KR20080090891A - Optical disk, stamper for optical disk, and method for manufacturing optical disk - Google Patents

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Abstract

An optical disk, a stamper for optical disk, and a method for manufacturing an optical disk are provided to increase the storage capacity of an optical disk by forming smaller pits or lands in the recording layer. An optical disk comprises a substrate(100), a recording layer(400), and a heat absorption layer(200). The recording layer, made of phase-change material at one side of the substrate, is formed by removing any one of the crystalline area and amorphous area of the phase-change material. The heat absorption layer, made of a material having the ionization tendency larger or smaller than that of the recording layer, is formed on the upper or lower surface of the recording layer.

Description

광디스크, 광디스크 제조용 스탬퍼 및 광디스크 제조방법{Optical disk, Stamper for optical disk, and Method for manufacturing optical disk} Optical disk, Stamper for optical disk, and Method for manufacturing optical disk

도 1은 광디스크의 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the structure of an optical disc.

도 2의 (a)는 본 발명에 따른 광디스크의 기록층에 기록마크를 형성시키는 과정을 나타내는 도면이다. 2A is a diagram showing a process of forming a recording mark on a recording layer of an optical disc according to the present invention.

도 2의 (b)는 레이저광의 중심으로부터의 거리에 대한 레이저광의 세기 분포 및 온도 분포를 나타내는 그래프이다.FIG. 2B is a graph showing the intensity distribution and the temperature distribution of the laser light with respect to the distance from the center of the laser light.

도 3a와 도 3b는 상변화 물질의 상변화 과정에 따른 원자배열 상태를 도시한 개념도이다.3A and 3B are conceptual views illustrating an atomic arrangement state according to a phase change process of a phase change material.

도 4는 시간에 대한 온도 변화에 따른 상변화 상태를 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph illustrating a phase change state with temperature change with respect to time.

도 5는 상변화 물질로 구성된 기록층에 기록 마크를 형성시키는 방식을 나타낸 도면이다. 5 is a diagram showing a method of forming a recording mark on a recording layer made of a phase change material.

도 6은 본 발명에 따른 일실시예에 의한 광디스크를 가공하는 제조공정을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a manufacturing process for processing an optical disk according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 광디스크를 가공하는 제조공정을 나타내는 도면이다. 7 is a view showing a manufacturing process for processing an optical disc according to another embodiment according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 기판 200: 열흡수층100: substrate 200: heat absorption layer

300: 제1 유전체층 400: 기록층300: first dielectric layer 400: recording layer

410: 비정질 영역 420: 결정질 영역410: amorphous region 420: crystalline region

430,431: 피트 440, 441: 랜드430,431 feet 440 and 441 land

500: 제2 유전체층 600: 커버층500: second dielectric layer 600: cover layer

본 발명은 광디스크, 광디스크 제조용 스탬퍼 및 광디스크 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical disc, a stamper for manufacturing an optical disc, and an optical disc manufacturing method.

현재 개발되어 사용되는 광디스크의 저장 용량은 적색 레이저를 사용한 DVD급(4.7GB)과 최근 시장에 진입한 청색 레이저를 사용한 BD(Blue-lay Disk)급(25GB) 정도가 가능하다.The storage capacity of the optical disk currently developed and used is about DVD (4.7GB) using a red laser and BD (Blue-lay Disk) (25GB) using a blue laser that has recently entered the market.

하지만, 최근 광디스크에 저장하기 위한 정보의 용량이 대용량화되면서, 보다 많은 정보를 저장하기 위한 대용량 광디스크를 제작하기 위한 많은 시도가 이루어지고 있다.However, in recent years, as the capacity of information for storing on an optical disc is increased, many attempts have been made to manufacture a large capacity optical disc for storing more information.

도 1의 (a)는 광디스크의 구조를 도시한 사시도이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 X-X부분의 단면도이다.FIG. 1A is a perspective view showing the structure of an optical disc, and FIG. 1B is a sectional view of an X-X portion of FIG. 1A.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 광디스크(10)에는 원주 방향을 따라 홈(21)이 형성되어 있다. 이러한 홈을 피트(Pit)(21)라고 하고, 홈이 형성되지 않은 부분을 랜드(land)(22)라고 한다.As shown in FIG. 1A, a groove 21 is formed in the optical disc 10 along the circumferential direction. Such a groove is called a pit 21, and a portion where the groove is not formed is called a land 22.

광디스크는 피트(21)와 랜드(22)가 형성되어 여기에 입력되는 신호의 반사 정도에 따라 정보를 식별하도록 구성된다.The optical disc is formed so that the pit 21 and the land 22 are formed to identify information according to the degree of reflection of the signal input thereto.

대용량의 광디스크 제작은 광디스크(10)의 피트(21)의 크기를 줄임으로써 가능하다.Production of a large capacity optical disc is possible by reducing the size of the pit 21 of the optical disc 10.

광디스크의 피트(21)는 레이저광을 감광제가 도포된 기판에 집광시키는 것에 의해 형성된다. 이 경우 피트(21)의 크기는 기판에 집광되는 레이저광의 크기와 관련된다.The pits 21 of the optical disc are formed by condensing laser light on a substrate coated with a photosensitive agent. In this case, the size of the pit 21 is related to the size of the laser light focused on the substrate.

기판에 집광되는 레이저광의 크기는 레이저광의 파장(λ)에 비례하고 대물렌즈의 개구수(Numerical Aperture: NA)에 반비례한다.(d=1.22λ/NA). 따라서, 기록층에 집광되는 레이저광이 크기를 줄이기 위해서는 레이저광의 파장을 줄이거나 대물렌즈의 개구수를 증가시켜야 한다.The magnitude of the laser light focused on the substrate is proportional to the wavelength? Of the laser light and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the objective lens (d = 1.22 lambda / NA). Therefore, in order to reduce the size of the laser light focused on the recording layer, the wavelength of the laser light must be reduced or the numerical aperture of the objective lens must be increased.

그러나, 현재 단파장 레이저(청색 레이저(405nm)) 및 고 개구수(NA=0.85)의 사용으로 인한 광디스크의 고밀도화는 거의 이론적인 한계에 도달하였으며, 그 이상의 저장 용량을 구현하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다.However, the densification of optical discs due to the use of short wavelength lasers (blue lasers (405 nm)) and high numerical apertures (NA = 0.85) has almost reached the theoretical limit, and much research has been carried out to realize more storage capacity. have.

본 발명은 상기와 같은 점에 부응하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광디스크의 피트의 크기를 줄여 광디스크의 저장용량을 대용량화 하는데 있 다.The present invention was created to meet the above-mentioned point, and an object of the present invention is to reduce the size of the pit of the optical disk, thereby increasing the storage capacity of the optical disk.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광디스크는 기판, 상기 기판의 일면에 상변화 물질로 구성되고, 상기 상변화 물질의 결정질 영역과 비정질 영역 중 어느 하나가 제거되어 형성되는 기록층 및 상기 기록층의 상면 또는 하면에 적층되는 열흡수층을 포함하고, 상기 열흡수층은 상기 기록층을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 크거나 작은 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the optical disk according to the present invention comprises a substrate, a recording layer composed of a phase change material on one surface of the substrate, wherein any one of the crystalline region and the amorphous region of the phase change material is removed; And a heat absorbing layer stacked on an upper surface or a lower surface of the recording layer, wherein the heat absorbing layer is formed of a material having a greater or smaller ionization tendency than a material constituting the recording layer.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 기록층은 피트(Pit) 또는 랜드(Land) 형태로 형성될 수 있다.In an embodiment according to the present invention, the recording layer may be formed in the form of a pit or a land.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 기록층은 GeSbTe로 형성될 수 있다.As an embodiment according to the present invention, the recording layer may be formed of GeSbTe.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 열흡수층은 금속 또는 금속합금으로 형성될 수 있다.In an embodiment according to the present invention, the heat absorption layer may be formed of a metal or a metal alloy.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 열흡수층은 Al 또는 Al 합금으로 형성될 수 있다.As an embodiment according to the invention, the heat absorption layer may be formed of Al or Al alloy.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 열흡수층은 Ag 또는 Ag 합금으로 형성될 수 있다.In an embodiment according to the present invention, the heat absorption layer may be formed of Ag or Ag alloy.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 기록층과 상기 열흡수층 사이에는 상기 열흡수층의 열 흡수 정도를 조절하여 기록 마크의 크기를 조절하는 유전체층이 더 포함될 수 있다. In an embodiment according to the present invention, a dielectric layer may be further included between the recording layer and the heat absorbing layer to adjust the size of the recording mark by controlling the degree of heat absorption of the heat absorbing layer.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 유전체층은 ZnS와 SiO2의 혼합물로 형성될 수 있다.In an embodiment according to the present invention, the dielectric layer may be formed of a mixture of ZnS and SiO 2 .

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 기록층의 상면에 적층되어 상기 기록층을 물리적, 화학적으로 보호하는 보호층이 더 포함될 수 있다.As an embodiment according to the present invention, a protective layer laminated on the upper surface of the recording layer to physically and chemically protect the recording layer may be further included.

본 발명에 따른 광디스크 제조용 스탬퍼는 기판, 상기 기판의 일면에 상변화 물질로 구성되고, 상기 상변화 물질의 결정질 영역과 비정질 영역 중 어느 일 영역이 제거되어 형성되는 기록층 및 상기 기록층의 일면에 적층되는 열흡수층을 포함하고, 상기 열흡수층은 상기 기록층을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 크거나 작은 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.The stamper for manufacturing an optical disc according to the present invention includes a substrate, a recording layer formed of a phase change material on one surface of the substrate, and on which one of the crystalline region and the amorphous region of the phase change material is removed and on one surface of the recording layer. And a heat absorbing layer to be stacked, wherein the heat absorbing layer is formed of a material having a greater or smaller ionization tendency than a material constituting the recording layer.

본 발명에 따른 광디스크 제조방법은 기판에 열흡수층, 상기 열흡수층의 재질보다 이온화 경향이 크거나 작은 상변화 물질의 기록층이 형성되는 단계, 상기 기록층에 열을 가해져 상기 기록층의 상변화 물질의 상이 변화되어 기록 마크가 형성되는 단계 및 상기 기록마크 또는 상기 기록층의 상기 기록마크를 제외한 부분이 제거되는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing an optical disc according to the present invention, a heat absorbing layer is formed on a substrate, and a recording layer of a phase change material having a larger or smaller ionization tendency than a material of the heat absorbing layer is formed, and heat is applied to the recording layer to change the phase change material of the recording layer. The image is changed so that a recording mark is formed and a portion of the recording mark or the recording layer of the recording layer is removed except for the recording mark.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크, 광디스크 제조용 스탬퍼 및 광디스크 제조방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical disk, a stamper for manufacturing an optical disk, and an optical disk manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

광디스크에 피트 또는 랜드를 형성하는 과정은 기록층에 기록마크를 형성시키는 과정과 기록마크 또는 기록마크를 제외한 부분을 제거하는 과정으로 이루어진다.Forming a pit or land on the optical disc consists of forming a recording mark in the recording layer and removing a portion except for the recording mark or recording mark.

도 2의 (a)는 본 발명에 따른 광디스크의 기록층에 기록마크를 형성시키는 과정을 나타내는 도면이다. 그리고 도 2의 (b)는 레이저광의 중심으로부터의 거리에 대한 레이저광의 세기 분포 및 온도 분포를 나타낸 그래프이다.2A is a diagram showing a process of forming a recording mark on a recording layer of an optical disc according to the present invention. 2B is a graph showing the intensity distribution and the temperature distribution of the laser beam with respect to the distance from the center of the laser beam.

도 2의 (a)와 같이 기판(30)에 기록층(20)을 구성하는 감광제(Photo Resist)를 도포한다. 그리고, 기판(30)을 회전시키고 기판(30)에 대물 렌즈(60)로 집광한 레이저광(70)을 집광시킨다. 기록층(40)을 구성하는 감광제와 레이저광(70)이 상호 반응하여 기록층(40)에 기록 마크(50)가 형성된다.As shown in FIG. 2A, a photoresist constituting the recording layer 20 is applied to the substrate 30. Then, the substrate 30 is rotated and the laser beam 70 collected by the objective lens 60 on the substrate 30 is collected. The recording mark 50 is formed on the recording layer 40 by the reaction between the photosensitive agent constituting the recording layer 40 and the laser light 70.

여기에서, 기록층(40)에 형성되는 기록 마크(50)의 크기를 줄이기 위하여 열에 의하여 기록 마크(50)를 형성시키는 방법이 사용될 수 있다.Here, a method of forming the recording mark 50 by heat can be used to reduce the size of the recording mark 50 formed on the recording layer 40.

도 2의 (b)에서 Ⅰ는 레이저광의 중심으로부터의 거리에 대한 레이저광의 세기 분포를 나타낸 그래프이고, Ⅱ는 레이저광의 중심으로부터의 거리에 대한 온도 분포를 나타낸 그래프이다.In FIG. 2B, I is a graph showing the intensity distribution of the laser light with respect to the distance from the center of the laser light, and II is a graph showing the temperature distribution with respect to the distance from the center of the laser light.

Ⅰ와 Ⅱ의 그래프를 비교하면, 레이저광의 중심으로부터의 거리에 대한 광도 분포보다 레이저광의 중심으로부터의 거리에 대한 온도 분포가 훨씬 예리한 것을 알 수 있다.Comparing the graphs of I and II, it can be seen that the temperature distribution with respect to the distance from the center of the laser light is much sharper than the luminous intensity distribution with respect to the distance from the center of the laser light.

따라서, 온도의 변화를 이용하여 기록층(40)에 기록마크(50)를 형성시키는 경우, 기록층에 집광된 레이저광(51)의 크기보다 크기가 작은 기록 마크(52)를 형성시킬 수 있다. 즉, 열에 반응하는 성질의 재질을 사용하여 기록 마크(52)를 형성한다면, 보다 미세한 크기의 기록마크(52)를 형성시킬 수 있다.Therefore, when the recording mark 50 is formed in the recording layer 40 by using the change of temperature, the recording mark 52 having a smaller size than the size of the laser light 51 focused on the recording layer can be formed. . That is, if the recording mark 52 is formed using a material having a property of reacting with heat, the recording mark 52 having a finer size can be formed.

상기와 열에 반응하는 성질의 재질로서, 상변화 물질이 사용될 수 있다.As a material having a property of reacting with the heat, a phase change material may be used.

도 3a와 도 3b는 상변화 물질의 상변화 과정에 따른 원자배열 상태를 도시한 개념도이다.3A and 3B are conceptual views illustrating an atomic arrangement state according to a phase change process of a phase change material.

도 3a는 상변화 물질의 결정질(crystalline) 상태에서의 원자배열을 나타낸 개념도이고, 도 3b는 상변화 물질의 비정질(amorphous) 상태에서의 원자배열을 나타낸 개념도이다.3A is a conceptual diagram illustrating an atomic arrangement in a crystalline state of a phase change material, and FIG. 3B is a conceptual diagram illustrating an atomic arrangement in an amorphous state of a phase change material.

상변화 물질의 경우 도 3a와 도3b와 같이, 원자배열에 따라 상이 결정된다.In the case of a phase change material, as shown in FIGS. 3A and 3B, a phase is determined according to an atomic arrangement.

원자들이 각 격자점에 위치하여 고체 전체의 에너지가 낮은 격자점에 위치하여 고체 전체가 낮은 에너지 상태를 유지할 때를 결정질(crystalline) 상태이라고 하고, 용융 후 급냉하여 원자들이 각 격자점에 들어가지 못한 상황을 유지하여 전체적으로 최소 에너지를 유지하지 못할 때는 비정질(amorphous) 상태라고 한다.When the atoms are located at each lattice point and the energy of the solid is located at a low lattice point, the solid state is kept in a low energy state, which is called the crystalline state. When the situation is not maintained and the minimum energy as a whole is not maintained, it is called an amorphous state.

도 4는 시간에 대한 온도 변화에 따른 상변화 상태를 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph illustrating a phase change state with temperature change with respect to time.

도 4의 Ⅲ는 결정질 상태가 형성되는 과정을 나타내는 그래프이고, 도 4의 Ⅳ는 비정질 상태가 형성되는 과정을 나타내는 그래프이다. 그래프의 가로축(t)은 시간을 나타내고, 그래프의 세로축(T)은 온도를 나타낸다.FIG. 4 is a graph illustrating a process of forming a crystalline state, and FIG. 4 is a graph illustrating a process of forming an amorphous state. The horizontal axis t of the graph represents time, and the vertical axis T of the graph represents temperature.

고체상의 상변화 물질을 결정 온도(Tcry) 이상의 온도로 결정에 필요한 시간 이상 가열한 후 서서히 냉각시키면 결정질이 된다.그러나, 고체상의 상변화 물질을 용융점(Tm) 이상의 고온으로 빠른 시간에 용융시킨 후 급냉시키면 비정질 상태가 된다.After heating the phase change material in the solid-phase crystallization temperature more than the time required for determining a temperature of at least (T cry) becomes When slowly cooled crystalline, but melt in a short time the phase change material in the solid phase at a high temperature above the melting point (T m) After quenching, the solution becomes amorphous.

상변화 물질의 이러한 성질을 이용하여, 기록층의 재료로서 상변화 물질을 사용하면, 기록층에 보다 작은 크기의 기록 마크를 형성시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 결정질 상태의 기록층에 기록마크를 형성시키고자 하는 영역에 고온의 레이저광을 집광시킨 후 빠른 시간에 냉각시키면, 비정질 상태의 기록마크가 형성된다.By utilizing this property of the phase change material, using the phase change material as the material of the recording layer makes it possible to form recording marks of smaller size in the recording layer. For example, when a high temperature laser light is focused on a region where a recording mark is to be formed in a recording layer in a crystalline state and then cooled quickly, an recording mark in an amorphous state is formed.

도 5는 상변화 물질로 구성된 기록층에 기록 마크를 형성시키는 방식을 나타낸 도면이다. 5 is a diagram showing a method of forming a recording mark on a recording layer made of a phase change material.

도 5의 (a)는 결정질 상태의 기록층(40a)에 비정질 상태의 기록 마크(55a)를 형성시키는 방식을 나타내는 도면이다. 결정질 상태의 기록층(40a)에 고온의 레이저광을 입사시킨 후 급냉시키면, 기록층(40a)에는 비정질 영역의 기록 마크(55a)가 형성되고, 이를 제외한 부분(56a)은 결정질 영역을 형성한다.FIG. 5A is a diagram showing a method of forming an recording mark 55a in an amorphous state on the recording layer 40a in a crystalline state. When a high-temperature laser beam is incident on the recording layer 40a in the crystalline state and then rapidly cooled, the recording mark 55a of the amorphous region is formed in the recording layer 40a, and the portions 56a except for this form the crystalline region. .

도 5의 (b)는 비정질 상태의 기록층(40b)에 결정질 상태의 기록 마크(55a)를 형성시키는 방식을 나타내는 도면이다. 비정질 상태의 기록층(40b)에 레이저광을 이용하여 결정 온도 이상의 온도로 결정에 필요한 시간 이상 가열한 후 서서히 냉각시키면, 기록층(40b)에는 결정질 영역의 기록 마크(55b)가 형성된다. 기록층(40b) 중 기록 마크(55b)를 제외한 부분(56b)은 비정질 영역을 형성한다. FIG. 5B is a diagram showing a method of forming the recording mark 55a in the crystalline state on the recording layer 40b in the amorphous state. When the recording layer 40b in the amorphous state is heated at a temperature equal to or higher than the crystal temperature using a laser beam for more than a time required for crystallization and then gradually cooled, the recording mark 55b of the crystalline region is formed in the recording layer 40b. The portion 56b of the recording layer 40b except for the recording mark 55b forms an amorphous region.

상기와 같이 기록층(40a, 40b)에 기록 마크(55a, 55b)를 형성시킨 후, 기록층(40a, 40b)의 기록 마크(55a, 55b) 부분을 제거하거나, 기록층(40a, 40b)의 기록마크(55a, 55b) 부분을 제외한 부분(56a, 56b)을 제거하는 에칭 공정이 필요하다. 즉, 에칭 공정을 통하여 기록층에 피트 또는 랜드를 형성시킬 수 있다.After the recording marks 55a and 55b are formed in the recording layers 40a and 40b as described above, the portions of the recording marks 55a and 55b of the recording layers 40a and 40b are removed or the recording layers 40a and 40b are removed. An etching process is required to remove portions 56a and 56b except portions of the recording marks 55a and 55b. That is, pits or lands can be formed in the recording layer through the etching process.

상기 기록층(40a, 40b)의 기록마크(55a, 55b) 또는 기록층(40a, 40b)의 기록마크(55a, 55b)를 제외한 부분(56a, 56b)을 제거하는 에칭 공정에 대해서는 이하 설명되는 실시예에서 같이 설명하기로 한다.An etching process for removing portions 56a and 56b except for the recording marks 55a and 55b of the recording layers 40a and 40b or the recording marks 55a and 55b of the recording layers 40a and 40b will be described below. It will be described as in the embodiment.

도 6은 본 발명에 따른 일실시예에 의한 광디스크를 가공하는 제조공정을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a manufacturing process for processing an optical disk according to an embodiment of the present invention.

이하 설명되는 실시예에서는 결정질 상태의 기록층에 비정질 상태의 기록마크를 형성하는 공정에 대해서 설명하나, 그 반대의 경우에도 당업자라면 이하 설명되는 실시예로부터 충분히 실시할 수 있을 것이다.In the embodiments described below, the process of forming the recording marks in the amorphous state in the recording layer in the crystalline state will be described. However, those skilled in the art will be able to perform the process sufficiently from the embodiments described below.

도 6의 (a)는 기판(100) 위에 열흡수층(200), 제1 유전체층(300), 기록층(400), 제2 유전체층(500), 커버층(600)을 적층하는 단계를 나타내는 도면이다.FIG. 6A illustrates a step of stacking the heat absorbing layer 200, the first dielectric layer 300, the recording layer 400, the second dielectric layer 500, and the cover layer 600 on the substrate 100. to be.

상기와 같이, 열흡수층(200), 제1 유전체층(300), 기록층(400), 제2 유전체층(500), 커버층(600)을 적층하는 공정은 스퍼터링(Sputtering)에 의해 이루어질 수 있다. 여기서, 스퍼터링은 적층하고자 하는 물질에 아르곤 등의 불활성 원소를 부딪쳐서 적층하고자 하는 물질의 분자를 쫓아낸 후 기판의 표면에 그 물질을 부착하는 증착방식을 말한다..As described above, the process of stacking the heat absorbing layer 200, the first dielectric layer 300, the recording layer 400, the second dielectric layer 500, and the cover layer 600 may be performed by sputtering. Here, sputtering refers to a deposition method in which an inert element such as argon collides with a material to be stacked to drive out molecules of the material to be stacked and then attach the material to the surface of the substrate.

도 6의 (b)는 기록층(400)에 기록 마크(410)를 형성시키는 공정을 나타내는 도면이다.FIG. 6B is a diagram illustrating a step of forming the recording mark 410 in the recording layer 400.

레이저 광을 이용하여 기록층(400)에 열을 가하여 기록층(400)에 기록 마크(410)를 형성시킨다. 이 때 레이저광은 청색 파장의 레이저광이 이용될 수 있다. 결정질 상태의 기록층(400)에 기록마크(410)를 형성시키고자 하는 곳에 레이저광을 입사시켜 용융점 이상으로 온도를 높인 후, 급냉시켜서 비정질 상태의 기록 마크(410)를 형성시킨다.The recording mark 410 is formed on the recording layer 400 by applying heat to the recording layer 400 using the laser light. In this case, the laser light of the blue wavelength may be used as the laser light. A laser beam is incident on a place where the recording mark 410 is to be formed on the recording layer 400 in the crystalline state, the temperature is raised above the melting point, and then quenched to form the recording mark 410 in the amorphous state.

여기에서, 커버층(600)은 레이저광의 입사면을 구성하는 것과 동시에 레이저광의 광로가 되는 층이다. 커버층(600)의 두께를 조절함으로써, 기록층(400)에 입사되는 레이저광의 초점을 맞출 수 있다.Here, the cover layer 600 constitutes the incident surface of the laser light and serves as an optical path of the laser light. By adjusting the thickness of the cover layer 600, the laser light incident on the recording layer 400 can be focused.

여기에서, 기록층(400)의 재료로는 상변화 물질 중의 하나인 GeSbTe가 사용될 수 있다. 여기서 GeSbTe는 게르마늄(Germanium,Ge), 안티몬(Antimony, Sb), 텔루리움(Tellurium,Te)이 혼합되어 형성되는 상변화 물질이다.Here, GeSbTe, which is one of phase change materials, may be used as a material of the recording layer 400. Here, GeSbTe is a phase change material formed by mixing germanium (Germanium, Ge), antimony (Sb), and tellurium (Tellurium, Te).

한편, 열흡수층(200)은 기록층(400)에 비정질상태의 기록 마크(410)를 형성시키는데 있어서, 기록층(400)을 냉각시키기 위하여 기록층(400)에서 발산되는 열을 흡수하는 역할을 한다.Meanwhile, the heat absorption layer 200 absorbs heat emitted from the recording layer 400 to cool the recording layer 400 in forming the recording mark 410 in an amorphous state in the recording layer 400. do.

열흡수층(200)의 재료로서 여러 종류의 금속재료가 사용될 수 있다. 예를 들면, Al, Cr, Fe, Co, Ni, Mn, Zn 등이나 이들의 금속합금이 사용될 수 있다.Various types of metal materials may be used as the material of the heat absorption layer 200. For example, Al, Cr, Fe, Co, Ni, Mn, Zn or the like or metal alloys thereof may be used.

본 실시예에서는 열흡수층(200)을 기록층(400)의 하측에 배치시켰으나, 기록층(400)의 상측에 배치시키는 것도 가능하다.In the present embodiment, the heat absorbing layer 200 is disposed below the recording layer 400, but it is also possible to arrange the heat absorbing layer 200 above the recording layer 400.

한편, 제1 유전체층(300)이 열흡수층(200)과 기록층(400) 사이에 배치된다. 제1 유전체층(300)은 두께에 따라 열흡수층(200)과 기록층(400)의 거리를 조절함으로써, 열흡수층(200)의 열흡수의 정도를 조절하는 역할을 한다. 즉 제1 유전체층(300)의 두께를 얇게 할수록 기록층(400)과 열흡수층(200)의 거리가 가까워져서 열흡수층(200)의 흡수 정도가 증가할 것이다. 이 경우 기록층(400)의 냉각 속도가 증가된다. 제1 유전체층(300)의 재료로는 ZnS와 SiO2의 혼합물이 사용될 수 있다.Meanwhile, the first dielectric layer 300 is disposed between the heat absorption layer 200 and the recording layer 400. The first dielectric layer 300 controls the degree of heat absorption of the heat absorption layer 200 by adjusting the distance between the heat absorption layer 200 and the recording layer 400 according to the thickness. That is, as the thickness of the first dielectric layer 300 becomes thinner, the distance between the recording layer 400 and the heat absorbing layer 200 becomes closer, and thus the degree of absorption of the heat absorbing layer 200 will increase. In this case, the cooling rate of the recording layer 400 is increased. A mixture of ZnS and SiO 2 may be used as the material of the first dielectric layer 300.

이와 같이 제1 유전체층(300)의 두께를 조절하여 상변화 물질로 구성된 기록층(400)의 냉각 속도를 조절함으로써, 기록마크(410)의 크기를 조절할 수 있다.As described above, the size of the recording mark 410 may be adjusted by controlling the cooling rate of the recording layer 400 made of a phase change material by controlling the thickness of the first dielectric layer 300.

도 6의 (c)는 기록층(400)에서 커버층(600)과 제2 유전체층(500)을 분리하는 공정을 나타내는 도면이다.FIG. 6C is a diagram illustrating a process of separating the cover layer 600 and the second dielectric layer 500 from the recording layer 400.

상기와 같이 기록층(400)에 기록마크(410)를 형성시킨 후, 커버층(600)과 제2 유전체층(500)을 기록층(400)으로부터 분리해낸다. 여기에서, 제2 유전체층(500)은 커버층(600)과 기록층(400)의 분리를 용이하게 하는 역할을 한다. 제 2유전체층(500)의 재질로는, SiO2가 사용될 수 있다.After the recording mark 410 is formed on the recording layer 400 as described above, the cover layer 600 and the second dielectric layer 500 are separated from the recording layer 400. Here, the second dielectric layer 500 serves to facilitate separation of the cover layer 600 and the recording layer 400. As the material of the second dielectric layer 500, SiO 2 may be used.

도 6의 (d)는 기록층(400)의 기록마크(410)를 제외한 부분(420)을 제거하는 공정을 나타내는 도면이다.FIG. 6D illustrates a step of removing the portion 420 except for the recording mark 410 of the recording layer 400.

기록층(400)의 기록마크(410)를 제외한 부분(420), 즉 기록층(400)의 결정질 영역을 식각액을 이용하여 제거한다. 본 실시예에서 상변화 물질로 사용된 GeSbTe를 식각하는 식각액으로는 알칼리 용액이 사용될 수 있다. 예를 들면 KOH, NaOH 용액 등이 사용 가능하다.The portion 420 except for the recording mark 410 of the recording layer 400, that is, the crystalline region of the recording layer 400, is removed using an etching solution. An alkaline solution may be used as an etchant for etching GeSbTe used as a phase change material in this embodiment. For example, KOH, NaOH solution, etc. can be used.

한편, 기록층(400)의 결정질 영역(420)과 비정질 영역(410) 중 어느 하나의 영역만을 식각하기 위하여, 열흡수층(200)은 기록층(400)을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 크거나 작은 물질로 구성된다. Meanwhile, in order to etch only one of the crystalline region 420 and the amorphous region 410 of the recording layer 400, the heat absorption layer 200 has a greater tendency to ionize than the material constituting the recording layer 400. It is composed of small substances.

열흡수층(200)은 기록층(400)과의 이온화 경향의 차이로 인하여 식각시에 기 록층(400)과의 상호 작용에 의하여 기록층(400)의 결정질 영역(420)과 비정질 영역(410)이 선택적으로 식각되도록 한다.The heat absorbing layer 200 is crystalline region 420 and amorphous region 410 of the recording layer 400 by interaction with the recording layer 400 during etching due to the difference in ionization tendency with the recording layer 400. This may be selectively etched.

열흡수층(200)이 기록층(400)을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 큰 물질로 구성되는 경우, 기록층(400)의 결정계 영역(420)만이 식각된다. 그리고, 열흡수층(200)이 기록층(400)을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 작은 물질로 구성되는 경우, 기록층(400)의 비정질 영역(410)만이 식각된다.When the heat absorption layer 200 is made of a material having a greater ionization tendency than the material constituting the recording layer 400, only the crystal region 420 of the recording layer 400 is etched. When the heat absorption layer 200 is made of a material having a smaller ionization tendency than the material constituting the recording layer 400, only the amorphous region 410 of the recording layer 400 is etched.

본 실시예는 도 6의 (d)와 같이 기록층(400)의 결정질 영역(420)만이 식각된다. 이 경우, 열흡수층(200)은 기록층(400)을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 큰 물질로 구성된다. 이 때, 기록층(400)의 재료로서 GeSbTe가 사용된 경우 Ge, Sb, Te 보다 이온화 경향이 큰 Al 또는 Al 합금이 사용될 수 있다.In this embodiment, only the crystalline region 420 of the recording layer 400 is etched as shown in FIG. In this case, the heat absorption layer 200 is made of a material having a greater tendency of ionization than a material constituting the recording layer 400. At this time, when GeSbTe is used as the material of the recording layer 400, Al or an Al alloy having a larger ionization tendency than Ge, Sb, and Te may be used.

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 광디스크를 가공하는 제조공정을 나타낸 도면이다. 7 is a view showing a manufacturing process for processing an optical disc according to another embodiment according to the present invention.

본 실시예는 기록층(400)의 결정질 영역(420)과 비정질 영역(410) 중 비정질 영역(410)만을 식각하는 경우이다. 도 7의 (a), (b), (c)에 해당하는 공정은 도 6의 (a), (b), (c)에 해당하는 공정과 동일한 과정으로 이루어지므로, 설명을 생략하기로 한다.In the present exemplary embodiment, only the amorphous region 410 is etched out of the crystalline region 420 and the amorphous region 410 of the recording layer 400. Since the process corresponding to (a), (b) and (c) of FIG. 7 is made of the same process as the process corresponding to (a), (b) and (c) of FIG. 6, description thereof will be omitted. .

도 7의 (d)는 기록층(400)의 기록마크를 구성하는 비정질 영역(410)을 제거하는 에칭공정을 나타내는 도면이다. FIG. 7D is a diagram illustrating an etching process of removing the amorphous region 410 constituting the recording mark of the recording layer 400.

기록층(400)은 열흡수층(200)과 상호 작용하여 기록층(400)의 결정질 영역(420)과 비정질 영역(410) 중 비정질 영역(410)만이 식각된다.The recording layer 400 interacts with the heat absorbing layer 200 to etch only the amorphous region 410 of the crystalline region 420 and the amorphous region 410 of the recording layer 400.

이 경우, 열흡수층(200)의 재료로는 기록층(400)을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 작은 물질이 사용된다. 이 때, 기록층(400)의 재료로서 GeSbTe가 사용된 경우, Ge, Sb, Te보다 이온화 경향이 작은 Ag 또는 Ag 합금이 사용될 수 있다.In this case, as the material of the heat absorption layer 200, a material having a smaller ionization tendency than a material constituting the recording layer 400 is used. At this time, when GeSbTe is used as the material of the recording layer 400, Ag or Ag alloys having a smaller ionization tendency than Ge, Sb, and Te may be used.

상기 도 6과 도 7에서 살펴본 바와 같이, 열흡수층(200)은 기록층(400)을 냉각시키기 위해 열을 흡수하는 역할을 할 뿐만 아니라, 열흡수층(200)의 재료를 적절히 선택함에 따라 기록층(400)의 결정질 영역(420)과 비정질 영역(410)을 선택적으로 제거하는 역할을 한다.As shown in FIGS. 6 and 7, the heat absorbing layer 200 not only absorbs heat to cool the recording layer 400, but also appropriately selects a material of the heat absorbing layer 200. It selectively serves to remove the crystalline region 420 and the amorphous region 410 of (400).

도 6 또는 도 7의 공정의 결과, 기록층(400)의 결정질 영역(420)과 비정질 영역(410) 중 어느 하나가 제거되어 피트(도 6의 430, 도 7의 431) 또는 랜드(도 6의 440, 도 7의 441)가 형성되게 된다.As a result of the process of FIG. 6 or 7, either one of the crystalline region 420 and the amorphous region 410 of the recording layer 400 is removed to form a pit (430 of FIG. 6, 431 of FIG. 7) or a land (FIG. 6). 440 of FIG. 7 and 441 of FIG. 7 are formed.

즉, 본 발명에 따른 일실시예에 의한 광디스크는 기판(100)과, 기판(100)의 일면에 상변화 물질로 구성되고 결정질 영역(420)과 비정질 영역(410) 중 어느 하나가 제거되어 형성되는 기록층(400) 및 기록층(400)의 상면 또는 하면에 적층되는 열흡수층(200)을 포함하여 구성된다.That is, the optical disk according to the embodiment of the present invention is formed of a substrate 100 and a phase change material on one surface of the substrate 100 and formed by removing any one of the crystalline region 420 and the amorphous region 410. And a heat absorbing layer 200 stacked on an upper surface or a lower surface of the recording layer 400.

상기와 같이 기판(100)에 형성된 피트(도 6의 430, 도 7의 431) 또는 랜드(도 6의 440, 도 7의 441)에 니켈 등의 금속층을 적층시키면, 광디스크 제조시 원판으로 사용되는 스탬퍼(Stamper)가 제조된다.As described above, when a metal layer such as nickel is laminated on a pit (430 in FIG. 6 and 431 in FIG. 7) or a land (440 in FIG. 6 and 441 in FIG. 7) formed on the substrate 100, the disc may be used as a disc in manufacturing an optical disc. Stampers are made.

상기와 같이 제조된 스탬퍼(Stamper)에서 사출 성형 방법을 이용하여 광디스크의 재료가 되는 PC(PolyCarbonate) 재질의 기판이 다량으로 제조될 수 있다. 이와 같이 제조된 기판에 입사신호를 반사하기 위한 반사층을 적층하고 그 위에 반사 층을 물리적, 화학적으로 보호하기 위한 보호층이 적층하면 광디스크가 제조공정이 완료된다.In the stamper manufactured as described above, a substrate of a PC (PolyCarbonate) material, which is a material of an optical disk, may be manufactured in a large amount using an injection molding method. When the reflective layer for reflecting the incident signal is laminated on the substrate thus manufactured, and the protective layer for physically and chemically protecting the reflective layer is stacked thereon, the optical disk is manufactured.

한편, 도 6 또는 도 7의 공정으로 제조된 피트(도 6의 430, 도 7의 431) 또는 랜드(도 6의 440, 도 7의 441)에 직접 반사층 및 보호층을 적층시켜, ROM(Read-Only Memory) 형태의 광디스크를 제조할 수도 있다. Meanwhile, a reflective layer and a protective layer are directly stacked on the pits (430 of FIG. 6 and 431 of FIG. 7) or lands (440 of FIG. 6 and 441 of FIG. 7) manufactured by the process of FIG. 6 or FIG. -Only Memory (optical memory) type can also be manufactured.

이상에서는 본 발명에 따른 광디스크, 광디스크 제조용 스탬퍼 및 광디스크 제조방법에 대하여 첨부한 도면들을 참조를 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.In the above described with reference to the accompanying drawings for the optical disk, the optical disk manufacturing stamper and optical disk manufacturing method according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, the technical idea of the present invention Various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of.

상기한 바와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 광디스크, 광디스크 제조용 스탬퍼 및 광디스크 제조방법은 상변화 물질에 기록마크를 형성하여, 기록층에 보다 작은 크기의 피트 또는 랜드를 형성함으로써, 대용량의 고밀도 광디스크를 제공하는 효과가 있다.The optical disk, the stamper for manufacturing an optical disk, and the optical disk manufacturing method according to the present invention constructed and operated as described above form a recording mark on a phase change material, thereby forming a smaller sized pit or land in the recording layer, thereby providing a high-density optical disk with a large capacity. Has the effect of providing.

또한, 열흡수층의 두께를 조절함에 따라, 원하는 크기의 피트 또는 랜드를 형성시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by adjusting the thickness of the heat absorbing layer, there is an effect that can form a pit or land of a desired size.

또한, 열흡수층의 재료를 적절히 선택함에 따라, 상변화 물질의 결정질 영역과 비정질 영역의 어느 하나를 선택적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.In addition, by appropriately selecting the material of the heat absorption layer, there is an advantage that can selectively remove any one of the crystalline region and the amorphous region of the phase change material.

Claims (23)

기판;Board; 상기 기판의 일면에 상변화 물질로 구성되고, 상기 상변화 물질의 결정질 영역과 비정질 영역 중 어느 일영역이 제거되어 형성되는 기록층; 및A recording layer formed of a phase change material on one surface of the substrate and formed by removing any one of a crystalline region and an amorphous region of the phase change material; And 상기 기록층의 상면 또는 하면에 적층되는 열흡수층을 포함하고,A heat absorption layer stacked on an upper surface or a lower surface of the recording layer, 상기 열흡수층은 상기 기록층을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 크거나 작은 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 광디스크. And the heat absorption layer is made of a material having a greater or smaller ionization tendency than a material forming the recording layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기록층은 피트(Pit) 또는 랜드(Land) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.And the recording layer is formed in the form of a pit or a land. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기록층은 GeSbTe로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.And the recording layer is formed of GeSbTe. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열흡수층은 금속 또는 금속합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.The heat absorption layer is an optical disc, characterized in that formed of a metal or a metal alloy. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열흡수층은 Al 또는 Al 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.The heat absorption layer is an optical disc, characterized in that formed of Al or Al alloy. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열흡수층은 Ag 또는 Ag 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.The heat absorption layer is an optical disc, characterized in that formed of Ag or Ag alloy. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기록층과 상기 열흡수층 사이에는 상기 열흡수층의 열 흡수 정도를 조절하여 기록 마크의 크기를 조절하는 유전체층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크.And a dielectric layer between the recording layer and the heat absorption layer to control the size of the recording mark by controlling the degree of heat absorption of the heat absorption layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유전체층은 ZnS와 SiO2의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.And the dielectric layer is formed of a mixture of ZnS and SiO 2 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기록층의 상면에 적층되어 상기 기록층을 보호하는 보호층을 더 포함하 는 것을 특징으로 하는 광디스크.And a protective layer laminated on an upper surface of the recording layer to protect the recording layer. 기판;Board; 상기 기판의 일면에 상변화 물질로 구성되고, 상기 상변화 물질의 결정질 영역과 비정질 영역 중 어느 일영역이 제거되어 형성되는 기록층; 및A recording layer formed of a phase change material on one surface of the substrate and formed by removing any one of a crystalline region and an amorphous region of the phase change material; And 상기 기록층의 일면에 적층되는 열흡수층을 포함하고,A heat absorption layer laminated on one surface of the recording layer, 상기 열흡수층은 상기 기록층을 구성하는 물질보다 이온화 경향이 크거나 작은 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼. And the heat absorption layer is made of a material having a greater or smaller ionization tendency than a material constituting the recording layer. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기록층은 피트(Pit) 또는 랜드(Land) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼.The recording layer is a stamper for manufacturing an optical disc, characterized in that formed in the form of pits or lands. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기록층은 GeSbTe로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼.And the recording layer is formed of GeSbTe. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 열흡수층은 금속 또는 금속합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼.The heat absorption layer is a stamper for manufacturing an optical disc, characterized in that formed of a metal or metal alloy. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 열흡수층은 Al 또는 Al 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼.The heat absorption layer is a stamper for manufacturing an optical disc, characterized in that formed of Al or Al alloy. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 열흡수층은 Ag 또는 Ag 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼.The heat absorption layer is a stamper for manufacturing an optical disc, characterized in that formed of Ag or Ag alloy. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기록층과 상기 열흡수층 사이에는 상기 열흡수층의 열 흡수 정도를 조절하여 기록 마크의 크기를 조절하는 유전체층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼.And a dielectric layer between the recording layer and the heat absorbing layer to adjust the size of the recording mark by controlling the degree of heat absorption of the heat absorbing layer. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 유전체층은 ZnS와 SiO2의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조용 스탬퍼.The dielectric layer is a stamper for manufacturing an optical disc, characterized in that formed of a mixture of ZnS and SiO 2 . 기판에 열흡수층, 상기 열흡수층의 재질보다 이온화 경향이 크거나 작은 상 변화 물질의 기록층이 형성되는 단계;Forming a heat absorbing layer and a recording layer of a phase change material having a greater or smaller ionization tendency than a material of the heat absorbing layer; 상기 기록층에 열이 가해져 상기 상변화 물질의 상이 변화되어 상기 기록층에 기록 마크가 형성되는 단계; 및Applying heat to the recording layer to change the phase of the phase change material to form a recording mark on the recording layer; And 상기 기록마크 또는 상기 기록층의 상기 기록마크를 제외한 부분이 제거되는 단계를 포함하는 광디스크 제조방법.And removing portions of the recording mark or portions other than the recording mark of the recording layer. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 열흡수층은 금속 또는 금속합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.The heat absorption layer is an optical disc manufacturing method, characterized in that formed of a metal or metal alloy. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 기록층은 GeSbTe로 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.And the recording layer is formed of GeSbTe. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 열흡수층과 상기 기록층이 형성되는 단계에는,In the step of forming the heat absorption layer and the recording layer, 상기 열흡수층과 상기 기록층 사이에 상기 열흡수층의 열흡수정도를 조절하기 위한 제1 유전체층이 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.And forming a first dielectric layer between the heat absorbing layer and the recording layer to adjust the degree of heat absorption of the heat absorbing layer. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 기록층이 형성되는 단계에는 상기 기록층의 상면에 커버층이 형성되는 단계를 더 포함하고,The forming of the recording layer may further include forming a cover layer on an upper surface of the recording layer. 상기 기록마크가 형성되는 단계에는 상기 커버층이 분리되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.The forming of the recording mark further comprises the step of separating the cover layer. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 커버층의 하면에 상기 커버층의 분리를 용이하게 하기 위한 제2 유전체층이 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 제조방법.And a second dielectric layer formed on the bottom surface of the cover layer to facilitate separation of the cover layer.
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