KR100263878B1 - 광디스크제작용마스터디스크제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정보가 수록된 광디스크를 제작하는데 사용되는 마스터 디스크 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 기판상에 소정파장의 레이저빔에 대해 둔감한 노광반응이 행해지는 제1감광층 및 그 제1감광층보다 민감한 제2감광층이 순차적으로 배치되므로, 상기 감광층들을 선택적으로 노광하고 식각하게 되면 그루우브와 그 그루우브에 대해 인입된 제2정보피트의 경계부가 확실하게 구별되며 그루우브 및 제2정보피트는 기판에 대해 직각에 가까운 내측벽을 가지는 마스터 디스크가 제공되므로, 그 마스터 디스크에 의해 얻어지는 광디스크의 재생특성이 향상될 수 있다.

Description

광디스크 제작용 마스터 디스크 제조방법{Method of manufacturing master disk for making optical disk}

본 발명은 정보가 수록된 광디스크를 제작하는데 사용되는 마스터 디스크를 제조하기 위한 광디스크 제작용 마스터 디스크 제조방법에 관한 것이다.

음성정보나 영상정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 매체로 사용되는 CD(compact disk)나 DVD(digital versatile disk) 등과 같은 광디스크는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 홈형의 정보피트(2a)들을 가지는 랜드(2)와, 랜드(2)들 사이에 위치되어 그 랜드(2)들을 구분짓는 그루우브(3)를 구비하고 있다. 그리고, 최근에는 광디스크(1)의 그루우브(3)에도 정보피트(3a)들을 형성하여 수록가능한 정보용량의 증대를 꾀하고 있다.

상기 광디스크(1)를 제작하기 위하여는 일반적으로, 상기 광디스크(1)와 동일한 패턴의 기록면을 가지는 마스터 디스크 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 광디스크(1)와 동일한 패턴의 랜드(31)와 그루우브(33) 및 정보피트들(32,34)을 가지는 마스터 디스크(10)가 필요하다. 이러한 마스터 디스크(10)를 제조하기 위하여는 먼저, 정밀하게 연마된 유리 기판(20)에 레이저빔에 대해 노광반응하는 감광체(photoresist)를 소정두께로 도포하여 감광층(30)을 형성한다. 그리고, 기판(20)을 회전시킴과 동시에 두 개의 레이저빔을 기판의 반경방향으로 서서히 이동시키면서 상기 감광층(30)을 향해 상기 그루우브(33)들과 정보피트(32,34)들이 형성될 부위를 노광한다. 노광과정에서, 하나의 레이저빔은 좌우로 편향되면서 그루우브(33)의 형성을 위한 부위를 노광하게 되고, 다른 하나의 레이저빔은 정보피트들(32,34)이 형성될 부위를 노광하게 된다. 그 후, 상기 노광된 부위들을 식각한 후 세척하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같은 마스터 디스크(10)가 제조된다.

이와 같이 제조된 마스터 디스크(10)의 기록면에 금속막(미도시)을 얇게 증착시키고 다시 금속막 위에 니켈 등의 금속을 전기도금한 후 그 도금막을 분리시켜서 광디스크를 플라스틱 성형하기 위한 스탬퍼로 사용하게 된다. 한편, 상술한 바와 같이 제작되는 스탬퍼는 마스터 디스크(10)의 기록면과는 반대로 요철된 기록면을 가지게 되므로, 그 스탬퍼를 성형금형으로 하여 제조된 광디스크들은 모두 상기 마스터 디스크와 동일한 패턴의 랜드, 그루우브 및 정보피트들을 가지게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 마스터 디스크를 제조하게 되면, 하나의 감광층에 그루우브와 정보피트들이 동시에 형성되게 되므로 그루우브와 정보피트의 경계부가 확실하게 형성되지 않게 되며, 또한 기판에 대한 그루우브의 측벽의 각도 및 정보피트들의 측벽의 각도가 완만해지게 된다. 따라서, 그 마스터 디스크를 이용하여 제조되는 광디스크에 있어서도 그루우브와 정보피트의 경계부가 정확하게 구별되지 않으며, 그루우브의 측벽과 정보피트들의 측벽이 기판에 대해 완만한 경사를 가지게 된다. 따라서, 그러한 광디스크에 있어서는 상기 그루우브와 정보피트의 경계부에서의 빛의 회절을 이용하여 그 광디스크 상의 기록을 재생하도록 된 기록재생장치를 통해 그 광디스크의 기록을 재생하는데 많은 어려움이 수반될 뿐만 아니라 그 광디스크의 재생특성이 매우 저하되게 된다는 문제점이 있다. 이러한 문제점은, 현재 개발되어 있는 DVD 에서보다 향후 개발을 목표로 하는 HD(high definition)-DVD 즉, 기존 DVD에 있어서의 정보트랙의 피치보다 훨씬 작은 피치의 정보트랙을 가지는 HD-DVD에 있어서는 더욱 심각하게 대두된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그루우브와 그 그루우브에 대해 인입되는 정보피트와의 경계부가 확실하게 형성될 수 있는 마스터 디스크의 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 광디스크의 일례의 주요부위를 보이는 개략적 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 광디스크를 제작하기 위한 종래의 마스터 디스크의 개략적 일부 수직 단면도,

도 3은 도 1에 도시된 광디스크를 제작하기 위해 본 발명에 따라 제조된 마스터 디스크의 개략적 일부 수직 단면도,

도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 마스터 디스크의 제조과정을 설명하기 위한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100...마스터 디스크 20...기판

110...제1감광층 111...제2정보피트

120...제2감광층 121...랜드

122...제1정보피트 123...그루우브

LB1...제1레이저빔 LB2...제2레이저빔

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광디스크 제작용 마스터 디스크 제조방법은, 기판 위에 소정파장의 레이저빔에 대해 노광반응 가능한 제1감광층을 형성하는 단계; 상기 제1감광층 위에 상기 소정파장의 레이저빔에 대해 상기 제1감광체보다 민감하게 노광반응하는 제2감광층을 형성하는 단계; 상기 소정파장을 가지는 제1레이저빔 및 제2레이저빔을 마련하는 단계; 상기 제2레이저빔에 의해 상기 제2감광층의 소정부위를 노광시키는 단계; 상기 제2레이저빔에 의해 상기 제2감광층의 노광을 행하는 도중에, 상기 제1감광층 중 상기 제2감광층의 노광부위 아래쪽에 위치된 소정의 부위를 상기 제1레이저빔에 의해 노광시키는 단계;를 포함하며, 상기 제2레이저빔에 의해 상기 제2감광층의 소정부위를 노광시킬 때, 그 제2레이저빔을 상기 제1레이저빔의 광축을 중심으로 하여 양측으로 교번되게 편향시키면서 상기 제2감광층의 소정부위를 노광시키는 점에 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따라 제조된 마스터 디스크의 주요부위의 개략적 단면도이다.

도 3에 도시된 마스터 디스크(100)는 유리로 된 기판(20)과, 그 기판(20) 위에 형성된 제1감광층(110)과, 그 제1감광층(110) 위에 형성된 제2감광층(120)을 구비하고 있다. 상기 제1감광층(110)은 소정파장의 레이저빔에 대해 노광반응 가능한 제1감광체에 의해 형성되며, 상기 제2감광층은 상기 소정파장의 레이저빔에 대해 상기 제1감광체보다 더 민감하게 노광반응되는 제2감광체에 의해 형성된다.

예를 들어, 350nm∼430nm 범위 내의 파장을 가지는 레이저빔을 사용하여 상술한 감광층들을 노광시키고자 하는 경우에는, 310nm∼390nm의 파장을 잘 흡수하는 DNQ-4(1-oxo-2-diazonaphthoquinone-4-arylsulfonate)를 제1감광체, 350nm∼430nm의 파장을 잘 흡수하는 DNQ-5(1-oxo-2-diazonaphthoquinone-5-arylsulfonate)를 제2감광체로 하여 상기 제1감광층(110) 및 제2감광층(120)을 형성한다. 이와 같이 하게 되면, 그 제2감광층(120)은 제1감광층(110)보다 상기 레이저빔에 더 민감하게 노광반응하게 된다. 상술한 바와 같이 DNQ-4를 상기 제1감광체로서 그리고 DNQ-5를 제2감광체로서 사용하는 경우에는, 레이저빔의 파장은 400nm∼430nm 범위 내에 있는 것이 효과적이며, 그 중에서도 413nm의 파장의 레이저빔을 사용하는 것이 바람직하다.

제2감광층(120)에는 랜드(121)들이 형성되며 그 랜드(121)들에는 각 랜드(121)의 상면에 대해 인입된 홈형상의 제1정보피트(122)들이 형성된다. 제2감광층(120)에는 또한 그루우브(123)들이 형성되며 각 그루우브(123)는 랜드(121)들 사이에 위치된다. 각 그루우브(123)에는 그 그루우브(123)의 바닥면에 대해 인입된 제2정보피트(111)들이 상기 제1감광층(111)에 마련된다.

이러한 구조의 마스터 디스크(100)에 있어서는, 기판(20) 위에 서로 다른 노광반응도를 가지는 감광층들(110,120)이 형성되고 상기 그루우브(123)와 제2정보피트(111)는 서로 다른 감광층에 형성되므로, 도 2를 참조하면서 설명한 종래 마스터 디스크에 있어서와는 달리, 그루우브(123)와 제2정보피트(111)의 경계부가 보다 확실하게 구별될 수 있으며, 각 제2정보피트(111)는 기판(20)에 대해 직각에 가까운 내측벽을 가질 수 있게 된다.

따라서, 상기 마스터 디스크(100)에 의해 광디스크가 제조되게 되면, 그 광디스크에 있어서도 그루우브와 제2정보피트의 경계부가 확실하게 구별될 수 있으며, 광디스크의 각 제2정보피트는 기판에 대해 직각에 가까운 내측벽을 가지게 되므로, 그 광디스크의 기록재생이 행해지는 경우에 디스크 재생장치 내의 광픽업에 의해 그 제2정보피트의 검출이 확실하게 행해질 수 있게 되므로, 재생특성이 향상될 수 있다.

한편, 상술한 마스터 디스크(100)를 제조하는 과정 중 상기 그루우브(123)와 제2피트(111)가 형성되는 과정의 일례에 대해 도 4 내지 도 6을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 정밀하게 연마된 유리 기판(20) 위에 상기 제1감광체를 도포하여 제1감광층(110)을 형성한 후 그 제1감광층(110) 위에 상기 제2감광체를 도포하여 제2감광층(120)을 형성한다.

그리고 그 기판(100)을, 제2감광층(120) 상방으로부터 동일파장의 제1레이저빔(LB1)과 제2레이저빔(LB2)이 조사될 수 있는 위치에 위치시킨다.

본 실시예에 있어서는 상기 제1레이저빔(LB1)과 제2레이저빔(LB2)이 하나의 레이저 다이오드(50)로부터 만들어질 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 하나의 레이저 다이오드(50)로부터 나오는 레이저빔이 빔스플리터(61)에 의해 분광되어 제1레이저빔(LB1)과 제2레이저빔(LB2)으로 분리되도록 되어 있다. 그리고, 그 레이저빔들(LB1,LB2) 각각의 광경로상에는 각 레이저빔(LB1,LB2)의 진행을 선택적으로 차단하기 위한 모듈레이터들(71,72)이 설치되어 있으며, 제2레이저빔(LB2)의 광경로상에는 그 제2레이저빔(LB1)을 편향시키기 위한 편향기(73)가 설치되어 있다. 참조부호 62는 빔스플리터이며 참조부호 81,82는 각각 미러이다.

도 4에 도시된 바와 같은 상태에서 기판(20)을 회전시킴과 동시에 레이저빔들(LB1,LB2)의 위치를 기판(20)의 회전반경 방향으로 서서히 이동시키면서 기판(20)을 향해 선택적으로 조사시켜서 원하는 부위를 노광시킨다. 즉, 상기 그루우브(123)가 형성될 부위와 제1정보피트(122)가 형성될 부위 및 상기 그루우브(123)에 대해 인입된 제2정보피트(111)가 형성될 부위를 노광시킨다. 그루우브(123)가 형성될 부위를 노광시킬 때에는 도 5에 도시된 바와 같이, 제2레이저빔(LB2)을 편향기(73)에 의해 그루우브의 폭방향 즉 기판(20)의 회전반경방향으로 좌우로 편향시키면서 노광을 행한다. 이와 같이 하면, 그 제2레이저빔(LB2)에 의해 노광되는 부위는 전체적으로 노광시간이 짧아지게 되므로, 그 레이저빔에 대해 광감도가 둔감한 제1감광층(110)에는 노광이 행해지지 않고 광감도가 민감한 제2감광층(120)만 노광될 수 있다. 이와 같이 하여 그루우브(123)가 형성될 부위를 노광하는 도중에 상기 제2정보피트(111)가 형성될 부위에서는 모듈레이터(71)를 통해 제1레이저빔(LB1)이 기판(20) 상으로 조사되도록 한다. 이와 같이 하면, 제1레이저빔(LB1)은 제2감광층(120)에 조사되게 되는데, 이 때 상기 제2레이저빔(LB2)이 좌우로 편향되면서 노광을 행하는 것과는 달리, 제1레이저빔(LB1)은 편향되지 않는 상태로 노광을 행하게 되므로 그 노광될 부위 전체에 걸친 노광시간이 상기 그루우브(123)가 형성될 부위에 대한 노광시간에 비해 길어지게 된다. 따라서, 제1레이저빔(LB1)에 의해서 제2감광층(120) 뿐만 아니라 제1감광층(110)의 상기 제2정보피트(111)가 형성될 부위까지 노광되게 된다. 이와 같이 하게 되면 제1감광층(110)의 노광부와 제2감광층(120)의 노광부 사이의 경계가 확실하게 드러날 뿐만 아니라, 제2감광층(120)의 노광부위는 거의 4각형상에 가까운 단면을 가지게 된다.

한편, 도 5에 도시하지는 않았으나, 상기 제1정보피트(122)가 형성될 부위에는 제1레이저빔(LB1)을 통해 노광을 행하거나 또는 제2레이저빔(LB2)을 좌우로 편향시키지 않는 상태로 노광을 행한다. 이 때 제1정보피트(122)는, 상술한 바와 같이 광감도가 민감한 제2감광층(120)에 형성되므로, 노광시간을 짧게 설정할 수 있다. 상술한 바와 같이 그루우브(123)가 형성될 부위들과 제1정보피트(122)들이 형성될 부위들을 노광하는 과정에서 그루우브(123)가 형성될 부위들 사이에는 상기 랜드(121)가 형성될 부위가 만들어지게 되고 제1정보피트(122)들이 형성될 부위는 상기 랜드(121)가 형성될 부위에 포함되게 된다.

상술한 바와 같은 과정을 거쳐 노광이 완료된 후 상기 노광된 부위들을 식각하고 세정하면 도 6 및 상기 도 3에 도시된 바와 같은 마스터 디스크(100)가 완성되게 된다.

이 마스터 디스크(100)에 있어서는, 상술한 바와 같이 노광과정에서 그루우브(123)가 될 노광부위와 제2정보피트(111)가 형성될 노광부위의 경계가 확실히 구별되고 그 노광부위들은 거의 4각형상에 가까운 단면을 가지게 되므로, 식각과정에서 식각된 노광부에 의해 형성되는 그루우브(123)와 제2정보피트(111)는 서로 확실한 경계부를 가지게 되며, 그루우브(123)의 내벽 및 제2정보피트(111)의 내벽은 기판(20)에 대해 급격하게 경사지면서 거의 직각을 이루게 된다.

본 실시예를 설명하는 과정에서, 상기 제1레이저빔(LB1)과 제2레이저빔(LB2)은 하나의 레이저 다이오드(50)로부터 발생되는 것으로 설명하였으나, 상기 동일한 파장의 제1레이저빔(LB1)과 제2레이저빔(LB2)은 각각 다른 레이저 다이오드로부터 발생되도록 할 수도 있다.

이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판상에 소정파장의 레이저빔에 대해 둔감한 노광반응이 행해지는 제1감광층 및 그 제1감광층보다 민감한 제2감광층이 순차적으로 배치한 후 그 감광층들을 제1레이저빔과 제2레이저빔을 통해 선택적으로 노광하는 과정을 거치므로, 노광 후 식각하게 되면 그루우브와 그 그루우브에 대해 인입된 제2정보피트의 경계부가 확실하게 구별되며 그루우브 및 제2정보피트는 기판에 대해 직각에 가까운 내측벽을 가지는 마스터 디스크가 제공된다.

Claims (3)

1. 기판 위에 소정파장의 레이저빔에 대해 노광반응 가능한 제1감광층을 형성하는 단계;

   상기 제1감광층 위에 상기 소정파장의 레이저빔에 대해 상기 제1감광체보다 민감하게 노광반응하는 제2감광층을 형성하는 단계;

   상기 소정파장을 가지는 제1레이저빔 및 제2레이저빔을 마련하는 단계;

   상기 제2레이저빔에 의해 상기 제2감광층의 소정부위를 노광시키는 단계;

   상기 제2레이저빔에 의해 상기 제2감광층의 노광을 행하는 도중에, 상기 제1감광층 중 상기 제2감광층의 노광부위 아래쪽에 위치된 소정의 부위를 상기 제1레이저빔에 의해 노광시키는 단계;를 포함하며,

   상기 제2레이저빔에 의해 상기 제2감광층의 소정부위를 노광시킬 때, 그 제2레이저빔을 상기 제1레이저빔의 광축을 중심으로 하여 양측으로 교번되게 편향시키면서 상기 제2감광층의 소정부위를 노광시키는 것을 특징으로 하는 광디스크 제작용 마스터 디스크 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 소정파장은 400nm 내지 430nm 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광디스크 제작용 마스터 디스크 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 소정파장은 410nm 내지 415nm 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광디스크 제작용 마스터 디스크 제조방법.

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