KR20070093145A - 마스터 기판과 마스터링 방법 - Google Patents

마스터 기판과 마스터링 방법 Download PDF

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KR20070093145A
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에르빈 알. 마인더스
힌케 에스. 피. 바우만스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 고밀도 릴리프 구조를 형성하기 위한 마스터 기판(10), 특히 광학 디스크의 대량생산용 스탬퍼를 제조하기 위한 마스터 기판(10) 또는 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프를 제조하기 위한 마스터 기판에 관한 것으로, 고밀도 릴리프 구조를 형성하기 위해 유기 염료층(12)이 설치된다. 더욱이, 본 발명은 유기 염료층(12)을 포함하는 마스터 기판(10) 위에 고밀도 릴리프 구조를 형성하는 방법이며, 이 방법은, 피트들(32)을 형상하고자 하는 마스터 기판(10)의 영역들(30)에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와, 에칭공정에 의해 유기 염료층(12)의 표백된 영역들(30)을 제거하는 단계를 포함한다. 또한 본 발명은 마스터 기판(10) 위에 고밀도 릴리프 구조를 형성하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 유기 염료층(12)을 지지하는 폴리카보네이트층(14)을 적어도 포함하는 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와, 레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면(16)에 범프들(20)을 형성하는 단계와, 에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계를 포함한다.
Figure 112007056430683-PCT00001
광학 디스크, 마스터 기판, 고밀도 릴리프 구조, 스탬퍼, 염료 표백

Description

마스터 기판과 마스터링 방법{MASTER SUBSTRATE AND METHODS FOR MASTERING}
본 발명은 고밀도 릴리프 구조를 형성하기 위한 마스터 기판, 특히 광학 디스크의 대량생산용 스탬퍼를 제조하기 위한 마스터 기판 또는 마이크로 콘택 프린팅(micro contact printing)용 스탬프를 제조하기 위한 마스터 기판에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 마스터 기판 위에 고밀도 릴리프 구조를 형성하는 방법과 유기 염료층을 포함하는 마스터 기판 위에 고밀도 릴리프 구조를 형성하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 스탬퍼를 제조하는 방법, 광학 디스크, 스탬프 및 마이크로프린트에 관한 것이다.
광학공정에 근거하여 제조된 릴리프 구조는 예를 들어 판독전용 메모리(ROM) 및 프리그루브된 라이트원스(R) 및 리라이터블(RE) 디스크의 대량생산용 스탬퍼로 사용될 수 있다. 복제공정에서 사용되는 이와 같은 스탬퍼의 제조는 마스터링으로 알려져 있다.
통상적인 마스터링에서는, 유리 기판 위에 스핀코트된 박막 감광층을 변조되고 포커스된 레이저 빔을 사용하여 조사한다. 레이저 빔의 변조는 마스터 기판의 일부 부분이 UV 광에 의해 노광되어지도록 하는 한편으로, 형성되는 피트들 사이에 있는 중간 영역이 노광되지 않은 채 유지되도록 한다. 디스크가 회전하고 포커스된 레이저 빔이 점점 디스크의 외측으로 끌어당겨지는 동안, 교번하는 조사된 영역들의 나선이 남는다. 제 2 단계에서는, 노광된 영역들을 소위 현상공정에서 용해하여 감광층 내부에 물리적인 구멍들을 남긴다. NaOH 및 KOH 등의 알칼리 액체가 노광된 영역을 용해하는데 사용된다. 마스터 기판의 구조화된 표면은 그후 박막 Ni층으로 덮인다. 갈바니 공정에서는, 이와 같은 스퍼터 증착된 Ni층을 반전된 피트 구조를 포함하는 두꺼운 다르기 쉬운 Ni 기판에 더 성장시킨다. 돌출된 범프들을 갖는 이와 같은 Ni 기판은 마스터 기판에서 분리되며 스탬퍼로 부른다.
상천이 마스터링(phase-transition mastering: PTM)은 광학 디스크의 대량생산용 고밀도 ROM 및 RE/R 스탬퍼를 제조하는 비교적 새로운 방법이다. 상천이 재료는 레이저 유도 가열을 통해 초기의 미기록 상태에서 다른 상태로 변형될 수 있다. 기록 스택의 가열은 예를 들어 혼합, 용융, 비정질화, 상분리, 분해 등을 일으킬 수 있다. 2가지 상 중에서 한가지, 즉 초기 상태 또는 기록 상태가 다른 상보다 산 또는 알칼리 현상액에 더 빨리 용해된다. 이러한 방식으로, 기록된 데이터 패턴이 돌출된 범프들 또는 피트들을 갖는 고밀도 릴리프 구조로 변형될 수 있다. 또한 이와 같은 경우에도 고밀도 광학 디스크의 대량생산용 스탬퍼 또는 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프로서 패터닝된 기판이 사용될 수 있다.
이와 관련하여 상천이 마스터링을 위해 급속성장 상변화 재료와 기록 스택을 사용하는 것이 이미 제안되었다. 성장 우위(growth-dominate)의 상변화 재료는 비 정질 상 및 결정 상의 용해 속도에서 큰 콘트라스트를 갖는다. 결정성 재료의 용융 켄칭(melt-quenching)에 의해 얻어지는 비정질 마크들은 KOH 및 NaOH 등의 고농도의 알칼리 현상액 뿐만 아니라 HCl, HNO3 및 H2SO4 등의 산에도 용해될 수 있다. 마크의 후미부에서의 재결정화를 사용하여 마크 길이를 조절되게 줄일 수 있다. 특히 최단 마크인 I2의 경우에, 마크의 후미부의 재결정화는 광학 스폿 크기보다 짧은 길이를 갖는 초승달 형태의 마크를 발생할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 접선 방향의 데이터 밀도가 증가될 수 있다.
이와 같은 재료 시스템의 문제점은 기록 스택의 열적 및 광학적 거동을 최적화하기 위해 비교적 다수의 기록 스택 층들이 필요하다는 것일 수 있다. 다른 문제점은 이와 같은 재료 시스템을 사용하여 깊은 피트 구조를 제조할 수 있는 가능성이다.
따라서 본 발명의 목적은 비교적 간단한 기록 스택에 근거하여 마스터링을 가능하게 하는 처음에 언급한 형태의 방법과 마스터 기판을 제공함에 있다.
상기한 목적은 독립항들의 특징에 의해 해결된다. 본 발명의 다른 개량 및 바람직한 실시예들은 종속항에 요약되어 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따르면, 상기한 목적은 고밀도 릴리프 구조를 제조하기 위한 마스터 기판, 특히 광학 디스크의 대향생산용 스탬퍼를 제조하기 위한 마스터 기판 또는 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프를 형성하기 위한 마스터 기판으로, 상기 고밀도 릴리프 구조를 형성하기 위한 유기 염료층이 설치된 마스터 기판에 의해 해결된다. 이와 같은 해결책은 예를 들어 CD-R 및 DVD-R 응용분야와 연계하여 현재 사용되는 유기 염료층이 마스터링 공정과 연계하여 사용하는데에도 적합하다는 발견에 근거한다. 유기 염료층의 두께는 예를 들면 20 내지 150 nm, 바람직하게는 60 내지 80 nm이다.
본 발명에 따른 마스터 기판의 일부 실시예에 대해서는 상기 유기 염료층이 평탄한 하부면을 구비한다. 유기 염료층의 평탄한 하부면은 예를 들어 종래의 응용에서 트랙킹을 위해 사용되는 프리그루브가 형성된 패턴과 독립적인 고밀도 릴리프 구조의 형성을 가능하게 한다.
그러나, 본 발명에 따른 마스터 기판의 다른 실시예에서는 상기 유기 염료층이 프리그루브가 형성된 하부면을 구비하는 것이 바람직하다. 예를 들어 프리그루브가 형성된 유기 염료층을 갖는 프리그루브가 형성된 기판은 고밀도 릴리프 구조를 제조하기 위해 사용될 수 있으며, 좁은 그루브들만이 염료로 채워지는 한편으로, 인접한 랜드들은 염료로 거의 덮이지 않기 때문에, 프리그르부가 소위 초해상(super-resolution)을 일으킨다.
본 발명에 따른 마스터 기판의 바람직한 실시예에서는 상기 유기 염료층의 염료가 다음의 그룹, 즉 아조, 시아닌, 프탈로시아닌에서 선택된다.
본 발명의 제 1의 일반적인 실시예에 따르면 상기 유기 염료층이 폴리카보네이트에 의해 지지된다. 이와 같은 미기록된 마스터 기판은 레이저 펄스를 조사하여 염료-폴리카보네이트 계면에 범프(bump)들을 형성할 수 있는 가능성을 제공한다. 이것은 일부 종류의 염료 예를 들어 프탈로시아닌 염료에 대해 알려진 것과 같이 염료/폴리카보네이트 계면에서 염료와 폴리카보네이트의 혼합이 일어난다는 사실에 기인한다. 종래의 응용에서는 이들 범프가 광 경로 길이의 축소를 일으키고 기록된 마크의 판독에도 기여한다. 이와 달리, 에칭공정에 의해 나머지 염료층을 제거함으로써 고밀도 릴리프 구조를 형성하기 위해 이들 범프를 사용하는 것이 본 발명의 한가지 측면이다. 이와 같은 에칭공정을 사용하여 나머지 염료층이 선택적으로 에칭되지 않으며, 즉 기록된 염료와 미기록된 염료 모두가 제거된다. 그러나, 폴리카보네이트/염료 혼합물과 나머지 염료층 사이 뿐만 아니라 폴리카보네이트와 염료사이에 선택적인 에칭이 존재한다.
제 1의 일반적인 실시예에 따른 마스터 기판의 이와 같은 처리는 마스터 기판을 발생하며, 이 마스터 기판은 유기 염료층과 폴리카보네이트층 사이의 계면에 레이저 펄스에 의해 형성된 범프들로 형성된 고밀도 릴리프 구조를 포함한다.
본 발명에 따른 마스터 기판의 제 2의 일반적인 실시예에 따르면, 상기 유기 염료층이 유리 기판 위에 배치된다. 이와 같은 해결책은 레이저 펄스들에 의해 표백된 유기 염료층의 영역들이 에칭공정에 대해, 특히 KOH 및 NaOH와 같은 알칼리 에칭액에 대해 반응을 하게 될 수 있다는 발견에 근거한다.
위에서 언급한 것과 같이 처리되는 본 발명의 제 2의 일반적인 실시예에 따른 마스터 기판은 마스터 기판을 발생하며, 이 마스터 기판은 유기 염료층에 형성된 고밀도 릴리프 구조를 구비한다.
제 2의 일반적인 실시예에 대해서는 유기 기판과 염료층 사이에 금속 반사층이 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 금속 반사층은 예를 들면 Ni층일 수 있다. 금속 반사층의 두께는 예를 들면 5 내지 100 nm, 바람직하게는 10 내지 40 nm이다. 금속반사층은 염료층에서의 흡수 프로파일을 향상시키기 위해 설치된다. 또한 이것은 유기 염료층에서의 흡수 프로파일을 가파르게 하여 더 가파른 열분해되는/표백되는 영역을 발생한다.
본 발명에 따른 마스터 기판의 모든 실시예에서는, 기록 스택이 유기 염료층 상부에 배치된 흡수층을 더 구비하는 것이 유리할 수 있다. 이와 같은 흡수층의 두께는, 예를 들면 5 내지 40 nm, 바람직하게는 5 내지 10 nm이다. 흡수층은 바람직하게는 에칭이나 박리를 통해 제거된다. 이와 같은 흡수층은 또한 유기 염료층에서의 흡수 프로파일을 향상시킨다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면, 상기한 목적은 유기 염료층을 구비한 마스터 기판 위에 고밀도 릴리프 구조를 제조하는 방법에 의해 해결되며, 상기한 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
- 피트들을 형성하고자 하는 마스터 기판의 영역들에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 상기 유기 염료층의 표백된 영역들을 제거하는 단계.
이와 같은 방법은 바람직하게는 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 2의 일반적인 실시예에 적용된다. 에칭공정은 알칼리 에칭액 또는 산성 에칭액을 사용하여 수행될 수 있다. 또한 이와 같은 경우에 염료층은 아조 형태, 시아닌 또는 프탈로시아닌 종류일 수 있다.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 상기한 목적은 마스터 기판 위에 고밀도 릴리프 구조를 제조하는 방법에 의해 해결되며, 상기한 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 지지하는 폴리카보네이트층을 최소한 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면에 범프들을 형성하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계.
본 발명의 제 3 측면에 따른 방법은 바람직하게는 상기한 제 1의 일반적인 실시예에 따른 마스터 기판에 근거하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 4 측면에 따르면, 광학 디스크(50)의 대량제조용 스탬퍼를 제조하는 방법이 제공되고, 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 피트들을 형성하고자 하는 마스터 기판의 영역들 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 유기 염료층의 표백된 영역들을 제거하는 단계와,
- 상기 마스터 기판에 근거하여 스탬퍼를 제조하는 단계.
본 발명의 제 5 측면에 따르면, 광학 디스크를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 피트들을 형성하고자 하는 마스터 기판의 영역들 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 유기 염료층의 표백된 영역들을 제거하는 단계와,
- 상기 마스터 기판에 근거하여 스탬퍼를 제조하는 단계와,
- 상기 스탬퍼를 사용하여 상기 광학 디스크를 제조하는 단계.
본 발명의 제 6 측면에 따르면, 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 피트들을 형성하고자 하는 마스터 기판의 영역들 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 유기 염료층의 표백된 영역들을 제거하는 단계와,
- 상기 마스터 기판에 근거하여 스탬프를 제조하는 단계.
본 발명의 제 7 측면에 따르면, 마이크로프린트 제조방법이 제공되며, 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 피트들을 형성하고자 하는 마스터 기판의 영역들 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 유기 염료층의 표백된 영역들을 제거하는 단계와,
- 상기 마스터 기판에 근거하여 스탬프를 제조하는 단계와,
- 상기 스탬프를 사용하여 상기 마이크로프린트를 제조하는 단계.
본 발명의 제 8 측면에 따르면 광학 디스크의 대량제조용 스탬퍼를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 지지하는 폴리카보네이트층을 최소한 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면에 범프들을 형성하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
- 마스터 기판에 근거하여 상기 스탬퍼를 제조하는 단계.
본 발명의 제 9 측면에 따르면 광학 디스크를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 지지하는 폴리카보네이트층을 최소한 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면에 범프들을 형성하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
- 마스터 기판에 근거하여 상기 스탬퍼를 제조하는 단계와,
- 상기 스탬퍼를 사용하여 상기 광학 디스크를 제조하는 단계.
본 발명의 제 10 측면에 따르면 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 지지하는 폴리카보네이트층을 최소한 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면에 범프들을 형성하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
- 마스터 기판에 근거하여 상기 스탬프를 제조하는 단계.
본 발명의 제 11 측면에 따르면 마이크로프린트를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.
- 유기 염료층을 지지하는 폴리카보네이트층을 최소한 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계와,
- 레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면에 범프들을 형성하는 단계와,
- 에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
- 마스터 기판에 근거하여 상기 스탬프를 제조하는 단계와,
- 상기 스탬프를 사용하여 상기 마이크로프린트를 제조하는 단계.
본 발명의 이들 측면 및 다른 측면은 다음에 설명하는 실시예로부터 명백하며 이들 실시예를 참조하여 설명한다.
더욱이, 본 발명의 제 4 내지 제 11 측면에 따른 해결책은 본 발명의 제 1 내지 제 3 측면과 관련하여 설명한 실시예 및 상세내용에 상응하여 더 개발될 수도 있으며, 각각의 특징의 모든 조합이 현재 첨부하는 청구항에 명시적으로 청구되지 않더라도 이것에 의해 개시된 것으로 생각되어야 할 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 1의 일반적인 실시예의 제 1 실시예를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1d는 각각 스탬퍼와 스탬프의 제조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1e는 광학 디스크의 제조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1f는 마이크로프린트의 제조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 1의 일반적인 실시예의 제 2 실시예를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2d는 도 2a 내지 도 2c에 따른 마스터 기판에 근거하여 제조된 실제 실시예의 결과의 부분적인 분석을 나타낸 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 2의 일반적인 실시예의 제 1 실시예를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 3d는 각각 스탬퍼와 스탬프의 제조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 3e는 광학 디스크의 제조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 3f는 마이크로프린트의 제조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 2의 일반적인 실시예의 제 2 실시예를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 4d는 도 4a 내지 도 4c에 따른 마스터 기판에 근거하여 제조된 실제 실시예의 결과의 부분적인 분석을 나타낸 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 1의 일반적인 실시예의 제 1 실시예를 모식적으로 나타낸 것이며, 도 1a는 미처리된 마스터 기판(10)을 나타내고 도 1b는 기록후의 마스터 기판(10)을 나타내고 도 1c는 에칭후의 마스터 기판(10)을 나타낸다.
마스터 기판(10)은 유기 염료층(12)을 포함하며, 이 유기 염료는 예를 들면 프탈로시아닌이다. 유기 염료층(12)의 두께는 예를 들면 70 nm이다. 유기 염료층(12)은 평탄한 상부면을 갖는 폴리카보네이트층(14)에 의해 지지된다. 따라서 염료/폴리카보네이트 계면(16)이 형성된다.
유기 염료층(12)의 영역(30)에 레이저 펄스들을 조사하여 도 1b에서 볼 수 있는 바와 같이 염료/폴리카보네이트 계면(16)에 범프(20)가 형성된다.
도 1c는 이소프로판올을 사용한 에칭 후의 마스터 기판(10)을 나타낸 것이다. 기록된 염료층과 미기록된 염료층이 제거되지만, 폴리카보네이트층(14)과 유기 염료층(12) 사이와 범프(20)와 유기 염료층(12) 사이에서 선택적인 에칭이 존재한 다.
도 1d는 스탬퍼(40)와 스탬프(42)의 제조를 모식적으로 각각 나타낸 것이다. 스탬퍼(40)와 스탬프(42) 각각은 고밀도 릴리프 구조(24)에 근거하여 형성된다. 금속층을 설치하기 위해, 예를 들어 마스터 기판(10)의 기록 스택에 형성된 고밀도 릴리프 구조(24) 위에 박막 Ni층이 스퍼터 증착된다. 이 Ni층은 그후 두꺼운 다루기 쉬운 스탬퍼(40) 또는 스탬프(42)로 전기화학적으로 성장된다. 스탬퍼(40) 또는 스탬프(42)를 마스터 기판(40)에서 분리하여 추가로 처리된다(세정, 펀칭 등).
도 1c는 본 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 스탬퍼(40)에 근거하여 광학 디스크(50)를 제조하는 것을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1f는 본 기술분야의 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 스탬프(42)에 근거하여 마이크로프린트(52)를 제조하는 것을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 1의 일반적인 실시예의 제 2 실시예를 모식적으로 나타낸 것이며, 도 2a는 미처리된 마스터 기판(10)을 나타내고 도 2b는 기록후의 마스터 기판(10)을 나타내고 도 2c는 에칭후의 마스터 기판(10)을 나타낸 것이다.
폴리카보네이트층(14)이 범프(20)가 형성된 프리그루브(24)를 포함하는 것을 제외하고 도 2a에 도시된 기록 스택의 구조와 그것의 처리가 도 1a 내지 도 1c와 연계하여 설명한 것과 같다. 더욱이, 흡수를 유도하기 위해 유기 염료층(12) 위에 옵션의 흡수층(22)이 존재한다.
범프들(단지 범프 20만 도시한다)은 염료의 대부분이 원래 존재하는 그루 브(24) 내부에 형성된다. 프탈로시아닌이 범프 형성에 근거한 마스터링에 대해 가장 적합한 염료이다. 블루레이 디스크 마스터링을 위해 405 nm에서 기록이 행해지는 것이 바람직하지만 다른 파장이 사용될 수도 있다. 프탈로시아닌이 바람직하지만, 이 파장에서 충분한 흡수를 갖는 모든 염료 재료가 이와 같은 응용을 위해 사용될 수 있다.
도 2d는 도 2a 내지 도 2c에 따른 마스터 기판에 근거하여 제조된 실제 실시예의 결과의 부분적인 분석을 나타낸 것이다. 도 2d에 도시된 구조를 얻기 위해, 종래의 DVD+R 디스크를 기록하고 금속층을 박리하고 남아 있는 기록된 염료층과 미기록된 염료층을 이소프로판올에 용해하였다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 2의 일반적인 실시예의 제 1 실시예를 모식적으로 나타낸 것이며, 도 3a는 미처리된 마스터 기판(10)을 나타내고 도 3b는 기록후의 마스터 기판(10)을 나타내고 도 3c는 에칭후의 마스터 기판(10)을 나타낸다.
도 3a에 나타낸 기록 스택은 유리 기판(28)을 구비하고, 이 유리 기판 위에 금속층(26)이 설치된다. 금속층(26)은 금속층(26)이 지지하는 유기 염료층(12)에서의 흡수 프로파일을 향상시키기 위해 설치된다. 유기 염료층(12) 위에는 흡수를 유도하기 위한 흡수층(22)이 존재한다.
도 3b는 염료 표백 레이저 펄스가 조사되어 피트를 형성하고자 하는 영역(30)을 표백한 후의 마스터 기판(10)을 나타낸 것이다.
도 3c는 예를 들어 20%의 KOH를 사용하여 에칭후의 마스터 기판(10)을 나타 낸 것이다. 도 3c에서 볼 수 있는 바와 같이 유기 염료층(12)의 미기록된 영역이 여전히 존재하여 피트(32)를 형성한다. 이와 같이 고밀도 릴리프 구조를 형성할 수 있다.
도 3c는 스탬퍼(40)와 스탬프(43)를 제조하는 방법을 각각 모식적으로 나타낸 것이다. 스탬퍼(40)와 스탬프(42)는 각각 고밀도 릴리프 구조(20)에 근거하여 형성된다. 금속층을 설치하기 위해, 예를 들어 박막 Ni층이 마스터 기판(10)의 기록 스택에 형성된 고밀도 릴리프 구조(20) 위에 스퍼터 적층된다. 이 Ni층은 그후 두꺼운 다루기 쉬운 스탬퍼(40) 또는 스탬프(42)로 전기화학적으로 성장된다. 스탬퍼(40) 또는 스탬프(42)가 마스터 기판(10)에서 분리되어 추가로 처리된다(세정, 펀칭 등).
도 1e는 본 기술분야의 당업자에게 알려진 바와 같이 스탬퍼(40)에 근거하여 광학 디스크(50)를 제조하는 것을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1f는 본 기술분야의 당업자에게 알려진 바와 같이 스탬프(42)에 근거하여 마이크로프린트(52)를 제조하는 것을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 방법에 의한 처리중에 본 발명에 따른 마스터 기판의 제 2의 일반적인 실시예의 제 2 실시예를 모식적으로 나타낸 것이며, 도 4a는 미처리된 마스터 기판(10)을 나타내고 도 4b는 기록후의 마스터 기판(10)을 나타내고 도 4c는 에칭후의 마스터 기판(10)을 나타낸다.
유리 기판(28)이 프리그루브(24)를 포함하는 것을 제외하고 마스터 기판(10)의 구조와 그것의 처리는 도 3a 내지 도 3c와 연계하여 설명한 것과 동일하다. 도 4b 및 도 4c에서 알 수 있는 바와 같이 2개의 인접한 프리그루브 부분 사이에는 피트(32)가 형성된다.
도 4d는 도 4a 내지 도 4c에 따른 마스터 기판에 근거하여 제조된 실제 실시예의 결과의 부분적인 분석을 나타낸 것이다. 도 4d에 나타낸 바와 같은 단면을 만들기 위해, 종래의 DVD+R 디스크를 기록하고 기록되고 표백된 영역들을 20% KOH에서의 20분간의 용해를 통해 화학적으로 제거하였다. 그루브 구조를 도 4d에서 명백하게 볼 수 있다.
본 발명에 따른 마스터 기판과 방법들은 예를 들어 BD-ROM 및 BD-R/RE 디스크의 대량생산용 스탬퍼를 제조하기 위해 사용될 수 있다.
최종적으로. 상기하지 않은 동등물 및 변형이 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 채용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 고밀도 릴리프 구조를 제조하기 위한 마스터 기판, 특히 광학 디스크의 대향생산용 스탬퍼를 제조하기 위한 마스터 기판(10) 또는 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프를 형성하기 위한 마스터 기판으로서, 상기 고밀도 릴리프 구조를 형성하기 위한 유기 염료층(12)이 설치된 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 염료층(12)이 평탄한 하부면을 구비한 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 염료층(12)이 프리그루브가 형성된 하부면을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 염료층(12)의 염료가 아조, 시아닌, 프탈로시아닌의 그룹에서 선택된 것 을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 염료층(12)이 폴리카보네이트(14)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 기판(10)은 유기 염료층(12)과 폴리카보네이트층(14) 사이의 계면(16)에 레이저 펄스들에 의해 형성된 범프들(20)로 이루어진 고밀도 릴리프 구조를 구비한 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 염료층(12)은 유리 기판(28) 위에 배치된 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 기판은 상기 유기 염료층에 형성된 고밀도 릴리프 구조를 구비한 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 유리 기판과 상기 염료층 사이에 금속 반사층이 배치된 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 염료층 위에 흡수층(22)이 배치된 것을 특징으로 하는 마스터 기판(10).
  11. 유기 염료층(12)을 구비한 마스터 기판(10) 위에 고밀도 릴리프 구조를 제조하는 방법으로서,
    피트들(32)을 형성하고자 하는 상기 마스터 기판(10)의 영역들(30)에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
    에칭공정에 의해 상기 유기 염료층(12)의 표백된 영역들(30)을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 릴리프 구조의 제조방법.
  12. 마스터 기판(10) 위에 고밀도 릴리프 구조를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 지지하는 폴리카보네이트층을 최소한 포함하는 상기 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와,
    레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면(16)에 범프들(20)을 형성하는 단계와,
    에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 릴리프 구조의 제조방법.
  13. 광학 디스크(50)의 대량제조용 스탬퍼(40)를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 포함하는 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와,
    피트들(32)을 형성하고자 하는 상기 마스터 기판(10)의 영역들(30) 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
    에칭공정에 의해 상기 유기 염료층(12)의 표백된 영역들(30)을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 상기 스탬퍼(40)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스탬퍼 제조방법.
  14. 광학 디스크(50)를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 포함하는 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와,
    피트들(32)을 형성하고자 하는 상기 마스터 기판(10)의 영역들(30) 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
    에칭공정에 의해 상기 유기 염료층(12)의 표백된 영역들(30)을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 스탬퍼(40)를 제조하는 단계와,
    상기 스탬퍼(40)를 사용하여 상기 광학 디스크(50)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 디스크의 제조방법.
  15. 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프(42)를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 포함하는 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와,
    피트들(32)을 형성하고자 하는 상기 마스터 기판(10)의 영역들(30) 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
    에칭공정에 의해 상기 유기 염료층(12)의 표백된 영역들(30)을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 상기 스탬프(42)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스탬프의 제조방법.
  16. 마이크로프린트(52)를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 포함하는 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와,
    피트들(32)을 형성하고자 하는 상기 마스터 기판(10)의 영역들(30) 위에 염료 표백 레이저 펄스들을 조사하는 단계와,
    에칭공정에 의해 상기 유기 염료층(12)의 표백된 영역들(30)을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 스탬프(42)를 제조하는 단계와,
    상기 스탬프(42)를 사용하여 상기 마이크로프린트(52)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로프린트 제조방법.
  17. 광학 디스크(50)의 대량제조용 스탬퍼(40)를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 지지하는 폴리카보네이트층(14)을 최소한 포함하는 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와,
    레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면(16)에 범프들(20)을 형성하는 단계와,
    에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 상기 스탬퍼(40)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스탬퍼 제조방법.
  18. 광학 디스크(50)를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 지지하는 폴리카보네이트층(14)을 최소한 포함하는 마스터 기 판(10)을 제공하는 단계와,
    레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면(16)에 범프들(20)을 형성하는 단계와,
    에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 스탬퍼(40)를 제조하는 단계와,
    상기 스탬퍼(40)를 사용하여 상기 광학 디스크(50)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 디스크 제조방법.
  19. 마이크로 콘택 프린팅용 스탬프(42)를 제조하는 방법으로서,
    유기 염료층(12)을 지지하는 폴리카보네이트층(14)을 최소한 포함하는 마스터 기판(10)을 제공하는 단계와,
    레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면(16)에 범프들(20)을 형성하는 단계와,
    에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 상기 스탬프(42)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스탬프 제조방법.
  20. 마이크로프린트(52)를 제조하는 방법으로서,
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    레이저 펄스들을 조사하여 염료/폴리카보네이트 계면(16)에 범프들(20)을 형성하는 단계와,
    에칭공정에 의해 남아 있는 염료층을 제거하는 단계와,
    상기 마스터 기판(10)에 근거하여 스탬프(42)를 제조하는 단계와,
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