KR100213033B1 - 광자기 디스크 및 이를 제조하기 위한 스퍼터링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광자기 디스크 및 이를 제조하기 위한 스퍼더링 장치에 관한 것으로서, 기판상에 제1보호막, 기록막, 제2보호막 및 반사막이 순차적으로 형성되어 있는 광자기 디스크에 있어서, 상기 반사막의 두께가 디스크의 내주에서 외주로 갈수록 감소되는 것을 특징으로 하는 광자기 디스크 및 이를 제조하기 위한 스퍼터링 장치를 제공하고 였다. 본 발명에 의하면, 디스크의 전면적에서 우수한 기록 감도를 갖는 광자기 디스크를 제조할 수 있다.
Description
제1도는 종래의 광자기 디스크의 단면도이고,
제2도는 본 발명에 따른 광자기 디스크의 단면도이고,
제3도는 본 발명에 의한 스퍼터링 장치의 개략도이고,
제4도는 본 발명의 스퍼터링 장치에서 사용하는 차폐수단(shield)의 개략도이고,
제5도는 종래의 광자기 디스크와 본 발명의 광자기 디스크에서의 반송파 레벨(carrier level, 이하 CL), 잡음레벨(noise level, 이하 NL)및 반송파 대 잡음비 (carrier to noise ratio : CNR)를 각각 비교한 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 제1보호막
3 : 기록막 4 : 제2보호막
5 : 반사막 6 : 차폐수단
7 : 타젯 장착부재 8 : 기판 장착부재
9 : 블래이드(blade)
본 발명은 광자기 디스크 및 이를 제조하기 위한 스퍼터링 장치에 관한 것으로서, 상세하기로는 디스크의 전면적, 특히. 디스크의 외주에서의 기록감도가 향상된 광자기 디스크 및 이를 제조하기 위한 스퍼더링 장치에 관한 것이다.
최근 광자기 디스크에 있어서, 데이터 전송 속도의 고속화 및 디스크 용량의 고밀도화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이중 디스크 용량의 고밀도화를 이루기 위해서는 광원으로는 단파장의 레이저광을 이용해야 하며, 이러한 단파장에서 광자기 디스크의 커 회전각(kerr rotation angle)이 커야 한다.
광자기 디스크의 기록 재생의 원리는 수직 자성을 가지는 박막에 레이저 광을 조사하여 자구(magnetic domain)의 자성 방향을 바꾸는 것에 의해 정보를 기록하고, 기록한 정보를 편광방항의 회전 효과, 즉 커 효과(kerr effect)를 이용하여 판독하는 것이다.
광자기 디스크가 우수한 정보 기록 및 재생 특성을 갖기 위해서는 다음의 조건을 만족시켜야 한다.
첫째, 정보 판독시 편광빔의 회전 효과를 이용하는 데 있어서 충분한 수직 자기 이방성을 가져야 한다.
둘째, 신호(signal)의 크기가 커 회전각에 비례하므로 커 회전각이 켜야 한다.
셋째, 단파장 영역 광원의 저출력 조건하에서 정보를 기록할 수 있는 기록 감도를 가져야 한다. 따라서 일반적으로 큐리온도(Tc)가 300℃이하여야 한다.
넷째, 기록된 자구가 외부 자장에 의해 소거되지 않도록 보자력이 1KOe 이상이 되어야 한다.
다섯째, 디스크의 장수명을 위하여 기록막이 내산화성 및 내식성이 우수한 재질로 이루어져야 한다.
제1도는 종래 광자기 디스크의 단면을 도시한 것이다. 기판 (1) 위에 제1보호막 (2), 기록막 (3), 제2보호막 (4) 및 반사막 (5)가 차례로 형성되어 있는데, 이 때 각 막들은 디스크의 반경에 따라 균일한 두께를 유지하고 있다.
상기 광자기 디스크를 단파장의 광원을 사용하여 일정 각속도(Constant angular Velocity: CAV)방식으로 작동하는 경우, 기록 파워에 한계가 있기 때문에 광자기 디스크의 외주부에서 기록 감도가 감소되는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 작동방식을 일정 선속도(Constant Linear Ve1ocity: CLV) 방식으로 전환하거나 더스크외 반경에 따른 기록 조건, 예를 들면 기록 파워, 기록 펄스 효율 등을 변화시키는 방법이 알려져 있다. 그러나 이러한 방법들은 디스크 드라이브 시스템의 규격(specification)을 변경시켜야 하기 때문에 여러 가지 문제점이 발생된다. 즉, CLV 방식을 자용하는 경우 디스크의 반경마다 속도를 정확하게 제어하는 것이 곤란하며, 기록 조건의 변경 또한 어느 한 디스크를 기준으로 하는 것이 아니고 모든 디스크를 만족시킬 수 있어야 하므로 매우 어려운 일이다.
그러므로 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해절하여 디스크의 전면적, 특히 디스크의 외주에서 기록감도가 향상된 광자기 디스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광자기 디스크를 제조하기 위한 스퍼터링 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 기판상에 제1보호막, 기록막, 제2보호막 및 반사막이 순차적으로 형성되어 있는 광자기 디스크에 있어서, 상기 반사막외 두께가 디스크의 내주에서 외주로 갈수록 감소되는 것을 특징으로 하는 광자기 디스크를 제공한다.
상기 반사막의 두께는 디스크의 내주에서 350 내지 60OÅ이고, 외주에서 200 내지 450Å이다.
본 발명의 다른 목적은 기판상에 제1보호막, 기록막, 제2보호막 및 반사막을 순자적으로 형성시키기 위한 광자기 디스크 제조용 스퍼터렁 장치에 있어서, 상기 스퍼터링 장치가 상기 기판을 장착시키기 위한 기판 장착부재, 상기 기판상에 제1보호막, 기록막, 제2보호막 및 반사막을 순자적으로 형성시키기 위한 타겟 장착부재 및 상기 반사막의 두께를 디스크외 반경에 따라 조절하기 위한 차폐수단을 포함하며, 상기 차폐수단이 기판 장착부재외 타겟 장착부재 사이에 배처되어 있는 것을 특징으로 하는 광자기 디스크 제조용 스퍼터링 장치에 외해서 달성된다.
본 발명에서는 제2도에 도시된 바와 같이 반사막 (4)의 두께를 디스크의 반경에 따라 감소시켜 디스크 전면적에서 균일한 기록감도를 얻고자 한 것이다.
제3도는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 개략도이다. 이 도면에서 알 수 있둣이 기판 장착부재 (8)과 타겟 장착부재(7) 사이에 차폐수단 (6)이 배치되어 있다. 기존의 스퍼터링 장치에서는 성막된 각 층의 두께를 균일하게 유지해야 하므로 이러한 별도의 차폐수단이 필요없지만, 본 발명에서는 디스크의 반경에 따라 반사막의 두께를 변화시키기 위하여 차폐수단 (6)이 반드시 필요하다. 이 차폐수단 (6)에는 제4도에 도시된 바와 같이 스퍼터링되는 면적을 조절할 수 있는 블레이드 (9)가 구비되어 있다.
반사막을 형성시키는 경우, 상기 블래이드 (9)가 디스크 기판의 중심부쪽으로 수축되거나 또는 주변부로 팽창됨으로써 디스크의 반경 및 스퍼터링 시간에 따라 반사충의 두께를 조절할 수 있게 된다. 여기에서 화살표로 표시되는 방향은 블래이드외 이동방향을 나타낸다.
본 발명에서 사용하는 반자막은 알루미늄, 구리, 크롬, 티타늄 등으로 이루어져 있고, 기록막은 TbFeCo 합금으로 이루어져 있다, 또한 보호막은 실리콘 질화물로 이루어져 있다. 본 발명의 반사막, 기록막 및 보호막의 구성성분이 이에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용될 수 있다.
본 발명에서는 기판의 재질로서, 열적, 기계적 성질이 우수하고 광투과특성이 뛰어난 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 무정형 폴리올레핀, 샐룰로오스아세데이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 사용할 수 있는데, 가격이 저렴하고 생산성이 높은 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸 등이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하되, 반드시 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
제3도에 도시된 바와 같은 장치를 사용한 DC 스퍼터링방법에 의하여 본 발명의 광자기 디스크를 제조하였는데, 이 때 제조조건은 다음과 같았다.
초기 진공도는 약 3×107mbÅr, 아르곤 가스 압력은 약 3mtorr, 아르곤 가스 유량은 약 50SCCM, DC 파워는 1.0kW, 타겟과 기판의 거리는 약 64mm였다.
트랙 피치가 약 0.85μm인 폴리카보네이트 기판위에 아르곤 가스와 질소 가스의 유량을 1:1로 조절하여 실리콘 질화막(굴절율: 약 2.06)을 약 (500)Å 두께로 형성하였다.
상기 실리콘 질화막 상부에 약 20OÅ 두께를 갖는 TbFeCo 합금 재질의 기록막과 약 (200) Å 두께의 실리콘 질화막을 순차적으로 형성한 다음, 반사막으로서 알루미늄막을 광자기 디스크의 반경에 따라 200∼600Å 두께의 범위로 증착시켰다.
상기 방법에 따라 제조된 광자기 디스크를 동특성 평가장치를 이용하여 기록재생 특성인 CL과 NL 및 CNR을 측정하였다. 이 때의 측정조건은 다움과 같있다.
- 광원: λ=532nm
- 회전수:1800rpm
- 측정위치: 디스크의 내주. 증주 및 외주이며, 중심에서 30㎜ 45㎜및 60㎜ 나타냄.
- 기록주파수:6.27MHz(CAV)
- 기록파워 :0.5mW 단위로 변화시킴
- 소거파워 : 4.5mW DC
- 재생파위 :1.2mW
- 기록자계 : 300 Oe
- 기록펄스 효율: 40%
상기 실시예에서 제조한 광자기 디스크를 사용하여 디스크 반경별 알루미늄막 두께에 따른 최대 CNR이 나오는 기륵파워와 그 때의 CNR을 측정하였고, 그 결과를 다음의 표 1에 나타냈다.
* 최대 CNR이 나오는 기록 파워를 나타낸다.
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 디스크의 내주, 중주 및 외주에서의 알루미늄막의 두께가 각각 약 60OÅ,50OÅ,40OÅ인 경우가 기록 파워 4.5mW에서 최대의 CNR을 얻을 수 있었다. 즉, 이처럼 반사막의 두께를 디스크의 외주에서 내주로 감수록 감소시키면 디스크 전면적에서 균일하게 우수한 기록감도를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
다음의 표 2는 알루미늄막의 두께자 약 600Å로 균알하게 형성된 광자기 디스크(#1)와 디스크의 내주, 중주 및 외주에서의 알루미늄막의 두께가 각각 60OÅ,50OÅ 및 40OÅ로 형성된 광자기 디스크(#2)에서의 CL, NL 및 CNR을 측정하여 그 결과를 나타낸 것이다. 이 때 기록파위는 디스크 반경 30mm에서 최대 CNR이 나오는 파워이다.
상기 표 2로부터 반사막이 600Å로 균일한 경우(#1)는 동일한 기록 파위 조건에서 외주에서의 CNR이 내주에서의 CNR보다 약 4dB이 저하됨을 알 수 있었다· 이는 외주로 갈수록 지구의 크기가 커져서 CL은 증가하지만, 지구의 형성이 불안정하여 NL이 증가하므로 결국 CNR이 저하되기 때문이다,
한편, 디스크의 반경이 증가함에 따라, 반사막의 두께가 점차 감소되는 경우(#2)는 디스크의 각 면적에서 CNR이 거의 균일하게 양호하였다.
제5도는 상기 표2의 결과를 도시한 그래프이다. 이 그래프로부터 #2의 경우에 따른 디스크 외주에서의 CNR이 #1의 경우보다 약 4dB이상이 상승됨을 확인할 수 있었다.
본 발명에 의하면, 디스크의 전면적에서 우수한 기록 감도를 갖는 광자기 디스크를 제조할 수 있다.
Claims (4)
- 기판상에 제1보호막, 기록막, 제2보호막 및 반사막을 순차적으로 형성시키기 위한 광자기 디스크 제조용 스퍼더링 장치에 있어서, 상기 스퍼터링 장치가 상기 기판을 장착시키기 위한 기판 장착부재, 상기 기판상에 제1보호막, 기록막, 제2보호막 및 반사막을 순차적으로 형성시키기 위한 타겟 장착부재 및 상기 반사막의 두께를 디스크의 반경에 따라 조절하기 위한 차폐수단을 포함하며, 상기 차페수단이 기판 장착부재와 타겟 장착부재 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광자기 디스크 제조용 스퍼터링 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 차폐수단이 디스크의 반경에 따라 스퍼터링 면적을 조절할 수 있는 블래이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 광자기 디스크 제조용 스퍼터링 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 반사막의 두께가 디스크의 내주에서 350 내지 60OÅ이고, 외주에서 200 내지 450Å인 것을 특징으로 하는 광자기 디스크 제조용 스퍼터링 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 반사막이 알루미늄, 구리, 카드뮴, 크롬 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 광자기 디스크 제조용 스퍼더링 장치.
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| KR1019950045836A KR100213033B1 (ko) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 광자기 디스크 및 이를 제조하기 위한 스퍼터링 장치 |
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