(57)【要約】【課題】記録媒体の構成を複雑化することなく、高記録密度の信号を正確に再生可能な光磁気記録媒体を提供する。【解決手段】円板状の基板１０１に、凸形状のランド２１と、凹形状のグルーブ２２とが半径方向に交互に形成されている。ランド２１から見た内周側側壁２３ｂは基板の主面１０１’の法線に対し角度θ1で形成され、外周側側壁２３ａは、角度θ2で形成されている。角度θ1と角度θ2との関係はθ1  ＞  θ2であり、内周側側壁２３ｂが外周側側壁２３ａよりも緩やかな斜面となるように形成されている。【選択図】図４
2005085331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランドおよびグルーブが半径方向に交互に形成された円板形状の基板上に堆積して積層された磁性層を備えた光磁気記録媒体において、
前記基板の主面の法線に対する前記ランドから見た内周側側壁の角度θ1と、前記法線に対する前記ランドから見た外周側側壁の角度θ2との関係が、
θ1  ＞  θ2
であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
前記角度θ1が３５°〜４０°の範囲内であり、前記角度θ2が２５°〜３０°の範囲内である、請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】
前記磁性層が、情報の再生に寄与し、磁壁が移動する磁壁移動層と、情報に応じた記録磁区を保持するメモリ層と、前記磁壁移動層と前記メモリ層との間に配置され、キュリー温度が前記磁壁移動層と前記メモリ層のいずれのキュリー温度よりも低い遮断層とを有する、請求項２または３に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】
ランドおよびグルーブが半径方向に交互に形成された円板形状であり、前記ランド上および前記グルーブ上に磁性層が積層される光磁気記録媒体用の基板において、
前記基板の主面の法線に対する前記ランドから見た内周側側壁の角度θ1と、前記法線に対する前記ランドから見た外周側側壁の角度θ2との関係が、
θ1  ＞  θ2
であることを特徴とする光磁気記録媒体用の基板。
【請求項５】
前記角度θ1が３５°〜４０°の範囲内であり、前記角度θ2が２５°〜３０°の範囲内である、請求項４に記載の光磁気記録媒体用の基板。
【請求項６】
真空容器内にて、ランドおよびグルーブが半径方向に交互に形成された円板形状の基板上に、ターゲットから放出されるスパッタ粒子を堆積させて磁性層を形成する光磁気記録媒体の製造方法において、
前記基板として請求項４または５に記載の光磁気記録媒体用の基板を用意する工程と、
前記ターゲットの中心が前記光磁気記録媒体用の基板の中心よりも外周側に位置する前記ターゲットを用いてスパッタリングする工程とを含むことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記光磁気記録媒体用の基板の表面の中心と前記ターゲットの表面の中心とを結ぶ線と前記主面の法線との間の角度θ0が、前記角度θ1よりも小さくなるように、前記光磁気記録媒体用の基板と前記ターゲットとを前記真空容器内に配置する工程とを含む、請求項６に記載の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、磁気光学効果を利用してレーザ光により情報の記録再生を行う光磁気記録媒体に関するとともに、光磁気記録媒体用の基板および光磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、書き換え可能な高密度記録方式として、半導体レーザの熱エネルギを利用して磁性薄膜に磁区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を使って記録情報を読み出す光磁気記録媒体および記録再生装置が注目されている。光磁気記録媒体は、コンピュータなどにおける大容量の取り外し可能（リムーバブル）な情報記録媒体として広く使用されるようになってきている。最近では、コンピュータやその他の情報処理装置で取り扱うデータが音声、画像、動画といったさまざまな情報に多様化し、それらの要求するデータサイズが増え続けていることから、この光磁気記録媒体の記録密度を高めてさらに大容量の記録媒体とする要求が高まっている。
【０００３】
光磁気記録媒体は、記録密度に関し、光学系の解像限界よりも微小な記録マークを記録し、またこれを再生できるという点で、他の光記録媒体よりも優れている。例えば、特許文献１には、そのような光磁気記録再生方法の一例である磁気超解像再生方式が開示されている。さらに、光学系の解像限界よりも微小な磁区を記録する方式としては、外部磁界の変調速度を十分に速めた磁界変調方式が一般に知られている。
【０００４】
また、特許文献２によれば、光磁気記録媒体において再生光の入射側に磁壁抗磁力の小さい磁壁移動層を設け、再生スポット内の温度勾配を利用して磁壁移動層の磁壁を高温側に移動させ、スポット内で磁区を拡大再生する方法が開示されている。これによれば、記録マークサイズが小さくなったとしても、磁区を拡大しながら信号を再生するので、再生光を有効に使うことができ、信号振幅を落とさずに解像力があげることができる。
【特許文献１】特開平７―３３４８７７号公報
【特許文献２】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】
【０００５】
特許文献２に開示された磁壁移動を利用した再生方法は、超解像方式の中でも特に線記録密度に優れた方法である。すなわち、磁壁の移動量が常に一定であれば、記録磁区の大きさにかかわらず一定の再生信号振幅が得られるという特徴がある。しかしながら、この方式には以下のような問題点があった。
【０００６】
再生中に安定した磁壁移動を行わせるには、二つの方法が考えられる。一つは浅い溝形状の基板を用い、トラックの両側を高パワーのレーザでアニールすることで垂直磁気異方性を弱め、トラック間を磁気的に分断する方法、もう一つは比較的深い溝形状の基板を用いて形状的に分断する方法である。
【０００７】
ところが、前者においては良好な特性を実現するためのアニール条件が厳しく製造安定性が問題であった。つまりアニール幅を十分に広く取れば特性的には安定するが面記録密度が低下し、トラックピッチを詰めようとするとアニール幅を広く取れずに特性的に不安定になる場合があった。また、後者においてはランドとグルーブで磁性膜の付き方が異なるために記録再生特性、特に磁界感度を揃えることが非常に困難であった。
【０００８】
そこで本発明は、上述の課題を解決すべくなされたものであり、記録媒体の構成を複雑化することなく、高記録密度の信号を正確に再生することが可能な光磁気記録媒体、光磁気記録媒体用の基板および光磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明の光磁気記録媒体は、ランドおよびグルーブが半径方向に交互に形成された円板形状の基板上に堆積して積層された磁性層とを備えた光磁気記録媒体において、基板の主面の法線に対するランドから見た内周側側壁の角度θ1と、法線に対するランドから見た外周側側壁の角度θ2との関係が、θ1  ＞  θ2であることを特徴とする。
【００１０】
上記本発明の光磁気記録媒体は、ランドから見た内周側側壁の傾斜角を外周側側壁の傾斜角よりも緩やかに形成した円板形状の基板に磁性層を堆積させる。このため、ターゲットからのスパッタ粒子を基板の外周側より入射させて基板上に磁性層を堆積させる場合にスパッタ粒子がランドに妨げられることなくグルーブへと入射させることができるので、ランドとグルーブとの堆積膜の付き具合を実質的に揃えることができる。また、ランドから見た外周側側壁は内周側側壁よりも急峻に形成しているため、トラックピッチ方向、すなわち、半径方向に無駄な領域を減らすことができ、ランドの高記録密度化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明の光磁気記録媒体は、磁性層が、情報の再生に寄与し、磁壁が移動する磁壁移動層と、情報に応じた記録磁区を保持するメモリ層と、磁壁移動層とメモリ層との間に配置され、キュリー温度が磁壁移動層とメモリ層のいずれのキュリー温度よりも低い遮断層とを有するものであってもよい。この場合、光学系の分解能（解像度）を越えた記録密度の信号を正確に再生可能な光磁気記録媒体とすることができる。
【００１２】
本発明の光磁気記録媒体用の基板は、ランドおよびグルーブが半径方向に交互に形成された円板形状であり、ランド上およびグルーブ上に磁性層が積層される光磁気記録媒体用の基板において、基板の主面の法線に対するランドから見た内周側側壁の角度θ1と、法線に対するランドから見た外周側側壁の角度θ2との関係が、θ1  ＞  θ2であることを特徴とする。
【００１３】
また、ランドから見た内周側側壁の角度θ1は３５°〜４０°の範囲内で、外周側側壁の角度θ2は２５°〜３０°の範囲内とするものであってもよい。
【００１４】
本発明の光磁気記録媒体の製造方法は、真空容器内にて、ランドおよびグルーブが半径方向に交互に形成された円板形状の基板上に、ターゲットから放出されるスパッタ粒子を堆積させて磁性層を形成する光磁気記録媒体の製造方法において、基板として本発明の光磁気記録媒体用の基板を用意する工程と、ターゲットの中心が光磁気記録媒体用の基板の中心よりも外周側に位置するターゲットを用いてスパッタリングする工程とを含むことを特徴とする。
【００１５】
上記本発明の光磁気記録媒体の製造方法は、ランドから見た内周側側壁の角度θ1を外周側側壁の角度θ2よりも緩やかに形成した円板形状の基板に対してスパッタ粒子を堆積させて磁性層を形成するので、基板の外周方向から入射してくるスパッタ粒子がランドに妨げられることなくグルーブへと入射させることができる。これにより、ランドとグルーブとの堆積膜の付き具合を実質的に揃えることができる。また、外周側側壁は内周側側壁よりも急峻に形成しているため、トラック幅方向の無駄な領域を減らすことにより、記録密度の低下を抑制することができる。
【００１６】
また、本発明の光磁気記録媒体の製造方法は、光磁気記録媒体用の基板表面の中心とターゲット表面の中心とを結ぶ線と主面の法線との間の角度θ0が、角度θ1よりも小さくなるように、光磁気記録媒体用の基板とターゲットとを真空容器内に配置する工程とを含むものであってもよい。この場合、より確実にスパッタ粒子をグルーブへと入射させることができるグルーブへの膜の付きまわりをより良好にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明は、ランドから見た内周側側壁の傾斜角を緩やかに形成した円板形状の基板に磁性層を堆積させるため、スパッタ粒子がランドに妨げられることなくグルーブへと入射し、ランドとグルーブとの堆積膜の付き具合を実質的に揃えることができる。これにより、ランドとグルーブとの特性を揃えることができ、よって、正確な信号の再生を可能にする。また、外周側側壁は内周側側壁よりも急峻に形成しているため、トラックピッチ方向に無駄な領域を減らすことで高密度化を達成することができる。このように本発明は、記録媒体の構成を複雑化することなく、高記録密度の信号を正確に再生できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態における光磁気記録媒体の構成とその動作原理（記録再生原理）を説明する図であり、同図（ａ）は、光ディスクとして構成された本実施形態の光磁気ディスクの断面構成を示し、同図（ｂ）は、レーザ光を照射しながら、向かって右に光磁気記録媒体（ディスク）が移動したときのトラック中心における温度分布を示し、同図（ｃ）は、磁壁移動層における磁壁エネルギ密度σ1と磁壁移動層の磁壁に対して作用する力Ｆ1の分布を示している。
【００２０】
図１に示すように、光磁気記録媒体は、基板１０１上に、干渉層１０２、磁壁移動層１、遮断層２、メモリ層３、保護層１０３を順次積層して構成されたものである（なお、図１は基板１０１を上面側にした図を示している）。これらの各層は、マグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリング、あるいは連続蒸着などによって、基板１０１上に被着形成できる。ここで磁壁移動層１、遮断層２、メモリ層３はいずれも希土類−鉄族元素非晶質合金から構成される磁性層であり、少なくともメモリ層３は室温で垂直磁化膜である。これら各磁性膜中の矢印１１は、膜中に保持された記録磁区の遷移金属（鉄族）副格子磁化の向きを表わしている。隣接する記録磁区間で磁化が平行でない部分には、ブロッホ磁壁１２（図中太線で表示）が存在する。
【００２１】
円盤状の基板１０１には、通常、ガラスあるいはポリカーボネートなどの透明な材料が使われる。図１に示す光磁気記録媒体では、記録あるいは再生に用いられるレーザ光は、基板１０１側から入射する。干渉層１０２は、磁気光学効果を高めるために設けられる層であり、例えば、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ2などの透明な誘電材料が用いられる。保護層１０３は、磁性層の保護のために設けられるものであって、干渉層１０２と同様の材料が用いられる。また、光磁気記録媒体全体の熱構造を最適化するために、保護層１０３の上に、さらに、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＳｉ、Ｃｕなどからなる金属層を設ける場合もある。干渉層１０２、保護層１０３および必要に応じて設ける金属層については、光磁気記録媒体の構成要素として当業者には公知のものであり、ここではその詳細な説明は省略する。
【００２２】
情報に応じた記録磁区を保持するためのメモリ層３には、希土類−鉄族元素非晶質合金、例えばＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏなどの、微小な記録ピットが安定に保存できるような垂直磁気異方性の大きい材料が用いられる。光磁気記録媒体における記録情報は、メモリ層３の磁区の磁化方向が上向きか下向きかで保持される。また、メモリ層３として、ガーネット類、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏなどの垂直磁化膜を用いて、他の層に磁気的に情報転写できる構成としてもよい。また、メモリ層３と近接して公知である記録補助層を設けても良い。これは、キュリー温度がメモリ層と同等以上で保磁力の小さい材料を付加することで、記録磁界の低減をはかるものである。
【００２３】
遮断層２は、例えば、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＦｅＣｏＡｌ、ＤｙＦｅＣｏＡｌ、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏＡｌ、ＴｂＤｙＦｅＣｏＡｌ、ＴｂＦｅＡｌなどの希土類−鉄族元素非晶質合金からなり、他の層よりもキュリー温度を低く設定しておく。遮断層２のキュリー温度をＴc2で表わす。遮断層２は、磁壁移動層１とメモリ層３との間に配置される。
【００２４】
情報の再生に寄与する磁壁移動層１には、例えば、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＮｄＧｄＦｅＣｏなどの比較的垂直磁気異方性の小さな希土類−鉄族元素非晶質合金や、ガーネットなどの磁気バブルメモリ用材料が望ましい。また、補償組成を有するものを使用することが好ましい。特に、本発明においては、磁壁移動層１の磁壁抗磁力はメモリ層３の磁壁抗磁力よりも小さくすることが好ましい。磁壁移動層１は２層以上の磁性層を積層して構成してもよく、この場合、各層の磁化をキャンセルさせることで再生温度範囲における正味の磁化の大きさを小さくし、外部磁界からの影響を受けずに滑らかに磁壁を移動させることができる。
【００２５】
この光磁気記録媒体における各層の膜厚は、干渉層１０２が２０〜１００ｎｍ、磁壁移動層１が２０〜４０ｎｍ、遮断層２が７〜２０ｎｍ、メモリ層３が４０〜１００ｎｍ、保護層１０３が３０〜８０ｎｍである。
【００２６】
本実施形態の光磁気記録媒体では、さらにこの構成に、高分子樹脂からなる保護コート層を付与してもよい。
【００２７】
このような本実施形態の光磁気記録媒体へのデータ信号の記録は、ディスク状としたこの媒体を移動させながら、メモリ層３の温度がそのキュリー温度Ｔc3前後になるようなパワーのレーザ光を照射し、そこに印加される外部磁界を変調して行う。この場合、外部磁界の変調周波数を高くすれば、光スポット径より小さい記録磁区が形成でき、その結果、光の回折限界以下の周期で信号をメモリ層３に記録することができる。
【００２８】
図１（ｂ）は、この光磁気記録媒体（光ディスク）にレーザ光を照射しながら、向かって右に光磁気記録媒体が移動したときのトラック中心における温度分布を示している。この温度プロファイルにおいて膜温度が最大となる位置は、光磁気記録媒体の移動の線速にもよるが、レーザスポットの中心Ｃよりも距離δだけ後方になる。図１（ｃ）は、そのときの磁壁移動層１における磁壁エネルギ密度σ1の分布を示している。図示されるように、磁壁エネルギ密度σ1は、膜温度の上昇とともに減少するので、光磁気記録媒体の移動方向に沿った温度勾配があると、磁壁エネルギ密度σ1は、最高温度位置に向かって減少していく。すると位置ｘに存在する磁壁移動層１の磁壁１２に対し、次式のような力Ｆ1が作用する。
【００２９】
Ｆ1＝ｄσ1／ｄｘ
この力Ｆ1は、磁壁エネルギの低い方に磁壁１２を移動させるように作用する。磁壁移動層１は、磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいように設定されているので、単独では、この力Ｆ1によって、磁壁移動層１において容易に磁壁１２が移動する。
【００３０】
ここで再生時の動作を説明する。図１（ａ）において、光磁気記録媒体にまだ再生用のレーザ光が照射される前の領域（図示左端側の領域）、すなわち室温の部分では、各磁性層（磁壁移動層１、遮断層２およびメモリ層３）はいずれも垂直磁化膜であり、メモリ層３に記録された磁区は遮断層２を介して磁壁移動層１と交換結合し、磁区が磁壁移動層１に転写されている。この時、各層の中に矢印で示した互いに逆向きの磁区１１の間には、ブロッホ磁壁１２が存在することになる。ここで、磁壁移動層１と遮断層２は必ずしも室温で垂直磁化膜となっている必要はなく、レーザ光の照射位置に接近して膜温度が上昇し、遮断層２のキュリー温度Ｔc2に達する前に垂直磁化膜となってメモリ層３の磁区と交換結合すればよい。磁性膜がＴc2に達すると、メモリ層３から遮断層２への交換結合は切れ、磁壁抗磁力が小さい磁壁移動層１は磁区を保持できず、温度勾配によって加わる力Ｆ1にしたがって磁壁１２が高温側（図示右方向）に移動する。この時、磁壁１２が移動する速度は、光磁気記録媒体の移動速度に比べて充分に速いので、メモリ層３に記録された磁区よりも大きな磁区がレーザスポット内に得られることになる。
【００３１】
記録時においては、光磁気記録媒体に照射するレーザ光を再生時よりも高いパワーにすることで、メモリ層３のキュリー温度Ｔc3よりも高い温度まで媒体を昇温させ、かつ記録磁界２０の向きを記録データに応じて変調させる。これにより、記録データに応じた記録磁区を媒体に記録することができる。記録磁界２０は、光磁気記録媒体の膜面に垂直な、記録データに応じて上向きあるいは下向きに変化する磁界である。
【００３２】
次に、このような光磁気記録媒体を構成する各磁性層（磁壁移動層１、遮断層２およびメモリ層３）の膜特性、特に磁気的な特性について検討する。
【００３３】
一般的に、遮断層２、メモリ層３の膜特性は次のように考えることができる。
【００３４】
遮断層２のキュリー温度Ｔc2が低すぎると、室温でのメモリ層３から磁壁移動層１への記録磁区の転写が不完全になりやすく、また温度勾配が緩いために磁壁移動が開始する位置が不安定になる。そのため、遮断層２のキュリー温度Ｔc2については、ある程度室温とは温度差を設け、１００℃から２００℃の間に設定する。また、遮断層２からの浮遊磁界を減らすために、補償温度がほぼキュリー温度Ｔc2に近くなる組成を選ぶ。
【００３５】
メモリ層３については、再生中の温度上昇でも記録磁区が劣化しないために、遮断層２とはキュリー温度の差が大きくなるようにする。具体的には、メモリ層３のキュリー温度Ｔc3を３００℃前後とする。また、安定した記録を行うために、ある程度、キュリー温度Ｔc3付近での飽和磁化を大きくし、かつ、再生温度（再生時に光磁気記録媒体が達する温度）での浮遊磁界をなるべく減らすために、メモリ層３の補償温度は、室温から遮断層２のキュリー温度Ｔc2近傍までの間に設定する。さらに好ましくは、記録時にメモリ層３自身から発生する反磁界によって記録を補助する効果を得るために、補償温度を室温近くに設定することで広い温度範囲で飽和磁化を大きくする。
【００３６】
次に、本発明の光磁気記録媒体の製造方法について説明する。
【００３７】
図２は、本発明の光磁気記録媒体における製造装置の一例を示している。
【００３８】
各成膜室３２ａ〜３２ｇおよび各基板室３３ａ〜３３ｇは各伸縮アーム３５ａ〜３５ｇが伸びた状態で一体の密閉空間となっている。各成膜室３２ａ〜３２ｇおよび各基板室３３ａ〜３３ｇは、図示しない排気装置により高真空に保たれることで真空容器を構成する。このとき、成膜室３２ａ〜３２ｇ内に固定されたターゲットと基板室３３ａ〜３３ｇに配置された基板は対向して配置されている。各成膜室３２ａ〜３２ｇには独立の種類のターゲットが配置でき、成膜室３２ａ〜３２ｇ毎に各誘電体層、磁性層を成膜していく。成膜室３２ａ〜３２ｇ間の基板の移動は、伸縮アーム３５ａ〜３５ｇを縮めて全ての成膜室３２ａ〜３２ｇと基板室３３ａ〜３３ｇを切り離した状態で、回転軸３６を回転させて所望の成膜室３２ａ〜３２ｇと基板室３３ａ〜３３ｇを組み合わせ、再び伸縮アーム３５ａ〜３５ｇを伸ばせば良い。搬送室３４は、成膜室３２ａ〜３２ｇに囲まれた部分全体を高真空に排気している部屋で、各基板室３３ａ〜３３ｇは成膜室３２ａ〜３２ｇを移動する際この搬送室３４内を移動することで成膜中に大気にさらされることなく全ての成膜工程を流れることができる。基板の投入および取り出しは、基板投入室３４のみを大気開放することで行う。基板投入室３４を開放するのは、基板室３３ａ〜３３ｇのどれかと組み合わせて密閉されているときだけなので、基板の入れ替えによって他の基板を汚染することはない。
【００３９】
図３は、成膜室３２ａ〜３２ｇと基板室３３ａ〜３３ｇの内部を示した上面断面図である。なお、図３は、そのうちのひとつのみを示したものであり、成膜室３２ａ〜３２ｇは図中成膜室３２として、また、基板室３３ａ〜３３ｇは図中基板室３３として示す。
【００４０】
成膜室３２内にはターゲット３１ａ、３１ｂが図中上面側に配置されている。ターゲット３１ａ、３１ｂはそれぞれ希土類元素、遷移金属元素である。基板室３３内には基板トレー３８上に基板ホルダ３７ａ、３７ｂが並列して配置されており、この基板ホルダ３７ａ、３７ｂ上に基板１０１ａ、１０１ｂがそれぞれ載置されている。
【００４１】
本発明の光磁気記録媒体では、微小な記録磁区を保持するために磁気異方性の大きなメモリ層を使う必要がある。しかしながら、通常のスパッタ装置で用いるような合金ターゲットを用いたスパッタ膜では限界があり、より大きな磁気異方性を持たせるためには希土類元素および遷移金属元素のターゲット３１ａ、３１ｂを同時に放電し、基板１０１ａ、１０１ｂを自公転させながら積層周期構造を持たせるのが有効な手段である。このため、不図示の回転手段により、基板トレー３８を回転させるとともに基板ホルダ３７ａ、３７ｂのそれぞれも回転させる構成としている。これにより、基板１０１ａ、１０１ｂは、図中に示す、自転軸、公転軸の周りを自公転しながらそれぞれの元素が交互に積層成膜されていくことになる。
【００４２】
ここで、ターゲット３１ａ、３１ｂとしては膜厚の均一性のために１２７ｍｍ程度の大きさのものを使うのが望ましく、また放電のための電極構造など機械設計的な要因で成膜室３２はあまり小さくすることはできない。それに対して、基板室３３は基板１０１ａ、１０１ｂの入れ替え時間短縮のためになるべく小さくする必要がある。これらの要因により、ターゲット３１ａ、３１ｂの中心が基板１０１ａ、１０１ｂの中心よりも外周側に位置する、すなわち、ターゲット３１ａ、３１ｂの表面の中心と基板１０１ａ、１０１ｂの表面の中心との位置関係は図３に示すように角度θ0（図では、ターゲット３１ｂと基板１０１ｂとの関係のみ示す）を有することとなる。
【００４３】
図４は、本発明の基板と図２、３に示した成膜装置を使って成膜した本発明の光磁気記録媒体の一部拡大断面図である。なお、図３では、基板の符号は基板１０１ａ、１０１ｂとして示したが、図４では基板１０１として示す。また、図４に示す「外周側」、「内周側」は、ランド２１から見て、円板状の基板１０１の外周方向を「外周側」、中心方向を「内周側」としている。
【００４４】
円板状の基板１０１は、アニールなしで磁壁移動再生ができるように、凸形状のランド２１と、凹形状のグルーブ２２とが半径方向に交互に形成されている。光磁気記録媒体は、このランド２１およびグルーブ２２が形成された基板１０１上に干渉層１０２、磁性層１０４、保護層１０３が順次積層形成されてなるものである。
【００４５】
なお、ランドおよびグルーブは連続的に形成されることで凸凹形状を形成するものであるが、ここでは、ランド２１とは凸形状の上面部分を指すものとし、グルーブ２２とは凹形状の底面部分を指すものとする。
【００４６】
ランド２１から見た内周側側壁２３ｂは基板の主面１０１’の法線に対し角度θ1で形成され、一方、外周側側壁２３ａは角度θ2で形成されている。角度θ1と角度θ2との関係はθ1  ＞  θ2であり、よって、内周側側壁２３ｂが外周側側壁２３ａよりも緩やかな斜面となるように形成されている。なお、図４では角度θ1、角度θ2は、外周側側壁２３ａ上および内周側側壁２３ｂ上の保護層１０３の角度として示している。
【００４７】
内周側側壁２３ｂは角度θ1の緩やかな斜面であるため、基板１０１に対して斜めに入射してくるスパッタ粒子がグルーブ２２まで、より到達し易い形状となっている。すなわち、内周側側壁２３ｂは、グルーブ２２に向けて斜めに入射してくるスパッタ粒子がランド２１に載らずにグルーブ２２まで到達できるようにするために緩やかな斜面に形成しており、これにより、グルーブ２２への膜の付きまわりが良好となる。内周側側壁２３ｂの角度θ1および外周側側壁２３ａのθ2は記録密度を低下させず、かつ、グルーブ２２への膜の付きまわりを良好にするために、角度θ1は３５°〜４０°の範囲とし、角度θ2は２５°〜３０°の範囲とするのが好適である。
【００４８】
また、内周側側壁２３ｂの角度θ1は、図３に示した角度θ0以上とすることで、より確実にスパッタ粒子をグルーブ２２へと入射させることができるのでグルーブ２２への膜の付きまわりをより良好にすることができる。
【００４９】
一方、ランド２１から見た外周側側壁２３ａについては元々スパッタ粒子が堆積しやすい向きであることと、外周側側壁２３ａも緩やかにしてしまうと斜面で無駄になる領域が増えて、同じトラックピッチに対して有効なトラック幅が減少してしまうことから、外周側側壁２３ａの角度θ2は内周側側壁２３ｂの角度θ1よりも急角度とした。
【００５０】
なお、基板１０１は公転だけでなく自転もしているので、１８０度自転した状態においては、スパッタ粒子の入射方向に対する壁の向きが１８０度逆転する。これにより、基板１０１に対して斜めに入射してくるスパッタ粒子がグルーブ２２に到達しにくい状態となる。例えば、ターゲット３１ｂと基板１０１ｂの関係でみてみると、基板１０１ｂはその自転により、緩やかな斜面の内周側側壁２３ｂが内周側に位置し、急峻な斜面の外周側側壁２３ａが外周側に位置する近接位置１５０と、この向きが逆転して内周側側壁２３ｂが外周側に位置し、外周側側壁２３ａが内周側に位置する遠方位置１５１とをとる。
【００５１】
近接位置１５０では、ターゲット３１ｂから基板１０１ｂまでの距離が近いことと、緩やかな斜面の内周側側壁２３ｂが内周側に位置することでスパッタ粒子がグルーブ２２に到達しやすいことにより、スパッタ粒子の堆積速度が速くなる。一方、遠方位置１５１ではこの逆の関係となり、スパッタ粒子の堆積速度が遅くなる。このように、成膜に関しては、遠方位置１５１よりも近接位置１５０のほうが支配的となるので、遠方位置１５１でグルーブ２２へのスパッタ粒子の堆積が不利な状態となったとしても実質的な問題は生じない。
【００５２】
以上説明したように本実施形態によれば、基板１０１の、ランド２１から見た内周側側壁２３ｂを角度θ1の緩やかな斜面としたので、ランド２１で妨げられることなくスパッタ粒子がグルーブ２２に入射することができるのでランドとグルーブとの特性を揃えることができる。さらに、本実施形態によれば、外周側側壁２３ａの角度θ2を急峻な角度としたので、トラックピッチ方向に無駄な領域を減らし、ランド２１での高密度化を達成することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明について、実施例に基づいてさらに詳しく説明する。なお、実施例１および実施例２では、上述した実施形態で用いた符号により説明するものとする。
【００５４】
＜実施例１＞
本実施例では、図２および図３に示す直流マグネトロンスパッタリング装置のチャンバ（成膜室３２＋基板室３３）内に、ＢをドープしたＳｉ、およびＧｄ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌの各ターゲット３１を取り付け、トラッキング用の案内溝の形成された、すなわち、ランド２１間にグルーブ２２が形成されたディスク状のポリカーボネート基板１０１をそのチャンバ内の基板ホルダ３７に固定した後、１×１０-5Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバ内をクライオポンプで真空排気し、全ての成膜チャンバ、基板投入室３４、搬送室を真空排気したまま基板１０１を各成膜チャンバに搬送した。Ａｒガスを０．５Ｐａとなるまでチャンバ内に導入し、基板１０１を回転させながら、以下の通り、各ターゲット３２をスパッタリングして光磁気記録媒体の各層を基板１０１上に成膜した。なお、ＳｉＮ層成膜時にはＡｒガスに加えてＮ2ガスを導入し、直流反応性スパッタリングによりＳｉＮ層を成膜した。ターゲットと基板の対向角度θ0は３５°である。
【００５５】
基板１０１の形状としては、ランド２１からグルーブ２２までの溝深さが０．１６μｍ、トラックピッチが０．５４μｍであり、内周側側壁２３ｂの角度θ1は４０°、外周側側壁２３ａの角度θ2は３０°のランドグルーブ基板を用いた。
【００５６】
最初に、下地層（干渉層１０２）としてＳｉＮ層を０．０９０μｍ成膜した。引き続き、磁壁移動層１としてＧｄＦｅＣｏＡｌ層を膜厚０．０３μｍで成膜し、さらに、遮断層２としてＴｂＦｅＡｌ層を膜厚０．０１０μｍ、メモリ層３としてＴｂＦｅＣｏ層を膜厚０．０６μｍで、順次成膜した。最後に、保護層１０３としてＳｉＮ層を０．０５０μｍ成膜した。
【００５７】
各磁性層は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌの各ターゲットに投入するパワーの比によって組成比を制御した。磁壁移動層１はキュリー温度が２９０℃、補償温度が２３０℃、遮断層２のキュリー温度Ｔc2は１５０℃、メモリ層３のキュリー温度Ｔc3は３２０℃、メモリ層３の補償温度が３５℃程度となるように調整した。メモリ層３は、ＴｂとＦｅＣｏが積層周期構造となるように基板の自公転速度を調整し、磁気異方性が最大となる回転数に調整した。
【００５８】
このように作製した光磁気記録媒体（ディスク）を線速２．４ｍ／ｓで回転させながら、波長６５０ｎｍのレーザ光、ＮＡ（開口比）０．６０の対物レンズおよび１５．９ｋＡ／ｍの外部磁界を用い、（１−７）変調で情報記録再生を行ったところ、ランド２１、グルーブ２２ともに記録密度０．０８０μｍ／ビットで１×１０-4のビットエラーレートが得られた。
【００５９】
＜実施例２＞
本実施例では、内周側側壁および外周側側壁の角度が急峻な基板を用いて作製した光磁気記録媒体のビットエラーレートがどの程度となるかをみるため、以下のようにして光磁気記録媒体を作製した。
【００６０】
本実施例では、内周側側壁２３ｂの角度θ1を３５°、外周側側壁２３ａの角度θ2を２５°とし、それぞれ実施例１に示した角度よりも５°ずつ傾斜を急にしたランドグルーブ基板を用いた。
【００６１】
また、本実施例では、図５に示すように成膜室３２内に遮蔽板３８を配置した。遮蔽板３８は、基板１０１ａ、１０１ｂの各自転軸に沿った円筒形状の部材である。
【００６２】
ターゲット３１ａ、３１ｂからのスパッタ粒子は、成膜室３２内に遮蔽板３８が設けられたことで基板１０１ａ、１０１ｂの遮蔽領域２００には到達せず、非遮蔽領域２０１に位置する基板１０１ａ、１０１ｂ上にのみ堆積する。すなわち、ターゲット３１ａ、３１ｂから遠い位置にある遮蔽領域２００（図３に示した遠方位置１５１）では成膜させずに、ターゲット３１ａ、３１ｂから近い位置にある非遮蔽領域２０１（図３に示した近接位置１５０）でのみ成膜するようにしている。
【００６３】
なお、上述した以外の本実施例における光磁気記録媒体の作製条件は実施例１と同じである。
【００６４】
以上のようにして作製した本実施例の光磁気記録媒体について、実施例１と同様に情報記録再生を行ったところ、実施例１よりも有効なトラック幅が広がったために、ランド２１、グルーブ２２ともに記録密度０．０７５μｍ／ビットでも１×１０-4のビットエラーレートが得られた。
【００６５】
＜比較例１＞
比較例１として、側壁３２３の角度が、θ1＝θ2＝３０°と急峻な基板３０１を用いて光磁気記録媒体を作製し、記録再生実験を行った。なお、成膜には実施例１と同じ成膜装置を用いた。
【００６６】
本比較例で得られた光磁気記録媒体の模式的な側断面図を図６に示す。基板３０１上には、干渉層３０２、磁性層３０４および保護層３０３が順次成膜されているが、急峻な側壁を有するランド３２１がグルーブ３２２に入射するスパッタ粒子を遮ってしまうため、グルーブ３２２の隅部３５０にはスパッタ粒子があまり堆積しなかった。
【００６７】
以上のようにして作製した本比較例の光磁気記録媒体について、実施例１と同様に情報記録再生を行ったところ、ランド３２１におけるビットエラーレートは実施例１とほぼ同等の特性が得られた。しかしながら、グルーブ３２２では記録磁界を２７．９ｋＡ／ｍ印加して記録再生を行っても、記録密度０．０８０μｍ／ビットで１×１０-3のビットエラーレートしか得られなかった。
【００６８】
＜比較例２＞
側壁の角度が急峻な基板を用いて作製した比較例１の光磁気記録媒体の場合、グルーブの特性が良好でなかったので、グルーブの特性を改善するため、本比較例では、光磁気記録媒体を作製し、記録再生実験を行った。なお、成膜には実施例１と同じ成膜装置を用いた。
【００６９】
本比較例で得られた光磁気記録媒体の模式的な側断面図を図７に示す。側壁４２３の角度がθ1＝θ2＝４０°の基板４０１上には、干渉層４０２、磁性層４０４および保護層４０３が順次成膜されている。
【００７０】
以上のようにして作製した本比較例の光磁気記録媒体について、実施例１と同様に情報記録再生を行ったところ、ランド４２１およびグルーブ４２２でほぼバランスの取れた特性となった。しかしながら、側壁４２３の角度をθ1＝θ2＝４０°としたことでトラックの有効領域が狭くなったために再生信号振幅が低下し、記録密度０．０８０μｍ／ビットで５×１０-4のビットエラーレートしか得られなかった。
【００７１】
なお、本発明は、上述の実施形態および各実施例において用いた数値および材質等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態における光磁気記録媒体の構成と動作を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における成膜装置全体の概略図である。
【図３】図２に示した成膜装置の成膜室内のターゲットと基板の位置関係を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態の基板を用いて作製した光磁気記録媒体の概略断面図である。
【図５】本発明の実施例２で成膜に用いた、遮蔽板を設けた成膜室内を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例に対する比較例であり、壁角度が急峻な基板を用いて作製した光磁気記録媒体の概略断面図である。
【図７】本発明の実施例に対する比較例であり、壁角度が緩やかな基板を用いて作製した光磁気記録媒体の概略断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１    磁壁移動層
２    遮断層
３    メモリ層
１１    遷移金属副格子磁化の向き
１２    ブロッホ磁壁
２０    記録磁界
２１    ランド
２２    グルーブ
２３ａ    内周側側壁
２３ｂ    外周側側壁
３１ａ、３１ｂ    ターゲット
３２ａ〜３２ｈ    成膜室
３３ａ〜３３ｈ    基板室
３４    基板投入室
３５ａ〜３５ｈ    伸縮アーム
３８    遮蔽板
１０１、１０１ａ、１０１ｂ    基板
１０１’    主面
１０２    干渉層
１０３    保護層
１５０    近接位置
１５１    遠方位置
２００    遮蔽領域
２０１    非遮蔽領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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