JP3733961B2 - 磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体とその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録媒体、特にランドとグルーブとを有する基体上に、光磁気記録構成膜が形成され、ランドとグルーブとの双方を信号記録エリアとし、磁壁移動検出(DWDD:Domain Wall Displacement Detection)方式による再生方式がとられる磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光磁気記録媒体にあって、特にDWDD方式による光磁気記録媒体は、高密度記録が可能であることから、重要視されている光記録媒体である。
このDWDD方式による再生は、光記録媒体に対する再生レーザ光の照射による温度分布によって磁気記録マークを拡大し、この拡大された記録マークを読み出すという方式によるものであり、このようにすることによって、記録マークを、再生光の光学的回折限界以下に微小化して、記録の線密度を高め、大記録容量化を図ることができるようにするものである。
このDWDD方式による場合、スムーズな磁壁の移動を実現することがジッターや、ビットエラーの改善に必要となる。
【0003】
このような磁壁の移動を円滑に行う方法として、隣接する記録トラックからの磁界の影響を回避するために、トラック間の磁性層をアニールすることによって面内磁化膜化するとか、非磁性化させるなどの変質させる方法の提案がなされている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
【0004】
ところで、このような、DWDD方式による光磁気記録媒体において、より記録容量の増大化を図るために、そのランドとグルーブの双方を記録エリアとする、いわゆるランド アンド グルーブ記録によることが望まれている。この場合、そのランドとグルーブの両記録エリアについてスムーズに磁壁移動がなされることが必要となる。
そこで、このランド アンド グルーブ記録において、両記録エリアに関して良好な磁壁移動を行わすには、例えば図10に示すように、記録媒体の基体101上に形成された光磁気記録構成膜102に対して、基体101上に形成されたランド103とグルーブ104との間の境界壁面5の、例えばほぼ中央に、アニール光Laを照射してアニールを行う。
【0005】
ところで、この場合、アニール光Laが、図10中矢印aに示すように、グルーブ104側あるいはランド103側に移動すると、図11に、ランド103とグルーブ104の各記録エリアにおける、アニールパワーと、アニール処理後のビットエラーレートとの関係を、実線曲線と破線曲線によって対比して示すように、ランド103とグルーブ104における最小のビットエラーレートを示す最適アニールパワーPBLとPBGとが相違してしまう。つまり、ランドとグルーブの双方において、同時にビットエラーレートを小さくできるアニールパワーマージンが狭くなる。
また、このようにして得られた光磁気記録媒体は、ランドと、グルーブの記録再生特性に相違が生じることから、例えば記録パワーマージンも充分大とすることができなくなるなどの問題が生じる。
【0006】
また、ランドとグルーブとにおける光磁気記録構成膜の特性、形状寸法等から、アニール位置は、必ずしも、境界壁面の中央に選定することが望ましいとは限られないものであり、例えば製造ロットごとに最適のアニール位置の選定が必要となる場合がある。
【0007】
このように、ランドとグルーブの両記録エリアについて、同等のジッター、エラーレートの改善が図られるようにするためには、境界壁面の上下縁部間の最適位置で、正確に、アニール光を、記録トラック長方向に沿って記録トラックの全域に渡って走査照射することが必要となる。
【0008】
そして、このように、アニール光を所定の位置に走査させる方法としては、通常の、光記録媒体に対する光ピックアップにおけるように、いわゆる3ビームプッシュプル検出方法によるトラッキングサーボ方法によることが考えられる。
しかしながら、この方法による場合、後述するところから明らかになるように、境界壁面におけるアニール光の位置検出感度が低いという問題がある。
【0009】
【特許文献1】
特開平8−147777号公報、段落番号[0010]
【特許文献2】
特開2002−319198号公報、段落番号[0010]、[0011]
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上述したように、DWDDによる光磁気記録媒体において、そのアニール光のランドおよびグルーブ間の境界壁面における走査位置検出を、高い感度をもって行うことができるようにして、ランドおよびグルーブの双方において、共にジッター、エラーレートが、同一のアニール処理で低めることができるようにしたDWDDによる光磁気記録媒体とその製造方法を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明による光磁気記録媒体は、ランドとグルーブとを有する基体上に、光磁気記録構成膜が形成され、ランドとグルーブとが、共に信号記録エリアとされ、信号記録の再生が、磁壁移動検出方式によってなされ、ランドとグルーブとの境界壁面が、記録トラック長方向に沿うアニール光走査照射により磁壁移動改善の変質化がなされる磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体であり、境界壁面の、記録トラック長方向に沿う一部に、記録トラック幅方向に凹凸するアニール光の走査位置ずれ検出用のウオブリング部が設けられた構成とする。
【0012】
また、本発明製造方法は、ランドとグルーブとを有する基体上に、光磁気記録構成膜が形成され、ランドとグルーブとが、共に信号記録エリアとされ、信号記録の再生が、磁壁移動検出方式によってなされ、ランドとグルーブとの境界壁面が、記録トラック長方向に沿うアニール光走査照射により磁壁移動改善の変質化がなされる磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体の製造方法であり、まず、境界壁面の記録トラック長方向に沿う一部に、記録トラックの幅方向に凹凸するアニール光の走査位置ずれ検出用のウオブリング部が設けられ、光磁気記録構成膜が成膜された基板を用意する。
そして、ランドとグルーブとの境界壁面にアニール光を、記録トラック長方向に沿って走査照射し、この照射部において、光磁気記録構成膜の変質化を行うアニール光走査照射工程を有し、このアニール光走査照射工程において、アニール光の戻り光検出によってこのアニール光の照射位置検出を行い、ウオブリング部によって、位置検出信号に、ウオブリングの周期に対応する周期の振動振幅を生じさせる。
【0013】
上述したように、本発明による光磁気記録媒体によれば、ランドとグルーブとの間の境界壁面に、アニール光を照射して、アニール光のほぼ中央の高温加熱部で、光磁気記録構成膜を非磁性化、あるいは面内磁化とするなどの変質がなされて磁壁移動が良好に行われるようになされるものであるが、この記録媒体においては、その境界磁壁にウオブリング部を設けたことによって、アニール光がこのウオブリング部の凹凸を横切って走査することにより、走査位置の検出信号の振幅を大として検出感度を高めることができるようにしたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明による光磁気記録媒体とその製造方法の実施の形態例を、図面を参照して説明するが、本発明は、この実施の形態例に限定されるものではないことは、言うまでもない。
図1に一実施形態例の要部の概略断面図を示すように、本発明によるDWDD方式による光磁気記録媒体は、例えば1主面に、螺旋状パターン、あるいは同心円状パターンに、グルーブ4と隣り合うグルーブ4間にランド3が形成された凹凸面を有する基体1例えばディスク基板を有する。
凹凸のピッチTは、例えば1.08μmとし、凹凸差は、例えば55nmに選定し得る。
【0015】
基体1の凹凸面上には、各ランド3および4による凹凸面上に沿ってそれぞれ磁性層によって構成される少なくとも記録層と再生層とを有する光磁気記録構成膜2が形成される。
この光磁気記録構成膜2において、ランド3とグルーブ4との境界壁面5、例えばランド3の両脇の境界壁面5Aおよび5Bに、記録トラック長方向に沿って、光磁気記録構成膜2を非磁性化あるいは面内磁化膜に変質化させた帯状の変質部6が形成される。
【0016】
光磁気記録構成膜2は、周知の構成とすることができる。例えば図2にその光磁気記録構成膜2の一例の構成図を示すように、基体1上に、順次厚さ40nmのSiN層より成る誘電体層20、厚さ40nmのGdFeCo層より成る再生層(移動層)21、厚さ5nmのTbFeCoより成る制御層22、厚さ15nmのTbFeCoAlより成る切断層23、厚さ50nmのTbFeCoよりなる記録層24、厚さ10nmのGdFeCoより成る記録補助層25が積層されて成る。
この光磁気記録構成膜2上には、図1には図示しないが、光磁気記録構成膜2の表面凹凸を埋め込むように、保護層25が形成される。
【0017】
この光磁気記録媒体は、通常状態では、記録層24と再生層21とが、制御層22および切断層23を介して磁気交換結合された状態にあり、記録層24に記録された記録マーク、すなわち磁区が、再生層21に転写されている。
そして、再生時には、再生レーザ光を、例えば基体1の背面側から照射し、DWDDによる再生、すなわち再生レーザ光の照射によって再生を行う記録マーク(磁区)の形成部の切断層23を、そのキュリー点以上の温度に昇温し、再生層21と記録層24との交換結合を解除して再生層21における記録マークの磁壁を、レーザ光スポット内の温度分布によって、記録トラック長方向に沿って移動させることによって記録マークを拡大して、必要充分な再生出力を、カー効果による再生レーザ光の偏光面の回転の検出によって得る。
【0018】
本発明による光磁気記録媒体においては、図3に境界壁面5の記録トラック長方向に沿う一部に、記録トラックの幅方向に凹凸する波形パターンのアニール光の走査位置ずれ検出用のウオブリング部7を形成する。
このウオブリング部7は、例えばその周期Tpwを、11μmとし、振幅Aを、40nmとし得る。
また、このウオブリング部7は、図4に、光磁気記録媒体30の模式的平面図を示すように、光磁気記録媒体の信号記録の無効領域、例えば渦巻状パターンの外端、あるいは内端の、いずれか一方、もしくは両端に限定的に形成される。
【0019】
本発明製造方法の実施の形態例を説明する。
本発明は、上述したランド3、グルーブ4、更に記録トラックの幅方向に凹凸する波形パターンのアニール光の走査位置ずれ検出用のウオブリング部7を有する基体1例えばディスク基板を作製する。この基体1の作製は、射出成型によって基体の成型と同時に、上述したランド3、グルーブ4、ウオブリング部7を同時に成型する。
あるいは、プラスチック基体、あるいはガラス基体の平滑面上に紫外線硬化型のフォトレジスト層を塗布し、これに上述したウオブリング部7を有する凹凸面が反転した転写パターンを有するスタンパを押圧して、上述したランド3、グルーブ4、ウオブリング部7を形成する、いわゆる2P(Photopolymaerization)法によって上述したランド3、グルーブ4、ウオブリング部7が形成された基体1を形成する。
【0020】
そして基体1上に、例えば図2で説明した、厚さ40nmのSiN層より成る誘電体層、厚さ40nmのGdFeCo層より成る再生層21、厚さ5nmのTbFeCoより成る制御層22、厚さ15nmのTbFeCoAlより成る切断層、厚さ50nmのTbFeCoよりなる記録層24、厚さ10nmのGdFeCoより成る記録補助層25を、順次例えばスパッタリング法によって形成する。
【0021】
その後、ランド3とグルーブ4との境界壁面5上の光磁気記録構成膜2に対して、上述した変質部6を形成するアニールを行う。
このアニールは、例えば図5に、レーザ光の照射光学系40を示すように、例えば波長405nmのレーザ光源41からの1本のレーザ光Lを、グレーティング31に導入し、回折光を取り出し、0次光と、±1次光による3本のビームに分岐する。
そして、パワーが大きい0次光によるメインレーザ光を、アニール光Laとして用い、±1次光によるサイド光Ls1およびLs2を、トラッキングサーボ信号を得るレーザ光として用いて、アニール光Laを、境界壁面5に、記録トラック長方向に沿って走査する。この走査は、ランド3の両脇に存在する一方の境界壁面5Aについて行い、続いて他方の境界壁面5Bについて行う方法が採られる。
【0022】
これらレーザ光La,Ls1,Ls2は、例えば開口数(N.A.)が0.85の対物レンズ32によって、基体1上に集光させる。
そして、これらLa,Ls1,Ls2の戻り光を、通常における3ビームトラッキングサーボ方式と同様の方法によって、光学系40を移動制御する駆動機構、例えばアクチュエータ(図示せず)を制御して、中心ビームのアニール光Laが、所定の境界壁面5、例えばランド3の一方の側面の境界壁面5Aに照射されるように制御する。
【0023】
すなわち、各レーザ光Laと、Ls1およびLs2の、光磁気記録媒体30からの戻り光を、それぞれ例えば2分割フォトダイオードによって検出して、それぞれプッシュプル信号MPPと、SP1およびSP2を得る。そして、SP1およびSP2の差信号(SP1−SP2)、すなわち、DPP(Differential Push−Pull)信号によるトラッキングエラー信号を得る。
いま、例え変質部6の最適位置が、境界壁面5の幅方向(すなわち、記録トラック幅方向に沿う方向)の中央位置である場合、例えばアニール光Laの最適位置が、境界壁面5の幅方向の中央位置にくるように、トラッキングサーボがかけられるようにすると、MPP出力とレーザ光(アニ−ル光)Laの照射位置との関係は、図6Aに示すように、それぞれ例えば境界壁面5Aおよび5Bの各中央位置PsAおよびPsBで、それぞれ極大点と極小点を示す。図6Bは、このときのDPP出力の関係を示すものである。
【0024】
図6の例では、アニール光Laのアニールの最適位置が、境界壁面5の中央位置で、この位置に設定するようにしたが、例えば製造ロットによって、ランドとグルーブの形状や、特性によってアニール光Laを境界壁面5の中央からランド3側、あるいはグルーブ4側に偏った位置に変質部6を形成することが望まれる場合には、MPP出力の、極大位置および極小位置は、それぞれをその偏った設定位置となるように、DPPの出力を回路的に調整することによって任意に選定することができる。しかしながら、いずれにおいても、目的とする照射設定位置において、MPP出力をもって、アニール光Laの位置を検出する場合、最適位置を示す出力が、極大位置および極小位置となることから、この設定位置から、ランド側あるいはグルーブ側に、アニール光Laが変動してもMPPの出力変化量は小さいものであり、その感度は低い。
【0025】
例えばアニール光Laが設定位置の、例えばランド3を挟む一方の境界壁面5Aあるいは他方の境界壁面5Bに設定された状態で、走査がなされた場合、図7示すように、実線直線70Aあるいは破線曲線70Bとなる。
そして、アニール光Laが、この設定された走査位置から、ランド3側あるいはグルーブ4側に、微小変位しているとすると、図7における直線70Aあるいは70Bが、図8にそれぞれ曲線80Aおよび80Bに示すように、変動する。しかしながら、図6で説明したように感度が小さいことから、この曲線80Aおよび80Bの変動量は小さい。
【0026】
これに対し、図3で示したように、ウオブリング部7を設けることによって、このウオブリング部をアニール光が矢印で示すように、走査されると、サイドレーザ光Ls1およびLs2によるサーボによって例えば境界磁壁位置を走査しているLaが、境界磁壁の幅方向に変動すると、レーザ光Lsが、実質的にランド3あるいはグルーブに差し掛かることと等価になることから、図6AにおけるPsAあるいはPsBの位置から左右のいずれかに移動した、出力特性が急峻になる位置へと変位されたことと等価となる。このため、図8の微小変動のモニター信号が、図9に示す振幅が増幅されたモニター信号として得ることができる。すなわち、アニール光のスポット位置の検出感度を大とすることができる。
【0027】
そして、このウオブリング部7の配置位置は、例えば上述したように、実質的に記録領域以外の無効領域において、例えば記録トラックの始端あるいは終端に限定的に形成することによって情報記録への影響を回避する。そして、一旦、アニール光Laの位置が微小調整されて、例えばサイド光Ls1およびLs2のDPP信号の補正を行えば、爾後は、3ビームによる走査によって、その最適位置にアニール光Laのトラッキング制御がなされるようにすることができる。
【0028】
上述したように、本発明によれば、アニール光の境界磁壁位置を正確に設定することができることから、ランドおよびグルーブに関して最適位置に変質部6の形成を行って、ランドおよびグルーブについて、ともにジッター、エラレートを最小とするアニールパワーとすることができるものである。
【0029】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるDWDDによる光磁気記録媒体は、ウオブリング部を設けた構成としたことによって、ランドとグルーブとの境界壁面に、ランドおよびグルーブの記録エリアにおける磁壁移動を円滑に行うための光磁気記録構成膜に対する、例えば面内磁化膜化、あるいは非磁性化による変質部の形成を行うに当たって正確に位置設定を実現できるものである。
【0030】
また、本発明製造方法によれば、光磁気記録媒体の基体作製において、上述したウオブリング部の形成と、基体に対する光磁気記録構成膜の形成後のランドおよびグルーブの境界壁面に対するアニールによる例えば面内磁化膜化、あるいは非磁性化による変質部の形成工程におけるウオブリング部の利用によって、最適位置に正確に変質部を形成できる。すなわち、ランドおよびグルーブの双方に対して各信号記録エリアについて円滑に磁壁移動を行うことができる共通の最適アニールパワーの設定が可能となる。
【0031】
すなわち、本発明によれば、ランドおよびグルーブの双方の記録トラックにおいて、磁壁移動を円滑に行うことができ、ジッター、エラーレートの低減化が図られることから、隣接する記録トラック間の影響の低減化、これによるトラックピッチの低減化を図ることができ、記録密度の、より向上化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光磁気記録媒体の一例の概略断面図である。
【図2】本発明による光磁気記録媒体の一例の光磁気記録構成膜の構成図である。
【図3】本発明による光磁気記録媒体の一例のウオブリング部を示す平面図である。
【図4】本発明による光磁気記録媒体の一例の平面図である。
【図5】本発明製造方法のレーザアニールの説明図である。
【図6】AおよびBは、3ビームサーボにおける中心レーザ光のプッシュプルMPP出力と、サイドレーザ光による差分プッシュプル出力DPP出力とを示す図である。
【図7】アニール光が所定の設定位置で走査した状態におけるMPP出力を示す図である。
【図8】アニール光が所定の設定位置から変位した状態におけるMPP出力を示す図である。
【図9】アニール光が所定の設定位置から変位した状態における本発明によるウオブリング部による効果によるMPP出力を示す図である。
【図10】通常の境界壁面に対するアニールの説明図である。
【図11】アニールパワーとビットエラーレートの関係を示す図である。
【符号の説明】
1,101・・・記録媒体基体、2,102・・・光磁気記録構成膜、3,103・・・ランド、4,104・・・グルーブ、5,5A,5B、105・・・境界壁面、6・・・変質部、7・・・ウオブリング部、20・・・誘電体層、21・・・再生層、22・・・制御層、23・・・切断層、24・・・記録層、25・・・記録補助層、26・・・保護層、30・・・光磁気記録媒体、31・・・グレーティング、32・・・対物レンズ、41・・・レーザ光源、La・・・アニール光、Ls1,Ls2・・・サイドビーム
Claims (5)
- ランドとグルーブとを有する基体上に、光磁気記録構成膜が形成され、上記ランドとグルーブとが、共に信号記録エリアとされ、
信号記録の再生が、磁壁移動検出方式によってなされ、
上記ランドとグルーブとの境界壁面が、記録トラック長方向に沿うアニール光走査照射により磁壁移動改善の変質化がなされる磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体であり、
上記境界壁面の上記記録トラック長方向に沿う一部に、上記記録トラックの幅方向に凹凸するアニール光の走査位置ずれ検出用のウオブリング部が設けられて成ることを特徴とする磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体。 - 上記ウオブリング部が、光磁気記録媒体の信号記録無効領域において、記録トラック長方向の両端部の少なくともいずれか一方に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の磁壁移動検出光磁気記録媒体。
- ランドとグルーブとを有する基体上に、光磁気記録構成膜が形成され、
上記ランドとグルーブとが、共に信号記録エリアとされ、
信号記録の再生が、磁壁移動検出方式によってなされ、
上記ランドとグルーブとの境界壁面が、記録トラック長方向に沿うアニール光走査照射により磁壁移動改善の変質化がなされる磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体の製造方法であり、
上記境界壁面の上記記録トラック長方向に沿う一部に、上記記録トラックの幅方向に凹凸するアニール光の走査位置ずれ検出用のウオブリング部が設けられ、上記光磁気記録構成膜が成膜された基板を用意し、
上記ランドとグルーブとの境界壁面にアニール光を、上記記録トラック長方向に沿って走査照射し、該照射部において、上記光磁気記録構成膜の変質化を行うアニール光走査照射工程を有し、
該アニール光走査照射工程において、上記アニール光の戻り光検出によって
該アニール光の照射位置検出を行い、上記ウオブリング部によって該位置検出信号に、上記ウオブリングの周期に対応する周期の振動振幅を生じさせることを特徴とする磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体の製造方法。 - 上記アニール光走査照射工程において、単一レーザ光を、3ビームに分岐し、中心ビームを上記アニール光とし、他の2つのビームによって上記アニール光のトラッキングサーボ信号を得ることを特徴とする請求項3に記載の磁壁移動検出による光磁気記録媒体の製造方法。
- 上記ウオブリング部を、光磁気記録媒体の信号記録無効領域において、記録トラック長方向における両外端部の少なくともいずれか一方に設けたことを特徴とする請求項3に記載の磁壁移動検出方式による光磁気記録媒体の製造方法。
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