KR100186292B1 - Mastering method and its apparatus for optical disk stamper manufacturing - Google Patents

Abstract

광디스크 제조를 위한 마스터 기판의 노광방법과 그 장치가 개시되어 있다. 개시된 방법 및 장치는 폭이 좁은 피트와 폭이 넓은 그루우브를 연속적으로 형성하기 위한 노광을 수행함에 있어서 광학적 조건만으로 노광용 스폿 크기를 조절하여 안정적인 그루우브 폭을 형성하기 위한 것으로서, 그루우브 기록용 빔의 직경을 축소시키는 렌즈 디바이스를 구비한다. 피트 기록용 빔은 콜리메이팅 렌즈만을 경유하여 대물렌즈의 모든 개구수에 의해 미소 스폿으로 집속되며, 그루우브 기록용 빔은 그 렌즈 디바이스와 콜리메이팅 렌즈를 경유하여 대물렌즈의 개구수 일부에 의해 다소 컨 스폿으로 집속된다. 따라서 그루우브 기록시에 빔을 고주파로 편향시키지 않아도 되며, 단지 그루우브의 ADIP 정보만을 위해 워블신호로만 편향하면 된다. 따라서 공정변수가 줄어 넓은 그루우브를 피트와 연속하여 안정적으로 형성할 수 있고 시스템을 간소화할 수 있는 것이다.Disclosed are a method of exposing a master substrate and an apparatus thereof for manufacturing an optical disc. The disclosed method and apparatus is for forming a stable groove width by adjusting the spot size for exposure only under optical conditions in performing exposure for continuously forming a narrow pit and a wide groove. It has a lens device for reducing the diameter of the. The pit recording beam is focused to a minute spot by all the numerical apertures of the objective lens only via the collimating lens, and the groove recording beam is somewhat affected by the numerical aperture of the objective lens via the lens device and the collimating lens. Focused to the cone spot. Therefore, the beam does not have to be deflected at high frequency during groove recording, and only the wobble signal is required for ADIP information of the groove. This reduces process variables, allowing the formation of large grooves in series with the pits, and simplifying the system.

Description

광디스크 스탬퍼 제조를 위한 노광방법 및 그 장치Exposure method and apparatus for manufacturing optical disk stamper

제1도는 통상의 광디스크를 보인 평면도.1 is a plan view showing a conventional optical disk.

제2도는 기록가능한 광디스크의 리드인 영역에 형성되는 피트와 기록영역에 형성되는 그루우브 패턴을 보인 개요도.2 is a schematic diagram showing a pit formed in a lead-in area of a recordable optical disc and a groove pattern formed in the recording area.

제3도는 종래 고주파 편향방식을 이용한 마스터링시의 노광공정을 설명하기 위하여 나타낸 개요도.3 is a schematic diagram for explaining an exposure process at the time of mastering using a conventional high frequency deflection method.

제4도는 본 발명에 따른 노광방법을 수행하는 노광장치의 구성을 보인 배치도.4 is a layout view showing the configuration of an exposure apparatus for performing the exposure method according to the present invention.

제5도는 제4도에 도시된 대물렌즈에 의하여 집속되는 레이저빔을 보인 프로파일.5 is a profile showing a laser beam focused by the objective lens shown in FIG.

제6도는 대물렌즈의 회절한계로 집속되는 스폿의 크기를 설명하기 위하여 나타낸 프로파일.6 is a profile shown to explain the spot size focused by the diffraction limit of the objective lens.

제7도는 레이저 출력에 따른 스폿 크기 변화를 보인 그래프.7 is a graph showing a change in the spot size according to the laser output.

제8도의 (a)는 본 발명의 실시예 1에 의하여 형성된 그루우브를 보인 현미경 사진.Figure 8 (a) is a micrograph showing the groove formed by Example 1 of the present invention.

제8도의 (b)는 본 발명의 실시예 2에 의하여 형성되는 그루우브를 보인 현미경 사진.Figure 8 (b) is a micrograph showing a groove formed by Example 2 of the present invention.

제8도의 (c)는 본 발명의 실시예에 대한 비교예로서 제3도에 도시된 종래 방법에 의하여 형성되는 그루우브를 보인 현미경 사진.Figure 8 (c) is a micrograph showing a groove formed by the conventional method shown in Figure 3 as a comparative example to the embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

8 : 레이저 광원 9, 9a, 9b : 레이저 빔8: laser light source 9, 9a, 9b: laser beam

11,19 : 편광빔 스프리터 12 : 변조기11,19: polarization beam splitter 12: modulator

15 : 편향기 18 : 렌즈 디바이스15: deflector 18: lens device

20 : 콜리메이팅 렌즈 22 : 대물렌즈20: collimating lens 22: objective lens

23 : 감광제가 도포된 유리기판 24 : 스핀들 모터23: glass substrate coated with a photosensitizer 24: spindle motor

본 발명은 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 노광방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 광디스크 상에 형성되는 폭이 다른 피트(pit)와 그루우브(groove)를 똑같이 갖는 마스터(master)를 제작하기 위하여 감광제가 도포된 유리 기판을 노광하는 개선된 방법과 이에 적합한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method and apparatus for manufacturing an optical disk stamper, and more particularly, to a photosensitive agent for fabricating a master having the same pit and groove as different widths formed on the optical disk. An improved method and apparatus suitable for exposing a glass substrate to which is applied is provided.

광디스크의 제조공정은 크게 스탬퍼(stamper)를 제작하는 단계와 그 제작된 스탬퍼에 의하여 광디스크 기판을 대량으로 성형하는 단계를 포함한다. 또한 스탬퍼는 먼저 광디스크와 똑같은 포맷을 갖는 유리 마스터(grass master)를 제작한 후에 그 유리 마스터를 금속으로 본뜨는 것에 의하여 얻어진다. 본 발명은 이러한 광디스크의 제조공정중 유리 마스터의 포맷을 위한 노광 공정에 관련되는데, 참고로 이 분야에서는 통상 이러한 공정을 마스터링(mastering) 또는 레이저 커팅(laser cutting)이라고 한다.The manufacturing process of the optical disc includes large steps of manufacturing a stamper and forming a large quantity of the optical disc substrate by the manufactured stamper. The stamper is also obtained by first fabricating a glass master having the same format as an optical disc and then bonding the glass master to a metal. The present invention relates to an exposure process for the format of a glass master in the manufacturing process of such an optical disc. For reference, this process is commonly referred to as mastering or laser cutting.

한편, 제1도를 참조하면 광디스크(1)는 일반적으로 리드인(read-in) 영역(2)과 기록 영역(3) 및 리드아웃(lead-out) 영역(4)으로 구분되어 있다. 광자기 재료나 상변화 재료 등으로 제작된 기록가능형 광디스크의 경우에는, 그 리드인 영역과 리드아웃 영역에 단위 정보로서 피트가 형성되며, 기록 영역은 랜드와 그루우브(groove)로 이루어진다. 또한 그루우브에는 통상 ADIP(address in address pregroove) 정보가 기록되어 있다. 제2도를 참조하면 피트(5)와 그루우브(6)는 전술한 레이저 노광공정에 의하여 일정한 나선형 트랙을 따라 연속적으로 이어지게 형성되는데, 이때 그 피트와 그루우브의 변환점에서 여느속성이 보장되어야 한다. 그런데, 제2도에 있어서, 피트(5)의 요구되는 폭 d₁은 0.4∼0.5㎛ 정도이고 그루우브(6)의 요구되는 폭 d₂는 1.0∼1.1㎛ 정도로서 그 노광폭을 2배로 늘려야 하는데, 이와 같이 폭이 다른 피트와 그루우브에 대한 노광을 광학계 조건을 같이하여 노광하는 경우에 노광조건의 최적화가 .이루어지더라도 원하는 피트와 그루우브의 모양을 갖추기가 어렵다. 일반적으로는 피트나 그루우브의 폭에 따라 레이저 광 강도를 조절하는 방법이 있다. 그러나, 입사빔 광강도에 대한 스폿 사이즈가 로그함수의 형태로 표현되어 무한히 큰 강도의 빛이 입사되더라도 그 스폿 사이즈의 크기 증가에는 한계가 있다. 예로서 0.5㎛의 스폿 사이즈를 1.0㎛로 2배 증가시키기 위한 이론적 계산결과로는 약 200배 정도의 광강도 증가가 요구된다. 따라서 레이저 광 강도를 조절하는 방법은 실현성이 없는 것이다.On the other hand, referring to FIG. 1, the optical disc 1 is generally divided into a read-in area 2, a recording area 3, and a lead-out area 4. As shown in FIG. In the case of a recordable optical disc made of a magneto-optical material, a phase change material, or the like, pits are formed in the lead-in area and the lead-out area as unit information, and the recording area is composed of lands and grooves. Also, the groove is usually recorded with address in address pregroove (ADIP) information. Referring to FIG. 2, the pit 5 and the groove 6 are continuously formed along a constant spiral track by the above-described laser exposure process, where the properties of the pit and the groove should be guaranteed at the transition point. . By the way, in FIG. 2, the required width d ₁ of the pit 5 is about 0.4 to 0.5 mu m and the required width d ₂ of the groove 6 is about 1.0 to 1.1 mu m and the exposure width should be doubled. In the case of exposing exposure to pits and grooves having different widths in the same manner as the optical system conditions, it is difficult to form the desired pits and grooves even if the exposure conditions are optimized. In general, there is a method of adjusting the laser light intensity according to the width of the pit or groove. However, the spot size with respect to the incident beam light intensity is expressed in the form of a logarithmic function, and even though light of infinitely high intensity is incident, there is a limit in increasing the size of the spot size. For example, a theoretical calculation for doubling the spot size of 0.5 μm to 1.0 μm requires a light intensity increase of about 200 times. Therefore, the method of adjusting the laser light intensity is not feasible.

한편, 폭이 다른 피트와 그루우브의 연속적인 노광을 위하여 종래의 잘 알려진 방법은 제3도와 같이 피트 노광을 위한 스폿(7)을 편향기(도시 생략)를 이용하여 래디얼(radial) 방향으로 편향시키는 것이다(미국특허 4,982,398 참조). 이 방법은 원하는 노광 폭을 위하여 편향기(deflector)를 약 5MHz의 고주파 신호로 구동하며 그때 전술한 ADIP 정보를 기록하기 위하여 22.05KHz의 워블 신호(wobble signal)를 그 고주파 신호와 합성한다. 이러한 방법에 따르면 그 편향각 범위를 조절함으로써 노광 폭을 제어할 수 있다. 그러나 이러한 방법에 있어서는 레이저 파우어, 편향각, 현상 시간과 그 현상액 농도 등 공정변수가 늘어나 그루우브를 안정적인 조건으로 형성하는 것이 어렵고, 또한 편향기의 구동신호로서 고주파 신호와 워블 신호를 합성해야 하는 등 그 시스템 전체가 복잡해 지는 문제가 있다.On the other hand, the conventional well-known method for the continuous exposure of the pit and groove of the different width is deflecting the spot 7 for the pit exposure in the radial direction using a deflector (not shown) as shown in FIG. (See US Patent 4,982,398). This method drives a deflector with a high frequency signal of about 5 MHz for the desired exposure width and then combines the wobble signal of 22.05 KHz with the high frequency signal to record the above-mentioned ADIP information. According to this method, the exposure width can be controlled by adjusting the deflection angle range. In this method, however, process variables such as laser powder, deflection angle, developing time, and developer concentration are increased, making it difficult to form grooves in a stable condition, and synthesizing high frequency signals and wobble signals as driving signals of the deflector. There is a problem that the whole system becomes complicated.

따라서 본 발명의 목적은 폭이 다른 피트와 그루우브를 형성하기 위한 노광 공정을 고주파로 편향기를 구동하는 것에 의하여 수행하지 않고 단지 광학적 조건만을 이용하여 공정변수를 줄임으로써 원하는 피트와 그루우브 폭을 안정적으로 형성할 수 있는 광디스크 마스터 기판의 노광방법 및 이에 적합한 노광장치를 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to stabilize the desired pit and groove width by reducing the process parameters using only optical conditions, without performing the exposure process for forming pits and grooves of different widths by driving the high frequency deflector. The present invention provides an exposure method of an optical disc master substrate and an exposure apparatus suitable therefor.

상기한 목적을 달성하는 본 발명의 노광방법은, 감광제가 도포되어 있는 .광디스크 유리 기판을 레이저 빔에 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 노출시키는 방법에 있어서, 상기한 레이저 빔을 발생하는 단계와, 상기한 레이저 빔을 상기한 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 변조 또는 편향하는 단계와, 상기한 변조 또는 편향된 레이저 빔을 대물렌즈로 상기한 감광제상에 집속하는 단계와, 상기한 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 변화시키는 단계를 포함하여, 상기한 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 상기한 레이저 빔의 광강도와 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 조절하여 상기한 감광제상에 형성되는 스폿의 크기를 변화시켜 노출시키는 것을 그 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of exposing an optical disk glass substrate coated with a photosensitive agent to a laser beam according to a pit or groove recording signal, the method comprising: generating the laser beam; Modulating or deflecting the laser beam in accordance with the pit or groove recording signal, focusing the modulated or deflected laser beam on the photosensitive agent with an objective lens, and incident on the objective lens A spot formed on the photosensitive agent by adjusting the diameter of the laser beam, by adjusting the light intensity of the laser beam and the diameter of the laser beam incident on the objective lens according to the pit or groove recording signal. It is characterized by changing the size of the exposure.

또한 상기한 목적을 달성하는 본 발명의 노광장치는, 감광제가 도포되어 있는 광디스크 유리 기판을 레이저 빔에 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 노출시키는 장치에 있어서, 상기한 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생수단과, 상기한 레이저 빔을 상기한 피트 및/또는 그루우브 기록신호에 따라 변조 또는 편향하는 변조 및 편향수단과, 상기한 변조 또는 편향된 레이저 빔을 대물렌즈로 상기한 감광제상에 집속하는 집속수단과, 상기한 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 변화시키는 빔직경 제어수단을 포함하여, 상기한 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 상기한 레이저 빔의 광강도와 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 조절하여 상기한 감광제상에 형성되는 스폿의 크기를 변화시켜 노출시키도록 구성하는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the exposure apparatus of the present invention, which achieves the above object, is a device for exposing an optical disk glass substrate coated with a photosensitive agent to a laser beam in accordance with a pit or groove recording signal, wherein the laser beam is generated to generate the laser beam. Means, modulating and deflecting means for modulating or deflecting the laser beam in accordance with the pit and / or groove recording signal, and focusing means for focusing the modulated or deflected laser beam on the photosensitive agent with an objective lens; And a beam diameter control means for changing the diameter of the laser beam incident on the objective lens, wherein the light intensity of the laser beam and the laser beam incident on the objective lens are changed according to the pit or groove recording signal. Adjusting the diameter to change the size of the spot formed on the photosensitive agent to be configured to expose All.

이러한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 노광방법을 수행하는 노광장치는 제4도와 같이, 레이저 빔(9)을 발생하는 레이저 광원(8), 레이저 빔(9)을 피트 기록용 빔(9a)과 그루우브 기록용 빔(9b)으로 가르는 편광빔 스프리터(11), 피트 기록용 빔(9a)을 변조하는 변조기(12)와 이를 구동하는 구동기(13), 그루우브 기록용 빔(9b)을 편향하는 편향기(15)와 이를 구동하는 구동기(16), 편향기(14)를 경유한 그루우브 기록용 빔(9b)을 소정의 직경으로 축소시켜 진행시키는 렌즈 디바이스(18), 변조기(12)를 경유한 피트 기록용 빔(9a)을 투과시키고 렌즈 디바이스(18)를 경유한 그루우브 기록용 빔(9b)을 반사시켜 동일 경로에 진행시키는 편광빔 스프리터(19), 편광빔 스프리터(19)를 경유한 피트 기록용 빔(9a) 또는 그루우브 기록용 빔(9b)을 평행하게 진행시키는 콜리메이팅 렌즈(20), 콜리메이팅 렌즈(20)를 경유한 피트 기록용 빔(9a) 또는 그루우브 기록용 빔(9b)을 감광제가 도포된 유리 기판(23)에 집속하는 대물렌즈(22), 각 레이저 빔의 경로상에 배치된 반사미러(10,14,17,21), 그리고 그 유리기판(23)을 회전시키는 스핀들 모터(24)로 구성된다.First, the exposure apparatus for performing the exposure method of the present invention, as shown in Fig. 4, the laser light source 8 for generating the laser beam 9, the laser beam 9 for the pit recording beam 9a and groove recording A polarizer splitter 11 splitting the beam 9b, a modulator 12 for modulating the pit recording beam 9a, a driver 13 for driving the deflector, and a deflector for deflecting the groove recording beam 9b ( 15) and the pit via the lens device 18 and the modulator 12 which reduce and advance the groove recording beam 9b via the deflector 14 and the driver 16 and the deflector 14 which drive it. Pits via the polarizing beam splitter 19 and the polarizing beam splitter 19 which transmit the recording beam 9a and reflect the groove recording beam 9b via the lens device 18 and travel in the same path. Collimating lens 20, collimating lens 20, which advances the recording beam 9a or the groove recording beam 9b in parallel. The objective lens 22 for focusing the pit recording beam 9a or the groove recording beam 9b on the glass substrate 23 coated with a photosensitive agent, and the reflection mirror 10 disposed on the path of each laser beam. , 14, 17, 21, and the spindle motor 24 for rotating the glass substrate 23.

상기한 노광장치의 구성에 있어서, 레이저 광원(8)으로서는 예컨대 알곤가스(Ar) 레이저를 사용한다. 이 레이저 광원(8)은 도시되지 않은 구동회로에 연결되어 그 구동신호에 따라 레이저를 연속발진하며 후술되는 바와 같이 노광 폭을 정밀하게 조정하기 위해 피트 기록시와 그루우브 기록시에 따라 레이저 빔의 광강도를 바꾸는 장치를 포함한다. 변조기(12)는 입사하는 피트 기록용 빔(9a)을 피트 기록신호에 따라 변조하기 위한 것으로 그 피트 기록신호에 따라 고출력을 발생하는 구동기(13)에 의해 구동되며, 그루우브 기록시에는 비작동되며 그때에는 피트 기록용 빔(9a)을 출사시키지 아니한다. 편향기(15)는 그루우브 기록시에 그루우브에 전술한 ADIP 정보의 기록을 위해 그루우브 기록용 빔(9b)을 편향하기 위한 것으로서, 그 구동기(16)는 예컨대 그루우브 기록신호(ADIP 정보)로서 제공되는 22.05KHz의 워블신호(wobble signal)를 소스로 한다. 즉 본 발명에 있어서의 편향기(15)는 단지 ADIP 정보의 기록을 위해 사용된 것으로서, 전술한 바와 같은 그루우브 폭 확보를 위해 고주파로 구동하는 종래의 그것과는 구별된다. 물론 이 편향기(15)는 그루우브 기록시에만 작동되며 피트 기록시에는 비작동 상태로서 그루우브 기록용 빔(9b)을 출사시키지 아니한다. 렌즈 디바이스(18)는 하나의 가변광학계로서 복수의 볼록렌즈 및 오목렌즈의 조합으로 구성되며, 입사하는 그루우브 기록용 빔(9b)을 상기 렌즈 디바이스(18)의 볼록렌즈 및 오목렌즈의 적절한 조합에 의해 상기한 피트 기록용 빔(9a)보다 작은 소정의 직경으로 줄여 진행시킨다.In the above-described configuration of the exposure apparatus, as the laser light source 8, for example, an argon gas (Ar) laser is used. The laser light source 8 is connected to a driving circuit (not shown) to continuously oscillate the laser in accordance with the drive signal, and to adjust the exposure width as described below. It includes a device for changing the light intensity. The modulator 12 is for modulating the incident pit recording beam 9a according to the pit recording signal, and is driven by the driver 13 which generates a high output according to the pit recording signal, and is inoperative during groove recording. In this case, the pit recording beam 9a is not emitted. The deflector 15 is for deflecting the groove recording beam 9b for recording the above-mentioned ADIP information in the groove during the groove recording, and the driver 16 is for example the groove recording signal (ADIP information). Source is a wobble signal of 22.05 KHz. That is, the deflector 15 in the present invention is used only for recording the ADIP information, and is distinguished from the conventional one driving at high frequency to secure the groove width as described above. Of course, this deflector 15 operates only during groove recording and does not emit the groove recording beam 9b in an inoperative state during pit recording. The lens device 18 is composed of a combination of a plurality of convex and concave lenses as one variable optical system, and an appropriate combination of the convex and concave lenses of the lens device 18 is applied to the incident groove recording beam 9b. This reduces the diameter to a predetermined diameter smaller than that of the pit recording beam 9a.

제5도는 대물렌즈(22)에 입사하는 피트 기록용 빔(9a)과 그루우브 기록용 빔(9b)의 프로파일을 보인다. 피트 기록시에 입사되는 실선으로 도시된 피트 기록용 빔(9a)은 대물렌즈(22)의 모든 개구수(numeral aperture)를 모두 이용하므로 유리 기판(23) 상에 미소 스폿으로 집속되며, 그루우브 기록시에 입사되는 점선으로 도시된 그루우브 기록용 빔(9b)은 대물렌즈(22)의 개구수 일부(근축부)를 이용하므로 유리 기판(23)상에 다소 큰 직경의 스폿으로 집속되는 것이다. 이와 같은 입사하는 빔의 직경에 따라 스폿의 직경이 변화되는 이론적 근거는 다음과 같다.5 shows the profile of the pit recording beam 9a and the groove recording beam 9b incident on the objective lens 22. As shown in FIG. The pit recording beam 9a shown by the solid line incident upon the pit recording uses all the numerical apertures of the objective lens 22, so that it is focused to a minute spot on the glass substrate 23, and grooves are provided. The groove recording beam 9b shown by the dotted line incident upon recording uses a part of the numerical aperture (paraxial portion) of the objective lens 22 to focus on a spot of a somewhat larger diameter on the glass substrate 23. . The theoretical basis for changing the spot diameter according to the diameter of the incident beam is as follows.

제6도를 참조하면, 대물렌즈(22)에 입사되는 광빔의 파면이 평면인 경우 파면곡률반경 R과 그 대물렌즈(22)의 초점거리 f가 동일하게 되며, 이때 대물렌즈(22)에 의하여 회절한계로 집속되는 스폿 사이즈 2ω₀는,Referring to FIG. 6, when the wavefront of the light beam incident on the objective lens 22 is a plane, the wavefront curvature radius R and the focal length f of the objective lens 22 are the same, whereby the objective lens 22 The spot size 2ω ₀ focused by the diffraction limit is

2ω_O=(λf)/(πω)=2K/ω2ω _O = (λf) / (πω) = 2K / ω

ω_O=K/ωω _O = K / ω

여기서, λ는 빔의 파장Where λ is the wavelength of the beam

ω는 입사하는 빔의 반경ω is the radius of the incident beam

κ는 비례상수κ is proportional constant

로 표현된다. 이 관계식에서 보듯이 집광되는 스폿 사이즈, 즉 노광 폭의 크기는 동일한 대물렌즈를 사용하고 입사하는 빔의 파장이 일정할 때 입사하는 빔의 직경과 반비례한다. 그러므로 상기한 렌즈 디바이스(18)에 의한 그루우브 기록용 빔(9b)의 직경을 조절함으로써 유리 기판(23)의 노광 폭을 조절할 수 있는 것이다.It is expressed as As shown in this relationship, the spot size to be focused, that is, the size of the exposure width, is inversely proportional to the diameter of the incident beam when the same objective lens is used and the wavelength of the incident beam is constant. Therefore, the exposure width of the glass substrate 23 can be adjusted by adjusting the diameter of the groove recording beam 9b by the lens device 18 described above.

한편, 단지 입사빔 직경 조절만으로 노광 폭을 넓히는 것은 약간의 입사하는 빔의 광강도 변화에 노광조건이 쉽게 영향을 받아 안정적으로 노광 폭을 유지하는데 어려움이 있게 된다. 따라서 본 발명은 어느 정도의 안정성과 일정한 노광 폭을 유지하기 위하여 전술한 바와 같이 피트 기록시와 그루우브 기록시에 따라 레이저 광원(8)의 레이저 출력을 적절이 바꾸는데, 이에 관해 설명하면 다음과 같다.On the other hand, widening the exposure width by only adjusting the incident beam diameter makes it difficult to maintain the exposure width stably because the exposure conditions are easily influenced by the light intensity change of the slightly incident beam. Therefore, the present invention changes the laser output of the laser light source 8 according to the time of pit recording and groove recording as described above in order to maintain a certain stability and a constant exposure width. .

먼저 레이저 빔의 강도분포 I는,First, the intensity distribution I of the laser beam is

I = (2P)/(πω_O ²)exp(-2r²/ω_O ²)I = (2P) / (πω _O ² ) exp (-2r ² / ω _O ² )

여기서, P는 레이저 파우더(W)Where P is laser powder (W)

r은 레이저의 중심으로부터의 거리r is the distance from the center of the laser

ω₀는 레이저 빔의 반경(중심강도의 1/e²)ω ₀ is the radius of the laser beam (1 / e ² of the center intensity)

로 표현되며, 이 관계식에 의거한 레이저 빔의 광강도와 스폿 직경에 대한 특성 그래프를 제7도에 첨부하였다. 이 그래프에 나타난 특성 곡선 a∼f의 조건은 다음의 표에 참조된다. 여기서 쓰레쉬홀드 레벨(thershold level)로 설정된 2×10⁹J/㎡·sec는 현상액 농도 30%, 현상시간 35초의 조건에서 그루우브가 약 1.0∼1.1㎛정도 되는 실험적으로 설정된 레이저 빔 강도의 값이다.A characteristic graph for the light intensity and the spot diameter of the laser beam based on this relation is attached to FIG. The conditions of the characteristic curves a to f shown in this graph are referred to the following table. Here, 2 × 10 ⁹ J / ㎡ · sec set as the threshold level is an experimentally set laser beam intensity value of about 1.0 to 1.1 μm with grooves of about 30% of developer concentration and 35 seconds of developing time. to be.

본 발명은 예컨대 상기한 콜리메이팅 렌즈(20)만을 경유하는 피트 기록용 빔(9a)을 0.5㎛ 정도로 집속하도록 한다. 이러한 조건에서 그루우브 기록용 빔(9b)을 1.0㎛로 집속하기 위하여 상기한 렌즈 디바이스(18)를 사용하여 그 기록용 빔(9b)의 직경을 줄이는 것이다. 또한 참조된 표 및 제7도의 그래프에 따라서 레이저 출력의 광강도를 조절함으로써 정확한 노광 폭을 안정적으로 유지한다. 이렇게 함에 있어서, 상기한 c곡선이 적용될 수는 있으나 약 400㎽의 광량이 요구되어 실현 불가능하다고 할 수 있다. 즉, 렌즈 디바이스를 이용해 빔 사이즈를 조절하는 것이 효과적이다. 바람직하게는 약 5,6㎽의 광량이 요구되는 e,f곡선을 적용한다.The present invention focuses, for example, the pit recording beam 9a via only the collimating lens 20 described above at about 0.5 占 퐉. In this condition, the lens device 18 described above is used to reduce the diameter of the recording beam 9b in order to focus the groove recording beam 9b to 1.0 mu m. In addition, by adjusting the light intensity of the laser output in accordance with the referenced table and the graph of FIG. In doing so, the above c curve can be applied, but it can be said that the amount of light of about 400 kW is not feasible. That is, it is effective to adjust the beam size using the lens device. Preferably, the e, f curve is applied, which requires about 5,6 광 of light.

실시예 1Example 1

전술한 유리 기판(23) 상에 감광제를 스핀 코팅(spin coating) 기법에 의해 950Å의 두께로 도포하고, 그루우브 기록시 전술한 렌즈 디바이스(18)로 그 입사빔의 직경을 1/2로 축소시키고 레이저 파우어를 6㎽로 하여 노광한 후, 현상조건은 현상액 농도 30%, 현상시간 35초로 하여, 제8도 (a)와 같이 양호한 결과를 얻었다.The photosensitive agent is applied to the glass substrate 23 described above by a spin coating technique to a thickness of 950 kPa, and the diameter of the incident beam is reduced to 1/2 by the aforementioned lens device 18 during groove recording. After exposing the laser powder to 6 kW, the developing conditions were 30% of the developer concentration and 35 seconds of developing time, thereby obtaining good results as shown in FIG.

실시예 2Example 2

전술한 실시예 1과 같은 조건으로 감광제 도포 및 현상을 실시하고, 그루우브 기록시에 전술한 렌즈 디바이스(18)를 사용하지 않고 레이저 파우어를 12㎽로 하였다. 결과는 제8도 (b)와 같으며, 충분한 그루우브 폭은 확보되지 않았다.The photosensitive agent was applied and developed under the same conditions as in Example 1 described above, and the laser power was set to 12 kW without using the lens device 18 described above at the time of groove recording. The result is shown in FIG. 8 (b), and sufficient groove width was not secured.

비교예Comparative example

전술한 실시예 1과 같은 조건으로 감광제 도포 및 현상을 실시하고, 그루우브 기록시에 전술한 렌즈 디바이스(18)를 사용하지 않고 레이저 파우어를 4㎽로 하고, 전술한 편향기(15)를 고주파로 작동시켜 실시하였다. 이때 편향각도는 0.6mrad, 고주파는 5MHz로 하였다. 결과는 제8도 (c)와 같다.The photosensitive agent was applied and developed under the same conditions as in Example 1 described above, the laser power was set to 4 kW without using the lens device 18 described above for groove recording, and the deflector 15 described above was subjected to high frequency. It was carried out by operating. The deflection angle was 0.6 mrad and the high frequency was 5 MHz. The results are shown in FIG. 8 (c).

이상에 설명한 바와 같이 본 발명은 넓은 폭의 그루우브를 형성함에 있어서 편향기를 고주파로 구동하는 일이 없어 광학계로 입사하는 빔의 직경을 축소시켜 행하여 보다 안정적인 노광 폭을 유지하는 발명으로서, 그루우브 기록시의 편향기를 워블신호로만 구동하면 되므로 공정변수를 줄여서 그루우브를 정확하고 안정적으로 형성할 수 있게 하는 동시에 시스템을 간소화시킬 수 있는 효과를 제공한다. 특히 본 발명은 기록가능형 광디스크를 위한 피트와 그루우브를 연속적으로 형성하는데 유리하다.As described above, the present invention does not drive the deflector at a high frequency in forming a wide groove, thereby reducing the diameter of the beam incident on the optical system to maintain a more stable exposure width. Since the deflector of the time needs to be driven only by the wobble signal, it is possible to reduce the process variables so that the grooves can be formed accurately and stably while simplifying the system. In particular, the present invention is advantageous for continuously forming pits and grooves for recordable optical discs.

Claims (8)

감광제가 도포되어 있는 광디스크 유리 기판을 레이저 빔에 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 노출시키는 방법에 있어서 상기 레이저 빔을 발생하는 단계와, 사이한 레이저 빔을 상기한 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 변조 또는 편향하는 단계와, 상기한 변조 또는 평향된 레이저 빔을 대물렌즈로 상기한 감광제상에 집속하는 단계와, 상기한 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 변화시키는 단계를 포함하여, 상기한 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 상기한 레이저 빔의 광강도와 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 조절하여 상기한 감광제상에 형성되는 스폿의 크기를 변화시켜 노출시키는 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광방법.A method of exposing an optical disk glass substrate coated with a photosensitive agent to a laser beam in accordance with a pit or groove recording signal, the method comprising: generating the laser beam and modulating the laser beam in accordance with the pit or groove recording signal. Or deflecting, focusing the modulated or deflected laser beam onto the photosensitive agent with an objective lens, and varying the diameter of the laser beam incident on the objective lens. Or controlling the optical intensity of the laser beam and the diameter of the laser beam incident on the objective lens according to the groove recording signal to change the size of the spot formed on the photosensitive agent to expose the optical disk stamper. Exposure method of the glass substrate for this. 제1항에 있어서, 상기한 레이저 빔을 피트 기록용 빔과 그루우브 기록용 빔으로 가르는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광방법.The method of claim 1, further comprising dividing the laser beam into a pit recording beam and a groove recording beam. 제1항에 있어서, 상기한 레이저 빔을 편향하는 단계를 워블신호로 구동되는 편향기에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광방법.The method of claim 1, wherein the deflecting of the laser beam is performed by a deflector driven by a wobble signal. 제1항에 있어서, 상기한 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 변화시키는 단계에 의하여 피트 기록시의 변조된 빔의 직경과 그루우브 기록시의 편향된 빔의 직경의 비율이 2 : 1인 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광벙법.The method of claim 1, wherein the ratio of the diameter of the modulated beam at the time of pit recording to the diameter of the deflected beam at the time of groove recording is 2: 1 by varying the diameter of the laser beam incident on the objective lens. An exposure method of a glass substrate for manufacturing an optical disk stamper, characterized in that. 감광제가 도포되어 있는 광디스크 유리 기판을 레이저 빔에 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 노출시키는 장치에 있어서, 상기한 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생수단과, 상기한 레이저 빔을 상기한 피트 및/또는 그루우브 기록신호에 따라 변조 또는 편향이는 변조 및 편향수단과, 상기한 변조 또는 편향된 레이저 빔을 대물렌즈로 상기한 감광제상에 집속하는 집속수단과, 상기한 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 변화시키는 빔직경 제어수단를 포함하여, 상기한 피트 또는 그루우브 기록신호에 따라 상기한 레이저 빔의 광강도와 대물렌즈에 입사되는 레이저 빔의 직경을 조절하여 상기한 감광제상에 형성되는 스폿의 크기를 변화시켜 노출시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광장치.An apparatus for exposing an optical disk glass substrate coated with a photosensitizer to a laser beam in accordance with a pit or groove recording signal, the apparatus comprising: laser beam generating means for generating the laser beam, and the pit and / or Modulation and deflection means for modulating or deflecting according to the groove recording signal, focusing means for focusing the modulated or deflected laser beam on the photosensitive agent with an objective lens, and a diameter of the laser beam incident on the objective lens And a beam diameter control means for changing the size of the spot, the spot being formed on the photosensitive agent by adjusting the light intensity of the laser beam and the diameter of the laser beam incident on the objective lens according to the pit or groove recording signal. Exposure apparatus of a glass substrate for manufacturing an optical disk stamper, characterized in that configured to change by exposing. 제5항에 있어서, 상기한 레이저 빔 발생수단에서 발생되는 레이저 빔을 피트 기록용 빔과 그루우브 기록용 빔으로 가르는 수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광장치.6. The exposure apparatus according to claim 5, further comprising means for dividing the laser beam generated by the laser beam generating means into a pit recording beam and a groove recording beam. 제5항에 있어서, 상기한 레이저 빔을 편향수단이, 편향기와 이 편향기를 워블신호로 구동하는 구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광장치.6. An exposure apparatus for a glass substrate for manufacturing an optical disc stamper according to claim 5, wherein the deflecting means comprises a deflector and a driver for driving the deflector with a wobble signal. 제5항에 있어서, 상기한 빔직경 제어수단에 피트 기록시의 변조된 빔의 직경과 그루우브 기록시의 편향된 빔의 직경의 비율이 2 : 1인 것을 특징으로 하는 광디스크 스탬퍼 제조를 위한 유리 기판의 노광장치.6. The glass substrate for manufacturing an optical disc stamper according to claim 5, wherein the ratio of the diameter of the modulated beam at the time of pit recording to the beam diameter control means and the diameter of the deflected beam at the time of groove recording is 2: 1. Exposure apparatus.