JPH03187039A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光磁気記録媒体、特にはカー回転角が大きく、
光透過性がすぐれていてＣ／Ｎもよく、記録密度の向上
をはかることができる光磁気記録媒体に関するものであ
る。

［従来の技術］ 近年、情報化社会の進展に伴なって書換可能な光磁気メ
モリが注目を集めており、この光磁気メモリ用磁性膜と
してはＴｂＦｅＣｏなどの希土類元素−遷移金属元素膜
が用いられているが、このものは得られるカー回転角が
あまり大きくないためにこれには再生信号のＧ／Ｎが十
分でないという欠点がある。

［発明が解決しようとする課題） そのため、この種の光磁気記録媒体については従来公知
の非晶質磁性体膜の表面にＳｉｎ、　ＳｉＮ。

＾ＩＮ、　５１に１６Ｎなどの誘電体層（膜）を形成し
、その膜厚を入／４ｎ（λはレーザー波長、ｎは屈折率
）とすることによって見かけのカー回転角を増大させ、
Ｃ／Ｎを大きくする（エンハンス効果）ことが行なわれ
ているが、これによる特性向上はまだ不十分であり、こ
の誘電体層（ついてはさらに高屈折率で透明性のよいも
のが求められている。

また、ここに使用されている非晶質磁性体膜は希土類金
属を含んでいるが、この希土類金属が極めて酸化され易
いものであるために、これには高温高湿下で簡単に磁気
特性が劣化するという難点があり、上記の誘電体層に保
護膜としての役割を負わせるという提案もあるが、Ｓｉ
Ｏなとの酸化物では逆に希土類元素がＳｉを還元してし
まうためにその効果は十分なものではないし、ＳｉＮ、
Ａｉ’Ｎなどの窒化物には、このような反応性が小さい
ので耐蝕性向上という目的には適しているものの、これ
には樹脂基板などじ成膜するときにクラックが生じ易く
、機械的強度に問題がある。

なお、この誘電体膜についてはＯＮを使用することも提
案されており［Ｍ、＾５ａｎｏ　ｅｔ　ａｌ、　ＩＥＥ
ＥＴｒａｎｓ、　Ｍａｇｎ、　ＭＡＧ−２３，２８２０
，（１９８７）参照］、これは屈折率が大きく、透明で
あり、誘電体膜としての特性もすぐれているが、これに
はスパッタリング法で成膜しても完全なアモルファス状
態で形成することが難しく、組成が不均一で表面に凹凸
が生じてしまい、耐久性の点に問題がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明はこのような課題を解決することのできる光磁気
記録媒体に関するもので、これは光の入射側に皺かれる
透明基板上に、誘電体層、磁性膜、反射膜を設けてなる
光磁気記録媒体において、誘電体層がＳｉＣとＳｉＮと
からなる非晶質材料から作られることを特徴とするもの
である。

すなわち、本発明者らはカー回転角が大きく、光透過性
がすぐれていてＣ／Ｎもよく、記録密度も向上した光磁
気記録媒体を開発すべく種々検討した結果、基体上に設
けられる誘電体層をＳｉＣとＳｉＮとからなる非晶質材
料（以下アモルファス５ｉＣ−５ｉＮ　ＩＩ！材料と略
記する）で作ると、ｌ）従来の保ＦｉｗＡにくらべてＩ
！Ｊｌｉシ難く、この膜は機械的強度、耐久性にすぐれ
ている、２）従来用いられてきたＳｉｎ、　ＳｉＮ、　
ＡＩＮなどが屈折率１．４〜１．１３であるのに比べて
、このアモルファス５ｉＣ−５ｉＮ膜は屈折率が１．７
０〜２．３０であるために、大きなエンハンス効果をも
っており、これはまた光透過性がよく、特に可視〜赤外
領域で極めて高い透過性を有するので、Ｃ／Ｈの大きな
光磁気記録媒体を与える、３）アモルファス５ｉＣ−５
ｉＮ　［ｌは熱伝導性が小さいために照射するレーザー
の熱拡散が小さく、記録ビット径の広がりを抑えること
ができるので、記録密度の向上をはかることができる、
という効果の得られることを見出し、このアモルファス
５ｉＣ−５ｉＮ膜の形成方法、ｓｉｃとＳｉＮとのモル
比組成などについての研究を行なって本発明を完成させ
た。

以下にこれをさらに詳述する。

［作　用コ 本発明の光磁気記録媒体は透明基板上に誘電体層、磁性
膜、反射膜を設けてなる光磁気記録媒体における誘電体
層をアモルファス５１に−３ＩＮ膜としたものである。

この光磁気記録媒体の構成は公知のものであり、これは
例えば第１図に示したように、トラッキング用ガイドグ
ループが形成されたガラス、石英ガラス、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などからなる
透明基板１の上に誘電体膜２、磁性ＷＡ３、誘電体ＷＡ
２と同質の誘電体膜４および反射膜５を順次積層された
ものであり、これは第２図に示したように透明基板７の
上に誘電体１１１８、磁性膜９、誘電体１１１０を順次
積層した３層構造のものであってもよく、これらにおい
てほこの透明基板１．７の光の入射側から光６．１１が
入射すると光６は反射膜５で反射され、磁性膜の膜厚を
厚くした′ｓ２図のものでは入射光１１は磁性ｌｌｌ９
で反射される。

本発明の光磁気記録媒体ではこの誘電体１１１２゜８お
よび／または４．１０が前記したアモルファス５ｉＣ−
５ｉＮ　ｆｌ！で形成されるのであるが、この誘電体膜
の形成はＳｉＣとＳｉＮとの混合物、ＳｉとＣとの混合
物、もしくはＳｉとＳｉＣとの混合物をターゲットとし
たスパッタリング法で行えばよく、このスパッタリング
はこれらのターゲットが絶縁物であるので電源として高
周波を使用し、真空装置内を不活性ガ各雰囲気中（０、
０１〜０，１トール）とする必要があるが、この雰囲気
はターゲットがＳｉＣとＳｉＮの混合物のときにはアル
ゴンガス雰囲気とし、これが５１とＣとの混合物、５３
とＳｉＣとの混合物のときにはアルゴン−窒素の混合ガ
ス雰囲気とし反応性スパッタリングによって基板上に成
膜させればよい。

また、このようにして形成した誘電体膜におけるＳｉＣ
とＳｉＮとの組成比には特に制限はないが、このものは
その屈折率が１．７０未満では媒体表面での光の多重反
射によるθにの見かけ上の増大（エンハンス効果）が期
待できず、２．３０より大きくすると膜質が低下して機
械的強度や耐久性に悪影響が及ぼされるので、この屈折
率は１．７０以上で２．３０以下のものとすることが好
ましく、この観点からＳｉＣとＳｉＮとのモル組成比は
ＳｉＣ：　ＳｉＮ　−２０〜８０：８０〜２０の範囲と
することがよく、このＳｉＮについてはその組成比であ
るＳｉ：Ｎが０．６〜１．３４のものとすることがよい
。

なお、本発明の光磁気記録媒体は基体上に成膜されたこ
の誘電体層の上に磁性膜と反射膜を形成するのであるが
、これらはいずれも公知のものでよく、この磁性膜は希
土類元素−遷移金属元素膜からなるもの、したがってＴ
ｂ、　Ｄｙ、　Ｇｄ、　Ｎｄなどの希土類元素とＦｅ、
　Ｃｏ、　Ｎｉなどの遷移金属元素からなる、例えばＴ
ｂＦｅ、　ＴｂＦｅＣｏ、　ＧｄＴｂＦｅ、　ＧｄＤｙ
ＦｅＣｏなどからなる非晶質金属膜を第１図の構造のも
のでは２００〜５００人、第２図の構造のものでは８０
０〜１．０００人程度の厚さでスパッタリング法で形成
すればよく、この反射層はＡｊ、　Ｃｕ、　Ａｕ、　Ａ
ｇなどの金属膜を厚さ２００〜１，０００人程度で設け
ればよい。

［実施例］ つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。

実施例１〜３、比較例１〜２ スパッタリング装置にガラス基板をセットとして１１０
℃に加熱し、装置内にＳｉＣと　ＳｉＮの混合物をター
ゲットとして設置し、装置内を４　Ｘ　１０−’　トー
ルのアルゴンガス雰囲気とし、ここに出力６００Ｗの高
周波を印加してスパッタリングによってガラス基板上に
アモルファス５ｉＣ−５ｉＮからなる非晶質の誘電体層
を膜厚０．２μｍとなるように設け（実施例１．２）ま
たターゲットに５１とＣの混合物を用い、装置内をガス
圧８Ｘ１０−”トールのＡ「８０％−Ｎ２２０％の雰囲
気として同じくスパッタリングにより誘電体層を作製し
た（実施例３）。なお、比較のためにターゲットを窒化
はう素（ＢＮ）、二酸化けい素（Ｓｉ（ｈ）としてＢＮ
（比較例１　）　、　５ｔ（ｈ（比較例２）を誘電体層
とするものを作り、この誘電体層のモル組成比、屈折率
、透過率を測定したところ、第１表に示したとおりの結
果が得られた。

第　　１　　表 また、このアモルファス５ｉＣ−５ＩＮからなる誘電体
膜についてその膜厚と可視光線透過率との関係をしらべ
たところ、波長６３３ｎａの光線透過率については第３
図に示したとおりの結果が得られ、この誘電体層におけ
るＳｉＣとＳｉＮとのモル比とその成膜速度をしらべた
ところ、第４図に示したとおりの結果が得られ、この結
果から光の透過率は膜厚の薄くなるほど増加すること、
成膜速度はＳｉＣ：５ｉＮ＝５０：５０のものが早く、
量産化に有利であることが確認された。

なお、この誘電体膜についてはＳｉＣとＳｉＮとのモル
比を５０：５Ｑとしたもの、また、ＢＮ、　５ｉｆｔ膜
としたもめについて各種の膜厚のものを作り、この膜厚
とカー回転角との関係をしらべたところ、第５図に示し
たとおりの結果が得られ、膜厚ｄがｄ＝λ／４ｎとなる
８Ｏｎｍ付近でθｋが最大値２．０となり、十分なエン
ハンス効果を示すことが確認された。

つぎにこのようにして得た誘電体膜の上に、常法によっ
て膜厚２０ｎｍのＴｂＦｅ磁性膜を、またこの上に上記
と同じ方法で膜厚２Ｏｎ鵬のアモルファスＳｌ（ニーＳ
ｉＮ　Ｂ電体膜を設け、さらにこの上に高周波出力２０
０Ｗ、アルゴンガス圧７ｘｌＯ−’トールの条件下での
スパッタリングによって膜厚４０ｒｖのアル主ニウム反
射膜を設けて第１図に示したような光磁気記録媒体を作
り、このものの８５℃、８５％ＲＨでの耐久性試験を行
なったところ、その保持力変化と保持時間（ｈｒｓ）に
ついて第６図に示したような結果が得られ、実施例とし
てのアモルファス５ｉＣ−５ｉＮ誘電体層のものは比較
例としてのＢＮ、　５１０２を誘電体層とするものにく
らべてすぐれており、実施例のものが５００時間経過後
も保持力が殆んど低下しないのに対し、ＢＮ、　Ｓｉｎ
、ではこれがかなり低下することが確認された。

［発明め効果］ 本発明は光磁気記録媒体に関するもので、これは前記し
たように基板に誘電体膜、磁性膜、反射膜を設けた光磁
気記録媒体において、この誘電体をＳｉＣとＳｉＮとか
らなる非晶質材料とするというものであり、これによれ
ばこの誘電体膜が屈折率１．７０〜２．３０のものとな
るので大きなエンハンス効果をもつものとなり、カー回
転角の増大がはかれるし、これはまた光透過性がすぐれ
ているのでＣ／Ｎが増大されるほか、この非晶質膜は膜
面が平滑で、機械的強度、耐久性がすぐれたものとなり
、熱伝導度が小さいのでレーザーの熱拡散が小さくなっ
て記録ビットの径の広がりが抑えられるので記録密度が
向上されるという有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は光磁気記録媒体の構成図、第３図はア
モルファス５ｉＣ−５ｉＮ誘電体膜のＳｉＣとＳｉＮと
のモル比と可視光線透過率との関係グラフ、第４図は同
じくこのＳｉＣとＳｉＮのモル比と成膜速度との関係グ
ラフ、第５図は実施例、比較例における誘電体膜の膜厚
とカー回転角との関係グラフ、第６図は実施例、比較例
における保持時間と保磁力との関係グラフを示したもの
である。 図中の符号： １．７・・・透明基板 ２．４，８．１０・　・誘電体膜（層）３．９・・・磁
性膜 反射膜 ５ｌｌＮ４ ＳｉＣ＋４３１．Ｎ４（モルシツ 第 図 ＋００ ００ ００ ００ ００ 保持時間　（１１） 第 図 カー回転角（度） □へ＃速度（刃／今） 手続補正書 平成 ２年１０月１６日 平成 １年特許願第３２５２０８号 ２゜ 発明の名称 光磁気記録媒体 名 称 （２０６） 信越化学工業株式会社 ４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光の入射側に置かれる透明基板上に、誘電体層、磁
   性膜、反射膜を設けて成る光磁気記録媒体において、誘
   電体層がＳｉＣとＳｉＮとからなる非晶質材料で作られ
   ることを特徴とする光磁気記録媒体。 ２、非晶質材料がモル組成比でＳｉＣ：ＳｉＮ＝２０〜
   ８０：８０〜２０で、ＳｉＮがＳｉＮ＝０．６〜１．３
   ４であるものとされる請求項１に記載の光磁気記録媒体
   。 ３、非晶質材料が屈折率（ｎ）＝１．７０〜２．３０の
   ものとされる請求項１または２に記載の光磁気記録媒体
   。 ４、誘電体層がスパッタリング法によって形成される請
   求項１、２または３に記載の光磁気記録媒体。 ５、誘電体層がＳｉＣとＳｉＮの混合物をターゲットと
   し、アルゴンガス雰囲気下でのスパッタリング法によっ
   て形成される請求項１、２または３に記載の光磁気記録
   媒体。 ６、誘電体層がＳｉとＣとの混合物をターゲットとし、
   アルゴン−窒素混合ガス雰囲気下でのスパッタリング法
   で形成される請求項１に記載の光磁気記録媒体。 ７、誘電体層がＳｉとＳｉＣの混合物をターゲットとし
   、アルゴン−窒素混合ガス雰囲気下でのスパッタリング
   法で形成される請求項１、２または３に記載の光磁気記
   録媒体。