KR20100087635A - 높은 데이터 밀도를 가지는 광학 기록 매체 - Google Patents

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톰슨 라이센싱
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Abstract

본 발명은 높은 데이터 밀도를 가지는 광학 기록 매체(20)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 광학 기록 매체(20)로부터 읽기 위한 방법 및 장치에 관한 것이고, 그러한 광학 기록 매체(20)를 마스터링하기 위한 방법에 관한 것이다.
높은 데이터 밀도를 달성하기 위해, 광학 기록 매체(20)는 팁을 가지고 높은 전계들의 영향 하에서 검출 가능한 효과를 발생시키는 물질(22)에 의해 덮이는 마크(21)들을 가진다.

Description

높은 데이터 밀도를 가지는 광학 기록 매체{HIGH DATA DENSITY OPTICAL RECORDING MEDIUM}
본 발명은 높은 데이터 밀도를 가지는 광학 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 광학 기록 매체로부터 판독하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이고, 그러한 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 방법에 관한 것이다.
데이터 밀도가 높은 광학 기록 매체에 관한 일반적인 필요성이 존재한다. 데이터 밀도를 증가시키는 한 가지 가능성은, 판독 광의 회절 한계를 넘는 해상도에 도달하는 것을 허용하는 물리적인 효과들을 사용하는 것이다. 최근에, 금속 팁 부근의 전계 강도가 강하게 증대될 수 있다는 점이 보여졌다. 예컨대, A.Bouhelier 등의 "Near field second harmonic generation induced by local field enhancement"{Phys. Rev. Lett. 90, Num. 3(2003) 013903-1}를 참조하라. E.J.
Figure pat00001
등의 "Near field Fluorescence Microscopy Based on Two-Photon Excitation with Metal Tips"{Phys. Rev. Lett. 82, Num. 20(1999) pp. 4014}에서는, 1000 내지 3000의 인자만큼의 증대가 보고되었다. 이들 전계를 효율적으로 여기시키기 위해서는, 바람직하게 방사상으로 편광된 도넛 모양의 빔이 사용된다. 그러한 도넛 모양의 빔은 감소된 스폿 크기를 가진다. 예컨대, NA=0.9인 경우 길이 방향 필드에 의해 발생된 스폿 크기 (직경)은 1.22의 인자만큼 감소된다. J.Stadler 등의 "Tighter focusing with a parabolic mirroe"{Opt. Lett. 33, Num. 7(2008), pp. 681}를 참조하라.
본 발명의 목적은 광학 기록 매체를 위한 구조와, 광학 데이터 저장을 위해 전술한 효과를 사용하는 것을 허용하는 대응하는 픽업(pickup)을 제안하는 것이다.
본 발명에 따르면, 광학 기록 매체는, 팁을 가지며, 높은 전계의 영향 하에서 검출 가능한 효과를 발생시키는 물질에 의해 덮이는 마크들을 가진다. 그러한 물질의 예들에는 형광 물질, 제 2 고조파 발생을 위한 물질, 또는 편광의 강도 의존적인 변화를 야기하는 물질이 있다. 그 마크들은 바람직하게는 피라미드 모양 또는 원뿔 모양을 가진다.
광학 기록 매체 상의 마크들이 초점이 맞추어진, 바람직하게는 도넛 모양의 광 빔으로 조사될 때, 마크들은 광 빔의 전계의 길이 방향 성분을 주로 증폭하게 되고, 팁에서 강하게 증대된 전계를 발생시킨다. 유리하게, 마크들은 금속 물질로 덮인다. 이는 팁에서 훨씬 더 증대된 전계를 일으킨다. 또한, 팁들을 적합한 물질로 덮음으로써, 제 2 고조파 광, 즉 본래 파장의 절반인 광이 발생된다. 제 2 고조파의 강도는 전계의 제곱에 의존한다. 그러므로, 유효 스폿(spot) 크기는 가우스(Gaussian) 모양의 강도 분포의 경우 1.41의 인자만큼 감소된다. 도넛 모양의 광 빔이 판독을 위해 사용될 때, 스폿 크기는 1.22의 추가 인자만큼 감소된다. 2개의 인자를 결합함으로써, 1.41 ×1.22 = 1.72인 스폿 크기 감소가 이루어진다. 이는 용량을 3의 인자만큼 증가시키게 한다. 이 값은 더 낮은 추정값일 뿐이다. 또한 필드 증대에 수반된 비선형성이 존재하므로, 그 용량 증가는 여전히 더 크다. 제 2 고조파 발생을 위한 물질의 대안예로서, 마크들도 또한 형광 물질로 덮일 수 있는데, 이는 역시 높은 전계를 지닌 위치들에서 형광이 바람직하게 발생되기 때문이다. 또한 광학 기록 매체의 마크들의 팁들에서 발생된 것처럼, 높은 전계들의 영향 하에서 검출 가능한 효과를 발생시키는, 예컨대 편광의 강도 의존적인 변화와 같은 임의의 다른 수단이 사용될 수 있다.
바람직하게, 2T, 3T 등과 같은 더 긴 마크들은 인접하거나 부분적으로 중복되는 마크들의 시퀀스들을 구성한다. 이는 광학 기록 매체를 위한 마스터의 제작을 단순화하는데, 이는 광학 기록 매체를 위한 마스터링 방법을 참조하여 나중에 설명된다. 대안적으로, 더 긴 피트(pit)들은 몇몇 인접하거나 중복되는 피라미드 또는 원뿔 모양의 마크들이 배치되는 늘어난 기초 부분으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 본 발명에 따른 광학 기록 매체로부터 판독하기 위한 장치는, 판독 광 빔을 발생시키기 위한 광원과, 판독 광 빔을 도넛 모양의 광 빔으로 변형하기 위한 빔 성형기를 가진다. 장치는 근접 필드(near-field) 저장과 같은 다른 고-용량의 저장 접근법을 위해 필요로 하는 픽업(pickup)들에 비해 비교적 간단한 픽업만을 필요로 한다. 동시에 그 픽업은 블루레이나 DVD와 같은 다른 포맷들에 쉽게 하향 호환된다.
유사하게, 본 발명에 따른 광학 기록 매체로부터 판독하기 위한 방법은
- 판독 광 빔을 발생시키는 단계,
- 바람직하게는 빔 성형기로, 판독 광 빔을 도넛 모양의 광 빔으로 변형하는 단계,
- 도넛 모양의 광 빔으로 광학 기록 매체 상의 마크를 조사하는 단계, 및
- 광학 기록 매체에서 발생된 제 2 고조파 광이나 형광 광을 검출하는 단계를 가진다.
도넛 모양의 광 빔은 광학 기록 매체 상의 광 빔의 스폿 크기의 감소를 가져오고, 이는 또한 마크들의 팁들에서의 더 높은 전계를 가져온다. 포물선 거울이 광 빔의 초점을 맞추는데 사용될 때에는 추가의 스폿 크기 감소가 이루어진다.
유리하게, 이색성 또는 편광 빔 분할기는 반사된 판독 광으로부터 광학 기록 매체에서 발생되는 제 2 고조파 광, 형광 광, 또는 편광의 방향이 회전되는 광을 분리한다. 이는 반사된 판독 광 빔으로부터 마크들에 의해 발생된 광을 쉽게 분리하는 것을 허용한다. 또한, 빔 분할기는 초점 및 추적(tracking) 제어를 위해, 반사된 판독 광 빔을 사용하는 것을 허용한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 광학 기록 매체는 비활성화된 상태로 변형 가능한 팁을 가지는 마크들이 제공되는 적어도 하나의 기록 영역을 가지는 기록 가능한 매체이다. 1회 쓰기(write-once) 광학 기록 매체를 실현하기 위해, 전체 기록 영역에는 팁을 가지는 마크들이 제공된다. 기록 영역에서의 데이터 기록을 위해, 마크들은 비활성화된 상태로 변형된다. 이는 예컨대 고출력의 기록 레이저로, 예컨대 마크들의 팁들 또는 적어도 마크들 위에 증착된 물질을 파괴시킴으로써 행해진다.
분명히, 존재하지 않아야 할 이들 마크를 비활성화시킴으로써, 역 마크 시퀀스가 기록 영역에 기록된다. 그러므로, 본 발명에 따른 광학 기록 매체에 기록하기 위한 장치는 기록 광 빔을 발생시키기 위한 광원과, 광학 기록 매체에 기록될 반전 데이터 패턴을 발생시키기 위한 프로세서를 가진다.
따라서, 본 발명에 따른 광학 기록 매체에 기록하기 위한 방법은
- 광학 기록 매체에 기록될 반전 데이터 패턴을 발생시키는 단계,
- 상기 반전 데이터 패턴에 따라 기록 광 빔을 발생시키는 단계, 및
- 상기 기록 광 빔으로, 광학 기록 매체 상의 마크들을 비활성화 상태로 변형하는 단계를 가진다.
본 발명에 따른 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 방법은
- 웨이퍼에 보호층을 제공하는 단계,
- 보호층의 마스크를 형성하는 단계,
- 마스크를 통해 웨이퍼를 비등방성으로 에칭하여, 각각 이 팁을 가지는 반전된 마크들이 형성되는, 에칭 단계, 및
- 마스크를 제거하는 단계를 가진다.
바람직하게, 웨이퍼는 Si-웨이퍼이고, 보호층은
Figure pat00002
층이다. 비록 마스터링하는 것이 다른 타입의 광학 기록 매체에 관해 사용된 알려진 마스터링 방법보다 더 어렵지만, 일단 마스터가 만들어지면, 본 발명에 따른 광학 기록 매체는 대량 생산을 위해 적합하다. 에칭(etching)이라는 용어는 본 명세서에서 습식 에칭, 플라즈마 메칭, 전자 빔 에칭 또는 웨이퍼로부터 물질을 제거하는 것을 허용하는 다른 공정들을 포함하는 복수의 공정들을 의미한다.
유리하게, 보호층의 마스크를 형성하는 단계는 반전된 마크들의 위치들에서 구멍들이나 구멍들의 시퀀스들을 마스터링하는 단계를 포함하고, 이 경우 구멍들의 크기는 반전된 마스크들의 의도된 크기보다 작다. 이는 더 긴 마크들의 제작을 위해 유리하게 사용되는 마크들의 시퀀스들을 쉽게 발생시키는 것을 허용한다.
유사하게, 본 발명에 따른 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 장치는
- 웨이퍼에 보호층을 제공하기 위한 수단,
- 보호층의 마스크를 형성하기 위한 수단,
- 마스크를 통해 웨이퍼를 비등방성으로 에칭하여, 각각 팁을 가지는 반전된 마크들이 형성되는, 에칭하는 수단, 및
- 마스크를 제거하기 위한 수단을
가진다.
이제 더 나은 이해를 위해, 본 발명이 도면들을 참조하여 후속하는 설명에서 더 상세히 설명된다. 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 제한되지 않고, 명시된 특성들이 첨부된 청구항들에서 한정된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 또한 편리하게 결합 및/또는 수정될 수 있다는 점이 이해된다.
본 발명을 사용함으로써, 높은 데이터 밀도를 가지는 광학 기록 매체를 구현하고 또한 그러한 광학 기록 매체로부터 판독하기 위한 방법 및 장치 및 그러한 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 방법을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 기록 매체로부터 판독하기 위한 장치를 도시하는 도면.
도 2는 이방성 에칭에 의해 Si에서 발생된 피라미드 마크의 평면도.
도 3은 도 2의 피라미드 마크의 측면도.
도 4는 Si-웨이퍼 상의 역 피라미드 구조의 제 1 현미경 이미지를 도시하는 도면.
도 5는 Si-웨이퍼 상의 역 피라미드 구조의 제 2 현미경 이미지를 도시하는 도면.
도 6 내지 도 14는 본 발명에 따른 광학 기록 매체를 위한 마스터링 공정들을 예시하는 도면.
도 15는 더 긴 마크들을 마스터링하기 위한 공정을 도시하는 도면.
도 16은 본 발명에 따른 광학 기록 매체를 개략적으로 도시하는 도면.
도 17은 기록 가능한 영역을 가지는 본 발명에 따른 광학 기록 매체를 예시하는 도면.
본 발명에 따른 광학 기록 매체로부터 판독하는 것 및/또는 본 발명에 따른 광학 기록 매체에 기록하기 위한 장치가 도 1에 도시되어 있다. 레이저 다이오드(1)의 광(2)은 렌즈(3)에 의해 시준되고, 빔 성형기(4)에 의해 도넛 빔으로 임의로 변형된다. 빔 성형기(4)는 장치가 본 발명에 따른 광학 기록 매체를 위해서만 사용된다면 유리하게 사용된다. 장치가 또한 CD,DVD 또는 블루레이(BluRay) 디스크와 같은 종래의 광학 기록 매체를 위해 사용되는 경우, 빔 성형기(4)는 바람직하게 생략된다. 그런 다음 시준된 광 빔은 제 1 빔 분할기(5)와 빔 분할기(6)를 통과하고, 제 1 대물 렌즈(7)에 의해 광학 기록 매체(20) 위에 초점이 형성된다. 광학 기록 매체(20)는 물질 층(22)으로 덮이고 각각 팁(tip)을 가지는 마크(21)들을 가진다. 물질 층(22)은 높은 전계의 영향 하에서 검출 가능한 효과를 발생시키는 물질로 이루어진다. 그러한 물질의 예들에는 형광 물질, 제 2 고조파 발생을 위한 물질, 편광의 강도 의존적 변화를 야기하는 물질이 있다. 물질 층(22)의 바로 아래에는 팁에서 훨씬 더 증대된 전계를 가져오는 바람직하게는 금속 층(미도시)이 위치한다. 초점이 맞추어진 빔은 마크(21)들의 팁에서 높은 전계를 유도하고, 제 2 고조파 광, 형광 광 또는 편광 방향이 회전되는 광(점선으로 예시된)이 발생된다. 이 광은 제 1 대물 렌즈(7)에 의해 수집되고, 빔 분할기(6)에 의해 주 빔으로부터 분리되며, 제 2 대물 렌즈(8)에 의해 제 1 검출기(9) 상에 초점이 맞추어져, 데이터 신호를 만들어낸다. 상이한 파장을 지닌 광이나 상이한 편광 방향을 지닌 광이 마크들에 의해 발생되는지 여부에 따라, 빔 분할기(6)는 이색성 빔 분할기 또는 편광 빔 분할기이다. 제 1 대물 렌즈(7)는 제 2 고조파 또는 형광 파장에 관해 최적화될 필요가 없는데, 이는 그것이 오로지 복사선을 수집하기 위해서만 필요하기 때문이다. 제 1 검출기(9) 상의 광 스폿의 모양은 마크(21)의 존재를 검출하는데 있어서 중요하지 않다. 최초 광은 빔 분할기(6)를 투과하고, 제 1 빔 분할기(4)에 의해 제 2 검출기(11) 쪽으로 편향되어, 제 2 검출기(11) 위에서 제 3 대물 렌즈(10)에 의해 초점이 형성된다. 제 2 검출기에 의해 얻어진 신호는 유리하게 사용되어, 종래의 방식으로 초점을 맞추고 추적하기 위한 제어 신호들을 발생시킨다. 이를 위해, 제 1 대물 렌즈(7)가 레이저 다이오드(1)에 의해 방출된 파장을 판독하기 위해 최적화되는 것이 유리하다. 기록을 위해, 장치는 반전된 데이터 패턴이 기록되는 방식으로, 기록 광 빔을 변조하기 위한 프로세서(12)를 가진다.
반전된 피라미드 마크들이 이방성 에칭에 의해 특정 결정 표면{Si(100)이라고 부르는}을 가지는 Si에서 발생될 수 있다는 사실이 예증되었다. 예컨대, D.B.Lee의 "Anisotropic Etching of Silicon"{J. Appl, Phys. 40(1969), pp. 4569}을 참조하라. 가열된 KOH(수산화 칼륨) 용매는 결정 배향(orientation)에 대해 매우 선택적으로 실리콘을 에칭할 수 있다. (111) 평면들이 매우 느리게 에칭될 때 반전된 피라미드들이 형성된다. 이방성 에칭에 의해 Si-웨이퍼(30)에서 발생된 반전된 피라미드 마크(33)의 평면도가 도 2에 도시되어 있다. Si-웨이퍼(30)의 [110]-방향도 또한 예시되어 있다. 도 2의 점선을 따라 존재하는 대응하는 측면도가 도 3에 도시되어 있다. [100] 방향과 [111] 방향도 도시되어 있다.
도 4와 도 5는 Si-웨이퍼 상의 역 피라미드 구조물의 현미경 이미지들을 도시한다. 각각 크기가 약 20㎛와 2㎛인 피라미드들이 예시되어 있다. 하지만, 이들 피라미드의 크기는 매우 작게, 즉 100㎚ 미만으로 만들어질 수 있다. 그 크기는 주로
Figure pat00003
마스크에서의 구멍의 크기와 에칭 시간에 의존한다. 도 4는 H.Presting 등에 의한 "Nanoporous silicon for fuel cell systems"(Austrian/German/French Seminar "Nanomaterials", 21-22 October 2004)로부터 복사된 것이다. 도 5는 Q.Xu 등에 의한 "Fabrication of Free-Standing Metallic Pyramical Shells"(Nano Lett. 4 (2004), pp. 2509)로부터 복사된 것이다.
다음에는, 본 발명에 따른 광학 기록 매체(20)에 관한 예시적인 마스터링 공정이 도 6 내지 도 15를 참조하여 설명된다. 이 예는 Si-웨이퍼에 기초한다. 물론, 이방성 에칭에 관해 적합한 다른 물질들이 마찬가지로 사용될 수 있다.
첫 번째는, Si-웨이퍼(30)로부터 주조된 피라미드 마크들로의 전반적인 마스터링 방법이 도 6 내지 도 14를 참조하여 설명된다. 도 6에 도시된 바와 같은 레이저 빔이나 e-빔 기록에 의해, 포토레지스트 물질 층(32)이 조사된다. 그 후 포토레지스트 물질 층(32)이 도 7에서 볼 수 있는 것처럼 현상된다. 현상 후 에칭 공정이 수행되어, Si-웨이퍼(30) 상에 배치된
Figure pat00004
층(31)을 제거한다. 이 단계는 도 8에 도시되어 있다. 이러한 식으로,
Figure pat00005
마스크(31')가 얻어지고, 이러한
Figure pat00006
마스크(31')는 만들어질 마크들의 위치들에 구멍(37)들을 가진다. 도 9에 예시된 바와 같이, 나머지 포토레지스트(32)가 제거된다. 도 10에 도시된 그 다음 단계에서는, Si-웨이퍼(30)가
Figure pat00007
마스크(31')를 통해 에칭되어, 반전된 피라미드(33)들이 형성된다. 도 11은 어떻게
Figure pat00008
마스크(31')가 계속해서 제거되는지를 보여준다. 스퍼터링(sputtering) 공정에서는 부 스탬퍼(father stamper)(34)가 도 10에 도시된 바와 같이 만들어진다. 전기도금 공정들이 모 스탬퍼(mother stamper)(34)를 만들기 위해 사용된다. 이는 도 13에 예시된다. 마지막으로, 도 14에서 볼 수 있는 것처럼, 기판(35)들이, 예컨대 폴리카보네이트(polycarbonate)를 사용하여 성형된다.
두 번째는, 더 긴 마크들(2T,3T 등)을 마스터링하는 공정이 도 15를 참조하여 설명된다. 이는 사소한 일이 아닌데, 이는 더 긴 마크들에 관한 알려진 표준 마스터 공정들이 이 경우 작용하지 않기 때문이다. 특히, 도 15의 a)에 도시된 더 긴 마크(38)들을 마스터링하는 것은, 오로지 큰 피라미드 마크들을 초래한다. 그러므로, 마스터링 공정의 기본 생각은 몇몇 반전된 피라미드 모양의 마크(33)들을 매우 가깝게 배치하여, 일련의 반전된 작은 마크(33)들을 얻는 것이다. 이러한 목적을 위해, 반전된 피라미드 마크(33)들의 중심 위치들이 도 15의 b)에 도시된 것과 같이 최초로 마스터링된다. 이들 마스터링된 구멍(37)들의 크기는 반전된 피라미드 마크(33)들의 과도한 중복을 회피하기에 충분히 작다. 그런 다음,
Figure pat00009
마스크(31')에서의 각각의 작은 마스터링된 구멍(37)에 관해, 분리된 반전된 피라미드(33)가 도 15의 c)에 도시된 것처럼 에칭된다. 이 에칭 공정은 계속해서 진행되고, 반전된 피라미드(33)들은
Figure pat00010
마스크(31') 아래에서 부분적으로 에칭된다. 이 에칭 공정은 개별적인, 분리되고 반전된 피라미드 팁들을 유지하기 위해, 적절한 시각에 멈춘다. 이러한 내용이 도 15의 d)에 예시되어 있다.
반전된 피라미드 마크(33)들의 가장자리들이 항상 결정(110) 방향에 평행하게 배향되므로, 트랙(track)을 따라 반전된 피라미드(33)들이 접선 방향에 관해 계속해서 회전하게 된다. 이러한 회전의 일 예가 도 15의 좌측에서 단일 반전된 마크(33)에 관해 도시되어 있다. 하지만, 이는 위에서 설명한 전계 증대의 기능성에 영향을 미치지 않는다.
비록 마스터링 공정 자체가 표준 마스터링 공정보다 더 복잡하지만, 광학 기록 매체의 복제는 매우 간단하다. 모 스탬퍼(35)로부터 피라미드 마크(33)들을 복제하기 위해 성형 공정 파라미터들을 적응시키는 것으로 충분하다.
본 발명에 따른 광학 기록 매체(20)의 일 예가 도 16에 개략적으로 예시되어 있다. 도 16의 a) 부분은 전체 광학 기록 매체(20)를 보여주고, b) 부분은 복수의 마크(21)를 포함하는 트랙(23)의 과장된 확대도를 보여준다. 이 예에서, 광학 기록 매체(20)는 디스크(disk) 모양의 매체이고, 이 경우 마크(21)들은 하나 이상의 나선 또는 동심 원형 트랙(23)으로 배치된다. 물론, 광학 기록 매체(20)는 마찬가지로 카드 모양과 같은 상이한 모양을 가질 수 있다. 또한, 마크들은 반드시 트랙들로 배치될 필요는 없다.
도 17은 본 발명에 따른 광학 기록 매체(20)의 또 다른 예를 도시한다. 광학 기록 매체(20)는 도 16의 매체와 유사하다. 하지만, 이 경우 기록 가능한 영역(24)이 제공된다. 도 17의 b) 부분으로부터 볼 수 있는 것처럼, 기록 가능한 영역(24)에서의 트랙(23)들은 마크(21)들로 완전히 채워진다. 데이터 기록을 위해, 일부 마크(21)는, 예컨대 레이저 조사(irradiation)에 의해 비활성 상태로 변형된다. 비활성 상태에서, 이들 마크(21)들은 더 이상 필드 증대를 야기하지 않는다. 이를 위해, 마크(21)들의 팁들이 파괴되거나 높은 전계들의 영향 하에서 검출 가능한 효과를 발생시키는 층이 제거, 파괴 또는 비활성화된다면 충분하다.
1: 광원 2: 광 빔
4: 빔 성형기 6: 빔 분할기
12: 프로세서 20: 광학 기록 매체
21: 마크 22: 마크들을 덮는 물질

Claims (15)

  1. 마크(mark)(21)들을 가지는 광학 기록 매체(20)로서,
    상기 마크(21)들은 팁(tip) 또는 팁들의 시퀀스를 가지고, 판독 광 빔(2)의 초점에서 발생된 높은 전계들의 영향 하에서 검출 가능한 효과를 발생시키는 물질(22)에 의해 덮이는 것을 특징으로 하는, 마크들을 가지는 광학 기록 매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마크들을 덮는 물질(22)은 형광 물질, 제 2 고조파 발생을 위한 물질, 또는 편광의 변경을 야기하는 물질인, 마크들을 가지는 광학 기록 매체.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 마크(21)들은 피라미드 모양 또는 원뿔 모양을 가지는, 마크들을 가지는 광학 기록 매체.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 기록 영역을 가지는 기록 가능한 매체이고, 상기 적어도 하나의 기록 영역에는 비활성화된 상태로 변형 가능한 팁을 가지는 마크(21)들이 제공되는, 마크들을 가지는 광학 기록 매체.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    더 긴 마크(21)들은 인접하거나 부분적으로 중복되는 마크들의 시퀀스로 이루어지거나, 2개 이상의 인접한 또는 중복되는 마크들이 배치되는 연장된 기초 부분을 가지는, 마크들을 가지는 광학 기록 매체.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마크(21)들은 또한 금속 물질로 덮이는, 마크들을 가지는 광학 기록 매체.
  7. 판독 광 빔(2)을 발생시키기 위한 광원(1)으로 광학 기록 매체(20)로부터 판독하기 위한 장치로서,
    상기 장치는 판독 광 빔(2)을 도넛 모양의 광 빔으로 변형하기 위한 빔 성형기(shaper)(4)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 기록 매체로부터 판독하기 위한 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    반사된 판독 광으로부터, 제 2 고조파 광, 형광 광, 또는 편광 방향이 회전되고 광학 기록 매체(20)에서 발생되는 광을 분리하기 위한 이색성(dichroic) 또는 편광 빔 분할기(6)를 더 가지는, 광학 기록 매체로부터 판독하기 위한 장치.
  9. 광학 기록 매체(20)로부터 판독하는 방법으로서,
    - 판독 광 빔(2)을 발생시키는 단계,
    - 판독 광 빔(2)을 도넛 모양의 광 빔으로 변형하는 단계,
    - 광학 기록 매체(20) 상에서 도넛 모양의 광 빔으로 마크(21)를 조사하는 단계, 및
    - 제 2 고조파 광, 형광 광, 또는 편광 방향이 회전되고 광학 기록 매체(20)에서 발생되는 광을 검출하는 단계를
    가지는, 광학 기록 매체로부터 판독하는 방법.
  10. 기록 광 빔(2)을 발생시키기 위한 광원(1)으로 제 3항에 따른 광학 기록 매체(20)에 기록하기 위한 장치로서,
    상기 장치는 광학 기록 매체(20)에 기록될 반전 데이터 패턴을 발생시키기 위한 프로세서(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 기록 매체에 기록하기 위한 장치.
  11. 제 3항에 따른 광학 기록 매체(20)에 기록하기 위한 방법으로서,
    - 광학 기록 매체(20)에 기록될 반전 데이터 패턴을 발생시키는 단계,
    - 상기 반전 데이터 패턴에 따라 기록 광 빔(2)을 발생시키는 단계, 및
    - 상기 기록 광 빔(2)으로, 상기 광학 기록 매체(20) 상의 마크들(21)을 비활성화된 상태로 변형하는 단계를
    가지는, 광학 기록 매체에 기록하기 위한 방법.
  12. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 방법으로서,
    - 결정 웨이퍼(30)에 보호 층(31)을 제공하는 단계,
    - 상기 보호 층(31)의 마스크(31')를 형성하는 단계,
    - 상기 마스크(31')를 통해 상기 웨이퍼(30)를 비등방성으로 에칭하여, 각각 팁을 가지는 반전된 마크(33)들이 형성되는, 비등방성 에칭 단계, 및
    - 상기 마스크(31')를 제거하는 단계를
    가지는, 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    보호 층(31)의 마스크(31')를 형성하는 단계는 반전된 마크(33)들의 위치들에서 구멍(37)이나 구멍(37)들의 시퀀스를 마스터링하는 단계를 포함하고, 상기 구멍(37)들의 크기는 반전된 마크(33)들의 의도된 크기보다 작은, 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 방법.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 웨이퍼(30)는 실리콘 웨이퍼이고, 상기 보호 층(31)은 SiO2 층인, 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 방법.
  15. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 장치로서,
    - 웨이퍼(30)에 보호 층(31)을 제공하기 위한 수단,
    - 상기 보호 층(31)의 마스크(31')를 형성하기 위한 수단,
    - 상기 마스크(31')를 통해 상기 웨이퍼(30)를 비등방성으로 에칭하여, 각각 팁을 가지는 반전된 마크(33)들이 형성되는, 비등방성으로 에칭하는 수단, 및
    - 상기 마스크(31')를 제거하기 위한 수단을
    가지는, 광학 기록 매체를 마스터링하기 위한 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140367816A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte.Ltd. Photodetector device having light-collecting optical microstructure
WO2015161136A1 (en) 2014-04-17 2015-10-22 Femtometrix, Inc. Wafer metrology technologies
US10551325B2 (en) 2014-11-12 2020-02-04 Femtometrix, Inc. Systems for parsing material properties from within SHG signals
CN105759429B (zh) * 2014-12-16 2019-07-12 深圳华大智造科技有限公司 多光源聚光设备和具有其的测序仪光学系统
EP3304166B1 (en) * 2015-06-02 2019-06-26 Life Technologies Corporation Systems and methods for calibrating a structured illumination imaging system and for capturing a structured illumination image
CN108369186B (zh) 2015-09-03 2022-05-27 加州理工学院 表征高k介质的光学系统以及方法
US11262570B2 (en) * 2018-03-12 2022-03-01 The University Of North Carolina At Chapel Hill Mirror image microscopy for increased collection
US11314074B2 (en) 2018-03-12 2022-04-26 The University Of North Carolina At Chapel Hill Light disc microscopy for fluorescence microscopes
WO2019222260A1 (en) * 2018-05-15 2019-11-21 Femtometrix, Inc. Second harmonic generation (shg) optical inspection system designs
CN110459243B (zh) * 2019-07-16 2021-02-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 以二次谐波为读写方式的多级相变存储器及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19780364C2 (de) 1996-03-27 2000-01-13 Dainippon Printing Co Ltd Optische Karte
US5910940A (en) * 1996-10-08 1999-06-08 Polaroid Corporation Storage medium having a layer of micro-optical lenses each lens generating an evanescent field
DE19983100T1 (de) 1998-04-06 2001-05-31 Imation Corp Herstellung eines umgekehrten optischen Masters für Datenspeicherplatten
JP2000293888A (ja) * 1999-04-08 2000-10-20 Ricoh Co Ltd 近接場光により記録・再生を行う光記録媒体、その製造方法およびそれを用いた記録方式、再生方式
US7082093B1 (en) * 1999-07-15 2006-07-25 D Data Inc. Optical data storage system having combined fluorescent three-dimensional information carrier
US6706465B1 (en) * 1999-09-01 2004-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk stamper mastering method and apparatus
TW490589B (en) 2000-05-24 2002-06-11 Konishiroku Photo Ind Optical pickup apparatus, objective lens, apparatus for reproducing and/or recording optical information recording medium
CN1303598C (zh) * 2000-09-29 2007-03-07 松下电器产业株式会社 信息记录介质和信息记录/再现装置
US6507552B2 (en) * 2000-12-01 2003-01-14 Hewlett-Packard Company AFM version of diode-and cathodoconductivity-and cathodoluminescence-based data storage media
JP2002298432A (ja) 2001-03-30 2002-10-11 Ricoh Co Ltd 情報記録媒体、情報再生装置及び情報記録装置
CN1322503C (zh) 2002-02-27 2007-06-20 富士通株式会社 光记录介质、记录再现装置、存储装置及记录再现方法
JP2004164740A (ja) 2002-11-13 2004-06-10 Ricoh Co Ltd 光記録媒体及び情報記録再生装置
JP4128509B2 (ja) * 2003-09-26 2008-07-30 Tdk株式会社 情報記録媒体製造方法
JP2006048807A (ja) 2004-08-03 2006-02-16 Ricoh Co Ltd 光メモリ装置
EP2084488B1 (en) * 2006-10-20 2017-03-22 Bioaxial Optical devices based on internal conical diffraction
US8003187B2 (en) * 2007-04-23 2011-08-23 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Optimized media structure for bit-wise multi-layer optical data storage
US7796353B2 (en) * 2008-10-09 2010-09-14 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Patterned-media magnetic recording disk with optical contrast enhancement and disk drive using optical contrast for write synchronization

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