KR20010104018A - 광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보기록/재생 장치 - Google Patents
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Abstract
광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보 기록/재생 장치에 관한 것으로, 솔리드 이머션 렌즈 프레임과, 솔리드 이머션 렌즈 프레임 내에 형성된 솔리드 이머션 렌즈와, 솔리드 이머션 렌즈의 하부면에 집적된 인덕터 코일과, 솔리드 이머션 렌즈의 하부면 중심부에 집적된 프로브(probe)를 포함하여 구성된다. 따라서, 자계를 발생하는 인덕터 코일을 솔리드 이머션 렌즈에 집적함으로서, 자계 발생 효율을 향상시켜 보다 미세한 영역에 광 정보를 기록/재생할 수 있도록 하고, 광학계와 자계 발생 코일의 조립 시 정렬 오차를 최소화하며, 부품 수를 줄이고, 조립 공정을 단순화 할 수 있다.
Description
본 발명은 고밀도 광 정보 장치용 근접장 광학계(near-field optics)에 관한 것으로, 특히 솔리드 이머션 렌즈(Solid Immersion Lens:SIL)를 이용한 광 자기 기록 방식의 근접장 광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보 기록/재생 장치에 관한 것이다.
최근 멀티미디어 기술의 급속한 발달은 정보 저장 장치의 대용량화, 고속화, 정보 저장 밀도 당 단가의 저렴화 등에 힘입은 바 크다.
개인용 컴퓨터 성능 향상과 인터넷 등 데이터 통신의 급속한 보급, VOD(Video On Demand), 고품위 텔레비전의 출현 등은 동화상, 음성신호를 포함한 대량의 데이터를 실시간(real time)으로 처리할 수 있는 대용량 정보 저장 매체의 필요성을 더욱 강하게 요구하고 있다.
HDD(Hard Disk Drive)의 저장 밀도 및 용량을 증대시킴으로써, 고밀도 정보 장치의 실현을 위한 자기 저장 장치(Magnetic Storage) 상품들이 선보이고 있으나, 자기 저장 방식의 경우 기록밀도가 자화될 수 있는 물질의 입자 크기에 의해 제한되므로, 평방 인치당 수십 기가(G:giga) 바이트 이상을 실현하는 것이 상당히 어렵다고 알려져 있다.
광 정보 저장 장치는 그 원리상 고밀도의 정보 용량을 실현할 수 있는 잠재성으로 인해 최근 활발히 연구 개발과 상업화가 급속히 진전되고 있는 추세이다.
즉, 광학 방식의 정보 저장 장치는 빠른 응답 속도, 비접촉식 픽업 및 간편한 휴대성 등의 장점을 갖고 있으며, 무엇보다 데이터 밀도가 기록/재생을 위한 레이저 광원의 파장범위까지 고밀도화 할 수 있다는 장점이 있다.
이러한, 광 정보 저장 장치의 데이터 밀도는 입력 광원의 회절 한계(diffraction limit)에 의해 제한되며, 이러한 관계는 다음의 수학식 1과 같이 표현된다.
여기서, d는 광학계를 거친 후 광 디스크 표면에 조사되는 레이저광의 스폿(spot) 크기이고, λ는 정보 저장 매체에 조사되는 입력광의 파장이며, NA는 개구율(또는 수차:Numerical Aperture)로서, 일반적인 광학계 렌즈는 약 0.5∼0.7 정도 값을 갖는다.
상기 수학식 1에서 d로 표시되는 입력 레이저광의 초점 크기에 의해 식별할 수 있는 1개 데이터의 기하학적 최소 크기가 결정된다.
따라서, 판별할 수 있는 데이터의 크기는 대략 입력 레이저광의 파장 정도로 데이터 기록 밀도의 상한이 된다.
이 한계는 광의 회절(diffraction) 성질로부터 기인하며, 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 데이터 비트 크기를 줄이기 위해서는, 즉 정보 저장 밀도를 높이기 위해서는 보다 단파장의 입력광을 쓰거나, 광학계의 수차를 증가시킴으로써 입력 광의 회절 한계를 극복할 수 있다.
특히, 광학계의 수차(NA)를 증가시킴으로서 입력 광의 회절 한계를 극복할수 있게 하는 기술로는 솔리드 이머션 렌즈를 이용하는 방법의 실용화에 대한 연구가 활발하며, 솔리드 이머션 렌즈를 이용한 광 픽업 헤드의 구현이 고밀도 광 정보 저장장치의 핵심 요소로 주요하게 대두되고 있다.
그 중에서도, 광자기 방식의 광 정보 저장 장치의 경우에는 입력광을 광디스크의 기록막에 집속시킬 수 있는 광학계 뿐만 아니라, 광 정보를 기록할 경우에는 광디스크의 기록막의 일정 부위에 자계를 발생시킬 수 있는 자계 발생 장치가 필요하게 된다.
레이저 빔으로 국부적으로 가열된 기록막 일정 부위에 자계 발생 장치에 의해 특정 방향의 자계를 발생시킴으로서, 기록막 내에 자기 분극을 변경시켜 디지털 광 정보를 기록하는 원리를 이용하게 된다.
기존의 기술에서는 광자기 방식의 광 정보 저장 장치의 픽업 장치를 입력광 집속을 위한 광학계와 자계 발생을 위한 인덕터 코일을 각기 부품형태로 가공하여 조립하는 방식을 채택하였다.
그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보 기록/재생 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
종래의 조립 정렬 방식의 고밀도 광 정보 저장 장치는 데이터를 기록하기 위한 초미세 영역에 제한된 자계를 조절하는 것이 어렵다.
또한, 솔리드 이머션 렌즈를 이용한 광 픽업 장치의 경우에는 광디스크와 픽업 헤드의 간극이 100㎚ 이내의 근접장 영역으로 국한되어야 하므로, 광학계와 자계 발생 코일의 조립이 곤란해지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 솔리드 이머션 렌즈에 인덕터 코일을 집적함으로서, 자계 발생 효율을 향상시켜, 고밀도 광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보 기록/재생 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광 픽업 헤드의 구조사시도.
도 2a는 본 발명에 따른 솔리드 이머션 렌즈의 구조사시도.
도 2b는 본 발명에 따른 광 픽업 헤드의 구조단면도.
도 3a는 도 1의 A-A'에 따른 단면도.
도 3b는 도 1의 B-B'에 따른 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 광 정보 기록/재생 장치의 구성도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 광 픽업 헤드의 동작원리를 나타내는 도면.
도 6a 내지 도 6l은 본 발명에 따른 광 픽업 헤드의 제조공정단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:솔리드 이머션 렌즈(SIL) 11:솔리드 이머션 렌즈 프레임
2:인덕터 코일 12:경사면(tapered edge)
3,4:배선 13:에어-베어링 서페이스(ABS)
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 픽업 헤드의 특징은 솔리드 이머션 렌즈 프레임과, 솔리드 이머션 렌즈 프레임 내에 형성된 솔리드 이머션 렌즈와, 솔리드 이머션 렌즈의 하부면에 집적된 인덕터 코일과, 솔리드 이머션 렌즈의 하부면 중심부에 집적된 프로브(probe)를 포함하여 구성되는데 있다.
여기서, 인덕터 코일은 동심원 또는 나선형이고, 솔리드 이머션 렌즈 프레임 하부면에는 솔리드 이머션 렌즈 프레임을 부양시키는 에어-베어링 서페이스가 형성되며, 솔리드 이머션 렌즈 프레임 하부면의 일부가 일정 각도로 경사가 졌다.
본 발명에 따른 광 정보 기록/재생 장치의 특징은, 광을 발생하는 광원 모듈과, 광원 모듈로부터 발생된 광을 광 기록 매체의 표면에 집속하는 집속부와, 광 기록 매체에 의해 반사된 광을 전기적 신호로 변환하는 광 검출부와, 광원 모듈 및 집속부 사이에 위치하여 광원 모듈로부터 발생된 광을 상기 집속부로 전달하고 광 기록 매체에 의해 반사되어 집속부를 경유한 광을 광 검출부로 전달하는 광 분리부와, 집속부와 광분리부 사이에 위치하여 입사되는 광의 경로를 변경하는 미러부와, 솔리드 이머션 렌즈와 솔리드 이머션 렌즈 하부에 집적된 인덕터 코일과 인덕터 코일의 중심부에 형성된 프로브를 통해 솔리드 이머션 렌즈에 입력되는 광을 정밀히 집속하여 광디스크에 조사하는 광 픽업 헤드부를 포함하여 구성되는 광 픽업 장치를 이용하는데 있다.
본 발명에 따른 광 픽업 헤드의 제조방법의 특징은 기판의 하/상부에 각각 제 1마스크와 제 2마스크를 형성하는 제 1단계와, 제 1마스크를 패터닝 하여 기판 하부 중앙부분을 노출시키고, 노출된 영역을 식각하여 몰드(mold)를 형성하는 제 2단계와, 제 1마스크를 제거하고, 몰드에 물질을 채워넣어 솔리드 이머션 렌즈를 형성하는 제 3단계와, 솔리드 이머션 렌즈가 채워진 기판 표면에 금속박막을 형성하는 제 4단계와, 시드 금속층을 패터닝하여 솔리드 이머션 렌즈 상에 나선형태의 금속패턴을 형성하는 제 5단계와, 금속패턴이 형성된 기판 전면에 투명물질을 형성하는 제 6단계와, 투명물질을 금속패턴 외의 부분에만 남도록 금속패턴보다 두껍게 패터닝하는 제 7단계와, 투명물질 패턴이 형성된 기판을 도금하여 금속패턴 상에 인덕터 코일을 형성하는 제 8단계와, 투명물질 양쪽에 에어-베어링 서페이스(ABS)를 형성하는 제 9단계와, 제 2마스크를 패터닝하여 기판 상부의 중심부를 노출시키는 제10단계와, 노출된 기판을 식각하여 기판을 소정 두께로 제거하는 제 11단계로 이루어지는데 있다.
본 발명에 따르면, 자계를 발생하는 인덕터 코일을 솔리드 이머션 렌즈에 집적함으로서, 자계 발생 효율을 향상시켜 보다 미세한 영역에 광 정보를 기록/재생할 수 있도록 하고, 광학계와 자계 발생 코일의 조립 시 정렬 오차를 최소화하며, 부품 수를 줄이고, 조립 공정을 단순화 할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보 기록/재생 장치의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 인덕터 코일이 집적된 솔리드 이머션 렌즈를 이용한 광자기(magneto-optical) 방식의 고밀도 광 정보 저장 장치용 근접장 광 픽업 헤드의 구조사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 광 픽업 헤드는 입력광의 회절 한계를 극복하도록 입사광의 빔 크기를 축소시켜 근접장 광을 형성하는 솔리드 이머션 렌즈(1)와, 솔리드 이머션 렌즈(1) 상에 집적화된 인덕터 코일(2)과, 이러한 요소들을 지지하고 공기 부양 방식에 의해 근접장 영역의 초미세 간극을 유지시켜주기 위한 미세 구조물로서 솔리드 이머션 렌즈 프레임(SIL frame)(11), 경사면(tapered edge)(12), 에어-베어링 서페이스(Air-Bearing Surface:ABS)(13) 등으로 구성된다.
도 2a 와 도 2b는 본 발명의 광자기 방식 근접장 광 픽업 헤드의 핵심부인 솔리드 이머션 렌즈와 집적화된 인덕터 코일을 나타내는 도면이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 식각 및 채워넣기 방식으로 가공되는 솔리드 이머션 렌즈(1)의 평탄한 표면에 집적화되는 나선형의 인덕터 코일(2)이 솔리드 이머션 렌즈(1)의 광축 중심에 동심원 상으로 배치되어 있고, 솔리드 이머션 렌즈(1)의중심부에 근접장 광의 빔 직경을 더욱 축소시키기 위한 돌출형 광 프로브(probe)(5)가 집적화되어 형성되어 있다.
도 2b는 이렇게 인덕터 코일(2) 및 광 프로브(5)가 집적화된 솔리드 이머션 렌즈(1)가 프레임 미세 구조물(11)에 일체화되어 집적된 단면도이다.
도 3a는 광자기 방식의 근접장 광 픽업 헤드(10)의 구성요들이 결합된 경우에 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 3b는 도 1의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이, 광자기 방식의 근접장 광 픽업 헤드(10)에 레이저빔이 조사되었을 때, 광의 회절 한계를 뛰어넘는 초미세 빔 스폿(beam spot)이 형성된다.
즉, 일차 집속 렌즈(25)를 통과한 레이저빔이 인덕터 코일(2)이 집적된 솔리드 이머션 렌즈(1)에 의해 회절 한계를 뛰어넘는 근접장 광을 발생시키며, 이러한 초미세 광은 회전하는 광자기디스크(30)의 표면 위에서 솔리드 이머션 렌즈 프레임(11)에 형성되어 있는 에어-베어링 서페이스(13)에 의해 근접장 간극(14)만큼 부양되어 유지되는 솔리드 이머션 렌즈 표면으로부터 방출되어 광디스크의 기록층에 도달하게 된다.
도 4는 본 발명에 의한 광자기(magneto-optical) 방식의 고밀도 광 정보 기록/재생 장치용 광학계의 구성도이다.
이를 광 경로에 따라 상술하면 다음과 같다.
레이저 다이오드 등의 레이저 광원(21)으로부터 방사되는 기록/재생용 레이저빔은 시준 렌즈(collimator)(22)에 입사되어 평행광으로 바뀌고, 광 분할기(23)를 통과한 후, 미러(mirror)(24)에 반사되어 광로를 변경하여 근접장 광 픽업의 일차 집속 렌즈(25)를 투과하여 근접장 광 픽업 헤드(10)에 조사되고, 솔리드 이머션 렌즈 프레임에 일체화된 에어-베어링 서페이스에 의해 광자기디스크(30) 표면으로부터 근접장 영역의 초미세 간극으로 부양된 솔리드 이머션 렌즈를 투과하여 근접장 광자기디스크(30)에 조사, 정보가 기록/재생될 광자기디스크(30)의 데이터 마크 위치에 집속된다.
그리고, 광자기디스크(30)의 기록된 데이터 마크에 집속된 레이저빔은 데이터 마크로부터 반사되어 입력광의 일부가 그 광로를 역행하여 솔리드 이머션 렌즈, 일차 집속 렌즈(25)를 거치고, 미러(24)에 반사된 후, 광 분할기(23)를 거쳐 광 분석기(26)에 입사되고, 집속 렌즈(27)를 통하여 광 검출기(28)에 집속되어 커 회전각(Kerr rotation angle)을 검출함으로서 광 정보 신호를 획득한다.
광 검출기(28)는 집속 렌즈(27)로부터 입사되는 레이저빔의 광량을 전기적 신호로 변환하는데, 이 전기적 신호에는 광디스크(30)에 기록되어진 정보가 포함되어 있다.
위와 같은 과정은 광자기디스크에 기록된 광 정보를 재생하거나 트래킹 신호를 판별하는 과정에 관한 것이며, 광자기디스크에 임의의 광 정보를 기록하고자 할 때에는 앞서 기술한 과정 외에, 솔리드 이머션 렌즈에 집적화 되어 있는 인덕터 코일에 일정한 전류를 인가하여 솔리드 이머션 렌즈면과 수직인 방향으로 상하 방향의 자계(magnetic field)를 발생시켜 광 정보의 '0' 또는 '1'에 해당하는 디지털 정보를 기록하게 된다.
이와 같은 과정은 광디스크의 임의의 위치에 대해 픽업 헤드에 집적화 되어 있는 인덕터 코일에 전류를 단속하여 제어할 수 있으며, 이와 같은 임의의 광 정보 기록 과정을 직접 되쓰기(direct overwriting)라 한다.
도 5a 내지 도 5c는 직접 되쓰기의 원리를 나타내는 도면이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 자계가 광자기디스크 표면으로부터 위쪽 방향으로 생성되도록 솔리드 이머션 렌즈(1)에 집적된 인덕터 코일(2)에 전류를 인가하여 광자기디스크의 기록막(31)에 자기 분극을 변경한다.
그리고, 도 5b에 도시한 바와 같이, 전류의 방향을 반대로 하여 자계의 방향이 광자기디스크의 표면으로부터 아래쪽으로 향하도록 하여, 자계가 집중된 기록막(31) 내의 자기 분극이 이 자계의 방향에 맞게 재 정렬된다.
일반적으로 기록막(31)의 자기 분극이 변경되기 위해서는 일정한 온도로 기록막(31)이 가열되어야 하며, 가열을 위한 열원은 솔리드 이머션 렌즈(1)를 투과하는 초미세 근접장 광이다.
따라서, 근접장 광이 조사되는 극히 적은 영역의 부분에서만 자기 분극이 재 정렬된다.
본 발명은 이와 같이 광자기디스크의 기록을 위한 열원인 입력광의 크기를 근접장 광학계인 집적화된 솔리드 이머션 렌즈(1)에 의해 미세화할 뿐만 아니라, 자계의 영역 또한 최소화함으로써, 광 정보 기록 밀도를 더욱 증가시킨다.
또한, 솔리드 이머션 렌즈(1) 표면에 집적화된 초소형 인덕터 코일(2)에 의해, 발생되는 자계의 영역을 최소화하고, 자속 밀도를 증가시킴으로써, 자기 분극이 발생되는 영역을 최소화함으로써, 광 정보 기록 시 인접 데이터에 미치게 되는 누화(cross talk) 역시 최소화할 수 있게 된다.
도 6a 내지 도 6l은 본 발명에 따른 광자기 방식의 근접장 광 픽업 헤드의 제조공정단면도이다.
이러한 가공 방법은 반도체 소자 제조공정 및 마이크로머시닝 기술을 이용한 예이며, 고밀도 광 정보 저장 장치에서 요구되는 고속 탐색을 위해 초소형 경량화 된 픽업 헤드를 가공하기 적합한 기술이다.
먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(61)의 양 표면에 산화, 증착, 도포 등의 방법으로 식각 마스크 용도의 박막인 제 1, 제 2식각 마스크(62,63)를 각각 또는 동시에 형성한다.
그리고, 도 6b에 도시한 바와 같이, 기판(61)의 일면에 솔리드 이머션 렌즈를 형성하기 위해, 식각 창을 사진 묘화 공정 및 박막 식각 공정을 거쳐 제 1식각 마스크(62)를 패터닝한다.
이후에, 도 6c에 도시한 바와 같이, 패터닝된 식각 창을 통하여 기판(61)을 등방성으로 식각하는 식각 용액 또는 기체, 플라즈마 등에서 반구형(hemispherical) 몰드(mold)(64)를 형성한다.
기판(61)이 실리콘인 경우에는 식각 용액으로 불산/질산/초산/물 등을 적절히 배합한 화학 용액을 이용할 수 있고, 식각 기체로는 XeF2등이 이용될 수 있으며, 플라즈마로는 SF6기체에서 생성되는 불소 플라즈마(fluorine base plasma)를이용할 수도 있다.
다음으로, 도 6d에 도시한 바와 같이, 몰드(64)가 형성된 기판 표면에서 식각 마스크(62)를 제거하고, 솔리드 이머션 렌즈(1)를 형성할 물질을 메꿔넣는다.
여기서, 솔리드 이머션 렌즈(1) 물질로는 굴절율(refractive index)이 큰 물질이 유리하며, 이 물질을 메꿔넣은 후, 이 표면을 평탄화한다.
도 6e에 도시한 바와 같이, 솔리드 이머션 렌즈(1)가 채워진 표면에 얇은 금속 박막(65)을 증착한다.
이 금속 박막층(65)은 전해 도금 과정의 시드 금속(seed metal)으로 쓰이게 된다.
그리고, 도 6f에 도시한 바와 같이, 시드 금속층을 패터닝하여 솔리드 이머션 렌즈 상에 인덕터 형상의 시드층(65)을 형성한다.
다음으로, 도 6g에 도시한 바와 같이, 광 감응성 유리(66)등의 사진 묘화 공정이 가능한 투명한 물질을 스핀 캐스팅(spin casting) 등의 방법으로 도포하거나, 박막 증착법을 이용하여 시드 금속층(65)이 형성된 기판 전면에 형성한다.
이어서, 도 6h에 도시한 바와 같이, 사진 묘화 공정을 통하여 광 감응성 유리(66)를 패터닝하여 집적형 인덕터가 형성될 도금틀을 형성한다.
이 때, 솔리드 이머션 렌즈의 중심부에는 돌출형 광 프로브(5)가 동시에 형성된다.
그리고, 도 6i에 도시한 바와 같이, 전해 도금(electroplating) 등의 마이크로머시닝 기술로 집적형 인덕터(2)를 형성한다.
도 6j에 도시한 바와 같이, 새도우 마스크(shadow mask) 기법이나 리프트 오프(lift-off) 또는 스크린 프린팅(screen printing) 등의 방법으로 에어-베어링 서페이스(13)를 형성한다.
그리고 나서, 도 6k에 도시한 바와 같이, 기판(61) 뒷면의 제 2식각 마스크(63)에 솔리드 이머션 렌즈(1)의 위치에 정렬하여 식각 창을 형성한다.
이 때, 양면 정렬 등의 마이크로머시닝 기법이 활용된다.
이후에, 도 6l에 도시한 바와 같이, 패터닝된 제 2식각 마스크(63)를 통하여 기판(61)을 필요 두께만큼 선택적으로 제거해 내면, 광자기 방식의 근접장 광 픽업 헤드가 완성되며, 기판 상에 다수 형성된 픽업 헤드 소자를 다이싱(dicing) 등의 방법을 통해 개별 칩(chip) 형태로 분리하면 제조공정이 완료된다.
이러한 과정으로 대량으로 균일하게 정밀 가공된 초소형의 광자기 방식 근접장 광 픽업 헤드를 광자기 방식 픽업용 광학계와 결합하면 광자기 방식의 고밀도 광 정보 저장 장치를 구현할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보 기록/재생 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
자계를 발생하여 직접 되쓰기 기능을 제공하는 인덕터 코일을 솔리드 이머션 렌즈에 집적함으로서, 발생되는 자계의 자속 밀도를 향상시키며, 자계의 세기를 동일한 인가 전류에 대해 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 자계가 형성되는 면적을 최소화할 수 있다.
따라서, 광자기 방식의 광 정보 기록 장치의 기록 시 요구되는 자계의 발생 범위를 축소시키고, 자계 발생 효율을 향상시킴으로서, 근접장 광학계와 결합하여 보다 미세한 영역에 광 정보를 기록/재생할 수 있도록 한다.
그리고, 기존의 방식에 문제가 되는 광학계와 자계 발생 코일의 조립 시 정렬 오차를 최소화하고, 부품 수를 줄이며, 조립 공정을 단순화 할 수 있다.
또한, 고밀도 광 정보 저장 장치의 픽업 장치로서, 근접장 광 픽업 소자를 광 정보 저장 장치의 슬라이더 기구에 장착함으로서, 광자기 방식의 고밀도 광 정보 기록/재생 장치용의 디스크 드라이브를 구현할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
Claims (14)
- 솔리드 이머션 렌즈 프레임과;상기 솔리드 이머션 렌즈 프레임 내에 형성된 솔리드 이머션 렌즈(solid immersion lens:SIL)와;상기 솔리드 이머션 렌즈의 하부면에 집적된 인덕터 코일과;상기 솔리드 이머션 렌즈의 하부면 중심부에 집적된 프로브(probe)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 인덕터 코일은 동심원 또는 나선형인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 솔리드 이머션 렌즈 프레임 하부면에는 상기 솔리드 이머션 렌즈 프레임을 부양시키는 에어-베어링 서페이스(air-bearing surface)가 형성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 솔리드 이머션 렌즈 프레임 하부면의 일부가 일정 각도로 경사진 것을특징으로 하는 광 픽업 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 솔리드 이머션 렌즈 프레임은 중심 영역에 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 개구부는 상부 폭이 넓고 하부 폭이 좁도록 측면이 일정 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 개구부 내에는 상기 솔리드 이머션 렌즈가 장착되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
- 광을 발생하는 광원 모듈과;상기 광원 모듈로부터 발생된 광을 광 기록 매체의 표면에 집속하는 집속부와;상기 광 기록 매체에 의해 반사된 광을 전기적 신호로 변환하는 광 검출부와;상기 광원 모듈 및 집속부 사이에 위치하여 상기 광원 모듈로부터 발생된 광을 상기 집속부로 전달하고 상기 광 기록 매체에 의해 반사되어 상기 집속부를 경유한 광을 상기 광 검출부로 전달하는 광 분리부와;상기 집속부와 광분리부 사이에 위치하여 입사되는 광의 경로를 변경하는 미러부와;솔리드 이머션 렌즈와 상기 솔리드 이머션 렌즈 하부에 집적된 인덕터 코일과 상기 인덕터 코일의 중심부에 형성된 프로브(probe)를 통해 상기 솔리드 이머션 렌즈에 입력되는 광을 정밀히 집속하여 광디스크에 조사하는 광 픽업 헤드부를 포함하여 구성되는 광 픽업 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록/재생 장치.
- 기판의 하/상부에 각각 제 1마스크와 제 2마스크를 형성하는 제 1단계;상기 제 1마스크를 패터닝 하여 상기 기판 하부 중앙부분을 노출시키고, 상기 노출된 영역을 식각하여 몰드(mold)를 형성하는 제 2단계;상기 제 1마스크를 제거하고, 상기 몰드에 물질을 채워넣어 솔리드 이머션 렌즈를 형성하는 제 3단계;상기 솔리드 이머션 렌즈가 채워진 기판 표면에 금속박막을 형성하는 제 4단계;상기 시드 금속층을 패터닝하여 상기 솔리드 이머션 렌즈 상에 나선형태의 금속패턴을 형성하는 제 5단계;상기 금속패턴이 형성된 기판 전면에 투명물질을 형성하는 제 6단계;상기 투명물질을 상기 금속패턴 외의 부분에만 남도록 상기 금속패턴보다 두껍게 패터닝하는 제 7단계;상기 투명물질 패턴이 형성된 기판을 도금하여 상기 금속패턴 상에 인덕터 코일을 형성하는 제 8단계;상기 투명물질 양쪽에 에어-베어링 서페이스(ABS)를 형성하는 제 9단계;상기 제 2마스크를 패터닝하여 상기 기판 상부의 중심부를 노출시키는 제10단계;상기 노출된 기판을 식각하여 기판을 소정 두께로 제거하는 제 11단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치의 제조방법.
- 제 9항에 있어서,상기 제 2단계에서, 상기 몰드는 용액, 기체, 플라즈마 중 어느 하나를 사용하여 등방성으로 식각하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치 제조방법.
- 제 10항에 있어서,상기 몰드는 반구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치 제조방법.
- 제 10항에 있어서,상기 솔리드 이머션 렌즈 물질은 굴절률(refractive index)이 큰 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치의 제조방법.
- 제 10항에 있어서,상기 제 9단계는 새도우 마스크(shadow mask)기법, 리프트 오프(lift-off)법, 스크린 프린팅(screen printing)법 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치 제조방법.
- 제 10항에 있어서,상기 제 7단계는 벌크 마이크로머시닝(bulk micromachining)기술, 건식 식각, 습식 식각 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치 제조방법.
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| KR1020000025382A KR20010104018A (ko) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 광 픽업 헤드와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 정보기록/재생 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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