JPH04337544A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザー光を用いて情報
の記録、再生、消去を行う光磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光磁気
ディスクはレーザー光を用いて情報の記録、再生及び消
去を行うため記憶容量が大きく、しかも記録層に磁性膜
を用いているため書換えが可能である。又、非接触で記
録再生が出来、塵埃の影響を受けないことから信頼性に
も優れている。この光磁気記録層（以下記録層と記す）
に用いられる材料としては、ＴｂＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦ
ｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の希土類−遷移金属（ＲＥ
−ＴＭ）非晶質合金が知られており、粒界ノイズが無く
、スパッタリングを用いることによって容易に垂直磁化
膜が得られることから活発に開発が行なわれており、現
在商品化もすすんでいる。

【０００３】一方、将来における高密度・大量化の要求
に対して、記録再生光に短波長レーザー（波長：現在８
３０ｎｍ→６７０，４７０ｎｍ）を用い、記録ビットを
小さくすることによって面密度を高くすることが必要と
なる。ところがＴｂＦｅＣｏのような現在一般に用いら
れているＲＥ−ＴＭ非晶質合金は短波長になるにつれて
カー回転角が減少し、Ｃ／Ｎが低下してしまうといった
問題点が存在する。これを解決する手段として、磁気交
換結合を利用した二層膜の再生用層にＮｄＤｙＦｅＣｏ
のような短波長域でもカー回転角の大きな材料を用いた
り、或いはＣｏとＰｔ又はＣｏとＰｄが交互に積層され
た人工格子膜を記録層として用いることが提案されてい
る。

【０００４】しかしながら、ＮｄＤｙＦｅＣｏ膜やＣｏ
／Ｐｔ等の人工格子膜を用いる方法はいずれも作製が容
易でなかったり、ノイズレベルが著しく高かったりして
、従来の光磁気記録媒体を越える特性をもつまでには至
っていない。

【０００５】従って、本発明の目的は、高密度・大容量
化に必須であるレーザーの短波長化に対応すべく、短波
長域でもカー回転角のような磁気光学効果が大きく、し
かも記録感度の高い光磁気記録媒体を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは鋭意
検討を行った結果、Ｃｏ又はＦｅに特定の元素を添加し
た合金（膜厚１００Å以下）と、膜面に垂直方向に磁化
容易軸を有するＲＥ−ＴＭ非晶質合金膜との二層膜を記
録層にすることによって６７０ｎｍ以下の短波長レーザ
ーに対してもＣ／Ｎの低下しない光磁気記録媒体を提案
した（特願平３−１８４４９号）。

【０００７】ところがＣｏ又はＦｅ合金膜は通常、無配
向の多結晶膜であることから、膜面に平行な方向に磁化
容易軸をもつ面内磁化膜であり、垂直方向に磁化させる
ことは容易でない。しかるに、本発明者らは、更に検討
を進めていった結果、特定の下地層を設けることによっ
て、これらの合金膜の結晶面が一定方向に配向し、この
配向した合金を用いた二層膜は、配向していないものに
比べてより短波長記録に適していることを見い出し、本
発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明によれば、透明基板上に
少なくとも干渉層、第１の記録層、第２の記録層及び保
護層を順次形成した光磁気記録媒体において、第１の記
録層が下記の一般式化１で表わされるＣｏ及びＦｅの１
つ以上を含む合金膜から成り、かつ第２の記録層が膜面
に垂直な方向に磁化容易軸を有する希土類−遷移金属非
晶質合金膜から成り、かつ干渉層と第１の記録層の間に
第１の記録層の結晶配向性を向上させることを目的とし
た下地層を設けたことを特徴とする光磁気記録媒体が提
供される。

【化１】

【０００９】以下図に沿って本発明の構成を詳細に説明
する。図１は本発明による光磁気記録媒体の一構成例を
示す断面図で、透明基板１上に、干渉層２、第１の記録
層３、第２の記録層４及び保護層５が順次積層された構
成で、第１の記録層３がＣｏ又はＦｅの１つ以上を含む
合金膜から成り、第２の記録層４が膜面に垂直な方向に
磁化容易軸を有するＲＥ−ＴＭ非晶質合金膜から成り、
かつ干渉層２と第１の記録層３との間に第１の記録層３
であるＦｅ又はＣｏ合金膜の結晶配向性を向上させるた
めの下地層６を設けたことを特徴とする。

【００１０】（基板）本発明に用いる透明基板１として
は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）、アモルファスポリオレフィン（ＡＰ
Ｏ）等の樹脂からなる溝付き成形基板、又はアルミノケ
イ酸、バリウム硼珪酸等のガラス表面に溝付き紫外線硬
化樹脂（エポキシアクリレート等）層を形成した基板等
が挙げられる。これらの基板はディスク形状をしており
、厚みは１．２ｍｍ程度である。図１の１Ａはガラス基
板、１Ｂは紫外線硬化樹脂層を示したものである。

【００１１】（干渉層）本発明においては、上記基板１
上間に干渉層２を設けている。この干渉層２には屈折率
の高い（１．８以上）透明な膜を用い、この層における
再生光の多重反射を利用してみかけのカー回転角を増大
させ、それによってＣ（キャリア）レベルを上げ、又反
射率を小さくすることでＮ（ノイズ）レベルを下げて、
トータルでＣ／Ｎを向上させることを目的としている。 又、ＲＥ−ＴＭ非晶質合金膜のように酸化等の腐食を起
こしやすい材料を第２の記録層４に用いているため、こ
の干渉層２は記録層の酸化を防止する保護膜としての役
割りも兼ね備えていなければならない。それには基板１
からの水や酸素の侵入を防ぎ、それ自身の耐食性が高く
、記録層との反応性が小さいことが必要である。具体的
な材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ
２Ｏ５等の金属酸化物、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｇｅ等との
金属窒化物、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ等の無機炭化物、ＺｎＳ等
の金属硫化物が挙げられ、これらは複合していたり（例
、ＳｉＡｌＯＮ、ＳｉＺｒＮ）、多層膜であったりして
も良い。膜厚の最適値は屈折率によって異なるが、通常
５００〜２０００Åで好ましくは８００〜１２００Åで
ある。

【００１２】（記録層）本発明の特徴のひとつは記録層
にある。この記録層はＣｏ又はＦｅ合金膜（第１の記録
層３）と膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有するＲＥ−
ＴＭ非晶質合金膜（第２の記録層４）との二層から構成
されており、記録再生光が入射する基板１側に第１の記
録層３を設けている。情報の記録は第２の記録層４で行
なわれるが、第１の記録層３が１００Å以下と薄いとき
、第２の記録層４との磁気交換結合によって垂直方向に
磁化され、再生の際Ｃｏ合金又はＦｅ合金の磁気光学効
果（カー回転、ファラデー回転）と第２の記録層４の磁
気光学効果の両方を利用して信号を読み取ることが出来
る。両層の組成は下記に示す通りである。

【表１】

【００１３】尚、第２の記録層４にはＣｒ、Ｔｉ、Ｐｔ
、Ｐｄが少量（１〜５原子％）含有されても良い。第１
の記録層３は再生光の入射側に位置しており、できるだ
け磁気光学効果の大きな材料であることが望ましい。 ＣｏやＦｅ膜は本来磁気光学効果が大きく６７０ｎｍ以
下の短波長域でも低下しないが、磁化容易軸が面内方向
であるため単層では垂直磁化膜が必要条件である光磁気
記録媒体の記録層としては不適当である。又、磁気交換
結合を利用した二層膜を用いても容易には垂直方向に磁
化されない。よって本発明ではＣｏやＦｅの磁気光学効
果を低下させずかつ垂直方向に磁化しやすくなるように
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ及びＧｅの
少なくとも１種以上の元素を添加する。

【００１４】図２に、ガラス基板上に第１の記録層３と
して（Ａ）Ｃｏ８０Ｐｔ２０膜（添字は原子％を表わす
）と（Ｂ）Ｃｏ膜を、又第２の記録層４としてＴｂ１２
Ｄｙ１２Ｆｅ６８Ｃｏ８（８００Å）を順次形成し、ガ
ラス基板側から測定した残留カー回転角（θｋｒ）と第
１の記録層３の膜厚との関係を示した。第１の記録層３
にＣｏ膜を用いた試料（Ｂ）に比べると、Ｐｔを添加し
た試料（Ａ）の方が（θｋｒ）が約２倍大きくなってい
る。θｋｒが最大となるときの膜厚は７０〜８０（Å）
であり、１５０Åを越えると急激に低下している。これ
は膜厚が厚すぎると磁気交換結合が働かなくなるためで
あり、Ｃｏ合金の場合、組成によっても異なるが第１の
記録層３の膜厚は５０〜１００Åが好ましい。Ｆｅ合金
についても同様なことがいえる。

【００１５】又、第２の記録層４は記録を目的として設
ける層で、記録されたビットが安定に存在するために保
磁力（Ｈｃ）の大きな垂直磁化膜でなければならない。 よって従来より光磁気記録材料として一般に知られてい
るＲＥ−ＴＭ非晶質合金、例えばＴｂＦｅＣｏ、ＮｄＤ
ｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等が適している。この第
２の記録層４は当然ながら小さなレーザーパワーで記録
出来る方が良いためキュリー点（Ｔｃ）が１６０〜２０
０℃と低い下記一般式化２で示されるものが中でも望ま
しい。又、膜厚は４００〜１２００Åが好ましい。

【化３】

【００１６】（下地層）本発明の特徴のもうひとつは、
干渉層−第１の記録層間に設けられる下地層６にある。 この下地層６は第１の記録層３であるＣｏ又はＦｅ合金
膜の結晶性を向上させ、かつ特定の結晶面を一定方向に
配向させることによって、より膜面に垂直方向に磁化し
易くさせることを目的としている。又、下地層６は記録
層に対して記録再生光の入射側に位置しているため、記
録再生光に対して透光性の高い膜である必要がある。具
体的な材料としては、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＭｇＯ、ＢｅＯ
などが挙げられる。これらは第１の記録層３をエピタキ
シャル成長させなければならないため、当然ながら下地
層６自身もある程度特定の面が配向した結晶膜でなけれ
ばならない。一方、結晶膜は膜厚が厚いと結晶粒が大き
くなり媒体ノイズの原因となるため、なるべく薄い方が
良い。従って５０〜５００Å程度が好ましい。ただし、
再生光の多重反射を考慮し、干渉層２の膜厚等によって
最適値は決定される。さらにこの下地層６と干渉層２は
兼用しても良い。

【００１７】（保護層）本発明では、通常記録層上に保
護膜５を設ける。この保護層５は、空気中（片面仕様デ
ィスクの場合）又は接着層（両面仕様ディスクの場合）
からの水や酸素又はハロゲン元素のような記録層に有害
な物質の侵入を防止し、記録層を保護する目的で設けら
れるため、干渉層２同様、それ自身の耐食性が高く、記
録層との反応性も小さいことが必要である。具体的な材
料としては干渉層２で挙げた材料以外にＡｌ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｐｔ等の金属又はそれらから成る合金も用い
ることが出来る。

【００１８】基板１上に、干渉層２、下地層６、第１及
び第２の記録層３，４及び保護層５を形成する手段とし
ては、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理
蒸着法、プラズマＣＶＤのような化学蒸着法等が用いら
れる。又、層構成は図１に示した以外に、保護層５上に
さらに５〜１０μｍの有機保護膜（カバー層）を設けた
り、又それらの膜面どうしを接着剤によって貼り合わせ
た構成でも本発明の効果はそこなわれない。

【００１９】

【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例１〜１６ 直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの紫外線硬化樹脂から
成るプリグルーブ付ガラス基板をスパッタ装置の真空槽
内にセットし、５×１０−７（Ｔｏｒｒ）以下になるま
で真空排気した。まずＡｒとＮ２との混合ガスを真空槽
内に導入し、圧力を５×１０−３（Ｔｏｒｒ）に調整し
、Ｓｉをターゲットとして放電電力２ＫＷ（４Ｗ／ｃｍ
２）で高周波スパッタリングを行い、干渉層としてＳｉ
Ｎｘ膜（膜厚は表２参照）をした。次に同様な方法によ
って連続して下地層膜（膜組成及び膜厚は表２参照）を
堆積し、続いてＣｏ合金とＴｂＤｙＦｅＣｏ合金をター
ゲットとして各々直流スパッタリングによって二層から
なる記録層（膜組成及び膜厚は表２参照）を形成した。 更に保護層として干渉層と同様な方法によってＳｉＮｘ
膜を８００Å堆積してディスク化し、それぞれ実施例１
〜３、５〜７、９〜１１、１３〜１５の光磁気ディスク
とした。実施例４，８，１２及び１６の光磁気ディスク
においては干渉層と下地層を兼用した構成とした。尚、
表２の組成における添字は原子％を表わす。

【００２０】

【表２】

【００２１】比較例１ 実施例１において干渉層（ＳｉＮ膜）の膜厚を１０００
Åとし、下地層を設けず、第１の記録層にＣｏ膜（５０
Å）を用いた以外は同様にして光磁気ディスクを得た。

【００２２】比較例２ 実施例２において下地層を設けず、第１の記録層も設け
ないこと以外は同様にして光磁気ディスクを得た。

【００２３】実施例１〜１６及び比較例１、２の光磁気
ディスクについて基板側からθｋｒと反射率（Ｒ）を測
定し、各々の性能指数√Ｒ・θｋｒを求めた。これを表
２に併せて示す。尚、この時の光の波長は６７０ｎｍの
ものを用いた。又、実施例１と比較例１、２の光磁気デ
ィスクの√Ｒ・θｋｒの波長依存性を図３に示す。

【００２４】表２より、２種類の比較例に比べて本発明
の実施例１〜１６の方がいずれも６７０ｎｍの波長にお
いて√Ｒ・θｋｒが高くなっていることがわかる。又、
図３より実施例１はさらに短波長域でも√Ｒ・θｋｒが
あまり低下しておらず、他の実施例２〜１６についても
同様な結果が得られている。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、二層膜構成の記録層の一層に下地層によって結晶
配向したＣｏ又はＦｅ合金膜を用いたので、短波長レー
ザーでも高出力が得られ、高密度・大容量の光磁気記録
媒体が実現出来る。又、記録層のもう一方にキュリー点
の低いＴｂＤｙＦｅＣｏ膜を用いると一層高感度な媒体
になる。さらに作製も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一構成例の光磁気記録媒体の断面
図である。

【図２】磁気カー回転角と第１の記録層膜厚との関係を
示す図である。

【図３】実施例１と比較例１、２におけるθｋｒの波長
依存性を示す図である。

【符号の説明】

１　　透明基板 ２　　干渉層 ３　　第１の記録層 ４　　第２の記録層 ５　　保護層 ６　　下地層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明基板上に少なくとも干渉層、第１
   の記録層、第２の記録層及び保護層を順次形成した光磁
   気記録媒体において、第１の記録層が下記の一般式化１
   で表わされるＣｏ及びＦｅの１つ以上を含む合金膜から
   成り、かつ第２の記録層が膜面に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膜から成り、か
   つ干渉層と第１の記録層の間に第１の記録層の結晶配向
   性を向上させることを目的とした下地層を設けたことを
   特徴とする光磁気記録媒体。 【化１】
2. 【請求項２】　　第１の記録層の膜厚が５０〜１００Å
   であることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒
   体。
3. 【請求項３】　　第２の記録層が下記一般式化２で表わ
   される合金から成ることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の光磁気記録媒体。 【化３】
4. 【請求項４】　　下地層がＺｎＯ、ＡｌＮ、ＭｇＯ及び
   ＢｅＯの内の１つから成ることを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体。