KR100474925B1 - High density optical disk and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고밀도 광 디스크 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 피트가 형성될 영역 이외의 부분이 모두 감광되어진 유리 원판과 동일한 위치에 동일 형상의 볼록 형태로 형성된 피트를 포함하는 것이다. 이는 PR의 감광 과정에서 두 개 또는 세 개의 레이저 광을 사용하고, 고밀도 재생 전용 광 디스크의 피트를 감광하지 않고 그 이외 부분을 감광하고 남은 부분을 피트로 사용하여 마더 스탬퍼 형성 공정을 스킵할 수 있어 공정을 단순화하고 최초로 제작된 스탬퍼를 사용하는 것에 의해 원 신호의 열화가 없고, 동시에 새로운 형태의 피트를 형성하는 것에 의해 재생시 신호의 특성을 향상시키고, 저장 밀도를 증가 시키는 효과가 있다.The present invention relates to a high-density optical disk and a method for manufacturing the same, and includes a pit formed in the same convex shape at the same position as the glass disc where all portions except the region where the pit is to be formed are exposed. It can skip the mother stamper formation process by using two or three laser lights during the photosensitive process of PR, using the remaining portion as the pit without dimming the pit of the high-density reproduction-only optical disc. By simplifying the process and using a stamper manufactured for the first time, there is no deterioration of the original signal, and at the same time, the formation of a new type of pit improves the characteristics of the signal during reproduction and increases the storage density.

Description

고밀도 광 디스크 및 그의 제조 방법{High density optical disk and method for fabricating the same}High density optical disk and method for fabricating the same

본 발명은 재생 전용 광 디스크에 관한 것으로, 특히 복수개의 레이저 광을 이용한 스탬퍼(stamper) 제조에 의해 기록 밀도 및 재생 신호 특성을 향상시킬 수 있도록한 고밀도 광 디스크 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reproduction-only optical disc, and more particularly, to a high-density optical disc and a method of manufacturing the same, capable of improving recording density and reproduction signal characteristics by producing a stamper using a plurality of laser lights.

일반적으로 반도체를 기반으로 한 데이터 프로세서(data processor)의 처리 속도가 급속도로 향상됨으로써, 고화질의 영상 신호와 음성 신호를 포함한 멀티미디어 컨텐츠(multimedia contents)뿐 아니라, 이와 연관되어 있는 데이터들도 고용량 화의 추세가 주를 이루고 있으며 이에 따라 저장매체도 고용량화되고 있다.In general, the processing speed of a semiconductor-based data processor is rapidly increased, so that not only multimedia contents including high-definition video and audio signals, but also data associated with the same may be increased. The trend is dominant, and storage media are also becoming higher.

특히, 광디스크는 다른 저장 매체에 비해 용량 당 가격이 저렴하고 이동, 보관의 편의성 때문에 저장 매체 중에서도 주목받고 있는 분야이다.In particular, optical discs are attracting attention among storage media because of their lower cost per capacity than other storage media and the convenience of moving and storing.

광 디스크 중에는 소비자가 적절한 장치(예를 들면, CD-R drive, CD-RW drive)를 이용해 직접 기록/재생할 수 있는 WORM(write once read many) 타입과 추기형(Rewritable type)이 있는 반면에, 광 디스크 제조 공정 중에 데이터가 미리 저장된 상태에서 소비자에게 공급되어 소비자는 저장된 데이터를 읽을 수만 있는 ROM(read only memory) 타입의 광 디스크도 있다. There are two types of optical discs, write once read many (WORM) and rewritable types, which can be recorded / played back directly by the appropriate device (eg CD-R drive, CD-RW drive). Some optical disks have a read only memory (ROM) type in which data is supplied to a consumer in a pre-stored state during the optical disc manufacturing process so that the consumer can read the stored data.

이하에서 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 광 디스크 및 그를 제조하기 위한 스탬퍼에 관하여 설명한다.Hereinafter, an optical disk and a stamper for manufacturing the same according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에서 하나의 레이저 광을 사용하여 피트가 형성될 부분을 감광하는 공정 구성도이고, 도 2는 도 1의 감광 공정에 의한 유리 원판 단면 및 이를 이용한 스탬퍼 구성도이다.FIG. 1 is a process configuration diagram for photosensitive portions where a pit is to be formed using a single laser light in the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a glass disc and a stamper configuration using the photosensitive process of FIG. 1.

그리고 도 3은 도 2의 스탬퍼를 이용한 사출 성형 공정으로 형성한 광 디스크 기판의 구성도이고, 도 4는 도 3의 광 디스크 기판을 이용한 기존 DVD나 CD로부터 정보를 기판의 아래쪽으로 읽는 과정을 나타낸 구성도이다.3 is a configuration diagram of an optical disk substrate formed by the injection molding process using the stamper of FIG. 2, and FIG. 4 illustrates a process of reading information from an existing DVD or CD using the optical disk substrate of FIG. 3 under the substrate. It is a block diagram.

그리고 도 5는 도 1내지 도 3의 공정으로 형성된 고밀도 광 디스크의 정보를 광 디스크의 기판의 위쪽으로 재생하는 과정을 나타낸 구성도이고, 도 6a와 도 6b는 도 3의 스탬퍼로 만든 마더 스탬퍼를 이용한 광 디스크 제조 과정을 나타낸 구성도이다.5 is a diagram illustrating a process of reproducing information of a high density optical disk formed by the process of FIGS. 1 to 3 above the substrate of the optical disk, and FIGS. 6A and 6B illustrate a mother stamper made of the stamper of FIG. It is a block diagram which shows the manufacturing process of the used optical disk.

그리고 도 7은 도 6의 광 디스크 기판을 이용한 광 디스크의 정보 읽기 과정을 나타낸 구성도이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an information reading process of an optical disk using the optical disk substrate of FIG. 6.

재생 전용 광디스크(ROM type)는 광 디스크 제조 공정 중에 일정한 모양의 요철(pit)을 갖도록 하고 있다.A read-only optical disc (ROM type) has a certain shape of pit during the optical disc manufacturing process.

이 요철은 적절히 모듈레이션(modulation)되어 있는 데 요철이 있고 없음으로 디지털 신호인 이진수 0과 1을 나타내게 된다. 이러한 요철은 광디스크내에서 하나의 긴 나선형을 따라 만들어져 있으며 사용자는 레이저광을 이 요철에 조사 시켜 요철의 유무에 따라서 반사되는 빛의 양의 차이를 가지고 원래의 신호를 재생해 내게 된다. 즉, 요철이 없는 부분은 반사되는 빛의 양이 많고, 요철이 있는 부분은 요철에 의해 빛이 산란되어 반사되는 빛의 양이 적다.This unevenness is properly modulated, with unevenness, indicating a digital signal of binary zeros and ones. These irregularities are made along one long spiral in the optical disk, and the user irradiates the laser light to the irregularities to reproduce the original signal with the difference in the amount of reflected light depending on the presence or absence of the irregularities. That is, the portion without the unevenness is a large amount of light reflected, and the portion with the unevenness is less the amount of light is reflected by the light scattered by the unevenness.

그리고 재생 전용 광 디스크는 도 3에서와 같이, 스탬퍼(stamper)라는 금속 디스크로부터 사출 성형 과정을 통해 만들어진다.And the reproduction-only optical disk is made through an injection molding process from a metal disk called a stamper, as shown in FIG.

스탬퍼를 만들기 위해서는 먼저 표면이 매우 깨끗하게 세척된 유리 원판위에 PR(photoresist)이라는 감광 물질을 얇게 도포하게 된다.To make a stamper, a thin layer of photoresist (PR) is first applied onto a glass plate with a very clean surface.

그리고 유리 원판에 레이져 광을 원하는 부분에만 조사하여 PR을 부분적으로 감광한다. 감광된 부분의 PR은 식각(etching)과정을 통해 깎여 나가게 되고 요철을 갖게 된다.Then, the laser is irradiated onto the glass disc only to a desired portion to partially expose the PR. PR of the photosensitive part is scraped off through the etching process and has irregularities.

이 요철 표면에 금속을 두껍게 코팅하여 떼어내면 원래 레이저 광을 통해 전달된 정보가 피트 형태로 금속 표면에 나선형 트랙 모양을 따라 형성하게 된다. 이 금속 디스크를 스탬퍼(stamper)라 한다.When the uneven surface is thickly coated with metal, the information transmitted through the original laser light is formed in the shape of a spiral track on the metal surface in the form of a pit. This metal disk is called a stamper.

최초 제작되는 스탬퍼는 도 2에서와 같이 돌출된 형상의 피트를 갖는다.The first manufactured stamper has a pit protruding shape as shown in FIG.

그리고 도 3에서와 같이, 제작된 스탬퍼를 사용하여 광디스크 기판을 사출 성형하게 되면 스탬퍼 표면의 형상이 전사가 되므로 광 디스크 기판 표면에도 정보를 갖는 요철이 생성되며 이 요철의 형상은 스탬퍼와는 반대 형상을 갖게 된다.And, as shown in Figure 3, when the injection molding the optical disk substrate using the fabricated stamper, since the shape of the stamper surface is transferred, irregularities having information on the surface of the optical disk substrate is generated and the shape of the irregularities are opposite to the stamper Will have

예를 들면, 스탬퍼에서는 볼록한 요철인 경우에 사출된 광디스크 기판은 오목한 요철이 된다.For example, in the stamper, the optical disk substrate ejected in the case of convex convex and concave becomes concave and convex.

이와 같은 광 디스크 기판은 도 4에서와 같이 광디스크 기판 아래쪽으로 레이저광을 조사하여 정보를 재생하므로 레이저 광을 기준으로 할 때 볼록한 피트 형상을 갖는 정보 재생층을 갖게 된다. Since the optical disk substrate reproduces information by irradiating a laser beam down the optical disk substrate as shown in FIG. 4, the optical disk substrate has an information reproducing layer having a convex pit shape when the laser light is referenced.

이상에서 설명한 재생 전용 광 디스크가 갖게 되는 정보는 레이저 광을 이용해 PR을 감광하는 과정에서 레이저 광을 통해 전달된다.The information contained in the reproduction-only optical disc described above is transmitted through the laser light in the process of photosensitive PR using the laser light.

이 레이저 광은 AOM(acousto-optic modulator)를 통해 PR이 도포 된 유리 원판으로 들어가게 된다.This laser light enters the PR-coated glass disc through an acoustic-optic modulator (AOM).

AOM은 일반적으로 내부에 크리스탈(crystal)을 포함하고 있으며, 전기 신호를 제어하는 AOM 드라이버에 의해 구동된다.The AOM typically contains a crystal inside and is driven by an AOM driver that controls the electrical signal.

AOM은 외부에서 공급되는 전기신호(RF, radio frequency)에 의해crystal 내부의 굴절률을 미세한 주기로 가변하며, 이 주기적인 굴절률의 변화가 광학 격자가 된다. 이렇게 형성된 광학격자는 AOM에 일정 각도를 갖고 입사하는 레이저 광을 회절(diffraction)하도록 하는 기기이다.The AOM varies the refractive index inside the crystal in minute cycles by electric signals (RF, radio frequency) supplied from the outside, and this change in the periodic refractive index becomes an optical grating. The optical grating thus formed is a device that diffracts laser light incident at a predetermined angle to the AOM.

이렇게 회절된 레이져 광은 렌즈등의 광학 장치를 통하여 유리원판 위의 PR을 감광시키게 된다.The diffracted laser light exposes the PR on the glass disc through an optical device such as a lens.

반면, AOM 내부의 크리스탈에 광학 격자가 형성되어 있지 않을 경우에는 통과되는 레이저광은 회절되지 않고 그대로 직진하게 된다. 직진된 레이저광은 유리원판까지 닿지 못하여 PR을 감광시키지 못하게 된다.On the other hand, when no optical grating is formed on the crystal inside the AOM, the laser beam passing through is not diffracted and continues straight. The straight laser light does not reach the glass disc and thus does not expose the PR.

따라서, AOM에 공급되는 전기 신호의 크기를 시간에 따라 가변해 주면 레이저광을 회전하는 유리 원판 위에서 켰다 껐다 하는 효과를 낼 수 있게 되며 이를 통해 나선형 트랙(track)에 따라 피트가 형성된다.Therefore, if the magnitude of the electrical signal supplied to the AOM is changed over time, the laser beam can be turned on and off on a rotating glass disc, thereby forming pits according to spiral tracks.

이렇게 제조된 스탬퍼를 이용해 사출 성형하면 성형된 광 디스크에도 피트가 형성되며, 이 피트가 있고 없음에 따라 재생전용 광디스크에 저장된 정보를 얻어오게 된다.Injection molding using the stamper thus manufactured forms pits in the molded optical disk, and as a result, information stored in the optical disk for reproduction is obtained.

그리고 광 디스크에 고밀도를 실현하기 위해서는 기존의 레이져 광(적색 광원 ~650nm의 파장)에 비해 파장이 짧은 레이져 광(청색 광원 ~400nm의 파장)을 사용하고 개구수(numerical aperture;NA)가 큰 대물 렌즈를 사용함으로써 광원의 스폿 사이즈(spot size)를 작게 하여 디스크 표면에 정보 저장 밀도를 증가시키는 방법을 사용하고 있다.In order to achieve high density on the optical disk, laser light (wavelength from blue light source to 400 nm) with a shorter wavelength is used and a numerical aperture (NA) is larger than conventional laser light (wavelength from red light source to 650 nm). The use of a lens reduces the spot size of the light source and increases the density of information storage on the disk surface.

이는 스폿 사이즈가 파장과 비례하여 작아지고, 기록 밀도는 스폿 사이즈의 제곱에 반비례하는 특성 때문이다.This is because the spot size becomes small in proportion to the wavelength, and the recording density is inversely proportional to the square of the spot size.

개구수(NA)가 큰 대물렌즈를 사용함에 있어서는 대물렌즈와 광디스크의 정보 저장층이 가까이 있어야 고밀도 저장에 유리하게 된다.In using the objective lens having a large numerical aperture NA, the objective lens and the information storage layer of the optical disk should be close to the high density storage.

이는 NA가 큰 대물렌즈를 사용하여 고밀도 광디스크로부터 재생하는 동안 대물렌즈와 정보 저장 층까지의 거리가 멀면 재생시 발생할 수 있는 광디스크의 기울어짐에 따라 수차(aberration)가 크게 증가하기 때문이다.This is because when the distance between the objective lens and the information storage layer is far while reproducing from the high density optical disk using the large NA lens, the aberration greatly increases as the optical disk which may occur during reproduction is inclined.

또한 코마(coma) 수차의 경우에는 NA의 세제곱에 비례하는 특성이 있다.In addition, coma aberration has a characteristic proportional to the cube of NA.

따라서, 고밀도 광디스크에서는 정보 저장층을 되도록 디스크 표면 가까이에 형성하여 대물렌즈와 정보 저장 층 사이의 거리를 좁히려 하고 있다.Therefore, in high density optical discs, an information storage layer is formed as close to the disk surface as possible to narrow the distance between the objective lens and the information storage layer.

종래 기술에서는 도 5에서와 같이, 1.1mm 광 디스크 기판 위에 반사막을 형성한 뒤, 0.1mm 의 얇은 보호(cover)층을 형성하여 레이져 광이 보호층을 통하여 정보를 재생하는 방법이 주를 이루고 있다.In the prior art, as shown in FIG. 5, a reflective film is formed on a 1.1 mm optical disk substrate, and then a thin cover layer of 0.1 mm is formed so that laser light reproduces information through the protective layer. .

또한, 광 디스크에 기록되어 있는 정보를 요철 형태로 갖고 있는 스탬퍼를 이용해 두께가 얇은 층(0.1mm cover층)에 정보를 전사하는 것은 매우 어려운 기술이므로 1.1mm 디스크 기판을 사출 성형하여 이 기판에 정보를 전사하도록 하는 방법을 사용하고 있다. In addition, since it is very difficult to transfer information to a thin layer (0.1 mm cover layer) using a stamper having the information recorded on the optical disk in an uneven form, a 1.1 mm disk substrate is injection molded to provide information on the substrate. I'm using a method to make it transfer.

종래 기술에서 광디스크에 기록된 정보의 재생은 다음과 같이 이루어진다.In the prior art, reproduction of information recorded on an optical disc is performed as follows.

종래 기술에서는 CD나 DVD를 위한 스탬퍼를 제작할 때에는 한 개의 레이저 광을 이용하여 피트를 형성하고 있고, 이 피트는 재생전용 광 디스크에서 디스크가 갖는 정보 그 자체를 의미하게 된다.In the prior art, when a stamper for a CD or a DVD is produced, a pit is formed by using one laser light, and the pit means the information itself of the disc in a reproduction-only optical disc.

그런데 이와 같은 CD나 DVD에서는 제작된 광 디스크는 도 4에서와 같이, 기판의 아래쪽으로 레이저 광을 조사시켜 반사되는 빛의 양의 정도에 따라 정보를 읽어 낸다.However, the optical disk produced by such a CD or DVD, as shown in Figure 4, by reading the laser light to the lower side of the substrate to read the information according to the amount of reflected light.

이때, 피트, 즉 요철이 있는 부분은 요철에 의해 반사되는 빛의 양이 적고, 요철이 없는 평평한 부분은 반사되는 빛의 양이 요철이 있는 부분보다 더 많아 각각 다른 상태를 나타내게 된다.At this time, the pits, i.e., the uneven portion has a small amount of light reflected by the unevenness, and the flat portion without the unevenness has a larger amount of reflected light than the uneven portion, and thus shows different states.

그런데 스탬퍼를 만들 때 AOM으로 들어가는 전기적 신호는 피트 부분(광디스크에서 binary digit 0)을 위해서는 레이저를 회절 시키기 위해 전기적 신호를 일정 크기로 넣어주어야 하고, 피트가 없는 부분은 전기적 신호를 넣어주지 않음으로써 레이저를 회절 시키지 않게 된다.However, when making the stamper, the electrical signal entering the AOM needs to be put in a certain size to diffract the laser for the pit part (binary digit 0 on the optical disk), and the part without the pit does not put the electrical signal. Will not diffract.

즉, 실제 제작된 디스크에서 읽혀지는 피트 부분을 위해서는 이진수 1의 전기적 신호가 필요하고 피트가 없어 반사도가 높은 부분을 위해서는 이진수 0의 전기적 신호를 AOM을 통해 공급해 주어야 한다. In other words, an electrical signal of binary 1 is required for the pit part read from the actually manufactured disk, and an electrical signal of binary 0 must be supplied through AOM for the high reflectivity part because there is no pit.

따라서, 이러한 방법으로 제작한 스탬퍼를 사용하여 고밀도용 광 디스크 기판을 제작하여 광디스크 기판의 아래쪽이 아닌 기판보다 얇은 위쪽에서부터 신호를 읽게 되면 피트 형상이 볼록한 모양이 아니라 오목한 모양이 된다.Therefore, when a high density optical disk substrate is fabricated using the stamper manufactured in this manner, and the signal is read from the upper side of the optical disk substrate rather than the substrate, the pit shape becomes concave rather than convex.

이러한 광 디스크로부터 신호를 재생하면 볼록한 피트 형상일 때에 비해 지터(jitter) 등의 신호 특성의 열화가 예상되고 아울러 신호를 읽어오기 위해 필수적인 트랙킹이 더 어려워질 수 있다.When the signal is reproduced from such an optical disk, deterioration of signal characteristics such as jitter is expected as compared with the convex pit shape, and the tracking necessary for reading the signal may be more difficult.

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따라서, 재생전용 고밀도 광디스크에서도 볼록한 피트가 유리하게 된다. 볼록한 피트를 갖는 재생전용 고밀도 광디스크 기판을 만들기 위해서는 처음 식각된 PR로부터 만든 원본 스탬퍼를 이용해 마더 스탬퍼(mother stamper)를 만들어야 한다.Therefore, convex pits are advantageous even in high-density optical discs for reproduction. To create a high-density optical disc substrate for reproduction with convex pits, a mother stamper must be made using the original stamper made from the first etched PR.

도 6a와 도 6b는 원본 스탬퍼로부터 마더 스탬퍼를 만들고 다시 이를 이용해 광 디스크 기판을 제작하는 공정을 나타낸 것이다.6A and 6B illustrate a process of making a mother stamper from an original stamper and again manufacturing an optical disk substrate using the mother stamper.

마더 스탬퍼는 피트의 모양이 원본 스탬퍼와는 정반대의 형상을 갖게 되므로 이를 이용해 사출 성형한 광 디스크는 도 7에서와 같이 볼록한 모양의 피트를 갖게 된다. Since the mother stamper has a shape of the pit opposite to that of the original stamper, the optical disk injection-molded using the mother stamper has a convex pit as shown in FIG. 7.

그러나 이와 같은 종래 기술의 광 디스크 및 그를 제조하기 위한 스탬퍼의 형성 공정은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the process of forming the optical disk of the prior art and a stamper for manufacturing the same has the following problems.

첫째, 피트 형상이 오목한 모양인 광 디스크로부터 신호를 재생하면 지터(jitter) 등의 신호 특성의 열화가 예상되고 아울러 신호를 읽어오기 위해 필수적인 트랙킹이 더 어려워질 수 있다.First, reproducing a signal from an optical disk having a concave pit shape is expected to deteriorate signal characteristics such as jitter, and also make it more difficult to track essential for reading out the signal.

둘째, 이를 해결하기 위하여 볼록한 형상을 갖는 광 디스크를 만들기 위해서는 마더 스탬퍼를 만들어야 하는 공정이 더 필요하게 되어 양산 측면에서 불리하다.Second, in order to solve this problem, in order to make an optical disk having a convex shape, a process of making a mother stamper is required, which is disadvantageous in terms of mass production.

셋째, 원본 스탬퍼로부터 마더 스탬퍼를 제작하는 과정 중에 피트 형상이 원본 스탬퍼에 비해 형상에 변화가 생길 수 있다.Third, the pit shape may change in shape compared to the original stamper during the manufacture of the mother stamper from the original stamper.

넷째, 마더 스탬퍼를 사용하여 사출 성형 된 광 디스크 기판을 이용하여 제작된 광 디스크는 원본 스탬퍼를 이용해 만든 광 디스크에 비해 신호 재생 특성이 나쁘다.Fourth, optical disks manufactured by using an injection molded optical disk substrate using a mother stamper have poor signal reproduction characteristics compared to optical disks made using an original stamper.

이는 마더 스탬퍼를 만들 때 원본 스탬퍼로부터의 전사 특성이 100%가 되기 어렵기 때문이다.This is because the transfer characteristics from the original stamper are hardly 100% when the mother stamper is made.

다섯째, 마더 스탬퍼를 이용해 광 디스크를 만들더라도 피트(pit)가 타원형이기 때문에 생기는 지터(jitter)등의 신호 열화를 근본적으로 피할 수 없다.여섯째, 기존의 광 디스크로부터 정보 재생시 반사도가 높은 피트가 없는 부분의 표면 상태가 PR 표면에 의해 결정되는데, 이는 PR 코팅(coating) 공정시 발생할 수 있는 표면 거칠기로 인해 신호의 열화를 초래할 수 있다.Fifth, even if the optical disc is made using a mother stamper, signal degradation such as jitter due to the pit is elliptical cannot be fundamentally avoided. The surface condition of the missing portion is determined by the PR surface, which can lead to signal degradation due to surface roughness that may occur during the PR coating process.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 광 디스크 및 그를 제조하기 위한 스탬퍼의 형성 공정의 문제를 해결하기 위한 것으로, 복수개의 레이저 광을 이용한 스탬퍼(stamper) 제조에 의해 기록 밀도 및 재생 신호 특성을 향상시킬 수 있도록한 고밀도 광 디스크 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problem of the prior art optical disk and the process of forming a stamper for manufacturing the same, and can improve recording density and reproduction signal characteristics by manufacturing a stamper using a plurality of laser lights. It is an object of the present invention to provide a high density optical disk and a method of manufacturing the same.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고밀도 광디스크는 유리 원판상의 PR을 선택적으로 감광하고 이를 이용하여 제조되는 정보 기록 매체에 있어서, 피트가 형성될 영역 이외의 부분이 모두 감광되어진 유리 원판과 동일한 위치에 동일 형상의 볼록 형태로 형성된 피트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The high-density optical disc according to the present invention for achieving the above object is the same as that of the glass disc in which all parts other than the area where the pits are to be formed are the same in the information recording medium manufactured by using the same. It characterized in that it comprises a pit formed in the convex shape of the same shape at the position.

그리고 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 제조 방법은 유리 원판상의 PR을 복수개의 레이저 광을 사용하여 피트가 형성될 제 1 영역을 제외한 제 2 영역의 PR을 감광하고 식각하는 단계;PR이 선택적으로 식각된 유리 원판을 이용하여 제 1 영역에 오목 형태의 피트를 갖는 스탬퍼를 형성하는 단계;상기 스탬퍼를 이용하여 제 1 영역에 볼록한 형태의 피트를 갖는 광 디스크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a high density optical disc according to the present invention includes the steps of: exposing and etching a PR of a second area excluding a first area where pits are to be formed by using a plurality of laser lights on the PR of a glass disc; Forming a stamper having a concave pit in a first region by using a glass disc; and forming an optical disk having a convex pit in a first region by using the stamper.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 고밀도 광 디스크 및 그의 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a high density optical disk and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 8은 본 발명에 따른 실시예로 두 개의 레이저 광을 이용하여 피트 형성 영역을 제외한 부분의 감광을 나타낸 구성도이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a photosensitive portion of a portion excluding a pit forming region using two laser lights according to an exemplary embodiment of the present invention.

그리고 도 9는 도 8의 감광 공정에 의한 유리 원판 단면 및 이를 이용한 스탬퍼 구성도이고, 도 10은 도 9의 감광 공정에 의한 스탬퍼를 이용해 제조된 광 디스크의 정보 읽기 과정을 나타낸 구성도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view of a glass disc according to the photosensitive process of FIG. 8 and a stamper using the same, and FIG. 10 is a diagram illustrating an information reading process of an optical disk manufactured using a stamper using the photosensitive process of FIG. 9.

본 발명은 두 개 이상의 레이져 광을 사용하여 고밀도 재생 전용 광디스크의 피트를 새로운 형상으로 형성할 수 있도록한 것으로, 피트의 위치와 모양도 변화시킬 수 있어 추가적인 신호를 피트의 위치와 모양에 저장할 수 있도록한 것이다.The present invention allows the formation of a pit of a high-density reproduction-only optical disc using a two or more laser lights in a new shape. The position and shape of the pit can also be changed so that an additional signal can be stored in the position and shape of the pit. It is.

또한, 이는 레이저 광의 파장에 의해 제한되는 피트의 크기를 감소시켜 저장 밀도를 효과적으로 향상시킬 수 있도록 한다.This also reduces the size of the pit, which is limited by the wavelength of the laser light, which makes it possible to effectively improve the storage density.

본 발명은 도 8에서와 같이, 레이저 광을 이용해 유리 원판 위의 PR을 감광할 때, 두 개의 레이저광을 동시에 사용하여 고밀도 재생 전용 광디스크의 피트를 형성한다.In the present invention, as shown in Fig. 8, when photosensitive PR on a glass master plate using laser light, two laser beams are used simultaneously to form a pit of a high-density reproduction-only optical disc.

즉, PR을 감광할 때 레이져 광을 두 개를 사용하는 것을 나타낸 도 8에서와 같이, 레이져 광①과 레이저 광②는 동시에 켜 졌을 때 서로 겹치는 형태가 되도록 동시에 유리 원판(91)을 조사한다.That is, as shown in Figure 8 showing the use of two laser light when the photosensitive PR, the laser light ① and the laser light ② when irradiated at the same time to irradiate the glass plate 91 so as to overlap with each other.

유리 원판(91)이 회전함에 따라 레이저 광①은 피트를 형성하기 위한 모듈레이션(modulation)신호를, 레이저 광②는 피트와 피트 사이의 공간을 조사하게 된다.As the glass master plate 91 rotates, the laser light ① emits a modulation signal for forming a pit, and the laser light ② irradiates a space between the pit and the pit.

이 때, 레이져 광①과 레이저 광②의 power는 충분히 크게 하여 레이져광 두개가 동시에 켜졌을 때는 레이져 광 사이에 위치하는 모든 PR(포토레지스트)(92)에 조사되도록 한다.At this time, the power of the laser light ① and the laser light ② is sufficiently large so that when the two laser lights are turned on at the same time, all the PR (photoresist) 92 located between the laser lights is irradiated.

이러한 원리로 유리 원판(91) 위의 PR(92)을 필요한 반경까지 감광시키게 된다.This principle causes the PR 92 on the glass master 91 to be exposed to the required radius.

그 후에 식각 과정을 통해 조사된 PR을 식각 하게 되며, 이를 통해 최초로 제작되는 스탬퍼(93)는 도 9에서와 같은 형상을 갖게 된다.Thereafter, the PR irradiated through the etching process is etched, and the first produced stamper 93 has a shape as shown in FIG. 9.

이와 같은 공정으로 형성된 스탬퍼(93)는 도 10에서와 같이, 마더 스탬퍼를 만드는 과정 없이 즉시 사출 성형에 사용하여도 광디스크 기판(100)이 볼록한 형상의 피트를 갖도록 한다.The stamper 93 formed by such a process allows the optical disk substrate 100 to have a convex pit even when immediately used for injection molding without a process of making a mother stamper as shown in FIG. 10.

이는 레이저 광 두 개를 사용하여 PR을 감광할 때, 피트 부분을 감광하는 것이 아니고, 피트 부분을 남기고 그 이외의 부분을 감광하기 때문에 이를 통해 만들어지는 원본 스탬퍼가 도 2의 구조와는 달리 요철 형상이 서로 반대가 되도록 하기 때문이다.This is because when using two laser beams to expose the PR, the original stamper is made of a concave-convex shape unlike the structure of FIG. This is because they are opposite to each other.

또한, 피트를 형성하기 위한 레이져 광①의 power를 크게 하였으므로 형성되는 피트는 직사각형에 가깝게 된다.In addition, since the power of the laser light ① for forming the pit was increased, the pit formed was close to a rectangle.

이로 인해, 재생 전용 광 디스크에서 레이져 광을 이용하여 정보를 읽어올 때 지터(jitter)등 재생 신호의 특성이 더욱 향상되게 된다. This further improves the characteristics of the reproduction signal such as jitter when reading information using laser light from the reproduction-only optical disc.

이러한 형상의 스탬퍼를 만들기 위해서 레이져 광을 PR이 도포 된 유리 원판에 조사할 때 유리 원판의 회전 방향이 대물 렌즈를 중심으로 반시계 방향으로 회전하면서 조사하였다면, 최종 제작된 광디스크에서 정보를 재생 할 때도 역시 대물렌즈를 중심으로 반시계 방향으로 재생하게 된다. When the laser beam is irradiated to the glass plate coated with PR in order to make the stamper of this shape, if the rotation direction of the glass plate is irradiated in a counterclockwise direction with respect to the objective lens, even when the information is reproduced from the final optical disk Also, it plays back counterclockwise around the objective lens.

이와 같은 본 발명의 제조 공정에 따르면, 두 개의 레이저광이 피트 이외의 부분을 감광하므로 훨씬 작은 피트를 제조할 수 있어 기록 밀도를 향상시키고, 모든 길이의 피트의 폭을 균일하게 만들 수 있어 재생 신호 특성을 좋게 한다.According to the manufacturing process of the present invention, since two laser beams are exposed to portions other than the pit, a much smaller pit can be manufactured, improving the recording density, and making the width of the pit of all lengths uniform, thereby reproducing the signal. Improve the characteristics.

이와 같은 스탬퍼 및 그를 이용한 광 디스크의 제조 공정에 이용되는 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 PR 감광 공정에 관하여 설명하면 다음과 같다.The laser irradiation apparatus and the PR photosensitive process using the same for the stamper and the optical disk manufacturing process using the same will be described below.

도 11은 본 발명의 스탬퍼 및 그를 이용한 광 디스크의 제조 공정에 적용하기 위한 레이저 조사 장치의 일예를 나타낸 구성이다.FIG. 11 is a configuration showing an example of a laser irradiation apparatus for applying to a stamper of the present invention and an optical disc using the same.

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도 11의 레이저 조사 장치(Laser Beam Recorder;LBR)는 두 개의 레이저광을 이용하여 고밀도 재생전용 광디스크를 위한 스탬퍼를 제작하기 위한 예로서, 두개의 AOM(Acousto Optic Modulator)를 갖는다.The laser beam recorder (LBR) of FIG. 11 is an example for manufacturing a stamper for an optical disc for high-density reproduction using two laser beams, and has two AOM (Acousto Optic Modulator).

먼저, 여러 광학 기기를 통과한 후에 유리 원판위의 PR을 감광시키기 위해 사용하는 파장이 짧은 레이저 광을 출력하는 레이저 출사부(Laser)와, 레이져 광의 power를 PR 감광 조건에 따라 조절해 줌과 동시에 레이저 광에 섞여 있는 노이즈 성분을 제거하는 EOM(electro-optic modulator)과, EOM을 거쳐 나온 레이저광 중 일정한 편광의 레이저 광만을 통과시키는 역할을 하는 PBS(polarization beam splitter)와, 레이저 광을 적절한 비로 나누는 역할을 하는 빔 스플리터(BS1)(BS3)와, EOM이 피드백 시스템으로 동작하는 EOM 출력이 어느 정도인지를 측정하는 PD-1(Photo Detector)과, AOM(Acousto Optic Modulator)의 응답 시간이 빨라지도록 하기 위해 AOM의 앞단에서 레이저 광을 포커스시켜 AOM에 입사시키고 AOM을 통과한 레이저 광은 다시 AOM 뒷단에서 크기가 복원되도록 하는 렌즈(L1)(L2)(L3)(L4)들과, 레이저 광의 광축을 이동시키는 XYBS1,XYBS2(XY Beam Shifter)와, 레이저 광을 일정한 비율로 나누는 빔 스플리터(BS2)(BS4)와, 입사되는 레이저 광의 편광 상태(polarization state)에 따라 투과 또는 반사시키는 BST(beam steerer)와, 입사되는 선형 편광된 광의 편광 방향을 바꾸는 HWP(Half Wave Plate)와, 선형 편광(linear polarization)된 레이저 광의 편광 방향이 일정한 각도로 입사할 때 원형 편광(circular polarization)으로 바꾸는 역할과 다시 되돌아온 원형 편광을 선형 편광으로 변환하는 과정에서 변환된 선형 편광이 원래의 선형 편광과 90도의 각도를 갖게 하는 역할을 수행하여 반사되는 레이저 광이 원래의 광원(laser)으로 되돌아가지 않게 하여 레이저 광원을 보호하는 역할을 하는 QWP(quarter wave plate)와, 각각의 레이져 빔의 power를 측정하는 포토 디텍터(PD-2)(PD-3)와, 미러(M1)를 통하여 입사되는 레이저 광을 매우 작은 크기로 포커스 시켜주는 대물 렌즈(Objective lens;OBJ)를 포함하고 구성된다.First, after passing through various optical instruments, the laser output unit (Laser) that outputs short-wavelength laser light used for photosensitive PR on the glass disc, and the laser light power is adjusted according to the PR photosensitive conditions. Electro-optic modulator (EOM) that removes noise components mixed with laser light, polarization beam splitter (PBS) that passes only laser light of constant polarization among laser light emitted through EOM, and laser light at an appropriate ratio The response time of the beam splitter (BS1) (BS3) which divides, the PD-1 (photo detector) which measures the EOM output which the EOM acts as a feedback system, and the AOM (Acousto Optic Modulator) To focus the laser light at the front end of the AOM, enter the AOM, and the laser light that passes through the AOM is returned to the lens L1, L2, L3, L4, and the like. XYBS1, XYBS2 (XY Beam Shifter) for moving the optical axis of the laser light, a beam splitter (BS2) (BS4) for dividing the laser light in a constant ratio, and transmits or reflects according to the polarization state of the incident laser light When the beam steerer (BST), the half wave plate (HWP) that changes the polarization direction of the incident linearly polarized light, and the polarization direction of the linearly polarized laser light are incident at a constant angle, the circular polarization In the process of converting and converting the returned circularly polarized light into linearly polarized light, the converted linearly polarized light has an angle of 90 degrees with the original linearly polarized light so that the reflected laser light does not return to the original light source. QWP (quarter wave plate), which serves to protect the laser light source, a photo detector PD-2 (PD-3) for measuring the power of each laser beam, and a mirror M1. And an objective lens (OBJ) for focusing the incident laser light to a very small size.

이와 같은 LBR 시스템을 이용하여 하나의 레이저 광은 피트를 형성하기 위해 AOM을 통해 모듈레이션 신호를 인가하고, 다른 하나의 레이저 광은 다른 AOM을 통해 적절한 power를 갖도록 조절하여 모듈레이션 없이 그대로 통과하여 빔이 계속 유리 원판을 비추도록 한다.Using this LBR system, one laser light applies a modulation signal through the AOM to form a pit, and the other laser light is adjusted to have a proper power through the other AOM, and the beam continues to pass without modulation. Try to light the glass disc.

여기서, 레이저 광을 이용한 감광시에 사용하는 AOM은 레이저 광의 power를 조절할 수 있으므로 감광되는 너비 정도를 조절 할 수 있다.Here, the AOM used for photosensitive laser light can adjust the power of the laser light so that the width of the photosensitive light can be adjusted.

이와 같이, 두개의 레이저 광을 이용하는 경우, 하나는 모듈레이션된 바이너리 디지트(binary digit)를 표현하기 위해 피트의 유무와 피트의 길이를 결정짓기 위해 사용하고, 다른 하나의 레이저 광은 피트와 피트 사이 부분의 PR을 감광하여 피트의 폭을 결정짓는데 사용한다.As such, when using two laser lights, one is used to determine the presence or absence of the pit and the length of the pit to represent a modulated binary digit, and the other laser light is the portion between the pit and the pit. It is used to determine the width of the pit by dimming the PR.

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여기서, 피트 형상을 만들기 위해 사용하는 레이져 광의 power를 크게 하면 피트 모양의 끝 부분의 곡률을 조절할 수 있으며, 충분히 큰 power를 사용하면 사각형에 가까운 피트 모양을 형성할 수 있다.Here, if the power of the laser light used to make the pit shape is increased, the curvature of the end of the pit shape can be adjusted, and if a sufficiently large power is used, a pit shape close to the square can be formed.

이와 같이 광 디스크로부터 신호를 읽어올 때 사용하는 레이저 스폿 사이즈(laser spot size)와 비슷한 정도가 되도록 피트 끝 부분의 곡률을 조절할 수 있어 재생시에 신호를 더 잘 읽어올 수 있게 한다.As such, the curvature at the tip of the pit can be adjusted to a level comparable to the laser spot size used when reading signals from the optical disk, so that the signal can be read better during playback.

도 12는 도 13에서와 같이 두 개의 레이저 광을 사용하여 PR을 감광하는 LBR의 다른 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 12 shows another embodiment of an LBR for photosensitive PR using two laser lights as in FIG. 13.

도 12는 피트를 형성하기 위한 레이저 광이 모듈레이션을 위한 AOM뿐만 아니라, 위치를 변화시키기 위해 AOD도 통과하도록 구성한 것이다.12 is configured such that the laser light for forming the pit passes not only the AOM for modulation but also the AOD to change position.

AOD의 양단에 구성되는 CYL1,2(Wedged cylindrical lens)는 레이저 광이 AOD에 입사될 때 적당한 각도를 유지하고 입사되도록 하기 위한 것이다.The welded cylindrical lens (CYL1,2) configured at both ends of the AOD is for maintaining the proper angle and incidence when the laser light is incident on the AOD.

그리고 BEX(beam expander)는 레이저 광의 크기를 크게 하여 궁극적으로 PR 감광시의 laser spot size를 갖게하기 위한 것이다.그리고 도 13은 도 12의 레이저 조사 장치를 이용한 PR 감광 공정을 나타낸 구성도이고, 도 14는 도 13의 방법으로 형성한 스탬퍼를 이용한 광 디스크의 정보 재생 과정을 나타낸 구성도이다.이와 같은 LBR 시스템을 이용한 PR 감광은 도 13에서와 같이, 두 개의 레이저 광①②를 서로 겹치지 않도록 하고, 피트를 형성하기 위한 레이저 광의 위치를 AOD(acousto-optic modulator)로 가변시켜 PR을 감광한다.즉, 레이저 광①은 위치를 가변하면서 PR을 감광하는 것으로, 이로 인해 감광되는 위치를 조절할 수 있다.레이저 광①의 위치 가변 정도를 여러 단계로 하는 경우에는 기록 밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.도 14는 도 13에서와 같은 방법으로 PR을 감광하고 이를 이용한 스탬퍼를 이용하여 만든 광 디스크로 부터 정보를 재생하는 과정을 나타낸 것이다.정보를 재생하기 위해 레이저 광의 반사도 차이에 의한 좌측과 우측(도면에서는 레이저 광의 위쪽과 아래쪽)의 차 신호를 푸쉬 풀(push-pull) 신호라 하는데, 이 신호를 읽으면 피트의 유무에 의한 정보 이외에 피트의 위치 가변에 의해 별도의 정보를 저장 할 수 있으며, 이를 통해 광 디스크의 정보 저장 밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, BEX (beam expander) is to increase the size of the laser light to ultimately have a laser spot size when the PR photosensitive. And Figure 13 is a block diagram showing a PR photosensitive process using the laser irradiation apparatus of FIG. 14 is a block diagram showing the information reproduction process of the optical disk using a stamper formed by the method of FIG. 13. PR photosensitive using the LBR system is such that the two laser lights ①② do not overlap each other, as shown in FIG. The position of the laser light to form the pit is changed to an AOD (acousto-optic modulator) to expose the PR. In other words, the laser light ① is to change the position of the PR light, thereby adjusting the position of the photosensitive light. The recording density can be further improved in the case where the degree of positional variation of the laser light? Is made into several stages. This shows the process of reproducing information from an optical disk made by using a stamper using the same. To reproduce the information, the difference between the left and right sides (up and down of the laser light in the drawing) due to the difference in reflectance of the laser light is push-pushed ( This signal is called a push-pull signal, and when the signal is read, separate information can be stored by changing the position of the pit in addition to the information of the presence or absence of the pit, thereby improving the information storage density of the optical disk.

이하에서 본 발명에 따른 다른 실시예로 3개의 레이저 광을 사용하는 스탬퍼 및 광 디스크의 제조 공정에 관하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a manufacturing process of a stamper and an optical disc using three laser lights according to another embodiment of the present invention will be described.

도 15는 본 발명에 따른 세 개의 레이저 광을 이용하여 피트를 형성하기 위한 감광 과정을 나타낸 구성도이다.15 is a block diagram showing a photosensitive process for forming pits using three laser lights according to the present invention.

그리고 도 16은 도 15의 방법으로 형성한 스탬퍼를 이용한 광 디스크의 정보 재생 과정을 나타낸 구성도이고, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20은 세 개의 레이저 광의 위치 변화 신호를 다양하게 하는 방법으로 형성한 피트 형상의 일 예이다.FIG. 16 is a diagram illustrating a process of reproducing information of an optical disk using a stamper formed by the method of FIG. 15, and FIGS. 17, 18, 19, and 20 are methods of varying position change signals of three laser lights. It is an example of a pit shape formed by the.

도 15는 피트의 위치를 가변할 수 있도록 레이저 광을 3개를 사용하는 것을 나타낸 것이다.15 shows the use of three laser lights to vary the position of the pit.

레이저 광 세 개의 위치를 적절히 조절하여 각각의 피트의 모양을 가변할 수 있으며, 따라서 다양한 형태의 피트 형상을 구현할 수 있다.The shape of each pit can be varied by appropriately adjusting three positions of the laser light, and thus, various types of pit shapes can be realized.

즉, 세 개의 레이저 광을 이용하여 PR을 감광하여 최초 제작되는 스탬퍼를 사출 성형에 사용할 수 있게 함과 동시에 피트의 위치,모양을 가변할 수 있게 감광하는 과정을 나타낸 것이다.That is, it shows the process of photosensitive so that the position and shape of the pit can be changed while at the same time the stamper produced by using the three laser light to reduce the PR can be used for injection molding.

세 개의 레이저 광 중 가운데에 파워가 큰 레이저 광②은 피트의 유무와 피트의 길이를 결정짓기 위한 것으로, NRZI(Non Return to Zero Inverted recording)로 모듈레이션한 레이저 광이다.Among the three laser lights, the laser light ② having the greatest power is used to determine the presence or absence of the pit and the length of the pit. The laser light modulated by NRZI (Non Return to Zero Inverted recording).

그리고 나머지 두 개의 레이저 광은 피트와 피트 사이를 노광하여 피트의 폭을 결정짓기 위해 사용한다.The other two laser lights are used to determine the width of the pit by exposing it between the pit and the pit.

이 세 개의 광이 통과하는 각각의 AOD에 동시에 같은 양의 신호를 입력함으로써 세 개의 빔(beam)위치를 동시에 변화 가능하므로 동일한 모양의 피트의 위치를 변화시킬 수 있다.By simultaneously inputting the same amount of signal to each AOD through which these three light passes, it is possible to change the position of the three beams at the same time, thereby changing the position of the pit of the same shape.

도 16은 도 15의 방법으로 제작한 스탬퍼를 이용해 만든 광 디스크를 읽는 과정을 나타낸 것으로, 피트가 볼록 형태이고 그 형성 위치가 가변된 것을 알 수 있다.FIG. 16 illustrates a process of reading an optical disc made by using a stamper manufactured by the method of FIG. 15, and it can be seen that the pits are convex and the formation positions thereof are variable.

또한, 레이저 광②에는 모듈레이션 신호와 위치 가변 신호를 가하고 레이저 광①과 ③에는 레이저 광②와는 다른 위치 가변 신호를 가하여 피트의 모양을 가변할 수 있다.In addition, the shape of the pit can be varied by applying a modulation signal and a position variable signal to the laser light ② and a position variable signal different from the laser light ② to the laser light ① and ③.

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이와 같은 형태를 나타낸 것이 도 17, 도 18, 도 19, 도 20 이고, 레이저 광①, ②, ③의 파워와 위치 신호를 적절히 조절하므로써 다양한 피트의 모양을 구현한 것이다.17, 18, 19, and 20 show such shapes, and various shapes of pits are realized by appropriately adjusting the power and position signals of the laser lights ①, ②, ③.

도 21은 도 15, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20의 피트를 형성하기 위한 감광 공정에 적용하기 위한 레이저 조사 장치의 일 예를 나타낸 구성도이고, 도 22는 도 15, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20의 피트를 형성하기 위한 감광 공정에 적용하기 위한 레이저 조사 장치의 다른 예를 나타낸 구성도이다.FIG. 21 is a configuration diagram showing an example of a laser irradiation apparatus for applying to the photosensitive process for forming the pits of FIGS. 15, 17, 18, 19, and 20, and FIG. 22 shows FIGS. 15, 17, It is a block diagram which shows the other example of the laser irradiation apparatus for applying to the photosensitive process for forming the pit of FIG. 18, FIG. 19, FIG.

도 21은 세 개의 레이저 광을 이용하여 PR을 감광시키는 예를 나타낸 것이고, 빔 모니터링 시스템(beam monitoring system)을 별도로 구성한 경우를 나타낸 것이 도 22이다.FIG. 21 illustrates an example of photosensitive PR using three laser lights, and FIG. 22 illustrates a case in which a beam monitoring system is separately configured.

도 21의 LBR 시스템에서 세 개의 AOM중에 하나의 AOM에는 피트를 형성하기 위한 NRZI 신호를 입력하고, 나머지 두 개의 AOM에는 조절 가능한 일정값을 입력한다.In the LBR system of FIG. 21, an NRZI signal for forming a pit is input to one of three AOMs, and an adjustable constant value is input to the other two AOMs.

AOD는 레이저 광의 위치를 변화시키기 위해 사용된다.AOD is used to change the position of the laser light.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 레이저 광의 파장과 사용하는 대물렌즈의 개구수(NA)에 의해 결정되어지는 포커스된 레이저 광의 크기(spot size)에 의해 피트 크기가 결정되는 것이 아니다.도 8에서와 같이 두 개의 빔으로 피트를 형성하는 경우에는 두 빔간의 거리와 트랙간의 간격을 감소시키는 것에 의해 피트 크기가 결정되므로 작은 피트를 쉽게 제작할 수 있다.As described above, in the present invention, the pit size is not determined by the spot size of the focused laser light, which is determined by the wavelength of the laser light and the numerical aperture NA of the objective lens to be used. In the case of forming a pit with two beams as described above, a small pit can be easily manufactured since the pit size is determined by reducing the distance between the two beams and the distance between the tracks.

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마찬가지로 도 15에서와 같이, 레이저 광을 세 개를 사용하는 경우에는 레이저 광①과 레이저 광 ③ 사이의 폭을 좁게 하고 동시에 트랙 간격을 감소시킬 수 있으므로 레이저 광 두 개를 쓰는 경우와 마찬가지로 피트 크기를 줄일 수 있으며 기록 밀도를 향상시킬 수 있다.이는 레이저의 spot size가 파장에 의해 결정되고, 따라서 기록 밀도가 spot size에 의해 물리적으로 제한 받을 수밖에 없는 기존 기술을 극복하여 기록 밀도를 효과적으로 향상시킨다.Similarly, as shown in FIG. 15, when three laser lights are used, the width between the laser light ① and the laser light ③ can be narrowed and the track spacing can be reduced at the same time. It is possible to reduce and improve the recording density, which effectively improves the recording density by overcoming the existing technology in which the spot size of the laser is determined by the wavelength and the recording density is physically limited by the spot size.

이와 같이 레이저 광을 두 개 이상을 사용하여 피트 이외의 부분을 식각하는 것에 의해 모든 길이의 피트의 폭을 균일하게 할 수 있으므로 재생 신호 특성을 향상시킬 수 있다.또한, 레이저 광 두 개 이상을 사용하여 피트 이외의 부분을 식각하는 것에 의해 광 디스크 재생 시 반사도가 큰 면이 공정 중에 형성되는 PR 표면에 의해 결정되지 않고 glass 표면에 의해 결정되므로 PR coating 공정 중에 발생할 수 있는 신호의 열화를 원천적으로 제거한다.Thus, by using two or more laser lights to etch portions other than the pit, the width of the pit of all lengths can be made uniform, so that the reproduction signal characteristics can be improved. By etching parts other than the pits, the large reflectance surface is determined by the glass surface instead of the PR surface formed during the process of optical disk regeneration, thereby eliminating signal degradation that may occur during the PR coating process. do.

이와 같은 본 발명에 따른 고밀도 광 디스크 및 그의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.Such a high density optical disk and its manufacturing method according to the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 PR의 감광 과정에서 두 개 또는 세 개의 레이저 광을 사용하고, 고밀도 재생 전용 광 디스크의 피트를 감광하지 않고 그 이외 부분을 감광하고 남은 부분을 피트로 사용하여 마더 스탬퍼 형성 공정을 스킵할 수 있어 공정을 단순화하는 효과가 있다.First, the present invention uses a two or three laser light in the photosensitive process of the PR, and a mother stamper forming process by using the remaining portion as a pit without dimming the pit of the high-density reproduction-only optical disk It can be skipped, which simplifies the process.

둘째, 최초로 제작된 스탬퍼를 사용하는 것에 의해 원 신호의 열화가 없고, 동시에 새로운 형태의 피트를 형성하는 것에 의해 재생시 신호의 특성을 향상시키는 효과가 있다.Second, there is no deterioration of the original signal by using the stamper produced for the first time, and the effect of improving the characteristics of the signal during reproduction is formed by forming a new type of pit at the same time.

셋째, 레이저 파장과 대물렌즈에 의해 형성가능한 pit의 최소 크기가 결정되는 기존기술을 극복하여 더 작은 피트를 만들 수 있으므로 기록 밀도를 향상시킬 수 있다.Third, it is possible to make a smaller pit by overcoming the existing technology in which the minimum size of the pit formable by the laser wavelength and the objective lens is determined, thereby improving the recording density.

넷째, 신호 재생시에 푸쉬풀(push-pull) 신호를 얻는 것이 가능하여 피트가 갖고 있는 정보뿐만 아니라, 피트 위치에 따른 정보 저장도 가능해 기록 밀도를 향상시킬 수 있다.Fourth, it is possible to obtain a push-pull signal at the time of signal reproduction, so that not only the information held by the pit, but also the information stored according to the pit position can be improved, thereby improving the recording density.

다섯째, 두 개 이상의 레이저 광으로 피트 이외의 부분을 감광시키므로 가장 작은 피트부터 가장 긴 피트까지 균일한 폭의 피트를 형성할 수 있어 재생 신호 특성을 향상시킨다.Fifth, since portions other than the pit are exposed by two or more laser lights, a pit having a uniform width can be formed from the smallest pit to the longest pit, thereby improving reproduction signal characteristics.

여섯째, 피트의 크기를 사각형에 가깝게 제작할 수 있으로 재생신호의 특성을 향상시킨다.일곱째, 피트의 위치, 모양을 가변할 수 있으므로 디스크 복사방지를 위해 사용하는 등 별도의 신호를 저장할 수 있으므로 기록 밀도를 향상시킨다.여덟째, 광 디스크 재생시 반사도가 큰 면이 공정 중에 형성되는 PR표면에 의해 결정되지 않고 glass 표면에 의해 결정되므로 PR coating 공정 중에 발생할 수 있는 신호의 열화를 원천적으로 제거한다.Sixth, the size of the pit can be made close to a square, which improves the characteristics of the playback signal. Seventh, the position and shape of the pit can be varied, so that a separate signal can be stored, for example, to prevent disc copying, and thus the recording density. Eighth, since the high reflectivity surface is determined by the glass surface instead of the PR surface formed during the process of optical disk regeneration, the signal degradation that may occur during the PR coating process is eliminated at the source.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도 1은 종래 기술에서 하나의 레이저 광을 사용하여 피트가 형성될 부분을 감광하는 공정 구성도1 is a process configuration diagram for photosensitive portions where pits will be formed using one laser light in the prior art;

도 2는 도 1의 감광 공정에 의한 유리 원판 단면 및 이를 이용한 스탬퍼 구성도2 is a cross-sectional view of the glass disc by the photosensitive process of FIG. 1 and a stamper configuration using the same

도 3은 도 2의 스탬퍼를 이용한 사출 성형 공정으로 형성한 광 디스크 기판의 구성도3 is a block diagram of an optical disk substrate formed by the injection molding process using a stamper of FIG.

도 4는 도 3의 광디스크 기판을 이용한 기존 DVD나 CD로부터 정보를 기판의 아래쪽으로 읽는 과정을 나타낸 구성도4 is a diagram illustrating a process of reading information from an existing DVD or CD using the optical disk board of FIG. 3 to the bottom of the board.

도 5는 도 1내지 도 4의 공정으로 형성된 고밀도 광 디스크의 정보를 광디스크 기판의 위쪽으로 재생하는 과정을 나타낸 구성도5 is a diagram illustrating a process of reproducing information of a high density optical disk formed by the process of FIGS. 1 to 4 above the optical disk substrate.

도 6a와 도 6b는 도 3의 스탬퍼로 만든 마더 스탬퍼를 이용한 광 디스크 제조 과정을 나타낸 구성도6A and 6B are diagrams illustrating an optical disk manufacturing process using a mother stamper made of the stamper of FIG.

도 7은 도 6b의 광 디스크 기판을 이용한 광 디스크의 정보 읽기 과정을 나타낸 구성도FIG. 7 is a diagram illustrating a process of reading information of an optical disk using the optical disk substrate of FIG. 6B. FIG.

도 8은 본 발명에 따른 실시예로 두 개의 레이저 광을 이용하여 피트 형성 영역을 제외한 부분의 감광을 나타낸 구성도8 is a configuration diagram showing the photosensitization of the portion excluding the pit formation region using two laser lights according to an embodiment of the present invention.

도 9는 도 8의 감광 공정에 의한 유리 원판 단면 및 이를 이용한 스탬퍼 구성도9 is a cross-sectional view of the glass disc by the photosensitive process of FIG. 8 and a stamper configuration diagram using the same;

도 10은 도 9의 감광 공정에 의한 스탬퍼를 이용해 제조된 광 디스크의 정보 읽기 과정을 나타낸 구성도FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an information reading process of an optical disk manufactured by using a stamper by the photosensitive process of FIG. 9.

도 11은 본 발명의 스탬퍼 및 그를 이용한 광 디스크의 제조 공정에 적용하기 위한 레이저 조사 장치의 일예를 나타낸 구성도11 is a block diagram showing an example of a laser irradiation apparatus for applying to the stamper of the present invention and the manufacturing process of the optical disk using the same.

도 12는 본 발명의 스탬퍼 및 그를 이용한 광 디스크의 제조 공정에 적용하기 위한 레이저 조사 장치의 다른 예를 나타낸 구성도12 is a configuration diagram showing another example of a laser irradiation apparatus for applying to a stamper of the present invention and an optical disc using the same;

도 13은 도 12의 레이저 조사 장치를 이용한 PR 감광 공정을 나타낸 구성도FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a PR photosensitive process using the laser irradiation apparatus of FIG. 12. FIG.

도 14는 도 13의 방법으로 형성한 스탬퍼를 이용한 광 디스크의 정보 재생 과정을 나타낸 구성도14 is a configuration diagram showing an information reproducing process of an optical disc using a stamper formed by the method of FIG.

도 15는 본 발명에 따른 세 개의 레이저 광을 이용하여 피트를 형성하기 위한 감광 과정을 나타낸 구성도15 is a block diagram showing a photosensitive process for forming a pit using three laser light according to the present invention

도 16은 도 15의 방법으로 형성한 스탬퍼를 이용한 광 디스크의 정보 재생 과정을 나타낸 구성도16 is a configuration diagram showing an information reproducing process of an optical disc using a stamper formed by the method of FIG.

도 17, 도 18, 도 19, 도 20은 세 개의 레이저 광의 위치 변화 신호를 다양하게 하는 방법으로 형성한 새로운 피트 형태의 또 다른 일 예를 나타낸 구성도17, 18, 19, and 20 are diagrams showing still another example of a new pit shape formed by a method of varying position change signals of three laser lights.

도 21은 도 15의 피트와 도 17, 도 18, 도 19, 도 20의 피트를 형성하기 위한 감광 공정에 적용하기 위한 레이저 조사 장치의 일 예를 나타낸 구성도21 is a configuration diagram showing an example of a laser irradiation apparatus for applying to the photosensitive process for forming the pit of FIG. 15 and the pit of FIGS. 17, 18, 19, and 20.

도 22는 도 15의 피트와 도 17,도 18, 도 19, 도 20의 피트를 형성하기 위한 감광 공정에 적용하기 위한 레이저 조사 장치의 다른 예를 나타낸 구성도22 is a configuration diagram showing another example of a laser irradiation apparatus for applying to the photosensitive process for forming the pit of FIG. 15 and the pit of FIGS. 17, 18, 19, and 20;

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

91. 유리 원판 92. PR91.Glass Disc 92.PR

93. 스탬퍼 100. 광 디스크 기판93. Stamper 100. Optical Disc Substrate

Claims (16)

유리 원판상의 PR을 선택적으로 감광하고 이를 이용하여 제조되는 정보 기록 매체에 있어서,In an information recording medium selectively photosensitive PR on a glass disc and manufactured using the same, 피트가 형성될 제 1 영역 이외의 제 2 영역의 PR이 모두 감광되어져 제 1 영역에 볼록한 형태를 갖는 PR 패턴이 존재하는 유리 원판과 동일한 위치에 동일 형상의 볼록 형태로 형성된 피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크.And a pit formed in the same convex shape at the same position as that of the glass original plate in which the PR of the second area other than the first area where the pit is to be formed is all exposed and the PR pattern having the convex shape exists in the first area. High density optical disk. 제 1 항에 있어서, 피트의 길이에 관계없이 모든 피트의 폭이 일정한 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크.2. The high density optical disc of claim 1, wherein the widths of all the pits are constant regardless of the length of the pits. 제 1 항에 있어서, 피트가 동일 트랙을 중심으로 얼라인되지 않고 위치가 가변되어 그 위치가 가변되는 정도에 따라 피트가 갖고 있는 정보 이외에 다른 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크.The high-density optical disc according to claim 1, wherein the pit is not aligned with respect to the same track and the position is changed so that other information is stored in addition to the information held by the pit according to the degree of change of the position. 제 3 항에 있어서, 피트 형태가 달라지는 정도에 따라 피트 유무, 피트 위치가 갖고 있는 정보 이외에 부가 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크.4. The high density optical disc according to claim 3, wherein additional information is stored in addition to the presence or absence of the pit and the information of the pit position according to the degree of change of the pit shape. 유리 원판상의 PR을 복수개의 레이저 광을 사용하여 피트가 형성될 제 1 영역을 제외한 제 2 영역의 PR을 감광하고 식각하여 제 1 영역에 패터닝된 PR이 볼록한 형태로 남도록 하는 단계; Dimming and etching the PR of the second region except for the first region in which the pit is to be formed by using the plurality of laser lights on the glass disc so that the PR patterned in the first region remains convex; PR이 선택적으로 식각된 유리 원판을 이용하여 제 1 영역에 오목 형태의 피트를 갖는 스탬퍼를 형성하는 단계;Forming a stamper having a concave pit in the first region by using a glass disc from which the PR is selectively etched; 상기 스탬퍼를 이용하여 상기 유리 원판상에 패터닝된 PR과 동일한 제 1 영역에 동일한 볼록 형태의 피트를 갖는 광 디스크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.Using the stamper to form an optical disk having the same convex pit in the same first region as the patterned PR on the glass disc. 제 5 항에 있어서, PR을 감광하는 단계에서 레이저 광의 하나는 피트의 유무와 피트의 길이를 결정하기 위한 모듈레이션(modulation) 신호를 조사하고, 레이저 광의 다른 하나는 피트와 피트 사이의 공간을 조사하여 피트의 폭을 결정짓는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.6. The method of claim 5, wherein in the step of photosensitive PR, one of the laser lights irradiates a modulation signal for determining the presence or absence of the pit and the length of the pit, and the other of the laser light irradiates the space between the pit and the pit. A method for producing a high density optical disc, characterized in that the width of the pit is determined. 제 6 항에 있어서, 피트와 피트 사이를 조사하는 레이저 광의 파워를 가변하는 것에 의해 PR이 감광되는 폭이 조절되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.The method of manufacturing a high density optical disc according to claim 6, wherein the width at which the PR is exposed is adjusted by varying the power of the laser light irradiated between the pit and the pit. 제 6 항에 있어서, 모듈레이션 신호를 조사하는 레이저 광의 파워를 크게 할수록 피트 형상이 직사각의 형태로 되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.7. The method of manufacturing a high density optical disc according to claim 6, wherein the pit shape becomes rectangular in shape as the power of laser light for irradiating a modulation signal increases. 제 6 항에 있어서, 레이저 광들이 동시에 조사될 때 레이저 광들은 조사 영역이 서로 일정 부분 겹쳐지도록 조사되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.7. The method of manufacturing a high density optical disc according to claim 6, wherein when the laser lights are irradiated simultaneously, the laser lights are irradiated such that the irradiated areas overlap with each other. 제 6 항에 있어서, 레이저 광들이 조사될 때 레이저 광들이 서로 겹치지 않도록 조사되고, 피트를 형성하기 위한 모듈레이션(modulation) 신호를 조사하는 레이저 광의 위치가 AOD(Acousto optic modulator)에 의해 가변되는 것에 의해 피트 형성 위치가 달라지는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.7. The method of claim 6, wherein the laser lights are irradiated so that they do not overlap each other when the laser lights are irradiated, and the position of the laser light irradiating a modulation signal for forming a pit is varied by an acoustic optic modulator (AOD). A manufacturing method of a high density optical disk, wherein the pit formation position is different. 제 5 항에 있어서, 대물 렌즈를 기준으로 PR 감광 단계에서 레이저 광의 조사시의 유리 기판의 회전 방향과 제 1 영역에 형성된 볼록한 형태의 피트를 갖는 광 디스크의 정보 재생을 위한 레이저 광의 조사시의 회전 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.6. The rotation according to claim 5, wherein the rotation direction of the glass substrate during the irradiation of the laser light in the PR photosensitive step with respect to the objective lens and the irradiation of the laser light for information reproduction of the optical disk having convex pit formed in the first region. The manufacturing method of the high density optical disk characterized by the same direction. 제 5 항에 있어서, PR을 감광하는 단계에서 레이저 광의 하나는 피트의 유무와 피트의 길이를 결정하기 위한 모듈레이션(modulation) 신호를 조사하고, 레이저 광의 다른 두 개는 피트와 피트 사이의 공간을 조사하여 피트의 폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.6. The method according to claim 5, wherein in the step of photosensitive PR, one of the laser lights irradiates a modulation signal for determining the presence or absence of the pit and the length of the pit, and the other two of the laser lights irradiate the space between the pit and the pit. And determining the width of the pit. 제 12 항에 있어서, 피트의 유무와 피트의 길이를 결정하기 위한 레이저 광은 다른 두 개의 레이저 광들의 가운데에 조사 영역이 위치하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법.13. The method of manufacturing a high density optical disc according to claim 12, wherein the laser light for determining the presence or absence of the pit and the length of the pit is located at the center of the other two laser lights. 제 12 항에 있어서, 세 개의 레이저 광에 동시에 적절한 위치 변화 신호를 AOD에 입력하는 것에 의해 각각 조사 영역의 위치가 가변되어 피트 형성 위치, 피트 형상을 다양하게 변화할 수 있어 부가 정보 기록이 가능한 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 제조 방법. 13. The method according to claim 12, wherein the position of the irradiation area is varied by inputting an appropriate position change signal to the AOD simultaneously to three laser beams so that the pit formation position and the pit shape can be varied in various ways so that additional information recording is possible. The manufacturing method of the high density optical disk characterized by the above-mentioned. 제 5 항에 있어서, 피트의 크기가 레이저의 파장에 제한 받지 않는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크 제조 방법.6. The method of claim 5, wherein the size of the pits is not limited to the wavelength of the laser. 제 5 항에 있어서, 광 디스크 재생시 반사도가 큰 부분의 신호가 PR의 표면 상태에 영향 받지 않고 glass의 표면 상태에 영향 받는 것을 특징으로 하는 광 디스크 제조 방법.6. The optical disc manufacturing method according to claim 5, wherein a signal having a large reflectance at the time of optical disc reproduction is not affected by the surface state of the PR but by the surface state of the glass.
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