JPWO2003010763A1 - 光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置および光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法および光記録媒体 - Google Patents

Abstract

光記録媒体１０をモータ１１により回転させながら記録膜にレーザビームを照射して記録膜の着磁、アニール、初期化を行うときに、強力可視光ランプ１５の光をレンズ１６を介して平行光として反射ミラー１４に投射し、該反射ミラー１４で反射された光を、媒体１０の前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射し加熱する。この際、制御装置１８は、非接触温度センサー１７で検出された基板温度情報に基づいて、媒体１０の温度を例えば８０℃以上で且つ基板軟化点よりも低い温度に上昇させるよう、強力可視光ランプ１５の強度を制御する。

Description

技術分野
本発明は、アドレス情報を持ったエンボスピット列が半径方向にゾーニングされた光記録媒体の記録膜を、レーザ照射によって着磁、初期化ないしアニールするバルクイレーズ装置に係り、媒体を回転させながら記録膜への部分的なレーザ照射と共に媒体の温度を上昇させるようにした、光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置および光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法および光記録媒体に関する。
背景技術
従来、光記録媒体においては、記録エリアを有効に使って記録容量を増加させるために、ゾーニングと呼ばれる方法が用いられている。これは、例えば角速度が一定で回転をしている媒体において、半径毎に記録・再生のための記録基準周波数を切り替えることによって、媒体全面にわたって同程度の記録密度となるようにする方法である。
例えばＩＳＯ規格の光磁気媒体であるＩＳＯ／ＩＥＣ１４５１７（１３０ｍｍ４ｘ）、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５２８６（１３０ｍｍ８ｘ）、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５０４１（９０ｍｍ５ｘ）等では、この手法を使って媒体の記録容量を高めている。
すなわちデータ記録再生領域は、図１に示すように半径方向で複数のゾーンに分割され、各ゾーンでは記録再生の周波数が異なるため、１周内のセクター数が変わる。そのためアドレス領域は図示１ａのごとく、半径毎に部分的な放射線形状を示すようになる。
さらに、光磁気記録型媒体では、ユーザに提供する前に記録膜の磁化方向を一定に揃える操作を媒体に施している。すなわち記録層の保磁力よりも大きな静磁界を媒体に与えることで、記録層の磁化方向を消去方向へ強制的に向かせる、いわゆる着磁と呼ばれる操作を行っている。
通常、着磁させようとする記録層が０．８×１０^６Ａ・ｍ（Ａ・ｍは磁界の強さのＳＩ単位）程度の弱い保磁力を持つ場合は、電磁石のような弱い磁界で着磁させることが可能であるが、１．１９×１０^６〜１．５９×１０^６Ａ・ｍ以上の大きな保磁力を持つ記録層を着磁させる場合、記録層の温度を上げて、保磁力を低下させ、０．８×１０^６Ａ・ｍ以下の弱い静磁界を加えることで、着磁を行っている。
また、相変化型の媒体では、ユーザに提供する前に記録膜全面を結晶させるための操作を媒体に施している。すなわち、記録膜を一定以上に昇温・除冷させて成膜後の結晶・アモルファスの混在した、いわゆるＡｄ−ｄｅｐｏ状態膜から全面結晶状態へ初期化させている。
こうした初期化のプロセスでは、数百トラックという広い領域の記録膜を一度に昇温させて着磁や結晶化を行っている。この方法をバルクイレーズと呼ぶ。バルクイレーズは、１〜２ワットの半導体レーザを媒体の半径方向に１０μｍ以上の長軸を持つ楕円ビーム径に絞り、記録膜上にフォーカスのみをかけて、回転する媒体に照射し、記録膜を昇温させる方法である。
前記バルクイレーズは、記録層初期化の目的ばかりでなく、媒体の繰り返し記録時に発生する記録感度や再生感度をあらかじめ取っておき、ユーザの媒体使用期間中の感度変化を押さえる（感度シフト）効果も持ち合わせている。これは、記録膜に熱エネルギーを与えることで、アモルファス状の記録層内の原子を予め緩和させて、記録膜を安定化させるためと考えられている。
バルクイレーズのパラメータとしては、媒体の回転数または線速度、レーザスポットの半径方向送りピッチ、レーザパワー、レーザビーム幅等がある。これらのパラメータは容易に制御できるため、最適なバルクイレーズ条件の設定によって、安定に着磁や初期化、感度シフトを起こさせることが可能なため、非常に有効な方法である。
本願発明者は、感度シフトと着磁を行う目的で光磁気記録媒体のバルクイレーズのテストを行ったところ、次のような問題点を見いだした。すなわち、図１に示す、半径方向にゾーニングされ、各ゾーンで半径方向に揃ったエンボスピットによるアドレスを持つ光記録媒体に、所定の感度シフトを起こすに足りるバルクイレーズを施した後、ゾーン境界のトラッキングエラーを観測したところ、図３の信号波形図のようにトラッキングエラー増加領域の存在が認められた。
図３は全面バルクイレーズした媒体のゾーン境界から１０トラック目の位置におけるアドレス信号とトラッキングエラー信号の関係を表しており、（ａ）はアドレス信号、（ｂ）はトラッキングエラー信号、（ｃ）はアドレス信号（ａ）の領域Ｆ部拡大、（ｄ）はトラッキングエラー信号（ｂ）の領域Ｆ部拡大を各々示している。また図中、Ｅはトラックジャンプ信号、Ｇは領域Ｆ内の拡大アドレス、Ｈはトラッキングエラー上昇部を示している。
尚、図３における測定条件は、線速７．５ｍ／ｓ ＣＬＶ、レーザパワー：１．５ｍＷ、ディスク径φ８６、測定場所Ｒ４０ｍｍ、Ｌａｎｄ部にトラッキングをかける、である。
図３におけるトラッキングエラー上昇部ＨはアドレスＧの影響ではなく、１０トラック前のゾーンで存在していたアドレスと同位置関係にあることがわかっており、１０トラックも離れたアドレスが何らかの影響をトラッキングエラーに及ぼしているものである。
トラッキングエラー上昇部Ｈのトラッキングエラー上昇量は、トラックジャンプ信号Ｅの振幅のピークｔｏピークに対して１７％にも達しており、さらに、この現象はゾーン境界から数百トラックまで達していることが観測されている。このため、ドライブ（媒体駆動系）はこれらのトラッキングエラー増加領域を欠陥領域と認識し、交代処理を行うことになる。したがって、非常に多くの交代セクターが存在する媒体となってしまう。
前記のようなトラッキングエラー増加現象は、バルクイレーズを行わない場合には発生しない。しかし、バルクイレーズを行わない場合には、ユーザが媒体を使用しているうちに記録感度が変化してしまい、最適な記録・再生が行えずエラーになってしまう。
またドライブ等を用いて、トラック１本毎に記録消去等の方法で感度シフトを起こさせる方法も考えられるが、同じトラックを何度も記録消去させなければならず、非常に多くの時間を必要とするため、現実的な方法ではない。
発明の開示
本発明の目的は、バルクイレーズによる着磁または結晶化、および所定の感度シフトが行われ、しかもゾーン境界近傍のトラッキングエラーを低減させることができる光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置および光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法および光記録媒体を提供することにある。
本発明者は、上述した目的を達成するために鋭意検討した結果、媒体の温度を高めてバルクイレーズをする方法が効果的であることを見出した。
バルクイレーズ法は、高出力レーザからのビームをレンズ、プリズム等の光学部品を通して記録膜面上に数百ミクロンの長軸を持つ楕円状の焦点を結ぶことで、記録膜に熱エネルギーを与え、広範囲の領域で感度シフトを起こさせる方法である。
前記レーザビームは図２に示すように、レーザ５からの出力ビームが回転する媒体の読取面６側から樹脂基板７を通して記録膜８に焦点を結ぶよう設計されている。
このレーザ光は主として記録膜８で吸収されるため、樹脂基板７の温度上昇は記録膜８からの熱伝導により起こると考えられる。したがって、樹脂基板７の温度変化も記録膜８と同様に、ビームの通過によって、常温から所定の温度まで急速に上昇し、さらに急速に冷却される。
一方、樹脂基板には局所的に内部応力の高いアドレス部と、比較的内部応力の低いデータ部（グルーブ部）が配列されている。この樹脂基板にビームを照射すると、前述の温度の急速上昇と急速下降が、アドレス部とデータ部を含むビームスポット内で同時に起こり、内部応力のアンバランスが拡大され、ゾーン境界付近のトラックが物理的に変形させられることで、トラッキングエラー増大を引き起こしていたものと考えた。すなわち、樹脂基板の急速温度変化を防ぐことができれば、トラッキングエラー増大は低減させられることになる。
そのため、樹脂基板をレーザスポットよりも広い範囲で予め暖めておくこと、および記録膜を所定の温度にするためにレーザパワーを樹脂基板の温度上昇分だけ低くすることで、バルクイレーズによる急速な温度変化を緩和させることができると考えた。
この予熱バルクイレーズ法によって作られた媒体は着磁され、所定の感度シフトが得られ、しかもトラッキングエラーが低減されているという特徴を持っていたため、本発明を完成するに至った。
本発明の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置は、光磁気記録媒体を回転させながら記録膜にレーザビーム照射して記録膜の着磁やアニールを行う装置であり、前記レーザビームを照射するときに前記媒体を加熱する加熱手段を備えたことを特徴としている。
また本発明の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置は、相変化型媒体を回転させながら記録膜にレーザビーム照射して記録膜の初期化を行う装置であり、前記レーザビームを照射するときに前記媒体を加熱する加熱手段を備えたことを特徴としている。
また前記加熱手段は、紫外波長から遠赤外波長内で発光強度のピークを持つランプからの光を、前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射することを特徴としている。
また前記加熱手段は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させることを特徴としている。
また前記加熱手段は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御することを特徴としている。
また前記レーザビームの照射および加熱の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる手段を備えたことを特徴としている。
また本発明の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置は、さらに、前記媒体の温度を検出し、該検出温度を前記加熱手段にフィードバックして媒体の温度を一定に保つフィードバック手段を備えたことを特徴としている。
また、本発明の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法は、光磁気記録媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱する加熱工程を実行して、記録膜の着磁やアニールを行うことを特徴としている。
また本発明の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法は、相変化型媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱する加熱工程を実行して、記録膜の初期化を行うことを特徴としている。
また前記加熱工程は、紫外波長から遠赤外波長内で発光強度のピークを持つランプからの光を、前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射して実行されることを特徴としている。
また前記加熱工程は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させる工程を含んでいることを特徴としている。
また前記加熱工程は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御する工程を含んでいることを特徴としている。
また前記レーザビームの照射および加熱工程の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる工程を実行することを特徴としている。
また前記加熱工程は、前記媒体の温度を検出し、該検出温度をフィードバックして、前記媒体の温度を一定に保つよう制御する工程を含んでいることを特徴としている。
また、本発明の光記録媒体は、光磁気記録媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱して、記録膜の着磁やアニールを行って製造されていることを特徴としている。
また、本発明の光記録媒体は、相変化型媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱して、記録膜の初期化を行って製造されていることを特徴としている。
発明を実施するための最良の形態
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（実施形態例１）
まず、光磁気記録再生可能な多層記録膜を使った実施形態例を説明する。使用した媒体の断面は、例えば図４に示すように、前記図１のアドレス配置を持った樹脂基板１０ａ−１の上に、保護層１０ｂ−１、光磁気記録層１０ｃ−１−１、１０ｃ−１−２、１０ｃ−１−３、保護層１０ｄ−１および反射層１０ｅ−１が順次スパッタ法によって積層成膜されている。
まず、各層をスパッタリングするためのチャンバーを、あらかじめ、到達真空度が１０^−５Ｐａ以下になるまで、十分排気した。そして、１×１０^−３Ｐａ〜６×１０^−３Ｐａの雰囲気にして、２ｋＷ〜３ｋＷのパワーでそれぞれの膜を形成した。
保護層１０ｂ−１として、シリコンターゲットをアルゴンと窒素の雰囲気中で反応スパッタさせ、窒化シリコン膜８０ｎｍを形成させた。
光磁気記録層１０ｃ−１−１として、ＧｄＦｅＣｏターゲットをアルゴン雰囲気中でＤＣスパッタさせ、膜厚が４０ｎｍとなるよう成膜した。ターゲットの組成および成膜条件は、キュリー温度が３５０℃以上、室温での飽和磁化が１０ｅｍｕ／ｃｃの遷移金属リッチ膜となるようあらかじめ調整した。
光磁気記録層１０ｃ−１−２として、ＧｄＦｅＣｏＳｉターゲットをアルゴン雰囲気中でＤＣスパッタさせ膜厚が４０ｎｍとなるよう成膜した。ターゲットの組成および成膜条件は、キュリー温度が２００℃、室温での飽和磁化が１５０ｅｍｕ／ｃｃの希土類金属リッチ膜となるようあらかじめ調整した。
光磁気記録層１０ｃ−１−３として、ＴｂＦｅＣｏターゲットをアルゴン雰囲気中でＤＣスパッタさせ、膜厚が５０ｎｍとなるよう成膜した。ターゲットの組成および成膜条件は、キュリー温度が３００℃、室温での保磁力が２０ＫＯｅ以上、室温での飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｃの遷移金属リッチ膜となるようあらかじめ調整した。
保護層１０ｄ−１として、シリコンターゲットをアルゴンと窒素の雰囲気中で反応スパッタさせ、窒化シリコン膜２０ｎｍを形成させた。
反射層１０ｅ−１は、Ａｌをターゲットとし、アルゴン雰囲気中でＤＣスパッタ法により、膜厚が１０ｎｍとなるよう成膜した。
図４のように構成された光媒体を加熱しながらバルクイレーズする装置の一例を図５に示す。従来のバルクイレーザは、図５に示す媒体１０を回転させるためのモータ１１と、レーザを媒体１０の膜面へフォーカシングさせるためのアクチュエータ１２と、アクチュエータ１２を媒体１０の半径方向へ移動させるためのスライダー１３とで構成されていた。
本発明ではさらに、以下の要素を追加配設して予熱バルクイレーズ装置を構成した。すなわち、媒体１０のレーザ照射側と同一面側に反射ミラー１４を所定角度で配設している。そして強力可視光ランプ１５の光をレンズ１６を介して平行光として反射ミラー１４に投射し、該反射ミラー１４で反射された光を、媒体１０の前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射している。
１７は媒体１０に近設され、ランプ照射により熱せられた基板の温度を測定する非接触温度センサーである。
１８は、モータ１１の回転状態や基板温度の情報をもとに前記強力可視光ランプ１５のＯＮ／ＯＦＦや強度を制御したり、モータ１１を制御する制御装置である。
尚、媒体の加熱方法に関しては、本実施形態例のように可視光ランプを使う方法以外にも、媒体の周囲温度を高くする方法や、赤外線ヒータによる赤外線加熱等でも構わない。
前記強力可視光ランプ１５は、紫外波長から遠赤外波長内で発光強度のピークを持つランプからの光を、前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射する。この際、制御装置１８は、非接触温度センサー１７で検出された基板温度情報に基づいて、媒体１０の温度を基板軟化点よりも低い温度に上昇させるように、強力可視光ランプ１５の強度を制御する。
このときの媒体１０の温度は、前記図３で述べたゾーン境界近傍のトラッキングエラー増加を十分低減できるという条件を満たす温度として、例えば８０℃以上であり且つ軟化点温度以下の範囲で加熱することが好ましい。
また媒体１０の面内温度差が大きいと媒体に反りが生じてしまうので、反りが生じてフォーカスが外れるか又はかからなくなることがない範囲の面内温度差として、例えば３０℃以内に制御する。
また、レーザビームの照射および強力可視光ランプ１５による加熱終了直後は、媒体１０は高温状態で軟化しているため、媒体１０の回転を直ぐ止めると、媒体が変形したり、媒体がチャッキング部分から外れて飛び出してしまう恐れがある。
このため、本発明では、前記レーザビームの照射および加熱の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、制御装置１８がモータ１１を制御して媒体１０の回転を継続させる。
また制御装置１８は、非接触温度センサー１７から取り込んだ検出温度情報に基づいて、媒体１０の温度が一定となるよう強力可視光ランプ１５をフィードバック制御する。
上記図５の装置を用いてバルクイレーズされた媒体の特性を調べた。バルクイレーズは、レーザ照射部の線速度が７．５ｍ／ｓとなる条件で行った。まず図６の表に示す４種類のサンプルを作製し、記録感度の変化を調べた。図６の表において、サンプル番号１はバルクイレーズをしないサンプルであり、サンプル番号２は通常のバルクイレーズを行ったサンプルであり、サンプル番号３は通常のバルクイレーズかつランプ加熱を行ったサンプルであり、サンプル番号４は、サンプル番号２のレーザパワーを８００ｍＷから６００ｍＷに低下させかつランプ加熱有りでバルクイレーズしたサンプルである。
これらのサンプルについて、最適記録パワーの値を測定した結果を図７に示す。図７の横軸は記録パワー、縦軸は再生信号のジッター値を示しており、ジッター値が最小となるときの記録パワーが小さい程、感度が良いことを表している。
尚図７において、菱形印は図６のサンプル番号１のデータを示し、正方形印は図６のサンプル番号２のデータを示し、三角形印は図６のサンプル番号３のデータを示し、丸印は図６のサンプル番号４のデータを示している。
図７において、バルクイレーズしないサンプル番号１の最適記録パワーが９．２ｍＷであるのに対して、バルクイレーズしたサンプルは高感度化していることが示されている。すなわちサンプル番号３の最適記録パワーは８．９ｍＷであり、サンプル番号２、４の最適記録パワーはともに９．０ｍＷである。
このことから、サンプル番号２とサンプル番号４は感度シフト量が同じであることを示している。すなわち、同じ感度シフト量を達成するためのバルクイレーズのレーザパワーは、本発明のランプ照射を施すことで、８００ｍＷから６００ｍＷへと低減させることが可能であることを示している。
これらのサンプルのうち、サンプル番号２、３、４について、トラッキングエラー増加量を表したものが図８である。図８において、縦軸はトラッキングエラーの増加量を表し、横軸はゾーン境界から数えたトラック数を表し、ＴＥＳ Ｎｏｉｓｅとはトラッキングエラー信号のアドレスからのノイズである。
この図８から、トラッキングエラーはサンプル番号３（三角形印）→サンプル番号２（正方形印）→サンプル番号４（丸印）の順序で小さくなっていることがわかる。これらの中で、サンプル番号２（正方形印）およびサンプル番号４（丸印）は同じ感度シフト量であるために、目的の感度シフトを起こすのにはどちらのバルクイレーズ条件でも良いことになり、特にサンプル番号４（丸印）のようにランプ照射による媒体の予熱と低レーザ照射のバルクイレーズを組み合わせた装置を使うことで、トラッキングエラーの増加量の小さい媒体を作製することが可能である。
本発明の加熱手段は、図５の強力可視光ランプ１５によるものに限らず、例えば温調設備を用いて媒体の周囲温度を高くするように構成しても良く、また赤外線ヒータによる赤外線加熱を行うように構成しても良い。
これらのように加熱手段を構成した場合も、前記同様に、媒体の温度を軟化点よりも低い温度に上昇させ、また媒体の面内温度差を３０℃以内に制御し、またレーザビームの照射および加熱の終了後は、媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで媒体の回転を継続させ、またフィードバックにより媒体の温度を一定に保つように構成するものである。
また、本発明の予熱バルクイレーズ方法は、例えば図５の予熱バルクイレーズ装置を用いて、媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱する加熱工程を実行して、記録膜の着磁やアニールを行うものである。
この際前記加熱工程は、媒体の温度を軟化点よりも低い温度に上昇させ、また媒体の面内温度差を３０℃以内に制御し、またフィードバックにより媒体の温度を一定に保つように制御するものである。また前記加熱工程の終了後は、媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで媒体の回転を継続させるものである。
（実施形態例２）
次に、光磁気記録再生可能な単層記録膜を使った実施形態例を説明する。使用した媒体の断面は、例えば図９に示すように、前記図１のアドレス配置を持った樹脂基板１０ａ−２の上に、保護層１０ｂ−２、光磁気記録層１０ｃ−２、保護層１０ｄ−２および反射層１０ｅ−２が順次スパッタ法によって積層成膜されている。
まず、各層をスパッタリングするためのチャンバーを、あらかじめ、到達真空度が１０^−５Ｐａ以下になるまで、十分排気した。
保護層１０ｂ−２として、シリコンターゲットをアルゴンと窒素の雰囲気中で反応スパッタさせ、窒化シリコン膜１００ｎｍを形成させた。
光磁気記録層１０ｃ−２として、ＴｂＦｅＣｏターゲットをアルゴン雰囲気中でＤＣスパッタさせ、膜厚が５０ｎｍとなるよう成膜した。ターゲットの組成および成膜条件は、キュリー温度が３００℃、室温での保磁力が２０ＫＯｅ以上、室温での飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｃの遷移金属リッチ膜となるようあらかじめ調整した。
保護層１０ｄ−２として、シリコンターゲットをアルゴンと窒素の雰囲気中で反応スパッタさせ、窒化シリコン膜３０ｎｍを形成させた。
反射層１０ｅ−２は、Ａｌをターゲットとし、アルゴン雰囲気中でＤＣスパッタ法により、膜厚が５０ｎｍとなるよう成膜した。
上記の膜構成で作製されたサンプルに対して図５の装置でバルクイレーズを行い、サンプルの特性を調べた。バルクイレーズは、レーザ照射部の線速度が７．５ｍ／ｓとなる条件で行った。まず図１０の表に示す４種類のサンプルを作製し、前記実施形態例１と同様に記録感度の変化を調べた。
その結果、図１０の表に示すように、サンプル番号２−２、２−３、２−４はレーザ照射、および、又はランプ加熱されることで、サンプル番号２−１に比べて、感度が高くなっていることがわかる。さらに、サンプル番号２−２とサンプル番号２−４は、同じ最適感度を持っていることがわかる。すなわち、サンプル番号２−２の記録膜と、サンプル番号２−４の記録膜は、同じエネルギーをレーザ照射とランプ加熱により与えられたことになる。
そこで、これらのサンプルについて、アドレス脇のトラックにおけるトラッキングエラー増加量を調べた。アドレスから１００トラック目のトラッキングエラーをトラックジャンプ振幅に対する比率で表すと図１０の表のトラッキングエラー比となった。これにより、サンプル番号２−４が最もトラッキングエラーが小さくなっていることがわかる。
（実施形態例３）
次に、相変化記録膜を使った実施形態例を説明する。使用した媒体の断面は、例えば図１１に示すように、前記図１のアドレス配置を持った樹脂基板１０ａ−３の上に、保護層１０ｂ−３、相変化記録層１０ｃ−３、保護層１０ｄ−３および反射層１０ｅ−３が順次スパッタ法によって積層成膜されている。
まず、各層をスパッタリングするためのチャンバーを、あらかじめ、到達真空度が１０^−５Ｐａ以下になるまで、十分排気した。
保護層１０ｂ−３として、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２ターゲットをアルゴン雰囲気中でスパッタさせ、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２膜１３０ｎｍを形成させた。
相変化記録層１０ｃ−３として、ＧｅＳｂＴｅターゲットをアルゴン雰囲気中でＤＣスパッタさせ、膜厚が１５ｎｍとなるよう成膜した。ターゲットの組成および成膜条件は、結晶化温度が５００℃、融点が７００℃となるようあらかじめ調整した。
保護層１０ｄ−３として、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２ターゲットをアルゴン雰囲気中でスパッタさせ、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２膜２０ｎｍを形成させた。
反射層１０ｅ−３は、Ａｌをターゲットとし、アルゴン雰囲気中でＤＣスパッタ法により、膜厚が１５０ｎｍとなるよう成膜した。
上記の膜構成で作製されたサンプルに対して図５の装置でバルクイレーズを行い、サンプルの特性を調べた。バルクイレーズは、レーザ照射部の線速度が４ｍ／ｓとなる条件で行った。まず図１２の表に示す４種類のサンプルを作製し、前記実施形態例１と同様に記録感度の変化を調べた。
その結果、図１２の表に示すように、サンプル番号３−２、３−３、３−４はレーザ照射、および、又はランプ加熱されることで、サンプル番号３−１に比べて、感度が高くなっていることがわかる。さらに、サンプル番号３−２とサンプル番号３−４は、同じ最適感度を持っていることがわかる。すなわち、サンプル番号３−２の記録膜と、サンプル番号３−４の記録膜は、同じエネルギーをレーザ照射とランプ加熱により与えられたことになる。
そこで、これらのサンプルについて、アドレス脇のトラックにおけるトラッキングエラー増加量を調べた。アドレスから１００トラック目のトラッキングエラーをトラックジャンプ振幅に対する比率で表すと図１２の表のトラッキングエラー比となった。これにより、サンプル番号３−４が最もトラッキングエラーが小さくなっていることがわかる。
以上のように本発明の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置によれば、光記録媒体に対して、バンド境界でのトラッキングエラーの増加を押さえた着磁、アニール、初期化を行うことができる。これにより、媒体一面を高速に着磁、アニール、初期化できるため、プロセス時間を短縮することができ、しかも交代セクター数の少ない高品質の媒体を作ることが可能となる。
また請求項５〜請求項８において、例えば媒体の温度を８０℃以上であり且つ軟化点温度以下の範囲とすることにより、ゾーン境界近傍のトラッキングエラー増加を十分低減することができる。
また請求項９〜請求項１２のように、媒体の面内温度差を３０℃以内に制御することによって、媒体に反りが生じることは防止され、フォーカスが外れる又はかからなくなるような事態は避けられる。
また請求項１３〜請求項１６によれば、レーザビームの照射および加熱の終了後、媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させることができるので、バルクイレーズ終了後に、媒体が変形したり、媒体がチャッキング部分から外れて飛び出してしまうことが防止される。
また請求項１７〜請求項２０によれば、媒体の温度が一定に保たれるので、装置の信頼性が向上する。
また、本発明の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法によれば、簡単な方法によって、光記録媒体に対して、バンド境界でのトラッキングエラーの増加を押さえた着磁、アニール、初期化を行うことができる。これにより、媒体一面を高速に着磁、アニール、初期化できるため、プロセス時間を短縮することができ、しかも交代セクター数の少ない高品質の媒体を作ることが可能となる。
また請求項２５〜請求項２８において、例えば媒体の温度を８０℃以上であり且つ軟化点温度以下の範囲とすることにより、ゾーン境界近傍のトラッキングエラー増加を十分低減することができる。
また請求項２９〜請求項３２のように、媒体の面内温度差を３０℃以内に制御することによって、媒体に反りが生じることは防止され、フォーカスが外れる又はかからなくなるような事態は避けられる。
また請求項３３〜請求項３６によればレーザビームの照射および加熱の終了後、媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させることができるので、バルクイレーズ終了後に、媒体が変形したり、媒体がチャッキング部分から外れて飛び出してしまうことが防止される。
また請求項３７〜請求項４０によれば、媒体の温度が一定に保たれるので、装置の信頼性が向上する。
また、本発明の請求項４１、４２に記載の光記録媒体によれば、バルクイレーズが施されていることによって、使用による記録感度変化が抑制され、しかもゾーン境界近傍のトラッキングエラー増加はみられず、性能、品質が著しく向上した。
産業上の利用可能性
尚本発明は、外形が非円形状に形成されている光記録媒体に適用しても良い。
また本発明は、例えば図１３に示すように、データ記録再生領域２０ａを、例えばハガキサイズや名刺サイズのカード本体２０に組み込んで構成されたカード型の光記録媒体に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明で用いる光記録媒体の平面図、図２はバルクイレーズを実施するための装置構成を示す説明図、図３は全面バルクイレーズした媒体のゾーン境界から１０トラック目の位置におけるアドレス信号とトラッキングエラー信号の関係を表す信号波形図、図４は本発明で用いる多層記録膜を使った光記録媒体の断面構成を示す説明図、図５は本発明の予熱バルクイレーズ装置の一実施形態例を示す全体構成図、図６は本発明で用いる各種基板サンプルの内容を示す表、図７は各光記録媒体における再生信号のジッター値と記録パワーの関係を表す特性図、図８は各光媒体におけるトラッキングエラー増加量とゾーン境界からのトラック数の関係を表す特性図、図９は本発明で用いる単層記録膜を使った光記録媒体の断面構成を示す説明図、図１０は本発明で用いる各種基板サンプルの内容を示す表、図１１は本発明で用いる相変化記録膜を使った光記録媒体の断面構成を示す説明図、図１２は本発明で用いる各種基板サンプルの内容を示す表、図１３は本発明が適用されるカード型光記録媒体の平面図である。

Claims (42)

1. 光磁気記録媒体を回転させながら記録膜にレーザビーム照射して記録膜の着磁やアニールを行う装置であり、
   前記レーザビームを照射するときに前記媒体を加熱する加熱手段
   を備えたことを特徴とする光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
2. 相変化型媒体を回転させながら記録膜にレーザビーム照射して記録膜の初期化を行う装置であり、
   前記レーザビームを照射するときに前記媒体を加熱する加熱手段
   を備えたことを特徴とする光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
3. 前記加熱手段は、紫外波長から遠赤外波長内で発光強度のピークを持つランプからの光を、前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射することを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
4. 前記加熱手段は、紫外波長から遠赤外波長内で発光強度のピークを持つランプからの光を、前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射することを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
5. 前記加熱手段は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
6. 前記加熱手段は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させることを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
7. 前記加熱手段は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させることを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
8. 前記加熱手段は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
9. 前記加熱手段は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御することを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
10. 前記加熱手段は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御することを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
11. 前記加熱手段は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御することを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
12. 前記加熱手段は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御することを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
13. 前記レーザビームの照射および加熱の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
14. 前記レーザビームの照射および加熱の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
15. 前記レーザビームの照射および加熱の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
16. 前記レーザビームの照射および加熱の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
17. 前記媒体の温度を検出し、該検出温度を前記加熱手段にフィードバックして媒体の温度を一定に保つフィードバック手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
18. 前記媒体の温度を検出し、該検出温度を前記加熱手段にフィードバックして媒体の温度を一定に保つフィードバック手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
19. 前記媒体の温度を検出し、該検出温度を前記加熱手段にフィードバックして媒体の温度を一定に保つフィードバック手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
20. 前記媒体の温度を検出し、該検出温度を前記加熱手段にフィードバックして媒体の温度を一定に保つフィードバック手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ装置。
21. 光磁気記録媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱する加熱工程を実行して、記録膜の着磁やアニールを行うことを特徴とする光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
22. 相変化型媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱する加熱工程を実行して、記録膜の初期化を行うことを特徴とする光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
23. 前記加熱工程は、紫外波長から遠赤外波長内で発光強度のピークを持つランプからの光を、前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射して実行されることを特徴とする請求項２１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
24. 前記加熱工程は、紫外波長から遠赤外波長内で発光強度のピークを持つランプからの光を、前記レーザビームのスポットよりも広い領域に照射して実行されることを特徴とする請求項２２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
25. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させる工程を含んでいることを特徴とする請求項２１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
26. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させる工程を含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
27. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させる工程を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
28. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を、基板の軟化点よりも低い温度に上昇させる工程を含んでいることを特徴とする請求項２４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
29. 前記加熱工程は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
30. 前記加熱工程は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
31. 前記加熱工程は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
32. 前記加熱工程は、前記媒体の面内温度差を３０℃以内に制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
33. 前記レーザビームの照射および加熱工程の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる工程を実行することを特徴とする請求項２１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
34. 前記レーザビームの照射および加熱工程の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる工程を実行することを特徴とする請求項２２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
35. 前記レーザビームの照射および加熱工程の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる工程を実行することを特徴とする請求項２３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
36. 前記レーザビームの照射および加熱工程の終了後、前記媒体の温度が常温から５０℃までの範囲内の温度になるまで、媒体の回転を継続させる工程を実行することを特徴とする請求項２４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
37. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を検出し、該検出温度をフィードバックして、前記媒体の温度を一定に保つよう制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２１に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
38. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を検出し、該検出温度をフィードバックして、前記媒体の温度を一定に保つよう制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
39. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を検出し、該検出温度をフィードバックして、前記媒体の温度を一定に保つよう制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
40. 前記加熱工程は、前記媒体の温度を検出し、該検出温度をフィードバックして、前記媒体の温度を一定に保つよう制御する工程を含んでいることを特徴とする請求項２４に記載の光記録媒体の予熱バルクイレーズ方法。
41. 光磁気記録媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱して、記録膜の着磁やアニールを行って製造されていることを特徴とする光記録媒体。
42. 相変化型媒体を回転させながら記録膜にレーザビームを照射するとともに、該レーザビーム照射時に前記媒体を加熱して、記録膜の初期化を行って製造されていることを特徴とする光記録媒体。

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