JP2002319197A - 光磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

光磁気記録媒体およびその製造方法

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元良 村上
Masahiro Orukawa
正博 尾留川
Tsutomu Shiratori
力 白鳥
Yasuyuki Miyaoka
康之 宮岡
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DWDD再生方式を適用する光磁気記録媒体
における漏洩磁界の影響を軽減する。 【解決手段】 外部から光磁気記録媒体への磁界強度を
50Oe以下に抑制しながら光ビームを記録トラック間
に照射することにより、この記録トラック間に形成され
た磁壁移動層および記録層から選ばれる少なくとも一方
の磁性層の磁気異方性を、記録トラック上における上記
磁性層の磁気異方性よりも低下させ、かつ光ビームの照
射に伴う加熱および放熱によって、膜面方向について、
例えば再生用光ビームの半値幅よりも小さい径を有する
マイクロ磁区を記録トラック上に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報の記録または
再生に用いられる光磁気記録媒体とその製造方法および
製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】繰り返し書き換え可能な高密度記録媒体
として、レーザ光の熱エネルギーを利用して、磁性薄膜
に微小な磁区を記録し、磁気光学効果を用いて信号を再
生する光磁気記録媒体および記録再生装置の開発が盛ん
に行われている。このような光磁気記録媒体では、媒体
上に集光される光ビームのビーム径に対して、記録用磁
区である記録ビット径および記録ビット間隔が小さくな
ってくると、再生特性が劣化する。この原因は、目的と
する記録ビット上に集光された光ビームのビーム径内
に、隣接する記録ビットが入るため、個々の記録ビット
を分離して再生することが困難になることにある。
【0003】そこで、記録媒体の構成や再生方法を工夫
して記録密度を改善する試みがなされ、例えば超解像方
式、磁壁移動を利用した磁区拡大再生方式などが提案さ
れている。ここでは、特開平6−290496号公報に
開示された磁区拡大再生方式(DWDD;Domain Wall
Displacement Detection再生方式)について、図9の構
成図を用いて説明する。
【0004】この光磁気記録媒体では、磁性層90を構
成する、再生層(磁壁移動層)91、中間層(遮断層)
92、記録層93を交換結合させ、記録層93の微小記
録磁区を再生層91で拡大することによって、再生信号
の振幅を大きくし、結果的に高密度記録を可能としてい
る。なお、各層中の矢印は膜中での遷移金属の副格子磁
化の方向を示し、各層において磁化方向が相互に逆向き
の磁区間には磁壁94が形成されている。中間層92の
一部の領域95では、再生用レーザ光の照射によってキ
ュリー温度以上に達して磁気秩序が失われている。
【0005】この光磁気記録媒体に必須の条件は、 室温から再生時の温度範囲において、微小磁区を安定
に保持する記録層93を有している。 中間層92のキュリー温度付近に加熱されても、再生
層91、中間層92、記録層93が互いに交換結合して
いる。 中間層92がそのキュリー温度を越えた温度域に達し
て磁気秩序を失うと、記録層93と再生層91との交換
結合が断ち切られる。 再生層91の磁壁抗磁力が小さく、かつ温度勾配によ
り磁壁エネルギー勾配が生じるため、中間層92により
交換結合が断ち切られた領域において、記録層93の磁
区から転写された部分を基点として磁壁94が移動す
る。その結果、この領域での磁化が同じ方向に揃って、
記録層93の磁壁94間の間隔(記録マーク長)が拡大
される。の4点にまとめられる。
【0006】図9において、レーザ光を照射しながら紙
面右方向に光磁気記録媒体を移動させると(ディスクで
あれば回転させると)、媒体の線速度が大きいため、膜
温度が最大となる位置は、ビームスポット中心よりもビ
ームスポットの進行方向(紙面左方向)について後方に
ある。再生層91における磁壁エネルギー密度σ1は、
通常、温度の上昇とともに減少し、キュリー温度以上で
0になる。したがって、温度勾配があると磁壁エネルギ
ー密度σ1は高温側に向かって減少していく。
【0007】ここで、媒体移動方向(ディスクの円周方
向)の位置xに存在する磁壁に対しては次式の力F1
作用している。F1∝−dσ1/dx
【0008】この力F1は、磁壁エネルギーの低い方に
磁壁を移動させるように作用し、再生層91では他の磁
性層に比べて磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいた
め、中間層92からの交換結合力が遮断されると、この
力F1によって磁壁が磁壁エネルギーの低い方向に極め
て速く移動する。
【0009】図9において、レーザ光が照射される前の
媒体の領域、例えば室温の領域では、3つの磁性層は交
換結合しており、記録層93に記録された磁区は再生層
91に転写されている。この状態では、互いに逆向きの
磁化方向を有する磁区の間には磁壁94が各層に存在す
る。レーザ光の照射によって、膜温度が中間層92のキ
ュリー温度以上に達した領域95では、中間層92の磁
化が消失して再生層91と記録層93との交換結合が切
断されるため、再生層91では磁壁を保持する力が消失
し、磁壁に加わる力F1により高温側に磁壁が移動す
る。このとき、磁壁が移動する速度は、媒体の移動速度
に比べて十分に速い。こうして、記録層93に保存され
た磁区よりも大きな磁区が再生層91に転写されること
になる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】DWDD再生方式を用
いる光磁気記録媒体では、容易に磁壁を移動させること
を目的として、記録トラックの側部に磁壁が生成しない
ように、基板上に矩形の案内溝(グルーブ)を形成し、
それぞれのトラックをグルーブで分離することが提案さ
れている。しかし、矩形の案内溝を形成しても、実際に
は段差部分にも多少膜が累積して磁性層がつながってし
まい、完全には磁気的な分離ができずに、磁壁移動の動
きが阻害される場合があった。
【0011】そこで、本発明は、磁壁移動への漏洩磁界
の影響を軽減できる光磁気記録媒体の製造方法を提供す
ることを目的とする。また、本発明は、上記漏洩磁界の
低減とともに媒体の初期化を行うことができる製造方法
を提供することを目的とする。本発明の別の目的は、上
記方法により製造できる新たな光磁気記録媒体であっ
て、そのままの状態で記録した信号についても良好な再
生特性を示す光磁気記録媒体を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光磁気記録媒体は、基板と、この基板上に
形成された多層膜を含み、この多層膜が基板側から少な
くとも第1の誘電体層、磁壁移動層、遮断層、記録層お
よび第2の誘電体層を含み、遮断層のキュリー点は、磁
壁移動層のキュリー点および記録層のキュリー点のいず
れよりも低く、再生用光ビームの照射によって遮断層の
キュリー点以上となった領域において磁壁移動層内の磁
壁が高温側へと移動する基本構成を有する。そして、本
発明の光磁気記録媒体は、記録トラック間に形成された
上記磁壁移動層および上記記録層から選ばれる少なくと
も一方の磁性層の磁気異方性を、記録トラック上におけ
る上記磁性層の磁気異方性よりも低下させ、かつ上記記
録トラック上では、上記磁壁移動層、上記遮断層および
上記記録層から選ばれる少なくとも一つの層の少なくと
も一部が、膜面方向について、上記再生用光ビームの半
値幅よりも小さい径を有するマイクロ磁区により構成さ
れていることを特徴とする。ここで、半値幅とは、光ス
ポットビーム強度分布においてその最大値の半分の光強
度の集光スポット幅をいう。
【0013】上記光磁気記録媒体では、少なくとも記録
層が上記マイクロ磁区により構成されていることが好ま
しい。また、記録層の少なくとも一部において、最大マ
ーク長が膜面方向について0.8μmよりも小さい変調
パターンで記録磁区が形成されていてもよい。この記録
磁区については、記録トラックの伸長方向に沿った長さ
が0.6μm以下であることが好ましい。
【0014】上記光磁気記録媒体では、すべての記録ト
ラック上において、磁壁移動層、遮断層および記録層か
ら選ばれる少なくとも一つの層が上記マイクロ磁区によ
り構成されていることが好ましい。また、記録トラック
間の中心では、磁壁移動層および記録層から選ばれる少
なくとも一層からの漏洩磁束の膜面垂直方向成分が消磁
されているとよい。
【0015】本発明は、特に限定されないが、基板上に
ピットとグルーブとがエンボス加工され、記録トラック
のトラックピッチが0.6μm以下である光磁気記録媒
体に適用すると良好な結果が得られる。また、記録トラ
ックがピット領域とデータ領域とを含むセグメントで構
成され、ピット領域にはサンプルサーボ用のウォブルピ
ットが形成され、データ領域にはグルーブおよびランド
が形成され、このグルーブを記録トラックとする光磁気
記録媒体にも適している。
【0016】上記目的を達成するために、本発明の光学
情報記録媒体の製造方法は、上記基本構成を有する光磁
気記録媒体を製造するために、外部から光磁気記録媒体
への磁界強度を50Oe以下に抑制しながら、光ビーム
をこの光磁気記録媒体の記録トラック間に照射すること
により、この記録トラック間に形成された磁壁移動層お
よび記録層から選ばれる少なくとも一方の磁性層の磁気
異方性を、記録トラック上における上記磁性層の磁気異
方性よりも低下させ、かつ上記光ビームの照射に伴う加
熱および放熱によって、上記記録トラック上の磁壁移動
層、遮断層および記録層から選ばれる少なくとも一つの
層にマイクロ磁区を形成することを特徴とする。
【0017】本発明の製造方法によれば、記録トラック
間の垂直磁気異方性を低減して記録トラックとの磁気的
相互作用を弱め、同時にマイクロ磁区を形成することが
できる。このマイクロ磁区は、膜面方向について、再生
用光ビームの半値幅よりも小さい径を有する大きさとす
るとよく、少なくとも記録層には上記マイクロ磁区を形
成することが好ましい。上記光ビームとしては、例え
ば、再生用光ビームよりもさらに小さく絞った光ビーム
が好適である。
【0018】上記製造方法では、具体的には、開口数が
0.65以上である対物レンズを用いて絞り込んだ光ビ
ームを記録トラック間に照射するとよい。また、波長が
420nm以下の光ビームを記録トラック間に照射して
もよい。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の光学的
アニール装置の一実施形態の構成を示す図である。図1
において、201は光磁気記録媒体(以下「光磁気ディ
スク」と呼ぶ)、203は光磁気ディスクを回転駆動す
るためのスピンドルモータであり、制御回路207によ
り制御される。204は光磁気ディスクにアニール処理
を施す光ヘッドである。光ヘッド204は、レーザ駆動
回路205により制御されている。
【0020】図1に拡大して示すように、光ヘッド20
4では、半導体レーザ211から射出されたレーザ光
は、コリメータレンズ210によって平行光に変換さ
れ、偏光ビームスプリッタ209を経由して対物レンズ
208に入射し、この対物レンズによって光磁気ディス
ク201の磁性層上に集光されて光スポットを形成す
る。光磁気ディスク201からの反射光は、再び対物レ
ンズ208を通って偏光ビームスプリッタ209に入射
し、このビームスプリッタで反射された光が検出回路2
12に入射されて光ヘッドのトラッキング、フォーカシ
ング用の制御信号の検出を行う。
【0021】アニール処理を行う際には、光ヘッド20
4を光磁気ディスク201の最外周側または最内周側に
移動させる。光ヘッド204から光磁気ディスク201
に光スポットを照射し、その反射光からフォーカシング
用制御信号を検出回路212により検出し、フォーカシ
ング制御を行う。次に、トラッキング用制御信号にオフ
セットを与え、アニールすべきトラック上に光スポット
が走査するように制御する。レーザ光には、記録トラッ
ク(情報トラック)間の垂直磁気異方性が弱くなる程度
に高温となるパワー強度を与える。アニールの際には、
光磁気ディスクに達する外部磁界を50Oe以下に抑制
する。
【0022】後述する各形態のアニール処理はこの装置
を用いて行った。ただし、各々の実施形態により、トラ
ッキング方式、膜構成などは相違する。
【0023】(実施形態1)図2〜図4を参照して、光
磁気ディスクの製造方法の一例を説明する。703は円
盤状の基板であり、材料としてポリカーボネートやガラ
スなどを用いることができる。ここでは、情報の記録再
生時のトラッキング用にサンプルサーボ方式を用い、ピ
ット領域701に第1ウォブルピット706、第2ウォ
ブルピット707とアドレスピット708とを有し、ア
ニール時にトラッキングをかけるために、グルーブ領域
702にグルーブ幅0.45μm、ランド幅0.19μ
m、深さ50nmの案内溝を有するようにポリカーボネ
ート材料を射出成形した基板を用いた。この基板では、
トラックピッチは0.64μmとなる。第1の誘電体層
709および第2の誘電体層711には、例えば、Si
34、AlN、SiO2、SiO、ZnS、MgF2、T
25などの誘電体材料(ただし、各材料は化学量論比
で定まる組成に限定されない)を使用できる。
【0024】以下、各膜の成膜方法の例を記す。直流マ
グネトロンスパッタリング装置に、BドープしたSi、
GdFeCo、TbFe、Fe、Co、AlTi、A
l、Ta、DyFeCo、Crの各ターゲットを取り付
け、基板を基板ホルダーに固定した後、1×10-5Pa
以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプ
で真空排気した。真空排気をしたままArガスを0.3
Paとなるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させ
ながら、第1の誘電体層709であるSiNx層を75
nm成膜した。引き続き、第1の磁性層801(再生層、
磁壁移動層)としてGdFeCoCr35nm(成分表示
の後の数字は膜厚を示す。以下同様;キュリー温度TC1
=280℃)を、第2の磁性層802(制御層)として
TbFeCo5nm(TC2=170℃)を、第3の磁性層
803(中間層、遮断層)としてTbFeAl10nm
(TC3=150℃)を、第4の磁性層804(記録層)
としてDyFeCoCr(TC4=360℃)を、第2の
誘電体層711としてTaOx50nmを順次成膜した。
なお、SiNx層成膜時にはArガスに加えてN2ガス
を、TaOx層成膜時にはArガスに加えてO2ガスを
それぞれ導入し、直流反応性スパッタにより成膜した。
各磁性層は、各ターゲットに直流パワーを印加して成膜
した。さらに、紫外線硬化性樹脂を塗布し硬化させて保
護コート805を形成した。なお、保護コートの形成
は、後述するアニール処理の後に行った。
【0025】再生層801における磁壁移動の駆動力
は、光レーザ前方の温度勾配を利用している。光レーザ
後方で生じる温度勾配は前方のそれよりも緩やかである
が、磁壁駆動力が誘起されている。この光レーザ後方で
生じる磁壁移動は、本来の再生信号のノイズとなる。し
かし、磁性層710の一層として、制御層(コントロー
ル層)802を設けて再生層801と記録層803の界
面磁壁が保たれやすくすると、レーザ後方で生じる磁壁
移動を抑制できる。制御層802は、中間層803のキ
ュリー点よりも高いが再生層801のキュリー点よりも
低いキュリー点を有する磁性層が好適である。
【0026】本形態のアニール処理を図1の初期化装置
の模式図を用いて説明する。ここでは、波長415nm
の半導体レーザ光源211を用い、ビームスプリッタ2
09を通過して、NA0.75の対物レンズ208で絞
られてレーザスポットを形成する。この際に、光磁気デ
ィスクには外部磁界が50Oeを超えて印加されないよ
うにする。この初期化装置では、波長415nmのレー
ザ光を使用しているため、対物レンズ714により絞ら
れて形成されるレーザスポット713(図4)の直径は
295nmと小さくなる。
【0027】ランド上からの1次回折光を利用し、トラ
ッキングサーボを動作させることにより、幅0.19μ
mのランド上705を走査させることができた。レーザ
スポット713から反射した光は、対物レンズとビーム
スプリッタとを介して検出回路212で検出される。こ
の検出信号に基づいてフォーカスアクチュエータが駆動
され、レーザスポットの直径が大きく変化しないように
制御される。
【0028】こうして、グルーブ領域(データ領域)7
02のランド部705に、上記高出力レーザ光を照射し
た。このとき、レーザスポットは、光磁気ディスク20
1のスピンドルモータ203と、レーザスポットを光磁
気ディスクの径方向に移動させる機構(図示せず)とを
用いて、光磁気ディスク201に対して適切な線速度で
移動させる。このようにレーザ光を照射することによっ
て、アニール領域712a〜712cを形成する初期化
が行われる。アニール領域では、再生層801、制御層
802、中間層803、記録層804が加熱され、その
磁化の様子が周辺とは異なり、磁気結合が遮断された状
態となる。半導体レーザ211光源の出射レーザパワー
が10mWの場合、15m/秒の線速度で、アニール領
域712の幅を0.20μmにすることができた。
【0029】また、ランド部705に沿ってレーザスポ
ット713を走査することにより、隣接するグルーブ部
704では、磁性層の一部がキュリー温度に達してい
る。このため、レーザスポットが通り過ぎて冷却過程で
磁化が生じたとき、その生じた磁化からの漏洩磁界によ
り、次に冷却される部分では逆向きの磁化が生じること
となる。この冷却過程が順次繰り返されるため、少なく
とも外部磁界から実質的に遮蔽された状態でレーザスポ
ットを走査することにより、データ領域の記録トラック
であるグルーブ部の記録層内に、再生用レーザ光のレー
ザスポット径以下の大きさのマイクロ磁区を形成するこ
とができる。こうしてマイクロ磁区形成領域715a〜
715eが形成される。上記条件のアニールでは、図示
したように、グルーブ部704全域をマイクロ磁区形成
領域とすることができた。再生時に照射するレーザのス
ポット径をレーザ光スポットの半値幅とすると、例えば
レーザ波長660nm、NA0.65のレーザを用いた
場合、その半値幅は580nmとなるが、マイクロ磁区
の径はこの半値幅よりも小さく形成される。外部磁界
は、完全に遮蔽されていなくてもよいが、冷却された部
分から生じる漏洩磁界より小さいことが好ましく、具体
的には、50Oe以下とするとよい。外部磁界の遮蔽
は、特に限定されないが、例えば、アクチュエータ、モ
ータなどの磁界を発生する部位に対して遮蔽板や遮蔽カ
バーを設けること、あるいは外部から逆極性の磁界を印
加することにより記録膜上の磁界を遮蔽すること、によ
り行うとよい。
【0030】レーザ光スポットとディスク移動速度(回
転による線速度)とを調整することにより、記録膜の昇
温、冷却過程における温度変化を制御して、周辺の記録
膜からの漏洩磁界を変化させ、グルーブ部704の記録
層内のマイクロ磁区の大きさを制御することも可能であ
る。
【0031】記録再生特性の評価を行った光磁気ディス
クの評価装置の構成を図5に示す。この評価装置では、
波長650nmの半導体レーザ光源111から出射した
レーザ光を、NA0.65の対物レンズ108で集光し
て特性評価を行った。記録は、線速1.5m/秒、再生
パワー2.5mW、磁界変調記録により350Oeのバ
イアス磁界を印加して、0.15μmのマーク長をもつ
記録マークを形成することにより行った。ここでは、ア
ニール処理により初期化されているため、記録前に、デ
ータ領域のグルーブ部の消去は行っていない。
【0032】モータなどの磁界発生部分からの外部磁界
を遮蔽板を設けることにより遮蔽して、光磁気ディスク
に達する外部磁界を30Oe以下に抑制しながら上記ア
ニールを行ったディスクAと、外部磁界を遮蔽せずに
(このときの外部磁界は80Oeであった)上記アニー
ルを行ったディスクBとを作製し、特性を評価した。デ
ィスクBでは、隣接トラックからの漏洩磁界の影響によ
り、ウィンドウジッタが12%であったが、ディスクA
ではジッタが10%以下であった。このように、漏洩磁
界を遮蔽しながらアニールすると優れたSN比を得るこ
とができる。
【0033】本形態では、光磁気ディスクの磁性層をデ
ィスク近傍に配置した磁界遮蔽部材により外部磁界から
遮蔽したが、光学ヘッドのアクチュエータなどからの漏
洩磁界を50Oe以下とすれば、磁性層に照射するレー
ザ光スポット径と光強度、ディスクの回転移動の線速を
調整することにより、同等の効果が得られる。具体的に
は、遮蔽部材によりアクチュエータを磁気的にシールド
する、あるいはさらに外部磁界とは逆極性の永久磁石を
配置して記録膜膜面での外部磁界をキャンセルするとよ
い。
【0034】以上のように、本実施形態によれば、記録
密度が高く、マイクロ磁区が形成され初期化された光磁
気ディスクを短時間で得ることができる。この光磁気デ
ィスクでは、アニール処理によって、ランド部の垂直磁
気異方性が弱まって記録トラックとの磁気的相互作用が
弱くなっているため、隣接グルーブからの漏洩磁界の影
響が軽減されている。
【0035】なお、光磁気ディスクは、図示した構成に
限らず、第2の誘電体層711と保護コート層805と
の間に、記録層804の感度を調節するための熱伝導調
整層などをさらに備えていてもよい。この熱伝導調整層
としては、例えばアルミニウムや金からなる金属膜を用
いることができる。熱伝導調整層の厚さは、一般には、
50nm〜500nm程度が適当である。
【0036】(実施形態2)実施形態2の光磁気ディス
クの膜構成を図6に、部分切り取り斜視図を図7にそれ
ぞれ示す。403は円盤状の基板であり、材料としてポ
リカーボネートやガラスなどを用いることができる。本
形態では、情報の記録再生時のトラッキング用にサンプ
ルサーボ方式を用い、ピット領域401に第1ウォブル
ピット406、第2ウォブルピット407とアドレスピ
ット408とを備え、アニール時にトラッキングをかけ
るために、グルーブ領域(データ領域)402にグルー
ブ幅0.5μm、ランド幅0.15μm、深さ55nm
の案内溝を有するように、ポリカーボネート材料を射出
成形した基板を用いた。第1の誘電体層409および第
2の誘電体層411には、上記と同様の誘電体材料を使
用できる。
【0037】以下、各層の成膜方法の一例を記す。直流
マグネトロンスパッタリング装置に、BドープしたS
i、GdFeCo、TbFe、Fe、Co、AlTi、
Al、ZnS、DyFeCo、Crの各ターゲットを取
り付け、基板を基板ホルダーに固定した後、1×10-5
Pa以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポ
ンプで真空排気した。真空排気をしたままArガスを
0.3Paとなるまでチャンバー内に導入し、基板を回
転させながら、第1の誘電体層409であるSiNx層
を80nm成膜した。引き続き、第1の磁性層501(再
生層;磁壁移動層)としてGdFeCo30nm(キュリ
ー温度TC1=290℃)を、第2の磁性層502(制御
層)としてTbFeCo5nm(TC2=180℃)を、第
3の磁性層503(中間層;遮断層)としてTbFeA
l10nm(TC3=160℃)を、第4の磁性層504
(記録層)としてDyFeCo(TC4=400℃)を、
第2の誘電体層411としてZnS50nmを順次成膜し
た。なお、SiNx層成膜時には、Arガスに加えてN
2ガスを導入し、直流反応性スパッタにより成膜した。
各磁性層は、GdFeCo、TbFe、Fe、Co、A
lTiの各ターゲットに直流パワーを印加して成膜し
た。保護コート505は、ランド領域にアニール処理を
施した後で紫外線硬化性樹脂を塗布し硬化させて形成し
た。
【0038】本形態のアニール処理を図1を参照して説
明する。ここでは、波長405nmの半導体レーザ光源
211から出射したレーザ光は、ビームスプリッタ20
9を通過し、NA0.75の対物レンズ208で絞られ
てレーザスポットを形成する。この初期化装置では、波
長405nmのレーザ光を使用しているため、対物レン
ズ414により絞られて形成されるレーザスポット41
3の直径は300nmと小さくなる。
【0039】ランド上からの1次回折光を利用し、トラ
ッキングサーボを動作させることにより、幅0.15μ
mのランド上405を走査させることができた。レーザ
スポット413から反射した光は、対物レンズとビーム
スプリッタとを介して検出回路212で検出される。こ
の検出信号に基づいてフォーカスアクチュエータが駆動
され、レーザスポットの直径が大きく変化しないように
制御される。
【0040】こうして、グルーブ領域(データ領域)4
02のランド部405に、上記高出力レーザ光を照射し
た。このとき、レーザスポットは、光磁気ディスク20
1のスピンドルモータ203と、レーザスポットを光磁
気ディスクの径方向に移動させる機構(図示せず)とを
用いて、光磁気ディスクに対して適切な線速度で移動さ
せる。このようにレーザ光を照射することによって、ア
ニール領域412を形成する初期化が行われる。アニー
ル領域412では、再生層501、制御層502、中間
層503、記録層504が加熱されてその磁化の様子が
周辺とは異なり、磁気結合が遮断された状態となる。半
導体レーザ211光源の出射レーザパワーが20mWの
場合、30m/秒の線速度で、アニール領域412の幅
を0.16μmにすることができた。
【0041】ランド部405に沿ってレーザスポット4
13を走査することにより、隣接のグルーブ部404の
全領域の磁性層がキュリー温度に達した。記録層の磁化
の温度特性を制御することにより、記録トラックである
全グルーブ領域402に、実施形態1と同様、マイクロ
磁区を形成することができた。
【0042】ここでも、外部磁界とは逆極性の磁界の永
久磁石を配置して記録膜膜面上の外部磁界をキャンセル
するように位置調整することにより、外部磁界を遮蔽し
ながら上記アニールを行ったディスクCと、外部磁界を
遮蔽せずに上記アニールを行ったディスクDとを作製
し、特性を評価した。評価装置には、波長650nmの
光源を用い、NA0.65の対物レンズで集光を行っ
た。線速1.5m/秒で、再生パワー2.5mW、磁界
変調記録により300Oeのバイアス磁界を印加し、マ
ーク長0.2μmの記録マークを記録した。アニール時
の外部磁界の依存性を評価するために、ディスクDで
は、ディスク近傍の永久磁石の設置位置を変化させるこ
とにより外部磁界強度を変化させた。その結果、ディス
クDでは、100Oeの外部磁界で36dBmのCN比
となった。しかし、永久磁石の位置をアクチュエータと
対向する位置に配置してアクチュエータの磁界をキャン
セルするように位置調整することにより、記録層の位置
での外部磁界が50Oe以下となり、CN比も40dB
mとなった。一方、外部磁界を遮蔽し、10Oe以下と
してアニールしたディスクCでは、42dBmのCN比
を得ることができた。
【0043】(実施形態3)本実施形態におけるアニー
ル後の光磁気ディスクの記録磁区の構成を、径方向に切
断した拡大断面(図8(A))および拡大平面図(図8
(B))に示す。ここでは、グルーブ領域402にグル
ーブ幅0.4μm、ランド幅0.2μm、深さ75nm
の案内溝が形成されるようにポリカーボネート材料を射
出成形した基板403を用いた。この基板上に、上記と
同様にして、第1の誘電体層409であるSiN層80
nm、第1磁性層(再生層)501としてGdFeCo3
0nm(キュリー温度TC1=290℃)、第2磁性層502
(制御層)としてTbFeCo5nm(TC2=180
℃)、第3磁性層503(中間層)としてTbFeAl
10nm(TC3=160℃)、第4磁性層504(記録
層)としてDyFeCo(T C4=400℃)、第2の誘
電体層411としてZnS50nmを順次成膜した。
【0044】この光磁気ディスクを上記と同様にアニー
ルして初期化し、さらに記録トラックとするグルーブ部
に記録マークを形成した。記録マークの形成は、波長6
50nmの光源とNA0.65の対物レンズとを用い、
線速1.5m/秒、再生パワー2.0mW、磁界変調記
録により記録パワー3.0mW、300Oeのバイアス
磁界を印加して行った。
【0045】図8(B)に示すように、アニールされた
ランド部705の間の記録トラック421a〜421e
に、記録マーク423が形成される。記録マークの境界
部分には記録磁区の磁壁422が存在する。この磁壁で
は局部的に磁化の方向がねじれた状態となっている。
【0046】記録トラック421a〜421eでは、上
記形態で説明したように、再生時に、再生層501の磁
壁422を移動させることにより、微小マークを拡大し
て良好な信号を得ることができるが、磁壁422を高速
により安定して移動させるためには、さらに好適な条件
を有することが望ましい。その一つは記録トラックに隣
接するトラックから生じる漏洩磁界の影響がある。アニ
ール時に高出力レーザを照射して隣接するトラックとの
磁気的効果を弱めてはいるものの、アニールを施したト
ラックの磁気的特性が完全に消去されるわけではない。
特に、DWDD磁性層410では、記録層504に、キ
ュリー温度が他の磁性層より高く、垂直磁気異方性が大
きな磁性膜を用いているため、高出力レーザを照射した
後でも、記録層504の垂直磁気異方性を完全に消失さ
せることは困難である。記録トラックに隣接するトラッ
クで記録層504の垂直磁気異方性を完全に消失させる
ようなアニール処理を施せば、記録トラック421a〜
421eの磁気的性質も劣化して良好な再生信号を得る
ことができなくもなる。
【0047】記録トラックの再生層501への隣接トラ
ックからの漏洩磁界は、この再生層が記録層503と交
換結合していない場合に、再生層における磁壁の移動に
影響を及ぼす。しかし、少なくとも記録層に再生用光ビ
ームの半値幅以下のマイクロ磁区を形成した構成、ある
いは、1−7RLL変調信号の記録マークを形成した構
成、さらに、1−7RLL変調信号の最長マークの長さ
が0.8μm以下の小さな磁区が形成された磁壁構造で
あれば、再生信号への影響が小さく、記録トラックに生
じる漏洩磁界の影響を実質的に解消することも可能であ
り、良好なDWDD信号を得ることができる。ここで、
1−7RLL変調信号とは、(1−7)符号則を用いて
変換した、最小反転間隔Tminと最大反転間隔Tmaxとが
有限な符号化による信号(RLL:Run Length Limite
d)をいう。
【0048】なお、本実施形態においても、第1実施形
態と同様の方法により、ランド部405のアニール処理
を外部磁界から遮蔽して行うことにより、記録トラック
421に対する漏洩磁界を小さく抑えることができる。
また、この時、アニール時の船側を大きくすることによ
り、磁壁移動層、記録層の少なくとも1層のマイクロ磁
区径をさらに小さくすることができる。これにより、ト
ラック中心における垂直方向の漏洩磁束を消磁状態にす
ることができ、さらに高密度での記録再生が可能とな
る。
【0049】以上のように、実施形態3によれば、高い
記録密度を有する初期化された光磁気ディスクであっ
て、さらに良好なDWDD信号が得られる光磁気ディス
クを短時間で得ることができる。
【0050】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、記録ト
ラック間の磁気的結合を効果的に切断して漏洩磁界の影
響を軽減できる。また、同時に、マイクロ磁区を形成し
て初期化を行うこともできる。本発明によれば、記録密
度が高く、信号レベルが大きく、ノイズが低い光磁気記
録媒体が得られる。さらに、記録層のマイクロ磁区が形
成される領域のマーク長、あるいは磁区幅の大きさを制
御することによって、隣接トラックの漏洩磁界を小さく
することも可能である。本発明によれば、マイクロ磁区
をディスク全面に形成することにより、データ領域の初
期化工程を省略することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施に用いるアニール装置の構成の
一例を示す図である。
【図2】 本発明の光磁気記録媒体の膜構成の例を示す
断面図である。
【図3】 本発明の一形態により製造された光磁気記録
媒体を示す断面図である。
【図4】 本発明の一形態により製造された光磁気記録
媒体を示す部分切り取り斜視図である。
【図5】 光磁気記録媒体の評価装置の構成の一例を示
す図である。
【図6】 本発明の光磁気記録媒体の膜構成の例を示す
断面図である。
【図7】 本発明の一形態により製造された光磁気記録
媒体を示す部分切り取り斜視図である。
【図8】 本発明の一形態により製造された光磁気記録
媒体の拡大断面図(A)および拡大平面図(B)であ
る。
【図9】 DWDD再生方式に用いられる従来の光磁気
記録媒体の例を示す断面図である。
【符号の説明】
201 光磁気ディスク 202 磁気ヘッド 203 スピンドルモータ 204 光ヘッド 205 レーザ駆動回路 207 制御回路 208 対物レンズ 209 偏光ビームスプリッタ 210 コリメータレンズ 211 半導体レーザ 212 検出回路
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 G11B 11/105 521G 521H 546 546C 551 551L (72)発明者 尾留川 正博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 白鳥 力 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 宮岡 康之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5D075 CC11 CD17 EE03 FF12 FG18 GG16 GG20

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、前記基板上に形成された多層膜
    を含み、前記多層膜が前記基板側から少なくとも第1の
    誘電体層、磁壁移動層、遮断層、記録層および第2の誘
    電体層を含み、前記遮断層のキュリー点は、前記磁壁移
    動層のキュリー点および前記記録層のキュリー点のいず
    れよりも低く、再生用光ビームの照射によって前記遮断
    層のキュリー点以上となった領域において前記磁壁移動
    層内の磁壁が高温側へと移動する光磁気記録媒体であっ
    て、 記録トラック間に形成された前記磁壁移動層および前記
    記録層から選ばれる少なくとも一方の磁性層の磁気異方
    性を、記録トラック上における前記磁性層の磁気異方性
    よりも低下させ、かつ前記記録トラック上では、前記磁
    壁移動層、前記遮断層および前記記録層から選ばれる少
    なくとも一つの層の少なくとも一部が、膜面方向につい
    て、前記再生用光ビームの半値幅よりも小さい径を有す
    るマイクロ磁区により構成されていることを特徴とする
    光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 少なくとも記録層が、膜面方向につい
    て、再生用光ビームの半値幅よりも小さい径を有するマ
    イクロ磁区により構成されている請求項1に記載の光磁
    気記録媒体。
  3. 【請求項3】 記録層の少なくとも一部において、最大
    マーク長が膜面方向について0.8μmよりも小さい変
    調パターンで記録磁区が形成されている請求項2に記載
    の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 記録トラックの伸長方向に沿った記録磁
    区の長さが0.6μm以下である請求項3に記載の光磁
    気記録媒体。
  5. 【請求項5】 すべての記録トラック上において、磁壁
    移動層、遮断層および記録層から選ばれる少なくとも一
    つの層が、膜面方向について、再生用光ビームの半値幅
    よりも小さい径を有するマイクロ磁区により構成されて
    いる請求項1〜4のいずれかに記載の光磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 記録トラック間の中心では、磁壁移動層
    および記録層から選ばれる少なくとも一層からの漏洩磁
    束の膜面垂直方向成分が消磁されている請求項1〜5の
    いずれかに記載の光磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】 基板上にピットとグルーブとがエンボス
    加工され、記録トラックのトラックピッチが0.6μm
    以下である請求項1〜6のいずれかに記載の光磁気記録
    媒体。
  8. 【請求項8】 記録トラックがピット領域とデータ領域
    とを含むセグメントで構成され、前記ピット領域にはサ
    ンプルサーボ用のウォブルピットが形成され、前記デー
    タ領域にはグルーブおよびランドが形成され、前記グル
    ーブを記録トラックとする請求項1〜7のいずれかに記
    載の光磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】 基板と、前記基板上に形成された多層膜
    を含み、前記多層膜が前記基板側から少なくとも第1の
    誘電体層、磁壁移動層、遮断層、記録層および第2の誘
    電体層を含み、前記遮断層のキュリー点は、前記磁壁移
    動層のキュリー点および前記記録層のキュリー点のいず
    れよりも低く、再生用光ビームの照射によって前記遮断
    層のキュリー点以上となった領域において前記磁壁移動
    層内の磁壁が高温側へと移動する光磁気記録媒体の製造
    方法であって、 外部から前記光磁気記録媒体への磁界強度を50Oe以
    下に抑制しながら、光ビームを前記光磁気記録媒体の記
    録トラック間に照射することにより、前記記録トラック
    間に形成された前記磁壁移動層および前記記録層から選
    ばれる少なくとも一方の磁性層の磁気異方性を、記録ト
    ラック上における前記磁性層の磁気異方性よりも低下さ
    せ、かつ前記光ビームの照射に伴う加熱および放熱によ
    って、前記記録トラック上の前記磁壁移動層、前記遮断
    層および前記記録層から選ばれる少なくとも一つの層に
    マイクロ磁区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。
  10. 【請求項10】 膜面方向について、再生用光ビームの
    半値幅よりも小さい径を有するマイクロ磁区を形成する
    請求項9に記載の光磁気記録媒体の製造方法。
  11. 【請求項11】 少なくとも記録層には、膜面方向につ
    いて、再生用光ビームの半値幅よりも小さい径を有する
    マイクロ磁区を形成する請求項9または10に記載の光
    磁気記録媒体の製造方法。
  12. 【請求項12】 開口数が0.65以上である対物レン
    ズを用いて絞り込んだ光ビームを記録トラック間に照射
    する請求項9〜11のいずれかに記載の光磁気記録媒体
    の製造方法。
  13. 【請求項13】 波長が420nm以下の光ビームを記
    録トラック間に照射する請求項9〜12のいずれかに記
    載の光磁気記録媒体の製造方法。
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