(57)【要約】【課題】  サンプルサーボ制御を行うためのピットとアドレス情報を示すピット等が形成されたサーボ領域からＭＯ信号が影響を受けることなく、良好な磁壁移動再生を行うことが可能な光磁気記録媒体とその製造方法を提供する。【解決手段】  記録トラック間にアニール領域が形成され、記録トラックにはデータを記録するデータ領域と、サンプルサーボ制御を行うためのピット及びアドレス情報を示すピットが形成されたサーボ領域とを有する磁壁移動型光磁気記録媒体において、記録トラック上のサーボ領域のアニール処理を行う。このアニール処理を行うことによってサーボ領域は面内磁化膜に変質するので、磁壁の移動は一切起こらず、ＤＣ変動を誘発することがない。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録トラック間にアニール領域が形成され、且つ、前記記録トラックにはデータを記録するデータ領域と、サンプルサーボ制御を行うためのピット及びアドレス情報を示すピットが形成されたサーボ領域とを有する磁壁移動型光磁気記録媒体において、前記記録トラック上のサーボ領域が面内磁化膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
前記記録トラックは、磁壁が移動可能な第１の磁性層と、記録磁区を保持し前記第１の磁性層より磁壁抗磁力が大きな第３の磁性層と、前記第１の磁性層と第３の磁性層間に配され、前記第１の磁性層及び第３の磁性層よりもキュリー温度の低い第２の磁性層とを有することを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】
前記サーボ領域をアニール処理することによって面内磁化膜にすることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】
記録トラック間にアニール領域が形成され、且つ、記録トラックにはデータを記録するデータ領域と、サンプルサーボ制御を行うためのピット及びアドレス情報を示すピットが形成されたサーボ領域とを有する磁壁移動型光磁気記録媒体の製造方法において、前記記録トラックのサーボ領域のアニール処理を行い、前記サーボ領域を面内磁化膜とすることを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性膜に磁区パターンとして情報を記録し、磁気光学効果を用いて情報を再生する光磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光磁気記録媒体の高記録密度化への要望が高まっており、それに応えるため光学的分解能を超えるような非常に微細な記録マークを再生する技術が開発されている。例えば、記録媒体の工夫によりこれを達成する方法として、磁気超解像再生法が知られている。この方法では、磁性多層膜において再生用レーザのスポット径よりも狭い検出領域のみに記録マークが転写され、他の領域では磁気的に一方向に揃ってマスクされるため、信号検出領域が実質的に制限され、光学系の分解能を超えた再生が可能になる。しかし、磁気超解像再生法において再生分解能を向上しようとすると、有効に使用される信号検出領域を狭くする必要があるので、再生信号振幅自体は低下するという課題がある。
【０００３】
上記課題を解決する方法として、特開平６−２９０４９６号公報に信号検出領域を狭くするのではなく、記録マークを拡大して再生する方法が提案されている（特許文献１参照）。同公報の方法では、複数の磁性層からなる光磁気媒体に光スポットを照射して、垂直磁化として記録されている磁区を再生層に転写し、その再生層に転写した磁区の磁壁を移動させて、記録層の磁区よりも大きくして再生するものである。この磁壁移動検出方式について簡単に説明する。
【０００４】
図６は磁壁移動検出方式の光磁気記録媒体及びその再生方法の作用を説明するための模式図を示す。図６（ａ）は記録媒体の構成及び再生時における各磁性層の磁化状態を示す。ここでは、記録媒体は小さな磁壁抗磁力を有する第１の磁性層１１、相対的に低いキュリー温度Ｔsを有する第２の磁性層１２、大きな磁壁抗磁力を有する第３の磁性層１３からなる交換結合３層膜構造としている。各層中の矢印１４は原子スピンの向きを表わし、スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には磁壁１５が形成されている。なお、記録媒体の層構成としてはこの限りではない。
【０００５】
記録膜面上を再生用のレーザービーム１６を走査して局所的に加熱すると、図６（ｂ）に示すような温度分布が形成され、これに伴い磁壁エネルギー密度の分布が図６（ｃ）に示すように形成される。磁壁エネルギー密度は一般的に温度が上昇するほど低下するので、ピーク温度の位置で磁壁エネルギー密度が最も低くなるような分布になる。この結果、位置Ｘに存在する第１の磁性層の磁壁をエネルギー密度の低い高温側へ移動させようとする磁壁駆動力Ｆが発生する。
【０００６】
媒体温度が第２の磁性層のキュリー温度Ｔsよりも低い場所では、各磁性層は交換結合しているため、前述の温度勾配による磁壁駆動力Ｆが作用しても、第３の磁性層の大きな磁壁抗磁力に阻止されて磁壁移動は起こらない。ところが、媒体温度Ｔsよりも高い場所では第１の磁性層と第３の磁性層との間の交換結合が切断されるため、磁壁抗磁力の小さな移動層中の磁壁は、温度勾配による磁壁駆動力で磁壁移動が可能となる。このため、媒体の走査に伴って、磁壁が温度Ｔsの位置を越えて結合切断領域に侵入した瞬間に、移動層中で高温側へ磁壁移動が起こる。
【０００７】
記録膜中に信号に対応する間隔で形成されている磁壁が、媒体の走査に伴って温度Ｔsの位置を通過するたびに、移動層内で磁壁移動が発生する。媒体を一定速度で走査すると、記録されている磁壁の空間的間隔に対応する時間間隔で、この磁壁移動が発生する。従って、磁壁移動の発生を検知することにより記録信号を再生することができる。磁壁移動の発生は、再生用のレーザービームにより磁壁移動領域の磁化の向きに応じた偏光面の回転(カー効果)を利用して検知することができる。
【０００８】
信号振幅は磁壁移動距離で決まり、記録されている磁壁間の距離、即ち、磁区長には依存しない。また、再生スポットではなく、温度Ｔsの等温線が記録パターンを弁別していくことになるので、光学系の分解能とは無関係に信号を再生することができる。
【０００９】
磁壁移動検出方式を用いる光磁気記録媒体において、ノイズの少ない良好な再生信号を得ようとすると、隣接する情報トラック間の磁性層の磁気的結合を分断する必要がある。これは情報トラック間の磁性膜が物理的、物性的に連続した一様な膜である場合は、記録マークが閉じた磁壁で周囲を囲まれた磁区として存在するので、この記録マークを拡大させる方向に磁壁移動させようとすると、必然的に磁壁面積が拡大して磁壁の有するエネルギーが大きくなるため、結果として磁壁移動の動作が不安定になるからと考えられる。
【００１０】
磁気的結合を分断する方法としては、３つの方法が挙げられる。第１の方法として、情報トラックと情報トラックとの間に矩形の案内溝を設けて案内溝側面の磁性膜厚を薄くする方法、第２の方法として、情報トラックと情報トラックの間の案内溝部分の磁性膜を高出力レーザでアニール処理を施して磁気的性質を変質させる方法、第３の方法として、エッチング処理によってパターニングする方法である。
【００１１】
また、第１の方法の変形として、ランド部と矩形溝部を同一幅に構成し、ランドと矩形溝の両方を情報トラックに用いる方法（いわゆるランド・グルーブ記録法）が考えられる。これらの方法はすべて隣接する情報トラック同士を物理的形状、物性変化を伴う方法によって分断し、磁壁面積を増加させることなく記録マークを拡大しようとするものである。
【特許文献１】特開平６−２９０４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記第２の方法を用いて、サーボ領域を有する光磁気記録媒体をアニール処理した場合には、ＭＯ信号は概してサーボ領域をきっかけとしてDC変動を起こすことが多い。例えば、各サーボ領域毎にDC変動を起こした場合には、デューティーずれを生じたり、ジッターが悪化したりすることで信号品位を損なう場合がある。この現象は、サーボ領域においても磁壁移動が起こっていること、ピット部で反射率が変動すること等が原因として考えられる。
【００１３】
上述した現象を防ぐ方法として、記録時にサーボ領域にＤＣ磁界を印加してマスクするようなドライブ的な工夫をすることが提案されているが、磁気ヘッド回路制御系が複雑化する問題があった。そのため、媒体そのものを上述の現象を生じないようにすることが望まれていた。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、サーボ領域を面内磁化膜とすることによりサーボ領域からＭＯ信号が影響を受けることがなく、良好に磁壁移動再生を行うことが可能な光磁気記録媒体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成するため、記録トラック間にアニール領域が形成され、且つ、前記記録トラックにはデータを記録するデータ領域と、サンプルサーボ制御を行うためのピット及びアドレス情報を示すピットが形成されたサーボ領域とを有する磁壁移動型光磁気記録媒体において、前記記録トラック上のサーボ領域が面内磁化膜であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、記録トラック間にアニール領域が形成され、且つ、記録トラックにはデータを記録するデータ領域と、サンプルサーボ制御を行うためのピット及びアドレス情報を示すピットが形成されたサーボ領域とを有する磁壁移動型光磁気記録媒体の製造方法において、前記記録トラックのサーボ領域のアニール処理を行い、前記サーボ領域を面内磁化膜とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記録トラック上のサーボ領域を面内磁化膜とすることにより、サーボ領域に起因するＭＯ信号のＤＣ変動等を防ぐことが出来る。従って、デューティーずれやジッターの悪化がない良好な再生信号を得ることができる。また、信号特性を悪化させる現象を防ぐためのドライブ的な処理が不要になるので、記録制御系の複雑化を招かずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態の光磁気記録媒体の層構成を示す模式的断面図である。図１において、２６は基板であり、この基板２６上に少なくとも誘電体層２５、第1の磁性層２１（再生層）、第２の磁性層２２（調整層）、第３の磁性層２３（記録層）、誘電体層２４が順次積層されている。
【００１９】
基板２６としては、例えば、ポリカーボネイト、アクリル、ガラス等が用いられる。誘電体層２４や誘電体層２５としては、例えば、ＳｉＮ、ＡｉＮ、ＳｉＯ、ＺｉＳ、ＭｇＦ、ＴａＯ等の誘電体材料が使用できる。磁壁の移動を光学的に検出するのでなければ、必ずしも透光性材料である必要はない。なお、磁性層以外の層は必須のものではないし、磁性層の積層順序を逆にしても良い。
【００２０】
この構成に、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ等からなる金属層を付加して、熱的な特性を調整しても良い。また、高分子樹脂からなる保護コートを付与しても良い。これら各層は、例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリング、または連続蒸着等によって被着形成できる。特に、各磁性層は、真空を破ることなく連続成膜されることで交換結合をしている。
【００２１】
また、光磁気記録媒体は第１の磁性層２１のキュリー温度をＴc1、第２の磁性層２２のキュリー温度をＴc2、第３の磁性層２３のキュリー温度をＴc3としたとき、これら磁性層のキュリー温度が次式Ｔc1＞Ｔc2、Ｔc3＞Ｔc2の条件を満足するものである。
【００２２】
光磁気記録材料としては様々考えられるが、例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ等の希土類金属元素の１種類或いは２種類以上が１０〜５０原子％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族元素の１種類或いは２種類以上が９０〜５０原子％で構成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成し得る。また、耐食性向上等のため、これにＣｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の元素を少量添加しても良い。
【００２３】
飽和磁化は、希土類元素と鉄族元素の組成比により制御することが可能である。保磁力は飽和磁化の調整によって制御できるが、本質的には材料元素の選択により垂直磁気異方性を調整する。一般に、Ｔｂ、Ｄｙ等の系の材料は垂直磁気異方性が大きく保磁力も大きいのに対し、Ｇｄ系の材料は異方性が小さく保磁力も小さい。また、非磁性元素の添加により垂直磁気異方性は低下する。
【００２４】
キュリー温度も組成比により制御することが可能であるが、飽和磁化と独立に制御するためには、鉄族元素としてＦｅの一部をＣｏで置き換えた材料を用い、置換量を制御する方法がより好ましく利用できる。即ち、Ｆｅ１原子％をＣｏで置換することにより６℃程度のキュリー温度上昇が見込めるので、この関係を用いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量を調整する。また、Ｃｒ、Ｔｉ等の非磁性元素を微量添加することにより逆にキュリー温度を低下させることも可能である。或いは、２種類以上の希土類元素を用いてそれらの組成比を調整することでもキュリー温度を制御できる。
【００２５】
ここで、本実施形態による光磁気記録媒体の第１の磁性層２１の磁壁抗磁力は、第２の磁性層１２のキュリー温度Ｔc2以上の温度において第３の磁性層２３の磁壁抗磁力より小さいものである。第１の磁性層２１、即ち、再生層は調整層の働きとレーザースポットによる温度勾配を利用して記録層に記録されている磁区を拡大して再生するものである。
【００２６】
また、本実施形態の光磁気記録媒体のような多層磁性膜では、隣接する磁性層間の同じ種類の副格子磁化の方向を同じ方向に揃えようとする交換力が働く。この隣接層間の磁気的な結合は交換結合と呼ばれているが、本実施形態による光磁気記録媒体においては、第３の磁性層２３から第２の磁性層２２を介して第１の磁性層２１に及ぼされる交換結合力が第１の磁性層２１の保磁力エネルギーを上回る温度が、周囲温度からＴc2の間の温度範囲内に存在する。そのため、昇温・降温動作中にこの温度を経由することにより、周囲温度または周囲温度からＴc2の間の温度において、第１の磁性層２１及び第２の磁性層２２の磁化方向を第３の磁性層２３の磁化方向に揃えることができる。
【００２７】
また、第３の磁性層２３は、磁区として記録された記録情報を安定に保持するために垂直磁気異方性が大きな垂直磁化膜が望ましい。第３の磁性層２３のキュリー温度Ｔc3は第２の磁性層２２のキュリー温度Ｔc2より高いことが必要であり、且つ、実用的な記録感度を有し、安定な再生動作を行うためには１２０℃以上３６０℃以下が望ましい。
【００２８】
次に、図２を用いて本実施形態の光磁気記録媒体の製造方法について説明する。まず、ポリカーボネート基板２６の成型を行う（ステップ１０１）。次いで、直流マグネトロンスパッタリング装置に上述した各材料のターゲットを取り付け、トラッキング用の案内溝（案内帯）が形成されたポリカーボネイト基板２６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する。真空排気をしたままＡｒガスをチャンバー内に導入し、基板２６を回転させながらターゲットをスパッタして各層を成膜する。
【００２９】
まず、最初に、下地層として誘電体層２５を成膜する（ステップ１０２）。引き続いて、第１の磁性層２１、第２の磁性層２２、第３の磁性層２３を順次成膜する（ステップ１０３）。次に、上地層として誘電体層２４を成膜する（ステップ１０４）。誘電体層２４の成膜後に光磁気記録媒体をスパッタリング装置から取り出し、アニール処理を行う（ステップ１０５）。アニール処理を完了すると、基板面に保護コートを形成し（ステップ１０６）、光磁気記録媒体が完成する。
【００３０】
図３は光磁気記録媒体のアニール処理装置の一例を示すブロック図である。図３に示すようにアニール処理装置は、光磁気記録媒体１０１を回転駆動するスピンドルモータ１０２、スピンドルモータ１０２を制御するスピンドルサーボ回路１０３、光磁気記録媒体１０１のアニール用レーザビームを照射するピックアップ１０４、ピックアップ１０４のレーザビームのサーボ制御を行うサーボ回路１０５、ピックアップ１０４のレーザビームのレーザパワーを制御するレーザパワーコントロール回路１０６、装置内の各部を制御するコントローラ１０７から構成されている。
【００３１】
光磁気記録媒体１０１はスピンドルサーボ回路１０３の制御に基づいてスピンドルモータ１０２の駆動により規定の線速度を保つように制御され、図４の矢印方向５６に回転するものとする。ピックアップ１０４はサーボ回路１０５の制御によりフォーカスサーボやトラッキングサーボ或いは半径方向への移動制御等が制御がされる。また、ピックアップ１０４から出射するレーザビームはレーザパワーコントロール回路１０６によって所定のアニールパワーに制御される。
【００３２】
コントローラ１０７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータであり、本実施形態のアニール処理装置の各部を制御する。ＣＰＵは再生アドレスデータにより、走査している光磁気記録媒体１０１上の位置を認識し、この再生アドレスデータを基準として光磁気記録媒体１０１上の目的とするトラックを走査できるように、サーボ回路１０５、スピンドルサーボ回路１０３等に供給する制御信号を作成し、これを各部に供給する。
【００３３】
サーボ回路１０５には、ピックアップ１０４からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号等が供給され、コントローラ１０７からは、例えば、光磁気記録媒体１０１上の位置を指示する情報等が供給される。また、スピンドルサーボ回路１０３、レーザパワーコントロール回路１０６にも、ピックアップ１０４からの情報やコントローラ１０７からの制御信号が供給され、目的の制御を行う。
【００３４】
また、ピックアップ１０４は光磁気記録媒体１０１に照射したレーザビームの反射光を受光するフォトディテクタを備えており、このフォトディテクタの分割された各ディテクタの受光信号に基づいてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を作成する。これらの信号等はサーボ回路１０５に供給され、ピックアップ１０４からのレーザビームはサーボ回路１０５の制御によりトラッキング制御やフォーカス制御がかけられ、且つ、コントローラ１０７からの制御信号に基づいて目的のトラックを走査することができる。
【００３５】
ここで、アニール処理を行う場合には、光磁気記録媒体１０１は最内周或いは最外周にレーザスポットが照射されるようにコントローラ１０７によって制御される。また、光磁気記録媒体１０１はスピンドルサーボ回路１０３によりアニール用の線速度を保つように制御され、ピックアップ１０４から出射されるレーザビームはレーザパワーコントロール回路１０６によって所定のアニールパワーとなるように制御される。また、不図示の機構によってフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が検出され、レーザビームはアニール処理を行うトラックの中心を走査するように制御される。
【００３６】
図４はアニール処理時の光磁気記録媒体の一部を拡大して示す図である。図４では光磁気記録媒体１０１はグルーブ部分即ちグルーブトラックに主データを記録するグルーブ記録用として説明する。まず、対物レンズ５２によって光磁気記録媒体１０１の磁性層上にレーザスポット５３が集光される。本実施形態の光磁気記録媒体１０１はスパイラルの基板を用いたものである。この例においては、光磁気記録媒体１０１にはスパイラル状にグルーブ(溝)を形成することにより、グルーブ部分５４とランド部分５５が形成されている。このランド部分５５はグルーブとグルーブに挟まれるようにして形成された凸部分である。
【００３７】
アニール処理は図４に示すように光磁気記録媒体１０１のランド部上５５a、５５ｂ、５５ｃ、…、をこの順に走査し、最内周から最外周に向かって連続的にアニール処理を行う。
【００３８】
図５はアニール処理後の光磁気記録媒体を示す。図５（ａ）は従来例の媒体、図５（ｂ）は本実施形態の媒体を示す。光磁気記録媒体１０１は記録領域と、ミラー部にピットが形成されたサーボ領域から構成されており、本実施形態では図５（ｂ）に示すように記録トラック間がアニール処理され、更に、記録トラック上のサーボ領域がアニール処理されている。一方、従来は図５（ａ）に示すように記録トラック間のみアニール処理され、記録トラック上のサーボ領域はアニール処理されていない。
【００３９】
サーボ領域のアニール処理方法としては、例えば、一連のランド部をアニール処理した後、グルーブ部をサーボ領域のみゲートをかけながら高出力のパワーでアニールしながら走査していく方法等がある。このように本実施形態では、アニール処理されたサーボ領域は面内磁化膜へと変質するので、磁壁の移動は一切起こらず、ＤＣ変動を誘発することもない。
【００４０】
なお、以上の実施形態では、グルーブ記録用の光磁気記録媒体のサーボ領域をアニール処理する例を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、サーボ領域を備えたすべての光磁気記録媒体に使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の光磁気記録媒体の一実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の光磁気記録媒体の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の光磁気記録媒体の製造に用いるアニール処理装置の一例を示す図である。
【図４】アニール処理時の光磁気記録媒体の一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明と従来例のアニール処理後の媒体面を示す図である。
【図６】磁壁移動再生方式を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
２１  第１の磁性層
２２  第２の磁性層
２３  第３の磁性層
２４、２５  誘電体層
２６  基板
５２  対物レンズ
５３  レーザースポット
５４  グルーブ部
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ  ランド部
１０１  光磁気記録媒体
１０２  スピンドルモータ
１０３  スピンドルサーボ回路
１０４  ピックアップ
１０５  サーボ回路
１０６  レーザパワーコントロール回路
１０７  コントローラ
【図１】
2005044440.tif 000003
【図２】
2005044440.tif 000004
【図３】
2005044440.tif 000005
【図４】
2005044440.tif 000006
【図５】
2005044440.tif 000007
【図６】
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