(57)【要約】【課題】ＤＷＤＤ再生方式を適用する光磁気記録媒体における初期化時間を短縮する。【解決手段】初期化用光ビームを記録トラック間に照射することにより、記録トラック間に形成された磁壁移動層および記録層から選ばれる少なくとも一方の記録膜の磁気異方性を、記録トラック上における上記記録膜の磁気異方性よりも低下させる。記録膜に対して初期化用光ビーム照射側に、初期化用光ビームを照射する光学系と記録膜との間を満たす媒質とは異なる屈折率を有する層を設け、初期化用光ビームを臨界角以上で照射すると、界面で全反射され、近接場光が発生する。この近接場光を用いて初期化を行う。【選択図】　図１
2004133986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に記録膜と屈折調整層を有し、少なくとも前記記録膜は記録トラックを形成する凹凸を有し、複数の記録トラック間に光ビームを同時に照射することを特徴とする光磁気記録媒体のアニール方法。
【請求項２】
前記屈折調整層は、前記記録トラック間に前記光ビームを照射する光学系側に接している媒質よりも低い屈折率を有し、前記光ビームの照射により前記屈折調整層で発生する近接場光を用いることを特徴とする、請求項１に記載の光磁気記録媒体のアニール方法。
【請求項３】
前記凹凸の前記光ビーム照射側に対する凸部において前記屈折調整層の厚さが、少なくとも前記光ビームの波長以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の光磁気記録媒体のアニール方法。
【請求項４】
前記凹凸の前記光ビーム照射側に対する凹部を前記記録トラックとする構成を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体のアニール方法。
【請求項５】
前記光磁気記録媒体に平行光ビームを照射する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体のアニール方法。
【請求項６】
前記屈折調整層と前記記録膜との間に配置された誘電体層により、前記屈折調整層で発生された近接場光が変換された伝播光を用いることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体のアニール方法。
【請求項７】
前記基板上に前記記録膜と前記屈折調整層とを有し、前記記録膜には前記記録トラックを形成する前記凹凸があり、前記記録膜は少なくとも磁壁移動層、遮断層および記録層が順次積層した構成を有し、前記遮断層のキュリー点は、前記磁壁移動層のキュリー点および前記記録層のキュリー点のいずれよりも低く、再生用光ビームの照射によって前記遮断層のキュリー点以上となった領域において前記磁壁移動層内の磁壁が高温側へと移動する光磁気記録媒体であって、
前記屈折調整層を、前記記録膜に対して光ビーム入射側に近接又は密着させ、少なくとも複数の前記記録トラック間に前記光ビームを同時に照射することにより、前記記録トラック間が前記記録トラックと磁気的に分断されることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項８】
前記記録トラック間に前記光ビームを照射することにより、前記記録トラック間に形成された前記磁壁移動層および前記記録層から選ばれる少なくとも一方の記録膜の磁気異方性を記録トラック上における前記記録膜の磁気異方性よりも低下させる機能を有する、請求項７に記載の光磁気記録媒体。
【請求項９】
前記記録層は垂直磁化膜からなり、前記磁壁移動層は前記記録層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなる、請求項７または８に記載の光磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記磁壁移動層、前記遮断層および前記記録層から選ばれる少なくとも一つの層の少なくとも一部が、膜面方向について、前記再生用光ビームの半値幅よりも小さい径を有するマイクロ磁区により構成されている、請求項７〜９のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記記録トラックのトラックピッチが０．７μｍ以下である、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報の記録または再生に用いられる光磁気記録媒体、特に記載された情報信号を磁壁移動再生方式によって再生することができる光磁気記録媒体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光情報記録媒体において、さらに高記録密度・大容量の記録媒体とする要求が高まっている。一般に、光情報記録媒体の記録密度は、記録ピットのサイズ縮小が不可欠である。記録ピットのサイズは、基本的に、再生光学系のレーザ波長λおよび対物レンズのＮＡ（開口数）に依存する。すなわち、再生光学系のレーザの波長λと対物レンズのＮＡが決まると光のスポット径が決まる為、再生可能な磁区の大きさはλ／２ＮＡ程度が限界となってしまう。従って、従来の光情報記録媒体では高密度化の実現に向け、再生光学系のレーザ波長を短波長化する、或いは、対物レンズのＮＡを大きくするという２点に重点が置かれてきた。しかしながら、レーザ波長や対物レンズのＮＡの改善にも限度がある為、記録媒体の構成や読み取り方法を工夫し、記録密度を改善する技術が注目されている。
【０００３】
例えば、繰り返し書き換え可能な高密度記録媒体では、レーザ光の熱エネルギーを利用して、磁性薄膜に微小な磁区を記録し、磁気光学効果を用いて信号を再生する光磁気記録媒体および記録再生装置の開発が行われている。しかし、このような光磁気記録媒体では、媒体上に集光される光ビームのビーム径に対して記録用磁区である記録ピット径および記録ピット間隔が小さくなってくると、再生特性が劣化するという問題が生じる。この原因は、目的とする記録ピット上に集光された光ビームのビーム径内に、隣接する記録ピットが入る為、個々の記録ビットを分離して再生することが困難になることにある。
【０００４】
そこで、記録媒体の構成や再生方法を工夫して記録密度を改善する試みがなされ、例えば超解像方式、磁区拡大再生方式などが提案されている。特に磁区拡大再生方式として、磁壁の移動現象を利用して磁区を拡大し、情報信号を高分解能で再生することが可能な磁壁移動検出再生方式（ＤＷＤＤ；Ｄｏｍａｉｎ　Ｗａｌｌ　Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ再生方式）が［特許文献１］に開示されている。例えば、［特許文献１］によると、情報信号が記録トラックに微小磁区として形成された光磁気記録媒体を使用し、再生用光ビームの照射により記録トラックを加熱し、磁壁が拘束されずに移動可能である領域を形成すると同時に、温度勾配による駆動力を磁壁に作用させて高速で移動させることにより、再生時の磁区を拡大し、その磁壁移動を検出することにより情報信号の再生を行うことで、光の回折限界以下の周期の信号も再生可能となる。以下において、磁壁移動検出再生方式について、図８を用いて詳しく説明する。
【０００５】
この光磁気記録媒体では、図８（ａ）に示すように磁性材料からなる記録膜８０１を備え、記録膜８０１は再生層（磁壁移動層）８０２、中間層（遮断層）８０３および記録層８０４の少なくとも３層を積層した構成である。ここで、再生層８０２は記録層８０４よりも磁気抗磁力が小さく磁気移動度が大きい垂直磁化膜であり、中間層８０３は再生層８０２および記録層８０４よりもキュリー温度が低い磁性材料の膜であり、記録層８０４は垂直磁化膜である。再生層８０２、中間層８０３、記録層８０４は交換結合させ、記録層８０４の微小記録磁区を再生層８０２で拡大することによって、再生信号の振幅を大きくし、結果的に高密度記録を可能としている。なお、各層中の矢印８０５は膜中での遷移金属の副格子磁化（原子スピン）の方向８０５を示し、各層において磁化方向が相互に逆向きの磁区の境界部には磁壁８０６が形成されている。中間層８０３の一部の領域において、再生用光ビーム８０７の照射によってキュリー温度以上に達すると磁気的秩序が失われる。
【０００６】
この光磁気記録媒体に必須の条件は、
▲１▼室温から再生時の温度範囲において、微小磁区を安定に保持する記録層を有している。
【０００７】
▲２▼中間層８０３のキュリー温度付近に加熱されても再生層８０２、中間層８０３、記録層８０４が互いに交換結合している。
【０００８】
▲３▼中間層８０３がそのキュリー温度を超えた温度域に達して磁気秩序を失うと、記録層８０４と再生層８０２との交換結合が断ち切られる。
【０００９】
▲４▼再生層８０２の磁壁抗磁力が小さく、かつ温度勾配により磁壁エネルギー勾配が生じる為、中間層８０３により交換結合が断ち切られた領域において、記録層８０４の磁区から転写された部分を基点として再生層の磁壁８０６ａが移動する。その結果、この領域での磁化が同じ方向に揃って、記録層８０４の磁壁間の間隔（記録マーク長）が再生層８０２では拡大される。
【００１０】
の４点にまとめられる。
【００１１】
図８（ａ）において、再生用光ビーム８０７を照射しながら紙面右方向に光磁気記録媒体を移動させると（ディスクであれば回転させると）、媒体の線速度が大きいため、図８（ｂ）のように膜温度が最大となる位置は、ビームスポット中心よりもビームスポットの進行方向（紙面左方向）について後方にある。再生層８０２における磁壁エネルギー密度σ１は、図８（ｃ）のように、通常、温度の上昇とともに減少する。したがって、温度勾配があると磁壁エネルギー密度σ１は高温側に向かって減少していく。
【００１２】
ここで、媒体移動方向（ディスクの円周方向）の位置ｘに存在する磁壁に対しては次式の力Ｆ１が作用している。
【００１３】
Ｆ１∝−ｄσ１／ｄｘ
この力Ｆ１は、磁壁エネルギー密度σ１の低い方に磁壁８０６ａを移動させるように作用し、再生層８０２では他の記録膜に比べて磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きい為、中間層８０３からの交換結合力が遮断されると、この力Ｆ１によって磁壁８０６ａが磁壁エネルギーの低い方向に極めて速く移動する。
【００１４】
図８において、再生用光ビーム８０７が照射される前の媒体の領域、例えば室温の領域では、３つの記録膜８０１は交換結合しており、記録層８０４に記録された磁区は再生層８０２に転写されている。この状態では、互いに逆向きの磁化方向を有する磁区の間には磁壁８０６が各層に存在する。再生用光ビーム８０７の照射によって膜温度が中間層８０３のキュリー温度以上に達した領域では、中間層８０３の磁化が消失して再生層８０２と記録層８０４との交換結合が切断される為、再生層８０２では磁壁８０６ａを保持する力が消失し、磁壁８０６ａに加わる力Ｆ１により高温側に磁壁８０６ａが移動する。このとき、磁壁８０６ａが移動する速度は、媒体の移動速度に比べて十分に速い。こうして、記録層８０４に保存された磁区よりも大きな磁区が再生層８０２に転写されることになる。このような磁壁移動再生方式によれば、光スポットによって再生する信号は記録層８０４に記録されている磁区の大きさによらず常に一定な振幅となり、光学的な回折限界に起因する波形干渉の問題から解放される。つまり、磁壁移動再生を用いれば、ビーム波長λと対物レンズのＮＡから決まる分解能限界のλ／２ＮＡ程度よりも小さな磁区の再生を行え、サブミクロンの線密度の再生が可能となる。
【００１５】
磁壁移動の検出により情報を再生する光磁気記録媒体において、磁壁が拘束を受けずに移動する為には、記録トラック間に磁気的結合が低下した分断領域を設けることが有効である。記録トラック間を磁気的に分断する方法として、例えば、エッチング処理、パターニング、アニール処理が提案されているが、エッチング処理およびパターニングは媒体の製造工程が複雑になり、また、エッチング処理においては光磁気記録媒体上に発生する金属汚染を防ぐことができなかった。その他の方法としては、基板形状を矩形にすることにより、段差部を磁気的結合が低下した分断領域とする方法が提案されている。しかし、実際には段差の斜面角を直角にするのは困難であり、さらに段差部にも多少の膜が堆積して記録膜が繋がってしまう為、記録トラック間の磁気的結合を多少弱める程度である。そこで、高出力のレーザの照射により記録トラック間をアニール処理すると、アニール領域は磁気的に変質して垂直磁気異方性の低下が生じ、面内膜となる。分断領域であるアニール領域を介して、互いに隣接する記録トラックの磁気的結合が低下する。このように記録トラック間が磁気的に分離された状態では、情報信号マークである磁壁は閉じることなく、記録トラックの両端に架かるように形成される為、再生用光ビームの照射により磁壁がトラック方向に移動しても、トラック側部の磁壁の生成・消滅を伴わないので、容易に移動させることができる。
【００１６】
ＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体では、隣接する記録トラック間で磁気的な結合を弱める必要がある為、ＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体を製造する場合には、情報信号の記録を行う前に、隣接する記録トラック間の磁気的な結合を弱める初期化としてアニール処理を行う。このような初期化の方法については、従来から報告されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【００１７】
【特許文献１】
特開平６−２９０４９６号公報
【特許文献２】
特開平１０−３４０４９３号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＷＤＤ再生方式を用いて情報信号の再生を行う場合、記録トラック間に垂直磁気異方性を低下させた分断領域を形成するためのアニール処理による初期化を行うことが必要である。従来用いられてきた初期化用光レーザはある１つの記録トラック間に対して基板側から照射され、トラック方向へ走査することにより記録トラック間をアニールする為、初期化に時間がかかる。さらに、上記の初期化方法では記録トラック間のみをアニール処理すべきであるが、記録トラック間だけでなく記録トラックの一部領域にも光スポットが照射されてしまうため、有効な記録トラックが狭くなり、信号レベルが低下するという問題があった。そのため、記録膜に照射される光スポットを小さくすることが必要となる。しかし、基板と記録膜の間に誘電体層が配置される場合、誘電体層は記録・再生用のレーザ光の波長にあわせて最適化されているため、基板と記録膜の間に配置された誘電体層による初期化用光レーザスポットの小径化が困難であるという問題がさらに生じる。また、同様の理由で記録膜における初期化用光レーザの吸収効率を上げることが困難であったため、速い線速度で初期化を行うことができず、初期化に時間がかかるという問題があった。
【００１９】
上記問題を解決する為、本発明は、記録密度が高いＤＷＤＤ再生方式の光磁気記録媒体であっても、短時間で初期化することができる光磁気記録媒体とその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為、本発明の光磁気記録媒体のアニール方法は、基板上に記録膜と屈折調整層とを有し、前記記録膜には記録トラックを形成する凹凸を有し、前記基板側から入射された再生用光ビームを用いてＤＷＤＤ再生方式によって情報信号の再生を行う光磁気記録媒体のアニール方法であって、前記基板に前記記録膜を形成する工程と、前記屈折調整層を前記記録膜に対して初期化用光ビーム入射側に近接又は密着させる工程と、少なくとも複数の前記記録トラック間に前記初期化用光ビームを同時に照射する工程とを含むことを特徴とする。
【００２１】
さらに、前記屈折調整層と前記記録膜との間に近接場光を伝播光に変換する誘電体層を具備することが好ましい。なお、前記誘電体層は、例えば、近接場光が発生する前記屈折調整層が有機色素で形成される場合には必ずしも必要ではなく、前記誘電体層を形成するか否かは近接場光が発生する前記屈折調整層の素材によって決めればよい。また、前記屈折調整層は、少なくとも前記初期化用光ビームの波長程度以下の膜厚に制御され、２００ｎｍ以下が好ましい。
【００２２】
初期化として、ＤＷＤＤ再生方式での磁壁移動に必要とされる分断領域は、前記初期化用光ビームを照射して記録トラック間をアニールすることにより形成される。前記初期化用光ビームを照射して前記屈折調整層に発生する近接場光により記録膜をアニールして分断領域を形成する場合、記録トラック間のみをアニールすることができるので、分断領域の幅を狭めることが可能である。前記分断領域の幅を狭めることにより、記録密度が増大する。
【００２３】
前記光磁気記録媒体において、近接場光の発生に平行光ビームを利用すると、複数の記録トラック間を同時にアニールすることができる。従って、前記光磁気記録媒体の初期化方法を用いると、記録密度が高く、短時間で初期化できる。なお、この明細書で「初期化」とは、記録膜の一部をアニールすることによって記録トラック間の磁気的な結合を弱める工程をいう。
【００２４】
また、上記目的を達成する為、本発明の光磁気記録媒体は、前記基板上に前記記録膜と前記屈折調整層とを有し、前記記録膜は記録トラックを形成する凹凸を有し、少なくとも磁壁移動層、遮断層および記録層が順次積層した構成を有し、前記遮断層のキュリー点は、前記磁壁移動層のキュリー点および前記記録層のキュリー点のいずれよりも低く、前記再生用光ビームの照射によって前記遮断層のキュリー点以上となった領域において前記磁壁移動層内の磁壁が高温側へと移動する光磁気記録媒体であって、前記基板側から入射された再生用光ビームを用いてＤＷＤＤ方式によって情報信号の再生を行い、前記屈折調整層を前記記録膜に対して前記初期化用光ビーム入射側に近接又は密着させ、前記初期化用光ビームを少なくとも複数の前記記録トラック間に同時に照射することにより前記記録トラック間が磁気的に分断されることを特徴とする。
【００２５】
前記光磁気記録媒体では、凹凸が形成されており、前記記録膜の記録トラックが前記段差部で磁気的に分離されていることが好ましい。前記構成によれば、記録トラック間の磁気的な結合を遮断することが容易な光磁気記録媒体が得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１で用いた光磁気記録媒体について、図１を参照しながら説明する。
【００２８】
光磁気記録媒体（以下「光磁気ディスク」と呼ぶ）１０１は、基板１０２と、基板１０２の上に記録膜１０３、屈折調整層１０４および保護層１０５が順次積層した構成である。光磁気ディスク１０１は円盤状で、記録層１０３の成膜面側の表面に凹凸としてランド１０６とグルーブ１０５が形成されている。凹凸として、例えば、グルーブ１０５の幅０．４０μｍ、ランド１０６の幅０．１９μｍ、深さ５０ｎｍを有する。光磁気記録媒体１０１の厚さは、例えば０．５ｍｍ〜１．２ｍｍ程度が好ましい。基板１０２はポリカーボネート材料を射出成形した基板１０２を用いる。
【００２９】
記録膜１０３は、ＤＷＤＤ再生方式で再生が可能なように、本実施の形態においては３層から構成される。記録膜１０３の一例として、記録膜１０３が基板側から順に積層された第１記録膜、第２記録膜および第３記録膜を含む場合には、各層の材料として、以下のものを用いることができる。
【００３０】
第１記録膜は再生層（磁壁移動層）であり、再生層の材料には、小さな磁壁抗磁力を有し、第２記録膜のキュリー温度近傍の温度範囲で飽和磁化が小さな材料で、そのキュリー温度が第３記録膜よりも低く第２記録膜よりも高い材料を用いることができる。たとえば、ＧｄＣｏやＧｄＦｅＣｏ、またはその合金でキュリー温度が２２０℃〜２６０℃程度のものを用いることができる。
【００３１】
第２記録膜は中間層（遮断層）であり、中間層の材料としては、キュリー温度が第１記録膜や第３記録膜よりも低いものであり、そのキュリー温度直下まで大きな磁壁抗磁力を有する材料を用いることが好ましい。例えば、ＤｙＦｅやＴｂＦｅ、またはその合金を用いることができ、その典型的なキュリー温度として１４０℃〜１８０℃のものを用いることができる。
【００３２】
第３記録膜は記録層であり、記録層の材料としては、大きな磁壁抗磁力を有し、第１記録膜や第２記録膜よりも高いキュリー温度を有し、第２記録膜のキュリー温度近傍の温度範囲で飽和磁化が小さな材料を用いることができる。例えば、ＴｂＦｅＣｏ、またはその合金で、キュリー温度が２８０℃〜３００℃のものを用いることができる。
【００３３】
屈折調整層１０４は、保護層１０５の屈折率より低屈折率を有する材料を用いることができる。なお、屈折調整層１０４は、スパッタ法や蒸着法により形成される。屈折調整層１０４の膜厚は、後述する初期化用光ビーム１０８の波長以下に制限される。
【００３４】
以下に、本実施例の成膜方法の一例について説明するが、これに限られるものではない。
【００３５】
直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＡｌＴｉ、Ａｌ、Ｃｒの各ターゲットを取り付け、基板を基板ホルダーに固定した後、１×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。真空排気をしたままＡｒガスを０．３Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板１０２を回転させながら、第１記録膜（再生層）としてＧｄＦｅＣｏＣｒ３５ｎｍ（成分表示の後の数字は膜厚を示す。以下同様：キュリー温度ＴＣ１＝２８０℃）を、第２記録膜（中間層）としてＴｂＦｅＡｌ１０ｎｍ（ＴＣ２＝１５０℃）を、第３記録膜（記録層）としてＤｙＦｅＣｏＣｒ４０ｎｍ（ＴＣ３＝３６０℃）を、順次成膜した。記録膜１０３の成膜は、真空を破ることなく連続して行わねばならない。各記録膜１０３は、各ターゲットに直流パワーを印加して成膜した。さらに、屈折調整層１０４として、ＳｉＯ２３０ｎｍ（屈折率ｎ＝１．４６）を成膜した。屈折調整層１０４の上には、保護層１０５として高屈折率ガラス（屈折率ｎ＝２．５）を用いた。
【００３６】
ＤＷＤＤ再生方式では、初期化用光ビームを記録トラック間に照射してアニールすることにより、記録トラック間に形成された再生層および記録層から選ばれる少なくとも一方の記録膜の磁気異方性を、記録トラック上における上記記録膜の磁気異方性よりも低下させる。ここでは、アニール処理が施された記録トラック間のアニール領域を分断領域と呼ぶ。
【００３７】
実施の形態１では、ランド１０７を分断領域、グルーブ１０６を記録トラックとして、アニール処理による初期化について以下で説明する。
【００３８】
図２は、初期化を行う光学的アニール装置の構成の一例を示す図である。
【００３９】
図２において、２０１は光磁気ディスク、２０２は光磁気ディスクを回転駆動する為のスピンドルモータであり、制御回路２０３により制御される。２０４は光磁気ディスクにアニール処理を施す光ヘッドである。光ヘッド２０４は、レーザ駆動回路２０５により制御されている。
【００４０】
図２に拡大して示すように、光ヘッド２０４では、半導体レーザ２０６から射出された光ビームは、コリメータレンズ２０７によって平行光に変換される。アニール処理を行う際には、光ヘッド２０４を光磁気ディスク２０１の最外周側または最内周側に移動させる。なお、光磁気ディスク２０１に達する外部磁界を５０エルステッド［Ｏｅ］以下に制御する。
【００４１】
実施の形態１では、半導体レーザ２０６は波長λ＝７８０ｎｍを用い、初期化用光ビーム１０８のスポット径は約３μｍを用いた。レーザは、半導体レーザ、イオンレーザなど、一般的なレーザを用いても同等の効果を得ることができる。
【００４２】
後述する各形態のアニール処理による初期化では、この装置を用いて行った。ただし、各々の実施の形態により、膜構成などは相違する。
【００４３】
本実施の形態で用いた光磁気ディスクの初期化について、図１を参照しながら説明する。
【００４４】
成膜面側から記録膜１０３に初期化用光ビーム１０８を照射する際、臨界角以上で入射させると、界面で全反射される。一般に、高屈折率の媒質（屈折率ｎ１）から低屈折率の媒質（屈折率ｎ２）に光が入射するとき、入射角θがある角度θｃ以上になると全ての光が反射されて透過光がなくなる。この角度θｃが臨界角であり、ｓｉｎθｃ＝ｎ２／ｎ１で表される。このとき、低屈折率媒質は高屈折率媒質との界面に近接場光を発生させる。本実施の形態においては、ｎ１＝２．５、ｎ２＝１．４６からｓｉｎθｃ＝０．５８が得られる。従って、３６°以上の入射角で初期化用光ビーム１０８を屈折調整層１０４に入射すれば、屈折調整層１０４には近接場光１０９が発生する。
【００４５】
近接場光１０９は界面から指数関数的に減少するが、屈折調整層１０４の厚さが３０ｎｍと入射光の波長以下で形成されているので、記録膜１０３まで近接場光１０９が到達する。このとき、屈折調整層１０４では、記録トラック間であるランド１０７のみ効率的に近接場光１０９が発生する。従って、記録膜１０３のランド１０７は近接場光１０９によりアニール処理を施し、初期化を行った。
【００４６】
さらに、基板１０２と記録膜１０３の間に第１誘電体層を設けても良い。第１誘電体層の材料としては、ＳｉＮｘ、ＺｎＳ、ＴａＯｘなどを用いることができ、膜厚は２０〜１５０ｎｍ程度であるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
また、記録膜１０３と屈折調整層１０４との間に、第２誘電体層を設けてもよい。第２誘電体層は、第２誘電体層側から初期化用光ビーム１０８を照射したときに、第２誘電体層の上方に配置された屈折調整層１０４に発生した近接場光１０９を伝播光に変換する。第２誘電体層の厚さは、光が効率よく吸収されるように設定される。従来の一般的な光磁気記録媒体の初期化とは異なり、本実施の形態の光磁気ディスク１０１では、第２誘電体層側から初期化用光ビーム１０８を照射して初期化を行うことにより、効率的に初期化を行うことができる。また、記録膜１０３における初期化用光ビーム１０８の吸収効率を高めることができる為、光スポットを速い線速度で走査することができる。第２誘電体層の材料としては、ＳｉＮｘ、ＺｎＳ、ＴａＯｘなどを用いることができ、膜厚は２０〜１００ｎｍ程度であるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
なお、屈折調整層１０４は、初期化用光ビーム１０８入射側の表面には凹凸がなくても、同等の効果が得られる。
【００４９】
実施の形態１においては、５トラックのランド１０７を同時にアニール処理することにより初期化することができる。したがって、初期化に要する時間を従来の１トラックアニールに比べ５分の１に短縮でき、生産性が５倍に向上される。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２で用いた光磁気記録媒体について、図３を参照しながら説明する。
【００５１】
光磁気ディスク３０１は、基板３０２と、基板３０２の上に記録膜３０３、第１誘電体層３０４が順次積層した構成であり、第１誘電体層の上は屈折調整層３０５が位置している。光磁気ディスク３０１は円盤状で、記録膜３０３の成膜面側の表面に凹凸としてランド３０６とグルーブ３０７が形成されている。凹凸として、例えば、グルーブ３０７の幅０．３４μｍ、ランド３０６の幅０．２０μｍ、深さ８０ｎｍを有する。光磁気記録媒体３０１の厚さは、例えば０．５ｍｍ〜１．２ｍｍ程度が好ましい。基板３０２は射出成形したポリカーボネート材料を用いる。
【００５２】
記録膜３０３は、ＤＷＤＤ再生方式で再生が可能なように、本実施の形態においては３層から構成される。記録膜３０３の一例として、記録膜１０３が基板側から順に積層された第１記録膜、第２記録膜および第３記録膜を含む場合には、実施の形態１と同様の材料を用いることが可能である。
【００５３】
屈折調整層３０５は、屈折調整層３０５の上に位置している透過性基板３０８の屈折率より低屈折率を有する材料を用いることができる。なお、屈折調整層３０５は、スパッタ法や蒸着法により形成される。屈折調整層３０５の膜厚は、後述する初期化用光ビーム３０９の波長以下に制限される。
【００５４】
以下に、本実施例の成膜方法の一例について説明するが、これに限られるものではない。
【００５５】
直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＡｌＴｉ、Ａｌ、Ｃｒの各ターゲットを取り付け、基板を基板ホルダーに固定した後、１×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。真空排気をしたままＡｒガスを０．３Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板３０２を回転させながら、第１記録膜（再生層）としてＧｄＦｅＣｏＣｒ３０ｎｍ（成分表示の後の数字は膜厚を示す。以下同様：キュリー温度ＴＣ１＝２８０℃）を、第２記録膜（中間層）としてＴｂＦｅＡｌ１０ｎｍ（ＴＣ２＝１５０℃）を、第３記録膜（記録層）としてＤｙＦｅＣｏＣｒ４５ｎｍ（ＴＣ３＝３６０℃）を、順次成膜した。記録膜３０３の成膜は、真空を破ることなく連続して行わねばならない。各記録膜３０３は、各ターゲットに直流パワーを印加して成膜した。さらに、第１誘電体層３０４としてＺｎＳ５０ｎｍ（屈折率ｎ＝２．３５）を成膜し、第１誘電体層３０４の上には屈折調整層３０５として、空気（屈折率ｎ＝１．０）が満たされている。
【００５６】
ＤＷＤＤ再生方式では、初期化用光ビームを記録トラック間に照射してアニールすることにより、記録トラック間に形成された再生層および記録層から選ばれる少なくとも一方の記録膜の磁気異方性を、記録トラック上における上記記録膜の磁気異方性よりも低下させる。ここでは、アニール処理が施された記録トラック間のアニール領域を分断領域と呼ぶ。
【００５７】
実施の形態２では、ランド３０６を分断領域、グルーブ３０７を記録トラックとして、アニール処理による初期化について以下で説明する。
【００５８】
実施の形態１と同様、図２に示したアニール装置を用いて初期化を行った。　実施の形態２では、半導体レーザ２０６は波長λ＝６５０ｎｍを用い、初期化用光ビーム１０８のスポット径は約６μｍを用いた。また、光学ヘッド２０４の下には透過性基板３０８が位置している。
【００５９】
屈折調整層３０５は、第１誘電体層のランド３０６における厚さが１００ｎｍである。
【００６０】
成膜面側から記録膜３０３に初期化用光ビーム３０９を照射する際、透過性基板３０８から屈折調整層３１０への入射角が臨界角（本実施の形態では、ｓｉｎθｃ＝１／２．３５よりθｃ＝２６°）以上で入射させると、界面で全反射が生じる。このとき、屈折調整層３０５には近接場光３１０が発生する。近接場光３１０は界面から指数関数的に減少するが、屈折調整層３０５のランド３０６では屈折調整層の厚さが４０ｎｍと入射光の波長以下で形成されているので、ランド３０６では第１誘電体層３０４まで近接場光３１０が到達する。第１誘電体層３０４のランド３０６まで到達した近接場光３１０は、第１誘電体層３０４において伝播光に変換され、記録膜３０３のランド３０６のみ初期化を行うことができる。
【００６１】
さらに、基板３０２と記録膜３０３の間に第２誘電体層を設けても良い。第２誘電体層の材料としては、ＳｉＮｘ、ＺｎＳ、ＴａＯｘなどを用いることができ、膜厚は２０〜１５０ｎｍ程度であるが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
なお、屈折調整層３０５は、空気に限られるものではなく、不活性ガスなどを用いても同等の効果を得ることができる。
【００６３】
従来の一般的な光磁気記録媒体の初期化とは異なり、本実施の形態の光磁気ディスク３０１では、第１誘電体層側から初期化用光ビーム３０９を照射して初期化を行うことにより、効率的に初期化を行うことができる。また、記録膜３０３における初期化用光ビーム３０９の吸収効率を高めることができる為、光スポットを速い線速度で走査することができる。
【００６４】
実施の形態に２おいても、１つのランド３０５のみに初期化用光ビーム３０９のスポットを照射する必要はなく、複数の記録トラック間３０５を同時にアニールすることができる。したがって、初期化に要する時間を短縮でき、生産性が向上される。
【００６５】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について、図４を用いて説明する。
【００６６】
光磁気ディスク４０１は、基板４０２と、基板４０２の上に屈折調整層４０３、第１誘電体層４０４、記録膜４０５、保護層４０６が順次積層した構成であり、光磁気記録媒体４０１の厚さは約０．７ｍｍである。光磁気ディスク４０１は円盤状で、記録膜４０５の成膜面側の表面に凹凸としてランド４０７とグルーブ４０８が形成されている。凹凸として、例えば、グルーブ４０８の幅０．３２μｍ、ランド４０７の幅０．２２μｍ、深さ６０ｎｍを有する。基板４０２は高屈折率ガラス（屈折率ｎ＝２）を用いる。
【００６７】
記録膜４０５は、ＤＷＤＤ再生方式で再生が可能なように、本実施の形態においては３層から構成される。記録膜４０５の一例として、記録膜４０５が基板４０２側から順に積層された第１記録膜、第２記録膜および第３記録膜を含む場合には、実施の形態１と同様の材料を用いることが可能である。
【００６８】
屈折調整層４０３は、屈折調整層４０３の下に位置している基板４０２より低い屈折率を有する材料を用いることができる。屈折調整層４０３の膜厚は、後述する初期化用光ビーム４０９の波長以下に制限される。
【００６９】
以下に、本実施例の成膜方法の一例について説明するが、これに限られるものではない。
【００７０】
直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＡｌＴｉ、Ａｌ、Ｃｒの各ターゲットを取り付け、基板を基板ホルダーに固定した後、１×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。真空排気をしたままＡｒガスを０．３Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板４０２を回転させながら、屈折調整層４０３としてＭｇＦ２２０ｎｍ（屈折率ｎ＝１．３８）を、第１誘電体層４０４としてＳｉＯ１０ｎｍ（屈折率ｎ＝１．８）を、第１記録膜（再生層）としてＧｄＦｅＣｏＣｒ４０ｎｍ（キュリー温度ＴＣ１＝２８０℃）を、第２記録膜（中間層）としてＴｂＦｅＡｌ２０ｎｍ（ＴＣ２＝１５０℃）を、第３記録膜（記録層）としてＤｙＦｅＣｏＣｒ５０ｎｍ（ＴＣ３＝３６０℃）を、順次成膜した。記録膜４０５の成膜は、真空を破ることなく連続して行わねばならない。各記録膜４０５は、各ターゲットに直流パワーを印加して成膜した。最後に、スピンコート法により、紫外線硬化性樹脂を塗布し、硬化させて保護層４０６を形成される。
【００７１】
ＤＷＤＤ再生方式では、初期化用光ビームを記録トラック間に照射してアニールすることにより、記録トラック間に形成された再生層および記録層から選ばれる少なくとも一方の記録膜の磁気異方性を、記録トラック上における上記記録膜の磁気異方性よりも低下させる。ここでは、アニール処理が施された記録トラック間のアニール領域を分断領域と呼ぶ。
【００７２】
実施の形態３では、ランド４０７を記録トラック、グルーブ４０８を分断領域として、アニール処理について以下で説明する。
【００７３】
実施の形態１と同様の機構のアニール装置を用いたが、記録膜４０５に対して基板側から、初期化用光ビーム４０９の照射を行った。アニール装置の一例として、図５を用いて説明する。
【００７４】
図５において、５０１は光磁気ディスク、５０２は光磁気ディスクを回転駆動する為のスピンドルモータであり、制御回路５０３により制御される。５０４は光磁気ディスクにアニール処理を施す光ヘッドである。光ヘッド５０４は、レーザ駆動回路５０５により制御されている。
【００７５】
図５に拡大して示すように、光ヘッド５０４では、半導体レーザ５０６から射出された光ビームは、コリメータレンズ５０７によって平行光に変換される。アニール処理を行う際には、光ヘッド５０４を光磁気ディスク５０１の最外周側または最内周側に移動させる。なお、光磁気ディスク２０１に達する外部磁界を５０エルステッド以下に制御する。
【００７６】
実施の形態３では、半導体レーザ５０６は波長λ＝５５０ｎｍを用い、初期化用光ビーム４０９のスポット径は約５μｍを用いた。レーザは、半導体レーザ、イオンレーザなど、一般的なレーザを用いても同等の効果を得ることができる。
【００７７】
基板４０２側から光磁気ディスク４０１に初期化用光ビーム４０９を照射する際、基板４０２から屈折調整層４０３への入射角を臨界角θｃ（本実施の形態では、ｓｉｎθｃ＝１．３８／２よりθｃ＝４４°）以上で入射させると、基板４０２と屈折調整層４０３との界面において全反射される。この時、基板４０２と屈折調整層４０３との屈折率の違いから、屈折調整層４０３では記録トラック間であるグルーブ４０８に近接場光４１０が発生する。近接場光４１０は界面から指数関数的に減少するが、屈折調整層４０３の厚さが入射光の波長以下で形成されているので、記録膜４０３まで近接場光４１０が到達する。
【００７８】
第１誘電体層４０４に到達した近接場光４１０は、第１誘電体層４０４で伝播光に変換され、記録層４０５のグルーブ４０８をアニール処理することにより初期化を行った。
【００７９】
実施の形態３においても、記録トラック間であるグルーブ４０８が９トラック同時に初期化用光ビーム４０９を照射して、アニールすることができた。したがって、初期化に要する時間を９分の１に短縮でき、生産性が９倍に向上される。
【００８０】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について、図７を用いて説明する。
【００８１】
光磁気ディスク７０１は、基板７０２と、基板７０２の上に第１誘電体層７０３、記録膜７０４、屈折調整層７０５、保護層７０６が順次積層した構成であり、光磁気記録媒体７０１の厚さは約０．６ｍｍである。光磁気ディスク７０１は円盤状で、記録膜７０４の成膜面側の表面に凹凸としてランド７０７とグルーブ７０８が形成されている。凹凸として、例えば、グルーブ７０８の幅０．２８μｍ、ランド７０７の幅０．２６μｍ、深さ７０ｎｍを有する。基板７０２は射出成形したポリカーボネート（屈折率ｎ＝１．５８）を用いる。
【００８２】
記録膜７０４は、ＤＷＤＤ再生方式で再生が可能なように、本実施の形態においては３層から構成される。記録膜７０４の一例として、記録膜７０４が基板７０２側から順に積層された第１記録膜、第２記録膜および第３記録膜を含む場合には、実施の形態１と同様の材料を用いることが可能である。
【００８３】
屈折調整層７０５は、屈折調整層７０５の上に位置している保護層７０６より低い屈折率を有する材料を用いることができる。屈折調整層７０５の膜厚は、後述する初期化用平行光７０９の波長以下に制限される。
【００８４】
以下に、本実施例の成膜方法の一例について説明するが、これに限られるものではない。
【００８５】
直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＡｌＴｉ、Ａｌ、Ｃｒの各ターゲットを取り付け、基板を基板ホルダーに固定した後、１×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。真空排気をしたままＡｒガスを０．３Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板７０２を回転させながら、第１誘電体層７０３としてＳｉＯ２１０ｎｍを、第１記録膜（再生層）としてＧｄＦｅＣｏＣｒ２５ｎｍ（キュリー温度ＴＣ１＝２８０℃）を、第２記録膜（中間層）としてＴｂＦｅＡｌ１０ｎｍ（ＴＣ２＝１５０℃）を、第３記録膜（記録層）としてＤｙＦｅＣｏＣｒ３５ｎｍ（ＴＣ３＝３６０℃）を、屈折調整層７０５としてＭｇＦ２２０ｎｍ（屈折率ｎ＝１．３８）を、順次成膜した。記録膜７０４の成膜は、真空を破ることなく連続して行わねばならない。各記録膜７０４は、各ターゲットに直流パワーを印加して成膜した。最後に、保護層７０６として高屈折率ガラス（屈折率ｎ＝１．８）を積層させた。
【００８６】
ＤＷＤＤ再生方式では、初期化用光ビームを記録トラック間に照射してアニールすることにより、記録トラック間に形成された再生層および記録層から選ばれる少なくとも一方の記録膜の磁気異方性を、記録トラック上における上記記録膜の磁気異方性よりも低下させる。ここでは、アニール処理が施された記録トラック間のアニール領域を分断領域と呼ぶ。
【００８７】
実施の形態４では、ランド７０７を分断領域、グルーブ７０８を記録トラックとして、アニール処理による初期化について以下で説明する。
【００８８】
図６は実施の形態４におけるアニール装置の構成の一例を示す図である。
【００８９】
図６において、６０１は光磁気ディスク、６０２は光磁気ディスク６０１を回転駆動する為のスピンドルモータであり、制御回路６０３により制御される。６０４は光磁気ディスク６０１にアニール処理を施す光ヘッドである。光ヘッド６０４は、レーザ駆動回路６０５により制御されている。
【００９０】
図６に拡大して示すように、光ヘッド６０４では、半導体レーザ６０６から射出されたレーザ光は、コリメータレンズ６０７によって平行光に変換され、光磁気ディスク６０１に平行光を照射する。アニール処理を行う際には、光ヘッド６０４を光磁気ディスク６０１の最外周側または最内周側に移動させる。なお、アニールの際には、光磁気ディスクに達する外部磁界を５０エルステッド以下に制御する。
【００９１】
成膜面側から光磁気ディスク７０１に初期化用平行光７０９を照射する際、保護層７０６から屈折調整層７０５への入射角が臨界角θｃ（本実施の形態では、ｓｉｎθｃ＝１．３８／１．８よりθｃ＝５１°）以上で入射すると、保護層７０６と屈折調整層７０５との界面において全反射される。この時、初期化用平行光７０９照射側に位置している保護層７０６と屈折調整層７０５との屈折率の違いから、屈折調整層７０５には近接場光７１０が発生する。近接場光７１０は界面から指数関数的に減少するが、屈折調整層７０５のランド７０７での厚さが入射光の波長よりも十分に薄いので、ランド７０７では記録膜７０４まで近接場光７１０が到達する。従って、記録トラック間である記録膜７０３のランド７０６のみをアニールすることができた。
【００９２】
さらに、記録層７０４と屈折調整層７０５との間に、第２誘電体層を設けてもよい。第２誘電体層は、成膜面側から初期化用平行光７０９を照射したときに、第２誘電体層の上方に配置された屈折調整層７０５に発生した近接場光７１０を伝播光に変換する。従来の光磁気ディスクとは異なり、本実施の形態の光磁気ディスク７０１では、成膜面側から初期化用平行光７０９を照射して初期化を行うことにより、効率的に初期化を行うことができる。また、記録膜における初期化用レーザ光の吸収効率を高めることができる為、光スポットを速い線速度で走査することができる。
【００９３】
実施の形態４においては、初期化用平行光７０９を用いてアニールを行うので、記録トラック間であるランド７０７を一度にアニールすることができる。したがって、初期化に要する時間を大幅に短縮でき、生産性が大きく向上される。
【００９４】
なお、以上で実施の形態１〜４について説明したが、これらに限られるものではない。基板には、透明度が高く、耐熱性、耐湿性、衝撃性に優れた材料が要求されるので、ポリカーボネート、アクリル、ガラスなどを用いることもできる。
【００９５】
誘電体層としては、例えばＳｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ２、Ｔａ２Ｏ５などの誘電体材料も使用できる。
【００９６】
さらに、第４記録膜として制御層ＴｂＦｅＣｏ５ｎｍ（ＴＣ２＝１７０℃）を、再生層（第１記録膜）と中間層（第２記録膜）との間に設けてもよい。再生層における磁壁移動の駆動力は、光ビーム前方の温度勾配を利用している。光ビーム後方で生じる温度勾配は前方のそれよりも穏やかであるが、磁壁駆動力が誘起されている。この光ビーム後方で生じる磁壁移動は、本来の再生信号のノイズとなる。しかし、記録膜の一層として、制御層（コントロール層）を設けて再生層と記録層の界面磁壁が保たれやすくすると、光ビーム後方で生じる磁壁移動を抑制できる。制御層は、中間層のキュリー点よりも高いが再生層のキュリー点よりも低いキュリー点を有する記録膜が好適である。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光磁気記録媒体およびその製造方法では、従来法のように１つの記録トラック間にのみ初期化用光ビームスポットを照射する必要がなく、複数の記録トラック間を同時に初期化することができる。従って、本発明の光磁気記録媒体の製造方法では、記録密度の大きな媒体においても短時間での初期化が可能であり、生産性が格段に向上するという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態により製造された光情報記録媒体の断面図の一例および光磁気記録媒体の初期化方法の一例を示す図
【図２】本発明の実施に用いるアニール装置の構成を示す図
【図３】本発明の一形態により製造された光情報記録媒体の断面図の一例および光磁気記録媒体の初期化方法の一例を示す図
【図４】本発明の実施に用いるアニール装置の構成を示す図
【図５】本発明の実施に用いるアニール装置の構成を示す図
【図６】本発明の実施に用いるアニール装置の構成を示す図
【図７】本発明の一形態により製造された光情報記録媒体の断面図の一例および光磁気記録媒体の初期化方法の一例を示す図
【図８】ＤＷＤＤ再生方式に用いられる光磁気記録媒体の例を示す図
【符号の説明】
１０１　光磁気ディスク
１０２　基板
１０３　記録膜
１０４　屈折調整層
１０５　保護層
１０６　グルーブ
１０７　ランド
１０８　初期化用光ビーム
１０９　近接場光
２０１　光磁気ディスク
２０２　スピンドルモータ
２０３　制御回路
２０４　光ヘッド
２０５　レーザ駆動回路
２０６　半導体レーザ
２０７　コリメータレンズ
２０８　対物レンズ
３０１　光磁気ディスク
３０２　基板
３０３　記録膜
３０４　第１誘電体層
３０５　屈折調整層
３０６　ランド
３０７　グルーブ
３０８　透過性基板
３０９　初期化用光ビーム
３１０　近接場光
４０１　光磁気ディスク
４０２　基板
４０３　屈折調整層
４０５　第１誘電体層
４０６　記録膜
４０７　ランド
４０８　グルーブ
４０９　初期化用光ビーム
４１０　近接場光
５０１　光磁気ディスク
５０２　スピンドルモータ
５０３　制御回路
５０４　光ヘッド
５０５　レーザ駆動回路
５０６　半導体レーザ
５０７　コリメータレンズ
５０８　対物レンズ
６０１　光磁気ディスク
６０２　スピンドルモータ
６０３　制御回路
６０４　光ヘッド
６０５　レーザ駆動回路
６０６　半導体レーザ
６０７　コリメータレンズ
６０８　対物レンズ
７０１　光磁気ディスク
７０２　基板
７０３　第１誘電体層
７０４　記録膜
７０５　屈折調整層
７０６　保護層
７０７　ランド
７０８　グルーブ
７０９　初期化用平行光
７１０　近接場光
８０１　記録膜
８０２　再生層（磁壁移動層）
８０３　中間層（遮断層）
８０４　記録層
８０５　原子スピン方向
８０６　磁壁
８０７　再生用光ビーム
【図１】
2004133986.tif 000003
【図２】
2004133986.tif 000004
【図３】
2004133986.tif 000005
【図４】
2004133986.tif 000006
【図５】
2004133986.tif 000007
【図６】
2004133986.tif 000008
【図７】
2004133986.tif 000009
【図８】
2004133986.tif 000010