[發明專利]超分辨光盤的掩膜層及其制備方法

無效

• 申請號: 201110334865.8
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102411941A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 趙石磊;耿永友;施宏仁
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G11B7/24
• 分類號: G11B7/24;G11B7/241;C23C14/35;C23C14/14
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及光存儲，是一種超分辨光盤的掩膜層及其制備方法。

背景技術

近年來遠場光存儲由于光學衍射極限的限制，使光盤的容量和密度的提高遇到了瓶頸，由于近場光存儲能夠突破衍射極限，使得光盤信息記錄點尺寸減小，從而提高了光盤的信息存儲量。在近場光存儲技術中，自從Yasuda等首次在只讀式光盤中采用掩膜的方法來實現超分辨記錄點的讀出后(參見Yasuda?K，Ono?M，Aratani?K?et?al..Premastered?optical?disk?by?super?resolution.Jpn.J.Appl.Phys.1993，32(11B)：5210-5213)，超分辨掩膜技術就逐漸為人所知并成為一種非常有前景的技術，在這種技術中，掩膜材料又起著至關重要的作用，諸如SbBi，AgInSbTe等材料均為科研工作者作為掩膜材料所研究(參見Zhai?Fengxiao，Li?Simian，Huang?Huan?et?al..Transient?optical?response?of?Bi₂₀Sb₈₀?films?induced?by?picosecond?laser?pulse[J].Chinese?J.Lasers，2010，37(10)：2620-2624.和F.Zhang，Y.Wang，W.D.Xu?et?al.High-density?read-only?memory?disk?with?Ag₁₁In₁₂Sb₅₁Te₂₆super-resolution?mask?layer[J].Chin.Phys.Lett.，2004，21(10)：1973-1975.)。這些掩膜層材料由于穩定性差，在超分辨光盤結構中，需要保護在兩層介電層之間，光盤讀出信號質量因此受到介電層厚度和鍍膜質量的影響。尋找單層同時具有較高穩定性和讀出性能的超分辨薄膜會大大提高超分辨光盤實用化的水平。銀Ag和硅Si在光盤生產中通常用作全反射層和半反射層材料，具有一定的環境穩定性，進一步用光固化膠保護后，其穩定性大大提高，可以保存幾十年而不發生任何變化。我們實驗發現單層硅薄膜具有一定的超分辨讀出性能，但讀出信號穩定性差，讀出信號載噪比小于20dB，不能滿足超分辨光盤實用化要求；單層銀雖然最高的載噪比能達到25dB，但是其穩定性不是很好，放在空氣中容易被氧化而大幅降低其載噪比。

發明內容

本發明的目的在于改進上述現有技術的不足，提出一種超分辨光盤的掩膜層及其制備方法，該掩膜層用于超分辨光盤的制備，讀出信號的載噪比和環境穩定性大大提高，而且超分辨光盤結構簡單，與只讀式藍光光盤兼容，可以滿足未來超分辨光盤實用化的要求。

本發明的技術解決方案如下：

一種超分辨光盤的掩膜層，其特點在于該掩膜層是Ag摻雜Si的復合薄膜，該復合薄膜中Si的含量為13.8mol％～15.3mol％，該掩膜層厚度為30～50nm。

所述的超分辨光盤的掩膜層的制備方法，該方法包括下列步驟：

①光盤盤片和靶材的安裝：

將所述的光盤盤片刻有信息面的一面裝在盤片托上對著靶材，然后將盤片托夾持在磁控濺射鍍膜機的真空腔里的盤片座上；選定好濺射所用的Ag靶和Si靶并固定在磁控濺射鍍膜機的真空腔里的靶基座上，調節好盤片座和靶材的位置和距離，關閉真空腔蓋，開始抽真空，直至真空腔內壓力小于4χ10^-4Pa；

②濺射Ag摻雜Si復合薄膜：

采用Ar氣作為工作氣體，通過氣體流量計控制Ar氣的流量為80毫升/分鐘，(以下簡稱為sccm)，同時調節磁控濺射儀閘板閥至工作氣壓為0.85Pa，分別調節磁控濺射儀的直流和射頻電源，控制Ag靶和Si靶上的濺射功率，利用計算機控制程序控制濺射時間進行濺射，使復合薄膜中Si的含量為13.8mol％～15.3mol％，該掩膜層厚度為30～50nm；濺射完成后，依次關閉射頻電源、氣體流量計，打開閘板閥抽氣10分鐘后關閉閘板閥，放氣，打開磁控濺射儀的真空腔，取出制備的具有單層Ag摻雜Si復合薄膜的盤片。

本發明的技術效果

與以往的超分辨掩膜材料和超分辨光盤制備技術相比，本發明超分辨光盤的掩膜層制備的超分辨光盤，讀出信號的載噪比和環境穩定性大大提高，超分辨光盤結構簡單，與只讀式藍光光盤兼容，可以滿足未來超分辨光盤實用化的要求。