JPH1131340A

JPH1131340A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH1131340A
Application number: JP10146713A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hosokawa; 哲夫細川; Akio Okamuro; 昭男岡室; Masatoshi Hashimoto; 昌俊橋本
Original assignee: Nikon Corp; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Nikon Corp; Maxell Ltd
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】光変調オーバーライト記録及びＣＡＤタイプ
の磁気超解像再生の両方を実用レベルで実現する光磁気
記録媒体を製造する。【解決手段】光変調オーバーライト用光磁気ディスク
１は、透明基板１０上に、窒化シリコン層１２を介し
て、再生層１４、再生スイッチング層１６、メモリ層２
０、中間層２２、記録層２４、スイッチング層２６及び
初期化層２８の７層の磁性層を積層して有する。再生層
１４は室温では面内磁化、臨界温度Ｔｃｒ（Ｒ）以上で
垂直磁化になる。再生スイッチング層１６のキュリー温
度Ｔｃ（ＲＳ）は再生層のキュリー温度Ｔｃ（Ｒ）及び
臨界温度Ｔｃｒ（Ｒ）に対してＴｃｒ（Ｒ）＜Ｔｃ（Ｒ
Ｓ）＜Ｔｃ（Ｒ）を満たすことにより、オーバーライト
時の低温プロセスでは再生層１４の面内磁化のメモリ層
への影響を遮断し、ＣＡＤタイプの磁気超解像再生時に
は、メモリ層２０と再生層１４とを交換結合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録が可能
な光磁気記録媒体に関し、さらに詳細には、光変調オー
バーライト記録及びＣＡＤタイプの磁気超解像再生が可
能な光磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスク等の光磁気記録媒体は情
報の書換えが可能であるとともに大記憶容量を有するた
め、コンピュータの外部メモリやオーディオ機器等に広
く用いられている。光磁気記録媒体のうち、記録済みの
媒体に消去動作なしに新たな情報を記録することができ
る、いわゆるオーバーライト用光磁気記録媒体が開発さ
れている。特開昭６２−１７５９４８号は、照射する光
ビームの強度を記録すべき２値化情報に応じて変調する
光変調方式を用いてオーバーライトが可能な記録装置を
開示している。その後、オーバーライトが可能な光変調
記録方式を改良した技術が、特開昭６４−５０２５７
号、特開平４−１２３３３９号、特開昭６３−６４６５
１号等に開示されている。

【０００３】現在実用化されている光変調オーバーライ
ト用光磁気ディスクの構造例を図３に示す。図示のよう
に、窒化シリコン層１１が形成された透明基板１０上
に、磁性層として、再生層２、メモリ層３、中間層４、
記録層５、スイッチング層６及び初期化層７の６磁性層
を備え、さらにその上に窒化シリコン層８、Ａｌ層９及
び紫外線硬化樹脂層（図示しない）を備える。この光磁
気ディスク４０をオーバーライト媒体として機能させ且
つ記録感度等の特性を最適にするために、６つの磁性層
膜の膜厚、組成、成膜条件等が最適に調整されている。

【０００４】図３に示した光磁気ディスク４０に記録を
行う際に、バイアス磁界印加の下、記録する２値情報に
応じて高パワーＰ_Hのレーザ光が光磁気記録媒体４０に
照射されると、メモリ層３及び記録層５はそれらのキュ
リー温度Ｔｃ以上に加熱されるので、通常の熱磁気記録
のプロセスにより最初に記録層５に磁区が書き込まれ、
続いてそれが交換結合力によりメモリ層３に転写され、
そのままメモリ層３に残る。ここで、中間層４はかかる
交換結合力を制御するための層である。一方、初期化層
７は予めバイアス磁界と反対向きに一様に磁化された層
であり、前述のメモリ層３への転写が行われた後に、記
録層５はスイッチング層６を介した初期化層７からの交
換結合力で初期化層７の磁気モーメントと揃うようにな
る。従って、図３に示した光磁気ディスクは、初期化磁
石を使用することなくオーバーライト機能を実現してい
る。なお、２値情報に応じて記録を行わない場合には低
パワーＰ_Lのレーザ光の照射によりメモリ層３だけがＴ
ｃ以上に加熱されて記録層５の磁化方向は初期化された
ままの状態に保たれている。これにより、メモリ層３の
磁気モーメントは記録層５からの交換結合力で記録層５
の磁気モーメントと揃うようになる。

【０００５】ところで、今日、画像データ等の大量の情
報を扱う必要性から大容量の光磁気記録媒体が要望され
ている。この要望に応えるために、光磁気記録媒体を高
密度化する種々の技術が開発されている。光磁気記録媒
体を高密度化するために、トラックピッチを一層狭くす
るとともに、記録光の絞り込みまたは短波長化により磁
気マークを微小化して記録する方向に開発が進められて
いる。一方、こうして記録された微小な磁気マークのサ
イズは、再生光スポット径よりもかなり小さくなるため
に、再生光スポット内に存在する複数の微小磁気マーク
をそれぞれ識別して再生する必要がある。

【０００６】磁気超解像再生（ＭＳＲ）は、再生用レー
ザビームのスポット径より小さい磁区を独立して再生す
ることができる再生方法として近年注目されている。磁
気超解像再生が行われる媒体は、記録層の磁区が転写さ
れる再生層を備え、再生層は再生用レーザビームが照射
されることにより温度分布を生じる。再生層は所定温度
以下あるいは所定温度以上の領域が磁気マスクとして機
能するように磁気特性が調整されているために、磁気マ
スクにより再生光スポットサイズを実効的に小さくした
のと同様の効果が得られる。このような磁気超解像再生
には、再生光スポット内の再生信号が検出される領域に
応じて前方開口検出（ＦＡＤ）、中央開口検出（ＣＡ
Ｄ）及び後方開口検出（ＲＡＤ）の３つのタイプが知ら
れている。ＦＡＤタイプの磁気超解像再生は再生光スポ
ット内の前方部、すなわち、再生光スポットが照射され
た再生層の所定温度よりも低い温度領域から再生信号を
検出するのに対して、ＣＡＤタイプ及びＲＡＤタイプの
磁気超解像再生はそれぞれ再生光スポット内の中央部及
び後方部、すなわち、再生光スポットが照射された再生
層の所定温度よりも高い温度領域から再生信号を検出す
る。ＣＡＤタイプの磁気超解像では、垂直磁化膜である
記録層の上に、室温で面内磁化膜であり所定の温度（臨
界温度Ｔｃｒ）を超えると垂直磁化膜に転移する再生層
を備えた構造が採用されている。

【０００７】上記のような高密度記録技術である磁気超
解像再生と光変調オーバーライト記録を組み合わせた光
磁気記録媒体も開発されている。例えば、特開平５−１
２７３２号、特開平６−１１９６６９号及び特開平６−
２２３４２０号は、室温で面内磁化膜であり所定の温度
で垂直磁化膜に移行する読み出し層を記録層上に備える
ことにより、ＣＡＤタイプの磁気超解像再生機能を備え
た光変調オーバーライト用光磁気記録媒体を開示してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの実験によると、室温からキュリー温度の間に、面
内磁化から垂直磁化に転移する臨界温度Ｔｃｒを持つ磁
性膜を、単純に、光変調オーバライト光磁気記録媒体の
再生層に用いた媒体では、再生時にＣ／Ｎが極めて低
く、オーバーライト記録特性及び磁気超解像の再生特性
の両方を実用レベルで満足することができないことがわ
かった。さらに、かかる構造の光変調オーバライト光磁
気記録媒体は記録耐久性も十分でない。

【０００９】本発明は前記従来技術の欠点を解消するた
めになされたものであり、その目的は、光変調オーバー
ライト記録及びＣＡＤタイプの磁気超解像再生の両方を
実用レベルで実現することができる新規な光磁気記録媒
体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、基板上に少なくとも再生層、再生スイッチング
層、メモリ層、記録層、スイッチング層及び初期化層を
有するオーバーライト記録が可能な光磁気記録媒体であ
って、上記再生層が室温で面内磁化膜であり臨界温度Ｔ
ｃｒ（Ｒ）を超えると垂直磁化膜に転移する磁性膜から
構成され、上記再生層のキュリー温度Ｔｃ（Ｒ）、再生
スイッチング層のキュリー温度Ｔｃ（ＲＳ）及びメモリ
層のキュリー温度Ｔｃ（Ｍ）が、下記式(1) 〜(3) ：Ｔｃ（ＲＳ）＜Ｔｃ（Ｒ）・・・(1) Ｔｃ（ＲＳ）＜Ｔｃ（Ｍ）・・・(2) Ｔｃｒ（Ｒ）＜Ｔｃ（ＲＳ）・・・(3) を満足することを特徴とする光磁気記録媒体が提供され
る。

【００１１】本発明者は、光変調オーバーライト光磁気
記録媒体にＣＡＤタイプの磁気超解像再生機能を持たせ
るために、所定温度で面内磁化から垂直磁化に転移する
ような磁性膜を光変調オーバライト光磁気記録媒体の再
生層に置き換えて光磁気記録媒体を構成することを試み
た。しかしながら、かかる構造を有する光磁気記録媒体
は、Ｃ／Ｎが極めて低いため実用に耐えない。この原因
は、本発明者の知見によると、以下のように考えられ
る。光変調オーバライト記録時に、記録光は、記録され
る２値情報に応じて高パワーＰ_Hと低パワーＰ_Lに変調
される。ここで、低パワーＰ_Lの記録光が照射されると
（Ｌプロセス）、通常、メモリ層のキュリー温度よりも
記録層のキュリー温度の方が高いため、メモリ層だけが
そのキュリー温度以上に加熱されて記録層の磁化方向は
初期化されたままの状態に保たれている。冷却工程にお
いては、メモリ層は記録層からの交換結合力を受けてそ
の磁気モーメントは記録層の磁気モーメントと揃うよう
になる。ここで、再生層は、臨界温度以下の温度のみな
らず、臨界温度以上の温度であって且つメモリ層のキュ
リー温度以上の温度にて垂直方向の磁化が面内方向に変
化すると考えられ、Ｌプロセスの冷却期間中に、メモリ
層（または記録層）は再生層の面内方向磁化からの磁気
的影響を受けて、記録層からメモリ層への転写が良好に
行われていないのではないかと考えられる。そこで、本
発明では、オーバーライト記録時のＬプロセスの間に再
生層とメモリ層との間の磁気的影響を遮断（または弱め
るためのスイッチング層（本文中、再生スイッチング層
という）を設けることとした。このため、再生スイッチ
ング層のキュリー温度Ｔｃ（ＲＳ）はメモリ層のキュリ
ー温度Ｔｃ（Ｍ）に対して上式(2) のＴｃ（ＲＳ）＜Ｔ
ｃ（Ｍ）を満たす必要がある。

【００１２】一方、かかる再生スイッチング層は、磁気
超解像再生の際には、メモリ層の磁化を再生層に磁区転
写する必要がある。再生層は室温では面内磁化を示し、
臨界温度Ｔｃｒ（Ｒ）以上で垂直磁化を示すことから、
再生スイッチング層のキュリー温度Ｔｃ（ＲＳ）は再生
層のキュリー温度Ｔｃ（Ｒ）及び臨界温度Ｔｃｒ（Ｒ）
に対してＴｃｒ（Ｒ）＜Ｔｃ（ＲＳ）＜Ｔｃ（Ｒ）を満
たす必要がある（式(1) 及び(3) ）。

【００１３】本発明の光磁気記録媒体は、上記式(1) 〜
(3) の要件を満足することによりＣＡＤタイプの磁気超
解像再生が可能となる。これにより、再生光スポットよ
りも充分小さな微小磁区（磁気マーク）であっても、他
の微小磁区と区別し且つ良好なＣ／Ｎで再生が可能とな
る。

【００１４】本発明の光磁気記録媒体に使用される再生
スイッチング層を構成する磁性材料は、メモリ層及び再
生層と上記キュリー温度の関係を満足するものであれば
特に限定されず、例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣ
ｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＮｄＧｄＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦ
ｅＣｏ等の希土類金属−遷移金属合金を使用することが
できる。また、再生層は、室温とそのキュリー温度の間
に、面内磁化から垂直磁化に転移する臨界温度Ｔｃｒ
（Ｒ）を有する磁性材料を使用することができ、例え
ば、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の希土類金属−
遷移金属合金、Ｐｔ−Ｃｏ等のＣＡＤタイプの磁気超解
像再生が可能な光磁気記録媒体の再生層に使用される材
料であれば種々の磁性材料を使用することができる。ま
た、メモリ層は、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴ
ｂＦｅＣｏ、ＮｄＧｄＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ等の
希土類金属−遷移金属合金を使用することができ、さら
に後述するように、Ｔｂ／ＦｅＣｏのような希土類金属
層／遷移金属層による積層構造の磁性層を使用すること
ができる。

【００１５】本発明の光磁気記録媒体は、光変調オーバ
ーライトを実行するために、上記記録層のキュリー温度
Ｔｃ（Ｗ）、スイッチング層のキュリー温度Ｔｃ（Ｓ）
及び初期化層のキュリー温度Ｔｃ（Ｉ）が、下記式(4)
〜(6) ：Ｔｃ（Ｍ）＜Ｔｃ（Ｗ）・・・(4) Ｔｃ（Ｓ）＜Ｔｃ（Ｗ）・・・(5) Ｔｃ（Ｗ）＜Ｔｃ（Ｉ）・・・(6) を満足することができる。

【００１６】本発明の光磁気記録媒体の記録層を構成す
る磁性材料は、他の層との関係で上記式(4) 〜(6) の関
係を満たす磁性材料ならば任意の材料を使用することが
でき、例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂ
ＦｅＣｏ、ＮｄＧｄＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ等の希
土類金属−遷移金属合金を使用することができ、さらに
後述するように、Ｔｂ／ＦｅＣｏのような希土類金属層
／遷移金属層による積層構造の磁性層を使用することが
できる。

【００１７】本発明の光磁気記録媒体のスイッチング層
及び初期化層を構成する材料は、ＴｂＦｅＣｏ等の希土
類金属−遷移金属合金を使用することができ、光変調オ
ーバーライト光磁気記録媒体のスイッチング層及び初期
化層に適用可能な任意の磁性材料を使用することができ
る。

【００１８】本発明の光磁気記録媒体において、上記再
生層が希土類金属及び遷移金属を主成分として含む合金
構造を有する磁性膜であり、且つ上記メモリ層が希土類
金属を主成分とする層と遷移金属を主成分とする層とを
交互に積層した積層構造を有し且つ該希土類金属を主成
分とする層が２〜８Ａの膜厚になるような積層周期の磁
性膜であることが好ましい。これにより、オーバーライ
ト記録した磁気マークを磁気超解像再生した時にＣ／Ｎ
を良好にするとともに、記録耐久性を一層向上させるこ
とができる。

【００１９】さらに、本発明の光磁気記録媒体におい
て、上記記録層が、希土類金属を主成分とする層と遷移
金属を主成分とする層とを交互に積層した積層構造を有
し且つ該希土類金属を主成分とする層が２〜８Ａの膜厚
になるような積層周期の磁性膜であることが好ましい。
これにより、オーバーライト記録した磁気マークを磁気
超解像再生した時にＣ／Ｎを良好にするとともに、記録
耐久性を一層向上させることができる。

【００２０】本発明の光磁気記録媒体において、上記再
生層が希土類金属及び遷移金属を主成分として含む合金
ターゲットを用いたスパッタリングにより形成され、上
記積層構造を有する層が希土類金属を主成分として含む
ターゲットと遷移金属を主成分として含むターゲットを
用いた同時スパッタリングにより形成されることが好ま
しい。同時スパッタリングは、被積層体（基板）を希土
類金属ターゲット及び遷移金属ターゲットに対して回転
させながらスパッタすることにより実行できる。かかる
同時スパッタリングは、被積層体の回転速度を変更する
ことによって積層周期にを変更することができ、各ター
ゲットへの投入電力を変更することによって積層構造を
構成する磁性層の組成を調整できるため、積層構造の制
御に好適である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光磁気記録媒体の
実施の形態及び実施例を図面を参照しながら具体的に説
明する。

【００２２】実施例１図１に示したように透明基板１０上に、窒化シリコン層
１２（下地層）を介して、再生層１４、再生スイッチン
グ層１６、メモリ層２０、中間層２２、記録層２４、ス
イッチング層２６及び初期化層２８の７層の磁性層並び
に窒化シリコン層３０、Ａｌ層３２及び紫外線硬化樹脂
層３４を積層した構造を有する光変調オーバーライト用
光磁気ディスク１の製造例を以下に示す。

【００２３】〔光磁気ディスクの製造〕アドレスピッ
ト、クロックピット等のプリピット並びに内周から外周
にかけて１．１μｍピッチの渦巻き状ガイド溝が形成さ
れた厚さ１．２ｍｍ、直径９０ｍｍのポリカーボネート
基板を原盤露光装置及び射出成型機を用いて作製した。
このポリカーボネート基板を、複数のスパッタチャンバ
を有する連続スパッタリング装置の第１スパッタチャン
バ内の基板キャリアに装着した。基板キャリアはスパッ
タチャンバ内でスパッタリングターゲットに対して回転
可能に支持されており、ポリカーボネート基板も基板キ
ャリア内でスパッタリングターゲットに対して回転可能
に支持されている。ターゲットとしてＳｉターゲットを
スパッタチャンバ内に装着した後、チャンバ内を５×１
０^-5Ｐａ以下の真空度まで排気して、ＡｒガスとＮ₂ガ
スを導入して反応性スパッタリングを行った。このスパ
ッタリングにより基板１０上に窒化シリコン層１２を厚
さ７０ｎｍで成膜した。

【００２４】次に、基板キャリアを、Ｇｄ₃₀Ｆｅ₆₀Ｃｏ
₁₀ターゲットが装着された第２スパッタチャンバに搬送
してＡｒガスを導入してスパッタリングを行い、厚さ５
０ｎｍのＧｄ₃₀Ｆｅ₆₀Ｃｏ₁₀再生層１４を成膜した。再
生層の臨界温度は１４０℃である。

【００２５】次に、基板キャリアを、Ｔｂ₂₂Ｆｅ₇₂Ｃｏ
₆ターゲットが装着された第３スパッタチャンバに搬送
してＡｒガスを導入してスパッタリングを行い、厚さ１
０ｎｍのＴｂ₂₂Ｆｅ₇₂Ｃｏ₆再生スイッチング層１６を
成膜した。再生スイッチング層１６のキュリー温度Ｔｃ
（ＲＳ）は２１０℃であった。

【００２６】次いで、図２に示したような第４スパッタ
チャンバ３１に基板キャリア３３を搬送した。第４スパ
ッタチャンバ３１にはＦｅＣｏターゲット３５ａとＴｂ
ターゲット３５ｂが装着されており、基板キャリア３３
を回転しながら、これらの２つのターゲットによる２元
同時スパッタリングを行うことによりＦｅＣｏ層とＴｂ
層が交互に積層した構造の磁性層を形成することができ
る。ここで、基板キャリア３３の回転数とＦｅＣｏター
ゲット３５ａ及びＴｂターゲット３５ｂへの投入電力を
変更することによってＦｅＣｏ層及びＴｂ層の積層周期
と組成比をそれぞれ調整することができる。Ｔｂ層の積
層周期（Ｔｂ層単層の厚さ）は基板キャリア３３の回転
数とＴｂ層の厚さとの関係を予備実験により求めてお
き、求められた関係に基づいて制御した。この実施例で
は、基板キャリア３３の回転数を５０ｒｐｍに制御して
Ｔｂ層を約４Ａ（オングストローム）で積層した。第４
スパッタチャンバ３１内でのＦｅＣｏ／Ｔｂ同時スパッ
タリングにより膜厚２５ｎｍの積層構造のＴｂ₂₃Ｆｅ₆₈
Ｃｏ₉のメモリ層２０を積層した。

【００２７】次いで、Ｇｄ₃₂Ｆｅ₆₅Ｃｏ₃ターゲットが
装着された第５スパッタチャンバに搬送してＡｒガスを
導入してスパッタリングを行い、厚さ１０ｎｍのＧｄ₃₂
Ｆｅ₆₅Ｃｏ₃中間層を形成した。ここで、中間層は、メ
モリ層２０と記録層２４との交換結合力を制御するため
の磁性層である。

【００２８】次いで、図２に示したスパッタチャンバ３
１と同様の構造を有する２元同時スパッタが可能な第６
スパッタチャンバに基板キャリアを搬送した。このチャ
ンバ内には、ＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットとが
装着されており、これらの２つのターゲットによる２元
同時スパッタリングを行い、Ｄｙ層とＦｅＣｏ層が交互
に積層された構造のＤｙ₂₄Ｆｅ₄₉Ｃｏ₂₇の記録層２４を
膜厚２０ｎｍで積層した。基板キャリアの回転数を制御
してＤｙ層の積層周期（単層の膜厚）を３Ａにした。

【００２９】次に、第７スパッタチャンバに基板キャリ
アを移動して、Ｔｂ₁₇Ｆｅ₇₅Ｃｏ₈ターゲットを用い
て、Ｔｂ₁₇Ｆｅ₇₅Ｃｏ₈合金からなるスイッチング層２
６を膜厚１０ｎｍで形成した。このスイッチング層２６
は、記録層２４と初期化層２８との交換結合力を遮断ま
たは保持する層である。

【００３０】次いで、図２に示したチャンバ３１と同様
の構造を有する２元同時スパッタが可能な第８スパッタ
チャンバに基板キャリアを搬送した。このチャンバ内に
は、ＴｂターゲットとＦｅＣｏターゲットとが装着され
ており、これらの２つのターゲットによる２元同時スパ
ッタリングを行い、Ｔｂ層とＦｅＣｏ層が交互に積層さ
れた構造のＴｂ₂₂Ｆｅ₁₆Ｃｏ₆₂の初期化層２８を膜厚２
０ｎｍで積層した。

【００３１】さらに、第９スパッタチャンバ内で膜厚３
０ｎｍの窒化シリコン層３０を形成し、次いで、第１０
スパッタチャンバ内で膜厚３０ｎｍのＡｌ層３２を形成
した。以上のスパッタリングによる膜形成を終了した
後、Ａｌ層３２の上に紫外線硬化樹脂を塗布して図１に
示す構造の光変調オーバライト用光磁気ディスク１を得
た。光磁気ディスク１の各磁性層のキュリー温度は以下
の通りである。

【００３２】層キュリー温度再生層３００℃以上再生スイッチング層２１０℃ メモリ層２３０℃ 中間層２８０℃ 記録層３００℃ スイッチング層２３０℃ 初期化層３００℃

【００３３】〔光磁気ディスクの記録再生試験〕こうし
て得られた光磁気ディスク１を光磁気記録再生装置に装
着した。光磁気ディスクを９．０ｍ／ｓの線速で回転さ
せながら、記録磁界２５０（Ｏｅ）を印加しながら、波
長６８０ｎｍの集光されたレーザビームを用いて、マー
ク長５μｍ、マーク間隔５μｍの第１基準情報を高パワ
ーＰ_H＝８．５ｍＷと低パワーＰ_L＝４．５ｍＷの間で
パルス変調させて記録した。次いで、記録信号の周波数
とデューティーを変更した以外は、第１基準情報と同様
の条件でマーク長２μｍ、マーク間隔５μｍの第２基準
情報をオーバーライト記録した。

【００３４】オーバーライト記録した第２基準情報をＰ
_R＝２．５ｍＷの再生光パワーで再生し、Ｃ／Ｎを測定
した。この測定によりオーバーライト動作が良好に行わ
れていたかどうかがわかる。この結果、光磁気ディスク
１のＣ／Ｎは４９ｄＢと良好であった。

【００３５】次に、オーバーライト記録した第２基準情
報の上に、さらに、記録周波数と記録信号のデューティ
ーを変更し、マーク長０．３５μｍ、マーク間隔０．３
５μｍの第３基準情報をオーバーライト記録した。オー
バーライト記録した第３基準情報をＰ_R＝２．５ｍＷの
再生光パワーで再生し、Ｃ／Ｎを測定した。この測定で
は、マーク長０．３５μｍの微小マークをマーク間隔
０．３５μｍで記録しているため、再生光スポット径内
に複数の磁気マークが存在し得る。このため、これらの
微小マーク群から単独に検出される磁気マークの再生信
号を観測することによって、磁気超解像再生が良好に行
われていたかどうかがわかる。この結果、光磁気ディス
ク１のＣ／Ｎは４６ｄＢと良好であった。

【００３６】さらに、１２．０ｍＷのＤＣ光を消去方向
の磁場を与えながら５万回照射した後に、マーク長０．
３５μｍ、マーク間隔０．３５μｍの第３基準情報を再
度オーバーライト記録し、上記と同様の条件にて再生
し、Ｃ／Ｎを測定した。この測定により光磁気ディスク
１の連続記録耐久性を評価することができる。この結
果、５万回のＤＣ光照射後の光磁気ディスク１のＣ／Ｎ
は４６ｄＢであり、耐久性試験前と同じ値を維持した。
なお、この試験で初期化方向の磁場を与えたのは、耐久
性評価のためＤＣ光のパワーを通常の記録パワーから１
２．０ｍＷに上げているため、初期化層の保磁力の低下
による初期化層の磁化方向の反転を防ぐためである。

【００３７】実施例２この実施例では再生スイッチング層のキュリー温度とＣ
／Ｎの関係を評価する。実施例１において、再生スイッ
チング層１６を形成するためのターゲット組成を表１の
種々の組成に変更した以外は、実施例１と同様にして光
磁気ディスクを作製した。ターゲット組成の変更によ
り、再生スイッチング層１６のキュリー温度は同表に示
した値に変化した。

【００３８】

【表１】

【００３９】こうして得られた各光磁気ディスクに、実
施例１と同様に第１基準情報を記録した後に、第２基準
情報をオーバーライト記録し、実施例１と同条件で再生
して、Ｃ／Ｎを測定した。結果を表１に示す。

【００４０】表１より、再生スイッチング層のキュリー
温度が、メモリ層のキュリー温度である２３０℃以上に
なると急激にＣ／Ｎが低下していることがわかる。これ
は、再生スイッチング層のキュリー温度がメモリ層のキ
ュリー温度以上になると、オーバーライト記録の低温記
録（Ｌプロセス）時に、再生スイッチング層の保磁力が
低下しないために、再生層とメモリ層との間の交換結合
力を遮断または弱めることができず、それによって、再
生層の面内磁化がメモリ層へ磁気的に悪影響を及ぼして
いるためと考えられる。

【００４１】実施例３この実施例ではメモリ層の積層周期とＣ／Ｎの関係を評
価する。実施例１において、メモリ層形成時に基板キャ
リアの回転数を変更することによりメモリ層を構成する
Ｔｂ層の積層周期（Ｔｂ層の単層の厚さ）を表２に示す
ように変更した以外は、実施例１と同様にして光磁気デ
ィスクを作製した。

【００４２】

【表２】

【００４３】こうして得られた各光磁気ディスクに、実
施例１と同様に第１基準情報、第２基準情報及び第３基
準情報をオーバーライト記録して、オーバライト特性及
び磁気超解像再生特性を評価した。さらに、実施例１と
同様の条件にて５万回ＤＣ光を照射した後、第３基準情
報をオーバーライト記録して、記録耐久性を評価した。
結果を表２に示す。

【００４４】表２の結果より、Ｔｂ層の膜厚が２Ａ未満
になると、Ｃ／Ｎが全体的に低下する。特に微小磁区
（０．３５μｍ）を磁気超解像再生したときのＣ／Ｎの
低下が大きいことがわかる。また、Ｔｂ層の膜厚が１０
Ａ以上でもオーバーライト記録後の通常の再生及び磁気
超解像による再生ではＣ／Ｎがかなり低下している。さ
らに、Ｔｂ層の膜厚を１４Ａ以上にするとオーバーライ
ト記録ができなくなる。これより、実施例の光磁気ディ
スク１において、メモリ層の積層構造を構成するＴｂ層
の積層周期は２〜８Ａが好適であることがわかる。

【００４５】実施例３この実施例では記録層の積層周期とＣ／Ｎの関係を評価
する。実施例１において、記録層形成時に基板キャリア
の回転数を変更することにより記録層を構成するＤｙ層
の積層周期（Ｄｙ層の単層の厚さ）を表３に示すように
変更した以外は、実施例１と同様にして光磁気ディスク
を作製した。

【００４６】

【表３】

【００４７】こうして得られた各光磁気ディスクに、実
施例１と同様に第１基準情報、第２基準情報及び第３基
準情報をオーバーライト記録して、オーバライト特性及
び磁気超解像再生特性を評価した。さらに、実施例１と
同様にして５万回ＤＣ光を照射した後、第３基準情報を
オーバーライト記録して、記録耐久性を評価した。結果
を表３に示す。

【００４８】表３の結果より、Ｄｙ層の膜厚が２Ａ未満
になると、Ｃ／Ｎが全体的に低下する。表２の場合と同
様に、微小マークを磁気超解像再生したときのＣ／Ｎの
低下が特に大きいことがわかる。また、Ｄｙ層の膜厚が
１０Ａ以上でもオーバーライト記録後の通常の再生及び
磁気超解像による再生ではＣ／Ｎが低下している。Ｄｙ
層の膜厚を１４Ａ以上にするとオーバーライト記録がで
きなかった。これより、実施例の光磁気ディスク１にお
いて、記録層の積層構造を構成するＤｙ層の積層周期は
２〜８Ａが好適である。

【００４９】比較例実施例１において、再生スイッチング層を形成しなかっ
た以外は、実施例１と同様にして光磁気ディスクを作製
した。この比較例の光磁気ディスクに、実施例１と同様
に第１基準情報、第２基準情報及び第３基準情報をオー
バーライト記録して、オーバライト特性及び磁気超解像
再生特性を評価した。さらに、実施例１と同様にして５
万回ＤＣ光を照射した後、第３基準情報をオーバーライ
ト記録して、記録耐久性を評価した。しかしながら、い
ずれもＣ／Ｎは４０ｄＢ未満であった。

【００５０】さらに、再生スイッチング層を形成せずに
且つメモリ層及び記録層の積層周期を種々の値に変更し
て光磁気ディスクを作製した。しかしながら、それらの
光磁気ディスクのオーバライト特性、磁気超解像再生特
性及び記録耐久性に関して、いずれもＣ／Ｎは４０ｄＢ
未満であった。

【００５１】上記実施例では、光磁気ディスクのメモリ
層と記録層に積層構造を採用し、それらの積層周期は、
それぞれの磁性層内で同一になるようにしたが、磁性層
内で積層周期が部分的に異なるようにすることも可能で
ある。例えば、メモリ層または記録層と接する層との界
面近傍の周期を密にし、中層部はより粗な周期にしても
よい。

【００５２】また、上記実施例で採用した各磁性層の材
料や組成は、それらに限定されるものでなく、種々の材
料及び組成に変更することができることはいうまでもな
い。例えば、上記磁性層で用いた希土類金属−遷移金属
合金にはＣｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ等の添加物を加えて希土
類金属−遷移金属合金の腐食を防止することができる。
上記メモリ層の積層構造はＴｂ／ＦｅＣｏ以外に、Ｔｂ
Ｄｙ／ＦｅＣｏ、Ｔｂ／ＦｅＣｏ＋Ｃｒ、Ｔｂ＋Ｃｒ／
ＦｅＣｏ（Ｃｒは添加物）等を採用することも可能であ
る。また、Ｔｂ／ＦｅＣｏ＋Ｔｂなど、ＦｅＣｏに微量
のＴｂ等の希土類を添加した積層構造も可能である。ま
た、窒化シリコン層はＳｉＮに限定されず、ＡｌＳｉ
Ｎ、ＡｌＴａＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴｉＯ₂、Ｚｎ
Ｓ、ＢＮ等を使用することもできる。また、基板材料は
ポリカーボネート以外に、ポリメチルメタクリレート、
非晶質ポリオレフィン、ガラス等を使用することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体は、再生層、メ
モリ層、記録層、スイッチング層及び初期化層を有する
オーバーライト記録が可能な光磁気記録媒体において、
再生層を、臨界温度Ｔｃｒ（Ｒ）を超えると面内磁化膜
から垂直磁化膜に転移する磁性膜で構成し、該再生層と
メモリ層との間に再生スイッチング層を設け、該再生ス
イッチング層のキュリー温度Ｔｃ（ＲＳ）、再生層のキ
ュリー温度Ｔｃ（Ｒ）及びメモリ層のキュリー温度Ｔｃ
（Ｍ）との間に、Ｔｃｒ（Ｒ）＜Ｔｃ（ＲＳ）＜Ｔｃ
（Ｒ），Ｔｃ（Ｍ）なる関係を有するように各磁性膜を
構成したので、光変調ダイレクトオーバーライト記録が
可能であり且つ微小磁気マークを記録した場合でも磁気
超解像再生、特にＣＡＤタイプの磁気超解像再生により
良好なＣ／Ｎを得ることができる光磁気記録媒体を実現
することができた。

【００５４】さらに、本発明の光磁気記録媒体のメモリ
層及び／または記録層に希土類金属／遷移金属の積層構
造を採用することにより、一層Ｃ／Ｎを向上することが
できる。このように、本発明の光磁気記録媒体は、光変
調ダイレクトオーバーライト記録と磁気超解像再生の両
方の機能を実用化レベルで達成することができたので、
高密度光記録媒体として極めて有用となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例で製造した光磁気ディ
スクの積層構造を示す概略断面図である。

【図２】本発明の実施例において２元同時スパッタリン
グを行ったスパッタリング装置のスパッタチャンバの構
造を概念的に示す図である。

【図３】従来の光変調オーバーライト用光磁気記録媒体
の積層構造を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１光磁気ディスク１０基板１２窒化シリコン層１４再生層１６再生スイッチング層２０メモリ層２２中間層２４記録層２６スイッチング層２８初期化層３０窒化シリコン層３１スパッタチャンバ３２Ａｌ層３３基板キャリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋本昌俊大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも再生層、再生スイッ
チング層、メモリ層、記録層、スイッチング層及び初期
化層を有するオーバーライト記録が可能な光磁気記録媒
体であって、上記再生層が室温で面内磁化膜であり臨界温度Ｔｃｒ
（Ｒ）を超えると垂直磁化膜に転移する磁性膜から構成
され、上記再生層のキュリー温度Ｔｃ（Ｒ）、再生スイッチン
グ層のキュリー温度Ｔｃ（ＲＳ）及びメモリ層のキュリ
ー温度Ｔｃ（Ｍ）が、下記式(1) 〜(3) ：Ｔｃ（ＲＳ）＜Ｔｃ（Ｒ）・・・(1) Ｔｃ（ＲＳ）＜Ｔｃ（Ｍ）・・・(2) Ｔｃｒ（Ｒ）＜Ｔｃ（ＲＳ）・・・(3) を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】ＣＡＤタイプの磁気超解像再生が可能で
あることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】上記記録層のキュリー温度Ｔｃ（Ｗ）、
スイッチング層のキュリー温度Ｔｃ（Ｓ）及び初期化層
のキュリー温度Ｔｃ（Ｉ）が、下記式(4) 〜(6) ：Ｔｃ（Ｍ）＜Ｔｃ（Ｗ）・・・(4) Ｔｃ（Ｓ）＜Ｔｃ（Ｗ）・・・(5) Ｔｃ（Ｗ）＜Ｔｃ（Ｉ）・・・(6) を満足することを特徴とする請求項１記載の光磁気記録
媒体。
【請求項４】上記再生層が希土類金属及び遷移金属を
主成分として含む合金構造を有する磁性膜であり、且つ
上記メモリ層が希土類金属を主成分とする層と遷移金属
を主成分とする層とを交互に積層した積層構造を有し且
つ該希土類金属を主成分とする層が２〜８Ａの膜厚にな
るような積層周期の磁性膜であることを特徴とする請求
項１〜３のいずれか一項記載の光磁気記録媒体。
【請求項５】上記記録層が、希土類金属を主成分とす
る層と遷移金属を主成分とする層とを交互に積層した積
層構造を有し且つ該希土類金属を主成分とする層が２〜
８Ａの膜厚になるような積層周期の磁性膜であることを
特徴とする請求項４記載の光磁気記録媒体。
【請求項６】上記再生層が希土類金属及び遷移金属を
主成分として含む合金ターゲットを用いたスパッタリン
グにより形成され、上記積層構造を有する層が希土類金
属を主成分として含むターゲットと遷移金属を主成分と
して含むターゲットとを用いた同時スパッタリングによ
り形成されてなることを特徴とする請求項４または５記
載の光磁気記録媒体。