专利名称：磁光记录介质及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种磁光记录介质及制造制造方法，尤其涉及适用于其中能够执行磁感应超清晰度再现的磁光盘、磁光带以及磁光卡的一种磁光记录介质及制造制造方法。
背景技术：
迄今，与实现磁光盘中的高密度记录标记相关，进一步增加了磁光盘的记录容量。为了如上所述地增加记录容量，使用的一种实现高密度记录的方法是降低记录标记的长度、缩窄轨迹间距和微型化记录凹坑。
作为有效地实现这种高密度的手段，已经建议了一种能够再现小于激光束光点直径的记录标记的磁感应超级清晰度技术(MSR)(例如日本专利JP-A-2000-200448)。按照该MSR技术，在主磁层积薄膜包括第一磁层、第二磁层和第三磁层的情况中，通过使得该第二磁层具有在室温下的该激光束点的共面磁化，使在低温度部分中的这种磁化指向初始磁场方向，从而切断记录在第三磁层中的信息信号的转移。在中温部分中，由于执行垂直磁化，该信号转移得到该磁层的切换连接力的帮助。而且，在高温部分中，通过在居里温度Tc消除该磁化而切断到该第一磁层的转移，从而使小于该激光束光点直径的信号能够被再现。
具体地说，在如图1所示的磁光盘100中，假设第一磁层是再现层101、第二磁层是中间层102而第三磁层是记录层103，当磁光盘100被转动并且用于再现的激光束照射在该磁层积薄膜之上时，将在该磁光盘100中引起温度分布。图1中的箭头表示当再现时该磁光盘的磁化状态。
在已经引起温度分布状态的低温区中，当再现磁场大于作用于中间层102和记录层103之间的一部分上的切换连接力时，该中间层102的磁化方向将被对准到与再现磁场相同的方向。已经切换连接到中间层102的该再现层101的磁化方向被对准到与该再现磁场的相反的方向而与该记录标记无关。因此形成一前掩膜。在一高温区中，作用于在再现层101和中间层102之间部分上的切换连接力被切断，并且该再现层101的磁化方向对准到与该再现磁场相同的方向，使得形成一后掩膜。在中温区中，该切换连接力大于作用于在每一再现层101、中间层102和记录层103之间的再现磁场，使得该记录层103的磁化方向被转移到该再现层101。
如上所述，当检测该磁光盘100的一磁光输出时，在该激光束点中的低温度区和高温区中形成掩膜。因此，只能从中温区再现磁光信号而不能再现已经形成掩膜的区域的磁信号。
但是，为了实现如上所述的记录标记的微型化，读出信号中的幅度的突然降低将成为一个问题。因此，为了实现未来更高的密度，在该磁光盘中需要提高信号检测中的磁清晰度。
在来自光拾取器照射的激光束的强度中存在一种变化。而且，由于磁感应超清晰度操作(MSR操作)对激光束的光强非常敏感，所以不仅需要改善磁清晰度，而且需要抑制抵消记录功率边缘的缩窄。
因此，特别需要开发一种磁光记录介质的技术，使得即使在记录标记被微型化和轨迹间距缩窄的情况下，抵消该记录功率的边缘也不被缩窄，而且改进该磁清晰度以及满足再现所需求的光学特征。
因此本发明的一个目的是提供一种具有高可靠性的磁光记录介质及其制造方法，能够在执行记录和/或再现中保证大范围的激光束的功率裕量，使得记录在其上记录标记长度被微型化并且轨迹间距被缩窄的该磁光记录介质上的信息信号被再现的同时保持良好的信号特性，能够实现高记录密度，并且实现大容量的记录。
发明内容
为了实现上述目标，根据本发明的第一发明提供一种磁光记录介质，其中在一基片上提供顺序层积的在室温下具有垂直磁各向异性的第一磁层、在室温下具有共面磁各向异性的第二磁层以及在室温下具有垂直磁各向异性的第三磁层的一多层磁膜，并且能够通过将一激光束照射在该多层磁膜上而记录和/或再现一信息信号，其中该第二磁层的磁饱和大于8.80×10-2Wb/m2并且小于1.76×10-1Wb/m2。
在该第一发明中，该第二磁层的膜厚度通常等于或大于25nm并且等于或小于60nm，最好是等于或大于28nm并且等于或小于35nm。
在该第一发明中，该第一磁层的磁饱和通常等于或小于8.80×10-2Wb/m2，并且最好等于或大于1.00×10-2Wb/m2。
在该第一发明中，通常该多层的磁膜提供在该基片上的一主平面上，其上形成有凹和凸槽纹轨迹，并且该基片具有一平面环形状。
在本发明的第二发明中提供一种磁光记录介质的制造方法，其中在一基片的主平面上提供顺序层积的在室温下具有垂直磁各向异性的第一磁层、在室温下具有共面磁各向异性的第二磁层以及在室温下具有垂直磁各向异性的第三磁层的一多层磁膜，并且能够通过将一激光束照射在该多层磁膜上而记录和/或再现一信息信号，其中在形成该第二磁层时的气压大于0.6Pa并且等于或小于3.0Pa。
在该第二发明中，通常该第一磁层被形成使得该第一磁层的磁饱和等于或小于8.80×10-2Wb/m2，并且最好是等于或大于1.00×10-2Wb/m2。
在该第二发明中，通常该第二磁层被形成作为一薄膜，使得该第二磁层的磁饱和大于8.80×10-2Wb/m2并且小于1.76×10-1Wb/m2。
在本发明中，通常在第三磁层中的Co的含量比等于或大于15atom％并且等于或小于17atom％。
在本发明中，通常该多层的磁膜提供在该基片上的一主平面上，其上形成有凹和凸槽纹轨迹，并且该基片具有一平面环形状。而且，在该基片的一主平面上的槽纹轨迹的轨迹间距等于或大于0.47·λ/NAμm并且等于或小于0.83·λ/NAμm。
在本发明中，通常该第二磁层中的居里温度小于该第一和第三磁层的居里温度的较小的一个。在本发明中，通常该第二磁层的形成使得膜厚度等于或大于30nm并且等于或小于60nm。
通常，使用所谓的一种凸凹槽记录系统将本发明应用到一磁光记录介质，其中将信息信号记录在其上形成有凹和凸槽纹轨迹的一主平面上的凸面和凹槽上。但是，本发明也可以使用所谓的一种凸面记录系统应用到一种磁光记录介质，其中将信息信号记录在该凸面部分，或使用所谓的一种凹槽记录系统，将信息信号记录在凹槽上。
通常，本发明被用于称为RAD(后孔检测Rear Aperture Detection)的再现方法，其中在该再现光点中的后部高温部分中检测信号。具体地说，使用一种双掩膜型RAD系统将本发明应用到一种磁光记录介质，其中在称为D-RAD的光点的前进方向中的正向和反向部分形成掩膜。根据该RAD系统，与其中光点的低温区C用作检测区的FAD系统相比较，由于具有的宽度小于该光点中的光点的宽度的一高温区成为该记录标记的检测区，所以在该检测区的轨迹方向中的宽度被缩窄，来自相邻轨迹的串扰较小，并且本发明对于实现高记录密度的贡献比例较大。
根据如上所述构成的本发明，在提供有在室温下具有共面磁各向异性的第二磁层的该多层磁膜的该磁光记录介质中，当薄膜创建时该第二磁层的压力高于0.6Pa并且等于或低于3.0Pa，并且在室温下该第二磁层的磁饱和大于8.80×10-2Wb/m2并且小于1.76×10-1Wb/m2。因此，能够在保证在一个足够大的范围中的该激光束记录功率裕量和再现功率裕量的同时改进抖动特性。
图1是说明根据现有技术的磁感应超清晰度操作的示意图。
图2是表示根据本发明一个实施例的磁光盘的截面示意图。
图3是表示在根据本发明实施例的磁光盘的外缘部分的一凸面中的抖动相关记录功率裕量的曲线图。
图4是表示在根据本发明实施例的磁光盘的外缘部分的一凹槽中的抖动相关记录功率裕量的曲线图。
图5是表示在根据本发明实施例的磁光盘的内缘部分的一凸面中的抖动相关记录功率裕量的曲线图。
图6是表示在根据本发明实施例的磁光盘的外缘部分的一凸面中的抖动相关记录功率裕量的曲线图。
图7是表示在根据本发明实施例的磁光盘的内缘部分的一凹槽中的抖动相关记录功率裕量的曲线图。
图8是表示在根据本发明实施例的磁光盘的外缘部分的一凹槽中的抖动相关记录功率裕量的曲线图。
图9是表示在根据本发明实施例当薄膜创建时该第二磁层中的磁饱和Ms2的气压相关性的曲线图。
图10是表示在根据本发明实施例当薄膜创建时该第二磁层中的饱和磁场Hs的气压相关性的曲线图。
图11是表示当根据本发明实施例的磁光盘的第三磁层中的Co组分被改变时在该凹槽中的抖动再现功率相关性的曲线图。
图12是表示当根据本发明实施例的磁光盘的第三磁层中的Co组分被改变时在该凸面中的抖动再现功率相关性的曲线图。
图13是表示当根据本发明实施例的磁光盘的第三磁层中的Co组分被改变时在该凸面中的记录功率相关性的曲线图。
图14是表示当该第二磁层被形成作为一薄膜时，在根据本发明实施例的磁光盘的内缘部分和外缘部分中的凸面和凹槽中的抖动气压相关性的曲线图。
具体实施例方式
下面参照附图描述本发明的一实施例。在全部随后的实施例的示意图中，相同或相应的部分由相同的参考数字表示。
首先描述根据本发明实施例的一磁光盘。图2示出根据该第一实施例的磁光盘。
如图2所示，根据本实施例的磁光盘1通过顺序地在盘基2的一主平面上层积第一介电层3、第一磁层4、第二磁层5、第三磁层6、第二介电层7、反射层8和保护层9而构成。
通过把树脂材料铸模到一盘形中，例如通过一种注射铸模方法而制作盘基2。例如，玻璃2P等或例如聚碳酸酯(PC)的合成树脂材料等被用作树脂材料。在本实施例中，使用例如由PC制成的PC基片。在盘基2的主平面上形成包括凸面和凹面的凹凸槽纹轨迹。在此提到该盘基2的一个尺寸实例。假定厚度t等于1.2mm，直径等于86mm(3.5英寸)，轨迹间距Tp等于0.67μm，凹槽深度等于50nm。当信息信号记录在磁光盘1上和/或从该磁光盘1再现该信息信号时，只要其由能够至少发送一使用的激光束的一种材料制成，任何基片都能被用作盘基2。厚度t、直径、轨迹间距Tp和凹槽深度的值也可设置为不同于上述值。在激光束照射的该盘基2的一侧的表面上，还可以形成例如紫外线固化树脂之类的保护层。
盘基2的主平面上形成的第一介电层3由例如具有80nm膜厚度的氮化硅(Si3N4)制成。提供第一介电层3是为了保护第一磁层4、第二磁层5和第三磁层6免受湿气的损害，并且在光学上增强该第一磁层4中的磁光效应。
在第一介电层3上形成的第一磁层4是具有例如大约40nm膜厚度并且由作为稀土金属的Gd和作为过渡金属的Fe和Co制成的一种稀土合金(GdFeCo)薄膜。第一磁层4是过渡金属磁主成分(在下文称作富TM)并且在垂直方向上，即在层积方向上具有一易磁化轴。根据本发明人试验获得的知识，在室温下(10℃至35℃)该第一磁层4的磁饱和Ms必须等于或小于8.8×10-2Wb/m2，以便抑制再现信号中的劣变。因此，磁饱和Ms是从等于或小于8.8×10-2Wb/m2(70emu/cc)的值中选择的。在本实施例中，选择的值大约是3.8×10-2Wb/m2(30emu/cc)。按照需要，还可能将其设置为等于或大于1.0×10-2Wb/m2(8emu/cc)的一个值。磁饱和Ms1随同温度上升到大约170℃而增加。居里温度Tc1几乎等于大约为300℃。室温下的矫顽磁力Hc1等于或小于例如1.19×105A/m。
提供在第一磁层4上的第二磁层5由例如GdFeCoSi薄膜制成。作为非磁性成分的Si是用于把居里温度Tc2设置为低值的一种成分，也能够添加例如Al、Cr之类的成分来代替Si。第二磁层5中的居里温度Tc2等于大约为200℃。第二磁层5是稀土磁主成分(在下文称作富RE)，其中直到居里温度Tc2看不到补偿温度，并且在室温(10℃至35℃)在共面方向上具有一易磁化轴。当该温度上升到等于或高于一比室温更高的预定温度时，该易磁化轴从共面方向改变至垂直方向。
具体地说，由于磁畴壁的厚度等于大约25nm，所以必须设置该第二磁层5的膜厚度为5至25nm或更大的值，最好是28nm或更大的值。根据发明人的知识，如果该第二磁层5的膜厚度太大，则该灵敏度下降或抖动上升，使得再现信号的质量劣变。因此，该第二磁层5的膜厚度通常被选择为从25到60nm的范围，最好是从28到35nm的范围中选择。在本实施例中，其被选择为例如32nm。
为了执行磁感应超级清晰度(MSR)操作，第二磁层5在室温(10℃至35℃)下的磁饱和Ms2必须等于或大于第一磁层4的磁饱和Ms1(Ms2≥Ms1)。由于第一磁层4的磁饱和Ms1和第二磁层5的磁饱和Ms2之间的差对于在MSR操作中的前掩膜的形成产生一影响，所以希望该磁饱和大于8.80×10-2Wb/m2(70emu/cc)。为了抑制抖动的增加或记录功率裕量的减小，希望该磁饱和小于1.76×10-1Wb/m2。因此，通常从8.80×10-2至1.76×10-1Wb/m2(70至140emu/cc)的一个范围中选择该第二磁层5的磁饱和Ms2，最好是从1.13×10-1至1.34×10-1Wb/m(90到107emu/cc)的一个范围中选择该第二磁层5的磁饱和Ms2。例如在本实施例中，选择1.22×10-1Wb/m2(97emu/cc)或1.34×10-1Wb/m2(107emu/cc)。该磁饱和Ms2单调地降低至居里温度Tc2。有关第二磁层5的磁饱和Ms2的细节将稍后解释。
在第二磁层5之上形成的第三磁层6由包括作为稀土金属的Tb和作为过渡金属Fe和Co的稀土合金(TbFeCo)薄膜制成。该第三磁层6是富TM磁层并且具有在垂直方向上的一易磁化轴。该第三磁层6引起一磁光效应并且被用于记录信息信号。在第三磁层6中，在室温的磁饱和Ms3是在从8.80×10-2至1.88×10-2Wb/m2(70至150emu/cc)的范围之内，并且随同温度上升而增加，直到温度达到大约150℃。居里温度Tc3大约等于300℃。室温下的矫顽磁力Hc3的值等于或大于7.96×105A/m(10kOe)。第三磁层6的膜厚度等于例如45nm。
容许该MSR操作的一多层磁膜10由上面提到的该第一磁层4、第二磁层5和第三磁层6构成。在第一磁层4、第二磁层5和第三磁层6中的居里温度Tc1、Tc2、Tc3满足关系Tc2＜Tc1以及Tc2＜Tc3。第一磁层4和第三磁层6在室温的矫顽磁力Hc1和Hc3满足关系Hc3＞Hc1。
在第三磁层6上形成的第二介电层7由例如具有30nm膜厚的Si3N4制成。第二介电层7是以类似于第一介电层3的方式光学地增强第三磁层6的磁光效应的一层，并且保护该第三磁层6免受湿气之类的损害。
在第二介电层7上形成的反射层8由具有大约10nm膜厚的Al、银(Ag)等合金制成。在本实施例中，反射层8由例如铝钛合金(AlTi)制成。反射层8被提供来扩散传播至该第三磁层6的热。通过在反射层8中的散热，控制该第三磁层6中的记录标记的大小并且控制多层磁膜10中的温度分布。因此，记录和再现特性保持在一个良好状态。
在反射层8上形成的保护层9由例如紫外线固化树脂制成。该保护层9被用于保护形成在该盘基2上的第一介电层3、第一磁层4、第二磁层5、第三磁层6、第二介电层7和反射层8。
通过从现存的盘基2的一侧把激光束L1照射到磁光盘1执行如上所述构成的磁光盘1的记录/再现。
随后，将描述根据上述实施例构成的磁光盘1的制造方法。
在制造根据该实施例的磁光盘1的方法中，首先通过一种注射铸模方法形成由例如PC制成的盘基2。此时，在盘基2的一主平面上形成用于光轨迹的凸凹槽。在本实施例中，假设磁光盘1的再现光是波长等于大约635nm的激光束，使用的光学系统的数值孔径(NA)等于大约0.58，在此情况中，轨迹间距Tp是从0.47·λ/NAμm至0.83·λ/NAμm的范围中选择的。在此该轨迹间距Tp被设置为大约0.67μm。
随后，盘基2被传送到真空容腔中并且放在其中的预定位置。随后使用例如氩(Ar)和氮(N2)的混合气体，并且通过使用一种Si目标的反应溅射方法在盘基2上形成一SiN薄膜。因此在盘基2上形成由SiN制成的第一介电层3。在该反应溅射方法中的气压等于例如1.5Pa。
随后，其上已经形成第一介电层3的盘基2被传送到其中已经放置了由GdFeCo制成的目标的真空容腔中，并且安置在其中的一预定位置。在此之后，通过例如溅射方法在第一介电层3上形成一GdFeCo薄膜。因此，形成由GdFeCo制成的第一磁层4。在陈述第一磁层4的形成条件的实例时，是把氩气用作环境气体，并且压力设置为4.0Pa。
随后，已经形成有第一磁层4的盘基2被传送到其中已经放置了由GdFeCoSi制成的目标的真空容腔中，并且安置在其中的一预定位置。在此之后，通过溅射方法在该第一磁层4上形成一GdFeCoSi薄膜。因此，形成由GdFeCoSi制成的第二磁层5。在该第二磁层5的薄膜的形成中，氩气被用作环境气体。根据发明人通过试验获得的知识，所希望的是把气压设置为3Pa或小于3Pa，以便削弱第二磁层5中的垂直磁各向异性，并且使得能够容易地执行从第三磁层6至第一磁层4的复制转移。根据发明人在气压设置为低压所做的试验，如果气压被设置为等于或小于0.6Pa，则引起异常放电。因此，所希望的是把气压P设置大于0.6Pa。因此，在形成第二磁层5的薄膜时的气压P的选择使得其大于0.6Pa并且等于或小于3Pa(0.6Pa＜P≤3Pa)。而且，从保证该特性的角度看，最理想的是接近P＝1Pa的一个值。
随后，已经形成有第二磁层5的盘基2被传送到其中已经放置了由TbFeCo制成的目标的真空容腔中，并且安置在其中的一预定位置。在此之后，通过例如溅射方法在第二磁层5上形成一TbFeCo薄膜。因此在第二磁层5上形成由TbFeCo制成的第三磁层6。在陈述第三磁层6的形成条件的实例时，是把氩气用作环境气体，并且压力设置为4.5Pa。能够使用DyFeCo或GdFeCo而不是TbFeCo作为构成第三磁层6的材料。该第三磁层6还能够替换为通过层积那些合金薄膜而获得的一多层结构。
随后，己经形成有第三磁层6的盘基2被传送到其中已经放置了由Si制成的目标的真空容腔中，并且安置在其中的一预定位置。随后，通过使用例如氩气和N2气的混合气并且通过使用该Si目标的反应溅射方法在盘基2上形成一SiN薄膜。因此在盘基2上形成由SiN制成的第二介电层7。在该反应溅射方法中的气压等于例如1.0Pa。
随后，已经形成有第二介电层7的盘基2被传送到其中已经放置了一AlTi目标的真空容腔中，并且安置在其中的一预定位置。随后，通过使用例如氩气作为环境气体并且通过使用由AlTi制成的目标的溅射方法在第一介电层3上形成一AlTi薄膜。因此，在该第二介电层7上形成由AlTi制成的反射层8。当陈述反射层8的形成中的溅射条件的实例时，把氩气用作环境气体并且气压设置为1.0Pa。
在此之后，形成有全部薄膜的盘基2被移出该溅射容腔。
随后，形成有全部层的盘基2以一种有机树脂材料涂覆，具体地说通过例如旋涂方法涂覆紫外线固化树脂，并且使用紫外线固化该有机树脂材料，从而形成保护层9。
因此制成根据实施例的一个期望的磁光盘1。
随后，评价上述的磁光盘1的记录和再现特性。即，根据上述制造方法制成其中第二磁层5的磁饱和Ms2设置为0.122Wb/m2、0.134Wb/m2和0.188Wb/m2的磁光盘1。通过使用评估装置来评估磁光盘1的记录和再现特性。在该评估装置中使用的激光束的波长等于635nm，并且物镜的NA等于0.58。首先，最短标记的长度设置为0.3μm，并且被1-7调制的随机模式记录在每一磁光盘1的主平面上各个凸凹槽上。
随后，通过适当的再现功率执行再现，并且评估在该再现中的抖动的功率裕量相关性。在该评估中该抖动特性在凸面中的评估结果在图3中示出，而在凹槽中的评估结果在图4中示出。
从图3中将理解到，在其中该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.188Wb/m2的磁光盘1的凸面中，抖动的最小值等于11.0％、在其中该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.134Wb/m2的磁光盘1的凸面中，抖动的最小值大约等于9.4％，和在其中该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.122Wb/m2的磁光盘1的凸面中，抖动的最小值大约等于9.2％。即，将被理解到，通过把该第二磁层5的磁饱和Ms2设置到0.134Wb/m2或0.122Wb/m2，与该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.188Wb/m2的磁光盘1相比较，在不缩窄记录功率裕量的条件下该抖动能够被改进大约1.5％。
从图4中将理解到，在其中该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.188Wb/m2的磁光盘1的凹槽中，抖动的最小值等于10.3％、在其中该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.134Wb/m2的磁光盘1的凹槽中，抖动的最小值大约等于8.5％，和在其中该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.122Wb/m2的磁光盘1的凹槽中，抖动的最小值大约等于9.0％。即，将被理解到，通过把该第二磁层5的磁饱和Ms2设置到0.134Wb/m2，与该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.188Wb/m2的磁光盘1相比较，在不缩窄记录功率裕量的条件下该抖动能够被改进大约1.8％，而通过把该第二磁层5的磁饱和Ms2设置到0.122Wb/m2，与该第二磁层5的磁饱和Ms2等于0.188Wb/m2的磁光盘1相比较，在不缩窄记录功率裕量的条件下该抖动能够被改进大约1.3％本发明的发明人评估了在根据本发明的磁光盘1(实施例)以及传统磁光盘(比较实例)中的抖动的记录功率裕量相关性。对抖动的记录功率裕量相关性所做的评估分别考虑到根据现有技术和根据本发明磁光盘的内缘(半径r＝24.5mm)部分和外缘(半径r＝40.5mm)部分的凸面和凹槽的情况。
图5示出在根据本发明实施例和现有技术的磁光盘的内缘部分的一凸面中抖动的记录功率裕量相关性。图6示出在根据本发明实施例和现有技术的磁光外侧的外缘部分的一凸面中抖动的记录功率裕量相关性。图7示出在根据本发明实施例和现有技术的磁光盘的内缘部分的一凹槽中抖动的记录功率裕量相关性。图8示出在根据本发明实施例和现有技术的磁光盘的外缘部分的一凹槽中抖动的记录功率裕量相关性。
从图5中将理解到，在根据现有技术的磁光盘(比较实例)的内缘部分的凸面中，抖动的最小值大约等于11％，而在根据本发明的磁光盘(实施例)的内缘部分的凸面中，抖动的最小值等于9.3％。因此，与传统的磁光盘相比，将理解到根据本发明的磁光盘1的抖动改进了1.7％。从图6中将理解到，在磁光盘的外缘部分中，在根据现有技术的磁光盘中和根据本发明的磁光盘1中的该抖动的记录功率相关性的趋向几乎类似，而该抖动的最小值的改进的提高比例大约等于0.1％。因此，从上述图5和图6中将理解到，在根据本发明的磁光盘中，该内缘部分中的凸面的抖动特性能够被做得逼近该外缘的抖动特性，并且，能够降低由记录功率引起的在该磁光盘的内缘部分和外缘部分的每一部分中的抖动的改变。
从图7中将理解到，在根据现有技术的磁光盘(比较实例)的内缘部分的凹槽中，抖动的最小值大约等于10.2％，而在根据本发明的磁光盘(实施例)的内缘部分的凹槽中，抖动的最小值等于8.6％。因此，与传统的磁光盘相比，将理解到根据本发明的磁光盘1的内缘凹槽中的抖动改进了大约1.6％。从图8中将理解到，在根据现有技术的磁光盘中和根据本发明的磁光盘中，外缘部分凹槽中的抖动的记录功率相关性的趋向几乎类似，而该抖动的最小值几乎不变。从上述图7和图8将理解到，在根据本发明的磁光盘1中，在内缘部分中的凸面的抖动特性能够被做得逼近该外缘部分的抖动特性。因此将理解到，能够降低由记录功率引起的在该磁光盘的内缘部分和外缘部分的每一部分中的抖动的改变。
因此从图5到图8中可见，根据本发明的磁光盘1的内缘部分的抖动特性能够被做得逼近外缘部分的抖动特性，并且该磁光盘的记录和再现特性在盘的整个表面上几乎可以是均衡的。因此能够改进该磁光盘的可靠性。
本发明的发明人完成了涉及第二磁层5的薄膜形成的各种试验。图9示出在根据本发明实施例当薄膜形成时该第二磁层中的磁饱和Ms2的气压相关性。图10示出在根据本发明实施例当薄膜形成时该第二磁层5的饱和磁场HS2的气压相关性。图9示出的磁饱和Ms2表示通过一种方法所获得的一值，从而形成具有300nm膜厚度的GdFeCoSi薄膜，测量其磁饱和并且随后将其转换成大约34nm的膜厚度。图10示出的饱和磁场Hs2表示在形成40nm的膜厚度的GdFeCoSi薄膜以后测量的值。
从图9和图10将理解到，随着第二磁层5的薄膜形成时的气压的降低和真空度的增加，该第二磁层5中的磁饱和Ms2和饱和磁场Hs分别地增加。具体地说，将从图9中理解到，当第二磁层5的薄膜形成时的气压设置为4Pa时，第二磁层5的磁饱和Ms2大约等于0.113Wb/m2(90emu/cc)，其中当气压设置为1Pa时，该第二磁层5的磁饱和Ms2增加到大约0.134Wb/m2(107emu/cc)，即增加了大约0.21Wb/m2(17emu/cc)。从图10中还将理解到，当该第二磁层5的薄膜形成时的气压设置为4Pa时，饱和磁场Hs大约等于7.32×104A/m(0.92kOe)，而当气压设置为1Pa时，饱和磁场Hs增加到大约1.29×105A/m(1.62kOe)，即增加了大约5.6×104A/m(0.7kOe)。而且已经确认的是，即使在当该第二磁层5的薄膜形成时的气压被改变到各种值，该居里温度Tc2将被保持在大约190℃。从上述实验将理解到，能够通过改变在形成第二磁层5的薄膜时的气压来控制该垂直磁各向异性。因此将理解到，在如上所述的本实施例中，为了抑制异常放电而将第二磁层5的薄膜形成时的气压设置为大于0.6Pa，而为了获得期望的特性，该气压设置为等于或小于3Pa，最好设置为一个接近1Pa的值。
图14示出当该第二磁层5被形成为一薄膜时，在根据本实施例的磁光盘的内缘部分和外缘部分中的凸面和凹槽中的气压相关性。将从图14中理解到，在根据本实施例的磁光盘中，通过把在该第二磁层5的薄膜形成时的气压设置为5至3Pa或更小而改进抖动特性。还将理解到，尤其是在凹槽中，通过把在该第二磁层5的薄膜形成时的气压设置为5至3Pa或更小，则该磁光盘的内缘和外缘部分中的抖动将等于或小于9.5％。将进一步理解到，以类似于上述方式，凸面中的抖动将等于或小于11％，并且能够制造适于实用的磁光盘。还将理解到，为了保证良好的抖动特性，该气压最好被设置为一个接近1Pa的值。
在进行检验再现和记录灵敏度的实验的步骤中，本发明的发明人做了涉及在第三磁层6中的Co成分含量比例的各种实验。即在第三磁层6是由TbFeCo制成的情况中，Tb的含量比固定在22.5atom％，Co的含量比设置为15atom％、16atom％和17atom％，并且改变和调整Fe的含量比，换句话说在第三磁层6是由Tb22.5Fe77.5-xCox，x＝15、x＝16和x＝17)，所制成的情况下，评估在磁光盘的凹槽和凸面中的抖动的再现功率Pr相关性。图11示出凹槽中的抖动的再现功率Pr相关性。图12示出凸面中的抖动的再现功率Pr相关性。
从关于在磁光盘的凹槽中的抖动特性的图11中将理解到，当Co的含量比例x从x＝15增加到x＝17时，再现功率裕量也增加。从涉及磁光盘的凸面中的抖动特性的图12中将理解到，当Co的含量比例x从x＝15增加到x＝17时，再现功率裕量也增加。因此，对于磁光盘的凸面和凹槽来说，为了保证有足够大的再现功率裕量，所需的是把Co的含量比设置为15atom％或更多，并且设置Co的含量比是大值。
另一方面，与上述评估的方式类似，在该第三磁层6是由Tb22.5Fe77.5-xCox，x＝15、x＝16和x＝17，所制成的情况中，本发明的发明人评估了在磁光盘1的凸面中的抖动的记录功率Pw相关性。该抖动的记录功率Pw相关性的评估结果在图13中示出。
将从图13中理解到，当Co的含量比x从x＝15增加到x＝17时，抖动等于最小值时的记录功率Pw的值将增加。即，当Co的含量比设置为15atom％(x＝15)时，该抖动等于最小值时的记录功率Pw等于8.3mW。即，当Co的含量比设置为16atom％(x＝16)时，该抖动等于最小值时的记录功率Pw等于8.6mW。当Co的含量比设置为17atom％(x＝17)时，该抖动等于最小值时的记录功率Pw增加到9.2mW。这是因为由Co的含量比的增加引起居里温度上升所造成的。通过如上所述地增加Co的含量比，对该信息信号的记录来说是最佳的记录功率Pw将增加。当增加记录功率Pw时，将增加对于邻接轨迹的泄漏，并且有产生串扰的情况。因此，从记录功率Pw降低的角度将理解到，为了提高灵敏度，希望Co的含量比较小。
从上述图11至图13示出的结果将理解到，期望从15atom％到17atom％的范围中选择Co的含量比，优先从大于15atom％而小于17atom％的范围中选择，最好把Co的含量比设置为接近16atom％的一个值。
如上所述，根据本实施例的磁光盘，由于第二磁层5的磁饱和大于8.80×10-2Wb/m2并且小于1.76×10-1Wb/m2，所以在其中保持良好信号特性的同时降低记录标记长度以及缩窄轨迹间距的磁光盘中，能够再现该信息信号，并且能够实现磁光盘的高记录密度。由于第三磁层6中的Co的含量比被设置为在15atom％到17atom％范围中的一个值，所以能够保证有足以大的记录功率裕量和足以大的再现功率裕量。因此，能够通过使用针对传统磁光盘或光盘的记录和再现装置来记录和再现该信息信号。能够保证在该再现功率中容许大的变化以及容许激光束的记录功率中的大的偏差。因此，能够获得这样的磁光盘，其中已经以高密度记录的信息信号能够被最佳地再现，并且在外缘和内缘的每一整体表面上都能够获得进一步增加的容量和高可靠性。
根据本实施例的磁光盘的制造方法，由于第二磁层5的薄膜形成时的气压被设置为大于0.6Pa和等于或小于3Pa的一个值，所以能够控制第二磁层5的磁饱和Ms2。因此能够制造这样的磁光盘，其中保证有适合把在第一磁层4中记录的信息信号高效转移到第三磁层6中的磁饱和Ms2和饱和磁场Hs。因此，能够制造这样的磁光盘，其中改进了信号检测中的磁清晰度并且能够以高可靠性执行磁感应超清晰度操作(MSR操作)。
虽然上面已经具体地描述了本发明的实施例，但是本发明不局限于上述实施例，而可根据本发明的技术思想有各种修改。
例如，上述实施例中提到的数值和材料仅作为实例示出，不同于上述实施例的数值和材料也能够按照需要使用。
例如，在本实施例中虽然把溅射方法用作在盘基2上形成每一层的薄膜形成方法，但是不同于该溅射方法的任何薄膜形成方法都能被使用。具体地说，能够使用真空蒸发淀积方法、分子束外延(MBE)方法、化学汽相淀积生长(CVD)方法、等离子体CVD方法、高密度等离子体CVD(HDP-CVD)方法等。
例如，在上述实施例中已经作出涉及实例的说明中是将本发明应用到磁光盘1，而磁光盘1的构成方式是使得通过把激光束L1从盘基2的一侧照射到磁光盘1来实现信息信号的记录和/或再现。但是本发明也可以应用到其它方式构成的磁光盘，其使得通过把激光束L1从该盘基的现存的一侧的相反的一侧照射到该磁光盘1来实现信息信号的记录和/或再现。在此情况中，通过从靠近盘基2一侧开始顺序地层积第三磁层、第二磁层、第一磁层，即通过所谓的降序来构成该多层磁膜10。此时，取代该盘基2，一种发光板，一种具有大约70至170μm厚度的发光固化型树脂等被用作发光层。
例如，虽然该多层磁膜10是由三层，即在本实施例中作为记录层的第一磁层4、作为中间层或切割层的第二磁层以及作为再现层的第三磁层构成，但是该多层磁膜10也能够由四层或更多层构成。
例如，虽然在本实施例中已经把GdFeCosi薄膜用作第二磁层5，但是也能够使用其它成分。具体地说，该第二磁层5也能够由例如GdFe、GdFeCo、GdFesi等材料构成。
如上所述，根据本发明，能够保证激光束以一大范围的功率裕量记录和/或再现信号。因此，在保持良好信号特性的同时能够再现记录标记长度减小且轨迹间距缩窄的磁光记录介质上记录的信息信号。因此能够获得其中能够实现高记录密度、实现大容量和高可靠性的磁光记录介质。
权利要求
1.一种磁光记录介质，其中在一基片上提供顺序层积在室温下具有垂直磁各向异性的第一磁层，在室温下具有共面磁各向异性的第二磁层，以及在室温下具有垂直磁各向异性的第三磁层的一多层磁膜，并且能够通过将一激光束照射在所述的多层磁膜上而记录和/或再现一信息信号，其中所述的第二磁层的磁饱和大于8.80×10-2Wb/m2并且小于1.76×10-1Wb/m2。
2.根据权利要求1的磁光记录介质，其中在所述的第二磁层中的居里温度低于所述的第一磁层的居里温度和所述的第三磁层的居里温度。
3.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述的第二磁层的膜厚度等于或大于25nm并且等于或小于60nm。
4.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述的第一磁层的磁饱和等于或小于8.80×10-2Wb/m2。
5.根据权利要求4的磁光记录介质，其中所述的第一磁层的磁饱和等于或大于1.00×10-2Wb/m2。
6.根据权利要求1的磁光记录介质，其中在所述的第三磁层中的Co的含量比等于或大于15atom％并且等于或小于17atom％。
7.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所说多层磁膜提供在以所述的基片的凹凸槽纹轨迹形成的一主平面上。
8.根据权利要求7的磁光记录介质，其中所说基片具有一平面环形。
9.根据权利要求7的磁光记录介质，其中当假设把所述的信息信号记录到所述的磁光记录介质以及从所说磁光记录介质再现所述的信息信号的一种光学系统的数值孔径被设置为NA并且所述的激光束的波长被设置为λ时，在所述的基片的一主平面上的槽纹轨迹的轨迹间距等于或大于0.47·λ/NAμm并且等于或小于0.83·λ/NAμm。
10.根据权利要求1的磁光记录介质，其中根据一种凸面/凹槽记录系统记录所说信息信号。
11.一种磁光记录介质的制造方法，其中在一基片的主平面上提供顺序层积在室温下具有垂直磁各向异性的第一磁层，在室温下具有共面磁各向异性的第二磁层，以及在室温下具有垂直磁各向异性的第三磁层的一多层磁膜，并且能够通过将一激光束照射在该多层磁膜上而记录和/或再现一信息信号，其中在形成该第二磁层时的气压大于0.6Pa并且等于或小于3.0Pa。
12.根据权利要求11的磁光记录介质的制造方法，其中在所述的第二磁层中的居里温度低于所述的第一磁层的居里温度和所述的第三磁层的居里温度中的较低的一个。
13.根据权利要求11的磁光记录介质的制造方法，其中形成的所述的第二磁层的膜厚度等于或大于25nm并且等于或小于60nm。
14.根据权利要求11的磁光记录介质的制造方法，其中所述的第一磁层被形成为一薄膜，使得所说第一磁层的磁饱和等于或小于8.80×10-2Wb/m2。
15.根据权利要求14的磁光记录介质的制造方法，其中所述的第一磁层被形成为一薄膜，使得所说第一磁层的磁饱和等于或大于1.00×10-2Wb/m2。
16.根据权利要求11的磁光记录介质的制造方法，其中所述的第二磁层被形成为一薄膜，使得所说第二磁层的磁饱和大于8.80×10-2Wb/m2并且小于1.76×10-1Wb/m2。
17.根据权利要求11的磁光记录介质的制造方法，其中在所述的第三磁层中的Co的含量比等于或大于15atom％并且等于或小于17atom％。
18.根据权利要求11的磁光记录介质的制造方法，其中所说多层磁膜提供在以所述的基片的凹凸槽纹轨迹形成的一主平面上。
19.根据权利要求18的磁光记录介质的制造方法，其中所说基片具有一平面环形。
20.根据权利要求18的磁光记录介质的制造方法，其中当假设把所述的信息信号记录到所述的磁光记录介质以及从所说磁光记录介质再现所述的信息信号的一种光学系统的数值孔径被设置为NA并且所述的激光束的波长被设置为λ时，在所述的基片的一主平面上的槽纹轨迹的轨迹间距等于或大于0.47·λ/NAμm并且等于或小于0.83·λ/NAμm。
21.根据权利要求11的磁光记录介质的制造方法，其中根据一种凸面/凹槽记录系统记录所说信息信号。
全文摘要
一磁光盘(1)顺包括有在主表面上存在有凸面和凹槽的一盘基(2)；第一介电层(3)；包含有在室温下具有垂直磁各向异性的第一磁层(4)、在室温下具有共面磁各向异性的第二磁层(5)、以及在室温下具有垂直磁各向异性的第三磁层(6)的一多层磁膜(10)；第二介电层7；反射层8和保护层9，其中该层和膜是顺序层积在盘基(2)上所形成的。第二磁层(5)的磁饱和被设置为从8.80×10
文档编号G11B7/00GK1543645SQ02816048
公开日2004年11月3日 申请日期2002年5月14日 优先权日2001年6月29日
发明者和田丰, 中山比吕史, 吕史 申请人:索尼株式会社