JP2001118294A

JP2001118294A - 光磁気記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001118294A
Application number: JP29697599A
Authority: JP
Inventors: Morimi Hashimoto; 母理美橋本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】商業的に量産化を図ることが容易な、高いト
ラック間の分離が達成できる光磁気記録媒体の構造、な
らびにその製造方法の提供。【解決手段】ランド・グルーブ基板上に、第１の誘電
体層と磁性材料層を形成し、前記基板平面に対して、所
定の角度傾いた斜め上方からイオンビームを照射して、
磁性材料層の当初膜厚の一部を除去することで、磁性層
に実質的な分断を形成し、その後、第２の誘電体層を磁
性層上に形成してなる光磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の族する技術分野】本発明は、超高密度な光磁気
記録媒体、ならびにその製造方法に関する。より具体的
には、ランド／グルーブ基板を用い、トラック密度を増
す構成の光磁気記録媒体において、このランド／グルー
ブ部に形成される磁気記録層のトラック間の分離性をよ
り高める構造、ならびにその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】書き換え可能な高密度記録媒体として、
光磁気ディスクが近年注目され、また利用が広がってい
る。昨今、画像情報など、情報量のより大きな記録がな
されるようになり、さらに大容量の記録媒体が望まれ、
光磁気ディスクの記録密度をさらに高めた超高密度な光
磁気記録媒体に対する要求が高まっている。光磁気ディ
スクの線記録密度は、再生光学系のレーザー波長λ及び
対物レンズの開口数NAに大きく依存している。すなわ
ち、再生光学系における光の回折限界のため、検出限界
は、信号再生の空間周波数として、NA／λ程度となる。
したがって、光磁気ディスクの高密度化を図るため、再
生光学系のレーザー波長λを短くし、対物レンズの開口
数NAを大きくすることがなされきた。

【０００３】例えば、本発明者らは、特開平６−２９０
４９６号公報において、光の回折限界以下の周期の信号
を再生する際にも、再生信号振幅の低下を引き起こすこ
とのない再生方式、その再生方式を採用し、高速での再
生を可能とした光磁気記録媒体、ならびに再生装置を提
案している。本発明者らが提案した再生方式は、以下の
原理に基づくものである。光ビーム等の加熱手段によっ
て、光磁気記録媒体の再生層に温度分布を形成すると、
その温度分布に起因して、磁壁エネルギー密度に分布が
生じる。この状況下では、磁壁エネルギーの低い方に磁
壁を瞬時に移動させることができる。この現象を利用す
ることにより、再生信号振幅は、記録されている磁壁の
間隔（すなわち、記録マーク長）によらず、常に一定か
つ最大の振幅となる。すなわち、従来の再生方式では、
再生信号の立ち上がり、立ち下がり部に、再生出力の低
下が必然的に生じていたが、本発明者らが提案した再生
方式では、この再生出力の低下を大幅に改善できる。そ
のため、記録マーク長をさらに短くし、線記録密度を高
めた際にも、再生信号に鋭い立ち上がり／立ち下がりが
得られ、さらなる高密度化を可能とするものである。

【０００４】前記線記録密度の向上に加えて、トラック
密度の向上も進められている。一般に、（深溝の）ラン
ド・グルーブ基板を用いることによって、トラック相互
間の分離を図り、隣接トラックとの干渉を低減する方向
に進んでいる。このランド・グルーブ基板を利用するこ
とで、隣接するトラック間に上下の段差を設けることで
分離し、トラック密度も大幅に高めることが可能となっ
ている。

【０００５】ところで、前記特開平６−２９０４９６号
公報に開示した磁壁移動型の光磁気記録媒体では、磁壁
を移動させる現象を実現するために、媒体に温度勾配を
形成することと、トラック幅いっぱいに記録磁区を形成
し、しかもトラック間では磁性層が分断している（磁区
の両端が切れていて磁区が閉じていない）ことが必須要
件となっている。

【０００６】閉じていない磁区（分断された磁壁）を作
成する方法の一つとして、特開平６−２９０４９６号公
報では、矩形の深溝基板を用いる方法を提示している。
この矩形の深溝基板を用いる方法では、ランド・グルー
ブ基板のテーパ部を特に急峻とすることで、通常のスパ
ッタ装置を用いて磁性層等の薄膜を積層形成すると、溝
側壁と溝底部の境で積層される膜に途切れが生じ、これ
を用いて、閉じていない磁区（分断された磁壁）を得て
いる。すなわち、溝側壁への積層に伴い、膜原料が消費
され、溝側壁と溝底部の境に達する膜原料の枯渇が生じ
る。その結果、溝側壁と溝底部の境では、積層される膜
の厚さが極度に薄くなる。一方、ランド・グルーブ基板
上に、下地層と磁性層を垂直指向性の高い異方性成膜法
で形成する方法では、溝側壁には本質的に積層がなされ
ないので、ランドとグルーブの間にある溝側壁におい
て、積層される膜に途切れが生じる。その結果、ランド
とグルーブに形成されるトラックは、分断された磁壁を
持つものとなる。

【０００７】更に、特開平６−２９０４９６号公報に
は、ランド・グルーブ基板上に形成した磁性膜におい
て、溝部分（テーパ部）をレーザーでアニール照射して
磁気的に変質させる方法をも提案している。

【０００８】また、本出願人は、トラック間では磁性層
が分断している記録媒体を作製する別の手法として、特
開平１０−２７５３６９号公報（特願平１０−００３３
７９号）において、（深溝の）ランド・グルーブ基板上
に、下地層と磁性層を垂直指向性の高い異方性成膜法で
形成する方法を提案している。

【０００９】さらには、前記磁壁移動型の光磁気記録媒
体に限らず、高密度な光磁気記録媒体及び磁気記録媒体
においても、トラック密度を向上させてゆくと、隣接ト
ラック間でのクロスライトやクロスイレースの問題で、
トラック間の分断は必須の技術となってきている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上で述べた、閉じてい
ない磁区（分断された磁壁）を作成する方法は、いずれ
も有力な手段ではある。これらの手段を適用して、極め
て高密度の光磁気記録媒体を量産する上では、克服しな
ければならない技術的な障害を残している。例えば、矩
形の深溝基板を用いる方法では、樹脂基板を成形して、
矩形の深溝を形成する必要があるが、高密度化に伴い溝
幅が極めて狭くなると、幅／深さのアスペクト比が高く
なり、成形時の転写性に問題が生じてくる。また、溝部
分をレーザーでアニール照射する方法でも、高密度化に
伴い溝幅が極めて狭くなると、アニール処理を施すべ
き、溝部分（テーパ部）幅も極めて狭くなる。レーザー
光自体のビーム径には限界があり、アニールによる磁性
層の変質部分が所望のトラック以外にも広がってしまう
懸念が増す。仮に、磁性層の変質部分が広がると、実際
の情報データ部として使える面積が狭まり、記録信号強
度の低下を引き起こす。結果として、利用可能なトラッ
ク密度が減少するといった問題が起こる。加えて、アニ
ール処理は、ディスク全面に行なうと、相当の時間を要
するため、記録媒体の量産性の面でネックとなってく
る。

【００１１】また、深溝のランド・グルーブ基板上に、
下地層と磁性層を垂直指向性の高い異方性成膜法で形成
する方法も、テーパ部に僅かに成長する磁性膜の影響
は、溝幅が狭くなるにつれ、相対的に大きくなる。従っ
て、このテーパ部に僅かに成長する磁性膜を除くことが
望まれる。加えて、垂直指向性の高い異方性成膜法自
体、少数の記録媒体の作製に適用する場合には、格別、
装置上の制約はないが、量産化を図る際には、同時にプ
ロセスできる基板枚数の限界を克服するため、装置上の
大幅な改革が必要となる。

【００１２】このように、現状の光磁気記録媒体自体、
優れた特性を持つが、商業的に量産化を図る上では、更
に有効なトラック間分断技術の確立が望まれるものであ
る。

【００１３】本発明は、上記の課題を解決するもので、
本発明の目的は、商業的に量産化を図ることが容易な、
トラック間の分離が達成できる光磁気記録媒体の構造、
ならびにその製造方法を提供することにある。より具体
的には、ランド・グルーブ基板を用い、ランド部および
グルーブ部にトラックを形成する光磁気記録媒体におい
て、ランド部およびグルーブ部間の段差を形成するテー
パ部に残る磁性層膜厚を一層薄くする、あるいは、全く
除去された構造を量産性高く、再現性よく作製すること
を可能とする製造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決すべく、鋭意検討を進める過程で、ランド・グ
ルーブ基板を用い、ランド部およびグルーブ部にトラッ
クを形成する光磁気記録媒体においては、ランド部およ
びグルーブ部と、その間の段差を形成するテーパ部に成
膜される磁性層膜厚は本来有意に違い、テーパ部に成膜
される磁性層膜厚は格段に薄い点に着目し、この差異を
利用して、テーパ部に成膜される磁性層をより選択的に
エッチングすることで、トラック間の分離が量産性よく
達成できることに想到した。加えて、その選択的エッチ
ングには、イオンビーム照射によるエッチングを適用す
ると、基板に対するイオンビーム照射角が異なると、エ
ッチング速度が異なる性質を利用して、ランド部および
グルーブ部と、その間の段差を形成するテーパ部におけ
るエッチング速度に、大きな差異を導入できることを見
出した。係る知見に基づき、本発明を完成するに至っ
た。

【００１５】すなわち、本発明の光磁気記録媒体は、ラ
ンド・グルーブ基板上に、その基板表面に第１の誘電体
層、磁性層、第２の誘電体層がこの順に形成されてなる
光磁気記録媒体であって、前記磁性層は、当初膜厚の磁
性材料層を形成した後、前記ランド・グルーブ基板平面
に対して、所定の角度傾いた斜め上方からイオンビーム
を照射して、前記当初膜厚の一部を除去してなる磁性層
であり、前記当初膜厚の一部除去により、磁性層に実質
的な分断が形成されていることを特徴とする光磁気記録
媒体である。好ましくは、前記磁性層の実質的な分断
が、前記ランド・グルーブ基板のランド部とグルーブ部
間に設けるテーパ部に形成されていることを特徴とする
光磁気記録媒体とする。

【００１６】更に好ましくは、前記イオンビームの照射
角は、前記ランド・グルーブ基板のランド部またはグル
ーブ部と、その間に設けるテーパ部とでは異なり、前記
テーパ部に対する照射角の方がより大きな角度に選択さ
れていることを特徴とする光磁気記録媒体とする。より
具体的には、前記テーパ部に対する照射角の方がより９
０°に近い角度に選択する。また、本発明の光磁気記録
媒体においては、前記イオンビーム照射により当初膜厚
の一部を除去してなる磁性層において、ランド部とグル
ーブ部においては膜厚が等しく、テーパ部においては、
前記ランド部とグルーブ部における膜厚より薄い膜厚で
ある、または、実質的に膜厚がない状態であると好まし
い。

【００１７】また、本発明の光磁気記録媒体の製造方法
は、ランド・グルーブ基板上に、その基板表面に第１の
誘電体層、磁性層、第２の誘電体層がこの順に形成して
光磁気記録媒体を製造するに際し、当初膜厚の磁性材料
層を形成した後、前記ランド・グルーブ基板平面に対し
て、所定の角度傾いた斜め上方からイオンビームを照射
して、前記当初膜厚の一部を除去して、磁性層に実質的
な分断を形成することを特徴とする光磁気記録媒体の製
造方法である。好ましくは、前記磁性層の実質的な分断
を、前記ランド・グルーブ基板のランド部とグルーブ部
間に設けるテーパ部に形成することを特徴とする光磁気
記録媒体の製造方法とする。

【００１８】更に好ましくは、前記イオンビーム照射角
を、前記ランド・グルーブ基板のランド部またはグルー
ブ部と、その間に設けるテーパ部とでは異なり、前記テ
ーパ部に対する照射角の方がより大きな角度に選択する
ことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法とする。よ
り具体的には、前記テーパ部に対する照射角の方がより
９０°に近い角度に選択する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の光磁気記録媒体では、ラ
ンド・グルーブ基板上に、第１の誘電体層、磁性層、第
２の誘電体層から形成される光磁気記録領域が、ランド
部およびグルーブ部上にトラック状に形成される。前記
ランド部とグルーブ部の間には、段差がテーパ部として
設けられ、ランド部とグルーブ部は、ランド・グルーブ
基板平面と平行に形成されるが、テーパ部は、基板平面
と所定の角度を持つように形成されている。ランド・グ
ルーブ基板上に、ランド部とグルーブ部上において、そ
の当初膜厚が等しくなるように、磁性材料層を形成する
と、テーパ部に形成される磁性材料層の当初膜厚は、ラ
ンド部とグルーブ部上の当初膜厚と異なったものとな
る。通常、テーパ部に形成される磁性材料層の当初膜厚
は、ランド部とグルーブ部上の当初膜厚より薄くなる。

【００２０】本発明では、その後、この磁性材料層を、
ランド・グルーブ基板の斜め上方からイオンビームでド
ライエッチングするが、その時、ランド部とグルーブ部
に対してはイオンビーム照射角度が実質的に同じである
のに対して、テーパ部に対してはイオンビーム照射角度
が本質的に異なる。イオンビーム照射角度が異なると、
エッチングレートも異なる。このことを利用して、テー
パ部におけるエッチングレートが、ランド部（ならびに
グルーブ部）より相対的に大きくなるように、イオンビ
ーム照射角度を選ぶことことができる。

【００２１】この条件（イオンビーム照射角）下で、イ
オンビームエッチングを施すと、相対的には、テーパ部
において、磁性材料層がより多く削られる。当初膜厚自
体、テーパ部に形成される磁性材料層は、より薄いの
で、前記のイオンビームエッチングを施すと、テーパ部
とランド部（ならびにグルーブ部）における、磁性材料
層の膜厚比は一層大きなものとなる。結果的に、テーパ
部の磁性層を選択的に除去することが可能となる。

【００２２】なお、このイオンビームエッチングに際
し、相対的にテーパ部より少ないが、ランド部（及びグ
ルーブ部）の磁性層もエッチングされるので、最終的に
所望の膜厚となるように、削られる膜厚を予め考慮し
て、当初成膜する磁性材料層の膜厚を適宜選択するとよ
い。

【００２３】本発明の光磁気記録媒体は、トラック間で
の磁性層の磁気的な分断が、イオンビームエッチングを
利用する手法を用いて行われるので、ランド・グルーブ
基板上への磁性層積層と同様に、基板面全体に対して、
磁気的分断も一括で行うことが可能となる。特に、本発
明の光磁気記録媒体では、用いるランド・グルーブ基板
には、ランド部（及びグルーブ部）に積層される磁性材
料層の膜厚が、テーパ部に積層される磁性材料層の膜厚
より有意に厚くなる程度の、極く一般的なランド・グル
ーブ基板を利用できるので、ランド・グルーブ基板の成
形加工に伴う量産性の制約を受けない。加えて、利用す
るイオンビームによるドライエッチング技術自体は、既
に広く使用される範囲の指向性で足りるので、新たな装
置的な改良を要するものでもない。従って、本発明の光
磁気記録媒体は、量産性が高く、また、その特性も再現
性が高いものである。結果的に、本発明の光磁気記録媒
体の製造方法を適用すれば、例えば、上記の磁気的分断
にアニール処理を用いる方法と比較すると、不良の発生
が少なく、かつ製造コスト自体大幅な削減が可能であ
る。また、本発明の製造方法は、磁壁移動再生型の光磁
気記録媒体に限定されず、クロスライトやクロスイレー
スの低減を目的とした高密度なあらゆる磁気記録媒体の
製造にも、容易に適用できる。

【００２４】以下、図面を参照しつつ、本発明を適用し
た光磁気記録媒体、その製造工程について、より具体的
に説明する。

【００２５】図１は、本発明の光磁気記録媒体に用いる
基板と、その表面に堆積される膜形状を模式的に示す断
面図である。用いる基板は、例えば、ポリカーカーボネ
ート基板１１であり、表面にランド部１３とグルーブ部
１２、その間の段差を形成するテーパ部１４を有するラ
ンド／グルーブ基板である。このポリカーカーボネート
基板１１上に、第１の誘電体膜を形成し、その上に磁性
材料層を堆積した積層薄膜１６を形成する。

【００２６】その後、図２に示す様に、基板２３の斜め
上方からイオンビーム２２を照射することによって、基
板表面全体に堆積されている磁性材料層をドライエッチ
ング（イオンミリング）する。イオン源２１から照射さ
れるイオンビーム２２は、基板２３上において、ランド
部上にイオンビームａ２５とグルーブ部上にイオンビー
ムｃ２７、ならびにテーパ部上にイオンビームｂ２６
と、それぞれ部分的には、固有の照射角を有するものと
なる。

【００２７】この関係をより詳しくみると、、図３に示
すように、イオン源３１から照射されるイオンビームが
基板表面に達する際、基板面に対するイオンビームの入
射角は、イオンビームａ３７とランド部３３のなす角θ
ａ、イオンビームｃ３９とグルーブ部３２のなす角θ
ｂ、イオンビームｂ３８とテーパ部３４のなす角θｃと
なる。その際、θａとθｃはほぼ等しく、一方、θｂは
θａ（ならびにθｃ）より大きく、およそθｂ＝（θａ
＋基板テーパ角）となる。一般に、イオンビームの入射
角とエッチングレートは、入射角が大きいほどエッチン
グレートが大きくなるという関係がある。従って、図３
に示す配置では、テーパ部３４の方がランド部３３（な
らびにグルーブ部３２）より、エッチング速度が大きく
なり、エッチングされる膜厚が厚くなる。従って、エッ
チング後に、所望の膜厚がランド部３３（ならびにグル
ーブ部３２）に残るように、予め磁性材料層を厚く成膜
しておき、その後、イオンビームによって、テーパ部３
４上の磁性材料層が削除されるところまでエッチングを
行ない、テーパ部３４上の磁性材料層が無くなった時点
で照射を終了させる。

【００２８】結果として、図４に示す様に、ランド部４
３及びグルーブ部４２のみに磁性材料層が残る積層薄膜
４６が形成されているものが得られる。次いで、その上
に第２の誘電体層を積層して、本発明の光磁気記録媒体
が得られる。

【００２９】図５は、上記の工程に利用されるイオンビ
ームミリング装置の構成概要を示す図である。光磁気デ
ィスク５３は、ランド・グルーブ形成部分表面を上に向
けて、基板ホルダー５４上に固定する。基板ホルダー５
４自体はモーター５５で定速回転している。さらに、光
磁気ディスク５３各々は自転するように、基板ホルダー
５４は２段階回転構成になっている。従って、光磁気デ
ィスク５３は、自公転することになる。イオン源５１に
対して、光磁気ディスク５３を所定の角度に配置し、イ
オンビーム５２が基板面に対して、所定の角度で照射す
るようする。この所定の角度は、基板の形状（ランドの
テーパ角やランド高さ）に応じて定めるものである。具
体的には、図３において、θｂが約９０度となるよう
に、また、θａ（＝θｃ）は｛９０度−（ランド部のテ
ーパ角）｝程度が好ましい。なお、光磁気ディスクは、
自公転するため、図３に示すイオン源３１の配置をとる
とき、ランド部の左右に位置するテーパ部は、共に周期
的なイオンビームの照射を受けることになる。一方、ラ
ンド部ならびにグルーブ部は、常時イオンビームの照射
を受けることになる。上記の通り、テーパ部面にほぼ垂
直にイオンビームが照射される配置とすることで、前記
の実効的な照射時間の差異を補って、テーパ部における
エッチング速度を相対的に高くすることができる。

【００３０】一方、エッチング条件は、装置の種類や大
きさによって、それぞれ異なる。例えば、ビーム径１０
０ｍｍφのパケット型イオン源を用いる場合、ビーム電
圧を４００ｅＶ〜１０００ｅＶ、ビーム電流を１００ｍ
Ａ〜２００ｍＡの範囲で調整することによって、約数秒
間で、積層薄膜を厚さ１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度エッチン
グする（削る）ことが出来る。

【００３１】図６は、本発明を適用した光磁気記録媒体
の一つとして、磁壁移動再生型の光磁気記録媒体の膜構
成を模式的に示す断面図である。

【００３２】透明基板６１上に、第１の誘電体層６２、
磁性層６３、第２の誘電体層６４がこの順に積層形成さ
れている。透明基板６１としては、例えば、ガラス、ポ
リカーボネート、ポリメチルメタクリレート、熱可塑性
ノルボルネン系樹脂等を用いることができる。透明基板
６１の表面には、上記のランド／グルーブ形状が成形加
工などで形成される。

【００３３】磁性層６３は、単層であっても積層構造で
あっても良く、特に限定されない。記録方式ならびに再
生方式に応じて、その構成を選択する。例えば、磁壁移
動再生型の光磁気記録媒体とする際には、発明者らが特
開平６−２９０４９６号公報に開示した、第１の磁性
層、第２の磁性層、第３の磁性層の三層から形成される
ものが適している。すなわち、第１の磁性層６３１は、
周囲温度近傍において第３の磁性層６３３に比べて相対
的に磁壁抗磁力が小さく、磁壁移動度の大きな磁性材料
層（移動層かつ再生層）であり、第２の磁性層６３２は
前記第１の磁性層及び第３の磁性層６３３よりもキュリ
ー温度の低い磁性材料層（スイッチング層）からなり、
第３の磁性層６３３は、磁区の保存安定性に優れた磁気
記録層（メモリ層）である。各磁性層は、スパツタリン
グや真空蒸着等の物理蒸着法で連続的に成膜され、第
１、第２、第３の磁性層は互いに交換結合あるいは静磁
結合をしている。

【００３４】第１の磁性層６３１（移動層かつ再生層）
としては、例えば、ＧｄＣｏ系、ＧｄＦｅ系、ＧｄＦｅ
Ｃｏ系、ＴｂＣｏ系などの磁気異方性の比較的小さな希
土類−鉄族非晶質合金やガーネット等のバブルメモリ用
の材料が好ましい。

【００３５】第２の磁性層６３２（スイッチング層）と
しては、例えば、Ｃｏ系あるいはＦｅ系合金磁性材料層
で、キュリー温度が磁性層６３１及び磁性層６３３より
小さく、飽和磁化の値が第３の磁性層６３３より小さい
ものが好ましい。ここで、キュリー温度は、Ｃｏ、Ｃ
ｒ、Ｔｉ等の添加量で調整可能である。

【００３６】第３の磁性層６３３（メモリ層）として
は、例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦ
ｅＣｏなどの希土類−鉄族非晶質合金や、Ｐｔ／Ｃｏ、
Ｐｄ／Ｃｏなどの白金族−鉄族周期構造膜など、垂直磁
気異方性が大きく、安定に磁化状態が保持出来るものが
好ましい。第１の誘電体層６２および第２の誘電体層６
４は、所望の光透過性を有する限り、特に限定されな
い。高密度光磁気ディスクに利用されるレーザー光源に
対しては、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂、ＺｎＳ、サイア
ロン等が好ましい。また、第２の誘電体層６４上には、
必要に応じて紫外線硬化樹脂等からなる保護層６５を形
成すると良い。なお、第２の誘電体層６４と保護層６５
は、磁性層６４ならびに光磁気ディスクを保護する役割
を有するものであり、本発明においては、磁性層６４を
形成する工程のイオンビームによるエッチングを行った
後に、形成される。

【００３７】

【実施例】以下に、具体例をもって、本発明の光磁気記
録媒体をさらに詳しく説明する。下記する具体例は、本
発明の光磁気記録媒体において、より好ましい態様の例
示ではあるものの、本発明の技術的な範囲は、以下述べ
る具体例に限定されるものではない。

【００３８】なお、以下に述べる具体例において、イオ
ンビームによる磁性材料層のエッチング状態や、ランド
・グルーブ構造上に形成される積層薄膜の付きまわりの
評価は、媒体の破断面をFE−SEM(Field Emission Scann
ing Electron Microscope)で観察することによって評価
した。観察は、加速電圧は１０KV、倍率は約４０,００
０倍で行った。また、得られた光磁気記録媒体の記録再
生特性は、一般に使用されている光磁気ディスクの標準
評価装置で行った。再生に用いる光学系の波長は６８０
nm、NA0.６、最短記録マーク長０.１５μｍ、線速１.５
m／secの条件下で評価を行った。

【００３９】（実施例１）図１は、本実施例の光磁気記
録媒体に用いた基板と、その表面に堆積される膜形状を
模式的に示す断面図である。図６は、本実施例の光磁気
記録媒体に用いた磁気記録膜の層構成を模式的に示した
断面図である。

【００４０】図１において、基板１１は、ポリカーボネ
ート製基板であり、グルーブ部１２の幅及びランド部１
３の幅はそれぞれ０．７μｍ、テーパ部１４の幅は０．
１μｍ、ランド高さ１５は１９０ｎｍ、テーパ角は約７
０度にそれぞれ選択されたランド・グルーブ基板であ
る。

【００４１】ポリカーボネート基板１１上に、第１の誘
電体膜と三層から構成される磁性材料膜の積層薄膜１６
を形成した。この積層薄膜１６を図６を参照して説明す
ると、ポリカーボネート基板６１上に第１の誘電体層
（干渉層）６２として、ＳｉＮ層を９０ｎｍ、続いて第
１の磁性層（磁壁移動層）６３１として、ＧｄＦｅＣｒ
層を３０ｎｍ、第２の磁性層（スイッチング層）６３２
として、ＴｂＦｅＣｒ層を１０ｎｍ、第３の磁性層（メ
モリ層）６３３として、ＴｂＦｅＣｏＣｒ層を１００ｎ
ｍ、マグネトロンスパッタ装置を用いて順次スパッタリ
ング形成した。

【００４２】得られたディスクの断面形状をＦＥ−ＳＥ
Ｍで観察したところ、図１の模式図に示すように、積層
薄膜１６がランド部１３上面とグルーブ部１２上面に蒲
鉾型形状に形成され、テーパ部１４面にはそれより薄い
薄膜、具体的には、膜厚はグルーブ部１２の約１／３程
度、約６０ｎｍになっていた。

【００４３】次に、図５に示したイオンビームミリング
装置を用いて、光磁気ディスク５３表面のエッチングを
行なった。光磁気ディスク５３はランド・グルーブ面を
上面にして、イオンビーム５２が基板テーパ部１４面に
対してほぼ垂直にあたるように配置した。すなわち、図
３において、θｂを９０度、θａとθｃをそれぞれ２０
度となる配置とした。エッチング条件としては、ビーム
電圧６５０ｅＶ、ビーム電流１００ｍＡ、エッチング時
間を２０秒とした。この条件で、テーパ部１４上に形成
される積層薄膜、少なくとも磁性材料層は全て除去され
るまでエッチングされた。

【００４４】イオンビーム照射後、ディスクの断面形状
をＦＥ−ＳＥＭで観察したところ、図４に示したよう
に、テーパ部分４４には、ほとんど積層薄膜が残ってい
なかった。少なくとも、テーパ部分４４には、磁性材料
層は全く残っていないことを確認した。一方、ランド部
４３及びグルーブ部４２の積層薄膜は若干（約２０ｎ
ｍ）削られていただけであった。従って、第３の磁性層
（メモリ層）は、約８０ｎｍに減じていた。

【００４５】すなわち、ランド部４３及びグルーブ部４
２の第３の磁性層は、前記条件のイオンビームエッチン
グで削られる予定の膜厚分だけ（ここでは２０ｎｍ）予
め厚く形成しておいたので、イオンビームエッチング後
の第３の磁性層の膜厚は、所望の８０ｎｍとなった。す
なわち、イオンビーム照射によるエッチングで、エッチ
ングレートの大きい配置に置かれた、テーパ部４４の積
層薄膜を完全に除去し、エッチングレートの小さい配置
に置かれた、ランド部４３及びグルーブ部４２の積層薄
膜はエッチング後に所望の膜厚を確保することが出来
た。

【００４６】続いて、第２の誘電体層（保護層）６４と
して、ＳｉＮ層を５０ｎｍスパッタ形成し、さらに保護
層６５として紫外線硬化樹脂を１０μｍ塗布形成した。

【００４７】このようにして得られた光磁気ディスクを
汎用の光ディスクの評価装置にかけ、通常の磁界変調方
式で、マーク長０．１０μｍ（線速１．５ｍ／ｓｅｃ）
の繰り返し信号を、図４に示すランド部４３及びグルー
ブ部４２に形成されているトラックに記録した。この光
磁気ディスクを、発明者らが既に提案している『磁性層
の温度勾配を利用した磁壁移動型拡大再生方法（特開平
６−２９０４９６号公報参照）』を用いて再生したとこ
ろ、波長６８０ｎｍ、ＮＡ０．６の光学系（相対速度
１．５ｍ／ｓ）において、ランド部及びグルーブ部のト
ラックいずれも、Ｃ／Ｎ４０．３ｄＢ、ジッター６．２
ｎｓｅｃが再現性良く得られた。また、エラーレートは
実用上全く問題の無いレベルであった。

【００４８】以上の結果より、ランド・グルーブ基板に
対するイオンビーム照射角度の違いによってエッチング
速度が異なることを利用して、媒体テーパ部上の積層薄
膜を除去し、光磁気ディスクの磁性層の分断を一括に行
なうことが可能となった。また、本発明を適用して得ら
れた磁壁移動型の光磁気記録媒体は、アニール処理を施
した磁壁移動型の光磁気記録媒体と同等の記録再生特性
であることが確認された。本発明の製造方法を用いるこ
とにより、量産性のある高密度な光磁気記録媒体の提供
が可能となる。

【００４９】（比較例１）実施例１の一連の工程におい
て、イオンビームによるエッチング工程を省き、磁性材
料層の堆積後、引き続き、第２の誘電体膜を形成した。
その他は、実施例１と同じ基板と工程を用いて、光磁気
記録媒体を作成した。イオンビームによるエッチングを
行なっていないが、ランド高さ１５は１９０ｎｍのまま
とした。また、光磁気ディスクの断面形状をＦＥ−ＳＥ
Ｍで観察したところ、図１に示すような形状であり、テ
ーパ部１４に形成される磁性層と、ランド部１３ならび
にグルーブ部１２の磁性層は、分断されていないもので
あった。

【００５０】このようにして得られた光磁気ディスク
を、実施例１と同じ評価装置にかけ、通常の磁界変調方
式で、マーク長０．１０μｍ（線速１．５ｍ／ｓｅｃ）
の繰り返し信号を、図１に示すランド部１３及びグルー
ブ部１２上に作製されているトラックに記録した。この
記録トラックを、発明者らが既に提案している『磁性層
の温度勾配を利用した磁壁移動型拡大再生方法（特開平
６−２９０４９６号公報参照）』を用いて再生したとこ
ろ、波長６８０ｎｍ、ＮＡ０．６の光学系（相対速度
１．５ｍ／ｓ）において、ランド部では、Ｃ／Ｎ３５．
５ｄＢ、ジッター９．８ｎｓｅｃ、グルーブ部では、Ｃ
／Ｎ３７．０ｄＢ、ジッター８．０ｎｓｅｃであった。
また、エラーレートは、実施例１と比較するとランド部
で約５０倍以上、グルーブ部で約１０倍も劣っていた。
このエラーレートは、高い記録信頼性が求められる、超
高密度光磁気記録媒体に用いる場合、実用上、問題とな
る水準であった。

【００５１】以上の結果より、本比較例１の光磁気記録
媒体は、図ｌの断面図で示されるテーパ部１４にも、磁
性層が残った構造であるので、このテーパ部に存在する
磁性層の影響で、ランド部とグルーブ部間での磁性層の
分断が不十分となっている。それに伴い、Ｃ／Ｎ特性と
ジッターは、実施例１よりは劣ったレベルである。すな
わち、磁壁の移動現象が得られ難くなった結果、特に、
Ｃ／Ｎは低くなっていると推測される。

【００５２】（実施例２）図１に示したランド・グルー
ブ形状の基板を用意した。ランド部１３の幅は０．５μ
ｍ、グルーブ部１２の幅は０．５μｍ、テーパ部１４の
幅は０．１μｍ、ランド高さ１５は１６０ｎｍにそれぞ
れ選択した。この基板では、テーパ角は約５５度であ
る。

【００５３】前記形状の基板を用いて、実施例１と同条
件で第３の磁性層まで形成して、ＦＥ−ＳＥＭでその断
面構造を観察したところ、図３の摸式図で示した様に、
積層薄膜３６はランド面３３及びグルーブ面３２のいず
れにおいても蒲鉾型形状であり、テーパ部３４では極薄
の薄膜、膜厚がランド部あるいはグルーブ部の約１／３
程度、約７０ｎｍになっていた。

【００５４】次に、図５に示すイオンビームミリング装
置を用いて、光磁気ディスク５３表面のエッチングを行
なった。光磁気ディスク５３はランド・グルーブ面を上
面にして、イオンビーム５２が基板テーパ部３４面に対
してほぼ垂直にあたるように配置した。すなわち、図３
において、θｂを９０度、θａとθｃをそれぞれ３５度
とする配置とした。エッチング条件は、ビーム電圧６５
０ｅＶ、ビーム電流１００ｍＡ、エッチング時間を２５
秒とした。この条件で、テーパ部３４面上の積層薄膜、
少なくとも磁性層は全て除去されるまでエッチングされ
た。

【００５５】イオンビーム照射後、ディスクの断面形状
をＦＥ−ＳＥＭで観察したところ、テーパ部分３４には
はとんど積層薄膜が残ってなく、磁性層は全て除去され
ていることが確認された。一方、ランド部及びグルーブ
部の積層薄膜は若干（約３０ｎｍ）削られていただけで
あった。なお、ランド部及びグルーブ部の第３の磁性層
は、前記条件のイオンビームエッチングで削られる予定
の膜厚分だけ（ここでは３０ｎｍ）、予め厚く形成して
おいたので、イオンビームエッチング後の第３の磁性層
の膜厚は、所望の８０ｎｍとなっていた。すなわち、イ
オンビーム照射によるエッチングで、エッチングレート
の大きい配置に置かれる、テーパ部の磁性膜を完全に除
去し、エッチングレートの小さい配置に置かれる、ラン
ド部及びグルーブ部の磁性膜はエッチング後において
も、所望の膜厚を確保することが出来た。

【００５６】続いて、第２の誘電体層（保護層）６４と
してＳｉＮ層を５０ｎｍスパッタ形成し、保護層６５と
して紫外線硬化樹脂を１０μｍ塗布形成した。

【００５７】このようにして得られた光磁気ディスクを
汎用の光ディスクの評価装置にかけ、通常の磁界変調方
式で、マーク長０．１０μｍ（線速１．５ｍ／ｓｅｃ）
の繰り返し信号を、図４に示されるようなランド部４３
及びグルーブ部４２上に形成されたトラックに記録し
た。

【００５８】得られた光磁気ディスクを、発明者らが既
に提案している『磁性層の温度勾配を利用した磁壁移動
型拡大再生方法（特開平６−２９０４９６号公報参
照）』を用いて再生したところ、波長６８０ｎｍ、ＮＡ
０．６の光学系（相対速度１，５ｍ／ｓ）において、ラ
ンド部及びグルーブ部のトラックいずれも、Ｃ／Ｎ３
９．５ｄＢ、ジッター６．９ｎｓｅｃが再現性良く得ら
れた。また、エラーレートは実用上全く問題の無いレベ
ルであった。

【００５９】以上の結果より、テーパ角が５５度程度と
なっても、実施例１のテーパ角が約７０度の事例と同じ
く、ランド・グルーブ基板に対するイオンビーム照射角
度の違いによってエッチング速度が異なることを利用し
て、媒体テーパ部上の積層薄膜を除去し、光磁気ディス
クの磁性層の分断を一括に行なうことが可能であること
が確認された。また、実施例１と同じく、本実施例で得
られた磁壁移動型の光磁気記録媒体は、アニール処理を
施した磁壁移動型の光磁気記録媒体と同等の記録再生特
性であることが確認された。従って、ランド・グルーブ
基板おいて、テーパ角の広い範囲で、テーパ部に対する
エッチング速度が相対的に大きくなる配置が得られる限
り、本発明の製造方法を適用できることが判明した。

【００６０】（比較例２）実施例２の一連の工程におい
て、イオンビームによるエッチング工程を省き、磁性材
料層の堆積後、引き続き、第２の誘電体膜を形成した。
その他は、実施例２と同じ基板と工程を用いて、光磁気
記録媒体を作成した。イオンビームによるエッチングを
行なっていないが、ランド高さ１４は１６０ｎｍのまま
とした。また、光磁気ディスクの断面形状をＦＥ−ＳＥ
Ｍで観察したところ、図１に示すような形状であり、テ
ーパ部１４に形成される磁性層と、ランド部１３ならび
にグルーブ部１２の磁性層は、分断されていないもので
あった。

【００６１】このようにして得られた光磁気ディスク
を、実施例２と同じ評価装置にかけ、通常の磁界変調方
式で、マーク長０．１０μｍ（線速１．５ｍ／ｓｅｃ）
の繰り返し信号を、図１に示すランド部１３及びグルー
ブ部１２上に作製されているトラックに記録した。この
記録トラックを、発明者らが既に提案している『磁性層
の温度勾配を利用した磁壁移動型拡大再生方法（特開平
６−２９０４９６号公報参照）』を用いて再生したとこ
ろ、波長６８０ｎｍ、ＮＡ０．６の光学系（相対速度
１．５ｍ／ｓ）において、ランド部では、Ｃ／Ｎ３４．
５ｄＢ、ジッター９．９ｎｓｅｃ、グルーブ部では、Ｃ
／Ｎ３６．０ｄＢ、ジッター８．５ｎｓｅｃであった。
また、エラーレートは、実施例２と比較するとランド部
で約５０倍以上、グルーブ部で約１０倍も劣っていた。
このエラーレートは、高い記録信頼性が求められる、超
高密度光磁気記録媒体に用いる場合、実用上、問題とな
る水準であった。

【００６２】以上の結果より、上記の比較例１のみでな
く、本比較例２の光磁気記録媒体も、図ｌの断面図で示
されるテーパ部１４に、磁性層が残った構造であるの
で、このテーパ部に存在する磁性層の影響で、ランド部
とグルーブ部間での磁性層の分断が不十分となってい
る。それに伴い、Ｃ／Ｎ特性とジッターは、実施例１よ
りは劣ったレベルである。すなわち、磁壁の移動現象が
得られ難くなった結果、特に、Ｃ／Ｎは低くなっている
と推測される。

【００６３】（実施例３）実施例１と同じ基板を用い
て、実施例１と同様に第３の磁性層まで形成した。ただ
し、各積層薄膜は、通常のマグネトロンスパッタ装置の
代わりに、図７に示す構成を持つ、指向性の高い成膜法
であるイオンビームスパッタリング装置を用いて形成し
た。この指向性の高い成膜法を用いることによって、テ
ーパ角の大きいランド・グルーブ基板に対して成膜する
と、テーパ部に薄膜が一層積層しにくくなる。図７に示
すイオンビームスパッタリング装置は、以下に述べるイ
オンビームミリング装置と実質的に同一のイオンビーム
源を具える装置を用いることが出来る。イオンミリング
の場合は、イオンビーム５２が基板面を衝撃するのに対
して、スパッタリングの場合には、イオンビーム７２が
ターゲット７６を衝撃する点が異なる。従って、同一の
装置を用いて、イオン源７１の角度（配置）を変更する
ことによって、イオンビームスパッタリング装置とイオ
ンビームミリング装置に使い分けることが可能となる。

【００６４】得られたディスク上の積層薄膜４６の断面
構造をＦＥ−ＳＥＭでその観察したところ、模式的に図
４で示すことができるように、積層薄膜４６は、ランド
部４３とグルーブ部４２のいずれも蒲鉾型形状であり、
テーパ部４４に形成された薄膜は極く薄く、膜厚が１０
ｎｍ以下であった。

【００６５】次に、図７に示すイオンスパッタ装置のイ
オンビーム７２の角度を変えて、図５に示す構成のイオ
ンビームミリング装置を用いて、光磁気ディスク５３表
面のエッチングを行なった。光磁気ディスク５３はラン
ド・グルーブ面を上面にして、イオンビーム５２が基板
テーパ部４４面に対してほぼ垂直にあたるように配置し
た。すなわち、図３において、θｂを９０度、θａとθ
ｃをそれぞれ２０度となる配置とした。エッチング条件
としては、ビーム電圧６５０ｅＶ、ビーム電流１００ｍ
Ａ、エッチング時間を５秒とした。この条件で、テーパ
部４４上に形成される積層薄膜、少なくとも磁性材料層
は全て除去されるまでエッチングされた。

【００６６】イオンビーム照射後、ディスクの断面形状
をＦＥ−ＳＥＭで観察したところ、テーパ部分４４には
はとんど積層薄膜が残ってなく、磁性層は全て除去され
ていることが確認された。一方、ランド部及びグルーブ
部の積層薄膜は極僅か削られているのみであった。

【００６７】すなわち、本発明の製造方法においては、
同一のイオンビームスパッタリング装置を用いて、テー
パ部の膜厚を小さくした積層薄膜の形成工程と、その
後、テーパ部の積層薄膜のエッチング工程の両方を、イ
オン源の向きを変更するのみで、装置内の真空を破らず
に、連続して行なうことが可能である。このような装置
選択をすると、本発明の目的とする、磁性層の分断とそ
の生産性の向上が同時に達成でき、より好ましいもので
ある。

【００６８】続いて、第２の誘電体層（保護層）６４と
してＳｉＮ層を５０ｎｍスパッタ形成し、さらに保護層
６５として紫外線硬化樹脂を１０μｍ塗布形成した。

【００６９】このようにして得られた光磁気ディスクを
汎用の光ディスクの評価装置にかけ、通常の磁界変調方
式で、マーク長０．１０μｍ（線速１．５ｍ／ｓｅｃ）
の繰り返し信号を、図４に示されるようなランド部４３
及びグルーブ部４２上に形成されたトラックに記録し
た。

【００７０】得られた光磁気ディスクを、発明者らが既
に提案している『磁性層の温度勾配を利用した磁壁移動
型拡大再生方法（特開平６−２９０４９６号公報参
照）』を用いて再生したところ、波長６８０ｎｍ、ＮＡ
０．６の光学系（相対速度１，５ｍ／ｓ）において、ラ
ンド部及びグルーブ部のトラックいずれも、Ｃ／Ｎ４
０．８ｄＢ、ジッター５．９ｎｓｅｃが再現性良く得ら
れた。また、エラーレートは実用上全く問題の無いレベ
ルであった。

【００７１】以上の結果より、ランド・グルーブ基板に
対するイオンビーム照射角度の違いによってエッチング
速度が異なることを利用して、媒体テーパ部上の積層薄
膜を除去し、光磁気ディスクの磁性層の分断を一括に行
なう際、１台のイオンビームスパッタ装置を用いて、テ
ーパ部の膜厚を小さくした積層薄膜の形成工程と、その
後、テーパ部の積層薄膜のエッチング工程の両方を、イ
オン源の向きを変更するのみで、装置内の真空を破らず
に、連続して行なうことが可能であり、その手法を用い
ると、生産性が一層向上することが判明した。また、こ
の好ましい手法で得られる磁壁移動型の光磁気記録媒体
は、アニール処理を施した磁壁移動型の光磁気記録媒体
と同等以上の記録再生特性であることが確認された。

【００７２】

【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体とその製造方法
によれば、ランド・グルーブ基板上への磁気記録層の積
層と同じく、ランド・グルーブのトラック間の磁気的分
断を一括で行なうことが可能となり、高密度な光磁気記
録媒体、例えば、特開平６−２９０４９６号公報で開示
した磁壁移動型再生に適する高密度な光磁気記録媒体の
量産化が可能となる。また、その高い生産性と記録特性
の再現性は、高密度な光磁気記録媒体を安価に提供する
ことを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録媒体に用いるランド・グ
ルーブ形状を持つ透明基板の断面構造を模式的に示す図
である。

【図２】本発明の光磁気記録媒体を製造する方法にお
いて、イオンビームでエッチングする工程の概要を模式
的に示す図である。

【図３】本発明の光磁気記録媒体を製造する方法の、
イオンビームでエッチングする工程における、イオン源
と基板の配置を模式的に示す図である。

【図４】本発明の光磁気記録媒体を製造する方法の、
イオンビームでエッチングする工程後、基板表面に残さ
れる積層薄膜形状を模式的に示す断面図である。

【図５】イオンビームでエッチングする工程に用いる
イオンビームミリング装置構成の概要を示す図である。

【図６】本発明の光磁気記録媒体に用いる磁気記録層
の層構成の一例を示す断面図である。

【図７】本発明の光磁気記録媒体を製造する際、指向
性の高い成膜を行うとともに、図５に示す構成に変更し
て、イオンミリングを引き続き行えるイオンビームスパ
ッタリング装置構成の概要を示す図である。

【符号の説明】

１１、２３、６１透明基板（ポリカーボネート基
板）１４、３４、４４テーパ部１３、３３、４３ランド部１２、３２、４２グルーブ部１５、３５ランド高さ１６、３６、４６積層薄膜１７、２４、５３、７３光磁気ディスク２１、３１、５１、７１イオン源２２、２５、２６、２７、３７、３８、３９、５２、７
２イオンビーム６２第１の誘電体層６３磁性層６３１第１の磁性層（再生層）６３２第２の磁性層（スイッチング層）６３３第３の磁性層（メモリ層）６４第２の誘電体層６５保護層（紫外線硬化樹脂層）５６シャッター５４、７４基板ホルダー５５、７５モーター７６ターゲット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランド・グルーブ基板上に、その基板表
面に第１の誘電体層、磁性層、第２の誘電体層がこの順
に形成されてなる光磁気記録媒体であって、前記磁性層
は、当初膜厚の磁性材料層を形成した後、前記ランド・
グルーブ基板平面に対して、所定の角度傾いた斜め上方
からイオンビームを照射して、前記当初膜厚の一部を除
去してなる磁性層であり、前記当初膜厚の一部除去によ
り、磁性層に実質的な分断が形成されていることを特徴
とする光磁気記録媒体。
【請求項２】前記磁性層の実質的な分断が、前記ラン
ド・グルーブ基板のランド部とグルーブ部間に設けるテ
ーパ部に形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の光磁気記録媒体。
【請求項３】前記イオンビームの照射角は、前記ラン
ド・グルーブ基板のランド部またはグルーブ部と、その
間に設けるテーパ部とでは異なり、前記テーパ部に対す
る照射角の方がより大きな角度に選択されていることを
特徴とする請求項１または２に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】前記イオンビーム照射により当初膜厚の
一部を除去してなる磁性層において、ランド部とグルー
ブ部においては膜厚が等しく、テーパ部においては、前
記ランド部とグルーブ部における膜厚より薄い膜厚であ
る、または、実質的に膜厚がない状態であることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の光磁気記録媒
体。
【請求項５】ランド・グルーブ基板上に、その基板表
面に第１の誘電体層、磁性層、第２の誘電体層がこの順
に形成して光磁気記録媒体を製造するに際し、当初膜厚
の磁性材料層を形成した後、前記ランド・グルーブ基板
平面に対して、所定の角度傾いた斜め上方からイオンビ
ームを照射して、前記当初膜厚の一部を除去して、磁性
層に実質的な分断を形成することを特徴とする光磁気記
録媒体の製造方法である。好ましくは、前記磁性層の実
質的な分断を、前記ランド・グルーブ基板のランド部と
グルーブ部間に設けるテーパ部に形成することを特徴と
する光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】前記磁性層の実質的な分断を、前記ラン
ド・グルーブ基板のランド部とグルーブ部間に設けるテ
ーパ部に形成することを特徴とする請求項５に記載の光
磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】前記イオンビーム照射角を、前記ランド
・グルーブ基板のランド部またはグルーブ部と、その間
に設けるテーパ部とでは異なり、前記テーパ部に対する
照射角の方がより大きな角度に選択することを特徴とす
る請求項５または６に記載の光磁気記録媒体の製造方
法。