JPH03290841A - 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、レーザーなどの光により情報の記録、再生、
消去を行う光磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

光記録媒体については、高密度・大容量の情報記録媒体
として種々の研究開発が行われている。

特に、情報の消去可能な光磁気記録媒体は、応用分野が
広く種々の材料、システムが発表されており注目されて
いる。

その構成は、透明基板上に記録層として膜面に対し垂直
な方向に磁化容易軸を有する、希土類遷移金属非晶質合
金磁性膜を設けたものであるが、該磁性膜は、単独では
、耐久性が悪く、またカー回転角が小さいため、再生時
に満足なＣ／Ｎ比が得られないなどの問題点を有する。

そのため、それらの特性を改善すべくさまざまな提案が
なされている。

例えば、基板／窒化物透明誘電体／記録層／窒化物透明
誘電体／金属反射層の順に積層した４層構成は、カー効
果とファラデー効果の併用と、誘電体によるエンハンス
効果で高Ｃ／Ｎ値が得られ、さらに誘電体として窒化物
を用いることにより耐久面でも優れるといわれているが
、金属反射層により記録感度が低下するといわれている
。

また、この記録感度の低下に対して、適当な記録感度を
得る方法として金属反射層に添加物を加えるなどして、
金属反射層の熱伝導を低くする方法が提案されている。

しかしながら、本発明者らの検討では、前記４層構成で
、金属反射層の熱伝導を低くすると、記録層からの熱の
逃げが悪くなるため、記録時に隣接ビットどうしが熱的
に影響しあい、ビットの書き込もうとする位置からのず
れが大きくなるという現象を有することがわかった。な
お、この位置のずれは、再生信号のピークシフトとして
検出することができる。ビットのずれが大きいとピーク
シフトが増大し、再生時のエラーが増大するという問題
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、磁性層の
基板側と反対側の構成を改良して、高Ｃ／Ｎで、記録感
度がよく、しかも再生信号のピークシフトが小さく再生
時のエラー率が低い光磁気記録媒体を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、基板に膜面に対して垂直方向に磁化容易軸を
有する磁性層を記録層とした光磁気記録媒体において、
記録層の基板側と反対側に接する面がＴａとＮからなる
熱絶縁層、Ａｇ合金からなる金属反射層の順に積層され
た構成であることを特徴とする光磁気記録媒体を提供す
るものである。

以下、本発明について詳しく説明する。

前述のピークシフトの生しる原因の一つには、隣接ビッ
ト間の熱的干渉が考えられる。つまり、記録層が書き込
みに必要な温度より過度に加熱された場合、その熱が隣
接ビットに影響すると考えられる。

よって、ピークシフトを小さくしようとした場合、熱の
逃げをよくし、記録層の過熱を防止すればよいが、そう
すると感度が低下してしまう。

逆に熱の逃げを悪くすれば、感度は向上するがピークシ
フトは増大してしまう。従って、感度、ピークシフトの
双方の特性を満足させるには、磁性層の温度が上昇しや
すく、しかもある温度（書き込み温度）になると、熱が
逃げても磁性層が過度に加熱されない構成が必要である
と考えられる。

そして、かかる構成を実現するものとして、必要な特性
実現に融通性がある、熱の逃げのよい金属反射層を用い
て、ピークシフトの増大を防止する一方、記録感度が低
下しないだけ充分に断熱性のよい熱絶縁層を金属反射層
の全面に設ける組合せ構成に着目した。なお、この断熱
性は、通常の透明性は必要ないが、記録・再生に使用す
る波長の光を透過する光透過性を有する必要がある。

そして、この光透過性を有しかつ断熱性のよいＴａとＮ
からなる薄膜を熱絶縁層とし、比較的熱伝導のよいＡｇ
合金膜を金属反射層とした構成により、高Ｃ／Ｎで記録
感度が良く、しかも再生信号のピークシフトが小さい光
磁気記録媒体が得られることを確認した。

前記の構成では、ＴａとＮからなる熱絶縁層の熱伝導率
が著しく低いため、その断熱効果により磁性層の温度が
上昇しやすくなる。

さらに、ＴａとＮからなる誘電体層の断熱効果が著しく
大きいため、金属反射層の熱伝導をかなりよくしても高
感度が保たれる。

また、その金属反射層の熱伝導がよいので、余分の熱が
逃がされ過度の加熱が防止されるのである。

また、本発明の金属反射層は、前記のとおりＡｇ合金か
らなっている。Ａｇ合金は、熱伝導がよく、前記のとお
り記録層の過熱を防止して再生信号のピークシフトの減
少に貢献する。以上が本発明により高Ｃ／Ｎ、高感度、
低ピークシフトが実現される理由と考えられる。

以上より本発明のＴａとＮからなる熱絶縁層の組成は、
前記の光透過性および熱特性よりＮが２０〜７０原子％
であるものが好ましい。

なお、Ｔａ、Ｎ以外の元素も不純物オーダーで含まれて
いてもよいことはいうまでもない。

また、本発明のＴａとＮからなる熱絶縁層の製造方法と
しては、公知の真空蒸着法、スパッタリング法などのＰ
ＶＤ法、あるいはＣＶＤ法など種々の薄膜形成法が適用
できる。なかでも、Ｔａ金属ターゲットもしくはＴａＮ
ターゲットを用いたＡｒガスもしくはＡｒとＮ２の混合
ガスでの反応性スパッタリング法が、異常放電などが少
なく安全運転面、生産性面で好ましい。

さらに、ＴａとＮからなる熱絶縁層の膜厚は、厚い方が
断熱性はよくなるが、この層によるファラデー効果のエ
ンハンスメントも考えると１００〜５００人が好ましい
。

本発明の金属反射層を構成するＡｇ合金としては、カー
効果を最大限得るために、反射率をできるだけ低下させ
ずに金属膜自身の耐久性を改善するという観点より、Ａ
Ｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔａの少なくとも１元素を含有するも
のが好ましい。

前記Ａｇ合金は、ＡＵ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔａの少なくとも
１元素を１〜３０原子％含有することが好ましい。さら
に、耐久性面からは、ＡＵ、Ｃｕの１つとＴｉ、Ｔａの
１つとを含む３元合金が好ましい。

金属反射層の膜厚は、とくに限定しないが、製造の能率
、コストの面から５０〜５，０００人が好ましい。

以上の金属反射層は、公知の真空蒸着法、スパッタリン
グ法などのＰＶＤ法などで作製できる。

以上に説明した本発明の構成は、光磁気記録媒体、特に
基板と磁性層の間にカー効果のエンハンスメントを目的
とした誘電体を有する光磁気記録媒体への適用が好まし
い。

本発明の基板の材料としては、ポリカーボネート樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、４−メチル−ペンテン樹
脂など、またそれらの共重合体などの高分子樹脂、もし
くはガラスなどが適用できる。中でも、機械強度、耐候
性、耐熱性、透湿性の点でポリカーボネート樹脂が好ま
しい。

また、本発明の記録層としては、光熱磁気効果により記
録・再生できるもの、具体的には膜面に垂直な方向に磁
化容易方向を有し、任意の反転磁区を作ることにより光
磁気効果に基づいて情報の記録・再生が可能な磁性金属
薄膜であればよく、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、Ｇ
ｄＴｂＦｅ。

ＧｄＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ、 ＮｄＤｙＴｂＦｅＣｏ、、ＮｄＦｅ５ＰｒＦｅ。

ＣｅＦｅなどの希土類元素と遷移金属元素との非晶質合
金膜、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄなどの人工格子多層膜な
どが適用できる。記録層の膜厚は、１００−１，０００
Å、好ましくは１５０〜３００Åである。

以上、本発明の基本構成を説明したが、本発明の光磁気
記録媒体の構成は、前記のものに限定されない。特に、
公知の基板と記録層の間にカー効果のエンハンスメント
を目的とした透明誘電体を有する構成が好ましい。かか
る透明誘電体層としては、公知の金属酸化物、金属窒化
物などの透明誘電体がそのまま適用できる。なかでも、
窒化ケ°イ素、窒化アルミニウムあるいはこれらの複合
物のケイ素、アルミニウム、窒化物などの金属窒化物か
らなるものが、耐久性面より好ましく適用できる。そし
て、その膜厚は、光磁気記録媒層と金属反射層との間の
熱絶縁層の膜厚とも関係するので、一義的に決めること
はえきないが、通常は、基板と光磁気記録層との間の透
明誘電体膜厚が３００〜１，６００人程度、光磁気記録
層と金属反射層との間の熱絶縁層の膜厚が３０〜６００
人が好適に用いられる。しかしもちろん、これらの膜厚
範囲に限定されるものではない。

さらに、通常は、この金属反射層上に、前記の透明誘電
体などからなる無機保ｌｉ層を介してまたは直接に機械
的保護、さらなる耐久性の向上などの目的で有機の光お
よび熱硬化型樹脂あるいは熱可塑性樹脂からなる有機保
護層を設けるのが一般である。

以上の構成の光磁気記録媒体は、公知のとおり上記構成
のままで、さらに保護平板、保護フィルムなど必要な保
護を付加して片面記録媒体として、あるいはその２枚を
金属反射層側で貼り合わせた両面記録媒体として使用さ
れる。

以上のとおり３本発明は、光透過性の熱絶縁層と熱伝導
の良い金属反射層との組合せにより、ピットエラーレイ
トに関係するピークシフトと記録感度の相反する両特性
を向上せしめ、かつ高Ｃ／Ｎで耐久性も優れた光磁気記
録媒体を実現したものである。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例中、最適記録レーザーパワー（ｍｗ）およびピー
クシフトについては下記のようにして測定した。

レーザーパ　−　ｍＷ 後記の条件で記録・再生した時に、再生信号の二次高調
波が最小となる時の記録レーザーパワーを最適記録レー
ザーパワーとした。

星二１２２上 第１図に示す信号を記録、再生した時に、記録しようと
した信号のパルス間の時間Ｔ２と、実際に再生された信
号のピーク間の時間ＴＺ　’の差の絶対値をピークシフ
トとした。従って ピークシフト＝ｌＴｔ−Ｔｔ　’　　１である。記録再
生には光磁気記録再生装置（パルステック工業製、ＤＤ
Ｕ−１０００型）を用いた。

なお、記録再生条件は、下記のとおりである。

再生信号のピーク間の時間Ｔ２′は、ヒユーレットパン
カード製、ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ　　ＡＮＤＩＮＴＥＲＶ
ＡＬ　　ＡＮＡＬＹＺＥＲを用イテ測定した。

なお、第１図において、Ｔ、は９０ｎｓ、Ｔ２は２７　
Ｏｎ、ｓ、　Ｔ３は９００ｎｓで行った。

〔記録条件〕

ディスク回転速度：１８００ｒｐｍ、記録トラック位置
二半径３０ｍｍ位置、記録レーザーパワー：６ｍｗ、記
録時の印加磁界：３００エルステツド〔再生条件〕 ディスク回転速度：１８００ｒｐｍ、続出レーザーパワ
ー：１．５ｍｗ 実施例１〜２ 基板上に透明誘電体層、光磁気記録層、熱絶縁層、反射
膜層を順次積層し、さらに有機保護層を積層した第２図
のような構成の光磁気記録媒体を以下のように作製し、
評価した。その結果を第１表に示す。

すなわち、直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円盤で１
．６μｍピッチのグループを有するポリカーボネート樹
脂（ＰＣ）製のディスク基板ｌを、３ターゲツト設置可
能な高周波マグネトロンスパッタ装置（アネルバ■製５
ＰＦ−４３０Ｈ型）の真空槽内に配置し、４Ｘ１０−’
Ｔｏｒｒになるまで排気した。

次に、Ａｒ、Ｎｚの混合ガス（Ａｒ：Ｎ、＝７０　：　
３０ｖｏｆ％）を真空槽内に導入し、圧力１０ｍＴｏｒ
ｒになるようにＡｒ／Ｎ、混合ガス流量を調整した。タ
ーゲットとしては直径１００鵬、厚さ５閣のＡＬ。Ｓｉ
、。（以下、添数字は組成「原子％」を示す）の焼結体
からなる円盤を用い、放電電力５００ｗ、放電周波数１
３．５６ＭＨｚで高周波スパッタリングを行い、ＰＣ基
板を回転（自転）させながら、透明誘電体２としてＡｊ
２ＳｉＮ膜を１，２００人堆積した。

続いて、光磁気記録層３として、 Ｔｂｚ＋Ｆ　ｅＨｃ０８合金ターゲットを用い、Ａｒガ
ス圧２ｍＴｏｒｒ、放電電力１５０Ｗの条件で高周波ス
パッタリングを行い、約２２５人のＴｂＦｅＣｏ合金膜
を堆積した。

引き続いてＴａＮターゲットを用い、Ａｒ、Ｎｚの混合
ガス（Ａｒ　：　Ｎｚ　＝８０　：　２０　ｖ　ｏ　１
％）で圧力５ｍＴｏｒｒに調節し、放電電力２００Ｗの
条件で高周波スパッタリングを行い、膜厚が３５０人の
ＴａＮ膜（熱絶縁層）４を堆積した。

さらに引き続いて、Ａｇターゲット上に３Ｔｍ１口のＡ
ｕおよびＴｉチップを配置し、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒｒ
、放電電力１００ｗの条件で高周波スパッタリングを行
い、金属反射層５としてＡｇＡｕＴｉ合金（Ａｕ４原子
％、Ｔｉｔ原子％）膜を膜厚を変化させて作製した。

さらに、金属反射層５上にスピンコーターで紫外線硬化
型のフェノールノボラックエポキシアクリレート樹脂を
塗布し、その後紫外線照射により硬化させ、約１０μｍ
の有機保護層６を設けた。

比較例１〜２ ＴａＮ膜のかわりに実施例１〜２で述べたＡｌ１５ｉＮ
膜をＴｂＦｅＣｏ層とＡｇＡｕＴｉ膜の間に３５０人設
けた光磁気ディスクを作製し、同様の評価を行った。こ
の際、記録感度とピークシフトを実施例１〜２と比較す
るためにＡｇＡｕＴｉ層の膜厚を変化させた。

第１表 Ａｊ！ＳｉＮ膜を用いた比較例ではＡｇＡｕＴｉ膜厚を
変化させても最適記録レーザーパワー（感度）を合わせ
るとピークシフトが大きくなり、ピークシフトを合わせ
ると感度が低下することが分かる。

比較例３ 実施例１と同じ構成で、ただＡｌ１Ｔｉ膜（Ｔｉ：５原
子％）を金属反射層とした媒体を作成した。

ＡＮＴ　ｉの場合にも膜厚を変化することにより、最適
レーザーパワー、ピークシフトは変化する。

ＡｆｆｉＴ　ｉの膜厚が３，０００人の場合、最適記録
レーザーパワー（ハ）５ｍｗ、Ｃ／Ｎ＝４８．４ｄＢ、
ピークシフト＝１０．８ｎｓｅｃになった。実施例１と
比較すると、同レベルの最適レーザーパワー、ピークシ
フトを得るために金属反射層は２倍以上の膜厚を要し、
かつＣ／Ｎは低い。

実施例３〜５ 実施例１において、金属反射膜の材料と膜厚のみを変化
させるほかは実施例１と同様にして光磁気ディスクを作
製し、実施例１と同様に特性評価を行った。結果を第２
表に示す。

金属反射膜の種類は、Ａｇ５ｓＣｕ＋ｚＴｉ３　　（実
施例３）、Ａｌ１Ｔｉ膜　　（実施例４）、Ａｇｗ、Ｔ
ａ３（実施例５）である。

〔発明の効果〕

本発明は、高Ｃ／Ｎで記録感度が良く、しかも再生信号
のピークシフトが小さい光磁気記録媒体を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はピークシフトを説明する図であり、第２図は、
実施例１で作製した光磁気記録ディスクの構成を示す断
面模式図である。 Ｔｌ　：パルス幅 Ｔｚ　：パルス間隔 Ｔ３　：パルス周期 Ｔ２′：再生波形のピーク間隔 １：基板 ２：透明誘電体 ３：光磁気記録層（記録層） ４：ＴａＮ膜（ＴａとＮからなる熱絶縁層）５：金属反
射層 ６：有機保護層 第　１　山 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板に膜面に対して垂直方向に磁化容易軸を有す
   る磁性層を記録層とした光磁気記録媒体において、記録
   層の基板側と反対側に接する面がＴａとＮからなる熱絶
   縁層、Ａｇ合金からなる金属反射層の順に積層された構
   成であることを特徴とする光磁気記録媒体。
2. （２）Ａｇ合金がＡＵ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔａの少なくとも
   １種を有する請求項１記載の光磁気記録媒体。