KR20110002024A - 다중레벨 데이터 층을 포함하는 광학 저장 매체 - Google Patents

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Abstract

광학 저장 매체는 기판 층(2), 데이터 층(3), 데이터 층(3) 상에 배치되며 수퍼 해상도 구조를 갖는 비선형 층(4)을 포함하며, 여기서, 데이터의 판독을 위한 픽업의 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들은 데이터 층의 제1 및 제2 레벨(L1, L2)를 설립하며, 픽업의 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들은 데이터 층(3)의 추가 레벨 (L3, L4)에 배열된다. 바람직한 실시예에서, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들은 제3 레벨(L3) 상에 배열되고, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 랜드들은 데이터 층의 제4 레벨(L4) 상에 배열된다. 광학 저장 매체는 특히, 수퍼 해상도 효과를 제공하기 위해 상 변화 물질, 예를 들면 AgInSbTe를 포함하는 판독 전용 광학 디스크이다.

Description

다중레벨 데이터 층을 포함하는 광학 저장 매체{OPTICAL STORAGE MEDIUM COMPRISING A MULTILEVEL DATA LAYER}
본 발명은 기판 층, 데이터 층, 및 데이터 층 위에 배열된 수퍼 해상도 구조를 갖는 비선형 층을 포함하는 광학 저장 매체에 관한 것이다. 데이터 층은 특히, 데이터 층 상에 배열된 데이터의 판독을 위한 픽업의 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들, 및 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들을 포함한다.
광학 저장 매체들은 픽업 내에 통합되는 레이저 및 광학 검출기, 예를 들어 광 검출기에 의해 광학적으로 판독 가능한 방식으로 데이터를 저장하는 매체들이다. 검출기는 저장 매체 상의 데이터를 판독할 때 레이저 빔의 반사 광을 검출하는 데 사용된다. 한편, 다양한 광학 저장 매체가 공지되어 있으며, 이들은 상이한 레이저 파장으로 동작하며, 1 기가바이트 이하로부터 50 기가바이트(GB)까지의 저장 용량들을 제공하기 위해 상이한 크기들을 갖는다. 포맷들은 오디오 CD 및 비디오 DVD와 같은 판독 전용 포맷들, CD-R 및 DVD-R, DVD+R과 같은 1회 기입용 광학 매체들은 물론, CD-RW, DVD-RW 및 DVD+RW와 같은 재기입 가능 포맷들을 포함한다. 디지털 데이터는 이러한 매체들 상에 매체들의 하나 이상의 층 내의 트랙들을 따라 저장된다.
최고의 데이터 용량을 갖는 저장 매체는 현재 블루레이 디스크(BD)이며, 이 디스크는 2층 디스크 상에 최대 약 50GB를 저장하는 것을 허가한다. 블루레이 디스크의 판독 및 기입을 위해, 405nm의 레이저 파장 및 0.85의 개구수를 갖는 광학 픽업이 사용된다. 블루레이 디스크 상에서는 320nm의 트랙 피치 및 2T 내지 8T 또는 9T의 마크 길이가 사용되며, 여기서 T는 채널 비트 길이이고, 2T는 138-160nm의 최소 마크 길이에 대응한다.
아베 이론에 의해 설명되는 바와 같은 광학 기구들의 공간 해상도 한계는 약 람다/2NA이며, 레이저 파장 람다=405nm 및 개구수 NA=0.85를 갖는 블루레이 타입 픽업에 대해 람다/2NA=238nm이다. 블루레이 디스크의 고주파(HF) 데이터 신호의 판독을 위한 회절 한계, 더 높은 해상도는 레이저 빔이 블루레이 디스크 상의 트랙의 피트들 및 랜드들 위를 이동할 때 차분 신호 검출로 인해 얻어질 수 있다. HF 판독 신호에 대한 기준 레벨을 제공함으로써, 피트들 및 랜드들의 상이한 반사율에 따라 매우 작은 진폭 변화들이 검출될 수 있으며, 이는 이론적으로 약 람다/4NA=120nm의 크기를 갖는 블루레이 타입 픽업을 이용하여 피트들을 검출하는 것을 허가한다.
수퍼 해상도 구조를 갖는 새로운 광학 저장 매체는 블루레이 디스크에 비해 일차원에서 2배 내지 4배로 광학 저장 매체의 데이터 밀도를 증가시키는 가능성을 제공한다. 이것은 비선형 층을 포함함으로써 가능한데, 이 비선형 층은 광학 저장 매체의 데이터 층 위에 배치되며, 광학 저장 매체의 판독 및 기입에 사용되는 광 스폿의 유효 크기를 크게 줄인다. 비선형 층은 마스크 층으로서 이해될 수 있는데, 그 이유는 비선형 층이 데이터 층 위에 배열되기 때문이며, 일부 특정 물질들에 대해, 레이저 빔의 고강도 중심부만이 마스크 층을 통과할 수 있다. 더구나, 집속 레이저 빔의 중심부에서 더 높은 반사율을 보이고, 중심 반사율이 대응하는 데이터 층의 피트 구조에 의존하는 반도체 재료들, 예컨대 InSb가 비선형 층으로서 사용될 수 있다. 따라서, 수퍼 해상도 효과는 대응하는 광학 픽업의 람다/4NA의 회절 한계 아래의 크기를 갖는 광 디스크의 마크들에 데이터를 기록하고 그에 저장된 데이터를 판독하는 것을 허가한다.
비선형 층은 종종 수퍼 해상도 근거리장 구조(수퍼-RENS) 층이라고 하는데, 그 이유는 일부 특정 물질들에 대해 레이저 빔의 유효 스폿 크기를 줄이는 광학 효과가 데이터 층 및 비선형 층의 마크들과 공간들 사이의 근거리장 상호작용에 기초하는 것으로 추정되기 때문이다. 금속 산화물, 폴리머 화합물, 또는 GeSbTe 또는 AgInSbTe를 포함하는 상변화 층으로 형성된 수퍼 해상도 근거리장 구조를 포함하는 수퍼 RENS 광학 디스크들이 공지되어 있다.
광학 저장 매체는 기판 층; 상기 기판 층 상의 트랙들 상에 배열되는 피트/랜드 데이터 구조를 구비하는 데이터 층; 및 상기 데이터 층 상에 배치된 수퍼 해상도 구조를 갖는 비선형 층을 포함하며, 여기서, 피트들과 랜드들은, 상기 데이터 층의 제1 및 제2 레벨에 대응하는 데이터 층의 데이터를 판독하기 위해 대응하는 픽업의 회절 한계 위의 크기를 가지며, 그리고 피트들과 랜드들은, 상기 데이터 층의 추가 레벨에 배열되는 픽업의 회절 한계 아래의 크기를 갖는다. 상기 수퍼 해상도 구조는 특히, 픽업의 고강도 레이저 빔으로 조사될 때 "개구" 타입의 수퍼 해상도 메커니즘을 제공하는 상 변화 물질, 예를 들어 칼코게나이드 재료를 포함한다. 상기 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들에 추가적인 레벨에 대해, 광학 저장 매체의 데이터를 판독할 때 판독 신호의 최소 피트들 및 랜드들의 반전(inversed) 신호의 문제를 해결하기 위하여, 광학 저장 매체 상의 최소 피트들 및 랜드들에 대해 반전 데이터 구조가 제공된다. 이것은 광학 저장 매체의 데이터 층의 트랙들 상에 배열되는 데이터의 정확한 디코딩을 허가한다.
바람직한 실시예에서, 회절 한계 위의 크기를 갖는 랜드들은 제1 레벨의 데이터 층을 구성하고, 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들은 제2 레벨의 데이터 층을 구성하고, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들은 제3 레벨을 구성하며, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 랜드들은 제4 레벨의 데이터 층을 구성한다. 광학 저장 매체는, 특히, 대응하는 4개 레벨의 데이터 구조를 포함하는 스탬퍼의 사용에 의해 광학 디스크의 데이터 층이 엠보싱된(embossed) 판독 전용 광학 디스크이다. 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들은, 특히 2T 및/또는 3T 피트들 및 랜드들이며, 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들은 트랙의 4T - 8T 피트들과 랜드들이다.
고주파수 데이터 신호의 판독을 위해, 레이저 빔이 광학 저장 매체 상의 트랙의 피트들 및 랜드들 위를 움직일 때, 차분 신호 검출로 인해 더 높은 해상도가 얻어질 수 있다. 고주파수 판독 신호에 대한 기준 레벨(reference level)을 제공함으로써, 랜드에 대한 피트들의 상이한 반사율에 따라 매우 작은 진폭 변화들이 검출될 수 있고, 이는 약 람다/4NA=120nm의 크기를 갖는 블루레이 타입 픽업으로 피트들을 검출하게 해 준다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예들이 개략적인 도면들을 참조하여 아래에 예시적으로 더 상세히 설명된다.
도 1은 기판, 데이터 층 및 비선형 층을 포함하는 층 스택을 갖는 광학 저장 매체의 단면도.
도 2는 비선형 AgInSbTe 층 및 비선형 InSb 층을 포함하는 수퍼 해상도 디스크들의 HF 데이터 신호들의 스펙트럼 분포를 나타내는 도면.
도 3은 2T 랜드에 의해 각각 분리된 20개의 2T 피트의 시퀀스를 포함하는 AgInSbTe 및 InSb 수퍼 해상도 디스크의 신호 진폭을 나타내는 도면.
도 4는 InSb 비선형 층을 포함하는 수퍼 해상도 디스크의 피트들 및 랜드들의 랜덤 시퀀스에 대해 계산된 HF 신호를 나타내는 도면.
도 5는 AgInSbTe 비선형 층을 포함하는 수퍼 해상도 디스크의 피트들 및 랜드들의 랜덤 시퀀스에 대해 계산된 HF 신호를 나타내는 도면.
도 6은 수퍼 해상도 층으로 상 변화 물질을 갖는 비선형 층을 포함하는 광학 저장 매체의 4개 레벨 데이터 층을 나타내는 도면.
도 1에는 광학 저장 매체(1)의 단면도가 간단하게 도시되어 있다. 광학 저장 매체(1)는 예를 들어 판독 전용(ROM) 광학 저장 디스크이다. 기판(2) 상에는 반사성 금속층, 예컨대 알루미늄 또는 은 층을 포함할 수 있는 데이터 층(3)이 배열된다. 데이터 층(3)은 본질적으로 평행한 트랙들 상에 배열된 마크들 및 공간들로 구성된 데이터 구조를 갖는다. ROM 디스크의 경우, 마크들 및 공간들은 피트들 및 랜드들로 구성되며, 피트들은 데이터 층(3)을 나타내는 기판(2)의 표면 상에 성형 또는 엠보싱된다. 데이터 층(3) 상에는 제1 유전체 층(5)이 배열되고, 유전체 층(5) 상에는 수퍼 해상도 효과를 이용하기 위한 마스크 층의 기능을 제공하기 위한 비선형 층(4)이 배열된다. 비선형 층(4)은 예를 들어 수퍼 해상도 구조, 예컨대 수퍼 해상도 근거리장 구조(수퍼 RENS)를 포함하는 마스크 층이다. 광학 저장 매체(1)는 특히 BD 및 CD와 유사한 크기를 갖는 광학 디스크이다.
비선형 층(4) 위에는 제2 유전체 층(6)이 배치된다. 추가 층으로서, 제2 유전체 층(5) 상에는 커버 층(7)이 보호 층으로서 배치된다. 데이터 층(3)의 데이터를 판독하기 위해, 이 실시예에서는 레이저 빔이 저장 매체(1)의 상부로부터 인가되어, 먼저 커버 층(7)을 통과한다. 제1 및 제2 유전체 층(5, 6)은 예를 들어 물질 ZnS-SiO2를 포함한다. 기판(2) 및 커버 층(7)은 DVD 및 CD로부터 공지된 바와 같은 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 가열 효과로 인해 투과율의 증가를 제공하는 것이 아니라, 다른 비선형 효과를 갖도록 동작하는, 예컨대 레이저 빔이 조사될 때 비선형 층(4)의 반사율 증가를 제공하는 효과를 이용하는 수퍼 해상도 근거리장 구조가 사용될 때, 반사성 금속 층은 생략될 수 있다. 저장 매체(1)의 층들은 특히 층 스택으로서 배열된다.
수퍼 해상도 효과는 광학 저장 매체의 데이터의 판독을 위한 대응 장치의 회절 한계 아래인 크기, 특히 길이를 갖는 피트들을 검출하는 것을 가능하게 한다. 상 변화 물질 또는 반도체 물질을 포함하는 광학 디스크의 수퍼 해상도 검출은 비선형 층(4)의 광학 특성들의 국지적 변화와 관련된다는 것이 밝혀졌다. 상 변화 물질들, 예를 들어 AgInSbTe의 경우, 포커스 레이저 스폿으로 인한 온도 증가가 레이저 스폿의 작은 중심에만 개구를 제공하는 수퍼 해상도 효과의 원인인 것으로 추정된다. 이것은 연역적으로 그러한 물질의 낮은 열 전도성 및 강한 광학 비선형성에 기인한다.
이러한 효과는 황, 셀레늄, 텔루륨과 같은 칼코게나이드 원소 및 비소, 게르마늄, 인 또는 안티몬과 같은 하나 또는 여러 개의 더 전기 양성적인 원소들을 포함하는 다른 칼코게나이드 재료들에 대해서도 추정된다. 칼코게나이드 재료들은 2개의 안정된 상태, 즉 비정질 및 결정 상태를 나타내는 유리형 재료들이다. 고강도 레이저 빔으로 칼코게나이드 재료를 가열함으로써, 결정에서 비정질 상태로의 상 변화가 제공된다. 수퍼 해상도 광학 디스크의 경우, 대응하는 광학 픽업의 레이저 빔의 강도는 저장 매체 상의 레이저 스폿의 작은 중심부에 대해서만 "개구 타입" 수퍼 해상도 효과를 제공하기 위해 상 변화가 제공되도록 조정된다.
또한, 반도체 재료를 수퍼 해상도 구조로서 포함하는 광학 수퍼 해상도 디스크들이 연구되어 왔으며, 구체적으로는 낮은 활성화 임계치를 갖는 III-V족 반도체들, 예컨대 InSb의 경우에 양호한 결과들이 얻어질 수 있었다. 반도체 재료들에 대해, 레이저 빔의 높은 광 강도가 전자들을 가전자 대역에서 전도 대역으로 이동시켜, 반도체 재료의 반사율을 증가시키는 것으로 추정된다. 반사율의 변화는 피트 또는 랜드가 데이터 층 상에서 아래의 근거리장 내에 배열되는지에 의존한다.
데이터 층 상의 80nm 피트들 및 랜드들의 교대 패턴을 포함하는 ROM 디스크들의 경우, 수퍼 해상도 효과를 유발하기 위해 충분히 높은 레이저 전력이 제공되었을 때, 수퍼 해상도 구조인 InSb는 물론 AgInSbTe에 대해서도 약 40db의 캐리어 대 잡음 비율이 얻어질 수 있었다. 랜덤 피트/랜드 패턴들에 대해서도 테스트가 이루어졌으며, 반도체 계열의 InSb 디스크에 대해 약 1.10-3의 비트 에러 레이트가 얻어졌다. 그러나, 상 변화 계열의 AgInSbTe 디스크 상의 데이터 패턴을 디코딩하는 것은 불가능하였다.
수퍼 해상도 디스크들의 랜덤 데이터 패턴들에 대응하는 고주파(HF) 데이터 신호들의 스펙트럼 분포를 연구할 때, 도 2에 도시된 바와 같이, AgInSbTe 물질을 갖는 디스크들에 대해 놀라운 효과가 밝혀졌다. 신호 S1은 InSb 수퍼 해상도 디스크의 HF 신호의 스펙트럼 분포로서, 10MHz 위의 주파수들에 대해 유연한 감쇠를 나타낸다. 그러나, AgInSbTe 상 변화 물질을 갖는 디스크에 대해서는, 신호 S2의 약 18MHz에서 급강하가 발생하는데, 이 주파수는 본질적으로 광학 픽업의 회절 한계에 대응한다. 또한, 80nm의 길이를 갖는 2T 피트들의 HF 신호에 대응하는 30.7MHz의 주파수에서, 신호 S2의 진폭은 신호 S1의 진폭에 대해 약 7.5db 아래이다. 따라서, AgInSbTe 디스크의 경우에는 픽업의 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들의 검출과 픽업의 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들의 검출 사이에 간섭이 발생하여, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들의 검출성을 감소시키는 것으로 보인다.
신호들 S1 및 S2를 얻기 위해, 40nm의 채널 비트 길이에 기초하는 피트들 및 랜드들을 갖는 랜덤 데이터 패턴을 구비하는 수퍼 해상도 디스크들이 사용되었다. 또한, 디스크들에 대해 비트 에러 레이트가 측정되었다. 반도체 계열의 디스크의 경우, 1.10-3 정도의 낮은 비트 에러 레이트가 얻어진 반면, AgInSbTe 상 변화 물질을 갖는 디스크에 대해서는 디코딩이 불가능하였다. 다른 점에서는, AgInSbTe 물질을 갖는 디스크가 높은 캐리어 대 잡음 비율을 보였다.
이러한 효과를 더 상세히 연구하기 위하여, 19T 랜드와 19T 랜드가 이어지는 20T 피트 사이에 배열되는, 2T 랜드에 의해 각각 분리되는, 2T=100nm의 길이를 갖는 20개 피트의 시퀀스를 포함하는 수퍼 해상도 디스크들이 양 물질 InSb 및 AgInSbTe에 대해 제조되었다. 결과들이 도 3에 도시되어 있다. 예상된 바와 같이, 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들에 대한 신호 진폭이 회절 한계 아래의 피트들 및 랜드들에 대한 것보다 훨씬 더 크다. InSb 디스크의 19개의 2T 랜드는 2개의 19T 랜드의 더 높은 반사율에 대응하는 신호 S3에서 2T 피트들에 비해 더 높은 반사율을 나타내고, 19T 랜드와 20T 피트 사이의 20개의 2T 피트가 명확히 분해된다.
그러나, AIST 디스크의 20개의 2T 피트(신호 S4)는 더 나쁜 거동을 나타낸다. 즉, 2개의 19T 랜드도 더 높은 반사율을 나타내지만, AgInSbTe 디스크의 20개의 2T 랜드는 InSb 디스크의 20개의 2T 피트에 비해 더 낮은 반사율을 나타낸다(신호 S3). 2T 피트들의 반전 신호 S4로 인해, AgInSbTe 디스크의 경우에는 19개의 2T 피트만이 분해될 수 있다. 따라서, 회절 한계 아래의 피트들 및 회절 한계 위의 피트들을 구비하는 데이터를 갖는 랜덤 시퀀스가 제공될 때, AgInSbTe 디스크에 대해서는 데이터가 정확히 디코딩될 수 없다.
이러한 거동을 설명하기 위하여, 개구 타입 수퍼 해상도 디스크들, 즉 AgInSbTe에 대해 수치 시뮬레이션들이 행해졌으며, 이들은 피트들 및 랜드들이 회절 한계 아래에 있을 때 피트 상의 반사율이 증가하고 랜드 상의 반사율이 감소하며, 피트들 및 랜드들이 회절 한계 위의 크기를 가질 때 피트들에 대해 반사율이 감소하고 랜드들에 대해 반사율이 증가하는 결과를 낳았다. 피트들이 회절 한계에 대응하는 크기를 가질 때, 물질 AgInSbTe에 대해, 더 큰 피트들의 검출을 담당하는 회절성 판독과 회절 한계 아래의 피트들의 검출을 담당하는 수퍼 해상도 메커니즘 사이에 경합이 존재한다. InSb 층을 포함하는 수퍼 해상도 디스크와 관련하여, 그 결과들은 피트들의 회절성 판독과 일치하며, 이는 랜드들 및 피트들이 회절 한계 위 또는 아래의 크기를 갖는지에 관계없이 랜드들에 대해 증가된 반사율 및 피트들에 대해 감소된 반사율을 제공한다. 따라서, AgInSbTe 수퍼 해상도 디스크의 2T 피트들의 신호들은 도 3에서 알 수 있듯이 20T 피트들에 대해 반전된다.
도 4에는, InSb 마스크 층을 포함하는 수퍼 해상도 디스크의 피트들 및 랜드들의 랜덤 시퀀스(그래프 S5)에 대해 계산된 HF 신호 S6이 도시되어 있다. 그래프 S6의 피트들 및 랜드들은 지시되는 바와 같이 2T 내지 5T의 크기를 가지며, 랜드들은 논리 "1"로 표시되고, 피트들은 "0"으로 표시된다. 시뮬레이션 결과인 그래프 S6은 회절 한계 위 및 아래의 크기를 갖는 피트들에 대해 더 낮은 반사를 명확히 나타내며, 모든 크기의 랜드들에 대해 더 높은 반사를 나타낸다. 따라서, InSb 수퍼 해상도 디스크의 트랙 상에 배열된 그래프 S5의 데이터를 판독할 때, 모든 피트들이 명확히 분해될 수 있으며, 결과적으로 픽업에 의해 검출될 수 있다.
AgInSbTe 마스크 층을 수퍼 해상도 층으로서 포함하는 수퍼 해상도 디스크에 대한 상황이 도 5에 도시되어 있다. 그래프 S7은 도 4의 그래프 S5와 동일한 피트 및 랜드 시퀀스에 대응하며, 신호 S8은 AgInSbTe 디스크에 대해 각각 계산된 HF 신호를 나타낸다. 5T 및 3T 랜드들은 더 높은 반사율에 대응하는 더 높은 진폭을 가지며, 4T 피트들은 더 낮은 반사율에 대응하는 더 낮은 진폭을 갖는다. 그러나, 전술한 바와 같이, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들에 대한 신호의 반전으로 인해, 2T 피트는 더 높은 반사율을 나타내고, 2T 랜드는 더 낮은 반사율을 나타내며, 따라서 이들은 이들의 신호가 더 큰 피트들 및 랜드들에 포함되므로 디코딩되지 못한다. 신호 S8에 포함된 2T 피트들 및 2T 랜드들은 분해되지 못한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 대응하는 광학 픽업의 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들이 광학 저장 매체의 데이터 층의 추가 레벨에 배열된다. 예를 들면, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들은 제3 레벨의 데이터 층에 배열되고, 회절 한계 아래의 크기를 갖는 랜드들은 제4 레벨의 데이터 층에 배열된다.
4개 레벨 데이터 층을 갖는 광학 저장 매체의 예가 도 6에 도시되어 있다. 그래프 S9는 도 4 및 5의 그래프 S5 및 S7과 관련하여 설명된 바와 같은 대응하는 광 픽업의 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들과 랜드들 및 회절 한계 아래의 크기를 갖는 2T 피트들 및 랜드들을 포함하는 데이터의 시퀀스를 나타낸다. 데이터 신호 S6은, 그래프 S10에 도시된 바와 같이, 광학 저장 매체 상에서 4개 레벨 데이터 층을 갖는 트랙 내에 코딩된다. 스탬퍼로 그래프 S9에 대응하는 피트 구조를 기판 층에 엠보싱하여 데이터 층을 생성하기 전에, 랜드 레벨 L1은 기판 층의 면에 대응하는 광학 저장 매체의 기준 면이다. 랜드 레벨 L1은 회절 한계 위의 크기를 갖는 트랙의 랜드들을 나타내며, 도시된 실시예에서 그래프 S9의 3T 및 5T 랜드들은 논리 "1"을 나타낸다.
데이터 층의 제2 레벨은 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들을 나타내는 피트 레벨 L2이며, 이 예에서 그래프 S9의 4T피트들은 논리 "0"을 나타낸다. 회절 한계 아래의 크기를 갖는 2T 피트들은, 범프들(bumps) B로서 랜드 레벨 L1에 배열되며, 데이터 층의 제3 레벨 L3, 수퍼 해상도 피트 레벨을 나타낸다. 그래프 S6의 2T 랜드들은, 피트 레벨 L2 아래의 피트들 P로 나타내어지며, 제4 레벨 L4, 수퍼 해상도 랜드 레벨을 나타낸다. 따라서, 범프들 B와 피트들 P는, 그래프 F6의 2T 피트들 및 회절 한계 위의 크기를 갖는 데이터 층 S8의 피트들 및 랜드들에 대해 반전되며, 4개 레벨 데이터 층으로 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 수퍼 해상도 층과 데이터 층으로서 AgInSbTe 마스크 층을 포함하는 광학 저장 매체의 데이터를 판독할 때, 데이터 층 S8의 2T 피트들 및 랜드들에 대한 데이터 신호가 도 3과 관련해 기술한 바와 같이 반전되며, 2T 피트들 및 랜드들의 반전된 피트 및 범프 구조 때문에, 올바른 데이터 신호 S9는 이중 반전으로 인하여 디코딩될 것이다. 따라서, 데이터 층에 대해 디코딩된 신호, 그래프 S10은 도4에 도시된 바와 같이 그래프 S6과 대응할 것이며, 도4에 도시된 바와 같이 그래프 S8과는 대응하지 않을 것이다.
도 6과 관련해 기술된 바와 같이, 광학 저장 매체의 4개 레벨 데이터 층을 제조하기 위해서, 4개 레벨 피트 및 랜드 구조를 갖는 대응 스탬퍼가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예들이, 본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용될 수 있을 것이다. 기술된 바와 같이, 광학 저장 매체는 특히 판독 전용 광학 디스크이지만, 본 발명은 3개 또는 4개 레벨의 기입 가능 데이터 층을 포함하는 기입 가능 광학 저장 매체에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 아래에 첨부된 청구항들에 존재한다.

Claims (12)

  1. 광학 저장 매체로서,
    기판 층(2);
    상기 기판 층(2) 상의 트랙들 내에 배열되는 데이터를 갖는 피트/랜드 데이터 구조를 구비하는 데이터 층(3); 및
    상기 데이터 층(3) 상에 배치된 수퍼 해상도 구조를 갖는 비선형 층(4)
    을 포함하고,
    상기 데이터의 판독을 위한 픽업의 회절 한계 위의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들은 상기 데이터 층의 제1 및 제2 레벨(L1, L2)을 확립하며,
    상기 픽업의 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들 및 랜드들이 상기 데이터 층(3)의 추가 레벨(L3, L4)에 배열되는 것을 특징으로 하는, 광학 저장 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회절 한계 아래의 크기를 갖는 피트들이 상기 데이터 층의 제3 레벨(L3)에 배열되는, 광학 저장 매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회절 한계 아래의 크기를 갖는 랜드들이 상기 데이터 층의 제4 레벨(L4)에 배열되는, 광학 저장 매체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회절 한계 위의 크기를 갖는 랜드들은 상기 데이터 층의 제1 레벨(L1)을 구성하고, 상기 회절 한계 위의 크기를 갖는 크기를 갖는 피트들은 상기 제2 레벨(L2)를 구성하는, 광학 저장 매체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 레벨(L1)은 상기 데이터 층의 기준 레벨이고, 상기 제2 레벨(L2)은 상기 제1 레벨 내에 피트들로서 설계되고, 상기 제3 레벨(L3)은 상기 제1 레벨 상에 범프들(bumps)(B)로서 설계되며, 상기 제4 레벨(L4)는 상기 제2 레벨 내에 피트들(P)로서 설계되는, 광학 저장 매체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수퍼 해상도 구조는 상 변화 물질을 포함하는, 광학 저장 매체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상 변화 물질은 칼코게나이드(chalcogenide) 물질, 예를 들어 GeSbTe 또는 AgInSbTe인, 광학 저장 매체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비선형 층(4) 위에 커버 층(7)을 더 포함하고, 상기 저장 매체는 상기 커버 층(7)을 먼저 통과하는 레이저 빔을 이용하여 동작하도록 설계되는, 광학 저장 매체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비선형 층(4)과 상기 데이터 층(3) 사이에 배열되는 제1 유전체 층(5) 및 상기 비선형 층(4)과 상기 커버 층(7) 사이에 배열되는 제2 유전체 층(6)을 더 포함하는, 광학 저장 매체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회절 한계 아래의 크기를 갖는 트랙의 피트들 및 랜드들은 2T 및/또는 3T 피트들 및 랜드들인, 광학 저장 매체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회절 한계는 람다/4NA로서 정의되는, 광학 저장 매체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 저장 매체는 판독 전용 광학 디스크인 것을 특징으로 하는, 광학 저장 매체.
KR1020107022323A 2008-03-07 2009-03-05 다중레벨 데이터 층을 포함하는 광학 저장 매체 KR101536373B1 (ko)

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