DE2319233C3

DE2319233C3 - Method of making an information storage medium RCA Corp., New York, N.Y. (V.St.A.)

Info

Publication number: DE2319233C3
Application number: DE19732319233
Authority: DE
Inventors: Loren Bainum Princeton NJ. Johnston jun. (V.StA.)
Priority date: 1972-04-19
Filing date: 1973-04-16
Publication date: 1977-06-16

Description

der Dicke des elektronenstrahlsensitiven Materials, Da es jedoch schwierig ist, einen gleichmäßig dünnen Materialüberzug auf einem mit Rillen versehenen Substrat aufzubringen, bereitet die Ausbildung einer Rillcnoberflüche, deren belichtete Bereiche gleichmäßig tief sein sollen, Schwierigkeiten. Während der Belichtung des dünnen Photoresfütmaterials wird der dieses Material durchdringende Elektronenstrahl von dem metallischen Substrat reflektiert. Zusätzlich zur Belichtung durch den auftreffenden Strahl belichten auch die reflektierten Elektronen Teile des Photoresistmatcrials und vergrößern damit die Breite der mit Hilfe des Elektronenstrahls eingeschriebenen Fläche entsprechend der Menge der reflektierten Elektronen. DL-se Menge reflektierter Elektronen ändert sich mit der Anzahl der aul den Substrat auftreffenden Elekfoncn und ist abhängig von der Dicke des Materialüberzugs an der jeweiligen Belichtungsstelle. Durch die Elektronenreflcxion an denjenigen Stellen des Substratmatcrials, wo der Photorcsistüberzug zu dünn ist, kann eine Überbelichtung dieser Stellen erfolgen, die zu einer ^:Hinlerschneidung im Photoresistmaterial führt. Solche Hinterschneidungsbclichtungcn des Photorcsistmate· rials erschweren die Duplikaibildung, indem die auf dem belichteten Photoresistmaterial gebildete Duplikatmetallschicht sich außerordentlich schwer von der photoresistbeschichteten Platte trennen läßt, ohne daß Beschädigungen oder andere Deformationen der dünnen Metallschicht eintreten.the thickness of the electron beam sensitive material. However, since it is difficult to apply a uniformly thin material coating on a substrate provided with grooves, the formation of a groove surface, the exposed areas of which should be uniformly deep, creates difficulties. During the exposure of the thin photoresist material, the electron beam penetrating this material is reflected by the metallic substrate. In addition to the exposure by the incident beam, the reflected electrons also expose parts of the photoresist material and thus increase the width of the area inscribed with the aid of the electron beam in accordance with the amount of the reflected electrons. The amount of reflected electrons changes with the number of electrons hitting the substrate and is dependent on the thickness of the material coating at the respective exposure point. By Elektronenreflcxion at those points of Substratmatcrials where the Photorcsistüberzug is thin to an overexposure of these bodies can take place that lead ^to: Hinlerschneidung leads in the photoresist material. Such undercut coatings of the photoresist material make the formation of duplicates more difficult because the duplicate metal layer formed on the exposed photoresist material is extremely difficult to separate from the photoresist-coated plate without damage or other deformations of the thin metal layer occurring.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Verfahrens zur Herstellung von Duplikaten, bei denen keine Hinterschneidungen durch Überbelichtung entstehen, so daß sich die Duplikate relativ einfach von der Mater trennen lassen. Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren erfindungsgemäß gelöst.The object of the invention is to provide a method for producing duplicates which do not cause undercuts due to overexposure, so that the duplicates are relatively easy from let the Mater separate. This object is achieved according to the invention by the method specified in claim 1 solved.

Bei diesem Verfahren zur Ausbildung eines Speichermediums mit einer hohen Informationsauflösung wird in einem ersten Schritt eine erste Platte mit einer spiralförmig genuteten Oberfläche ausgebildet, die zumindest teilweise mit einem kontinuierlichen Überzug aus einem elektronenstrahlsensitiven Material überzogen ist. In der Spiralrille wird durch Belichtung der überzogenen Platte mit einem Elektronenstrahl, der entsprechend der gewünschten Signalinformation moduliert ist, eine Oberfläche mit Erhöhungen und Vertiefungen erzeugt, welche der zu speichernden Information entsprechen. Dann werden Tene des belichteten Materials entfernt, so daß in den Vertiefungsbereichen Reste des sensitiven Materials verbleiben. Von der belichteten Platte wird dann ein Negativ in Form einer zweiten Platte hergestellt, bei welcher die Kontur der Rille gerade komplementär zu derjenigen der ersten Platte ist, und diese zweite Platte eignet sich zur Herstellung positiver Duplikate der ersten Platte mit der signalmodulierten Rille.In this method of forming a storage medium with a high information resolution, in a first step formed a first plate with a helically grooved surface, the at least partially with a continuous coating of an electron beam sensitive material is covered. In the spiral groove, the coated plate is exposed to an electron beam, which is modulated according to the desired signal information, a surface with ridges and Generated wells which correspond to the information to be stored. Then tene des exposed material is removed, so that residues of the sensitive material remain in the indentation areas. A negative in the form of a second plate is then produced from the exposed plate, in which the The contour of the groove is just complementary to that of the first plate, and this second plate is suitable for making positive duplicates of the first plate with the signal-modulated groove.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

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Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier erläuternder Zeichnungen erörtert. Es zeigt:The invention is discussed below with reference to two explanatory drawings. It shows:

F i g. 1 ein Schema der einzelnen Schritte bei der Herstellung einer Platte, undF i g. 1 a diagram of the individual steps in the manufacture of a plate, and

F1 g. 2 einen Querschnitt durch die Platte nach dem Aufliegen des sensitiven Materials.F1 g. 2 shows a cross section through the plate after the sensitive material has been placed on it.

Gemäß einer Ausführungsform der ErfinJung wird in der Oberfläche einer Metallscheibe eine V-förmige Spinilrille ausgebildet, die typischerweise eine Steigung von 2000 bis 8000 Windungen pro Zoll hat und einen Rillcnwinkel von etwa W jufwcist. Diese Metallplatte kann auf verschiedene Arten hergestellt werden. Beispielsweise kann man zunächst von einem Aluminiumrohling von ca, 35 cm Durchmesser und etwa 1,25 cm Dicke ausgehen, der zu einer flachen Scheibe mit einer Obcrflächcnrauhigkcit von 5 μ bearbeitet wird. Auf dieser Oberfläche wird dann ein Kupferüberzug bis zu einer Dicke von 75 μ abgelagert. Die kupferbcschichtctc Platte wird dann in eine geeignete Vorrichtung eingespannt, wo die KupferoberflHche glatt und eben poliert wird. Mit Hilfe eines Diamantschneidstiftes wird dann eine Spiralrille mit der gewünschten Steigung von beispielsweise 4000 Windungen pro Zoll in die Kupferoberflächc der Scheibe eingeschnitten.According to one embodiment of the invention, in A V-shaped spin groove is formed on the surface of a metal disk, which is typically a slope from 2000 to 8000 turns per inch and a crease angle of about W jufwcist. This metal plate can be made in several ways. For example, you can start with an aluminum blank of about 35 cm in diameter and about 1.25 cm thick, to form a flat disc with a Surface roughness of 5 μ is processed. This surface is then coated with copper up to deposited to a thickness of 75 μ. The kupferbcschichtctc plate is then placed in a suitable device clamped where the copper surface is polished smooth and even. With the help of a diamond cutting pen then a spiral groove with the desired pitch of, for example, 4000 turns per inch in the Incised copper surface of the disc.

Auf der mit der Rille versehenen Kupferoberfläche wird nun eine Schicht aus einem elektronenstrahlsensiiiven Material abgelagert. Hierfür eignet sich beispielsweise ein Photoresistmaterial. Das elektronenstrahlsensitive Material läßt sich nach einer von zahlreichen Techniken auf die Plattenoberfliiche aufbringen. Beispielsweise kann man die Scheibe mit etwa 200 bis 2000 U/min (typischerweisc etwa Ί50 U/min) in Umdrehung versetzen und das sensitive Material mit einer Viskosität von etwa ;,5 cP auf die rotierende Platte aufsprühen. Infolge der Rotation wird überschüssiges Material weggcschleudert, so daß eine kontinuierliche Schicht über den Rillenbereichen der Platte verbleibt.A layer of an electron beam sensitive material is now deposited on the copper surface provided with the groove. A photoresist material, for example, is suitable for this. The electron beam sensitive material can be applied to the plate surface using one of numerous techniques. For example, you can see the disk with about 200 to 2000 rev / min (about typischerweisc Ί50 U / min) put in rotation, and the sensitive material having a viscosity of about, spray, 5 cP to the rotating plate. As a result of the rotation, excess material is thrown away so that a continuous layer remains over the groove areas of the plate.

Die Rotationsgeschwindigkeit und die Viskosität des Materials des Überzugs müssen aufeinander abgestimmt sein, damit der Materialüberzug sich einer gewünschten Rillenkontur und in vorbestimmter Dicke in den Vertiefungsbereichen anpaßt. Wenn der Materialüberzug der Platte zu dick ist, insbesondere im Falle eines Photoresistmaterials, dann verhindert die nachfolgende Belichtung des Materialüberzugs durch den Elektronenstrahl, daß die durch den auftreffenden Elektronenstrahl auf die materialüberzogene Oberfläche verursachte Elektronenladung ebensoschnell zu dem elektrisch geerdeten Rotationsteller abfließt, wie sie aufgebaut ist. Die Restladung auf der überzogenen Plattenoberfläche wirkt dann defokussierend auf den Elektronenstrahl, so daß eine Aufzeichnung mit hoher Informationsauflösung in der beschichteten Plattenrille verhindert wird. Ist im Falle des anderen Extrems die Materialbeschichtung der Platte 1 zu dünn, dann reicht der Überzug 3 nicht für die nachfolgende Informationsaufzeichnung längs der Wandbezirke der Rille 2 aus, da die Fläche, in welcher die Signalinformation aufgezeichnet werden soll, in unerwünschter Weise verringert wird. Experimentell ist festgestellt worden, daß der Materialüberzug 3 so dick sein soll, daß er wie F i g. 2 zeigt, in der gerade die oberen Kanten der Erhöhungen in der Rille 2 bedeckt und in den Aufzeichnungsbercichen mindestens 50% dicker als die Eindringtiefe des Elfi tronens¹ ihls, aber nicht dicker als 6 Mikron an der tiefsten Rilleuvertiefung ist. Durdi diese Spezifizierung der minimalen Materialdicke in den Aufzeichnungsbereichen der Rille wird vermieden, daß der Elektronenstrahl das Material bis zum Träger durchdringt, so daß die nachteiligen Wirkungen der Strahlreflexion vom Träger ausgeschaltet werden. Als Folge davon verbleibt nach der Aufzeichnung der Information in dem elektronenstrahlsensitiven Material ein Rest dieses Materials unterhalb der durch den Elektronenstrahl belichteten Bereiche. Genauere Erläuterungen über die Aufbringung des elektronenstrahlsensitiven Materials,The speed of rotation and the viscosity of the material of the coating must be matched to one another so that the material coating adapts to a desired groove contour and to a predetermined thickness in the indentation areas. If the material coating of the plate is too thick, especially in the case of a photoresist material, then the subsequent exposure of the material coating by the electron beam prevents the electron charge caused by the impinging electron beam on the material-coated surface from flowing off to the electrically grounded rotary plate as quickly as it is constructed . The residual charge on the coated disc surface then has a defocusing effect on the electron beam, so that recording with high information resolution in the coated disc groove is prevented. If, in the case of the other extreme, the material coating of the disk 1 is too thin, then the coating 3 is not sufficient for the subsequent information recording along the wall districts of the groove 2, since the area in which the signal information is to be recorded is undesirably reduced. It has been found experimentally that the material coating 3 should be so thick that it is like FIG. 2 shows, in which the top edges of the elevations in the groove 2 are just covered and in the recording areas it is at least 50% thicker than the penetration depth of the Elfi tronens ¹ , but not thicker than 6 microns at the deepest groove indentation. By specifying the minimum material thickness in the recording areas of the groove, it is avoided that the electron beam penetrates the material as far as the carrier, so that the adverse effects of beam reflection from the carrier are eliminated. As a result, after the information has been recorded in the electron beam-sensitive material, a residue of this material remains below the areas exposed by the electron beam. More detailed explanations about the application of the electron beam sensitive material,

wie Photoresistmaterial, auf den Plattenträger sind in Wiedergabeplatle nicht ausreichend ist. Ein günstiges der bereits erwähnten US-PS 37 95 534 zu finden. Schlitzprofil läßt sich durch eine derartige Bemessunglike photoresist material, on the disk carrier are not sufficient in reproduction disk. A cheap one the already mentioned US-PS 37 95 534 to find. Slot profile can be determined by such a dimensioning

Bei Verwendung des bereits erwähnten Photoresist- der Belichtung erzielen, daß die größte materials ist besonders auf die Homogenität seiner Elektronenstrahleindringtiefe ohne Hinterschneidung Oberfläche vor der Belichtung mit dem Abtastelektro- 5 erfolgt.When using the above-mentioned photoresist, the exposure to achieve that is the greatest materials is particularly focused on the homogeneity of its electron beam penetration depth without undercutting Surface before exposure with the scanning electro-5 takes place.

nenmikroskop zu achten. Nach dem Aufbringen und Nachdem die Platte entwickelt worden ist und die dasN microscope to pay attention to. After application and after the plate has been developed and the that

Schleudertrocknen des Photoresistmaterials währenc' Signal darstellende Oberfläche in der Spiralrille etwa IO Minuten im Falle einer Platte mit 4000 ausgebildet ist, wird ein Negativ dieser Pla'le aus einem Rillenwindungen pro Zoll wird die Platte vom Material wie Nickel hergestellt. Dieses Nickel-Negativ Drehteller abgenommen und kann in freier Luft bei io ist komplementär zu der Form der mit Photoresistmate-Standardtemperatur und Feuchtigkeitsbedingungen rial beschichteten Platte und läßt sich zur Prägung von etwa 7 Tage lang trocknen. Die 7tägige Trocknungsdau- Vinylplatten verwenden, die dann mit einem Wiedcrgacr hat sich als zweckmäßig für das Verdunsten jeglichen begerät abgespielt werden können. Ein Schema dieser überschüssigen Lösungsmittels im Photoresistmaterial Verfahrensschritte ist in Fig. I dargestellt, und/ur Bildung einer ausgehärteten Oberflächenschicht 15 Eine Alternative zur Herstellung einer geprägten erwiesen. Durch diese gehärtete Oberflächenschicht Vinylplattc besteht darin, daß man eine rillenlosc, wird eine Erosion des Informationsmusters hoher materialbeschichtete Platte zweimal mit dem Strahl Auflösung der Photoresistschicht während ihrer Ent- eines Abtastelektronenmikroskops belichtet. Mit der wicklung vermieden. Ein anderes Verfahren zur ersten Belichtung wird die Spira rille ausgebildet. Trocknung der Photoresistschicht und/ur Bildung einer 20 während mit der zweiten Belichtung die das Signal gehärteten Oberflächenschicht liegt in eine Erhitzung darstellende Oberfläche hergestellt wird, der materialbeschichteten Platte, es hat sich jedoch Hierbei wird eine Aluminiumplatte bis zu einerSpin drying the photoresist material during the signal representing surface in the spiral groove about 10 minutes in the case of a plate with 4000, a negative of this plate is made from a With grooves per inch, the plate is made from material such as nickel. This nickel negative Turntable removed and can be left in the open air at io is complementary to the shape of the standard temperature with photoresistmate and humidity conditions rial coated plate and can be used for embossing dry for about 7 days. Use the 7-day permanent drying vinyl records, which are then covered with a re-crgacr has proven to be useful for the evaporation of any device. A scheme of this excess solvent in the photoresist material process steps is shown in Fig. I, and / for the formation of a cured surface layer 15. An alternative to producing an embossed one proven. This hardened surface layer of vinyl platc consists in the fact that one has no grooves, becomes an erosion of the information pattern of high material-coated plate twice with the beam Dissolution of the photoresist layer exposed during its de- a scanning electron microscope. With the winding avoided. Another method for the first exposure is to form the spiral groove. Drying of the photoresist layer and / for the formation of a 20 during the second exposure which the signal hardened surface layer is made in a surface representing heating, of the material-coated plate, however, here an aluminum plate is up to one

gezeigt, daß die Sensivität des Photorcsistmalerials Oberflächenrauhigkeit von 5 μ bearbeitet und mit einem nach der Erhitzung im allgemeinen herabgesetzt ist. Überzug aus elcktronenstrahlsensitivcn Material vcrsc-showed that the sensitivity of the Photorcsistmalerials processed surface roughness of 5 μ and with a is generally decreased after heating. Coating made of electron beam sensitive material

Nachdem die gehärtete Oberflächenschicht auf der 25 hen. Dieses Material kann in der bereits beschriebenen Oberseite der photorcsistüber/ogcnen Platte ausgebil- Weise durch Aufsprühen auf die in Rotation versetzte dct ist, wird die Platte unter dem Abtastclektronenmi· Platte erfolgen, /weckmäßig gibt man dem Überzug kroskop auf einen Plattenteller angeordnet, um mit eine Dicke von ^Γ> μ. welche ausreicht, daß nach der einem mit dem Videosignal modulierten Elektronen- Ausbildung sowohl der .Spiralrille als auch der die strahl belichtet zu werden. Die Platte wird mit einer 30 Information darstellenden Oberfläche rest'xhcs M.ilc-Drehzahl von etwa 10 U/min in Rotation versetzt, und rial auf der Plane vcrble.bt. Für die Ausbildung der der Elektronenstrahl wird mit einer Beschlcunigungs- Spiralrille ist es zweckmäßig, ein Photoresistmatenal zu spannung von 10 kV justiert. Der .Strahlstrom wird so belichten, welches einen gleichmäßigen Lösungsmittel eingestellt, daß die Größe des Fokuspunktes an Stellen gehalt durch die gesamte Materialmasse hat. ohne daß halber Intensität etwa 0,3 Mikron beträgt. Während des 35 eine gehärtete Oberflächenschicht mit wenig Lösungs-Auf/eichnens der Signalinformation wird der Eleklni- mittel verwendet wird, wie sie für die Ausbildung der nenstrahl genau auf die Platte fokussiert, so daß (''e fur Oberfläche für hohe Auflösung erwähnt worden war. eine Aufzeichnung mit hoher Auflösung innerhalb der Unter diesen Bedingungen kann eine gleichförmige zuvor ausgebildeten spiraligen Rille geeignete geringe Rille bis /u einer größeren Tiefe ausgebildet werden, als Größe des Strahlauftreffpunktes vorliegt. 40 es möglich ist. wenn die Oberflächenschicht beispielsAfter the hardened surface layer on the 25 hen. This material can be designed in the above-described upper side of the photorcsistüber / ogcnen plate by spraying it on the rotated dct, the plate is made under the scanning electron mi · plate, / wake you are the cover microscope placed on a turntable to with a thickness of ^Γ > μ. which is sufficient that after a modulated with the video signal electron training both the .Spiralrille and the beam to be exposed. The plate is set in rotation with a surface showing information at a speed of about 10 rpm, and rial on the tarpaulin. For the formation of the electron beam with an acceleration spiral groove, it is useful to adjust a photoresist material to a voltage of 10 kV. The .Strahlstrom is exposed in such a way that a uniform solvent is set that the size of the focal point has content in places through the entire mass of material. without half intensity being about 0.3 microns. During the formation of a hardened surface layer with little solution recording of the signal information, the electrolyte is used as it is precisely focused on the plate for the formation of the inner beam, so that ('' e was mentioned for surface for high resolution a high-resolution recording within the under these conditions, a uniform previously formed spiral groove can be formed as a suitable small groove to a depth greater than the size of the beam impingement point

Die Signalinformation wird typischerweise durch weise weniger Lösungsmittel enthält und durch Frequenzmodulierung des Elektronenstrahls auf der oberflächenchemische Effekte gehärtet worden ist Platte aufgezeichnet. Infolge der Frequenzmodulation Verwendet man für den Überzug der Platte als durchquer! der Elektronenstrahl sukzessive den Rillen- elektroni-nsirahlsensiiive·. Material ein Photoresistitutbcrcich der Platte und belichtet ein Muster in Form von 45 terial. dann empfiehlt sich die folgende Trocknungsme-Elementarschlitzcn. Die mit Photoresistmaterial be ihode. Nach Aufbringung und Trocknung des Photore schichtete Platte wird dann entwickelt, so daß an ihren sistmaterials im Rotationsverfahren wird die Platte auf belichteten Bereichen des Photoresistmaterial entfernt ein Gestell gebracht und in freier Luft unter wird, wobei an der Oberfläche der Platte restliches Standardtemperalur und Feuchtigkeitsbedingungen Photoresisimaterial verbleibt. Die Entwicklungszeit 50 etwa 20 Stunden lang trocknen gelassen. Die beschichbeträgt etwa 120 Sekunden bei Verwendung eines tete Platte wird dann vom Gestell heruntergenommen handelsüblichen Entwicklers. Das resultierende Profil und in einem verschlossenen Behälter von etwa eines typischen Schlitzes hat etwa 0,35 μ Breite, 0,3 μ doppeltem Plattcnvolumen gebracht. Während eines Tiefe und 6 μ Länge. Das Schlitzprofil variiert zwischen Zeitraums von etwa 1 bis 4 Tagen erreicht der Zuständen der Unterciilwicklung und der Überentwick- 55 Dampfdruck innerhalb des Behälters infolge des lung der Rcsistmatcrialschicht. Wenn das Photoresist- verdampfenden Lösungsmittels ein Gleichgewicht, material unterbelichtet ist, ergibt sich eine kleine welches ein weiteres Verdampfen des Lösungsmittels Vertiefung, während bei einer Überbelichtung ein verhindert. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das birnenförmiges Profil auftreten kann. Die letztere Lösungsmittel in praktisch homogener Verteilung Profilform ist jedoch unerwünscht, da sie bei der 60 innerhalb des gesamten Materials. Die beschichtete Duplikatherstcllung die oben erwähnten Schwierigkeit Scheibe wird dann auf einen Drehteller gelegt, wo sie ten bringt, wobei die Hinlcrschneidungen eine Freigabe anschließend durch den Elektronenstrahl eines Abtastder Metallschicht behindern, welche bei der Duplikation clektroncnmikroskops belichtet wird, auf die Platte aufgebracht ist. Unterscheidungen sind Bei Verwendung von Pholoresistmaterial als elcktro-The signal information is typically wise and contains less solvent Frequency modulation of the electron beam on which surface chemical effects have been hardened Record recorded. As a result of the frequency modulation, it is used as a coating for the plate across! the electron beam successively the grooved electroni-nsirahlsensiiive ·. Material a photoresist cover the plate and exposed a pattern in the form of 45 material. then the following drying measurement elementary slit is recommended. The ihode with photoresist material. After applying and drying the photore layered plate is then developed so that the plate is rotated on its sistmaterials exposed areas of the photoresist material are removed and placed in open air under a rack the remaining standard temperature and humidity conditions on the surface of the plate Photoresist remains. Allow development time 50 to dry for about 20 hours. The amount is about 120 seconds when using a tete plate is then removed from the frame commercial developer. The resulting profile and in a sealed container of about of a typical slot is about 0.35μ wide, 0.3μ twice the plate volume. During one Depth and 6 μ length. The slot profile varies between approximately 1 to 4 days of the period achieved Conditions of the undercooling and the overdevelopment 55 vapor pressure inside the container as a result of the treatment of the basic material layer. When the photoresist-evaporating solvent is in equilibrium, material is underexposed, there is a small which further evaporation of the solvent Deepening, while preventing one from overexposure. At this point there is that Pear-shaped profile can occur. The latter solvent in a practically homogeneous distribution Profile shape, however, is undesirable because it is at 60 within the entire material. The coated Duplicate creation of the above difficulty disk is then placed on a turntable where it is thes, with the incisions being released subsequently by the electron beam of a scanning device Hinder metal layer, which is exposed in the duplication by electronic microscope, is applied to the plate. When using photoresist material as an electrically resistant

dahcr zu vermeiden. 65 ncnstrahlscnsitives Material kann eine für die Auf/.eich-therefore to avoid. 65 non-radiation-sensitive material can be used for calibration

Untcrbclichtetc Schlitze in der Platte führen zu einer nung von Videoinformationen geeignete Spiralrille in geringen Tiefe, welche ungenügend für ein gutes folgender Weise ausgebildet werden. Die mit dem Signal Rausch-Verhältnis der im Endeffekt gepreßten Photoresistmaterial beschichtete Scheibe wird auf einenUndisclosed slits in the disk lead to a spiral groove suitable for video information shallow depth, which are insufficiently formed for a good following manner. The one with the Signal-to-noise ratio of the ultimately pressed photoresist coated disc is on a

7 g7 g

Drehteller unter einem Abtastelektronenmikroskop etwa 2 Minuten. Der aktive Entwickler dient demTurntable under a scanning electron microscope for about 2 minutes. The active developer serves this

gelegt und mit einer Drehzahl von etwa IO U/min in mehrfachen Zweck des Herauslösens der belichtetenplaced and at a speed of about IO rpm in multiple purposes of detaching the exposed

Drehung versetzt. Die Beschleunigungsspannung des Bereiche und der Erosion der Oberflüche an denOffset. The accelerating voltage of the areas and the erosion of the surfaces on the

Elektronenstrahls des Abiastelektronenmikroskops unbelichteten Bereichen der beschichteten Platte. DieElectron beam of the scanning electron microscope unexposed areas of the coated plate. the

wird so eingestellt, daß das Photoresistmaterial 5 Oberfläehenerosion an den unbelichteten Stellen erfolgtis adjusted so that the photoresist material 5 surface erosion occurs in the unexposed areas

überbelichtet wird, also beispielsweise auf 15 kV bei im allgemeinen bis zu einer Tiefe von etwa 0,5 μ undis overexposed, for example to 15 kV at generally down to a depth of about 0.5 μ and

einer Strahlstromstärke von ca. 5 χ I0-» A. Der dient dem primären Zweck der Entfernung der oberena beam current strength of approx. 5 χ I0- »A. This serves the primary purpose of removing the upper ones

Elektronenstrahl wird zunächst auf die Oberfläche der Teile der überbelichteten Spiralrille birnenförmigenElectron beam is initially pear-shaped onto the surface of the parts of the overexposed spiral groove

beschichteten Scheibe fokussiert und dann defokussicrt, Querschnitts und der dabei erfolgenden Bildung einercoated disk focused and then defocused, cross-section and the resulting formation of a

so daß die Strahlgröße genügend erweitert wird, um die 10 Rille von praktisch kreisförmigem Querschnitt,
gewünschte Rillenbreite zu ergeben. Beispielsweise Wie beim zuvor erläuterten Verfahren wird dieso that the beam size is expanded enough to include the 10 groove of practically circular cross-section,
to give the desired groove width. For example, as in the previously explained method, the

erhält man eine 10 μ breite Rille durch Reduzierung des gerillte Platte nun einige Tage in einem offenen Gestella 10 μ wide groove is obtained by reducing the grooved plate for a few days in an open frame

die Fokussierlinse des Abtastelektronenmikroskops in einer Atmosphäre von Standardtemperatur undthe focusing lens of the scanning electron microscope in an atmosphere of standard temperature and

durchfließenden Stromes von einem Betrag, der für die Feuchtigkeit gelagert, so daß sich eine gehärteteflowing through current of an amount that is stored for the moisture, so that a hardened

genaue Fokussierung des Elektronenstrahls auf die 15 Oberflächenschicht niedrigen Lösungsmittelgehaltesprecise focusing of the electron beam on the surface layer of low solvent content

Oberfläche der Scheibe notwendig ist, um etwa bildet. Nachdem die gehärtete Oberflächenschicht inSurface of the disc is necessary to approximately forms. After the hardened surface layer in

15 χ ΙΟ-³ A. Eine spiralförmig verlaufende Belichtung einer Sollstärke von 0,5 μ Dicke sich gebildet hat, ist die15 χ ΙΟ- ³ A. A spiral-shaped exposure of a nominal strength of 0.5 μ thickness has formed, is the

laß: sich bewirken, indem man den auf die rotierende Platte fertig für die Belichtung mit dem signalmodulier-let: be effected by placing the signal modulating device on the rotating plate ready for exposure

Plalte auftreffenden defokussierenden Strahl linear in ten Elektronenstrahl des Abtastelektronenmikroskops. radiale Richtung der Platte verschiebt. Durch geeignete 20 Die mit Photoresistmaierial beschichtete Platte wirdPlalte impinging defocusing beam linear in th electron beam of the scanning electron microscope. shifts the radial direction of the plate. By means of a suitable plate coated with photoresist material

Justierung der Intensität und Fokussierung des Elektro- dann wiederum auf den Drehteller unter demAdjustment of the intensity and focus of the electric then turn on the turntable under the

nenstrahls und durch Entwicklung des Materials in Abtastelektronenmikroskop gelegt, und in den Rilleninner beam and by developing the material in a scanning electron microscope, and in the grooves

einem hocherosiven Entwickler läßt sich eine Spiralrille der Platte wird in derselben Weise wie bei dema highly erosive developer can be a spiral groove of the plate becomes in the same manner as in the

^erzeugen, deren Rille einen praktisch konstanten vorbeschriebenen Beispiel eine das Signal darstellende^ generate whose groove a practically constant above-described example one representing the signal

Kurvenradius aufweist. ₂₅ Oberfläche ausgebildet. Wiederum läßt sich einHas curve radius. ₂₅ surface formed. Again lets himself in

Nachdem die mit Pholorcsistmaterial beschichtete Metallduplikat der Rillenoberfläche herstellen, dessenAfter making the metal duplicate of the groove surface coated with Pholorcsistmaterial, its

Platte zum ersten Mal mit dem Elektronenstrahl Oberfläche komplementär zu derjenigen der mitPlate for the first time with the electron beam surface complementary to that of the one with

belichtet ist, wird die belichtete Oberfläche durch eine Photoresistmaierial beschichteten Platte ist und das sichis exposed, the exposed surface is through a photoresist maierial coated plate and that is

sehr aktive Hydridentwicklerlösung entfernt. Diese zum Prägen oder Pressen von Vinylplatten eignet, dievery active hydride developer solution removed. This is suitable for embossing or pressing vinyl records that

Entwicklcrlösung kann durch Mischung von verschiede- 30 dann zur Wiedergewinnung der SignalinformationThe developer solution can then be mixed together to recover the signal information

nen Entwicklern hergestellt werden. Die Entwicklungs- abgespielt werden können,
zeit in diesem sehr aktiven Hydridentwickler dauertby developers. The development can be played
time in this very active hydride developer

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

I 'a - deriirt is developed that a spatial spiral groove is formed in the material, claims:

1. Verfahren zur Herstellung eines Informations- 5 Vprfahrnn /nr HpruMlnn« ■Speichermediums mit den folgenden Schritten: Die Erfindung betrifft e,n Verfahi cn /ur IHmicllung Ausbildung einer ersten, an ihrer Oberfläche mit eines Informationsspe.chermediums gemäß dem Cateiner Spiralrille versehenen Platte, bei der die tungsbegriffdcs Anspruchs,. ,, Erhöhungen, Vertiefungen und Seitenabschnittc der In der filteren deutschen /^"Zdung P gerillten Oberfläche mit einer kontinuierlichen .ο 2213 920 ist ein System zur Aufzeichnung und Schicht aus einem elektronenstrahlsensitiven Mate- Wiedergabe von V.dcomfo' m^onen Jwehwben. rial überzogen ist, Belichten der Spiralrille mit einem Hierbei wird eine Lackobc fläche auf einer dünnen Elektronenstrahl, der entsprechend der zu Aluminiumscheibe abgeagert und eine kont.nu.erl ehe speichernden Information moduliert ist, Ausbildung Spiralnut wirü in d.e Lackobcrf ächc eingeschnitten, einer die zu speichernde Energie darstellenden .5 Von dieser genuteten Lackoberfläche wird nun ein Oberflächengestaltung in der gerillten Oberfläche erstes Nickelduplikat hcrgeste It, indem eine N.ckeldurch Entwickeln der belichteten Rille um Teile des schicht auf der Oberfläche abgelagert und anschließend Schichtmaterials entsprechend dem Belichtungsmu- von der Lackschicht getrennt wird. Dieses erste ster zu entfernen, dadurch gekcnnzeich- Nickelduplikat ist ein Negativ der ursprünglichen net, daß die Dicke des Materials in den 20 genuteten Lackschicht. Von ihm wird ein zweites Erhöhungen und Vertiefungen der Rille vor dem Nickelduplikat hergestellt, welches eine positive Repro-Entwickeln und die Tiefe, mit der der Elektronen- duktion der genuteten Originallackschicht in Form einer strahl während der Belichtung in das Schichtmaterial Metallschere ist. Auf dem zweiten Nickelduplikal wird eindringt, sowie der Entwicklungsgrad so zueinan- eine relativ gleichmäßige Schicht aus einem gegenüber der in Beziehung stehen, daß nach dem Entwickeln 25 Elekironenstrahlen sensitiven Material, wie einem ein kontinuierliches, restliches Schichtmaterial in Photoresistmatcrial. ausgebildet, wie dies beispielsweise Wand-und Vertiefungsabschnitten verbleibt. in der US-PS 37 95 534 beschrieben ist.1. A method for producing an information storage medium with the following steps: The invention relates to a method of forming a first disk provided on its surface with an information storage medium according to the Cateiner spiral groove , in which the concept of service dcs claim. ,, Elevations, depressions and side sections of the In der filteren German / ^ "Z dung P grooved surface with a continuous .ο 2213 920 is a system for recording and layering from an electron-beam-sensitive mate- playback by V.dcomfo'm ^ onen Jwehwben. Here, a lacquer surface is exposed to a thin electron beam, which is corroded according to the aluminum disc and modulated a continuously stored information, formation of a spiral groove is cut into the lacquer surface, one that is to The grooved lacquer surface is then used to create a surface design in the grooved surface of the first nickel duplicate by developing the exposed groove around parts of the layer and then separating the layer material from the lacquer layer in accordance with the exposure pattern This first ster is to be removed Renen, thereby gekcnnzeich- Nickel duplicate is a negative of the original net, that the thickness of the material in the 20 grooved lacquer layer. A second elevation and depression of the groove in front of the nickel duplicate is made by him, which is a positive repro development and the depth with which the electron production of the grooved original lacquer layer in the form of a beam during the exposure into the layer material is metal scissors. The second nickel duplicate penetrates, as well as the degree of development, so that a relatively uniform layer of one is related to one another that, after development, 25 electron beams sensitive material, such as a continuous, remaining layer of material in photoresist material. formed, as it remains, for example, wall and recess sections. is described in US Pat. No. 3,795,534.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekenn- Das photoresistbcschichtete Duplikat wird dann mit zeichnet, daß die Spiralrille mit einer Steigung von dem durch ein Videosignal modulierten Strahl eines etwa 2000 bis 8000 Windungen pro Zoll ausgebildet 30 Elektronenstrahlabtasimikroskops belichtet, wobei die v/ird, daß das elektronenstrahlsensitive Material auf Belichtung der Photoresistschicht in der Rille der den mit der Rille versehenen Substrat durch Scheibe entsprechend der Videosignalinformation er-Aufbringen eines Überschusses an elektronenstrahl- folgt. Die Photoresistschicht wird dann entwickelt und sensitiven Material auf den gerillten Substrat und ihre belichteten Teile werden entfernt, so daß die Form durch Rotation des Substrats mit einer ausreichen- 35 der Oberfläche der Nut der Videosignalinformation den Geschwindigkeit schichtförmig aufgebracht entspricht. Von der auf diese Weise gebildeten Platte2. The method according to claim I, characterized in that the photoresistbcschichtete duplicate is then with draws that the spiral groove is one with a slope of the beam modulated by a video signal about 2000 to 8000 turns per inch formed 30 exposed electron beam scanning microscope, the v / ird that the electron beam sensitive material is exposed to the photoresist layer in the groove of the the substrate provided with the groove is followed by a disk according to the video signal information - applying an excess of electron beam. The photoresist layer is then developed and sensitive material on the grooved substrate and its exposed parts are removed, so that the shape by rotating the substrate with a sufficient surface area of the groove of the video signal information corresponds to the speed applied in layers. From the plate formed in this way

e wird, um überschüssiges sensitives Material zu wird ein weiteres Nickelduplikat hergestellt, das dann In order to remove excess sensitive material, another nickel duplicate is made, which then

entfernen und einen relativ gleichförmig dicken zur Pressung von Vinylplatten in üblicher Weise, wieremove and a relatively uniform thickness for pressing vinyl records in the usual way, such as

Materialüberzug in den Vertiefungen der Spiralrille dies bei Schallplatten bekannt ist, verwendet wird. DasMaterial coating in the depressions of the spiral groove this is known for records, is used. The

zu belassen. 40 Vinylduplikat wird dann metallisiert, so daß seineto leave. 40 vinyl duplicate is then metallized so that its

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Oberfläche leitend wird, und die Metallisierung wird gekennzeichnet, daß die Dicke des elektronenstrahl- anschließend mit einem Dielektrikum überzogen. Beim sensitiven Materials auf den zu belichtenden Bereich Abspielen der aufgezeichneten Information läuft ein größer ist als die Eindringtiefe des Elektronen- Abtaststift in der mit Dielektrikum überzogenen Rille, Strahls. 45 Der Abtaststift bildet zusammen mit der Metallisierung3. The method according to claim 1 or 2, thereby surface becomes conductive, and the metallization is characterized in that the thickness of the electron beam is then coated with a dielectric. At the sensitive material on the area to be exposed. The recorded information is played back is greater than the penetration depth of the electron stylus in the groove coated with dielectric, Beam. 45 The stylus forms together with the metallization

4. Verfahren nach einem der vorstehenden und dem Dielektrikum einen Kondensator, dessen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapazität sich entsprechend der aufgezeichneten Schichtmaterial vor der Aufzeichnung so dick ist, Videoinformation ändert, «vobei diese Änderungen4. The method according to one of the preceding and the dielectric a capacitor, the Claims, characterized in that the capacity varies according to the recorded Layer material before the recording is so thick that video information changes, “whereby these changes

§ . daß es die Erhöhungen der Rillenoberfläche gerade elektronisch zur Wiede» gewinnung der Viedeoinforma-§. that it is precisely the elevations in the groove surface that are used electronically to recover the video information

'' bedeckt und in den Vertiefungen um wenigstens 50 tion ausgewertet werden. '' covered and evaluated in the wells by at least 50 tion.

50% dicker ist als die Eindringtiefe des Elektronen- Macht man die Dicke der Photoresistschicht dünn, so Strahls. daß der Elektronenstrahl sie vollständig durchdringen 5. Verfahren nach einem der vorstehenden und auf den Träger auftreffen kann, dann kann bei der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke nachfolgenden Belichtung durch den Elektronenstrahl §„ des Schichtmaterials vor der Aufzeichnung an der 55 die Oberfläche der Rille ungleichmäßig werden. Dies tiefsten Vertiefung der Rillenoberfläche nicht größer tritt dann ein, wenn die Belichtung des Photoresistmateils 6 Mikron ist. rials in nachteiliger Weise verändert wird, beispielswei- " 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, se durch unkontrollierte Reflexion des auftreffenden , .,', dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte einen Elektronenstrahls vom Substratmaterial. Bei der Belich- §,₄ ^Vi '^:''{ +irillenlosen Substrat umfaßt, der gleichförmig mit 60 tung einer dünnen Schicht von gegenüber Elektronendem elektronenstrahlsensitiven Material beschichtet strahlen sensitivem Material wird der Substrat, auf ist, und daß die Spiralrille in dem beschichteten welchem die dünne Schicht dieses Materials ausgebildet Substrat ausgebildet wird, indem mit einem Elektro- ist, als Bezugsebene verwendet, d. h„ die Elektronennenstrahl zumindestens teilweise ein spiralförmiges Strahlbelichtung wird so gewählt, daß der Elektronen-Muster in der Materialschicht beuchtet wird. 65 strahl bis zum Substrat durch das sensitive Material 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- hindurchdringt. Bei einer Benutzung des Substratmatezeichnet, daß der belichtete Überzug aus sensitivem rials als Bezugsebene ändert sich die Tiefe der Material zur Entfernung der belichteten Bereiche Oberffächenmodulation der Rille in Abhängigkeit von50% thicker than the depth of penetration of the electron - if you make the thickness of the photoresist layer thin, so Strahls. that the electron beam can penetrate it completely. 5. Method according to one of the preceding and can impinge on the carrier, then in the claims, characterized in that the thickness of the subsequent exposure by the electron beam § "of the layer material before recording on the 55 the surface of the Groove become uneven. This deepest depression of the groove surface no greater occurs when the exposure of the photoresist part is 6 microns. rials is changed in a disadvantageous manner, for example " 6. The method according to one of claims 1 to 5, se by uncontrolled reflection of the incident '.,', characterized in that the first plate an electron beam from the substrate material. ₄ ^Vi ' ^: ''{ + non-grooved substrate, which is uniformly coated with a thin layer of material sensitive to electrons of the electron beam sensitive material, the substrate is on, and that the spiral groove in the coated which the thin layer of this material is formed Substrate is formed by using an electrical beam as a reference plane, i.e. the electron antenna beam at least partially a spiral beam exposure is selected so that the electron pattern in the material layer is moistened. 65 beams through the sensitive material to the substrate 7. The method according to claim 6, characterized in that it penetrates Substrate material shows that the exposed coating of sensitive rials as a reference plane changes the depth of the material to remove the exposed areas as a function of the surface modulation of the groove