(57)【要約】【課題】フェーズピットによる再生専用信号と追記録される光磁気信号の領域が重なりうる光磁気記録媒体において、再生専用領域のフェーズピット上の記録層にマークを形成しようとした場合、相互の信号の混入、いわゆるクロストークなどが問題となる。【解決手段】基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの深さが再生波長の1／12nから１／8.5n（n：基板の屈折率）の深さであり、該光磁気記録層の室温における膜面に垂直方向の残留磁化をMr［emu/cc］、厚さをｔ[nm]、とした時に少なくとも、  500≦Mｒ×ｔ≦10000[nm emu/cc]（式１）である構成とした。【選択図】図５
2005056514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの深さが再生波長の1／12nから１／8.5n（n：基板の屈折率）の深さであり、該光磁気記録層の室温における膜面に垂直方向の残留磁化をMr［emu/cc］、厚さをｔ[nm]、とした時に少なくとも、
500≦Mｒ×ｔ≦10000[nm emu/cc]（式１）
であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの深さが再生波長の1／12nから１／8.5n（n：基板の屈折率）の深さであり、該光磁気記録媒体のフェーズピットの存在する箇所における室温のカー回転角が、0.3度以上であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項３】
基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、フェーズピットの深さをｄとして、光磁気記録層の厚さをｔとすると、
0.2*ｄ≦ｔ≦2*ｄ
であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項４】
基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの幅が記録トラック幅の20〜35％であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項５】
基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの側面壁における厚さｔｗが、平面部における厚さｔに対して、
0.5*ｔ≦ｔｗ≦ｔ
の範囲にあることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項1〜５に記載の光磁気記録媒体に対して、光磁気記録が可能な領域に対する記録を行なう際に、レーザー光を照射するとともに、記録される信号に応じて印加する磁界を変調することにより記録を行なうことを特徴とする記録方法。
【請求項７】
請求項1〜５に記載の光磁気記録媒体に対して、入射する記録再生用レーザー光の偏光面が記録トラック方向に対して略垂直である記録または再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光磁気記録媒体、その記録再生方法に係り、特に情報の再生専用領域と記録可能領域とを合わせ持つ光磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの利点のひとつに再生専用情報（ＲＯＭ）の供給性能が挙げられる。ＣＤに代表されるように、フェーズピットと呼ばれる凹凸部を基板成形時に形成し、これを多量に供給することができる。一方、光磁気記録方式や相変化記録方式など、追記録とその書き換えが可能（総じて追記録可能と呼ぶ）な光ディスクも多く用いられている。そしてその両者を搭載したパーシャルＲＯＭと呼ばれる光ディスクがある。
【０００３】
パーシャルＲＯＭディスクでは通常、追記録可能領域と再生専用領域を別々に設定するが、記録再生方式の差異を利用して両者を同一の領域に混在させる方式がある。この再生専用領域と追記録可能領域が少なくとも相互に重なり得る（オーバーラップと呼ぶ）光磁気記録媒体は、たとえば非特許文献1〔テレビジョン学会誌Vol.46,No.10,pp.1319〜1324(1992)〕などの文献に述べられている。再生専用情報は、基板の凹凸形状により形成されたフェーズピットにより記録され、追記録情報は光磁気記録膜を用いて記録磁区を形成することにより追記録、そしてその書き換えが可能である。両情報は図1に模式的に示すように相互に重なり合って記録されうる。フェーズピットにより記録されている再生専用情報は、照射した再生用レーザー光の強度変調信号として再生される。一方、記録層の磁区として記録された追記録情報はカー回転の差として再生され、差動検出法により該カー回転角に応じた出力信号として再生される（ＭＯ信号と呼ぶ）。よって、ＭＯ信号は基本的に該記録層の磁化方向に応じた信号のみを再生信号として出力することができ、フェーズピットなどの凹凸による光強度の変調信号と分離して再生することができる。この原理により、同一領域に異なる信号系列をオーバーラップして存在させることができる。この構造をとることにより、同じ記録マークサイズを用いた場合でも同じ面積の記録領域により多くの情報を記録することができる。また、再生専用情報と追記録信号を同時に再生することができる。さらなる利点は、追記録信号を記録しながら、同時に再生専用信号を再生することも可能である。
【０００４】
（媒体作製）
本発明の対象とする再生専用領域と追記録可能領域が相互に重なりうる光磁気記録媒体（以下、本媒体）においても、再生専用信号を通常のＣＤなどと同様のプロセスで、フェーズピットなどを基板の凹凸形状として形成することができる。すなわち該凹凸形状の逆パターンを構成したスタンパを配置した金型の内部に、加熱溶解したポリカーボネ−トなどの透明樹脂を射出成形して基板の凹凸として形成することができる。そして追記録可能とするためには、当該基板の上に光磁気記録膜を積層する。該光磁気記録膜は基本的には従来の3.5型ＭＯ媒体や5型ＭＯ媒体、あるいはＭＤなどで使用されている積層構造でおおむね形成することができる。
【０００５】
（記録再生）
本媒体に対しては、光磁気記録方式において大きく2分される記録方式のうち、光変調記録方式あるいは磁界変調記録方式のいずれをもって記録を行なうことも可能である。そしてこれらいずれの方式で記録されたＭＯ信号も、フェーズピットと独立に再生することが可能である。さらには磁界変調記録方式で記録を行なう場合には記録する情報信号は記録磁界に対して変調が行なわれる。一方、該記録時に照射する光は単一強度の光、もしくは周期的パターンの光パルスである。よって該記録時に照射するレーザー光は、該基板に施されたフェーズピットにより強度変調された光として媒体から反射されてくることになる。よってこれを検出することにより、記録する情報をＭＯ信号として記録しながら、フェーズピットによる再生専用信号を再生することができるのである。
【０００６】
（記録再生用ヘッド）
当該記録再生を行なうための記録再生光学系の基本構成は、従来の光磁気記録装置に用いられてきた光磁気ヘッドとほぼ同様である。改良として対応可能な点は、フェーズピットによる光強度変調信号をレーザーダイオードにフィードバックすることによって、光磁気再生信号上に混入する光強度変調ノイズを抑制する回路を設けることも可能である。ＭＯ信号を再生しているときの、フェーズピットのよる光強度信号の再生はレーザーダイオードに注入される電流変化から読み出すことができる。
【０００７】
【非特許文献１】テレビジョン学会誌Vol.46,No.10,pp.1319〜1324(1992)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかるに、本媒体においては、フェーズピットによる再生専用信号と追記録される光磁気信号の領域が重なるために、相互の信号の混入、いわゆるクロストークの問題が大きかった。この媒体のノイズの主な発生原因には、フェーズピットによる強度変調型のノイズとフェーズピットのエッジ部から発生する偏光性のノイズがある。このうち支配的なのは強度変調型のノイズであるがその低減策として差動検出の精度をあげることや基板の複屈折を低減することなどの方法が挙げられる。そしてもっとも有効な手段としては、レーザーフィードバックにより強度変調そのものを低減することである。
【０００９】
しかしフェーズピットのエッジ部から発生する偏光性ノイズは、特にＭＯ信号の再生時に読み出そうとする位置にあるフェーズピットの中心からレーザースポットが右あるいは左にずれた場合、いわゆるトラックオフセットを生じた場合に顕著に発生する。このノイズは、フェーズピットのエッジ部に入射する光のＳ波成分とＰ波成分に対する反射率の差と位相の差によって発生する。よってフェーズピットのエッジ部の形状として左右の対象性の高い円弧として、また照射するレーザー光がその強度分布が対象性のよい同心円状でありかつ該フェーズピットの中心線上をトレースできるようにすれば該偏光性ノイズは低減できることは理論上考えられる。
【００１０】
以上のとおり本媒体においては再生専用信号と追記録される光磁気信号のクロストークによるノイズの低減が課題であり、これに対する上述のような対応策が、たとえば前述の文献、テレビジョン学会誌Vol.46,No.10,pp.1319〜1324(1992)などに述べられている。しかし、実際の媒体、あるいは光磁気ヘッドにおいては上述のようにフェーズピットの形状を正確に制御したり、レーザー光の強度分布をよくしたり、トラックオフセットを低減させたりすることは実質的に困難であり、また、廉価な製品を供給する上で大きな問題となる。
【００１１】
さらに、フェーズピットの上に記録膜が製膜され、その領域においても記録再生を行なう構成から発生する他の課題がある。追記録を行なう際に必要な外部磁界が、通常の追記録のみを行なう光磁気記録媒体と比較して増大してしまう問題である。これは該フェーズピットの側壁部に積層される記録層部分が、通常の光磁気記録媒体と比較して多くなることに由来するものである。該記録層の磁気異方性は積層面に垂直な成分も含むため、図３に模式的に示すように該側壁面に垂直な磁気異方性成分を有する割合が多くなる。すると、記録に際して膜面に対して垂直方向に磁界が印加されるために十分な記録がなされにくい状態となる。結果として追記録を行なう際に必要な外部磁界が増大してしまう問題がある。これは特に磁界変調方式の記録を行なう場合に顕著な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの深さが再生波長の1／12nから１／8.5n（n：基板の屈折率）の深さであり、該光磁気記録層の室温における膜面に垂直方向の残留磁化をMr［emu/cc］、厚さをｔ[nm]、とした時に少なくとも、
500≦Mｒ×ｔ≦10000[nm emu/cc]（式１）
である構成とした。また、該フェーズピットの深さが再生波長の1／12nから１／8.5n（n：基板の屈折率）の深さであり、該光磁気記録媒体のフェーズピットの存在する箇所における室温のカー回転角が、0.3度以上である構成とした。また、該フェーズピットの深さをｄとして、光磁気記録層の厚さをｔとすると、
0.2*ｄ≦ｔ≦2*ｄ
である構成とした。さらに、上述の各構成において、該フェーズピットの幅が記録トラック幅の20〜35％である構成とした。
【００１３】
また、基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの側面壁における厚さｔｗが、平面部における厚さｔに対して、
0.5*ｔ≦ｔｗ≦ｔ
の範囲にある構成とした。さらに上述の各構成の媒体に対して、光磁気記録が可能な領域に対する記録を行なう際に、記録される信号に応じて印加する磁界を変調方式により記録を行なう方法をとった。さらに、入射する記録再生用レーザー光の偏光面が記録トラック方向に対して略垂直である記録または再生方法をとった。
【発明の効果】
【００１４】
本発明において、基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの深さが再生波長の1／12nから１／8.5n（n：基板の屈折率）の深さであり、該光磁気記録層の室温における膜面に垂直方向の残留磁化をMr［emu/cc］、厚さをｔ[nm]、とした時に少なくとも、
500≦Mｒ×ｔ≦10000[nm emu/cc]（式１）
である構成とした。また、該フェーズピットの深さが再生波長の1／12nから１／8.5n（n：基板の屈折率）の深さであり、該光磁気記録媒体のフェーズピットの存在する箇所における室温のカー回転角が、0.3度以上である構成とした。また、該フェーズピットの深さをｄとして、光磁気記録層の厚さをｔとすると、
0.2*ｄ≦ｔ≦2*ｄ
である構成とした。さらに、上述の各構成において、該フェーズピットの幅が記録トラック幅の20〜35％である構成とした。
【００１５】
また、基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、少なくともフェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在する光磁気記録媒体において、該フェーズピットの側面壁における厚さｔｗが、平面部における厚さｔに対して、
0.5*ｔ≦ｔｗ≦ｔ
の範囲にある構成とした。さらに上述の各構成の媒体に対して、光磁気記録が可能な領域に対する記録を行なう際に、記録される信号に応じて印加する磁界を変調方式により記録を行なう方法をとった。さらに、入射する記録再生用レーザー光の偏光面が記録トラック方向に対して略垂直である記録または再生方法をとった。以上によりノイズが低く、十分に低い外部磁界で記録可能な媒体およびその記録再生方法を実現できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は再生専用領域と追記録可能領域が混在する光磁気記録媒体において、ノイズが低く信号品質の高い媒体およびその記録に必要な外部磁界が実用的に十分に低い媒体を提供し、またその記録再生方法を提供することを目的とする。そのために媒体構成として必要な光学的な構成要件および磁気的な構成要件などを明確化させた発明である。
【００１７】
基本的な構造として、ＲＯＭとなるフェーズピットが基板形成時に記録される。基板形成方法は従来のＣＤやＤＶＤと同様であり、該フェーズピットの凹凸が逆転したパターンを有するスタンパをセットした金型内に、ポリカーボネートなどの樹脂を射出成形する。その上に光磁気記録媒体の積層構造にて記録層を積層する。記録層は少なくともTb、Gd、Dyなどの希土類元素と、Fe、Co、Niなどの遷移金属を含む希土類遷移金属の非晶質合金が好適である。基板と記録層の間に光学的な干渉を発生させて実効的なカー回転角を増大するための誘電体層を光学干渉層として積層することも好適である。この誘電体層はSi、Al、Ti、Taなどの酸化物あるいはおよび窒化物が好適であり、たとえばSi３N４、SiO２、Al2O3、Ta2O5、TiO2などが好ましい。記録層の上に、該記録層を透過した光を反射させる層を積層することも好適である。また、該反射層と記録層の間に第2の誘電体層を設けてもよい。この材料は第1の誘電体層と同様にSi、Al、Ti、Taなどの酸化物あるいはおよび窒化物が好適であり、たとえばSi３N４、SiO２、Al2O3、Ta2O5、TiO2などが好ましい。
【００１８】
本発明においては、基本的な媒体構成は上述のようにフェーズピットの形成された基板の上に、光磁気記録膜を積層した単純な構成であるが、再生専用領域と追記録可能領域が相互に重なり合って存在することを許容する構成であるから、相互に信号が混入しないような構成が必要となる。そのような構成は、レーザー光に対する光学的な要素が重要であり加えて磁気的な要素が重要である。そして両者が相互に影響するため、両者に関わる条件として好適な状態が存在する。光学的な要素としては、フェーズピットの幅、深さといった物理形状と、記録層など各層の厚さ、屈折率などの光学的なパラメーターがある。一方磁気的な要素としては磁性体薄膜である光磁気記録膜の磁化、保磁力、カー回転角およびその温度変化などがある。そしてこれらの光学的要素と磁気的要素は独立ではなく、相互に影響を与える。特に偏光光学系の差動により検出される光磁気信号においては、特にフェーズピットのエッジ部による位相変化が大きく影響するため、その適する構成を見出す必要がある。また、記録層がフェーズピット形状に従って表面を覆う構造となるため、その屈曲部においては磁極が発生し、平面部とは異なる磁気的状態となり、これは磁界変調による記録特性に影響を与える。ここにおいてもフェーズピットの形状と記録膜の磁気的特性に相関がある。
【００１９】
第一に光学的な構成要件として、少なくとも基板と該基板上に積層された光磁気記録層とを有し、フェーズピットにより構成される再生専用領域と光磁気記録が可能な領域が相互に重なる領域が存在可能な光磁気記録媒体において、該フェーズピットの深さｄが45〜55nmであることが好適である。従来のＣＤなどでは再生専用のフェーズピットはその深さを再生レーザー波長の約1／５に設定しており、また３．５型の光磁気ディスクでは約１／4ｎに設定しているが、この深さでは本発明の媒体を構成したときにＭＯ信号に混入するノイズ、前述の偏光性ノイズが高くＭＯ信号の品質が低くなってしまうことがわかった。そこで各深さのフェーズピットの媒体を作製して、ノイズ特性を調べたところ、再生波長の1／12nから１／8.5nの深さの場合に良好な特性を得られることがわかった。まず１／8.5n以下に浅くすることで、フェーズピットの底部と上部とで発生する位相差が小さくなると共にこれに起因するノイズも低減した。同時に再生専用信号も小さくなるが、情報を再生するには十分な信号Ｓ／Ｎを得ることができた。また、浅い側の限界条件はトラッキング信号の品質に依存する。これは再生波長の1／12n以上の深さがある場合に、次に述べるピットの幅を広く設定することとの組合せにより十分なトラッキング信号をうることができた。すなわち該フェーズピットの幅は記録トラック幅の20〜35％であることが好適であった。これはフェーズピットを浅くしたことによるトラッキング信号であるプッシュプル信号の低減を補うために幅を広く設定したものである。
【００２０】
さらに該フェーズピットの深さに関しては記録層の厚さと関連がある。すなわちフェーズピットは該ピットの底部と上部の反射光の位相差による干渉によりその反射強度が変化する。よってその部分に積層された記録層およびその周辺の層によって実質的に入射光を反射することになる。特に記録層の膜厚が支配的にフェーズピットの深さと関わりをもつ。記録層にＴｂＦｅＣｏ合金などの希土類遷移金属の非晶質合金を用いた場合には、フェーズピットの深さをｄとして、該記録層の厚さをｔとすると、0.2*ｄ≦ｔ≦2*ｄの範囲にあることが両者の信号品質を確保する上で好適であった。すなわち記録層の厚さがこの上限以下であれば、フェーズピットの信号振幅が十分に得られ、その再生信号品質が十分であった。一方、この下限以上の厚さを有すれば、ＭＯ信号の振幅が十分に得られ、追記録された信号の品質を確保することができた。
【００２１】
さらには基板と該記録層の間に誘電体層を有することが好適であり、フェーズピットの深さをｄとして、該誘電体層の厚さをｔ’、記録再生レーザー波長における該誘電体層の屈折率をｎとすると、1.0*ｄ≦ｔ’*ｎ≦4.0*ｄであることが両者の信号品質を確保する上で好適であった。すなわち誘電体層の厚さがこの上限以下であれば、フェーズピットの信号振幅が十分に得られ、その再生信号品質が十分であった。一方、この下限以上の厚さを有すれば、ＭＯ信号の振幅が十分に得られ、追記録された信号の品質を確保することができた。
【００２２】
さらには、該記録層の上に直接あるいは他の層を介して反射層を有し、記録再生レーザー波長における該反射層の反射率が７０％以上の材料を用いることが好適である。再生専用信号と追記録信号の両立の図るため、フェーズピットの深さを浅くする設計にしたので、大きな再生信号強度をうるためには入射光の反射効率をできるかぎり高める必要がある。反射層の材料としてはＡｌ、Ａｇ、Ａu、Cuなどの金属あるいは少なくともこれらの光反射率材料を含む合金からなる材料を用いて、単体での反射率が記録再生レーザー波長において少なくとも７０％以上になるように構成すると、再生専用信号と追記録信号の両者のＳ／Ｎを十分に高く得ることができた。
【００２３】
さらに本媒体の記録層においては、フェーズピットの上に積層されるがゆえに規定を必要とする磁気特性が存在する。これは特に磁界変調型の記録方式を採用するときに重要な内容であるが、フェーズピットの上に記録膜が製膜され、その領域において記録再生する関係にあるため、通常の光磁気記録媒体とは異なる磁気特性の調整が必要となる。すなわち、該フェーズピットの側壁部に積層される記録層部分が、記録層の面積に対して相対的に多くなる。すると図３に示すように該記録層の磁気異方性は積層面に垂直な成分も含むため、該側壁面に垂直な異方性成分を有する割合が多くなる。記録の際には基板面に対して垂直な方向に磁界(Hex)が印加されるために、特に該側壁面において磁化反転が阻害され、結果として十分な記録がなされにくい状態となる。図２は磁界変調記録方法によって記録磁界を変化させたときの再生信号のＣ／Ｎ値の変化を示した例である。媒体は基板の案内溝領域および、フェーズピットの集合している領域に、従来技術のとおり単純に光磁気記録膜を作製した例である。このように記録磁界が増大すると共に再生信号のＣ／Ｎは増大する。このように同じ記録層を用いて構成した媒体であっても、フェーズピットの上に記録した本発明の媒体においては、飽和レベルに到達するのに必要な磁界が増大していることがわかる。この現象はすなわち磁気的な性質としてはフェーズピットのエッジ部である側壁部付近における垂直磁気異方性の分散による現象であり、この適正な範囲を規定する必要があるわけであるが、本出願発明者はその特性を簡便に評価可能な方法として、残留磁化と膜厚で規定できることを見出した。
【００２４】
表１は記録層の磁気特性を種種に変えて作製し、その磁界変調記録特性を調べた結果である。磁気特性の制御の方法としては、通常の光磁気記録媒体と同様に、記録層の組成比や添加元素、あるいは、投入パワーや製膜雰囲気ガスの種類やその圧力など製膜プロセスの条件によって磁化や保磁力などの磁気特性を調整することも可能である。これらの調整をフェーズピットを形成した基板上で行なう。さらに、フェーズピットを形成した基板上で磁気特性を制御する上では、基板にバイアス電圧を印加して製膜を行なう方法が特に有効であった。フェーズピットを上述の範囲の状態に形成した基板の上に光磁気記録層を形成しその磁気特性を種種に変化させた。それらの媒体の磁界変調記録特性を測定し、その結果を磁気特性とともに表１にまとめた。この表から帰納的にまとめられる良好な記録特性を有する磁気特性の範囲を規定した。主に磁界変調型の記録方式を行なったときの記録に必要な磁界が200Ｏｅ以下になり、かつ記録再生信号のＣ／Ｎが４５ｄＢ以上となる磁気特性の範囲を規定した。室温における膜面に垂直方向の残留磁化をMr、保磁力をHc、厚さをｔ、とする。また、記録再生特性の評価条件ならびに媒体に関する各条件は実施例１に述べるものである。
【００２５】
【表１】
2005056514.tif 000003
【００２６】
この特性規定において支配的な磁気特性はＭｒ×ｔであり、その適正な範囲としては（式１）の通りであった。
500≦Mｒ×ｔ≦10000[nm emu/cc]（式１）
（式１）の左辺の値を上回ると、到達Ｃ／Ｎとして45ｄＢ以上を確保できた。一方、（式１）の右辺の値以下であれば、記録に必要な磁界が現在製品レベルとして市販されているＭＯ記録再生装置に用いられている磁気ヘッドが発生しうる磁界、典型値として２００Ｏｅ以下でＣ／Ｎとして４５ｄＢ以上を確保できた。
【００２７】
この作用は定性的には、Ｍｒが小さい場合は比較的にキュリー温度が低く、カー回転角が小さい。そのため、十分な再生信号出力をうることができない。一方、Ｍｒが比較的大きい場合には、外部磁界を印加して記録を行なう場合に、記録膜自身から発生する漏洩磁界の影響が大きく、とりわけフェーズピットの側壁部においては該漏洩磁界がさまざまな方向を向くため磁化反転が阻害されやすく、ある一定の外部磁界で各形状の基板上において記録磁区を安定に記録することができない。よってフェーズピット上で（式１）のように磁気特性を調整することにより良好な記録特性を確保することができる。
【００２８】
記録再生信号出力の下限を規定する要素は、残留カー回転角に置き換えて表現することができる。カー回転角が再生信号と直接相関を有するからである。フェーズピット上の光磁気記録層、すなわち誘電体層や反射層など一連の積層構造をそのままの状態で、カー回転角を基板越しに測定した。測定は記録再生に用いるレーザー光の波長の光を照射し、室温にて行なった。その結果、０．３度以上のカー回転角を有すればＣ／Ｎ値として４５ｄＢ以上をうることができ、適正に記録再生が行なえることが確認できた。
【００２９】
本媒体において該記録層の膜厚の条件として、該フェーズピットの側面壁における厚さｔｗが、平面部における厚さｔに対して、0.5*ｔ≦ｔｗ≦ｔの範囲にあることが好適である。そしてこれを実現する方法として、製膜時に基板にバイアス電圧を印加する方法を見出した。基板に印加するバイアス電圧の条件としては、直径６０ｍｍから１３０ｍｍの基板に対しては、−１０〜−２００Vの直流バイアス電圧を印加して、記録層を印加する方法が好適であった。このようにバイアス電圧を印加することで、平面部は側壁部と比較してより強度の強い再スパッタを受けることになり、結果として図４に模式的に示すように均一な膜厚の記録層を実現することができることによると考えられる。すなわちなるべく平面部と側壁部とで均一に製膜されていることが良好である。これが上述の磁気特性を確保する上でも関連すると考えられる。さらにこのような範囲となる構造にするため有効な手段として、スパッタリングを行なう材料源のターゲットと基板間の距離を50ｍｍ以下に近づける方法が好適であった。
【００３０】
さらには基板の複屈折（往復）が±50nm以下、好ましくは±30nm未満のものを用いることで該ピット部の側壁部における偏光性ノイズの影響をさらに抑制することができ、良好な信号特性を得る上で好適である。
【００３１】
さらに、当該媒体において入射するレーザー光線の偏光面が記録トラック方向に対して略垂直として記録または／および再生を行なうほうが、その他の角度における信号特性と比較してノイズの低い良好な信号をうることができた。これも該垂直方向に偏光されたレーザー光のほうが、該ピットの側壁部とにおける反射光の状態が乱されにくい効果であると推察される。
【００３２】
そして、当該媒体に形成する保護膜についてであるが、これは紫外線硬化型樹脂などを用いて形成することが望ましい。その膜厚としては少なくとも１μｍ以上の厚さを設ければ、媒体に設けられたフェーズピットの凹凸の影響を受けずに磁気ヘッドの走行を安定に確保することができ、かつ媒体表面の保護の作用も十分に確保することができる。一方、厚い方の限界は、磁気ヘッドが発生する磁界を十分な強度で媒体に印加するための媒体−磁気ヘッド間距離によって決まる。この距離を５０μｍ以下にすることが汎用磁気ヘッドを適用する上で好ましく、さらには２０μｍ以下であると好適である。よって、保護膜の厚さは、印刷層など付加的な積層構造を含めて１〜５０μｍの範囲にあることが好ましく１〜２０μｍの範囲にあることがより好適である。
【００３３】
次に本発明の具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
まず基板として、再生専用情報をフェーズピットとして有する基板を作製した。記録する再生専用情報をＣＤのフォーマットにデータ加工し、原盤のカッティング、スタンパの作製を行なった。該スタンパを射出成形機の金型に装着し、ポリカーボネ−トを射出成形して直径９０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの透明基板を作製した。該基板にEFM変調した再生専用信号をフェーズピットとして記録した。フェーズピットはトラックピッチ1.61μｍ、３Ｔに相当する最短マーク長を0.832μｍとした。
【００３４】
本実施例において用いた記録再生光学系は、レーザー波長７８０nm、対物レンズNA０.５５である。ポリカーボネートの屈折率は1.58であり、上述の条件に従ってフェーズピットの深さを設定した。該フェーズピットの深さｄは特に45〜55nmが好適である。本実施例においては48nmとした。また、該フェーズピットの幅は記録トラック幅の20〜35％であることが好適である。本実施例においては26％、すなわち420nmとした。また、当該フェーズピットのない領域には深さ48nmのトラッキング用案内溝を形成し、追記録専用の領域を形成した。
【００３５】
基板の複屈折率は基板面全域で-30〜+30nm（往復）となるように射出成形条件を調整した。
【００３６】
該基板の該再生専用信号用のフェーズピットの存在する領域および、トラッキング用案内溝の存在する追記録専用の領域の両者の上に、光磁気記録が可能となる光磁気記録層を次の手順で形成した。各層はスパッタリング法により製膜した。
【００３７】
最初に第１の誘電体層を積層した。この層は材質をSiN（窒化シリコン）とした。上述のとおり該誘電体層の膜厚ｔ’は該層の屈折率をｎ、フェーズピットの深さをｄとして、1.0*ｄ≦ｔ’*ｎ≦4.0*ｄであることが望ましい。本実施例においては該第１の誘電体層はSiとNの組成比を調整することにより屈折率ｎを２．１とし膜厚を６０nmとした。
【００３８】
記録層はTbFeCoNbの希土類遷移金属の非晶質合金を積層した。上述のように該記録層の厚さをｔとするとフェーズピットの深さに対して、0.2*ｄ≦ｔ≦2*ｄの範囲であることが好適である。本実施例においては該記録層の厚さを25nmとした。
【００３９】
さらに該記録層において、室温における膜面に垂直方向の残留磁化をMr、厚さをｔ、とした時に（式１）を満たすことが好適である。この磁気特性を制御するために組成比を調整するとともにNbの添加を行なった。磁気特性を調整するための添加元素としてはNb、Cr、Ti、Alなどが好適である。また、製膜時に、基板に-50Vのバイアス電圧を印加した。その結果としてフェーズピットが集合している領域上の室温における磁気特性として、残留磁化Mr＝５５emu/cc、保磁力Hc＝9kOeの媒体を得た。この媒体におけるMｒ×ｔの値は1375であり（式１）を満たすようにした。
【００４０】
さらには該記録層の膜厚の条件として、該フェーズピットの側面壁における厚さｔｗが、平面部における厚さｔに対して、0.5*ｔ≦ｔｗ≦ｔの範囲にあることが好適である。本実施例ではその製造方法として、スパッタリングを行なう材料源のターゲットと基板間の距離を20ｍｍとして作製した。バイアス電圧は上述のとおりである。その結果、平面部における厚さｔ＝25nmに対して、側面壁における厚さｔｗは22nm以上24nm以下であった。
【００４１】
さらには、該記録層の上に直接あるいは他の層を介して反射層を有し、該反射層の反射率が８０％以上の材料を用いることが好適である。本実施例では記録層の上に第1の誘電体層と同じSiNにて第2の誘電体層を10nmの厚さに積層し、その上に反射層としてAl95Cu5合金を40nm積層した。該反射膜は膜単体の反射率として92％を有した。
【００４２】
そして、本実施例では当該媒体の反射膜上に紫外線硬化型樹脂の保護膜を形成した。保護膜の厚さは、印刷層など付加的な積層構造を含めて１〜５０μｍの範囲にあることが好ましく１〜２０μｍの範囲にあることがより好適である。本実施例では反射膜上に紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布し、紫外線を照射した。その膜厚として10μｍの保護膜を形成した。
以上の積層構造を模式的に図５に示す。
【００４３】
この積層状態で、フェーズピット上の光磁気記録層の波長７８０nmにおける室温のカー回転角を測定したところ、0.65度であった。
【００４４】
（記録再生特性）
記録再生光学系としてレーザー波長７８０nm、対物レンズNA０.５５の光磁気ヘッドを用いて、記録再生特性を評価した。記録は磁界変調方式により行なった。記録トラックはフェーズピットの中心線が該トラック中心となるようトレースして記録再生を行なった。よって追記録のトラックピッチもフェーズピットに等しく1.61μｍである。線速は6.7ｍ／ｓとした。また記録レーザー光はパルス照射し、記録パワーＰｗは6.5〜10mWの範囲で最適なパワーを適宜選定し、そのデューティ比は25〜50％の範囲で適宜最適値を選定した。再生パワーは1.5ｍＷとした。
【００４５】
そして0.85μｍの記録磁区を繰り返し記録を行なって連続マークを成し、その搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）を測定した。入射するレーザー光線の偏光面が記録トラック方向に対して略垂直として記録または／および再生を行なった。
【００４６】
上述の構成の媒体においてはフェーズピット部においてトレースするに十分なトラッキングエラー信号をえることができた。
【００４７】
該再生専用領域にオーバーラップさせて磁界変調方式の記録を行なった結果について説明する。図６は記録磁界を変化させたときの再生信号のＣ／Ｎ値の変化を示したものである。このように本実施例の媒体は、記録磁界と共にC/Nが急峻に増大し、フェーズピット上においては約１２０Oeで記録信号のＣ／Ｎが飽和値の50ｄBに達する。ちなみに、同媒体のトラッキング用案内溝の領域、すなわち追記録専用領域における記録磁界を変化させたときの再生信号のＣ／Ｎ値の変化を、同図に示す。このようにフェーズピットのないところでは約９０OeでC/N飽和値の52ｄBに到達する。このように本実施例にかかる作製方法で作製した媒体においては、フェーズピット上とフェーズピットのない部分における記録磁界に対する記録再生信号の変化における、両者の差が小さくなっていることがわかる。以上のとおり、再生専用領域であるフェーズピット上において十分実用的な磁界変調記録が可能な光磁気記録媒体をうることができた。本実施例は表１中の５番の媒体である。
【００４８】
本実施例においては、再生専用信号として凹凸形状のフェーズピットを用いた例で説明を行なったが、溝を蛇行させる型（ウォブル溝）の再生専用信号でも原理として同じであり、本発明に規定される構成にて作製可能である。また、光磁気記録層として希土類遷移金属の非晶質合金層が単層の例で説明を行なったが、これもその他の機能を付加した記録層でも同様であり、たとえば磁気超解像型の記録層を用いた場合でも、記録層の磁気特性として本発明の規定範囲の構成とすることで、フェーズピット上に積層された光磁気記録層に対して磁界変調記録を行なう場合に、十分な記録再生特性をうることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】フェーズピット上に光磁気記録マークを形成した模式図である。
【図２】従来技術における磁界変調記録方法によって記録磁界を変化させたときの再生信号のＣ／Ｎ値の変化を示した図である。
【図３】フェーズピット部分の磁化状態を示す模式図である。
【図４】本発明におけるフェーズピット部分を示す模式図である。
【図５】本発明における光磁気記録媒体の構造を示す模式図である。
【図６】本発明における記録磁界を変化させたときの再生信号のＣ／Ｎ値の変化を示した図である。
【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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