FR2702076A1 - Process for manufacturing a preformatted substrate, optical disk and master disk obtained from the preformatted substrate as well as pressing matrix obtained from the master disk and optical disk obtained from this pressing matrix - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un substrat préformaté utilisable pour la fabrication de disques optiques et pour la fabrication de disques maîtres, ces disques maîtres permettant la fabrication de matrices de pressage de disques optiques. Elle vise également le substrat préformaté, le disque optique et le disque maître, obtenus par ce procédé, ainsi que la matrice de pressage obtenue à partir de ce disque maître et le disque optique obtenu à partir de cette matrice de pressage. The invention relates to a method of manufacturing a preformatted substrate usable for the manufacture of optical discs and for the manufacture of master discs, these master discs allowing the manufacture of dies for pressing optical discs. It also relates to the preformatted substrate, the optical disc and the master disc, obtained by this method, as well as the pressing die obtained from this master disc and the optical disc obtained from this pressing die.
Les disques optiques de type WORM sont constitués d'un substrat préformaté, généralement en polycarbonate, recouvert d'une ou de plusieurs couches sensibles qui se modifient au contact d'un faisceau émis par une diode laser en réalisant par exemple par ablation thermique des micro cuvettes représentatives de l'information à enregistrer. WORM type optical discs consist of a preformatted substrate, generally made of polycarbonate, covered with one or more sensitive layers which change on contact with a beam emitted by a laser diode, for example by thermal ablation of micro cuvettes representative of the information to be recorded.
On connaît un procédé de préformatage d'un substrat consistant à effectuer par pressage d'une matrice en nickel une prégravure de ce substrat, prégravure d'un sillon qui permet d'assurer le guidage précis du faisceau issu de la diode laser, en contrôlant son positionnement radial de façon à suivre de manière précise la piste formée par le sillon. Cette prégravure permet également un contrôle de la focalisation du faisceau laser sur le disque. De plus, cette prégravure (ou préformatage) intègre une base de temps, apte à permettre l'asservissement de la vitesse de rotation du substrat, cette base de temps étant constituée soit par une wobbulation dans le sillon continu, soit à partir de formats déjà spécifiés notamment dans des normes internationales (format échantillonné ou composite continu). There is a known process for preformatting a substrate which consists in pressing a nickel matrix to pre-etch this substrate, pre-etching a groove which makes it possible to ensure precise guiding of the beam coming from the laser diode, by controlling its radial positioning so as to follow precisely the track formed by the groove. This pre-etching also allows control of the focusing of the laser beam on the disc. In addition, this pre-etching (or pre-formatting) incorporates a time base, capable of allowing the speed of rotation of the substrate to be controlled, this time base being constituted either by wobbulation in the continuous groove, or from formats already specified in particular in international standards (sampled format or continuous composite).
Par ailleurs, on connaît un procédé consistant à utiliser un enregistreur
WORM du commerce pour enregistrer et graver des informations sur des disques optiques en verre, ou pour fabriquer des disques maîtres sur lesquels sont gravées des informations, ces disques maîtres permettant la fabrication de matrices utilisables pour le pressage des disques optiques. On utilise également, dans ce procédé, des substrats préformatés, ces substrats préformatés étant obtenus de la même manière que précédemment.Furthermore, a method is known which consists in using a recorder
WORM of the trade to record and burn information on optical discs in glass, or to manufacture master discs on which information is engraved, these master discs allowing the manufacture of matrices usable for the pressing of optical discs. Preformatted substrates are also used in this process, these preformatted substrates being obtained in the same manner as above.
L'invention a pour but de proposer un nouveau procédé de fabrication d'un substrat préformaté utilisable pour la fabrication de disques optiques, notamment de disques optiques pouvant être enregistrés dans des enregistreurs de type WORM et pour la fabrication de disques maîtres permettant la fabrication de matrices utilisables pour le pressage de disques optiques. The object of the invention is to propose a new method for manufacturing a preformatted substrate which can be used for the manufacture of optical discs, in particular optical discs which can be recorded in WORM type recorders and for the manufacture of master discs allowing the manufacture of dies usable for pressing optical discs.
A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrication d'un substrat préformaté consistant à déposer sur un support en verre une couche de résine sensible à une contrainte, cette couche ayant une épaisseur compatible avec le guidage de la diode laser de l'enregistreur de type WORM, de préférence une épaisseur d'environ 750 nm, puis à enregistrer le signal de préformatage dans cette couche de résine sensible par application de la contrainte appropriée et, enfin à éliminer les zones de résine transformée par dissolution chimique ou par tout autre moyen approprié. To this end, the invention provides a method of manufacturing a preformatted substrate consisting of depositing on a glass support a layer of resin sensitive to stress, this layer having a thickness compatible with the guidance of the laser diode of the WORM type recorder, preferably a thickness of approximately 750 nm, then recording the preformatting signal in this layer of sensitive resin by applying the appropriate stress and, finally, eliminating the zones of resin transformed by chemical dissolution or by any other appropriate means.
Selon une première variante du procédé, après l'étape d'élimination des zones de résine transformée, on transfère le préformat dans le support en verre par gravure par plasma réactif, de préférence par plasma réactif d'ions argon et d'ions fluor, les ions fluor étant de préférence obtenus à partir de trifluorométhane gazeux, la profondeur de la gravure devant être compatible avec le guidage de la diode laser de l'enregistreur de type WORM telle qu'une profondeur d'environ 750 mm, l'épaisseur de la couche de résine sensible à une contrainte étant alors indifférente, cette étape de transfert étant suivie d'une étape d'élimination de la résine résiduelle par dissolution chimique ou par plasma, de préférence par plasma à oxygène. According to a first variant of the process, after the step of eliminating the zones of transformed resin, the preformate is transferred into the glass support by etching with reactive plasma, preferably by reactive plasma of argon ions and fluorine ions, the fluorine ions preferably being obtained from gaseous trifluoromethane, the depth of the etching having to be compatible with the guidance of the laser diode of the WORM type recorder such that a depth of about 750 mm, the thickness of the resin layer sensitive to a stress then being indifferent, this transfer step being followed by a step of removing the residual resin by chemical dissolution or by plasma, preferably by oxygen plasma.
Selon une seconde variante de l'invention, on dépose entre la couche de résine sensible à une contrainte et le substrat en verre une couche d'un matériau réfléchissant dans le domaine de longueurs d'onde de la diode laser de l'enregistreur de type WORM, cette couche de matériau réfléchissant ayant une épaisseur permettant le guidage de la diode laser de l'enregistreur de type
WORM, le transfert du préformat se faisant dans cette couche réfléchissante par gravure, cette gravure devant enlever toute l'épaisseur de la couche de matériau réfléchissant jusqu'à la surface du substrat en verre et l'épaisseur de la couche de résine étant alors indifférente.According to a second variant of the invention, a layer of a reflective material in the wavelength range of the laser diode of the type recorder is deposited between the layer of resin sensitive to stress and the glass substrate. WORM, this layer of reflective material having a thickness for guiding the laser diode of the type recorder
WORM, the transfer of the preformate taking place in this reflective layer by etching, this etching having to remove the entire thickness of the layer of reflective material up to the surface of the glass substrate and the thickness of the resin layer then being indifferent .
Selon une caractéristique de l'invention, la résine sensible est une résine photosensible, l'enregistrement du préformatage se faisant alors par défilement d'un faisceau lumineux tel qu'un faisceau laser modulé en fonction du signal de préformatage à enregistrer ou par insolation, au travers d'un masque représentatif du signal de préformatage, de la résine photosensible par un rayonnement lumineux tel qu'un rayonnement UV. According to a characteristic of the invention, the sensitive resin is a photosensitive resin, the recording of the preformatting then taking place by the passing of a light beam such as a laser beam modulated as a function of the preformatting signal to be recorded or by exposure, through a mask representative of the preformatting signal, photosensitive resin by light radiation such as UV radiation.
Selon une autre caractéristique du procédé, la résine est une résine de type photopolymérisable, le préformat étant alors enregistré dans cette couche de résine par pressage d'une matrice comportant le préformat, la résine étant ensuite durcie par exposition à un rayonnement lumineux tel qu'un rayonnement UV. Le substrat préformaté ainsi obtenu peut être utilisé dans la mise en oeuvre de tous procédés de fabrication de disques optiques de type WORM ou de disques maîtres utilisables pour la fabrication de matrices de pressage de tels disques optiques. According to another characteristic of the process, the resin is a photopolymerizable type resin, the preformate then being recorded in this resin layer by pressing a matrix comprising the preformate, the resin then being hardened by exposure to light radiation such as UV radiation. The preformatted substrate thus obtained can be used in the implementation of any process for manufacturing optical discs of WORM type or master discs which can be used for the manufacture of pressing dies of such optical discs.
Le substrat préformaté, le disque optique obtenu à partir de ce substrat ainsi que le disque maître obtenu à partir de ce substrat préformaté, la matrice de pressage obtenue à partir de ce disque maître et le disque optique obtenu à partir de cette matrice de pressage font également l'objet de l'invention. The preformatted substrate, the optical disc obtained from this substrate as well as the master disc obtained from this preformatted substrate, the pressing die obtained from this master disc and the optical disc obtained from this pressing die make also the subject of the invention.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre et qui est faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel:
- la figure 1 illustre schématiquement un mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention
- la figure 2 illustre schématiquement un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention; et
- la figure 3 illustre schématiquement un troisième mode de mise en oeuvre de l'invention.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows and which is made with reference to the appended schematic drawing given solely by way of example and in which:
- Figure 1 schematically illustrates an embodiment of the method of the invention
- Figure 2 schematically illustrates a second embodiment of the invention; and
- Figure 3 schematically illustrates a third embodiment of the invention.
Le procédé de fabrication d'un substrat préformaté selon l'invention consiste à réaliser les trois étapes notées (a), (b) et (c) représentées schématiquement en figure 1. The process for manufacturing a preformatted substrate according to the invention consists in carrying out the three steps noted (a), (b) and (c) shown diagrammatically in FIG. 1.
A l'étape (a), on dépose sur un substrat 1 en verre une couche (2) de résine photosensible et on enregistre dans la résine le signal de préformatage, sous forme d'une image latente, au moyen d'un faisceau lumineux 3 approprié tel que notamment un faisceau laser modulé en fonction du signal de préformatage. On obtient alors comme illustré en (b), le substrat 1 en verre portant à sa surface une couche de résine comportant des zones 4 transformées. In step (a), a layer (2) of photosensitive resin is deposited on a glass substrate 1 and the preformatting signal is recorded in the resin, in the form of a latent image, by means of a light beam. 3 suitable such as in particular a laser beam modulated as a function of the preformatting signal. As shown in (b), the glass substrate 1 is then obtained carrying on its surface a resin layer comprising zones 4 transformed.
Dans l'étape de développement suivante notée (c), les zones (4) de résine insolée sont éliminées par dissolution chimique, formant ainsi le sillon, continu ou non, constituant le préformat
Si la résine 5 résiduelle, déposée à la surface du substrat 1, en verre a une épaisseur compatible avec le guidage de la diode laser de l'enregistreur de type WORM (par exemple environ 750 nm), et si la composition chimique de cette résine 5 est compatible avec les couches sensibles qui y seront ensuite déposées, afin de procéder à l'enregistrement des informations dans des enregistreurs de type WORM, le disque 6 ainsi constitué pourra servir de substrat préformaté.In the following development stage noted (c), the zones (4) of insolated resin are eliminated by chemical dissolution, thus forming the furrow, continuous or not, constituting the preformate
If the residual resin 5, deposited on the surface of the glass substrate 1, has a thickness compatible with the guidance of the laser diode of the WORM type recorder (for example around 750 nm), and if the chemical composition of this resin 5 is compatible with the sensitive layers which will then be deposited there, in order to record the information in WORM type recorders, the disc 6 thus formed can serve as a preformatted substrate.
Dans le but d'obtenir des substrats plus stables et comme illustré en figure 2, il est possible, après les étapes (a), (b) et (c) qui sont identiques à celles décrites précédemment, de transférer dans le substrat 1 en verre le préformat par gravure chimique ou par gravure par plasma réactif, de préférence par gravure par plasma réactif d'ions argon et d'ions fluor, les ions fluor étant de préférence obtenus à partir de trifluorométhane gazeux. A ce stade, comme illustré à l'étape notée (d), le substrat en verre 1 porte à sa surface un sillon 7 représentatif du préformat et des zones 5 de résine résiduelle qui sont ensuite éliminées par tout moyen approprié, de préférence par plasma à oxygène. In order to obtain more stable substrates and as illustrated in FIG. 2, it is possible, after steps (a), (b) and (c) which are identical to those described above, to transfer to the substrate 1 by glass the preformate by chemical etching or by reactive plasma etching, preferably by reactive plasma etching of argon ions and fluorine ions, the fluorine ions preferably being obtained from trifluoromethane gas. At this stage, as illustrated in the step noted (d), the glass substrate 1 carries on its surface a groove 7 representative of the preformate and of the zones 5 of residual resin which are then eliminated by any appropriate means, preferably by plasma oxygen.
Ici c'est la profondeur du sillon 7 qui devra être compatible avec le guidage de la diode laser de l'enregistreur de type WORM et non l'épaisseur de la couche de résine photosensible qui pourra donc être choisie librement. Here it is the depth of the groove 7 which must be compatible with the guidance of the laser diode of the WORM type recorder and not the thickness of the layer of photosensitive resin which can therefore be freely chosen.
On obtient ainsi le substrat préformaté 8 constitué du substrat 1 en verre comportant un préformat gravé à sa surface. This gives the preformatted substrate 8 consisting of the glass substrate 1 having a preformate etched on its surface.
Une des variantes de l'invention consiste, comme illustré en figure 3, à déposer, dans une étape notée (e), sur le substrat 1 en verre une couche d'un matériau 9 réfléchissant dans le domaine des longueurs d'onde du faisceau lumineux émis par la diode laser de l'enregistreur de type WORM, c'est-à-dire dans un domaine de longueurs d'ondes proche d'environ 780 nm. Ce matériau réfléchissant pourra être un matériau métallique tel que par exemple le chrome, l'argent, l'aluminium ou un matériau dur tel que par exemple du nitrure ou du carbonitrure de titane ou de zirconium ou d'hafnium ou encore en tout autre matériau réfléchissant dans le domaine de longueurs d'onde approprié. On dépose ensuite une couche 2 de résine photosensible sur cette couche de matériau 9 réfléchissant.De la même manière que précédemment, la couche 2 de résine est insolée par un faisceau lumineux 3 tel qu'un faisceau émis par une source laser modulée en fonction du préformat à enregistrer. On obtient comme illustré à l'étape (f) des zones 4 de résine insolée et des zones 5 de résine non insolée. Puis les zones 4 de résine insolée sont éliminées par exemple par dissolution chimique afin d'obtenir comme représenté en (g) le substrat en verre 1 recouvert de la couche de matériau 9 réfléchissant, cette couche de matériau 9 réfléchissant portant à sa surface des zones de résine 5 résiduelle. A l'étape suivante notée (h), le préformatage est transféré dans le matériau 9 réfléchissant par tout moyen approprié, par exemple par gravure chimique. Cette gravure est effectuée dans les zones de la couche de matériau 9 non réfléchissant non recouvertes par les zones 5 de résine non insolée.La gravure devra enlever toute l'épaisseur de la couche de matériau 9 réfléchissant jusqu'à la surface du substrat 1 en verre. One of the variants of the invention consists, as illustrated in FIG. 3, in depositing, in a step noted (e), on the glass substrate 1 a layer of a material 9 reflecting in the range of the wavelengths of the beam. light emitted by the laser diode of the WORM type recorder, that is to say in a wavelength range close to approximately 780 nm. This reflective material may be a metallic material such as for example chromium, silver, aluminum or a hard material such as for example titanium or zirconium or hafnium nitride or carbonitride or in any other material. reflecting in the appropriate wavelength range. A layer 2 of photosensitive resin is then deposited on this layer of reflective material 9. In the same way as above, the layer 2 of resin is exposed by a light beam 3 such as a beam emitted by a laser source modulated as a function of the preformat to be saved. As illustrated in step (f), zones 4 of exposed resin and zones 5 of non-exposed resin are obtained. Then the zones 4 of insolated resin are eliminated for example by chemical dissolution in order to obtain as shown in (g) the glass substrate 1 covered with the layer of reflective material 9, this layer of reflective material 9 carrying on its surface zones of residual resin. In the next step noted (h), the preformatting is transferred into the reflective material 9 by any suitable means, for example by chemical etching. This etching is carried out in the areas of the layer of non-reflective material 9 not covered by the areas 5 of non-insolated resin. The etching should remove the entire thickness of the layer of reflective material 9 up to the surface of the substrate 1 by glass.
Dans ce cas, la diode laser de l'enregistreur de type WORM détectera une succession de zones réfléchissantes et de zones non réfléchissantes, de la même façon que lorsqu'il y a alternance de niveau entre les zones gravées et les zones non gravées, la profondeur de la gravure amenant à un résultat similaire à une perte de réflectivité. In this case, the laser diode of the WORM type recorder will detect a succession of reflecting zones and non-reflecting zones, in the same way as when there is alternation of level between the engraved zones and the non-engraved zones, the depth of the etching leading to a result similar to a loss of reflectivity.
On obtient ici un substrat préformaté 10 constitué du substrat 1 en verre portant à sa surface un sillon gravé dans la couche de matériau 9 réfléchissant. This gives a preformatted substrate 10 consisting of the glass substrate 1 carrying on its surface a groove etched in the layer of reflective material 9.
On notera qu'au lieu d'enregistrer le préformat dans la couche de résine photosensible au moyen d'un faisceau laser, il est possible d'insoler celle-ci à travers un masque par un rayonnement UV. Note that instead of recording the preformate in the photosensitive resin layer by means of a laser beam, it is possible to expose it through a mask by UV radiation.
On pourra également enregistrer le préformat dans la couche de résine non plus par insolation de cette résine mais par pressage dans une résine déposée en couche mince sur le substrat. Pour ce faire, on dépose sur le substrat une couche de résine de type photopolymérisable ou thermopolymérisable, de préférence de type photopolymérisable et à l'aide d'une matrice comportant le préformat, matrice qui pourra être par exemple en nickel, on presse ce préformat dans la résine. La résine sera ensuite durcie grâce à un rayonnement lumineux tel que par exemple un rayonnement UV. Après démoulage, on obtient un substrat comportant le préformat voulu dans une résine à sa surface.De la même façon que dans le cas où l'on utilise une résine photosensible, il sera possible de transférer ce préformat dans le substrat ou dans la couche de matériau réfléchissant par gravure ou par plasma, la résine étant ensuite éliminée par dissolution chimique ou par plasma à oxygène. Les substrats préformatés (6), (8) et (10) décrits ci-dessus sont ensuite recouverts d'une ou plusieurs couches de résine sensible à une contrainte dans lesquelles des informations seront ensuite enregistrées par exemple en utilisant un enregistreur de type WORM de façon à fabriquer soit des disques optiques préformatés et enregistrés soit des disques maîtres en verre préformatés et enregistrés, ces disques maîtres permettant la fabrication, par une étape ultérieure de galvanoplastie, de matrices utilisables pour le pressage de disques optiques. The preformate can also be recorded in the resin layer no longer by exposure of this resin but by pressing in a resin deposited in a thin layer on the substrate. To do this, a layer of photopolymerizable or thermopolymerizable type resin, preferably of photopolymerizable type, is deposited on the substrate and using a matrix comprising the preformate, a matrix which may for example be made of nickel, this preformate is pressed. in the resin. The resin will then be hardened by light radiation such as for example UV radiation. After demolding, a substrate is obtained which has the desired preformate in a resin on its surface. In the same way as in the case where a photosensitive resin is used, it will be possible to transfer this preformate into the substrate or into the layer of reflective material by etching or by plasma, the resin then being eliminated by chemical dissolution or by oxygen plasma. The preformatted substrates (6), (8) and (10) described above are then covered with one or more layers of stress-sensitive resin in which information will then be recorded, for example using a WORM type recorder. so as to manufacture either preformatted and recorded optical discs or preformatted and recorded master glass discs, these master discs allowing the manufacture, by a subsequent stage of electroplating, of dies usable for pressing optical discs.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of examples.
Ainsi, le support 1 pourra être en tout autre matériau que du verre. Thus, the support 1 may be made of any material other than glass.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if these are carried out according to the spirit.
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| FR9302005A Expired - Fee Related FR2702076B1 (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Method for manufacturing a preformatted substrate, optical disc and master disc obtained from the preformatted substrate as well as pressing die obtained from the master disc and optical disc obtained from this pressing die. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2702076B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109696266A (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-30 | 江苏五星波纹管有限公司 | A kind of induced with laser microgroove surface nanosizing detection method applied to compensator |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4057831A (en) * | 1972-09-05 | 1977-11-08 | U.S. Philips Corporation | Video record disc manufactured by a process involving chemical or sputter etching |
| JPS59114031A (en) * | 1982-12-22 | 1984-06-30 | Hitachi Ltd | Manufacture of stamper for optical disc |
| EP0155000A2 (en) * | 1984-03-16 | 1985-09-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing optical memory element |
| EP0168763A2 (en) * | 1984-07-14 | 1986-01-22 | Victor Company Of Japan, Limited | Method for fabricating a master recording disc |
| EP0488239A1 (en) * | 1990-11-28 | 1992-06-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a stamper |
-
1993
- 1993-02-22 FR FR9302005A patent/FR2702076B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
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| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 234 (M - 334)<1671> 26 October 1984 (1984-10-26) * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109696266A (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-30 | 江苏五星波纹管有限公司 | A kind of induced with laser microgroove surface nanosizing detection method applied to compensator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2702076B1 (en) | 1995-04-21 |
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