JPH05159392A

JPH05159392A - 光磁気記録媒体とその製法およびそれを用いた記録再生方法と装置

Info

Publication number: JPH05159392A
Application number: JP3318077A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Kirino; 文良桐野; Fumio Kugiya; 文雄釘屋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】微小記録磁区の形成が可能な超高密度の書換え
型の光磁気記録媒体およびその製造方法と、記録トラッ
ク同志の間隔を詰め、かつノイズおよび記録ピットの干
渉を抑制し得る超高密度の光磁気記録、消去もしくは再
生が可能な記録再生方法およびその装置を提供する。【構成】ディスク基板上のエンハンス膜中に、屈折率分
布の異なる部分からなる同心円状もしくはスパイラル状
の位置決め用ガイドパターンを形成し、その屈折率分布
の違いを利用して、情報の記録、消去もしくは再生にお
ける位置決めを行うガイドパターンとし、この上に垂直
磁気異方性を有する光磁気記録膜、第２のエンハンス膜
および金属膜を設けた光磁気記録媒体を作製し、これに
波長の短いレーザ光と外部磁界を印加して記録、再生も
しくは消去を行う超高密度光磁気記録方法とその装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて記
録、消去もしくは再生を行う光磁気記録媒体に係り、特
に超高密度記録を実現するのに好適な光磁気記録媒体と
その製造方法、およびそれを用いた情報の記録、再生あ
るいは消去方法と、それを実施する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高度情報化社会の進展に伴い、より高密
度で大容量のファイルメモリに対するニ−ズが高まって
いる。これに応えるメモリとして、光記録が注目されて
いる。この光記録には、再生専用型、追記型、書換え型
など数種のタイプがあり、各々のタイプが有している特
徴に応じて使い分けられている。この中で、書換え可能
な光ディスクとして、光磁気記録媒体が最近実用化され
ている。そして現在では、光磁気記録媒体を一段と高性
能化する研究が多くの研究機関において行われている。
この高性能化をはかる研究の中で、最も重要なテーマの
１つが記録密度の向上である。その手法として、短波長
のレーザ光を光源に用いて記録、再生を行う方式が特に
注目を浴びている。しかし、この方式を用いた場合の問
題点として、用いるレーザ光の波長を短くするにしたが
って、光磁気記録材料の示す磁気光学効果（カー効果）
が減少することである。この問題を解決する従来技術の
一例として、例えば、特開平１−２５１３５６号公報が
挙げられる。これは、Ｃｏ層とＰｄ層および／またはＰ
ｔ層とを交互に積層した記録層を設け、保持力およびカ
ー曲線の角形比に優れた光磁気記録媒体が提案されてい
る。しかし、この従来技術によって、ある程度の高密度
記録化をはかることはできるが、いっそうの高密度記録
を達成するために、上述の手法のみでは十分に満足でき
る成果を得ることはできない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては、せいぜい０．５μｍ前後の記録磁区を形成させる
のが限度であり、そのため記録密度の向上にはおのずと
限界があった。さらに、エラーなく記録や再生を行うた
めには、記録磁区の形状を精密に制御する必要があり、
この点に関する配慮が必ずしも十分になされていなかっ
た。

【０００４】本発明の第１の目的は、微小記録磁区の形
成が可能な超高密度の書換え型の光磁気記録媒体および
その製造方法を提供することにある。本発明の第２の目
的は、記録トラック同志の間隔（トラックピッチ）を詰
め、かつ記録ピットの干渉を抑制し得る超高密度の光磁
気記録、消去もしくは再生が可能な記録再生方法と、そ
れを実施する装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記本発明の第１の目的
を達成するために、ガラスやプラスチックなどからなる
ディスク基板上に、直接もしくは下地層を介して、所定
の有機化合物もしくは無機化合物からなる薄膜層を形成
し、該薄膜層中に屈折率分布の異なる部分からなる所定
のパターン、例えば同心円状もしくはスパイラル状のパ
ターンを形成し、該パターンの屈折率分布の違いを利用
して、情報の記録、消去もしくは再生における位置決め
用ガイドパターンとし、この位置決め用ガイドパターン
上に、少なくとも光磁気記録層を設けた構造の光磁気記
録媒体とするものである。そして、有機化合物もしくは
無機化合物からなる薄膜層中に、屈折率分布の異なる部
分からなる位置決め用ガイドパターンを形成する方法
は、所定の屈折率を有する有機化合物または無機化合物
からなる薄膜層を、所定の基板上に直接もしくは下地層
を介して形成した後、イオン打ち込み法やスパッタ法に
より屈折率分布の異なる部分からなる所定のパターンを
容易に形成させることができる。また、基板上に、該基
板よりも大きい屈折率を有する薄膜層を形成し、マスク
を用いてホトリソグラフィ技術により屈折率の異なる部
分からなるパターンを同心円状もしくはスパイラル状に
形成させてもよい。このようにして形成した屈折率分布
の異なる位置決め用ガイドパターンの幅およびパターン
の間隔は極めて小さく、従来の凹凸形状の案内溝の場合
と比較して、トラックピッチを一段と狭くすることがで
き、これにより微小記録磁区の形成が可能となる。さら
に、上記の屈折率分布の異なるパターンを有する薄膜層
の膜厚および屈折率を、光の多重干渉が生じる厚さに制
御することにより、隣のトラックの記録ピットとの干渉
を抑制することができ、超高密度記録を実現することが
できる。

【０００６】本発明の屈折率分布の異なるパターンを形
成させる有機化合物からなる薄膜は、紫外線硬化型樹脂
またはその誘導体が好適に用いられる。ここで、有機化
合物として、化学的に安定で記録層とは反応せず、しか
も光学的に透明である材料であればよい。しかし、光磁
気記録媒体との反応性のある有機化合物層を用いる場合
には、該有機化合物層と記録層との間に、例えば有機化
合物層と屈折率が等しく記録層との反応性のない無機化
合物層などを設ける構成にすることが好ましい。屈折率
分布の異なる部分からなるパターンを形成させる場合の
屈折率の制御方法は、例えばイオン打ち込み法などで金
属元素や半金属元素等をドープすればよく、この外に金
属元素や半金属元素などを添加した所定の屈折率を有す
る樹脂層を一様な膜厚に形成しておき、その後にリフト
オフ法やマスク法等によって同心円状またはスパイラル
状に、所定の屈折率分布を持つパターンが形成されるよ
うに、樹脂層を加工してもよい。この場合、樹脂層の膜
厚は照射光が多重干渉を生じる膜厚および屈折率に制御
することは言うまでもない。一方、本発明の屈折率分布
の異なるパターンを形成させる無機化合物からなる薄膜
層は、無機化合物として化学的に安定で記録層との反応
性がなく、しかも光学的に透明である材料であればよ
い。具体的には、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の
窒化物や、酸化シリコン等の酸化物が好適である。な
お、膜厚や屈折率などの条件は、上述の有機化合物の場
合と同様である。

【０００７】本発明の光磁気記録媒体に用いられる情報
の記録層としては、垂直磁気異方性を有する光磁気記録
材料を用いればよく、例えば稀土類元素と遷移金属元素
（鉄族元素）との合金を主成分とした光磁気記録材料を
用いることができる。具体的には、希土類元素としてＴ
ｂ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｄｙのうちより選ばれる少なくとも１
種の元素を主体として、この他にＮｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｃ
ｅ等の元素を含んでいても構わない。一方、遷移金属元
素としてはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎのうちより選ばれる
少なくとも１種の元素を主体とするものである。そし
て、これらの元素の他に、熱安定性と耐食性を向上させ
るためにＮｂ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｔｉ等の元素を添加するこ
ともできる。この他、本発明の光磁気記録媒体に用いら
れる情報の記録層として、貴金属元素であるＰｔ，Ｒ
ｈ，Ｐｄ，Ａｕのうちより選ばれる少なくとも１種類の
元素からなる薄膜層と、遷移金属（鉄族）元素であるＦ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎのうちより選ばれる少なくとも１
種の元素からなる薄膜層とを、交互にオングストローム
オーダでに積層した多層膜を形成し、貴金属薄膜層と遷
移金属薄膜層との膜厚比が１：１〜１：５の範囲にある
積層多層膜を光磁気記録層として用いることがより好ま
しい。さらに、上記の交互に積層した多層膜と磁気的に
結合する垂直磁気異方性エネルギの大きい、希土類元素
と遷移金属元素との合金を主体とした記録層を設けても
良い。なおこの場合、希土類元素と遷移金属元素との合
金に限られるものではなく、その他の元素を含んでいて
も良い。具体的には、希土類元素としてＴｂ，Ｇｄ，Ｈ
ｏ，Ｄｙのうちより選ばれる少なくとも１種の元素を主
成分とし、鉄族元素としてはＦｅ，Ｃｏ，のうちの少な
くとも１種の元素を主成分とする合金からなる薄膜であ
って、さらに優位には、その合金が非晶質であることが
好ましい。さらに、本発明の光磁気記録媒体の情報の記
録層として、Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｃｅの元素のうちより
選ばれる少なくとも１種の元素からなる薄膜と、Ｔ
ｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｇｄのうちより選ばれる少なくとも１
種の元素からなる薄膜と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎのう
ちより選ばれる少なくとも１種の元素からなる薄膜とを
交互に積層した多層膜を用いることができる。また、上
記多層膜と磁気的に結合する垂直磁気異方性エネルギの
大きい記録層を設けても良い。この記録層として、例え
ばＧｄ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｄｙの元素のうちより選ばれる少
なくとも１種の元素と、Ｆｅ，Ｃｏのうちより選ばれる
少なくとも１種の元素を主成分とする合金からなる薄膜
であって、さらに優位には、その合金が非晶質であるこ
とが好ましい。

【０００８】本発明の第２の目的を達成するために、ガ
ラスもしくはプラスチックよりなるディスク基板上に、
直接もしくは下地層を介して、所定の有機化合物もしく
は無機化合物からなる薄膜層を設け、該薄膜層中に屈折
率分布の異なる部分からなる同心円状もしくはスパイラ
ル状の位置決め用ガイドパターンを形成し、かつ記録情
報の再生用レーザ光を照射した時に光の多重干渉が生じ
る膜厚および屈折率に調整し、上記ガイドパターン上に
光磁気記録層を少なくとも設けた本発明の光磁気ディス
ク記録媒体を用い、これを記録、再生もしくは消去用光
ヘッドを搭載した光磁気ディスク装置に装着して、記
録、再生もしくは消去を行うものである。すなわち、屈
折率分布の異なる微細な幅の位置決め用ガイドパターン
の屈折率の違いを利用することにより、情報の記録、再
生あるいは消去のための光スポットの位置決めを高精度
に行うことができ、これにより記録密度を従来よりも一
段と向上させることができる。さらに、屈折率分布の異
なる領域では、光の多重干渉が生じるので、この部分に
おける磁気光学効果（カー効果）が増大し信号出力が大
きくなる。しかし、光の多重干渉が生じない部分では信
号出力が極めて小さいので、その部分からの信号を無視
することができる。そこで、再生用光スポットの走行方
向に対して垂直方向に伸びた記録磁区があっても安定し
た信号が得られる。したがって、記録磁区の形状を制御
することが可能となる。

【０００９】

【作用】ディスク基板上に形成した所定の有機化合物層
もしくは無機化合物層中に、屈折率分布の異なる位置決
め用ガイドパターンを形成しているので、この微細な位
置決め用ガイドパターンの屈折率の違いを検出すること
により、情報の記録、再生、あるいは消去のための位置
決めを精度よく行うことができ、これにより記録密度を
従来に比べて一段と向上させることができ超高密度記録
の達成が可能となる。さらに、屈折率分布の異なる位置
決め用ガイドパターンの膜厚および屈折率を制御して、
光の多重干渉が生じるようにしているので、光の多重干
渉が生じる部分と生じない部分とが存在することによ
り、形成されている記録磁区の示す磁気光学効果（カー
効果）の増幅率が異なるため、見掛け上の記録磁区形状
の制御が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。〈実施例１〉図１に、本実施例において作製した光磁気
ディスクの断面構成を示す。図に示すごとく、平坦なガ
ラスまたはプラスチックからなるディスク基板１上に、
屈折率ｎが１．５となるように、窒化シリコンよりなる
第１エンハンス膜２を５５０Åの厚さにスパッタ法によ
り形成した。ここでは、純シリコンをターゲットにし、
アルゴンと窒素の混合ガスを放電ガスとして用い、スパ
ッタのパワー、放電ガス圧力、および窒素ガスの濃度を
それぞれ制御することにより、所望の屈折率ｎ＝１．５
を得た。次に、収束イオンビーム法によってシリコンを
打ち込み、その打ち込み数を制御することにより所望の
屈折率（ｎ＝２．０）とした。この手法を用いると、屈
折率分布の異なる部分からなる所定形状のパターンとし
て、スパイラル状にも同心円状にも、いずれの形状にも
容易に形成することができる。このようにして、屈折率
分布が１．５の部分２−１と屈折率分布が２．０の部分
２−２を形成し、位置決め用ガイドパターン形成膜２を
設けた。続いて、ＴｂＮｄＦｅＣｏＮｂ合金系の光磁気
記録膜３をスパッタ法により形成した。すなわち、（Ｔ
ｂ₇₀Ｎｄ₃₀）₂₃Ｆｅ₅₈Ｃｏ₁₆Ｎｂ₃合金をターゲットに
して、アルゴンガスを放電ガスとして用い、放電ガス圧
力を０．６５Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）、投入ＲＦ電力を
４．２Ｗ／ｃｍ²にしてスパッタを行い光磁気記録膜３
を成膜した。次に、純シリコンをターゲットにして、ア
ルゴンと窒素の混合ガスを放電ガスとして用い、スパッ
タのパワー（投入ＲＦ電力）を６．６Ｗ／ｃｍ²、放電
ガス圧力を１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）にしてスパ
ッタを行い、第２エンハンス膜（誘電体膜）４を形成し
た。そして最後に、ＡｌＴｉ合金をターゲットに、アル
ゴンガスを放電ガスとして用い、放電ガス圧力を１．３
３Ｐａ、投入ＲＦ電力を３．６Ｗ／ｃｍ²にしてスパッ
タを行い、Ａｌ₈₅Ｔｉ₁₅からなる金属膜５を形成して光
磁気ディスクとした。

【００１１】このようにして作製した光磁気ディスク
を、図４に示す光磁気記録再生装置に装着して光磁気デ
ィスクの記録ならびに再生特性を評価した。図４は、本
発明の光磁気ディスク１０を用いた光磁気記録、再生装
置の構成の一例を示すものである。図において、波長λ
のレーザ光源１５から放射する光は、コリメートレンズ
１４で平行光束となり、必要に応じてビーム整形光学系
（図示せず）を通し、ビームスプリッタ１３，１２、集
光レンズ１１を通過して光磁気ディスク１０に絞り込ま
れる。光磁気ディスク１０からの反射光は、集光レンズ
１１を通過して再び平行光束となり、ビームスプリッタ
１２で反射され、光点制御信号検出光学系２０に導かれ
て、焦点ずれ信号、トラックずれ信号といった信号が検
出される。一方、光磁気ディスク１０からの反射光は、
集光レンズ１１、ビームスプリッタ１２を通過し、ビー
ムスプリッタ１３で反射されて、記録情報信号あるいは
番地情報信号等を検出する情報信号検出光学系２１に導
かれる。上記光点制御信号検出方式の中で、例えば焦点
ずれ信号検出方式として、従来公知の非点収差方式ある
いはナイフエッジ方式などが用いられ、トラックずれ検
出方式としては、回折光差動方式（プッシユプル方式）
等の種々の方式が用いられる。一方、情報信号検出方式
の一例として、図４の情報信号検出光学系２１に示すご
とく、偏光ビームスプリッタ１７で２光束に分離され、
光検出器（ａ）と光検出器（ｂ）１９のそれぞれの受光
面に受光され、両受光面で受光された光信号の差動によ
り光磁気信号が、また両者の和信号から番地情報信号等
が得られる。なお、上記の光点制御信号検出光学系２０
と情報信号検出光学系２１とは、両者を一体化すること
も可能である。

【００１２】上記の光磁気記録再生装置を用い、一定の
条件下で信号を記録した。ここで用いた記録用レーザ光
の波長は５３０ｎｍとした。その結果、まず記録用レー
ザ光スポットの位置決め、すなわちトラッキングを行っ
たところ、従来から広く用いられている凹凸形状の案内
溝のあるディスクの場合と同様の焦点ずれ信号、トラッ
クずれ信号等の光点制御信号が得られ確実にトラッキン
グを行うことができ、従来の場合に比べ、その違いは見
られなかった。また、再生の場合おいても上記従来の凹
凸形状の案内溝のあるディスクの場合と同様の光磁気信
号、番地情報信号等が得られた。このことは、高密度記
録を実現するために記録用レーザ光の波長を短くし、か
つ記録トラック幅をいっそう狭くすることが有効な手段
であり、これに対し本発明の屈折率分布の異なる位置決
め用ガイドパターンを有する光磁気ディスクを用いるこ
とによって超高密度記録の達成が可能であることを示し
ている。次に、形成された磁区形状を調べると、屈折率
分布が２．０の部分（トラック上）２−２は、用いたレ
ーザ光の波長に対して多重干渉が生じていた。このた
め、例えばトラック幅よりも大きな記録磁区を形成して
も、トラック上（屈折率分布が２．０の部分２−２）と
トラックから外れたところ（屈折率分布が１．５の部分
２−１）とでは信号出力の大きさに顕著な違いが生じる
ためノイズや記録ピット間の干渉（クロストーク）が生
じることなく、良好な再生特性を得ることができた。こ
の時の再生信号の出力は、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）で
５１ｄＢ（周期１．５Ｔ，記録位置ｒ＝４５ｍｍ）であ
った。そして、偏光顕微鏡観察の結果、その時の記録磁
区サイズは０．４０μｍと微小であった。また、記録ピ
ット間の干渉は見られず、上記の信号評価の結果を支持
するものであった。なお、本実施例では窒化シリコンよ
りなる第１エンハンス膜２を用いたが、この他に酸化シ
リコン膜や窒化アルミニウム膜を用いた場合においても
上記と同様の効果が得られ、その材質には依存していな
かった。この無機化合物よりなる薄膜としては、材質そ
のものに依存するのではなく、光学的に透明で、かつ屈
折率が制御できるものであればよく、特に材質を限定す
るものではない。また、光磁気記録材料としても、上記
のＴｂＮｄＦｅＣｏＮｂ系のものだけではなく、Ｎｄの
変わりにＰｒ，Ｓｍ，Ｃｅを用い、Ｔｂの変わりにＤ
ｙ，Ｈｏ，Ｇｄを用いたものであっても良く、さらにＰ
ｔ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｕ等の貴金属からなる薄膜と、Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等の遷移金属からなる薄膜とを、
交互に積層した多層膜を光磁気記録膜として用いても良
く、光磁気記録膜材料の種類により本発明の効果は変わ
るものではない。

【００１３】〈実施例２〉本実施例においては、上記実
施例１と同様にディスク基板上に無機化合物よりなるエ
ンハンス膜を形成した場合の光磁気ディスクであり、そ
の断面構成を図２に示す。図に示すごとく、平坦なガラ
スまたはプラスチックよりなるディスク基板１上に、屈
折率ｎが２．０となるように窒化シリコン膜を５５０Å
の厚さにスパッタ法により形成した。ここでは、純シリ
コンをターゲットにして、アルゴンと窒素の混合ガスを
放電ガスとして用い、スパッタのパワー、放電ガス圧
力、および窒素ガス濃度のそれぞれを制御することによ
り、所望する屈折率分布２．０を得た。その後に、リフ
トオフ法により同心円状の位置決め用ガイドパターンと
なるように、屈折率分布を２．０とした窒化シリコン膜
パターン６を残した。引き続き、光磁気記録膜３、第２
エンハンス膜（誘電体膜）４、そして金属膜５を、実施
例１と同様の条件で順次積層し光磁気ディスクとした。

【００１４】このようにして作製した光磁気ディスク
を、光磁気記録再生装置に装着し、実施例1と同様にし
て一定の条件下で信号を記録した。なお、ここで用いた
記録用レーザ光の波長は５３０ｎｍとした。まず記録用
レーザ光スポットの位置決め、すなわちトラッキングを
行った結果、従来から用いられている凹凸形状の案内溝
を有するディスクの場合と同様の良好な信号が得られ確
実にトラッキングを行うことができ、その違いが全く見
られなかつた。また、再生の場合においても上記凹凸形
状の案内溝のあるディスクと同様の良好な再生信号が得
られた。このことは、高密度記録を実現するために記録
用レーザ光の波長を短くし、かつ記録トラック幅をいっ
そう狭くすることが有効な手段であり、これに対し本発
明の屈折率分布の異なる位置決め用ガイドパターンを有
する光磁気ディスクを用いることにより超高密度記録が
達成できることを示すものである。次に、位置決め用ガ
イドパターン上に形成された磁区形状を調べると、屈折
率分布を２．０とした窒化シリコン膜パターン６の部分
(トラック上)は、用いたレーザ光の波長に対して多重干
渉が生じていた。このため、例えばトラック幅よりも大
きな記録磁区を形成しても、トラック上とトラックから
外れた部分とでは信号出力の大きさに顕著な違いが生じ
るため、ノイズや記録ピット間の干渉が生じることなく
良好な再生特性が得られた。この時の再生信号の出力
は、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）で５１ｄＢ（周期１．５
Ｔ，記録位置ｒ＝４５ｍｍ）であった。また、偏光顕微
鏡観察の結果、記録磁区サイズは０．４０μｍと微小で
あった。さらに、ピット間の干渉は見られず信号評価の
結果を支持するものであった。

【００１５】〈実施例３〉本実施例においては、ディス
ク基板上に有機化合物よりなる薄膜層中に屈折率分布の
異なる部分からなる位置決め用ガイドパターンを設けた
場合の光磁気ディスクの一例であり、その断面構成を図
３に示す。この光磁気ディスクの作製方法は、まず平坦
なガラスまたはプラスティクからなるディスク基板１上
に、紫外線硬化型樹脂よりなる第１エンハンス膜７を形
成した。その手法は、紫外線硬化型樹脂の溶液をスピン
塗布して硬化させた後に、実施例１で用いた収束イオン
ビーム法により金属元素もしくは半金属元素をドープし
て屈折率分布が１．５の部分７−１と、屈折率分布が
２．０の部分７−２を形成させた。また、イオンの打ち
込みの深度は、用いるレーザ光の波長に合わせて光の多
重干渉が生じる深さとした。なお、上記の形成方法の他
こ、屈折率が約１．５である紫外線硬化型樹脂に、屈折
率の調整剤を加えることにより屈折率を２．０に調整
し、これをディスク基板１上に塗布した後リフトオフ法
によって同心円状またはスパイラル状にパターニングし
て、屈折率分布が異なる位置決め用ガイドパターンを形
成させることもできる。次に、上記の屈折率分布の異な
る部分からなるパターンを形成した紫外線硬化型樹脂よ
りなるエンハンス膜７上に、光磁気記録膜３、第２エン
ハンス膜（誘電体膜）４、そして金属膜５を、実施例１
と同様の形成条件で順次積層して光磁気ディスクとし
た。

【００１６】このようにして作製した光磁気ディスク
を、実施例１と同様の光磁気記録再生装置に装着し、一
定の条件下で信号を記録した。ここで用いた記録用レー
ザ光の波長は５３０ｎｍとした。まず、記録用ヘッドの
位置決め、すなわちトラッキングを行った結果、従来か
ら広く用いられている凹凸形状の案内溝を有するディス
クの場合と同様の良好な信号が得られ、確実なトラッキ
ングを行うことができ、その違いはほとんど見られなか
った。また、再生の場合においても、上記凹凸形状の案
内溝のあるディスクの場合と同様の良好な再生信号が得
られた。このことは、高密度記録を実現するために記録
用レーザ光の波長を短くし、かつ記録トラック幅をいっ
そう狭くすることが有効な手段であり、これに本発明の
屈折率分布の異なる位置決め用ガイドパターンを設けた
光磁気ディスクを用いることにより達成できることを示
すものである。次に、形成された磁区形状を調べると、
屈折率分布が２．０の部分（トラック上）７−２は、用
いたレーザ光の波長に対して多重干渉が生じていた。こ
のため、例えばトラック幅よりも大きな記録磁区を形成
しても、トラック上とトラックから外れた部分とでは信
号出力の大きさに顕著な違いが生じるため、ノイズや記
録ピット間の干渉が生じることなく良好な再生特性を得
ることができた。この時の再生信号の出力は、搬送波対
雑音比（Ｃ／Ｎ）で５１ｄＢ（周期１．５Ｔ，記録位置
ｒ＝４５ｍｍ）であった。そして、偏光顕微鏡観察の結
果、記録磁区サイズは０．４０μｍと微小であった。ま
た、ピット間の干渉は見られず、上記の信号評価の結果
を支持していた。

【００１７】

【発明の効果】本発明の屈折率分布の異なる部分からな
る同心円状もしくはスパイラル状の位置決め用ガイドパ
ターンを設けた光磁気ディスクは、ディスク基板上に設
ける位置決め用ガイドパターンのトラックの幅およびト
ラックの間隔を、簡易な手法で微小に詰めることがで
き、微小記録磁区の形成が可能となると共に、ノイズや
記録ピット間の干渉を効果的に抑制することができるの
で超高密度記録を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例１で例示した光磁気ディ
スクの断面構成を示す模式図。

【図２】図２は本発明の実施例２で例示した光磁気ディ
スクの断面構成を示す模式図。

【図３】図３は本発明の実施例３で例示した光磁気ディ
スクの断面構成を示す模式図。

【図４】図４は本発明の光磁気ディスクを用いた光磁気
記録再生装置の構成の一例を示す模式図。

【符号の説明】

１…ディスク基板２…位置決め用ガイドパターン形成膜（窒化シリコンよ
りなる第１エンハンス膜〕２−１…屈折率分布が１．５
の部分２−２…屈折率分布が２．０の部分３…光磁気記録膜４…第２エンハンス膜（誘電体膜）５…金属膜６…屈折率分布を２．０とした窒化シリコン膜パターン７…位置決め用ガイドパターン形成膜（紫外線硬化型樹
脂よりなる第１エンハンス膜）７−１…屈折率分布が１．５の部分７−２…屈折率分布が２．０の部分８…保護膜９…電磁コイル１０…光磁気ディスク１１…集光レンズ１２、１３…ビームスプリッタ１４…コリメートレンズ１５…レーザ光源１６…１／２波長板１７…偏光ビームスプリッタ１８…光検出器（ａ）１９…光検出器（ｂ）２０…光点制御信号検出光学系２１…情報信号検出光学系２２…スピンドル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスもしくはプラスチックよりなる基板
上に、直接もしくは下地層を介して、所定の有機化合物
もしくは無機化合物からなる薄膜層を設け、該薄膜層中
に屈折率分布の異なる部分からなる同心円状もしくはス
パイラル状のパターンを形成し、該パターンの屈折率分
布の違いを利用して情報の記録、消去もしくは再生にお
ける位置決めを行うガイドパターンとなし、該位置決め
用ガイドパターン上に少なくとも光磁気記録層を設けて
なることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】請求項１において、所定の有機化合物もし
くは無機化合物からなる薄膜層中に形成した屈折率分布
の異なる部分からなる同心円状もしくはスパイラル状の
位置決め用ガイドパターンは、情報の再生用レーザ光を
照射したときに多重干渉が生じる膜厚および屈折率に調
整してなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項３】請求項１または請求項２において、有機化
合物からなる薄膜層は、化学的に安定で光学的に透明
な、紫外線硬化型樹脂またはその誘導体からなることを
特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１または請求項２において、無機化
合物からなる薄膜層は、化学的に安定で光学的に透明
な、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化シリコンの
うちから選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とす
る材料からなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか１項記
載の光磁気記録媒体において、位置決め用ガイドパター
ン上に設ける光磁気記録層は、垂直磁気異方性を有する
光磁気記録材料からなることを特徴とする光磁気記録媒
体。
【請求項６】請求項５において、垂直磁気異方性を有す
る光磁気記録材料は、稀土類元素であるＴｂ，Ｇｄ，Ｈ
ｏ，Ｄｙのうちから選ばれる少なくとも１種の元素と、
遷移金属元素であるＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉのうちから選ばれ
る少なくとも１種の元素を主成分とする合金からなるこ
とを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項７】請求項６記載の光磁気記録材料は、稀土類
元素であるＮｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｃｅのうちから選ばれる
少なくとも１種の元素を含有するか、もしくは熱安定性
と耐食性を向上させる元素であるＮｂ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｔ
ｉのうちから選ばれる少なくとも１種の元素を含有する
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項８】請求項１ないし請求項４記載の光磁気記録
媒体において、光磁気記録層が、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａ
ｕの貴金属元素のうちより選ばれる少なくとも１種の元
素からなる薄膜と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎの遷移金属
元素のうちより選ばれる少なくとも１種の元素からなる
薄膜とを交互に積層した多層膜からなり、該多層膜を、
屈折率分布の異なる部分からなる位置決め用ガイドパタ
ーンを設けた有機化合物もしくは無機化合物の薄膜層上
に形成してなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項９】請求項８において、貴金属からなる薄膜
と、遷移金属からなる薄膜との膜厚比が１：１〜１：５
の範囲にあることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項１０】請求項８または請求項９記載の光磁気記
録層と磁気的に結合する垂直磁気異方性エネルギの大き
い記録層を設けたことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項１１】請求項１０において、垂直磁気異方性エ
ネルギの大きい記録層は、Ｇｄ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｄｙの元
素のうちより選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｆｅと
Ｃｏの元素のうちより選ばれる少なくとも１種の元素よ
りなる合金を主成分とする非晶質薄膜からなることを特
徴とする光磁気記録媒体。
【請求項１２】請求項１ないし請求項４のいずれか１項
記載の光磁気記録媒体において、光磁気記録層は、Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｃｅの元素のうちより選ばれる少なく
とも１種の元素からなる薄膜と、Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｇ
ｄの元素のうちより選ばれる少なくとも１種の元素から
なる薄膜と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎの元素のうちより
選ばれる少なくとも１種の元素からなる薄膜とを交互に
積層した多層膜からなり、該多層膜からなる記録層を、
屈折率分布の異なる部分よりなる位置決め用ガイドパタ
ーンを設けた有機化合物もしくは無機化合物の薄膜層上
に形成してなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項１３】請求項１２記載の光磁気記録層と磁気的
に結合する垂直磁気異方性エネルギの大きい記録層を設
けたことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項１４】請求項１３において、垂直磁気異方性の
大きい光磁気記録層は、Ｇｄ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｄｙの元素
のうちより選ばれる少なくとも１種の元素と、ＦｅとＣ
ｏの元素のうちより選ばれる少なくとも１種の元素から
なる合金を主成分とす非晶質薄膜からなることを特徴と
する光磁気記録媒体。
【請求項１５】請求項１ないし請求項１４のいずれか１
項記載の光磁気記録媒体の製造方法において、ガラスも
しくはプラスチックよりなる所定の基板上に、所定の屈
折率を有する有機化合物もしくは無機化合物からなるエ
ンハンス膜を成膜する工程と、上記エンハンス膜上に、
イオン打ち込み法もしくはスパッタ法により、金属元素
または半金属元素をドープして、屈折率分布が異なる部
分からなる同心円状もしくはスパイラル状の位置決め用
ガイドパターンを形成する工程と、上記形成した位置決
め用ガイドパターン上に光磁気記録層を成膜する工程と
を、少なくとも含むことを特徴とする光磁気記録媒体の
製造方法。
【請求項１６】請求項１６において、所定の基板上に、
該基板の屈折率よりも大きい所定の屈折率を有するエン
ハンス膜を成膜する工程と、上記のエンハンス膜をリフ
トオフ法もしくはマスク法を用いて、同心円状もしくは
スパイラル状の位置決め用ガイドパターンを形成する工
程と、形成した上記位置決め用ガイドパターン上に、光
磁気記録層を成膜する工程とを、少なくとも含むことを
特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１７】請求項１ないし請求項１４のいずれか１
項記載の光磁気記録媒体を用いて、情報の記録、消去も
しくは再生を行う方法において、屈折率分布の異なる部
分からなる同心円状もしくはスパイラル状の位置決め用
ガイドパターンの屈折率の違いを検出して、情報の記
録、消去もしくは再生を行うときの位置決めを行うこと
により、形成される記録磁区の形状を微小に制御し高密
度記録を行うことを特徴とする光磁気記録再生方法。
【請求項１８】請求項１ないし請求項１４のいずれか１
項記載の光磁気記録媒体を用いて、記録した情報の再生
を行う方法において、情報の再生用レーザ光を照射した
ときに光の多重干渉が生じる膜厚および屈折率に調整し
た屈折率分布の異なる部分からなる同心円状もしくはス
パイラル状の位置決め用ガイドパターンの屈折率の違い
を検出して情報の再生を行い、光の多重干渉による記録
磁区の磁気光学効果を増大させ、再生特性の向上をはか
ることを特徴とする光磁気記録再生方法。
【請求項１９】請求項１ないし請求項１４のいずれか１
項記載の光磁気記録媒体を、情報の記録、消去もしくは
再生用光ヘッドと、外部磁界印加手段を少なくとも備え
た光磁気記録再生装置に装着し、屈折率分布の異なる部
分からなる同心円状もしくはスパイラル状の位置決め用
ガイドパターンの屈折率の違いを光学的に検出して、情
報の記録、消去もしくは再生時におけるレーザ光スポッ
トの位置決めを行う手段を、少なくとも設けたことを特
徴とする光磁気記録再生装置。