【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光磁気ディスク等の磁気光学効果を利用してレーザー光により情報の記録および再生が行われる光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報の書き換え可能な情報記録媒体として、各種の磁性記録媒体が実用化されている。特に、半導体レーザーの熱エネルギを用いて磁性薄膜に磁区を書き込むことで情報を記録し、磁気光学効果を用いてこの記録情報を読み出す光磁気記録媒体は、高密度記録が可能な大容量可換媒体として期待されている。近年、動画像のデジタル化に伴って、これらの磁性記録媒体の記録密度を高めてさらに大容量の記録媒体とする要求が高まっている。
【０００３】
一般に、光記録媒体の線記録密度は、再生光学系のレーザー光の波長及び対物レンズの開口数ＮＡに大きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザー光の波長λと対物レンズの開口数ＮＡが決まることでビームウェスト径が決定するため、信号再生可能な記録ピットの空間周波数は２ＮＡ／λ程度が限界となってしまう。したがって、従来の光ディスクで高密度化を実現するためには、再生光学系のレーザー光の波長λを短くするか、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする必要がある。しかしながら、レーザー光の波長λを短くすることは、発光素子の効率や発熱等の問題から容易ではない。また、対物レンズの開口数ＮＡを大きくした場合には、焦点深度が浅くなる等の理由から、機械的精度に対する要求が厳しくなるという不都合が生じる。
【０００４】
そこで、最近では、レーザー光の波長λや対物レンズの開口数ＮＡを変更することなく、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、いわゆる超解像技術が種々提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１には、磁気的に結合される再生層と記録保持層とを有してなる多層膜の、記録保持層に信号記録を行うとともに、再生層の磁化の向きを揃えた後、レーザー光を照射して加熱し、再生層の昇温領域に、記録保持層に記録された信号を転写させながら読み取る信号再生方法が開示されている。この信号再生方法によれば、再生時の符号間干渉を減少させることができるとともに、再生用のレーザー光のビームスポット径に対して、このレーザー光によって加熱されて転写温度に達し信号が検出される領域は、より小さな領域に限定できるため、空間周波数が２ＮＡ／λ以上の信号を再生することが可能である。
【０００６】
しかしながら、上述した信号再生方法は、再生用のレーザー光のビームスポット径に対して、有効に使用される信号検出領域が小さくなるため、再生信号の振幅が低下し、十分な再生出力が得られないという欠点を有している。このため、有効信号検出領域をビームスポット径に対してあまり小さくすることができず、結局は光学系の回折限界で決まる記録密度に対して、大幅な高密度化を達成することはできない。
【０００７】
このような問題点を解決する方法の１つとして、下記特許文献２には、記録マーク（磁区）の境界部に存在する磁壁を光磁気記録媒体に生じた温度勾配に従って高温側に移動させることで、再生信号の振幅を低下させることなく、光学系の分解能を超えた記録密度の信号再生を可能にする再生方法が開示されている。
【０００８】
以下、この再生方法について説明する。
【０００９】
図４は、前記光磁気記録媒体及びその情報再生原理を説明するための図で、図４（Ａ）は、光磁気記録媒体の構成及び再生用のレーザー光が照射された部分の磁化状態を模式的に示す断面図、図４（Ｂ）は、そのレーザー光の照射時に光磁気記録媒体に生じる温度分布を示す図、図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）の温度分布に対応する磁壁移動層の磁壁エネルギー密度σ及び磁壁に作用する力Ｆの分布を示す図である。
【００１０】
図４（Ａ）に示すように、この光磁気記録媒体の磁性層５１０は、磁壁が移動する磁壁移動層５３、各磁性層より低いキュリー温度を有するスイッチング層５４、情報を記録（蓄積）する記録層５５が順次積層されてなる。ここでは、磁壁移動層５３が、再生用のレーザー光５２１が照射される照射面側に位置して形成されている。各磁性層５３、５４、５５中の矢印ｍ１、ｍ２の方向は原子スピンの向きを表している。この原子スピンの向きが相互に逆向きの各領域の境界部には磁壁５２２が形成されている。
【００１１】
光磁気記録媒体は、照射されたレーザー光５２１のビームスポットに対して相対移動する。光磁気記録媒体が、媒体移動方向である矢印ｒ方向に移動することで、ビームスポットが記録層５５の記録トラックに沿って移動する。このビームスポットが照射された領域では、図４（Ｂ）に示すように、ビームスポットの移動方向に対して、ビームスポットの前方から温度が上昇し、位置Ｘｂで温度のピークになるような温度分布が生じる。ここでは、位置Ｘａにおいて、媒体温度がスイッチング層５４のキュリー温度Ｔｓに達するようにされている。
【００１２】
磁壁移動層５３における磁壁エネルギー密度σの分布は、図４（Ｃ）に示すように、ビームスポットの後方の温度ピーク部において極小となり、ビームスポットの前方ほど大きくなる。このように、位置Ｘ方向に磁壁エネルギー密度σの勾配があるとき、位置Ｘに存在する各層の磁壁に対して次式（１）から求められる力Ｆが作用する。
【００１３】
Ｆ＝∂σ／∂Ｘ ・・・（１）
この力Ｆ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する。磁壁移動層５３は、磁壁抗磁力が小さく、磁壁移動度も大きいので、単層の場合にはこの力Ｆによって容易に磁壁５２２が移動する。ただし、位置Ｘａよりビームスポットの前方側に位置する領域においては、媒体温度がスイッチング層５４のキュリー温度Ｔｓより低く、磁壁抗磁力が大きな記録層５５と交換結合しているために、磁壁５２２が移動せず、磁壁抗磁力が大きな記録層５５中の磁壁の位置と対応する位置に固定されている。
【００１４】
この光磁気記録媒体では、矢印ｒ方向に光磁気記録媒体が移動し、磁壁移動層５３の磁壁５２２が位置Ｘａの位置に移動したとき、その磁壁５２２の部分における媒体温度がスイッチング層５４のキュリー温度近傍の温度Ｔｓまで上昇し、磁壁移動層５３と記録層５５との間の交換結合が切断される。この結果、磁壁移動層５３の磁壁２２は、破線で示す矢印ｓ方向に向かって、より温度が高く、且つより磁壁エネルギー密度が小さな領域へと瞬間的に移動する。ビームスポットの領域下を磁壁２２が通過するとき、位置Ｘａから位置Ｘｂの範囲で磁壁移動層５３の原子スピンが一方向に揃う。
【００１５】
信号の間隔で形成されている磁壁２２が、光磁気記録媒体の移動に伴って位置Ｘａに来る度に、磁壁移動層５３中の磁壁５２２がビームスポットの領域下を瞬間的に移動し、位置Ｘａから位置Ｘｂの範囲に記録磁区が拡大し、磁壁移動層５３の原子スピンは一方向に揃う。この結果、再生信号の振幅は、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になり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問題から完全に解放される。
【００１６】
さらに、磁壁移動を円滑に行うためには隣接する記録トラック間での磁気的な結合を分断することが望ましいとなっており、磁気的な結合を分断するには、深溝基板を用いて形状的に分断する方法と、高出力のレーザー光を記録トラック間に照射するアニール処理を施すことでトラック間の磁性層を変質させる方法が提案されている。
【００１７】
また、下記特許文献３では、エッチングにより情報トラック間の磁性膜を削る方法が提案されている。
【００１８】
【特許文献１】
特開平３−９３０５８号公報
【特許文献２】
特開平６−２９０４９６号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６７４７９号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アニール処理を行う場合は、ディスク全面にアニール処理を行うと時間がかかり、媒体の量産性を考慮すると、媒体のコストアップにつながり問題である。また、エッチングによりトラック間の磁性膜をエッチングする場合は、膜厚の制御が難しい上に処理に時間がかかり、この場合も、媒体の量産性を考慮すると、媒体のコストアップにつながり問題である。さらに、ランド部及びグルーブ部の両方を情報トラックとして使用する、ランド・アンド・グルーブ記録方式で利用する場合、ランド部とグルーブ部で膜の付き方が異なるために、ランド部とグルーブ部の記録再生特性、特に記録磁界感度が異なり、両方の特性を同時に良くすることが困難であった。
【００２０】
深溝基板を用いて形状的に分断する場合には、生産性には問題が無いが、ここでも、ランド・アンド・グルーブ記録方式で利用する場合、ランド部とグルーブ部で膜の付き方が異なるために、ランド部とグルーブ部の記録再生特性、特に記録磁界感度が異なり、両方の特性を同時に良くすることが困難であった。
【００２１】
本発明はこのような課題を鑑みなされたものであり、ランド・アンド・グルーブ記録方式で利用する光磁気記録媒体においてランド部及びグルーブ部の記録磁界感度を揃え共に特性が良好な光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光磁気記録媒体は、
ランド部及びグルーブ部の両方を情報トラックとして使用する、ランド・アンド・グルーブ記録方式で利用する光磁気記録媒体であって、少なくとも、情報が記録される記録層と、前記記録層に記録された情報を磁壁を移動させることにより再生するための磁壁移動層と、前記記録層に記録を行う際に記録磁界感度を補助する記録補助層とを有する磁性層が積層されてなる光磁気記録媒体において、ランド部記録領域の記録補助層平均膜厚Ａ（Ｌ）、ランド部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｌ）及び、グルーブ部記録補助層平均膜厚Ａ（Ｇ）、グルーブ部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｇ）の関係がＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＜Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）である。
【００２３】
この結果、記録磁界感度が高く、記録補助層の効果が大きいランド部の記録補助層の厚さを相対的に薄くすることで、ランド部とグルーブ部の記録磁界感度を揃えることが出来、ランド部、グルーブ部共に特性が良好な光磁気記録媒体を作成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の一例である光磁気記録媒体の基本的な構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、基板１１上に第１の誘電体層１２、磁性層１０、第２の誘電体層１７が順次積層されて構成されている。磁性層１０は、基板１１側から、磁壁が移動する磁壁移動層１３、各磁性層より低いキュリー温度を有するスイッチング層１４、情報を記録（蓄積）する記録層１５、記録磁界感度を向上させるための記録補助層１６が順次形成されている。
【００２６】
そして、これら磁壁移動層１３、スイッチング層１４、記録層１５は、スイッチング層１４のキュリー温度以下で交換結合する。
【００２７】
基板１１としては、例えば、透明なポリカーボネート、ガラス等が用いられている。本実施の形態では、ランド・アンド・グルーブ記録用の案内溝が形成されたポリカーボネート基板を用いた。案内溝の形状は、情報トラックとなるランド部記録領域１９及びグルーブ部記録領域１８が形成されている。
本実施の形態では、基板越しにレーザー光を照射して再生する光磁気記録媒体の層構成を用いて説明するが、これに限定するものではない。基板に対して膜側からレーザー光を照射する場合は磁性層の順序は逆にすれば良く基板としては不透明な材料を用いても良い。
【００２８】
第１の誘電体層１２としては、例えば、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ２などの透明誘電材料を使用することができる。保護層として再び形成される第２の誘電体層１７にも、これと同様の誘電材料を用いることができる。これら各層は、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、または連続蒸着等によって被着形成することができる。
【００２９】
また、本実施の形態の光磁気記録媒体の構成に加えて、更に例えばＡｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、Ｃｕなどからなる金属層を付加して、熱的な特性を調整可能に構成されてもよい。さらに、高分子樹脂からなる保護コートを付与してもよい。さらに、各層が成膜された基板を貼り合わせた構成としてもよい。
【００３０】
また、本実施の形態の光磁気記録媒体の構成において、磁壁移動層１３、スイッチング層１４、記録層１５、記録補助層１６の各層は、種々の磁性材料によって構成することが考えられるが、例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏなどの希土類金属元素の１種類あるいは２種類以上が１０〜４０ａｔ％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの鉄族元素の１種類あるいは２種類以上が９０〜６０ａｔ％とで構成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成してもよい。また、耐食性向上などのために、これにＣｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎなどの元素を少量添加してもよい。
【００３１】
重希土類−鉄族非晶質合金の場合、飽和磁化は、希土類元素と鉄族元素との組成比により制御することが可能である。また、キュリー温度も、組成比により制御することが可能であるが、飽和磁化と独立に制御するためには、鉄族元素として、Ｆｅの一部をＣｏで置き換えた材料を用い、置換量を制御する方法がより好ましく利用できる。すなわち、Ｆｅの１ａｔ％をＣｏで置き換えることにより、６℃程度のキュリー温度上昇が見込めるので、この関係を用いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量を調整することができる。また、Ｃｒ、Ｔｉなどの非磁性元素を微量添加することにより、キュリー温度を低下させることも可能である。さらにまた、２種類以上の希土類元素を用いてそれらの組成比を調整することによってもキュリー温度を制御することができる。
【００３２】
上述した他に、例えばガーネット、白金族−鉄族周期構造膜、あるいは白金族−鉄族合金などの材料も使用可能である。
【００３３】
磁壁移動層１３としては、例えば、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＧｄＦｅＣｏなどの垂直磁気異方性の小さな希土類−鉄族非晶質合金や、ガーネット等のバブルメモリ用材料を用いることが望ましい。
【００３４】
記録層１５としては、例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏなどの希土類−鉄族非晶質合金など、垂直磁気異方性が大きく安定に磁化状態が保持できるものが望ましい。
【００３５】
スイッチング層１４としては、他の磁性層と同様に希土類−鉄族非晶質合金を用い、他の磁性層と比べ最もキュリー温度が低く、スイッチング層１４のキュリー温度Ｔｓ以下で他の磁性層と交換結合していることが望ましい。
【００３６】
記録補助層１６としては、外部磁界に対して容易に磁化反転可能な、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＧｄＦｅＣｏなどの垂直磁気異方性の小さな希土類−鉄族非晶質合金を用いることが望ましい。
【００３７】
ここで、本発明の特徴は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、記録補助層を形成後、光磁気記録媒体３１に対してグルーブ部がランド部の陰影になるように、斜め方向から、光磁気記録媒体を回転させながら、記録補助層をエッチングすることによりランド部の記録補助層をグルーブ部の記録補助層より多く除去し、ランド部記録領域の記録補助層平均膜厚Ａ（Ｌ）、ランド部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｌ）及び、グルーブ部記録補助層平均膜厚Ａ（Ｇ）、グルーブ部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｇ）の関係がＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＜Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）とすることである。また、図２（Ｃ）に示すようにグルーブ部がランド部の陰影にならず、ランド部及びグルーブ部のエッチングが均等になる領域をマスクしても良い。
【００３８】
磁壁移動検出方式の情報再生原理の説明は、図４で示すものであり［従来の技術］の項目で記述したとおりである。
【００３９】
図３に、本実施形態の光磁気記録媒体７９に対してデータ信号の記録および再生を行う記録再生装置が備える光学系の一例の模式図を示す。図３に示すように、光学系は、光路の順に、レーザー光２０を出射するレーザー光源７１と、このレーザー光源７１から出射されたレーザー光を平行光に変換するコリメータレンズ７２と、レーザー光源７１からのレーザー光２０を透過するとともに光磁気記録媒体からの戻り光を反射するビームスプリッタ７３と、このビームスプリッタ７３を透過したレーザー光２０を光磁気記録媒体に集光する対物レンズ７４と、ビームスプリッタ７３に反射された戻り光を受光するディテクタ７６を有する信号検出系７５とを備えている。レーザー光源７１は、記録再生用の光源である。
【００４０】
以上のように構成された光学系を備える記録再生装置では、光磁気記録媒体の記録面のグルーブ（またはランド）上において、レーザー光源７１からの出射されたレーザー光２０が集光された記録再生用のビームスポットが形成される。データ信号の記録は、光磁気記録媒体７９を所望の線速度で移動しながら、記録用のビームスポットを形成しこれと同時に、磁界発生用コイル８０を用いて外部磁界を発生させ、データに応じてこの外部磁界の向きを高周波で変化させ記録磁区を形成する。データ信号の再生は、光磁気記録媒体７９を所望の線速度で移動しながら、再生用のビームスポットを用いて行う。これにより、再生時には、光磁気記録媒体を図４（Ｂ）に示したような温度勾配で加熱することができる。
【００４１】
【実施例】
（実施例１）
本実施例の光磁気記録媒体の膜構成は実施の形態に記載したものと同じ構成である。本実施例では基板１１として、情報トラックとなるランド部及びグルーブ部のピッチが０．５μｍ、溝の深さ１８０ｎｍ、側壁部の角度が基板面に対して６０度であるランド・アンド・グルーブ記録ポリカーボネート基板を用いた。本発明ではこの基板形状に限定するものではない。第１の誘電体層１２としてＳｉターゲットを用いてＡｒガス１９ｓｃｃｍとＮ２ガス１２．７ｓｃｃｍを導入しながら反応性スパッタリングによりＳｉＮを３０ｎｍに形成した。磁壁移動層１３としてＧｄＦｅＣｏＣｒを３６ｎｍ、スイッチング層１４としてＴｂＦｅＣｒを１０ｎｍ、記録層１５としてＴｂＦｅＣｏＣｒを６０ｎｍ、記録補助層１６としてＧｄＦｅＣｏＣｒを３０ｎｍ形成した。各磁性層は、磁壁移動層１３のキュリー温度は２９０℃、補償温度は２３０℃、スイッチング層１４のキュリー温度Ｔｓは１５０℃、記録層１５のキュリー温度は３２０℃、補償温度は１４０℃、記録補助層１６のキュリー温度は３８０℃、補償温度は６０℃となるように調整した。
【００４２】
記録補助層１６を形成した後に、図２（Ａ）、（Ｂ）に示したようにイオンガンを用いてＡｒイオンビームを本実施例の光磁気記録媒体に対して２０度の角度で照射し、光磁気記録媒体を回転させながら、ランド部記録領域の記録補助層平均膜厚Ａ（Ｌ）、ランド部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｌ）及び、グルーブ部記録領域の記録補助層平均膜厚Ａ（Ｇ）、グルーブ部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｇ）の関係がＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＜Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）となるまで記録補助層１６のエッチングを行った。具体的には、Ａ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＝０．１６７、Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）＝０．３３３となるまで記録補助層１６のエッチングを行った。本実施例ではこの平均膜厚の関係に限定するものではない。また、本発明ではＡｒイオンビームに限定するものではない。
【００４３】
最後に第２の誘電体層１７として、第１の誘電体層１２と同様にＳｉターゲットを用いてＡｒガス１９ｓｃｃｍとＮ２ガス１２．７ｓｃｃｍを導入しながら反応性スパッタリング法によりＳｉＮを５０ｎｍ形成した。
【００４４】
以上のような構成の光磁気記録媒体について、図３に示した光学系を用いて、波長λは６５０ｎｍ、対物レンズ７４の開口数ＮＡは０．６、記録時の線速は２．４ｍ／ｓとして、磁界発生用コイル８０を用いて、記録密度０．０８０ｕｍ／ｂｉｔの（１−７）変調で情報記録再生特性の評価を行った。その結果、本実施例の光磁気記録媒体は、ランド部は外部磁界が２００Ｏｅ（エールステッド［ＣＧＳ単位系］）で記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られた。グルーブ部も外部磁界が２００Ｏｅで記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られた。ランド部及びグルーブ部の記録磁界感度が揃い、共に良好な特性が実現された。
【００４５】
（比較例１）
比較例１の光磁気記録媒体は、記録補助層の膜厚を変えたこと及びエッチングを行わないこと以外は実施例１の光磁気記録媒体と同一構成とした。記録補助層の膜厚としては２０ｎｍとした。平均膜厚の関係はＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＝Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）＝０．３３３である。
【００４６】
比較例１の光磁気記録媒体について、実施例１の場合と同様の記録再生信号評価を行った。その結果、記録密度０．０８０ｕｍ／ｂｉｔの（１−７）変調で、グルーブ部は実験例１と同様に外部磁界が２００Ｏｅで記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られたが、ランド部では記録補助層の効果が大きすぎるために特性が安定せず１Ｅ−３のエラーレートしか得られなかった。
【００４７】
（比較例２）
比較例２の光磁気記録媒体は、記録補助層の組成を変えたこと以外は比較例１の光磁気記録媒体と同一構成とした。記録補助層としては、ランド部の記録特性が良くなるようにキュリー温度は３８０℃、補償温度は１６０℃となるように調整した。
【００４８】
比較例２の光磁気記録媒体について、実施例１の場合と同様の記録再生信号評価を行った。その結果、記録密度０．０８０ｕｍ／ｂｉｔの（１−７）変調で、ランド部では外部磁界が２００Ｏｅで記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られたが、グルーブ部は記録補助層の効果が小さすぎるために記録磁界感度特性が飽和せず５Ｅ−４のエラーレートしか得られなかった。
【００４９】
（実施例２）
実施例２の光磁気記録媒体は、実施例１と同様の基板を用い、記録補助層の膜厚を変えたこと及び記録補助層形成後にエッチング制御層としてカーボンを形成した以外は実施例１と同様の膜構成である。記録補助層の膜厚としては３５ｎｍとした。エッチング制御層としてはカーボンを５０ｎｍを形成した。エッチング制御層としては磁性層よりもエッチング速度の遅い材料で形成すればよいが、カーボンが特に好適である。続いてイオンガンを用いてＡｒイオンビームを本実施例の光磁気記録媒体に対して９０度の角度で照射し、情報トラック間の磁性膜がほぼ除去されるまでエッチングを行った。このときランド部及びグルーブ部のカーボンはほぼ除去され厚さ３５ｎｍの記録補助層が露出した状態になった。後に、Ａｒビームを本実施例の光磁気記録媒体に対して３０度の角度で照射し、光磁気記録媒体を回転させながら、ランド部記録領域の記録補助層平均膜厚Ａ（Ｌ）、ランド部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｌ）及び、グルーブ部記録補助層平均膜厚Ａ（Ｇ）、グルーブ部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｇ）の関係がＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＜Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）となるまで記録補助層１６のエッチングを行った。具体的には、Ａ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＝０．２５、Ａ（Ｇ）＝０．３３３となるまで記録補助層１６のエッチングを行った。本実施例ではこの平均膜厚の関係に限定するものではない。
【００５０】
最後に第２の誘電体層１７として、第１の誘電体層１２と同様にＳｉターゲットを用いてＡｒガス１９ｓｃｃｍとＮ２ガス１２．７ｓｃｃｍを導入しながら反応性スパッタリング法によりＳｉＮを５０ｎｍ形成した。
【００５１】
実施例２の光磁気記録媒体について、実施例１の場合と同様の記録再生信号評価を行った。その結果、本実施例の光磁気記録媒体は、ランド部は外部磁界が１８０Ｏｅ（エールステッド［ＣＧＳ単位系］）で記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られた。グルーブ部も外部磁界が１８０Ｏｅで記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られた。ランド部及びグルーブ部の記録磁界感度が揃い、共に良好な特性が実現された。
【００５２】
（比較例３）
比較例３の光磁気記録媒体は、記録補助層の膜厚を変えたこと及び光磁気記録媒体に対して３０度の角度でエッチングを行わないこと以外は実施例２の光磁気記録媒体と同一構成とした。記録補助層の膜厚としては２０ｎｍとした。平均膜厚の関係はＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＝Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）＝０．３３３である。
【００５３】
比較例３の光磁気記録媒体について、実施例１の場合と同様の記録再生信号評価を行った。その結果、記録密度０．０８０ｕｍ／ｂｉｔの（１−７）変調で、グルーブ部は実験例１と同様に外部磁界が１８０Ｏｅで記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られたが、ランド部では記録補助層の効果が大きすぎるために特性が安定せず５Ｅ−４のエラーレートしか得られなかった。
【００５４】
（比較例４）
比較例４の光磁気記録媒体は、記録補助層の組成を変えたこと以外は比較例３の光磁気記録媒体と同一構成とした。記録補助層としては、ランド部の記録特性が良くなるようにキュリー温度は３８０℃、補償温度は１６０℃となるように調整した。
【００５５】
比較例４の光磁気記録媒体について、実施例１の場合と同様の記録再生信号評価を行った。その結果、記録密度０．０８０ｕｍ／ｂｉｔの（１−７）変調で、ランド部では外部磁界が２００Ｏｅで記録特性が飽和し４Ｅ−５のビットエラーレートが得られたが、グルーブ部は記録補助層の効果が小さすぎるために記録磁界感度特性が飽和せず５Ｅ−４のエラーレートしか得られなかった。
【００５６】
以上、本発明の実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内特定の説明と図に限定されるのではなく、本特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００５７】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００５８】
本発明の実施態様は、ランド部及びグルーブ部の両方を情報トラックとして使用する、ランド・アンド・グルーブ記録方式で利用する光磁気記録媒体であって、少なくとも、情報が記録される記録層と、記録層に記録された情報を磁壁を移動させることにより再生するための磁壁移動層と、記録層に記録を行なう際に記録磁界感度を補助する記録補助層とを有する磁性層が積層されてなる光磁気記録媒体において、ランド部記録領域の記録補助層平均膜厚Ａ（Ｌ）、ランド部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｌ）及び、グルーブ部記録補助層平均膜厚Ａ（Ｇ）、グルーブ部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｇ）の関係がＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＜Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）である光磁気記録媒体である。
【００５９】
本実施態様によれば、記録磁界感度が高く、記録補助層の効果が大きいランド部の記録補助層の厚さを相対的に薄くすることで、ランド部とグルーブ部の記録磁界感度を揃えることが出来、ランド部、グルーブ部共に特性が良好な光磁気記録媒体を得ることができる。
【００６０】
本発明の他の実施態様は、記録補助層を形成後、斜め方向から記録補助層をエッチングすることによりランド部の記録補助層をグルーブ部の記録補助層より多く除去する、上述の光磁気記録媒体の製造方法である。
【００６１】
本実施態様によれば、記録磁界感度が高く、記録補助層の効果が大きいランド部の記録補助層の厚さを相対的に薄くすることで、ランド部とグルーブ部の記録磁界感度を揃えることが出来、ランド部、グルーブ部共に特性が良好な光磁気記録媒体を作成することができる。
【００６２】
本発明の他の実施態様は、記録補助層を形成後、光磁気記録媒体に対してグルーブ部がランド部の陰影になるように、斜め方向から、光磁気記録媒体を回転させながら、記録補助層をエッチングすることによりランド部の記録補助層をグルーブ部の記録補助層より多く除去する、上述の光磁気記録媒体の製造方法である。
【００６３】
本発明の他の実施態様は、記録補助層を形成後、エッチング制御層として磁性層よりもエッチング速度の遅い材料で形成し、ランド部及びグルーブ部の情報トラック間の磁性膜がほぼ除去されるまでエッチングを行い、記録補助層が露出した状態になった後に、斜め方向から記録補助層をエッチングすることによりランド部の記録補助層をグルーブ部の記録補助層より多く除去する、上述の光磁気記録媒体の製造方法である。
【００６４】
また、本発明においては、記録補助層を形成後、斜め方向から記録補助層をエッチングすることによりランド部の記録補助層をグルーブ部の記録補助層より多く除去する上述の工程で、イオンビームによってエッチングを行うことが好ましい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、ランド・アンド・グルーブ記録方式で利用する光磁気記録媒体において、ランド部記録領域の記録補助層平均膜厚Ａ（Ｌ）、ランド部記録領域の記録層平均膜厚Ｍ（Ｌ）及び、グルーブ部記録補助層平均膜厚Ａ（Ｇ）、グルーブ部記録領域の記録均膜厚Ｍ（Ｇ）の関係がＡ（Ｌ）／Ｍ（Ｌ）＜Ａ（Ｇ）／Ｍ（Ｇ）とすることで、ランド部とグルーブ部の記録磁界感度を揃えることが出来、ランド部、グルーブ部共に特性が良好な光磁気記録媒体を得ることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例である光磁気記録媒体の基本的な構成を模式的に示す断面図である。
【図２】（Ａ） 光磁気記録媒体に対してグルーブ部がランド部の陰になるように、斜め方向から、光磁気記録媒体を回転させながら、記録補助層をエッチングする図である。
（Ｂ） 光磁気記録媒体に対してグルーブ部がランド部の陰影になるように、斜め方向から、光磁気記録媒体を回転させながら、記録補助層をエッチングする図である。
（Ｃ） グルーブ部がランド部の陰影にならず、ランド部及びグルーブ部のエッチングが均等になる領域をマスクする図である。
【図３】本発明の実施形態の光磁気記録媒体に対してデータ信号の記録および再生を行う記録再生装置が備える光学系の一例の模式図である。
【図４】光磁気記録媒体及びその情報再生原理を説明するための図である。
（Ａ） 光磁気記録媒体の構成及び再生用のレーザー光が照射された部分の磁化状態を模式的に示す断面図である。
（Ｂ） （Ａ）のレーザー光の照射時に光磁気記録媒体に生じる温度分布を示す図である。
（Ｃ） （Ｂ）の温度分布に対応する磁壁移動層の磁壁エネルギー密度σ及び磁壁に作用する力Ｆの分布を示す図である。
【符号の説明】
１０、５１０ 磁性層
１１、７７ 基板
１２ 第１の誘電体層
１３、５３ 磁壁移動層
１４、５４ スイッチング層
１５、５５ 記録層
１６ 記録補助層
１７ 第２の誘電体層
１８ グルーブ部記録領域
１９ ランド部記録領域
２０、５２１ レーザー光
３１、７９ 光磁気記録媒体
３２ 回転
３３ マスク
７１ レーザー光源
７２ コリメータレンズ
７３ ビームスプリッタ
７４ 対物レンズ
７５ 信号検出系
７６ ディテクタ
７８ 膜
８０ 磁界発生用コイル
５２２ 磁壁
ｍ１、ｍ２ 原子スピンの向き
ｒ 媒体移動方向[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magneto-optical recording medium, such as a magneto-optical disk, on which information is recorded and reproduced by laser light using a magneto-optical effect.
[0002]
[Prior art]
Various magnetic recording media have been put into practical use as information recording media on which information can be rewritten. In particular, a magneto-optical recording medium that records information by writing magnetic domains on a magnetic thin film using the heat energy of a semiconductor laser and reads this recorded information using a magneto-optical effect is a large-capacity exchangeable medium capable of high-density recording. It is expected as a medium. In recent years, with the digitization of moving images, there has been an increasing demand for increasing the recording density of these magnetic recording media to produce larger-capacity recording media.
[0003]
Generally, the linear recording density of an optical recording medium greatly depends on the wavelength of laser light in a reproduction optical system and the numerical aperture NA of an objective lens. That is, since the beam waist diameter is determined by determining the wavelength λ of the laser beam of the reproducing optical system and the numerical aperture NA of the objective lens, the spatial frequency of the recording pit in which the signal can be reproduced is limited to about 2NA / λ. . Therefore, in order to realize a higher density in a conventional optical disk, it is necessary to shorten the wavelength λ of the laser beam of the reproducing optical system or to increase the numerical aperture NA of the objective lens. However, it is not easy to shorten the wavelength λ of the laser light due to problems such as efficiency of the light emitting element and heat generation. In addition, when the numerical aperture NA of the objective lens is increased, there arises a disadvantage that the requirement for mechanical accuracy becomes strict because the depth of focus becomes shallow.
[0004]
Therefore, recently, various so-called super-resolution techniques have been proposed in which the recording density is improved by modifying the configuration of the recording medium and the reproducing method without changing the wavelength λ of the laser beam or the numerical aperture NA of the objective lens. I have.
[0005]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163, a signal is recorded on a recording holding layer of a multilayer film having a reproducing layer and a recording holding layer that are magnetically coupled, and the magnetization directions of the reproducing layer are aligned. Thereafter, a signal reproducing method is disclosed in which a laser beam is irradiated and heated to read a signal recorded on the recording holding layer while transferring the signal recorded on the recording holding layer to a heated region of the reproducing layer. According to this signal reproducing method, it is possible to reduce the inter-symbol interference during reproduction, and to detect a signal when the laser beam for reproduction is heated by the laser light to reach a transfer temperature and reaches a transfer temperature. Can be limited to a smaller area, so that a signal having a spatial frequency of 2 NA / λ or more can be reproduced.
[0006]
However, in the signal reproducing method described above, the effective signal detection area is reduced with respect to the beam spot diameter of the laser beam for reproduction, so that the amplitude of the reproduced signal is reduced, and a sufficient reproduced output is obtained. It has the disadvantage of not being. For this reason, the effective signal detection area cannot be made too small with respect to the beam spot diameter, and eventually, a large increase in recording density determined by the diffraction limit of the optical system cannot be achieved.
[0007]
As one of the methods for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,873 discloses that a domain wall existing at a boundary between recording marks (magnetic domains) is moved to a high temperature side in accordance with a temperature gradient generated in a magneto-optical recording medium. Thus, there is disclosed a reproducing method which enables signal reproduction with a recording density exceeding the resolution of the optical system without reducing the amplitude of the reproduced signal.
[0008]
Hereinafter, this reproducing method will be described.
[0009]
FIG. 4 is a diagram for explaining the magneto-optical recording medium and the principle of information reproduction thereof. FIG. 4A shows the configuration of the magneto-optical recording medium and the magnetization state of a portion irradiated with a laser beam for reproduction. FIG. 4 (B) is a schematic cross-sectional view, FIG. 4 (B) shows a temperature distribution generated in the magneto-optical recording medium when the laser light is irradiated, and FIG. 4 (C) corresponds to the temperature distribution in FIG. 4 (B). FIG. 4 is a diagram illustrating a distribution of a domain wall energy density σ of a domain wall displacement layer and a force F acting on the domain wall.
[0010]
As shown in FIG. 4A, a magnetic layer 510 of the magneto-optical recording medium has a domain wall moving layer 53 in which a domain wall moves, a switching layer 54 having a lower Curie temperature than each magnetic layer, and records (stores) information. The recording layers 55 are sequentially laminated. Here, the domain wall displacement layer 53 is formed on the irradiation surface side where the reproduction laser beam 521 is irradiated. The directions of the arrows m1 and m2 in the magnetic layers 53, 54 and 55 indicate the directions of the atomic spins. A domain wall 522 is formed at the boundary between the regions where the directions of the atomic spins are opposite to each other.
[0011]
The magneto-optical recording medium moves relative to the beam spot of the irradiated laser beam 521. The beam spot moves along the recording track of the recording layer 55 by moving the magneto-optical recording medium in the direction of the arrow r which is the medium moving direction. In the area irradiated with the beam spot, as shown in FIG. 4B, the temperature rises from the front of the beam spot with respect to the moving direction of the beam spot, and reaches a peak at the position Xb. Distribution occurs. Here, at the position Xa, the medium temperature reaches the Curie temperature Ts of the switching layer 54.
[0012]
As shown in FIG. 4C, the distribution of the domain wall energy density σ in the domain wall displacement layer 53 is minimized at a temperature peak portion behind the beam spot, and becomes larger toward the front of the beam spot. As described above, when there is a gradient of the domain wall energy density σ in the direction of the position X, a force F calculated from the following equation (1) acts on the domain wall of each layer existing at the position X.
[0013]
F = ∂σ / ∂X (1)
The force F acts so as to move the domain wall to a lower domain wall energy. Since the domain wall motion layer 53 has a small domain wall coercive force and a large domain wall mobility, the domain wall 522 is easily moved by this force F in the case of a single layer. However, in a region located on the front side of the beam spot from the position Xa, the medium temperature is lower than the Curie temperature Ts of the switching layer 54, and the domain wall 522 is exchange-coupled to the recording layer 55 having a large domain wall coercive force. It does not move and is fixed at a position corresponding to the position of the domain wall in the recording layer 55 where the domain wall coercive force is large.
[0014]
In this magneto-optical recording medium, when the magneto-optical recording medium moves in the direction of arrow r and the domain wall 522 of the domain wall moving layer 53 moves to the position Xa, the medium temperature at the domain wall 522 changes the Curie of the switching layer 54. The temperature rises to a temperature Ts near the temperature, and the exchange coupling between the domain wall motion layer 53 and the recording layer 55 is broken. As a result, the domain wall 22 of the domain wall displacement layer 53 instantaneously moves in the direction of the arrow s indicated by the broken line to a region where the temperature is higher and the domain wall energy density is smaller. When the domain wall 22 passes below the area of the beam spot, the atomic spins of the domain wall displacement layer 53 are aligned in one direction in a range from the position Xa to the position Xb.
[0015]
Each time the domain wall 22 formed at the signal interval comes to the position Xa with the movement of the magneto-optical recording medium, the domain wall 522 in the domain wall moving layer 53 instantaneously moves below the beam spot area, The recording magnetic domain expands from Xa to the position Xb, and the atomic spins of the domain wall displacement layer 53 are aligned in one direction. As a result, the amplitude of the reproduced signal is always constant and maximum irrespective of the interval between the recorded magnetic domain walls (that is, the recording mark length), and is completely eliminated from problems such as waveform interference caused by an optical diffraction limit. Will be released.
[0016]
Further, it is desirable to break magnetic coupling between adjacent recording tracks in order to smoothly perform domain wall motion. And a method in which a magnetic layer between tracks is deteriorated by performing an annealing process of irradiating a high-power laser beam between recording tracks.
[0017]
Further, Patent Document 3 below proposes a method of shaving a magnetic film between information tracks by etching.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-3-93058
[Patent Document 2]
JP-A-6-290496
[Patent Document 3]
JP 2001-167479 A
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of performing the annealing process, it takes time to perform the annealing process on the entire surface of the disk, and the cost of the medium is increased in consideration of the mass productivity of the medium, which is a problem. Further, when the magnetic film between tracks is etched by etching, it is difficult to control the film thickness and it takes a long time to perform the process. In this case, considering the mass productivity of the medium, the cost of the medium is increased, which is a problem. . Further, in the case of using the land and groove recording method in which both the land and the groove are used as information tracks, the recording of the land and the groove is performed because the land and the groove are different in how the films are applied. The reproduction characteristics, especially the recording magnetic field sensitivity, are different, and it is difficult to improve both characteristics simultaneously.
[0020]
There is no problem in productivity when the shape is divided using a deep groove substrate, but also in the case of using the land and groove recording method, the way of attaching the film differs between the land portion and the groove portion. Therefore, the recording and reproducing characteristics of the land portion and the groove portion, particularly the recording magnetic field sensitivity, are different, and it is difficult to improve both characteristics simultaneously.
[0021]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a magneto-optical recording medium used in a land-and-groove recording method, in which the recording magnetic field sensitivities of a land portion and a groove portion are both good and characteristics are good. The purpose is to provide.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The magneto-optical recording medium of the present invention,
A magneto-optical recording medium used in a land-and-groove recording method, wherein both a land portion and a groove portion are used as information tracks, and at least a recording layer on which information is recorded and a recording layer recorded on the recording layer. In a magneto-optical recording medium in which a magnetic layer having a domain wall displacement layer for reproducing information by moving a domain wall and a recording auxiliary layer for assisting recording magnetic field sensitivity when performing recording on the recording layer is laminated. , Average recording layer thickness A (L) in the land recording area, average recording layer thickness M (L) in the land recording area, average recording layer thickness A (G) in the groove section, recording area in the groove section The relationship of the recording layer average film thickness M (G) is A (L) / M (L) <A (G) / M (G).
[0023]
As a result, the recording magnetic field sensitivity of the land portion and the groove portion can be made uniform by relatively reducing the thickness of the recording auxiliary layer in the land portion where the recording magnetic field sensitivity is high and the effect of the recording auxiliary layer is large, and A magneto-optical recording medium having good characteristics for both the recording section and the groove section can be produced.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a basic configuration of a magneto-optical recording medium as an example of the present invention. As shown in FIG. 1, a first dielectric layer 12, a magnetic layer 10, and a second dielectric layer 17 are sequentially laminated on a substrate 11. The magnetic layer 10 includes, from the substrate 11 side, a domain wall displacement layer 13 in which a domain wall moves, a switching layer 14 having a lower Curie temperature than each magnetic layer, a recording layer 15 for recording (accumulating) information, and improving recording magnetic field sensitivity. Are formed sequentially.
[0026]
The domain wall displacement layer 13, the switching layer 14, and the recording layer 15 are exchange-coupled at a temperature equal to or lower than the Curie temperature of the switching layer 14.
[0027]
As the substrate 11, for example, transparent polycarbonate, glass, or the like is used. In the present embodiment, a polycarbonate substrate having guide grooves for land and groove recording is used. Regarding the shape of the guide groove, a land recording area 19 and a groove recording area 18 serving as information tracks are formed.
In the present embodiment, a description will be given using the layer configuration of a magneto-optical recording medium for reproducing by irradiating a laser beam through a substrate, but the present invention is not limited to this. When the substrate is irradiated with laser light from the film side, the order of the magnetic layers may be reversed, and an opaque material may be used for the substrate.
[0028]
As the first dielectric layer 12, for example, Si 3 N 4 , AlN, SiO 2 , SiO, ZnS, MgF 2 A transparent dielectric material such as can be used. The same dielectric material can be used for the second dielectric layer 17 formed again as a protective layer. Each of these layers can be formed by continuous sputtering using a magnetron sputtering apparatus, continuous vapor deposition, or the like.
[0029]
Further, in addition to the configuration of the magneto-optical recording medium of the present embodiment, a metal layer made of, for example, Al, AlTa, AlTi, AlCr, Cu, or the like may be added to adjust the thermal characteristics. Good. Further, a protective coat made of a polymer resin may be provided. Further, a structure in which substrates on which each layer is formed may be attached.
[0030]
In the configuration of the magneto-optical recording medium of the present embodiment, each of the domain wall displacement layer 13, the switching layer 14, the recording layer 15, and the recording auxiliary layer 16 may be made of various magnetic materials. , Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, etc., one or more rare earth metal elements are 10 to 40 at%, and one or more iron group elements, such as Fe, Co, Ni, etc. May be composed of a rare earth-iron group amorphous alloy composed of 90 to 60 at%. In order to improve corrosion resistance, a small amount of elements such as Cr, Mn, Cu, Ti, Al, Si, Pt, and In may be added thereto.
[0031]
In the case of a heavy rare earth-iron group amorphous alloy, the saturation magnetization can be controlled by the composition ratio between the rare earth element and the iron group element. The Curie temperature can also be controlled by the composition ratio, but in order to control independently of the saturation magnetization, a material in which a part of Fe is replaced with Co as an iron group element is used, and the replacement amount is reduced. A control method can be more preferably used. That is, by replacing 1 at% of Fe with Co, a Curie temperature rise of about 6 ° C. can be expected. Therefore, the amount of Co to be added can be adjusted so as to obtain a desired Curie temperature by using this relationship. The Curie temperature can be lowered by adding a small amount of a nonmagnetic element such as Cr or Ti. Further, the Curie temperature can be controlled by adjusting the composition ratio of two or more rare earth elements.
[0032]
In addition to the above, materials such as garnet, a platinum group-iron group periodic structure film, and a platinum group-iron group alloy can also be used.
[0033]
As the domain wall displacement layer 13, for example, a rare earth-iron group amorphous alloy having small perpendicular magnetic anisotropy such as GdCo, GdFeCo, GdFe, GdDyFeCo, and NdGdFeCo, or a bubble memory material such as garnet is preferably used.
[0034]
As the recording layer 15, for example, a material which has a large perpendicular magnetic anisotropy and can stably maintain a magnetized state, such as a rare earth-iron group amorphous alloy such as TbFeCo, DyFeCo, and TbDyFeCo, is desirable.
[0035]
The switching layer 14 is made of a rare earth-iron group amorphous alloy similarly to the other magnetic layers, and has the lowest Curie temperature as compared with the other magnetic layers. Desirably, they are exchange-coupled.
[0036]
As the recording auxiliary layer 16, it is desirable to use a rare earth-iron group amorphous alloy having a small perpendicular magnetic anisotropy, such as GdCo, GdFeCo, GdFe, GdDyFeCo, and NdGdFeCo, which can be easily reversed in magnetization by an external magnetic field. .
[0037]
Here, the feature of the present invention is that, as shown in FIGS. 2A and 2B, after the recording auxiliary layer is formed, the groove portion is shaded by the land portion with respect to the magneto-optical recording medium 31. By rotating the magneto-optical recording medium from an oblique direction while etching the recording auxiliary layer, the recording auxiliary layer in the land portion is removed more than the recording auxiliary layer in the groove portion, and the average thickness of the recording auxiliary layer in the land recording region A (L), the average thickness M (L) of the recording layer in the land recording area, the average thickness A (G) of the recording auxiliary layer in the groove, and the average thickness M (G) of the recording layer in the recording area in the groove. Is A (L) / M (L) <A (G) / M (G). Further, as shown in FIG. 2C, a region where the groove does not become a shadow of the land and the etching of the land and the groove is uniform may be masked.
[0038]
The explanation of the information reproducing principle of the domain wall motion detection method is shown in FIG. 4 and is as described in the section of [Prior Art].
[0039]
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of an optical system included in a recording / reproducing apparatus that records and reproduces a data signal on and from the magneto-optical recording medium 79 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the optical system includes, in the order of the optical path, a laser light source 71 for emitting the laser light 20, a collimator lens 72 for converting the laser light emitted from the laser light source 71 into parallel light, and a laser light source 71. A beam splitter 73 that transmits the laser beam 20 from the optical disk and reflects the return light from the magneto-optical recording medium; an objective lens 74 that condenses the laser beam 20 transmitted through the beam splitter 73 on the magneto-optical recording medium; A signal detection system 75 having a detector 76 for receiving the return light reflected by the splitter 73. The laser light source 71 is a light source for recording and reproduction.
[0040]
In the recording / reproducing apparatus including the optical system configured as described above, the recording / reproducing in which the laser light 20 emitted from the laser light source 71 is converged on the groove (or land) on the recording surface of the magneto-optical recording medium. Beam spot is formed. The data signal is recorded by forming a recording beam spot while moving the magneto-optical recording medium 79 at a desired linear velocity, and at the same time, generating an external magnetic field using the magnetic field generating coil 80, and responding to the data. The direction of the external magnetic field is changed at a high frequency to form a recording magnetic domain. The reproduction of the data signal is performed using a reproducing beam spot while moving the magneto-optical recording medium 79 at a desired linear velocity. Thus, at the time of reproduction, the magneto-optical recording medium can be heated with a temperature gradient as shown in FIG.
[0041]
【Example】
(Example 1)
The film configuration of the magneto-optical recording medium of this example is the same as that described in the embodiment. In the present embodiment, land and groove recording in which the pitch of the land and the groove serving as information tracks is 0.5 μm, the depth of the groove is 180 nm, and the angle of the side wall is 60 degrees with respect to the substrate surface is used as the substrate 11. A polycarbonate substrate was used. The present invention is not limited to this substrate shape. Using an Si target as the first dielectric layer 12, Ar gas of 19 sccm and N 2 SiN was formed to a thickness of 30 nm by reactive sputtering while introducing 12.7 sccm of gas. GdFeCoCr was formed to 36 nm as the domain wall displacement layer 13, TbFeCr was formed to 10 nm as the switching layer, TbFeCoCr was formed to 60 nm as the recording layer 15, and GdFeCoCr was formed to 30 nm as the recording auxiliary layer 16. In each magnetic layer, the Curie temperature of the domain wall displacement layer 13 is 290 ° C., the compensation temperature is 230 ° C., the Curie temperature Ts of the switching layer 14 is 150 ° C., the Curie temperature of the recording layer 15 is 320 ° C., the compensation temperature is 140 ° C. The Curie temperature of the auxiliary layer 16 was adjusted to 380 ° C., and the compensation temperature was adjusted to 60 ° C.
[0042]
After the formation of the recording auxiliary layer 16, as shown in FIGS. 2A and 2B, the magneto-optical recording medium of this embodiment is irradiated with an Ar ion beam at an angle of 20 degrees using an ion gun. While rotating the magneto-optical recording medium, the average thickness A (L) of the recording auxiliary layer in the land recording area, the average thickness M (L) of the recording layer in the land recording area, and the average thickness of the recording auxiliary layer in the groove recording area. The recording auxiliary layer 16 until the relationship between the film thickness A (G) and the average thickness M (G) of the recording layer in the groove portion recording area satisfies A (L) / M (L) <A (G) / M (G). Was etched. Specifically, the recording auxiliary layer 16 was etched until A (L) / M (L) = 0.167 and A (G) / M (G) = 0.333. In this embodiment, the relationship is not limited to this average film thickness. The present invention is not limited to the Ar ion beam.
[0043]
Finally, as the second dielectric layer 17, an Ar gas of 19 sccm and N 2 While introducing 12.7 sccm of gas, 50 nm of SiN was formed by reactive sputtering.
[0044]
For the magneto-optical recording medium having the above configuration, using the optical system shown in FIG. 3, the wavelength λ is 650 nm, the numerical aperture NA of the objective lens 74 is 0.6, and the linear velocity during recording is 2.4 m / m. As s, the information recording / reproducing characteristics were evaluated by using the magnetic field generating coil 80 and performing (1-7) modulation at a recording density of 0.080 μm / bit. As a result, in the magneto-optical recording medium of the present example, the recording characteristics were saturated in the land portion at an external magnetic field of 200 Oe (Oersted [CGS unit system]), and a bit error rate of 4E-5 was obtained. In the groove portion, the recording characteristics were saturated at an external magnetic field of 200 Oe, and a bit error rate of 4E-5 was obtained. The recording magnetic field sensitivities of the land portion and the groove portion were uniform, and good characteristics were realized.
[0045]
(Comparative Example 1)
The magneto-optical recording medium of Comparative Example 1 had the same configuration as the magneto-optical recording medium of Example 1 except that the thickness of the recording auxiliary layer was changed and etching was not performed. The thickness of the recording auxiliary layer was set to 20 nm. The relation of the average film thickness is A (L) / M (L) = A (G) / M (G) = 0.333.
[0046]
For the magneto-optical recording medium of Comparative Example 1, the same recording / reproducing signal evaluation as in Example 1 was performed. As a result, with the (1-7) modulation of the recording density of 0.080 μm / bit, the recording characteristics of the groove portion were saturated with the external magnetic field of 200 Oe as in Experimental Example 1, and the bit error rate of 4E-5 was obtained. In the land portion, the effect of the recording auxiliary layer was too large, the characteristics were not stabilized, and only an error rate of 1E-3 was obtained.
[0047]
(Comparative Example 2)
The magneto-optical recording medium of Comparative Example 2 had the same configuration as the magneto-optical recording medium of Comparative Example 1, except that the composition of the recording auxiliary layer was changed. The Curie temperature of the recording auxiliary layer was adjusted to 380 ° C. and the compensation temperature was adjusted to 160 ° C. so as to improve the recording characteristics of the land.
[0048]
For the magneto-optical recording medium of Comparative Example 2, the same recording / reproducing signal evaluation as in Example 1 was performed. As a result, with the (1-7) modulation of the recording density of 0.080 μm / bit, the recording characteristics were saturated at the external magnetic field of 200 Oe in the land, and a bit error rate of 4E-5 was obtained. Since the effect of the layer was too small, the recording magnetic field sensitivity characteristics were not saturated, and only an error rate of 5E-4 was obtained.
[0049]
(Example 2)
The magneto-optical recording medium of Example 2 used the same substrate as that of Example 1, except that the thickness of the recording auxiliary layer was changed and that carbon was formed as an etching control layer after the formation of the recording auxiliary layer. It has a similar film configuration. The thickness of the recording auxiliary layer was 35 nm. 50 nm of carbon was formed as an etching control layer. The etching control layer may be formed of a material having a lower etching rate than the magnetic layer, and carbon is particularly preferable. Subsequently, the magneto-optical recording medium of this example was irradiated with an Ar ion beam at an angle of 90 degrees using an ion gun, and etching was performed until the magnetic film between the information tracks was almost removed. At this time, the carbon in the land portion and the groove portion was almost removed, and the recording auxiliary layer having a thickness of 35 nm was exposed. Thereafter, the magneto-optical recording medium of this embodiment is irradiated with an Ar beam at an angle of 30 degrees, and while rotating the magneto-optical recording medium, the recording auxiliary layer average film thickness A (L) of the land portion recording area and the land are recorded. The relationship between the average thickness M (L) of the recording layer in the partial recording area, the average thickness A (G) of the recording auxiliary layer in the groove, and the average thickness M (G) of the recording layer in the recording area in the groove is represented by A (L) / The recording auxiliary layer 16 was etched until M (L) <A (G) / M (G). Specifically, the recording auxiliary layer 16 was etched until A (L) / M (L) = 0.25 and A (G) = 0.333. In this embodiment, the relationship is not limited to this average film thickness.
[0050]
Finally, as the second dielectric layer 17, an Ar gas of 19 sccm and N 2 While introducing 12.7 sccm of gas, 50 nm of SiN was formed by reactive sputtering.
[0051]
With respect to the magneto-optical recording medium of Example 2, the same recording / reproducing signal evaluation as in Example 1 was performed. As a result, in the magneto-optical recording medium of the present example, the land portion had an external magnetic field of 180 Oe (Oersted [CGS unit system]), the recording characteristics were saturated, and a bit error rate of 4E-5 was obtained. In the groove portion, the recording characteristics were saturated when the external magnetic field was 180 Oe, and a bit error rate of 4E-5 was obtained. The recording magnetic field sensitivities of the land portion and the groove portion were uniform, and good characteristics were realized.
[0052]
(Comparative Example 3)
The magneto-optical recording medium of Comparative Example 3 was the same as the magneto-optical recording medium of Example 2 except that the thickness of the recording auxiliary layer was changed and the etching was not performed at an angle of 30 degrees with respect to the magneto-optical recording medium. Configuration. The thickness of the recording auxiliary layer was set to 20 nm. The relation of the average film thickness is A (L) / M (L) = A (G) / M (G) = 0.333.
[0053]
For the magneto-optical recording medium of Comparative Example 3, the same recording / reproducing signal evaluation as in Example 1 was performed. As a result, with (1-7) modulation at a recording density of 0.080 μm / bit, the recording characteristics of the groove portion were saturated with an external magnetic field of 180 Oe as in Experimental Example 1, and a bit error rate of 4E-5 was obtained. In the land portion, the effect of the recording auxiliary layer was too large, the characteristics were not stable, and only an error rate of 5E-4 was obtained.
[0054]
(Comparative Example 4)
The magneto-optical recording medium of Comparative Example 4 had the same configuration as the magneto-optical recording medium of Comparative Example 3 except that the composition of the recording auxiliary layer was changed. The Curie temperature of the recording auxiliary layer was adjusted to 380 ° C. and the compensation temperature was adjusted to 160 ° C. so as to improve the recording characteristics of the land.
[0055]
For the magneto-optical recording medium of Comparative Example 4, the same recording / reproducing signal evaluation as in Example 1 was performed. As a result, with the (1-7) modulation of the recording density of 0.080 μm / bit, the recording characteristics were saturated at the external magnetic field of 200 Oe in the land, and a bit error rate of 4E-5 was obtained. Since the effect of the layer was too small, the recording magnetic field sensitivity characteristics were not saturated, and only an error rate of 5E-4 was obtained.
[0056]
While the embodiments of the present invention have been shown and described above, those skilled in the art will recognize that the spirit and scope of the present invention are not limited to the specific description and drawings in this specification, but rather include the following claims. It will be understood that the various modifications and changes all set forth in the above paragraphs are covered.
[0057]
Examples of embodiments of the present invention are listed below.
[0058]
An embodiment of the present invention is a magneto-optical recording medium used in a land-and-groove recording system, using both a land portion and a groove portion as information tracks, at least a recording layer on which information is recorded, A magnetic layer having a domain wall displacement layer for reproducing information recorded on the recording layer by moving the domain wall and a recording auxiliary layer for assisting recording magnetic field sensitivity when recording is performed on the recording layer is laminated. In a magneto-optical recording medium, the average recording layer thickness A (L) in the land recording area, the average recording layer thickness M (L) in the land recording area, and the average recording layer A (G) in the groove section. And a magneto-optical recording medium in which the relationship of the recording layer average film thickness M (G) in the groove recording area is A (L) / M (L) <A (G) / M (G).
[0059]
According to this embodiment, the recording magnetic field sensitivity is high, and the thickness of the recording auxiliary layer in the land portion where the effect of the recording auxiliary layer is large is made relatively thin, so that the recording magnetic field sensitivity in the land portion and the groove portion is made uniform. This makes it possible to obtain a magneto-optical recording medium having good characteristics in both the land portion and the groove portion.
[0060]
Another embodiment of the present invention is the above-described magneto-optical recording, wherein after forming the recording auxiliary layer, the recording auxiliary layer in the land portion is removed more than the recording auxiliary layer in the groove portion by etching the recording auxiliary layer from an oblique direction. This is a method for manufacturing a medium.
[0061]
According to this embodiment, the recording magnetic field sensitivity is high, and the thickness of the recording auxiliary layer in the land portion where the effect of the recording auxiliary layer is large is made relatively thin, so that the recording magnetic field sensitivity in the land portion and the groove portion is made uniform. Thus, a magneto-optical recording medium having good characteristics in both the land portion and the groove portion can be produced.
[0062]
According to another embodiment of the present invention, after forming the recording auxiliary layer, the recording auxiliary layer is rotated obliquely with respect to the magneto-optical recording medium so that the groove portion is shaded by the land portion. The method of manufacturing a magneto-optical recording medium described above, wherein the recording auxiliary layer in the land portion is removed more than the recording auxiliary layer in the groove portion by etching the layer.
[0063]
In another embodiment of the present invention, after the formation of the recording auxiliary layer, the etching control layer is formed of a material having a lower etching rate than the magnetic layer, and the magnetic film between the information tracks in the land portion and the groove portion is almost removed. After the recording auxiliary layer is exposed until the recording auxiliary layer is exposed, the recording auxiliary layer in the land portion is removed more than the recording auxiliary layer in the groove portion by etching the recording auxiliary layer from an oblique direction. This is a method for manufacturing a recording medium.
[0064]
Further, in the present invention, after the recording auxiliary layer is formed, the recording auxiliary layer in the land portion is removed more than the recording auxiliary layer in the groove portion by etching the recording auxiliary layer from an oblique direction. Preferably, etching is performed.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the magneto-optical recording medium used in the land-and-groove recording method, the average recording layer thickness A (L) in the land recording area and the average recording layer thickness M (L) in the land recording area. L) and the relationship between the groove part recording auxiliary layer average film thickness A (G) and the recording uniform film thickness M (G) in the groove part recording area are A (L) / M (L) <A (G) / M ( By setting G), the recording magnetic field sensitivities of the land portion and the groove portion can be made uniform, and it is possible to obtain a magneto-optical recording medium having good characteristics in both the land portion and the groove portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a magneto-optical recording medium which is an example of the present invention.
FIG. 2A is a diagram in which a recording auxiliary layer is etched while rotating a magneto-optical recording medium from an oblique direction so that a groove portion is shaded by a land portion with respect to the magneto-optical recording medium.
FIG. 3B is a diagram in which the recording auxiliary layer is etched while rotating the magneto-optical recording medium from an oblique direction so that the groove portion is shaded by the land portion with respect to the magneto-optical recording medium.
FIG. 3C is a diagram masking a region where the groove portion does not become a shadow of the land portion and the etching of the land portion and the groove portion is uniform.
FIG. 3 is a schematic diagram of an example of an optical system included in a recording / reproducing apparatus that records and reproduces a data signal on and from a magneto-optical recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a magneto-optical recording medium and its information reproducing principle.
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a magneto-optical recording medium and a magnetization state of a portion irradiated with a laser beam for reproduction.
FIG. 3B is a diagram illustrating a temperature distribution generated in the magneto-optical recording medium when the laser light is irradiated in FIG.
(C) It is a figure which shows the distribution of the domain wall energy density (sigma) of the domain wall displacement layer corresponding to the temperature distribution of (B), and the force F which acts on a domain wall.
[Explanation of symbols]
10,510 magnetic layer
11,77 substrate
12 First dielectric layer
13,53 Domain wall displacement layer
14, 54 switching layer
15, 55 recording layer
16 Recording auxiliary layer
17 Second dielectric layer
18 Groove recording area
19 Land area recording area
20,521 Laser light
31,79 Magneto-optical recording medium
32 rotations
33 Mask
71 Laser Light Source
72 Collimator lens
73 beam splitter
74 objective lens
75 Signal detection system
76 Detector
78 films
80 Magnetic field generating coil
522 domain wall
m1, m2 Atomic spin directions
r Medium moving direction
