JPWO2004059637A1 - 光磁気記録媒体、および、光磁気記録媒体基板の製造方法 - Google Patents

光磁気記録媒体、および、光磁気記録媒体基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

光磁気記録媒体(X1)は、基板(S1)および材料膜構造部を備える。基板(S1)は、プリグルーブ(11b)が形成されたプリグルーブ面(11a)を有し、少なくとも当該プリグルーブ面(11a)は軟磁性材料よりなる。材料膜構造部は、記録機能および再生機能を担う記録磁性部(21)を含み、基板(S1)のプリグルーブ面(11a)上に設けられている。

Description

本発明は、軟磁性部を有する光磁気記録媒体、および、そのような光磁気記録媒体を作製するのに用いることのできる基板を製造するための方法に関する。
近年、光磁気記録媒体が注目を集めている。光磁気記録媒体は、磁性材料における種々の磁気特性を利用して構成され、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担う書換え可能な記録媒体である。光磁気記録媒体は、1または2以上の垂直磁化膜からなる記録磁性部を有し、当該記録磁性部の記録層に信号が記録される。記録に際しては、対物レンズを介して集光されたレーザを照射することにより記録層の所定箇所を昇温させつつ、当該箇所に所定の磁界が印加される。このようにして、記録層において磁化方向の変化として所定の信号が記録される。再生に際しては、この記録信号が、所定の光学系で読み取られる。
光磁気記録媒体の記録密度を向上するための手法の一つとして、記録処理の際に媒体に対してレーザを照射する領域のサイズ、即ちスポット径を、小さくすることが知られている。スポットの小径化により、媒体のトラックピッチを短く設計したり、記録マーク長を短くすることが可能となり、記録密度の向上を図ることができるのである。スポット径は、照射レーザの波長を短くしたり、当該照射レーザを集光するための対物レンズ(媒体に対面するレンズ)の開口数NAを大きくすることにより、小さくすることができる。
レンズの開口数NAが大きくなるほど当該レンズの焦点距離が短くなるところ、光磁気記録媒体の技術の分野においては、開口数NAの大きなレンズを適用すべく、従来のバックイルミネーション方式に代えてフロントイルミネーション方式の実用化に対する要求が高い。
バックイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録処理や再生処理にて、記録磁性部に対して透明な基板の側からレーザが照射される。当該透明基板は、媒体の剛性を確保するために相当程度の厚さを必要とするので、バックイルミネーション方式光磁気記録媒体に対しては、焦点距離のより短いレンズほど即ち開口数NAのより大きなレンズほど、採用するのが困難となる。
これに対し、フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録処理や再生処理にて、記録磁性部について基板とは反対の側に設けられている透明保護膜の側から、当該記録磁性部に対してレーザが照射される。当該透明保護膜は相当程度に薄く形成することができるので、フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体に対しては、焦点距離の短いレンズすなわち開口数NAの大きなレンズを採用することが可能なのである。
フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録磁性部に含まれる記録層について、記録時における磁気記録ヘッド(電磁石)からの磁界に対する感度を向上することを目的として、軟磁性層が設けられる場合がある。
図14は、従来の光磁気記録媒体の一例である光磁気記録媒体X3の積層構成を表す。光磁気記録媒体X3は、基板91と、記録磁性部92と、軟磁性層93と、プリグルーブ層94と、熱伝導層95と、誘電体層96,97と、保護膜98とからなる積層構造を有し、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。これらは、軟磁性層93、プリグルーブ層94、熱伝導層95、誘電体層96、記録磁性部92、誘電体層97、および保護膜98の順で、基板91の側から積層形成される。図14では、プリグルーブ層94において、所望の寸法で形成されたプリグルーブを有する面を、太線で表す。
記録磁性部92は、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担うことが可能な磁性構造を有し、再生方式に応じた1または2以上の垂直磁化膜よりなる。当該垂直磁化膜の一つは記録層である。軟磁性層93は、高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向(面内方向)に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。プリグルーブ層94は、樹脂材料よりなり、熱伝導層95との接触面においてランドグルーブ形成用の凹凸形状を有する層である。熱伝導層95は、記録磁性部92にて発生する熱を基板91へと側に効率よく伝導するための部位である。誘電体層96,97は、記録磁性部92に対する外部からの物理的および化学的な影響を回避するための部位である。保護膜98は、記録磁性部92を特に塵埃から保護するための部位であり、光透過性の樹脂材料よりなる。
光磁気記録媒体X3では、高透磁率の軟磁性層93が存在するため、記録時において、磁気記録ヘッドから記録磁性部92に印加される記録磁界の磁束は記録磁性部92にて拡散せずに集中する傾向にある。すなわち、記録磁性部92に含まれる記録層の記録磁界感度は、軟磁性層93が存在しない場合よりも向上している。軟磁性層を有するこのような光磁気記録媒体については、例えば特開平3−105741号公報や特開平3−137837号公報に開示されている。
軟磁性層の存在に起因して記録層にて磁界が集中するという効果は、記録層と軟磁性層とが近接するほど、大きい。しかしながら、従来の光磁気記録媒体X3では、記録層を含む記録磁性部92と軟磁性層93との間にプリグルーブ層94が介在している。プリグルーブ層94は、一般に紫外線硬化性樹脂により構成されており、凹凸形状を適切に形成するためには少なくとも10μm以上の厚さが必要である。記録層を含む記録磁性部92と軟磁性層93とがこのように相当程度に離れているため、光磁気記録媒体X3では、磁界集中の程度は低い場合が多い。
記録磁性部92と軟磁性層93の間にプリグルーブ層94を設ける構成に代えて、記録磁性部92とプリグルーブ層94の間に軟磁性層93を設ける構成を採用すると、記録磁性部92と軟磁性層93との距離は、より短くなる。しかしながら、この場合、記録磁性部92にて適切なランドグルーブ形状を形成することができず、その結果、実用的な光磁気記録媒体が得られない。
磁界集中の効果を得るためには、軟磁性層93については少なくとも100nm程度以上の厚さが必要であるところ、スパッタリング法により100nm程度以上の厚さまで軟磁性材料をプリグルーブ層94上に成膜すると、当該軟磁性層93にて形成される凹凸形状は、プリグルーブ層94自体の凹凸形状から相当程度に変化して丸みをおびる。そのため、当該軟磁性層93の上方に更に積層形成される記録磁性部92において形成されるランドグルーブ形状の、プリグルーブ層94の凹凸形状からの逸脱は、極めて大きくなってしまう。加えて、スパッタリング法により100nm程度以上の厚さまで軟磁性材料をプリグルーブ層94上に成膜すると、当該軟磁性層93の成長上端側の表面粗さは、相当程度に大きい。そのため、当該軟磁性層93の上方に更に積層形成される記録磁性部92の成長上端側の表面粗さは不当に大きくなってしまう。
このように、記録磁性部92とプリグルーブ層94の間に軟磁性層93を設ける構成を採用すると、記録磁性部92にて適切なランドグルーブ形状を形成することができないのである。記録磁性部92にて適切にランドグルーブ形状を形成できない場合、良好な記録再生特性が得られない。例えば、充分に高いCNRが得られない。
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、記録磁性部に含まれる記録層とその記録磁界感度を向上するための軟磁性部とを適切に近接して設けることのできる光磁気記録媒体、および、そのような光磁気記録媒体を作製するのに用いることのできる基板を製造するための方法を、提供することを目的とする。
本発明の第1の側面によると光磁気記録媒体が提供される。この光磁気記録媒体は、基板および材料膜構造部を備える。基板は、プリグルーブが形成されたプリグルーブ面を有し、且つ、少なくとも当該プリグルーブ面は軟磁性材料よりなる。材料膜構造部は、記録機能および再生機能を担う記録磁性部を含み、且つ、基板のプリグルーブ面上に設けられている。本発明におけるプリグルーブは、スタンパにおいて設計されたランドグルーブ形状(凹凸形状)が転写されて形成される形状であり、スタンパのランドグルーブ形状を直接に反映する形状である。したがって、本発明におけるプリグルーブには、スタンパのランドグルーブ形状が転写されて形成される形状の表面に材料が成膜されることにより生ずる凹凸形状は、含まれない。また、本発明における材料膜構造部は、多層構造を有して基板上に積層形成される部位である。
このような構成を有する光磁気記録媒体においては、記録磁性部に含まれる記録層と、その記録磁界感度を向上するための軟磁性部とを、適切に近接して設けることができる。本発明の第1の側面では、基板における、プリグルーブが形成されているプリグルーブ面は、軟磁性材料により構成されている。すなわち、基板は、少なくともその表面の一部に、プリグルーブ面を規定する軟磁性部を有する。この軟磁性部の量ないし厚さを調節することにより、当該プリグルーブ面の上方に設けられる記録層の記録磁界感度を所望の程度に向上することができる。所望の寸法で形成されたプリグルーブ形状を有するプリグルーブ面に対して、軟磁性層を介さずに、記録磁性部を含む材料膜構造部は直接積層形成されているので、当該記録磁性部は、適切なランドグルーブ形状を有し得る。また、記録磁性部を含む材料膜構造部は、プリグルーブ層を介さずに軟磁性部に対して直接積層形成されているので、当該記録磁性部に含まれる記録層と軟磁性部とは、充分に近接し得る。
このように、本発明の第1の側面に係る光磁気記録媒体では、記録磁性部において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、当該記録磁性部に含まれる記録層と軟磁性層との距離を充分に短くすることが可能なのである。
本発明の第1の側面において、好ましい実施の形態では、基板は軟磁性材料よりなる。この場合、軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有するのが好ましい。本構成では、基板全体が軟磁性層に相当する。媒体の剛性を確保できる程度の厚さを有する基板の全体を軟磁性材料により構成する場合、当該軟磁性基板による磁界集中の効果を充分に得るうえでは、当該軟磁性材料の飽和磁束密度については、0.5以上が好適である。
他の好ましい実施の形態では、基板は、プリグルーブ面を構成する軟磁性膜を有する。この場合、軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10−7Tm以上であるのが好ましい。軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度をBs(T)とし、当該軟磁性膜の厚さをt(m)をする場合、軟磁性膜により磁化集中の効果を充分に得るうえでは、Bs×tは、2×10−7Tm以上が好適である。
本発明の第1の側面において、好ましくは、プリグルーブ面は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する。
光磁気記録媒体の技術の分野では、再生信号読取り用の光学系における分解能の限界を超えて高密度に記録された信号を実用的に再生するための、種々の再生方式が開発されている。例えば、MSR(magnetically induced super resolution)、MAMMOS(magnetic amplifying magneto−optical system)、および、DWDD(domain wall displacement detection)である。本発明の第1の側面において、材料膜構造部は、このようなMSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式での再生を実現するための多層磁性構造を有するのが好ましい。本発明の効果は、再生分解能に優れたMSR方式、MAMMOS方式、およびDWDD方式の光磁気記録媒体において本発明を実施する場合に、特に実益が高い。
本発明の第2の側面によると光磁気記録媒体基板の製造方法が提供される。この方法は、プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、電鋳法により軟磁性材料を成長させることによって、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写されたプリグルーブ面を有し且つ軟磁性材料よりなる基板を形成するための工程と、基板とスタンパとを分離するための工程と、を含む。
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第2の側面において、好ましくは、軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する。
本発明の第3の側面によると光磁気記録媒体基板の他の製造方法が提供される。この方法は、軟磁性板の表面にレジストパターンを形成するための工程と、軟磁性板に対し、レジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行うことにより、プリグルーブを形成するための工程と、軟磁性板からレジストパターンを除去するための工程と、を含む。
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第3の側面において、好ましくは、エッチング処理はイオンミリング法により行う。また、好ましくは、軟磁性板は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する軟磁性材料よりなる。好ましくは、軟磁性板は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する。
本発明の第4の側面によると光磁気記録媒体基板の他の製造方法が提供される。この方法は、プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、軟磁性材料を成膜することにより、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写された軟磁性膜を形成するための工程と、軟磁性膜上に樹脂層を形成することにより、当該樹脂層および軟磁性膜よりなる積層構造を有する基板を形成するための工程と、基板とスタンパとを分離するための工程と、を含む。
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第4の側面において、好ましくは、軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10−7Tm以上である。
好ましくは、軟磁性膜は無電解めっき法により形成され、且つ、樹脂層はポリカーボネート(PC)またはポリメチルメタクリレート(PMMA)よりなる。軟磁性材料よりなる無電解めっき膜とPCやPMMAとの間の密着性は比較的低い。したがって、本構成は、基板とスタンパとを分離するための工程を良好に行ううえで好適である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光磁気記録媒体の部分断面図である。
図2A〜図2Cは、図1に示す光磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
図3A〜図3Cは、図2Cの後に続く工程を表す。
図4Aおよび図4Bは、図3Cの後に続く工程を表す。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体の部分断面図である。
図6A〜図6Cは、図5に示す光磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
図7Aおよび図7Bは、図6Cの後に続く工程を表す。
図8Aおよび図8Bは、図7Bの後に続く工程を表す。
図9は、実施例1の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
図10は、実施例2の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
図11は、比較例1の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
図12は、比較例2の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
図13は、実施例1,2および比較例1,2の光磁気記録媒体について、ビットエラーレートの記録磁界依存性を表すグラフである。
図14は、軟磁性層を有する従来の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光磁気記録媒体X1を表す。光磁気記録媒体X1は、基板S1と、記録磁性部21と、熱伝導層22と、誘電体層23,24と、保護膜25とを備え、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。本発明では、光磁気記録媒体X1は、図1に示す構造を基板S1の片面側のみに又は両面側に有する。また、記録磁性部21、熱伝導層22、誘電体層23,24、および保護膜25は、本発明における材料膜構造部を構成する。
基板S1は、軟磁性材料よりなり、所望の寸法でプリグルーブ11bが形成されたプリグルーブ面11aを有する。基板S1を構成する軟磁性材料としては、例えば、FeCなどのFe系アモルファス材料、Co系アモルファス材料、パーマロイ、およびセンダストなどが挙げられる。
記録磁性部21は、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担うことが可能な、1または2以上の磁性膜よりなる磁性構造を有し、光磁気記録媒体X1における情報トラックを構成する。例えば、記録磁性部21は、記録機能および再生機能を併有する単一の記録層よりなる。或は、記録磁性部21は、相対的に保磁力が大きくて記録機能を担う記録層と、再生用レーザにおけるカー回転角が相対的に大きくて再生機能を担う再生層とからなる、2層構造を有する。或は、記録磁性部21は、MSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式での再生を実現するための、記録層、再生層、およびこれらの間の中間層を含む少なくとも3層の構造を有する。
記録磁性部21のとり得る各構造における各層は、希土類元素と遷移金属とのアモルファス合金よりなり、垂直磁気異方性を有して垂直方向に磁化された垂直磁化膜である。垂直方向とは、各層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向をいう。希土類元素としては、Tb,Gd,Dy,Nd,またはPrなどを用いることができる。遷移金属としては、FeやCoなどを用いることができる。
より具体的には、記録層は、例えば、所定の組成を有するTbFeCo,DyFeCo,またはTbDyFeCoよりなる。再生層を設ける場合、当該再生層は、例えば、所定の組成を有するGdFeCo,GdDyFeCo,GdTbDyFeCo,NdDyFeCo,NdGdFeCo,またはPrDyFeCoよりなる。中間層を設ける場合、当該中間層は、例えば、所定の組成を有するGdFe,TbFe,GdFeCo,GdDyFeCo,GdTbDyFeCo,NdDyFeCo,NdGdFeCo,またはPrDyFeCoよりなる。各層の厚さは、記録磁性部21に所望される磁性構造に応じて決定される。
熱伝導層22は、レーザ照射時に記録磁性部21などにて発生する熱を効率よく基板S1へ伝えるための部位であり、例えば、Ag,Ag合金(AgPdCuSi,AgPdCuなど),Al合金(AlTi,AlCrなど),Au,またはPtなどの高熱伝導材料よりなる。熱伝導層22の厚さは、例えば10〜50nmである。
誘電体層23,24は、記録磁性部21に対する外部からの磁気的影響を回避ないし抑制するための部位であり、例えば、SiN,SiO,YSiO,ZnSiO,AlO,またはAlNよりなる。誘電体層23の厚さは、例えば10〜30nmである。誘電体層24の厚さは、例えば35〜50nmである。
保護膜25は、光磁気記録媒体X1の記録用レーザおよび再生用レーザに対して充分な透過性を有する樹脂よりなり、その厚さは例えば10〜40μmである。保護膜25を構成するための樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、エポキシ樹脂、またはポリオレフィン樹脂が挙げられる。
図2Aから図4Bは、光磁気記録媒体X1の製造方法を表す。光磁気記録媒体X1の製造においては、まず、図2Aに示すように、ガラス基板31の上に軟磁性膜11cを形成する。ガラス基板31の表面は、所定の平滑化処理が予め施されている。軟磁性膜11cは、基板S1を構成するための上掲の軟磁性材料を、例えばスパッタリング法で成膜することにより、形成することができる。軟磁性膜11cの厚さは、例えば10〜1000nmである。
次に、図2Bに示すように、電鋳法により軟磁性板11を形成する。具体的には、電気めっきの原理に基づき、軟磁性膜11cを通電層として利用して、軟磁性膜11c上に同一の軟磁性材料をめっき成長させる。このようにして、充分な厚さを有する軟磁性板11を形成する。この後、図2Cに示すように、軟磁性板11からガラス基板31を剥がす。
次に、軟磁性板11を所定の外径を有するディスクにプレス加工した後、図3Aに示すように、当該軟磁性板11上に液状のフォトレジストを成膜することにより、レジスト膜32を形成する。成膜手法としては、スピンコーティング法を採用することができる。
次に、図3Bに示すように、レジスト膜32に対して露光処理およびその後に現像処理を施すことにより、レジストパターン33を形成する。レジストパターン33は、形成すべきプリグルーブ11bに応じたパターン形状を有する。
次に、図3Cに示すように、レジストパターン33をマスクとして、イオンミリング法により、軟磁性板11において所定の溝すなわちプリグルーブ11bを形成する。この後、軟磁性板11からレジストパターン33を除去する。このようにして、プリグルーブ面11aを有する基板S1が製造される。
光磁気記録媒体X1の製造においては、次に、図4Aに示すように、基板S1におけるプリグルーブ面11a上に、熱伝導層22、誘電体層23、記録磁性部21、および誘電体層24を、順次形成する。各層は、スパッタリング法により形成することができる。
次に、図4Bに示すように、誘電体層24上に保護膜25を形成する。保護膜25の形成においては、まず、誘電体層24上に液状の樹脂組成物を成膜する。成膜手法としてはスピンコート法を採用することができる。当該樹脂組成物としては、保護膜25の構成材料として上掲した樹脂を主成分として含み、且つ、紫外線硬化性、熱硬化性、または触媒硬化性を有するものを使用する。次に、成膜された樹脂組成物を硬化させる。硬化手法としては、樹脂組成物の硬化特性に応じて、樹脂組成物に対する紫外線照射、樹脂の加熱、或は、樹脂に対して触媒を作用させる方法が採用される。触媒を利用する場合には、成膜時の樹脂組成物に対して予め当該触媒を添加しておく。このようにして、保護膜25を形成することができる。
図1に示す構造を基板S1の両面側に設ける場合には、更に、図3Aから図4Bを参照して上述した一連の工程を、基板S1のもう一方の面の側にて行う。以上のようにして、光磁気記録媒体X1を製造することができる。
光磁気記録媒体X1では、基板S1は、軟磁性材料よりなり且つプリグルーブ面11aを有する。すなわち、基板S1は、それ自体が軟磁性層であり且つプリグルーブ層である。
図4Aを参照して上述した工程では、所望の寸法で形成されたプリグルーブ11bを有するプリグルーブ面11aに対して、軟磁性層を介さずに、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21が積層形成される。そのため、記録磁性部21については、寸法精度の高いランドグルーブ形状を有するように適切に形成することができる。すなわち、記録磁性部21については、不当に丸みをおびず且つ不当に大きな表面粗さを有さずに、形成することができる。
加えて、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21は、プリグルーブ層を介さずに軟磁性部(基板S1)に対して直接積層形成されているので、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部(基板S1)とは、充分に近接し得る。
このように、光磁気記録媒体X1では、記録磁性部21において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部(基板S1)との距離を充分に短くすることが可能なのである。
記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部との間の距離が短い光磁気記録媒体X1では、軟磁性部の存在に起因する磁界集中の効果を充分に享受できるので、記録層の記録磁界感度を効率的に向上することが可能である。記録層の記録磁界感度の向上は、記録時における磁気記録ヘッドによる印加磁界の低減を可能にし、その結果、より高周波での記録すなわち高速記録を適切に実現することが可能となる。このような高速記録化は、記録密度の高い光磁気記録媒体の実用化を図るうえで重要である。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体X2を表す。光磁気記録媒体X2は、基板S2と、記録磁性部21と、熱伝導層22と、誘電体層23,24と、保護膜25とを備え、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。本発明では、光磁気記録媒体X2は、図5に示す構造を基板S2の片面側のみに又は両面側に有する。
基板S2は、基材12と軟磁性膜13とからなり、当該軟磁性部13において所望の寸法でプリグルーブ13bが形成されたプリグルーブ面13aを有する。基材12は、例えば平坦なガラス基板や樹脂基板である。軟磁性膜13を構成する軟磁性材料としては、例えば、FeCなどのFe系アモルファス材料、Co系アモルファス材料、パーマロイ、およびセンダストなどが挙げられる。本実施形態では、軟磁性膜13を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度をBs(T)とし、軟磁性膜13の厚さをt(m)とすると、軟磁性膜13は、下記式(1)を満たす飽和磁束密度および厚さを有する。軟磁性膜13については、薄くても式(1)を満たすほどに飽和磁束密度が高ければ、或は、飽和磁束密度が小さくても式(1)を満たすほどに厚ければ、記録磁性部21に含まれる記録層における磁界集中の効果を享受することができる。
光磁気記録媒体X2の記録磁性部21、熱伝導層22、誘電体層23,24、および保護膜25の構成については、光磁気記録媒体X1に関して上述したのと同一である。
Bs×t=2×10−7(Tm) ・・・・(1)
図6Aから図8Bは、光磁気記録媒体X2の製造方法を表す。光磁気記録媒体X2の製造においては、まず、図6Aに示すようなスタンパ34を用意する。スタンパ34は、例えばポリカーボネートなどの樹脂よりなり、基板S2にて形成されることとなるプリグルーブ13bに応じた所定の凹凸形状を有する。
次に、図6Bに示すように、スタンパ34の凹凸表面上に軟磁性薄膜13cを形成する。軟磁性薄膜13cは、上掲の軟磁性材料を例えばスパッタリング法で成膜することにより、形成することができる。軟磁性薄膜13cの厚さは、例えば10〜50nmである。次に、図6Cに示すように、無電解めっき法により、軟磁性薄膜13c上に同一の軟磁性材料を成長させる。これにより、軟磁性膜13が形成される。
次に、図7Aに示すように、軟磁性膜13に対し、接着剤14を介して基材12を接合する。接着剤14としては、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。この後、図7Bに示すように、軟磁性膜13からスタンパ34を剥離する。このようにして、プリグルーブ面13aを有する基板S2が製造される。
光磁気記録媒体X2の製造においては、次に、図8Aに示すように、基板S2におけるプリグルーブ面13a上に、熱伝導層22、誘電体層23、記録磁性部21、および誘電体層24を、順次形成する。各層は、スパッタリング法により形成することができる。この後、図8Bに示すように、誘電体層24上に保護膜25を形成する。保護膜25の形成手法は、図4Bを参照して上述したのと同様である。
図5に示す構造を基板S2の両面側に設ける場合には、更に、図6Aから図8Bを参照して上述した一連の工程を、基板S2のもう一方の面の側に対して行う。以上のようにして、光磁気記録媒体X2を製造することができる。
光磁気記録媒体X2では、基板S2はプリグルーブ面13aを有し、当該プリグルーブ面13aは軟磁性膜13により規定されている。
図8Aを参照して上述した工程では、所望の寸法で形成されたプリグルーブ13bを有するプリグルーブ面13aに対して、軟磁性層を介さずに、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21が積層形成される。そのため、記録磁性部21については、寸法精度の高いランドグルーブ形状を有するように適切に形成することができる。すなわち、記録磁性部21については、不当に丸みをおびず且つ不当に大きな表面粗さを有さずに、形成することができる。
加えて、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21は、プリグルーブ層を介さずに、軟磁性膜13に対して直接積層形成されているので、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13とは、充分に近接し得る。上掲の式(1)を満たすように構成されている軟磁性膜13は、軟磁性部として良好に機能し得る。
このように、光磁気記録媒体X2では、記録磁性部21において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13との距離を充分に短くすることが可能なのである。
記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部との間の距離が短い光磁気記録媒体X2では、軟磁性部の存在に起因する磁界集中の効果を充分に享受できるので、記録層の記録磁界感度を効率的に向上することが可能である。
図9に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、ガラス基板(直径:200mm、表面粗さRa:0.25nm)の上に、軟磁性材料であるCoNiFeをスパッタリング法により成膜することにより、厚さ50nmの軟磁性膜を形成した。
次に、電鋳法により、ガラス基板上に厚さ0.3mmの軟磁性板を形成した。具体的には、電気めっき法により、上述のようにして形成した軟磁性膜を通電層として利用して、1.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成のCoNiFeを軟磁性膜上に成長させた。
次に、軟磁性板をガラス基板から剥離した。この後、プレス機を使用して、外径120mmを有するように当該軟磁性板をプレス加工した。このようにして、軟磁性材料であるCoNiFe合金よりなる軟磁性ディスク(直径:120mm、厚さ:0.3mm、表面粗さRa:0.25nm)を作製した。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、軟磁性板における表面粗さRa0.25nmの面の上に、スピンコーティング法により、フォトレジスト(商品名:DVR−300、日本ゼオン製)を200nmの厚さに塗布した。次に、当該フォトレジスト膜を、100℃で30分間、プリベークした。次に、光ディスク露光装置(露光レーザ:波長351nmのArレーザ、対物レンズ:開口数NA0.90)を使用して、所定のプリグルーブパターン(渦巻き状、グルーブ幅:0.3μm、トラックピッチ:0.3μm)でフォトレジスト膜を露光した。次に、露光されたフォトレジスト膜を現像処理することにより、レジストパターンを形成した。現像液としては、NMD−W(東京応化工業製)を使用した。現像処理の後、当該レジストパターンを、140℃で30分間、ポストベークした。
このようにして軟磁性板上に形成したレジストパターンをマスクとして、イオンミリング装置(アルバック製)を使用して行うイオンミリング法により軟磁性板をエッチングし、当該軟磁性板に対して、所定のパターンを有する深さ50nmのプリグルーブを形成した。本エッチング処理では、エッチングガスとしてArガスを使用し、ガス圧力を0.5Paとし、RF投入電力を0.8kWとし、エッチング時間を10分間とした。
次に、プリグルーブが形成された軟磁性板からレジストパターンを除去した。以上のようにして、本実施例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。本基板は、プリグルーブ面(図9にて太線で表す)に、深さ50nmのプリグルーブパターン(渦巻き状、グルーブ幅:0.3μm、トラックピッチ:0.3μm)を有する。
本光磁気記録媒体の作製においては、次に、DCマグネトロンスパッタリング装置(アルバック製)を使用して行うDCスパッタリング法により、基板においてプリグルーブパターンが形成されている側の面の上にAg合金(AgPdCuSi)を成膜することによって、厚さ15nmの熱伝導層を形成した。具体的には、AgPdCu合金ターゲットとSiターゲットを用いたコスパッタリングを行い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。
次に、DCスパッタリング法により、熱伝導層上にSiNを成膜することによって、厚さ30nmの第1の誘電体層を形成した。具体的には、Siターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスおよびNガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、基板上にSiNを成膜した。本スパッタリングでは、ArガスおよびNガスの流量比を3:1とし、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。
次に、DCスパッタリング法により、第1の誘電体層上に所定の組成のTbFeCoアモルファス合金を成膜することによって、厚さ50nmの記録層を形成した。本スパッタリングにおいては、TbFeCo合金ターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を500Wとした。
次に、DCスパッタリング法により、記録層上にSiNを成膜することによって、厚さ50nmの第2の誘電体層を形成した。SiNの成膜条件は、第1の誘電体層の形成に関して上述したのと同一である。
次に、スピンコート法により、第2の誘電体層上に紫外線硬化性樹脂(商品名:ダイキュアクリア、三菱化学製)を15μmの厚さに成膜した。この後、紫外線(波長365nm近傍)照射により当該紫外線硬化性樹脂膜を硬化させ、第2の誘電体層上に透明な保護膜(厚さ15μm)を形成した。
以上のようにして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
図10に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、所定のランドグルーブ形状を有する樹脂スタンパを用意する。この樹脂スタンパは、ポリカーボネート製であり、従来の光ディスク原盤作製プロセスを経て作製されたNi製スタンパを金型内に配設して行う樹脂射出成形により、成形されたものである。当該樹脂スタンパのランドグルーブ形状は、実施例1に係る光磁気記録媒体基板の有する深さ50nmのプリグルーブパターンと同一のプリグルーブパターンを、後工程にて形成するための形状である。
次に、樹脂スタンパ上に、軟磁性材料であるCoNiFeをスパッタリング法により成膜することにより、厚さ50nmの軟磁性薄膜を形成した。
次に、無電解めっき法により、1.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成のCoNiFeを軟磁性薄膜上に成膜することによって、厚さ500nmの軟磁性膜を形成した。本実施例の軟磁性膜は、上掲の式(1)を満たす構成を有する。また、樹脂スタンパ上に形成された軟磁性材料めっき膜は、当該樹脂板に対して、めっき膜が成長する過程では充分な密着性を有するが、後述の剥離作業を阻害するほどの高い密着性は有さない。
次に、樹脂スタンパ上の軟磁性膜に対し、紫外線硬化性樹脂(商品名:ユピマー、三菱化学製)を介して平坦なガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)を貼り合せた後、紫外線(波長255nm)照射により当該紫外線硬化性樹脂を硬化させた。
次に、紫外線硬化性樹脂を介してガラス基板と一体化されている軟磁性膜を樹脂スタンパから剥離した。このようにして、軟磁性膜(飽和磁束密度:1.0T、厚さ:500nm)とガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)とからなる本実施例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。本基板は、プリグルーブ面(図10にて太線で表す)に、軟磁性膜により規定される深さ50nmのプリグルーブパターンを有する。このプリグルーブパターンは、実施例1におけるプリグルーブパターンと同一である。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、基板の軟磁性膜上に、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)、第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ50:nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
以上のようにして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
〔比較例1〕
図11に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、所定のNi製スタンパのランドグルーブ形状面に対し、紫外線硬化性樹脂(商品名:ユピマー、三菱化学製)を介して平坦なガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)を貼り合せた後、紫外線(波長255nm)照射により当該紫外線硬化性樹脂を硬化させた。これにより、当該樹脂部にて、実施例1,2と同一の、深さ50nmのプリグルーブパターンを形成した。
次に、ガラス基板と一体化されている樹脂部をNi基板から剥離した。このようにして、プリグルーブ面(図11にて太線で表す)を有する樹脂部とガラス基板とからなる本比較例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、基板の樹脂部上に、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)、第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ50:nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
以上のようにして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
〔比較例2〕
図12に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、比較例2と同様にして、プリグルーブを有する樹脂部とガラス基板とからなる光磁気記録媒体基板を作製した。
次に、基板の樹脂部上に、実施例1と同様にして、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)および第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)を形成した。
次に、第1の誘電体層上に、DCスパッタリング法により、CoNiFeを成膜することによって、2.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成の軟磁性層(厚さ:100nm)を形成した。本スパッタリングにおいては、CoNiFe合金ターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。形成された軟磁性層は、上掲の式(1)を満たす構成を有する。また、形成された軟磁性層の露出面の表面粗さ(Ra)は0.6nmであった。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、軟磁性層上に、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ50:nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
以上のようにして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。基板の有するプリグルーブ面は、図12では太線で表す。
〔特性評価〕
実施例1,2および比較例1,2の各光磁気記録媒体について、再生信号におけるビットエラーレート(BER)の記録磁界依存性を調べた。
具体的には、まず、各光磁気記録媒体(光磁気ディスク)における情報トラックに対し、ランダムな信号を記録した。当該記録処理は、所定の光ディスク評価装置を使用して磁界変調記録方式により行った。この評価装置における対物レンズの開口数NAは0.85であり、レーザ波長は405nmである。当該記録処理では、レーザ走査速度を7.5m/sとし、6〜8mWの範囲における最適パワーを有するレーザを情報トラック(ランド部,グルーブ部)ごとに連続照射しつつ、所定の印加磁界(記録磁界)を変調した。
次に、当該光磁気記録媒体を再生し、記録時の変調信号と再生時の復調信号とを比較することにより、記録変調信号に対する再生復調信号の誤り率をビットエラーレート(BER)として算出した。当該再生処理は、記録処理と同一の評価装置を使用して行い、レーザーパワーを1.5mWとし、レーザ走査速度を7.5m/sとした。
このような記録処理およびその後の再生処理を、記録処理における印加磁界(記録磁界)を変化させて各記録磁界ごとに行い、各記録磁界におけるBERを測定した。各光磁気記録媒体におけるBERの記録磁界依存性を、図13のグラフに掲げる。図13のグラフにおいては、横軸にて記録磁界(Oe)を表し、縦軸にてBERを表す。線E1は、実施例1におけるBERの記録磁界依存性を示す。同様に、線E2、線C1、および線C2は、各々、実施例2、比較例1、および比較例2におけるBERの記録磁界依存性を示す。
図13のグラフからは、実施例1,2の光磁気記録媒体は、比較例1,2の光磁気記録媒体よりもBERが低いことが判る。BER特性におけるこのような相違は、比較例1,2の光磁気記録媒体の有する記録層よりも、実施例1,2の光磁気記録媒体の有する記録層の方が、記録磁界(印加磁界)に対する感度が高いこと示している。10×10−4のBERを得るために実施例1の光磁気記録媒体に対して印加すべき記録磁界は、約95Oeである。同様に、10×10−4のBERを得るために実施例2および比較例1の光磁気記録媒体に対して印加すべき記録磁界は、各々、約125Oeおよび約180である。記録層の記録磁界感度が高いほど、同一BERを達成するのに必要な記録磁界は小さい。
比較例2の光磁気記録媒体では、プリグルーブ層(基板の樹脂部)上に軟磁性層が形成されているので、当該軟磁性層の成長上端における表面粗さ(Ra)は、0.6nmと非常に大きい。このような大きな表面粗さに起因して記録層における磁区に対するピンニング効果が生じ、その結果、記録処理における記録層での磁化反転が抑制されるために、同一記録磁界においては、比較例2の光磁気記録媒体は他の光磁気記録媒体よりもBERが大きいと考えられる。
【書類名】 明細書
【特許請求の範囲】
【請求項1】 プリグルーブが形成されたプリグルーブ面を有し、且つ、少なくとも当該プリグルーブ面は軟磁性材料よりなる、基板と、
記録機能および再生機能を担う記録磁性部を含み、且つ、前記基板の前記プリグルーブ面上に設けられている、材料膜構造部と、を備える光磁気記録媒体。
【請求項】 プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、電鋳法により軟磁性材料を成長させることによって、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写されたプリグルーブ面を有し且つ軟磁性材料よりなる基板を形成するための工程と、
前記基板と前記スタンパとを分離するための工程と、を含む、光磁気記録媒体基板の製造方法。
【請求項】 軟磁性板の表面にレジストパターンを形成するための工程と、
前記軟磁性板に対し、前記レジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行うことにより、プリグルーブを形成するための工程と、
前記軟磁性板から前記レジストパターンを除去するための工程と、を含む、光磁気記録媒体基板の製造方法。
【請求項】 プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、軟磁性材料を成膜することにより、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写された軟磁性膜を形成するための工程と、
前記軟磁性膜上に樹脂層を形成することにより、当該樹脂層および前記軟磁性膜よりなる積層構造を有する基板を形成するための工程と、
前記基板と前記スタンパとを分離するための工程と、を含む、光磁気記録媒体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】
本発明は、軟磁性部を有する光磁気記録媒体、および、そのような光磁気記録媒体を作製するのに用いることのできる基板を製造するための方法に関する。
【0002】
【背景技術】
近年、光磁気記録媒体が注目を集めている。光磁気記録媒体は、磁性材料における種々の磁気特性を利用して構成され、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担う書換え可能な記録媒体である。光磁気記録媒体は、1または2以上の垂直磁化膜からなる記録磁性部を有し、当該記録磁性部の記録層に信号が記録される。記録に際しては、対物レンズを介して集光されたレーザを照射することにより記録層の所定箇所を昇温させつつ、当該箇所に所定の磁界が印加される。このようにして、記録層において磁化方向の変化として所定の信号が記録される。再生に際しては、この記録信号が、所定の光学系で読み取られる。
【0003】
光磁気記録媒体の記録密度を向上するための手法の一つとして、記録処理の際に媒体に対してレーザを照射する領域のサイズ、即ちスポット径を、小さくすることが知られている。スポットの小径化により、媒体のトラックピッチを短く設計したり、記録マーク長を短くすることが可能となり、記録密度の向上を図ることができるのである。スポット径は、照射レーザの波長を短くしたり、当該照射レーザを集光するための対物レンズ(媒体に対面するレンズ)の開口数NAを大きくすることにより、小さくすることができる。
【0004】
レンズの開口数NAが大きくなるほど当該レンズの焦点距離が短くなるところ、光磁気記録媒体の技術の分野においては、開口数NAの大きなレンズを適用すべく、従来のバックイルミネーション方式に代えてフロントイルミネーション方式の実用化に対する要求が高い。
【0005】
バックイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録処理や再生処理にて、記録磁性部に対して透明な基板の側からレーザが照射される。当該透明基板は、媒体の剛性を確保するために相当程度の厚さを必要とするので、バックイルミネーション方式光磁気記録媒体に対しては、焦点距離のより短いレンズほど即ち開口数NAのより大きなレンズほど、採用するのが困難となる。
【0006】
これに対し、フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録処理や再生処理にて、記録磁性部について基板とは反対の側に設けられている透明保護膜の側から、当該記録磁性部に対してレーザが照射される。当該透明保護膜は相当程度に薄く形成することができるので、フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体に対しては、焦点距離の短いレンズすなわち開口数NAの大きなレンズを採用することが可能なのである。
【0007】
フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録磁性部に含まれる記録層について、記録時における磁気記録ヘッド(電磁石)からの磁界に対する感度を向上することを目的として、軟磁性層が設けられる場合がある。
【0008】
図14は、従来の光磁気記録媒体の一例である光磁気記録媒体X3の積層構成を表す。光磁気記録媒体X3は、基板91と、記録磁性部92と、軟磁性層93と、プリグルーブ層94と、熱伝導層95と、誘電体層96,97と、保護膜98とからなる積層構造を有し、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。これらは、軟磁性層93、プリグルーブ層94、熱伝導層95、誘電体層96、記録磁性部92、誘電体層97、および保護膜98の順で、基板91の側から積層形成される。図14では、プリグルーブ層94において、所望の寸法で形成されたプリグルーブを有する面を、太線で表す。
【0009】
記録磁性部92は、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担うことが可能な磁性構造を有し、再生方式に応じた1または2以上の垂直磁化膜よりなる。当該垂直磁化膜の一つは記録層である。軟磁性層93は、高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向(面内方向)に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。プリグルーブ層94は、樹脂材料よりなり、熱伝導層95との接触面においてランドグルーブ形成用の凹凸形状を有する層である。熱伝導層95は、記録磁性部92にて発生する熱を基板91側へと効率よく伝導するための部位である。誘電体層96,97は、記録磁性部92に対する外部からの物理的および化学的な影響を回避するための部位である。保護膜98は、記録磁性部92を特に塵埃から保護するための部位であり、光透過性の樹脂材料よりなる。
【0010】
光磁気記録媒体X3では、高透磁率の軟磁性層93が存在するため、記録時において、磁気記録ヘッドから記録磁性部92に印加される記録磁界の磁束は記録磁性部92にて拡散せずに集中する傾向にある。すなわち、記録磁性部92に含まれる記録層の記録磁界感度は、軟磁性層93が存在しない場合よりも向上している。軟磁性層を有するこのような光磁気記録媒体については、例えば特開平3−105741号公報や特開平3−137837号公報に開示されている。
【0011】
軟磁性層の存在に起因して記録層にて磁界が集中するという効果は、記録層と軟磁性層とが近接するほど、大きい。しかしながら、従来の光磁気記録媒体X3では、記録層を含む記録磁性部92と軟磁性層93との間にプリグルーブ層94が介在している。プリグルーブ層94は、一般に紫外線硬化性樹脂により構成されており、凹凸形状を適切に形成するためには少なくとも10μm以上の厚さが必要である。記録層を含む記録磁性部92と軟磁性層93とがこのように相当程度に離れているため、光磁気記録媒体X3では、磁界集中の程度は低い場合が多い。
【0012】
記録磁性部92と軟磁性層93の間にプリグルーブ層94を設ける構成に代えて、記録磁性部92とプリグルーブ層94の間に軟磁性層93を設ける構成を採用すると、記録磁性部92と軟磁性層93との距離は、より短くなる。しかしながら、この場合、記録磁性部92にて適切なランドグルーブ形状を形成することができず、その結果、実用的な光磁気記録媒体が得られない。
【0013】
磁界集中の効果を得るためには、軟磁性層93については少なくとも100nm程度以上の厚さが必要であるところ、スパッタリング法により100nm程度以上の厚さまで軟磁性材料をプリグルーブ層94上に成膜すると、当該軟磁性層93にて形成される凹凸形状は、プリグルーブ層94自体の凹凸形状から相当程度に変化して丸みをおびる。そのため、当該軟磁性層93の上方に更に積層形成される記録磁性部92において形成されるランドグルーブ形状の、プリグルーブ層94の凹凸形状からの逸脱は、極めて大きくなってしまう。加えて、スパッタリング法により100nm程度以上の厚さまで軟磁性材料をプリグルーブ層94上に成膜すると、当該軟磁性層93の成長上端側の表面粗さは、相当程度に大きい。そのため、当該軟磁性層93の上方に更に積層形成される記録磁性部92の成長上端側の表面粗さは不当に大きくなってしまう。
【0014】
このように、記録磁性部92とプリグルーブ層94の間に軟磁性層93を設ける構成を採用すると、記録磁性部92にて適切なランドグルーブ形状を形成することができないのである。記録磁性部92にて適切にランドグルーブ形状を形成できない場合、良好な記録再生特性が得られない。例えば、充分に高いCNRが得られない。
【0015】
【発明の開示】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、記録磁性部に含まれる記録層とその記録磁界感度を向上するための軟磁性部とを適切に近接して設けることのできる光磁気記録媒体、および、そのような光磁気記録媒体を作製するのに用いることのできる基板を製造するための方法を、提供することを目的とする。
【0016】
本発明の第1の側面によると光磁気記録媒体が提供される。この光磁気記録媒体は、基板および材料膜構造部を備える。基板は、プリグルーブが形成されたプリグルーブ面を有し、且つ、少なくとも当該プリグルーブ面は軟磁性材料よりなる。材料膜構造部は、記録機能および再生機能を担う記録磁性部を含み、且つ、基板のプリグルーブ面上に設けられている。本発明におけるプリグルーブは、スタンパにおいて設計されたランドグルーブ形状(凹凸形状)が転写されて形成される形状であり、スタンパのランドグルーブ形状を直接に反映する形状である。したがって、本発明におけるプリグルーブには、スタンパのランドグルーブ形状が転写されて形成される形状の表面に材料が成膜されることにより生ずる凹凸形状は、含まれない。また、本発明における材料膜構造部は、多層構造を有して基板上に積層形成される部位である。
【0017】
このような構成を有する光磁気記録媒体においては、記録磁性部に含まれる記録層と、その記録磁界感度を向上するための軟磁性部とを、適切に近接して設けることができる。本発明の第1の側面では、基板における、プリグルーブが形成されているプリグルーブ面は、軟磁性材料により構成されている。すなわち、基板は、少なくともその表面の一部に、プリグルーブ面を規定する軟磁性部を有する。この軟磁性部の量ないし厚さを調節することにより、当該プリグルーブ面の上方に設けられる記録層の記録磁界感度を所望の程度に向上することができる。所望の寸法で形成されたプリグルーブ形状を有するプリグルーブ面に対して、軟磁性層を介さずに、記録磁性部を含む材料膜構造部は直接積層形成されているので、当該記録磁性部は、適切なランドグルーブ形状を有し得る。また、記録磁性部を含む材料膜構造部は、プリグルーブ層を介さずに軟磁性部に対して直接積層形成されているので、当該記録磁性部に含まれる記録層と軟磁性部とは、充分に近接し得る。
【0018】
このように、本発明の第1の側面に係る光磁気記録媒体では、記録磁性部において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、当該記録磁性部に含まれる記録層と軟磁性との距離を充分に短くすることが可能なのである。
【0019】
本発明の第1の側面において、好ましい実施の形態では、基板は軟磁性材料よりなる。この場合、軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有するのが好ましい。本構成では、基板全体が軟磁性に相当する。媒体の剛性を確保できる程度の厚さを有する基板の全体を軟磁性材料により構成する場合、当該軟磁性基板による磁界集中の効果を充分に得るうえでは、当該軟磁性材料の飽和磁束密度については、0.5以上が好適である。
【0020】
他の好ましい実施の形態では、基板は、プリグルーブ面を構成する軟磁性膜を有する。この場合、軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10-7Tm以上であるのが好ましい。軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度をBs(T)とし、当該軟磁性膜の厚さをt(m)をする場合、軟磁性膜により磁化集中の効果を充分に得るうえでは、Bs×tは、2×10-7Tm以上が好適である。
【0021】
本発明の第1の側面において、好ましくは、プリグルーブ面は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する。
【0022】
光磁気記録媒体の技術の分野では、再生信号読取り用の光学系における分解能の限界を超えて高密度に記録された信号を実用的に再生するための、種々の再生方式が開発されている。例えば、MSR(magnetically induced super resolution)、MAMMOS(magnetic amplifying magneto-optical system)、および、DWDD(domain wall displacement detection)である。本発明の第1の側面において、材料膜構造部は、このようなMSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式での再生を実現するための多層磁性構造を有するのが好ましい。本発明の効果は、再生分解能に優れたMSR方式、MAMMOS方式、およびDWDD方式の光磁気記録媒体において本発明を実施する場合に、特に実益が高い。
【0023】
本発明の第2の側面によると光磁気記録媒体基板の製造方法が提供される。この方法は、プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、電鋳法により軟磁性材料を成長させることによって、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写されたプリグルーブ面を有し且つ軟磁性材料よりなる基板を形成するための工程と、基板とスタンパとを分離するための工程と、を含む。
【0024】
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第2の側面において、好ましくは、軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する。
【0025】
本発明の第3の側面によると光磁気記録媒体基板の他の製造方法が提供される。この方法は、軟磁性板の表面にレジストパターンを形成するための工程と、軟磁性板に対し、レジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行うことにより、プリグルーブを形成するための工程と、軟磁性板からレジストパターンを除去するための工程と、を含む。
【0026】
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第3の側面において、好ましくは、エッチング処理はイオンミリング法により行う。また、好ましくは、軟磁性板は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する軟磁性材料よりなる。好ましくは、軟磁性板は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する。
【0027】
本発明の第4の側面によると光磁気記録媒体基板の他の製造方法が提供される。この方法は、プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、軟磁性材料を成膜することにより、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写された軟磁性膜を形成するための工程と、軟磁性膜上に樹脂層を形成することにより、当該樹脂層および軟磁性膜よりなる積層構造を有する基板を形成するための工程と、基板とスタンパとを分離するための工程と、を含む。
【0028】
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第4の側面において、好ましくは、軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10-7Tm以上である。
【0029】
好ましくは、軟磁性膜は無電解めっき法により形成され、且つ、スタンパはポリカーボネート(PC)またはポリメチルメタクリレート(PMMA)よりなる。軟磁性材料よりなる無電解めっき膜とPCやPMMAとの間の密着性は比較的低い。したがって、本構成は、基板とスタンパとを分離するための工程を良好に行ううえで好適である。
【0030】
【発明を実施するための最良の形態】
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光磁気記録媒体X1を表す。光磁気記録媒体X1は、基板S1と、記録磁性部21と、熱伝導層22と、誘電体層23,24と、保護膜25とを備え、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。本発明では、光磁気記録媒体X1は、図1に示す構造を基板S1の片面側のみに又は両面側に有する。また、記録磁性部21、熱伝導層22、誘電体層23,24、および保護膜25は、本発明における材料膜構造部を構成する。
【0031】
基板S1は、軟磁性材料よりなり、所望の寸法でプリグルーブ11bが形成されたプリグルーブ面11aを有する。基板S1を構成する軟磁性材料としては、例えば、FeCなどのFe系アモルファス材料、Co系アモルファス材料、パーマロイ、およびセンダストなどが挙げられる。
【0032】
記録磁性部21は、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担うことが可能な、1または2以上の磁性膜よりなる磁性構造を有し、光磁気記録媒体X1における情報トラックを構成する。例えば、記録磁性部21は、記録機能および再生機能を併有する単一の記録層よりなる。或は、記録磁性部21は、相対的に保磁力が大きくて記録機能を担う記録層と、再生用レーザにおけるカー回転角が相対的に大きくて再生機能を担う再生層とからなる、2層構造を有する。或は、記録磁性部21は、MSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式での再生を実現するための、記録層、再生層、およびこれらの間の中間層を含む少なくとも3層の構造を有する。
【0033】
記録磁性部21のとり得る各構造における各層は、希土類元素と遷移金属とのアモルファス合金よりなり、垂直磁気異方性を有して垂直方向に磁化された垂直磁化膜である。垂直方向とは、各層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向をいう。希土類元素としては、Tb,Gd,Dy,Nd,またはPrなどを用いることができる。遷移金属としては、FeやCoなどを用いることができる。
【0034】
より具体的には、記録層は、例えば、所定の組成を有するTbFeCо,DyFeCо,またはTbDyFeCоよりなる。再生層を設ける場合、当該再生層は、例えば、所定の組成を有するGdFeCо,GdDyFeCо,GdTbDyFeCо,NdDyFeCо,NdGdFeCо,またはPrDyFeCоよりなる。中間層を設ける場合、当該中間層は、例えば、所定の組成を有するGdFe,TbFe,GdFeCо,GdDyFeCо,GdTbDyFeCо,NdDyFeCо,NdGdFeCо,またはPrDyFeCоよりなる。各層の厚さは、記録磁性部21に所望される磁性構造に応じて決定される。
【0035】
熱伝導層22は、レーザ照射時に記録磁性部21などにて発生する熱を効率よく基板S1へ伝えるための部位であり、例えば、Ag,Ag合金(AgPdCuSi,AgPdCuなど),Al合金(AlTi,AlCrなど),Au,またはPtなどの高熱伝導材料よりなる。熱伝導層22の厚さは、例えば10〜50nmである。
【0036】
誘電体層23,24は、記録磁性部21に対する外部からの磁気的影響を回避ないし抑制するための部位であり、例えば、SiN,SiO2,YSiO2,ZnSiO2,AlO,またはAlNよりなる。誘電体層23の厚さは、例えば10〜30nmである。誘電体層24の厚さは、例えば35〜50nmである。
【0037】
保護膜25は、光磁気記録媒体X1の記録用レーザおよび再生用レーザに対して充分な透過性を有する樹脂よりなり、その厚さは例えば10〜40μmである。保護膜25を構成するための樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、エポキシ樹脂、またはポリオレフィン樹脂が挙げられる。
【0038】
図2Aから図4Bは、光磁気記録媒体X1の製造方法を表す。光磁気記録媒体X1の製造においては、まず、図2Aに示すように、ガラス基板31の上に軟磁性膜11cを形成する。ガラス基板31の表面は、所定の平滑化処理が予め施されている。軟磁性膜11cは、基板S1を構成するための上掲の軟磁性材料を、例えばスパッタリング法で成膜することにより、形成することができる。軟磁性膜11cの厚さは、例えば10〜1000nmである。
【0039】
次に、図2Bに示すように、電鋳法により軟磁性板11を形成する。具体的には、電気めっきの原理に基づき、軟磁性膜11cを通電層として利用して、軟磁性膜11c上に同一の軟磁性材料をめっき成長させる。このようにして、充分な厚さを有する軟磁性板11を形成する。この後、図2Cに示すように、軟磁性板11からガラス基板31を剥がす。
【0040】
次に、軟磁性板11を所定の外径を有するディスクにプレス加工した後、図3Aに示すように、当該軟磁性板11上に液状のフォトレジストを成膜することにより、レジスト膜32を形成する。成膜手法としては、スピンコーティング法を採用することができる。
【0041】
次に、図3Bに示すように、レジスト膜32に対して露光処理およびその後に現像処理を施すことにより、レジストパターン33を形成する。レジストパターン33は、形成すべきプリグルーブ11bに応じたパターン形状を有する。
【0042】
次に、図3Cに示すように、レジストパターン33をマスクとして、イオンミリング法により、軟磁性板11において所定の溝すなわちプリグルーブ11bを形成する。この後、軟磁性板11からレジストパターン33を除去する。このようにして、プリグルーブ面11aを有する基板S1が製造される。
【0043】
光磁気記録媒体X1の製造においては、次に、図4Aに示すように、基板S1におけるプリグルーブ面11a上に、熱伝導層22、誘電体層23、記録磁性部21、および誘電体層24を、順次形成する。各層は、スパッタリング法により形成することができる。
【0044】
次に、図4Bに示すように、誘電体層24上に保護膜25を形成する。保護膜25の形成においては、まず、誘電体層24上に液状の樹脂組成物を成膜する。成膜手法としてはスピンコート法を採用することができる。当該樹脂組成物としては、保護膜25の構成材料として上掲した樹脂を主成分として含み、且つ、紫外線硬化性、熱硬化性、または触媒硬化性を有するものを使用する。次に、成膜された樹脂組成物を硬化させる。硬化手法としては、樹脂組成物の硬化特性に応じて、樹脂組成物に対する紫外線照射、樹脂の加熱、或は、樹脂に対して触媒を作用させる方法が採用される。触媒を利用する場合には、成膜時の樹脂組成物に対して予め当該触媒を添加しておく。このようにして、保護膜25を形成することができる。
【0045】
図1に示す構造を基板S1の両面側に設ける場合には、更に、図3Aから図4Bを参照して上述した一連の工程を、基板S1のもう一方の面の側にて行う。以上のようにして、光磁気記録媒体X1を製造することができる。
【0046】
光磁気記録媒体X1では、基板S1は、軟磁性材料よりなり且つプリグルーブ面11aを有する。すなわち、基板S1は、それ自体が軟磁性層であり且つプリグルーブ層である。
【0047】
図4Aを参照して上述した工程では、所望の寸法で形成されたプリグルーブ11bを有するプリグルーブ面11aに対して、軟磁性層を介さずに、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21が積層形成される。そのため、記録磁性部21については、寸法精度の高いランドグルーブ形状を有するように適切に形成することができる。すなわち、記録磁性部21については、不当に丸みをおびず且つ不当に大きな表面粗さを有さずに、形成することができる。
【0048】
加えて、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21は、プリグルーブ層を介さずに軟磁性部(基板S1)に対して直接積層形成されているので、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部(基板S1)とは、充分に近接し得る。
【0049】
このように、光磁気記録媒体X1では、記録磁性部21において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部(基板S1)との距離を充分に短くすることが可能なのである。
【0050】
記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部との間の距離が短い光磁気記録媒体X1では、軟磁性部の存在に起因する磁界集中の効果を充分に享受できるので、記録層の記録磁界感度を効率的に向上することが可能である。記録層の記録磁界感度の向上は、記録時における磁気記録ヘッドによる印加磁界の低減を可能にし、その結果、より高周波での記録すなわち高速記録を適切に実現することが可能となる。このような高速記録化は、記録密度の高い光磁気記録媒体の実用化を図るうえで重要である。
【0051】
図5は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体X2を表す。光磁気記録媒体X2は、基板S2と、記録磁性部21と、熱伝導層22と、誘電体層23,24と、保護膜25とを備え、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。本発明では、光磁気記録媒体X2は、図5に示す構造を基板S2の片面側のみに又は両面側に有する。
【0052】
基板S2は、基材12と軟磁性膜13とからなり、当該軟磁性13において所望の寸法でプリグルーブ13bが形成されたプリグルーブ面13aを有する。基材12は、例えば平坦なガラス基板や樹脂基板である。軟磁性膜13を構成する軟磁性材料としては、例えば、FeCなどのFe系アモルファス材料、Co系アモルファス材料、パーマロイ、およびセンダストなどが挙げられる。本実施形態では、軟磁性膜13を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度をBs(T)とし、軟磁性膜13の厚さをt(m)とすると、軟磁性膜13は、下記式(1)を満たす飽和磁束密度および厚さを有する。軟磁性膜13については、薄くても式(1)を満たすほどに飽和磁束密度が高ければ、或は、飽和磁束密度が小さくても式(1)を満たすほどに厚ければ、記録磁性部21に含まれる記録層における磁界集中の効果を享受することができる。
【0053】
光磁気記録媒体X2の記録磁性部21、熱伝導層22、誘電体層23,24、および保護膜25の構成については、光磁気記録媒体X1に関して上述したのと同一である。
【0054】
【数1】
Figure 2004059637
【0055】
図6Aから図8Bは、光磁気記録媒体X2の製造方法を表す。光磁気記録媒体X2の製造においては、まず、図6Aに示すようなスタンパ34を用意する。スタンパ34は、例えばポリカーボネートなどの樹脂よりなり、基板S2にて形成されることとなるプリグルーブ13bに応じた所定の凹凸形状を有する。
【0056】
次に、図6Bに示すように、スタンパ34の凹凸表面上に軟磁性薄膜13cを形成する。軟磁性薄膜13cは、上掲の軟磁性材料を例えばスパッタリング法で成膜することにより、形成することができる。軟磁性薄膜13cの厚さは、例えば10〜50nmである。次に、図6Cに示すように、無電解めっき法により、軟磁性薄膜13c上に同一の軟磁性材料を成長させる。これにより、軟磁性膜13が形成される。
【0057】
次に、図7Aに示すように、軟磁性膜13に対し、接着剤14を介して基材12を接合する。接着剤14としては、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。この後、図7Bに示すように、軟磁性膜13からスタンパ34を剥離する。このようにして、プリグルーブ面13aを有する基板S2が製造される。
【0058】
光磁気記録媒体X2の製造においては、次に、図8Aに示すように、基板S2におけるプリグルーブ面13a上に、熱伝導層22、誘電体層23、記録磁性部21、および誘電体層24を、順次形成する。各層は、スパッタリング法により形成することができる。この後、図8Bに示すように、誘電体層24上に保護膜25を形成する。保護膜25の形成手法は、図4Bを参照して上述したのと同様である。
【0059】
図5に示す構造を基板S2の両面側に設ける場合には、更に、図6Aから図8Bを参照して上述した一連の工程を、基板S2のもう一方の面の側に対して行う。以上のようにして、光磁気記録媒体X2を製造することができる。
【0060】
光磁気記録媒体X2では、基板S2はプリグルーブ面13aを有し、当該プリグルーブ面13aは軟磁性膜13により規定されている。
【0061】
図8Aを参照して上述した工程では、所望の寸法で形成されたプリグルーブ13bを有するプリグルーブ面13aに対して、軟磁性層を介さずに、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21が積層形成される。そのため、記録磁性部21については、寸法精度の高いランドグルーブ形状を有するように適切に形成することができる。すなわち、記録磁性部21については、不当に丸みをおびず且つ不当に大きな表面粗さを有さずに、形成することができる。
【0062】
加えて、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21は、プリグルーブ層を介さずに、軟磁性膜13に対して直接積層形成されているので、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13とは、充分に近接し得る。上掲の式(1)を満たすように構成されている軟磁性膜13は、軟磁性部として良好に機能し得る。
【0063】
このように、光磁気記録媒体X2では、記録磁性部21において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13との距離を充分に短くすることが可能なのである。
【0064】
記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13との間の距離が短い光磁気記録媒体X2では、軟磁性部の存在に起因する磁界集中の効果を充分に享受できるので、記録層の記録磁界感度を効率的に向上することが可能である。
【0065】
〔実施例1〕
図9に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
【0066】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、ガラス基板(直径:200mm、表面粗さRa:0.25nm)の上に、軟磁性材料であるCoNiFeをスパッタリング法により成膜することにより、厚さ50nmの軟磁性膜を形成した。
【0067】
次に、電鋳法により、ガラス基板上に厚さ0.3mmの軟磁性板を形成した。具体的には、電気めっき法により、上述のようにして形成した軟磁性膜を通電層として利用して、1.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成のCoNiFeを軟磁性膜上に成長させた。
【0068】
次に、軟磁性板をガラス基板から剥離した。この後、プレス機を使用して、外径120mmを有するように当該軟磁性板をプレス加工した。このようにして、軟磁性材料であるCoNiFe合金よりなる軟磁性ディスク(直径:120mm、厚さ:0.3mm、表面粗さRa:0.25nm)を作製した。
【0069】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、軟磁性板における表面粗さRa0.25nmの面の上に、スピンコーティング法により、フォトレジスト(商品名:DVR−300、日本ゼオン製)を200nmの厚さに塗布した。次に、当該フォトレジスト膜を、100℃で30分間、プリベークした。次に、光ディスク露光装置(露光レーザ:波長351nmのArレーザ、対物レンズ:開口数NA0.90)を使用して、所定のプリグルーブパターン(渦巻き状、グルーブ幅:0.3μm、トラックピッチ:0.3μm)でフォトレジスト膜を露光した。次に、露光されたフォトレジスト膜を現像処理することにより、レジストパターンを形成した。現像液としては、NMD−W(東京応化工業製)を使用した。現像処理の後、当該レジストパターンを、140℃で30分間、ポストベークした。
【0070】
このようにして軟磁性板上に形成したレジストパターンをマスクとして、イオンミリング装置(アルバック製)を使用して行うイオンミリング法により軟磁性板をエッチングし、当該軟磁性板に対して、所定のパターンを有する深さ50nmのプリグルーブを形成した。本エッチング処理では、エッチングガスとしてArガスを使用し、ガス圧力を0.5Paとし、RF投入電力を0.8kWとし、エッチング時間を10分間とした。
【0071】
次に、プリグルーブが形成された軟磁性板からレジストパターンを除去した。以上のようにして、本実施例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。本基板は、プリグルーブ面(図9にて太線で表す)に、深さ50nmのプリグルーブパターン(渦巻き状、グルーブ幅:0.3μm、トラックピッチ:0.3μm)を有する。
【0072】
本光磁気記録媒体の作製においては、次に、DCマグネトロンスパッタリング装置(アルバック製)を使用して行うDCスパッタリング法により、基板においてプリグルーブパターンが形成されている側の面の上にAg合金(AgPdCuSi)を成膜することによって、厚さ15nmの熱伝導層を形成した。具体的には、AgPdCu合金ターゲットとSiターゲットを用いたコスパッタリングを行い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。
【0073】
次に、DCスパッタリング法により、熱伝導層上にSiNを成膜することによって、厚さ30nmの第1の誘電体層を形成した。具体的には、Siターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスおよびN2ガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、基板上にSiNを成膜した。本スパッタリングでは、ArガスおよびN2ガスの流量比を3:1とし、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。
【0074】
次に、DCスパッタリング法により、第1の誘電体層上に所定の組成のTbFeCoアモルファス合金を成膜することによって、厚さ50nmの記録層を形成した。本スパッタリングにおいては、TbFeCo合金ターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を500Wとした。
【0075】
次に、DCスパッタリング法により、記録層上にSiNを成膜することによって、厚さ50nmの第2の誘電体層を形成した。SiNの成膜条件は、第1の誘電体層の形成に関して上述したのと同一である。
【0076】
次に、スピンコート法により、第2の誘電体層上に紫外線硬化性樹脂(商品名:ダイキュアクリア、三菱化学製)を15μmの厚さに成膜した。この後、紫外線(波長365nm近傍)照射により当該紫外線硬化性樹脂膜を硬化させ、第2の誘電体層上に透明な保護膜(厚さ15μm)を形成した。
【0077】
以上のようにして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
【0078】
〔実施例2〕
図10に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
【0079】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、所定のランドグルーブ形状を有する樹脂スタンパを用意する。この樹脂スタンパは、ポリカーボネート製であり、従来の光ディスク原盤作製プロセスを経て作製されたNi製スタンパを金型内に配設して行う樹脂射出成形により、成形されたものである。当該樹脂スタンパのランドグルーブ形状は、実施例1に係る光磁気記録媒体基板の有する深さ50nmのプリグルーブパターンと同一のプリグルーブパターンを、後工程にて形成するための形状である。
【0080】
次に、樹脂スタンパ上に、軟磁性材料であるCoNiFeをスパッタリング法により成膜することにより、厚さ50nmの軟磁性薄膜を形成した。
【0081】
次に、無電解めっき法により、1.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成のCoNiFeを軟磁性薄膜上に成膜することによって、厚さ500nmの軟磁性膜を形成した。本実施例の軟磁性膜は、上掲の式(1)を満たす構成を有する。また、軟磁性材料めっき膜は、樹脂スタンパに対して、めっき膜が成長する過程では充分な密着性を有するが、後述の剥離作業を阻害するほどの高い密着性は有さない。
【0082】
次に、樹脂スタンパ上の軟磁性膜に対し、紫外線硬化性樹脂(商品名:ユピマー、三菱化学製)を介して平坦なガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)を貼り合せた後、紫外線(波長255nm)照射により当該紫外線硬化性樹脂を硬化させた。
【0083】
次に、紫外線硬化性樹脂を介してガラス基板と一体化されている軟磁性膜を樹脂スタンパから剥離した。このようにして、軟磁性膜(飽和磁束密度:1.0T、厚さ:500nm)とガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)とからなる本実施例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。本基板は、プリグルーブ面(図10にて太線で表す)に、軟磁性膜により規定される深さ50nmのプリグルーブパターンを有する。このプリグルーブパターンは、実施例1におけるプリグルーブパターンと同一である。
【0084】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、基板の軟磁性膜上に、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)、第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ:50nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
【0085】
以上のようにして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
【0086】
〔比較例1〕
図11に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
【0087】
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、所定のNi製スタンパのランドグルーブ形状面に対し、紫外線硬化性樹脂(商品名:ユピマー、三菱化学製)を介して平坦なガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)を貼り合せた後、紫外線(波長255nm)照射により当該紫外線硬化性樹脂を硬化させた。これにより、当該樹脂部にて、実施例1,2と同一の、深さ50nmのプリグルーブパターンを形成した。
【0088】
次に、ガラス基板と一体化されている樹脂部をNi基板から剥離した。このようにして、プリグルーブ面(図11にて太線で表す)を有する樹脂部とガラス基板とからなる本比較例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。
【0089】
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、基板の樹脂部上に、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)、第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ:50nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
【0090】
以上のようにして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
【0091】
〔比較例2〕
図12に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
【0092】
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、比較例と同様にして、プリグルーブを有する樹脂部とガラス基板とからなる光磁気記録媒体基板を作製した。
【0093】
次に、基板の樹脂部上に、実施例1と同様にして、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)および第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)を形成した。
【0094】
次に、第1の誘電体層上に、DCスパッタリング法により、CoNiFeを成膜することによって、2.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成の軟磁性層(厚さ:100nm)を形成した。本スパッタリングにおいては、CoNiFe合金ターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。形成された軟磁性層は、上掲の式(1)を満たす構成を有する。また、形成された軟磁性層の露出面の表面粗さ(Ra)は0.6nmであった。
【0095】
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、軟磁性層上に、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ:50nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
【0096】
以上のようにして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。基板の有するプリグルーブ面は、図12では太線で表す。
【0097】
〔特性評価〕
実施例1,2および比較例1,2の各光磁気記録媒体について、再生信号におけるビットエラーレート(BER)の記録磁界依存性を調べた。
【0098】
具体的には、まず、各光磁気記録媒体(光磁気ディスク)における情報トラックに対し、ランダムな信号を記録した。当該記録処理は、所定の光ディスク評価装置を使用して磁界変調記録方式により行った。この評価装置における対物レンズの開口数NAは0.85であり、レーザ波長は405nmである。当該記録処理では、レーザ走査速度を7.5m/sとし、6〜8mWの範囲における最適パワーを有するレーザを情報トラック(ランド部,グルーブ部)ごとに連続照射しつつ、所定の印加磁界(記録磁界)を変調した。
【0099】
次に、当該光磁気記録媒体を再生し、記録時の変調信号と再生時の復調信号とを比較することにより、記録変調信号に対する再生復調信号の誤り率をビットエラーレート(BER)として算出した。当該再生処理は、記録処理と同一の評価装置を使用して行い、レーザーパワーを1.5mWとし、レーザ走査速度を7.5m/sとした。
【0100】
このような記録処理およびその後の再生処理を、記録処理における印加磁界(記録磁界)を変化させて各記録磁界ごとに行い、各記録磁界におけるBERを測定した。各光磁気記録媒体におけるBERの記録磁界依存性を、図13のグラフに掲げる。図13のグラフにおいては、横軸にて記録磁界(Oe)を表し、縦軸にてBERを表す。線E1は、実施例1におけるBERの記録磁界依存性を示す。同様に、線E2、線C1、および線C2は、各々、実施例2、比較例1、および比較例2におけるBERの記録磁界依存性を示す。
【0101】
図13のグラフからは、実施例1,2の光磁気記録媒体は、比較例1,2の光磁気記録媒体よりもBERが低いことが判る。BER特性におけるこのような相違は、比較例1,2の光磁気記録媒体の有する記録層よりも、実施例1,2の光磁気記録媒体の有する記録層の方が、記録磁界(印加磁界)に対する感度が高いこと示している。×10-4のBERを得るために実施例1の光磁気記録媒体に対して印加すべき記録磁界は、約95Oeである。同様に、×10-4のBERを得るために実施例2および比較例1の光磁気記録媒体に対して印加すべき記録磁界は、各々、約125Oeおよび約180Oeである。記録層の記録磁界感度が高いほど、同一BERを達成するのに必要な記録磁界は小さい。
【0102】
比較例2の光磁気記録媒体では、プリグルーブ層(基板の樹脂部)上に軟磁性層が形成されているので、当該軟磁性層の成長上端における表面粗さ(Ra)は、0.6nmと非常に大きい。このような大きな表面粗さに起因して記録層における磁区に対するピンニング効果が生じ、その結果、記録処理における記録層での磁化反転が抑制されるために、同一記録磁界においては、比較例2の光磁気記録媒体は他の光磁気記録媒体よりもBERが大きいと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光磁気記録媒体の部分断面図である。
【図2】
図2A〜図2Cは、図1に示す光磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図3】
図3A〜図3Cは、図2Cの後に続く工程を表す。
【図4】
図4Aおよび図4Bは、図3Cの後に続く工程を表す。
【図5】
図5は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体の部分断面図である。
【図6】
図6A〜図6Cは、図5に示す光磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図7】
図7Aおよび図7Bは、図6Cの後に続く工程を表す。
【図8】
図8Aおよび図8Bは、図7Bの後に続く工程を表す。
【図9】
図9は、実施例1の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
【図10】
図10は、実施例2の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
【図11】
図11は、比較例1の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
【図12】
図12は、比較例2の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。
【図13】
図13は、実施例1,2および比較例1,2の光磁気記録媒体について、ビットエラーレートの記録磁界依存性を表すグラフである。
【図14】
図14は、軟磁性層を有する従来の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
本発明は、軟磁性部を有する光磁気記録媒体、および、そのような光磁気記録媒体を作製するのに用いることのできる基板を製造するための方法に関する。
近年、光磁気記録媒体が注目を集めている。光磁気記録媒体は、磁性材料における種々の磁気特性を利用して構成され、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担う書換え可能な記録媒体である。光磁気記録媒体は、1または2以上の垂直磁化膜からなる記録磁性部を有し、当該記録磁性部の記録層に信号が記録される。記録に際しては、対物レンズを介して集光されたレーザを照射することにより記録層の所定箇所を昇温させつつ、当該箇所に所定の磁界が印加される。このようにして、記録層において磁化方向の変化として所定の信号が記録される。再生に際しては、この記録信号が、所定の光学系で読み取られる。
光磁気記録媒体の記録密度を向上するための手法の一つとして、記録処理の際に媒体に対してレーザを照射する領域のサイズ、即ちスポット径を、小さくすることが知られている。スポットの小径化により、媒体のトラックピッチを短く設計したり、記録マーク長を短くすることが可能となり、記録密度の向上を図ることができるのである。スポット径は、照射レーザの波長を短くしたり、当該照射レーザを集光するための対物レンズ(媒体に対面するレンズ)の開口数NAを大きくすることにより、小さくすることができる。
レンズの開口数NAが大きくなるほど当該レンズの焦点距離が短くなるところ、光磁気記録媒体の技術の分野においては、開口数NAの大きなレンズを適用すべく、従来のバックイルミネーション方式に代えてフロントイルミネーション方式の実用化に対する要求が高い。
バックイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録処理や再生処理にて、記録磁性部に対して透明な基板の側からレーザが照射される。当該透明基板は、媒体の剛性を確保するために相当程度の厚さを必要とするので、バックイルミネーション方式光磁気記録媒体に対しては、焦点距離のより短いレンズほど即ち開口数NAのより大きなレンズほど、採用するのが困難となる。
これに対し、フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録処理や再生処理にて、記録磁性部について基板とは反対の側に設けられている透明保護膜の側から、当該記録磁性部に対してレーザが照射される。当該透明保護膜は相当程度に薄く形成することができるので、フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体に対しては、焦点距離の短いレンズすなわち開口数NAの大きなレンズを採用することが可能なのである。
フロントイルミネーション方式光磁気記録媒体では、記録磁性部に含まれる記録層について、記録時における磁気記録ヘッド(電磁石)からの磁界に対する感度を向上することを目的として、軟磁性層が設けられる場合がある。
図14は、従来の光磁気記録媒体の一例である光磁気記録媒体X3の積層構成を表す。光磁気記録媒体X3は、基板91と、記録磁性部92と、軟磁性層93と、プリグルーブ層94と、熱伝導層95と、誘電体層96,97と、保護膜98とからなる積層構造を有し、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。これらは、軟磁性層93、プリグルーブ層94、熱伝導層95、誘電体層96、記録磁性部92、誘電体層97、および保護膜98の順で、基板91の側から積層形成される。図14では、プリグルーブ層94において、所望の寸法で形成されたプリグルーブを有する面を、太線で表す。
記録磁性部92は、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担うことが可能な磁性構造を有し、再生方式に応じた1または2以上の垂直磁化膜よりなる。当該垂直磁化膜の一つは記録層である。軟磁性層93は、高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向(面内方向)に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。プリグルーブ層94は、樹脂材料よりなり、熱伝導層95との接触面においてランドグルーブ形成用の凹凸形状を有する層である。熱伝導層95は、記録磁性部92にて発生する熱を基板91側へと効率よく伝導するための部位である。誘電体層96,97は、記録磁性部92に対する外部からの物理的および化学的な影響を回避するための部位である。保護膜98は、記録磁性部92を特に塵埃から保護するための部位であり、光透過性の樹脂材料よりなる。
光磁気記録媒体X3では、高透磁率の軟磁性層93が存在するため、記録時において、磁気記録ヘッドから記録磁性部92に印加される記録磁界の磁束は記録磁性部92にて拡散せずに集中する傾向にある。すなわち、記録磁性部92に含まれる記録層の記録磁界感度は、軟磁性層93が存在しない場合よりも向上している。軟磁性層を有するこのような光磁気記録媒体については、例えば特開平3−105741号公報や特開平3−137837号公報に開示されている。
軟磁性層の存在に起因して記録層にて磁界が集中するという効果は、記録層と軟磁性層とが近接するほど、大きい。しかしながら、従来の光磁気記録媒体X3では、記録層を含む記録磁性部92と軟磁性層93との間にプリグルーブ層94が介在している。プリグルーブ層94は、一般に紫外線硬化性樹脂により構成されており、凹凸形状を適切に形成するためには少なくとも10μm以上の厚さが必要である。記録層を含む記録磁性部92と軟磁性層93とがこのように相当程度に離れているため、光磁気記録媒体X3では、磁界集中の程度は低い場合が多い。
記録磁性部92と軟磁性層93の間にプリグルーブ層94を設ける構成に代えて、記録磁性部92とプリグルーブ層94の間に軟磁性層93を設ける構成を採用すると、記録磁性部92と軟磁性層93との距離は、より短くなる。しかしながら、この場合、記録磁性部92にて適切なランドグルーブ形状を形成することができず、その結果、実用的な光磁気記録媒体が得られない。
磁界集中の効果を得るためには、軟磁性層93については少なくとも100nm程度以上の厚さが必要であるところ、スパッタリング法により100nm程度以上の厚さまで軟磁性材料をプリグルーブ層94上に成膜すると、当該軟磁性層93にて形成される凹凸形状は、プリグルーブ層94自体の凹凸形状から相当程度に変化して丸みをおびる。そのため、当該軟磁性層93の上方に更に積層形成される記録磁性部92において形成されるランドグルーブ形状の、プリグルーブ層94の凹凸形状からの逸脱は、極めて大きくなってしまう。加えて、スパッタリング法により100nm程度以上の厚さまで軟磁性材料をプリグルーブ層94上に成膜すると、当該軟磁性層93の成長上端側の表面粗さは、相当程度に大きい。そのため、当該軟磁性層93の上方に更に積層形成される記録磁性部92の成長上端側の表面粗さは不当に大きくなってしまう。
このように、記録磁性部92とプリグルーブ層94の間に軟磁性層93を設ける構成を採用すると、記録磁性部92にて適切なランドグルーブ形状を形成することができないのである。記録磁性部92にて適切にランドグルーブ形状を形成できない場合、良好な記録再生特性が得られない。例えば、充分に高いCNRが得られない。
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、記録磁性部に含まれる記録層とその記録磁界感度を向上するための軟磁性部とを適切に近接して設けることのできる光磁気記録媒体、および、そのような光磁気記録媒体を作製するのに用いることのできる基板を製造するための方法を、提供することを目的とする。
本発明の第1の側面によると光磁気記録媒体が提供される。この光磁気記録媒体は、基板および材料膜構造部を備える。基板は、プリグルーブが形成されたプリグルーブ面を有し、且つ、少なくとも当該プリグルーブ面は軟磁性材料よりなる。材料膜構造部は、記録機能および再生機能を担う記録磁性部を含み、且つ、基板のプリグルーブ面上に設けられている。本発明におけるプリグルーブは、スタンパにおいて設計されたランドグルーブ形状(凹凸形状)が転写されて形成される形状であり、スタンパのランドグルーブ形状を直接に反映する形状である。したがって、本発明におけるプリグルーブには、スタンパのランドグルーブ形状が転写されて形成される形状の表面に材料が成膜されることにより生ずる凹凸形状は、含まれない。また、本発明における材料膜構造部は、多層構造を有して基板上に積層形成される部位である。
このような構成を有する光磁気記録媒体においては、記録磁性部に含まれる記録層と、その記録磁界感度を向上するための軟磁性部とを、適切に近接して設けることができる。本発明の第1の側面では、基板における、プリグルーブが形成されているプリグルーブ面は、軟磁性材料により構成されている。すなわち、基板は、少なくともその表面の一部に、プリグルーブ面を規定する軟磁性部を有する。この軟磁性部の量ないし厚さを調節することにより、当該プリグルーブ面の上方に設けられる記録層の記録磁界感度を所望の程度に向上することができる。所望の寸法で形成されたプリグルーブ形状を有するプリグルーブ面に対して、軟磁性層を介さずに、記録磁性部を含む材料膜構造部は直接積層形成されているので、当該記録磁性部は、適切なランドグルーブ形状を有し得る。また、記録磁性部を含む材料膜構造部は、プリグルーブ層を介さずに軟磁性部に対して直接積層形成されているので、当該記録磁性部に含まれる記録層と軟磁性部とは、充分に近接し得る。
このように、本発明の第1の側面に係る光磁気記録媒体では、記録磁性部において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、当該記録磁性部に含まれる記録層と軟磁性との距離を充分に短くすることが可能なのである。
本発明の第1の側面において、好ましい実施の形態では、基板は軟磁性材料よりなる。この場合、軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有するのが好ましい。本構成では、基板全体が軟磁性に相当する。媒体の剛性を確保できる程度の厚さを有する基板の全体を軟磁性材料により構成する場合、当該軟磁性基板による磁界集中の効果を充分に得るうえでは、当該軟磁性材料の飽和磁束密度については、0.5以上が好適である。
他の好ましい実施の形態では、基板は、プリグルーブ面を構成する軟磁性膜を有する。この場合、軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10-7Tm以上であるのが好ましい。軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度をBs(T)とし、当該軟磁性膜の厚さをt(m)をする場合、軟磁性膜により磁化集中の効果を充分に得るうえでは、Bs×tは、2×10-7Tm以上が好適である。
本発明の第1の側面において、好ましくは、プリグルーブ面は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する。
光磁気記録媒体の技術の分野では、再生信号読取り用の光学系における分解能の限界を超えて高密度に記録された信号を実用的に再生するための、種々の再生方式が開発されている。例えば、MSR(magnetically induced super resolution)、MAMMOS(magnetic amplifying magneto-optical system)、および、DWDD(domain wall displacement detection)である。本発明の第1の側面において、材料膜構造部は、このようなMSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式での再生を実現するための多層磁性構造を有するのが好ましい。本発明の効果は、再生分解能に優れたMSR方式、MAMMOS方式、およびDWDD方式の光磁気記録媒体において本発明を実施する場合に、特に実益が高い。
本発明の第2の側面によると光磁気記録媒体基板の製造方法が提供される。この方法は、プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、電鋳法により軟磁性材料を成長させることによって、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写されたプリグルーブ面を有し且つ軟磁性材料よりなる基板を形成するための工程と、基板とスタンパとを分離するための工程と、を含む。
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第2の側面において、好ましくは、軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する。
本発明の第3の側面によると光磁気記録媒体基板の他の製造方法が提供される。この方法は、軟磁性板の表面にレジストパターンを形成するための工程と、軟磁性板に対し、レジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行うことにより、プリグルーブを形成するための工程と、軟磁性板からレジストパターンを除去するための工程と、を含む。
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第3の側面において、好ましくは、エッチング処理はイオンミリング法により行う。また、好ましくは、軟磁性板は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する軟磁性材料よりなる。好ましくは、軟磁性板は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する。
本発明の第4の側面によると光磁気記録媒体基板の他の製造方法が提供される。この方法は、プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、軟磁性材料を成膜することにより、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写された軟磁性膜を形成するための工程と、軟磁性膜上に樹脂層を形成することにより、当該樹脂層および軟磁性膜よりなる積層構造を有する基板を形成するための工程と、基板とスタンパとを分離するための工程と、を含む。
このような方法によると、本発明の第1の側面における基板を適切に製造することができる。本発明の第4の側面において、好ましくは、軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10-7Tm以上である。
好ましくは、軟磁性膜は無電解めっき法により形成され、且つ、スタンパはポリカーボネート(PC)またはポリメチルメタクリレート(PMMA)よりなる。軟磁性材料よりなる無電解めっき膜とPCやPMMAとの間の密着性は比較的低い。したがって、本構成は、基板とスタンパとを分離するための工程を良好に行ううえで好適である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光磁気記録媒体X1を表す。光磁気記録媒体X1は、基板S1と、記録磁性部21と、熱伝導層22と、誘電体層23,24と、保護膜25とを備え、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。本発明では、光磁気記録媒体X1は、図1に示す構造を基板S1の片面側のみに又は両面側に有する。また、記録磁性部21、熱伝導層22、誘電体層23,24、および保護膜25は、本発明における材料膜構造部を構成する。
基板S1は、軟磁性材料よりなり、所望の寸法でプリグルーブ11bが形成されたプリグルーブ面11aを有する。基板S1を構成する軟磁性材料としては、例えば、FeCなどのFe系アモルファス材料、Co系アモルファス材料、パーマロイ、およびセンダストなどが挙げられる。
記録磁性部21は、熱磁気的な記録および磁気光学効果を利用した再生という2つの機能を担うことが可能な、1または2以上の磁性膜よりなる磁性構造を有し、光磁気記録媒体X1における情報トラックを構成する。例えば、記録磁性部21は、記録機能および再生機能を併有する単一の記録層よりなる。或は、記録磁性部21は、相対的に保磁力が大きくて記録機能を担う記録層と、再生用レーザにおけるカー回転角が相対的に大きくて再生機能を担う再生層とからなる、2層構造を有する。或は、記録磁性部21は、MSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式での再生を実現するための、記録層、再生層、およびこれらの間の中間層を含む少なくとも3層の構造を有する。
記録磁性部21のとり得る各構造における各層は、希土類元素と遷移金属とのアモルファス合金よりなり、垂直磁気異方性を有して垂直方向に磁化された垂直磁化膜である。垂直方向とは、各層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向をいう。希土類元素としては、Tb,Gd,Dy,Nd,またはPrなどを用いることができる。遷移金属としては、FeやCoなどを用いることができる。
より具体的には、記録層は、例えば、所定の組成を有するTbFeCо,DyFeCо,またはTbDyFeCоよりなる。再生層を設ける場合、当該再生層は、例えば、所定の組成を有するGdFeCо,GdDyFeCо,GdTbDyFeCо,NdDyFeCо,NdGdFeCо,またはPrDyFeCоよりなる。中間層を設ける場合、当該中間層は、例えば、所定の組成を有するGdFe,TbFe,GdFeCо,GdDyFeCо,GdTbDyFeCо,NdDyFeCо,NdGdFeCо,またはPrDyFeCоよりなる。各層の厚さは、記録磁性部21に所望される磁性構造に応じて決定される。
熱伝導層22は、レーザ照射時に記録磁性部21などにて発生する熱を効率よく基板S1へ伝えるための部位であり、例えば、Ag,Ag合金(AgPdCuSi,AgPdCuなど),Al合金(AlTi,AlCrなど),Au,またはPtなどの高熱伝導材料よりなる。熱伝導層22の厚さは、例えば10〜50nmである。
誘電体層23,24は、記録磁性部21に対する外部からの磁気的影響を回避ないし抑制するための部位であり、例えば、SiN,SiO2,YSiO2,ZnSiO2,AlO,またはAlNよりなる。誘電体層23の厚さは、例えば10〜30nmである。誘電体層24の厚さは、例えば35〜50nmである。
保護膜25は、光磁気記録媒体X1の記録用レーザおよび再生用レーザに対して充分な透過性を有する樹脂よりなり、その厚さは例えば10〜40μmである。保護膜25を構成するための樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、エポキシ樹脂、またはポリオレフィン樹脂が挙げられる。
図2Aから図4Bは、光磁気記録媒体X1の製造方法を表す。光磁気記録媒体X1の製造においては、まず、図2Aに示すように、ガラス基板31の上に軟磁性膜11cを形成する。ガラス基板31の表面は、所定の平滑化処理が予め施されている。軟磁性膜11cは、基板S1を構成するための上掲の軟磁性材料を、例えばスパッタリング法で成膜することにより、形成することができる。軟磁性膜11cの厚さは、例えば10〜1000nmである。
次に、図2Bに示すように、電鋳法により軟磁性板11を形成する。具体的には、電気めっきの原理に基づき、軟磁性膜11cを通電層として利用して、軟磁性膜11c上に同一の軟磁性材料をめっき成長させる。このようにして、充分な厚さを有する軟磁性板11を形成する。この後、図2Cに示すように、軟磁性板11からガラス基板31を剥がす。
次に、軟磁性板11を所定の外径を有するディスクにプレス加工した後、図3Aに示すように、当該軟磁性板11上に液状のフォトレジストを成膜することにより、レジスト膜32を形成する。成膜手法としては、スピンコーティング法を採用することができる。
次に、図3Bに示すように、レジスト膜32に対して露光処理およびその後に現像処理を施すことにより、レジストパターン33を形成する。レジストパターン33は、形成すべきプリグルーブ11bに応じたパターン形状を有する。
次に、図3Cに示すように、レジストパターン33をマスクとして、イオンミリング法により、軟磁性板11において所定の溝すなわちプリグルーブ11bを形成する。この後、軟磁性板11からレジストパターン33を除去する。このようにして、プリグルーブ面11aを有する基板S1が製造される。
光磁気記録媒体X1の製造においては、次に、図4Aに示すように、基板S1におけるプリグルーブ面11a上に、熱伝導層22、誘電体層23、記録磁性部21、および誘電体層24を、順次形成する。各層は、スパッタリング法により形成することができる。
次に、図4Bに示すように、誘電体層24上に保護膜25を形成する。保護膜25の形成においては、まず、誘電体層24上に液状の樹脂組成物を成膜する。成膜手法としてはスピンコート法を採用することができる。当該樹脂組成物としては、保護膜25の構成材料として上掲した樹脂を主成分として含み、且つ、紫外線硬化性、熱硬化性、または触媒硬化性を有するものを使用する。次に、成膜された樹脂組成物を硬化させる。硬化手法としては、樹脂組成物の硬化特性に応じて、樹脂組成物に対する紫外線照射、樹脂の加熱、或は、樹脂に対して触媒を作用させる方法が採用される。触媒を利用する場合には、成膜時の樹脂組成物に対して予め当該触媒を添加しておく。このようにして、保護膜25を形成することができる。
図1に示す構造を基板S1の両面側に設ける場合には、更に、図3Aから図4Bを参照して上述した一連の工程を、基板S1のもう一方の面の側にて行う。以上のようにして、光磁気記録媒体X1を製造することができる。
光磁気記録媒体X1では、基板S1は、軟磁性材料よりなり且つプリグルーブ面11aを有する。すなわち、基板S1は、それ自体が軟磁性層であり且つプリグルーブ層である。
図4Aを参照して上述した工程では、所望の寸法で形成されたプリグルーブ11bを有するプリグルーブ面11aに対して、軟磁性層を介さずに、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21が積層形成される。そのため、記録磁性部21については、寸法精度の高いランドグルーブ形状を有するように適切に形成することができる。すなわち、記録磁性部21については、不当に丸みをおびず且つ不当に大きな表面粗さを有さずに、形成することができる。
加えて、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21は、プリグルーブ層を介さずに軟磁性部(基板S1)に対して直接積層形成されているので、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部(基板S1)とは、充分に近接し得る。
このように、光磁気記録媒体X1では、記録磁性部21において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部(基板S1)との距離を充分に短くすることが可能なのである。
記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性部との間の距離が短い光磁気記録媒体X1では、軟磁性部の存在に起因する磁界集中の効果を充分に享受できるので、記録層の記録磁界感度を効率的に向上することが可能である。記録層の記録磁界感度の向上は、記録時における磁気記録ヘッドによる印加磁界の低減を可能にし、その結果、より高周波での記録すなわち高速記録を適切に実現することが可能となる。このような高速記録化は、記録密度の高い光磁気記録媒体の実用化を図るうえで重要である。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体X2を表す。光磁気記録媒体X2は、基板S2と、記録磁性部21と、熱伝導層22と、誘電体層23,24と、保護膜25とを備え、フロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして構成されたものである。本発明では、光磁気記録媒体X2は、図5に示す構造を基板S2の片面側のみに又は両面側に有する。
基板S2は、基材12と軟磁性膜13とからなり、当該軟磁性13において所望の寸法でプリグルーブ13bが形成されたプリグルーブ面13aを有する。基材12は、例えば平坦なガラス基板や樹脂基板である。軟磁性膜13を構成する軟磁性材料としては、例えば、FeCなどのFe系アモルファス材料、Co系アモルファス材料、パーマロイ、およびセンダストなどが挙げられる。本実施形態では、軟磁性膜13を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度をBs(T)とし、軟磁性膜13の厚さをt(m)とすると、軟磁性膜13は、下記式(1)を満たす飽和磁束密度および厚さを有する。軟磁性膜13については、薄くても式(1)を満たすほどに飽和磁束密度が高ければ、或は、飽和磁束密度が小さくても式(1)を満たすほどに厚ければ、記録磁性部21に含まれる記録層における磁界集中の効果を享受することができる。
光磁気記録媒体X2の記録磁性部21、熱伝導層22、誘電体層23,24、および保護膜25の構成については、光磁気記録媒体X1に関して上述したのと同一である。
Figure 2004059637
図6Aから図8Bは、光磁気記録媒体X2の製造方法を表す。光磁気記録媒体X2の製造においては、まず、図6Aに示すようなスタンパ34を用意する。スタンパ34は、例えばポリカーボネートなどの樹脂よりなり、基板S2にて形成されることとなるプリグルーブ13bに応じた所定の凹凸形状を有する。
次に、図6Bに示すように、スタンパ34の凹凸表面上に軟磁性薄膜13cを形成する。軟磁性薄膜13cは、上掲の軟磁性材料を例えばスパッタリング法で成膜することにより、形成することができる。軟磁性薄膜13cの厚さは、例えば10〜50nmである。次に、図6Cに示すように、無電解めっき法により、軟磁性薄膜13c上に同一の軟磁性材料を成長させる。これにより、軟磁性膜13が形成される。
次に、図7Aに示すように、軟磁性膜13に対し、接着剤14を介して基材12を接合する。接着剤14としては、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。この後、図7Bに示すように、軟磁性膜13からスタンパ34を剥離する。このようにして、プリグルーブ面13aを有する基板S2が製造される。
光磁気記録媒体X2の製造においては、次に、図8Aに示すように、基板S2におけるプリグルーブ面13a上に、熱伝導層22、誘電体層23、記録磁性部21、および誘電体層24を、順次形成する。各層は、スパッタリング法により形成することができる。この後、図8Bに示すように、誘電体層24上に保護膜25を形成する。保護膜25の形成手法は、図4Bを参照して上述したのと同様である。
図5に示す構造を基板S2の両面側に設ける場合には、更に、図6Aから図8Bを参照して上述した一連の工程を、基板S2のもう一方の面の側に対して行う。以上のようにして、光磁気記録媒体X2を製造することができる。
光磁気記録媒体X2では、基板S2はプリグルーブ面13aを有し、当該プリグルーブ面13aは軟磁性膜13により規定されている。
図8Aを参照して上述した工程では、所望の寸法で形成されたプリグルーブ13bを有するプリグルーブ面13aに対して、軟磁性層を介さずに、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21が積層形成される。そのため、記録磁性部21については、寸法精度の高いランドグルーブ形状を有するように適切に形成することができる。すなわち、記録磁性部21については、不当に丸みをおびず且つ不当に大きな表面粗さを有さずに、形成することができる。
加えて、熱伝導層22、誘電体層23、および記録磁性部21は、プリグルーブ層を介さずに、軟磁性膜13に対して直接積層形成されているので、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13とは、充分に近接し得る。上掲の式(1)を満たすように構成されている軟磁性膜13は、軟磁性部として良好に機能し得る。
このように、光磁気記録媒体X2では、記録磁性部21において適切なランドグルーブ形状を実現することが可能であるとともに、記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13との距離を充分に短くすることが可能なのである。
記録磁性部21に含まれる記録層と軟磁性膜13との間の距離が短い光磁気記録媒体X2では、軟磁性部の存在に起因する磁界集中の効果を充分に享受できるので、記録層の記録磁界感度を効率的に向上することが可能である。
〔実施例1〕
図9に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、ガラス基板(直径:200mm、表面粗さRa:0.25nm)の上に、軟磁性材料であるCoNiFeをスパッタリング法により成膜することにより、厚さ50nmの軟磁性膜を形成した。
次に、電鋳法により、ガラス基板上に厚さ0.3mmの軟磁性板を形成した。具体的には、電気めっき法により、上述のようにして形成した軟磁性膜を通電層として利用して、1.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成のCoNiFeを軟磁性膜上に成長させた。
次に、軟磁性板をガラス基板から剥離した。この後、プレス機を使用して、外径120mmを有するように当該軟磁性板をプレス加工した。このようにして、軟磁性材料であるCoNiFe合金よりなる軟磁性ディスク(直径:120mm、厚さ:0.3mm、表面粗さRa:0.25nm)を作製した。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、軟磁性板における表面粗さRa0.25nmの面の上に、スピンコーティング法により、フォトレジスト(商品名:DVR−300、日本ゼオン製)を200nmの厚さに塗布した。次に、当該フォトレジスト膜を、100℃で30分間、プリベークした。次に、光ディスク露光装置(露光レーザ:波長351nmのArレーザ、対物レンズ:開口数NA0.90)を使用して、所定のプリグルーブパターン(渦巻き状、グルーブ幅:0.3μm、トラックピッチ:0.3μm)でフォトレジスト膜を露光した。次に、露光されたフォトレジスト膜を現像処理することにより、レジストパターンを形成した。現像液としては、NMD−W(東京応化工業製)を使用した。現像処理の後、当該レジストパターンを、140℃で30分間、ポストベークした。
このようにして軟磁性板上に形成したレジストパターンをマスクとして、イオンミリング装置(アルバック製)を使用して行うイオンミリング法により軟磁性板をエッチングし、当該軟磁性板に対して、所定のパターンを有する深さ50nmのプリグルーブを形成した。本エッチング処理では、エッチングガスとしてArガスを使用し、ガス圧力を0.5Paとし、RF投入電力を0.8kWとし、エッチング時間を10分間とした。
次に、プリグルーブが形成された軟磁性板からレジストパターンを除去した。以上のようにして、本実施例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。本基板は、プリグルーブ面(図9にて太線で表す)に、深さ50nmのプリグルーブパターン(渦巻き状、グルーブ幅:0.3μm、トラックピッチ:0.3μm)を有する。
本光磁気記録媒体の作製においては、次に、DCマグネトロンスパッタリング装置(アルバック製)を使用して行うDCスパッタリング法により、基板においてプリグルーブパターンが形成されている側の面の上にAg合金(AgPdCuSi)を成膜することによって、厚さ15nmの熱伝導層を形成した。具体的には、AgPdCu合金ターゲットとSiターゲットを用いたコスパッタリングを行い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。
次に、DCスパッタリング法により、熱伝導層上にSiNを成膜することによって、厚さ30nmの第1の誘電体層を形成した。具体的には、Siターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスおよびN2ガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、基板上にSiNを成膜した。本スパッタリングでは、ArガスおよびN2ガスの流量比を3:1とし、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。
次に、DCスパッタリング法により、第1の誘電体層上に所定の組成のTbFeCoアモルファス合金を成膜することによって、厚さ50nmの記録層を形成した。本スパッタリングにおいては、TbFeCo合金ターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を500Wとした。
次に、DCスパッタリング法により、記録層上にSiNを成膜することによって、厚さ50nmの第2の誘電体層を形成した。SiNの成膜条件は、第1の誘電体層の形成に関して上述したのと同一である。
次に、スピンコート法により、第2の誘電体層上に紫外線硬化性樹脂(商品名:ダイキュアクリア、三菱化学製)を15μmの厚さに成膜した。この後、紫外線(波長365nm近傍)照射により当該紫外線硬化性樹脂膜を硬化させ、第2の誘電体層上に透明な保護膜(厚さ15μm)を形成した。
以上のようにして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
〔実施例2〕
図10に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、所定のランドグルーブ形状を有する樹脂スタンパを用意する。この樹脂スタンパは、ポリカーボネート製であり、従来の光ディスク原盤作製プロセスを経て作製されたNi製スタンパを金型内に配設して行う樹脂射出成形により、成形されたものである。当該樹脂スタンパのランドグルーブ形状は、実施例1に係る光磁気記録媒体基板の有する深さ50nmのプリグルーブパターンと同一のプリグルーブパターンを、後工程にて形成するための形状である。
次に、樹脂スタンパ上に、軟磁性材料であるCoNiFeをスパッタリング法により成膜することにより、厚さ50nmの軟磁性薄膜を形成した。
次に、無電解めっき法により、1.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成のCoNiFeを軟磁性薄膜上に成膜することによって、厚さ500nmの軟磁性膜を形成した。本実施例の軟磁性膜は、上掲の式(1)を満たす構成を有する。また、軟磁性材料めっき膜は、樹脂スタンパに対して、めっき膜が成長する過程では充分な密着性を有するが、後述の剥離作業を阻害するほどの高い密着性は有さない。
次に、樹脂スタンパ上の軟磁性膜に対し、紫外線硬化性樹脂(商品名:ユピマー、三菱化学製)を介して平坦なガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)を貼り合せた後、紫外線(波長255nm)照射により当該紫外線硬化性樹脂を硬化させた。
次に、紫外線硬化性樹脂を介してガラス基板と一体化されている軟磁性膜を樹脂スタンパから剥離した。このようにして、軟磁性膜(飽和磁束密度:1.0T、厚さ:500nm)とガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)とからなる本実施例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。本基板は、プリグルーブ面(図10にて太線で表す)に、軟磁性膜により規定される深さ50nmのプリグルーブパターンを有する。このプリグルーブパターンは、実施例1におけるプリグルーブパターンと同一である。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、基板の軟磁性膜上に、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)、第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ:50nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
以上のようにして、本実施例の光磁気記録媒体を作製した。
〔比較例1〕
図11に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、所定のNi製スタンパのランドグルーブ形状面に対し、紫外線硬化性樹脂(商品名:ユピマー、三菱化学製)を介して平坦なガラス基板(直径:120mm、厚さ:1.2mm)を貼り合せた後、紫外線(波長255nm)照射により当該紫外線硬化性樹脂を硬化させた。これにより、当該樹脂部にて、実施例1,2と同一の、深さ50nmのプリグルーブパターンを形成した。
次に、ガラス基板と一体化されている樹脂部をNi基板から剥離した。このようにして、プリグルーブ面(図11にて太線で表す)を有する樹脂部とガラス基板とからなる本比較例に係る光磁気記録媒体基板を作製した。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、基板の樹脂部上に、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)、第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ:50nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
以上のようにして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
〔比較例2〕
図12に示す積層構成を有するフロントイルミネーション方式の光磁気ディスクとして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、比較例と同様にして、プリグルーブを有する樹脂部とガラス基板とからなる光磁気記録媒体基板を作製した。
次に、基板の樹脂部上に、実施例1と同様にして、熱伝導層(AgPdCuSi、厚さ:15nm)および第1の誘電体層(SiN、厚さ:30nm)を形成した。
次に、第1の誘電体層上に、DCスパッタリング法により、CoNiFeを成膜することによって、2.0Tの飽和磁束密度を有する所定の組成の軟磁性層(厚さ:100nm)を形成した。本スパッタリングにおいては、CoNiFe合金ターゲットを用い、スパッタガスとしてArガスを使用し、スパッタガス圧力を1.5Paとし、放電電力を800Wとした。形成された軟磁性層は、上掲の式(1)を満たす構成を有する。また、形成された軟磁性層の露出面の表面粗さ(Ra)は0.6nmであった。
本比較例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、軟磁性層上に、記録層(TbFeCo、厚さ:50nm)、第2の誘電体層(SiN、厚さ:50nm)、および保護膜(紫外線硬化性透明樹脂、厚さ:15μm)を、順次形成した。これらの形成手法は、実施例1において上述したのと同様である。
以上のようにして、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。基板の有するプリグルーブ面は、図12では太線で表す。
〔特性評価〕
実施例1,2および比較例1,2の各光磁気記録媒体について、再生信号におけるビットエラーレート(BER)の記録磁界依存性を調べた。
具体的には、まず、各光磁気記録媒体(光磁気ディスク)における情報トラックに対し、ランダムな信号を記録した。当該記録処理は、所定の光ディスク評価装置を使用して磁界変調記録方式により行った。この評価装置における対物レンズの開口数NAは0.85であり、レーザ波長は405nmである。当該記録処理では、レーザ走査速度を7.5m/sとし、6〜8mWの範囲における最適パワーを有するレーザを情報トラック(ランド部,グルーブ部)ごとに連続照射しつつ、所定の印加磁界(記録磁界)を変調した。
次に、当該光磁気記録媒体を再生し、記録時の変調信号と再生時の復調信号とを比較することにより、記録変調信号に対する再生復調信号の誤り率をビットエラーレート(BER)として算出した。当該再生処理は、記録処理と同一の評価装置を使用して行い、レーザーパワーを1.5mWとし、レーザ走査速度を7.5m/sとした。
このような記録処理およびその後の再生処理を、記録処理における印加磁界(記録磁界)を変化させて各記録磁界ごとに行い、各記録磁界におけるBERを測定した。各光磁気記録媒体におけるBERの記録磁界依存性を、図13のグラフに掲げる。図13のグラフにおいては、横軸にて記録磁界(Oe)を表し、縦軸にてBERを表す。線E1は、実施例1におけるBERの記録磁界依存性を示す。同様に、線E2、線C1、および線C2は、各々、実施例2、比較例1、および比較例2におけるBERの記録磁界依存性を示す。
図13のグラフからは、実施例1,2の光磁気記録媒体は、比較例1,2の光磁気記録媒体よりもBERが低いことが判る。BER特性におけるこのような相違は、比較例1,2の光磁気記録媒体の有する記録層よりも、実施例1,2の光磁気記録媒体の有する記録層の方が、記録磁界(印加磁界)に対する感度が高いこと示している。×10-4のBERを得るために実施例1の光磁気記録媒体に対して印加すべき記録磁界は、約95Oeである。同様に、×10-4のBERを得るために実施例2および比較例1の光磁気記録媒体に対して印加すべき記録磁界は、各々、約125Oeおよび約180Oeである。記録層の記録磁界感度が高いほど、同一BERを達成するのに必要な記録磁界は小さい。
比較例2の光磁気記録媒体では、プリグルーブ層(基板の樹脂部)上に軟磁性層が形成されているので、当該軟磁性層の成長上端における表面粗さ(Ra)は、0.6nmと非常に大きい。このような大きな表面粗さに起因して記録層における磁区に対するピンニング効果が生じ、その結果、記録処理における記録層での磁化反転が抑制されるために、同一記録磁界においては、比較例2の光磁気記録媒体は他の光磁気記録媒体よりもBERが大きいと考えられる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光磁気記録媒体の部分断面図である。 図2A〜図2Cは、図1に示す光磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。 図3A〜図3Cは、図2Cの後に続く工程を表す。 図4Aおよび図4Bは、図3Cの後に続く工程を表す。 図5は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体の部分断面図である。 図6A〜図6Cは、図5に示す光磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。 図7Aおよび図7Bは、図6Cの後に続く工程を表す。 図8Aおよび図8Bは、図7Bの後に続く工程を表す。 図9は、実施例1の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。 図10は、実施例2の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。 図11は、比較例1の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。 図12は、比較例2の光磁気記録媒体の情報トラックにおける積層構成を表す。 図13は、実施例1,2および比較例1,2の光磁気記録媒体について、ビットエラーレートの記録磁界依存性を表すグラフである。 図14は、軟磁性層を有する従来の光磁気記録媒体の積層構成を表す。

Claims (16)

  1. プリグルーブが形成されたプリグルーブ面を有し、且つ、少なくとも当該プリグルーブ面は軟磁性材料よりなる、基板と、
    記録機能および再生機能を担う記録磁性部を含み、且つ、前記基板の前記プリグルーブ面上に設けられている、材料膜構造部と、を備える光磁気記録媒体。
  2. 前記基板は軟磁性材料よりなる、請求項1に記載の光磁気記録媒体。
  3. 前記軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する、請求項2に記載の光磁気記録媒体。
  4. 前記基板は、前記プリグルーブ面を構成する軟磁性膜を有する、請求項1に記載の光磁気記録媒体。
  5. 前記軟磁性膜を構成する軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10−7Tm以上である、請求項4に記載の光磁気記録媒体。
  6. 前記プリグルーブ面は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する、請求項1に記載の光磁気記録媒体。
  7. 前記記録磁性部は、MSR方式再生、MAMMOS方式再生、またはDWDD方式再生を実現するための多層磁性構造を有する、請求項1に記載の光磁気記録媒体。
  8. プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、電鋳法により軟磁性材料を成長させることによって、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写されたプリグルーブ面を有し且つ軟磁性材料よりなる基板を形成するための工程と、
    前記基板と前記スタンパとを分離するための工程と、を含む、光磁気記録媒体基板の製造方法。
  9. 前記軟磁性材料は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する、請求項8に記載の光磁気記録媒体基板の製造方法。
  10. 軟磁性板の表面にレジストパターンを形成するための工程と、
    前記軟磁性板に対し、前記レジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行うことにより、プリグルーブを形成するための工程と、
    前記軟磁性板から前記レジストパターンを除去するための工程と、を含む、光磁気記録媒体基板の製造方法。
  11. 前記エッチング処理はイオンミリング法により行う、請求項10に記載の光磁気記録媒体基板の製造方法。
  12. 前記軟磁性板は、0.5T以上の飽和磁束密度を有する軟磁性材料よりなる、請求項10に記載の光磁気記録媒体基板の製造方法。
  13. 前記軟磁性板は、0.3nm以下の表面粗さ(Ra)を有する、請求項10に記載の光磁気記録媒体基板の製造方法。
  14. プリグルーブ形成面を有するスタンパにおける当該プリグルーブ形成面上に、軟磁性材料を成膜することにより、プリグルーブ形成面の凹凸形状が転写された軟磁性膜を形成するための工程と、
    前記軟磁性膜上に樹脂層を形成することにより、当該樹脂層および前記軟磁性膜よりなる積層構造を有する基板を形成するための工程と、
    前記基板と前記スタンパとを分離するための工程と、を含む、光磁気記録媒体基板の製造方法。
  15. 前記軟磁性膜を構成する前記軟磁性材料の飽和磁束密度と当該軟磁性膜の厚さとの積は、2×10−7Tm以上である、請求項14に記載の光磁気記録媒体基板の製造方法。
  16. 前記軟磁性膜は無電解めっき法により形成され、且つ、前記樹脂層はポリカーボネートまたはポリメチルメタクリレートよりなる、請求項14に記載の光磁気記録媒体基板の製造方法。
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