KR20030023357A - Bonding method of thin film and apparatus of using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and a device for bonding a thin film are provided to bond a thin film cover layer with a base substrate after melting the thin film cover layer locally by irradiating a laser beam to be focused at a predetermined depth area of the thin film cover layer. CONSTITUTION: A method for bonding a thin film includes the steps of loading a base substrate(110) on a base substrate securing part of a spindle, loading a thin film cover layer(100) on the base substrate, rotating the spindle, irradiating a laser beam to the thin film cover layer loaded on the rotating spindle for locally heating the thin film cover layer, controlling the irradiation direction of the laser beam to move a position of the thin film cover layer to which the laser beam is irradiated.

Description

박막 접착 방법 및 장치{BONDING METHOD OF THIN FILM AND APPARATUS OF USING THE SAME}Thin Film Bonding Method and Apparatus {BONDING METHOD OF THIN FILM AND APPARATUS OF USING THE SAME}

본 발명은 박막의 접착방법에 관한 것으로, 특히 광디스크 등에 이용되는 박막의 접착 방법과 그를 이용한 광디스크의 접착 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film bonding method, and more particularly, to a thin film bonding method used for an optical disc and the like, and an optical disc bonding method and apparatus using the same.

최근, 광기록매체로서 일반화된 CD에 이어 DVD의 규격이 제안되어 표준화되면서 DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW 등 다양한 제품이 일반화되고 있다. 이들 DVD는 기존의 CD 보다 기록밀도가 현저하게 향상된 것으로 그 보급이 확대될 전망이다. 예컨대, DVD의 용량은 단면 단층막(Single-sided single layer) 기준으로 약 4.7 GB 정도로 VHS급 화질로 약 2시간 분량의 영화를 저장할 수 있다.Recently, various standard products such as DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + RW have been generalized as the standard of DVD has been proposed and standardized after the generalized CD as an optical recording medium. These DVDs have a significantly improved recording density than conventional CDs, and their spread is expected to expand. For example, the capacity of a DVD is about 4.7 GB based on a single-sided single layer and can store about 2 hours of movies in VHS quality.

이러한 광기록매체들 가운데 재생전용인 경우 도 1에 도시된 바와 같이 피트패턴이 형성된 정보기록층과 반사막을 포함하는 제1 기판(2)과, 접착층(4)을 통해 제1 기판(2)에 접합되는 제2 기판(6)으로 구성된다. 제1 기판(2)은 광투과층으로서 통상 폴리카보네이트 등과 같은 고분자 물질로 이루어지며 0.6mm 정도의 두께를 갖는다. 이러한 제1 기판(2)의 일측면은 피트패턴 또는 안내 그루브(Guide Groove) 등을 형성하여 정보를 기록하는 정보기록층으로 이용되고 그 정보기록층 상에는 제1 기판(2)을 통해 입사되는 레이저 빔(LB)의 반사를 위한 반사막이 형성된다. 제2 기판(6)은 더미기판으로 투명기판(2)과 동일재질이고 제1 기판(2)의 변형 및 반사막의 열화를 방지하는 보호층 역할을 하게 된다. 제2 기판(6) 역시 제1 기판(2)과 동일한 0.6mm 정도의 두께를 가지며 접착층(4)에 의해 제1 기판(2)의 반사막 상에 접합된다. 이렇게, 제2 기판(6)과 정보를 담고 있는 제1 기판(2)이 접합된 구조의 광기록매체는 1.2mm의 두께를 가지며 지름이 12cm인 디스크 형상이다.Among the optical recording media, only the first substrate 2 including the information recording layer and the reflective film having the pit pattern formed thereon and the adhesive layer 4 are attached to the first substrate 2 as shown in FIG. 1. It consists of the 2nd board | substrate 6 joined. The first substrate 2 is made of a polymer material such as polycarbonate as a light transmitting layer and has a thickness of about 0.6 mm. One side of the first substrate 2 is used as an information recording layer for recording information by forming a pit pattern or a guide groove, etc., and a laser incident on the information recording layer through the first substrate 2. A reflective film for reflecting the beam LB is formed. The second substrate 6 is a dummy substrate and has the same material as the transparent substrate 2 and serves as a protective layer to prevent deformation of the first substrate 2 and deterioration of the reflective film. The second substrate 6 also has the same thickness as that of the first substrate 2 and is bonded to the reflective film of the first substrate 2 by the adhesive layer 4. As such, the optical recording medium having a structure in which the second substrate 6 and the first substrate 2 containing information are bonded to each other has a thickness of 1.2 mm and a disc shape having a diameter of 12 cm.

이러한 광기록매체에서는 정보를 기록하거나 매체상의 정보를 읽어내기 위하여 광픽업으로부터의 레이저 빔이 제1 기판(2)을 투과하여 정보기록층 상에 조사된다. 이 경우, 기록매체의 기록밀도를 결정하는 정보기록층 상에서의 빔 스폿의 크기는 광픽업에 포함된 해당 광원의 파장에 비례하고 대물렌즈의 개구수에 반비례한다. 따라서, 기록매체의 기록밀도를 향상시키기 위해서는 주어진 광투과층(즉, 제1 기판)의 두께에 대하여 단파장의 광원과 개구수가 큰 대물렌즈의 사용이 필수적이다. 그러나, 대물렌즈의 개구수를 증가시킬 경우 디스크의 틸트(Tilt)에 대한 코마수차(ComaAberration)가 개구수의 3승(NA3)에 비례하여 현저하게 증가하게 되므로 광정보의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 코마수차는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 광이 투과하는 투명기판(10, 12) 두께의 4승(t4)에 비례하여 증가하게 된다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 대물렌즈(OL)를 통해 집속되는 레이저 빔(LB)은 두께가 두꺼운 제1 기판(10)을 투과하게 되는 경우 두께가 얇은 제1 기판(12)를 투과하게 되는 경우보다 디스크의 틸트량에 더 민감하여 도 2a에서와 같이 두께가 두꺼운 제1 기판(10)을 투과하여 정보기록층에 조사되는 레이저빔(LB)이 도 2b에서와 같이 두께가 얇은 제1 기판(12)을 투과하여 정보기록층에 조사되는 레이저빔(LB) 보다 디스크의 틸트에 민감하여 정상적으로 조사되어 생기는 초점이 틸트가 되지 않은 경우 맺히는 초점과의 위치편차가 크게 나타나게 된다. 이렇게, 레이저빔(LB)의 조사위치가 정상적인 위치에서 벗어나게 되면 포커스 제어나 트래킹 제어에 악영향을 미치게 되므로 정보 기록 및 재생에 치명적인 오류가 발생하게 된다.In such an optical recording medium, a laser beam from an optical pickup passes through the first substrate 2 and is irradiated onto the information recording layer in order to record information or to read information on the medium. In this case, the size of the beam spot on the information recording layer that determines the recording density of the recording medium is proportional to the wavelength of the corresponding light source included in the optical pickup and inversely proportional to the numerical aperture of the objective lens. Therefore, in order to improve the recording density of the recording medium, it is necessary to use a short wavelength light source and an objective lens having a large numerical aperture for a given thickness of the light transmitting layer (ie, the first substrate). However, when the numerical aperture of the objective lens is increased, the coma aberration with respect to the tilt of the disk is significantly increased in proportion to the third power (NA 3 ) of the numerical aperture. There is this. In addition, the coma aberration increases in proportion to the fourth power (t 4 ) of the thickness of the transparent substrates 10 and 12 through which light passes, as shown in FIGS. 2A and 2B. 2A and 2B, when the laser beam LB focused through the objective lens OL is transmitted through the first thick substrate 10, the first thin substrate 12 may pass through the first thin substrate 12. The laser beam LB, which is more sensitive to the amount of tilt of the disk and is transmitted to the information recording layer through the first thick substrate 10 as shown in FIG. 2A, is thinner as shown in FIG. 2B. If the focal point generated by the irradiation is more sensitive to the tilt of the disk than the laser beam LB radiated through the substrate 12 and irradiated to the information recording layer and is not tilted, the positional deviation from the focal point formed is large. In this way, if the irradiation position of the laser beam (LB) is out of the normal position adversely affects the focus control or tracking control, a fatal error occurs in information recording and reproduction.

이를 방지하기 위하여, 하나의 디스크에 약 20GB 이상의 높은 기록용량을 갖는 기록매체에서는 높은 개구수의 대물렌즈와 얇은 광투과층의 기판이 제안되었다(참고문헌: Nikkei Electronics, #774, July 2000, pp.151). 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 광투과층으로 0.1mm의 제1 기판(14)을 채용한 광디스크가 등장하게 되었다. 도 3에 도시된 광디스크는 피트패턴이 형성된 정보기록층과 반사막을 포함하는 제1 기판(14)과, 접착층(16)을 통해 제1 기판(14)에 접합되는제2 기판(18)으로 구성된다. 레이저빔(LB)이 투과하는 제1 기판(14)은 코마수차의 기판두께 의존성을 최소화하기 위하여 0.1mm의 두께를 가진다. 접착층(16)을 통해 제1 기판(14)과 접착되는 제2 기판(18)은 보호층으로서 기존의 1.2mm 두께를 가지는 광디스크들과의 호환성을 위해 1.1mm의 두께를 가져야 한다. 이렇게, 광투과층으로 얇은 제1 기판(14)을 구비하는 광디스크는 고밀도와 전송속도, 코마수차의 발생정도를 최소화할 수 있음에도 불구하고 제1 기판(14)이 지나치게 얇음으로 인하여 생산성이 현저하게 저하되어 실용화에 어려운 문제점이 있다. 이는 얇은 제1 기판(14)의 접착방법이 용이하지 않음에서 기인한다.To prevent this, in the case of a recording medium having a high recording capacity of about 20GB or more on one disk, a high numerical aperture objective and a thin light transmitting substrate have been proposed (Ref. Nikkei Electronics, # 774, July 2000, pp. .151). That is, as shown in FIG. 3, an optical disc employing a 0.1 mm first substrate 14 as a light transmitting layer has emerged. The optical disk shown in FIG. 3 is composed of a first substrate 14 including an information recording layer and a reflective film having a pit pattern formed thereon, and a second substrate 18 bonded to the first substrate 14 through an adhesive layer 16. do. The first substrate 14 through which the laser beam LB transmits has a thickness of 0.1 mm in order to minimize the substrate thickness dependency of coma aberration. The second substrate 18 bonded to the first substrate 14 through the adhesive layer 16 should have a thickness of 1.1 mm for compatibility with optical disks having a thickness of 1.2 mm as a protective layer. In this manner, the optical disk having the first substrate 14 thin as the light transmitting layer has a high productivity due to the excessively thinness of the first substrate 14 despite the fact that high density, transmission speed, and the occurrence of coma aberration can be minimized. There is a problem that is lowered and is difficult for practical use. This is due to the fact that the method of bonding the thin first substrate 14 is not easy.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 방법으로는 스핀 코팅(Spin Coating)이나 접착제를 이용하는 방법이 있다. 먼저, 스핀 코팅에 의한 0.1mm 두께의 기판을 적층하는 방법은 통상의 스핀 코팅에 의한 적층에 비해 그 두께가 현저히 두껍기 때문에 표면의 평탄화가 곤란한 문제점이 있어, 디스크 전체에 걸쳐서 소정의 두께로 균일하게 적층하는데 어려움이 있다. 또한, 접착제 등을 이용하여 0.1mm 두께의 기판을 접착하는 방법은 그 두께가 너무 얇기 때문에 피접착 기판과 0.1mm 박막 기판 사이에 기포 등의 결함이 생길 수 있으며, 이 기포 등의 결함을 방지하였다 하더라도 접합 후에 응력에 의해 디스크가 휘게 되는 현상이 생길 수 있다.Conventional methods for solving such problems include spin coating or a method using an adhesive. First, the method of laminating a substrate having a thickness of 0.1 mm by spin coating has a problem in that planarization of the surface is difficult because the thickness is remarkably thick as compared with lamination by conventional spin coating, so that the thickness is uniformly uniform to a predetermined thickness over the entire disk. There is a difficulty in stacking. In addition, the method of adhering a 0.1 mm thick substrate using an adhesive or the like may cause defects such as bubbles between the substrate to be bonded and the 0.1 mm thin film substrate because the thickness thereof is too thin, thereby preventing defects such as bubbles. Even after joining, the disk may be bent due to stress.

전술한 스핀 코팅 또는 접착제를 이용하여 0.1mm 박막 기판을 접합하려는 시도들은 디스크 표면에서의 위치에 따라서 평면특성이 나쁘게 되어 완성된 디스크의 재생특성에 악영향을 주게 된다. 즉, 디스크 기록/재생장치가 포커싱또는 트래킹 서보할 수 있는 한계를 벗어나게 되어 디스크내의 정보를 재생하거나 디스크내에 정보를 기록할 수 없게 되는 치명적인 문제를 야기한다.Attempts to bond 0.1 mm thin film substrates using the spin coating or adhesives described above result in poor planar properties depending on the position on the disk surface, adversely affecting the reproducibility of the finished disk. In other words, the disk recording / reproducing apparatus is beyond the limit of focusing or tracking servo, which causes a fatal problem in that it is impossible to reproduce the information on the disk or record the information on the disk.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 레이저 빔을 이용하여 박막 기판을 접착할 것을 제안한다. 레이저를 이용한 것은 통상의 상변화형 디스크 제작 공정의 하나인 초기화 공정에서 비정질 상태의 기록층을 결정질 상태로 변화시키기 위해 레이저 빔을 조사하는 공정에서 찾아 볼 수 있다. 이러한 통상의 초기화 공정에서는 단지 기록층의 결정상태를 변화시키는데 그 목적이 있으나, 본 발명에서는 레이저 빔을 이용한 박막 접착을 실현하기 위한 실질적인 방법을 제안하고자 한다.The present invention proposes to bond a thin film substrate using a laser beam to solve the above problems. The use of a laser can be found in a process of irradiating a laser beam to change an amorphous recording layer into a crystalline state in an initialization process, which is one of the conventional phase change type disk manufacturing processes. In this conventional initialization process, only the purpose of changing the crystal state of the recording layer is provided. However, the present invention proposes a practical method for realizing thin film adhesion using a laser beam.

따라서, 본 발명의 목적은 박막 기판을 균일하게 접착할 수 있는 박막 접착 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a thin film bonding method capable of uniformly bonding a thin film substrate.

본 발명의 또 다른 목적은 광디스크에 구비되는 박막 기판을 레이저를 이용하여 균일한 두께로 접착시킬 수 있는 광디스크의 접착 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method and apparatus for bonding an optical disk, which can bond a thin film substrate provided on the optical disk to a uniform thickness using a laser.

도 1은 통상의 광디스크의 구조를 도식적으로 보여주는 도면.1 is a diagram showing the structure of a conventional optical disc.

도 2a 및 도 2b는 코마수차의 기판두께 의존성을 나타내는 도면.2A and 2B show substrate thickness dependence of coma aberration.

도 3은 통상의 고밀도 광디스크 구조를 도시한 도면.3 shows a typical high density optical disc structure.

도 4는 본 발명에 따른 박막 접착방법을 나타내는 도면.4 is a view showing a thin film bonding method according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 박막 접착장치를 나타내는 도면.5 is a view showing a thin film bonding apparatus according to the present invention.

도 6은 도 5 에 나타낸 진공흡입구(120A)를 상세히 나타낸 도면.6 is a detailed view of the vacuum inlet 120A shown in FIG. 5.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 박막 커버층100: thin film cover layer

110 : 기저기판110: base substrate

120 : 기저기판 안착부120: base substrate mounting portion

130 : 스핀들130: spindle

140 : 회전축140: rotation axis

120A : 진공흡입구120A: vacuum inlet

140A : 진공흡입로140A: vacuum suction furnace

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 레이저를 이용하여 다층 기판 상부에 0.1mm 두께의 커버층을 접합하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for bonding a cover layer of 0.1mm thickness on the multilayer substrate using a laser.

본 발명에 따른 박막 접착방법은 정보를 기록하고 있는 기저기판(110)을 스핀들(130)의 기저기판 안착부(120)에 탑재하는 단계, 상기 기저기판 안착부(120)상에 탑재된 기저기판(110)상에 커버층(100)을 탑재하는 단계, 상기 기저기판(110) 및 커버층(100)을 탑재한 스핀들을 회전시키는 단계, 상기 회전하는 스핀들상에 탑재된 커버층(100)에 레이저 빔을 조사하여 상기 커버층을 국부적으로 가열하는 단계, 및 상기 레이지 빔이 조사되는 상기 커버층 표면에서의 위치를 변화시키도록 상기 레이저 빔의 조사방향을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the thin film bonding method according to the present invention, the base substrate 110 on which information is recorded is mounted on the base substrate seating part 120 of the spindle 130, and the base substrate is mounted on the base substrate seating part 120. Mounting the cover layer (100) on (110), rotating the spindle on which the base substrate (110) and the cover layer (100) are mounted, and on the cover layer (100) mounted on the rotating spindle. Irradiating a laser beam to locally heat the cover layer, and adjusting an irradiation direction of the laser beam to change a position on the surface of the cover layer to which the laser beam is irradiated. .

상기 레이저 빔이 조사되는 커버층(100)은 상기 레이저 빔에 대해 70 내지 90 % 의 투과율 및 10 내지 30 % 의 흡수율을 갖는 것이 바람직하다.The cover layer 100 to which the laser beam is irradiated preferably has a transmittance of 70 to 90% and an absorption rate of 10 to 30% with respect to the laser beam.

상기 레이저 빔의 파장은 상기 기저기판내의 정보를 재생하기 위한 파장 또는 상기 기저기판내에 정보를 기록하기 위한 파장 이외의 영역인 것이 바람직하다.The wavelength of the laser beam is preferably a region other than a wavelength for reproducing information in the base substrate or a wavelength for recording information in the base substrate.

상기 커버층(100)은 에폭시, 아크릴, 폴리에스테르 등의 투명한 수지인 것이 바람직하다.The cover layer 100 is preferably a transparent resin such as epoxy, acrylic, polyester.

본 발명에 따른 박막 접착장치는 스핀들 구동부, 스핀들 회전축(140) 및 기저기판 안착부(120)를 포함하며, 상기 기저기판 안착부(120)는 상기 기저기판 안착부에 탑재되는 기저기판이 안착될 수 있도록 소정의 인력을 제공하는 진공 흡입구(120A)를 구비하며, 상기 기저기판 안착부(120) 상에 탑재되는 박막 커버층에 소정의 에너지를 제공하기 위한 레이저 소오스 및 상기 레이저 소오스에서 조사된 레이저 빔의 서보를 제어하기 위한 레이저 소오스 제어부를 포함하여구성된다.The thin film bonding apparatus according to the present invention includes a spindle driving unit, a spindle rotation shaft 140 and a base substrate seating unit 120, and the base substrate seating unit 120 may be a base substrate mounted on the base board mounting unit. It is provided with a vacuum suction port (120A) for providing a predetermined attractive force, the laser source for providing a predetermined energy to the thin film cover layer mounted on the base substrate seating portion 120 and the laser source irradiated from the laser source And a laser source controller for controlling the servo of the beam.

상기 스핀들(130)의 기저기판 안착부(120)의 소정 영역에 상기 스핀들 회전축(140) 양측으로 진공 흡입구(120A)를 구비하여 상기 기저기판(110)과 상기 기저기판 안착부(120) 사이에 인력이 작용하도록 하는 것이 바람직하다.A vacuum suction port 120A is provided at both sides of the spindle rotation shaft 140 in a predetermined region of the base substrate seating part 120 of the spindle 130 to between the base board 110 and the base board seating part 120. It is desirable for the attraction to work.

또한, 상기 커버층(100)과 상기 기저기판(110) 사이에 소정의 인력을 제공하기 위하여, 상기 스핀들 회전축(140)에는 상기 기저기판 안착부(120)에 구비된 상기 진공흡입구(120A)와 동일한 기능을 수행하는 진공 흡입로(140A)가 마련되는 것이 바람직하다.In addition, in order to provide a predetermined attraction force between the cover layer 100 and the base substrate 110, the spindle rotation shaft 140 and the vacuum suction port (120A) provided in the base substrate seating portion 120 and It is preferable that a vacuum suction passage 140A is provided to perform the same function.

또한, 상기 레이저 빔의 조사방향을 제어하기 위한 제어부를 별도로 구비하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to provide a separate control unit for controlling the irradiation direction of the laser beam.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will become apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 따른 박막 접착장치를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a thin film bonding apparatus according to the present invention.

도시한 박막 접착장치를 간략히 설명하면, 통상의 상변화형 광 디스크의 초기화 공정시 사용되는 레이저 조사장치 및 스핀들 장치와 유사하나, 본 발명의 접착 방법을 설명하기 위하여 상세히 도시하였다. 상기 장치는 미도시의 스핀들 구동수단에 의해 스핀들(130)이 회전함으로써, 이 스핀들(130)의 회전과 연동하도록 구성된 회전축(140)을 관통하여 상기 스핀들(130)상에 탑재된 기저기판 안착부(120)가 회전하게 된다. 이 때, 미도시의 레이저 소오스 제어부의 제어에 의해 레이저 소오스로부터 레이저 빔이 상기 기저기판 안착부(120)상에 안착된 기저기판(110)상에 조사되게 된다.Briefly, the illustrated thin film bonding apparatus is similar to the laser irradiation apparatus and the spindle apparatus used in the initialization process of a conventional phase change type optical disk, but is illustrated in detail to explain the bonding method of the present invention. The apparatus includes a base substrate seating portion mounted on the spindle 130 through the rotating shaft 140 configured to cooperate with the rotation of the spindle 130 by rotating the spindle 130 by a spindle driving means (not shown). 120 will rotate. At this time, the laser beam is irradiated from the laser source onto the base substrate 110 seated on the base substrate mounting portion 120 under the control of a laser source controller (not shown).

좀 더 상세히 설명하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 기저기판(110)과 상기 기저기판 안착부(120)는 상기 기저기판 안착부(120)에 형성된 진공흡입구(120A)를 통해 2 개의 부재(110 및 120) 사이의 공기가 배출되도록 구성함으로써, 물리적으로 접촉이 원활하게 되어 서로 밀착된 상태를 유지할 수 있게 된다.In more detail, as shown in FIG. 6, the base substrate 110 and the base substrate seating part 120 are formed of two members through a vacuum suction hole 120A formed in the base substrate seating part 120. By configuring the air between the 110 and 120 to be discharged, it is possible to keep the physical contact is smoothly in close contact with each other.

본 발명에서는 상기 기저기판(110)상에 박막의 커버층(100)을 접착하기 위하여 박막의 커버층(100)을 투과한 레이저 빔에 의해 커버층(100)과 기저기판(110)이 접착될 수 있도록 상기 레이저 빔이 상기 커버층(100)의 소정의 깊이에서 포커싱되도록 한다. 이 포커싱 서보동작은 통상의 광학기술에 해당하므로 여기서는 상세히 설명하지 않기로 한다.In the present invention, the cover layer 100 and the base substrate 110 are bonded by a laser beam transmitted through the cover layer 100 of the thin film in order to adhere the cover layer 100 of the thin film on the base substrate 110. To allow the laser beam to be focused at a predetermined depth of the cover layer 100. This focusing servo operation corresponds to a conventional optical technique and will not be described in detail here.

또한, 상기 커버층(100)과 상기 기저기판(110)은 상기 회전축(140)과 상기 커버층(100)이 맞닿는 영역에 형성된 진공흡입로(140A)를 통해 2 개의 부재(100 및 110) 사이의 공기가 배출되도록 구성됨으로써, 물리적으로 접촉이 원활하게 되어 서로 밀착된 상태를 유지할 수 있게 된다.In addition, the cover layer 100 and the base substrate 110 between the two members (100 and 110) through a vacuum suction path (140A) formed in the area in which the rotating shaft 140 and the cover layer 100 abuts. By being configured to discharge the air, it is possible to keep the physical contact is smoothly in close contact with each other.

이로써, 스핀들의 회전과 동시에 스핀들(130)상의 기저기판 안착부(120)에 기저기판(110) 및 커버층(100)이 밀착된 상태로 탑재되어 회전할 수 있게 된다.As a result, the base substrate 110 and the cover layer 100 are mounted on the base substrate seating portion 120 on the spindle 130 in close contact with the rotation of the spindle to rotate.

회전하는 스핀들상에 레이저 빔이 조사되게 되면, 상기 커버층(100)을 투과하여 커버층내의 소정의 깊이에 포커싱된 레이저 빔은 에너지 밀도가 높아지게 되고 상기 커버층으로 에너지가 흡수되게 된다. 흡수된 에너지는 열로 변환되게 되어, 상기 소정의 깊이에서 포커싱된 레이저 빔에 의해 상기 커버층(100)은 소정 깊이의 영역에서 고온 상태로 된다. 고온상태의 영역은 순간적으로 용융되어 액체 상태로 되어 상기 커버층(100)의 하부에 안착된 기저기판(110)의 표면층과 접착 및 결합되게 된다.When the laser beam is irradiated onto the rotating spindle, the laser beam transmitted through the cover layer 100 and focused at a predetermined depth in the cover layer becomes high in energy density and absorbs energy into the cover layer. The absorbed energy is converted into heat so that the cover layer 100 is in a high temperature state in the region of the predetermined depth by the laser beam focused at the predetermined depth. The high temperature region is instantaneously melted to be in a liquid state to bond and bond with the surface layer of the base substrate 110 seated on the lower portion of the cover layer 100.

그 후, 상기 레이저의 조사 방향 제어 및 상기 스핀들(130)의 회전에 의해 커버층(100)으로 조사되는 레이저가 다른 지점으로 위치이동하게 되면, 상기 기저기판(110)의 표면층과 접착 및 결합된 커버층의 소정 깊이의 영역은 다시 고체 상태로 변하게 되어 본 발명의 박막 접착이 일부 영역의 커버층에 대해서 실현되게 된다.Subsequently, when the laser beam irradiated onto the cover layer 100 is moved to another point by the irradiation direction control of the laser and the rotation of the spindle 130, the surface layer of the base substrate 110 is bonded and bonded. The region of a predetermined depth of the cover layer is changed to a solid state again so that the thin film adhesion of the present invention is realized for the cover layer of some region.

전술한 방식으로 상기 레이저의 조사방향 및 상기 스핀들의 회전을 제어함으로써 커버층(100)과 기저기판(110)과의 접착이 디스크 전체 표면에 걸쳐서 실현되게 된다.By controlling the irradiation direction of the laser and the rotation of the spindle in the above-described manner, adhesion between the cover layer 100 and the base substrate 110 is realized over the entire surface of the disc.

전술한 방법이 실질적으로 구현되기 위해서는 상기 스핀들의 회전을 1 내지 10 m/sec 의 속도로 제어하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 상기 스핀들의 회전은 5 내지 7 m/sec 의 속도로 제어하는 것이 바람직하다.In order for the foregoing method to be implemented substantially, it is preferable to control the rotation of the spindle at a speed of 1 to 10 m / sec. More preferably, the rotation of the spindle is controlled at a speed of 5 to 7 m / sec.

또한, 상기 기저기판(110)과 커버층(100)의 접착에 사용하는 레이저의 파장은 상기 기저기판(110)의 기록 및 재생시 사용하는 파장이외의 대역으로 선택하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 상기 레이저의 파장은 가시광선 대역 이외의 대역으로 선택하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 상기 레이저의 파장은 200 내지 350 nm 범위의 것이 바람직하다.In addition, the wavelength of the laser used for bonding the base substrate 110 and the cover layer 100 is preferably selected to a band other than the wavelength used for recording and reproducing the base substrate 110. More preferably, the wavelength of the laser is selected to a band other than the visible light band. More preferably, the wavelength of the laser is in the range of 200 to 350 nm.

또한, 상기 커버층(100)의 물성은 사용하는 레이저 파장에 대해서 투과율이 70 내지 90 % 이고 흡수율이 10 내지 30 % 인 것으로 선택하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 상기 커버층(100)은 에폭시, 아크릴 또는 폴리에스테르 등의 수지로서 사용하는 파장에 대해서 투명한 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 상기 커버층(100)의 녹는점은 50 내지 100 ℃ 범위인 것이 바람직하다.In addition, the physical properties of the cover layer 100 is preferably selected to have a transmittance of 70 to 90% and an absorption of 10 to 30% with respect to the laser wavelength to be used. More preferably, the cover layer 100 is preferably transparent to a wavelength used as a resin such as epoxy, acrylic or polyester. More preferably, the melting point of the cover layer 100 is preferably in the range of 50 to 100 ° C.

또한, 상기 커버층(100)과 상기 기저기판(110)과의 물리적인 접촉을 위해서, 전술한 공기유입구(120A) 및 공기유입로(140A) 를 형성하는 방법에 추가하여, 지그(Jig), 공기압 또는 가압 플레이트 등으로 외부에서 압력을 인가할 수도 있다.In addition, in addition to the above-described method of forming the air inlet 120A and the air inlet passage 140A for physical contact between the cover layer 100 and the base substrate 110, a jig, Pressure may also be applied from the outside with air pressure or a press plate.

또한, 본 발명의 박막 접착 공정시에 이물질 등의 유입을 방지하기 위하여 본 발명의 박막 접착의 전 공정이 진공상태에서 실시될 수 있도록 진공 채임버(Vacuum Chamber)내에 상기 박막 접착 장치를 구성할 수도 있다.In addition, the thin film bonding apparatus may be configured in a vacuum chamber so that the entire process of thin film bonding of the present invention may be performed in a vacuum state in order to prevent inflow of foreign matters or the like during the thin film bonding process of the present invention. have.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 접착 방법 및 장치에서는 회전하는 스핀들상에 기저기판(110)과 박막 커버층(100)을 밀착되는 방식으로 탑재하여, 탑재된 박막 커버층(100)의 소정 깊이 영역에 레이저가 포커싱되도록 조사함으로써 국부적으로 상승된 온도에 의해 피접착 기판인 기저기판(110)과 접착되는 영역의 커버층(100)이 국부적으로 용융된 후 기저기판과 접착(110)되게 된다. 이러한 레이저 빔의 조사를 전체 디스크 면에 대해서 수행함으로써, 박막 커버층(100)과 기저기판(110)의 접착을 실현할 수 있다.As described above, in the thin film bonding method and apparatus according to the present invention, the base substrate 110 and the thin film cover layer 100 are mounted in close contact with each other on a rotating spindle, and the predetermined thin film cover layer 100 is mounted. By irradiating the laser to focus on the depth region, the cover layer 100 of the region bonded to the base substrate 110, which is the substrate to be bonded, is locally melted by the locally elevated temperature, and then adhered to the base substrate 110. . By performing the irradiation of the laser beam on the entire disk surface, the adhesion of the thin film cover layer 100 and the base substrate 110 can be realized.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 다시 말하여, 본 발명의 박막 접착 방법은 광디스크의 접착방법만을 예로 들어 설명하였지만, 접착하려는 박막의 물성에 따라서 레이저에 대한 흡수/투과율을 고려하여 레이저의 파워를 적절히 조절함으로써 임의의 피접착부에 박막을 접착하는 방법에도 용이하게 적용될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. In other words, the thin film bonding method of the present invention has been described using only the optical disk bonding method as an example, but by appropriately adjusting the power of the laser in consideration of the absorption / transmittance to the laser according to the physical properties of the thin film to be bonded by It can be seen that it can be easily applied to the method of bonding. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (13)

임의의 피접착 기저기판상에 레이저를 이용하여 박막 커버층을 접착하는 방법에 있어서,In the method of adhering a thin film cover layer using a laser on an arbitrary substrate to be bonded, 상기 기저기판상에 상기 박막 커버층을 안착시켜 회전시키는 단계,Mounting and rotating the thin film cover layer on the base substrate; 상기 기저기판과 접촉하는 영역의 상기 박막 커버층 내에 포커싱되는 레이저 빔을 조사하는 단계 및Irradiating a laser beam focused in the thin film cover layer in an area in contact with the base substrate; 상기 레이저 빔이 조사되는 상기 박막 커버층내의 위치를 상기 회전중심을 축으로 이동시키는 단계를 포함하며,Moving the position of the center of rotation about the axis of the thin film cover layer to which the laser beam is irradiated, 상기 레이저 빔의 조사는 상기 기저기판과 박막 커버층의 회전과 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.And the laser beam is irradiated simultaneously with the rotation of the base substrate and the thin film cover layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기저기판상에 상기 박막 커버층을 안착시켜 회전시키는 단계는 그 회전속도가 1 내지 10 m/sec 범위내에서 실시되는 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.Mounting and rotating the thin film cover layer on the base substrate is a thin film bonding method, characterized in that the rotational speed is carried out in the range of 1 to 10 m / sec. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기저기판상에 상기 박막 커버층을 안착시켜 회전시키는 단계는,Mounting and rotating the thin film cover layer on the base substrate, 상기 기저기판을 탑재하여 안착시키고 있는 스핀들 회전수단에 의해 실시되며,It is carried out by the spindle rotating means mounted on the base substrate, 상기 스핀들 회전수단은 상기 기저기판을 안착시키는 기저기판 안착수단 및 상기 기저기판 안착수단을 관통하여 구성된 회전축을 포함하며,The spindle rotating means includes a base substrate mounting means for mounting the base substrate and a rotating shaft configured to penetrate the base substrate mounting means, 상기 기저기판 안착수단은 상기 기저기판과 상기 안착수단 사이의 공기를 흡입하는 진공흡입수단이 내장된 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.The base substrate mounting means is a thin film bonding method, characterized in that the vacuum suction means for sucking the air between the base substrate and the mounting means is built-in. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 스핀들 회전수단은 상기 기저기판과 상기 박막 커버층 사이의 공기를 흡입하는 진공흡입수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.And said spindle rotating means further comprises vacuum suction means for sucking air between said base substrate and said thin film cover layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사용하는 레이저의 파장은 상기 기저기판내의 정보를 읽거나 상기 기저기판내에 정보를 기록하기 위한 레이저 파장과 상이한 대역인 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.And the wavelength of the laser used is a band different from a laser wavelength for reading information in the base substrate or recording information in the base substrate. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 사용하는 레이저의 파장은 가시광선 대역 이외의 대역인 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.The wavelength of the laser used is a thin film bonding method, characterized in that the band other than the visible light band. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 사용하는 레이저의 파장은 200 내지 350 nm 범위 이내인 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.The wavelength of the laser used is a thin film bonding method, characterized in that within the range of 200 to 350 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 박막 커버층의 녹는점은 50 내지 100 ℃ 범위 이내인 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.Melting point of the thin film cover layer is a thin film bonding method, characterized in that within the range of 50 to 100 ℃. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 박막 커버층은 사용하는 레이저 파장에 대해서 70 내지 90 % 범위 이내의 투과율과 10 내지 30 % 범위 이내의 흡수율을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 접착방법.The thin film cover layer has a transmittance within the range of 70 to 90% and an absorption rate within the range of 10 to 30% with respect to the laser wavelength to be used. 임의의 피접착 기저기판상에 레이저를 이용하여 박막 커버층을 접착하는 장치에 있어서,An apparatus for adhering a thin film cover layer using a laser on an arbitrary substrate to be bonded, 상기 기저기판을 안착하고 있는 기저기판 안착수단,Base substrate mounting means for seating the base substrate, 상기 기저기판을 관통하여 구성되며 상기 기저기판에 실질적인 회전력을 제공하는 회전축, 및A rotating shaft configured to penetrate the base substrate and provide substantial rotational force to the base substrate; 상기 회전축과 결합되며 소정의 전력공급원으로부터의 동력을 회전력으로 변환시키며, 그 회전력을 제어하는 스핀들 구동수단을 포함하는 회전수단과,Rotating means coupled to the rotating shaft and converts the power from a predetermined power supply source into a rotational force, the spindle means for controlling the rotational force; 상기 기저기판 안착수단에 안착된 기저기판 상에 레이저 빔을 조사하는 레이저 소오스 및,A laser source for irradiating a laser beam onto a base substrate seated on the base substrate mounting means; 상기 레이저 소오스로부터 조사되는 레이저 빔의 포커싱, 트래킹 및 레이저의 파워를 제어하는 레이저 소오스 제어부를 포함하는 광에너지 제공수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 박막 접착장치.And a light source providing means including a laser source control unit for controlling focusing, tracking, and power of a laser beam irradiated from the laser source. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기저기판 안착수단은 상기 기저기판과 상기 안착수단 사이의 공기를 흡입하는 진공흡입수단이 내장된 것을 특징으로 하는 박막 접착장치.The base substrate mounting means is a thin film adhesive apparatus, characterized in that the vacuum suction means for sucking the air between the base substrate and the mounting means is built-in. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 회전수단은 상기 기저기판과 상기 박막 커버층 사이의 공기를 흡입하는 진공흡입수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 접착장치.The rotating means further comprises a vacuum suction means for sucking the air between the base substrate and the thin film cover layer. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 회전수단의 스핀들 구동수단은 탑재 안착된 기저기판과 상기 박막 커버층의 실질적인 회전속도가 1 내지 10 m/sec 이내의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 박막 접착장치.The spindle driving means of the rotating means is a thin film bonding apparatus, characterized in that the actual rotational speed of the mounting base plate and the thin film cover layer is controlled within the range of 1 to 10 m / sec.
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