本发明专利技术公开了一种用于形成至少一坑的方法及其在制作光学记录介质中的应用。从一叠层（２）形成坑（１），该叠层（２）至少包括：第一层（３），由能够改变物理状态的材料形成；以及第二层（４），由与形成第一层（３）的材料相同但处于不同物理状态的材料形成。处理第一层（３）的一区域，以使所述区域从其初始物理状态转变为与第二层（４）的物理状态相对应的物理状态。随后执行选择性蚀刻步骤，以除去第一层（３）的所述区域以及最初由第一层（３）的经过处理的区域覆盖的第二层（４）的区域。优选地，所述材料为相变材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于形成至少一坑的方法，包括下述连续步骤 局域化处理由能够改变物理状态的材料形成的第一层的至少一区域，以 使所述区域从第 一物理状态转变为第二物理状态；以及 通过所述第一层的自由表面来选择性蚀刻所述区域。 本专利技术还涉及在光学记录介质的制作中这种方法的应用。
技术介绍
光学记录介质或光盘通常包括至少一聚碳酸脂基板，该聚碳酸脂基板包 括又称为槽脊(land)和凹坑(pit)且与信息数据相对应的凸起区域 和凹陷区域。基板因此包括根据预定图案被图案化的自由表面。通常通过使用模具或模型(matrix)支座(也称为母盘或沖模机)的注 射成型法来大批量生产这种基板。模型支座的自由表面之一被图案化成与基 板所需的预定图案互补的形状。从样模(original model)获得该模型支座。 例如，美国专利申请US-A-2005/0045587描述了 一种用于制作光盘的样模的 生产方法以及所述光盘的制作方法。样模是由包含基板和热敏材料层的叠层 制成，其中基板例如是由玻璃或硅制成。该热敏材料为通过将该层暴露于光 引起发热时能够改变状态的氧化锑。通过将热敏材料层的自由表面的特定区 域暴露于激光束并除去所述暴露区域，由此图案化该热敏材料层的自由表 面。这种操作由此使得可以在热敏材料层内形成槽脊和凹坑。得到的样模随 后用于形成金属母盘，该金属母盘设计来作为通过注射成型来制作光盘的模 具。自从在光学记录介质上特别是在紧凑盘(CD)类型介质上存储数据的 方法出现以来，雕刻图案的尺寸已经减小好几倍。然而，对于包括使用蓝色 激光的光学介质(以蓝光(Blu-Ray)光盘的名称更为人所熟知)的最新 一代光学记录介质之一，最近的发展趋势是与通常支持介质相比在基板中形 成更深的坑。对于只读存储器(ROM)而言，设想用于蓝光光盘的坑的深度约为80nm,而对于可记录光盘(R型光盘)和可再写光盘(或RW光 盘)而言，该坑的深度约为40nrn 。诸如在例如美国专利申请 US-A-2005/0045587中所描述的，光学记录介质用的模具的常规制作方法无 法获得如此深度水平的槽脊。通过发热引起的相变实际上被限制在热敏材料 层的表面而无法对所述层进行深的图案化。通常计算热敏材料层的厚度以优 化该材料的热响应。然而，由于待暴露的区域通常必须呈现小的截面，因此 该响应在穿透深度方面受限制。大的热穿透深度实际上使待暴露的区域出现 大的展宽以及暴露时间的延长，暴露时间的延长也有助于所暴露的区域的展 宽。在专利申请WO-A-2005/101398中，提出了通过在热敏材料层和基板之 间布置一中间层来增加坑的深度，其中该中间层设计成^1图案化以延伸形成 于热敏材料层内的坑。热敏材料层随后用做暴露用掩模。藉由本身图案化的 该热敏材料层，由此执行对中间层的图案化。基板的自由区域，即，与形成 于热敏材料层内以及中间层内的坑相吻合的基板区域，也可以被蚀刻从而更 进一步增加坑的深度。这种情况下，热敏材料层形成用于基板的蚀刻掩模。这种方法使得可以获得与常规方法相比更深的坑。然而这种方法存在至 少两个主要缺陷。首先，通常由光敏抗蚀剂制成的中间层必须在高温下经历 硬化热处理，从而使得可以沉积热敏材料层。然而这种热处理损伤了光壽丈抗 蚀剂的光敏性能,这对于其后续的图案化是有害的。类似地，热敏材料层的 暴露会损伤布置于该层下的中间层的性能。更为通常地，.与获得深坑相关联的问题也出现在光学记录介质之外的领 域。对于光刻领域尤为如此。在专利申请US-2004/0209199中，通过由不同材料例如铜和铝制成的两 层叠置的子层的叠层，形成热敏材料层。然而， 一旦被图案化，该热敏材料 层用做掩模，用以在基板内蚀刻出小的凸起和凹入标记。掩模随后除去，且 如此被蚀刻的基板用做样模。因此这种方法无法获得用于最新一代的光学记 录介质的足够深的坑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，特别是当制作光学记录介质时，容易且经济地形成 深坑，同时克服现有技术的缺点。根据本专利技术，该目的是通过下述方法来达成，该方法包括在局域化处 理步骤之前，形成由该第一层和第二层形成的叠层的步骤，该第二层是由处于其第二物理状态的所述材料形成；以及，继续选择性蚀刻步骤，直至最初 由第 一层的经过处理的区域覆盖的该第二层的区域;波除去。更具体而言，该材料是藉由热作用从亚稳热力学状态转变为稳定热力学 状态的材并十，且特别地为相变材料。附图说明通过附图所示以及仅作为非限制性示例的本专利技术具体实施例的下述描述，本专利技术的其他优点和特征将更为显而易见，附图中图1至4通过截面图示意性示出本专利技术 一具体实施例的在叠层中形成深 坑的不同步骤。图5至7通过截面图示意性示出本专利技术一实施例的形成所述叠层的不同 步骤。图8至IO通过截面图示意性示出本专利技术另一实施例的形成所述叠层的 不同步骤。图11和12通过截面图示意性示在形成深坑时使用的叠层的备选实施例。具体实施方式从一叠层形成至少一坑，该叠层包括第一层，由能够改变物理状态的材料形成；以及第二层，由与形成该第一层的材料相同的材料形成，但处于与该第一层 的材料的物理状态不同的物理状态且优选地与该第一层的材料的物理状态 相比对蚀刻更敏感。通过第一层的自由表面来处理第一层的一区域，以使所述区域从其初始 物理状态，即整个第一层的物理状态，转变为与第二层的物理状态相对应的 另一物理状态。随后通过第一层的自由表面来执行选择性蚀刻步骤，以除去第一层的先 前经过处理的区域。藉由经过蚀刻的第一层，继续该蚀刻步骤，直至最初由 第 一层的经过处理的区域覆盖的第二层的区域被完全除去。第 一层随后作为用于第二层的阻挡层或蚀刻掩模。第 一层和第二层各自的蚀刻区域随后形成一坑，该坑的深度对应于第一 层和第二层的厚度之和。图1至4出于示范性的目的说明了在叠层2内形成至少一坑l的具体实 施例，其中叠层2包括第一层3，由处于第一物理状态例如亚稳热力学状态且优选地由于热作 用能够转变为第二物理状态例如稳定热力学状态的材料制成；以及第二层4，由处于其第二物理状态的所述材料制成。在图l至4所示的实施例中，叠层2形成于例如由玻璃或硅制成的基板 5上。如图l所示，第二层4布置于基板5和第一层3之间。第一层3和第二层4的材料优选地为相变材料，例如选自由锗、锑、碲、 铟、硒、铋、银、镓、锡、铅和砷组成的组的至少两种元素的合金。例如， 通过濺镀Ge2Sb2Tes靶来获得该材料。相变材料实际上提供了由于热作用而能够从非晶相转变为结晶相的优 点。例如，通过以受控方式施加诸如激光束的聚焦光学辐射至所述材料的表 面，引起所述材料温度上升，由此实现这种相变。因此，优选地在第一层3内使用非晶形式的该相变材料，且在第二层4 内使用结晶形式的该相变材料。在图2中，第一层3的区域3a以受控方式通过所述层3的自由表面3b 而暴露于聚焦光学辐射6。辐射6导致所述区域3a内的发热和相变。按照本 领域技术人员所知的常规方式来控制区域3暴露于聚焦光学辐射6以及(适 当情形下的)如此被加热的区域3a的冷却，从而使区域3a发生所需的相变。所述区域3a内的材料于是处于与第二层4相同的相，即，对于相变材 料的情形下的结晶相，而未暴露于光学辐射6的第一层3的部分仍处于该材 料的初始相，即本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于形成至少一坑（１）的方法，包括下述连续步骤： 局域化处理由能够改变物理状态的材料形成的第一层（３）的至少一区域（３ａ），以使所述区域（３ａ）从第一物理状态转变为第二物理状态；以及 通过所述第一层（３）的自由表面来选择性蚀刻所述区域（３ａ）， 其特征在于包括：在局域化处理步骤之前，形成由所述第一层和第二层（４）形成的叠层（２）的步骤，所述第二层（４）是由处于其第二物理状态的所述材料形成；以及继续所述选择性蚀刻步骤，直至最初由所述第一层（３）的经过处理的区域（３ａ）覆盖的所述第二层（４）的区域（４ｂ）被除去。
【技术特征摘要】
FR 2007-2-8 07/009011.一种用于形成至少一坑(1)的方法，包括下述连续步骤局域化处理由能够改变物理状态的材料形成的第一层(3)的至少一区域(3a)，以使所述区域(3a)从第一物理状态转变为第二物理状态；以及通过所述第一层(3)的自由表面来选择性蚀刻所述区域(3a)，其特征在于包括在局域化处理步骤之前，形成由所述第一层和第二层(4)形成的叠层(2)的步骤，所述第二层(4)是由处于其第二物理状态的所述材料形成；以及继续所述选择性蚀刻步骤，直至最初由所述第一层(3)的经过处理的区域(3a)覆盖的所述第二层(4)的区域(4b)被除去。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在基板(5)上形成所 述第二层(4)且随后沉积所述第一层(3),由此形成所述叠层(2)。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过在所述基板(5)上沉 积处于其第一物理状态的所述材料，且随后处理所述材料以使其转变为其第 二物理...
【专利技术属性】
技术研发人员：彻尔斯托弗马丁内斯，阿兰法盖克斯，
申请(专利权)人：原子能委员会，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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