(57)【要約】この発明は、基板上に、少なくとも放熱層を介して、それぞれ組成成分の異なる３層の磁性膜を積層し、これらの構造の上に所定膜厚の誘電体膜を形成した後、情報を記録しない領域の磁性膜を窒化させ、これらの構造の上に前記誘電体膜を構成する材料をさらに積層させてなる光磁気記録媒体の形成方法を提供するものである。
2004038717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも放熱層を介して、それぞれ組成成分の異なる３層の磁性膜を積層し、これらの構造の上に所定膜厚の誘電体膜を形成した後、情報を記録しない領域の磁性膜を窒化させ、これらの構造の上に前記誘電体膜を構成する材料をさらに積層させてなる光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項２】
基板上に、第１誘電体膜、放熱層、第２誘電体膜をこの順に積層する工程と、前記第２誘電体膜の上に、第１磁性膜と、第１磁性膜よりもキュリー温度の低い第２磁性膜と、第１磁性膜よりも磁壁抗磁力が大きく、かつ第２磁性膜よりもキュリー温度の高い第３磁性膜とをこの順に積層する工程と、前記第３磁性膜の上に、所定膜厚の第４誘電体膜を積層する工程と、情報を記録しない領域の前記第３磁性膜を少なくとも窒化させる工程と、窒化された前記第３磁性膜および第４誘電体膜の上に、第３誘電体膜を積層する工程とを含む光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項３】
前記窒化工程が、第４誘電体膜を積層した後の媒体を、室温かつ窒素雰囲気中に所定時間放置することで行われる請求項２の光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項４】
前記基板が、表面に交互に複数個のランドおよびグルーブを形成した基板であり、隣接するランドとグルーブとの境界部分が傾斜面からなり、前記傾斜面が情報を記録しない領域であり、この傾斜面には前記第４誘電体膜が積層されない程度に第４誘電体膜がランドおよびグルーブ上の第３磁性膜の上に積層されることを特徴とする請求項１，２または３の光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項５】
前記基板が、表面に複数個のグルーブを形成した基板であり、隣接するグルーブの境界部分が凸形状の側壁面から構成され、前記側壁面が情報を記録しない領域であり、この側壁面には前記第４誘電体膜が積層されない程度に、第４誘電体膜がグルーブ上の第３磁性膜の上に積層されることを特徴とする請求項１，２または３の光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項６】
前記基板が、表面に複数個のランドを形成した基板であり、隣接するランドの境界部分が凹形状の側溝から構成され、前記側溝が情報を記録しない領域であり、前記側溝には前記第４誘電体膜が積層されない程度に、第４誘電体膜がランド上の第３磁性膜の上に積層されることを特徴とする請求項１，２または３の光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項７】
少なくとも、相対的に磁壁抗磁力が小さな第１磁性膜と、相対的にキュリー温度の低い第２磁性膜と、相対的に磁壁抗磁力が大きく、かつキュリー温度の高い第３磁性膜とをこの順に積層させた光磁気記録媒体であって、情報を記録しない領域に存在する前記第３磁性膜が選択的に窒化されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項８】
情報を記録する領域にランドおよびグルーブが交互に形成され、隣接するランドおよびグルーブの境界部分が傾斜面から構成され、傾斜面が前記情報を記録しない領域であることを特徴とする請求項７の光磁気記録媒体。
【請求項９】
情報を記録する領域に複数のグルーブが形成され、隣接するグルーブの境界部分が凸形状の側壁面から構成され、側壁面が前記情報を記録しない領域であることを特徴とする請求項７の光記録媒体。
【請求項１０】
情報を記録する領域に複数のランドが形成され、隣接するランドの境界部分が凹形状の側溝から構成され、側溝が前記情報を記録しない領域であることを特徴とする請求項７の光磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、光磁気記録媒体およびその形成方法に関し、特に、磁壁の移動を利用して再生を行う光磁気記録媒体とその形成方法に関する。
【背景技術】  従来から、光ビームを照射して情報の記録・再生を行う光磁気記録媒体が実用化されているが、高密度化された記録媒体の再生特性を向上させるために、磁壁の移動を利用した再生方式の光磁気記録媒体が提案されている（例えば、特開平６−２９０４９６号公報）。
この文献には、順次積層された３つの磁性層を備え、第１磁性層は上層の第３磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく、第２磁性層は第１および第３の磁性層よりもキュリー温度が低く、第３磁性層は相対的に磁壁抗磁力が大きく、かつキュリー温度の高い垂直磁化膜である光磁気記録媒体が記載されている。
ここでは、光ビームの照射により第２磁性層のキュリー温度近傍まで温度を上昇させることにより、第１と第３の磁性層との間の交換結合を切断させ、記録マークの境界部の磁壁を温度勾配によって移動させるようにしている。
そして、この磁壁移動により生ずる第１磁性層の磁化反転を、光磁気信号の変化として検出し、情報を再生している。
この再生方法では、記録マークの前方境界部の磁壁と後方境界部の磁壁とが分離独立して形成されていることが、磁壁の移動を安定化し、再生特性を向上させる上で望ましい。
そこで、磁壁の分離を確実なものとするために、従来は磁性膜の成膜後にトラックの両側の案内溝の部分を高出力のレーザーでアニールして、トラック側部の磁性膜を変質もしくは消失させた後に、記録マークを形成することにより、前後の磁壁を分離させるようにしていた。
また、ランドとグルーブの境界の磁壁を分離するために、ランドとグルーブの間の側壁部分に形成された磁性層を酸化した光メモリ素子が提案されている（特開２０００−２３５７４３号公報参照）。
ここでは、ランド及びグルーブ上の全体にわたって磁性層を形成した後、アルゴンガスを導入した状態で、Ｓｉからなる選択酸化層を磁性層の上に形成し、さらに長時間大気中で保持することにより、側壁に形成された磁性層を選択酸化している。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の文献に記載の光磁気記録媒体では、ディスクの形成後に、一枚一枚のディスクについてレーザアニール処理を行うことが必要であった。したがって、ディスク製造工程が複雑となり、レーザアニール処理をするので、製造安定性も十分ではなく、製造のコストアップになるという問題点があった。また、さらに高密度化が可能ないわゆるランド−グルーブ基板に対しては、この製造方法は適用できないという問題点があった。
また、従来の光メモリ素子では、側壁部分の磁性層を選択酸化させるために、完成媒体には不要な選択酸化層を形成する処理や、その後に長時間大気中に放置しておくか、または酸素ブラズマによる選択酸化処理をする必要があるので、製造工程が複雑で長時間を要し、製造コストのアップの要因となるという問題点があった。
【発明の開示】
この発明は、基板上に、少なくとも放熱層を介して、それぞれ組成成分の異なる３層の磁性膜を積層し、これらの構造の上に所定膜厚の誘電体膜を形成した後、情報を記録しない領域の磁性膜を窒化させ、これらの構造の上に前記誘電体膜を構成する材料をさらに積層させてなる光磁気記録媒体の形成方法を提供するものである。
また、基板上に、第１誘電体膜、放熱層、第２誘電体膜をこの順に積層する工程と、前記第２誘電体膜の上に、第１磁性膜と、第１磁性膜よりもキュリー温度の低い第２磁性膜と、第１磁性膜よりも磁壁抗磁力が大きく、かつ第２磁性膜よりもキュリー温度の高い第３磁性膜とをこの順に積層する工程と、前記第３磁性膜の上に、所定膜厚の第４誘電体膜を積層する工程と、情報を記録しない領域の前記第３磁性膜を少なくとも窒化させる工程と、窒化された前記第３磁性膜および第４誘電体膜の上に第３誘電体膜を積層する工程とを含む光磁気記録媒体の形成方法を提供するものである。
これによれば、光磁気記録媒体の製造の容易化および製造コストの削減ができる。
また、この発明は、少なくとも、相対的に磁壁抗磁力が小さな第１磁性膜と、相対的にキュリー温度の低い第２磁性膜と、相対的に磁壁抗磁力が大きく、かつキュリー温度の高い第３磁性膜とをこの順に積層させた光磁気記録媒体であって、少なくとも情報を記録しない領域に存在する前記第３磁性膜が選択的に窒化されていることを特徴とする光磁気記録媒体を提供するものである。
これによれば、光磁気記録媒体の再生特性の安定化およびＣＮＲの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、この発明の光磁気記録媒体の一実施例の構成図である。
第２図は、この発明の光磁気記録媒体の一実施例の概略断面図である。
第３図は、この発明の光磁気記録媒体の一実施例の製造工程の主要部の説明図である。
第４図は、この発明の光磁気記録媒体において、ランド−グルーブ基板を用いた場合の第４誘電体膜の膜厚とＣＮＲとの関係グラフである。
第５図は、この発明の光磁気記録媒体において、グルーブ基板を用いた場合の第４誘電体膜の膜厚とＣＮＲとの関係グラフである。
第６図は、この発明の光磁気記録媒体において、ランド基板を用いた場合の第４誘電体膜の膜厚とＣＮＲとの関係グラフである。
第７図は、従来の光磁気記録媒体の構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】  この発明は、光磁気記録媒体において情報を記録する必要のない領域の磁性層を窒化することにより、製造の容易化、製造コストの削減及びＣＮＲ特性の向上を図ろうとするものである。
この発明の光磁気記録媒体の形成方法において、前記窒化工程は、第４誘電体膜を積層した後の媒体を室温かつ窒素雰囲気中に所定時間放置すればよい。
また、前記基板としては、表面に交互に複数個のランドおよびグルーブを形成した基板を用いることができ、この場合は、隣接するランドとグルーブとの境界部分が傾斜面からなり、前記傾斜面が情報を記録しない領域であり、この傾斜面には前記第４誘電体膜が積層されない程度に第４誘電体膜がランドおよびグルーブ上の第３磁性膜の上に積層されるようにしてもよい。
また、前記基板として、表面に複数個のグルーブが形成された基板を用いる場合、隣接するグルーブの境界部分が凸形状の側壁面から構成され、前記側壁面が情報を記録しない領域であり、この側壁面には前記第４誘電体膜が積層されない程度に、第４誘電体膜がグルーブ上の第３磁性膜の上に積層されるようにしてもよい。
さらに、前記基板として、表面に複数個のランドが形成された基板を用いる場合、隣接するランドの境界部分が凹形状の側溝から構成され、前記側溝が情報を記録しない領域であり、前記側溝には前記第４誘電体膜が積層されない程度に、第４誘電体膜がランド上の第３磁性膜の上に積層されるようにしてもよい。
この発明において、「磁壁抗磁力」とは、磁性膜の中の磁区の境界に形成されている磁気的な壁を移動させるのに必要な力を言う。たとえば磁気的な壁を移動させにくいものほど、磁壁抗磁力が大きい。
基板上に形成される各層は、スパッタ装置内に配置された各種材料のターゲットをスパッタガスでスパッタリングすることにより形成することができる。
以下、図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳述する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
〈光磁気記録媒体の構成〉
図１に、この発明の光磁気記録媒体の一実施例の構成図を示す。
図１に示すように、この発明の光磁気記録媒体は、
基板１の上に、第１誘電体膜２、放熱層３、第２誘電体膜４、第１磁性膜５、第２磁性膜６、第３磁性膜７、第４誘電体膜８１、および第３誘電体膜８２を、この順に形成したものである。
以下に、各層の膜厚および材料の一実施例を示す。
基板１：１．２ｍｍ；ガラス
第１誘電体膜２：５ｎｍ；ＳｉＮ
放熱層３：３０ｎｍ；Ａｇ
第２誘電体膜４：３０ｎｍ；ＳｉＮ
第１磁性膜５：６０ｎｍ；Ｔｂ２７Ｆｅ５７Ｃｏ１６
第２磁性膜６：１０ｎｍ；Ｔｂ２０Ｆｅ７９Ｃｏ１
第３磁性膜７：３０ｎｍ；Ｇｄ２７Ｆｅ６２Ｃｏ１１
第４誘電体膜８１：２ｎｍ；ＳｉＮ
第３誘電体膜８２：５３ｎｍ；ＳｉＮ
上記各層の材料は、一実施例であり、必要に応じて他の材料を採用してもよい。また、この実施例の媒体は基板とは異なる第３誘電体膜８２側から光を照射するタイプの媒体（フロントサーフェス媒体）である。
もちろん、この発明の媒体構成は、通常用いられている基板１側から光を入射させるタイプの媒体にも適用できるが、この場合には、第１磁性膜５と第３磁性膜７の材料及び膜厚は逆にする。
なお、第３誘電体膜側から光を照射するフロントサーフェス媒体は、膜厚の厚い基板を介さずに光が磁性膜に届くので、対物レンズを小さくでき、基板側から光を照射する媒体よりも高密度化することができる。
この発明の基板１としては、ガラスの他、Ａｌ合金や、ＳｉなどのＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）用材料を用いてもよい。
第１誘電体膜２としては、Ｃ，ＳｉＯ２，Ｙ−ＳｉＯ２，ＡｌＮなどでもよい。
第２誘電体膜４としては、Ｃ，ＳｉＯ２，Ｙ−ＳｉＯ２，ＺｎＳｉＯ２，ＡｌＯ，ＡｌＮなどの酸化物あるいは窒化物を用いてもよい。
第３および第４誘電体膜８１，８２としては、ＳｉＯ２，ＺｎＳｉＯ２，ＡｌＯ，ＡｌＮなどの酸化物あるいは窒化物を用いてもよい。
放熱層３としては、ＡｌＴｉ，ＡｌＣｒなどのＡｌ合金や、Ａｇ、Ａｕ，Ｐｔ及びこれらの金属を主成分とした合金などを用いてもよい。
第１磁性膜５は、ＴｂＦｅＣｏの他、ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏなどの希土類−遷移金属を用いてもよい。
第２磁性膜６は、ＴｂＦｅＣｏの他、ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏなどの希土類−遷移金属を用いてもよい。
第３磁性膜７は、ＧｄＦｅＣｏの他、ＧｄＦｅＣｏＡｌ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏなどの希土類−遷移金属を用いてもよい。
ここで、第１磁性膜５は、第３磁性膜７よりも相対的に磁壁抗磁力が高くなるように材料および組成を選択する。
また、第２磁性膜６は、そのキュリー温度が第１および第３磁性膜（５，７）よりも低くなるように、材料および組成を選択する。
また、第３磁性膜７は、第１および第２磁性膜（５，６）よりも、磁壁抗磁力が低く、キュリー温度が高くなるように、材料および組成を選択する。
図１において、第３および第４誘電体膜（８１，８２）は、いずれもＳｉＮであり、膜厚が異なるだけである。
ただし、後述するように、比較的薄い第４誘電体膜８１を形成し、第１〜第３磁性層（５，６，１）を窒化する処理を実行した後に、第３誘電体膜８２を形成する。第３および第４誘電体膜を一度に形成してしまわないのは、５５ｎｍ程度の厚い誘電体膜を磁性膜の上に形成すると、その下層の磁性膜の十分な窒化ができないからである。
また、第４誘電体膜８１の膜厚は、情報を記録しない領域には形成されず、情報を記録する領域のＣＮＲを十分確保しつつ、情報を記録する領域の磁性層は窒化されない程度の厚さとする。このために、第４誘電体膜８１の膜厚は、１〜１０ｎｍの範囲内とすることが好ましい。
また、エンハンスメントのために、第４誘電体膜８１と第３誘電体膜８２との合計膜厚が５５ｎｍ程度となるように、両誘電体膜の膜厚を調整すればよい。さらに、光学，熱的な条件調整のためにはこの合計膜厚を調整すればよい。
図１に示したこの発明の光磁気記録媒体は、基板として、（ａ）ランド−グルーブ基板、（ｂ）グルーブ基板、（ｃ）ランド基板のいずれにも適用できる。特に、従来の媒体のように、レーザアニール処理をしていた場合には、ランドまたはグルーブ上の磁性層を消失させていたので、（ａ）ランド−グルーブ基板は使用できなかったが、この発明では、（ａ）ランド−グルーブ基板も使用できるので、高密度の光磁気記録媒体を提供することができる。
図２に、この発明の一実施例において、３つの基板に形成した光磁気記録媒体の概略断面図を示す。
ここでは、説明のため、図１に示した第１誘電体膜２から第３磁性膜７までを区別して表示していないが、実際には層構造が形成されている。
また、第３磁性層７の上に、第４および第３誘電体膜（８１，８２）が形成されるが、正確な膜厚を反映した図面ではない。
図２（ａ）は、ランド−グルーブ基板の場合を示しているが、ランド２１およびグルーブ２２の平坦な部分が情報の記録領域であり、この領域のランド２１とグルーブ２２に形成された磁性膜（５，６，７）で情報が記録・再生される。
また、ランド２１とグルーブ２２との境界部分、すなわち図２（ａ）に示した傾斜面の領域Ａおよび領域Ｂの磁性膜（５，６，７）は窒化処理されており、情報が記録・再生されない領域である。情報が記録・再生されない領域Ａ，Ｂが窒化されているので、ランド２１の情報記録領域と、グルーブ２２の情報記録領域とが磁気的に分離され、情報の再生時の信頼性を向上させることができる。
図２（ｂ）は、グルーブ基板であるが、凸形状の側壁面の部分の基板表面に形成された領域Ａおよび領域Ｂの中の磁性膜を窒化することにより、隣接するグルーブ２２の平坦部分が磁気的に分離される。
図２（ｂ）では、グルーブ２２の平坦部分（トラックピッチ０．４μｍ程度）が情報の記録領域であり、凸形状の側壁面は記録領域としては用いられず、サーボトラックのために用いられる。
図２（ｃ）は、ランド基板であるが、凹形状の側溝に形成された領域Ａおよび領域Ｂの中の磁性膜（５，６，７）を窒化することにより、隣接するランド２１の平坦部分が磁気的に分離される。
図２（ｃ）では、ランド２１の平坦部分（トラックピッチ０．４μｍ程度）が情報の記録領域であり、凹形状の側溝は記録領域としては用いられず、サーボトラックのために用いられる。
〈光磁気記録媒体の形成方法〉
次に、この発明の一実施例の媒体の各層の形成方法を説明する。
まず、図２に示したようないずれかの表面形状を持つ基板１を作成する。ここで、基板１は、金属やＰＣ（ポリカーボネート）などのプラスチックを用いて形成することができる。
次に、図１に示した基板上の各層（２〜８２）を形成するために、ＤＣマグネトロンスパッタ装置内の所定の位置に基板１を設置する。
そして、各層を形成するのに必要なターゲットを、基板１と対向する位置に配置し、Ａｒガス等の反応性ガス雰囲気中で反応性スパッタを順次行う。
反応性スパッタは、自公転しながらターゲットの近傍を回転するテーブルに基板１を設置して行うか、または基板を固定したままターゲットを回転させながら行う。また、反応性スパッタは、室温で行う。
図３に、この発明の第１実施例の光磁記記録媒体の形成工程の主要部について示す。
図３では、ランド−グルーブ基板を用いた場合の断面構造を示しているが、グルーブ基板およびランド基板でも形成工程の順序および条件は同様である。基板の表面形状が異なるために、積層構造は異なるが、窒化される領域はいずれも記録されない領域である。
第１実施例の各層の形成は、次の順序で行う。
〔工程１〕第１誘電体膜２の形成
ターゲット：Ｓｉ
スパッタガス：Ａｒガス、Ｎ２ガス
流量比：Ａｒ：Ｎ２＝２：１
ガス圧：０．３Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、第１誘電体膜２としてのＳｉＮを、基板１上に膜厚５ｎｍ程度形成する。
〔工程２〕放熱層３の形成
ターゲット：Ａｇ
スパッタガス：Ａｒガス
ガス圧：０．１Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、放熱層３としてのＡｇ膜を、第１誘電体膜２の上に、膜厚３０ｎｍ程度形成する。
〔工程３〕第２誘電体膜４の形成
ターゲット：Ｓｉ
スパッタガス：Ａｒガス、Ｎ２ガス
流量比：Ａｒ：Ｎ２＝２：１
ガス圧：０．３Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、第２誘電体膜４としてのＳｉＮを、放熱層３の上に、膜厚３０ｎｍ程度形成する。
〔工程４〕第１磁性膜５の形成
ターゲット：Ｔｂ２７Ｆｅ５７Ｃｏ１６の合金ターゲット
スパッタガス：Ａｒガス
ガス圧：０．５Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、第１磁性膜５としてのＴｂ２７Ｆｅ５７Ｃｏ１６を、第２誘電体膜４の上に、膜厚６０ｎｍ程度形成する。ここで、第１磁性膜５のキュリー温度は２６０度となり、次に形成される第２磁性膜６よりも高い温度である。
〔工程５〕第２磁性膜６の形成
ターゲット：Ｔｂ２０Ｆｅ７９Ｃｏ１の合金ターゲット
スパッタガス：Ａｒガス
ガス圧：０．５Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、第２磁性膜６としてのＴｂ２０Ｆｅ７９Ｃｏ１を、第１磁性膜５の上に、膜厚１０ｎｍ程度形成する。ここで、第２磁性膜６のキュリー温度は１３０度程度で、第１および第３磁性膜（５，７）よりも低い。
〔工程６〕第３磁性膜７の形成
ターゲット：Ｇｄ２７Ｆｅ６２Ｃｏ１１の合金ターゲット
スパッタガス：Ａｒガス
ガス圧：０．５Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、第３磁性膜７としてのＧｄ２７Ｆｅ６２Ｃｏ１１を、第２磁性層６の上に、膜厚３０ｎｍ程度形成する。ここで、第３磁性膜７のキュリー温度は２４０度となり、第２磁性膜６よりも高い。
なお、第１、第２および第３磁性膜の組成比は、上記組成比に限定するものではなく、第１および第３磁性膜（５，７）のキュリー温度が第２磁性膜６のキュリー温度よりも高くなり、磁壁移動タイプとなるように、各磁性層の組成比を選択すればよい。
図３（ａ）は、基板１上に、第１誘電体膜２から第３磁性膜７までを形成した後の概略断面図を示している。ここで、ランドとグルーブの境界部分、すなわち情報を記録しない部分にも磁性膜（５，６，７）が形成されているが、この境界部分は、傾斜面となっているので、情報を記録するランド２１およびグルーブ２２の平坦部分よりも薄い膜厚で形成される。
傾斜面で磁性膜等の膜厚が薄くなるのは、反応性スパッタをするときのスパッタ粒子の指向性によるものと考えられる。一般に、マグネトロンスパッタ装置では、基板の平坦部分に均一に製膜するために、スパッタ粒子は、基板上方から基板に対して垂直に飛来するようにしている。すなわち、垂直方向の指向性の強いスパッタ装置では、傾斜面に付着することの多い斜め方向に飛来する粒子の数は少ないので、傾斜面の膜厚は薄くなる。
〔工程７〕第４誘電体膜８１の形成
ターゲット：Ｓｉ
スパッタガス：Ａｒガス、Ｎ２ガス
流量比：Ａｒ：Ｎ２＝２：１
ガス圧：０．３Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、第４誘電体膜８１としてのＳｉＮを、第３磁性膜７の上に、膜厚２ｎｍ程度形成する。ここで、第４誘電体膜８１の膜厚は、次の窒化処理で、隣接する記録領域が磁気的に分離される程度に、記録領域でない部分の磁性膜（５，６，７）が十分に窒化されるように、選択する必要があり、２ｎｍに限るものではない。
第４誘電体膜８１も、境界部分の傾斜面にいくらか積層されるが、前記したようなスパッタ装置の垂直指向性のために、傾斜面上ではランドおよびグルーブの平坦部分に比べて、かなり薄く形成される。
また、第４誘電体膜８１を形成するときに、スパッタ粒子の垂直方向の指向性を厳密に管理し、かつ基板の傾斜角を最適化した条件のもとでは、第４誘電体膜８１を形成するスパッタ粒子が、傾斜面にはほとんど付着しないように制御できる。
図３（ｂ）は、第４誘電体膜８１を形成した後の断面図を示している。同図に示すように、第４誘電体膜８１は、他の層（２〜７）と同様に、ランド２１およびグルーブ２２の平坦部分に形成されるが、ランドとグルーブの境界部分（傾斜面）にはほとんど形成されないようにできる。このため、次の工程８の窒化処理では、第４誘電体膜８１が形成されない境界部分、すなわち傾斜面の部分の磁性膜が窒化される。
なお、後述するように、従来の光磁気記録媒体と同等か、それ以上のＣＮＲを確保するためには、第４誘電体膜８１の膜厚を数ｎｍ程度（１〜１０ｎｍ）とすることが好ましい。特に、例えばランド−グルーブ基板であれば、４５ｄＢ以上のＣＮＲを得るためには、第４誘電体膜８１の膜厚は、２〜５ｎｍ程度が良い。
〔工程８〕磁性膜の窒化処理
工程７の後の媒体について、ガス圧１．０ＰａのＮ２ガスをスパッタ装置の中に導入し、室温で５分間程度放置することにより、窒化処理を行う。
ここで、各磁性膜（５，６，７）は、例えば、ランド−グルーブ基板の平坦部分と境界部分のどちらにも積層されているが、境界部分は傾斜面となっているので、各磁性膜の膜厚は、平坦部分よりも薄い。また、境界部分には第４誘電体膜は積層されない。したがって、膜厚の薄い境界部分（図２の領域Ａ，Ｂ）の磁性膜が、窒化されることになる。
また、あまりに長時間Ｎ２ガスの雰囲気中に媒体をさらすと、窒化してほしくない記録領域の部分も窒化が進行してしまう。
そこで、ランド−グルーブ基板のランドとグルーブの境界部分（傾斜面）、グルーブ基板の凸形状の側壁面、またはランド基板の凹形状の側溝の領域のみが窒化される程度の時間だけ放置することが好ましいので、放置時間は５分に限るものではない。
図３（ｃ）は、窒化処理をした後の断面図を示している。この窒化処理により、ランド２１とグルーブ２２の境界部分に存在する磁性膜（５，６，７）が窒化され、窒化膜２５，２６が形成される。
この窒化膜２５，２６の部分では、磁性が消失しているので、情報は記録できない。したがって、隣接するランド２１の平坦部分とグルーブ２２の平坦部分の磁性膜（５，６，７）は、窒化膜２５，２６によって磁気的に分離される。
また、磁性膜は、３つの層（５，６，７）からなるが、隣接する記録領域の磁性膜を磁気的に分離するためには、少なくとも第３磁性膜７を窒化すればよい。したがって、積層された磁性膜（５，６，７）および第４誘電体膜８１の膜厚や、要求される記録特性等を考慮して、適切な放置時間を選択すればよい。
〔工程９〕第３誘電体膜８２の形成
ターゲット：Ｓｉ
スパッタガス：Ａｒガス、Ｎ２ガス
流量比：Ａｒ：Ｎ２＝２：１
ガス圧：０．３Ｐａ
投入電力：０．５ｋｗ
上記条件のもとで、第３誘電体膜８２としてのＳｉＮを、第４誘電体膜８１の上に、膜厚５３ｎｍ程度形成する。ここで、膜厚は５３ｎｍに限るものではなく、第４誘電体膜８１の膜厚との合計が５５ｎｍ程度となるように設定すればよい。
第４誘電体膜８１を１〜１０ｎｍの間で形成したとすると、第３誘電体膜８２は５４〜４５ｎｍ程度形成すればよい。
以上の工程１〜９により、図３（ｄ）に示すようなこの発明の光磁気記録媒体が完成される。
この形成工程では、従来のようにレーザアニールという工程を含まず、窒化処理を除く全ての工程が室温で行う反応性スパッタであるので、形成工程をスムーズに進行させることができ、製造コストを削減することができる。また、酸化処理のように後で再生特性が劣化することもなく、安定性の高い再生を行うことができる。
〈光磁気記録媒体の再生特性〉
次に、この発明の光磁気記録媒体の再生特性について説明する。
再生特性を調べるために、次のような評価実験を行った。
評価装置：スペクトルアナライザー
光学系：対物レンズＮＡ＝０．８５、波長４０５ｎｍ
記録：レーザストローブ磁界変調記録方式
記録周波数５０ＭＨｚ（＝０．１５μｍ）
評価値：ＣＮＲ（信号対雑音比ｄＢ）
比較のために、図７に示した従来の媒体で、第３磁性膜７の形成後に記録しない領域の磁性膜をレーザアニールしたものと、レーザアニールしないで、第３誘電体膜８を形成したものを作成した。
レーザアニールをした従来の媒体としては、グルーブ基板とランド基板を用い、レーザアニールをしない従来の媒体としては、ランド−グルーブ基板を含む３種類の基板を用いた。
また、従来の媒体において、基板１に形成する第１誘電体膜２から第３磁性層７までは、この発明の形成工程のうち工程１から工程６に示したのと同一の条件および同一の膜厚で形成した。第３誘電体膜８は、工程９と同一の条件で膜厚が５３ｎｍとなるように形成した。
レーザアニールをする場合は、第３誘電体膜８の形成前に第３磁性層７の記録をしない領域に対して、高出力のレーザを照射してレーザアニールを行った。
また、この発明の媒体において、窒化処理の効果を確認するために、窒化処理の時間を５分間に固定し、第４誘電体膜８１の膜厚を１ｎｍから１０ｎｍまで１ｎｍ単位で変化させたものをそれぞれ作成した。
図４に、ランド−グルーブ基板を用いた場合のこの発明の媒体の再生時におけるＣＮＲ（ｄＢ）、図５に、グルーブ基板を用いた場合のＣＮＲ（ｄＢ）、図６に、ランド基板を用いた場合のＣＮＲ（ｄＢ）を示す。いずれも、横軸は第４誘電体膜８１の膜厚（ｎｍ）である。
（ａ）ランド−グルーブ基板の再生特性
まず、ランド−グルーブ基板の場合、レーザアニールをしない従来の媒体は、磁壁が分離されていないため、再生時に磁区拡大は生じず、再生不良となった。
一方、この発明の媒体では、図４に示すように第４誘電体膜８１の膜厚が１ｎｍおよび１０ｎｍの場合には、ＣＮＲは３７ｄＢ程度で若干悪いが、２ｎｍから７ｎｍの範囲内では、ＣＮＲ＝４２〜４６ｄＢの範囲内にあり、実用的な数値を示した。
特に、第４誘電体膜８１の膜厚を２ｎｍとしたとき、ＣＮＲ＝４５．５ｄＢを示しており、磁区拡大が十分に行われ、窒化の効果が最も大きかった。
第４誘電体膜８１の膜厚が１ｎｍ程度以下では、記録領域であるランドおよびグルーブの平坦部分も窒化されている可能性が高いので、ＣＮＲが低くなると考えられる。
また、１０ｎｍ以上の膜厚になると、ランドとグルーブの境界部分である傾斜面にも第４誘電体膜８１が積層されていると考えられ、この境界部分の窒化処理が不十分となったために、磁性膜の分離が不完全となり、ＣＮＲが低くなると考えられる。
したがって、ランド−グルーブ基板の場合、第４誘電体膜８１の膜厚を２ｎｍから７ｎｍの範囲の適切な数値を選べば、再生時に安定した磁区拡大が生じ、実用上良好なＣＮＲを得ることができる。
（ｂ）グルーブ基板の再生特性
次に、グルーブ基板の場合、レーザアニールをしない従来の媒体では、再生時の磁区拡大は生じず、再生不良となった。
また、レーザアニールをした従来の媒体では、磁区拡大による再生が可能であり、ＣＮＲは４３．０ｄＢであった。
一方、この発明の媒体では、図５に示すように、第４誘電体膜８１の膜厚が２〜５ｎｍの範囲で、従来の媒体のＣＮＲよりも高いＣＮＲを示した。特に、図５によれば、膜厚が３ｎｍの時に、ＣＮＲ＝４６．０ｄＢとなり、窒化の効果が最も大きかった。
したがって、グルーブ基板の場合も、この発明の媒体の第４誘電体８１の膜厚を適切に選べば、再生時に安定した磁区拡大が生じ、実用上良好なＣＮＲを得ることができる。
（ｃ）ランド基板の再生特性
次に、ランド基板の場合、レーザアニールをしない従来の媒体では、再生時の磁区拡大は生じず、再生不良となった。
また、レーザアニールをした従来の媒体では、磁区拡大による再生が可能であり、ＣＮＲは４２．５ｄＢであった。
一方、この発明の媒体では、図６に示すように、第４誘電体膜８１の膜厚が２〜６ｎｍの範囲で、従来の媒体のＣＮＲよりも高いＣＮＲを得た。特に、図６によれば、膜厚が３ｎｍの時に、ＣＮＲ＝４５．５ｄＢとなり、窒化の効果が最も大きかった。
したがって、ランド基板の場合も、第４誘電体膜８１の膜厚を適切に選べば、再生時に安定した磁区拡大が生じ、実用上良好なＣＮＲを得ることができる。
このように、この発明の光磁気記録媒体では、積層された磁性膜の上に、所定膜厚の誘電体膜を形成した後に、情報の記録領域ではない部分の磁性膜を窒化させているので、安定した再生特性を有し、実用上良好なＣＮＲを得ることができる。
また、従来の媒体のように、レーザアニールという工程をする必要がないので、製造工程の容易化、製造コストの削減をすることができ、窒化処理をして磁壁の分離をしているので、再生特性がより安定しかつ劣化のない光磁気記録媒体を提供できる。
さらに、この発明の積層構造の媒体は、ランド−グルーブ基板にも適応でき、高密度媒体における製造コストの削減と再生特性を向上できる。
【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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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも放熱層を介して、それぞれ組成成分の異なる３層の磁性膜を積層し、これらの構造の上に所定膜厚の誘電体膜を形成した後、情報を記録しない領域の磁性膜を窒化させ、これらの構造の上に前記誘電体膜を構成する材料をさらに積層させてなる光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項２】
基板上に、第１誘電体膜、放熱層、第２誘電体膜をこの順に積層する工程と、前記第２誘電体膜の上に、第１磁性膜と、第１磁性膜よりもキュリー温度の低い第２磁性膜と、第１磁性膜よりも磁壁抗磁力が大きく、かつ第２磁性膜よりもキュリー温度の高い第３磁性膜とをこの順に積層する工程と、前記第３磁性膜の上に、所定膜厚の第４誘電体膜を積層する工程と、情報を記録しない領域の前記第３磁性膜を少なくとも窒化させる工程と、窒化された前記第３磁性膜および第４誘電体膜の上に、第３誘電体膜を積層する工程とを含む光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項３】
前記窒化工程が、第４誘電体膜を積層した後の媒体を、室温かつ窒素雰囲気中に所定時間放置することで行われる請求項２の光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項４】
前記基板が、表面に交互に複数個のランドおよびグルーブを形成した基板であり、隣接するランドとグルーブとの境界部分が傾斜面からなり、前記傾斜面が情報を記録しない領域であり、この傾斜面には前記第４誘電体膜が積層されない程度に第４誘電体膜がランドおよびグルーブ上の第３磁性膜の上に積層されることを特徴とする請求項１，２または３の光磁気記録媒体の形成方法。
【請求項５】
前記基板が、表面に複数個のグルーブを形成した基板であり、隣接するグルーブの境界部分が凸形状の側壁面から構成され、前記側壁面が情報を記録しない領域であり、この側壁面には前記第４誘電体膜が積層されない程度に、第４誘電体膜がグルーブ上の第３磁性膜の上に積層されることを特徴とする請求項１，２または３の光磁気記録媒体の形成方法。
【国際調査報告】
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