JP2001297496A

JP2001297496A - 光磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001297496A
Application number: JP2000112801A
Authority: JP
Inventors: Masaki Sekine; 正樹関根; Manabu Tani; 学谷; Hiroyuki Awano; 博之粟野; Katsusuke Shimazaki; 勝輔島崎
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ランド部及びグルーブ部における再生特性の
相違を回避し、同一の再生条件で確実に再生可能な光磁
気記録媒体及びその製造方法を提供する。【解決手段】光磁気記録媒体１０は、ランドグルーブ
用の基板１１上に、誘電体層１２、磁区拡大再生層１
３、非磁性層１４、記録層１５、保護層１６及び放熱層
１７を備える。ランド部とグルーブ部を接続する側壁部
１８における記録層１５の最大斜度が５０°〜７０°に
なるように記録層１５を形成する。これにより、ランド
部に記録した記録マークを再生することが可能な再生パ
ワーマージンと、グルーブ部に記録した記録マークを再
生することが可能な再生パワーマージンとが重複する領
域が広くなる。それゆえ、ランド部とグルーブ部の記録
マークを同一の再生パワーで確実に再生することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ランドグルーブ記
録用の光磁気記録媒体及びその製造方法に関し、更に詳
細には、ランド部及びグルーブ部に記録した記録マーク
を、それぞれ同じリードパワーの再生光で確実に再生す
ることができる光磁気記録媒体及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどの外部メモリとして光
磁気記録媒体などの光記録媒体が知られている。光磁気
記録媒体は動画像や音声などの大容量データを取り扱う
ことができるため、マルチメディア時代の記録媒体とし
て頻繁に使用されている。かかる光磁気記録媒体の記憶
容量をより一層増やすことが望まれており、これを実現
するための方法として記録磁区をより小さくして高密度
に情報を記録することが考えられる。記録磁区を微小化
して記録することは、記録クロックと同期してパルス化
された光を照射しながら記録信号に応じた極性の磁界を
印加する光磁界変調方式を用いることで可能である。し
かし、微小な記録磁区を再生しようとした場合、再生光
のスポット径は光ヘッドのＮＡの限界によりそれ以上小
さくすることができず、再生光スポット内に存在する複
数の微小な記録磁区を個別に再生することはできない。
すなわち、再生光の分解能が足りないため個々の微小な
記録磁区を再生することができない。それゆえ、現状の
大きさの再生スポット径で微小な記録磁区を再生する技
術が求められている。

【０００３】この問題を解決するための一つの方法とし
て、例えば、磁区拡大再生技術（ＭＡＭＭＯＳ；Magnet
ic Amplifying Magneto-Optical System）が提案されて
いる。この技術では、記録層に記録された情報を再生層
に転写拡大して再生することで、現状の再生スポット径
で微小な磁区を十分な再生信号強度で再生することが可
能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】記録媒体の高密度化の
技術としては、上述したような、微小な記録磁区を形成
して線方向（トラック方向）の記録密度を向上させる技
術の他に、トラックに直交する方向（トラック幅方向）
の記録密度を向上させるランドグルーブ記録技術が知ら
れている。かかるランドグルーブ記録を用いた光記録媒
体としては、例えば、ＤＶＤ（デジタルビデオディス
ク）が既に実用化されている。

【０００５】かかるランドグルーブ記録をＭＡＭＭＯＳ
用の光磁気記録媒体に適用すれば、線方向の記録密度の
みならず、トラック幅方向の記録密度も向上させること
ができるため更なる高密度化を実現することができると
考えられる。ところが、本発明者らの研究によると、ラ
ンドグルーブ記録をＭＡＭＭＯＳ用の光磁気記録媒体に
用いた場合、ランド部及びグルーブ部に記録した記録マ
ークを再生する際に適用する再生磁界及び再生光のパワ
ーマージンが互いに異なることがわかった。このような
再生パワーマージンの違いは、ＭＡＭＭＯＳ用の光磁気
記録媒体に限らず、再生光スポット内の温度分布に基づ
いて記録層の磁化を再生層に転写するタイプの光磁気記
録媒体、例えば磁気超解像（ＭＳＲ）用の光磁気記録媒
体をランドグルーブ記録に適用した場合にも生じると考
えられる。通常の再生装置では同一の再生パワーで記録
マークを再生するために、ランド部とグルーブ部で再生
パワーマージンが著しく異なってしまうと、この再生装
置を用いてランド部及びグルーブ部に記録されている記
録マークを共に再生することが極めて困難となる。ラン
ド部及びグルーブ部に記録されている記録マークを共に
再生するには、ランド部及びグルーブ部でそれぞれ再生
パワーを調整しなければならず、再生パワーの制御が複
雑になるという問題がある。

【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ランド部及びグルーブ部にそれぞ
れ記録した記録マークを、同じリードパワーで確実に再
生することが可能な光磁気記録媒体及びその製造方法を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、ランド部及びグルーブ部を有する基板上に、情報
が磁気記録される記録層と、記録層に記録された磁区が
磁気転写される再生層とを備える光磁気記録媒体であっ
て、ランド部とグルーブ部とを接続する側壁部における
記録層の最大斜度が５０°〜７０°の範囲内にあること
を特徴とする光磁気記録媒体が提供される。

【０００８】本発明の光磁気記録媒体は、ランド部とグ
ルーブ部を接続する側壁部（接続面）における記録層の
最大斜度が５０°〜７０°の範囲内になるように、より
好ましくは５５°〜６５°になるように記録層が形成さ
れている。本明細書において、「最大斜度」とは、図２
に示したように、グルーブ部の深さをｈとした場合にｈ
／２となる深さ位置における側壁部の接線が、グルーブ
部の底面となす角度θを意味する。かかる角度は、例え
ば、光磁気記録媒体を半径方向で切断し、その切断面
を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）やＴＥＭ（透過電子顕
微鏡）、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）などにより撮影した
断面写真から測定することができる。記録層の側壁部の
最大斜度を上記範囲にすることによりランド部の記録マ
ークとグルーブ部の記録マークを、それぞれほぼ同一の
再生パワーで再生することが可能となる。以下にその理
由について説明する。なお、以下の説明において、再生
パワーマージンとは、記録層の情報が確実に再生層に転
写されて再生層から光磁気信号を検出することができる
再生光パワーの許容範囲を意味するものとする。

【０００９】従来技術の欄に記載したように、本発明者
らの研究により、ＭＡＭＭＯＳをランドグルーブ用の光
磁気記録媒体に用いた場合、ランド部とグルーブ部に記
録した記録マークをそれぞれ再生する際の再生パワーマ
ージンが互いに異なることがわかった。特に、ランド部
の記録マークを再生する場合よりもグルーブ部の記録マ
ークを再生する場合ほうが、再生パワーマージンが高く
なる傾向があった。これは、ランド部とグルーブ部に同
じパワーの再生光を照射したときに、ランド部とグルー
ブ部で再生光スポット内の温度分布がそれぞれ異なるた
めであると考えられる。この現象は、ランド部はトラッ
ク幅方向で開放されているため熱の拡散が早く、一方、
グルーブ部は隣接するランド間の窪みの底部に位置し、
該窪みに熱が蓄積しやすいことに起因すると考えられ
る。本発明者らは、隣接するランド間の窪みの側壁部の
最大斜度を上記範囲内にすることにより、ランド部とグ
ルーブ部においてそれぞれ形成される再生光スポット内
の温度領域の違いが少なくなり、ランド部を再生する際
の再生パワーマージンと、グルーブ部を再生する際の再
生パワーマージンとが互いに重複する領域を広くするこ
とができることがわかった。すなわち、ランド部とグル
ーブ部にそれぞれ記録された記録マークを同一の再生光
パワーで再生可能なパワー範囲を広くすることが可能と
なる。したがって、情報を再生する際の再生光のパワー
を、ランド部とグルーブ部のそれぞれの再生パワーマー
ジンが互いに重複する領域内に設定すれば、ランド部と
グルーブ部の記録マークを同一の再生光パワーで確実に
再生することが可能となる。

【００１０】本発明の光磁気記録媒体は、再生パワーマ
ージンの重なり率を３０％以上、好ましくは５０％以上
にし得る。ここで、「再生パワーマージンの重なり率」
とは、ランド部における再生パワーマージン及びグルー
ブ部における再生パワーマージンが互いに重なる部分
（範囲）と、ランド部の再生パワーマージンとの比を意
味する。図３に、記録層の最大斜度と再生パワーマージ
ンの重なり率との関係を示す。このグラフからわかるよ
うに、最大斜度が７０°よりも大きくなると再生パワー
マージンの重なり率が３０％未満と低くなり、ランド及
びグルーブに記録された記録マークをそれぞれ同一の再
生パワーで再生することが困難となる。一方、最大斜度
が５０゜未満の場合は、再生パワーマージンの重なり率
は高くなるが、基板の側壁部の傾斜角を５０°未満にす
る必要があり、かかる基板を、スタンパを用いて射出成
形により複製する場合に転写性が悪化して所望の形状の
ランドグルーブ構造を得ることが困難となる。

【００１１】また、本発明において、再生層は、記録層
から転写された磁区が外部磁界の下で拡大する磁区拡大
再生層であることが好ましい。磁区拡大再生層は、例え
ば、ＧｄＦｅＣｏやＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、
ＧｄＦｅ、ＤｙＦｅなどの希土類−遷移金属材料、若し
くはＰｔＣｏ合金、Ｐｔ／Ｃｏ多層膜を用いて構成する
ことができる。磁区拡大再生層についての詳細は、例え
ば、本出願人が開示したＷＯ９８／０２８７８号に記載
されているので、これを参照することができる。

【００１２】本発明において、グルーブ部の底面からラ
ンド部の表面までの高さ、すなわちグルーブ部の深さ
は、クロストークやクロスイレーズを好適に回避すると
いう理由から２０ｎｍ〜７０ｎｍに調整することが望ま
しい。

【００１３】本発明の第２の態様に従えば、請求項１に
記載の光磁気記録媒体の製造方法であって、ランド部と
グルーブ部を有し且つランド部とグルーブ部とを接続す
る側壁部の角度が５０°〜６５°の範囲内にある基板を
用意し、該基板上に直接または任意の層を介して再生層
及び記録層を成膜することを特徴とする光磁気記録媒体
の製造方法が提供される。

【００１４】本発明の製造方法では、ランドグルーブ用
の基板として、ランド部とグルーブ部を接続する側壁部
の角度が５０°〜６５°の基板を用い、かかる基板上に
再生層や記録層を、例えば、マグネトロンスパッタ装置
による連続スパッタリングや蒸着法等のドライプロセス
によって成膜して光磁気記録媒体を製造する。スパッタ
リング法や蒸着法により成膜される記録層や再生層は、
基板に形成されているランド部及びグルーブ部並びにそ
れらを接続する側壁部上に、ほぼ一様の厚さで成膜され
る。すなわち、基板の側壁部上に形成される記録層は、
基板の側壁部の傾斜角度を反映した角度で、側壁部に沿
って積層される。本発明では、ランド部とグルーブ部を
接続する側壁部の角度が５０°〜６５°の基板を用いる
ことにより、側壁部における最大斜度が５０°〜７０°
の範囲内の記録層を形成することができる。それゆえ、
本発明の第１の態様に従う光磁気記録媒体を製造するた
めの方法として極めて好適である。

【００１５】上記基板は、例えば、ポリカーボネートや
ポリメチルメタアクリレートなどの熱可塑性透明樹脂材
料を射出成形することにより製造することができる。ま
た、ランド部及びグルーブ部が形成されたガラス板の片
面に、プリフォーマットパターンが転写された透明樹脂
膜を密着させて得られる基板を用いることも可能であ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光磁気記録媒体に
ついて実施例により具体的に説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

【００１７】

【実施例】図１に、本発明に従う光磁気記録媒体の部分
拡大断面図を示す。光磁気記録媒体１０は、ランド部及
びグルーブ部の両方に磁区が形成されるランドグルーブ
型の光磁気記録媒体であり、透明基板１１上に、誘電体
層１２、磁区拡大再生層１３、非磁性層１４、記録層１
５、保護層１６及び放熱層１７を順次積層した構造を有
する。透明基板１１は、図１に示したように、ランド幅
Ｗｌが０．５８μｍ、グルーブ幅Ｗｇが０．６μｍ、グ
ルーブ深さ（ランドの高さ）Ｈが０．０６０μｍのラン
ド部及びグルーブ部が形成されたポリカーボネート基板
であり、ランド部とグルーブ部を接続する側壁部１８の
最大傾斜角は約５３°であった。かかる基板１１上に、
誘電体層１２としてＳｉＮを膜厚６０ｎｍで成膜し、次
いで、磁気拡大再生層１３として、補償温度８０℃及び
キュリー温度２７０℃を有するＧｄＦｅＣｏを膜厚２０
ｎｍで成膜した。次いで、非磁性層１４としてＳｉＮを
膜厚２０ｎｍで、記録層１５として、補償温度０℃及び
キュリー温度３１０℃を有するＴｂＦｅＣｏを膜厚２０
０ｎｍで、保護層１６としてＳｉＮを膜厚２０ｎｍでそ
れぞれ成膜した。そして放熱層１７としてＡｌＴｉを膜
厚３０ｎｍで成膜した。これらの層１２〜１７はすべて
マグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。こう
してランドグルーブ型の光磁気記録媒体１０を製造し
た。製造された光磁気記録媒体１０の側壁部１８におけ
る記録層１５の最大斜度をＳＥＭ写真により測定したと
ころ約５５°であった。

【００１８】光磁気記録媒体のランド部とグルーブ部に
記録マークをそれぞれ形成した後、再生光パワーを変更
しながらランド部及びグルーブ部に記録した記録マーク
をそれぞれ再生して、種々の再生光パワーにおけるビッ
トエラーレート（ＢＥＲ）を測定した。なお、ビットエ
ラーレートの測定において、測定値の下限は１０^−４と
した。その結果を図４のグラフに示す。図４において、
実線で示した測定値Ａはグルーブ部の記録マークを再生
したときの測定値を示し、破線で示した測定値Ｂはラン
ド部の記録マークを再生したときの測定値を示す。ま
た、１０^−４以下のＢＥＲが得られるランド部とグルー
ブ部の再生パワーマージンをそれぞれＰ１、Ｐ２で示し
た。ランド部における再生パワーの最小値は約２．１ｍ
Ｗ、最大値は約２．４ｍＷであり、ランド部の再生パワ
ーマージンＰ１は０．３ｍＷであった。またグルーブ部
における再生パワーの最小値は約２．１６ｍＷ、最大値
は約２．４７ｍＷであり、グルーブ部の再生パワーマー
ジンＰ２は約０．３１ｍＷであった。Ｐ１とＰ２が重複
する領域Ｐ３は十分広い範囲（約０．２４ｍＷ）である
ことがわかる。このグラフから再生パワーマージンの重
なり率（（Ｐ３／Ｐ１）×１００（％））を求めたとこ
ろ約８０％であり、ランド部とグルーブ部にそれぞれ記
録された記録マークを、同一の再生パワーで確実に再生
することができる。

【００１９】

【比較例】ランド部とグルーブ部を接続する側壁部の最
大傾斜角が約７２°の基板を用いた以外は、実施例と同
様にしてランドグルーブ型の光磁気記録媒体を製造し
た。得られた光磁気記録媒体の側壁部における記録層の
最大斜度をＳＥＭ写真により測定したところ約７５°で
あった。かかる光磁気記録媒体について、実施例と同様
にして、種々の再生光パワーにおけるビットエラーレー
ト（ＢＥＲ）を測定した。測定結果を図５に示す。ラン
ド部における再生パワーの最小値は約２．０５０ｍＷ、
最大値は約２．３００ｍＷであり、ランド部の再生パワ
ーマージンＰ１’は０．２５ｍＷであった。またグルー
ブ部における再生パワーの最小値は約２．２７５ｍＷ、
最大値は約２．５５０ｍＷであり、グルーブ部の再生パ
ワーマージンＰ２’は約０．２７５ｍＷであった。図５
からわかるように、ランド部の再生パワーマージンＰ
１’とグルーブ部の再生パワーマージンＰ２’とが互い
に重複する領域Ｐ３’は極めて狭く、再生パワーマージ
ンの重なり率（（Ｐ３’／Ｐ１’）×１００（％））は
１０％であった。それゆえ、かかる光磁気記録媒体は、
ランド部に記録された記録マークと、グルーブ部に記録
された記録マークをそれぞれ同一の再生パワーで再生す
ることは困難である。

【００２０】以上、本発明の光磁気記録媒体について実
施例により説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。例えば、上記実施例の光磁気記録媒体は、図
１に示した構造に限定されず、本出願人がＷＯ９８／０
２８７８号において開示したような種々の構造のＭＡＭ
ＭＯＳ用光磁気記録媒体にし得る。また、ＭＡＭＭＯＳ
用の光磁気記録媒体に限らず、磁気超解像型の光磁気記
録媒体にも適用可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体は、ランド部と
グルーブ部を接続する側壁部における記録層の最大斜度
を５０°〜７０°の範囲内に設定しているため、ランド
部及びグルーブ部に再生光をそれぞれ同一パワーで照射
しても、ランド部及びグルーブ部に記録された記録マー
クは、それぞれ再生層に確実に転写される。それゆえ、
本発明の光磁気記録媒体は、ランド部及びグルーブ部に
それぞれ記録された記録マークを、ランド部とグルーブ
部とで再生光パワーを変えることなく確実に再生するこ
とができる。

【００２２】また、本発明の製造方法によれば、ランド
部とグルーブ部を接続する側壁部の最大斜度が５０°〜
６５°のランドグルーブ用基板を用いることにより、側
壁部における記録層の最大斜度が５０°〜７０°の光磁
気記録媒体を製造することができる。それゆえ、本発明
の光磁気記録媒体を製造する方法として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録媒体の部分拡大断面図であ
る。

【図２】ランド部とグルーブ部を接続する側壁部におけ
る記録層の最大斜度を説明するための図である。

【図３】ランド部とグルーブ部を接続する側壁部におけ
る記録層の最大斜度と再生パワーマージンの重なり率の
関係を示す図である。

【図４】実施例で製造した光磁気記録媒体のランド部及
ぶグルーブ部における再生パワーマージンとビットエラ
ーレートとの関係を示す図である。

【図５】比較例で製造した光磁気記録媒体のランド部及
ぶグルーブ部における再生パワーマージンとビットエラ
ーレートとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１０光磁気記録媒体１１基板１２誘電体層１３磁区拡大再生層１４非磁性層１５記録層１６保護層１７放熱層１８側壁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 11/105 ５４６Ｇ１１Ｂ 11/105 ５４６Ａ５８６５８６Ｍ (72)発明者粟野博之大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者島崎勝輔大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 5D075 EE03 FF13 FG18 GG01 GG16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランド部及びグルーブ部を有する基板上
に、情報が磁気記録される記録層と、記録層に記録され
た磁区が磁気転写される再生層とを備える光磁気記録媒
体であって、ランド部とグルーブ部とを接続する側壁部における記録
層の最大斜度が５０°〜７０°の範囲内にあることを特
徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】上記再生層は、記録層から転写された磁
区が外部磁界の下で拡大する磁区拡大再生層であること
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】ランド部に記録される記録マークを再生
するときに１０^−４以下のビットエラーレートが得られ
る再生光パワーマージンと、グルーブ部に記録される記
録マークを再生するときに１０^−４以下のビットエラー
レートが得られる再生光パワーマージンとの重なり率が
３０％以上であ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】請求項１に記載の光磁気記録媒体の製造
方法であって、ランド部とグルーブ部を有し且つランド部とグルーブ部
とを接続する側壁部の角度が５０°〜６５°の範囲内に
ある基板を用意し、該基板上に直接または任意の層を介して再生層及び記録
層を成膜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５】請求項４に記載の製造方法により製造さ
れる光磁気記録媒体。