KR19980071588A - 위상 변화 기록 매체를 초기화하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
정보 기록면 상에 레이저 광을 조사함으로써 위상 변화 기록 매체의 정보 기록면을 초기화하기 위한 방법에서, 상기 레이저 광 전력은 정보 기록면의 결정화가 발생하려고 하는 부근의 전력 조건에 있는 제1 전력으로 설정되며, 이 레이저 광은 초기화될 부분에 반복해서 조사된다.
Description
본 발명은 위상 변화 기록 매체를 초기화하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 결정화를 유발하도록 레이저 광이 정보 기록면 상에 조사되는 위상 변화 기록 매체를 초기화하기 위한 방법에 관한 것이다.
위상 변화 기록 매체는 기록막으로서 가역 결정 및 비정질(비결정) 상태를 유지할 수 있는 물질을 사용하는 광기록 매체이며, 결정 및 비정질 상태 간의 반사율 차이는 신호로서 검출된다.
일반적으로, GeSbTe, InSbTe, InSe, InTe, AsTeGe, TeOx-GeSn, TeSeSn, SbSeBi, BiSeGe, AgInSbTe 등과 같은 칼코겐화 물질은 위상 변화 기록 물질로서 사용되고, 이들 물질들이 기판 위에 막으로서 형성될 때, 형성 직후에 그들은 전체적으로 비정질 상태이다.
막 형성 직후의 상태는 일반적으로 서보 풀-인(servo pull-in)을 어렵게 하는 낮은 반사율을 갖는 불안정한 비정질 상태이다. 이 때문에, 초기화로서 공지되어 있는 공정이 전체 기록막을 결정 상태로 변환시키기 위해 수행되어야 한다. 이 초기화 공정은 위상 변화 기록 특성을 수립할 때 매우 중요하며, 후속 위상 변화 기록 특성은 초기화의 방법에 따라 크게 변한다.
종래의 초기화는 용융 방법(fusion method)을 사용하였으며, 이는 일본 무심사 특허 공보 H4-366424 및 일본 무심사 특허 출원 공보 H4-209317에 개시되어 있다. 이 초기화 방법은 위상 변화 기록막이 용해될 때까지 온도를 상승시켜, 결정화시키는 방법이다. 이 방법인 경우, 기록막이 한번에 형성되기 때문에, 실제 기록과 소거 공정으로 발생하는 것과 같은 동일한 방법으로, 기록과 재생 특성은 초기화 이후에 안정하다. 이 초기화 공정은 일반 광학 헤드와 매우 유사한 광학 헤드를 사용하고, 수 ㎛ 크기의 레이저 빔으로 수행된다.
상술된 초기화 공정이 갖는 한가지 문제점은 필요로 하는 시간이다. 덮어쓰기가능한 광자기 디스크의 초기화인 경우, 다만 강자계가 전체 표면 위에 인가되므로, 요구되는 시간은 대략 5초이다. 그러나, 위상 변화 디스크인 경우, 상술된 방법은 수 시간을 필요로 한다.
상술된 문제 때문에, 초기화 시간을 단축시키는 방법들이 비록 우수한 초기화를 실현하는데 반드시 성공적이지는 않지만, 일본 무심사 특허 공보 H8-221814와 일본 무심사 특허 공보 H8-153343에 개시되어 있다.
상기와 대조하여, 일본 무심사 특허 공보 H7-192266에는, 디스크의 반경 방향으로 그 주축을 따라 타원형 빔을 갖는 레이저 빔을 사용하여 고속 초기화를 수행하려는 시도가 개시되어 있다. 이 고속 초기화인 경우, 용융 방법에 의해 초기화를 행한다.
도 8은 초기화의 용융 방법을 도시한 플로우차트이다.
우선, 위상 변화 디스크가 스핀들(단계 S81)에 장착되고, 스핀들의 회전이 시작된다(단계 S82). 다음에, 포커스 서보가 온으로 설정되고(단계 S83), 디스크의 초기화가 가장 안쪽의 원주로부터 시작된다(단계 S84). 초기화 동안에, 레이저 전력은 결정화가 시작되는 전력보다 상당히 큰 전력, 다시 말해서 기록막을 용융하기에 충분한 전력으로 설정된다(단계 S85). 초기화 동작은 디스크의 가장 바깥쪽 원주에서 정지되어(단계 S86), 그 지점에서 초기화는 종료한다(단계 S87).
그러나, 디스크의 반경 방향으로 정렬되어 있는 그 주축을 따라 타원형인 레이저 빔을 사용하는 초기화가 고속 초기화에는 적당하지만, 반경 방향으로의 레이저 빔 전력 분사는 균일하지 않으며, 이는 초기화시 불규칙성의 문제를 초래한다. 다시 말해서, 우수한 초기화와 고속 초기화 모두를 할 수 있는 방법을 발견하는 것이 불가능하였다.
도 9는 상기 초기화 방법에 의해 초기화된 위상 변화 디스크로부터의 반사광 세기 신호(RF 신호)를 도시한다. 상술된 방법으로, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, RF 신호의 레벨은 일정한 레벨은 아니다. 이는 고속 초기화를 수행하기 위해 디스크의 반경 방향으로 타원형으로 연장되는 레이저 광을 사용한 결과이며, 이 레벨의 편차는 초기화의 편차로서 나타난다. 상술된 바와 같이, 디스크의 반경 방향으로 타원형으로 연장된 레이저로부터의 광의 전력 분사는 균일하지 않으며, 이는 초기화의 불규칙성으로서 나타난다.
도 9가 디스크의 반경 방향으로 타원형으로 연장된 레이저 광을 사용하는 고속 초기화의 예를 도시하지만, 용융 초기화인 경우, 비록 수 ㎛의 반경을 갖는 작은 광 스폿이 사용되더라도, 이런 유형의 상황은 서보가 불안정하면 발생할 수 있다.
종래 기술의 상술된 결점면에서, 본 발명의 목적은 고속으로 및 우수한 초기화 품질을 갖는 위상 변화 기록 매체를 초기화하기 위한 방법을 제공하는 것이고, 그렇게 할 시 상술된 문제를 완화시킨다.
상술된 목적을 실현하기 위해, 본 발명의 제1 실시예는 그 정보 기록면 상에 규정된 전력의 레이저 광을 조사함으로써 위상 변화 기록 매체를 초기화하는 방법에서, 상기 레이저의 전력은 결정화가 상기 정보 기록면에 발생하려고 하는 부근의 전력 조건에 있는 제1 전력으로 설정되며, 상기 레이저 광이 초기화될 부분에 반복해서 조사되는 것을 특징으로 하는 방법이다.
본 발명의 제2 실시예는 정보 기록면 상에 규정된 전력의 레이저 광을 조사함으로써 위상 변화 기록 매체의 정보 기록면을 초기화하는 방법에서, 상기 레이저 광의 전력을 결정화가 상기 정보 기록면에 발생하려고 하는 부근의 전력 조건에 있는 제1 전력으로 설정하며, 초기화될 부분에 상기 레이저 광의 조사가 반복해서 행해지는 제1 단계; 및 상기 레이저 광의 전력을 상기 제1 전력보다 큰 제2 전력으로 설정하며, 상기 제2 전력에 설정된 상기 레이저 광이 초기화될 상기 부분에 적어도 한번 조사되는 제2 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
본 발명의 제1 또는 제2 실시예에서, 상기 제1 레이저 전력이 결정화가 상기 정보 기록면에 발생하려고 하는 부근의 전력에 1 및 1.3배 사이가 되도록 설정된다.
본 발명의 제2 실시예에서, 상기 제2 전력이 초기화될 상기 부분이 용융하지 않는 범위 내로 설정된다.
본 발명에서, 상기 제2 단계에서 여러번 초기화될 상기 부분에 상기 레이저를 조사할 때, 상기 레이저 광이 조사될 때마다 레이저 광 전력은 점차적으로 더 강해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 초기화 방법에 대응하는 플로우차트이다. 특히, 초기화는 결정화(초기화)가 발생하려고 하는 부근의 전력에 매우 가까운 레이저 전력을 사용하여 여러번 수행된다. 이 경우, 위상 변화 기록막은 녹기 시작하는 온도까지 상승되지 않고, 결정화는 고체로서 남아있는 이 층으로 진행한다. 도 4는 이 초기화 방법을 사용하는 경우의 반사광 세기 신호(RF 신호)를 도시한다. RF 신호는 종래 기술에서 행해진 바와 같은 초기화와 비교하여 보면 균일하다.
이 방법으로, 결정화가 발생하려고 하는 부근의 레이저 전력에 1.0 내지 1.3배의 범위에 있는 레이저 전력이 초기화가 시작하는 지점에 매우 근접한 레이저 전력으로서 사용하는데 적당하다. 초기화가 이보다 큰 전력으로 행해지면, 비록 위상 변화 기록막이 용융하지 않더라도, 초기화시 불규칙성이 있을 것이며, 종래의 초기화 방법에서 발생하는 것과 같은 불규칙한 RF 신호가 된다.
일단 균일한 RF 신호가 이 초기화 방법에 의해 얻어지면, 비록 초기화가 초기화를 시작하게 하는 전력에 매우 근접한 레이저 전력보다 큰 레이저 전력으로 그후에 행해지더라도, 기록막이 용융하지 않는 한, 초기화시 불규칙성은 발생하지 않는다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 초기화 방법에 의해 초기화된 위상 변화 기록막의 부분을 10번 이상 덮어쓰기할 때의 RF 신호의 변화를 도시한다. 아무것도 기록되지 않은 부분의 초기화된 레벨(초기화 이후에 RF 신호 레벨)과 기록된 신호의 상부 모서리 부분의 레벨 간에 차이가 있다는 것을 알 수 있다. 이는 실제 덮어쓰기 기록에 의해 형성되는 결정화 구조와 초기화 이후의 결정화 구조에는 작은 차이로 발생된다. 이 차이는 신호 레벨의 차이를 나타내고, 이 차이가 장치에서 삭제되는 것이 바람직하다.
이러한 경우에, 초기화는 우선 초기화가 시작하는 전력에 매우 가까운 레이저 전력을 사용하여 수행되고, 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 균일한 RF 신호를 얻은 후, 초기화는 레이저 전력이 너무 커서 기록막이 용융되지 않게 증가된 후 다시 수행되며, RF 신호 레벨은 기록 신호의 상부 모서리 부분의 레벨에 도달할 때까지 점차적으로 증가된다. 이렇게 함으로써 장치면에서 문제점을 제공하지 않는 기록과 녹음 재생 특성을 갖는 위상 변화 기록 매체를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 대응하는 플로우차트.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 대응하는 플로우차트.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 대응하는 플로우차트.
도 4는 다양한 실시예에서 얻어진 RF 신호를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서 RF 신호와 기록된 신호 간의 레벨의 차이를 도시한 도면.
도 6은 위상 변화 기록 매체의 구성을 도시한 부분 단면도.
도 7은 초기화 장치의 구성의 간략도.
도 8은 종래의 초기화 방법을 도시한 플로우차트.
도 9는 종래의 RF 신호와 종래의 초기화 방법의 예에서의 트랙 에러 신호를 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기록막
2 : 간섭막
3 : 보호막
4 : 기판
11 : 위상 변화 디스크
12 : 스핀들
13 : 광학 헤드
13a : 레이저 다이오드
13b : 대물 렌즈
14 : 광학 헤드 이동 메카니즘
본 발명의 실시예가 관련된 첨부한 도면을 참조하여 이하에 설명된다.
본 발명의 실시예가 적용되는 위상 변화 기록 매체의 기본 구성은 도 6에 도시되어 있다. 이 기록 매체에서, 간섭막(2), 기록막(1), 및 보호막(3)은 기판(4) 상에 그 순서로 적층된다. 간섭막(2)과 보호막(3)은 유전체막이며, 그 사이에 기록막(1)이 삽입된다. 비록 두 유전체막(2와 3)과 기록막(1) 만이 도 6에 도시되어 있지만, 기록막(1) 위에 배치되어 있는 유전체막(보호막)(3) 위에 형성되는 반사막 등을 역시 가질 수 있다.
GeSbTe, InSbTe, InSe, InTe, AsTeGe, TeOx-GeSn, TeSeSn, SbSeBi, BiSeGe, AgInSbTe 등과 같은 칼코겐화 물질이 기록막(1)의 물질로서 사용된다. 반사막으로서 알루미늄 또는 AlTi 등을 사용하는 것이 바람직하다. 기판(4)인 경우, 폴리탄산에스텔 또는 아크릴 등과 같은 합성 수지, 또는 유리를 사용할 수 있고, 이들 물질들은 또한 수지로 피복될 수 있다. 디스크 모양에 추가하여, 기판은 카드 모양일 수 있다.
도 7를 참조하면, 본 발명으로 사용되는 초기화 장치의 구성의 간략도임을 알 수 있다.
위상 변화 기록 디스크(11)는 스핀들(12)의 회전과 함께 일제히 회전하도록 스핀들(12)에 고정된다. 광학 헤드(13)는 광디스크 이동 메카니즘(14)의 동작에 따른 디스크의 반경 방향을 따라서 이동한다. 광학 헤드(13)는 레이저 광 전력이 조절될 수 있는 레이저 다이오드(13a)를 가지며, 이 레이저 다이오드(13a)로부터의 광은 기록막(1) 상에 집속되도록 대물 렌즈(13b)를 통과한다. 대물 렌즈(13b)는 또한 포커스 서보(도면에 도시되어 있지 않음)를 갖는다. 상술된 각 소자는 제어기(도면에 도시되어 있지 않음)의 제어하에 작동된다.
다음으로, 본 발명의 본질이 그 실시예의 상세한 예를 제공함으로써 설명될 것이다.
이 실시예에서, 0.6㎜ 두께의 기판, 0.56㎛의 트랙 피치, 및 120㎜의 직경을 갖는 폴리탄산에스텔 디스크가 기판(4)으로서 사용된다. 간섭막(2)으로서 160㎚ 두께의 ZnS-SiO2막, 기록막(1)으로서 10㎚ 두께의 Ge2Sb2Te5막, 및 보호막으로서 32㎚ 두께의 ZnS-SiO2막이 이 기판(4) 상에 그 순서로 적층된다. 더우기 이 실시예에서, 80㎚ 두께의 AlTi막이 보호막(3)의 최상부 위에 더 형성된다.
초기화 장치의 광 스폿 직경은 디스크의 접선 방향으로 대략 2㎛이고, 디스크의 반경 방향으로 대략 100㎛이다. 이 경우에, 위상 변화 기록 매체의 초기화(결정화)가 발생하려고 하는 부근의 레이저 전력은 350㎽이였다. 디스크 rpm은 각 반경에서 선형 속도 7.5㎧가 되도록 설정되었다. 더우기, 광학 헤드는 디스크의 각 회전을 위해 5㎛ 이동되었다. 이들 조건하에서, 본 발명의 방법에 의한 초기화는 상술된 위상 변화 기록 매체에서 수행되었다.
본 발명의 제1 실시예가 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 우선, 초기화는 370㎽의 레이저 전력으로 10번 수행되었다(단계 S14 내지 S16). 이 10번이라는 것은 광 스폿이 디스크 상에 주어진 위치를 10번 통과한 것을 의미한다. 이렇게 함으로써, 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 우수한 RF 신호를 얻었다.
본 발명의 제2 실시예가 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 초기화는 370㎽의 레이저 전력으로 3번 수행되며(단계 S24 내지 S26), 이후 초기화는 500㎽의 전력으로 1번 수행되었다(단계 S27 내지 S29). 이런 유형의 초기화는 또한 도4에 도시되어 있는 바와 같은 우수한 RF 신호가 되었다. 그러나, RF 신호는 370㎽의 레이저 전력으로 10번 초기화하는 상술된 경우보다 약간 컸다.
본 발명의 제3 실시예가 도 3를 참조하여 설명될 것이다. 이 실시예에서, 초기화는 370㎽의 레이저 전력으로 3번 수행되며(단계 S34 내지 S36), 이후 초기화는 레이저 전력이 400㎽, 450㎽, 500㎽, 및 마지막으로 550㎽의 순서를 통해 점차적으로 증가되면서 수행되었다(단계 S37 내지 S40). 또한 이 경우에, 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 우수한 RF 신호를 얻었다.
초기화 이후에, 초기화된 부분 위에 기록이 수행되었다. 10번 이상 덮어쓰여진 부분의 최상부 모서리 부분에서의 레벨은 초기화된 레벨과 거의 동일하다. 이는 사용이 매우 용이한 우수한 특성을 얻을 수 있었다는 것을 의미한다.
전술한 실시예에서 설명된 방법을 사용하여 120㎜ 디스크의 전체 표면 위에 초기화를 수행할 시, 요구되는 시간은 대략 20분인 것을 알았다. 수 ㎛의 근사 반경을 갖는 광 스폿을 사용하는 초기화(비교적 균일한 RF 신호를 얻는 초기화 방법에 의해)가 수 시간을 필요로 하는 경우를 고려하면, 본 발명은 매우 고속으로 초기화할 수 있다는 것을 알 수 있다.
비교하자면, 본 발명에서 설명된 바와 같이 제조된 위상 변화 기록 매체는 460㎽의 레이저 전력으로 한번 초기화되었다. 이 경우, 도 9에 도시되어 있는 불규칙한 RF 신호를 얻었으며, 이런 유형의 RF 신호는 실제 사용하는데 비실용적이었다. 본 발명에 설명된 바와 같이 제조된 위상 변화 기록 매체에서, 계산 등으로부터 이 전력에서는 용융이 없다는 것이 공지되어 있었다. 다시 말해서, 비록 어떠한 용융도 없지만, 높은 레이저 전력이 초기부터 사용되면 우수한 RF 신호를 얻을 수 없다는 것을 알 수 있다.
더우기, 본 발명에서 설명된 바와 같이 제조된 위상 변화 기록 매체는 600㎽의 레이저 전력으로 한번 초기화되었다. 또한 이 경우, 도 9에 도시되어 있는 바와 같은 불규칙한 RF 신호를 얻었다. 이 경우, 위상 변화 기록막은 한번에 용융 조건 내에 있게 되고(융해 초기화), 이 경우 또한 우수한 초기화를 실현할 수 없다.
상기 상세히 설명된 바와 같은 본 발명의 기술적 구성에 의해서, 초기화의 방법은 그 결정화가 발생하려고 하는 부근의 전력에 매우 가까운 전력을 갖는 정보 기록면 상에 레이저 광을 반복해서 조사하는 방법이며, 고속으로 우수한 초기화를 수행할 수 있으며, 이는 고밀도, 대량 생산의 위상 변화 기록 매체면에서 큰 가능성을 제공하고, 본 발명은 지금까지 가용하지 않았던 위상 변화 기록 매체를 초기화하는 뛰어난 방법을 나타낸다.
Claims (5)
- 그 정보 기록면 상에 규정된 전력의 레이저 광을 조사함으로써 위상 변화 기록 매체(a phase change recording medium)를 초기화하는 방법에 있어서, 상기 레이저의 전력은 상기 정보 기록면에서 결정화가 발생하려고 하는 부근의 전력 상태에 있는 제1 전력으로 설정되며, 상기 레이저 광이 초기화될 부분 상에 반복해서 조사되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 정보 기록면 상에 규정된 전력의 레이저 광을 조사함으로써 위상 변화 기록 매체(a phase change recording medium)의 정보 기록면을 초기화하는 방법에 있어서, 상기 레이저 광의 전력을 상기 정보 기록면에서 결정화가 발생하려고 하는 부근의 전력 상태에 있는 제1 전력으로 설정하는 제1 단계 -초기화될 부분 상에 상기 레이저 광의 상기 조사는 반복해서 행해짐- ; 및 상기 레이저 광의 전력을 상기 제1 전력보다 큰 제2 전력으로 설정하는 제2 단계 -상기 제2 전력으로 설정된 상기 레이저 광은 초기화될 상기 부분 상에 적어도 한번 조사됨-를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 레이저 전력은 상기 정보 기록면에서 결정화가 발생하려고 하는 부근의 전력의 1 및 1.3배 사이가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제2 전력은 초기화될 상기 부분이 용융하지 않는 범위 내로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제2 단계에서 초기화될 상기 부분 상에 상기 레이저를 복수회 조사할 때, 상기 레이저 광이 조사될 때마다 그 전력은 점차적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
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