同一张样盘“DVDR-l”,仍然在半径为42mm处,我们用ETA RT v1.82光学检测仪对其进行测量,并且用该设备中的软件模块ETA Groove v1.81对数据进行处理。同样的,反射谱和透射谱被用作对衍射损失的光谱拟合的输入,而这种衍射损失是由可录盘片表面的预刻槽造成的。如图7所示,所有波长位于380nm到1040nm之间的零级次衍射光的反射谱(R)和透射谱(T)都在图中有所显示。测量预刻槽的两个标准参数的结果为,精深为163.3nm,宽度为301nm。预刻槽宽度依然是由测得的顶部宽度和底部宽度计算得到的。和图3中CD-R实例的光谱相比,图7中的光谱具有三个新的特征。
1.在波长为760nm处,反射光谱出现最大峰值;
2.同在波长为760nm处,透射光谱出现一个台阶;
3.在波长为580nm处,透射光谱的斜率存在突变。
光谱中的这些特征必须通过DVDR预刻槽的模型来进行描述,这在理论和计算方面都带来了很大的困难。从上述结构以及复杂的R/T光谱总体形状中可以得出的一个重要结论是,通过一个简单的衍射级次测量方法来对槽深和槽宽进行检测(像CD-R那样)是不可能的。
如果预刻槽的任意一个参数发生了变化,所有上述三个特征以及光谱曲线的整体形状都会发生改变。如果预刻槽的深度增加,衍射损失会增加而透射会减弱。但是这种变化的规律比CD-R的情况要更复杂。在CD-R的情况下,1600nm的道间距(如图 3所示)使得我们能够建立一个简单而明确的物理模型。但对DVDR而言,740nm的道间距比CD-R情况下要小得多,因此会导致异常衍射。例如,波长为740nm的激光(入射角度为0)将沿着DVDR盘片表面被衍射,即使是1级衍射光束也可能出现这种情况。因此,采用光学方法以量化的方式检测DVDR预刻槽的参数,要求进行多波长的模拟。
同样,我们依然从盘片半径25mm到半径56mm处进行了径向扫描门(如图8所示)。在扫描的范围中,两个参数的平均值分别为预刻槽深度:163.2nm,宽度290nm。扫描得到的槽深的数值的变化范围在 161.1nm到163.2nm之间,槽宽的值在265nm到 314nm之间变化。
图7 采用ETA-Groove对样盘DVDR-l从半径42mm位置处测得数据:深度163nm,宽度301nm
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图8 采用ETA-Groove对样盘DVDR-l从半径25mm到56mm的扫描测试结果
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和CDR-3情况不同的是,从内圈到外圈沟槽顶部和底部的宽度减小了约25~30nm(如图8所示)。这还是和AFM检测方法相一致的(图9:半径22mm;图10:半径58mm)。在AFM的测量结果中同样可以看到,从内圈到外圈宽度也是在逐渐减小(顶部宽度:414/406nm,对应半径=22/58mm;底部宽度:203/184nm,对应半径22/58mm)。?
图9? AFM检测方法在样盘DVDR-1半径22mm处:顶部宽度414nm,底部宽度203nm
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图10? AFM检测方法在样盘DVDR-l半径58mm处:顶部宽度406nm,底部宽度184nm
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本文主要介绍了对CD-R和DVDR盘片预刻槽几何形貌的测试方法,并通过实验进行了验证。实验结果表明,采用合适的光学方法完全可以对CD-R和DVDR盘片预刻槽几何形貌进行详细的测试,其测量精度非常接近AFM检测的精度,但是测试速度则远高于AFM检测方法。在生产实际中,可以根据生产工艺的实际情况,选择合适的检测方法,建立相应的检测指标,从而对生产进行更好的指导
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