主軸電機(jī)控制系統(tǒng)，其基于光學(xué)系統(tǒng)的徑向位置和期望線速度而設(shè)置最佳軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度以控制該主軸電機(jī)。
在將要曝光該抗蝕層時(shí)，首先將該抗蝕襯底15設(shè)置為安排在圖2所示曝光裝置的轉(zhuǎn)盤16上，抗蝕膜的表面朝上。
隨后，通過(guò)將激光束從光束源11施加到抗蝕襯底15上，并在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤16上安裝的抗蝕襯底15的同時(shí)沿轉(zhuǎn)盤的徑向移動(dòng)激光束，在抗蝕襯底15的主平面上將螺旋或同心圓形式的信號(hào)圖案從其內(nèi)圓周到其外圓周或從其外圓周到其內(nèi)圓周記錄在抗蝕層上。具體說(shuō)，如果會(huì)聚在抗蝕襯底15上的光束斑點(diǎn)的光強(qiáng)超出一定程度，則在抗蝕襯底15上的無(wú)機(jī)抗蝕材料中引起化學(xué)狀態(tài)的改變并形成記錄標(biāo)記。因此，在實(shí)際曝光中，從光束源11發(fā)射的光量對(duì)應(yīng)于記錄信號(hào)圖案而改變，以形成抗蝕層的記錄標(biāo)記圖案，從而執(zhí)行信號(hào)記錄。
根據(jù)本發(fā)明的制作用于制造光盤的母盤的方法是在圖1C的曝光步驟階段中執(zhí)行的方法，并能通過(guò)利用由于曝光步驟中無(wú)機(jī)抗蝕材料的化學(xué)狀態(tài)的差別而引起的諸如激光束的光的反射率的差別，而與光學(xué)拾取器從光盤提取信號(hào)類似地從曝光的母盤中提取信號(hào)以估計(jì)該信號(hào)。下面將描述詳細(xì)情況。這里應(yīng)注意曝光母盤意味著曝光后顯影前的抗蝕襯底。
在圖1C的抗蝕層曝光步驟中，以如下?tīng)顟B(tài)施加用于估計(jì)的激光束，其中將曝光前的抗蝕襯底15設(shè)置為安排在圖2的曝光裝置的轉(zhuǎn)盤16上，并且抗蝕膜的表面朝上(S1)。
特別是，在將功率比曝光時(shí)小的激光束從光束源11施加到抗蝕襯底15，并且轉(zhuǎn)盤16上安裝的抗蝕襯底15沿轉(zhuǎn)盤的徑向旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的同時(shí)，由此用激光束從其內(nèi)圓周到外圓周或從外圓周到內(nèi)圓周照射抗蝕襯底15的主平面，以相對(duì)地沿螺旋或同心圓掃描抗蝕層。因此，這時(shí)激光束的功率僅需要為曝光時(shí)激光束功率的大約三十分之一。
由光電檢測(cè)器18通過(guò)曝光裝置的光束分離器13和聚光透鏡17而檢測(cè)由抗蝕層對(duì)步驟S1中施加的激光束反射的光(S2)。因?yàn)橛晒怆姍z測(cè)器18檢測(cè)的信號(hào)的低頻分量與抗蝕層的反射率相關(guān)，所以從所檢測(cè)的信號(hào)可得知曝光前抗蝕層的反射光量(圖10A中的IM)的徑向變化狀態(tài)(S3)。
接下來(lái)，由記錄信號(hào)，例如與基于稍后描述的曝光控制方法的17PP調(diào)制方法對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)，以預(yù)定記錄功率施加激光束來(lái)曝光該抗蝕層(S4)。在這種情況下，在形成抗蝕層的過(guò)渡金屬的不完全氧化物中，被記錄激光束照射的區(qū)域中的氧化物改變其化學(xué)性質(zhì)。
隨后，在與步驟S1相同的條件下施加激光束，以螺旋或同心圓形式相對(duì)掃描在抗蝕襯底15的抗蝕層上記錄的信號(hào)記錄部分(凹坑行、凹槽等)(S5)。
然后，與步驟S2類似，通過(guò)光束分離器13和聚光透鏡17而由光電檢測(cè)器18檢測(cè)步驟S5中施加的激光束的抗蝕層所反射的光(S6)。根據(jù)該光電檢測(cè)器18檢測(cè)的信號(hào)，得到曝光后抗蝕層的反射光量(I8H、I8L、I2H、I2L)的徑向的變化狀態(tài)(S7)。
接下來(lái)，基于步驟S3中曝光前的反射光量的徑向變化狀態(tài)和步驟S7中曝光后的反射光量的徑向變化狀態(tài)，而獲得每一位置的反射率比的徑向的變化狀態(tài)(S8)。該反射率比代表以在該曝光母盤的檢測(cè)點(diǎn)中的抗蝕層曝光前的反射率為基礎(chǔ)的曝光前的反射率與曝光后的反射率之間的比率，并依賴于襯底條件(襯底種類、中間層的種類和厚度)、抗蝕條件(無(wú)機(jī)抗蝕劑(inorganicresist)的種類、厚度等等)和曝光條件(光的波長(zhǎng)、記錄功率等等)。
然后，基于預(yù)先測(cè)量的光盤的反射率比和不對(duì)稱性之間的關(guān)系(圖4)，從步驟S8中獲得的反射率比的徑向的變化狀態(tài)來(lái)推斷最終制造的光盤(圖7)的不對(duì)稱性的徑向的變化狀態(tài)，以檢驗(yàn)曝光母盤的信號(hào)質(zhì)量(S9)。例如，在用于DVD-ROM的曝光母盤的情況下，基于最終制造光盤的記錄區(qū)域的整個(gè)表面上的不對(duì)稱性是否落入例如+5到+10％的范圍來(lái)判定質(zhì)量。
下面將詳細(xì)描述步驟S8和步驟S9。
圖3中示出了曝光時(shí)的記錄功率和曝光前后的反射率比之間的關(guān)系的例子。在這個(gè)例子中，根據(jù)上述估計(jì)方法，利用硅襯底、用于抗蝕材料的三價(jià)W和三價(jià)Mo的不完全氧化物、和波長(zhǎng)為405nm的激光束，來(lái)實(shí)際制作該曝光母盤，然后在用于記錄的激光束的光束斑點(diǎn)和用于估計(jì)的激光束的光束斑點(diǎn)具有相同固定直徑的條件下執(zhí)行該記錄和估計(jì)。
在圖3中，認(rèn)識(shí)到隨著記錄激光束的記錄功率的增加，反射率比降低的趨勢(shì)。這是因?yàn)楫?dāng)曝光后由于無(wú)機(jī)抗蝕材料的化學(xué)狀態(tài)的改變而使得反射率降低時(shí)，隨著記錄功率變大，反射率降低的區(qū)域(在抗蝕層上記錄的標(biāo)記)變大。所以，反射率比小不總是最好的。如果反射率比太小，則光盤上凹部(或凸部)擴(kuò)展太寬，并且可能偏離例如光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了滿足該信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，反射率比必須落入某一范圍。圖4示出了該參考例子。
圖4示出了利用基于圖3制作的曝光母盤對(duì)根據(jù)圖1A到1J的步驟制造的光盤的不對(duì)稱性的測(cè)量結(jié)果。在圖4中，認(rèn)識(shí)到反射率比與不對(duì)稱性之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如可看出如果反射率比在0.920到0.925的范圍內(nèi)，則不對(duì)稱性將落入+5到+10％的范圍內(nèi)(DVD-ROM的可管理界限)。
所以，如上所述，如果預(yù)先獲得該關(guān)系曲線，則可能從顯影前曝光母盤的反射率比來(lái)推斷利用該母盤制造的光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性，并估計(jì)該信號(hào)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。此外，即使記錄靈敏度因?yàn)槔缈刮g層的厚度的抗蝕襯底的結(jié)構(gòu)的一些差別而不同，仍可保持圖3和4示出的每一關(guān)系。因此，如果該曝光母盤具有相同結(jié)構(gòu)，則不需要擔(dān)心多個(gè)批次之間的一些變化。然而，前提是顯影該抗蝕層的步驟之后的制造條件固定。
此外，在上述估計(jì)曝光方法的步驟S7中，也可能根據(jù)光電檢測(cè)器18檢測(cè)的信號(hào)的高頻分量來(lái)獲得該曝光母盤上記錄的信號(hào)的不對(duì)稱性或調(diào)制因子。具體來(lái)說(shuō)，曝光部分的反射率的改變引起曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的反射率的差別。當(dāng)將用于估計(jì)的激光束施加到這些區(qū)域時(shí)，從由于該差別而產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象而獲得RF信號(hào)圖案，并從該RF信號(hào)圖案而可獲得不對(duì)稱性和調(diào)制因子。在如此獲得的不對(duì)稱性和調(diào)制因子以及通過(guò)顯影該曝光母盤而制造的光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性之間也認(rèn)識(shí)到與圖3和圖4類似的關(guān)系。所以，與上述曝光估計(jì)方法類似，可能從顯影前的曝光母盤的不對(duì)稱性推斷通過(guò)曝光母盤制造的光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性，并估計(jì)該信號(hào)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的曝光估計(jì)方法，可能在曝光抗蝕層的步驟中預(yù)測(cè)和估計(jì)從該曝光母盤制造的光盤的信號(hào)質(zhì)量。
接下來(lái)，將詳細(xì)描述上述制作用于制造光盤的母盤的方法中的步驟S4。
在圖1C的曝光步驟中，該曝光控制方法利用上述曝光估計(jì)方法執(zhí)行對(duì)抗蝕襯底上的曝光圖案的記錄信號(hào)特性的估計(jì)，并基于該估計(jì)結(jié)果而調(diào)整照在該抗蝕襯底上的記錄光的記錄功率。下面將詳細(xì)描述。
將描述根據(jù)本發(fā)明的曝光控制方法的第一實(shí)施例。
利用光盤上不是記錄區(qū)域的部分上曝光之前的抗蝕襯底，如該抗蝕襯底的主平面上其內(nèi)圓周和外圓周(在該盤標(biāo)準(zhǔn)下的不使用部分)，執(zhí)行測(cè)試曝光，測(cè)量曝光前后曝光部分的反射率比、不對(duì)稱性和調(diào)制因子，以獲得圖3所示的與記錄功率的關(guān)系(S11)。
接下來(lái)，為了獲得光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性的目標(biāo)值(例如+9％)，從如圖4所示的先前獲得的反射率比(或曝光母盤的不對(duì)稱性或調(diào)制因子)和光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性之間的關(guān)系而獲得反射率比(或曝光母盤的不對(duì)稱性或調(diào)制因子)(S12)。
隨后，為了得到步驟S12中獲得的反射率比(或曝光母盤的不對(duì)稱性或調(diào)制因子)，從步驟S11獲取的“用于記錄的激光束的記錄功率”和“反射率比(或曝光母盤的不對(duì)稱性或調(diào)制因子)”之間的關(guān)系而獲得用于記錄的激光束的記錄功率(S13)。
在步驟S13中獲得的記錄功率的條件下執(zhí)行曝光抗蝕層的步驟(S14)。
當(dāng)該抗蝕襯底的記錄靈敏度的波動(dòng)小時(shí)，可能利用以上方法使得光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性以高精度落入符合該標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。
下面將參考圖5描述根據(jù)本發(fā)明的曝光控制方法的第二實(shí)施例。
在該方法中，當(dāng)用于記錄的激光束進(jìn)行掃描時(shí)執(zhí)行對(duì)曝光部分附近的信號(hào)的估計(jì)，并將估計(jì)結(jié)果立即反饋到用于記錄的激光束的記錄功率以調(diào)整該功率。
圖5示出了在圖2的曝光裝置中根據(jù)本發(fā)明的曝光控制方法的模式，其中在曝光抗蝕層的步驟中，將三束激光施加到抗蝕襯底的抗蝕層的表面，并沿凹坑行的方向進(jìn)行掃描。
通過(guò)利用圖2的曝光裝置中的光柵19，將來(lái)自光束源11的激光束分為三束，這三束光施加到抗蝕層的表面而形成每個(gè)都具有相同直徑的光斑點(diǎn)A、B和C。在該例子中，斑點(diǎn)A執(zhí)行記錄。斑點(diǎn)B和C的每一個(gè)都同樣具有大約為斑點(diǎn)A的功率的三十分之一的小功率，并用于讀取抗蝕層的信號(hào)。以斑點(diǎn)A為中心，斑點(diǎn)B和C安排在其附近。
以此模式，執(zhí)行曝光控制如下。
首先，為了得到光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性的目標(biāo)值(例如+9％)，從如圖4所示的先前獲得的反射率比和光盤上的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性之間的關(guān)系而獲得反射率比R(S21)。在曝光開(kāi)始時(shí)，將用于記錄的激光束施加到斑點(diǎn)A，其具有從預(yù)先得到的圖3所示的用于記錄的激光束的記錄功率和反射率比之間的關(guān)系獲得的記錄功率，以獲取該反射率比R。
將斑點(diǎn)B在實(shí)際光束掃描的方向上安排在記錄斑點(diǎn)A的前面，用于測(cè)量曝光前從抗蝕層反射的光量(S22)。將斑點(diǎn)C在實(shí)際光束掃描的方向上安排在記錄斑點(diǎn)A的后面，用于測(cè)量曝光后從抗蝕層反射的光量(S23)。通過(guò)圖2所示的光束分離器13和聚光透鏡17，由分開(kāi)的光電檢測(cè)器18根據(jù)各斑點(diǎn)上的反射光來(lái)檢測(cè)和測(cè)量每一個(gè)反射光量。
接下來(lái)，獲得這些反射光量之間的比率，即“斑點(diǎn)C上的反射光量”/“斑點(diǎn)B上的反射光量”(S24)。這一反射光量之間的比率對(duì)應(yīng)于上述估計(jì)曝光方法中描述的反射率比。
比較步驟S21中獲得的反射率比R與步驟S24中獲得的反射光量之間的比率，以確認(rèn)其是否彼此相符(S25)。
當(dāng)其相符時(shí)，繼續(xù)在該記錄功率條件下施加激光束(曝光)(S26)。
如果其不相符，則基于步驟S21中的記錄功率與步驟S24中的反射光量比率之間的關(guān)系來(lái)校正記錄激光束的記錄功率和反射率比之間的關(guān)系(S27)。例如，從圖3中記錄激光束的記錄功率和反射光量比率(反射率比)之間的關(guān)系而獲得修正的記錄功率，并校正斑點(diǎn)A的激光束的功率條件以執(zhí)行曝光(S28)。
當(dāng)用三個(gè)激光束照射并沿凹坑行的方向掃描抗蝕襯底的抗蝕層的表面時(shí)，在部分時(shí)間(μs級(jí))中連續(xù)執(zhí)行步驟S22到S28的一系列處理。
根據(jù)上述控制曝光的方法，可控制用于記錄的激光束的記錄功率，使得反射光量比率總是不變，從而使得從其曝光母盤所制造的光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性不變。具體說(shuō)，根據(jù)上述控制曝光的方法，即使如圖6所示在抗蝕襯底的內(nèi)圓周和外圓周之間記錄靈敏度存在差別，但如圖7所示仍保持與圖4類似的“曝光母盤的反射率比”和“光盤的不對(duì)稱性”之間的關(guān)系；因此，利用上述控制曝光的方法使得能夠獲得整個(gè)光盤上穩(wěn)定的信號(hào)質(zhì)量。
接下來(lái)，將參考圖8描述根據(jù)本發(fā)明的曝光控制方法的第三實(shí)施例。通過(guò)改進(jìn)第二實(shí)施例而獲取該方法，使得該方法能處理記錄靈敏度在其徑向上具有小逐級(jí)差別的抗蝕襯底。
具體說(shuō)，參考圖8，通過(guò)利用圖2的曝光裝置的光柵19而將來(lái)自光束源11的激光束分為三束，每一束照射在抗蝕層的表面上，以形成標(biāo)準(zhǔn)圓形的光斑點(diǎn)A和具有沿該抗蝕襯底的徑向的長(zhǎng)軸的橢圓形的光斑點(diǎn)B和C。在該例子中，斑點(diǎn)A執(zhí)行記錄，而斑點(diǎn)B和C中的每一個(gè)具有大約為斑點(diǎn)A的功率的三十分之一的一樣小的功率，并用于讀取抗蝕層的信號(hào)。另外，斑點(diǎn)B和C安排在斑點(diǎn)A的兩側(cè)并在其附近。
這一模式的曝光控制與上述第二實(shí)施例中的類似。根據(jù)該方法，可控制記錄激光束的記錄功率使得反射光量的比率總是不變，從而使得從其曝光母盤所制造的光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性能夠不變。具體說(shuō)，根據(jù)該控制曝光的方法，可以以高精度控制記錄靈敏度在其徑向上具有小逐級(jí)差別的抗蝕襯底。
而且，根據(jù)該實(shí)施例的控制曝光的方法也具有以下優(yōu)點(diǎn)，即光柵的角度調(diào)整和記錄激光束的光學(xué)系統(tǒng)的位置調(diào)整比第二實(shí)施例更簡(jiǎn)單。
而且，根據(jù)本發(fā)明的曝光控制方法和曝光估計(jì)方法也可應(yīng)用于利用激光束和水銀蒸汽燈光的組合來(lái)曝光無(wú)機(jī)抗蝕材料的方法。其一個(gè)例子是波長(zhǎng)為660nm的紅半導(dǎo)體激光束和波長(zhǎng)峰值大約為185nm、254nm和405nm的水銀蒸汽燈光的組合。
利用抗蝕材料的三價(jià)W和三價(jià)Mo的不完全氧化物而根據(jù)圖1A到1J的制造步驟實(shí)際制作母盤，然后最終制造光盤。具體說(shuō)，在曝光該抗蝕層的步驟中，利用第二實(shí)施例的曝光控制方法控制曝光。下面將參考圖1A到1J描述該實(shí)踐的內(nèi)容。
首先，采用硅晶片作為襯底100(圖1A)，其上通過(guò)濺射方法均勻沉積由非晶硅制成的中間層110，膜厚度為80nm。隨后，通過(guò)濺射方法在中間層110上均勻沉積由W和Mo的不完全氧化物制成的抗蝕層101(圖1B)。在這種情況下，利用由W和Mo的不完全氧化物制成的濺射目標(biāo)在氬保護(hù)氣氛下執(zhí)行濺射。這里，當(dāng)通過(guò)EDX(能量分散X射線分析)分析所沉積的抗蝕層時(shí)，所沉積的不完全氧化物包括比率為80∶20的W和Mo以及60％的氧含量。此外，該抗蝕層的膜厚度為55nm。
將其上已沉積了抗蝕層的抗蝕襯底安裝在圖2所示曝光裝置的轉(zhuǎn)盤上。隨后，當(dāng)使該轉(zhuǎn)盤以期望的轉(zhuǎn)動(dòng)速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，施加照射功率小于閾值的激光束，并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置該物鏡在高度方向上的位置，使得該激光束聚焦在抗蝕層上。
接下來(lái)，當(dāng)安裝該光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，由裝備有該轉(zhuǎn)盤的傳送機(jī)構(gòu)將該轉(zhuǎn)盤移動(dòng)到期望的徑向位置，并通過(guò)利用曝光裝置的光柵將來(lái)自一個(gè)光束源的激光束分為三束，以照射抗蝕層的表面。在這種情況下，通過(guò)斑點(diǎn)A，用與取決于要曝光的信息數(shù)據(jù)的凹坑對(duì)應(yīng)的照射脈沖照射抗蝕層。使用斑點(diǎn)B來(lái)測(cè)量曝光前抗蝕層的反射光量。在這種情況下，基于上述第二實(shí)施例示出的曝光控制方法來(lái)控制曝光，使得光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性可為+9.5％，即反射率比可為0.92。
此外，在這種情況下，在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，該轉(zhuǎn)盤還沿著抗蝕襯底的徑向連續(xù)而又輕輕地移動(dòng)以曝光。下面示出了當(dāng)時(shí)的曝光條件。
●曝光波長(zhǎng)405nm●曝光光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA0.95●調(diào)制方法17PP●凹坑長(zhǎng)度112nm●軌道間距320nm●曝光時(shí)的線速度4.92m/s●寫入方法與相變盤中相同的簡(jiǎn)化寫入方法●記錄功率(初始值)13.0mW(斑點(diǎn)A)●估計(jì)功率各0.2mW(斑點(diǎn)B和C)曝光后，執(zhí)行預(yù)定顯影、電鑄、注入成型、反射膜形成、和保護(hù)膜形成，結(jié)果獲得直徑12cm的光盤。另外，在從曝光母盤獲得光盤的上述處理中，采用了已知技術(shù)。已確認(rèn)所獲得的光盤具有對(duì)應(yīng)于實(shí)際信號(hào)圖案形成的凹坑，包括長(zhǎng)度為130nm的凹坑、寬度為149nm的線性凹坑等，并具有25GB記錄容量。
在上述實(shí)踐例子的光盤制造處理中，在曝光抗蝕層的步驟中，不采用本發(fā)明的曝光控制方法，而采用傳統(tǒng)曝光方法(具有恒定記錄功率)來(lái)制造光盤。除此之外，在與實(shí)踐例子相同的條件下制造光盤。
另外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明在完成曝光步驟后將用于估計(jì)的激光束施加到曝光母盤以估計(jì)記錄信號(hào)特性(反射率比)時(shí)，預(yù)測(cè)僅盤半徑從37mm到40mm的范圍將滿足最終產(chǎn)品的信號(hào)特性。
關(guān)于在實(shí)踐例子和比較例子中獲得的具有25GB的記錄容量的每個(gè)光盤，圍繞整個(gè)光盤測(cè)量不對(duì)稱性。圖9示出了該結(jié)果。
實(shí)踐例子的光盤具有在光盤徑向的整個(gè)長(zhǎng)度上近似目標(biāo)值(+9.5％)的穩(wěn)定不對(duì)稱性，確認(rèn)根據(jù)DVD-ROM標(biāo)準(zhǔn)判定該光盤是具有極好信號(hào)質(zhì)量的可接受的產(chǎn)品。相反，比較例子中的光盤的不對(duì)稱性從內(nèi)徑到外徑顯著增加，并且根據(jù)DVD-ROM標(biāo)準(zhǔn)判定在其內(nèi)圓周和其外圓周具有NG信號(hào)質(zhì)量。
這是因?yàn)椋M管由于抗蝕層的膜厚度改變等等使得抗蝕襯底的記錄靈敏度不可避免地改變，但是傳統(tǒng)的控制曝光方法不能校正曝光結(jié)果，即記錄靈敏度根據(jù)凹部的尺寸精度的改變，結(jié)果該改變照原樣出現(xiàn)而沒(méi)有被校正。相反，根據(jù)本發(fā)明，示出了可適當(dāng)?shù)匦Ｕ捎谟涗涭`敏度的改變而引起的曝光結(jié)果的波動(dòng)。
應(yīng)該注意盡管關(guān)于記錄凹坑(標(biāo)記)簡(jiǎn)要給出了根據(jù)本發(fā)明的以上描述，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于制造具有用于跟蹤、尋址等的凹槽的光盤的情況。
此外，例如當(dāng)將用于估計(jì)的激光束施加到曝光母盤時(shí)，可通過(guò)在激光束源例如半導(dǎo)體激光器上疊加高頻波來(lái)穩(wěn)定激光束。
此外，當(dāng)通過(guò)將用于記錄的激光束施加到抗蝕層而執(zhí)行圖案曝光時(shí)，可以各種方式形成凹坑，不但可以通過(guò)圖12A到12C的曲線“a”示出的單脈沖光束，而且可以通過(guò)記錄時(shí)的(n-1)脈沖、n/2脈沖、啞鈴(凹)圖案脈沖等，例如圖12A到圖12C所示的nT標(biāo)記。
此外，在上述例子中，從母盤104直接形成用于模壓的壓模106；然而，可能通過(guò)例如從母盤104制作多個(gè)母盤壓模和通過(guò)轉(zhuǎn)印母盤壓模而制作母壓模，而獲得用于模壓的壓模106。可從單個(gè)母盤104獲得多個(gè)母盤壓模的原因在于，根據(jù)本發(fā)明，母盤的信息凹凸圖案由強(qiáng)無(wú)機(jī)抗蝕劑形成。
另外，關(guān)于用于實(shí)踐本發(fā)明的上述制造方法的輸出用于記錄的激光束和用于估計(jì)的激光束的半導(dǎo)體激光，最好通過(guò)利用例如珀耳帖元件等控制溫度來(lái)保持半導(dǎo)體激光的溫度恒定而穩(wěn)定激光束輸出。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的曝光控制方法，基于曝光步驟前的測(cè)試曝光或剛曝光后的曝光部分的記錄信號(hào)特性(關(guān)于曝光母盤上記錄的信號(hào)的再現(xiàn)信號(hào)的反射光量和不對(duì)稱性之間的比率)，可能判定曝光步驟的階段中在曝光條件下的最終產(chǎn)品的質(zhì)量，這使得可能根據(jù)判定結(jié)果而確定或校正曝光裝置對(duì)即將曝光的下一區(qū)域的記錄功率。此外，通過(guò)調(diào)整用于記錄的光束的記錄功率使得反射光量之間的比率恒定，可能使最終獲得的光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性在整個(gè)盤上恒定。
根據(jù)本發(fā)明的估計(jì)曝光的方法使得能夠從曝光母盤估計(jì)最終獲得的光盤的記錄信號(hào)的不對(duì)稱性并在曝光步驟的階段中判定信號(hào)質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種制作用于制造光盤的母盤的方法，包括曝光步驟，將由與所述光盤上形成的信息凹凸圖案的信息信號(hào)對(duì)應(yīng)的信息信號(hào)調(diào)制的用于記錄的激光束施加到襯底上形成的無(wú)機(jī)抗蝕層，以形成與所述光盤上的所述信息凹凸圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案；以及前一步驟之后的顯影步驟，對(duì)所述無(wú)機(jī)抗蝕層執(zhí)行顯影處理，以形成與所述無(wú)機(jī)抗蝕層的所述信息凹凸圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案，其中在所述曝光步驟中，將用于估計(jì)的激光束施加到所述無(wú)機(jī)抗蝕層上預(yù)定區(qū)域，以利用該用于估計(jì)的激光束的反射光來(lái)估計(jì)所述無(wú)機(jī)抗蝕層的曝光圖案的信息信號(hào)特性，并基于估計(jì)結(jié)果來(lái)控制所述用于記錄的激光束的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制作用于制造光盤的母盤的方法，其中所述無(wú)機(jī)抗蝕層是包含過(guò)渡金屬不完全氧化物的抗蝕層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制作用于制造光盤的母盤的方法，其中用所述用于估計(jì)的激光束照射的預(yù)定區(qū)域是該無(wú)機(jī)抗蝕層上除了用該用于記錄的激光束照射的區(qū)域之外的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的制作用于制造光盤的母盤的方法，其中在施加所述用于記錄的激光束的同時(shí)，將所述用于估計(jì)的激光束施加到用所述用于記錄的激光束照射的位置附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的制作用于制造光盤的母盤的方法，其中將在照射所述用于記錄的激光束的同時(shí)照射的所述用于估計(jì)的激光束施加到用所述用于記錄的激光束照射的位置附近對(duì)于所述用于記錄的激光束的未曝光區(qū)域和曝光區(qū)域，并且用所述用于估計(jì)的激光束，利用來(lái)自所述未曝光區(qū)域的反射光量和來(lái)自所述曝光區(qū)域的反射光量之間的比率，來(lái)估計(jì)所述無(wú)機(jī)抗蝕層的曝光圖案的信息信號(hào)特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的制作用于制造光盤的母盤的方法，其中控制所述用于記錄的激光束的功率使得所述反射光量之間的比率恒定。
7.一種制造光盤的方法，包括下述步驟制作用于制造光盤的母盤，通過(guò)轉(zhuǎn)印制作用于從所述母盤制造所述光盤的壓模，利用所述壓模通過(guò)轉(zhuǎn)印而制造光盤襯底，在該光盤襯底上沉積反射膜，并沉積保護(hù)膜，其中制作所述母盤的步驟包括曝光步驟，將由與所述光盤上形成的信息凹凸圖案的信息信號(hào)對(duì)應(yīng)的信息信號(hào)調(diào)制的用于記錄的激光束施加到襯底上形成的無(wú)機(jī)抗蝕層，以形成與所述光盤上的信息凹凸圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案，以及前一處理之后，對(duì)所述無(wú)機(jī)抗蝕層執(zhí)行顯影處理，以形成與所述無(wú)機(jī)抗蝕層的所述信息凹凸圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案的步驟；并且在所述曝光步驟中，將用于估計(jì)的激光束施加到所述無(wú)機(jī)抗蝕層上預(yù)定區(qū)域，以從用于估計(jì)的激光束的反射光估計(jì)所述無(wú)機(jī)抗蝕層的所述曝光圖案的信息信號(hào)特性，并基于估計(jì)結(jié)果來(lái)控制所述用于記錄的激光束的功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制造光盤的方法，其中所述無(wú)機(jī)抗蝕層是包含過(guò)渡金屬不完全氧化物的抗蝕層。
全文摘要
一種制作用于制造光盤的壓模的方法包括曝光步驟，用以與光盤上/中形成的信息凹出/凸入圖案的信息信號(hào)對(duì)應(yīng)的信息信號(hào)調(diào)制的記錄激光束照射襯底(100)上形成的有機(jī)抗蝕層(101)，以形成與光盤上的信息凹出/凸入圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案，和顯影步驟，顯影有機(jī)抗蝕層以形成與該有機(jī)抗蝕層的凹出/凸入圖案對(duì)應(yīng)的曝光圖案。在曝光步驟中，將估計(jì)激光束施加到該有機(jī)抗蝕層上預(yù)定區(qū)域，利用該估計(jì)激光束的反射光來(lái)估計(jì)該有機(jī)抗蝕層的曝光圖案的記錄信號(hào)特性，并根據(jù)估計(jì)結(jié)果來(lái)控制該記錄激光束的功率。從而將信息可靠地記錄在目標(biāo)光盤上。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1692417SQ200380100300
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者甲斐慎一, 河內(nèi)山彰, 荒谷勝久, 中川謙三, 竹本禎廣 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社