JPWO2004068485A1 - Magneto-optical recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

光磁気記録媒体(X1)は、光透過性を有する基材(S)と、記録機能および再生機能を担う磁性部(11)と、基材(S)および磁性部(11)の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部(11)に接して当該磁性部(11)の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造(12a)を有する、補助層(12)と、を備える。The magneto-optical recording medium (X1) includes a base material (S) having optical transparency, a magnetic part (11) responsible for a recording function and a reproducing function, and a base material (S) and a magnetic part (11). An auxiliary layer (12) having light transmission and having a column structure (12a) in contact with the magnetic part (11) to increase the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part (11); Is provided.

Description

本発明は、バックイルミネーション方式の光磁気記録媒体、および、その製造方法に関する。  The present invention relates to a back-illuminated magneto-optical recording medium and a manufacturing method thereof.

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、垂直磁化膜からなる記録層を有し、当該記録層において、磁化方向の変化として所定の信号が記録されている。この記録信号は、再生信号読み取り用の所定の光学系で読み取られる。このような光磁気記録媒体については、例えば、特開平6−111405号公報および特開平6−290496号公報に開示されている。
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(magnetic super resolution)、MAMMOS(magnetic amplifying magneto−optical system)、および、DWDD(domain wall displacement detection)である。
DWDD方式の光磁気記録媒体においては、記録層と、再生層と、これらの間の中間層とによる積層構造を有する磁性材料部が、所定の基板の上に設けられている。これら3層は、各々、一般に希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる垂直磁化膜であり、非加熱時において隣接2層間に交換相互作用が働くように積層されている。記録層は相対的に大きな磁壁抗磁力を呈し、再生層は相対的に小さな磁壁抗磁力を呈し、中間層は他の2層より低いキュリー温度を有する。
記録層には、媒体の走査方向に沿って所定の信号が記録されている。具体的には、記録層には、媒体走査方向に連続して交互に磁化が反転し且つ記録信号に応じた所定の長さを各々が有する複数の磁区が形成されており、従って、走査方向に沿って記録信号に応じた間隔で起立する複数の磁壁が形成されている。再生層および中間層は、媒体温度が中間層のキュリー温度より低い温度条件の下では中間層を介して記録層と再生層とが交換結合し、且つ、媒体温度が中間層のキュリー温度を越える所定の温度条件の下では再生層内で磁壁移動現象が起こるように構成されている。媒体温度が中間層のキュリー温度より低い温度条件の下では、中間層を介して記録層と交換結合している再生層には、記録層と同方向に磁化された磁区と、磁区間の磁壁とが固定されている。媒体温度が中間層のキュリー温度より高い温度条件の下では、中間層の自発磁化が消失し、当該中間層を介する記録層および再生層の交換結合は切断される。その結果、磁壁抗磁力の小さな再生層において磁壁が移動可能となる。当該磁壁は、再生層内に温度勾配が存在する場合に、より高温な領域へと移動する。
上述のような構成の磁性材料部よりなる情報トラックが形成されているDWDD方式光磁気ディスクの再生動作においては、当該ディスクを回転させつつ情報トラックに再生用のレーザビームを照射することによって、当該情報トラックを走査する。このとき、磁性材料部よりなる情報トラックの内部には、ビーム照射領域において当該走査方向に温度勾配が生ずる。ビーム照射領域における、中間層のキュリー温度の等温線を、再生層の磁壁が当該走査に伴って低温領域から高温領域へと通過する瞬間に、当該磁壁は再生層内をより高温側へと移動する。再生層内をこのように磁壁が移動すると、当該磁壁移動領域の磁化は反転する。この磁化反転を、反射光の偏光面の変化として所定の光学系で検出することにより、磁壁移動が検知される。情報トラックに沿って再生用レーザビームを照射して磁壁移動を順次検知することにより、当該媒体の記録信号が読み取られることとなる。
このようなDWDD方式に基づく再生においては、再生用レーザビームのスポット全体ではなく、ビームスポット内の等温線(中間層のキュリー温度の等温線)により、情報トラックを構成する再生層ないし記録層の記録パターンが弁別される。したがって、DWDD方式においては、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記録層に高密度に記録された信号であっても、即ち最小記録マーク長がスポット径よりも小さな記録パターンであっても、再生することが可能なのである。例えば、再生用レーザビームとして赤レーザ(ビームスポット径:約1μm)を採用する場合であっても、長さ0.1μm以下の記録マークは再生され得る。
光磁気記録媒体においては、記録層に形成される安定な記録マークの長さが小さいほど、記録密度が大きくなる。上述のMSR方式、MAMMOS方式、DWDD方式の光磁気記録媒体においては、これらの再生分解能を充分に発揮すべく、記録層の高記録密度化に対する要求は特に強い。例えば、長さ0.1μm以下の連続した記録マークを安定に記録することが可能な記録層が望まれる。
このような微小な記録マークを形成するためには、記録層の構造を微細化する必要がある。すなわち、記録層において、その垂直磁気異方性を高めることによって、微小な磁区を安定に形成可能な磁性状態とする必要がある。
磁性材料の技術分野においては、磁性膜の磁性状態ないし磁気特性は、当該磁性膜が積層形成される下地膜の影響を受け得ることが知られている。そのため、例えば、記録および再生に際して光の照射を伴わない磁気記録媒体では、記録層(磁性膜)の磁性状態を所望に調整すべく、様々な材料よりなる下地膜が採用されている。
しかしながら、記録および再生に際して基板の側からの光の照射を伴うバックイルミネーション方式の従来の光磁気記録媒体において、磁気記録媒体で採用されている従来の下地膜を、記録層の垂直磁気異方性向上のために採用するのは現実的でない。当該光磁気記録媒体では、記録用および再生用の光(レーザ)が、基板と記録層を含む磁性材料部との間を充分に透過する必要があるのに対し、磁気記録媒体で採用されている従来の下地膜は充分な光透過性を有さないからである。
In recent years, magneto-optical recording media have attracted attention. The magneto-optical recording medium is a rewritable recording medium that is configured using various magnetic properties of a magnetic material and has two functions of thermomagnetic recording and reproduction using a magneto-optical effect. The magneto-optical recording medium has a recording layer made of a perpendicular magnetization film, and a predetermined signal is recorded in the recording layer as a change in the magnetization direction. This recording signal is read by a predetermined optical system for reading a reproduction signal. Such a magneto-optical recording medium is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-111405 and 6-290496.
In the field of magneto-optical recording media, various reproducing systems have been developed for practically reproducing signals recorded at a high density exceeding the limit of resolution in an optical system for reading reproduced signals. For example, MSR (Magnetic Super Resolution), MAMMOS (Magnetic Amplifying Magneto-Optical System), and DWDD (Domain Wall Displacement Detection).
In a DWDD type magneto-optical recording medium, a magnetic material portion having a laminated structure of a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer therebetween is provided on a predetermined substrate. Each of these three layers is a perpendicular magnetization film generally made of a rare earth-transition metal amorphous alloy, and is laminated so that exchange interaction works between two adjacent layers when not heated. The recording layer exhibits a relatively large domain wall coercivity, the reproducing layer exhibits a relatively small domain wall coercivity, and the intermediate layer has a lower Curie temperature than the other two layers.
A predetermined signal is recorded on the recording layer along the scanning direction of the medium. Specifically, the recording layer is formed with a plurality of magnetic domains each having a predetermined length corresponding to a recording signal, the magnetization of which is alternately reversed continuously in the medium scanning direction. A plurality of domain walls standing at intervals corresponding to the recording signal are formed along the. In the reproducing layer and the intermediate layer, the recording layer and the reproducing layer are exchange-coupled via the intermediate layer under a temperature condition where the medium temperature is lower than the Curie temperature of the intermediate layer, and the medium temperature exceeds the Curie temperature of the intermediate layer. Under a predetermined temperature condition, the domain wall motion phenomenon occurs in the reproducing layer. Under a temperature condition where the medium temperature is lower than the Curie temperature of the intermediate layer, the reproducing layer exchange-coupled to the recording layer via the intermediate layer includes a magnetic domain magnetized in the same direction as the recording layer and a domain wall in the magnetic domain. And are fixed. Under a temperature condition in which the medium temperature is higher than the Curie temperature of the intermediate layer, the spontaneous magnetization of the intermediate layer disappears, and the exchange coupling between the recording layer and the reproducing layer via the intermediate layer is broken. As a result, the domain wall can move in the reproducing layer having a small domain wall coercive force. The domain wall moves to a higher temperature region when a temperature gradient exists in the reproducing layer.
In the reproducing operation of the DWDD type magneto-optical disk in which the information track made of the magnetic material portion having the above-described configuration is formed, the information track is irradiated with a reproducing laser beam while rotating the disk. Scan the information track. At this time, a temperature gradient is generated in the scanning direction in the beam irradiation region inside the information track made of the magnetic material portion. In the beam irradiation region, the magnetic wall moves to the higher temperature side in the reproducing layer at the moment when the magnetic wall of the reproducing layer passes the isothermal line of the Curie temperature in the beam irradiation region from the low temperature region to the high temperature region with the scanning. To do. When the domain wall moves in the reproducing layer in this way, the magnetization of the domain wall moving region is reversed. By detecting this magnetization reversal with a predetermined optical system as a change in the polarization plane of the reflected light, the domain wall motion is detected. By irradiating the reproducing laser beam along the information track and sequentially detecting the domain wall movement, the recording signal of the medium is read.
In reproduction based on such a DWDD system, not the entire spot of the reproduction laser beam, but the isotherm in the beam spot (the isotherm of the Curie temperature of the intermediate layer) of the reproduction layer or the recording layer constituting the information track. Record patterns are discriminated. Therefore, in the DWDD system, even a signal recorded at a high density on the recording layer exceeding the resolution limit in the optical system for reading the reproduction signal, that is, with a recording pattern in which the minimum recording mark length is smaller than the spot diameter. Even if it exists, it can be played back. For example, even when a red laser (beam spot diameter: about 1 μm) is adopted as a reproducing laser beam, a recording mark having a length of 0.1 μm or less can be reproduced.
In the magneto-optical recording medium, the recording density increases as the length of the stable recording mark formed in the recording layer decreases. In the above-described MSR, MAMMOS, and DWDD magneto-optical recording media, there is a particularly strong demand for a high recording density of the recording layer in order to fully exhibit these reproduction resolutions. For example, a recording layer capable of stably recording continuous recording marks having a length of 0.1 μm or less is desired.
In order to form such a minute recording mark, it is necessary to refine the structure of the recording layer. That is, in the recording layer, it is necessary to obtain a magnetic state in which minute magnetic domains can be stably formed by increasing the perpendicular magnetic anisotropy.
In the technical field of magnetic materials, it is known that the magnetic state or magnetic properties of a magnetic film can be influenced by the underlying film on which the magnetic film is formed. Therefore, for example, in a magnetic recording medium that does not involve light irradiation during recording and reproduction, underlayers made of various materials are employed in order to adjust the magnetic state of the recording layer (magnetic film) as desired.
However, in the conventional back-illuminated conventional magneto-optical recording medium with light irradiation from the substrate side at the time of recording and reproduction, the conventional underlayer used in the magnetic recording medium is replaced with the perpendicular magnetic anisotropy of the recording layer. It is not realistic to adopt for improvement. In the magneto-optical recording medium, the recording and reproducing light (laser) needs to be sufficiently transmitted between the substrate and the magnetic material portion including the recording layer. This is because the conventional base film does not have sufficient light transmission.

本発明はこのような状況の下で考え出されたものであって、バックイルミネーション方式の光磁気記録媒体において、高い記録密度を達成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、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える。光透過性を有するとは、本光磁気記録媒体の磁性部に対して照射される記録用レーザおよび再生用レーザを充分に透過させることをいう。
このような構成によると、バックイルミネーション方式の光磁気記録媒体において、高い記録密度を達成することができる。本発明の第1の側面における磁性部は、記録機能および再生機能を担い、従って、少なくとも記録層を含む。補助層は、このような磁性部と基材との間に介在し、磁性部と接触する面を有する。すなわち、基材の側から材料を成膜することによって各層が順次形成される本発明の光磁気記録媒体においては、磁性部は、補助層を下地膜として形成されるものである。本発明において、補助層における磁性部との接触面は、複数の細いコラムを含むコラム構造を有し、磁性部は、当該コラム構造上に所定の磁性材料が成膜されることによって形成される。補助層表面の細いコラムを核すなわち基点として磁性材料が堆積成長することによって、形成される磁性部したがってこれに含まれる記録層において、高い垂直磁気異方性が得られるのである。記録層の垂直磁気異方性が高いほど、当該記録層において、安定な記録マークをより微小に形成することが可能となり、その結果、記録層の記録密度を向上するうえで好適となる。
また、補助層は、記録用レーザおよび再生用レーザに対して光透過性を有する。したがって、当該補助層の存在は、本光磁気記録媒体の記録処理および再生を阻害しない。
このように、本発明の第1の側面に係る光磁気記録媒体においては、記録層を含む磁性部の下地膜として設けられる補助層が、磁性部したがって記録層の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造を当該磁性部との界面にて有し、且つ、充分な光透過性を有する。したがって、第1の側面に係る光磁気記録媒体によると、適切に高記録密度化を達成することができるのである。
本発明の第1の側面において、好ましくは、コラム構造面は複数のコラムを有し、当該複数のコラムの平均直径は5〜35nmである。この場合、コラム構造面は、0.6nm以下の平均表面粗さRaを有するのが好ましい。このような微細なコラム構造によると、磁性部したがって記録層の垂直磁気異方性を適切に確保することができる。
好ましくは、補助層は金属酸化物よりなる。この場合、好ましくは、金属酸化物は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される金属の酸化物、若しくは、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される金属を含む合金の酸化物である。本発明の補助層は、これらのような金属酸化物によって適切に形成することが可能である。
好ましくは、補助層は0.2〜5nmの厚さを有する。スパッタリング法などによる補助層の形成に際して補助層における磁性部との接触面においてコラム構造を充分に成長させ、且つ、補助層の光透過性を確保する、という観点からは、補助層の厚さはこのような範囲が好ましい。
好ましくは、補助層は2層以上の金属酸化物膜からなる。この場合、隣接する2つの金属酸化物膜は、異なる化学組成を有するのが好ましい。金属酸化物膜を積層形成することによって、補助層のコラム構造面の各コラムを細長く成長させることが可能な場合がある。
好ましくは、磁性部は、記録機能を担う記録層および再生機能を担う再生層を含む多層構造を有する。この場合、再生層はコラム構造面と接するのが好ましい。また、好ましくは、磁性部は、再生方式としてMSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式を実現するための多層構造を有する。本発明は、垂直磁化膜よりなる記録層を具備する光磁気記録媒体において実施することができ、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、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に金属膜を形成するための工程と、金属膜を酸化することによって補助層を形成するための酸化工程と、補助層上に磁性材料を成膜することによって磁性部を形成するための工程と、を含む。ここで、基材とは、補助層が積層形成されるベースとなる部材であって、基板単体、および、積層面に誘電体層などが既に積層形成された基板を含む。
このような方法によると、第1の側面に係る光磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第2の側面によっても、製造される光磁気記録媒体において、第1の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
本発明の第3の側面によると、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、第1金属膜を酸化することによって第1金属酸化物膜を形成するための第1酸化工程と、第1金属酸化物膜上に第2金属膜を形成するための工程と、第2金属膜を酸化して第2金属酸化物膜を形成することによって補助層を形成するための第2酸化工程と、補助層上に磁性材料を成膜することによって磁性部を形成するための工程と、を含む。
このような方法によると、第1の側面に係る光磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第3の側面によっても、製造される光磁気記録媒体において、第1の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
本発明の第4の側面によると、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、第1金属膜上に第2金属膜を形成するための工程と、第1金属膜および第2金属膜を酸化することによって補助層を形成するための酸化工程と、補助層上に磁性材料を成膜することによって磁性部を形成するための工程と、を含む。
このような方法によると、第1の側面に係る光磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第4の側面によっても、製造される光磁気記録媒体において、第1の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
本発明の第2から第4の側面において、好ましくは、酸化工程では、金属膜は酸素雰囲気に晒される。或は、酸化工程では、金属膜は加熱されてもよい。或は、酸化工程では、金属膜には酸素プラズマエッチングが施されてもよい。一旦成膜された金属を酸化するためのこれらの手法は、微細なコラム構造を形成するうえ好適である。
本発明の第2の側面における金属膜、並びに、第3および第4の側面における第1金属膜および/または第2金属膜は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される単体金属、または、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される2つ以上の金属を含む合金である。これらの金属は、微細なコラム構造面を有する補助層を形成するうえでえ好適である。
The present invention has been conceived under such circumstances, and an object thereof is to achieve a high recording density in a back-illuminated magneto-optical recording medium.
According to a first aspect of the present invention, a magneto-optical recording medium is provided. This magneto-optical recording medium has a light-transmitting base material, a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function, and has a light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part. And an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part. “Being light transmissive” means sufficiently transmitting the recording laser and reproducing laser irradiated to the magnetic part of the magneto-optical recording medium.
According to such a configuration, a high recording density can be achieved in a back-illuminated magneto-optical recording medium. The magnetic part in the first aspect of the present invention has a recording function and a reproducing function, and therefore includes at least a recording layer. The auxiliary layer is interposed between such a magnetic part and the base material and has a surface in contact with the magnetic part. That is, in the magneto-optical recording medium of the present invention in which each layer is sequentially formed by depositing a material from the substrate side, the magnetic part is formed using the auxiliary layer as a base film. In the present invention, the contact surface of the auxiliary layer with the magnetic part has a column structure including a plurality of thin columns, and the magnetic part is formed by depositing a predetermined magnetic material on the column structure. . By depositing and growing a magnetic material using a thin column on the surface of the auxiliary layer as a nucleus, that is, a base point, a high perpendicular magnetic anisotropy can be obtained in the magnetic portion to be formed, and in the recording layer included therein. The higher the perpendicular magnetic anisotropy of the recording layer, the more stable recording marks can be formed in the recording layer, and as a result, it is suitable for improving the recording density of the recording layer.
The auxiliary layer is light transmissive with respect to the recording laser and the reproducing laser. Therefore, the presence of the auxiliary layer does not hinder the recording process and reproduction of the magneto-optical recording medium.
As described above, in the magneto-optical recording medium according to the first aspect of the present invention, the auxiliary layer provided as the base film of the magnetic part including the recording layer increases the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part and thus the recording layer. The column structure is provided at the interface with the magnetic part and has sufficient light transmittance. Therefore, according to the magneto-optical recording medium according to the first aspect, it is possible to appropriately achieve a high recording density.
In the first aspect of the present invention, preferably, the column structure surface has a plurality of columns, and the average diameter of the plurality of columns is 5 to 35 nm. In this case, the column structure surface preferably has an average surface roughness Ra of 0.6 nm or less. According to such a fine column structure, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part, that is, the recording layer can be appropriately ensured.
Preferably, the auxiliary layer is made of a metal oxide. In this case, preferably, the metal oxide is an oxide of a metal selected from the group consisting of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru, or Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y And an oxide of an alloy containing a metal selected from the group consisting of Ru. The auxiliary layer of the present invention can be appropriately formed from such metal oxides.
Preferably, the auxiliary layer has a thickness of 0.2-5 nm. From the viewpoint of sufficiently growing the column structure at the contact surface of the auxiliary layer with the magnetic part when forming the auxiliary layer by sputtering or the like, and ensuring the light transmittance of the auxiliary layer, the thickness of the auxiliary layer is Such a range is preferable.
Preferably, the auxiliary layer is composed of two or more metal oxide films. In this case, it is preferable that two adjacent metal oxide films have different chemical compositions. By stacking metal oxide films, it may be possible to grow each column on the column structure surface of the auxiliary layer to be elongated.
Preferably, the magnetic part has a multilayer structure including a recording layer having a recording function and a reproducing layer having a reproducing function. In this case, the reproducing layer is preferably in contact with the column structure surface. Preferably, the magnetic part has a multilayer structure for realizing an MSR method, a MAMMOS method, or a DWDD method as a reproducing method. The present invention can be implemented in a magneto-optical recording medium having a recording layer made of a perpendicularly magnetized film, and particularly when implemented in an MSR, MAMMOS, and DWDD magneto-optical recording medium having excellent reproduction resolution. The profit is high.
According to the second aspect of the present invention, a light-transmitting base material, a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function, a light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part, and There is provided a method for producing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part. This manufacturing method includes a step for forming a metal film on a substrate, an oxidation step for forming an auxiliary layer by oxidizing the metal film, and forming a magnetic material on the auxiliary layer. Forming a magnetic part. Here, the base material is a member that serves as a base on which an auxiliary layer is formed, and includes a substrate alone and a substrate on which a dielectric layer or the like is already formed on the laminated surface.
According to such a method, the magneto-optical recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the same effect as described above with respect to the first aspect can be achieved in the produced magneto-optical recording medium.
According to the third aspect of the present invention, a light-transmitting base material, a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function, a light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part, and Another method for manufacturing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part is provided. The manufacturing method includes a step for forming a first metal film on a substrate, a first oxidation step for forming a first metal oxide film by oxidizing the first metal film, and a first A step for forming a second metal film on the metal oxide film; a second oxidation step for forming an auxiliary layer by oxidizing the second metal film to form a second metal oxide film; Forming a magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
According to such a method, the magneto-optical recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the third aspect of the present invention, the same effect as described above with respect to the first aspect can be obtained in the produced magneto-optical recording medium.
According to the fourth aspect of the present invention, the light-transmitting base material, the magnetic part responsible for the recording function and the reproducing function, the light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part, and Another method for manufacturing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part is provided. The manufacturing method includes a step for forming a first metal film on a substrate, a step for forming a second metal film on the first metal film, and a first metal film and a second metal film. An oxidation process for forming an auxiliary layer by oxidation and a process for forming a magnetic part by forming a magnetic material on the auxiliary layer are included.
According to such a method, the magneto-optical recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the same effect as described above with respect to the first aspect can be obtained in the produced magneto-optical recording medium.
In the second to fourth aspects of the present invention, preferably, in the oxidation step, the metal film is exposed to an oxygen atmosphere. Alternatively, the metal film may be heated in the oxidation process. Alternatively, in the oxidation step, the metal film may be subjected to oxygen plasma etching. These techniques for oxidizing the metal once formed are suitable for forming a fine column structure.
The metal film in the second aspect of the present invention, and the first metal film and / or the second metal film in the third and fourth aspects are made of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. A single metal selected from the group, or an alloy containing two or more metals selected from the group consisting of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. These metals are suitable for forming an auxiliary layer having a fine column structure surface.

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模式図である。
図2は、本発明に係る光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図3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模式図である。
図4は、実施例1の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図5は、実施例8の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図6は、実施例9の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図7は、実施例10の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図8は、実施例11の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図9は、比較例1の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
図10は、実施例1に関し、補助層表面付近の断面拡大模式図である。
図11は、比較例1に関し、誘電体層表面付近の断面拡大模式図である。
図12は、実施例1〜7,11の補助層および比較例1の誘電体層における平均表面粗さRaと平均コラム径が掲げられた表である。
図13は、実施例1および比較例1における特性評価の結果を表す。
図14は、実施例8および比較例2における特性評価の結果を表す。
図15は、実施例9および比較例3における特性評価の結果を表す。
図16は、実施例10および比較例4における特性評価の結果を表す。
図17は、実施例11および比較例4における特性評価の結果を表す。
図18は、補助層に関し、平均表面粗さRaの厚さ依存性、および、平均コラム径の厚さ依存性を表す。
FIG. 1 is a schematic partial sectional view of a magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a laminated structure of the magneto-optical recording medium according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic partial sectional view of a magneto-optical recording medium according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows the laminated structure of the magneto-optical recording medium of Example 1.
FIG. 5 shows the laminated structure of the magneto-optical recording medium of Example 8.
FIG. 6 shows the laminated structure of the magneto-optical recording medium of Example 9.
FIG. 7 shows the laminated structure of the magneto-optical recording medium of Example 10.
FIG. 8 shows the laminated structure of the magneto-optical recording medium of Example 11.
FIG. 9 shows a laminated structure of the magneto-optical recording medium of Comparative Example 1.
FIG. 10 is an enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of the auxiliary layer surface in Example 1.
FIG. 11 is an enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of the surface of the dielectric layer in Comparative Example 1.
FIG. 12 is a table listing the average surface roughness Ra and the average column diameter in the auxiliary layers of Examples 1 to 7 and 11 and the dielectric layer of Comparative Example 1.
FIG. 13 shows the results of the characteristic evaluation in Example 1 and Comparative Example 1.
FIG. 14 shows the results of characteristic evaluation in Example 8 and Comparative Example 2.
FIG. 15 shows the results of characteristic evaluation in Example 9 and Comparative Example 3.
FIG. 16 shows the result of the characteristic evaluation in Example 10 and Comparative Example 4.
FIG. 17 shows the result of characteristic evaluation in Example 11 and Comparative Example 4.
FIG. 18 shows the thickness dependence of the average surface roughness Ra and the thickness dependence of the average column diameter for the auxiliary layer.

図1および図2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、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、バック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り、基板Sと、磁性部11と、補助層12と、誘電体層13,14と、放熱層15とを備える。図1は、光磁気記録媒体X1の部分断面を模式的に表したものであり、図2は、光磁気記録媒体X1の情報トラックとして利用されるランド部および/またはグルーブ部における積層構成を表す。
基板Sは、ランドおよびグルーブを含む所定の凹凸形状を有し、且つ、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。そのような基板S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よりなる。
磁性部11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、磁性部11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、磁性部11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、磁性部11は、MSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式を実現するための、記録層、再生層、およびこれらの間の中間層よりなる3層構造を有する。
磁性部11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、磁性部11に所望される磁性構造に応じて決定される。
補助層12は、その上に積層形成される磁性部11の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造12aを磁性部11との界面にて有する。コラム構造12aには複数のコラムが含まれる。複数のコラムの平均直径は、好ましくは5〜35nmである。また、このようなコラム構造を有する補助層表面の平均粗さRaは、好ましくは0.6nm以下である。また、補助層12は、光磁気記録媒体X1に対する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。
磁性部11の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造12aを有するとともに、充分な光透過性を有するこのような補助層12は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRuの酸化物、若しくは、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuから選択される金属を含む合金の酸化物により構成されている。好ましくは、補助層12は、AgO,Al,NiO,Ni,TiO,TiO,ZrO,ZrO,Y,RuO,Ru,AlTiO,AlCrO,NiRuO,またはZrRuOよりなる。また、補助層12の厚さは0.2〜5.0nmの範囲が好ましい。
誘電体層13,14は、磁性部11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。
放熱層15は、レーザ照射時などに磁性部11などにて発生する熱を効率よく拡散させるための部位であり、例えば、Ag,Ag合金,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。光磁気記録媒体X1は、必要に応じて、このような放熱層15の上に更に所定の保護膜を有してもよい。
このような構造を有する光磁気記録媒体X1の製造においては、基板Sに平滑化表面処理を施した後、まず、当該基板Sに対して誘電体層13を積層形成する。誘電体層13は、所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により形成される。
次に、スパッタリング法により、誘電体層13の上に所定の金属を成膜する。当該金属は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRuの単体金属、若しくは、これらから選択される2つ以上の金属を含む合金である。
次に、形成された金属膜を酸化する。酸化により、金属膜の表面は針状化すなわち微細化し、その結果、補助層12が、その露出面にコラム構造12aを有して形成されることとなる。本工程では、金属膜を酸素雰囲気に晒すことによって酸化を達成することができる。或は、本工程では、金属膜を加熱してもよい。或は、本工程では、金属膜に対して酸素プラズマエッチングを施してもよい。或は、本工程では、これら酸化手法を組み合わせて金属膜を酸化させてもよい。酸素プラズマエッチングを採用する場合、金属膜の一部はエッチング除去されるので、前工程で形成される金属膜は、エッチング除去される量を考慮して厚く形成される。
次に、補助層12の上に磁性部11を形成する。具体的には、磁性部11の磁性構造に応じて、スパッタリング法により所定の磁性材料を補助層12の上に積層することによって、磁性部11を形成する。
次に、スパッタリング法により、磁性部11の上に誘電体層14および放熱層15を順次形成する。このようにして、光磁気記録媒体X1を作製することができる。
光磁気記録媒体X1においては、高い記録密度を達成することができる。光磁気記録媒体X1の有する磁性部11は、記録機能および再生機能を担い、従って、少なくとも記録層を含む。補助層12は、このような磁性部11と光透過性の基板Sとの間に介在し、磁性部11との接触面を有する。補助層12における磁性部11との接触面は、複数の細いコラムを含むコラム構造12aを有し、磁性部11は、当該コラム構造12aの上に所定の磁性材料が成膜されることによって形成される。補助層表面の細いコラムを核として磁性材料が堆積成長することによって、形成される磁性部11したがってそれに含まれる記録層において、高い垂直磁気異方性が得られるのである。記録層の垂直磁気異方性が高いほど、安定な記録マークをより微小に形成することが可能となり、その結果、当該記録層の記録密度を向上するうえで好適となる。
また、補助層12は、記録用レーザおよび再生用レーザに対して光透過性を有する。したがって、補助層12の存在は、光磁気記録媒体X1の記録処理および再生を阻害しない。
このように、光磁気記録媒体X1においては、記録層を含む磁性部11の下地膜として設けられる補助層12が、磁性部11したがって記録層の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造12aを磁性部11との界面にて有し、且つ、充分な光透過性を有する。したがって、光磁気記録媒体X1によると、適切に高記録密度化を達成することができるのである。このような光磁気記録媒体は、再生分解能に優れたMSR方式、MAMMOS方式、およびDWDD方式の光磁気ディスクとして実施する場合に特に実益が高い。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体X2の部分断面模式図である。光磁気記録媒体X2は、基板Sと、磁性部11と、補助層20と、誘電体層13,14と、放熱層15とを備え、情報トラックとして利用されるランド部および/またはグルーブ部において、光磁気記録媒体X1と同様の、図2に示すような積層構成を有する。光磁気記録媒体X2は、補助層12とは異なる補助層20を備える点において光磁気記録媒体X1と相違し、他の構成については光磁気記録媒体X1と同様である。
補助層20は、金属酸化物膜21およびその上の金属酸化物膜22よりなる積層構造を有する。金属酸化物膜21は、金属酸化物膜22との界面にて、複数のコラムを含むコラム構造を有する。また、金属酸化物膜22は、その上に積層形成される磁性部11の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造22aを磁性部11との界面にて有する。コラム構造22aには複数のコラムが含まれ、本実施形態では、当該複数のコラムの平均直径は5〜35nmである。また、本実施形態では、このようなコラム構造を有する補助層12の表面の平均粗さRaは0.6nm以下である。
また、補助層12を構成する金属酸化物膜21,22は、光磁気記録媒体X2に対する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。
金属酸化物膜21,22をの構成材料としては、第1の実施形態における補助層12の構成材料として上掲した金属酸化物を採用することができる。
このような構造を有する光磁気記録媒体X2の製造においては、第1の実施形態において上述したのと同様に、まず、表面平滑化処理を施した基板Sに対して誘電体層13を積層形成する。
次に、第1金属膜形成工程において、スパッタリング法により、誘電体層13の上に所定の金属を成膜する。当該金属は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRu、若しくは、これらから選択される2つ以上の金属を含む合金である。次に、第1酸化工程において、形成された金属膜を酸化する。これにより、金属酸化物膜21が形成されることとなる。
次に、第2金属膜形成工程において、スパッタリング法により、金属酸化物膜21の上に所定の金属を成膜する。当該金属は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRu、若しくは、これらから選択される2つ以上の金属を含む合金である。好ましくは、第2金属膜形成工程にて形成される金属膜は、第1金属膜形成工程にて形成される金属膜とは異なる化学種よりなる。
補助層20の形成においては、次に、第2酸化工程において、第2金属膜形成工程にて形成された金属膜を酸化する。これにより、金属酸化物膜22が、その露出面にコラム構造22aを有して形成されることとなる。第1および第2酸化工程における金属膜の酸化手法については、第1の実施形態における酸化工程に関して上述したのと同様である。
金属酸化物膜22のコラム構造22aは、当該金属酸化物膜22が金属酸化物膜21の微細なコラム構造の上に形成されるため、より針状化すなわち微細化する傾向にある。金属酸化物膜22のコラム構造22aは、金属酸化物膜21のコラム構造上に成長形成されると考えられる。
補助層20の形成においては、上述のような手法に代えて、第1金属膜形成工程において形成した金属膜を酸化する前に、当該金属膜上に、第2金属膜形成工程にて更なる金属膜を積層形成し、その後、これら2つの金属膜を単一の酸化工程にて酸化してもよい。各金属膜形成工程にて用いられる金属材料、および、酸化工程における酸化方法については、上述の手法と同様である。このような手法によっても、金属酸化物膜21と微細なコラム構造22aを有する金属酸化物膜22とからなる補助層20を形成することができる。
光磁気記録媒体X2の製造においては、次に、このようにして形成された補助層20の上に、第1の実施形態に関して上述したのと同様にして、磁性部11、誘電体層14、および放熱層15を順次形成する。このようにして、光磁気記録媒体X2を作製することができる。
光磁気記録媒体X2においては、記録層を含む磁性部11の下地膜として設けられる補助層20が、磁性部11したがって記録層の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造22aを磁性部11との界面にて有し、且つ、充分な光透過性を有する。したがって、光磁気記録媒体X2によると、光磁気記録媒体X1と同様に、適切に高記録密度化を達成することができるのである。
加えて、光磁気記録媒体X2においては、金属酸化物膜21のコラム構造上に金属酸化物膜22が積層形成されているので、金属酸化物膜22ないし補助層20のコラム構造22aは、微細化する傾向にある。コラム構造22aが微細であるほど、その上に積層形成される磁性部11の垂直磁気異方性は高まる。
このような光磁気記録媒体は、再生分解能に優れたMSR方式、MAMMOS方式、およびDWDD方式の光磁気ディスクとして実施する場合に特に実益が高い。
1 and 2 show a magneto-optical recording medium X1 according to the first embodiment of the present invention. The magneto-optical recording medium X1 is configured as a rewritable back-illuminated magneto-optical disk having two functions of thermomagnetic recording and reproduction utilizing the magneto-optical effect. A portion 11, an auxiliary layer 12, dielectric layers 13 and 14, and a heat dissipation layer 15 are provided. FIG. 1 schematically shows a partial cross section of the magneto-optical recording medium X1, and FIG. 2 shows a stacked configuration in a land portion and / or a groove portion used as an information track of the magneto-optical recording medium X1. .
The substrate S has a predetermined concavo-convex shape including lands and grooves, and is sufficiently transmissive to the recording laser and the reproducing laser of the magneto-optical recording medium X1. Such a substrate S is made of, for example, polycarbonate (PC) resin, polymethyl methacrylate (PMMA) resin, epoxy resin, or polyolefin resin.
The magnetic unit 11 has a magnetic structure composed of one or two or more magnetic films capable of performing two functions of thermomagnetic recording and reproduction utilizing the magneto-optical effect. Configure an information track. For example, the magnetic part 11 is composed of a single recording layer having both a recording function and a reproducing function. Alternatively, the magnetic part 11 has a two-layer structure including a recording layer having a relatively large coercive force and performing a recording function, and a reproducing layer having a relatively large Kerr rotation angle and a reproducing function. Have Alternatively, the magnetic unit 11 has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer therebetween for realizing the MSR method, the MAMMOS method, or the DWDD method.
Each layer in each structure that the magnetic part 11 can take is a perpendicular magnetization film made of an amorphous alloy of a rare earth element and a transition metal and magnetized in the perpendicular direction with perpendicular magnetic anisotropy. The vertical direction means a direction perpendicular to the film surface of the magnetic film constituting each layer. As the rare earth element, Tb, Gd, Dy, Nd, Pr, or the like can be used. As the transition metal, Fe, Co, or the like can be used.
More specifically, the recording layer is made of, for example, TbFeCo, DyFeCo, or TbDyFeCo having a predetermined composition. When the reproduction layer is provided, the reproduction layer is made of, for example, GdFeCo, GdDyFeCo, GdTbDyFeCo, NdDyFeCo, NdGdFeCo, or PrDyFeCo having a predetermined composition. When the intermediate layer is provided, the intermediate layer is made of, for example, GdFe, TbFe, GdFeCo, GdDyFeCo, GdTbDyFeCo, NdDyFeCo, NdGdFeCo, or PrDyFeCo having a predetermined composition. The thickness of each layer is determined according to the magnetic structure desired for the magnetic part 11.
The auxiliary layer 12 has a column structure 12 a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 formed on the auxiliary layer 12 at the interface with the magnetic part 11. The column structure 12a includes a plurality of columns. The average diameter of the plurality of columns is preferably 5 to 35 nm. The average roughness Ra of the auxiliary layer surface having such a column structure is preferably 0.6 nm or less. The auxiliary layer 12 is sufficiently transmissive to the recording laser and the reproducing laser for the magneto-optical recording medium X1.
Such an auxiliary layer 12 having a column structure 12a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 and having sufficient light transmittance is made of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru. It is made of an oxide or an oxide of an alloy containing a metal selected from Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. Preferably, the auxiliary layer 12 is made of Ag 2 O, Al 2 O 3 , NiO, Ni 2 O 3 , TiO, TiO 2 , ZrO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , RuO 2 , Ru 2 O 3 , AlTiO, AlCrO. , NiRuO, or ZrRuO. The thickness of the auxiliary layer 12 is preferably in the range of 0.2 to 5.0 nm.
The dielectric layers 13 and 14 are portions for avoiding or suppressing the magnetic influence from the outside on the magnetic part 11 and are made of, for example, SiN, SiO 2 , YSiO 2 , ZnSiO 2 , AlO, or AlN.
The heat dissipation layer 15 is a part for efficiently diffusing heat generated in the magnetic part 11 or the like at the time of laser irradiation. For example, Ag, Ag alloy, Al alloy (AlTi, AlCr, etc.), Au, or Pt It is made of high heat conductive material. The magneto-optical recording medium X1 may further have a predetermined protective film on the heat dissipation layer 15 as necessary.
In the manufacture of the magneto-optical recording medium X1 having such a structure, after the smoothing surface treatment is performed on the substrate S, the dielectric layer 13 is first laminated on the substrate S. The dielectric layer 13 is formed by a sputtering method using a single target or a plurality of targets made of a predetermined material.
Next, a predetermined metal is formed on the dielectric layer 13 by sputtering. The metal is a single metal of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru, or an alloy containing two or more metals selected from these metals.
Next, the formed metal film is oxidized. Due to the oxidation, the surface of the metal film becomes needle-like, that is, becomes finer. As a result, the auxiliary layer 12 is formed having the column structure 12a on the exposed surface. In this step, oxidation can be achieved by exposing the metal film to an oxygen atmosphere. Alternatively, in this step, the metal film may be heated. Alternatively, in this step, oxygen plasma etching may be performed on the metal film. Alternatively, in this step, the metal film may be oxidized by combining these oxidation techniques. When oxygen plasma etching is employed, a part of the metal film is removed by etching, so that the metal film formed in the previous step is formed thick in consideration of the amount removed by etching.
Next, the magnetic part 11 is formed on the auxiliary layer 12. Specifically, the magnetic part 11 is formed by laminating a predetermined magnetic material on the auxiliary layer 12 by sputtering according to the magnetic structure of the magnetic part 11.
Next, the dielectric layer 14 and the heat dissipation layer 15 are sequentially formed on the magnetic part 11 by sputtering. In this way, the magneto-optical recording medium X1 can be manufactured.
In the magneto-optical recording medium X1, a high recording density can be achieved. The magnetic part 11 of the magneto-optical recording medium X1 has a recording function and a reproducing function, and therefore includes at least a recording layer. The auxiliary layer 12 is interposed between the magnetic part 11 and the light-transmitting substrate S and has a contact surface with the magnetic part 11. The contact surface of the auxiliary layer 12 with the magnetic part 11 has a column structure 12a including a plurality of thin columns, and the magnetic part 11 is formed by depositing a predetermined magnetic material on the column structure 12a. Is done. By depositing and growing a magnetic material with a thin column on the surface of the auxiliary layer as a nucleus, a high perpendicular magnetic anisotropy can be obtained in the magnetic part 11 to be formed and thus the recording layer included therein. The higher the perpendicular magnetic anisotropy of the recording layer, the more stable recording marks can be formed, and as a result, it is suitable for improving the recording density of the recording layer.
The auxiliary layer 12 is light transmissive with respect to the recording laser and the reproducing laser. Therefore, the presence of the auxiliary layer 12 does not hinder the recording process and reproduction of the magneto-optical recording medium X1.
As described above, in the magneto-optical recording medium X1, the auxiliary layer 12 provided as the base film of the magnetic part 11 including the recording layer has the column structure 12a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 and thus the recording layer. It has at the interface with the magnetic part 11 and has sufficient light transmittance. Therefore, according to the magneto-optical recording medium X1, a high recording density can be appropriately achieved. Such a magneto-optical recording medium is particularly effective when implemented as an MSR, MAMMOS, and DWDD magneto-optical disk having excellent reproduction resolution.
FIG. 3 is a schematic partial sectional view of a magneto-optical recording medium X2 according to the second embodiment of the present invention. The magneto-optical recording medium X2 includes a substrate S, a magnetic part 11, an auxiliary layer 20, dielectric layers 13 and 14, and a heat dissipation layer 15, and in a land part and / or a groove part used as an information track. Similar to the magneto-optical recording medium X1, it has a laminated structure as shown in FIG. The magneto-optical recording medium X2 differs from the magneto-optical recording medium X1 in that an auxiliary layer 20 different from the auxiliary layer 12 is provided, and the other configuration is the same as that of the magneto-optical recording medium X1.
The auxiliary layer 20 has a laminated structure including a metal oxide film 21 and a metal oxide film 22 thereon. The metal oxide film 21 has a column structure including a plurality of columns at the interface with the metal oxide film 22. In addition, the metal oxide film 22 has a column structure 22 a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 formed on the layer at the interface with the magnetic part 11. The column structure 22a includes a plurality of columns. In this embodiment, the average diameter of the plurality of columns is 5 to 35 nm. In the present embodiment, the average roughness Ra of the surface of the auxiliary layer 12 having such a column structure is 0.6 nm or less.
The metal oxide films 21 and 22 constituting the auxiliary layer 12 are sufficiently transmissive to the recording laser and the reproducing laser for the magneto-optical recording medium X2.
As the constituent material of the metal oxide films 21 and 22, the metal oxide listed above as the constituent material of the auxiliary layer 12 in the first embodiment can be employed.
In the manufacture of the magneto-optical recording medium X2 having such a structure, the dielectric layer 13 is first formed on the substrate S subjected to the surface smoothing process in the same manner as described in the first embodiment. To do.
Next, in the first metal film forming step, a predetermined metal is formed on the dielectric layer 13 by sputtering. The metal is Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru, or an alloy containing two or more metals selected from these. Next, in the first oxidation step, the formed metal film is oxidized. As a result, the metal oxide film 21 is formed.
Next, in the second metal film forming step, a predetermined metal is formed on the metal oxide film 21 by a sputtering method. The metal is Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru, or an alloy containing two or more metals selected from these. Preferably, the metal film formed in the second metal film forming step is made of a chemical species different from the metal film formed in the first metal film forming step.
In forming the auxiliary layer 20, next, in the second oxidation step, the metal film formed in the second metal film formation step is oxidized. As a result, the metal oxide film 22 is formed having the column structure 22a on the exposed surface. The metal film oxidation method in the first and second oxidation steps is the same as that described above with respect to the oxidation step in the first embodiment.
The column structure 22a of the metal oxide film 22 tends to become more acicular or finer because the metal oxide film 22 is formed on the fine column structure of the metal oxide film 21. The column structure 22a of the metal oxide film 22 is considered to be grown on the column structure of the metal oxide film 21.
In the formation of the auxiliary layer 20, instead of the above-described method, before the metal film formed in the first metal film forming step is oxidized, the auxiliary layer 20 is further formed on the metal film in the second metal film forming step. The metal films may be laminated and then these two metal films may be oxidized in a single oxidation step. The metal material used in each metal film formation step and the oxidation method in the oxidation step are the same as those described above. Also by such a technique, the auxiliary layer 20 composed of the metal oxide film 21 and the metal oxide film 22 having a fine column structure 22a can be formed.
In the manufacture of the magneto-optical recording medium X2, next, on the auxiliary layer 20 formed in this manner, the magnetic portion 11, the dielectric layer 14, and the like, as described above with respect to the first embodiment, And the heat dissipation layer 15 is formed sequentially. In this way, the magneto-optical recording medium X2 can be manufactured.
In the magneto-optical recording medium X2, the auxiliary layer 20 provided as a base film for the magnetic part 11 including the recording layer has a column structure 22a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 and thus the recording layer. And has sufficient light transmittance. Therefore, according to the magneto-optical recording medium X2, similarly to the magneto-optical recording medium X1, a high recording density can be appropriately achieved.
In addition, in the magneto-optical recording medium X2, since the metal oxide film 22 is laminated on the column structure of the metal oxide film 21, the column structure 22a of the metal oxide film 22 or the auxiliary layer 20 has a fine structure. It tends to become. The finer the column structure 22a, the higher the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 formed on the stacked structure.
Such a magneto-optical recording medium is particularly effective when implemented as an MSR, MAMMOS, and DWDD magneto-optical disk having excellent reproduction resolution.

図4に示す積層構成を有する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では、磁性部は単一の記録層よりなる。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、DCマグネトロンスパッタリング装置を使用して行うDCマグネトロンスパッタリング法により、光磁気ディスク用基板(ポリカーボネート製)の上に、厚さ75nmとなるまでSiNを成膜することにより、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。基板は、誘電体層積層面に所定のランドおよびグルーブを有する。本スパッタリングでは、ArガスおよびNガスの流量比を2:1とし、スパッタガス圧力を0.3Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。以降の成膜についても、同一の装置を使用して行うDCマグネトロンスパッタリング法により行った。
次に、誘電体層上に、厚さ0.5nmとなるまでAgを成膜することにより、補助層形成用の金属膜を形成した。本スパッタリングでは、Ag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0.1Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
次に、上述のようにして形成された金属膜を酸化した。具体的には、金属膜形成後のDCマグネトロンスパッタリング装置のスパッタリングチャンバ内にOガスを導入した後、ガス圧力1Paの条件で当該金属膜を3分間放置した。Oガスを導入した後、ガス圧力1Paの条件で金属膜を10分間放置することによっても、当該金属膜を酸化することができることを確認している。また、Oガスを導入せずに、基板温度80℃の条件でチャンバ内に金属膜を10分間放置することによっても、当該金属膜を酸化することができることを確認している。加えて、当該金属膜の酸化は、酸素プラズマエッチングにより行うことができることも確認している。この場合、例えば、チャンバ内の酸素ガス圧力を0.5Paとし、エッチング時間を20秒とする。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、補助層上に、厚さ25nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb20Fe70Co10)を成膜することによって、記録層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、且つ、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb20Fe70Co10記録層のキュリー温度は200℃程度であった。
次に、記録層上に、厚さ15nmとなるまでSiNを成膜することにより、誘電体層を形成した。具体的条件については、本実施例における上述のSiN誘電体層の形成に関して上述したのと同様である。
次に、誘電体層上に、厚さ30nmとなるまでAgを成膜することにより、放熱層を形成した。本スパッタリングでは、Ag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0.1Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。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。
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of this embodiment, the magnetic part is composed of a single recording layer.
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, SiN is formed on a magneto-optical disk substrate (made of polycarbonate) by a DC magnetron sputtering method using a DC magnetron sputtering apparatus until the thickness becomes 75 nm. Was formed into a dielectric layer. Specifically, SiN was formed on the substrate by reactive sputtering performed using an Si target and using Ar gas and N 2 gas as sputtering gas. The substrate has predetermined lands and grooves on the dielectric layer lamination surface. In this sputtering, the flow ratio of Ar gas and N 2 gas was 2: 1, the sputtering gas pressure was 0.3 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. Subsequent film formation was also carried out by DC magnetron sputtering using the same apparatus.
Next, a metal film for forming an auxiliary layer was formed on the dielectric layer by depositing Ag to a thickness of 0.5 nm. In this sputtering, an Ag target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.1 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
Next, the metal film formed as described above was oxidized. Specifically, after introducing O 2 gas into the sputtering chamber of the DC magnetron sputtering apparatus after forming the metal film, the metal film was allowed to stand for 3 minutes under the condition of a gas pressure of 1 Pa. It has been confirmed that the metal film can be oxidized by allowing the metal film to stand for 10 minutes under the condition of a gas pressure of 1 Pa after introducing O 2 gas. It has also been confirmed that the metal film can be oxidized by leaving the metal film in the chamber for 10 minutes at a substrate temperature of 80 ° C. without introducing O 2 gas. In addition, it has been confirmed that the oxidation of the metal film can be performed by oxygen plasma etching. In this case, for example, the oxygen gas pressure in the chamber is 0.5 Pa, and the etching time is 20 seconds.
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, a recording layer was then formed by depositing a TbFeCo amorphous alloy (Tb 20 Fe 70 Co 10 ) on the auxiliary layer until the thickness reached 25 nm. . In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 20 Fe 70 Co 10 recording layer was about 200 ° C.
Next, a dielectric layer was formed by depositing SiN on the recording layer to a thickness of 15 nm. The specific conditions are the same as described above with respect to the formation of the SiN dielectric layer described above in this embodiment.
Next, a heat dissipation layer was formed by depositing Ag on the dielectric layer until the thickness reached 30 nm. In this sputtering, an Ag target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.1 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced.

実施例2〜7Examples 2-7

補助層形成用の金属膜を、Agの成膜に代えて、Al(実施例2)、Ni(実施例3)、Ti(実施例4)、Zr(実施例5)、Y(実施例6)、またはRu(実施例7)の成膜により形成し、且つ、その後の酸化処理において各金属膜に応じた条件(ガス圧力および放置時間)に変更した以外は、実施例1と同様にして、誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、各実施例の光磁気記録媒体を作製した。  The metal film for forming the auxiliary layer is replaced with the film formation of Ag, Al (Example 2), Ni (Example 3), Ti (Example 4), Zr (Example 5), Y (Example 6) ) Or Ru (Example 7), and the same conditions as in Example 1 except that the conditions (gas pressure and standing time) according to each metal film were changed in the subsequent oxidation treatment. From the formation of the dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) to the formation of the heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm), the magneto-optical recording medium of each example was manufactured.

図5に示す積層構成を有する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では、磁性部は、記録層および再生層よりなる2層構造を有する。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)および補助層(酸化銀,厚さ0.5nm)を順次形成した。
次に、補助層上に、厚さ7nmとなるまでGdFeCoアモルファス合金(Gd22Fe58Co20)を成膜することによって、再生層を形成した。本スパッタリングでは、GdFeCo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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
次に、再生層上に、厚さ18nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb20Fe70Co10)を成膜することによって、記録層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb20Fe70Co10記録層のキュリー温度は200℃程度であった。
次に、記録層上に、実施例1と同様に、誘電体層(SiN,厚さ15nm)および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きい。
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of this example, the magnetic part has a two-layer structure including a recording layer and a reproducing layer.
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) and an auxiliary layer (silver oxide, thickness) are formed on the magneto-optical disk substrate. 0.5 nm) were sequentially formed.
Next, a reproduction layer was formed by depositing a GdFeCo amorphous alloy (Gd 22 Fe 58 Co 20 ) on the auxiliary layer to a thickness of 7 nm. In this sputtering, a GdFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
Next, a recording layer was formed by depositing a TbFeCo amorphous alloy (Tb 20 Fe 70 Co 10 ) on the reproducing layer to a thickness of 18 nm. In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 20 Fe 70 Co 10 recording layer was about 200 ° C.
Next, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 15 nm) and a heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed on the recording layer. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of the present example, the recording layer has a larger perpendicular coercivity than the reproducing layer, and the reproducing layer has a Kerr rotation angle in the reproducing laser larger than that of the recording layer.

図6に示す積層構成を有するMSR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では、磁性部は、MSR方式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よりなる3層構造を有する。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)および補助層(酸化銀,厚さ0.5nm)を順次形成した。
次に、補助層上に、厚さ40nmとなるまでGdFeCoアモルファス合金(Gd25Fe62Co13)を成膜することによって、再生層を形成した。本スパッタリングでは、GdFeCo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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたGd25Fe62Co13再生層のキュリー温度は300℃程度であった。
次に、再生層上に、厚さ40nmとなるまでGdFeアモルファス合金(Gd31Fe69)を成膜することによって、中間層を形成した。本スパッタリングでは、GdFe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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたGd31Fe69中間層のキュリー温度は220℃程度であった。
次に、中間層の上に、厚さ50nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb24Fe59Co17)を成膜することによって、記録層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb24Fe59Co17記録層のキュリー温度は280℃程度であった。
次に、記録層上に、実施例1と同様に、誘電体層(SiN,厚さ15nm)および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きく、中間層は他の層よりもキュリー温度が低い。
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as an MSR type magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of the present embodiment, the magnetic part has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer between them in order to realize MSR reproduction.
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) and an auxiliary layer (silver oxide, thickness) are formed on the magneto-optical disk substrate. 0.5 nm) were sequentially formed.
Next, a reproduction layer was formed by depositing a GdFeCo amorphous alloy (Gd 25 Fe 62 Co 13 ) on the auxiliary layer until the thickness reached 40 nm. In this sputtering, a GdFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Gd 25 Fe 62 Co 13 reproducing layer was about 300 ° C.
Next, an intermediate layer was formed by depositing a GdFe amorphous alloy (Gd 31 Fe 69 ) on the reproduction layer until the thickness reached 40 nm. In this sputtering, a GdFe alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Gd 31 Fe 69 intermediate layer was about 220 ° C.
Next, a recording layer was formed by depositing a TbFeCo amorphous alloy (Tb 24 Fe 59 Co 17 ) on the intermediate layer until the thickness reached 50 nm. In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 24 Fe 59 Co 17 recording layer was about 280 ° C.
Next, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 15 nm) and a heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed on the recording layer. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of this example, the recording layer has a higher perpendicular coercivity than the reproducing layer, the reproducing layer has a larger Kerr rotation angle in the reproducing laser than the recording layer, and the intermediate layer has a Curie temperature higher than the other layers. Is low.

図7に示す積層構成を有するMAMMOS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では、磁性部は、MAMMOS方式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よりなる3層構造を有する。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)および補助層(酸化銀,厚さ0.5nm)を順次形成した。
次に、補助層の上に、厚さ30nmとなるまでGdFeCoアモルファス合金(Gd27Fe62Co11)を成膜することによって、本実施例の再生層を形成した。本スパッタリングでは、GdFeCo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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたGd27Fe62Co11再生層のキュリー温度は240℃程度であった。
次に、再生層の上に、厚さ10nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb20Fe79Co)を成膜することによって、本実施例の中間層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb20Fe79Co中間層のキュリー温度は130℃程度であった。
次に、中間層の上に、厚さ60nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb27Fe57Co16)を成膜することによって、本実施例の記録層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb27Fe57Co16記録層のキュリー温度は260℃程度であった。
次に、記録層上に、実施例1と同様に、誘電体層(SiN,厚さ15nm)および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きく、中間層は他の層よりもキュリー温度が低い。
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a MAMMOS type magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of the present embodiment, the magnetic part has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer between them in order to realize MAMMOS reproduction.
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) and an auxiliary layer (silver oxide, thickness) are formed on the magneto-optical disk substrate. 0.5 nm) were sequentially formed.
Next, a reproduction layer of this example was formed by depositing a GdFeCo amorphous alloy (Gd 27 Fe 62 Co 11 ) on the auxiliary layer to a thickness of 30 nm. In this sputtering, a GdFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Gd 27 Fe 62 Co 11 reproducing layer was about 240 ° C.
Next, an intermediate layer of this example was formed by depositing a TbFeCo amorphous alloy (Tb 20 Fe 79 Co 1 ) on the reproducing layer until the thickness reached 10 nm. In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 20 Fe 79 Co 1 intermediate layer was about 130 ° C.
Next, a TbFeCo amorphous alloy (Tb 27 Fe 57 Co 16 ) was formed on the intermediate layer to a thickness of 60 nm, thereby forming the recording layer of this example. In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 27 Fe 57 Co 16 recording layer was about 260 ° C.
Next, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 15 nm) and a heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed on the recording layer. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of this example, the recording layer has a higher perpendicular coercivity than the reproducing layer, the reproducing layer has a larger Kerr rotation angle in the reproducing laser than the recording layer, and the intermediate layer has a Curie temperature higher than the other layers. Is low.

図8に示す積層構成を有するMAMMOS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では、磁性部は、MAMMOS方式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よりなる3層構造を有する。
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)を形成した。
次に、誘電体層上に、厚さ0.5nmとなるまでAgを成膜することにより、第1の金属膜を形成した。本スパッタリングでは、Ag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0.1Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
次に、第1の金属膜上に、厚さ0.5nmとなるまでRuを成膜することにより、第2の金属膜を形成した。本スパッタリングでは、Ru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0.2Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
次に、上述のようにして形成された第1および第2の金属膜を酸化した。具体的には、金属膜形成後のDCマグネトロンスパッタリング装置のスパッタリングチャンバ内にOガスを導入した後、ガス圧力1Paの条件で当該金属膜を15分間放置した。このようにして、第1の金属酸化物膜および第2の金属酸化物膜よりなる積層構造を有する本実施例の補助層を形成した。
次に、補助層上に、実施例10と同様に、再生層(Gd27Fe62Co11,厚さ30nm)、中間層(Tb20Fe79Co,厚さ10nm)、記録層(Tb27Fe57Co16,厚さ60nm)、誘電体層(SiN,厚さ15nm)、および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きく、中間層は他の層よりもキュリー温度が低い。
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a MAMMOS type magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of the present embodiment, the magnetic part has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer between them in order to realize MAMMOS reproduction.
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, similarly to Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) was formed on the magneto-optical disk substrate.
Next, a first metal film was formed by depositing Ag on the dielectric layer to a thickness of 0.5 nm. In this sputtering, an Ag target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.1 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
Next, a second metal film was formed by depositing Ru on the first metal film to a thickness of 0.5 nm. In this sputtering, a Ru target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.2 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
Next, the first and second metal films formed as described above were oxidized. Specifically, after introducing O 2 gas into the sputtering chamber of the DC magnetron sputtering apparatus after forming the metal film, the metal film was allowed to stand for 15 minutes under the condition of a gas pressure of 1 Pa. In this manner, the auxiliary layer of this example having a laminated structure composed of the first metal oxide film and the second metal oxide film was formed.
Next, on the auxiliary layer, as in Example 10, the reproducing layer (Gd 27 Fe 62 Co 11 , thickness 30 nm), the intermediate layer (Tb 20 Fe 79 Co 1 , thickness 10 nm), and the recording layer (Tb 27 Fe 57 Co 16 , thickness 60 nm), dielectric layer (SiN, thickness 15 nm), and heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of this example, the recording layer has a higher perpendicular coercivity than the reproducing layer, the reproducing layer has a larger Kerr rotation angle in the reproducing laser than the recording layer, and the intermediate layer has a Curie temperature higher than the other layers. Is low.

実施例12〜21Examples 12-21

補助層の厚さ(補助層形成用金属膜の厚さ)を、0.5nmに代えて、0.1nm(実施例12)、0.2nm(実施例13)、0.7nm(実施例14)、1.0nm(実施例15)、1.5nm(実施例16)、2.0nm(実施例17)、3.0nm(実施例18)、4.0nm(実施例19)、5.0nm(実施例20)、または6.0nm(実施例21)とした以外は、実施例1と同様に誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、各実施例の光磁気記録媒体を作製した。
〔比較例1〕
図9に示す積層構成を有する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。具体的には、補助層形成用の金属膜の形成およびその後の酸化処理を行わなかったということ以外は、実施例1と同様に誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
〔比較例2〜4〕
補助層形成用の金属膜の形成およびその後の酸化処理を行わなかったということ以外は、実施例8、実施例9、および実施例10と同様に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、比較例2、比較例3、および比較例4の光磁気記録媒体を作製した。したがって、比較例2の光磁気記録媒体は、実施例8の光磁気記録媒体から補助層を除いた積層構成を有する。同様に、比較例3,4の各光磁気記録媒体は、対応する実施例9,10の光磁気記録媒体から補助層を除いた積層構成を有する。
〔補助層表面の観察〕
実施例1の媒体作製過程の途中、補助層上に記録層を形成する前に、原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメント製)を使用して補助層表面を観察した。観察により得られた表面形状を、図10にて模式的に表す。図10においては、補助層の断面にハッチングが付されている。補助層の表面には針状のコラムが複数形成されていた。実施例1における補助層の平均表面粗さRaは0.3nmであり、コラムの平均直径は12nmであった。コラムの半分の高さにおける直径を各コラムの直径として、当該平均直径を求めた。こらの結果は、図12の表に掲げる。
実施例2〜7,11における媒体作製過程の途中、補助層上に磁性部を形成する前に、実施例1と同様にして補助層表面を観察した。各実施例における補助層について、観察によって得られた平均表面粗さRaおよびコラム平均直径を、図12の表に掲げる。
各実施例における補助層のコラム構造は、補助層上に形成される磁性部(記録層)の露出面においても略維持されていることを確認している。
比較例1における媒体作製過程の途中、誘電体層上に記録層を形成する前に、実施例1と同様にして誘電体層表面を観察した。観察により得られた表面形状を、図11にて模式的に表す。図11では、誘電体層表面の断面が、ハッチングが付されて、図10と同一のスケールで表されている。本比較例における誘電体層の平均表面粗さRaは0.9nmであり、各凸形状をコラムとみなすとコラムの平均直径は53nmであった。こらの結果は、図12の表に掲げる。
図10および図11の比較より、実施例1における補助層表面のコラム構造は、比較例1における誘電体層表面の凹凸形状よりも、針状化ないし微細化していることが判る。
図12の表からは、実施例1〜7における補助層表面のコラム構造は、比較例1における誘電体層表面の凹凸形状よりも、微細であることが判る。
〔特性評価〕
実施例1,8〜11および比較例1〜5の各光磁気記録媒体の記録再生特性を調べた。
実施例1の光磁気記録媒体については、まず、実施例1の光磁気記録媒体(光磁気ディスク)における情報トラックに対し、充分に長いスペース(スペース長:2.0μm)を介して所定のマーク長の記録マークを繰り返し記録した。当該記録処理は、リード/ライトテスタを使用して光変調記録方式により行った。このテスタの対物レンズの開口数NAは0.6であり、レーザ波長は650nmである。当該記録処理では、記録用レーザのパワーを適宜変化させ、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を150Oeとした。次に、当該光磁気記録媒体を再生して、強度が最大となる再生信号のキャリアレベル(Cレベル)を測定した。当該再生処理は、同一のリード/ライトテスタを使用して行い、レーザパワーを1.5mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を0Oeとした。再生信号のCレベルは、スペクトルアナライザを使用して測定した。このような記録処理および再生処理を、記録マークのマーク長を変化させて、マーク長ごとに行った。一方、比較例1の光磁気記録媒体についても、同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例1および比較例1の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図13のグラフにて示す。図13のグラフにおいては、横軸にてマーク長を表し、縦軸にて、マーク長が充分に長い場合のCレベルからの変化を表す。横軸および縦軸については、後出の図14〜17のグラフにおいても同様である。
実施例8および比較例2の光磁気記録媒体については、実施例1の光磁気記録媒体と同様にして記録再生特性を調べた。実施例8および比較例2の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図14のグラフにて示す。
実施例9の光磁気記録媒体については、まず、実施例9の光磁気記録媒体における情報トラックに対し、所定のマーク長の記録マークを繰り返し記録した。当該記録処理は、実施例1において使用したのと同一のリード/ライトテスタを使用して光変調記録方式により行った。当該記録処理では、記録用レーザのパワーを適宜変化させ、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を300Oeとした。次に、同一のリード/ライトテスタを使用して当該光磁気記録媒体を再生し、再生信号のCレベルを測定した。当該再生処理では、レーザパワーを2.7mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を300Oeとした。再生信号のCレベルは、スペクトルアナライザを使用して測定した。このような記録処理および再生処理を、記録マークのマーク長を変化させて、マーク長ごとに行った。比較例3の光磁気記録媒体についても、同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例9および比較例3の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図15のグラフにて示す。
実施例10の光磁気記録媒体については、まず、実施例10の光磁気記録媒体における情報トラックに対し、所定のマーク長の記録マークを繰り返し記録した。当該記録処理は、実施例1において使用したのと同一のリード/ライトテスタを使用してレーザストローブ磁界調記録方式により行った。当該記録処理では、記録用レーザのパワーを10mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を250Oeとした。次に、同一のリード/ライトテスタを使用して当該光磁気記録媒体を再生し、再生信号のCレベルを測定した。当該再生処理では、レーザパワーを2.2mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を0Oeとした。再生信号のCレベルは、スペクトルアナライザを使用して測定した。このような記録処理および再生処理を、記録マークのマーク長を変化させて、マーク長ごとに行った。比較例4の光磁気記録媒体についても、同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例10および比較例4の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図16のグラフにて示す。
実施例11の光磁気記録媒体については、実施例10の光磁気記録媒体と同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例11の光磁気記録媒体の特性評価の結果を、比較例4の結果とともに、図17のグラフにて示す。
図13〜図17の各グラフに表れているように、マーク長が短い記録マークの再生に際し、本発明の実施例に係る光磁気記録媒体は、補助層を有さない以外は同一の積層構成を有する比較例に係る光磁気記録媒体よりも、高いCレベルを示す。したがって、実施例1,8〜11の光磁気記録媒体は、対応する比較例1〜4の光磁気記録媒体よりも、マーク長の短い記録マークを安定に記録するのに有利であることが判る。
〔補助層の厚さに対するコラム構造の依存性〕
補助層の厚さの異なる実施例12〜21の媒体作製過程の途中、補助層上に記録層を形成する前に、原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメント製)を使用して補助層表面を観察し、各補助層の平均表面粗さRaと平均コラム径を調べた。その結果を図18のグラフにて表す。当該グラフにおいては、横軸にて補助層厚さを表し、左縦軸にて平均表面粗さRaを表し、右縦軸にて平均コラム径を表す。補助層厚さ0nmにおける2つのプロットは、図12の表に掲げた比較例1に関するデータに対応する。図18のグラフでは、線31は、補助層厚さに対する平均表面粗さRaの依存性を表し、線32は、補助層厚さに対する平均コラム径の依存性を表す。
図18のグラフに表れているように、平均表面粗さRaおよびコラム径は、補助層厚さが0.1nmから0.2nmの間において共に急激に小さくなり、補助層厚さが0.2nmでは共に充分に小さい。また、補助層厚さが5nmを超えると、特にコラム径が有意に大きくなる。このように、図18のグラフからは、補助層厚さが0.2〜0.5nmの範囲において、補助層表面のコラム構造が微細であることが判る。したがって、本発明においては、補助層厚さは0.2〜5.0nmの範囲であるのが好ましいことが理解できよう。
The thickness of the auxiliary layer (thickness of the metal film for forming the auxiliary layer) is changed to 0.5 nm, 0.1 nm (Example 12), 0.2 nm (Example 13), 0.7 nm (Example 14) ), 1.0 nm (Example 15), 1.5 nm (Example 16), 2.0 nm (Example 17), 3.0 nm (Example 18), 4.0 nm (Example 19), 5.0 nm Except for (Example 20) or 6.0 nm (Example 21), the formation of the dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) to the formation of the heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) are the same as in Example 1. Thus, the magneto-optical recording medium of each example was manufactured.
[Comparative Example 1]
A magneto-optical recording medium of this comparative example was manufactured as a magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. Specifically, from the formation of the dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) as in Example 1, except that the formation of the metal film for forming the auxiliary layer and the subsequent oxidation treatment were not performed, the heat dissipation layer ( The magneto-optical recording medium of this comparative example was manufactured by performing the process up to the formation of (Ag, thickness 30 nm).
[Comparative Examples 2 to 4]
A dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) was formed in the same manner as in Example 8, Example 9, and Example 10 except that the formation of the metal film for forming the auxiliary layer and the subsequent oxidation treatment were not performed. The magneto-optical recording media of Comparative Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 4 were produced by performing the formation to the formation of the heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm). Therefore, the magneto-optical recording medium of Comparative Example 2 has a laminated structure in which the auxiliary layer is removed from the magneto-optical recording medium of Example 8. Similarly, each magneto-optical recording medium of Comparative Examples 3 and 4 has a laminated structure in which the auxiliary layer is removed from the corresponding magneto-optical recording medium of Examples 9 and 10.
[Observation of auxiliary layer surface]
During the medium preparation process of Example 1, before forming the recording layer on the auxiliary layer, the surface of the auxiliary layer was observed using an atomic force microscope (manufactured by Seiko Instruments). The surface shape obtained by observation is schematically shown in FIG. In FIG. 10, the cross section of the auxiliary layer is hatched. A plurality of needle-like columns were formed on the surface of the auxiliary layer. The average surface roughness Ra of the auxiliary layer in Example 1 was 0.3 nm, and the average diameter of the column was 12 nm. The average diameter was determined by taking the diameter at the half height of the column as the diameter of each column. These results are listed in the table of FIG.
During the medium production process in Examples 2 to 7 and 11, the auxiliary layer surface was observed in the same manner as in Example 1 before forming the magnetic part on the auxiliary layer. For the auxiliary layer in each example, the average surface roughness Ra and column average diameter obtained by observation are listed in the table of FIG.
It has been confirmed that the column structure of the auxiliary layer in each example is substantially maintained on the exposed surface of the magnetic part (recording layer) formed on the auxiliary layer.
During the medium production process in Comparative Example 1, the surface of the dielectric layer was observed in the same manner as in Example 1 before forming the recording layer on the dielectric layer. The surface shape obtained by observation is schematically shown in FIG. In FIG. 11, the cross section of the surface of the dielectric layer is indicated by the same scale as FIG. 10 with hatching. In this comparative example, the average surface roughness Ra of the dielectric layer was 0.9 nm. When each convex shape was regarded as a column, the average diameter of the column was 53 nm. These results are listed in the table of FIG.
From the comparison between FIG. 10 and FIG. 11, it can be seen that the column structure on the surface of the auxiliary layer in Example 1 is more acicular or finer than the uneven shape on the surface of the dielectric layer in Comparative Example 1.
From the table of FIG. 12, it can be seen that the column structure on the surface of the auxiliary layer in Examples 1 to 7 is finer than the uneven shape on the surface of the dielectric layer in Comparative Example 1.
(Characteristic evaluation)
The recording / reproducing characteristics of the magneto-optical recording media of Examples 1, 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 5 were examined.
For the magneto-optical recording medium of Example 1, first, a predetermined mark is passed through a sufficiently long space (space length: 2.0 μm) with respect to the information track in the magneto-optical recording medium (magneto-optical disk) of Example 1. A long recording mark was repeatedly recorded. The recording process was performed by a light modulation recording method using a read / write tester. The numerical aperture NA of the objective lens of this tester is 0.6, and the laser wavelength is 650 nm. In the recording process, the power of the recording laser was appropriately changed, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 150 Oe. Next, the magneto-optical recording medium was reproduced, and the carrier level (C level) of the reproduction signal having the maximum intensity was measured. The reproduction process was performed using the same read / write tester, the laser power was 1.5 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 0 Oe. The C level of the reproduced signal was measured using a spectrum analyzer. Such recording processing and reproduction processing were performed for each mark length by changing the mark length of the recording mark. On the other hand, the recording / reproducing characteristics of the magneto-optical recording medium of Comparative Example 1 were examined under the same conditions. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 1 and Comparative Example 1 is shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 13, the horizontal axis represents the mark length, and the vertical axis represents the change from the C level when the mark length is sufficiently long. The same applies to the graphs of FIGS. 14 to 17 described later.
For the magneto-optical recording media of Example 8 and Comparative Example 2, the recording / reproducing characteristics were examined in the same manner as the magneto-optical recording medium of Example 1. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 8 and Comparative Example 2 is shown in the graph of FIG.
For the magneto-optical recording medium of Example 9, first, a recording mark having a predetermined mark length was repeatedly recorded on the information track in the magneto-optical recording medium of Example 9. The recording process was performed by the light modulation recording method using the same read / write tester as used in Example 1. In the recording process, the power of the recording laser was appropriately changed, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 300 Oe. Next, the magneto-optical recording medium was reproduced using the same read / write tester, and the C level of the reproduced signal was measured. In the reproduction process, the laser power was 2.7 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 300 Oe. The C level of the reproduced signal was measured using a spectrum analyzer. Such recording processing and reproduction processing were performed for each mark length by changing the mark length of the recording mark. The magneto-optical recording medium of Comparative Example 3 was also examined for recording / reproducing characteristics under the same conditions. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 9 and Comparative Example 3 is shown in the graph of FIG.
For the magneto-optical recording medium of Example 10, first, a recording mark having a predetermined mark length was repeatedly recorded on the information track in the magneto-optical recording medium of Example 10. The recording process was performed by a laser strobe magnetic field recording method using the same read / write tester as used in Example 1. In the recording process, the power of the recording laser was 10 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 250 Oe. Next, the magneto-optical recording medium was reproduced using the same read / write tester, and the C level of the reproduced signal was measured. In the reproduction process, the laser power was 2.2 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 0 Oe. The C level of the reproduced signal was measured using a spectrum analyzer. Such recording processing and reproduction processing were performed for each mark length by changing the mark length of the recording mark. The magneto-optical recording medium of Comparative Example 4 was also examined for recording / reproducing characteristics under the same conditions. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 10 and Comparative Example 4 is shown in the graph of FIG.
For the magneto-optical recording medium of Example 11, the recording / reproducing characteristics were examined under the same conditions as for the magneto-optical recording medium of Example 10. The result of the characteristic evaluation of the magneto-optical recording medium of Example 11 is shown in the graph of FIG. 17 together with the result of Comparative Example 4.
As shown in the graphs of FIGS. 13 to 17, when reproducing a recording mark having a short mark length, the magneto-optical recording medium according to the embodiment of the present invention has the same stacked structure except that it does not have an auxiliary layer. The C level is higher than that of the magneto-optical recording medium according to the comparative example. Therefore, it can be seen that the magneto-optical recording media of Examples 1 and 8 to 11 are more advantageous for stably recording recording marks having a shorter mark length than the corresponding magneto-optical recording media of Comparative Examples 1 to 4. .
[Dependence of column structure on auxiliary layer thickness]
Before forming the recording layer on the auxiliary layer during the medium preparation process of Examples 12 to 21 having different auxiliary layer thicknesses, the surface of the auxiliary layer was formed using an atomic force microscope (manufactured by Seiko Instruments). The average surface roughness Ra and the average column diameter of each auxiliary layer were observed. The result is shown in the graph of FIG. In the graph, the horizontal axis represents the auxiliary layer thickness, the left vertical axis represents the average surface roughness Ra, and the right vertical axis represents the average column diameter. The two plots at the auxiliary layer thickness of 0 nm correspond to the data for Comparative Example 1 listed in the table of FIG. In the graph of FIG. 18, the line 31 represents the dependence of the average surface roughness Ra on the auxiliary layer thickness, and the line 32 represents the dependence of the average column diameter on the auxiliary layer thickness.
As shown in the graph of FIG. 18, the average surface roughness Ra and the column diameter both suddenly decrease when the auxiliary layer thickness is between 0.1 nm and 0.2 nm, and the auxiliary layer thickness is 0.2 nm. Both are small enough. In addition, when the auxiliary layer thickness exceeds 5 nm, the column diameter is particularly significantly increased. Thus, it can be seen from the graph of FIG. 18 that the column structure on the surface of the auxiliary layer is fine when the auxiliary layer thickness is in the range of 0.2 to 0.5 nm. Therefore, in the present invention, it can be understood that the auxiliary layer thickness is preferably in the range of 0.2 to 5.0 nm.

【書類名】 明細書
【特許請求の範囲】
【請求項1】 光透過性を有する基材と、
記録機能および再生機能を担う磁性部と、
前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、
補助層と、を備える、光磁気記録媒体。
【請求項】 光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法であって、
前記基材の上に金属膜を形成するための工程と、
前記金属膜を酸化することによって前記補助層を形成するための酸化工程と、
前記補助層上に磁性材料を成膜することによって前記磁性部を形成するための工程と、を含む、光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項】 光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法であって、
前記基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、
前記第1金属膜を酸化することによって第1金属酸化物膜を形成するための第1酸化工程と、
前記第1金属酸化物膜上に第2金属膜を形成するための工程と、
前記第2金属膜を酸化して第2金属酸化物膜を形成することによって前記補助層を形成するための第2酸化工程と、
前記補助層上に磁性材料を成膜することによって前記磁性部を形成するための工程と、を含む、光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項】 光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法であって、
前記基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、
前記第1金属膜上に第2金属膜を形成するための工程と、
前記第1金属膜および前記第2金属膜を酸化することによって前記補助層を形成するための工程と、
前記補助層上に磁性材料を成膜することによって前記磁性部を形成するための工程と、を含む、光磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】
本発明は、バックイルミネーション方式の光磁気記録媒体、および、その製造方法に関する。
【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、垂直磁化膜からなる記録層を有し、当該記録層において、磁化方向の変化として所定の信号が記録されている。この記録信号は、再生信号読み取り用の所定の光学系で読み取られる。このような光磁気記録媒体については、例えば、特開平6−111405号公報および特開平6−290496号公報に開示されている。
【0003】
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(magnetic super resolution)、MAMMOS(magnetic amplifying magneto-optical system)、および、DWDD(domain wall displacement detection)である。
【0004】
DWDD方式の光磁気記録媒体においては、記録層と、再生層と、これらの間の中間層とによる積層構造を有する磁性材料部が、所定の基板の上に設けられている。これら3層は、各々、一般に希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる垂直磁化膜であり、非加熱時において隣接2層間に交換相互作用が働くように積層されている。記録層は相対的に大きな磁壁抗磁力を呈し、再生層は相対的に小さな磁壁抗磁力を呈し、中間層は他の2層より低いキュリー温度を有する。
【0005】
記録層には、媒体の走査方向に沿って所定の信号が記録されている。具体的には、記録層には、媒体走査方向に連続して交互に磁化が反転し且つ記録信号に応じた所定の長さを各々が有する複数の磁区が形成されており、従って、走査方向に沿って記録信号に応じた間隔で起立する複数の磁壁が形成されている。再生層および中間層は、媒体温度が中間層のキュリー温度より低い温度条件の下では中間層を介して記録層と再生層とが交換結合し、且つ、媒体温度が中間層のキュリー温度を越える所定の温度条件の下では再生層内で磁壁移動現象が起こるように構成されている。媒体温度が中間層のキュリー温度より低い温度条件の下では、中間層を介して記録層と交換結合している再生層には、記録層と同方向に磁化された磁区と、磁区間の磁壁とが固定されている。媒体温度が中間層のキュリー温度より高い温度条件の下では、中間層の自発磁化が消失し、当該中間層を介する記録層および再生層の交換結合は切断される。その結果、磁壁抗磁力の小さな再生層において磁壁が移動可能となる。当該磁壁は、再生層内に温度勾配が存在する場合に、より高温な領域へと移動する。
【0006】
上述のような構成の磁性材料部よりなる情報トラックが形成されているDWDD方式光磁気ディスクの再生動作においては、当該ディスクを回転させつつ情報トラックに再生用のレーザビームを照射することによって、当該情報トラックを走査する。このとき、磁性材料部よりなる情報トラックの内部には、ビーム照射領域において当該走査方向に温度勾配が生ずる。ビーム照射領域における、中間層のキュリー温度の等温線を、再生層の磁壁が当該走査に伴って低温領域から高温領域へと通過する瞬間に、当該磁壁は再生層内をより高温側へと移動する。再生層内をこのように磁壁が移動すると、当該磁壁移動領域の磁化は反転する。この磁化反転を、反射光の偏光面の変化として所定の光学系で検出することにより、磁壁移動が検知される。情報トラックに沿って再生用レーザビームを照射して磁壁移動を順次検知することにより、当該媒体の記録信号が読み取られることとなる。
【0007】
このようなDWDD方式に基づく再生においては、再生用レーザビームのスポット全体ではなく、ビームスポット内の等温線(中間層のキュリー温度の等温線)により、情報トラックを構成する再生層ないし記録層の記録パターンが弁別される。したがって、DWDD方式においては、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記録層に高密度に記録された信号であっても、即ち最小記録マーク長がスポット径よりも小さな記録パターンであっても、再生することが可能なのである。例えば、再生用レーザビームとして赤レーザ(ビームスポット径:約1μm)を採用する場合であっても、長さ0.1μm以下の記録マークは再生され得る。
【0008】
光磁気記録媒体においては、記録層に形成される安定な記録マークの長さが小さいほど、記録密度が大きくなる。上述のMSR方式、MAMMOS方式、DWDD方式の光磁気記録媒体においては、これらの再生分解能を充分に発揮すべく、記録層の高記録密度化に対する要求は特に強い。例えば、長さ0.1μm以下の連続した記録マークを安定に記録することが可能な記録層が望まれる。
【0009】
このような微小な記録マークを形成するためには、記録層の構造を微細化する必要がある。すなわち、記録層において、その垂直磁気異方性を高めることによって、微小な磁区を安定に形成可能な磁性状態とする必要がある。
【0010】
磁性材料の技術分野においては、磁性膜の磁性状態ないし磁気特性は、当該磁性膜が積層形成される下地膜の影響を受け得ることが知られている。そのため、例えば、記録および再生に際して光の照射を伴わない磁気記録媒体では、記録層(磁性膜)の磁性状態を所望に調整すべく、様々な材料よりなる下地膜が採用されている。
【0011】
しかしながら、記録および再生に際して基板の側からの光の照射を伴うバックイルミネーション方式の従来の光磁気記録媒体において、磁気記録媒体で採用されている従来の下地膜を、記録層の垂直磁気異方性向上のために採用するのは現実的でない。当該光磁気記録媒体では、記録用および再生用の光(レーザ)が、基板と記録層を含む磁性材料部との間を充分に透過する必要があるのに対し、磁気記録媒体で採用されている従来の下地膜は充分な光透過性を有さないからである。
【0012】
【発明の開示】
本発明はこのような状況の下で考え出されたものであって、バックイルミネーション方式の光磁気記録媒体において、高い記録密度を達成することを目的とする。
【0013】
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、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える。光透過性を有するとは、本光磁気記録媒体の磁性部に対して照射される記録用レーザおよび再生用レーザを充分に透過させることをいう。
【0014】
このような構成によると、バックイルミネーション方式の光磁気記録媒体において、高い記録密度を達成することができる。本発明の第1の側面における磁性部は、記録機能および再生機能を担い、従って、少なくとも記録層を含む。補助層は、このような磁性部と基材との間に介在し、磁性部と接触する面を有する。すなわち、基材の側から材料を成膜することによって各層が順次形成される本発明の光磁気記録媒体においては、磁性部は、補助層を下地膜として形成されるものである。本発明において、補助層における磁性部との接触面は、複数の細いコラムを含むコラム構造を有し、磁性部は、当該コラム構造上に所定の磁性材料が成膜されることによって形成される。補助層表面の細いコラムを核すなわち基点として磁性材料が堆積成長することによって、形成される磁性部したがってこれに含まれる記録層において、高い垂直磁気異方性が得られるのである。記録層の垂直磁気異方性が高いほど、当該記録層において、安定な記録マークをより微小に形成することが可能となり、その結果、記録層の記録密度を向上するうえで好適となる。
【0015】
また、補助層は、記録用レーザおよび再生用レーザに対して光透過性を有する。したがって、当該補助層の存在は、本光磁気記録媒体の記録処理および再生を阻害しない。
【0016】
このように、本発明の第1の側面に係る光磁気記録媒体においては、記録層を含む磁性部の下地膜として設けられる補助層が、磁性部したがって記録層の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造を当該磁性部との界面にて有し、且つ、充分な光透過性を有する。したがって、第1の側面に係る光磁気記録媒体によると、適切に高記録密度化を達成することができるのである。
【0017】
本発明の第1の側面において、好ましくは、コラム構造面は複数のコラムを有し、当該複数のコラムの平均直径は5〜35nmである。この場合、コラム構造面は、0.6nm以下の平均表面粗さRaを有するのが好ましい。このような微細なコラム構造によると、磁性部したがって記録層の垂直磁気異方性を適切に確保することができる。
【0018】
好ましくは、補助層は金属酸化物よりなる。この場合、好ましくは、金属酸化物は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される金属の酸化物、若しくは、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される金属を含む合金の酸化物である。本発明の補助層は、これらのような金属酸化物によって適切に形成することが可能である。
【0019】
好ましくは、補助層は0.2〜5nmの厚さを有する。スパッタリング法などによる補助層の形成に際して補助層における磁性部との接触面においてコラム構造を充分に成長させ、且つ、補助層の光透過性を確保する、という観点からは、補助層の厚さはこのような範囲が好ましい。
【0020】
好ましくは、補助層は2層以上の金属酸化物膜からなる。この場合、隣接する2つの金属酸化物膜は、異なる化学組成を有するのが好ましい。金属酸化物膜を積層形成することによって、補助層のコラム構造面の各コラムを細長く成長させることが可能な場合がある。
【0021】
好ましくは、磁性部は、記録機能を担う記録層および再生機能を担う再生層を含む多層構造を有する。この場合、再生層はコラム構造面と接するのが好ましい。また、好ましくは、磁性部は、再生方式としてMSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式を実現するための多層構造を有する。本発明は、垂直磁化膜よりなる記録層を具備する光磁気記録媒体において実施することができ、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実施する場合に特に実益が高い。
【0022】
本発明の第2の側面によると、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に金属膜を形成するための工程と、金属膜を酸化することによって補助層を形成するための酸化工程と、補助層上に磁性材料を成膜することによって磁性部を形成するための工程と、を含む。ここで、基材とは、補助層が積層形成されるベースとなる部材であって、基板単体、および、積層面に誘電体層などが既に積層形成された基板を含む。
【0023】
このような方法によると、第1の側面に係る光磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第2の側面によっても、製造される光磁気記録媒体において、第1の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【0024】
本発明の第3の側面によると、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、第1金属膜を酸化することによって第1金属酸化物膜を形成するための第1酸化工程と、第1金属酸化物膜上に第2金属膜を形成するための工程と、第2金属膜を酸化して第2金属酸化物膜を形成することによって補助層を形成するための第2酸化工程と、補助層上に磁性材料を成膜することによって磁性部を形成するための工程と、を含む。
【0025】
このような方法によると、第1の側面に係る光磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第3の側面によっても、製造される光磁気記録媒体において、第1の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【0026】
本発明の第4の側面によると、光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、基材および磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、第1金属膜上に第2金属膜を形成するための工程と、第1金属膜および第2金属膜を酸化することによって補助層を形成するための酸化工程と、補助層上に磁性材料を成膜することによって磁性部を形成するための工程と、を含む。
【0027】
このような方法によると、第1の側面に係る光磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第4の側面によっても、製造される光磁気記録媒体において、第1の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【0028】
本発明の第2から第4の側面において、好ましくは、酸化工程では、金属膜は酸素雰囲気に晒される。或は、酸化工程では、金属膜は加熱されてもよい。或は、酸化工程では、金属膜には酸素プラズマエッチングが施されてもよい。一旦成膜された金属を酸化するためのこれらの手法は、微細なコラム構造を形成するうえ好適である。
【0029】
本発明の第2の側面における金属膜、並びに、第3および第4の側面における第1金属膜および/または第2金属膜は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される単体金属、または、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される2つ以上の金属を含む合金である。これらの金属は、微細なコラム構造面を有する補助層を形成するうえで好適である。
【0030】
【発明を実施するための最良の形態】
図1および図2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、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、バック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り、基板Sと、磁性部11と、補助層12と、誘電体層13,14と、放熱層15とを備える。図1は、光磁気記録媒体X1の部分断面を模式的に表したものであり、図2は、光磁気記録媒体X1の情報トラックとして利用されるランド部および/またはグルーブ部における積層構成を表す。
【0031】
基板Sは、ランドおよびグルーブを含む所定の凹凸形状を有し、且つ、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。そのような基板S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よりなる。
【0032】
磁性部11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、磁性部11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、磁性部11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、磁性部11は、MSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式を実現するための、記録層、再生層、およびこれらの間の中間層よりなる3層構造を有する。
【0033】
磁性部11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、磁性部11に所望される磁性構造に応じて決定される。
【0035】
補助層12は、その上に積層形成される磁性部11の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造12aを磁性部11との界面にて有する。コラム構造12aには複数のコラムが含まれる。複数のコラムの平均直径は、好ましくは5〜35nmである。また、このようなコラム構造を有する補助層表面の平均粗さRaは、好ましくは0.6nm以下である。また、補助層12は、光磁気記録媒体X1に対する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。
【0036】
磁性部11の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造12aを有するとともに、充分な光透過性を有するこのような補助層12は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRuの酸化物、若しくは、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuから選択される金属を含む合金の酸化物により構成されている。好ましくは、補助層12は、Ag2O,Al23,NiO,Ni23,TiO,TiO2,ZrO,ZrO2,Y23,RuO2,Ru23,AlTiO,AlCrO,NiRuO,またはZrRuOよりなる。また、補助層12の厚さは0.2〜5.0nmの範囲が好ましい。
【0037】
誘電体層13,14は、磁性部11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。
【0038】
放熱層15は、レーザ照射時などに磁性部11などにて発生する熱を効率よく拡散させるための部位であり、例えば、Ag,Ag合金,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。光磁気記録媒体X1は、必要に応じて、このような放熱層15の上に更に所定の保護膜を有してもよい。
【0039】
このような構造を有する光磁気記録媒体X1の製造においては、基板Sに平滑化表面処理を施した後、まず、当該基板Sに対して誘電体層13を積層形成する。誘電体層13は、所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により形成される。
【0040】
次に、スパッタリング法により、誘電体層13の上に所定の金属を成膜する。当該金属は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRuの単体金属、若しくは、これらから選択される2つ以上の金属を含む合金である。
【0041】
次に、形成された金属膜を酸化する。酸化により、金属膜の表面は針状化すなわち微細化し、その結果、補助層12が、その露出面にコラム構造12aを有して形成されることとなる。本工程では、金属膜を酸素雰囲気に晒すことによって酸化を達成することができる。或は、本工程では、金属膜を加熱してもよい。或は、本工程では、金属膜に対して酸素プラズマエッチングを施してもよい。或は、本工程では、これら酸化手法を組み合わせて金属膜を酸化させてもよい。酸素プラズマエッチングを採用する場合、金属膜の一部はエッチング除去されるので、前工程で形成される金属膜は、エッチング除去される量を考慮して厚く形成される。
【0042】
次に、補助層12の上に磁性部11を形成する。具体的には、磁性部11の磁性構造に応じて、スパッタリング法により所定の磁性材料を補助層12の上に積層することによって、磁性部11を形成する。
【0043】
次に、スパッタリング法により、磁性部11の上に誘電体層14および放熱層15を順次形成する。このようにして、光磁気記録媒体X1を作製することができる。
【0044】
光磁気記録媒体X1においては、高い記録密度を達成することができる。光磁気記録媒体X1の有する磁性部11は、記録機能および再生機能を担い、従って、少なくとも記録層を含む。補助層12は、このような磁性部11と光透過性の基板Sとの間に介在し、磁性部11との接触面を有する。補助層12における磁性部11との接触面は、複数の細いコラムを含むコラム構造12aを有し、磁性部11は、当該コラム構造12aの上に所定の磁性材料が成膜されることによって形成される。補助層表面の細いコラムを核として磁性材料が堆積成長することによって、形成される磁性部11したがってそれに含まれる記録層において、高い垂直磁気異方性が得られるのである。記録層の垂直磁気異方性が高いほど、安定な記録マークをより微小に形成することが可能となり、その結果、当該記録層の記録密度を向上するうえで好適となる。
【0045】
また、補助層12は、記録用レーザおよび再生用レーザに対して光透過性を有する。したがって、補助層12の存在は、光磁気記録媒体X1の記録処理および再生を阻害しない。
【0046】
このように、光磁気記録媒体X1においては、記録層を含む磁性部11の下地膜として設けられる補助層12が、磁性部11したがって記録層の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造12aを磁性部11との界面にて有し、且つ、充分な光透過性を有する。したがって、光磁気記録媒体X1によると、適切に高記録密度化を達成することができるのである。このような光磁気記録媒体は、再生分解能に優れたMSR方式、MAMMOS方式、およびDWDD方式の光磁気ディスクとして実施する場合に特に実益が高い。
【0047】
図3は、本発明の第2の実施形態に係る光磁気記録媒体X2の部分断面模式図である。光磁気記録媒体X2は、基板Sと、磁性部11と、補助層20と、誘電体層13,14と、放熱層15とを備え、情報トラックとして利用されるランド部および/またはグルーブ部において、光磁気記録媒体X1と同様の、図2に示すような積層構成を有する。光磁気記録媒体X2は、補助層12とは異なる補助層20を備える点において光磁気記録媒体X1と相違し、他の構成については光磁気記録媒体X1と同様である。
【0048】
補助層20は、金属酸化物膜21およびその上の金属酸化物膜22よりなる積層構造を有する。金属酸化物膜21は、金属酸化物膜22との界面にて、複数のコラムを含むコラム構造を有する。また、金属酸化物膜22は、その上に積層形成される磁性部11の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造22aを磁性部11との界面にて有する。コラム構造22aには複数のコラムが含まれ、本実施形態では、当該複数のコラムの平均直径は5〜35nmである。また、本実施形態では、このようなコラム構造を有する補助層20の表面の平均粗さRaは0.6nm以下である。
【0049】
また、補助層20を構成する金属酸化物膜21,22は、光磁気記録媒体X2に対する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。
【0050】
金属酸化物膜21,22の構成材料としては、第1の実施形態における補助層12の構成材料として上掲した金属酸化物を採用することができる。
【0051】
このような構造を有する光磁気記録媒体X2の製造においては、第1の実施形態において上述したのと同様に、まず、表面平滑化処理を施した基板Sに対して誘電体層13を積層形成する。
【0052】
次に、第1金属膜形成工程において、スパッタリング法により、誘電体層13の上に所定の金属を成膜する。当該金属は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRu、若しくは、これらから選択される2つ以上の金属を含む合金である。次に、第1酸化工程において、形成された金属膜を酸化する。これにより、金属酸化物膜21が形成されることとなる。
【0053】
次に、第2金属膜形成工程において、スパッタリング法により、金属酸化物膜21の上に所定の金属を成膜する。当該金属は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,またはRu、若しくは、これらから選択される2つ以上の金属を含む合金である。好ましくは、第2金属膜形成工程にて形成される金属膜は、第1金属膜形成工程にて形成される金属膜とは異なる化学種よりなる。
【0054】
補助層20の形成においては、次に、第2酸化工程において、第2金属膜形成工程にて形成された金属膜を酸化する。これにより、金属酸化物膜22が、その露出面にコラム構造22aを有して形成されることとなる。第1および第2酸化工程における金属膜の酸化手法については、第1の実施形態における酸化工程に関して上述したのと同様である。
【0055】
金属酸化物膜22のコラム構造22aは、当該金属酸化物膜22が金属酸化物膜21の微細なコラム構造の上に形成されるため、より針状化すなわち微細化する傾向にある。金属酸化物膜22のコラム構造22aは、金属酸化物膜21のコラム構造上に成長形成されると考えられる。
【0056】
補助層20の形成においては、上述のような手法に代えて、第1金属膜形成工程において形成した金属膜を酸化する前に、当該金属膜上に、第2金属膜形成工程にて更なる金属膜を積層形成し、その後、これら2つの金属膜を単一の酸化工程にて酸化してもよい。各金属膜形成工程にて用いられる金属材料、および、酸化工程における酸化方法については、上述の手法と同様である。このような手法によっても、金属酸化物膜21と微細なコラム構造22aを有する金属酸化物膜22とからなる補助層20を形成することができる。
【0057】
光磁気記録媒体X2の製造においては、次に、このようにして形成された補助層20の上に、第1の実施形態に関して上述したのと同様にして、磁性部11、誘電体層14、および放熱層15を順次形成する。このようにして、光磁気記録媒体X2を作製することができる。
【0058】
光磁気記録媒体X2においては、記録層を含む磁性部11の下地膜として設けられる補助層20が、磁性部11したがって記録層の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造22aを磁性部11との界面にて有し、且つ、充分な光透過性を有する。したがって、光磁気記録媒体X2によると、光磁気記録媒体X1と同様に、適切に高記録密度化を達成することができるのである。
【0059】
加えて、光磁気記録媒体X2においては、金属酸化物膜21のコラム構造上に金属酸化物膜22が積層形成されているので、金属酸化物膜22ないし補助層20のコラム構造22aは、微細化する傾向にある。コラム構造22aが微細であるほど、その上に積層形成される磁性部11の垂直磁気異方性は高まる。
【0060】
このような光磁気記録媒体X2は、再生分解能に優れたMSR方式、MAMMOS方式、およびDWDD方式の光磁気ディスクとして実施する場合に特に実益が高い。
【0061】
〔実施例1〕
図4に示す積層構成を有する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では、磁性部は単一の記録層よりなる。
【0062】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、DCマグネトロンスパッタリング装置を使用して行うDCマグネトロンスパッタリング法により、光磁気ディスク用基板(ポリカーボネート製)の上に、厚さ75nmとなるまでSiNを成膜することにより、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。基板は、誘電体層積層面に所定のランドおよびグルーブを有する。本スパッタリングでは、ArガスおよびN2ガスの流量比を2:1とし、スパッタガス圧力を0.3Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。以降の成膜についても、同一の装置を使用して行うDCマグネトロンスパッタリング法により行った。
【0063】
次に、誘電体層上に、厚さ0.5nmとなるまでAgを成膜することにより、補助層形成用の金属膜を形成した。本スパッタリングでは、Ag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0.1Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
【0064】
次に、上述のようにして形成された金属膜を酸化した。具体的には、金属膜形成後のDCマグネトロンスパッタリング装置のスパッタリングチャンバ内にO2ガスを導入した後、ガス圧力1Paの条件で当該金属膜を3分間放置した。O2ガスを導入した後、ガス圧力1Paの条件で金属膜を10分間放置することによっても、当該金属膜を酸化することができることを確認している。また、O2ガスを導入せずに、基板温度80℃の条件でチャンバ内に金属膜を10分間放置することによっても、当該金属膜を酸化することができることを確認している。加えて、当該金属膜の酸化は、酸素プラズマエッチングにより行うことができることも確認している。この場合、例えば、チャンバ内の酸素ガス圧力を0.5Paとし、エッチング時間を20秒とする。
【0065】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、次に、補助層上に、厚さ25nmとなるまでTbFeCоアモルファス合金(Tb20Fe70Cо10)を成膜することによって、記録層を形成した。本スパッタリングでは、TbFeCо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0.5Paとし、且つ、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb20Fe70Cо10記録層のキュリー温度は200℃程度であった。
【0066】
次に、記録層上に、厚さ15nmとなるまでSiNを成膜することにより、誘電体層を形成した。具体的条件については、本実施例における上述のSiN誘電体層の形成に関して上述したのと同様である。
【0067】
次に、誘電体層上に、厚さ30nmとなるまでAgを成膜することにより、放熱層を形成した。本スパッタリングでは、Ag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0.1Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。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。
【0068】
〔実施例2〜7〕
補助層形成用の金属膜を、Agの成膜に代えて、Al(実施例2)、Ni(実施例3)、Ti(実施例4)、Zr(実施例5)、Y(実施例6)、またはRu(実施例7)の成膜により形成し、且つ、その後の酸化処理において各金属膜に応じた条件(ガス圧力および放置時間)に変更した以外は、実施例1と同様にして、誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、各実施例の光磁気記録媒体を作製した。
【0069】
〔実施例8〕
図5に示す積層構成を有する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では、磁性部は、記録層および再生層よりなる2層構造を有する。
【0070】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)および補助層(酸化銀,厚さ0.5nm)を順次形成した。
【0071】
次に、補助層上に、厚さ7nmとなるまでGdFeCоアモルファス合金(Gd22Fe58Cо20)を成膜することによって、再生層を形成した。本スパッタリングでは、GdFeCо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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
【0072】
次に、再生層上に、厚さ18nmとなるまでTbFeCоアモルファス合金(Tb20Fe70Cо10)を成膜することによって、記録層を形成した。本スパッタリングでは、TbFeCо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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb20Fe70Cо10記録層のキュリー温度は200℃程度であった。
【0073】
次に、記録層上に、実施例1と同様に、誘電体層(SiN,厚さ15nm)および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きい。
【0074】
〔実施例9〕
図6に示す積層構成を有するMSR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では、磁性部は、MSR方式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よりなる3層構造を有する。
【0075】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)および補助層(酸化銀,厚さ0.5nm)を順次形成した。
【0076】
次に、補助層上に、厚さ40nmとなるまでGdFeCоアモルファス合金(Gd25Fe62Co13)を成膜することによって、再生層を形成した。本スパッタリングでは、GdFeCо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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたGd25Fe62Co13再生層のキュリー温度は300℃程度であった。
【0077】
次に、再生層上に、厚さ40nmとなるまでGdFeアモルファス合金(Gd31Fe69)を成膜することによって、中間層を形成した。本スパッタリングでは、GdFe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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたGd31Fe69中間層のキュリー温度は220℃程度であった。
【0078】
次に、中間層の上に、厚さ50nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb24Fe59Co17)を成膜することによって、記録層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb24Fe59Co17記録層のキュリー温度は280℃程度であった。
【0079】
次に、記録層上に、実施例1と同様に、誘電体層(SiN,厚さ15nm)および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きく、中間層は他の層よりもキュリー温度が低い。
【0080】
〔実施例10〕
図7に示す積層構成を有するMAMMOS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では、磁性部は、MAMMOS方式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よりなる3層構造を有する。
【0081】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)および補助層(酸化銀,厚さ0.5nm)を順次形成した。
【0082】
次に、補助層の上に、厚さ30nmとなるまでGdFeCоアモルファス合金(Gd27Fe62Co11)を成膜することによって、本実施例の再生層を形成した。本スパッタリングでは、GdFeCо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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたGd27Fe62Co11再生層のキュリー温度は240℃程度であった。
【0083】
次に、再生層の上に、厚さ10nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb20Fe79Co1)を成膜することによって、本実施例の中間層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb 20 Fe 79 Co 1 中間層のキュリー温度は130℃程度であった。
【0084】
次に、中間層の上に、厚さ60nmとなるまでTbFeCoアモルファス合金(Tb27Fe57Co16)を成膜することによって、本実施例の記録層を形成した。本スパッタリングでは、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0.5Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。形成されたTb27Fe57Co16記録層のキュリー温度は260℃程度であった。
【0085】
次に、記録層上に、実施例1と同様に、誘電体層(SiN,厚さ15nm)および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きく、中間層は他の層よりもキュリー温度が低い。
【0086】
〔実施例11〕
図8に示す積層構成を有するMAMMOS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では、磁性部は、MAMMOS方式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よりなる3層構造を有する。
【0087】
本実施例の光磁気記録媒体の作製においては、まず、実施例1と同様に、光磁気ディスク用基板の上に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)を形成した。
【0088】
次に、誘電体層上に、厚さ0.5nmとなるまでAgを成膜することにより、第1の金属膜を形成した。本スパッタリングでは、Ag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0.1Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
【0089】
次に、第1の金属膜上に、厚さ0.5nmとなるまでRuを成膜することにより、第2の金属膜を形成した。本スパッタリングでは、Ru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0.2Paとし、スパッタ電力を0.5kWとした。
【0090】
次に、上述のようにして形成された第1および第2の金属膜を酸化した。具体的には、金属膜形成後のDCマグネトロンスパッタリング装置のスパッタリングチャンバ内にO2ガスを導入した後、ガス圧力1Paの条件で当該金属膜を15分間放置した。このようにして、第1の金属酸化物膜および第2の金属酸化物膜よりなる積層構造を有する本実施例の補助層を形成した。
【0091】
次に、補助層上に、実施例10と同様に、再生層(Gd27Fe62Co11,厚さ30nm)、中間層(Tb20Fe79Co1,厚さ10nm)、記録層(Tb27Fe57Co16,厚さ60nm)、誘電体層(SiN,厚さ15nm)、および放熱層(Ag,厚さ30nm)を順次形成した。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。本実施例の光磁気記録媒体では、記録層は再生層よりも垂直保磁力が大きく、再生層は記録層よりも再生用レーザにおけるカー回転角が大きく、中間層は他の層よりもキュリー温度が低い。
【0092】
〔実施例12〜21〕
補助層の厚さ(補助層形成用金属膜の厚さ)を、0.5nmに代えて、0.1nm(実施例12)、0.2nm(実施例13)、0.7nm(実施例14)、1.0nm(実施例15)、1.5nm(実施例16)、2.0nm(実施例17)、3.0nm(実施例18)、4.0nm(実施例19)、5.0nm(実施例20)、または6.0nm(実施例21)とした以外は、実施例1と同様に誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、各実施例の光磁気記録媒体を作製した。
【0093】
〔比較例1〕
図9に示す積層構成を有する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。具体的には、補助層形成用の金属膜の形成およびその後の酸化処理を行わなかったということ以外は、実施例1と同様に誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、本比較例の光磁気記録媒体を作製した。
【0094】
〔比較例2〜4〕
補助層形成用の金属膜の形成およびその後の酸化処理を行わなかったということ以外は、実施例8、実施例9、および実施例10と同様に、誘電体層(SiN,厚さ75nm)の形成から放熱層(Ag,厚さ30nm)の形成までを行うことによって、比較例2、比較例3、および比較例4の光磁気記録媒体を作製した。したがって、比較例2の光磁気記録媒体は、実施例8の光磁気記録媒体から補助層を除いた積層構成を有する。同様に、比較例3,4の各光磁気記録媒体は、対応する実施例9,10の光磁気記録媒体から補助層を除いた積層構成を有する。
【0095】
〔補助層表面の観察〕
実施例1の媒体作製過程の途中、補助層上に記録層を形成する前に、原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメント製)を使用して補助層表面を観察した。観察により得られた表面形状を、図10にて模式的に表す。図10においては、補助層の断面にハッチングが付されている。補助層の表面には針状のコラムが複数形成されていた。実施例1における補助層の平均表面粗さRaは0.3nmであり、コラムの平均直径は12nmであった。コラムの半分の高さにおける直径を各コラムの直径として、当該平均直径を求めた。こらの結果は、図12の表に掲げる。
【0096】
実施例2〜7,11における媒体作製過程の途中、補助層上に磁性部を形成する前に、実施例1と同様にして補助層表面を観察した。各実施例における補助層について、観察によって得られた平均表面粗さRaおよびコラム平均直径を、図12の表に掲げる。
【0097】
各実施例における補助層のコラム構造は、補助層上に形成される磁性部(記録層)の露出面においても略維持されていることを確認している。
【0098】
比較例1における媒体作製過程の途中、誘電体層上に記録層を形成する前に、実施例1と同様にして誘電体層表面を観察した。観察により得られた表面形状を、図11にて模式的に表す。図11では、誘電体層表面の断面が、ハッチングが付されて、図10と同一のスケールで表されている。本比較例における誘電体層の平均表面粗さRaは0.9nmであり、各凸形状をコラムとみなすとコラムの平均直径は53nmであった。これらの結果は、図12の表に掲げる。
【0099】
図10および図11の比較より、実施例1における補助層表面のコラム構造は、比較例1における誘電体層表面の凹凸形状よりも、針状化ないし微細化していることが判る。
【0100】
図12の表からは、実施例1〜7,11における補助層表面のコラム構造は、比較例1における誘電体層表面の凹凸形状よりも、微細であることが判る。
【0101】
〔特性評価〕
実施例1,8〜11および比較例1〜5の各光磁気記録媒体の記録再生特性を調べた。
【0102】
実施例1の光磁気記録媒体については、まず、実施例1の光磁気記録媒体(光磁気ディスク)における情報トラックに対し、充分に長いスペース(スペース長:2.0μm)を介して所定のマーク長の記録マークを繰り返し記録した。当該記録処理は、リード/ライトテスタを使用して光変調記録方式により行った。このテスタの対物レンズの開口数NAは0.6であり、レーザ波長は650nmである。当該記録処理では、記録用レーザのパワーを適宜変化させ、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を150Oeとした。次に、当該光磁気記録媒体を再生して、強度が最大となる再生信号のキャリアレベル(Cレベル)を測定した。当該再生処理は、同一のリード/ライトテスタを使用して行い、レーザパワーを1.5mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を0Oeとした。再生信号のCレベルは、スペクトルアナライザを使用して測定した。このような記録処理および再生処理を、記録マークのマーク長を変化させて、マーク長ごとに行った。一方、比較例1の光磁気記録媒体についても、同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例1および比較例1の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図13のグラフにて示す。図13のグラフにおいては、横軸にてマーク長を表し、縦軸にて、マーク長が充分に長い場合のCレベルからの変化を表す。横軸および縦軸については、後出の図14〜17のグラフにおいても同様である。
【0103】
実施例8および比較例2の光磁気記録媒体については、実施例1の光磁気記録媒体と同様にして記録再生特性を調べた。実施例8および比較例2の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図14のグラフにて示す。
【0104】
実施例9の光磁気記録媒体については、まず、実施例9の光磁気記録媒体における情報トラックに対し、所定のマーク長の記録マークを繰り返し記録した。当該記録処理は、実施例1において使用したのと同一のリード/ライトテスタを使用して光変調記録方式により行った。当該記録処理では、記録用レーザのパワーを適宜変化させ、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を300Oeとした。次に、同一のリード/ライトテスタを使用して当該光磁気記録媒体を再生し、再生信号のCレベルを測定した。当該再生処理では、レーザパワーを2.7mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を300Oeとした。再生信号のCレベルは、スペクトルアナライザを使用して測定した。このような記録処理および再生処理を、記録マークのマーク長を変化させて、マーク長ごとに行った。比較例3の光磁気記録媒体についても、同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例9および比較例3の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図15のグラフにて示す。
【0105】
実施例10の光磁気記録媒体については、まず、実施例10の光磁気記録媒体における情報トラックに対し、所定のマーク長の記録マークを繰り返し記録した。当該記録処理は、実施例1において使用したのと同一のリード/ライトテスタを使用してレーザストローブ磁界調記録方式により行った。当該記録処理では、記録用レーザのパワーを10mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を250Oeとした。次に、同一のリード/ライトテスタを使用して当該光磁気記録媒体を再生し、再生信号のCレベルを測定した。当該再生処理では、レーザパワーを2.2mWとし、レーザ走査速度を6m/sとし、印加磁界を0Oeとした。再生信号のCレベルは、スペクトルアナライザを使用して測定した。このような記録処理および再生処理を、記録マークのマーク長を変化させて、マーク長ごとに行った。比較例4の光磁気記録媒体についても、同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例10および比較例4の各光磁気記録媒体の特性評価の結果を、図16のグラフにて示す。
【0106】
実施例11の光磁気記録媒体については、実施例10の光磁気記録媒体と同一の条件で記録再生特性を調べた。実施例11の光磁気記録媒体の特性評価の結果を、比較例4の結果とともに、図17のグラフにて示す。
【0107】
図13〜図17の各グラフに表れているように、マーク長が短い記録マークの再生に際し、本発明の実施例に係る光磁気記録媒体は、補助層を有さない以外は同一の積層構成を有する比較例に係る光磁気記録媒体よりも、高いCレベルを示す。したがって、実施例1,8〜11の光磁気記録媒体は、対応する比較例1〜4の光磁気記録媒体よりも、マーク長の短い記録マークを安定に記録するのに有利であることが判る。
【0108】
〔補助層の厚さに対するコラム構造の依存性〕
補助層の厚さの異なる実施例12〜21の媒体作製過程の途中、補助層上に記録層を形成する前に、原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメント製)を使用して補助層表面を観察し、各補助層の平均表面粗さRaと平均コラム径を調べた。その結果を図18のグラフにて表す。当該グラフにおいては、横軸にて補助層厚さを表し、左縦軸にて平均表面粗さRaを表し、右縦軸にて平均コラム径を表す。補助層厚さ0nmにおける2つのプロットは、図12の表に掲げた比較例1に関するデータに対応する。図18のグラフでは、線31は、補助層厚さに対する平均表面粗さRaの依存性を表し、線32は、補助層厚さに対する平均コラム径の依存性を表す。
【0109】
図18のグラフに表れているように、平均表面粗さRaおよびコラム径は、補助層厚さが0.1nmから0.2nmの間において共に急激に小さくなり、補助層厚さが0.2nmでは共に充分に小さい。また、補助層厚さが5nmを超えると、特にコラム径が有意に大きくなる。このように、図18のグラフからは、補助層厚さが0.2〜5.0nmの範囲において、補助層表面のコラム構造が微細であることが判る。したがって、本発明においては、補助層厚さは0.2〜5.0nmの範囲であるのが好ましいことが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】
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模式図である。
【図2】
本発明に係る光磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図3】
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模式図である。
【図4】
実施例1の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図5】
実施例8の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図6】
実施例9の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図7】
実施例10の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図8】
実施例11の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図9】
比較例1の光磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図10】
実施例1に関し、補助層表面付近の断面拡大模式図である。
【図11】
比較例1に関し、誘電体層表面付近の断面拡大模式図である。
【図12】
実施例1〜7,11の補助層および比較例1の誘電体層における平均表面粗さRaと平均コラム径が掲げられた表である。
【図13】
実施例1および比較例1における特性評価の結果を表す。
【図14】
実施例8および比較例2における特性評価の結果を表す。
【図15】
実施例9および比較例3における特性評価の結果を表す。
【図16】
実施例10および比較例4における特性評価の結果を表す。
【図17】
実施例11および比較例4における特性評価の結果を表す。
【図18】
補助層に関し、平均表面粗さRaの厚さ依存性、および、平均コラム径の厚さ依存性を表す。
[Document Name] Description [Claims]
1. A substrate having optical transparency;
A magnetic part for recording and reproducing functions;
Having a light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part, and having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part;
A magneto-optical recording medium comprising: an auxiliary layer.
2. A light-transmitting base material, a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function, a light-transmitting substance interposed between the base material and the magnetic part, and the magnetic part An auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magneto-optical recording medium,
Forming a metal film on the substrate;
An oxidation step for forming the auxiliary layer by oxidizing the metal film;
Forming the magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
3. A light-transmitting base material, a magnetic part for recording and reproducing functions, a light-transmitting material interposed between the base material and the magnetic part, and the magnetic part An auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magneto-optical recording medium,
Forming a first metal film on the substrate;
A first oxidation step for forming a first metal oxide film by oxidizing the first metal film;
Forming a second metal film on the first metal oxide film;
A second oxidation step for forming the auxiliary layer by oxidizing the second metal film to form a second metal oxide film;
Forming the magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
4. A light-transmitting base material, a magnetic part for recording and reproducing functions, a light-transmitting material interposed between the base material and the magnetic part, and the magnetic part An auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magneto-optical recording medium,
Forming a first metal film on the substrate;
Forming a second metal film on the first metal film;
Forming the auxiliary layer by oxidizing the first metal film and the second metal film;
Forming the magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a back-illuminated magneto-optical recording medium and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Background]
In recent years, magneto-optical recording media have attracted attention. The magneto-optical recording medium is a rewritable recording medium that is configured using various magnetic properties of a magnetic material and has two functions of thermomagnetic recording and reproduction using a magneto-optical effect. The magneto-optical recording medium has a recording layer made of a perpendicular magnetization film, and a predetermined signal is recorded in the recording layer as a change in the magnetization direction. This recording signal is read by a predetermined optical system for reading a reproduction signal. Such a magneto-optical recording medium is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-111405 and 6-290496.
[0003]
In the field of magneto-optical recording media, various reproducing systems have been developed for practically reproducing signals recorded at a high density exceeding the limit of resolution in an optical system for reading reproduced signals. For example, MSR (magnetic super resolution), MAMMOS (magnetic amplifying magneto-optical system), and DWDD (domain wall displacement detection).
[0004]
In a DWDD type magneto-optical recording medium, a magnetic material portion having a laminated structure of a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer therebetween is provided on a predetermined substrate. Each of these three layers is a perpendicular magnetization film generally made of a rare earth-transition metal amorphous alloy, and is laminated so that exchange interaction works between two adjacent layers when not heated. The recording layer exhibits a relatively large domain wall coercivity, the reproducing layer exhibits a relatively small domain wall coercivity, and the intermediate layer has a lower Curie temperature than the other two layers.
[0005]
A predetermined signal is recorded on the recording layer along the scanning direction of the medium. Specifically, the recording layer is formed with a plurality of magnetic domains each having a predetermined length corresponding to a recording signal, the magnetization of which is alternately reversed continuously in the medium scanning direction. A plurality of domain walls standing at intervals corresponding to the recording signal are formed along the. In the reproducing layer and the intermediate layer, the recording layer and the reproducing layer are exchange-coupled via the intermediate layer under a temperature condition where the medium temperature is lower than the Curie temperature of the intermediate layer, and the medium temperature exceeds the Curie temperature of the intermediate layer. Under a predetermined temperature condition, the domain wall motion phenomenon occurs in the reproducing layer. Under a temperature condition where the medium temperature is lower than the Curie temperature of the intermediate layer, the reproducing layer exchange-coupled to the recording layer via the intermediate layer includes a magnetic domain magnetized in the same direction as the recording layer and a domain wall in the magnetic domain. And are fixed. Under a temperature condition in which the medium temperature is higher than the Curie temperature of the intermediate layer, the spontaneous magnetization of the intermediate layer disappears, and the exchange coupling between the recording layer and the reproducing layer via the intermediate layer is broken. As a result, the domain wall can move in the reproducing layer having a small domain wall coercive force. The domain wall moves to a higher temperature region when a temperature gradient exists in the reproducing layer.
[0006]
In the reproducing operation of the DWDD type magneto-optical disk in which the information track made of the magnetic material portion having the above-described configuration is formed, the information track is irradiated with a reproducing laser beam while rotating the disk. Scan the information track. At this time, a temperature gradient is generated in the scanning direction in the beam irradiation region inside the information track made of the magnetic material portion. In the beam irradiation region, the magnetic wall moves to the higher temperature side in the reproducing layer at the moment when the magnetic wall of the reproducing layer passes the isothermal line of the Curie temperature in the beam irradiation region from the low temperature region to the high temperature region with the scanning. To do. When the domain wall moves in the reproducing layer in this way, the magnetization of the domain wall moving region is reversed. By detecting this magnetization reversal with a predetermined optical system as a change in the polarization plane of the reflected light, the domain wall motion is detected. By irradiating the reproducing laser beam along the information track and sequentially detecting the domain wall movement, the recording signal of the medium is read.
[0007]
In reproduction based on such a DWDD system, not the entire spot of the reproduction laser beam, but the isotherm in the beam spot (the isotherm of the Curie temperature of the intermediate layer) of the reproduction layer or the recording layer constituting the information track. Record patterns are discriminated. Therefore, in the DWDD system, even a signal recorded at a high density on the recording layer exceeding the resolution limit in the optical system for reading the reproduction signal, that is, with a recording pattern in which the minimum recording mark length is smaller than the spot diameter. Even if it exists, it can be played back. For example, even when a red laser (beam spot diameter: about 1 μm) is adopted as a reproducing laser beam, a recording mark having a length of 0.1 μm or less can be reproduced.
[0008]
In the magneto-optical recording medium, the recording density increases as the length of the stable recording mark formed in the recording layer decreases. In the above-described MSR, MAMMOS, and DWDD magneto-optical recording media, there is a particularly strong demand for a high recording density of the recording layer in order to fully exhibit these reproduction resolutions. For example, a recording layer capable of stably recording continuous recording marks having a length of 0.1 μm or less is desired.
[0009]
In order to form such a minute recording mark, it is necessary to refine the structure of the recording layer. That is, in the recording layer, it is necessary to obtain a magnetic state in which minute magnetic domains can be stably formed by increasing the perpendicular magnetic anisotropy.
[0010]
In the technical field of magnetic materials, it is known that the magnetic state or magnetic properties of a magnetic film can be influenced by the underlying film on which the magnetic film is formed. Therefore, for example, in a magnetic recording medium that does not involve light irradiation during recording and reproduction, underlayers made of various materials are employed in order to adjust the magnetic state of the recording layer (magnetic film) as desired.
[0011]
However, in the conventional back-illuminated conventional magneto-optical recording medium with light irradiation from the substrate side at the time of recording and reproduction, the conventional underlayer used in the magnetic recording medium is replaced with the perpendicular magnetic anisotropy of the recording layer. It is not realistic to adopt for improvement. In the magneto-optical recording medium, the recording and reproducing light (laser) needs to be sufficiently transmitted between the substrate and the magnetic material portion including the recording layer. This is because the conventional base film does not have sufficient light transmission.
[0012]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been conceived under such circumstances, and an object thereof is to achieve a high recording density in a back-illuminated magneto-optical recording medium.
[0013]
According to a first aspect of the present invention, a magneto-optical recording medium is provided. This magneto-optical recording medium has a light-transmitting base material, a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function, and has a light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part. And an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part. “Being light transmissive” means sufficiently transmitting the recording laser and reproducing laser irradiated to the magnetic part of the magneto-optical recording medium.
[0014]
According to such a configuration, a high recording density can be achieved in a back-illuminated magneto-optical recording medium. The magnetic part in the first aspect of the present invention has a recording function and a reproducing function, and therefore includes at least a recording layer. The auxiliary layer is interposed between such a magnetic part and the base material and has a surface in contact with the magnetic part. That is, in the magneto-optical recording medium of the present invention in which each layer is sequentially formed by depositing a material from the substrate side, the magnetic part is formed using the auxiliary layer as a base film. In the present invention, the contact surface of the auxiliary layer with the magnetic part has a column structure including a plurality of thin columns, and the magnetic part is formed by depositing a predetermined magnetic material on the column structure. . By depositing and growing a magnetic material using a thin column on the surface of the auxiliary layer as a nucleus, that is, a base point, a high perpendicular magnetic anisotropy can be obtained in the magnetic portion to be formed, and in the recording layer included therein. The higher the perpendicular magnetic anisotropy of the recording layer, the more stable recording marks can be formed in the recording layer, and as a result, it is suitable for improving the recording density of the recording layer.
[0015]
The auxiliary layer is light transmissive with respect to the recording laser and the reproducing laser. Therefore, the presence of the auxiliary layer does not hinder the recording process and reproduction of the magneto-optical recording medium.
[0016]
As described above, in the magneto-optical recording medium according to the first aspect of the present invention, the auxiliary layer provided as the base film of the magnetic part including the recording layer increases the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part and thus the recording layer. The column structure is provided at the interface with the magnetic part and has sufficient light transmittance. Therefore, according to the magneto-optical recording medium according to the first aspect, it is possible to appropriately achieve a high recording density.
[0017]
In the first aspect of the present invention, preferably, the column structure surface has a plurality of columns, and the average diameter of the plurality of columns is 5 to 35 nm. In this case, the column structure surface preferably has an average surface roughness Ra of 0.6 nm or less. According to such a fine column structure, the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part, that is, the recording layer can be appropriately ensured.
[0018]
Preferably, the auxiliary layer is made of a metal oxide. In this case, preferably, the metal oxide is an oxide of a metal selected from the group consisting of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru, or Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y And an oxide of an alloy containing a metal selected from the group consisting of Ru. The auxiliary layer of the present invention can be appropriately formed from such metal oxides.
[0019]
Preferably, the auxiliary layer has a thickness of 0.2-5 nm. From the viewpoint of sufficiently growing the column structure at the contact surface of the auxiliary layer with the magnetic part when forming the auxiliary layer by sputtering or the like, and ensuring the light transmittance of the auxiliary layer, the thickness of the auxiliary layer is Such a range is preferable.
[0020]
Preferably, the auxiliary layer is composed of two or more metal oxide films. In this case, it is preferable that two adjacent metal oxide films have different chemical compositions. By stacking metal oxide films, it may be possible to grow each column on the column structure surface of the auxiliary layer to be elongated.
[0021]
Preferably, the magnetic part has a multilayer structure including a recording layer having a recording function and a reproducing layer having a reproducing function. In this case, the reproducing layer is preferably in contact with the column structure surface. Preferably, the magnetic part has a multilayer structure for realizing an MSR method, a MAMMOS method, or a DWDD method as a reproducing method. The present invention can be implemented in a magneto-optical recording medium having a recording layer made of a perpendicularly magnetized film, and particularly when implemented in an MSR, MAMMOS, and DWDD magneto-optical recording medium having excellent reproduction resolution. The profit is high.
[0022]
According to the second aspect of the present invention, a light-transmitting base material, a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function, a light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part, and There is provided a method for producing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part. This manufacturing method includes a step for forming a metal film on a substrate, an oxidation step for forming an auxiliary layer by oxidizing the metal film, and forming a magnetic material on the auxiliary layer. Forming a magnetic part. Here, the base material is a member that serves as a base on which an auxiliary layer is formed, and includes a substrate alone and a substrate on which a dielectric layer or the like is already formed on the laminated surface.
[0023]
According to such a method, the magneto-optical recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the same effect as described above with respect to the first aspect can be achieved in the produced magneto-optical recording medium.
[0024]
According to the third aspect of the present invention, a light-transmitting base material, a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function, a light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part, and Another method for manufacturing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part is provided. The manufacturing method includes a step for forming a first metal film on a substrate, a first oxidation step for forming a first metal oxide film by oxidizing the first metal film, and a first A step for forming a second metal film on the metal oxide film; a second oxidation step for forming an auxiliary layer by oxidizing the second metal film to form a second metal oxide film; Forming a magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
[0025]
According to such a method, the magneto-optical recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the third aspect of the present invention, the same effect as described above with respect to the first aspect can be obtained in the produced magneto-optical recording medium.
[0026]
According to the fourth aspect of the present invention, the light-transmitting base material, the magnetic part responsible for the recording function and the reproducing function, the light-transmitting property interposed between the base material and the magnetic part, and Another method for manufacturing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part is provided. The manufacturing method includes a step for forming a first metal film on a substrate, a step for forming a second metal film on the first metal film, and a first metal film and a second metal film. An oxidation process for forming an auxiliary layer by oxidation and a process for forming a magnetic part by forming a magnetic material on the auxiliary layer are included.
[0027]
According to such a method, the magneto-optical recording medium according to the first aspect can be manufactured. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the same effect as described above with respect to the first aspect can be obtained in the produced magneto-optical recording medium.
[0028]
In the second to fourth aspects of the present invention, preferably, in the oxidation step, the metal film is exposed to an oxygen atmosphere. Alternatively, the metal film may be heated in the oxidation process. Alternatively, in the oxidation step, the metal film may be subjected to oxygen plasma etching. These techniques for oxidizing the metal once formed are suitable for forming a fine column structure.
[0029]
The metal film in the second aspect of the present invention, and the first metal film and / or the second metal film in the third and fourth aspects are made of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. A single metal selected from the group, or an alloy containing two or more metals selected from the group consisting of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. These metals are good applicable in forming the auxiliary layer having a fine column structure surface.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show a magneto-optical recording medium X1 according to the first embodiment of the present invention. The magneto-optical recording medium X1 is configured as a rewritable back-illuminated magneto-optical disk having two functions of thermomagnetic recording and reproduction utilizing the magneto-optical effect. A portion 11, an auxiliary layer 12, dielectric layers 13 and 14, and a heat dissipation layer 15 are provided. FIG. 1 schematically shows a partial cross section of the magneto-optical recording medium X1, and FIG. 2 shows a stacked configuration in a land portion and / or a groove portion used as an information track of the magneto-optical recording medium X1. .
[0031]
The substrate S has a predetermined concavo-convex shape including lands and grooves, and is sufficiently transmissive to the recording laser and the reproducing laser of the magneto-optical recording medium X1. Such a substrate S is made of, for example, polycarbonate (PC) resin, polymethyl methacrylate (PMMA) resin, epoxy resin, or polyolefin resin.
[0032]
The magnetic unit 11 has a magnetic structure composed of one or two or more magnetic films capable of performing two functions of thermomagnetic recording and reproduction utilizing the magneto-optical effect. Configure an information track. For example, the magnetic part 11 is composed of a single recording layer having both a recording function and a reproducing function. Alternatively, the magnetic part 11 has a two-layer structure including a recording layer having a relatively large coercive force and performing a recording function, and a reproducing layer having a relatively large Kerr rotation angle and a reproducing function. Have Alternatively, the magnetic unit 11 has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer therebetween for realizing the MSR method, the MAMMOS method, or the DWDD method.
[0033]
Each layer in each structure that the magnetic part 11 can take is a perpendicular magnetization film made of an amorphous alloy of a rare earth element and a transition metal and magnetized in the perpendicular direction with perpendicular magnetic anisotropy. The vertical direction means a direction perpendicular to the film surface of the magnetic film constituting each layer. As the rare earth element, Tb, Gd, Dy, Nd, Pr, or the like can be used. As the transition metal, Fe, Co, or the like can be used.
[0034]
More specifically, the recording layer is made of, for example, TbFeCо, DyFeCо, or TbDyFeCо having a predetermined composition. When the reproduction layer is provided, the reproduction layer is made of, for example, GdFeCо, GdDyFeCо, GdTbDyFeCо, NdDyFeCо, NdGdFeCо, or PrDyFeCо having a predetermined composition. When providing the intermediate layer, the intermediate layer is made of, for example, GdFe, TbFe, GdFeCо, GdDyFeCо, GdTbDyFeCо, NdDyFeCо, NdGdFeCо, or PrDyFeCо having a predetermined composition. The thickness of each layer is determined according to the magnetic structure desired for the magnetic part 11.
[0035]
The auxiliary layer 12 has a column structure 12 a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 formed on the auxiliary layer 12 at the interface with the magnetic part 11. The column structure 12a includes a plurality of columns. The average diameter of the plurality of columns is preferably 5 to 35 nm. The average roughness Ra of the auxiliary layer surface having such a column structure is preferably 0.6 nm or less. The auxiliary layer 12 is sufficiently transmissive to the recording laser and the reproducing laser for the magneto-optical recording medium X1.
[0036]
Such an auxiliary layer 12 having a column structure 12a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 and having sufficient light transmittance is made of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru. It is made of an oxide or an oxide of an alloy containing a metal selected from Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. Preferably, the auxiliary layer 12 is made of Ag 2 O, Al 2 O 3 , NiO, Ni 2 O 3 , TiO, TiO 2 , ZrO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , RuO 2 , Ru 2 O 3 , AlTiO, AlCrO. , NiRuO, or ZrRuO. The thickness of the auxiliary layer 12 is preferably in the range of 0.2 to 5.0 nm.
[0037]
The dielectric layers 13 and 14 are portions for avoiding or suppressing an external magnetic influence on the magnetic part 11 and are made of, for example, SiN, SiO 2 , YSiO 2 , ZnSiO 2 , AlO, or AlN.
[0038]
The heat dissipation layer 15 is a part for efficiently diffusing heat generated in the magnetic part 11 or the like at the time of laser irradiation. For example, Ag, Ag alloy, Al alloy (AlTi, AlCr, etc.), Au, or Pt It is made of high heat conductive material. The magneto-optical recording medium X1 may further have a predetermined protective film on the heat dissipation layer 15 as necessary.
[0039]
In the manufacture of the magneto-optical recording medium X1 having such a structure, after the smoothing surface treatment is performed on the substrate S, the dielectric layer 13 is first laminated on the substrate S. The dielectric layer 13 is formed by a sputtering method using a single target or a plurality of targets made of a predetermined material.
[0040]
Next, a predetermined metal is formed on the dielectric layer 13 by sputtering. The metal is a single metal of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru, or an alloy containing two or more metals selected from these metals.
[0041]
Next, the formed metal film is oxidized. Due to the oxidation, the surface of the metal film becomes needle-like, that is, becomes finer. As a result, the auxiliary layer 12 is formed having the column structure 12a on the exposed surface. In this step, oxidation can be achieved by exposing the metal film to an oxygen atmosphere. Alternatively, in this step, the metal film may be heated. Alternatively, in this step, oxygen plasma etching may be performed on the metal film. Alternatively, in this step, the metal film may be oxidized by combining these oxidation techniques. When oxygen plasma etching is employed, a part of the metal film is removed by etching, so that the metal film formed in the previous step is formed thick in consideration of the amount removed by etching.
[0042]
Next, the magnetic part 11 is formed on the auxiliary layer 12. Specifically, the magnetic part 11 is formed by laminating a predetermined magnetic material on the auxiliary layer 12 by sputtering according to the magnetic structure of the magnetic part 11.
[0043]
Next, the dielectric layer 14 and the heat dissipation layer 15 are sequentially formed on the magnetic part 11 by sputtering. In this way, the magneto-optical recording medium X1 can be manufactured.
[0044]
In the magneto-optical recording medium X1, a high recording density can be achieved. The magnetic part 11 of the magneto-optical recording medium X1 has a recording function and a reproducing function, and therefore includes at least a recording layer. The auxiliary layer 12 is interposed between the magnetic part 11 and the light-transmitting substrate S and has a contact surface with the magnetic part 11. The contact surface of the auxiliary layer 12 with the magnetic part 11 has a column structure 12a including a plurality of thin columns, and the magnetic part 11 is formed by depositing a predetermined magnetic material on the column structure 12a. Is done. By depositing and growing a magnetic material with a thin column on the surface of the auxiliary layer as a nucleus, a high perpendicular magnetic anisotropy can be obtained in the magnetic part 11 to be formed and thus the recording layer included therein. The higher the perpendicular magnetic anisotropy of the recording layer, the more stable recording marks can be formed, and as a result, it is suitable for improving the recording density of the recording layer.
[0045]
The auxiliary layer 12 is light transmissive with respect to the recording laser and the reproducing laser. Therefore, the presence of the auxiliary layer 12 does not hinder the recording process and reproduction of the magneto-optical recording medium X1.
[0046]
As described above, in the magneto-optical recording medium X1, the auxiliary layer 12 provided as the base film of the magnetic part 11 including the recording layer has the column structure 12a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 and thus the recording layer. It has at the interface with the magnetic part 11 and has sufficient light transmittance. Therefore, according to the magneto-optical recording medium X1, a high recording density can be appropriately achieved. Such a magneto-optical recording medium is particularly effective when implemented as an MSR, MAMMOS, and DWDD magneto-optical disk having excellent reproduction resolution.
[0047]
FIG. 3 is a schematic partial sectional view of a magneto-optical recording medium X2 according to the second embodiment of the present invention. The magneto-optical recording medium X2 includes a substrate S, a magnetic part 11, an auxiliary layer 20, dielectric layers 13 and 14, and a heat dissipation layer 15, and in a land part and / or a groove part used as an information track. Similar to the magneto-optical recording medium X1, it has a laminated structure as shown in FIG. The magneto-optical recording medium X2 differs from the magneto-optical recording medium X1 in that an auxiliary layer 20 different from the auxiliary layer 12 is provided, and the other configuration is the same as that of the magneto-optical recording medium X1.
[0048]
The auxiliary layer 20 has a laminated structure including a metal oxide film 21 and a metal oxide film 22 thereon. The metal oxide film 21 has a column structure including a plurality of columns at the interface with the metal oxide film 22. In addition, the metal oxide film 22 has a column structure 22 a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 formed on the layer at the interface with the magnetic part 11. The column structure 22a includes a plurality of columns. In this embodiment, the average diameter of the plurality of columns is 5 to 35 nm. In the present embodiment, the average roughness Ra of the surface of the auxiliary layer 20 having such a column structure is 0.6 nm or less.
[0049]
The metal oxide films 21 and 22 constituting the auxiliary layer 20 are sufficiently transmissive to the recording laser and the reproducing laser for the magneto-optical recording medium X2.
[0050]
As the constituent material of the metal oxide films 21 and 22, the metal oxide listed above as the constituent material of the auxiliary layer 12 in the first embodiment can be adopted.
[0051]
In the manufacture of the magneto-optical recording medium X2 having such a structure, the dielectric layer 13 is first formed on the substrate S subjected to the surface smoothing process in the same manner as described in the first embodiment. To do.
[0052]
Next, in the first metal film forming step, a predetermined metal is formed on the dielectric layer 13 by sputtering. The metal is Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru, or an alloy containing two or more metals selected from these. Next, in the first oxidation step, the formed metal film is oxidized. As a result, the metal oxide film 21 is formed.
[0053]
Next, in the second metal film forming step, a predetermined metal is formed on the metal oxide film 21 by a sputtering method. The metal is Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, or Ru, or an alloy containing two or more metals selected from these. Preferably, the metal film formed in the second metal film forming step is made of a chemical species different from the metal film formed in the first metal film forming step.
[0054]
In forming the auxiliary layer 20, next, in the second oxidation step, the metal film formed in the second metal film formation step is oxidized. As a result, the metal oxide film 22 is formed having the column structure 22a on the exposed surface. The metal film oxidation method in the first and second oxidation steps is the same as that described above with respect to the oxidation step in the first embodiment.
[0055]
The column structure 22a of the metal oxide film 22 tends to become more acicular or finer because the metal oxide film 22 is formed on the fine column structure of the metal oxide film 21. The column structure 22a of the metal oxide film 22 is considered to be grown on the column structure of the metal oxide film 21.
[0056]
In the formation of the auxiliary layer 20, instead of the above-described method, before the metal film formed in the first metal film forming step is oxidized, the auxiliary layer 20 is further formed on the metal film in the second metal film forming step. The metal films may be laminated and then these two metal films may be oxidized in a single oxidation step. The metal material used in each metal film formation step and the oxidation method in the oxidation step are the same as those described above. Also by such a technique, the auxiliary layer 20 composed of the metal oxide film 21 and the metal oxide film 22 having a fine column structure 22a can be formed.
[0057]
In the manufacture of the magneto-optical recording medium X2, next, on the auxiliary layer 20 formed in this manner, the magnetic portion 11, the dielectric layer 14, and the like, as described above with respect to the first embodiment, And the heat dissipation layer 15 is formed sequentially. In this way, the magneto-optical recording medium X2 can be manufactured.
[0058]
In the magneto-optical recording medium X2, the auxiliary layer 20 provided as a base film for the magnetic part 11 including the recording layer has a column structure 22a for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 and thus the recording layer. And has sufficient light transmittance. Therefore, according to the magneto-optical recording medium X2, similarly to the magneto-optical recording medium X1, a high recording density can be appropriately achieved.
[0059]
In addition, in the magneto-optical recording medium X2, since the metal oxide film 22 is laminated on the column structure of the metal oxide film 21, the column structure 22a of the metal oxide film 22 or the auxiliary layer 20 has a fine structure. It tends to become. The finer the column structure 22a, the higher the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part 11 formed on the stacked structure.
[0060]
Such a magneto-optical recording medium X2 is particularly useful when implemented as an MSR, MAMMOS, or DWDD magneto-optical disk having excellent reproduction resolution.
[0061]
[Example 1]
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of this embodiment, the magnetic part is composed of a single recording layer.
[0062]
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, SiN is formed on a magneto-optical disk substrate (made of polycarbonate) by a DC magnetron sputtering method using a DC magnetron sputtering apparatus until the thickness becomes 75 nm. Was formed into a dielectric layer. Specifically, SiN was formed on the substrate by reactive sputtering performed using an Si target and using Ar gas and N 2 gas as sputtering gas. The substrate has predetermined lands and grooves on the dielectric layer lamination surface. In this sputtering, the flow ratio of Ar gas and N 2 gas was 2: 1, the sputtering gas pressure was 0.3 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. Subsequent film formation was also carried out by DC magnetron sputtering using the same apparatus.
[0063]
Next, a metal film for forming an auxiliary layer was formed on the dielectric layer by depositing Ag to a thickness of 0.5 nm. In this sputtering, an Ag target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.1 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
[0064]
Next, the metal film formed as described above was oxidized. Specifically, after introducing O 2 gas into the sputtering chamber of the DC magnetron sputtering apparatus after forming the metal film, the metal film was allowed to stand for 3 minutes under the condition of a gas pressure of 1 Pa. It has been confirmed that the metal film can be oxidized by allowing the metal film to stand for 10 minutes under the condition of a gas pressure of 1 Pa after introducing the O 2 gas. It has also been confirmed that the metal film can be oxidized by leaving the metal film in the chamber for 10 minutes at a substrate temperature of 80 ° C. without introducing O 2 gas. In addition, it has been confirmed that the oxidation of the metal film can be performed by oxygen plasma etching. In this case, for example, the oxygen gas pressure in the chamber is 0.5 Pa, and the etching time is 20 seconds.
[0065]
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, a recording layer was then formed by depositing a TbFeCо amorphous alloy (Tb 20 Fe 7010 ) on the auxiliary layer until the thickness reached 25 nm. . In this sputtering, a TbFeCо alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 20 Fe 70 CO 10 recording layer was about 200 ° C.
[0066]
Next, a dielectric layer was formed by depositing SiN on the recording layer to a thickness of 15 nm. The specific conditions are the same as described above with respect to the formation of the SiN dielectric layer described above in this embodiment.
[0067]
Next, a heat dissipation layer was formed by depositing Ag on the dielectric layer until the thickness reached 30 nm. In this sputtering, an Ag target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.1 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced.
[0068]
[Examples 2 to 7]
The metal film for forming the auxiliary layer is replaced with the film formation of Ag, Al (Example 2), Ni (Example 3), Ti (Example 4), Zr (Example 5), Y (Example 6) ) Or Ru (Example 7), and the same conditions as in Example 1 except that the conditions (gas pressure and standing time) according to each metal film were changed in the subsequent oxidation treatment. From the formation of the dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) to the formation of the heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm), the magneto-optical recording medium of each example was manufactured.
[0069]
Example 8
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of this example, the magnetic part has a two-layer structure including a recording layer and a reproducing layer.
[0070]
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) and an auxiliary layer (silver oxide, thickness) are formed on the magneto-optical disk substrate. 0.5 nm) were sequentially formed.
[0071]
Next, a reproduction layer was formed by depositing a GdFeCо amorphous alloy (Gd 22 Fe 5820 ) on the auxiliary layer to a thickness of 7 nm. In this sputtering, a GdFeCо alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
[0072]
Next, a recording layer was formed by depositing a TbFeCо amorphous alloy (Tb 20 Fe 7010 ) on the reproducing layer to a thickness of 18 nm. In this sputtering, a TbFeCо alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 20 Fe 70 CO 10 recording layer was about 200 ° C.
[0073]
Next, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 15 nm) and a heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed on the recording layer. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of the present example, the recording layer has a larger perpendicular coercivity than the reproducing layer, and the reproducing layer has a Kerr rotation angle in the reproducing laser larger than that of the recording layer.
[0074]
Example 9
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as an MSR type magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of the present embodiment, the magnetic part has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer between them in order to realize MSR reproduction.
[0075]
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) and an auxiliary layer (silver oxide, thickness) are formed on the magneto-optical disk substrate. 0.5 nm) were sequentially formed.
[0076]
Next, a reproduction layer was formed by depositing a GdFeCо amorphous alloy (Gd 25 Fe 62 Co 13 ) on the auxiliary layer to a thickness of 40 nm. In this sputtering, a GdFeCо alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Gd 25 Fe 62 Co 13 reproducing layer was about 300 ° C.
[0077]
Next, an intermediate layer was formed by depositing a GdFe amorphous alloy (Gd 31 Fe 69 ) on the reproducing layer until the thickness reached 40 nm. In this sputtering, a GdFe alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Gd 31 Fe 69 intermediate layer was about 220 ° C.
[0078]
Next, a recording layer was formed by depositing a TbFeCo amorphous alloy (Tb 24 Fe 59 Co 17 ) on the intermediate layer until the thickness reached 50 nm. In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 24 Fe 59 Co 17 recording layer was about 280 ° C.
[0079]
Next, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 15 nm) and a heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed on the recording layer. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of this example, the recording layer has a higher perpendicular coercivity than the reproducing layer, the reproducing layer has a larger Kerr rotation angle in the reproducing laser than the recording layer, and the intermediate layer has a Curie temperature higher than the other layers. Is low.
[0080]
Example 10
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a MAMMOS type magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of the present embodiment, the magnetic part has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer between them in order to realize MAMMOS reproduction.
[0081]
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) and an auxiliary layer (silver oxide, thickness) are formed on the magneto-optical disk substrate. 0.5 nm) were sequentially formed.
[0082]
Next, a reproducing layer of this example was formed by forming a GdFeCо amorphous alloy (Gd 27 Fe 62 Co 11 ) on the auxiliary layer until the thickness reached 30 nm. In this sputtering, a GdFeCо alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Gd 27 Fe 62 Co 11 reproducing layer was about 240 ° C.
[0083]
Next, an intermediate layer of this example was formed by depositing a TbFeCo amorphous alloy (Tb 20 Fe 79 Co 1 ) on the reproduction layer until the thickness reached 10 nm. In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 20 Fe 79 Co 1 intermediate layer was about 130 ° C.
[0084]
Next, a TbFeCo amorphous alloy (Tb 27 Fe 57 Co 16 ) was formed on the intermediate layer to a thickness of 60 nm, thereby forming the recording layer of this example. In this sputtering, a TbFeCo alloy target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.5 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW. The Curie temperature of the formed Tb 27 Fe 57 Co 16 recording layer was about 260 ° C.
[0085]
Next, as in Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 15 nm) and a heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed on the recording layer. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of this example, the recording layer has a higher perpendicular coercivity than the reproducing layer, the reproducing layer has a larger Kerr rotation angle in the reproducing laser than the recording layer, and the intermediate layer has a Curie temperature higher than the other layers. Is low.
[0086]
Example 11
A magneto-optical recording medium of this example was manufactured as a MAMMOS type magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. In the magneto-optical recording medium of the present embodiment, the magnetic part has a three-layer structure including a recording layer, a reproducing layer, and an intermediate layer between them in order to realize MAMMOS reproduction.
[0087]
In the production of the magneto-optical recording medium of this example, first, similarly to Example 1, a dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) was formed on the magneto-optical disk substrate.
[0088]
Next, a first metal film was formed by depositing Ag on the dielectric layer to a thickness of 0.5 nm. In this sputtering, an Ag target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.1 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
[0089]
Next, a second metal film was formed by depositing Ru on the first metal film to a thickness of 0.5 nm. In this sputtering, a Ru target was used, Ar gas was used as the sputtering gas, the sputtering gas pressure was 0.2 Pa, and the sputtering power was 0.5 kW.
[0090]
Next, the first and second metal films formed as described above were oxidized. Specifically, after introducing O 2 gas into the sputtering chamber of the DC magnetron sputtering apparatus after forming the metal film, the metal film was allowed to stand for 15 minutes under a gas pressure of 1 Pa. In this manner, the auxiliary layer of this example having a laminated structure composed of the first metal oxide film and the second metal oxide film was formed.
[0091]
Next, on the auxiliary layer, in the same manner as in Example 10, the reproducing layer (Gd 27 Fe 62 Co 11 , thickness 30 nm), the intermediate layer (Tb 20 Fe 79 Co 1 , thickness 10 nm), and the recording layer (Tb 27 Fe 57 Co 16 , thickness 60 nm), dielectric layer (SiN, thickness 15 nm), and heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) were sequentially formed. As described above, the magneto-optical recording medium of this example was produced. In the magneto-optical recording medium of this example, the recording layer has a higher perpendicular coercivity than the reproducing layer, the reproducing layer has a larger Kerr rotation angle in the reproducing laser than the recording layer, and the intermediate layer has a Curie temperature higher than the other layers. Is low.
[0092]
[Examples 12 to 21]
The thickness of the auxiliary layer (thickness of the metal film for forming the auxiliary layer) is changed to 0.5 nm, 0.1 nm (Example 12), 0.2 nm (Example 13), 0.7 nm (Example 14) ), 1.0 nm (Example 15), 1.5 nm (Example 16), 2.0 nm (Example 17), 3.0 nm (Example 18), 4.0 nm (Example 19), 5.0 nm Except for (Example 20) or 6.0 nm (Example 21), the formation of the dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) to the formation of the heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm) are the same as in Example 1. Thus, the magneto-optical recording medium of each example was manufactured.
[0093]
[Comparative Example 1]
A magneto-optical recording medium of this comparative example was manufactured as a magneto-optical disk having the laminated structure shown in FIG. Specifically, from the formation of the dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) as in Example 1, except that the formation of the metal film for forming the auxiliary layer and the subsequent oxidation treatment were not performed, the heat dissipation layer ( The magneto-optical recording medium of this comparative example was manufactured by performing the process up to the formation of (Ag, thickness 30 nm).
[0094]
[Comparative Examples 2 to 4]
A dielectric layer (SiN, thickness 75 nm) was formed in the same manner as in Example 8, Example 9, and Example 10 except that the formation of the metal film for forming the auxiliary layer and the subsequent oxidation treatment were not performed. The magneto-optical recording media of Comparative Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 4 were produced by performing the formation to the formation of the heat dissipation layer (Ag, thickness 30 nm). Therefore, the magneto-optical recording medium of Comparative Example 2 has a laminated structure in which the auxiliary layer is removed from the magneto-optical recording medium of Example 8. Similarly, each magneto-optical recording medium of Comparative Examples 3 and 4 has a laminated structure in which the auxiliary layer is removed from the corresponding magneto-optical recording medium of Examples 9 and 10.
[0095]
[Observation of auxiliary layer surface]
During the medium preparation process of Example 1, before forming the recording layer on the auxiliary layer, the surface of the auxiliary layer was observed using an atomic force microscope (manufactured by Seiko Instruments). The surface shape obtained by observation is schematically shown in FIG. In FIG. 10, the cross section of the auxiliary layer is hatched. A plurality of needle-like columns were formed on the surface of the auxiliary layer. The average surface roughness Ra of the auxiliary layer in Example 1 was 0.3 nm, and the average diameter of the column was 12 nm. The average diameter was determined by taking the diameter at the half height of the column as the diameter of each column. These results are listed in the table of FIG.
[0096]
During the medium production process in Examples 2 to 7 and 11, the auxiliary layer surface was observed in the same manner as in Example 1 before forming the magnetic part on the auxiliary layer. For the auxiliary layer in each example, the average surface roughness Ra and column average diameter obtained by observation are listed in the table of FIG.
[0097]
It has been confirmed that the column structure of the auxiliary layer in each example is substantially maintained on the exposed surface of the magnetic part (recording layer) formed on the auxiliary layer.
[0098]
During the medium production process in Comparative Example 1, the surface of the dielectric layer was observed in the same manner as in Example 1 before forming the recording layer on the dielectric layer. The surface shape obtained by observation is schematically shown in FIG. In FIG. 11, the cross section of the surface of the dielectric layer is indicated by the same scale as FIG. 10 with hatching. In this comparative example, the average surface roughness Ra of the dielectric layer was 0.9 nm. When each convex shape was regarded as a column, the average diameter of the column was 53 nm. These results are listed in the table of FIG.
[0099]
From the comparison between FIG. 10 and FIG. 11, it can be seen that the column structure on the surface of the auxiliary layer in Example 1 is more acicular or finer than the uneven shape on the surface of the dielectric layer in Comparative Example 1.
[0100]
From the table of FIG. 12, it can be seen that the column structure on the surface of the auxiliary layer in Examples 1 to 7 and 11 is finer than the uneven shape on the surface of the dielectric layer in Comparative Example 1.
[0101]
(Characteristic evaluation)
The recording / reproducing characteristics of the magneto-optical recording media of Examples 1, 8 to 11 and Comparative Examples 1 to 5 were examined.
[0102]
For the magneto-optical recording medium of Example 1, first, a predetermined mark is passed through a sufficiently long space (space length: 2.0 μm) with respect to the information track in the magneto-optical recording medium (magneto-optical disk) of Example 1. A long recording mark was repeatedly recorded. The recording process was performed by a light modulation recording method using a read / write tester. The numerical aperture NA of the objective lens of this tester is 0.6, and the laser wavelength is 650 nm. In the recording process, the power of the recording laser was appropriately changed, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 150 Oe. Next, the magneto-optical recording medium was reproduced, and the carrier level (C level) of the reproduction signal having the maximum intensity was measured. The reproduction process was performed using the same read / write tester, the laser power was 1.5 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 0 Oe. The C level of the reproduced signal was measured using a spectrum analyzer. Such recording processing and reproduction processing were performed for each mark length by changing the mark length of the recording mark. On the other hand, the recording / reproducing characteristics of the magneto-optical recording medium of Comparative Example 1 were examined under the same conditions. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 1 and Comparative Example 1 is shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 13, the horizontal axis represents the mark length, and the vertical axis represents the change from the C level when the mark length is sufficiently long. The same applies to the graphs of FIGS. 14 to 17 described later.
[0103]
For the magneto-optical recording media of Example 8 and Comparative Example 2, the recording / reproducing characteristics were examined in the same manner as the magneto-optical recording medium of Example 1. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 8 and Comparative Example 2 is shown in the graph of FIG.
[0104]
For the magneto-optical recording medium of Example 9, first, a recording mark having a predetermined mark length was repeatedly recorded on the information track in the magneto-optical recording medium of Example 9. The recording process was performed by the light modulation recording method using the same read / write tester as used in Example 1. In the recording process, the power of the recording laser was appropriately changed, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 300 Oe. Next, the magneto-optical recording medium was reproduced using the same read / write tester, and the C level of the reproduced signal was measured. In the reproduction process, the laser power was 2.7 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 300 Oe. The C level of the reproduced signal was measured using a spectrum analyzer. Such recording processing and reproduction processing were performed for each mark length by changing the mark length of the recording mark. The magneto-optical recording medium of Comparative Example 3 was also examined for recording / reproducing characteristics under the same conditions. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 9 and Comparative Example 3 is shown in the graph of FIG.
[0105]
For the magneto-optical recording medium of Example 10, first, a recording mark having a predetermined mark length was repeatedly recorded on the information track in the magneto-optical recording medium of Example 10. The recording process was performed by a laser strobe magnetic field recording method using the same read / write tester as used in Example 1. In the recording process, the power of the recording laser was 10 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 250 Oe. Next, the magneto-optical recording medium was reproduced using the same read / write tester, and the C level of the reproduced signal was measured. In the reproduction process, the laser power was 2.2 mW, the laser scanning speed was 6 m / s, and the applied magnetic field was 0 Oe. The C level of the reproduced signal was measured using a spectrum analyzer. Such recording processing and reproduction processing were performed for each mark length by changing the mark length of the recording mark. The magneto-optical recording medium of Comparative Example 4 was also examined for recording / reproducing characteristics under the same conditions. The result of the characteristic evaluation of each magneto-optical recording medium of Example 10 and Comparative Example 4 is shown in the graph of FIG.
[0106]
For the magneto-optical recording medium of Example 11, the recording / reproducing characteristics were examined under the same conditions as for the magneto-optical recording medium of Example 10. The result of the characteristic evaluation of the magneto-optical recording medium of Example 11 is shown in the graph of FIG. 17 together with the result of Comparative Example 4.
[0107]
As shown in the graphs of FIGS. 13 to 17, when reproducing a recording mark having a short mark length, the magneto-optical recording medium according to the embodiment of the present invention has the same stacked structure except that it does not have an auxiliary layer. The C level is higher than that of the magneto-optical recording medium according to the comparative example. Therefore, it can be seen that the magneto-optical recording media of Examples 1 and 8 to 11 are more advantageous for stably recording recording marks having a shorter mark length than the corresponding magneto-optical recording media of Comparative Examples 1 to 4. .
[0108]
[Dependence of column structure on auxiliary layer thickness]
Before forming the recording layer on the auxiliary layer during the medium preparation process of Examples 12 to 21 having different auxiliary layer thicknesses, the surface of the auxiliary layer was formed using an atomic force microscope (manufactured by Seiko Instruments). The average surface roughness Ra and the average column diameter of each auxiliary layer were observed. The result is shown in the graph of FIG. In the graph, the horizontal axis represents the auxiliary layer thickness, the left vertical axis represents the average surface roughness Ra, and the right vertical axis represents the average column diameter. The two plots at the auxiliary layer thickness of 0 nm correspond to the data for Comparative Example 1 listed in the table of FIG. In the graph of FIG. 18, the line 31 represents the dependence of the average surface roughness Ra on the auxiliary layer thickness, and the line 32 represents the dependence of the average column diameter on the auxiliary layer thickness.
[0109]
As shown in the graph of FIG. 18, the average surface roughness Ra and the column diameter both suddenly decrease when the auxiliary layer thickness is between 0.1 nm and 0.2 nm, and the auxiliary layer thickness is 0.2 nm. Both are small enough. In addition, when the auxiliary layer thickness exceeds 5 nm, the column diameter is particularly significantly increased. Thus, it can be seen from the graph of FIG. 18 that the column structure on the surface of the auxiliary layer is fine when the auxiliary layer thickness is in the range of 0.2 to 5.0 nm. Therefore, in the present invention, it can be understood that the auxiliary layer thickness is preferably in the range of 0.2 to 5.0 nm.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]
1 is a partial cross-sectional schematic diagram of a magneto-optical recording medium according to a first embodiment of the present invention.
[Figure 2]
1 illustrates a laminated configuration of a magneto-optical recording medium according to the present invention.
[Fig. 3]
It is a partial cross-sectional schematic diagram of the magneto-optical recording medium based on the 2nd Embodiment of this invention.
[Fig. 4]
1 illustrates a laminated configuration of a magneto-optical recording medium of Example 1.
[Figure 5]
8 shows a stacked configuration of a magneto-optical recording medium of Example 8.
[Fig. 6]
10 shows a stacked structure of a magneto-optical recording medium of Example 9.
[Fig. 7]
2 illustrates a stacked configuration of a magneto-optical recording medium according to Example 10.
[Fig. 8]
2 shows a stacked structure of a magneto-optical recording medium of Example 11.
FIG. 9
2 shows a laminated structure of a magneto-optical recording medium of Comparative Example 1.
FIG. 10
5 is an enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of the auxiliary layer surface in Example 1. FIG.
FIG. 11
4 is an enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of a dielectric layer surface in Comparative Example 1. FIG.
FIG.
4 is a table in which average surface roughness Ra and average column diameter in the auxiliary layers of Examples 1 to 7 and 11 and the dielectric layer of Comparative Example 1 are listed.
FIG. 13
The result of the characteristic evaluation in Example 1 and Comparative Example 1 is represented.
FIG. 14
The result of the characteristic evaluation in Example 8 and Comparative Example 2 is represented.
FIG. 15
The result of the characteristic evaluation in Example 9 and Comparative Example 3 is represented.
FIG. 16
The result of the characteristic evaluation in Example 10 and Comparative Example 4 is represented.
FIG. 17
The result of the characteristic evaluation in Example 11 and Comparative Example 4 is represented.
FIG. 18
Regarding the auxiliary layer, it represents the thickness dependency of the average surface roughness Ra and the thickness dependency of the average column diameter.

Claims (20)

光透過性を有する基材と、
記録機能および再生機能を担う磁性部と、
前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える、光磁気記録媒体。
A substrate having optical transparency;
A magnetic part for recording and reproducing functions;
An auxiliary layer having a column structure surface interposed between the base material and the magnetic part to have optical transparency and to increase perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic part in contact with the magnetic part; A magneto-optical recording medium.
前記コラム構造面は複数のコラムを有し、当該複数のコラムの平均直径は5〜35nmである、請求項1に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the column structure surface has a plurality of columns, and the average diameter of the plurality of columns is 5 to 35 nm. 前記コラム構造面は、0.6nm以下の平均表面粗さを有する、請求項2に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 2, wherein the column structure surface has an average surface roughness of 0.6 nm or less. 前記補助層は金属酸化物よりなる、請求項1に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the auxiliary layer is made of a metal oxide. 前記金属酸化物は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される金属の酸化物、若しくは、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される金属を含む合金の酸化物である、請求項4に記載の光磁気記録媒体。The metal oxide is an oxide of a metal selected from the group consisting of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru, or Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. The magneto-optical recording medium according to claim 4, which is an oxide of an alloy containing a metal selected from the group. 前記補助層は0.2〜5nmの厚さを有する、請求項1に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the auxiliary layer has a thickness of 0.2 to 5 nm. 前記補助層は2層以上の金属酸化物膜からなる、請求項1に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the auxiliary layer is composed of two or more metal oxide films. 前記磁性部は、記録機能を担う記録層および再生機能を担う再生層を含む多層構造を有する、請求項1に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the magnetic part has a multilayer structure including a recording layer having a recording function and a reproducing layer having a reproducing function. 前記再生層は前記コラム構造面と接する、請求項8に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 8, wherein the reproducing layer is in contact with the column structure surface. 前記磁性部は、MSR方式、MAMMOS方式、またはDWDD方式を実現するための多層構造を有する、請求項8に記載の光磁気記録媒体。The magneto-optical recording medium according to claim 8, wherein the magnetic part has a multilayer structure for realizing an MSR method, a MAMMOS method, or a DWDD method. 光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法であって、
前記基材の上に金属膜を形成するための工程と、
前記金属膜を酸化することによって前記補助層を形成するための酸化工程と、
前記補助層上に磁性材料を成膜することによって前記磁性部を形成するための工程と、を含む、光磁気記録媒体の製造方法。
A light-transmitting base material; a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function; and a light-transmitting material interposed between the base material and the magnetic part and in contact with the magnetic part. A method for manufacturing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of a portion,
Forming a metal film on the substrate;
An oxidation step for forming the auxiliary layer by oxidizing the metal film;
Forming the magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
前記酸化工程では、前記金属膜は酸素雰囲気に晒される、請求項11に記載の光磁気記録媒体の製造方法。The method for manufacturing a magneto-optical recording medium according to claim 11, wherein in the oxidation step, the metal film is exposed to an oxygen atmosphere. 前記酸化工程では、前記金属膜は加熱される、請求項11に記載の光磁気記録媒体の製造方法。The method of manufacturing a magneto-optical recording medium according to claim 11, wherein the metal film is heated in the oxidation step. 前記酸化工程では、前記金属膜には酸素プラズマエッチングが施される、請求項11に記載の光磁気記録媒体の製造方法。12. The method of manufacturing a magneto-optical recording medium according to claim 11, wherein the metal film is subjected to oxygen plasma etching in the oxidation step. 前記金属膜は、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される単体金属、または、Ag,Al,Ni,Ti,Zr,Y,およびRuからなる群より選択される2つ以上の金属を含む合金である、請求項11に記載の光磁気記録媒体の製造方法。The metal film is selected from a single metal selected from the group consisting of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru, or from a group consisting of Ag, Al, Ni, Ti, Zr, Y, and Ru. The method for producing a magneto-optical recording medium according to claim 11, which is an alloy containing two or more metals. 光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法であって、
前記基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、
前記第1金属膜を酸化することによって第1金属酸化物膜を形成するための第1酸化工程と、
前記第1金属酸化物膜上に第2金属膜を形成するための工程と、
前記第2金属膜を酸化して第2金属酸化物膜を形成することによって前記補助層を形成するための第2酸化工程と、
前記補助層上に磁性材料を成膜することによって前記磁性部を形成するための工程と、を含む、光磁気記録媒体の製造方法。
A light-transmitting base material; a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function; and a light-transmitting material interposed between the base material and the magnetic part and in contact with the magnetic part. A method for manufacturing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of a portion,
Forming a first metal film on the substrate;
A first oxidation step for forming a first metal oxide film by oxidizing the first metal film;
Forming a second metal film on the first metal oxide film;
A second oxidation step for forming the auxiliary layer by oxidizing the second metal film to form a second metal oxide film;
Forming the magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
前記第1酸化工程および/または前記第2酸化工程では、前記第1金属膜および/または前記第2金属膜は酸素雰囲気に晒される、請求項16に記載の光磁気記録媒体の製造方法。17. The method of manufacturing a magneto-optical recording medium according to claim 16, wherein in the first oxidation step and / or the second oxidation step, the first metal film and / or the second metal film are exposed to an oxygen atmosphere. 前記第1酸化工程および/または前記第2酸化工程では、前記第1金属膜および/または前記第2金属膜は加熱される、請求項16に記載の光磁気記録媒体の製造方法。17. The method of manufacturing a magneto-optical recording medium according to claim 16, wherein in the first oxidation step and / or the second oxidation step, the first metal film and / or the second metal film are heated. 前記第1酸化工程および/または前記第2酸化工程では、前記第1金属膜および/または前記第2金属膜には酸素プラズマエッチングが施される、請求項16に記載の光磁気記録媒体の製造方法。17. The magneto-optical recording medium manufacturing according to claim 16, wherein in the first oxidation step and / or the second oxidation step, oxygen plasma etching is performed on the first metal film and / or the second metal film. Method. 光透過性を有する基材と、記録機能および再生機能を担う磁性部と、前記基材および前記磁性部の間に介在して光透過性を有し、且つ、前記磁性部に接して当該磁性部の垂直磁気異方性を高めるためのコラム構造面を有する、補助層と、を備える光磁気記録媒体を製造するための方法であって、
前記基材の上に第1金属膜を形成するための工程と、
前記第1金属膜上に第2金属膜を形成するための工程と、
前記第1金属膜および前記第2金属膜を酸化することによって前記補助層を形成するための工程と、
前記補助層上に磁性材料を成膜することによって前記磁性部を形成するための工程と、を含む、光磁気記録媒体の製造方法。
A light-transmitting base material; a magnetic part responsible for a recording function and a reproducing function; and a light-transmitting material interposed between the base material and the magnetic part and in contact with the magnetic part. A method for manufacturing a magneto-optical recording medium comprising an auxiliary layer having a column structure surface for increasing the perpendicular magnetic anisotropy of a portion,
Forming a first metal film on the substrate;
Forming a second metal film on the first metal film;
Forming the auxiliary layer by oxidizing the first metal film and the second metal film;
Forming the magnetic part by depositing a magnetic material on the auxiliary layer.
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JPH05128601A (en) * 1991-10-30 1993-05-25 Fujitsu Ltd Magneto-optical recording medium and production thereof
JP3133443B2 (en) * 1991-12-26 2001-02-05 三洋電機株式会社 Magneto-optical recording medium
JPH06131713A (en) * 1992-10-21 1994-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magneto-optical disk and its production
JP3566779B2 (en) * 1995-03-31 2004-09-15 Tdk株式会社 Magneto-optical recording medium
JP2000315310A (en) * 1999-03-01 2000-11-14 Fujitsu Ltd Information recording medium and slider for recording and reproducing information

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