JPH0464940A - 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〕 本発明は光学的記録、再生が可能な光磁気記録媒体に関
する。

〔従来の技術とその課題〕

光磁気記録媒体は、高密度、低コストの書き換え可能な
情報記録媒体として実用化が進められている。特に希土
類と遷移金属のアモルファス合金の記録層を用いた媒体
は非常に優れた特性を示している。

光磁気記録媒体の残された大きな欠点として、重ね書き
（オーバーライド）ができないことがある。すなわち、
従来の光磁気記録媒体は記録する前に消去のプロセスを
必要とする為、１回の記録に２回転を要してデーターの
転送速度を低下させていた。

近年、光磁気記録媒体においてこの重ね書きを行なう方
法かい（つか提唱されている。有望な方法として多層膜
を用いた、光変調オーバーライド法がある。

この方式は第３４回応用物理学関係連合講演会予稿集２
８Ｐ−ＺＬ−３Ｐ７２１　（１９８７）で論じられてい
るもので、低キユリー温度と高保持力を持った垂直磁化
層（光磁気記録層）と該記録層に対し相対的に高いキュ
リー温度と低い保持力を持った垂直磁化層（記録補助層
）から成る。

オーバーライドの手段は初めに記録補助層の磁化の向き
をそろえるのに十分でかつ光磁気記録層には影響を与え
ない大きさの初期化磁界（Ｈｉｎｔ）を印加した後バイ
アス磁界を印加しながら高パワー　（ｐｏ　）および低
パワー（ｐｔ　）の２値に変調された光ビームを照射す
る。ＰＬ照射のときは記録補助層の反転はなく光磁気記
録層は記録補助層との交換結合によって安定化する方向
に向き、Ｐ□照射の場合は記録補助層が、バイアス磁界
（Ｈｂ）によって反転を起こし、それに従って光磁気記
録層もＰＬの場合と逆方向を向くことにより、オーバー
ライドが可能となる。

前記Ｈｉｎｉは、ドライブのコスト低減や小型化の点か
らなるべく小さくて良いことが望ましい。

Ｈｉｎｔは光磁気記録層と記録補助層の間の交換結合力
が小さいほど小さくできる。

交換結合力があまりに小さい場合は、オーバーライドそ
のものが不可能となるので適度な大きさに調整すること
が必要である。

交換結合力を適度に低減させる方法として垂直磁気異方
性が小さい中間磁性層（ＧｄＦｅＣｏ等）を数十入光磁
気記録層と記録補助層の間に挿入する方法が提案されて
いる。

しかし、この方法では３つの異った磁性層を必要とする
為、大きな成膜装置を必要とし、ターゲットコストも増
加するという欠点がある。しかも、中間磁性層の上下に
２つの磁性層の界面がある為、界面の酸化等による影響
を受は易く、再現性良くディスクを作成するのは困難で
あった。従って低コスト、かつ再現性良く交換結合力を
低減する方法が望まれていた。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明者等は上記の問題に関して検討を行なった結果、
光磁気記録層と記録補助層との界面近傍に窒素含有層を
設けることにより低コストかつ再現性良く交換結合力の
低減が行なえることを見出した。

〔発明の構成〕

本発明の要旨は、基板上にキュリー温度Ｔｃ１、室温で
の保持力Ｈｃ、を待った光磁気記録層および、キュリー
温度Ｔｃｚ、室温での保持力ＨＣ２を持った記録補助層
がこの順に積層され、前記Ｔｃ　＋　＋　Ｔ　ｃ　２＋
　Ｈｃ　１＋　Ｈｃ　２がＴｃ＋　＜Ｔｃｚ　、ＨＣ＋
　＞ＨＣ２を満足する重ね書き可能な光磁気記録媒体に
おいて、光磁気記録層と記録補助層の界面近傍に窒素を
１０原子％以上含有する領域が２０Å以上１００Å以下
の厚さで存在し、かつその領域の最高窒素含有量が３０
原子％以下であることを特徴とする光磁気記録媒体に存
する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられる基板としてはガラスや、アクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック等の透明基
板が挙げられる。基板の厚みは１゜２鵬程度が一般的で
ある。

本発明では基板上に光磁気記録層及び記録補助層を設け
る。光磁気記録層としては相対的にキュリー温度Ｔｃ、
が低く保持力Ｈｃ、が大きいものが用いられる。例えば
ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ。

ＤｙＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等が挙げら
れる。Ｔｃ＋　とじては、１２０°Ｃ以上２００°Ｃ以
下のものが好ましくまたＨｃ、とじては１０　ｋｏｅ以
上のものが好ましい。膜厚は３００〜１０００人程度が
好ましい。

記録補助層としては相対的にキュリー温度Ｔｃ２が高く
、保持力ＨｃｚがＨｃ、より小さいものが用いられる。

例えばＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＣｏ、ＴｂＤ
ｙＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＧｄＤｙＦｅ、ＧｄＤｙＦｅＣ
ｏ、ＧｄＴｂＦｅ。

ＧｄＴｂＦｅＣｏ等が挙げられる。Ｔｃｚとしては１８
０℃以上２５０°Ｃ以下のものが好ましいが当然Ｔｃ、
より大きい必要がある。またＨｃｚとしては小さい方が
初期化磁界（Ｈｉ　ｎ　ｉ　）を低減させる為に好まし
いが、光磁気記録層との交換結合の為、記録補助層は実
効的バイアス磁界（Ｈｗ）を受けるので、初期化した状
態を安定に存在させる為にはある程度の大きさのＨｃ２
が必要である。

Ｈｃｚとしては一般的に１　ｋＯｅ以上３　ｋｏｅ以下
程度のものが好ましい。

記録補助層の膜厚ば５００Å以上２５００Å以下が好ま
しい。

本発明においては、記録層と補助層の界面近傍に、窒素
の含有領域を設ける。窒素を含有させるには、例えば記
録層、または補助層の界面近傍の成膜時に窒素ガスを導
入する方法等がある。

窒素の含有領域は垂直磁気異方性が低下するが完全には
失われていない為、交換結合力を適度に低減させるのに
好適な特性を持つ。

窒素の代わりに酸素を用いても垂直磁気異方性の低下は
起こるが、酸素の場合磁性層との反応が激しく、わずか
な量の導入でもＨｗをほとんど零にしてしまい、オーバ
ーライドそのものが不可能になる。磁性層と適度に反応
性を持った窒素は添加元素として好適である。また、窒
素含有領域は、窒素を含まない場合よりも酸素との反応
性が小さい為、チャンバー中の残留酸素や水分の影響を
受けず、特性の再現性が非常に優れている。

窒素の含有量および含有領域幅は、交換結合力を十分に
低減しかつオーバーライド現象を維持できる範囲で規定
され、１０原子％以上含有する領域が２０Å以上、１０
０Å以下である。また、この領域における窒素の最高含
有量は３０原子％以下である。窒素含有領域は、いずれ
かの一方の層にあっても、両方の層にまたがっていても
さしつかえない。窒素含有領域の幅は１０Å以上１００
Å以下が好ましい。

記録補助層を成膜後、磁性層の酸化防止の為に保護層を
設けることもできる。保護層としては、Ｓ　１３Ｎａ、
ＡＩＮ、Ｔａｚ０５．ＡｎｚＯｚ、ＴｉＯ２等の安定な
誘電体が好ましく用いられる。

保護層の膜厚は５００人〜２０００人程度が好ましい。

基板と光磁気記録層の間に干渉層を設けてもよい。干渉
層としてはＳ　ｉ３Ｎ４．ＡｆｆＮ、Ｔａ２ｅｓ。

Ａ　４２　ｚ　Ｏｚ　、　Ｔ　１０２等の透明な誘電体
が用いられる。干渉層の目的は干渉効果によって反射率
を下げ、感度の向上とノイズの低下をはかるもので、そ
の膜厚は干渉層の屈折率によって決定されるが、通常５
Ｃ１Ｏ〜１５００人が用いられる。

基板上に各層を形成する方法には、スパッタリング等の
物理蒸着法（ＰＶＤ）、プラズマＣＶＤのような化学蒸
着法ＣＣＶＤ）等が適用される。

ＰＶＤ法にて光磁気記録層、反射層及び保護層を成膜形
成するには、所定の組成をもったターゲットを用いて電
子ビーム蒸着またはスパッタリングにより基板上に各層
を堆積するのが通常の方法である。

また、イオンブレーティングを用いる方法も考えられる
。

膜の堆積速度は早すぎると膜応力を増加させ、遅すぎれ
ば生産性に影響するので通常０，１人／Ｓｅｃ〜１００
人／　ｓ　ｅ　ｃ程度とされる。

〔実施例〕

以下に実施例をもって本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定
されるものではない。

実施例１〜３、比較例１〜４ １３０ｍｍΦのポリカーボネート基板を２つの成膜チャ
ンバーを持つスパッタリング装置に導入し、まず３　Ｘ
　１０−７Ｔｏｒｒ以下まで排気し、Ａｒと０□の混合
ガスを用いてＴａターゲットの反応性スパッタリングを
行い、Ｔａｚ　ｏｓからなる８００人の干渉層を形成し
た。

基板を２　Ｘ　１０−７Ｔｏｒｒ以下の真空度である別
のチャンバーに移動した後、Ａｒを１０１００ｃ、４ｍ
Ｔｏｒｒの圧力に導入し、ＴｂとＦｅｑｓＣＯｓ　　（
原子％以下間じ）のターゲットを、同時にスパッタリン
グを行ない、Ｔ　ｂ＋ｑ　（Ｆ　ｅｑｓＣＯ５）　ｅ＋
の記録層の成膜を行なった。記録層の膜厚が５００人に
達したところで、窒素ガスを導入し、窒素含有領域を所
定の膜厚に形成した。窒素の含有量は窒素ガス流量を変
えることにより調整した。

窒素ガスを停止した後、ＤｙとＦｅ−ｔｏＣｏ３゜のタ
ーゲットの同時スパッタリングを行い、Ｄ）’３Ｑ（Ｆ
　ｅ　７．Ｃｏ　３．）　７．の組成を持つ補助層を１
５００人形成した。

基板を初めのチャンバーに戻した後、Ｔ　ａ　２０　ｓ
からなる８００人の保護層を形成した。

このようにして作成したディスクのオーバーライド特性
と窒素含有領域中の最高窒素含有量と領域巾（窒素含有
量が１０原子％を超える領域）を表１に示す。オーバー
ライド特性は線速５．６ｍ／ｓ。

Ｐｔ　＝４ｍＪ　　Ｐ、　−９ｍＷ、　Ｈｂ＝２０００
ｅの条件で、１．４　ＭＨｚの信号上に３．７　ＭＨｚ
の信号をオーバーライドした。窒素含有量はオージェ電
子分光法を用いてＡｒイオンでエツチングしながら分析
を行なった。

この結果、適当な窒素含有領域を持つディスクは低いＨ
ｉｎｔでオーバーライドが可能であった。

実施例４ 実施例１〜３と同様の構成であるが記録層の作成時には
窒素ガスを流さず、補助層の成膜開始時から所定膜厚に
達するまでの間窒素ガスを導入し、その後窒素ガスを停
止して１５００人になるまで補助層を成膜した。

このようにして作成したディスクのオーバーライド特性
と窒素含有領域中の窒素含有量と領域巾を実施例１〜３
と同様にして測定した。

その結果、記録層に窒素を含有している場合と同様に、
低いＨｉｎｉでオーバーライドが可能であった。

〔発明の効果〕

本発明の光磁気記録媒体はオーバーライドが可能なもの
であり、再現性良く交換結合力の低減が行なえ、かつ低
コストに製造することができるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上にキュリー温度Ｔｃ＿１、室温での保持力
   Ｈｃ＿１を持った光磁気記録層および、キュリー温度Ｔ
   ｃ＿２、室温での保持力Ｈｃ＿２を持った記録補助層が
   この順に積層され、前記Ｔｃ＿１、Ｔｃ＿２、Ｈｃ＿１
   、Ｈｃ＿２が Ｔｃ＿１＜Ｔｃ＿２、Ｈｃ＿１＞Ｈｃ＿２ を満足する重ね書き可能な光磁気記録媒体において、光
   磁気記録層と記録補助層の界面近傍に窒素を１０原子％
   以上含有する領域が２０Å以上１００Å以下の厚さで存
   在し、かつその領域の最高窒素含有量が３０原子％以下
   であることを特徴とする光磁気記録媒体。