KR100234291B1

KR100234291B1 - 광디스크 제작용 마스타 디스크 제조방법

Info

Publication number: KR100234291B1
Application number: KR1019970047210A
Authority: KR
Inventors: 윤두섭; 정승태; 노명도
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1999-12-15
Also published as: NL1008602C2; JPH1196606A; US6071586A; CN1112677C; KR19990025545A; NL1008602A1; CN1211786A

Abstract

개시된 광디스크 제작용 마스타디스크 제조방법은, 기판상에 1차 포토레지스터층을 코팅하는 단계와, 1차 포토레지스터층에 레이저광을 조사하여 노광시킴으로써 그루브 형성용 홈부 및 랜드 형성용 돌기부 패턴을 각인하는 단계와, 1차 포토레지스터층을 식각하여 기판에 그 그루브 형성용 홈부 및 랜드 형성용 돌기부를 형성시킨 후 1차 포토레지스터층을 제거하는 단계와, 기판상에 2차 포토레지스터층을 코팅하여 그루브 및 랜드 형상을 형성하는 단계와, 2차 포토레지스터층에 레이저광을 조사하여 노광시킴으로써 그루브 및 랜드 형상 부위에 소정 정보가 기록되는 피트의 패턴을 각인하는 단계 및, 피트 패턴이 각인된 2차 포토레지스터층을 식각하여 피트를 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 제조방법에 의하면, 그루브 및 랜드와 피트간의 경계선을 예리하게 형성할 수 있으므로, 정보기록 및 재생 특성을 개선함과 동시에 정보의 고밀도 기록을 실현할 수 있다.

Description

광디스크 제작용 마스타디스크 제조방법

본 발명은 광기록/재생 매체인 광디스크를 제작하기 위한 마스타디스크 제조방법에 관한 것이다.

최근 DVD(digital versitile disc)용 RAM(read and memory)과 같이 고밀도의 정보를 기록하고 또한 재생할 수 있도록 된 광디스크에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 나선형의 트랙을 따라 소정 정보가 기록될 수 있는 그루브(groove;1) 및 랜드(land;2)가 마련되어 있어서, 그 그루브(1)와 랜드(2)에 각각 피트(3)를 형성시킴으로써 원하는 정보를 기록하도록 구성되어 있다. 즉, 광디스크(D)에 오목하게 만곡되어 형성된 그루브(1)와, 돌출되어 형성된 랜드(2)에 모두 정보를 기록하여 사용하기 때문에, 기존에 랜드(2) 또는 그루브(1)에만 정보를 기록하던 방식에 비해 기록용량을 고밀도화할 수 있다. 이와 같은 광디스크는 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같은 공정을 거쳐 제작된다. 먼저 도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(10)상에 감광매체인 포토레지스터(photoresister;20)를 코팅한 후, 그 기판(10)을 회전시키면서 포토레지스터(20)가 코팅된 표면에 그루브 노광용 레이저(30) 및 피트 노광용 레이저(30') 광을 각각 동시에 조사하여 원하는 그루브와 랜드 및 피트의 패턴을 각인하게 된다. 도면의 참조부호 31 및 31'은 레이저광을 on/off시키는 모듈레이터를 나타낸다. 다음으로 도 2b에 도시된 바와 같이, 그루브와 랜드 및 피트의 패턴이 각인된 표면에 에칭액(E)을 떨어뜨려 식각함으로써 상술한 그루브와 랜드 및 피트가 형성된 원판, 소위 마스타디스크(master disc;15)를 제조한다. 여기서 상기 랜드는 에칭액(E)에 의해 그루브가 파여짐에 따라 그 그루브 옆에 자연히 형성되는 것이다. 그리고 이와 같이 제조된 마스타디스크(15)로부터, 도 2c와 같이 소위 파더디스크(father disc;25)를 스탬핑하여 찍어내고, 이후 도 2d에 도시된 바와 같이 이 파더디스크(25)를 소정 금형(40)내에 장착한 후 레진(35)을 주입하여 인젝션 모울딩법에 의해 다수매의 광디스크를 복제해내게 된다.

그런데, 이와 같은 마스타디스크 제조방법에 있어서는, 랜드 및 그루브와 피트의 패턴을 하나의 포토레지스터층 위에 노광하여 형성한 후 에칭액을 떨어뜨려 동시에 식각해내기 때문에, 이 식각 공정시에 랜드 및 그루브와 피트 사이의 경계선이 불분명해지게 되는 문제점이 있다. 이와 같이 랜드 및 그루브와 피트간의 경계선이 불분명한 마스타디스크로부터 제조된 광디스크는, 피트의 파여진 형상이 예리하지 않기 때문에 광학계가 읽어들이는 신호의 시작점과 종료점이 명확하지 않아져 제때에 출력신호가 출력되지 못하는 소위 지터(jitter)에러가 증가하게 된다. 이와 같이 지터에러가 증가하게 되면, 정보 재생 특성에 악영향을 미치는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 다량의 정보를 고밀도로 기록하면서 지터에러를 감소시킬 수 있도록 개선된 광디스크 제작용 마스타디스크 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 광디스크의 단면형상을 보인 사시도,

도 2a 내지 도 2d는 종래에 광디스크를 제작하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면,

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 마스타디스크 제조과정을 설명하기 위해 도시한 도면.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

100...기판 101...그루브

102...랜드 103...피트

110...1차 포토레지스터층 120...2차 포토레지스터층

210...레이저

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스타디스크 제조방법은, 기판을 마련하는 단계; 상기 기판상에 1차 포토레지스터층을 코팅하는 단계; 상기 1차 포토레지스터층에 레이저광을 조사하여 노광시킴으로써 그루브 형성용 홈부 및 랜드 형성용 돌기부의 패턴을 각인하는 단계; 상기 패턴이 각인된 1차 포토레지스터층을 식각하여 상기 기판에 그 그루브 형성용 홈부 및 랜드 형성용 돌기부를 형성시킨 후, 상기 1차 포토레지스터층을 제거하는 단계; 상기 기판상에 2차 포토레지스터층을 코팅하여 그루브 및 랜드 형상을 형성하는 단계; 상기 2차 포토레지스터층에 레이저광을 조사하여 노광시킴으로써 상기 그루브 및 랜드 형상 부위에 소정 정보가 기록되는 피트의 패턴을 각인하는 단계; 상기 피트 패턴이 각인된 2차 포토레지스터층을 식각하여 피트를 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 마스타디스크 제조과정을 도시하고 있다.

먼저, SiO₂재질로 이루어진 기판(100)을 마련하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 그 기판(100) 상에 1차 포토레지스터층(110)을 코팅한 다음, 이 기판(100)을 회전시키면서 1차 포토레지스터층(110) 표면에 레이저(210)에서 출사된 레이저광을 조사하여 노광시킨다. 이에 따라 상기 1차 포토레지스터층(110)에는, 후술하는 그루브(101;도 5 참조) 및 랜드(102;도 5 참조)에 대응되는 그루브 형성용 홈부(101';도 4 참조)와 랜드 형성용 돌기부(102';도 4 참조)의 패턴이 각인된다. 이와 같이 패턴이 각인된 1차 포토레지스터층(110)을 예컨대 반응성 이온 에칭법으로 식각한 후, 그 1차 포토레지스터층(110)을 제거하면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기판(100)에 그루브 형성용 홈부(101')와 랜드 형성용 돌기부(102')가 형성된다. 이어서 도 5와 같이 그루브 형성용 홈부(101') 및 랜드 형성용 돌기부(102')가 형성된 기판(100) 표면에 다시 2차 포토레지스터층(120)을 코팅한다. 이때 이 2차 포토레지스터층(120)은 상기 기판(100)의 표면형상을 따라서 코팅되기 때문에, 전 단계에서 형성된 기판(100)상의 그루브 형성용 홈부(101') 및 랜드 형성용 돌기부(102') 모양이 그대로 유지되며, 이 2차 포토레지스터가 소정 두께로 코팅된 후에 나타나는 홈 및 돌기가 실제 그루브(101) 및 랜드(102)가 된다. 그리고 다시 레이저광을 조사하여 이번에는 상기 2차 포토레지스터층(120) 위에 피트 패턴을 각인한다. 여기서 이 피트 패턴은 상기 그루브(101) 및 랜드(102)의 형상 위에 각인되게 한다. 이를 위해 이 레이저광의 주행경로는, 예컨대 갈바노미러(galvano mirror)와 같이 레이저광을 반사각을 가변시키는 미러를 미세 조정하면서 제어하여, 그 레이저광의 스폿이 상기 그루브(102) 및 랜드(101) 형상 위를 정확히 쫓아가도록 한다. 이어서 피트 패턴이 각인된 2차 포토레지스터층(120)을 식각하면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 2차 포토레지스터층(120)에 그루브(101)와 랜드(102) 및 피트(103)가 각각 예리한 경계선으로 구분되어 형성된 마스타디스크가 얻어진다.

이후에는, 이 마스타디스크를 이용하여 전술한 바와 같이 스탬핑 및 복제공정을 통해 다수매의 광디스크를 찍어내게 된다.

이와 같은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 마스타디스크와 종래의 제조방법에 의해 제조된 마스타디스크의 지터에러 발생 정도를 비교하기 위해 다음의 실험을 수행하였다. 먼저 본 발명과의 비교예로는, 종래의 제조방법에 의해 제조된 통상적인 마스타디스크로서 10GB용량의 것과 15.12GB용량의 것 2개를 준비하였다. 이 광디스크의 그루브 각도 즉, 광디스크 평면에 대해 그루브가 움푹 파여져 들어간 각도는 50°였다. 그리고 상기 비교예와 같이 10GB와 15.12GB 용량을 지닌 마스타디스크를 전술한 본 발명의 제조방법에 따라 제조하였다. 이 마스타디스크의 그루브 깊이는 λ/6η (λ:재생용 레이저광의 파장, η:매체 굴절율), 피트 깊이는 λ/4n (n:1,2,3...)가 되도록 하였으며, 노광용 레이저광은 파장이 430㎚인 청색 레이저를 사용하였다. 이와 같이 제조된 마스타디스크는, 피트가 형성된 트랙간의 피치가 0.4∼0.6㎛이고, 피트의 최소길이가 0.23㎛이며, 그루브 각도는 80°였다. 이 마스타디스크들의 지터에러 특성을 측정한 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

구분	트랙 피치	지터에러율	그루브 각도	용량
비교예	0.6㎛	15%	50°	10GB
비교예	0.4㎛	15∼17%	50°	15.12GB
본 실시예	0.6㎛	4∼6%	80°	10GB
본 실시예	0.4㎛	6∼8%	80°	15.12GB

표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 마스타디스크는 그 지터에러율이 종래에 비해 ½정도로 감소하는 것을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 마스타디스크 제조방법은, 1차적으로 그루브와 랜드 형상이 형성된 기판을 제조한 후, 다시 그 위에 포토레지스터층을 코팅하여 2차적으로 피트를 형성하기 때문에, 각 단계별로 식각 공정을 수행함으로써 그루브 및 랜드와 피트간의 경계선이 불분명해지는 것을 방지하여 지터에러를 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 마스타디스크 제조방법에 의하면, 그루브 및 랜드와 피트간의 경계선을 예리하게 형성할 수 있으므로, 정보기록 및 재생 특성을 개선함과 동시에 정보의 고밀도 기록을 실현할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims

기판을 마련하는 단계;

상기 기판상에 1차 포토레지스터층을 코팅하는 단계;

상기 1차 포토레지스터층에 레이저광을 조사하여 노광시킴으로써 그루브 형성용 홈부 및 랜드 형성용 돌기부의 패턴을 각인하는 단계;

상기 패턴이 각인된 1차 포토레지스터층을 식각하여 상기 기판에 그 그루브 형성용 홈부 및 랜드 형성용 돌기부를 형성시킨 후, 상기 1차 포토레지스터층을 제거하는 단계;

상기 기판상에 2차 포토레지스터층을 코팅하여 그루브 및 랜드 형상을 형성하는 단계;

상기 2차 포토레지스터층에 레이저광을 조사하여 노광시킴으로써 상기 그루브 및 랜드 형상 부위에 소정 정보가 기록되는 피트의 패턴을 각인하는 단계;

상기 피트 패턴이 각인된 2차 포토레지스터층을 식각하여 피트를 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제작용 마스타디스크 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 식각공정은 반응성 이온 에칭법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제작용 마스타디스크 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 기판은 SiO₂재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 광디스크 제작용 마스타디스크 제조방법.