製作光學可掃描信息載體的方法
2023-10-10 12:47:04 2
專利名稱：製作光學可掃描信息載體的方法
技術領域：
本發明涉及一種光學可掃描信息載體的製作方法，此方法包含第一步，其中製作主模，和第二步，其中藉助主模或藉助利用所述由主模製作的子模藉助複製過程製作信息載體，在其第一步中，藉助經過調製的輻射束對設置在基板上的感光層輻照，藉助光學透鏡系統在感光層上該輻射束聚焦成掃描點，基板和透鏡系統被彼此相對移動，在位於感光層和面對所述感光層的透鏡系統的透鏡之間的間隙提供有液體。
本發明還涉及一種主模的製作方法，它用於製作一種光學可掃描信息載體，根據此方法，提供在基板上的感光層經過調製的輻射束輻照，藉助光學透鏡系統在感光層上將該輻射束聚焦成掃描點，基板和透鏡系統被彼此相對移動，液體被提供在位於感光層和面對所述感光層的透鏡系統的透鏡之間的間隙。
本發明還涉及一種用於主模的裝置，該主模被用於光學可掃描信息載體底製作，該裝置安置有一個可相對於旋轉軸旋轉的工作檯，在其上可以放置有感光層的基板；輻射源；將由輻射源操作產生的輻射束聚焦成感光層上的掃描點的光學透鏡系統；平移裝置，該裝置用於相對於旋轉軸並主要沿徑向平移的透鏡系統；和在感光層和面對所述感光層的透鏡系統的透鏡之間的間隙提供液體的液體供應設備。
在JP-A10255319中公開了一種在開篇章節中提及的製作主模的方法和裝置。按照已知的方法，將感光層施加於由玻璃製成的盤形基板。基板被固定在已知裝置的工作檯上。工作檯和基板圍繞垂直於基板延長的旋轉軸旋轉，以相當低的速率相對於轉動軸的徑向移動透鏡系統，從而感光層上形成的輻射束的掃描點在感光層上遵從螺旋形軌跡。輻射束是在已知裝置中的雷射束，它被調製到使得在螺旋形軌跡上形成一系列被輻照的和未被輻照的單元，這些系列單元對應於在待製作信息載體上指望得到的信息單元系列。隨後，對感光層顯影，從而使受輻照單元消散，在感光層中形成一系列下陷。接著，在感光層上濺射比較薄的鋁層，隨後通過電沉積過程使鋁層設置有比較厚的鎳層。接著將那樣形成的鎳層從基板除去並形成待製作的主模，以上述的方式使其設置有盤形表面，該表面有一系列隆起的部分，這些部分對應在待製作信息載體上的指望得到的信息單元系列。那樣製作的主模可適於製作所指望得到的信息載體，然而，總體來說，藉助在複製過程中的主模，進行大量複製，即製作所謂的子模。採用進一步的複製過程，一般是注入制模過程，採用子模製作指望得到的信息載體。這種方式限制了所需的價格比較昂貴的主模數量。這種採用主模或者由主模製作子模的具有坑形信息單元的光學可掃描信息載體的製作方法，例如CD或DVD的製作方法，是眾所共知的。
根據已知的方法，用水填充位於感光層和面對所述感光層的透鏡系統的透鏡之間的間隙。為此目的，已知的裝置設置有流出口，它位於工作檯的旋轉軸附近。在離心力的作用下，經過流出口供應的水是散開的，基本上遍及整個感光層表面，這樣也可以說間隙被水填充。因為水比空氣有高得多的光學折射率，在所述間隙提供水導致在掃描點位置來自輻射束的射線和透鏡系統的光學軸之間角度的大大增加。其結果，大大減小了在感光層上的輻射束的掃描點，從而可以在感光層上形成非常大量的已經輻照的和未經輻照的單元，被製作的信息載體會有更高的信息密度。
已知的方法和裝置的缺點在於在所述間隙形成的液體薄膜不總是象在所述液體薄膜中空氣含量的結果那樣均勻。其結果是在感光層增多了不可允許的缺陷。另外，不均勻的液體薄膜對透鏡系統施加變化不定的力。因為通過傳動裝置可以將透鏡系統可以在垂直和平行於感光層方向平移以將輻射束聚焦並定位在感光層上，這個傳動裝置在所述方向具有有限的剛性，液體薄膜所施加的變化不定的力會引起透鏡系統在所述方向的不希望的振動，它也可以在感光層導致不可允許的缺陷。已知的方法和裝置的另一個缺點在於必須供應相當大量的液體。其結果是已知的裝置必須提供大量措施排除液體和裝置的其他部件之間不希望的接觸。
本發明的目的之一是提供一種製作光學可掃描信息載體的方法，製作主模的方法，和在開篇段落中提及的那種主模的製作裝置，其中，儘可能排除上述已知方法和裝置的缺點。
為達此目的，根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法和根據本發明的製作主模的方法其特徵在於經過流出口提供液體，沿與透鏡系統相關的掃描點位置的基板平移方向觀察時，它是處於掃描點的上遊並且直接與所述透鏡相鄰近，所述流出口設置在壁內，其基本上延伸在虛平面內，因此，在透鏡面對感光層的一側延伸。
為達此目的，根據本發明的用於製作主模的裝置其特徵在於液體供應設備包括一個流出口，相對於旋轉軸沿切線方向觀察它是處於從光學軸向上遊並且直接鄰近所述透鏡，所述設置在壁內的流出口，其基本上在一個虛平面內延伸，因此在面對感光層透鏡的一側延伸。
當設置流出口時，沿著與透鏡系統相關的基板的平移方向觀察，從掃描點的上遊，在作為基板相對於透鏡系統運動的結果，受到加在液體上的黏滯力的作用，液體從流出口被輸送到掃描點。在根據本發明的裝置中，設置液體供應裝置，沿著相對於工作檯的旋轉軸的切線方向觀察，從透鏡系統的光學軸的上遊，因為基板相對透鏡系統平移的方向基本上是由工作檯旋轉方向決定。當流出口被布置在直接鄰近面對感光層的透鏡系統的透鏡時，所供應的液體直接地和基本上全部被輸送到感光層和所述透鏡之間的間隙。其結果是，並不是必須對整個感光層供應液體，而僅僅是對直接位於透鏡系統之下的相當小的部分。這導致待供應液體數量的大量減少。如上所述的在其中形成流出口的壁基本延伸進一個虛平面，在其中面對感光層的透鏡的一側也延伸，所述壁基本上與所述透鏡側混為一體。另外，如果所提供的經過流出口的液體有足夠的流動速率和足夠的壓力，會在感光層和透鏡之間的間隙產生均勻的庫埃特(Couette)流動，即沒有帶線性速度輪廓的空氣夾雜物的均勻液體薄膜。所述均勻的庫埃特流動對透鏡系統施加基本上恆定的力，其結果儘可能地消除不需要的透鏡系統振動。
根據本發明的製作光學可掃描信息載體的方法一個具體實施方案和根據本發明的製作主模的方法的具體實施方案它們的特徵在於基板是盤形的並圍繞垂直於基板延伸的旋轉軸轉動，同時透鏡系統基本上關於旋轉軸沿徑向平移，沿相對於旋轉軸的切線方向觀察，通過流出口供應的液體是從掃描點的上遊。在這些具體實施方案中，基板圍繞旋轉軸以相當高的速率旋轉，透鏡系統沿著徑向以相當低的速率平移，從而在感光層上形成輻照的和未輻照單元的螺旋形徑跡。位於與透鏡系統相關的掃描點位置的基板的平移方向基本上由基板的旋轉方向決定。沿著相對旋轉軸的切線方向觀察，當流出口位於掃描點的上遊時，在基板旋轉作用下液體從流出口被輸送到掃描點，沿切線方向觀察，它是位於下遊。
根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法的具體實施方案和根據本發明製作主模的方法的具體實施方案它們的特徵在於經過流出口以流動速率＝0,5*V*H*W提供液體，此處W至少應等於2*H*NA/√(n2-NA2)，此處V是相對於透鏡系統掃描點位置的基板平移速度，H是間隙高度尺寸，W是沿著垂直於平移方向的方向觀察液體散開進入間隙的寬度，NA是透鏡系統的數值孔徑，n是液體的光學折射率。
根據本發明裝置的具體實施方案其特徵在於在操作過程中，在間隙中，經過流出口的液體流動速率為＝0,5*V*H*W此處W至少應等於2*H*NA/√(n2-NA2)，此處V是在關於透鏡系統的光學軸位置基板的速度，H是間隙的高度的尺寸，W是沿著徑向觀察液體流的寬度，NA是透鏡系統的數值孔徑，n是液體的光學折射率。
為了在間隙中得到沒有空氣夾雜物，具有有線性速度輪廓和寬度W的均勻庫埃特流動，上述的流動速率是必須的。藉助於在間隙中液體流的寬度W有至少上述值的這個事實，液體覆蓋處於光學軸周圍的透鏡的光學有效部分的全部。
根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法的具體實施方案，根據本發明製作主模的方法的具體實施方案，和根據本發明的裝置的具體實施方案它們的特徵在於寬度W最接近於10*H。如果W接近於10*H，如果所用液體是水，並且透鏡系統的數值孔徑是通常值則液體流在間隙中的寬度接近於上述最小所需寬度的2-3倍。這樣液體的寬度有一個富餘量，從而在操作中如果流動速率或液體流動方向出現小的偏離，透鏡的光學有效部分仍然全部被液體覆蓋。
根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法的具體實施方案，根據本發明製作主模的方法的具體實施方案，和根據本發明的裝置的具體實施方案它們的特徵在於高度H至少接近於4μm，且至多接近於100μm。已經發現如果高度H的值處於上述的範圍，根據本發明的方法和裝置產生最滿意的結果。如果高度H小於4μm，在透鏡系統和基板之間存在相當大的機械接觸的風險。如果高度H超過100μm，在間隙液體流動所需要的流動速率是如此之高以至於透鏡系統和/或基板存在相當大的機械振動的風險。
根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法的具體實施方案，根據本發明製作主模的方法的具體實施方案，和根據本發明的裝置的具體實施方案它們的特徵在於高度H至少為大約7μm，且至多為大約10μm。已經發現如果如果高度H的值處於上述的範圍，根據本發明的方法和裝置產生最佳結果。
根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法的具體實施方案，根據本發明製作主模的方法的具體實施方案，和根據本發明的裝置的具體實施方案，它們的特徵在於其流出口是圓的，且其直徑最大大約為0,5*W。為了排除在間隙液體流中的空氣夾雜物，在流出口預置液體流的最小流出壓力是必要的。在預置的液體流的流出速率的條件下，隨著流出口的增大流出壓力減小，使隨流出口增大的空氣夾雜物的風險增加。已經發現如果流出口是圓的，且其直徑最大為接近0,5*W，則空氣夾雜物的風險小到可以忽略。
根據本發明的裝置的具體實施方案其特徵在於面對感光層的透鏡的一側設置有堤壩，沿切線方向觀察，它從光學軸延伸到上遊，其寬度等於所指望的液體流的寬度W，同時流出口設置有相同寬度的另一個堤壩，並且，沿切線方向觀察，它連接到透鏡的堤壩。在根據本發明裝置的這個具體的實施方案中，在所述另一堤壩的一側形成帶有流出口的壁，該側面向感光層。在毛細管液體力的作用下位於堤壩、另一個堤壩和感光層之間的液體流被維持在以與流動方向成直角觀察的間隙中。作為結果，在液體流的流動速率足夠高時，堤壩和另一個堤壩準確地確定所述液體流的寬度和位置，使得在操作期間，只需留出液體流最低所需寬度相當小的富餘量就可以用液體始終覆蓋透鏡的光學有效部分。另外，在本具體實施方案中，進一步減小了液體流施加在透鏡系統上的變化不定的力。
根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法的具體實施方案，和根據本發明製作主模的方法的具體實施方案它們的特徵在於將液體從感光層抽出，沿平移方向觀察，在透鏡系統的下遊。
根據本發明裝置的具體實施方案其特徵在於該裝置包含抽出裝置，相對於流出口和透鏡系統進行觀察，它被安置在下遊。當從感光層下遊從透鏡系統抽出液體，基本上排除了已經被用過的液體再次進入間隙並幹擾間隙中的經過流出口的供應液體流。
根據本發明裝置的具體實施方案其特徵在於該抽出裝置具有通過另一個平移裝置，與相對於轉動軸更遠的徑向的透鏡系統同步被平移的抽取嘴。在操作中藉助進一步的平移裝備以如下方式平移抽取嘴，總是將抽取嘴安置在離開旋轉軸一段距離，該距離對應於透鏡系統和旋轉軸之間的一段距離。通過這種方式，獲得了抽出裝置的一種實際的結構，並且抽取嘴尺寸為最小。
參照此後描述的實施方案，本發明的這些和其他方面將是顯而易見的並且得到闡明。
在附圖中
圖1a-1e圖示出根據本發明製作光學可掃描信息載體的方法和根據本發明製作用於製作光學可掃描信息載體的主模的方法的若干步驟，圖2圖示出根據本發明的用於圖1a-1e所示方法的裝置，圖3是通過圖2所示裝置處理的基板的俯視圖，圖4是圖2所示裝置的透鏡系統和安置在所述透鏡系統之下的基板的截面圖，圖5是圖4所示的透鏡系統和在透鏡系統與基板之間的液體流的底視圖，圖6是本發明裝置的替代實施方案中的基板和安裝在其上的透鏡系統的截面圖，它可以用於圖1a-1e所示的方法中，圖7是圖6所示透鏡系統和在透鏡系統與基板之間液體流的底視圖。
圖1a-1e圖示出根據本發明製作主模1方法的若干步驟，主模1用於製作光學可掃描信息載體，例如CD或VCD。圖1a-1e所示的步驟因而也是根據本發明製作光學可掃描信息載體方法的若干步驟。圖1a示出玻璃的盤形基板3的一部分。根據這些方法，首先在基板3的一側提供薄的感光層5。如圖1b所示，隨後，用調製的輻射束7，在該實例中為波長接近260nm的DUV雷射束，輻照感光層5。採用根據本發明的裝置輻照感光層5，下文將參照圖2-7對該裝置進行描述。通過圖1b所示裝置的光學透鏡系統將輻射束7在感光層5上聚焦成掃描點11。利用該裝置將基板3和透鏡系統9進行相對平移，從而調製的輻射束7在感光層5形成一系列輻照單元13和未輻照的單元15。所述系列對應於在待製作的信息載體上形成的信息單元系列。根據這個實例的方法，可以適當用於製作設置有信息層的信息載體，該信息層有坑形信息單元，圖1b所示的輻照單元13對應於希望得到的有坑形的信息單元。隨後用顯影液將輻照的感光層顯影，顯影液將輻照單元13溶解掉，基板3上留下未輻照單元15。以這種方式，在感光層5上形成圖1c所示的一系列坑17，這些坑對應於信息載體上的希望得到的坑形信息單元。接著如圖1d所示藉助濺射過程用相當薄的鋁層19覆蓋感光層5，此後在電沉積過程中用相當厚的鎳層21覆蓋所述鋁層。這樣形成的鎳層21是待製作的主模1，如圖1e所示，最後將其從基板3清除。主模1是待製作的信息載體的負片，主模1包含一系列凸起的部分23，它們對應於希望在信息載體上得到的一系列坑形信息單元。因此主模1表現出適於用作注入制模機的模，該注入制模機用於向信息載體注入制模。然而，一般而言，用主模1的複製品代替主模1作為注入制模的模，主模1的複製品通常被稱作子模，用通常的複製過程藉助所述主模1製作子模，它被認為是自身。由於用主模1製作大量的子模，大大減少了製作大量相同信息載體所需的相當昂貴的主模的數量。
圖2圖示根據本發明的用於製作主模1的裝置25。如上文所述，裝置25(akkoord？)用於輻照感光層5，即在感光層5上形成希望得到的一系列被輻照的和未被輻照的單元。裝置25包括工作檯27，在其上放置帶有感光層5的基板3。工作檯27可以圍繞垂直於工作檯27和基板3延伸的轉動軸轉動，工作檯可以用第一電馬達31驅動。裝置25還包括輻射源33，如實例所示，它是固定在裝置25的框架35的一個固定位置上的雷射源。上述裝置25的光學透鏡系統9被固定在裝置25的第一滑道37，藉助裝置25的第一平移設備39它可以相對於旋轉軸29平行於徑向X方向平移。為此目的，第一平移設備39包括第二電動馬達41，藉助於它第一滑道37可以在沿平行於X方向延伸的固定在框架35上的直導軌43上平移。鏡子45也被固定於第一滑道37。在操作中，輻射源33產生的輻射束7跟隨平行於X軸延伸的輻射束通路47，所述輻射束被鏡子45偏轉到平行於透鏡系統9的光學軸49的方向。透鏡系統9可以藉助聚焦傳動裝置51相對於第一滑道37沿著平行於光學軸49的方向平移相當小的距離。藉助聚焦傳動裝置51沿著平行於光學軸49的方向移動透鏡系統9，輻射束7可以被聚焦在感光層5上。在操作過程中，工作檯27與基板5一起藉助於第一馬達31以相當高的速率圍繞旋轉軸29轉動，並且藉助第二馬達41透鏡系統9沿著平行於徑向X方向以相當低的速率平移，從而輻射束7的掃描點在感光層5上遵循螺旋形軌跡，並且在感光層5上提供一系列已輻照的和未輻照的單元按照螺旋形軌跡。
裝置25可以適用於製作有相當高的信息密度的主模，即利用裝置25，可以在感光層5的單位面積上提供相當大量的輻照單元。所獲得的信息密度隨掃描點11尺寸的減小而增加。掃描點11的大小決定於輻射束7的波長和透鏡系統9的數值孔徑NA，數值孔徑NA依賴於在透鏡系統9和感光層5之間的介質的光學折射率。隨著所述折射率變大掃描點11變小。藉助根據本發明的裝置25和根據本發明的方法使用所述裝置，可以獲得相當高的信息密度，其中，具有光學折射率大於空氣的水被提供在透鏡系統9和感光層5之間的間隙53中。在所示的實例中，水可能適用於這個目的，因為對於所用的DUV輻射束7它是透明的，並且它不侵蝕感光層5。除水之外的，也有具有相當大的光學折射率的液體，這些液體對於輻射束7透明並且不侵蝕感光層5，它們也可以替代水使用。
圖4的截面圖詳細地示出了透鏡系統9、帶有感光層5的基板3、和感光層5與透鏡系統9之間的間隙53。透鏡系統9包括固定在透鏡支架57中的物鏡55。透鏡系統9還包括設置在面向基板3的透鏡系統9一側的小輔助透鏡59。所述輔助透鏡59被固定在平板形載體61中，並包含一個面向基板3的平面63。載體61切斷由透鏡支架57所封閉的空間，並包含面向基板3的平壁65，它基本上延伸進虛平面，所述輔助透鏡59的平面63也延伸至其中。在載體61中，有液體供應67，其敞開進入壁65中形成的流出口69。根據本發明，流出口69直接位於輔助透鏡59的附近，相對於透鏡系統9沿著直接與圖4所示平移方向的Z方向相反的方向，該方向是是基板3平移方向，從光學軸49和掃描點11觀察。在基板3相對予透鏡系統9移動的影響下，經過流出口69供應的水從沿平移方向Z的流出口69向掃描點11所在的下遊輸送。於是沿著所述平移方向Z相反的方向觀察，流出口69位於掃描點11和光學軸49的上遊。在裝置25的情況下，因為基板3轉動速率相對於透鏡系統9沿徑向X方向平移的速率而言是相當高的，所以所述平移方向Z基本上由基板3的轉動方向決定。由此，沿著相對於旋轉軸29的切線方向並垂直於徑向的X方向的Y方向觀察，流出口69位於光學軸的上遊。因為流出口69直接設置在鄰近輔助透鏡59，所以經過流出口69供應的水被直接地基本上全部被輸送到間隙53。為了用水充滿間隙53，來自流出口69的水必須僅僅以相當低的流動速率供應。在其中形成流出口69的壁65和面對基板3的輔助透鏡59的面63基本上互相混為一體。作為結果，如果以足夠高的流動速率和壓力經過流出口69額外供應水，均勻的庫埃特流動會出現在間隙53，即沒有包括空氣的均勻水薄膜和基本上線性速率的輪廓。這種庫埃特流在壁65和輔助透鏡59的側63上施加基本上恆定的力。其結果，出現在間隙53的水在透鏡系統9上施加不可變的液體力。這種變化的液體力會導致透鏡系統9產生不需要的振動，和因此導致輻射束7在感光層5上產生不允許的聚焦誤差和定位誤差。當庫埃特流不含空氣夾雜物時，出現在間隙53的輻射束7不會受到空氣夾雜物幹擾。這種空氣夾雜物也導致不允許的聚焦和定位誤差。
圖5是底視圖，該圖示出了輔助透鏡59和壁65以及用虛線表示的出現在間隙53的液體流71。圖5也表示輔助透鏡59的光學有效部分73，它由直徑為DBFF的圓構成，由此，輔助透鏡59的側63被輻射束7的最外面的光線橫截。圖4還示出了直徑DEFF。直徑DEFF＝22*H*NA/√(n2-NA2)，此處H是圖4所示的間隙53的高度，NA是透鏡系統9的數值孔徑，和n是在間隙53中水的光學折射率。為了用水完全覆蓋輔助透鏡59的光學有效部分73，即為了確保間隙53中的輻射束7完全通過水，間隙53中的液體流71必須有至少等於所述直徑DEFF的寬度W。為了得到指望寬度W的均勻的庫埃特流，經過流出口69以＝0,5*V*H*W流動速率提供水，此處H是間隙53的高度，V是相對於透鏡系統9在光學軸49和掃描點11處基板3的速度。如圖5所示的實例中，寬度W大於所述直徑DEFF。作為所得的寬度W富餘量的結果，它排除了在操作中，如果流動速度或液體流71的方向出現小的偏差，輔助透鏡59的光學有效部分73不完全被水覆蓋的情況。實際上，如果W至多接近於直徑DEFF的2至3倍，就獲得了有用的富餘量。在這種情況下，在透鏡系統9的數值孔徑是通常值，W至多大約為高度H的10倍。
在圖4所示的實例中，間隙53的高度H大約為10μm。為了排除透鏡系統9和感光層5之間的機械接觸，高度H最好不小於約4μm。為了排除液體流71在間隙53過高的流動速率，高度H最好也不超過約100μm。液體流71以這樣高的流動速率，透鏡系統9的機械振動的風險大大增加。已經發現，如果高度H至少約為7μm而且至多約為10μm，用根據本發明的方法和裝置可以獲得最佳結果。另外，應當以足夠的流出壓力從流出口69供應水。如果流出壓力太低，在液體流71中存在一定的不需要的空氣夾雜物的風險。因為將液體流71的流動速度維持在一個預定值所需的流出壓力隨流出口69的尺寸增加而降低，所以流出口69的尺寸應該充分小。在圖4和圖5所示的實例中，流出口69是圓的，已經發現，為了排除空氣夾雜物流出口69的直徑一定不能超過0,5*W，W是間隙53種的液體流71的寬度。在足夠高的流出壓力的條件下，離開流出口69水的一部分首先沿著與平移方向Z相反的方向流入的事實使空氣夾雜物被排除。參照圖4和圖5種的75，所述水的一部分基本上被引入平移方向Z，從而這部分75在流出口69周圍散開，對空氣夾雜物形成水壁壘。
如圖2所示，裝置25還包括設置有抽取嘴79的抽取裝置77。如實例所示，抽取嘴79被固定在裝置25的第二滑道81上，藉助於裝置25的第二平移裝置83，它可以相對於轉動軸29沿平行於徑向X′方向平移。為此目的，第二平移裝置83包括第三電動馬達85，藉助於它，第二滑道81可以在附屬於框架35並沿平行於X′方向延伸的直引導設備上平移。圖3的俯視圖示出抽取嘴79被布置成相對於旋轉軸29直接與透鏡系統9相對。在操作過程中，藉助於第三馬達85，同步平移抽取嘴79與透鏡系統9，透鏡系統9和抽取嘴79相繼位於距離旋轉軸29基本相等的距離R。以這種方式，將抽取嘴79安置在透鏡系統9的下遊，從而如圖3所示，在透鏡系統9處供應的液體流71由旋轉的基板3帶走，從感光層5被抽取嘴79抽出。當水從透鏡系統9下遊的感光層5被抽走時，由此基本上被排除了已經使用過的水回流到間隙53情況，這種回流幹擾間隙53中精確劑量的液體流71。藉助於第三馬達85使抽取嘴79與透鏡系統9沿徑向X′方向同步平移，使得，在操作過程中，抽取嘴79總是距旋轉軸29一個距離，該距離對應於所布置的透鏡系統9距旋轉軸29的距離，抽取嘴79的尺寸和抽出功率只能必須相當小以抽出已經使用過的水。
根據本發明的一個替代實施方案，它不同於上述裝置25，其中如圖6和圖7所示的面對感光層5的輔助透鏡59′的側63′設置有堤壩89。在圖6和圖7中，該裝置的替代實施方案中與裝置25相應的各部分用相應的參考數字表示。以下，僅僅討論該裝置的替代實施方案與裝置25之間的差別。沿切線Y方向觀察，堤壩89從輔助透鏡59′的光學有效部分73′向上遊延伸至輔助透鏡59′的邊緣。將流出口69′設置在另一堤壩91，堤壩91設置在載體61′的壁65′上，沿著切線Y方向觀察，堤壩91從堤壩89延伸到流出口69′。堤壩89和另一個堤壩91的寬度W′和高度H′都相等，從而沿著切線Y方向觀察，堤壩89和另一個堤壩91彼此混為一體。在操作過程中，如果以足夠的流動速率經過流出口69′提供水，在堤壩89，91和感光層5之間的間隙93內產生庫埃特流動，在毛細管液體力作用下，在相對於Y方向的直角方向觀察，該庫埃特流動被保持在間隙93內。因而，堤壩89，91決定在間隙93內的液體流71′的位置和寬度。因為由此精確確定了間隙93內的液體流71′的位置和寬度和在輔助透鏡59′的光學有效部分73′的位置，所以可以限定上述的關于于液體流71′最小所需寬度的富餘量。為此原因，在圖7所示實例中，堤壩89，91的寬度W′僅僅略微超過輔助透鏡59′的光學有效部分73′的直徑DEFF。另外，由於堤壩89有限的寬度和有限的長度的結果，作用在輔助透鏡59′上的液體力受到進一步限制，從而進一步降低了透鏡系統9的不想要的機械振動的風險。
值得注意的是當流出口69，69′越接近於輔助透鏡59，59′以及越接近於它的光學有效部分時，獲得的結果越好。在根據本發明的裝置中，理論上，甚至可以將遊出口設置在面對感光層的輔助透鏡的一側並位於其光學有效部分之外。然而，實際上證明在輔助透鏡裡設置流出口是非常費力的。
還應當注意的是，代替上述的圓形的流出口69，69′，可以使用不同形狀的流出口，例如垂直於相對透鏡系統平移基板的方向延伸的狹縫形流出口。
最後，值得注意的是本發明不局限於圖1a至圖1e所示過程步驟的方法。本發明還包括其它方法，其中根據包括至少用調製的輻射束輻照基板上的感光層步驟過程製作主模，和用這種主模或用適當的複製過程藉助這種主模製作的子模製作光學可掃描信息載體。
權利要求
1.一種製作光學可掃描信息載體的方法，該方法包含第一步，其中製作主模，和第二步，其中藉助主模或藉助利用所述由主模製作的子模藉助複製過程製作信息載體，在其第一步中，藉助經過調製的輻射束對設置在基板上的感光層輻照，藉助光學透鏡系統在感光層上將該輻射束聚焦成掃描點，基板和透鏡系統被彼此相對移動，在位於感光層和面對所述感光層的透鏡系統的透鏡之間的間隙提供有液體，其特徵在於液體經過流出口被提供，沿與透鏡系統相關的掃描點位置的基板平移方向觀察時，它是處於掃描點的上遊並且直接與所述透鏡相鄰近，所述流出口設置在壁內，其基本上延伸在虛平面內，因此，在透鏡面對感光層的一側延伸。
2.一種製作用於製作光學可掃描信息載體的主模的方法，根據此方法，藉助經過調製的輻射束對設置在基板上的感光層輻照，用光學透鏡系統在感光層上將該輻射束聚焦成掃描點，基板和透鏡系統被彼此相對移動，在位於感光層和面對所述感光層的透鏡系統的透鏡之間的間隙中提供有液體，其特徵在於液體經過流出口被提供，沿與透鏡系統相關的掃描點位置的基板平移方向觀察時，它是處於掃描點的上遊並且直接與所述透鏡相鄰近，所述流出口設置在壁內，其基本上延伸在虛平面內，因此，在透鏡面對感光層的一側延伸。
3.如權利要求1或2所要求的方法，其特徵在於該基板是盤形的，圍繞垂直於基板延伸的旋轉軸旋轉，而透鏡系統基本上沿相對於旋轉軸的徑向平移，沿相對於旋轉軸的切線方向觀察時，經過流出口提供的液體在掃描點的上遊。
4.如權利要求1或2所權利要求的方法，其特徵在於以速率＝0,5*V*H*W提供經過流出口的液體，其中W至少等於2*H*NA/√(n2-NA2)，V是相對於透鏡系統在掃描點處基板的平移速度，H間隙的高度尺寸，W是沿垂直於該平移方向觀察時，液體擴散進入間隙的寬度，NA是透鏡系統的數值孔徑，和n是液體的光學折射率。
5.如權利要求4所要求的方法，其特徵在於W至多為大約10*H。
6.如權利要求4所要求的方法，其特徵在於高度H至少為大約4μm，並且至多為大約100μm。
7.如權利要求6所要求的方法，其特徵在於高度H至少為大約7μm，並且至多為大約10μm。
8.如權利要求4所要求的方法，其特徵在於該流出口是圓的，並且其直徑至多為大約0,5*W。
9.如權利要求1或2所要求的方法，其特徵在於沿著該平移方向觀察，從感光層抽取的液體位於透鏡系統的下遊。
10.一種用於製作主模的裝置，該主模用於製作光學可掃描信息載體，該裝置設置有可以圍繞旋轉軸旋轉的工作檯，在該工作檯上可以放置帶感光層的基板，以及輻射源，光學透鏡系統用於將在操作過程中輻射源所產生的輻射束在感光層上聚焦成為掃描點，平移設備，該設備可以相對於主要沿徑向的旋轉軸平移透鏡系統，液體供應設備，該設備在位於感光層與面對所述感光層的透鏡系統的透鏡之間間隙提供液體，該製作主模裝置的特徵在於該液體供應設備包括流出口，沿相對於旋轉軸切線方向觀察，它被安置於光學軸的上遊，並且直接與所述透鏡相鄰近，位於壁內的所述流出口基本在一個虛平面內延伸，在其中面對感光層透鏡的一側延伸。
11.如權利要求10所要求的方法，其特徵在於在操作過程中，在間隙內，提供經過流出口的液體流，其流動速率為＝0,5*V*H*W，此處W至少等於2*H*NA/√(n2-NA2)，和V是相對於透鏡系統在光學軸位置基板的速度，H間隙的高度尺寸，W是沿徑向觀察的液體流的寬度，NA是透鏡系統的數值孔徑，和n是液體的光學折射率。
12.如權利要求11所要求的裝置，其特徵在於寬度W至多為是大約10*H。
13.如權利要求11所權利要求的裝置，其特徵在於高度H至少為大約4μm，並且至多為大約100μm。
14.如權利要求13所要求的裝置，其特徵在於高度H至少為大約7μm，並且至多為大約10μm。
15.如權利要求11所要求的裝置，其特徵在於流出口是圓的且直徑最大是接近0,5W。
16.如權利要求11所要求的裝置，其特徵在於面對感光層的透鏡的一側設置有堤壩，沿切線方向觀察，該堤壩延伸至光學軸的上遊，並且其寬度等於所希望得到的液體流的寬度寬度W，而另一個堤壩設置有流出口，沿切線方向觀察，它具有相同的寬度，並且連接到透鏡的堤壩。
17.如權利要求10所要求的裝置，其特徵在於該裝置包括一種抽出裝置，相對於流出口和透鏡系統觀察，該抽出裝置被布置在下遊。
18.如權利要求17所要求的裝置，其特徵在於該抽出裝置有抽取嘴，藉助於另一個平移裝置，該抽取嘴可以與沿著另一相對於旋轉軸的徑向的透鏡系統同步平移。
全文摘要
本發明涉及用於製作如CD或DVD等光信息盤的主模(1)的製作方法。根據該方法,基板(3)設置有感光層(5),其後,用輻射束(7)輻照基板。將一種液體,例如水,充進間隙(53),該間隙位於感光層和面對所述層的透鏡系統的輔助透鏡(59)之間。作為結果,減小了掃描點尺寸,並且提高了所製作的信息盤的信息密度。根據本發明,通過供應口(69)提供該液體,此供應口被安置直接鄰近於輔助透鏡(59)。這樣,通過供應口所提供的液體直接地並完全被輸入進所述間隙(53)中,從而提供給填充間隙的液體數量有限。其結果,在間隙中得到沒有空氣夾雜物的液體的均勻的庫埃特流動。這種庫埃特流動不引起透鏡系統的任何不希望的機械振動。
文檔編號G11B7/12GK1386273SQ01802317
公開日2002年12月18日 申請日期2001年7月23日 優先權日2000年8月8日
發明者H·范桑藤, G·E·范羅斯馬倫 申請人:皇家菲利浦電子有限公司