DE19780364C2 - Optische Karte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zur optischen Informationsaufzeichnung fähigen optischen Karte und auf die Technologie, um diese herzustellen.

Bekannt sind optische Karten als Speicherkarten, die in einer Plastikkarte eine optische Aufzeichnungszone, d. h. eine Aufzeichnungszone für optische Informa­ tionen, enthalten. In Fig. 1 ist ein Beispiel einer optischen Karte vom WORM-Typ (WORM = write-once/read-many, Einfachschreib-/Vielfachlesespeicher) dar­ gestellt. In einer optischen Aufzeichnungszone 2 dieser optischen Karte 1 sind Führungsspuren 4 und Informationsaufzeichnungsstrukturen bzw. Informations­ aufzeichnungsvertiefungen 5, die jeweils aus einem Bereich mit kleinem Refle­ xionsvermögen bestehen, als Vorformatierungen zusammen mit Bereichen mit großem Reflexionsvermögen ausgebildet. Unter den optischen Karten dieses Typs befindet sich eine optische Karte, deren Bereiche mit kleinem Reflexions­ vermögen aus lichtstreuenden, oberflächenaufgerauhten Teilen bzw. Segmenten bestehen. Eine solche optische Karte wurde vorgeschlagen als Produkt mit einem optischen Aufzeichnungsmaterial, dessen Herstellungsprozeß relativ einfach, das Material nicht auf ein bestimmtes optisches Aufzeichnungsmaterial beschränkt und dessen Herstellungskosten niedrig genug sind, um für eine Massenfertigung auf kommerzieller Basis geeignet zu sein (siehe beispielsweise japanische Patent­ veröffentlichung Nr. 64141/95). Die Herstellung dieser optischen Karte beginnt mit der Anfertigung einer oberflächenaufgerauhten Originalplatte, deren Bereiche mit kleinem Reflexionsvermögen gemäß einem Informationsaufzeichnungsmuster an der Oberfläche aufgerauht sind. Die sich ergebende Originalplatte wird kopiert und zur Massenfertigung der optischen Karte mit dem oberflächenrauhem Infor­ mationsaufzeichnungsmuster bereitgestellt.

Die Schritte seines Herstellungsprozesses werden mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

In einem ersten Schritt wird auf ein transparentes bzw. durchsichtiges Substrat 11 (eine 400 µm dicke Acrylscheibe) mit einer Fotolackschleuder gleichmäßig ein Positiv-Fotolack zu einer Dicke von 0.5 µm geschichtet, um eine Fotolack­ schicht 12 auszubilden, wie in Fig. 2A dargestellt. In einem zweiten Schritt, dargestellt in Fig. 2B, wird eine gemäß dem Informationsaufzeichnungsmuster gefertigte Fotomaske 13 mit einem Maskenjustier- und Belichtungsgerät auf die Fotolackschicht 12 ausgerichtet, und anschließend wird die erste Belichtung (Strukturbelichtung) durchgeführt. Wie in Fig. 2C dargestellt, wird in einem dritten Schritt eine Glasplatte 14 verwendet, deren eine Oberfläche unregelmäßig fein aufgerauht ist (durchschnittliche Rauhigkeit 0.3 µm, #3000 Schleifglas) und die Belichtung (Belichtung zum Aufrauhen der Oberfläche) wird wiederum durch­ geführt. Nach der Belichtung wird in einem vierten Schritt die Fotolackschicht 12 entwickelt. Wie in Fig. 2D dargestellt, wird somit das Muster der Fotomaske 13 auf das durchsichtige Substrat 11 überführt, wobei die belichteten Bereiche des Fotolacks aufgelöst und entfernt und die unbelichteten Bereiche verblieben sind. Auf diese Weise werden in der oberflächenaufgerauhten Fotolackschicht 12 Führungsspuren ausgebildet, beispielsweise mit einer Breite von 2.5 µm und einem Abstand von etwa 15 µm.

Dann wird ein optisches Aufzeichnungsmaterial, dessen Informationsaufzeich­ nungsmuster bzw. Informationsaufzeichnungsstruktur an der Oberfläche aufge­ rauhte Bereiche mit kleinem Reflexionsvermögen umfaßt (ein Material wie in Fig. 2D dargestellt), als oberflächenaufgerauhte Originalplatte 15 verwendet. Von dieser oberflächenaufgerauhten Originalplatte 15 wird eine Muttermaske mit einer Formpresse reproduziert. Mehr im einzelnen wird, wie in Fig. 3A dar­ gestellt, die oberflächenaufgerauhte Originalplatte 15 auf ein durchsichtiges Substrat 21 (eine 12 mm dicke Acrylplatte) über ein Abdruckmaterial 22 einer Formmasse aus einem durch ionisierende Strahlung aushärtbaren oder wärme­ härtbaren Kunststoff bzw. Kunstharz übertragen. Die Kombination wird gepreßt, und anschließend wird die oberflächenaufgerauhte Originalplatte 15 freigelegt, um ein Muster auf der Seite des durchsichtigen Substrats 21 zu reproduzieren und ergibt somit eine Muttermaske 23.

Dann wird die Muttermaske 23 als reproduzierende Originalplatte zur Massenre­ produktion von Abdrücken verwendet, um ein optisches Aufzeichnungsmaterial auf die Substratrückseite zu kopieren, die als durchsichtige Schutzschicht der optischen Karte dient. Im Detail wird, wie in Fig. 4A dargestellt, eine Formmasse 33 zwischen der Rückseite der durchsichtigen Schutzschicht 32, die eine Ober­ flächenaushärtschicht 31 aufweist, und der strukturierten Oberfläche einer Muttermaske 23 eingebracht. Die Anordnung wird in einer Presse zusammen­ gedrückt, um auszuhärten. Dann werden, wie in Fig. 4B dargestellt, die durch­ sichtige Schutzschicht 32 und die Muttermaske 23 von der Form abgelöst, um so eine Struktur auf der Seite der durchsichtigen Schutzschicht 32 zu kopieren. Auf diese Weise werden auf der Kopiermasse 33 Bereiche mit großem Refle­ xionsvermögen 33a und Bereiche mit kleinem Reflexionsvermögen 33b ausge­ bildet, um so als ein durchsichtiges Substrat für eine optische Karte zu dienen.

Wie in Fig. 5 dargestellt wird anschließend eine optische Aufzeichnungsmaterial­ schicht 34 aus, beispielsweise dem amphoteren Oxid von Te, über die Bereiche mit großem Reflexionsvermögen 33a und über die Bereiche mit kleinem Refle­ xionsvermögen 33b des optisch durchsichtigen Substrats aus der Kopiermasse 33 laminiert bzw. geschichtet.

Unabhängig von der vorangegangenen Abfolge von Schritten wird ein Kartensub­ strat 35 hergestellt, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Dieses Kartensubstrat wird gebildet, indem eine gedruckte Schicht 36 auf eine Oberfläche einer mit durch­ scheinendem Polyvinylchlorid gebildeten Kernschicht 35b aufgebracht wird und überlagerte Haftschichten 35a, 35c mit durchsichtigem Polyvinylchlorid mit beiden Oberflächen der Kernschicht 35b verbunden werden.

Dann wird, wie in Fig. 7 dargestellt, das Kartensubstrat 35 mit einer Haftschicht 37, die Urethanharz enthält, auf das Substrat mit der optischen Aufzeichnungs­ schicht 34 adhesionslaminiert bzw. haftbeschichtet. Das so erstellte Zwischeno­ riginal wird in eine Kartenform gedrückt bzw. gestanzt, um so eine optische Karte nach Fig. 1 herzustellen.

Die zuvor genannte Herstellung einer herkömmlichen oberflächenaufgerauhten Originalplatte stellte das Problem, daß die erhaltene aufgerauhte Oberfläche fehlerhafte Bereiche enthielt, was in der Verarbeitungsweise während der Her­ stellung, den Grenzen der verwendeten Materialien und in geringfügigen Unter­ schieden der Herstellungsbedingungen begründet liegt. In extremen Fällen hatte die erhaltene Originalplatte teilweise bzw. stellenweise kein ausreichend kleines Reflexionsvermögen. Bei optischen Karten, die von einer solchen Originalplatte kopiert wurden, war der Kontrast der Vorformatierungsteile nicht vollständig zufriedenstellend.

Die US 15 344 683 A, offenbart ein Speichermedium für optische Informationen, in welchem Informationsaufnahmevertiefungen auf einer in einem Substrat vorgesehe­ nen Aufnahmeschicht ausgebildet sind, welche im Schnitt V-förmig ausgebildet sind. Da jedoch diese Informationsaufnahmevertiefungen nur über einen begrenzten Bereich ausgebildet sind, enden diese Vertiefungen entlang einer Abtastrichtung, so daß in diesen Übergangsbereichen ein verschlechtertes Reflexionsvermögen gege­ ben ist. Weiterhin offenbart die US 5 344 683 A eine zur Herstellung des Speicher­ mediums geeignete Originalplatte, in der die den Informationsaufnahmevertiefungen entsprechenden Vorsprünge mittels einer Ausbildung einer Photoresistschicht, Beleuchten dieser Photoresistschicht mit Ar + Laser zum Ausbilden von den Infor­ mationsaufnahmevertiefungen entsprechenden Vertiefungen, Ausgießen der Vertie­ fungen mit einer Ni-Masse und Entfernen der verbleibenden Photoresistschicht.

Die US 5 182 743 A offenbart weiterhin ein optisch lesbaren lichtreflektiven Träger, auf welchem Informationen abgespeichert sind in Form von diffraktiven Elementen, welche eine Abweichung von einer Referenzoberfläche darstellen, wobei die dif­ fraktiven Elemente im Schnitt eine abgerundete Form aufweisen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Karte und eine zur Herstellung der Karte verwendete Originalplatte vorzuschlagen, die ein verbessertes Reflexionsvermögen ermöglichen, wobei insbesondere ein zufriedenstellender Kontrast zwischen einem Bereich mit kleinem Reflexionsvermögen und einem Bereich mit großen Reflexionsvermögen bereitgestellt wird. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Abformoriginalplatte, einen ent­ sprechenden Preßstempel sowie Vielebenenpreßstempel bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine optische Karte gemäß Anspruch 1, eine zur Her­ stellung der Karte verwendete Originalplatte gemäß Anspruch 6, eine Abformorigi­ nalplatte gemäß Anspruch 7, einen Preßstempel gemäß Anspruch 8 sowie einen Vielebenenpreßstempel gemäß Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Somit wird gemäß der Erfindung die Bereitstellung einer optischen Karte mit einem vorformatierten Teil erreicht, der einen Bereich mit kleinem Reflexionsver­ mögen mit einem zufriedenstellenden Kontrast gegenüber einem Bereich mit großem Reflexionsvermögen umfaßt.

Um dieses Ziel zu erreichen, besteht die optische Karte der Erfindung aus einer optischen Karte mit einem vorformatierten Teil, der einen Bereich mit kleinem Reflexionsvermögen enthält, wobei dieser Bereich mit geringem Reflexionsvermögen räumliche Strukturen mit pyramidal konvexen Formen oder invertiert bzw. umgekehrt pyramidal konkaven Formen umfaßt.

Weiter ist die zur Herstellung der optischen Karte verwendete Originalplatte der optischen Karte der Erfindung eine Originalplatte zur Reproduktion eines Sub­ strats für eine optische Karte, welches eine optische Aufzeichnungsmaterial­ schicht trägt, wobei der Teil entsprechend einem vorformatierten Teil der opti­ schen Karte jeweils eine räumliche Struktur (dreidimensionale Struktur) in einer pyramidalen Form oder einer umgekehrt pyramidalen Form aufweist. So weisen diese Teile der Erfindung bei der Streuung von Licht nicht eine Struktur mit kleinem Reflexionsvermögen der herkömmlichen aufgerauhten Oberflächen A auf, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Statt dessen weisen diese Teile jeweils eine räumliche Struktur B auf, die die Form einer umgekehrten Pyramide hat, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Diese Struktur stellt ein Loch- bzw. Vertiefungsmuster dar, in dem die Oberflächen ein dreidimensionales Objekt mit spiegelnden Ober­ flächen bzw. Spiegelflächen in einem bestimmten Winkel ergeben. Aufgrund dieses Musters reflektiert diese Struktur das einfallende Licht in bestimmte Richtungen, die nicht gleich der Einfallsrichtung sind. So kann in einem optischen Kartensystem ein ausgezeichneter Kontrast erfolgreich und effektiv erhalten werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Außenansicht, die ein Beispiel einer optischen Karte des WORM-Typs zeigt;

Fig. 2A bis 2D einen Verfahrensablauf für die Herstellung einer ober­ flächenaufgerauhten Originalplatte mit einer herkömm­ lichen Methode;

Fig. 3A und 3B einen Verfahrensablauf für die Herstellung einer Mut­ termaske aus einer oberflächenaufgerauhten Original­ platte;

Fig. 4A und 4B einen Verfahrensablauf für das Reproduzieren eines optischen Aufzeichnungsmaterials auf der Rückseite eines Substrats, welches als durchsichtige Schutz­ schicht dient;

Fig. 5 eine Schnittansicht, die das Aufbringen einer opti­ schen Aufzeichnungsmaterialschicht auf einem Teil eines optisch durchsichtigen Substrats darstellt;

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Kartensubstrats;

Fig. 7 eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, indem ein Kartensubstrat über eine Haftschicht mit einem op­ tisch durchsichtigen Substrat verbunden ist, welches ein optisches Aufzeichnungsmaterial trägt;

Fig. 8 eine Schnittansicht, die die Streuung von Licht in einer herkömmlichen oberflächenaufgerauhten Vertiefung darstellt;

Fig. 9 eine Schnittansicht, die eine Struktur mit kleinem Re­ flexionsvermögen aus einer räumlich umgekehrt pyra­ midalen Form zeigt;

Fig. 10A bis 10G gemeinsam einen Verfahrensablauf, das ein Verfahren zur Herstellung einer Originalplatte einer optischen Karte in Bezug auf die Erfindung darstellt;

Fig. 11A und 11B Ansichten, die konkrete Beispiele einer pyramidalen Form zeigen;

Fig. 12A und 12B Ansichten, die konkrete Beispiele einer umgekehrt pyramidalen Form zeigen; und

Fig. 13A und 13B Schwingungsverläufe von Lesesignalen in den vorfor­ matierten Teilen von optischen Karten gemäß der Er­ findung bzw. dem Stand der Technik.

Es wird eine Originalplatte der optischen Karte beschrieben, die zur Her­ stellung der optischen Karte gemäß der Erfindung verwendet wird sowie ein Verfahren, um diese herzustellen.

Eine Originalplatte der optischen Karte gemäß der Erfindung ist eine Origi­ nalplatte zur Duplizierung bzw. Reproduktion eines Substrats der optischen Karte, das eine optische Aufzeichnungsmaterialschicht trägt, in welcher die Teile bzw. Segmente, die den vorformatierten Teilen einer optischen Karte entsprechen, jeweils eine räumliche Struktur in einer umgekehrt pyramidalen Form aufweisen. Diese umgekehrt pyramidale räumliche Struktur kann durch anisotropes Ätzen eines einkristallinen Substrats hergestellt werden. Im allgemeinen ist beim anisotropen Ätzen eines einkristallinen Siliziumsubstrats mit einer Lauge die Ätzrate auf der durch die Millerschen Indizes des Kristalls bezeichneten (100)-Ebene groß und auf der {111}-Ebene klein. Wie allgemein in der Halbleiterherstellung üblich wird ein Substrat genommen, bei dem die Ätzebene die (100)-Ebene des Substrats umfaßt und dieses Substrat wird so geätzt, daß die längere Abmessung einer zu ätzenden Struktur parallel zur <110< Ebene ist. In diesem Fall wird automatisch eine umgekehrt pyramidale Struktur erzeugt, mit vier durch {111} gegebene Oberflächen.

Weiterhin erhält man eine Kunstharzoriginalplatte bzw. Abformoriginal­ platte für eine optische Karte gemäß der Erfindung durch Reproduktion der oben genannten Originalplatte durch die Verwendung einer Abformmasse. Außerdem läßt sich ein Preßstempel durch Duplizierung von der sich ergebenden Abformoriginalplatte durch die Verwendung einer Abformmas­ se ausbilden.

Eine optische Karte gemäß der Erfindung, die durch die Verwendung der obengenannten optischen Abformoriginalplatte der optischen Karte oder durch den Preßstempel erhalten wird, weist vorformatierte Teile mit Berei­ chen mit kleinem Reflexionsvermögen für Licht auf, wobei die Bereiche mit kleinem Reflexionsvermögen aus pyramidal oder umgekehrt pyramidal geformten räumlichen Strukturen zusammengesetzt sind. Die mit dem obengenannten anisotropen Ätzen eines einkristallinen Substrats her­ gestellten umgekehrt pyramidalen Strukturen werden als vorformatierte Teile der optischen Karte verwendet, wobei die vorformatierten Teile mit kleinem Reflexionsvermögen in einfacher und schneller Weise ohne Fehler und Oberflächenunregelmäßigkeiten hergestellt werden können.

Eine derartige Struktur unterscheidet sich von einer einfachen V-Rillen­ struktur, die in herkömmlichen scheibenförmigen optischen Platten oder ähnlichen untersucht wurden. Die obige Struktur ist eine pyramidale Struktur, die auch eine Neigung in einer Ebene senkrecht zur Abtastrich­ tung eines optischen Abnehmers aufweist. Dies verhindert abnormale Reflexion von Licht am Rand der vorformatierten Vertiefung entlang der Abtastrichtung. So können Lesefehler in Ausleseprozessen besonders im Vertiefungs-Kante-Aufzeichnungsverfahren reduziert oder verhindert werden. Hinzu kommt, daß diese pyramidale Struktur vollständig geome­ trisch ist, wodurch ihre Überprüfung und Handhabung einfacher ist als bei herkömmlichen oberflächenaufgerauhten Vertiefungen, die unregelmäßige konvexe und konkave Formen umfassen. Somit kann die Ausbeute des sich ergebenden Produkts erhöht werden.

Die obengenannte pyramidale Form (konvexer Typ) in der vorliegenden Erfindung beinhaltet neben der in Fig. 11A dargestellten viereckigen Pyramide eine walmdachartige Form (hipped roof), wie in Fig. 11B dar­ gestellt. Die umgekehrt pyramidale Form gemäß der Erfindung beinhaltet eine umgekehrt walmdachartige Form, wie in Fig. 12B dargestellt, zusätz­ lich zu einer umgekehrt viereckigen Pyramide, wie in Fig. 12A dargestellt.

Fig. 10A bis 10G zusammen bilden eine Verfahrensablaufszeichnung, welche den Herstellungsprozeß einer Originalplatte einer optischen Karte gemäß der Erfindung darstellt. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfin­ dung werden anhand der Beschreibung dieser Verfahrensablaufszeichnung erklärt.

Wie in Fig. 10A dargestellt, wurde durch das übliche Verfahren ein Ätz­ schutzfilm 42 mit einer Dicke von etwa 0.1 µm auf einem hochglanz­ polierten (100) Silizium-Einkristallsubstrat 41 zur Halbleiterherstellung aufgebracht. Der Ätzschutzfilm 42 bestand aus thermisch oxidiertem Siliziumdioxid, das als üblicher Halbleiterschutzfilm oder Elementetrennfilm verwendet wird. Auf den Ätzschutzfilm 42 wurde ein Positiv-Lack bzw. Positiv-Fotolack (AZ-5200, Hoechst AG) gleichmäßig aufgeschleudert und ausgeheizt, so daß eine Fotolackschicht 43 von etwa 0.5 µm Dicke ge­ bildet wird. Der Ausheizprozeß wurde bei 150°C für etwa 20 Minuten mit einer Heizplatte durchgeführt.

Wie in Fig. 10B dargestellt ist, wurde die Fotolackschicht 43 mit einer Ionisationsstrahlungsquelle oder einem Maskenjustier- und Belichtungs­ gerät in der üblichen Weise strukturbelichtet. Falls ein Elektronenstrahlbe­ lichtungsgerät (EB) verwendet wird, wird dieser Strukturierungsschritt bei einer Beschleunigungsspannung von 20 kV und einer Belichtungsdosis von 10 µC/cm² durchgeführt. Anschließend wird die belichtete Fotolackschicht 43 in eine wäßrige Lösung eines Laugenentwicklers eingetaucht, der im wesentlichen aus Tetramethylammoniumhydroxid besteht, und bei Raum­ temperatur für eine Minute entwickelt und in deionisiertem Wasser ge­ spült. Im Fall einer Einschrittübertragung durch ein Maskenjustier- und Belichtungsgerät oder ähnlichem wird eine Belichtungsdosis von 50 mJ/cm² einer Metallhalogenlampe verwendet. Anschließende Entwicklungs- und Spülungsschritte sind die gleichen wie im obigen Fall. Mit dem oben beschriebenen Verfahren wurde die gewünschte Fotolack­ struktur erstellt, wie in Fig. 10C dargestellt ist. Dann wurde der Verbund für 30 Minuten bei 120°C in einem Ofen ausgeheizt, um die Haftung zwischen der Fotolackschicht 43 und der Ätzschutzschicht 42 zu erhöhen.

Wie in Fig. 10D dargestellt, wurde anschließend der in den Öffnungen in der strukturierten Fotolackschicht freiliegende Ätzschutzfilm 42 durch einen Trockenätzschritt entfernt. Der Trockenätzprozeß wurde in einem Reaktiv-Ionenätzgerät (RIE, Trockenätzgerät) mit planparallelen Elektroden unter folgenden Bedingungen durchgeführt: 0.1 mTorr, CHF₃-93 sccm (cm³ pro Minute Gasfluß und standardisierten Bedingungen), O₂-7 sccm und 0.2 W/cm². Vor dem Ätzen der Ätzschutzschicht 42 kann, wenn erforderlich, ein Entfernungs- bzw. Veraschungsschritt mit einem Sauer­ stoffplasma durchgeführt werden. Diese Behandlung wird für eine Minute mit dem selben Ätzgerät unter folgenden Bedingungen durchgeführt: 0.1 mTorr, O₂-100 sccm und 0.1 W/cm².

Wie in Fig. 10E dargestellt, wurde anschließend der strukturierte Fotolack 43 mit einem Lösungsmittel abgelöst. Das Ablösen wurde mit Ultraschall bei 60°C für 3 Minuten in einem Lösungsmittel durchgeführt, das im wesentlichen aus Ethanolamin bestand und anschließend mit deionisiertem Wasser gespült. Nach dem Ablösen der Fotolackschicht 43 wurde das Substrat in einem herkömmlichen Reinigungsgerät für Halbleitersubstrate gereinigt.

Anschließend wird, wie in Fig. 10F dargestellt ist, das einkristalline Silizi­ umsubstrat 41 durch einen naßchemischen Ätzschritt strukturiert. Genauer wurde der naßchemische Ätzschritt bei 70°C für 3 Minuten in einer 10 gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von Kaliumhydroxid durchgeführt. Der Ätzumfang während dieser Zeit betrug etwa 3 µm. Das geätzte Er­ zeugnis wurde mit deionisiertem Wasser gespült und getrocknet.

Die Kristallorientierungen des einkristallinen Siliziumsubstrats 41 und die Abmessungen der herzustellenden Strukturierungsmuster sind hierbei von Bedeutung. Im allgemeinen ist beim anisotropen Ätzen eines einkristalli­ nen Siliziumsubstrats mit einer Lauge die Ätzrate auf der durch die Miller­ schen Indizes des Kristalls bezeichneten (100)-Ebene groß und auf der {111}-Ebene klein. Die Ätzrate für ein einkristallines Siliziumsubstrat hängt außerdem von der Verunreinigungskonzentration von Bor im Kristall ab und sinkt für steigende Bor-Konzentration. Um eine umgekehrt pyramidale Struktur durch anisotropes Ätzen eines einkristallinen Siliziumsubstrats zu erhalten, ist es daher entscheidend ein einkristallines n-Typ Siliziumsub­ strat zu verwenden, dessen Ätzebene - wie allgemein üblich in der Halblei­ terproduktion - die (100)-Ebene umfaßt, und die längere Abmessung der zu ätzenden Struktur parallel zur <110<-Ebene gewählt wird.

Die geätzte Seitenoberfläche beinhaltet die {111}-Ebene. Für eine umge­ kehrt pyramidale Struktur und zur Vermeidung ebener Bereiche am unteren Teil der geätzten Fläche, muß die Ätzzeit um einen Faktor 1.5 größer als für die Ätzstruktur mit der kürzeren Abmessung sein.

Wie in Fig. 10G dargestellt, kann schließlich der strukturierte Ätzschutz­ film 42 falls erwünscht durch einen Trockenätzschritt entfernt werden. Der Trockenätzprozeß wird vorzugsweise unter den gleichen Bedingungen wie der Trockenätzprozeß des in den Öffnungen der strukturierten Fotolack­ schicht freiliegenden Ätzschutzfilms 42 durchgeführt. Ein Entfernungs- bzw. Veraschungsschritt kann falls erwünscht als letzter Prozeßschritt erfolgen. Die Bedingungen für diesen Prozeßschritt entsprechen den obengenannten. Mit diesem Prozeßschritt ist das Herstellungsverfahren der Originalplatte der optischen Karte abgeschlossen. Der untere Winkel α der beiden gleichen Flächen bzw. Seiten in der so erhaltenen Orginalplatte der optischen Karte betrug jeweils 54.7°, wie in Fig. 10G dargestellt ist.

Das sich anschließende Verfahren zur Herstellung einer optischen Karte kann gleich zum vorher beschriebenen Verfahren gewählt werden.

Ein einkristallines Substrat stellt ein verhältnismäßig teures Material dar. Aus der obigen Originalplatte der optischen Karte mit einem einkristallinen Substrat kann daher mit einer Formmasse eine Kopie bzw. Abdruck re­ produziert werden, der zur Herstellung der optischen Karte verwendet werden kann. Diese Kopie kann per se als eine Abformoriginalplatte für eine optischen Karte verwendet werden. Weiter kann eine durch diese Abformoriginalplatte mit einer Formmasse hergestellte Kopie als Preß­ stempel für eine optische Karte verwendet werden.

Die pyramidale Struktur kann relativ zur durchsichtigen Schutzschicht der optischen Karte konkav oder konvex sein. In beiden Fällen wird der gleiche Effekt erreicht. Um die Vervielfältigungseigenschaften oder den Plattenver­ schleiß der Abformoriginalplatte zu verbessern, können mehrere geeignete Beschichtungsmaterialien für die Abformplattenoberfläche eingesetzt werden.

Eine Vielzahl bzw. Gruppe der oben beschriebenen Preßstempel kann zu einem Vielebenenpreßstempel zusammengesetzt werden, wodurch die Herstellungseffizienz der optischen Karte verbessert werden kann. Ein Beispiel des Verfahrens, um einen solchen Vielebenenpreßstempel herzu­ stellen, ist eine Gruppe von Mutterpreßstempeln zur Ausbildung eines Vielebenenmutterpreßstempels miteinander zu verbinden und den Viel­ ebenenmutterpreßstempel als Kopiervorlage für einen Vielebenenpreß­ stempel zu verwenden. Ein bevorzugtes Beispiel dieser Vielebenenher­ stellung bzw. Vielebenenformung wird unten beschrieben.

Eine Zahl von etwa auf die Oberflächengröße der optischen Karte zu­ geschnittenen Siliziumscheiben (wafers) werden so auf einem Substrat angeordnet, daß ihre Kristallorientierungen übereinstimmen und werden in dieser Position befestigt. Zur Integration dieses Verbundes wird die An­ ordnung dann mit einem Kunstharz bzw. Plastik oder mit geschmolzenem Glas umformt bzw. umgossen. Danach wird der Verbund solange poliert bis die Oberfläche jeder auf dem Substrat angeordneten Siliziumscheibe nach außen freigelegt ist. Dann wird hierauf ein lichtempfindliches Material geschichtet und die beschichtete Anordnung mit einer Kontaktbelichtung durch eine Vielebenenfotomaske oder direkt durch ionisierende Strahlung strukturbelichtet. Das strukturierte Produkt wird zur Herstellung einer Vielebenenoriginalplatte geätzt. Von dieser Vielebenenoriginalplatte kann ein Vielebenenpreßstempel mit dem zuvor genannten Verfahren hergestellt werden.

Ein Vergleich der Schwingungsverläufe des Lese-/Schreibgerät-Ausgangs­ signals für die vorformatierten Teile der optischen Karte gemäß der Erfin­ dung, die durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt worden ist, und einer optischen Karte, die mit dem oben beschriebenen bekannten Oberflächenaufrauhverfahren erhalten wurde, wurde durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Fig. 13A (die Erfindung) und Fig. 13B (das herkömm­ liche Produkt) dargestellt. Die gezeigten Schwingungsverläufe beruhen auf Aufzeichnungen von Vertiefungslängen. Bei der optischen Karte gemäß der Erfindung, siehe Fig. 13A, ist die Maximalamplitude des Schwingungs­ verlaufs (1.370 V) groß und stabil und zeigt keine Signalfehler. Wie in Fig. 13B dargestellt, beträgt indem Schwingungsverlauf des Lese-/Schreibge­ rät-Ausgangssignals des vorformatierten Teils einer herkömmlich her­ gestellten, oberflächenaufgerauhten optischen Karte die Maximalamplitude 1.170 mV und zeigt einen Signalfehler mit Überschreiten des Signal­ schwellenwertes bei dem durch einen Pfeil gekennzeichneten Wert.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand von bevorzugten Ausführungs­ formen beschrieben. Das dargelegte Verfahren zur Herstellung der Original­ platte usw. in der vorliegenden Beschreibung ist nur zur Veranschauli­ chung gedacht und ist nicht auf die verwendeten Materialien, Geräte und Bedingungen beschränkt. Insbesondere werden die Trockenätzbedingun­ gen stark durch das Ätzgerät, die Anordnung des Ätzrezipienten usw. beeinflußt. Die naßchemischen Ätzbedingungen werden auch durch die Ätzfläche und die Menge der Ätzlösung beeinflußt. Daher sind diese Bedingungen nicht auf die zuvor genannten Bedingungen beschränkt.

Wie oben dargelegt hat die Originalplatte der optischen Karte im Sinne der Erfindung keine herkömmlichen oberflächenaufgerauhten Strukturen, sondern umgekehrt pyramidal geformte räumliche Strukturen, deren jewei­ lige Oberflächen Spiegelflächen sind. Die Originalplatte ist daher fehlerfrei und ohne Oberflächenrauhigkeit und sichert so eine hinreichend kleine Reflexion. Eine optische Karte, die von einer solchen Originalplatte der optischen Karte hergestellt wird, weist vorformatierte Teile mit Bereichen mit kleinem Reflexionsvermögen mit zufriedenstellendem Kontrast zu Bereichen mit großem Reflexionsvermögen auf. Der Herstellungsprozeß dieser optischen Karte unterscheidet sich vom Herstellungsprozeß einer konventionellen optischen Karte durch den Herstellungsschritt des Gegen­ stücks einer oberflächenaufgerauhten Originalplatte. Daher ist das Verfah­ ren der Erfindung vorteilhaft, da ein herkömmlicher Vervielfältigungsprozeß verwendet werden kann ohne das Verfahren zu verkomplizieren.

Claims (9)

1. Optische Karte mit einem vorformatierten Teil, der einen Bereich mit kleinem Reflexionsvermögen umfaßt, bei der der Bereich mit im Vergleich zu anderen Spurbereichen kleinem Reflexionsvermögen aus einer räumlichen Struktur mit einer konvexen pyramidalen Form oder einer konka­ ven, umgekehrt pyramidalen Form zusammengesetzt ist dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidale Form eine walmdachartige Form (hipped roof) beinhaltet.

2. Optische Karte nach Anspruch 1, bei der diskrete, feine räumliche Strukturen, die die konvexen oder konkaven Formen umfassen, in einem vorbestimmten, vorformatierten Muster ausgebildet sind.

3. Optische Karte nach Anspruch 1, bei der die Vorformatierung ROM- Daten und/oder Vorgruppen umfaßt.

4. Optische Karte nach Anspruch 1, bei der zudem eine durchsichtige Schutzschicht auf einer den vorformatierten Teil enthaltenden opti­ schen Aufzeichnungsmaterialschicht ausgebildet ist.

5. Optische Karte nach Anspruch 1, bei der die optische Karte eine Karte des WORM-Typs ist.

6. Originalplatte einer optischen Karte, welche eine Originalplatte zur Vervielfältigung eines Substrats einer optischen Karte ist, und deren Teil, der einem vorformatierten Teil der optischen Karte entspricht, eine räumliche Struktur mit umgekehrt pyramidaler Form hat, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Struktur der umgekehrt pyramidalen Form durch einen anisotropen Ätzprozeß eines einkristallinen Substrats gebildet ist.

7. Abformoriginalplatte für eine optische Karte, wobei die Abformorigi­ nalplatte von einer Originalplatte nach Anspruch 6 durch die Ver­ wendung einer Formmasse reproduziert worden ist.

8. Preßstempel für eine optische Karte, der von einer Abformoriginal­ platte für eine optische Karte nach Anspruch 6 durch die Verwen­ dung einer Formmasse reproduziert worden ist.

9. Vielebenenpreßstempel mit einer Anordnung aus einer Mehrzahl von Preßstempeln für eine optische Karte nach Anspruch 8.