KR100944477B1 - 정보 기록 방법, 정보 기록 매체 및 정보 기록 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기록 전략에 따라 정보 기록 매체에 광빔 펄스를 조사하여, nT의 시간 길이를 갖는 기록 마크의 형태로 정보 기록 매체 상에 정보를 기록하는 정보 기록 방법을 제공하며, 상기 기록 전략은, 상기 광빔 펄스의 파워를 적어도 3가지 값 Pw, Pb, Pe(Pw>Pe>Pb) 중 하나로 제어하고, 파워가 파워 Pw에 설정되는 가열 펄스와, 파워가 파워 Pb에 설정되는 냉각 펄스를 상기 정보 기록 매체 상에 교대로 조사함으로써 상기 정보 기록 매체 상에 기록 마크를 형성하는 단계와, 상기 파워 Pe로 상기 광빔 펄스를 조사하여, 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크에 후속해 스페이스를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 기록 전략은 상기 기록 마크의 상기 시간 길이가 2T씩 증가할 때마다 가열 펄스의 수를 하나씩 증가시키고, 상기 기록 전략은, 적어도 2T의 시간 길이의 기록 마크를 형성하는 경우에, 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop와 가열 펄스 종료 시간 eTtop를, 현재 형성된 기록 마크 전 또는 후에서 적어도, 2T의 스페이스 길이를 형성하는 경우와 3T 이상의 스페이스 길이를 형성하는 경우에 대해 개별적으로 설정한다.

Description

정보 기록 방법, 정보 기록 매체 및 정보 기록 장치{INFORMATION RECORDING METHOD, INFORMATION RECORDING MEDIUM, AND INFORMATION RECORDING APPARATUS}
본 발명은 개괄적으로 정보 기록 기술에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 기록용 대용량 정보 기록 매체, 이러한 대용량 정보 기록 매체를 이용하기에 적합한 정보 기록 방법 및 정보 기록 장치에 관한 것이다.
디지털 정보 처리 기술 및 멀티미디어 기술의 발전에 따라, 종래의 DVD-ROM이나 CD-ROM 등의 재생 전용 기록 매체와의 재생 호환성을 유지하면서, 증대한 저장 용량으로 그리고 향상된 속도로 정보를 기록 및 재생할 수 있는 기록 매체가 요구되고 있다. 구체적으로, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, CD-R, CD-RW 등의 포맷의 기록형 광 디스크는 범용성이 높고 사용하기에 용이하기 때문에, 수요가 확대되고 있다.
최근에는, 저장 용량을 더욱 증대시키기 위해, 파장 405 nm의 청색 레이저 다이오드를 이용하는 블루레이 디스크(Blu-ray Disk : BD) 또는 HD DVD 등의 새로운 포맷 및 규격의 새로운 정보 기록 기술이 재생 전용형, 기록형(recordable type), 재기록형(rewritable type)의 기록 매체에 대해 실용화되고 있다.
그러나, 이들 대용량 정보 기록 매체에 있어서, 기록하는 데에 장시간이 걸 리기 때문에, 고속으로 기록할 수 있는 기록 매체가 절실히 요구되고 있다.
비특허 문헌 1, 2는 BD-RE 규격 및 BD-R 규격으로 사용되는 1-2x 기록 모드의 기록 방법을 개시하고 있다.
도 1 내지 도 3은 비특허 문헌 2에 기재된 블루레이 디스크 규격의 정보 기록 매체에서의 기록 동작의 개요를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 비특허 문헌 2의 기술은 레이저빔 파워를 Pw, Ps, Psw, Pc의 4가지 레벨로 제어하고, 기록 마크는, 기록 매체 상에서 기록층을 가열하여 용융 등의 상태 변화를 유도함으로써 형성된다.
한편, 파워 Pw를 연속 조사하는 경우, 기록 매체의 온도가 과도하게 상승하여, 양호한 기록 마크 형성을 방해한다. 이러한 문제를 피하기 위하여, 종래 기술에서는 파워 Pw의 레이저빔을 온/오프하여 레이저빔 펄스를 형성하는 방식을 채택하고 있다.
도 1의 예에서는 가열 펄스의 수가 하나씩 증가할 때마다 마크 길이가 1T씩 늘어나게 된다. 따라서, 마크 길이 NT의 기록 마크를 형성하기 위해서는 N-1개의 가열 펄스를 사용한다. 도 1의 기록 프로세스를 (N-1) 기록 전략(recording strategy)이라고 부른다.
도 2는 가열 펄스의 수가 하나씩 증가할 때마다 마크 길이가 2T씩 늘어나고 마크 길이 NT의 기록을 N/2개의 가열 펄스를 이용하여 수행하는 소위 N/2 기록 전략의 예를 나타내고 있다.
고속 기록을 수행하는 경우에는 일반적으로 기준 클록 T의 주기를 단축시켜 야 하지만, 기준 클록 T의 주기가 단축되면, 시간 간격 T마다 레이저 발광을 제어하는 것이 곤란하다는 문제가 발생한다. 이 때문에, 고속 기록 시에, N/2 기록 전략의 경우와 같이, 긴 펄스 주기를 이용할 수 있는 기록 전략이 바람직하다.
또한, BD-RE 포맷의 경우와 같이, 기록층으로서 상변화 기록 재료를 사용하면서 반복 기록하는 경우에, 종래 기술에서는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 레이저빔 파워 Pw로 기록층을 용융시키고, 이어서 레이저빔 파워를 제로 근방 값을 갖는 Psw로 변경하여 담금질함으로써 비정질 기록 마크를 형성하는 방식을 채택하고 있다. 이러한 기록 전략에서는, 특히 냉각 시간이 짧은 경우에 재결정화가 발생하기 쉽고, 충분한 크기의 비정질 기록 마크가 형성되지 않는 경향이 있다. 그렇기 때문에도, 고속 기록에 있어서 충분한 마크 길이를 확보할 수 있는 N/2 기록 전략을 사용해야 한다.
BD-R 포맷 및 BD-RE 포맷의 경우, 2T-9T의 마크 길이로 기록이 이루어지지만, N/2 기록 전략을 그러한 기록 포맷과 함께 이용할 경우, 2T와 3T의 마크를 1개의 가열 펄스로 기록하고, 4T와 5T의 마크를 2개의 가열 펄스로 기록하며, 6T와 7T의 마크를 3개의 가열 펄스로 기록하고, 8T와 9T의 마크를 4개의 가열 펄스로 기록하는 경우에서처럼, 같은 수의 가열 펄스로 상이한 길이의 마크를 기록해야 한다.
동일한 펄스수로 상이한 길이의 마크를 기록하는 경우에, 종래 기술에서는 최초 가열 펄스의 조사 개시 시간이나 그 펄스폭을 변경하거나, 최종 가열 펄스의 조사 시간이나 그 펄스폭을 변경하거나, 또는 최종 냉각 펄스의 펄스폭을 변경하는 방식을 채용하고 있다.
종래 기술에서는, BD-R 및 BD-RE 포맷의 1-2x 기록 모드에서, n이 4 이상의 정수인 경우, 최초 가열 펄스의 개시 시간과 펄스폭을 결정하는 파라미터 dTtop과 Ttop, 최종 가열 펄스의 폭을 결정하는 파라미터 Tlp, 최종 냉각 펄스의 폭을 결정하는 파라미터 dTs를, n이 홀수인 경우와 짝수인 경우에 따라 변경하고, 또한, 최초 가열 펄스와 최종 가열 펄스 사이에 형성된 다중 펄스의 개시 시간을 T/2의 타이밍으로 지연시킴으로써, 그리고 최종 가열 펄스의 개시 시작을 T/2의 타아밍으로 빠르게 함으로써, 상이한 길이의 마크를 기록하는 방식을 채용하고 있다. 또한, 마크 길이가 2T와 3T인 경우에는 파라미터 dTtop, Ttop, dTs는 n이 짝수인지 홀수인지의 분류에 따르는 것이 아니라 개별적으로 결정된다.
도 3은 부호간 간섭의 영향을 고려한 기록 전략의 설정예이다.
그런데, 블루레이 디스크의 경우와 같이 고밀도 기록을 수행하는 경우에는, 부호간 간섭의 결과에 따라 마크 에지의 위치가 변하는 경우가 있다.
예컨대, 2T 또는 3T 마크의 예에서와 같이 짧은 스페이스 후에 기록 마크를 형성하는 경우와, 5T 또는 6T 마크의 예에서와 같이 긴 스페이스 후에 기록 마크를 형성하는 경우에 동일한 타이밍에서 최초 가열 펄스의 조사를 개시하는 경우에, 이전 기록 마크 형성의 남은 열의 결과로 기록 매체의 온도가 지나치게 상승하는 문제가 발생한다.
이 문제를 피하기 위해서, BD-R 포맷 및 BD-RE 포맷에서는, 기록 마크의 형성 전에, 2T, 3T, 4T, 5T 이상의 스페이스 길이에 따른 4가지 상이한 경우에 대해, 최초 가열 펄스의 조사 개시 시간과 그 폭을 결정하는 파라미터 dTtop 및 Ttop를 설정하는 방식을 채용하고 있다. 그러나, 이것은 N-1 전략의 경우에만 적용될 뿐이다.
고밀도 기록 매체에 대한 고속 기록 방법에 있어서, 상기 BD-R 또는 BD-RE 포맷의 기록 방법 외에도 다양한 제안이 있다. 예컨대, 특허 문헌 1에는 펄스 조사 타이밍과 조사 시간을 결정하는 효과적인 방법 및 가열 펄스를 단계적으로 조사하는 방법이 개시되어 있다.
한편, 특허 문헌 2-4에는 부호간 간섭을 고려하여, 마크 전의 스페이스 길이에 기초하여 최초 가열 펄스의 조사 개시 시간을 제어하고, 또한 마크 형성 직후 스페이스 길이에 기초하여 최종 가열 펄스의 조사 종료 시간을 제어하는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 2에서는, 기록 마크 직전의 스페이스 길이에 따라, 가열 펄스의 조사 개시 시간, 또는 블루레이 디스크에 대응하는 도 3 방식에서의 파라미터 dTtop가 조정된다. 여기서, 기록 마크의 형성에는 단일 펄스의 사용이 상정되어 있다.
특허 문헌 3에서는, 이전 스페이스 길이에 따라, 최초 가열 펄스 직후의 최초 냉각 펄스의 조사 개시 시간, 또는 도 3 방식에서의 최초 가열 펄스의 폭 Ttop이 조정된다. 또한, 최종 가열 펄스 직후에 이어지는 최종 냉각 펄스의 종료 시간, 또는 도 3 방식에서의 파라미터 dTs가 조정된다. 펄스 주기에 관한 특별한 규정은 없지만 이 문헌에서는 1T 주기의 다중 펄스를 사용할 것을 상정하고 있다.
특허 문헌 4에서는, 기록 마크 직전의 스페이스 길이에 따라, 가열 펄스의 조사 개시 시간 또는 파라미터 dTtop이 조정된다. 또한, 기록 마크 직후의 스페이스 길이에 따라, 최종 냉각 펄스의 종료 시간, 또는 도 3의 방식에서의 파라미터 dTs가 조정된다. 이 경우에도 역시, 펄스 주기에 대한 지시는 없지만 1T 주기의 다중 펄스를 사용할 것을 상정한다.
전술한 바는 블루레이 디스크 기술의 1-2x 기록 모드의 개요이다.
한편, 블루레이 디스크 기술에 있어서, 기록 매체는, 단일 기록층을 사용한 경우의 25 GB의 용량, 또는 2층의 기록층을 사용한 경우의 50 GB의 용량과 같이 저장 용량이 매우 크기 때문에, 이에 상응하여 정보를 기록하는 데 걸리는 기록 시간이 매우 길어지게 된다. 이에, 한층 고속의 기록이 요구된다.
본 발명의 발명자는, 4x 기록 속도(19.68 m/s)에서 블루레이 디스크 기술의 고속 기록에 대해 연구하여, 전술한 바와 같이, 블루레이 디스크의 기록 전략의 1-2x 기록 모드에 사용되는 파라미터 범위 내에서 만족할 만할 기록 특성을 얻을 수 없음을 발견하였다. (N-1) 기록 전략의 경우, 특히 파워, 조사 시간, 라인 폭 등의 다양한 파라미터를 펄스에 대해 조정하더라도 변조도가 작다. 또한 지터를 줄이는 것이 불가능하였다.
이것은, 전술한 바와 같이, 충분한 길이의 냉각 펄스를 조사할 수 없다는 측면에서, 비정질상(amorphous phase)으로 형성되어야 하는 기록 마크에 재결정화가 유도되기 때문에 발생하는 것으로 간주된다. 따라서, 충분한 크기의 비정질 마크를 형성하는 것이 불가능하다.
또한, 본 발명의 발명자는, N/2 기록 전략으로 기록하는 가능성에 대해서 연 구하였다. 그러나, 이 방식으로 충분한 변조도를 확보할 수는 있지만, 이 방법으로는 지터를 충분히 억제할 수 없다는 것이 발견되었다. 또한, 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 가열 펄스를 단계적으로 조사하는 시도도 있지만, 블루레이 디스크의 4배속(4x) 기록에서는 만족할 만할 기록 특성을 얻지 못하였다.
따라서, 본 발명의 목적은, 대용량 저장 매체를 사용하여 고속 기록을 달성하는 것이며, 이러한 목적을 위해, 본 발명은 블루레이 디스크와 같은 고밀도 매체 상에서 4배속(19.68 m/s) 기록 모드 등의 고속 기록을 수행하는 경우에도 우수한 기록 특성을 얻을 수 있는 정보 기록 방법, 정보 기록 매체 및 정보 기록 장치를 제공하는 것이다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2005-4800호
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제6-64741호
[특허 문헌 3] 일본 특허 제3138610호
[특허 문헌 4] 일본 특허 제3762907호
[비특허 문헌 1] White paper Blu-ray Disc Format 1.A Physical Format Specifications for BD-RE, 2nd Edition, February 2006 (online) <http://www.blu-raydisc.com/Section-13470/Section-13628/Index.html>
[비특허 문헌 2] White paper Blu-ray Disc Recordable Format Part 1 Physical Format Specifications, February 2006 (online) <http://www.blu-raydisc.com/Section-13470/Section-13628/Index.html>
제1 측면에 있어서, 본 발명은, 기록 전략에 따라 광빔 펄스를 정보 기록 매체에 조사하여, nT(T: 기본 클록 주기, n은 2 이상의 자연수)의 시간 길이를 갖는 기록 마크의 형태로 상기 정보 기록 매체 상에 정보를 기록하는 정보 기록 방법을 제공하며, 상기 기록 전략은, 상기 광빔 펄스의 파워를 적어도 3가지 값 Pw, Pb, Pe(Pw>Pe>Pb) 중 하나로 제어하고, 상기 광빔 펄스의 상기 파워가 상기 파워 Pw에 설정되는 가열 펄스와, 상기 광빔 펄스의 파워가 상기 파워 Pb에 설정되는 냉각 펄스를, 상기 정보 기록 매체 상에 교대로 조사함으로써 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크를 형성하는 단계와, 상기 파워 Pe로 상기 광빔 펄스를 조사하여, 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크에 후속하여 스페이스를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 기록 전략은 상기 기록 마크의 상기 시간 길이가 2T씩 증가할 때마다 가열 펄스의 수를 하나씩 증가시키고, 상기 기록 전략은, 적어도 2T의 시간 길이의 기록 마크를 형성하는 경우에, 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop와 가열 펄스 종료 시간 eTtop를, 현재 형성된 기록 마크 전 또는 후에서 적어도, 2T의 스페이스 길이를 형성하는 경우와 3T 이상의 스페이스 길이를 형성하는 경우에 대해 개별적으로 설정한다.
다른 측면에 따르면, 본 발명은, 광빔 펄스로 조사되는 경우에, nT(T: 기본 클록 주기, n은 2 이상의 자연수)의 시간 길이를 갖는 기록 마크의 형태로 정보가 기록되는 정보 기록 매체를 제공하며, 상기 정보 기록 매체는, 상기 광빔 펄스의 파워를 적어도 3가지 값 Pw, Pb, Pe(Pw>Pe>Pb) 중 하나로 제어하고, 상기 광빔 펄스의 상기 파워가 상기 Pw에 설정되는 가열 펄스와, 상기 광빔 펄스의 상기 파워가 상기 파워 Pb에 설정되는 냉각 펄스를 상기 정보 기록 매체 상에 교대로 조사함으로써 기록이 이루어지고, 상기 파워 Pe로 상기 광빔 펄스를 조사하여 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크에 후속해 스페이스를 형성하는 기록 전략에 따라 프리포맷되고, 상기 기록 전략은 상기 기록 마크의 상기 시간 길이가 2T씩 증가할 때마다 상기 가열 펄스의 수를 하나씩 증가시키고, 상기 기록 전략은 적어도 2T의 시간 길이의 기록 마크를 형성할 때 이용되며, 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop과 상기 최초 가열 펄스의 가열 펄스 종료 시간 eTtop을, 현재 형성된 기록 마크 전 또는 후에서 적어도, 2T의 스페이스 길이를 형성하는 경우와 3T 이상의 스페이스 길이를 형성하는 경우에 대해 개별적으로 설정한다.
또한, 다른 측면에 있어서, 본 발명은, 광빔 펄스를 정보 기록 매체에 조사하여, nT(T: 기본 클록 주기, n은 2 이상의 자연수)의 시간 길이를 갖는 기록 마크의 형태로 상기 정보 기록 매체 상에 정보를 기록하기 위한 정보 기록 장치를 제공하며, 상기 정보 기록 장치는, 상기 광빔 펄스를 형성하는 광원과, 상기 광원을 구동시키는 구동 시스템과, 발광 파형을 결정하는 기록 전략이 설정된 발광 제어 장치를 포함하고, 상기 발광 제어 장치는 상기 기록 전략에 따라 상기 구동 시스템을 제어하며, 상기 기록 전략은, 상기 광빔 펄스의 파워를 적어도 3가지 값 Pw, Pb, Pe(Pw>Pe>Pb) 중 하나로 제어하고, 상기 광빔 펄스의 상기 파워가 Pw에 설정되는 가열 펄스와, 상기 광빔 펄스의 상기 파워가 상기 파워 Pb에 설정되는 냉각 펄스를 상기 정보 기록 매체 상에 교대로 조사하여, 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크를 형성하고, 상기 파워 Pe로 상기 광빔 펄스를 조사하여 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크에 후속해 스페이스를 형성하며, 상기 기록 전략은 상기 기록 마크의 상기 시간 길이가 2T씩 증가할 때마다 상기 가열 펄스의 수를 하나씩 증가시키고, 상기 기록 전략은, 적어도 2T의 시간 길이의 기록 마크를 형성하는 경우에, 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop와 상기 최초 가열 펄스의 가열 펄스 종료 시간 eTtop을, 현재 형성된 기록 마크 전 또는 후에서 적어도, 2T의 스페이스 길이를 형성하는 경우와 3T 이상의 스페이스 길이를 형성하는 경우에 대해 개별적으로 설정한다.
본 발명에 따르면, 부호간 간섭에 의해 야기되는 기록 마크의 열화의 문제(에지 시프트)가 줄어들고, 청색 레이저 다이오드를 이용하여 고밀도 기록을 수행하는 경우에도 우수한 기록 특성을 얻는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 관련 기술에 따른 (N-1) 기록 전략을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 관련 기술에 따른 N/2 기록 전략을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 관련 기술에 따라 (N-1) 기록 전략의 기록 마크 형성에 이용된 적응 제어 예를 나타내는 도면이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명이 해결하는 문제들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기록 매체의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기록 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 사용되는 각종 파라미터의 정의를 나타내는 도면이다.
도 8은 비교예와 비교하여 일 실시예에서 얻는 본 발명의 효과를 나타내는 도면이다.
도 9는 비교예와 비교하여 일 실시예에서 얻는 본 발명의 효과를 나타내는 다른 도면이다.
도 10은 비교예와 비교하여 일 실시예에서 얻는 본 발명의 효과를 나타내는 또 다른 도면이다.
[원리]
본 발명의 발명자는 블루레이 디스크의 4배속(4x) 모드에서 다양한 N/2 기록 전략을 이용하여 기록 특성을 향상시키는 본 발명의 기초를 구성하는 연구에서, 특히 2T 마크에서 지터가 증가하는 문제를 발견하였다.
이에, 본 발명자는 4배속(4x) 모드에서 형성된 특히 2T 기록 마크의 경우에 이렇게 지터의 증가가 심각한 이유에 대하여 예의 검토한 바, 부호간 간섭의 결과에 따라 이러한 문제가 발생하는 것을 발견하였다.
보다 구체적으로, 마크 2T는 길이가 단지 0.15 ㎛인 최단 마크이기 때문에, 4배속(4x) 모드의 경우에서와 같이 고속 기록 모드에서 마크 2T를 반복 기록하는 경우에 펄스 조사 간격이 줄어들게 된다.
N/2 기록 전략에 적합한 기록 매체는, 냉각 펄스로 충분한 냉각이 이루어질 때 마크 형성을 효과적으로 제어하도록 설계된 매체란 점을 인식해야 한다. 반복 기록을 위해 기록층에 이용되는 상변화 재료로는, 주성분으로서 Sb을 함유하는, Ag-In-Sb-Te계의 재료 등의 Sb계 재료와, 주성분으로서 Te를 함유하는, Ge2Sb2Te5계의 재료 등의 Te계 재료의 2 종류의 재료가 사용된다. Sb계 재료의 경우, 주로 결정 성장에 의해 결정화가 진행되는 반면, Te계 재료의 경우 주로 핵형성에 의해 결정화가 진행된다. 일반적으로, 결정화는 핵형성 및 결정 성장이라는 2단계 프로세스로 진행되며, 결정 성장 프로세스가 핵형성 프로세스보다 고온에서 발생하기 쉽다.
또한, 이들 재료 간에는 열전도율도 다르고, Te계 재료와 비교할 때 Sb계 재료가 열전도율이 높다는 점을 인식해야 한다. 이러한 결정화 메커니즘과 열전도율의 차이 때문에, 이들 재료 간에는 최적의 전략 패턴이 다르다.
일반적으로, (N-1) 기록 전략의 패턴은 블루레이 디스크의 1x 배속의 경우에서와 같이 저속 기록이 수행된다면 어떤 재료계에도 적용될 수 있다.
한편, 블루레이 디스크의 2배속 기록의 경우에서와 같이 약간 빠른 속도의 기록인 경우에, Te계 재료가 열전도율이 작아서 방열에 덜 효과적이라는 점과, 또한 핵형성에 따른 결정화가 지배적이라는 점으로부터, Te계 재료를 사용할 때 부호간 간섭에 의한 열간섭 영향이 보다 심각하게 발생하고, 이에 기록 마크는 비교적 저온의 열간섭이 있는 경우에도 큰 영향을 받기 쉽다. 따라서, 도 3에 나타낸 기록 전략이 적용되며, 도 3의 기록 전략은 부호간 간섭의 영향을 고려한 것이다.
한편, Sb계 재료에 있어서, 열전도율이 크기 때문에, 부호간 간섭의 영향이 덜 심각하다. 또한, 결정 성장에 있어서 결정 성장 메커니즘이 지배적이기 때문에, 고온에서 열 간섭이 발생하지 않는다면 마크 형상에 대한 영향은 심각하지 않게 된다. 따라서, 종래 기술에서는 Sb계 재료를 사용한다면 부호간 간섭의 영향을 고려하지 않고 우수한 기록이 가능한 것이 인정되고 있다.
이에, 기록형 DVD 장치의 경우, Te계 재료를 사용한 DVD-RAM의 기록 전략에서는, 1T 주기의 다중 펄스를 형성하는 (N-1) 기록 전략과 다소 유사한 패턴을 이용하며 부호간 간섭을 고려하지만, Sb계 재료를 사용한 DVD+RW나 DVD-RW 포맷의 경우에는, (N-1) 기록 전략과 유사한 패턴을 이용하여 1T 주기의 다중 펄스를 형성하지만 부호간 간섭은 고려되지 않는다.
한편, Sb계 재료를 사용한 DVD+RW나 DVD-RW의 포맷으로 고속 기록을 수행하는 경우에, (N/2) 기록 전략과 다소 유사하여 2T 주기의 다중 펄스를 형성하는 패턴이 이용된다. (N/2) 기록 전략을 이용하면, 1T 주기로 고속 기록을 수행하는 경우에 불충분한 냉각 시간 때문에 재결정화가 발생하여 비정질 마크의 크기가 작아지는 문제를 피하는데 효과적이다. 또한, 고속 기록 시 1T 주기로 광 펄스 방출을 제어하는데 어려움이 발생한다.
Te계 재료를 사용하는 DVD-RAM에서는, 고속 기록 수행 시에, 전단 에지 및 후단 에지에서 파워가 상승한다는 점을 제외하고 단일 펄스 패턴과 유사한 "캐슬 패턴(castle pattern)"이라고 불리는 패턴을 이용한다. 이에, (N/2) 기록 전략의 패턴은 이용되지 않는다. 한편, Te계 재료를 사용하면, Sb계 재료의 경우와 같이 (N/2) 기록 전략을 이용하여 냉각 시간을 충분히 확보하는 방식이 특별히 효과적이지 않다. 한편, 기록층에 Sb계 재료를 사용한 경우, 용융 후, 매체 온도를 결정 성장이 발생하는 온도보다 낮게 신속하게 낮추도록 충분한 시간 동안 냉각시키는 공정은 후속의 펄스열에 의해 가열되더라도 영향을 덜 받고, 재결정화를 억제하여 충분한 크기의 비정질 마크를 형성할 수 있다.
한편, Te계 재료를 사용하는 경우, 용융 후, 온도를 결정 성장이 발생하는 온도보다 낮추면 과도한 핵형성이 발생한다. 따라서, 이 상황에서 기록 펄스에 후속하여 광 펄스열로 매체를 가열하는 경우에는, Te계 재료의 낮은 열전도율 때문에, 형성된 핵으로부터 시작하는 비정질 마크 패턴에서 결정 성장이 발생하기 쉽다. 이에, 비정질 기록 마크에 재결정화가 일어난다. 기록 펄스로서 "캐슬 패턴"을 이용하는 경우, 핵형성을 유도하기 쉬운, 냉각 후 재가열 공정이 삭제되어 Te계 재료의 재결정화가 쉽게 진행되지 않는다.
따라서, (N/2) 기록 전략의 구동 패턴을 이용할 때 부호간 간섭의 영향을 고려하지 않기 때문에, 열전도율이 높은 Sb계의 기록 재료를 사용할 것을 상정한다.
그러나, 본 발명의 발명자가 수행한 본 발명의 기본을 구성하는 연구에서는, 예컨대 블루레이 디스크와 같은 고밀도 기록 매체에 대해, 4배속(4x) 모드의 고속 기록을 수행하는 경우에서와 같이, 열전도율이 높은 Sb계의 기록 재료를 사용하더라도, 스페이스 길이가 짧다면 부호간 간섭에 의해 지터가 증대하는 문제가 발생한다고 발견되었다. 이것은 또, (N/2) 기록 전략을 이용하면서 부호간 간섭을 적절히 보상한다면 블루레이 디스크의 4배속(4x) 모드에서도 우수한 기록 특성을 얻을 가능성이 있음을 의미한다.
또한, 본 발명의 발명자의 연구에 따르면, 부호간 간섭의 영향을 보상할 경우, 현재 기록 마크 직전의 스페이스 길이뿐만 아니라, 현재 기록 마크 직후의 스페이스 길이까지도 고려하는 것이 바람직하다고 발견되었다.
도 4a를 참조하면, 현재 기록 마크 직전의 스페이스 길이가 짧은 경우, 현재 기록 마크 형성을 위해 가열 펄스를 조사하면 이전 기록 마크 형성 시에 발생한 잔열 때문에, 온도가 과도하게 상승할 수 있다. 이것이 발생하면, 기록 마크의 개시 위치(B)가 그 기록 마크의 소정의 선단 에지 위치(A)로부터 변한다.
또한, 현재 마크 직후의 스페이스 길이가 짧은 경우, 도 4b에 도시한 바와 같이 다음 가열 펄스가 조사될 때 그 기록 마크의 종단 에지가 재가열된다. 따라서, 특히 기록층으로서 상변화 재료를 사용하는 경우에 이 부분에 재결정화가 발생하고, 기록 마크의 종단 에지(C)가 소정의 종단 에지 위치(D)로부터 변한다.
전술한 현상은, 특히 2T 기록 마크에서 현저하게 나타나지만, 3T 기록 마크의 경우에도 동일한 보상을 적용하면 양호한 기록 특성을 얻게 된다. 또한, 후술하는 실시예들은 최단 마크 길이 2T가 0.149 ㎛인 저장 용량 25 GB의 블루레이 디스크를 이용한 경우이지만, 본 발명은, 405 nm 파장의 청색 레이저 다이오드를 사용하여 최단 마크 길이 0.20 ㎛으로 기록 및 재생하는 기록 용량 15 GB의 HD DVD의 경우에서도 효과적이다.
또한, 본 발명의 효과는 블루레이 디스크 등의 고밀도 기록 매체 상에 4배속(4x) 기록 모드 (선속도 19.6 m/s) 등의 고속 기록을 수행하는 경우에 확인되지만, 본 발명은 블루레이 디스크 외의 CD, DVD, HD DVD 등의, 기록층에 상변화 재료 를 사용하는 다른 재기록형 광 정보 기록 매체 상에 고속으로 정보를 기록하는 경우에도 효과적이다.
[발명의 실시형태]
도 5는 기록층에 상변화 재료를 사용하는 본 발명의 일 실시형태에 따른 재기록형 광 정보 기록 매체(60)의 구성을 나타내고 있다.
도 5를 참조하면, 광 정보 기록 매체(60)는 블루레이 디스크 포맷의 광 디스크로서, 안내 그루브(guide groove)가 형성된 투명 기판(61) 상에, 빛이 조사되는 측에서 볼 때, 제1 보호층(62), 상변화 기록층(63), 제2 보호층(64), 반사층(65)이 이 순서대로 적층되어 있다.
DVD 포맷 및 HD DVD 포맷의 광 디스크의 경우, 반사층(65) 상에 유기 보호막이 스핀 코팅 공정으로 형성되지만, 블루레이 디스크의 경우에는 제1 보호층(42) 상에 투명 커버층(66)이 형성된다.
도 5는 기록층이 단층으로 형성된 예를 도시하고 있지만, 투명 중간층이 개재된 2층의 기록층이 설치되는 기록 매체에 대한 제안도 있다. 이 경우에는, 빛의 입사측에서 볼 때 그 근방측에 위치하는 기록층은 내측에 위치하는 기록층의 기록 및 재생을 가능하게 하기 위해서 반투명해야 한다.
이하, 도 5의 광 정보 기록 매체(60)의 각 부분에 관해서 설명한다.
A. 기판
먼저, 기판(61)을 설명한다. 기판(61)은, 통상의 유리, 세라믹스 또는 수지로 형성될 수 있으며, 성형 공정의 용이성 및 비용을 고려하여 기판(61)을 수지로 형성하는 것이 바람직하다. 그러한 수지로서는, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴 니트릴스티렌 공중합체 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, ABS 수지, 우레탄 수지 등을 사용할 수 있으며, 성형 공정의 용이성, 광학 특성 및 비용을 고려하여 폴리카보네이트 수지나 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
기판(61)은 기록 매체(60)의 표준을 따른 크기, 두께, 그루브 패턴을 갖도록 형성된다. 블루레이 디스크 포맷의 경우, 기판(61)은 직경 12 cm, 두께 1.1 mm의 디스크 형상을 갖도록 형성되며, 폭 0.14-0.18 ㎛, 깊이 20-35 nm의 안내 그루브가 0.32 ㎛의 트랙 피치로 형성되어 있다. 또한, 블루레이 디스크 포맷으로는, 빛이 조사되는 측에서 볼 때 그루브의 볼록부 상에 정보가 기록되는 소위 온그루브(on-groove) 기록이 채용된다.
일반적으로, 안내 그루브는 기록 시에 기록 장치가 주파수를 샘플링할 수 있도록 워블(wobble)이 형성되어 있으며, 워블의 위상을 반전하거나, 소정 영역에서 주파수를 변경함으로써 어드레스나 기록에 필요한 정보 등을 기록할 수 있다.
특히, 본 발명에서, 기록에 필요한 전략 정보나 기록 파워 정보를 디스크 최내주부(리드-인 영역)에 미리 기록하여, 기록 장치에 의해 상기 전략 정보와 기록 파워 정보를 판독함으로써 기록 속도에 최적인 기록 전략과 파워 조건으로 기록하는 것이 가능하게 된다.
B. 제1 보호층
이제, 도 5의 제1 보호층(62)에 대해서 설명한다. 양호하게는 제1 보호 층(62)은 Si, Zn, Sn, In, Mg, Al, Ti, Zr 등의 산화물, Si, Ge, Al, Ti, B, Zr 등의 질화물, Zn, Ta 등의 황화물, Si, Ta, B, W, Ti, Zr 등의 탄화물, 다이아몬드형 카본, 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있으며, 몰비가 7:3 내지 8:2의 근방인 ZnS와 SiO2의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 제1 보호층(62)은 온도가 실온과 고온 사이에서 급격히 변하는 상변화 기록층(63)에 인접하게 형성되기 때문에, (ZnS)80(SiO2)20(몰%)의 조성을 갖도록 형성하는 것이 바람직하며, 이 조성은 최적의 광학 상수, 열팽창 계수 및 탄성율을 제공한다. 물론, 제1 보호층(62)으로서 다른 재료를 적층할 수도 있다.
제1 보호층의 막 두께는 정보 기록 매체(60)의 반사율, 변조도 및 기록 감도에 큰 영향을 준다. 따라서, 디스크 반사율이 최소값이 되는 막 두께를 선택하여 기록 감도를 높일 수 있다. BD-RE 포맷의 정보 기록 매체(60)에서는, 제1 보호층(62)의 막 두께를 20-50 nm으로 설정하는 것이 바람직하다. 그 두께가 전술한 범위보다 작으면, 기판에 대한 열 손상이 심각해져 그루브 형상이 변형될 위험을 초래한다. 두께가 전술한 범위를 초과하면, 디스크 반사율이 과도해져, 감도의 저하를 초래한다.
C. 상변화 기록층
다음에, 상변화 기록층(63)에 관해서 설명한다.
상변화 기록층(63)은 Sb를 주성분으로 함유하고, 비정질상의 형성을 촉진시키는 원소가 첨가된, 예컨대 Sb-In계, Sb-Ga계, Sb-Te계, Sb-Sn-Ge계 등의 재료로 형성된다. 여기서, "주성분"이란, 50 원자% 이상의 비율로 함유되는 원소를 의미한다. 또한, 기록층의 각종 특성을 향상시킬 목적으로, 전술한 재료에 다른 각종 원소를 첨가할 수도 있다.
Sb-In계 재료로 상변화 기록층(63)을 형성하는 경우에는 하기의 조성 범위를 이용하는 것이 바람직하다.
(Sb1 - xInx)1- yMy,
0.15≤x≤0.27,
0.0≤y≤0.2
여기서, M은 Sb, In 이외의 1 종류 이상의 원소
Sb-In 2원계의 재료를 사용해도 우수한 반복 기록 특성을 얻을 수 있다. 또, 이 재료를 사용하면, 약 170 ℃의 고온의 결정화 온도를 달성한다. 이로써, 우수한 안정성으로 비정질상의 상태를 보존할 수 있다. 한편, 한층 더 보존 기록 안정성의 향상, 반복 기록 내구성의 향상, 초기화 용이성 등의 목적으로, 이 재료에, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ge, Ga, Se, Te, Zr, Mo, Ag 및 희토류 원소로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 첨가할 수도 있다. 이들 원소의 첨가로 결정화 속도가 저하되는 경우가 많기 때문에, 결정화 속도를 향상시키는 목적으로 Sn 또는 Bi를 첨가할 수도 있다. 반복 기록 특성을 손상시키지 않기 위하여, M의 총량은 20 % 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
Sb-Ga계 재료로 상변화 기록층(63)을 형성하는 경우에는, 하기의 조성 범위 를 이용하는 것이 바람직하다.
(Sb1 - xGax)1- yMy,
0.05≤x≤0.2,
0.0≤y≤0.3
여기서, M은 Ga, Sb 외의 1 종류 이상의 원소
Sb-Ga 2원계의 재료를 사용하더라도 우수한 반복 기록 특성을 얻는다. 또한, 이 재료를 사용하면, 약 180 ℃의 고온의 결정화 온도를 얻는다. 이로써, 우수한 안정성으로 비정질상의 상태를 보존할 수 있다. 한편, 결정화 속도를 높이기 위해 Sb 함량을 늘리면, 초기화 후의 반사율이 불균일해지는 문제가 초래된다. 따라서, 고속 기록을 달성하기 위하여, 초기화 시에 반사율의 불균일을 개선시키는 원소 M을 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 원소 M으로서는, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Se, Zr, Mo, Ag, In, Sn, Bi 및 희토류 원소 중 1 이상의 원소를 사용할 수 있다. 또한 그러한 원소 M의 첨가로 결정상의 안정성이 손상될 수 있고, 고온 보존 시에 반사율이 저하하여, 보존 전의 조건과 동일한 조건으로 더 이상 기록이 이루어질 수 없다는 관련 문제가 생기기 때문에, 원소 M에 Ge, Te 등을 추가로 첨가할 수도 있다. 한편, 반복 기록 특성의 손상을 막기 위해서 M의 총량을 30 % 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
Sb-Te계 재료로 상변화 기록층(63)을 형성하는 경우에는, 하기 조성 범위를 이용함으로써 우수한 반복 기록 특성을 얻을 수 있다.
(Sb1 - xTex)1- yMy,
0.2≤x≤0.4,
0.03≤y≤0.2,
여기서, M은 Sb, Te 이외의 1 종류 이상의 원소.
Sb-Te 2원계만으로 우수한 반복 기록 특성을 얻을 수 있지만, 이 2원계의 결정화 온도가 약 120 ℃로 낮다는 점과, 정보 보존이 고온에서 이루어지면 기록 마크가 결정화된다는 점에서 문제가 있다. 이 때문에, 기록층(43)을 Sb-Te계의 재료로 구성하는 경우에는 결정화 온도를 높게 하여 비정질상의 안정성을 향상시키는 원소 M을 첨가하는 것은 필수적이다. 비정질상의 안정성을 향상시키는 원소 M으로서는, A1, Si, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Zr, Mo, Ag, In 및 희토류 원소 중 1 이상의 원소를 사용할 수 있다. 또한, 그러한 원소를 첨가한 경우에, 결정화 속도가 저하하는 경향이 있다. 그렇기 때문에, 결정화 속도를 향상시킬 목적으로, Sn, Bi 등을 추가로 첨가할 수도 있다. 첨가량은 원하는 효과를 얻기 위해 3 원자% 이상이어야 하지만, 반복 기록 특성의 열화를 피하기 위해 첨가량을 20 원자% 이하로 억제할 필요가 있다.
Sb-Sn-Ge계 재료로 상변화 기록층(63)을 형성하는 경우에, 하기 조성 범위를 이용하여 우수한 반복 기록 특성을 얻을 수 있다.
(Sb1 -x- yGnxGey)1- zMz,
0.1≤x≤0.25,
0.03≤y≤0.30,
0.00≤z≤0.15,
여기서, M은 Sb, Sn, Ge 이외의 1 종류 이상의 원소.
Sb-Sn-Ge 3원계의 재료로 우수한 기록 특성을 얻을 수 있지만, 1 이상의 원소를 추가로 첨가하는 경우, 지터를 줄이는 것이 가능하다. 유효한 원소로서는, A1, Si, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Te, Zr, Mo, Ag, In 및 희토류 원소 중 1 이상을 사용할 수 있다. 첨가량이 과도하면, 지터가 악화된다. 그렇기 때문에, 첨가량은 15 원자% 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
상변화 기록층(63)을 형성하는 어떤 경우에도, 막 두께는 6 nm 이상에 설정된다. 막 두께가 전술한 막 두께보다 작게 되면, 결정화 속도나 변조도가 심각하게 저하하여 양호한 기록이 더 이상 불가능해진다. 기록층이 단층으로 설치되는 정보 기록 매체의 경우, 기록층의 막 두께의 상한은 30 nm 이하로, 보다 바람직하게는 22 nm 이하로 설정된다. 이것은 2층의 기록층이 설치되는 정보 기록 매체의 경우에 내측 기록층에도 적용된다. 정보 기록 매체가 2층의 기록층을 포함하는 경우, 근방측에서 기록층의 막 두께는 10 nm 이하, 보다 바람직하게는 3 nm 이하의 막 두께를 갖는다. 기록층의 막 두께가 전술한 상한을 초과하면, 기록 감도가 저하하거나 반복 기록 내구성이 열화되며, 2층의 기록층을 포함하는 정보 기록 매체의 경우 근방측 기록층의 막 두께가 상기 상한을 초과할 경우 투과광을 유지하는데 어려움이 발생한다. 이에 원방측에 위치하는 기록층으로 기록 또는 재생을 수행하기가 곤란해진다.
D. 제2 보호층
다음에, 제2 보호층(64)을 설명한다.
제2 보호층(64)은, 제1 보호층(42)과 마찬가지로, Si, Zn, Sn, In, Mg, Al, Ti, Zr 등의 산화물, Si, Ge, Al, Ti, B, Zr 등의 질화물, Zn, Ta 등의 황화물, Si, Ta, B, W, Ti, Zr 등의 탄화물, 다이아몬드형 카본, 또는 이들의 혼합물로 형성된다.
제2 보호층(64)이 정보 기록 매체(60)의 반사율, 변조도에도 영향을 주지만, 특히 기록 감도에 대한 영향이 가장 크기 때문에, 제2 보호층(64)으로서 열전도율이 적절한 재료를 사용하는 것이 중요하다. 예컨대 몰비가 7:3 내지 8:2인 ZnS와 SiO2의 혼합물은 열전도율이 작고, 반사층에의 방열 속도를 낮추어, 기록 밀도를 향상시키는데 효과적이다.
특히, 고속 기록 전용으로 설계된 정보 기록 매체의 경우에는, 제2 보호층(64)으로서 열전도율이 높은 재료를 사용하는 경우가 있다. 열전도율이 높은 재료로서는, 주성분으로서 In2O3, ZnO 또는 SnO2를 함유하고 투명 도전막에 사용되는 재료나 이들의 혼합물, 주성분으로서 TiO2, Al2O3 또는 ZrO2을 함유하는 재료, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 다른 재료들을 적층할 수도 있다.
바람직하게는 제2 보호층(64)은 4-50 nm의 막 두께를 갖도록 형성되는 것이 좋다. 막 두께가 4 nm보다 작은 경우에는, 기록층(63)의 광흡수율이 저하하고, 기록층(63)에 발생한 열의 반사층에의 확산이 촉진된다. 따라서, 기록 감도가 과도하 게 저하된다. 한편, 막 두께가 50 nm을 초과하면, 크랙(crack)이 발생하기 쉽다.
E. 반사층
반사층(65)은 바람직하게는 Al, Au, Ag, Cu 등의 금속, 및 이들을 주성분으로 함유하는 합금으로 형성되는 것이 좋다. 또한 합금 형성 시에, 첨가 원소로서 Bi, In, Cr, Ti, Si, Cu, Ag, Pd, Ta, Nd 등을 첨가할 수 있다.
반사층은 기록 또는 재생 시에 빛을 반사하여 빛의 이용 효율을 높이도록 기능하고, 또한 기록 시에 발생하는 열을 방열시키는 방열층으로서도 기능한다. 단층의 기록층이 설치되는 구성의 기록 매체의 경우, 또는 2층 구조의 기록 매체에 있어서 빛의 입사측에서 볼 때 원방측 기록층에 기록할 경우에, 빛의 이용 효율과 냉각 속도의 확보를 고려하여, 70 nm 이상의 두께로 반사층을 설치하는 것이 바람직하다. 그러나, 빛의 이용 효율이나 냉각 속도는, 막 두께가 소정의 두께를 초과하여 증가하는 경우에 포화되기 쉽다. 또한, 반사층의 막 두께가 과도한 경우에 기판이 휘어지거나 막 박리가 발생하기 쉽다. 이에, 반사층(65)의 막 두께는 300 nm 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
그러나, 2층 구성의 기록 매체의 경우, 빛의 입사측에서 근방측에 위치하는 반사층에 대하여 원하는 만큼 두께를 두껍게 하는 것은 불가능하고, 그러한 경우에는 5-15 nm의 막 두께를 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 구성에서는 방열 특성이 불충분하기 때문에 양호한 기록이 불가능한 경우도 있을 수 있다. 이에, 후술하는 방열층을 이용한다.
F. 커버층
커버층(66)은 빛이 입사 및 투과하는 층이다. 단층 구성의 블루레이 디스크의 정보 기록 매체의 경우에는 두께 100 ㎛의 투명 수지층이 커버층(66)에 사용된다. 2층 구성의 정보 기록 매체의 경우에는 커버층이 두께 75 ㎛의 투명 수지층으로 형성될 수 있다.
G. 방열층
2층 구성의 정보 기록 매체의 경우(도시 생략), 빛의 입사측에서 볼 때 후방측 상변화 기록층 앞에 전방측 상변화 기록층이 설치되고, 그 사이에 중간층이 개재되어 있다.
이에, 방열층은 전방측 기록층 바로 다음의 반사층과 증간층의 사이에서 그러한 2층 구성의 정보 기록 매체에 설치되는데, 방열층은 투과율이 높고 열전도율이 큰 것이 바람직하기 때문에, 방열층은, In2O3, ZnO 또는 SnO2를 주성분으로서 함유하고 투명 도전막에 이용되는 재료나 이들의 혼합물, 또는 TiO2, A12O3, ZrO2, Nb2O3를 주성분으로서 함유하는 재료나 이들의 혼합물로 형성되는 것이 바람직하다. 기록층의 조성에 따라서, 높은 방열 효율을 필요로 하지 않는 경우도 있다. 그러한 경우에는, 보호막으로서 주로 사용되고 있는 ZnS와 SiO2의 혼합물을 이용할 수도 있다.
이러한 방열층은 10-150 nm의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 그 두께가 10 nm보다 작으면, 방열층으로서의 기능 또는 광학 조정층으로서의 기능이 불충분하게 되고, 두께가 과도하면, 막 응력으로 인해 기판이 휘어지거나 막이 박 리될 가능성이 있다.
H. 중간층
전술한 바와 같이, 빛의 입사 방향에서 볼 때 전방측 기록층과 후방측 기록층을 분리하기 위하여 2층 구성의 정보 기록 매체(도시 생략)에 중간층이 사용된다. DVD 포맷의 정보 기록 매체에서는 이러한 중간층이 두께 50 ㎛의 투명 수지층으로 형성되고, 블루레이 디스크 규격이나 HD DVD 규격의 정보 기록 매체의 경우에는 두께 25 ㎛의 투명막이 사용된다.
I. 황화 방지층
도 5의 구성에서 반사층(65)으로서 Ag 또는 Ag 합금을, 제2 보호층(64)으로서 ZnS와 SiO2의 혼합물 등의 S 함유막을 사용할 때, 반사층(65)의 황화로 인한 결함 발생을 방지하기 위해서, 제2 보호층(64)과 반사층(65)의 사이에 황화 방지층을 설치하는 경우가 있다. 황화 방지층(65a)으로서는, Si, SiC, TiC, TiO2 중 임의의 것과, TiC와 TiO2의 혼합물을 사용할 수 있다. 그러한 황화 방지층은 막 두께가 적어도 1 nm 이상으로 형성되어야 한다. 막 두께가 1 nm 미만이면, 균일한 막이 형성되지 않고, 황화 방지 기능이 손상될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 황화 방지층(65a)은 2 nm 이상의 두께를 갖도록 형성되는 것이 좋다. 두께의 상한은 매체의 광학 특성과 열 특성의 밸런스를 고려하여 결정될 수 있다. 일반적으로 두께가 10 nm 이하로 설정될 때 양호한 밸런스를 얻는다. 이렇게 할 때 우수한 반복 기록 특성을 얻을 수 있는 기회가 많아진다.
전술한 막(62-65)은 기판(61) 상에서 스퍼터링 공정으로 순차로 형성되어, 커버층(66)의 형성 및 초기화 공정 후에 광 정보 기록 매체에 설치된다.
초기화 공정은, 약 1-2 W의 파워를 갖고 1x(수십 내지 수백) 미크론의 크기로 성형된 레이저빔으로 정보 기록 매체의 표면을 주사하면서 수행된다. 이 초기화 공정으로, 성막 상태에서 비정질상을 갖는 기록층(63)이 결정화된다.
다음에, 정보 기록 매체(60)의 프리포맷(preformatting) 공정을 설명한다.
본 실시형태의 정보 기록 매체(60)로서는, (N-1) 전략이나 N/2 전략 등의 기록 전략의 종류 외에도, 최초 가열 펄스의 개시 시간 sTtop, 최초 가열 펄스의 종료 시간 eTtop 등의 파라미터의 값이 광 정보 기록 매체에 프리포맷된다.
이에, 광 정보 기록 매체에 그렇게 프리포맷된 이들 파라미터를, 정보 기록 장치에 의해, 기록 동작 개시 전에 판독함으로써, 임의로 선택된 주사 속도 v에 대해 최적 기록 파라미터(기록 전략)를 선택하고, 이 최적 주사 속도 v를 정보 기록 및 재생 장치에 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태의 정보 기록 매체에 있어서, 기록 파워의 정보도 프리포맷되기 때문에, 정보 기록 장치로 최적의 기록 조건을 설정하는 것이 가능해진다.
이 프리포맷 공정으로서, 프리피트법(pre-pit method), 워블 인코드법(wobble encoding method), 포맷법 등의 임의의 방법을 사용할 수 있다.
프리피트법은, 광 정보 기록 매체의 임의의 영역 상에 ROM 피트를 이용하여 기록 조건에 관한 정보를 프리포맷하는 방법이다. 기판 제조 시에 ROM 피트가 형성되기 때문에 이 방식은 대량 생산에 적합하고, 재생 동작의 신뢰성 및 대량의 정보 량이라는 바람직한 특성을 갖는다. 그러나, ROM 피트를 형성하는 기술(소위, 하이브리드 기술)은 미해결 과제를 포함하고 있고, 프리피트를 이용하는 프리포맷 기술을 RW 타입의 기록 매체에서 실현하는 것은 곤란할 것이다.
포맷법은, 통상의 기록 공정으로 기록 매체 상에 기록 조건에 관한 정보를 기록하는 방법이다. 그러나, 이 방식은 광 기록 매체의 제조 후, 그 광 기록 매체의 각각에 대해 프리포맷 공정을 필요로 하기 때문에, 대량 생산 공정에 적용될 때 다양한 문제가 있다. 또한, 이 방식으로 프리포맷 정보의 재기록이 가능하기 때문에, 포맷법은 매체에 관한 기록 정보 공정에 적절하지 않다.
한편, 워블 인코드 공정은 CD-R/RW, DVD+R/RW, 및 BD-R/RE 포맷을 비롯한 각종 정보 기록 매체 포맷에 실제로 이용되고 있다.
이 방식에서는, 광 정보 기록 매체의 디스크 고유 정보나 디스크 상의 어드레스 정보가 그루브(매체 상의 안내 그루브) 상에 워블 형태로 인코드된다. 이 인코드 공정은 CD-R/RW 포맷에 이용된 ATIP(Absolute Time In Pregroove)의 경우와 같이 주파수 변조를 이용하여, 또는 DVD+R/RW 포맷의 ADIP(ADdress In Pregroove)의 경우와 같이 위상 변조를 이용하여 수행될 수 있다.
워블 인코드법이 광 정보 기록 매체의 기판 제조 시에 어드레스 정보와 함께 디스크 고유 정보를 형성하기 때문에, 프리피트법의 경우와 같이 특수 ROM 피트를 형성할 필요가 없고, 기판을 용이하게 형성할 수 있게 된다.
다음에, 본 실시형태의 정보 기록 매체를 이용하는 정보 기록 장치에 관해서 설명한다.
이어서, 전술한 기록 전략에 따라 정보 기록 매체(60) 상에 정보를 기록하는 정보 기록 장치(80)에 관해서 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 정보 기록 장치(80)는 광 정보 기록 매체(60)를 회전 구동시키는 스핀들 모터(21)를 포함하는 회전 제어 기구(22)를 포함하고, 또한 이 정보 기록 장치에는, 시크 동작을 위해 디스크 반경 방향으로 가동하도록 광 헤드(24)가 추가 설치되어 있으며, 이 광 헤드(24)는 광 정보 기록 매체(60)에 대하여 레이저광을 집광시키는 대물 렌즈와, 반도체 레이저 LD(23) 등의 레이저 광원을 포함한다. 광 헤드(24)의 대물 렌즈 구동 장치 및 출력 시스템에는 액츄에이터 제어 기구(25)가 설치된다.
액츄에이터 제어 기구(25)에는 프로그래머블 BPF(26)을 포함하는 워블 검출부(27)가 접속되고, 워블 검출부(27)에는 검출된 워블 신호로부터 어드레스를 복조하는 어드레스 복조 회로(28)가 접속되어 있다. 이 어드레스 복조 회로(28)에는 PLL 합성기 회로(29)를 포함하는 기록 클록 생성부(30)가 접속되고, PLL 합성기 회로(29)에는 시스템 컨트롤러(32)에 의해 제어되는 드라이브 컨트롤러(31)가 접속되어 있다.
드라이브 컨트롤러(31)는 회전 제어 기구(22), 액츄에이터 제어 기구(25), 워블 검출부(27) 및 어드레스 복조 회로(28)와 접속된다.
시스템 컨트롤러(32)는 CPU가 장착된 마이크로컴퓨터 구성의 장치이며, 인코더(34), 마크 길이 카운터(35) 및 펄스수 제어부(36)가 이 시스템 컨트롤러(32)에 접속되어 있다. 인코더(34), 마크 길이 카운터(35), 펄스수 제어부(36) 및 시스템 컨트롤러(32)에는 발광 파형 제어 수단으로서 기능하는 기록 펄스열 제어부(37)가 접속되어 있고, 그 기록 펄스열 제어부(37)는 기록 전략에 의해 규정되는 가열 펄스와 냉각 펄스의 펄스열의 형태로 다중 펄스를 생성하는 다중 펄스 생성기(38)와, 에지 셀렉터(39)와, 펄스 에지 생성기(40)를 포함한다.
기록 펄스열 제어부(37)의 출력측에는, 광 헤드(24)의 레이저 다이오드(23)를 구동시켜 구동 전류원(41)이 기록 파워 Pw, 소거 파워 Pe, 바이어스 파워 Pb 중에 스위칭되게 하는 광원 구동 수단으로서 기능하는 LD 드라이버부(42)가 접속되어 있다.
이러한 구성을 통해, 광 정보 기록 매체(60)에 정보를 기록하는 경우, 목표 기록 속도에 대응하는 선속도를 얻도록 스핀들 모터(21)의 회전 속도는 드라이브 컨트롤러(31)의 제어 하에서 회전 제어 기구(22)에 의해 제어된다. 그 선속도가 그렇게 제어된 후에, 어드레스는, 광 헤드(24)로부터 취득한 푸시풀 신호로부터 프로그래머블 BPF(26)에 의해서 분리된 워블 신호를 검출함으로써 복조된다. 또한, 기록 채널 클록은 PLL 합성기 회로(29)에 의해서 생성된다.
다음에, 반도체 레이저 LD(23)로 기록 펄스열을 생성하기 위하여, 기록 펄스열 제어부(37)에는 기록 채널 클록과 기록 정보를 구성하는 17PP 데이터가 입력되고, 기록 펄스열 제어부(37)의 다중 펄스 생성기(38)에 의해, 도 2에 나타내는 기록 전략에 따른 다중 펄스가 생성된다. 이에, LD 드라이버부(42)에 의해 구동 전류원(41)이 전술한 Pw, Pe, Pb 중 하나로 스위칭되고, 이에 기록 펄스열에 대응하는 LD 발광 파형을 얻는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태의 구성의 기록 펄스열 제어부(37)에 있어서, 인코더(34)로부터 얻은 17PP 신호의 마크 길이를 계수하는 마크 길이 카운터(35)가 설치되고, 그 마크 카운트 값이 2T씩 증가할 때마다 한 세트의 가열 펄스와 냉각 펄스가 생성되는 식으로 펄스수 제어부(36)에 의해 다중 펄스가 생성된다.
다중 펄스 생성부의 다른 구성으로서는, 기록 채널 클록이 2T씩 증가할 때마다 한 쌍의 가열 펄스와 냉각 펄스가 형성되는 식으로, 기록 채널 클록의 주파수를 1/2 주파수로 분주하여 주파수 분주된 기록 펄스를 생성하고, 다중 지연 회로를 이용하여 에지 펄스를 형성하며, 에지 셀렉터를 이용하여 전단 에지 및 후단 에지에지택하는 구성을 이용할 수 있다.
[실시예 1]
실시예 1에서, 본 발명의 발명자는, 나선형의 연속 그루브가 전사된 BD-RE 포맷의 폴리카보네이트 디스크 기판을 기판(61)으로서 사용하고, 또한 그 위에 반사층(65), 제2 보호층(64), 상변화 기록층(63), 제1 보호층(62), 커버층(66)을 순차 형성하여, 기록층에서 결정화를 일으키는 초기 결정화 공정을 추가 수행함으로써 시료인 정보 기록 매체(60)를 제작하였다.
반사층(65)으로서는 두께 140 nm의 Ag-0.5wt%Bi 합금층을 사용한다. 제2 보호층(64)으로서는 두께 8 nm의 ZnO-2wt%Al2O3층을 사용한다. 상변화 기록층(63)으로서는 두께 11 nm의 In18Sb77Zn(원자%)층을 이용한다. 제1 보호층(62)으로서는 두께 33 nm의 ZnS-20몰%SiO2층을 형성한다. Unaxis사로부터 입수한 스퍼터링 장치 DVD Sprinter를 사용하여 막을 형성한다.
또한, 이와 같이 얻은 적층 구조 상에, 자외선 경화 수지로 된 접착재를 스핀 코팅 공정으로 도포하며, Teijin사로부터 입수한 두께 0.75 ㎛의 폴리카보네이트막을 접합하여 커버층(66)을 형성한다.
계속해서, 대구경 레이저를 사용하여 기록층에 초기 결정화 공정을 수행한다.
또한, 이렇게 얻어진 시료에, Pulsetec Industrial사의 BD-R/RE 기록/재생 신호 평가 장치 ODU-1000을 이용하여 정보를 기록한다. 이 때, 파장 405 nm용으로 설계되며 개구수(NA)가 0.85인 광 픽업을 사용한다.
주사 속도를, 25 GB의 블루레이 디스크의 4배속(4x) 모드에 해당하는 19.68 m/s로 설정하고, 또한 채널 클록(기본 클록 주기)도 4배속(4x) 모드에 해당하는 106.68 MHz로 설정하여 실험을 수행한다. 이 경우 최단 마크 길이 2T는 물리적 길이 0.149 ㎛에 해당한다. 실험에서는 블루레이 디스크의 기술과 함께 이용되는 변조 방식인 1-7PP에 기초한 랜덤 패턴이 기록 정보로서 기록된다.
도 7은 N/2 기록 전략을 규정하는데 사용되는 각종 파라미터의 정의를 나타낸다.
도 7을 참조하면, Pw는 기록 마크 형성 파워 레벨을 나타내고, Pb1과 Pb2는 기록 마크 형성에 후속하여 매체를 냉각하는 동안에 이용된 광 펄스 파워 레벨을 나타내며, Pe는 스페이스 형성 시의 광 파워 레벨을 나타낸다. 또한, sTtop은 최초 가열 펄스의 개시 시간을 나타내고, eTtop은 최초 가열 펄스의 종료 시간을 나타낸 다. 또한, Tlp는 최종 기록 마크 형성 시의 가열 시간을 나타내고, Tmp는 중간 기록 마크 형성 시의 가열 시간을 나타낸다. ΔTcend는 최종 기록 마크 형성 펄스의 종료로부터 스페이스 형성에 이용된 광 펄스의 개시까지의 시간 간격을 나타낸다.
실시예 1에 있어서 표 1에 정리한 값들이 도 7의 파라미터로서 사용된다.
[표 1]
Figure 112008032583418-pct00001
표　1을 참조하면, 본 실시형태에 있어서, 최초 가열 펄스의 개시 시간을 나타내는 파라미터 sTtop은 2T 마크 직전의 스페이스 길이(프리스페이스 길이)가 2T, 3T, 4T, 및 5T 이상인 경우에 대해 개별적으로 설정되는 것을 인식해야 한다.
또한, 이 조건 하에서 동일한 5 연속 트랙 상에 반복적으로 10회 기록하고, 그 중앙 트랙을 1배속(4.92 m/s)으로 재생한다. 또한, 리미트 이퀄라이즈(limit equalization) 후에 지터를 측정한다.
도 8은 지터의 기록 마크 형성 파워 레벨 Pw에 대한 지터의 의존성을 나타내 고 있다("실시예 1"). 도 8에서, 수직축은 10회 기록 마크 형성을 반복한 후에 측정된 지터를 나타내고, 수평축은 기록 파워 Pw를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 스페이스 형성을 위한 파워 레벨 Pe는 기록 마크 파워 레벨 Pw에 대한 비 ε(= Pe/Pw)의 값이 0.25가 되도록 설정된다. 냉각 펄스 파워 레벨 Pb에 대하여, 도 7에 나타낸 바와 같이, 파워 레벨 Pb1과 파워 레벨 Pb2는 다른 값으로 설정될 수 있지만, 실시예 1에서는 파워 레벨 Pb1과 Pb2가 기록 마크 형성 파워 레벨 Pw의 값에 상관없이, 공통값 0.1 mW을 갖도록, 동일하게 설정된다(Pb1=Pb2).
또한, 도 8은, "비교예 1"로서, 현재 기록 마크 직전의 스페이스 길이에 관계없이 마크 길이 2T의 현재 기록 마크의 경우에도, 기록 마크 직전의 스페이스 길이(프리스페이스 길이)가 5T 이상일 때 이용되는 동일한 기록 전략을 이용한 경우의 지터를 나타내고 있다(비교예 1).
도 8을 참조하면, 8.4 mW의 기록 마크 형성 파워 Pw을 이용한 경우의 실시예 1에서는 6.4 %의 만족할만한 지터가 달성되지만, 비교예 1의 경우에는 7.5 %의 지터를 얻는다. 그러나, 이 값은 실시예 1의 경우와 비교해서 1 %만큼 더 높다. 같은 평가 프로세스에서 수행된 측정에서는 블루레이 디스크의 경우 지터가 6.5 % 이하인 것이 규격이기 때문에, 비교예 1은 이 규격을 만족할 수 없다고 추정된다. 또한, 실시예 1에서는 N/2 기록 전략을 이용할 때 현재 2T 마크 직전의 스페이스 길이(프리스페이스 길이)가 2T, 3T, 4T, 및 5T 이상인 경우에 대해 sTtop의 값을 개별적으로 설정함으로써 4배속(4x) 기록 모드에서도 이 규격을 만족할 가능성이 있 다.
[실시예 2]
실시예 2에서는 아래의 표 2에 나타내는 바와 같은 기록 전략의 파라미터를 이용하여, 실시예 1에 사용된 동일한 매체에 대해 실시예 l과 동일하게 평가한다.
[표 2]
Figure 112008032583418-pct00002
따라서, 기록 전략으로서는 N/2 기록 전략을 이용하고, 현재 2T 마크 직전의 스페이스 길이(프리스페이스 길이)가 2T, 3T, 4T, 및 5T 이상인 경우의 각각에 대해 최초 가열 펄스의 개시 시간을 나타내는 파라미터 sTtop의 값을 설정한다. 또한, 현재 2T 마크 직후의 스페이스 길이(포스트스페이스)가 2T, 3T, 4T, 및 5T 이상인 경우의 각각에 대해 최초 가열 펄스의 종료 시간을 나타내는 파라미터 eTtop의 값을 개별적으로 설정한다.
도 8은 실시예 2의 경우의 지터를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 실시예 1과 비교해서 실시예 2에서는 전체적으로 낮은 지터 값을 얻으며, 이것은 4배속(4x) 기록 모드의 기록 마진이 확장됨을 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 3에서는, 이하의 표 3에 나타내는 기록 전략의 파라미터를 이용하여, 실시예 1에 사용된 동일한 매체에 대해 실시예 1과 동일하게 평가 실험을 한다.
[표 3]
Figure 112008032583418-pct00003
본 실시예로서는, 기록 전략으로서 N/2 기록 전략을 이용하고, 실시예 1, 2와 마찬가지로 현재 마크가 2T 마크인 경우와, 또 현재 마크가 3T 마크인 경우에도, 현재 마크 직전의 스페이스 길이(프리스페이스 길이)가 2T, 3T, 4T, 및 5T 이 상인 경우의 각각에 대해 최초 가열 펄스의 개시 시간을 나타내는 파라미터 sTtop의 값을 개별적으로 설정한다. 또한, 실시예 1, 2와 마찬가지로 현재 마크가 2T 마크인 경우와, 또 현재 마크가 3T 마크인 경우에도 현재 마크 직후의 스페이스 길이(포스트스페이스 길이)가 2T, 3T, 4T, 및 5T 이상인 경우의 각각에 대해 최초 가열 펄스의 종료 시간을 나타내는 eTtop의 값을 개별적으로 설정한다. 이때, 실시예 3에서는 낮은 지터 값을 얻도록 파라미터 sTtop와 eTtop의 값이 최적화되어 있다. 그 결과, 3T 마크에서의 파라미터 eTtop은 현재 마크 후의 스페이스 길이가 2T, 3T, 4T, 5T 이상인 경우의 어떤 경우에도 동일한 값을 갖는 것이 판명되었다.
도 8은 10회 반복 기록 후의 지터를 나타내고 있다. 실시예 3에서는 실시예 1, 2와 비교하여 전체적으로 낮은 지터 값을 얻는 것을 볼 수 있으며, 이것은 4배속(4x) 모드의 기록 마진이 추가 확장됨을 나타낸다.
또한, 본 발명의 발명자는 현재 마크 전후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)에 따라 파라미터 sTtop과 eTtop의 값이 변하는 경우에 대응하여 이들 파라미터의 변화량에 대한 바람직한 범위에 대해 연구하였다.
그 결과, 현재 마크가 2T 또는 3T인 경우에 있어서, 파라미터 sTtop 또는 eTtop의 값을 적어도 0.02T의 변화량으로 보다 바람직하게는 0.025T의 변화량으로 변화시키지 않는다면, 파라미터 sTtop 또는 eTtop의 값을 변화시킬 때 현재 마크 전후의 스페이스 길이가 5T 이상인 경우보다 스페이스 길이가 2T, 3T, 4T인 경우에 지터 저감 효과를 효과적으로 얻지 못하는 것이 발견되었다.
이것은, 변화량이 0.02T보다 작으면 발광 파형이 실질적으로 변화하지 않고 효과도 얻지 못하는 상황을 반영하는 것으로 간주된다.
또한, 전술한 변화량의 최대값으로서는, 표 3으로부터, 현재 마크가 마크 길이 3T를 갖고 직전의 스페이스 길이(프리스페이스 길이)가 2T인 경우의 파라미터 sTtop의 값이 최대값을 갖는 것으로 볼 수 있다. 이 경우에, 현재 마크 직전의 스페이스 길이(프리스페이스 길이)가 5T 이상인 경우와 비교할 때, 파리미터 sTtop의 값은 0.15T씩 변하는 것으로 볼 수 있다. 이 변화량이 더 증대하여 0.2T까지는 양호한 지터를 얻는 것으로 보인다. 한편, 변화량이 더 증대하면 지터가 악화되는 것으로 나타난다. 이에, sTtop와 eTtop의 값이 현재 마크 전후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)에 따라 변할 때, 변화량은 0.02T-0.2T의 범위 내에서, 보다 바람직하게는 0.025T-0.2T 내에서 변화하는 것이 바람직한 것으로 추정된다.
[실시예 4]
실시예 4에서는 기록층(63)으로서 조성이 Ge13Sn67 .5Sn1 .5Mn4 .5(원자%)인 층을 사용한 것 외에는, 실시예 1의 경우와 동일한 층 구조를 갖는 도 5의 정보 기록 매체(60)에 대하여, 실시예 1-3과 마찬가지로 기록 특성을 평가한다. 기록 전략으로서는 표 3에 나타낸 파라미터를 이용한다.
도 8은 실시예 4의 결과를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 기록층(63)의 조성이 다른 경우에도 실시예 1-3의 경우와 같은 우수한 기록 특성을 얻는 것을 볼 수 있다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 비교예 2로서, 현재 마크 직전 및 직후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)와 관계없이, 스페이스 길이가 5T 이상인 경우에 사용된 sTtop과 eTtop의 값을 2T 마크와 3T 마크에도 사용한 경우에 대해 평가하였다.
도 8을 참조하면, 비교예 1의 경우와 마찬가지로, 다른 기록층을 사용하는 비교예 2의 경우에서도 현재 마크 전후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)를 고려하지 않을 때 지터가 증가하는 것을 볼 수 있다.
[실시예 5]
실시예 5에서는, 실시예 1에 사용된 동일한 매체 상에, 기준 선속이 4.55 m/s에서 8 m/s까지 증가한 점을 제외하고 실시예 1의 경우와 동일한 106.68 MHz의 채널 클록을 이용하여, 4배속(4x) 모드에 따라 실험을 수행한다.
이 경우, 기록 마크의 마크 길이는 기준 선속이 낮은 경우 짧아지고, 기준 선속이 높은 경우 길어지는데, 실시예 5의 경우 최단 마크 길이가 0.138 ㎛과 0.242 ㎛ 사이에서 변한다. 또한, 실시예 5에서는 기록 전략으로서 표 2에 나타낸 파라미터를 이용하고, 2T 마크 전후의 스페이스 길이를 고려하여 파라미터 sTtop과 eTtop를 결정한다.
또한, 비교를 위해, 비교예 3으로서, 현재 마크 전후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)를 고려하지 않고, 현재 마크의 직전 및 직후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)가 5T 이상인 경우의 파라미터 sTtop와 eTtop의 값을 현재 마크 2T에 사용한 경우에 대해서 실험을 수행하였다.
도 9는 이렇게 얻어진 최소 지터값과 최단 마크 길이 간의 관계를 나타내고 있다. 도 9에서는 기록 파워 등이 최적화되어 있음을 인식해야 한다.
도 9를 참조하면, 모든 마크 길이에 대하여, 실시예 5의 경우가 비교예 3의 경우와 비교할 때 낮은 지터를 얻는 것을 볼 수 있다.
도 9로부터, 현재 마크 전후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)에 따라 파라미터 sTtop와 eTtop를 바꾸지 않더라고 마크 길이가 긴 기록 마크에 대해서는 양호한 특성을 얻는 것을 볼 수 있다. 예컨대 최단 마크 길이가 약 0.2 ㎛보다 긴 경우에, 현재 마크 전후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이와 포스트스페이스 길이)가 5T 이상인 경우에 파라미터 sTtop와 eTtop의 값을 이용하는 비교예 3의 경우에서도 블루레이 디스크에 규정된 표준 지터 값 6.5 %가 달성됨을 볼 수 있다. 따라서, 최단 마크 길이가 0.2 ㎛보다 긴 경우에는, 반드시 현재 마크 전후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이 및 포스트스페이스 길이)를 고려하여 파라미터 sTtop와 eTtop의 값을 결정할 필요는 없다고 추정된다.
도 10은 실시예 1에 사용된 동일한 매체 상에, 기록 선속 및 채널 클록 레이트를 감소시켜 기준 선속 4.92 m/s에서, 3배속(3x) 및 2배속(2x) 모드로 기록하는 실시예 4를 나타내고 있다. 도 10에서는 도 8 및 도 9와 마찬가지로 수직축은 10회 동안 기록 마크 형성을 반복한 후에 측정된 지터를 나타내고, 수평축은 기록 파워 Pw를 나타내고 있다.
실시예 4의 기록 전략에서는, 전부 N/2 기록 전략을 사용하며, 현재 마크 전 후의 스페이스 길이(프리스페이스 길이 및 포스트스페이스 길이)에 대한 파라미터 sTtop와 eTtop의 최적화는 없다. 또한, 종래의 블루레이 디스크 1-2x 배속의 규격으로 이용되고 있는 정보 기록 매체를 사용한다.
도 10을 참조하면, 2배속 또는 3배속으로 이루어진 기록에 있어서, 현재 2T 마크 전후의 스페이스 길이를 고려하지 않더라도 양호한 기록 특성을 얻는 것을 볼 수 있다.
본 발명은, 2006년 9월 14일, 2007년 6월 11일자로 출원한 일본 우선권 출원 제2006-250050호와 제2007-154295호에 각각 기초하며, 이들은 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다.

Claims (8)

  1. 기록 전략에 따라 광빔 펄스를 정보 기록 매체에 조사하여, nT(T: 기본 클록 주기, n은 2 이상의 자연수)의 시간 길이를 갖는 기록 마크의 형태로 상기 정보 기록 매체 상에 정보를 기록하는 정보 기록 방법에 있어서, 상기 기록 전략은,
    상기 광빔 펄스의 파워를 적어도 3가지 값 Pw, Pb, Pe(Pw>Pe>Pb) 중 하나로 제어하고, 상기 광빔 펄스의 파워가 상기 파워 Pw로 설정되는 가열 펄스와, 상기 광빔 펄스의 파워가 상기 파워 Pb로 설정되는 냉각 펄스를, 상기 정보 기록 매체 상에 교대로 조사함으로써 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크를 형성하는 단계와,
    상기 파워 Pe로 상기 광빔 펄스를 조사하여 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크에 후속해 스페이스를 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 기록 전략은 상기 기록 마크의 상기 시간 길이가 2T씩 증가할 때마다 상기 가열 펄스의 수를 하나씩 증가시키고,
    상기 기록 전략은, 적어도 2T의 시간 길이의 기록 마크를 형성하는 경우에, 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop과 상기 최초 가열 펄스의 가열 펄스 종료 시간 eTtop을, 현재 형성된 상기 기록 마크 전 또는 후에서, 적어도, 2T의 스페이스 길이를 형성하는 경우와 3T 이상의 스페이스 길이를 형성하는 경우에 대해 개별적으로 설정하는 것인 정보 기록 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정보 기록 매체 상에 형성된 최단 기록 마크는 0.20 ㎛ 이하의 길이를 갖는 것인 정보 기록 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보 기록 매체 상에서의 상기 기록 마크의 형성은 기준 선속보다 4배속 이상만큼 높은 기록 선속으로 수행되는 것인 정보 기록 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 최초 가열 펄스의 개시 시간 sTtop 및 종료 시간 eTtop은 상기 정보 기록 매체 상에 프리포맷되고, 상기 최초 가열 펄스의 상기 개시 시간 sTtop 및 종료 시간 eTtop의 설정은 상기 정보 기록 매체 상에 프리포맷된 상기 최초 가열 펄스의 상기 개시 시간 sTtop 및 종료 시간 eTtop을 판독함으로써 실행되는 것인 정보 기록 방법.
  5. 광빔 펄스로 조사되는 경우에, nT(T: 기본 클록 주기, n은 2 이상의 자연수)의 시간 길이를 갖는 기록 마크의 형태로 정보가 기록되는 정보 기록 매체에 있어서,
    상기 정보 기록 매체는, 상기 광빔 펄스의 파워를 적어도 3가지 값 Pw, Pb, Pe(Pw>Pe>Pb) 중 하나로 제어하고, 상기 광빔 펄스의 파워가 상기 파워 Pw로 설정되는 가열 펄스와, 상기 광빔 펄스의 파워가 상기 파워 Pb로 설정되는 냉각 펄스를 상기 정보 기록 매체 상에 교대로 조사함으로써 기록이 이루어지고, 상기 파워 Pe로 상기 광빔 펄스를 조사하여 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크에 후속해 스페이스를 형성하는 기록 전략에 따라 프리포맷되며,
    상기 기록 전략은, 상기 기록 마크의 상기 시간 길이가 2T씩 증가할 때마다 상기 가열 펄스의 수를 하나씩 증가시키고, 상기 기록 전략은, 적어도 2T의 시간 길이의 기록 마크를 형성할 때 이용되며, 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop과 상기 최초 가열 펄스의 가열 펄스 종료 시간 eTtop을, 현재 형성된 상기 기록 마크 전 또는 후에서, 적어도, 2T의 스페이스 길이를 형성하는 경우와 3T 이상의 스페이스 길이를 형성하는 경우에 대해 개별적으로 설정하는 것인 정보 기록 매체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop과 상기 최초 가열 펄스의 가열 펄스 종료 시간 eTtop은, 어드레스 정보와 함께, 워블 인코딩(wobble encoding) 방식으로 상기 정보 기록 매체 상에 기록되는 것인 정보 기록 매체.
  7. 제5항에 있어서, 상기 정보 기록 매체는, 기판과, 상기 기판 상에 형성되며 Sb를 함유하는 기록층을 포함하고, 상기 기록 마크는 상기 기록층에 형성되는 것인 정보 기록 매체.
  8. 광빔 펄스를 정보 기록 매체에 조사하여, nT(T: 기본 클록 주기, n은 2 이상의 자연수)의 시간 길이를 갖는 기록 마크의 형태로 상기 정보 기록 매체 상에 정보를 기록하기 위한 정보 기록 장치에 있어서,
    상기 광빔 펄스를 형성하는 광원과,
    상기 광원을 구동시키는 구동 시스템과,
    발광 파형을 결정하는 기록 전략이 설정된 발광 제어 장치
    를 포함하고,
    상기 발광 제어 장치는 상기 기록 전략에 따라 상기 구동 시스템을 제어하며,
    상기 기록 전략은,
    상기 광빔 펄스의 파워를 적어도 3가지 값 Pw, Pb, Pe(Pw>Pe>Pb) 중 하나로 제어하고, 상기 광빔 펄스의 파워가 상기 파워 Pw로 설정되는 가열 펄스와, 상기 광빔 펄스의 파워가 상기 파워 Pb로 설정되는 냉각 펄스를 상기 정보 기록 매체 상에 교대로 조사함으로써, 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크를 형성하고,
    상기 파워 Pe로 상기 광빔 펄스를 조사하여 상기 정보 기록 매체 상에 상기 기록 마크에 후속해 스페이스를 형성하며,
    상기 기록 전략은 상기 기록 마크의 상기 시간 길이가 2T씩 증가할 때마다 상기 가열 펄스의 수를 하나씩 증가시키고,
    상기 기록 전략은, 적어도 2T의 시간 길이의 기록 마크를 형성하는 경우에, 최초 가열 펄스의 가열 펄스 개시 시간 sTtop와 상기 최초 가열 펄스의 가열 펄스 종료 시간 eTtop을, 현재 형성된 상기 기록 마크 전 또는 후에서, 적어도, 2T의 스페이스 길이를 형성하는 경우와 3T 이상의 스페이스 길이를 형성하는 경우에 대해 개별적으로 설정하는 것인 정보 기록 장치.
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