KR20030072768A - 광자기 기록재생장치의 슬라이더, 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크의 기록층에 기록된 신호를 재생하기 위해 광을 집속하여 그 디스크에 입사시키는 집속렌즈와, 그 디스크에 신호를 기록하기 위해 상기 집속렌즈의 디스크측 대향면에 형성된 마그네틱 코일을 포함하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더에 있어서, 상기 마그네틱 코일이 상기 디스크에 직접 노출되면서도, 그 마그네틱 코일의 형성면이 편평한 구조인 것을 특징으로 하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더를 제시함으로써, 공기동압에 의한 슬라이더의 부상특성을 해하지 않으면서도, 마그네틱 코일과 디스크의 간격을 최대한 근접시킴으로써, 단위기록당 필요한 소요전류량의 감소효과 및 정보 전송률의 증가효과 등을 얻을 수 있도록 한다.

Description

광자기 기록재생장치의 슬라이더, 그 제조방법{SLIDER OF MAGNETO-OPTIC RECORDER, MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 광자기 기록재생장치(magneto-optic recorder)에 관한 것으로서, 상세하게는, 디스크의 기록층에 기록된 신호를 재생하기 위해 광을 집속하여 그 디스크에 입사시키는 집속렌즈와, 그 디스크에 신호를 기록하기 위해 상기 집속렌즈의 디스크측 대향면에 형성된 마그네틱 코일(magnetic coil)을 포함하여 구성되는 광자기 기록재생장치의 슬라이더에 관한 것이다.

광자기 기록재생장치란, 디스크에 신호를 기록하는 방식으로서 마그네틱 코일을 이용하는 전자기적 방식을 채택하고, 디스크로부터 신호를 재생하는 방식으로서는 광학적 방식을 채택하는 기록재생장치를 말한다.

도 1은 종래의 광자기 기록재생장치의 슬라이더가 역전구조의 디스크 표면을 부상한 상태를 개략적으로 도시한 모식도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 광자기 기록재생장치의 슬라이더는 디스크(10)의 기록층(12)에 기록된 신호를 재생하기 위해 광을 집속하여 그 디스크(10)에 입사시키는 집속렌즈(1)와, 그 디스크(10)에 신호를 기록하기 위해 집속렌즈(1)의 디스크측 대향면에 형성된 마그네틱 코일(3)을 포함하여 구성된다.

정보의 대용량화 추세 및 기록재생장치의 소형화 추세에 비추어 볼 때, 기존의 광자기 기록재생장치의 한계를 극복할 수 있는 새로운 광자기 기록재생장치에 관한 고안이 요구되고 있다.

광 디스크 또는 광자기 디스크는 비트(또는 기록마크) 사이즈가 소형화될수록, 또한 트랙폭이 협소하게 될수록 고밀도 기록용량을 가질 수 있게 된다. 그러나, 보호층, 기록층, 기층을 포함하는 디스크의 층상구조 및 그에 따른 집광방식의 차이에 의한 제한, 디스크의 기록층에 비트를 형성하기위해 디스크 상에 집광되는 광의 스폿 크기의 회절한계에 의한 제한 등이 문제되므로, 이러한 한계를 극복하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.

최근, 상기와 같은 한계를 극복하기 위해 개발된 기록재생방식으로서, 역전구조(reverse stacking) 기록재생방식 및 근접장(near field) 기록재생방식을 들 수 있다.

여기서, 역전구조란, 집속렌즈(1) 및 마그네틱 코일(3)이 장착되는 슬라이더를 향하는 면에 근접하여 기록층(12)이 형성되는 디스크의 구조를 말하는 것으로서, 기록층(12)에 인접하여 형성된 두꺼운 기층(13)이 슬라이더를 향하는 구조를 취하는 종래의 디스크의 구조에 대응하는 개념이다.

기록 밀도는 집속된 광의 크기에 의해 결정되고, 그 광의 크기는 회절을 고려하였을 때 광원의 파장 λ와 사용렌즈의 개구수(NA)에 의해 결정된다. Rayleigh 회절 한계에 의하면 집속된 레이저 광의 직경 D는,

D = 1.22 λ/ NA

이나, 실제 이용할 수 있는 한계는 가우시안(Gaussian) 강도 분포를 갖는 레이저 광의 반치폭(Full Width at Half Maximum)에 해당되는 계수인 0.61로 볼 수 있다. 따라서, 마크 크기(Mark size)의 감소에 의한 기록밀도를 높이기 위해서는광의 파장을 감소시키거나, 렌즈의 개구수(NA)를 증가시키면 되는데, 광의 파장의 감소에는 한계가 있으므로, 역전구조의 기록재생방식은 렌즈의 개구수를 증가시키기 위하여 집속렌즈와 디스크의 기록층을 근접시키는 방식을 취한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 역전구조 기록재생방식에서는 광이 두꺼운 구조의 기판(13)이 아닌 얇은 구조의 디스크의 보호층(11)을 투과하여 기록층(12)에 접근하는 방식을 취하므로, 기록밀도가 더욱 높은 디스크에 대한 정보의 기록재생이 가능해지는 것이다.

근접장 광 기록재생의 원리는 다음과 같다. 렌즈 내부로 임계각 이상의 각도를 갖고 입사하는 빛은 굴절률이 밀한 곳에서 소한 곳으로 진행할 때 빛이 전반사된다. 이 때 빛의 전반사에 의해서 렌즈의 표면에는 아주 미세한 세기의 광이 존재하는데 이것을 에버네슨트 웨이브(evanescent wave) 또는 소산파라고 한다. 이 에버네슨트 웨이브를 이용하면, 기존의 원격장(far-field)에서는 빛의 회절 현상 때문에 나타나는 분해능의 절대적인 한계, 즉 회절 한계 때문에 불가능했던 고분해능이 가능하게 된다. 근접장 광 기록재생 광학계는 렌즈 내에서 빛을 전반사시켜 렌즈 표면에 에버네슨트 웨이브를 발생시키고, 에버네슨트 웨이브와 기록매체의 커플링에 의하여 기록 및 재생을 하게 된다.

근접장 광 기록재생방식의 경우도 집속렌즈와 기록층 사이의 간격이 근접하여야 하므로, 도 1에 도시된 모식도에 의해 설명될 수 있다.

도시된 바와 같이, 송수광부(미도시)로부터 조사된 광을 대물렌즈(미도시)를 통해 매우 개구수가 높은 집속렌즈(1)에 입사시킴으로써, 그 촛점에서 발생하는 에버네슨트 웨이브와 디스크의 표면에 형성된 기록층(12)의 커플링에 의해 신호를 기록 또는 재생하는 방식을 취한다.

이와 같은 근접장 광 기록재생방식에 있어서는, 개구수가 매우 높은 값을 갖는 집속렌즈가 사용되어야 하고, 그 렌즈의 촛점이 디스크의 기록층에 형성되기 위해서는 디스크의 표면에 기록층이 형성되는 구조를 취하여야 하며, 상기 집속렌즈와 디스크 표면 사이의 간격은 빛의 파장보다 적은 값인 수십nm 정도가 되도록 하여야 한다.

한편, 슬라이더 구동방식에 있어서는, 회전하는 디스크의 공기동압에 의해 슬라이더가 부상함으로써 자동적으로 포커싱이 이루어지는 방식을 취하므로, 별도의 포커스 서보가 필요없고, 광헤드의 구동속도가 빠르다는 장점을 갖는다.

상기와 같이 개발된 광 기록재생방식에 광자기 기록재생방식을 적용하기 위해서는 마그네틱 코일 또한 디스크의 표면에 근접하여 형성될 것이 요구되는데, 이들이 근접하는 구조가 구현될 경우, 단위기록당 필요한 소요전류량이 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기록밀도가 높은 디스크를 사용할 수 있게 되므로, 보다 작은 구조의 마그네틱 코일이 적용될 수 있고, 이는 보다 고주파에 의한 기록을 가능하게 하는 바, 결국 정보 전송률을 증가시키는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

그런데, 마그네틱 코일은 자기장을 형성하기 위해 집속렌즈의 디스크측 대향면에 복수개의 동심원 또는 소용돌이 구조로서 형성되어야 하므로, 별도의 다른 공정없이 투명 기판(3)에 반도체 식각 공정에 의한 패터닝(patterning)을 실시할 경우, 돌출 및 함몰이 연속되는 구조로서 형성될 수 밖에 없다.

상기한 바와 같이, 마그네틱 코일은 디스크의 기록층에 근접할수록 유리한 것이므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 위와 같은 구조의 기판(3)의 마그네틱 코일(2) 형성면의 반대면에 집속렌즈(1)를 장착할 경우, 마그네틱 코일(2) 형성면의 구조가 불균일함에 따라, 공기동압에 의한 슬라이더의 부상특성의 불안정화를 초래할 뿐만 아니라, 집속렌즈와 디스크 표면의 간격을 수㎛ 이상 이격시키게 되므로, 근접장 기록재생방식과 같은 초고밀도 기록재생방식에는 적용되기 어렵다는 문제점을 야기한다.

따라서, 현재 일반적으로 사용되고 있는 방식은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(3)의 마그네틱 코일(2) 형성면에 집속렌즈(1)를 장착하고, 그 편평한 구조의 반대면이 디스크를 향하도록 하는 것이다.

그런데, 이와 같은 구조를 취할 경우, 마그네틱 코일(2)이 디스크(10)의 기록층(12)으로부터 이격되는 결과를 초래할 뿐만 아니라, 집속렌즈(1)의 심부를 투과하는 광의 경로를 방해하지 않기 위해 마그네틱 코일(2)의 형성 면적이 좁아지게 되므로, 결국 마그네틱 코일(2)로부터 디스크(10)에 가해지는 자력이 약해질 수 밖에 없다는 문제점이 제기된다.

이는 또한, 상기한 바와 같이, 마그네틱 코일(2)과 디스크(10)가 근접함에 따라 얻을 수 있는 이점, 즉, 단위기록당 필요한 소요전류량의 감소효과 및 정보 전송률의 증가효과 등을 감소시키는 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 공기동압에 의한 슬라이더의 부상특성을 해하지 않으면서도, 마그네틱 코일과 디스크의 간격을 최대한 근접시킴으로써, 단위기록당 필요한 소요전류량의 감소효과 및 정보 전송률의 증가효과 등을 얻을 수 있도록 하는, 보다 진일보한 구조의 광자기 기록재생장치의 슬라이더를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 광자기 기록재생장치의 슬라이더가 역전구조의 디스크 표면을 부상한 상태를 개략적으로 도시한 모식도

도 2는 종래의 또 다른 광자기 기록재생장치의 슬라이더의 구조를 도시한 모식도.

도 3은 도 1의 슬라이더의 제조과정을 도시한 과정도.

도 4는 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더가 역전구조의 디스크 표면을 부상한 상태를 개략적으로 도시한 모식도

도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더 제조과정을 도시한 것으로서,

도 5는 제1실시례를 도시한 과정도

도 6은 제2실시례를 도시한 과정도

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 집속렌즈2 : 마그네틱 코일

20 : 기초 기판21 : 투명 기판

22 : 임시 기판30 : 용융된 투명 재질의 재료

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 디스크의 기록층에 기록된 신호를 재생하기 위해 광을 집속하여 그 디스크에 입사시키는 집속렌즈와, 그 디스크에 신호를 기록하기 위해 상기 집속렌즈의 디스크측 대향면에 형성된 마그네틱 코일을 포함하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더에 있어서, 상기 마그네틱 코일이 상기 디스크에 직접 노출되면서도, 그 마그네틱 코일의 형성면이 편평한 구조인 것을 특징으로 하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더를 제시한다.

또한, 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더는 공기동압에 의해 상기 디스크에 대해 부상된 채로 그 디스크의 트랙을 스캔할 수 있도록 설치된 경우 더욱 유용하다.

한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기와 같은 구조의 광자기 기록재생장치의 슬라이더를 제조하는 방법을 제시한다.

그 하나는 투명 재질의 투명 기판 표면에 상기 마그네틱 코일을 패터닝하는 단계와; 용융된 상기 투명 재질의 재료를 상기 투명 기판의 마그네틱 코일 형성면에 도포하는 단계와; 상기 마그네틱 코일이 외부로 노출되도록, 상기 투명 기판의 도포면을 래핑하여 기초 기판을 형성하는 단계와; 상기 기초 기판의 마그네틱 코일 노출면의 반대면에 상기 집속렌즈를 장착하는 단계를; 포함하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더의 제조방법이다.

또 다른 하나는 임시 기판의 표면에 마그네틱 코일을 패터닝하는 단계와; 용융된 투명 재질의 재료를 상기 임시 기판의 마그네틱 코일 형성면에 도포하는 단계와; 상기 임시 기판의 도포면을 래핑하여 기초 기판을 형성하는 단계와; 상기 마그네틱 코일이 외부로 노출되도록, 상기 기초 기판으로부터 상기 임시 기판을 제거하는 단계와; 상기 기초 기판의 마그네틱 코일 노출면의 반대면에 집속렌즈를 장착하는 단계를; 포함하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더 제조방법이다.

여기서, 상기 투명 재질은 상기 집속렌즈와 동일한 재질인 것이 효과적이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 관하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더가 역전구조의 디스크 표면을 부상한 상태를 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더 제조과정을 도시한 것으로서, 도 5는 제1실시례를 도시한 과정도, 도 6은 제2실시례를 도시한 과정도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더는 기본적으로 디스크(10)의 기록층(12)에 기록된 신호를 재생하기 위해 광을 집속하여 그 디스크(10)에 입사시키는 집속렌즈(1)와, 그 디스크(10)에 신호를 기록하기 위해 집속렌즈(1)의 디스크측 대향면에 형성된 마그네틱 코일(2)을 포함하여 구성된다는점에서 종래의 구조와 동일하다.

그러나, 마그네틱 코일(2)이 디스크(10)에 직접 노출되면서도, 그 마그네틱 코일(2)의 형성면(4)이 편평한 구조를 취한다는 점에 특징이 있는 것이다.

즉, 마그네틱 코일(2)이 디스크(10)의 표면에 직접 노출됨에 따라, 단위기록당 필요한 소요전류량이 감소되는 효과를 얻을 수 있고, 이러한 구조는 보다 작은 구조의 마그네틱 코일이 적용될 수 있도록 하므로, 보다 고주파에 의한 기록을 가능하게 하는 바, 결국 정보 전송률을 증가시키는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

나아가, 집속렌즈(1)의 심부를 투과하는 광의 경로를 방해하지 않으면서도 마그네틱 코일(2)의 형성 면적이 넓어지게 되므로, 마그네틱 코일(2)로부터 디스크(10)에 가해지는 자력이 강화된다는 효과를 더불어 얻을 수 있다.

또한, 슬라이더가 공기동압에 의해 상기 디스크에 대해 부상된 채로 그 디스크의 트랙을 스캔할 수 있도록 설치된 구조의 광자기 기록재생장치에 본 발명이 적용될 경우, 집속렌즈(1)의 디스크측 대향면, 즉 마그네틱 코일(2)의 형성면(4)이 편평한 구조를 취하므로, 공기동압에 의한 슬라이더의 부상특성의 불안정화를 초래하지 않게 되어, 근접장 기록재생방식과 같은 초고밀도 기록재생방식에도 광자기 기록재생방식이 보다 효과적으로 적용될 수 있게 된다.

이와 같은 구조의 슬라이더를 제조하는 방법으로서, 이하, 2가지 실시례를 제시한다.

첫째, 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더의 제조방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 투명 재질의 투명 기판(21) 표면에 마그네틱 코일(2)을 패터닝하는 단계(a)와; 용융된 상기 투명 재질의 재료(30)를 투명 기판(21)의 마그네틱 코일 형성면에 도포하는 단계(a)와; 마그네틱 코일(2)이 외부로 노출되도록, 투명 기판(21)의 도포면을 래핑하여 기초 기판(20)을 형성하는 단계(b)와; 기초 기판(20)의 마그네틱 코일 노출면의 반대면에 집속렌즈(1)를 장착하는 단계(c,d)를; 포함하여 구성된다.

여기서, 투명 기판(21)에 마그네틱 코일(2)을 패터닝하는 단계는 종래의 기술인 반도체 식각 공정 등에 의해 용이하게 구현될 수 있고, 기타 액화 재료의 도포 단계 및 래핑 단계 등도 종래의 기술에 의해 용이하게 구현될 수 있으므로, 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 상기 투명 기판(21)은 광을 집속하여 디스크(10)에 입사시키는 집속렌즈(1)와 일체를 형성하는 것이므로, 그 집속렌즈(1)와 동일한 재질에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

둘째, 본 발명에 의한 광자기 기록재생장치의 슬라이더의 제조방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 임시 기판(22)의 표면에 마그네틱 코일(2)을 패터닝하는 단계(a)와; 용융된 투명 재질의 재료(30)를 임시 기판(22)의 마그네틱 코일 형성면에 도포하는 단계(a)와; 임시 기판(22)의 마그네틱 코일 형성면을 래핑하여 기초 기판(20)을 형성하는 단계(b)와; 마그네틱 코일(2)이 외부로 노출되도록, 기초 기판(20)으로부터 임시 기판(22)을 제거하는 단계(b)와; 기초 기판(20)의 마그네틱 코일 노출면의 반대면에 집속렌즈(1)를 장착하는 단계(c,d)를; 포함하여 구현될 수 있다.

여기서, 마그네틱 코일(2)의 패터닝 단계, 래핑 단계 등은 종래 기술에 의해 용이하게 구현될 수 있음은 상기한 바와 같다.

다만, 본 실시례의 경우, 제1실시례의 경우와 같이 기초 기판(20)이 투명 기판(21)과 용융된 투명 재질의 재료에 의해 형성된 기판의 이중 구조를 취하지 않으므로, 집속렌즈(1)의 포커싱 작업 등에 있어서 보다 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 투명 재질로서 집속렌즈(1)와 동일한 재질을 적용하는 것이 바람직함은 상기한 바와 같다.

본 발명은 공기동압에 의한 슬라이더의 부상특성을 해하지 않으면서도, 마그네틱 코일과 디스크의 간격을 최대한 근접시킴으로써, 단위기록당 필요한 소요전류량의 감소효과 및 정보 전송률의 증가효과 등을 얻을 수 있도록 하는, 보다 진일보한 구조의 광자기 기록재생장치의 슬라이더를 제공한다.

Claims (6)

1. 디스크의 기록층에 기록된 신호를 재생하기 위해 광을 집속하여 그 디스크에 입사시키는 집속렌즈와, 그 디스크에 신호를 기록하기 위해 상기 집속렌즈의 디스크측 대향면에 형성된 마그네틱 코일을 포함하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더에 있어서,

   상기 마그네틱 코일이 상기 디스크에 직접 노출되면서도, 그 마그네틱 코일의 형성면이 편평한 구조인 것을 특징으로 하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더.
2. 제1항에 있어서,

   공기동압에 의해 상기 디스크에 대해 부상된 채로 그 디스크의 트랙을 스캔할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더.
3. 제1항 또는 제2항의 광자기 기록재생장치의 슬라이더를 제조하는 방법으로서,

   투명 재질의 투명 기판 표면에 상기 마그네틱 코일을 패터닝하는 단계와;

   용융된 상기 투명 재질의 재료를 상기 투명 기판의 마그네틱 코일 형성면에 도포하는 단계와;

   상기 마그네틱 코일이 외부로 노출되도록, 상기 투명 기판의 도포면을 래핑하여 기초 기판을 형성하는 단계와;

   상기 기초 기판의 마그네틱 코일 노출면의 반대면에 상기 집속렌즈를 장착하는 단계를; 포함하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 투명 재질은 상기 집속렌즈와 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항의 광자기 기록재생장치의 슬라이더를 제조하는 방법으로서,

   임시 기판의 표면에 마그네틱 코일을 패터닝하는 단계와;

   용융된 투명 재질의 재료를 상기 임시 기판의 마그네틱 코일 형성면에 도포하는 단계와;

   상기 임시 기판의 도포면을 래핑하여 기초 기판을 형성하는 단계와;

   상기 마그네틱 코일이 외부로 노출되도록, 상기 기초 기판으로부터 상기 임시 기판을 제거하는 단계와;

   상기 기초 기판의 마그네틱 코일 노출면의 반대면에 집속렌즈를 장착하는 단계를; 포함하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 투명 재질은 상기 집속렌즈와 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 광자기 기록재생장치의 슬라이더 제조방법.