KR20060088265A

KR20060088265A - 고밀도 기록 매체 형성 방법, 패턴 형성 방법 및 그 기록매체

Info

Publication number: KR20060088265A
Application number: KR1020050009098A
Authority: KR
Inventors: 노명도; 김주호; 카쥬미구리하라; 마사시구와하라; 쥰지토미나가; 다카시나카노
Original assignee: 삼성전자주식회사; 독립행정법인 산업기술종합연구소
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2006-08-04
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: JP4576630B2; KR101058031B1; JP2006216220A

Abstract

본 발명에 따라 고밀도 기록 매체 형성 방법, 패턴 형성 방법 및 그 기록 매체가 개시된다.

본 발명에 따른 마스터링용 원반을 형성하는 방법은, 유리반상에 유전체층을 형성하는 단계와, 상기 유전체층 위에 제1 상변화층을 형성하는 단계와, 상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층을 형성하는 단계와, 상기 전기 합금층 위에 제2 상변화층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 상변화층, 전기 합금층 및 상기 제2 상변화층은 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 상승하는 부분이 체적 변화를 일으키는 것이다. 이상과 같은 본 발명에 의하면, 기존의 광학 시스템 즉, 블루 파장 이하의 LBR 설비나 드라이브를 이용하여 원판 또는 디스크를 제조함으로써 비용이 절감되며 신호 특성(C/N)을 개선할 수 있게 된다.

Description

고밀도 기록 매체 형성 방법, 패턴 형성 방법 및 그 기록 매체{Method for forming high density recording medium, pattern forming method and the recording medium therefor}

도 1은 종래 광 디스크의 발전 단계를 설명하기 위한 비교표,

도 2는 본 발명에 따른 기록 매체의 구조,

도 3a는 본 발명에 따른 기록 매체의 일 예,

도 3b는 도 3a에 도시된 기록 매체에 레이저 조사에 의해 체적 변화가 발생한 것을 도시하는 도면,

도 3c는 도 3b에 도시된 체적 변화가 발생된 기록 매체에 반응성 이온 에칭을 수행하는 것을 도시하는 도면,

도 3d는 도 3c에 도시된 반응성 이온 에칭에 의해 에칭되는 부분을 설명하기 위한 도면,

도 3e는 도 3d에 도시된 반응성 이온 에칭에 의해 패턴이 형성된 기록 매체,

도 4은 기록 매체에 기록된 피트 모양에 따른 RF 신호의 변화를 설명하기 위한 도면,

도 5a는 기록 매체에 기록된 피트 폭과 RF 신호의 진폭과의 관계를 그래프,

도 5b는 피트 크기와 어퍼쳐와의 관계를 나타내기 위한 도면,

도 6은 반응성 이온 에칭의 시간에 따른 피트 폭의 변화를 나타내는 그래프,

도 7a는 100nm 피트 패턴의 예,

도 7b는 50nm 피트 패턴의 예,

도 8은 본 발명에 따른 기록 매체를 제조하는 공정을 나타내는 흐름도.

본 발명은 고밀도 기록 매체 형성 방법, 패턴 형성 방법 및 그 기록 매체 에 관한 것이다.

광학 정보 기록 매체의 하나인 광디스크는 오디오(audio)나 비디오(video)등의 각종 정보의 기록 및 재생에 넓게 사용된다. 이와 같은 광디스크로서는, 예를들어, 콤팩트 디스크(Compact Disc), 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disc) 등이 있으며 차세대 광디스크 규격 논란이 되고 있는 블루레이 디스크(Blu-ray Disc), 고밀도 디지털 비디오 디스크(High Density-DVD) 등이 있다.

도 1에 종래 광 디스크의 발전 단계를 설명하기 위한 비교표가 도시되어 있다.

1세대 CD 규격에서는 광원으로서 780nm 파장의 적외선 레이저(laser)를 이용하고, 2세대 DVD 규격에서는 635nm 내지 650nm 파장의 적색 레이저를 이용하며, 3세대 HD-DVD(BD) 규격에서는 405nm 파장의 청색 레이저를 이용한다.

CD는 1.2mm 두께를 가지는 디스크(disc)로 이루어지고, 현재 사용되고 있는 2중 구조의 DVD는 0.6mm 2장의 디스크(disc)를 그 기록층이 중앙에 위치하도록 겹친 구조를 가진다. 한편, DVD 용량의 5배인 3 세대 BD의 경우는 0.1mm라고 하는 얇은 광투과층과 1.1mm의 두께가 접합(코팅)된 구조를 갖고 있으므로 이들 디스크들은 별도의 각각의 규격의 장치에서만 사용된다.

1세대 CD 규격으로부터 3세대 HD-DVD 규격으로 발전하기 까지 저장용량의 증대를 위해서 트랙피치는 1.60μm, 0.74μm, 0.32μm 로 점차 줄어들었고, 최소 마크 길이는 0.83μm, 0.40μm, 0.149μm 로 점차 줄어들었다.

이러한 광 기록 매체의 저장용량은 레이저 빔의 파장을 짧게 하거나, 대물렌즈의 개구수(Numerical Aperture:NA)를 높게 함으로써 증대될 수 있다. 그러나, 현재의 기술로는 파장이 짧은 레이저를 제공하는 데에 한계가 있고, 개구수가 큰 대물렌즈를 제조하기 위해서는 제조비용이 상승하는 문제가 있다.

한편, 재생장치에 이용되는 광원의 파장이 λ이고, 대물렌즈의 개구수가 NA일 때, λ/4NA가 재생 분해능의 한계(Resolution Limit)가 된다. 따라서, 기록 마크를 극도로 작게 형성하는 것이 가능하다 하더라도 재생이 불가능할 수 있다. 즉, 종래에는 광원으로부터 조사된 광은 λ/4NA보다 작은 크기를 갖는 기록 마크를 구분할 수 없기 때문에 정보 재생이 불가능하였다.

최근에는 이러한 재생 분해능의 한계를 극복하기 위해 초해상 근접장 구조의 광 기록 매체가 연구되고 있다. 초해상 근접장 구조는 광 기록매체에 특수한 마스크층을 형성하고 정보를 재생할 때에 마스크층에 발생하는 표면 플라즈몬을 이용하는 것이다. 예컨대, 산화은을 이용한 마스크층을 구비한 광기록매체의 경우에는 산화은이 레이저빔에 의해 은과 산소로 분해되고 분해된 은이 표면 플라즈몬을 발생시키며, 이러한 표면 플라즈몬에 의해 근접장 재생(Near Field Reading)이 가능해지고 상기 재생 분해능 한계를 극복하여 매우 작은 기록 마크를 재생해 낼 수 있게 된다.

이러한 초해상 근접장 구조의 광 기록 매체가 상용화되기 위해서는 정보 저장 매체로서 기본적으로 요구되는 기록 특성 및 재생 특성을 만족시켜야 한다. 기본적인 기록 특성 및 재생 특성은 여러 가지가 있으나, 그 중 가장 중요한 특성은 신호 대 잡음비(Carrier-to-Noise Ratio:C/N) 특성의 확보이다. 특히, 초해상 근접장 구조의 정보 저장 매체는 일반적인 정보저장매체에 비해 상대적으로 높은 파워의 기록 빔과 재생 빔을 사용하기 때문에 C/N 특성의 개선이 더욱 중요한 과제가 된다.

그런데, 이와 같은 고밀도 재생용 기판을 개발하는데 있어 E-빔이나 파장이 짧은 광학 레이저를 이용하여 원판을 제작하는 경우 설비 투자에 대한 비용 부담이 너무 커지게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여 기존의 설비를 이용하여 원판 또는 디스크를 제조함으로써 비용을 절감할 수 있도록 하는 기록 매체, 기록 매체 형성 방법, 기록 매체에 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징은, 마스터링용 원 반에 있어서, 유리반과, 상기 유리반 위에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층 위에 형성된 제1 상변화층과, 상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층과, 상기 전기 합금층 위에 형성된 제2 상변화층을 포함하며, 상기 전기 합금층과 제1 및 제2 상변화층은 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분이 체적 변화를 일으키는 것이다.

상기 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분은 금속과 기체로 분해되어 체적 변화가 일어나고 상기 체적 변화에 의해 패턴이 생성되는 것이 바람직하다.

상기 전기 합금층은 상변화 재료로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 화합물은 산소, 유황, 염소 계열중 중 적어도 하나를 포함하거나, 백금 산화물(PtOx), 은산화물(AgOx), 팔라듐 산화물(PdOx), 텅스텐 산화물(WOx) 계열중 적어도 하나를 포함한다.

상기 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분은 금속과 기체로 분해되어 체적 변화가 일어나고, 상기 체적 변화에 의해 패턴이 형성된 부분에 대해 수행되는 반응성 에칭에 의해 피트가 형성되며, 상기 기록에 사용한 레이저는 파장 410nm 이하, NA 0.6∼0.95일 수 있으며, 상기 형성된 피트의 폭이 피트의 길이 보다 큰 것이 바람직하고, 또한, 상기 피트의 형상은 기록 조건, 현상 조건, 에칭 조건 중 적어도 하나에 따라 형상 변화가 가능하다.

본 발명의 다른 특징은, 기록 매체에 있어서, 기판과, 상기 기판 위에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층 위에 형성된 제1 상변화층과, 상기 제1 상변화층 위 에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층과, 상기 전기 합금층 위에 형성된 제2 상변화층을 포함하며, 상기 전기 합금층과 제1 및 제2 상변화층은 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분이 체적 변화를 일으키는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 마스터링용 원반을 형성하는 방법에 있어서, 유리반상에 유전체층을 형성하는 단계와, 상기 유전체층 위에 제1 상변화층을 형성하는 단계와, 상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층을 형성하는 단계와, 상기 전기 합금층 위에 제2 상변화층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 상변화층, 전기 합금층 및 상기 제2 상변화층은 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 상승하는 부분이 체적 변화를 일으키는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 패턴 형성 방법에 있어서, 유리반과, 상기 유리반 위에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층 위에 형성된 제1 상변화층과, 상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층과, 상기 전기 합금층 위에 형성된 제2 상변화층을 포함하는 원반에 레이저를 조사하여 상기 제1상변화층, 전기 합금층, 상기 제2 상변화층에 체적 변화에 의한 패턴을 형성하는 단계와, 상기 패턴이 형성된 원반에 반응성 이온 에칭을 수행하여 피트를 형성하는 단계를 포함하는 것이다.

이제, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 기록 매체(원반)의 Inorganic resist의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기록 매체(100)는 기판(110)위에 유전체층(120)이 형성되고, 유전체층(120) 위에 제1 상변화층(130)이 형성되며, 제1 상변화층(130) 위에 전기 합금층(140)이 형성되며, 전기 합금층(140) 위에 제2 상변화층(150)이 형성된다.

기판(110)은 글래스(Glass) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재료가 될 수 있다.

유전체층(120)은 Si3N4 재료가 될 수 있다.

제1 상변화층(130) 및 제2 상변화층(150)은 예를 들어, AgInSbTe 재료가 될 수 있다.

전기 합금층(140)은 상변화 가능한 재료로서 금속 화합물로 형성된다. 이러한 금속 화합물은 산소, 유황, 염소 계열중 어느 하나로 구성될 수도 있고, 백금 산화물(PtOx), 은산화물(AgOx), 팔라듐 산화물(PdOx), 텅스텐 산화물(WOx) 계열중 어느 하나로 구성될 수도 있다.

상기 제1상변화층(130)과 전기 합금층(140) 및 제2 상변화층(150)은 레이저 조사에 의해 소정 온도 이상으로 올라가는 부분은 금속과 기체로 분해되어 체적 변화가 일어난다. 이러한 체적 변화를 이용하여 현상에 의해 선택적으로 기록 데이터를 위한 패턴을 형성할 수 있다.

도 3a는 본 발명에 따른 기록 매체의 일 예를 나타낸다.

도 3a를 참조하면, 기록 매체의 일 예(200)는 글래스 또는 폴리카보네이트의 기판(210) 위에 Si3N4의 유전체층(100nm)(220)이 형성되고, 이 유전체층 위에 AgInSbTe로 구성된 제1 상변화층(5nm)(230)이 형성되고 제1 상변화층(230)위에 PtOx 로 구성된 전기 합금층(20nm)(240)이 형성되고, 전기 합금층(240) 위에 AgInSbTe로 구성된 제2 상변화층(5nm)(250)이 형성된다.

도 3b는 도 3a에 도시된 기록 매체에 레이저 조사에 의해 체적 변화가 발생한 것을 도시하는 도면을 나타낸다.

도 3a에 도시된 기판상으로 개구수(NA)가 0.65 그리고 405nm 영역의 파장의 레이저를 조사하면, 레이저의 중심 부근의 온도가 임계 온도 이상에 도달하는 경우 PtOx 층의 임계 온도 이상에 도달한 부분(260)의 PtO가 Pt와 oxide 층으로 분해가 일어나고 이로 인해 버블(bubble) 형태의 체적(volume) 변화를 일으킨다. 이로 인해 PtO층이 들고 일어남으로써 PtOx 층 주변의 AgInSbTe층(230,250)도 들고 일어나게 된다. 따라서, 결국 도 3b에 도시된 바와 같이 AgInSbTe(230), PxOx(240), AgInSbTe(250)로 구성된 3개의 층 모두에 공간을 형성시킨다. 이와 같이 매체의 체적 변화 현상을 이용하여 패턴을 형성함으로써 기존의 광원 및 레이저를 이용하여 미세한 패턴을 형성할 수 있게 된다. 물론 여기서 사용하는 파장은 일 예를 나타내는 것이며, 기본 원리는 파장에 관계없이 어떤 파장에서도 적용가능하다.

도 3c는 도 3b에 도시된 체적 변화가 발생된 기록 매체에 반응성 이온 에칭을 수행하는 것을 도시한다.

도 3b에 도시된 바와 같이 3개의 층에 체적 변화가 일어난 후에 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching:RIE)을 이용하여 식각하면, 3개층(AIST/PtO/AIST)의 노광된 부분(270)(현상에 의해 260이 변화된 부분)이 노광 안된 부분(마스크 역할)보 다 선택적으로 에칭 속도가 빠르게 되어 에칭 시간에 따라 피트의 깊이 조절이 가능하다. 에칭 속도의 차이는 5:1로 노광된 영역이 비 노광 영역보다 빠르며 이때 사용될 수 있는 가스로는 CF4 가스를 들 수 있다. Si3N4층의 두께는 원하는 피트 깊이(pit depth) 만큼 성막에 의해 조절 가능하다. 이와 같이 반응성 이온 에칭에 의해 식각되는 부분을 도 3d에 도시하였다.

도 3d는 도 3c에 도시된 반응성 이온 에칭에 의해 에칭되는 부분을 설명하기 위한 도면이다.

도 3d를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 반응성 이온 에칭에 의해 체적 변화가 일어난 부분에는 에칭 속도가 더 빨라서 3개 층 아래의 Si3N4 부분(280)까지 에칭이 되고, 체적 변화가 일어나지 않은 부분에서는 3개 층이 에칭된다. 이때 참조번호 280에 의해 나타내진 부분이 피트로 형성될 부분인데, 이러한 피트의 깊이는 Si3N4 층의 두께를 조절하여 성막하는 것에 의해 가능하고, Si3N4층의 두께에 따라 에칭 시간을 조절하면 Si3N4층을 원하는 깊이로 에칭할 수 있게 된다. ,

도 3e는 도 3d에 도시된 반응성 이온 에칭에 의해 패턴이 형성된 기록 매체를 나타낸다.

도 3e를 참조하면 반응성 이온 에칭에 의해 3개층이 모두 식각되고 Si3N4에 피트(290)가 형성된 기록 매체를 나타낸다.

이와 같이 소정의 원하는 기록 패턴이 형성된 기판의 경우에는 기판상에 ROM 막을 성막하여 디스크를 만든다. 그리고, 소정의 원하는 기록 패턴이 형성된 마스터링 글래스의 경우에는 이 마스터링 원판의 스탬퍼를 만들고 사출성형을 통해 기 판을 형성한 후 다음과 같은 ROM 막을 성막한다.

이때 ROM 막으로는 기판위에 Si3N4 100nm/ZnS-SiO2 60nm/AIST 15nm/ZnS-SiO2 20nm를 성막하거나, 기판위에 ZnS-SiO2 50 nm/FST 15nm/ZnS-SiO2 50 nm를 성막한다.

이상 설명한 바와 같이, 종래에는 미세한 피트를 형성하기 위해서는 E-빔 설비 등을 이용하여야 했지만, 본 발명에 따라 기존의 레이저 파장 및 광원을 가지고도 매체의 초해상 특성을 이용하여 미세한 피트를 형성할 수 있게 된다.

도 4는 반응성 이온 에칭의 시간에 따른 피트 폭의 변화를 나타내는 그래프를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 에칭 시간을 대략 5 분으로 했을 경우에는 피트 깊이를 80nm 로 형성할 수 있고, 에칭 시간을 대략 7 분으로 했을 경우에는 피트 깊이를 110 nm 로 형성할 수 있음을 알 수 있다.

한편, 이와 같은 패턴 형성 방법은 재생 전용이 피트가 있는 ROM 기판뿐만 아니라 기록/재생이 가능한 Rewritable용 기판에도 적용가능하다.

한편, 현재 상용화되고 있는 BD 디스크의 트랙 피치는 0.32um, 기록 용량은 25GB이나 차세대 디스크가 BD와 호환성을 갖으며 기록 밀도를 100GB 이상 갖도록 하기 위해서는 기록 피트의 선밀도를 줄이는 방법밖에 없다.

예를 들어, 25GB BD의 최단 기록 마크는 약 150nm이므로, 100GB의 경우 기록 마크는 그 1/4 크기인 37.5nm가 필요하다. 이와 같은 작은 크기의 마크 형성시 피트의 폭과 길이는 거의 동일한 크기를 갖게되며, 이 경우 트랙 피치 320nm 대비 피 트 폭이 1/8 수준으로 작아지게 된다. 75nm(50GB급) 피트 길이의 Super-RENS ROM 디스크의 C/N을 측정한 결과 약 10dB 수준으로 매우 작게 나타났다.

도 5는 기록 매체에 기록된 피트 모양에 따른 RF 신호의 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 시뮬레이션을 통하여 Super-RENS ROM(Pit 길이 = 75nm, 초해상 Beam)에 대해 Pit 폭에 따른 RF 신호의 진폭과 평균 Level의 변화를 나타낸 비교표이다.

시뮬레이션 조건은 다음과 같다.

트랙 피치(Track Pitch) = 320nm,

피트 길이(Pit Length) = 75nm,

Pit 폭 = 160nm(트랙 피치의 50%), 128nm(트랙피치의 40%), 96nm(트랙 피치의30%), 64nm(트랙 피치의 20%)

초해상 Beam : 지름 = 100nm, Amplitude = 1.2, Phase = 10°

도 5를 참조하면, RF 신호의 진폭은 피트 폭이 160nm부터 96nm까지 줄어들긴 줄어들어도 거의 일정하다가 64nm에서 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

RF 신호의 평균 레벨은, 피트 폭이 160nm에서 128nm로 줄 때 평균 레벨이 감소하였다가, 피트 폭이 더 이상 줄게 되면 평균 레벨이 다시 증가하는 것을 확인할 수 있다.

이와 같은 시뮬레이션 결과를 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 어퍼쳐와 피트의 크기를 고려해본다.

Super-RENS ROM이라 하더라도 피트의 폭이 어퍼쳐보다 작아지게 되면, 미러(Mirror) 영역 즉, 주 빔내의 피트를 제외한 나머지 평편한 영역이 영향을 주게 되어 진폭이 감소하게 되고 평균 반사율 레벨이 올라가게 되는 것으로 판단된다.

최근 실험한 EBR로 기록된 75nm 2P ROM의 경우 피트의 폭이 약 45nm 정도였으며, 만약 어퍼쳐의 크기가 100nm 정도라면 초해상 재생이라 하더라도 진폭이 크게 감소하게 된다. 따라서, 이러한 시뮬레이션 결과를 고려할 때 피트의 폭이 적어도 어퍼쳐의 크기보다 클 필요가 있음을 나타낸다.

그러나, 피트의 길이 방향 보다 폭 방향으로 피트 크기를 크게 하는 것은 현재의 광학 마스터링(Optical mastering) 방식으로는 불가능하며 마찬가지로 E-Beam을 이용하더라도 쉽지 않은 실정이다.

도 6a는 피트 크기와 어퍼쳐와의 관계를 나타낸다.

도 6a를 참조하면, 주 빔내의 어퍼쳐 크기가 100nm 인 경우를 나타내고 피트의 폭이 64nm, 96nm, 128nm, 160 nm 인 경우를 나타낸다.

도 6b는 기록 매체에 기록된 피트 폭과 RF 신호의 진폭과의 관계를 그래프를 나타낸다.

도 6b를 참조하면, 피트 폭이 어느 정도 이상 되어야, 예를 들어 100nm 정도 이상은 되어야 진폭의 크기가 커지는 것을 나타낸다.

피트 폭을 피트 길이 보다 크게 조절하는 방법으로는 기록 조건, 현상 조건, 에칭 조건 등에 따라 기록 마크의 형상을 원형 또는 타원형 등으로 형상 변화가 가 능 하며, 또한 피트 길이 보다 피트 폭의 크기가 크게 되도록 조절하는 것이 가능하다.

도 7a는 본 발명에 따른 패턴 형성 방법에 따라 생성된 피트 길이 100nm 피트 패턴의 예를 나타내고, 도 7b는 피트 길이 50nm 피트 패턴의 예를 나타낸다.

도 7b를 참조하면, 50nm 피트 패턴의 경우에 피트의 길이보다 피트의 폭이 더 넓게 형성되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 피트의 길이가 작아질수록 그와 함께 피트의 폭도 작아지는 경우에는 재생된 RF 신호의 품질이 떨어지기 때문에 도 7b에 도시된 바와 같이 오히려 피트 길이보다 피트 폭이 더 넓은 피트 형상을 만드는 것이 바람직하다. 피트의 형상을 조절하는 조건으로는 앞서 설명한 바와 같이 기록 조건, 현상 조건, 에칭 조건을 적절하게 설정함으로써 조절할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 기록 매체를 제조하는 공정을 나타내는 흐름도를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 기판위에 유전체층을 형성하고, RF 스퍼터링에 의해 유전체층 위에 제1 상변화층, 제1상변화층 위에 전기 합금층, 전기 합금층위에 제2 상변화층을 형성하여 유전체층 위에 제1상변화층+전기합금층+제2상변화층을 형성한다(810).

그리고, 이와 같이 형성된 제1상변화층+전기합금층+제2상변화층에 레이저를 조사하여 체적 변화를 일으킨다(620). 즉, 상기 전기합금층은 상변화 재료로서, 레이저에 조사에 의해 소정 온도 이상으로 상승하는 부분은 금속과 기체가 분해되 어 버블 형태의 체적 변화를 가져오고 이 체적 변화된 부분이 주변의 제1상변화층 및 제2상변화층에까지 영향을 주게 되어 결국 3개층(제1상변화층, 전기 합금층, 제2상변화층)에 체적 변화가 일어나게 된다. 이와 같이 체적 변화된 부분을 기록 데이터의 패턴으로 이용한다.

다음, 체적 변화된 부분에 반응성 이온 에칭을 수행한다(830). 체적 변화된 부분의 에칭 속도가 체적 변화되지 않은 부분의 에칭 속도보다 빠르기 때문에 체적 변화된 부분에 선택적으로 피트를 생성할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 기존의 광학 시스템 즉, 블루 파장 이하의 LBR 설비나 드라이브를 이용하여 원판 또는 디스크를 제조함으로써 비용이 절감되며 신호 특성(C/N)을 개선할 수 있게 된다. 또한, 디스크 또는 원판의 재료로서 무기 재료(Inorganic resist)를 사용함으로써 재료비 절감 및 친환경적인 인프라를 구축할 수 있게 된다.

Claims

마스터링용 원반에 있어서,

유리반과, 상기 유리반 위에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층 위에 형성된 제1 상변화층과, 상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층과, 상기 전기 합금층 위에 형성된 제2 상변화층을 포함하며,

상기 전기 합금층과 제1 및 제2 상변화층은 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분이 체적 변화를 일으키는 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제1항에 있어서,

상기 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분은 금속과 기체로 분해되어 체적 변화가 일어나고 상기 체적 변화에 의해 패턴이 생성되는 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제1항에 있어서,

상기 전기 합금층은 상변화 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제1항에 있어서,

상기 금속 화합물은 산소, 유황, 염소중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제1항에 있어서,

상기 금속 화합물은 백금 산화물(PtOx), 은산화물(AgOx), 팔라듐 산화물(PdOx), 텅스텐 산화물(WOx)중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제1항에 있어서,

상기 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분은 금속과 기체로 분해되어 체적 변화가 일어나고, 상기 체적 변화에 의해 패턴이 형성된 부분에 대해 수행되는 반응성 에칭에 의해 피트가 형성되는 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제6항에 있어서,

기록에 사용한 레이저는 파장 410nm 이하, NA 0.6∼0.95인 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제6항에 있어서,

상기 형성된 피트의 폭이 피트의 길이 보다 큰 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
제1항에 있어서,

상기 피트의 형상은 기록 조건, 현상 조건, 에칭 조건 중 적어도 하나에 따라 형상 변화가 가능한 것을 특징으로 하는 마스터링용 원반.
기록 매체에 있어서,

기판과, 상기 기판 위에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층 위에 형성된 제1 상변화층과, 상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층과, 상기 전기 합금층 위에 형성된 제2 상변화층을 포함하며,

상기 전기 합금층과 제1 및 제2 상변화층은 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분이 체적 변화를 일으키는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
제10항에 있어서,

상기 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분은 금속과 기체로 분해되어 체적 변화가 일어나고, 상기 체적 변화에 의해 패턴이 형성된 부분에 대해 수행되는 반응성 에칭에 의해 피트가 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
제10항에 있어서,

상기 피트의 형상은 기록 조건, 현상 조건, 에칭 조건 중 적어도 하나에 따라 형상 변화가 가능한 것을 특징으로 하는 기록 매체.
마스터링용 원반을 형성하는 방법에 있어서,

유리반상에 유전체층을 형성하는 단계와,

상기 유전체층 위에 제1 상변화층을 형성하는 단계와,

상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층을 형성하는 단계와,

상기 전기 합금층 위에 제2 상변화층을 형성하는 단계를 포함하며,

상기 제1 상변화층, 전기 합금층 및 상기 제2 상변화층은 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 상승하는 부분이 체적 변화를 일으키는 것을 특징으로 하는 원반 형성 방법.
제13항에 있어서,

상기 전기 합금층은 상변화 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원반 형성 방법.
제13항에 있어서,

상기 금속 화합물은 산소, 유황, 염소중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징 으로 하는 원반 형성 방법.
제13항에 있어서,

상기 금속 화합물은 백금 산화물(PtOx), 은산화물(AgOx), 팔라듐 산화물(PdOx), 텅스텐 산화물(WOx)중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 원반 형성 방법.
패턴 형성 방법에 있어서,

유리반과, 상기 유리반 위에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층 위에 형성된 제1 상변화층과, 상기 제1 상변화층 위에 금속 화합물로 형성된 전기 합금층과, 상기 전기 합금층 위에 형성된 제2 상변화층을 포함하는 원반에 레이저를 조사하여 상기 제1상변화층, 전기 합금층, 상기 제2 상변화층에 체적 변화에 의한 패턴을 형성하는 단계와,

상기 패턴이 형성된 원반에 반응성 이온 에칭을 수행하여 피트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제17항에 있어서,

상기 레이저 조사에 의해 소정의 온도 이상으로 올라가는 부분은 금속과 기체로 분해되어 체적 변화가 일어나고 상기 체적 변화에 의해 패턴이 생성되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제17항에 있어서,

상기 전기 합금층은 상변화 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제17항에 있어서,

상기 금속 화합물은 산소, 유황, 염소중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제17항에 있어서,

상기 금속 화합물은 백금 산화물 (PtOx), 은산화물(AgOx), 팔라듐 산화물(PdOx), 텅스텐 산화물(WOx)중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제17항에 있어서,

기록에 사용한 레이저는 파장 410nm 이하, NA 0.6∼0.95인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제17항에 있어서,

생성된 피트의 폭이 피트의 길이 보다 큰 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방 법.
제17항에 있어서,

상기 피트의 형상은 기록 조건, 현상 조건, 에칭 조건 중 적어도 하나에 따라 형상 변화가 가능한 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.