(57)【要約】記録トラックに沿って形成されたグルーブ内を信号記録エリアとするグルーブ記録形態がとられ、磁壁移動検出方式がとられる光磁気記録媒体であって、グルーブを挟むランドにおけるグルーブと隣接する肩部の、記録トラックと直交する断面における曲率半径Ｒ１が、３０ｎｍ以下とされ、記録がなされるグルーブのランドと隣接する内側縁部の、記録トラックと直交する断面における曲率半径Ｒ２が、２０ｎｍ以上とすることによって、記録パワーマージンの拡大、ジッターの改善、エラーレートの改善を図ることができるようにするものである。
2004006240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録トラックに沿って形成されたグルーブ内を信号記録エリアとするグルーブ記録形態がとられ、磁壁移動検出方式がとられる光磁気記録媒体であって、
上記グルーブを挟むランドにおける上記グルーブと隣接する肩部の、上記記録トラックと直交する断面における曲率半径Ｒ１が、３０ｎｍ以下とされ、
上記記録がなされる上記グルーブの上記ランドと隣接する内側縁部の、上記記録トラックと直交する断面における曲率半径Ｒ２が、２０ｎｍ以上とされたことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
記録媒体基板の少なくとも一主面に、上記ランドとグルーブが形成された凹凸面が形成され、該凹凸面上に、該凹凸面の形状を踏襲する表面形状を保持して形成された磁性層を少なくとも有する積層膜が形成されて成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の光磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、光磁気記録媒体、特に例えばトラッキングサーボ信号を取り出すグルーブが形成された記録媒体において、そのグルーブ内を信号記録エリアとする、いわゆるグルーブ記録形態をとり、かつ磁壁移動検出方式いわゆるＤＷＤＤ（Ｄｏｍａｉｎ  Ｗａｌｌ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）による再生方式がとられる光磁気記録媒体に関する。
【背景技術】  光磁気記録媒体にあって、特に、ＤＷＤＤ方式による光磁気記録媒体は、高密度記録が可能であることから、重要視されている光記録媒体である。このＤＷＤＤ方式による再生は、光磁気記録媒体に対する再生レーザ光の照射による温度分布によって、記録マークの磁壁移動を生じさせて、記録マークを拡大し、この拡大された記録マークを読み出すという方式によるものであり、このようにすることによって、記録マークを、再生光のスポット径による限界以下に微小化して、高記録密度化を図っているものである。
このＤＷＤＤ方式による場合において、大容量の光磁気記録媒体を実現するためには、スムーズな磁壁の移動を実現することがジッターや、ビットエラーレートの改善に必要である。
また、適正な高密度記録を行うためには、充分な記録パワーマージンを確保することが必要である。
【発明の開示】
本発明の目的は、ＤＷＤＤ方式が適用され、グルーブ記録による光磁気記録媒体において、確実にスムーズな磁壁移動がなされるようにして、ジッターや、ビットエラーレートの低減化を図り、同時に適正な高密度記録を行うことができるに充分な、記録パワーマージンの拡大を図ることができるようにした光磁気記録媒体を提供することである。
すなわち、本発明は、グルーブ記録がなされ、その再生方式がＤＷＤＤ方式による光磁気記録記録媒体であり、そのグルーブ、およびグルーブを区分するランドの、それぞれの側縁の屈曲部の形状が、この媒体の特性、特に上述した磁壁の移動、記録パワーマージンに影響することを見出し、これらの形状の特定によって上述した目的を達成するものである。
すなわち、そのランドにおける側縁の曲率、すなわちランドのグルーブと隣接する肩部の記録トラックと直交する断面における曲率半径Ｒ１を、３０ｎｍ以下とし、記録がなされるグルーブの側縁、すなわちランドと隣接する内側縁の、記録トラックと直交する断面における曲率半径Ｒ２を２０ｎｍ以上とする。
ここで、Ｒ１の下限およびＲ２の上限は、実際には、ともに、必要とするトラッキングサーボ信号が得られる程度の凹凸形状、および段差が得られる下限および上限となる。
上述したように、本発明による光磁気記録媒体においては、通常のＤＷＤＤに比し、グルーブを区分するランドの肩部を急峻とすることによって、グルーブ記録、具体的には、レーザ光照射による熱記録におけるランドへの熱の伝達、更には、ランドを挟んで隣接する他のグルーブへの熱の伝達を、減少させることができ、記録時のクロストークの改善、オーバーライトの改善が図られ、記録パワーマージンの拡大が図られるものであり、同時に通常のＤＷＤＤに比し、グルーブの底部の両側縁を滑らかにすることによって、再生時の磁壁の移動をスムーズにすることができ、ジッターおよびビットエラーレートを低減することができるものである。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明による光磁気記録媒体の一例の概略断面図であり、図２は、本発明による光磁気記録媒体の情報記録層を含む成膜層の一例の構成図であり、図３は、本発明による光磁気記録媒体の基板形状の説明に供する構成を示す要部の模式的断面図であり、図４ＡおよびＢは、タイプ―Ａおよびタイプ―ＢによるＡＦＭ（原子間力顕微鏡）写真に基づいて描いたランドおよびグルーブの模式的拡大斜視図であり、図５ＡおよびＢは、図４ＡおよびＢで示した基板による光磁気記録媒体のマージンを測定した結果を示す図であり、図６Ａ〜Ｅは、本発明による光磁気記録媒体を製造する方法の一例の一部の工程図であり、図７ＡおよびＢは、図６で示した製造工程に続く工程図であり、図８ＡおよびＢは、図６ＣおよびＤの要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明によるＤＷＤＤ方式による光磁気記録媒体の実施の形態例について説明する。
本発明による光磁気記録媒体は、例えば図１にその要部の概略断面図を示すように、記録媒体基板１例えばディスク基板の少なくとも一主面に、トラックキングサーボ信号を得る例えば螺旋状、あるいは同心円状のグルーブ２と、このグルーブ２を区分するランド３とが形成された凹凸面４が形成され、この凹凸面４に少なくともそれぞれ磁性層によって構成される記録層と再生層を有する積層膜５が形成されて成る。
この積層膜５は、図２に断面図を示すように、記録媒体基板１上に、順次、例えば非磁性の誘電体層６と、それぞれ磁性層による磁壁抗磁力の小さい特性の移動層７、低いキュリー点Ｔｃを有する切断層８、磁壁抗磁力の大きい特性を有する記録層９が積層されて成る。
そして、この積層膜５上に、その凹凸面を埋め込むように、保護層１１が形成される。
この光磁気記録媒体は、通常状態では、記録層９と移動層７とが切断層８を介して磁気交換結合された状態にあり、記録層９に記録された記録マークが移動層７に転写されている。
そして、再生時には、レーザ光Ｌを、例えば光磁気記録媒体基板１の背面側から照射し、ＤＷＤＤによる再生、すなわち再生レーザ光の照射によって再生を行う記録マークの形成部の切断層８を、そのキュリー点以上の温度に昇温し、移動層７と記録層９との交換結合を解除して移動層７における記録マークの磁壁を、レーザ光スポット内の温度分布によってグルーブ２の延長方向に沿って移動させることによって記録マークを拡大して必要充分な再生出力を得ることができるものである。このように、再生時には、記録マークを拡大するものであることから、記録マーク自体は微細化できるものであり、したがって、高密度記録がなされるものである。
そして、本発明による光磁気記録媒体においては、図３にそのグルーブ２とこれに隣接するランド３との断面図を示すように、ランド３のグルーブ２と隣接する屈曲部、すなわち肩部３Ｓと、グルーブ２のランド３と隣接する屈曲部、すなわち内側縁部のそれぞれの記録トラックと直交する方向、すなわちグルーブの延長方向と直交する方向の曲率半径Ｒ１と、Ｒ２とをそれぞれ特定するものである。
すなわち、曲率半径Ｒ１を、３０ｎｍ以下とし、曲率半径Ｒ２を、２０ｎｍ以上とする。
そして、上述したように、Ｒ１の下限およびＲ２の上限は、実際には、ともに、必要とするトラッキングサーボ信号が得られる程度の形状、および段差が得られる下限および上限となる。
本発明による光磁気記録媒体の特徴を明確化するために、タイプ―Ａと、タイプ―Ｂの光磁気記録媒体を用意した。
タイプ―Ａは、グルーブ２の両側縁２Ｃの曲率半径Ｒ２を２０ｎｍとし、ランド３の肩部３Ｓの曲率半径Ｒ１を６９ｎｍとした。
また、タイプ―Ｂは、ランド３の肩部３Ｓの曲率半径Ｒ１を３０ｎｍとし、グルーブ２の両側縁２Ｃの曲率半径Ｒ２を７ｎｍとした場合である。
図４ＡおよびＢは、これらタイプ―Ａおよびタイプ―Ｂによる記録媒体基板１のランドおよびグルーブの、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｒｏｓｃｏｐｅ）写真に基いて描いた模式的斜視図である。
これらタイプ―Ａおよびタイプ―Ｂによる光磁気記録媒体は、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートによる基板１上に、順次、厚さ４０ｎｍのＳｉＮ膜による誘電体膜、厚さ４０ｎｍのＧｄＦｅＣｏ膜による移動層、厚さ３ｎｍのＴｂＦｅＣｏ膜による制御層、厚さ１０ｎｍのＴｂＦｅＣｏＡｌ膜による切断層、厚さ５０ｎｍのＴｂＦｅＣｏ膜による記録層、厚さ１０ｎｍのＧｄＦｅＣｏ膜による記録補助層、厚さ３０ｎｍのＳｉＮ膜による誘電体層、厚さ３００ｎｍのＡｌ合金膜による反射膜もしくは温度制御膜を成膜した。
ここで、制御層は、再生時に磁壁移動においてノイズを下げるように制御する働きをなす層であり、記録補助層は、記録時に磁界感度を向上させるための層である。
これらタイプ―Ａおよびタイプ―Ｂによる光磁気記録媒体に対してそれぞれ記録パワーマージンを測定した結果を、図５ＡおよびＢに示す。
この場合、トラックピッチは、０．４４μｍ、ピット長は、０．０９μｍ、記録パルスのデューティ比は、３３％とした。
図５ＡおよびＢにおいて、曲線５１Ａおよび５１Ｂは、それぞれ、メインのグルーブと、これに隣接する両隣りのグルーブとにそれぞれデータ記録を行い、メイングルーブに、書き込まれたデータ記録上に、新たに、他のデータ記録をオーバーライト（Ｏ．Ｗ．）した場合の、そのメイングルーブの再生信号のジッターの測定結果をプロットした曲線である。
また、曲線５２Ａおよび５２Ｂは、まず、メイングルーブに記録を行い、次に、両隣りのグルーブにデータ記録を行い、その後、メイングルーブに戻ってジッターの測定を行った結果をプロットした曲線である。つまり、この場合、隣りのグルーブの記録による影響、すなわちクロスライト（Ｃ．Ｗ．）を測定したものである。
ここで、ジッターが１５％以下を許容し得るものとすると、タイプ―Ａの場合、両曲線５１Ａおよび５２Ａにおいて、ともにジッタ―１５％以下となる範囲は、６．７ｍＷ±１３％程度であるに比し、タイプ―Ｂの場合、曲線５１Ｂおよび５２Ｂは、７．６ｍＷ±２６％となり、記録パワーマージンが拡大している。
すなわち、ランド３の肩部３Ｓが、通常より急峻とされた３０ｎｍとしたタイプ―Ｂの場合、ランド３の肩部３Ｓを緩やかとしたタイプ―Ａに比し、記録パワーマージンが拡大している。
これは、ランド３の肩部３Ｓの屈曲が急峻であることにより、グルーブ２に対する記録時のレーザ光照射による熱がランドを越えて放散しにくくなることによると考えられる。したがって、今後、更に、記録密度の向上が図られて、トラックピッチが、狭小となるにつれ、ランド３の肩部３Ｓの曲率半径は、タイプ―Ｂにおける３０ｎｍより小とすることが望ましいものである。つまり、この肩部３Ｓの内角が、９０°未満であってもよいものである。
しかしながら、ジッターボトムに関しては、タイプ―Ａの方が、タイプ―Ｂに比して低い。これは、グルーブ２の両側縁２Ｃの曲率半径Ｒ２が、７ｎｍであるに比し、タイプ―Ｂにおいては、Ｒ２が、２０ｎｍというゆるやかな湾曲としたことによって再生時の記録マークの磁壁の移動が、生じやすくなることによると考えられる。したがって、ジッターボトムの低減においてグルーブ２の両側縁２Ｃの曲率半径は、少なくとも２０ｎｍ以上とすることがよい。
上述した事柄から、本発明構成においては、ＤＷＤＤにおける光磁気記録媒体基板１は、そのランド３の肩部３Ｓの曲率半径Ｒ１を３０ｎｍ以下に選定し、グルーブ２の両側縁２Ｃの曲率半径Ｒ２を少なくとも２０ｎｍ以上とするものである。
次に、本発明によるランド３の肩部３Ｓの曲率半径Ｒ１と、グルーブ２の両側縁２Ｃの曲率半径Ｒ２とを有する光磁気記録媒体を得ることができる製造方法の一例を、図６〜図８を参照して説明する。
この場合、その記録再生時のトラッキングサーボ信号を得るグルーブ２と、これらを区分するランド３とを有する凹凸面４が、記録媒体基板１に形成されるものであり、この凹凸面４の形成は、通常におけると同様に、基板１をプラスチック、例えばポリカーボネートの射出成型によって成型するに際して、金型のキャビティ内に、凹凸面４を反転形成するスタンパを配置することによって基板１の成型と同時に形成する。
あるいは、基板１上に紫外線硬化樹脂を塗布して、この樹脂の塗布層に、凹凸面４を転写形成するスタンパを押圧して形成し、紫外線照射によって硬化する、いわゆる２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法によって凹凸面４の形成を行う。
この製造方法においては、このスタンパを作製する原盤の製造工程をとるものである。図６および図７の工程図を参照してこのスタンパの製造方法を説明する。
先ず、図６Ａに示すように、原盤を作製する平滑面を有する基板２１、例えばガラス基板を用意し、その平滑面上に、例えばＳｉ系のフォトレジストによる下層レジスト層３１と、例えばノボラック系のフォトレジストによる上層レジスト層３２との積層レジスト層３３を塗布形成する。
図６Ｂに示すように、これら下層および上層レジスト層３１および３２の積層レジスト層に対して電子ビーム描画、あるいは光学的露光によるパターン露光を行い、現像処理を行って、目的とする前述した凹凸面４のグルーブ形成部に開口３３Ｗを穿設する。積層レジスト層３３の上方からＲＩＥ（反応イオンエッチング：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を行って、図６Ｃに示すように、上層レジスト層３２がエッチングされると同時に開口３３Ｗを通じて外部に露呈する基板２１の表面をエッチングする。
その後、酸素プラズマ処理を行う。このようにすると、図６Ｃに円ａで囲んで示す部分を、図８Ａで拡大して示すように、エッチングレートの小さいレジスト層３１が残され、開口３３Ｗの形成部では凹部が形成された状態で、酸素ブラズマ処理がなされることによって、凸部２１３では、その肩部が急峻となり、凹部２１２においては、なだらかに湾曲する側縁が形成される。
その後、図６Ｄおよび図８Ｂに示すように、レジスト層３３を溶解除去する。このようにして、前述したグルーブ２に対応する形状、深さの凹部２１２が形成され、ランド３に対応する凹部２１２を区分するランド２１３が形成される。このようにして、スタンパ作製の原盤３５が形成される。
この原盤３５上に、図６Ｅに示すように、例えば無電解メッキおよび電解メッキによって例えばニッケルメッキ層３６を形成する。
このメッキ層３６を、図７Ａに示すように、原盤３５から剥離し、原盤パターンが反転した凹凸面が形成された、スタンパ３６を得る。あるいはこれをマスタスタンパとして、同様のメッキおよび剥離の繰り返しによってスタンパ３６を形成する。
そして、このスタンパ３６によって、図７Ｂに示すように、２Ｐ法によって、あるいは射出成型におけるスタンパとして用いて、目的とするグルーブ２およびランド３が形成された凹凸面４が形成された光磁気記録媒体基板１を得る。
このようにして、上述した所要の小なる曲率半径Ｒ１の肩部３Ｓを有するランド３が形成され、大なる曲率半径Ｒ２の側縁２Ｃを有するグルーブ２が形成された凹凸面４を有する基板１が形成される。そして、各曲率半径Ｒ１およびＲ２は、上述したＲＩＥおよび酸素プラズマ処理の条件、例えば各処理時間等の選定によって、Ｒ１≦３０ｎｍとし、Ｒ２≧２０ｎｍに選定することができる。
そして、この基板１に例えば図２で説明した膜構成による成膜層５を形成することによって光磁気記録媒体を得る。
上述したように、本発明によるＤＷＤＤによる光磁気記録媒体は、ランド３の肩部３Ｓの曲率半径Ｒ１の特定およびグルーブ２の両側縁２Ｃの曲率半径Ｒ２の特定によって、記録パワーマージンが大で、かつボトムジッターが低く、エラーレートの改善が図られる。
また、本発明製造方法によれば、下層にエッチングレートの小さいレジスト層３１を形成した積層レジスト層３３によってＲＩＥを行うことによって、本発明による光磁気記録媒体を、特段に製造工程数の増加をきたすことなく、製造することができるものである。
尚、上述した例では、下層および上層の２層のフォトレジスト層を積層して形成した場合であるが、実際には、グルーブの深さは、３５ｎｍ程度の浅いグルーブであることから、単層のレジスト層を用いて、この単層のレジスト層を所要の厚さに残すＲＩＥを行い、その後、酸素プラズマ処理を行う方法によることもできる。
引用符号の説明
１          ・・・・・・      記録媒体基板
２          ・・・・・・      グルーブ
２ｃ        ・・・・・・      側縁部
３          ・・・・・・      ランド
３ｓ        ・・・・・・      肩部
４          ・・・・・・      凹凸面
５          ・・・・・・      積層膜
６          ・・・・・・      誘電体層
７          ・・・・・・      移動層
８          ・・・・・・      切断層
９          ・・・・・・      記録層
１１          ・・・・・・      保護層
２１          ・・・・・・      原盤の基板
３１          ・・・・・・      下層レジスト層
３２          ・・・・・・      上層レジスト層
３３          ・・・・・・      積層レジスト
３４          ・・・・・・      凹部
３５          ・・・・・・      原盤
３６          ・・・・・・      メッキ層
３７          ・・・・・・      スタンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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2004006240.tif 000009
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【国際調査報告】
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2004006240.tif 000013
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