(57)【要約】光磁気記録媒体は、基板上に形成された光学位相ピット上に光磁気記録薄膜を形成し、位相ピット信号とその上に形成した記録膜の信号の両方を再生可能な光磁気記録媒体において、基板に形成された位相ピットの光学深さをＸ（λ）、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記位相ピットの変調度をＹ（％）としたとき、以下の条件を満足する。            ３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７            ０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １６≦Ｙ≦３０  これにより、ＭＯ信号と位相ピット信号とのジッターを所望の１０％以下に抑え、且つクラックを発生せず、繰り返し記録特性も充分な光磁気記録媒体をえることができる。
2004081930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された光学位相ピット上に光磁気記録薄膜を形成し、光学位相ピット信号とその上に形成した記録膜の信号の両方を再生可能な光磁気記録媒体において、
基板に形成された位相ピットの光学深さをＸ（λ）、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記位相ピットの変調度をＹ（％）としたとき、
３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７
０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １６≦Ｙ≦３０
の条件を満足するよう構成された
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
請求の範囲１の光磁気記録媒体において、
前記条件の内、１９≦Ｙ≦２６
の条件を満足するよう構成された
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項３】
請求の範囲１の光磁気記録媒体において、
前記変調度は、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記光磁気記録媒体の前記位相ピットのないスペース部の反射光レベルと、前記スペース部の反射レベルと前記位相ピットのあるマーク部の反射レベルとの差との比で定義される
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項４】
請求の範囲１の光磁気記録媒体において、
前記光磁気記録膜は、第１誘電体層と記録層と第２誘電体層と反射層からなる構成を有する
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項５】
請求の範囲４の光磁気記録媒体において、
前記第１誘電体層が、スパッタ成膜されたＳｉＮで構成された
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項６】
請求の範囲４の光磁気記録媒体において、
前記記録層がＴｂＦｅＣｏを主原料とする薄膜からなる
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項７】
位相ピットが形成された基板に光磁気記録膜が形成された光磁気記録媒体に対し、光を照射し、且つ前記光情報記録媒体よりの戻り光から、前記位相ピットにより変調された光強度をＲＯＭ信号として検出するとともに、前記戻り光が前記光磁気記録膜により変調された偏光方向成分の差動振幅をＲＡＭ信号として検出する光学ヘッドと、
前記光磁気記録膜への記録のため、情報記録媒体に磁界を印加する磁界印加ユニットと、
少なくとも前記光学ヘッドを前記光情報記録媒体の所望位置にアクセスするためのトラックアクチュエータとを有し、
前記光磁気記録媒体は、
基板に形成された位相ピットの光学深さをＸ（λ）、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記位相ピットの変調度をＹ（％）としたとき、
３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７
０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １６≦Ｙ≦３０
の条件を満足するよう構成された
ことを特徴とする光磁気記録装置。
【請求項８】
請求の範囲７の光磁気記録装置において、
前記光磁気記録媒体は、前記条件の内、１９≦Ｙ≦２６
の条件を満足するよう構成された
ことを特徴とする光磁気記録装置。
【請求項９】
請求の範囲７の光磁気記録装置において、
前記光磁気記録媒体の前記変調度は、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記光磁気記録媒体の前記位相ピットのないスペース部の反射光レベルと、前記スペース部の反射レベルと前記位相ピットのあるマーク部との差との比で定義される
ことを特徴とする光磁気記録装置。
【請求項１０】
請求の範囲７の光磁気記録装置において、
前記光磁気記録媒体の前記光磁気記録膜は、第１誘電体層と記録層と第２誘電体層と反射層からなる構成を有する
ことを特徴とする光磁気記録装置。
【請求項１１】
請求の範囲１０の光磁気記録装置において、
前記光磁気記録媒体の前記第１誘電体層が、スパッタ成膜されたＳｉＮで構成された
ことを特徴とする光磁気記録装置。
【請求項１２】
請求の範囲１０の光磁気記録装置において、
前記光磁気記録媒体の前記記録層がＴｂＦｅＣｏを主原料とする薄膜からなる
ことを特徴とする光磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、基板上に形成された光学位相ピットによるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と光磁気記録膜によるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）との両方の機能を持つ光磁気記録媒体及び光磁気記録装置に関し、特に、両者を良好に再生するための光磁気記録媒体及び光磁気記録装置に関する。
【背景技術】  図２１は、従来のＩＳＯ規格の光磁気デイスクの平面図、図２２は、そのユーザーエリアの拡大図、図２３は、その断面図、図２４は、その位相ピットとＭＯ信号の関係図である。図２１に示すように、光磁気デイスク７０は、リードインエリア７１と、リードアウトエリア７２と、ユーザーエリア７３に分割されている。リードインエリア７１とリードアウトエリア７２は、ポリカーボネイト基板に、凹凸により形成された位相ピットで構成されるＲＯＭエリアである。このＲＯＭエリアとなる位相ピットの深さは、再生時の光強度変調が最大になるように設定される。リードインエリア７１とリードアウトエリア７２の間がユーザーエリア７３であり、ユーザーが自由に情報を記録できるＲＡＭエリアである。
図２２のユーザーエリア７３の拡大図に示すように、トラッキングガイドとなるグルーブ７４に挟まれたランド７５に、ヘッダー部７６となる位相ピット７８とユーザデータ部７７を有している。ユーザデータ部７７は、グルーブ７４に挟まれた平坦なランド７５であって、光磁気信号として記録される。
光磁気信号の読み出しの際は、弱いレーザー光を当てることにより、レーザー光の偏光面が記録層の磁化の向きによって極カー効果によって変わり、この時の反射光の偏光成分の強弱により信号の有無を判断する。これによりＲＡＭ情報の読み出しが可能である。
このような光磁気デイスクメモリーの特徴を生かす研究開発が進められ、例えば、特開平６−２０２８２０号公報には、ＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生可能なコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光デイスクが、開示されている。
かかるＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生が可能な光磁気記録媒体７４は、図２３に示す半径方向の断面構造を有し、一例として、ポリカーボネイト等の基板７４Ａ、誘電体膜７４Ｂ、ＴｂＦｅＣｏ等の光磁気記録膜７４Ｃ、誘電体膜７４Ｄ、Ａｌ膜７４Ｅと，保護層としてＵＶ硬化膜７４Ｆを積層して構成される。
かかる構造の光磁気記録媒体において、図２３及び図２４に示すようにＲＯＭ情報は，基板７４Ａの位相ピットＰＰにより固定記録され、ＲＡＭ情報ＯＭＭは位相ピットＰＰ列に、光磁気記録により記録される。なお，図２４における半径方向のＡ−Ｂ線方向の断面が，図２３に一致する。図２４に示す例では，位相ピットＰＰがトラッキングガイドとなるので，図２２に示したようなグルーブ７４は設けていない。
このようなＲＯＭ情報とＲＡＭ情報を同一記録面に有する光情報記録媒体において、位相ピットＰＰからなるＲＯＭ情報と光磁気記録ＯＭＭからなるＲＡＭ情報を同時に再生するためには多くの課題が存在する。
第１に，ＲＯＭ情報とともにＲＡＭ情報を安定に再生するには、ＲＯＭ情報読み出しにおいて生じる光強度変調が，ＲＡＭ情報再生のノイズ原因の一つとなる。このために，本出願人は、ＰＣＴ／ＪＰ０２／００１５９（国際出願日２００２年１月１１日）の国際出願において、ＲＯＭ情報の読み出しに伴う光強度変調信号を，読み出し駆動用レーザーに負帰還させることにより、光強度変調ノイズを低減させることを提案している。しかし、ＲＯＭ情報の光強度変調度が大きい場合には、これだけでは、ノイズ低減効果が十分ではないという問題があった。
第２に、高速でレーザー強度をフィードバック制御することが困難であるという問題もある。
【発明の開示】
従って、本発明の目的は、位相ピットからなるＲＯＭ情報と光磁気記録によるＲＡＭ情報を安定に同時再生するための光磁気記録媒体及び光磁気記録装置を提供することにある。
又、本発明の他の目的は、記録媒体の構造により、ＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の再生信号のジッターを所定の範囲内に抑えるための光磁気記録媒体及び光磁気記録装置を提供することにある。
更に、本発明の別の目的は、ＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の再生信号のジッターを所定の範囲内に抑えるとともに、クラックを発生せず、且つ繰り返し記録耐久性も充分である光磁気記録媒体及び光磁気記録装置を提供することにある。
この目的の達成のため、本発明の光磁気記録媒体及び装置は、基板上に形成された光学位相ピット上に光磁気記録薄膜を形成し、位相ピット信号とその上に形成した記録膜の信号の両方を再生可能な光磁気記録媒体が、基板に形成された位相ピットの光学深さをＸ（λ）、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記位相ピットの変調度をＹ（％）としたとき、以下の条件を満足する。
３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７
０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １６≦Ｙ≦３０
これにより、ＭＯ信号と位相ピット信号とのジッターを所望の１０％以下に抑え、且つクラックを発生せず、繰り返し記録特性も充分な光磁気記録媒体をえることができる。
更に、好ましくは、位相ピットの光学深さをＸ（λ）、変調度をＹ（％）としたとき、以下の条件を満足する。
３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７
０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １９≦Ｙ≦２６
これにより、ＭＯ信号と位相ピット信号のジッターをよりマージンのある８％以下に抑えることができる。
又、好ましくは、前述の薄膜が、誘電体薄膜と記録膜であり、更に、好ましくは、誘電体薄膜が、ＳｉＮであることにより、優れた耐久性能を持つ光磁気媒体を実現できる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の一実施の形態に使用される光磁気記録媒体の断面図である。
図２は、図１に示す光磁気記録媒体におけるＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の記録状態を説明する斜視図である。
図３は、図１の光磁気記録媒体の製造のためのスパッタ装置の構成図である。
図４は、図３のＡｒ流量とチャンバー内圧力の関係図である。
図５は、本発明の評価対象である変調度の説明図である。
図６は、本発明の評価対象である信号ジッターの説明図である。
図７は、本発明によるＡｒ圧と変調度の関係図である。
図８は、本発明による変調度とＲＯＭ信号とＲＡＭ信号ジッターの関係図である。
図９は、本発明によるＡｒ圧と信号ジッターの関係図である。
図１０は、本発明によるヒートショック試験によるクラック観察結果の関係図である。
図１１は、本発明による光学位相ピット深さと変調度の関係図である。
図１２は、本発明による光学位相ピット深さと変調度との設定範囲を示す関係図である。
図１３は、本発明の他の実施の形態の光磁気記録媒体の断面図である。
図１４は、本発明の光磁気記録装置の一実施例の構成の全体ブロック図である。
図１５は、図１４の光ピックアップの光学系の詳細図である。
図１６は、図１４の部分詳細ブロック図である。
図１７は、図１５及び図１６の光デイテクタの配置図である。
図１８は、図１７の光デイテクタの出力と、その出力に基づくフォーカスエラー（ＦＥＳ）検出、トラックエラー（ＴＥＳ）検出、ＭＯ信号及びＬＤフィードバック信号との関係を説明する図である。
図１９は、図１４及び図１６のメインコントローラにおける再生、記録各モードでのＲＯＭ及びＲＡＭの検出の組合せを示す図である。
図２０は、本発明の光磁気記録装置の他の実施の形態のブロック図である。
図２１は、従来の光磁気記録媒体の平面図である。
図２２は、図２１のユーザーエリアの説明図である。
図２３は、図２２に示すＲＯＭ−ＲＡＭ光磁気デイスクメモリの断面構成図である。
図２４は、図２３の構造の光磁気記録媒体におけるＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の記録状態を説明する平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態を、光磁気記録媒体、光磁気記録装置、他の実施の形態の順で説明する。
［光磁気記録媒体］
図１は、本発明の一実施の形態におけるコンカレント光磁気記録媒体の断面図、図２は、そのＲＯＭ信号及びＲＡＭ信号の関係図である。
図１に示すように、ユーザーエリアにＲＯＭとＲＡＭとの機能を持たせるための光磁気デイスク４の構造は、位相ピット１を形成したポリカーボネイト基板４Ａ上に、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸化タンタル等を材料とした第１誘電体層４Ｂ、ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏのような希土類（Ｔｂ，Ｄｙ，Ｇｄ）と遷移金属（ＦｅＣｏ）のアモルファス合金を主成分とする２層の光磁気記録層４Ｃ、４Ｄ、第１誘電体層４Ｂと同じ又は異なる材料からなる第２誘電体層４Ｆ、Ａｌ、Ａｕ等の金属からなる反射層４Ｇおよび紫外線硬化型樹脂を用いた保護コート層の構成である。
図１及び図２に示すように、ＲＯＭ機能は、デイスク４に凸凹に形成した位相ピット１で付与し、ＲＡＭ機能は、光磁気記録層４Ｃ、４Ｄで付与する。光磁気記録層４Ｃ，４Ｄへの記録は、光磁気記録層４Ｃ，４Ｄにレーザー光を加熱し、磁化反転を助け、信号磁界に対応して磁化の方向を反転させて、光磁気（ＭＯ）信号２の記録を行う。これにより、ＲＡＭ情報の記録が可能である。
光磁気記録層４Ｃ，４Ｄの記録情報の読出しは、記録層４Ｃ，４Ｄに弱いレーザー光を当てることにより、レーザー光の偏光面が、極カー効果により、記録層４Ｃ，４Ｄの磁化の向きに応じて変わり、この時の反射光の偏光成分の強弱により、信号の有無を判断する。これにより、ＲＡＭ情報の読出が可能である。この読出しにおいて、反射光は、ＲＯＭを構成する位相ピットＰＰにより変調されるため、ＲＯＭ情報の読出しも同時にできる。
即ち、１つの光ピックアップにより、ＲＯＭとＲＡＭの同時再生が可能であり、且つ磁界変調方式の光磁気記録を採用すれば、ＲＡＭへの書込みと、ＲＯＭの再生が同時に可能である。
図３は、図１のコンカレント光磁気媒体の製造のためのスパッタ成膜装置の説明図、図４は、そのＡｒ流量とチャンバー内の圧力の関係図である。
先ず、図１の断面構成の光磁気デイスクの製造工程を説明する。図２において、位相ピットのサイズとして、トラックピッチＴｐ＝１．６μｍ，ピット幅Ｐｗ＝０．４０μｍ、最短ピット長さ＝０．８３２μｍのＥＦＭ変調で形成された溝深さ（ピット光学深さ）Ｐｄが異なる５つのポリカーボネイト基板４Ａを用意した。
即ち、位相ピット光学深さＰｄ（λ）が、０．０７０、０．０８０、０．１０５、０．１２４，０．１３６の５つのポリカーネイト基板４Ａを用意した。ここで、ピットの深さは、基板４Ａに位相ピットを形成するスタンパのスタンパ製造プロセスのレジスト塗布膜厚により変更した。
図３に示すように、この基板４Ａを、到達真空度５×ｅ−５（Ｐａ）以下の複数の成膜室を有するスパッタ装置５０に挿入する。Ｓｉターゲット５６が装着された第１のチャンバー５０に、基板４Ａを搬送し、ＡｒガスとＮ２ガスを導入し、３ＫｗのＤＣ電力を投入し、反応性スパッタによりアンダーコート（ＵＣ）ＳｉＮ層４Ｂを成膜した。
尚、図３のスパッタ成膜装置は、クライオポンプ等の真空ポンプ５１で、スパッタチャンバー５０内を、５×ｅ−５（Ｐａ）程度まで真空にする。基板搬送ゲート５４，５５を空けて、隣のチャンバーから基板４Ａを挿入する。Ａｒガス配管５３とＮ２ガス配管５２を通して、ＡｒガスとＮ２ガスをスパッタチャンバー５０に導入する。この時、Ａｒガスの流量を変えることで、スパッタチャンバー５０内のガス圧力を調整する。
Ａｒガス流量と圧力の関係は、図４に示すように、スパッタチャンバー５０の大きさ、形状により異なるが、その関係は、略比例である。Ｓｉターゲット５６には、図示しないＤＣ電源から電力を供給する。投入された電力とＡｒガスにより、プラズマが発生し、Ｓｉターゲット５６からＳｉが飛び出し、Ｎ２ガスと反応しながら、基板４Ａに付着し、基板４ＡにＳｉＮ層４Ｂが形成される。
ここで、Ａｒガス流量を変更して、チャンバー５０内のガス圧力を変更して、ＳｉＮアンダーコート層を有する複数（後述するように、７つ）のサンプルを作成した。ガス流量は、３０ｓｃｃｍ（１分間当りに流れる量）から２００ｓｃｃｍの間で変更した。尚、アンダーコートＳｉＮ層４Ｂの厚さは、８０ｎｍとなるように、成膜時間を調整した。
次に基板４Ａを別のチャンバーに移動し、ＴｂＦｅＣｏターゲットを放電させ、投入電力比を変更することにより、Ｔｂ２２（ＦｅＣｏ１２）７８からなる厚さ３０ｎｍの記録層４Ｃを成膜した。その後、Ｔｂ２２（Ｆｅ８８Ｃｏ１２）７８、膜厚３０ｎｍの記録層４Ｃに，膜厚４ｎｍのＧｄ１９（Ｆｅ８８Ｃｏ２０）８１の記録補助層４Ｄを図１のように付加した。
次に，第一のチャンバー５０に基板４Ａを移動し，５ｎｍのＳｉＮオーバーコート層４Ｆ、５０ｎｍのＡｌ層４Ｇを成膜した。その上に紫外線硬化樹脂コートを施し、図１に示す光磁気記録媒体４を作成した。
この構成の３５サンプル（５種類のピット光学深さの基板に対する、７つの異なるガス圧力で形成した光磁気デイスク）のＲＯＭ再生時の変調度と、ジッターを評価対象として、測定する。
このサンプルを、ビーム径１．０８μｍ（１／ｅ２）、波長６５０ｎｍ、ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐａｔｕｒｅ）０．５５の記録再生装置（ＭＯテスター；シバソク製ＬＭ５３０Ｃ）に装着し，４．８ｍ／ｓの線速になるように回転させた。
このサンプルのＲＯＭ部４２には、最短マークが０．８３２μｍのＥＦＭ変調の位相ピット（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋと同じパターン）が形成されている。変調度の測定は、以下の記録条件で記録を行い、以下の再生条件で再生して、図５に示すように、変調度を測定した。ＲＯＭ部４２に、記録レーザーパワーＰｗ＝６．５ｍＷ、ＤＣ発光でＥＦＭランダムパターンを、最短マーク長０．８３２μｍで、磁界変調記録した。
又、再生光は、再生パワーＰｒ＝１．５ｍＷ、再生磁場なし、偏光方向は、デイスクのトラックに対して、垂直方向である。ＲＯＭ再生波形は、オシロスコープで測定し、図２で示した媒体にトラックオンし、位相ピット１の無いところ（スペース部）に、再生ビームを照射した時の反射レベル（図５のスペース部反射レベル）と、位相ピット１のあるところ（マーク部）に、再生ビームを照射した時のＲＯＭ信号の再生出力レベル（図５のマーク部反射レベル）を測定した。図５に示すように、変調度は、１００×ｂ／ａ（％）で定義した。
又、ジッターは、位相ピットによるＲＯＭジッターと、ＲＯＭ上のＭＯ再生ジッターを測定した。図６に示すようなジッターを、タイムインターバルアナライザーにより、ｄａｔａ  ｔｏ  ｄａｔａのジッターを測定した。ジッターは、目標のマーク長に対する検出マーク長の誤差の大きさであり、ジッターが大きいと、エラー訂正できなくなり、再生エラーを生じる。
図７は、位相ピットの深さを変更した各基板（５種類の基板）について、変調度のＳｉＮアンダーコート層形成時のＡｒ圧依存性を示す。図７に示すように、ＳｉＮアンダーコート層形成時のＡｒ圧を低い側から高くすることにより、低Ａｒ圧側で変調度を高く、逆に高Ａｒ圧側では、変調度を低く調整することが可能であることがわかる。
Ａｒ圧が、１．５Ｐａ以上で変調度の変化が僅かとなり安定化する。このようにＳｉＮアンダーコート層のＡｒ圧の設定を変えることにより、変調度の調整が可能であることが判る。この変化の傾向は、基板の位相ピットの光学深さによらずほぼ同じ傾向である。ここで、位相ピットの光学深さは、基板成形後に、ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）測定器により計測した。
ＳｉＮアンダーコート層のＡｒ圧によって、光磁気デイスクの位相ピットの変調度を変える理由としては、Ａｒスパッタにより、基板の位相ピットが加工されるものと推定される。Ａｒ圧の設定水準を変更することによって、成膜チャンバー内のプラズマ状態が変わり、それによって基板表面の位相ピットの加工条件が変わる。その結果、変調度の調整が可能になると推察される。つまり実質的に、成膜工程で、位相ピットの形状を加工できる。
図８は、図７の変調度１０（％）から３７（％）までの７つの光磁気デイスク媒体サンプルのＲＯＭジッター，ＲＯＭ上ＭＯ（ＲＡＭ）信号ジッターを前述のように測定した場合の変調度とジッターとの関係図である。尚、ジッターは、前述のｄａｔａ  ｔｏ  ｄａｔａの測定値を、ｃｌｏｃｋ  ｔｏ  ｄａｔａの測定値に換算した。
変調度を高くすると、ＲＯＭ上ＭＯ（ＲＡＭ）信号ジッターが上昇し、逆に変調度が低下すると、ＲＯＭジッターが上昇する。回路上で、エラー訂正できる限界ジッターは、１５％以内であるが、デイスクの回転変動等の様々な変動要因によるジッター悪化を考慮すると１０％以下のジッターを実現する必要がある。
図８のグラフから、ＲＯＭと、ＲＯＭ上ＭＯ（ＲＡＭ）との両方のジッターを１０％以下にするには、変調度を１６％〜３０％に設定すれば良い事がわかる。さらに好ましくは、８％以下のジッターとするには、変調度を１９％〜２６％に設定すればよい。
図９は、ＲＯＭ上ＭＯ（ＲＡＭ）信号のジッターと、アンダーコート層形成時のＡｒ圧との関係図である。ジッターは、初期時のジッターと、１０万回の連続記録試験を行った後のジッターを測定した。
図９に示すように、Ａｒ圧を低くする（変調度を大きくする）と、ＲＯＭ再生信号の変調度の上昇に伴い，ＲＯＭ上ＭＯ（ＲＡＭ）信号のジッターが、急激に上昇すると同時に、連続記録後のジッター上昇も大きくなる。前述の図８で説明したように、連続記録後のジッターを１０％以下とするには、Ａｒ圧を０．５Ｐａ以上に設定すれば良い。
次に、図１のように、基板４Ａに，ＳｉＮアンダーコート層を含む各層を成膜したサンプルに、ヒートショック試験を行った後に、媒体のクラック発生を観察した。図１０に示すように、複数のＳｉＮアンダーコート層形成のＡｒ圧でのサンプルを作成し、室温から１００℃に、１時間保持した後に、室温環境に戻し、クラック発生を観察した。図１０から判るように、ＳｉＮアンダーコート層のクラックが発生しない範囲は、Ａｒ圧が、２．０Ｐａ以下であることが判る。
以上の図８、図９及び図１０の結果から、クラックが発生せず、ＲＯＭ信号、ＲＡＭ（ＲＯＭ上ＭＯ）信号ともに良好な信号品質を得るには、図７の枠内の条件に、設定すれば良いことがわかる。
例えば、光学ピット深さ０．１２４λの基板では、Ａｒ圧を０．７から２．０（Ｐａ）の間に設定すればよい。また，光学ピット深さ０．０８０λの基板では、Ａｒ圧を，０．５〜１．５（Ｐａ）の間に調整すればよい。光学ピット深さ０．０７０λと０．１３６λの基板では，Ａｒ圧を０．５〜２．０（Ｐａ）の間で設定しても，変調度を１６〜３０％に設定できない。
光学ピット深さ０．１０５λの基板では、０．５〜２．０（Ｐａ）のどの値でも，変調度は１６〜３０％の範囲内となる。ＲＯＭ信号とＲＡＭ信号のジッターがともに最適になる条件は、変調度２３％であり、この基板では、Ａｒ圧を０．６〜１．０Ｐａに設定することにより、さらに高レベルの品質を実現することも可能である。
図１１は、図７とは逆に、光学位相ピット深さに対する変調度の変化を、アンダーコートＳｉＮの成膜時のＡｒ圧毎に，プロットした結果を示す。図１１において、基板成形時の光学位相深さが、０．０８０λの場合は，Ａｒ圧を０．５〜０．９（Ｐａ）の範囲で調整することにより、変調度を１６〜３０％の範囲内に調整可能である。さらに、好ましくは、Ａｒ圧を，０．５（Ｐａ）に設定することで，変調度を略１９％に調整することができる。
逆に，光学ピット深さが０．１２４λと深くなった場合では、アンダーコートＳｉＮ成膜時のＡｒ圧を０．９〜２．０（Ｐａ）の範囲内に設定することで，１６〜３０％の範囲内の変調度が得られる。さらに，好ましくは，Ａｒ圧を２．０（Ｐａ）に設定することで，略２６％の変調度が得られる。
位相ピット深さが中間レベルの０．１０５λの場合は，Ａｒ圧が０．５〜２．０（Ｐａ）の範囲内で、１６〜３０％の変調度が得られる。さらに、好ましくは、０．６５〜１．５（Ｐａ）の範囲内に調整することにより，１９〜２６％の変調度が得られる。
光学位相ピットの深さが、０．０８０λ以下まで浅くなると、変調度の調整可能範囲が狭くなり、１９〜２６％の変調度は実現できない。また０．１２４λ以上の深い位相ピットでも，変調度調整可能範囲が狭くなり，１９〜２６％の変調度は達成できない。
図１２は、図１１に、前述の図９の繰り返し記録特性と図１０のクラック発生を考慮した特性図である。即ち、図１２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ信号ともに、１０％以下の良好なジッターが得られ、しかもクラックも発生せず、繰り返し記録耐久性も十分なＲＯＭ／ＲＡＭ同時再生可能な光磁気媒体を実現することが可能な位相ピット深さと変調度の設定範囲を示す。
図１２は、図９の繰り返し特性から直線１を求め、図１０のヒートショック試験のクラック観察結果より、直線２を求めた。従って、図１２から前述の設定範囲は、以下に示す二つの直線範囲１，２内で、なおかつ位相ピットの光学深さが０．０８０λ〜０．１２４λ、かつ変調度が１６〜３０％の範囲内、好ましくは、１９〜２６％の範囲内である。
直線１    Ｙ＝３４４Ｘ−８．１２
直線２    Ｙ＝２８６Ｘ−１０．７
本実施例では、ＳｉＮによるスパッタ成膜工程を例として説明したが、同様に変調度を調整することが可能な材料であれば他の材料でも構わない。例えば、ＳｉＯ２、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＯ、ＳｉＡｌＯＮ、ＴａＯ等の材料でも構わない。
図１３は、本発明の他の実施の形態の光磁気記録媒体４の断面図であり、ＭＳＲ（超解像度記録）用媒体を示す。基板４Ａ上の第１誘電層４Ｂに設けられる光磁気記録層は、ＧｄＦｅＣｏ層（面内）４Ｄと、誘電層４Ｅと、垂直記録層（ＴｂＦｅＣｏ）層４Ｃで構成される。
この構成の記録媒体でも、図７以下で説明した位相ピット光学深さ、変調度等の条件を適用できる。しかも、ＭＳＲでは、記録密度が高いため、光強度変調信号を発光レーザーに負帰還しても、ノイズを低減できないため、特に、効果が顕著である。
以上、説明したように、基板上に形成された光学位相ピット上に光磁気記録薄膜を形成し、位相ピット信号とその上に形成した記録膜の信号の両方を再生可能な光磁気記録媒体において、基板に形成された位相ピットの光学深さをＸ（λ）、変調度をＹ（％）としたとき、以下の条件を満足する。
３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７
０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １６≦Ｙ≦３０
これにより、ＭＯ信号と位相ピット信号とのジッターを所望の１０％以下に抑え、且つクラックを発生せず、繰り返し記録特性も充分な光磁気記録媒体をえることができる。
更に、好ましくは、位相ピットの光学深さをＸ（λ）、変調度をＹ（％）としたとき、以下の条件を満足する。
３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７
０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １９≦Ｙ≦２６
これにより、ＭＯ信号と位相ピット信号のジッターをよりマージンのある８％以下に抑えることができる。
又、好ましくは、前述の薄膜が、誘電体薄膜と記録膜であり、更に、好ましくは、誘電体薄膜が、ＳｉＮであることにより、優れた耐久性能を持つ光磁気媒体を実現できる。
更に、記録層を、ＴｂＦｅＣｏを主原料とする薄膜で構成し、好ましくは、記録層がＴｂＦｅＣｏ層を主成分とした層とＧｄＦｅＣｏ層を主成分とした層の少なくとも２層とし、ＧｄＦｅＣｏ層が室温で遷移金属優勢かつ垂直磁化膜とするも望ましい。
［光磁気記録装置］
次に、本発明にかかわる光磁気記録装置（デイスクドライブ）を説明する。図１４は、本発明の一実施の形態の光デイスクドライブの全体ブロック図、図１５は、図１４のドライブの光学系の構成図、図１６は、図１４のドライブの信号処理系のブロック図、図１７は、図１５及び図１６のデイテクタの配置図、図１８は、デイテクタの出力と生成信号の関係図、図１９は、光デイスクドライブの各モードの説明図である。
図１４に示すように、モーター１８は、光磁気記録媒体（ＭＯデイスク）４を回転する。通常、ＭＯデイスク４は、リムーバブルな媒体であり、図示しないドライブの挿入口から挿入される。光ピックアップ５は、この光情報記録媒体４を挟むように配置された磁気ヘッド３５と光学ヘッド７とを有する。
光ピックアップ５は、ボールネジ送り機構等のトラックアクチュエータ６により移動し、光情報記録媒体４の半径方向の任意の位置へアクセスが可能である。又、光学ヘッド７のレーザーダイオードＬＤを駆動するＬＤドライバ３１と、光ピックアップ５の磁気ヘッド３５を駆動する磁気ヘッドドライバ３４とが設けられる。アクセス用サーボコントローラ１５−２は、光学ヘッド７からの出力により、トラックアクチュエータ６と、モーター１８と、光学ヘッド７のフォーカスアクチュエータ１９をサーボ制御する。コントローラ１５−１は、ＬＤドライバ３１、磁気ヘッドドライバ３４、アクセス用サーボコントローラ１５−２を稼動させて、情報の記録再生を行う。
光学ヘッド７の詳細を、図１５で説明する。レーザーダイオードＬＤからの拡散光は、３ビームトラッキング用回折格子１０と、ビームスプリッター１１を介して、コリメータレンズ３９により平行光となり、ミラー４０で反射後、対物レンズ１６により光情報記録媒体４上にほぼ回折限界まで集光される。
このビームスプリッター１１に入射する光の一部は、ビームスプリッター１１により反射され、集光レンズ１２を介してＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）デイテクタ１３に集光される。
又、光情報記録媒体４より反射された光は、再び対物レンズ１６を介し、ミラー４０で反射後、コリメートレンズ３９により収束光となり、ビームスプリッター１１に再度入射する。ビームスプリッター１１に再度入射した光の一部は、レーザーダイオードＬＤ側へ戻り、残りの光は、ビームスプリッター１１により反射され、３ビームウオラストンプリズム２６、円筒面レンズ２１を介して、反射光デイテクタ２５上に集光される。
反射光デイテクタ２５の形状、配置を説明する。反射光デイテクタ２５は、入射光が３ビームであることから、図１７に示すように、４分割デイテクタ２２−１と、その上下に配置されたＭＯ信号デイテクタ２０と、その左右に配置されたトラックエラー検出用デイテクタ２２−２、２２−３とで構成される。
図１６及び図１８により、再生信号を説明する。図１６に示すように、ＦＥＳ（Ｆｏｃｕｓ  Ｅｒｒｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ）再生回路２３は、光電変換された４分割フォトディテクタ２２の出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより、図１８に示す非点収差法によるフォーカスエラー検出（ＦＥＳ）を行う。即ち、
ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
同時に，プッシュプル法によるＴＥＳ生成回路２４で，トラック検出デイテクタ２２−２、２２−３の出力Ｅ，Ｆから、図１８の演算式で、トラックエラー検出（ＴＥＳ）を行う。
ＴＥＳ＝（Ｅ−Ｆ）／（Ｅ＋Ｆ）
これらの計算により求められたフォーカスエラー信号（ＦＥＳ）及びトラックエラー信号（ＴＥＳ）は、フォーカス方向及びトラック方向の位置誤差信号として、メインコントローラ１５（図１４では、アクセス用サーボコントローラ１５−２）に入力される。尚、図１６では、アクセス用サーボコントローラ１５−２とコントローラ１５−１を一体のメインコントローラ１５で示してある。
一方、記録情報検出系において、光情報記録媒体４上の光磁気記録の磁化の向きによって変わる反射レーザ光の偏光特性が、光強度に変換される。すなわち、３ビームウォラストン２６において、偏光検波により偏光方向が互いに直交する二つのビームに分離し、円筒面レンズ２１を通して２分割フォトディテクタ２０に入射し、それぞれ光電変換される。
２分割フォトディテクタ２０で光電変換された２つの電気信号Ｇ，Ｈは、図１８の演算式に従い、加算アンプ２９で加算され、第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１＝Ｇ＋Ｈ）となり、同時に、減算アンプ３０で減算され、ＲＡＭ読みだし（ＭＯ）信号（ＲＡＭ＝Ｇ−Ｈ）となり、それぞれメインコントローラ１５に入力される。
図１６において、メインコントローラ１５には、ＡＰＣ用フォトディテクタ１３に入射した半導体レーザダイオードＬＤの反射光が光電変換され、アンプ１４を通して第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）として入力する。
さらに、先に説明したように、メインコントローラ１５には、加算アンプ２９の出力である第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）、差動アンプ３０の出力であるＲＡＭ信号（ＲＡＭ）、ＦＥＳ生成回路２３からのフォーカスエラー信号（ＦＥＳ）、ＴＥＳ生成回路２４からのトラックエラー信号（ＴＥＳ）が入力する。
また、メインコントローラ１５には、データ源３２との間でインタフェース回路３３を通して記録用データ及び読出データが入出力される。
メインコントローラ１５に入力される第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１＝Ｇ＋Ｈ）、第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２＝Ｉ）及び、ＲＡＭ信号（ＲＡＭ＝Ｇ−Ｈ）は、各モード即ち、ＲＯＭ及びＲＡＭ同時再生時、ＲＯＭのみ再生時及び、磁界変調及び光変調ＲＡＭ記録（ＷＲＩＴＥ）時に対応して検出し使用される。
図１９は、各モードでの上記ＲＯＭ１（＝Ｇ＋Ｈ）、ＲＯＭ２（＝Ｉ）及び、ＲＡＭ（Ｇ−Ｈ）の検出の組合せを示す図である。メインコントローラ１５は、各モードに応じて、ＬＤドライバ３１にコマンド信号を生成する。ＬＤドライバ３１は、コマンド信号に従い、ＲＯＭ及びＲＡＭ再生時には、第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１＝Ｇ＋Ｈ）に応じて，半導体レーザダイオードＬＤの発光パワーを負帰還制御し、ＲＡＭ記録時には、第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２＝Ｉ）に応じて半導体レーザダイオードＬＤの発光パワーを負帰還制御する。
光磁気（ＲＡＭ）記録時は、データソース３２からのデータがインタフェース３３を通してメインコントローラ１５に入力される（図１６参照）。メインコントローラ１５は、磁界変調記録方式を用いる場合に、この入力データを、磁気ヘッドドライバ３４に供給する。磁気ヘッドドライバ３４は、磁気ヘッド３５を駆動し、記録データに対応して磁界を変調する。この際、メインコントローラ１５において、記録時を指示する信号がＬＤドライバ３１に送られ、ＬＤドライバ３１は第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２＝Ｉ）に応じて、記録に最適なレーザーパワーになるように半導体レーザダイオードＬＤの発光を負帰還制御する。
又、光変調記録方式を用いる場合に、この入力データを、ＬＤドライバ３１に送り、レーザダイオードＬＤを光変調駆動する。この際、メインコントローラ１５において、記録時を指示する信号がＬＤドライバ３１に送られ、ＬＤドライバ３１は第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２＝Ｉ）に応じて、記録に最適なレーザーパワーになるように半導体レーザダイオードＬＤの発光を負帰還制御する。
尚、フォーカシングエラー信号は非点収差法、トラッキングエラー信号は３ビーム法により検出し、ＭＯ信号は偏光成分の差動検出信号から検出している例で説明したが、前記した光学系は本発明の実施例で使用するものであり、フォーカシングエラー検出方法としては、ナイフエッジ法、スポットサイズ位置検出法などでも、何ら問題無い。また、トラッキングエラー検出法はプッシュプル法、位相差法などを用いても何ら問題無い。
又、メインコントローラ１５（図１４では、サーボコントローラ１５−２）は、検出したフォーカスエラー信号ＦＥＳに応じて、フォーカスアクチュエータ１９を駆動し、光ビームを合焦点制御する。メインコントローラ１５（図１４では、サーボコントローラ１５−２）は、検出したトラックエラー信号ＴＥＳに応じて、トラックアクチュエータ６を駆動し、光ビームをシーク及びトラック追従制御する。
ここで、レーザーパワー調整には、デイテクタ２５のＧ＋Ｈまたはデイテクタ１３のＩの信号を用いる。図１９に示すように、ＲＯＭ信号とＲＡＭ信号を同時に再生する場合には、ＲＡＭ読出し信号（＝Ｇ−Ｈ）が、光磁気記録媒体４の位相ピット変調からのクロストークを受けないように、Ｇ＋Ｈの信号が一定となるようにレーザーパワーを制御する。光変調記録時には、ＲＯＭの検出は行わない。
図２０は、本発明の他の実施の形態の光磁気記録装置のブロック図である。図２０において、図１４乃至図１６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。この例は、ＲＯＭ１信号（位相ピット変調信号）によるレーザーダイオードＬＤの負帰還制御を行わないようにしたものである。
前述の光磁気記録媒体４を使用すると、位相ピット変調信号によるノイズを低減できるため、負帰還制御は不要となる。このため、負帰還制御の位相遅れを防止でき、特に、高速なデイスク回転や高密度記録に適している。
［他の実施の形態］
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、これらを本発明の技術的範囲から排除するものではない。例えば、位相ピットのサイズは、前述の数値に限らず、他のものを適用できる。又、光磁気記録膜は、他の光磁気記録材料を適用できる。同様に、光磁気記録媒体は、円盤形状に限らず、カード形状等を採用しうる。
【産業上の利用可能性】  基板上に形成された光学位相ピット上に光磁気記録薄膜を形成し、位相ピット信号とその上に形成した記録膜の信号の両方を再生可能な光磁気記録媒体において、基板に形成された位相ピットの光学深さをＸ（λ）、変調度をＹ（％）としたとき、以下の条件を満足する。
３４４Ｘ−８．１２≧Ｙ  かつ  Ｙ≧２８６Ｘ−１０．７
０．０８０≦Ｘ≦０．１２４  かつ  １６≦Ｙ≦３０
これにより、ＭＯ信号と位相ピット信号とのジッターを所望の１０％以下に抑え、且つクラックを発生せず、繰り返し記録特性も充分な光磁気記録媒体をえることができ、ＲＯＭ−ＲＡＭ同時再生の再生信号の品質を向上できる。
又、媒体の構成によって実現でき、容易に且つ安定に実現できる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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2004081930.tif 000028
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