(57)【要約】光磁気記録媒体（Ｄ１）は、基板（１）上に、軟磁性層（２）と光磁気記録層（３）とが順次積層され、複数のグルーブ（Ｇ）と複数のランド（Ｌ）とが設けられた構造を有している。軟磁性層（２）の飽和磁束密度とその厚みとの積は、各グルーブ（Ｇ）と各ランド（Ｌ）とでは相違している。このことにより、各グルーブ（Ｇ）および各ランド（Ｌ）のうち、軟磁性層（２）の飽和磁束密度とその厚みとの積が大である方の磁界集束効果を高め、小である方の磁界集束効果を弱めることができ、クロスライトの発生を抑制することが可能となる。
2004059634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、軟磁性層と光磁気記録層とが順次積層され、複数のグルーブと複数のランドとが設けられている光磁気記録媒体であって、
上記軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積は、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違していることを特徴とする、光磁気記録媒体。
【請求項２】
上記軟磁性層の厚みは、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違している、請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】
上記軟磁性層の材質は、上記各グルーブと上記各ランドとで同一である、請求項２に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】
上記各グルーブが情報の記録対象部分であり、
上記軟磁性層の厚みは、上記各グルーブの方が上記各ランドよりも大である、請求項３に記載の光磁気記録媒体。
【請求項５】
上記各ランドが情報の記録対象部分であり、
上記軟磁性層の厚みは、上記各ランドの方が上記各グルーブよりも大である、請求項３に記載の光磁気記録媒体。
【請求項６】
表面に複数のプリグルーブが形成された基板を製作する第１の工程と、上記基板の上記表面上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、
上記第２の工程においては、上記複数のプリグルーブの深さよりも大きな厚みを有する軟磁性材料膜を上記基板の上記表面上に成膜し、その後上記軟磁性材料膜にエッチング処理を施すことにより、上記各グルーブおよび上記各ランドに対応する部分の厚みを相違させることを特徴とする、光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
上記軟磁性材料膜の成膜はスパッタリングにより行ない、上記軟磁性材料膜のエッチング処理は乾式エッチングにより行なう、請求項６に記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
基板を形成する第１の工程と、上記基板上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、
上記第２の工程においては、表面が凹凸状の型部材を使用し、この型部材の凹部と凸部とでは厚みが相違する軟磁性層を上記型部材の表面上に形成し、その後上記基板上に樹脂層を介して上記軟磁性層の転写を行なうことを特徴とする、光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
上記軟磁性層の形成は、上記型部材の表面段差よりも大きな厚みを有する軟磁性材料膜を上記型部材の表面上に成膜し、その後上記軟磁性材料膜にエッチング処理を施すことにより行なう、請求項８に記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
上記軟磁性材料膜の成膜はスパッタリングにより行ない、上記軟磁性材料膜のエッチング処理は乾式エッチングにより行なう、請求項９に記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
上記軟磁性材料膜を上記型部材の表面上に成膜する前に、上記型部材の表面に離型容易化処理を施す、請求項９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】  本発明は、情報の書き換えが可能な光磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【背景技術】  光磁気記録媒体に対する情報の記録方式の一例としては、磁界変調方式がある。この磁界変調方式によって情報の記録を行なう場合には、光磁気記録媒体の記録対象部分にレーザ光を照射し、書き込み情報に対応した磁界を印加する。この方式においては、光磁気記録媒体が磁界を効率的に利用可能な構造を有していることが好ましい。
そこで、磁界変調方式に好適な光磁気記録媒体としては、軟磁性層を有するものがある。このような光磁気記録媒体は、たとえば特開平０３−１３７８３７号公報に記載されている。上記公報に記載の光磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層、光硬化性樹脂層、光磁気記録層、および保護層が順次積層された構造を有している。上記光硬化性樹脂層の表面は凹凸状であり、複数のグルーブと複数のランドとが交互に並んで設けられている。
上記従来の光磁気記録媒体においては、たとえば上記保護層に対向配置された磁気ヘッドにより発生された磁界は、上記保護層、上記光磁気記録層および上記光硬化性樹脂層を透過した後、上記軟磁性層中をこの層と平行な方向に進行し、再度上記光硬化性樹脂層、上記光磁気記録層および上記保護層を透過して上記磁気ヘッドに戻ることとなる。このように磁界が閉ループを描くことによって、上記磁界が記録対象部分に効率よく作用することとなり、情報の記録を行なうのに好適となる。
しかしながら、上記従来技術においては、上記グルーブの両隣りに上記ランドが位置しているため、たとえば上記グルーブに情報の書き込みを行なうことを目的として上記グルーブにレーザ光を照射したときに、上記ランドにもレーザ光が照射される場合がある。一方、上記軟磁性層は上記グルーブおよび上記ランドのいずれにも同等の厚みで形成されており、上記グルーブに印加される磁界は、上記ランドにも効率よく作用し得る。したがって、上記グルーブに情報を書き込むときに、上記ランドに誤って情報が書き込まれるクロスライトが発生する場合があった。とくに、このようなクロスライトは、情報記録容量の増加を図るべく光磁気記録媒体のトラックピッチを小さくするほど顕著となる。
【発明の開示】
本発明の目的は、上記した問題点を解消または軽減することができる光磁気記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
本発明の第１の側面によって提供される光磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層と光磁気記録層とが順次積層され、複数のグルーブと複数のランドとが設けられている光磁気記録媒体であって、上記軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積は、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違していることを特徴としている。
好ましくは、上記軟磁性層の厚みは、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違している。
好ましくは、上記軟磁性層の材質は、上記各グルーブと上記各ランドとで同一である。
好ましくは、上記各グルーブが情報の記録対象部分であり、上記軟磁性層の厚みは、上記各グルーブの方が上記各ランドよりも大である。
好ましくは、上記各ランドが情報の記録対象部分であり、上記軟磁性層の厚みは、上記各ランドの方が上記各グルーブよりも大である。
本発明の第２の側面によって提供される光磁気記録媒体の製造方法は、表面に複数のプリグルーブが形成された基板を製作する第１の工程と、上記基板の上記表面上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、上記第２の工程においては、上記複数のプリグルーブの深さよりも大きな厚みを有する軟磁性材料膜を上記基板の上記表面上に成膜し、その後上記軟磁性材料膜にエッチング処理を施すことにより、上記各グルーブおよび上記各ランドに対応する部分の厚みを相違させることを特徴としている。
好ましくは、上記軟磁性材料膜の成膜はスパッタリングにより行ない、上記軟磁性材料膜のエッチング処理は乾式エッチングにより行なう。
本発明の第３の側面によって提供される光磁気記録媒体の製造方法は、基板を形成する第１の工程と、上記基板上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、上記第２の工程においては、表面が凹凸状の型部材を使用し、この型部材の凹部と凸部とでは厚みが相違する軟磁性層を上記型部材の表面上に形成し、その後上記基板上に樹脂層を介して上記軟磁性層の転写を行なうことを特徴としている。
好ましくは、上記軟磁性層の形成は、上記型部材の表面段差よりも大きな厚みを有する軟磁性材料膜を上記型部材の表面上に成膜し、その後上記軟磁性材料膜にエッチング処理を施すことにより行なう。
好ましくは、上記軟磁性材料膜の成膜はスパッタリングにより行ない、上記軟磁性材料膜のエッチング処理は乾式エッチングにより行なう。
好ましくは、上記軟磁性材料膜を上記型部材の表面上に成膜する前に、上記型部材の表面に離型容易化処理を施す。
本発明の特徴および利点は、以下に述べる発明の実施の形態の説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係る光磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
図２Ａおよび図２Ｂは、図１に示す光磁気記録媒体の製造方法の工程を説明する断面図である。
図３は、本発明者らが行なった実験結果を示すグラフである。
図４は、本発明に係る光磁気記録媒体の他の例を示す断面図である。
図５Ａないし図５Ｃは、図４に示す光磁気記録媒体の製造方法の工程を説明する断面図である。
図６Ａおよび図６Ｂは、図４に示す光磁気記録媒体の製造方法の工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
図１は、本発明に係る光磁気記録媒体の一実施形態を示している。本実施形態の光磁気ディスクＤ１は、基板１の上面１１に、軟磁性層２と、光磁気記録層３と、保護層４と、がそれぞれ順次積層された構成を有している。
基板１は、たとえばポリカーボネート製であり、ドーナツ円板状を有している。この基板１の上面１１には円周方向に延びる複数のプリグルーブ１２が半径方向Ａに間隔を隔てて形成されており、このことにより複数のグルーブＧと複数のランドＬとが交互に並んだ構成となっている。各グルーブＧは、プリグルーブ１２の底面上に積層された軟磁性層２の一部および光磁気記録層３の一部を含んでおり、この光磁気ディスクＤ１においては、このグルーブＧが情報記録用のトラックとされている。各ランドＬも軟磁性層２の一部および光磁気記録層３の一部を含んでいるが、このランドＬは情報記録用のトラックとはされていない。基板１の厚みは、たとえば１．２ｍｍである。各プリグルーブ１２の幅は、たとえば０．１８μｍであり、その深さは、たとえば１２０ｎｍである。また、複数のプリグルーブ１２のピッチは、たとえば０．２７μｍである。
軟磁性層２は、たとえばＦｅＣ系の高透磁率材料からなり、その飽和磁束密度Ｂｓは、たとえば２Ｔである。軟磁性層２の磁化方向はこの層に平行であり、軟磁性層２は磁気ヘッドなどによって発生された磁界を光磁気記録層３の記録対象部分に効率よく作用させるのに役立つ。軟磁性層２の厚みは、グルーブＧとランドＬとで異なっており、グルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ１がたとえば１００ｎｍであるのに対し、ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ２はたとえば２０ｎｍである。
光磁気記録層３は、情報を記録する部分であり、保磁力を有している。この光磁気記録層３は、磁化方向が層に対して垂直な垂直磁化層に誘電体層や反射層などを組み合わせた多層構造を有しており、たとえばＡｇＰｄＣｕＳｉ層、ＳｉＮ層、ＡｇＰｄＣｕＳｉ層、ＧｄＦｅＣｏ層、ＴｂＦｅＣｏ層、およびＳｉＮ層からなっている。このような多層構造は、情報の記録・再生を適正に行なうのに好適となる。光磁気記録層３の厚みは、たとえば１２５ｎｍである。この厚みの内訳は、たとえばＡｇＰｄＣｕＳｉ層が１０ｎｍ、ＳｉＮ層が５ｎｍ、ＡｇＰｄＣｕＳｉ層が３０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ層が５ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏ層が２５ｎｍ、およびＳｉＮ層が５０ｎｍである。
保護層４は、光磁気記録層３を保護するための部分であり、たとえば透明な紫外線硬化樹脂からなっている。この保護層４の厚みは、たとえば１５μｍである。
次に、光磁気ディスクＤ１の製造方法の一例について説明する。
まず、基板１をたとえば射出成形法により樹脂成形する。この作業では、たとえばニッケル製のスタンパを用いる。このスタンパの表面には、基板１の上面１１の形状に対応した所定の凹凸パターンを形成しておく。上記スタンパを金型に取り付けることによって、基板１の形状に合致したキャビティを形成した後に、このキャビティ内に溶融ポリカーボネートを充填し、その後硬化させることにより基板１を成形することができる。
次に、基板１上に軟磁性層２を形成する。この作業においてはまず、図２Ａに示すように、プリグルーブ１２を埋め尽くす程度の厚みの軟磁性材料膜２ａをたとえばスパッタリングによって基板１の上面１１に成膜する。基板１の上面１１は複数のプリグルーブ１２が形成された凹凸状であるため、軟磁性材料膜２ａの表面は略波形状となり、また軟磁性材料膜２ａの各プリグルーブ１２における厚みは軟磁性材料膜２ａの他の部分の厚みよりも大きくなる。続いて、たとえばガス圧１．５Ｐａ、ＲＦ電力０．５ｋＷの条件下において、軟磁性材料膜２ａの表面にアルゴンイオンを衝突させるエッチング処理を行なう。このエッチング処理によって、図２Ｂに示すように、軟磁性層２を形成することができる。上記エッチング処理によれば、軟磁性材料膜２ａをその厚み方向において各所略一様に削ることができる。このため、軟磁性層２は、各グルーブＧに対応する部分の方が各ランドＬに対応する部分よりも厚みが大きいものとなる。
次いで、光磁気記録層３および保護層４を順次形成する。光磁気記録層３は、これを構成する複数の層をたとえばスパッタリングによって軟磁性層２上に順次積層していくことにより形成することができる。保護層４は、未硬化の紫外線硬化樹脂をたとえばスピンコート法によって光磁気記録層３上に塗布した後に、紫外線を照射して上記紫外線硬化樹脂を硬化させることにより形成することができる。上記した一連の工程により、光磁気ディスクＤ１を得ることができる。
次に、光磁気ディスクＤ１の作用について説明する。
軟磁性層２の厚みは、グルーブＧおよびランドＬで異なっており、情報記録用トラックであるグルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ１の方が非情報記録用トラックであるランドＬの軟磁性層２の厚みｔ２よりも大である。一方、軟磁性層２は、その全領域にわたって同一の材質とされているため、その飽和磁束密度は各所同一である。よって、軟磁性層２の飽和磁束密度とその厚みの積は、グルーブＧの方がランドＬよりも大である。このため、グルーブＧの軟磁性層２にはランドＬの軟磁性層２よりも多くの磁界が通過可能であり、グルーブＧについてはその磁界集束効果を高めることができるのに対し、ランドＬについてはその効果を弱めることができる。したがって、たとえば磁界変調方式によって光磁気ディスクＤ１のグルーブＧに対して情報の記録を行なう場合に、グルーブＧへの記録は適切に行なうことができる一方、ランドＬへの記録はされ難くなる。その結果、非情報記録用トラックであるランドＬに誤って情報が記録されるクロスライトの発生率が低減する。このように、クロスライトの発生率を低減すれば、トラックピッチを小さくし、光磁気ディスクＤ１の大容量化を図るのに好適となる。
本発明者らは、レーザ波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５の光学ヘッドを用いて、上記した光磁気ディスクＤ１と同様な構造をもつ光磁気ディスクのグルーブおよびランドにマーク長が０．１５μｍの記録マークの書き込みを試み、それぞれのビットエラーレートを調査する実験を行なった。この実験によって、図３に示す結果が得られた。同図において、折れ線Ｌ１はグルーブに記録マークの書き込みを試みた場合の結果を示しており、折れ線Ｌ２はランドに記録マークの書き込みを試みた場合の結果を示している。この実験結果によれば、印加磁界が８０〜２３０〔Ｏｅ〕のいずれの場合においても、グルーブの方がランドよりも適正に情報を記録可能であることが理解できる。この実験結果によっても、光磁気ディスクＤ１について上述した効果が得られることが裏付けられる。
図４は、本発明に係る光磁気記録媒体の他の実施形態を示している。なお、図４においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
本実施形態の光磁気ディスクＤ２は、上記実施形態とは異なり、ランドＬが情報記録用のトラックである。この光磁気ディスクＤ２は、基板１上に、樹脂層５、軟磁性層２、光磁気記録層３、および保護層４が順次積層された構造を有している。
基板１の上面１１ａは、光磁気ディスクＤ１の基板１の上面１１とは異なり、平面状である。樹脂層５は、たとえば紫外線硬化樹脂からなり、その上面にはグルーブＧとランドＬとを形成するための複数のプリグルーブ５１が形成されている。ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ３は、たとえば１００ｎｍであり、グルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ４は、たとえば７０ｎｍである。このように、光磁気ディスクＤ２では、光磁気ディスクＤ１とは反対に、ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ３がグルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ４よりも大きくなっている。
次に、光磁気ディスクＤ２の製造方法の一例について説明する。
まず、基板１を射出成形法により樹脂成形する。一方、この作業とは別に、図５Ａに示すように、グルーブＧおよびランドＬに対応した所定の凹凸パターンが形成されたガラス製の透明スタンパ６を製作する。この透明スタンパ６の表面には、シリコーン樹脂層７を形成しておく。この処理は、後述するように、樹脂層５を介して基板１と軟磁性層２とを接着させた後に透明スタンパ６を軟磁性層２から剥離させ易くするための処理である。
次に、図５Ｂに示すように、シリコーン樹脂層７上に軟磁性材料膜２ａを成膜した後に、これをエッチング処理することにより、図５Ｃに示すような軟磁性層２に仕上げる。この作業は、光磁気ディスクＤ１の製造方法において述べた軟磁性層２の形成作業と同様であり、軟磁性材料膜２ａの成膜はたとえばスパッタリングにより行ない、上記エッチング処理はアルゴンイオンを軟磁性材料膜２ａの表面に衝突させることにより行なう。このようにすれば、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したのと同様な原理により、軟磁性層２の厚みは、透明スタンパ６の凹部上の部分の方が凸部上の部分よりも大きくなる。
次いで、軟磁性層２を基板１上に転写する作業を行なう。この作業においてはまず、図６Ａに示すように、未硬化の紫外線硬化樹脂５ａを軟磁性層２上にこの軟磁性層２の凹凸の段差よりも大きな厚みを有するように塗布する。なお、図６Ａおよび図６Ｂにおいて、基板１、樹脂層５、および軟磁性層２は、図４に示された状態とは上下反対の姿勢で描かれている。続いて、基板１を紫外線硬化樹脂５ａ上に載置する。その後、透明スタンパ６側から紫外線硬化樹脂５ａに向けて紫外線を照射し、この紫外線硬化樹脂５ａを硬化させる。これにより、樹脂層５を形成することができるとともに、この樹脂層５に軟磁性層２および基板１が接着する。次いで、図６Ｂに示すように、透明スタンパ６およびシリコーン樹脂層７を軟磁性層２から離脱させる。このような作業により、軟磁性層２は樹脂層５上に転写されることとなる。その後、軟磁性層２上に光磁気記録層３および保護層４を上記実施形態と同様な手法により形成する。上記した一連の工程により、光磁気ディスクＤ２を得ることができる。
上記した製造方法によれば、ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ３がグルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ４よりも大きくされた光磁気ディスクＤ２が容易に得られる。
光磁気ディスクＤ２においては、光磁気ディスクＤ１とは反対に、軟磁性層２の飽和磁束密度とその厚みとの積は、グルーブＧよりもランドＬの方が大きくなり、印加磁界はグルーブＧよりもランドＬの方に効率よく作用することとなる。したがって、光磁気ディスクＤ２は、ランドＬに情報を記録するのに好適となる一方、グルーブＧへの誤った記録が生じ難くなり、光磁気ディスクＤ１と同様にクロスライトの発生を抑制することが可能となる。
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されるものではない。本発明に係る光磁気記録媒体の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。同様に、本発明に係る光磁気記録媒体の製造方法における各作業工程の具体的な構成も種々に変更自在である。
たとえば、軟磁性層の材料は、ＦｅＣ系の高透磁率材料でなくてもよく、ＦｅＣｏＮｉ合金などの他の高透磁率材料であってもよい。この軟磁性層の形成方法も、スパッタリングおよびエッチング処理を組み合わせた方法に限定されず、たとえば無電解メッキ法により軟磁性材料膜を基板上に成膜した後にエッチング処理を行なう方法であってもよい。
グルーブおよびランドのそれぞれの軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積を相違させる手段としては、厚みを異ならせる手段に代えて、飽和磁束密度を相違させる手段を採用することもできる。より具体的には、グルーブおよびランドの軟磁性層を飽和磁束密度の異なる材質とすることにより、軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積を相違させた構成としてもかまわない。また、グルーブおよびランドのそれぞれの軟磁性層の厚みを相違させる場合の態様としては、一方の軟磁性層の厚みをゼロとすること、すなわちグルーブおよびランドの一方を設けない構成とすることも含まれる。
本発明に係る光磁気記録媒体は、基板の片面のみに光磁気記録層などが設けられたいわゆる片面記録構造に限定されず、基板の表裏両面に光磁気記録層などが設けられたいわゆる両面記録構造とすることもできる。このような構造によれば、大容量化を図ることができる。基板は、樹脂製に限定されず、たとえばガラス製やアルミニウム製であってもよい。基板の形成方法も、射出成形法に限定されず、紫外線硬化樹脂を用いて成形するいわゆる２Ｐ（ｐｈｏｔｏ−ｐｏｌｙｍｅｒ）法であってもよい。
【図１】
2004059634.tif 000003
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【図３】
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【図４】
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2004059634.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月3日(2005.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【特許請求の範囲】
【請求項１】  基板上に、軟磁性層と光磁気記録層とが順次積層され、複数のグルーブと複数のランドとが設けられている光磁気記録媒体であって、
上記軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積は、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違していることを特徴とする、光磁気記録媒体。
【請求項２】  上記軟磁性層の厚みは、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違している、請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】  上記軟磁性層の材質は、上記各グルーブと上記各ランドとで同一である、請求項２に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】  表面に複数のプリグルーブが形成された基板を製作する第１の工程と、上記基板の上記表面上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、
上記第２の工程においては、上記複数のプリグルーブの深さよりも大きな厚みを有する軟磁性材料膜を上記基板の上記表面上に成膜し、その後上記軟磁性材料膜にエッチング処理を施すことにより、上記各グルーブおよび上記各ランドに対応する部分の厚みを相違させることを特徴とする、光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】  基板を形成する第１の工程と、上記基板上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、
上記第２の工程においては、表面が凹凸状の型部材を使用し、この型部材の凹部と凸部とでは厚みが相違する軟磁性層を上記型部材の表面上に形成し、その後上記基板上に樹脂層を介して上記軟磁性層の転写を行なうことを特徴とする、光磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、情報の書き換えが可能な光磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
光磁気記録媒体に対する情報の記録方式の一例としては、磁界変調方式がある。この磁界変調方式によって情報の記録を行なう場合には、光磁気記録媒体の記録対象部分にレーザ光を照射し、書き込み情報に対応した磁界を印加する。この方式においては、光磁気記録媒体が磁界を効率的に利用可能な構造を有していることが好ましい。
【０００３】
そこで、磁界変調方式に好適な光磁気記録媒体としては、軟磁性層を有するものがある。このような光磁気記録媒体は、たとえば特開平０３−１３７８３７号公報に記載されている。上記公報に記載の光磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層、光硬化性樹脂層、光磁気記録層、および保護層が順次積層された構造を有している。上記光硬化性樹脂層の表面は凹凸状であり、複数のグルーブと複数のランドとが交互に並んで設けられている。
【０００４】
上記従来の光磁気記録媒体においては、たとえば上記保護層に対向配置された磁気ヘッドにより発生された磁界は、上記保護層、上記光磁気記録層および上記光硬化性樹脂層を透過した後、上記軟磁性層中をこの層と平行な方向に進行し、再度上記光硬化性樹脂層、上記光磁気記録層および上記保護層を透過して上記磁気ヘッドに戻ることとなる。このように磁界が閉ループを描くことによって、上記磁界が記録対象部分に効率よく作用することとなり、情報の記録を行なうのに好適となる。
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、上記グルーブの両隣りに上記ランドが位置しているため、たとえば上記グルーブに情報の書き込みを行なうことを目的として上記グルーブにレーザ光を照射したときに、上記ランドにもレーザ光が照射される場合がある。一方、上記軟磁性層は上記グルーブおよび上記ランドのいずれにも同等の厚みで形成されており、上記グルーブに印加される磁界は、上記ランドにも効率よく作用し得る。したがって、上記グルーブに情報を書き込むときに、上記ランドに誤って情報が書き込まれるクロスライトが発生する場合があった。とくに、このようなクロスライトは、情報記録容量の増加を図るべく光磁気記録媒体のトラックピッチを小さくするほど顕著となる。
【０００６】
【発明の開示】
本発明の目的は、上記した問題点を解消または軽減することができる光磁気記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供される光磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層と光磁気記録層とが順次積層され、複数のグルーブと複数のランドとが設けられている光磁気記録媒体であって、上記軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積は、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違していることを特徴としている。
【０００８】
好ましくは、上記軟磁性層の厚みは、上記各グルーブと上記各ランドとでは相違している。
【０００９】
好ましくは、上記軟磁性層の材質は、上記各グルーブと上記各ランドとで同一である。
【００１０】
好ましくは、上記各グルーブが情報の記録対象部分であり、上記軟磁性層の厚みは、上記各グルーブの方が上記各ランドよりも大である。
【００１１】
好ましくは、上記各ランドが情報の記録対象部分であり、上記軟磁性層の厚みは、上記各ランドの方が上記各グルーブよりも大である。
【００１２】
本発明の第２の側面によって提供される光磁気記録媒体の製造方法は、表面に複数のプリグルーブが形成された基板を製作する第１の工程と、上記基板の上記表面上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、上記第２の工程においては、上記複数のプリグルーブの深さよりも大きな厚みを有する軟磁性材料膜を上記基板の上記表面上に成膜し、その後上記軟磁性材料膜にエッチング処理を施すことにより、上記各グルーブおよび上記各ランドに対応する部分の厚みを相違させることを特徴としている。
【００１３】
好ましくは、上記軟磁性材料膜の成膜はスパッタリングにより行ない、上記軟磁性材料膜のエッチング処理は乾式エッチングにより行なう。
【００１４】
本発明の第３の側面によって提供される光磁気記録媒体の製造方法は、基板を形成する第１の工程と、上記基板上に軟磁性層を形成する第２の工程と、上記軟磁性層上に光磁気記録層を形成して複数のグルーブおよび複数のランドを設ける第３の工程と、を有する光磁気記録媒体の製造方法であって、上記第２の工程においては、表面が凹凸状の型部材を使用し、この型部材の凹部と凸部とでは厚みが相違する軟磁性層を上記型部材の表面上に形成し、その後上記基板上に樹脂層を介して上記軟磁性層の転写を行なうことを特徴としている。
【００１５】
好ましくは、上記軟磁性層の形成は、上記型部材の表面段差よりも大きな厚みを有する軟磁性材料膜を上記型部材の表面上に成膜し、その後上記軟磁性材料膜にエッチング処理を施すことにより行なう。
【００１６】
好ましくは、上記軟磁性材料膜の成膜はスパッタリングにより行ない、上記軟磁性材料膜のエッチング処理は乾式エッチングにより行なう。
【００１７】
好ましくは、上記軟磁性材料膜を上記型部材の表面上に成膜する前に、上記型部材の表面に離型容易化処理を施す。
【００１８】
本発明の特徴および利点は、以下に述べる発明の実施の形態の説明からより明らかになるであろう。
【００１９】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る光磁気記録媒体の一実施形態を示している。本実施形態の光磁気ディスクＤ１は、基板１の上面１１に、軟磁性層２と、光磁気記録層３と、保護層４と、がそれぞれ順次積層された構成を有している。
【００２１】
基板１は、たとえばポリカーボネート製であり、ドーナツ円板状を有している。この基板１の上面１１には円周方向に延びる複数のプリグルーブ１２が半径方向Ａに間隔を隔てて形成されており、このことにより複数のグルーブＧと複数のランドＬとが交互に並んだ構成となっている。各グルーブＧは、プリグルーブ１２の底面上に積層された軟磁性層２の一部および光磁気記録層３の一部を含んでおり、この光磁気ディスクＤ１においては、このグルーブＧが情報記録用のトラックとされている。各ランドＬも軟磁性層２の一部および光磁気記録層３の一部を含んでいるが、このランドＬは情報記録用のトラックとはされていない。基板１の厚みは、たとえば１．２ｍｍである。各プリグルーブ１２の幅は、たとえば０．１８μｍであり、その深さは、たとえば１２０ｎｍである。また、複数のプリグルーブ１２のピッチは、たとえば０．２７μｍである。
【００２２】
軟磁性層２は、たとえばＦｅＣ系の高透磁率材料からなり、その飽和磁束密度Ｂｓは、たとえば２Ｔである。軟磁性層２の磁化方向はこの層に平行であり、軟磁性層２は磁気ヘッドなどによって発生された磁界を光磁気記録層３の記録対象部分に効率よく作用させるのに役立つ。軟磁性層２の厚みは、グルーブＧとランドＬとで異なっており、グルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ１がたとえば１００ｎｍであるのに対し、ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ２はたとえば２０ｎｍである。
【００２３】
光磁気記録層３は、情報を記録する部分であり、保磁力を有している。この光磁気記録層３は、磁化方向が層に対して垂直な垂直磁化層に誘電体層や反射層などを組み合わせた多層構造を有しており、たとえばＡｇＰｄＣｕＳｉ層、ＳｉＮ層、ＡｇＰｄＣｕＳｉ層、ＧｄＦｅＣｏ層、ＴｂＦｅＣｏ層、およびＳｉＮ層からなっている。このような多層構造は、情報の記録・再生を適正に行なうのに好適となる。光磁気記録層３の厚みは、たとえば１２５ｎｍである。この厚みの内訳は、たとえばＡｇＰｄＣｕＳｉ層が１０ｎｍ、ＳｉＮ層が５ｎｍ、ＡｇＰｄＣｕＳｉ層が３０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ層が５ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏ層が２５ｎｍ、およびＳｉＮ層が５０ｎｍである。
【００２４】
保護層４は、光磁気記録層３を保護するための部分であり、たとえば透明な紫外線硬化樹脂からなっている。この保護層４の厚みは、たとえば１５μｍである。
【００２５】
次に、光磁気ディスクＤ１の製造方法の一例について説明する。
【００２６】
まず、基板１をたとえば射出成形法により樹脂成形する。この作業では、たとえばニッケル製のスタンパを用いる。このスタンパの表面には、基板１の上面１１の形状に対応した所定の凹凸パターンを形成しておく。上記スタンパを金型に取り付けることによって、基板１の形状に合致したキャビティを形成した後に、このキャビティ内に溶融ポリカーボネートを充填し、その後硬化させることにより基板１を成形することができる。
【００２７】
次に、基板１上に軟磁性層２を形成する。この作業においてはまず、図２Ａに示すように、プリグルーブ１２を埋め尽くす程度の厚みの軟磁性材料膜２ａをたとえばスパッタリングによって基板１の上面１１に成膜する。基板１の上面１１は複数のプリグルーブ１２が形成された凹凸状であるため、軟磁性材料膜２ａの表面は略波形状となり、また軟磁性材料膜２ａの各プリグルーブ１２における厚みは軟磁性材料膜２ａの他の部分の厚みよりも大きくなる。続いて、たとえばガス圧１．５Ｐａ、ＲＦ電力０．５ｋＷの条件下において、軟磁性材料膜２ａの表面にアルゴンイオンを衝突させるエッチング処理を行なう。このエッチング処理によって、図２Ｂに示すように、軟磁性層２を形成することができる。上記エッチング処理によれば、軟磁性材料膜２ａをその厚み方向において各所略一様に削ることができる。このため、軟磁性層２は、各グルーブＧに対応する部分の方が各ランドＬに対応する部分よりも厚みが大きいものとなる。
【００２８】
次いで、光磁気記録層３および保護層４を順次形成する。光磁気記録層３は、これを構成する複数の層をたとえばスパッタリングによって軟磁性層２上に順次積層していくことにより形成することができる。保護層４は、未硬化の紫外線硬化樹脂をたとえばスピンコート法によって光磁気記録層３上に塗布した後に、紫外線を照射して上記紫外線硬化樹脂を硬化させることにより形成することができる。上記した一連の工程により、光磁気ディスクＤ１を得ることができる。
【００２９】
次に、光磁気ディスクＤ１の作用について説明する。
【００３０】
軟磁性層２の厚みは、グルーブＧおよびランドＬで異なっており、情報記録用トラックであるグルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ１の方が非情報記録用トラックであるランドＬの軟磁性層２の厚みｔ２よりも大である。一方、軟磁性層２は、その全領域にわたって同一の材質とされているため、その飽和磁束密度は各所同一である。よって、軟磁性層２の飽和磁束密度とその厚みの積は、グルーブＧの方がランドＬよりも大である。このため、グルーブＧの軟磁性層２にはランドＬの軟磁性層２よりも多くの磁界が通過可能であり、グルーブＧについてはその磁界集束効果を高めることができるのに対し、ランドＬについてはその効果を弱めることができる。したがって、たとえば磁界変調方式によって光磁気ディスクＤ１のグルーブＧに対して情報の記録を行なう場合に、グルーブＧへの記録は適切に行なうことができる一方、ランドＬへの記録はされ難くなる。その結果、非情報記録用トラックであるランドＬに誤って情報が記録されるクロスライトの発生率が低減する。このように、クロスライトの発生率を低減すれば、トラックピッチを小さくし、光磁気ディスクＤ１の大容量化を図るのに好適となる。
【００３１】
本発明者らは、レーザ波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５の光学ヘッドを用いて、上記した光磁気ディスクＤ１と同様な構造をもつ光磁気ディスクのグルーブおよびランドにマーク長が０．１５μｍの記録マークの書き込みを試み、それぞれのビットエラーレートを調査する実験を行なった。この実験によって、図３に示す結果が得られた。同図において、折れ線Ｌ１はグルーブに記録マークの書き込みを試みた場合の結果を示しており、折れ線Ｌ２はランドに記録マークの書き込みを試みた場合の結果を示している。この実験結果によれば、印加磁界が８０〜２３０〔Ｏｅ〕のいずれの場合においても、グルーブの方がランドよりも適正に情報を記録可能であることが理解できる。この実験結果によっても、光磁気ディスクＤ１について上述した効果が得られることが裏付けられる。
【００３２】
図４は、本発明に係る光磁気記録媒体の他の実施形態を示している。なお、図４においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００３３】
本実施形態の光磁気ディスクＤ２は、上記実施形態とは異なり、ランドＬが情報記録用のトラックである。この光磁気ディスクＤ２は、基板１上に、樹脂層５、軟磁性層２、光磁気記録層３、および保護層４が順次積層された構造を有している。
【００３４】
基板１の上面１１ａは、光磁気ディスクＤ１の基板１の上面１１とは異なり、平面状である。樹脂層５は、たとえば紫外線硬化樹脂からなり、その上面にはグルーブＧとランドＬとを形成するための複数のプリグルーブ５１が形成されている。ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ３は、たとえば１００ｎｍであり、グルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ４は、たとえば７０ｎｍである。このように、光磁気ディスクＤ２では、光磁気ディスクＤ１とは反対に、ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ３がグルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ４よりも大きくなっている。
【００３５】
次に、光磁気ディスクＤ２の製造方法の一例について説明する。
【００３６】
まず、基板１を射出成形法により樹脂成形する。一方、この作業とは別に、図５Ａに示すように、グルーブＧおよびランドＬに対応した所定の凹凸パターンが形成されたガラス製の透明スタンパ６を製作する。この透明スタンパ６の表面には、シリコーン樹脂層７を形成しておく。この処理は、後述するように、樹脂層５を介して基板１と軟磁性層２とを接着させた後に透明スタンパ６を軟磁性層２から剥離させ易くするための処理である。
【００３７】
次に、図５Ｂに示すように、シリコーン樹脂層７上に軟磁性材料膜２ａを成膜した後に、これをエッチング処理することにより、図５Ｃに示すような軟磁性層２に仕上げる。この作業は、光磁気ディスクＤ１の製造方法において述べた軟磁性層２の形成作業と同様であり、軟磁性材料膜２ａの成膜はたとえばスパッタリングにより行ない、上記エッチング処理はアルゴンイオンを軟磁性材料膜２ａの表面に衝突させることにより行なう。このようにすれば、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したのと同様な原理により、軟磁性層２の厚みは、透明スタンパ６の凹部上の部分の方が凸部上の部分よりも大きくなる。
【００３８】
次いで、軟磁性層２を基板１上に転写する作業を行なう。この作業においてはまず、図６Ａに示すように、未硬化の紫外線硬化樹脂５ａを軟磁性層２上にこの軟磁性層２の凹凸の段差よりも大きな厚みを有するように塗布する。なお、図６Ａおよび図６Ｂにおいて、基板１、樹脂層５、および軟磁性層２は、図４に示された状態とは上下反対の姿勢で描かれている。続いて、基板１を紫外線硬化樹脂５ａ上に載置する。その後、透明スタンパ６側から紫外線硬化樹脂５ａに向けて紫外線を照射し、この紫外線硬化樹脂５ａを硬化させる。これにより、樹脂層５を形成することができるとともに、この樹脂層５に軟磁性層２および基板１が接着する。次いで、図６Ｂに示すように、透明スタンパ６およびシリコーン樹脂層７を軟磁性層２から離脱させる。このような作業により、軟磁性層２は樹脂層５上に転写されることとなる。その後、軟磁性層２上に光磁気記録層３および保護層４を上記実施形態と同様な手法により形成する。上記した一連の工程により、光磁気ディスクＤ２を得ることができる。
【００３９】
上記した製造方法によれば、ランドＬの軟磁性層２の厚みｔ３がグルーブＧの軟磁性層２の厚みｔ４よりも大きくされた光磁気ディスクＤ２が容易に得られる。
【００４０】
光磁気ディスクＤ２においては、光磁気ディスクＤ１とは反対に、軟磁性層２の飽和磁束密度とその厚みとの積は、グルーブＧよりもランドＬの方が大きくなり、印加磁界はグルーブＧよりもランドＬの方に効率よく作用することとなる。したがって、光磁気ディスクＤ２は、ランドＬに情報を記録するのに好適となる一方、グルーブＧへの誤った記録が生じ難くなり、光磁気ディスクＤ１と同様にクロスライトの発生を抑制することが可能となる。
【００４１】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されるものではない。本発明に係る光磁気記録媒体の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。同様に、本発明に係る光磁気記録媒体の製造方法における各作業工程の具体的な構成も種々に変更自在である。
【００４２】
たとえば、軟磁性層の材料は、ＦｅＣ系の高透磁率材料でなくてもよく、ＦｅＣｏＮｉ合金などの他の高透磁率材料であってもよい。この軟磁性層の形成方法も、スパッタリングおよびエッチング処理を組み合わせた方法に限定されず、たとえば無電解メッキ法により軟磁性材料膜を基板上に成膜した後にエッチング処理を行なう方法であってもよい。
【００４３】
グルーブおよびランドのそれぞれの軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積を相違させる手段としては、厚みを異ならせる手段に代えて、飽和磁束密度を相違させる手段を採用することもできる。より具体的には、グルーブおよびランドの軟磁性層を飽和磁束密度の異なる材質とすることにより、軟磁性層の飽和磁束密度とその厚みとの積を相違させた構成としてもかまわない。また、グルーブおよびランドのそれぞれの軟磁性層の厚みを相違させる場合の態様としては、一方の軟磁性層の厚みをゼロとすること、すなわちグルーブおよびランドの一方を設けない構成とすることも含まれる。
【００４４】
本発明に係る光磁気記録媒体は、基板の片面のみに光磁気記録層などが設けられたいわゆる片面記録構造に限定されず、基板の表裏両面に光磁気記録層などが設けられたいわゆる両面記録構造とすることもできる。このような構造によれば、大容量化を図ることができる。基板は、樹脂製に限定されず、たとえばガラス製やアルミニウム製であってもよい。基板の形成方法も、射出成形法に限定されず、紫外線硬化樹脂を用いて成形するいわゆる２Ｐ（photo-polymer）法であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明に係る光磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２】
図２Ａおよび図２Ｂは、図１に示す光磁気記録媒体の製造方法の工程を説明する断面図である。
【図３】
図３は、本発明者らが行なった実験結果を示すグラフである。
【図４】
図４は、本発明に係る光磁気記録媒体の他の例を示す断面図である。
【図５】
図５Ａないし図５Ｃは、図４に示す光磁気記録媒体の製造方法の工程を説明する断面図である。
【図６】
図６Ａおよび図６Ｂは、図４に示す光磁気記録媒体の製造方法の工程を説明する断面図である。
【国際調査報告】
2004059634.tif 000009
2004059634.tif 000010
2004059634.tif 000011
2004059634.tif 000012