JPH073706B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH073706B2
JPH073706B2 JP27947289A JP27947289A JPH073706B2 JP H073706 B2 JPH073706 B2 JP H073706B2 JP 27947289 A JP27947289 A JP 27947289A JP 27947289 A JP27947289 A JP 27947289A JP H073706 B2 JPH073706 B2 JP H073706B2
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勝志 徳永
忠雄 野村
佳昌 清水
芳宏 久保田
周 樫田
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【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C/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SiO,SiN,AlNなどの誘電体層
(膜)を形成し、その膜厚をλ/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、この誘電体層に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、SiO
などの酸化物では逆に希土類元素がSiO中のOと酸化反
応を起こしてしまうためにその効果は十分なものではな
いし、SiN,AlN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に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BNを使用することも提案
されており[M.Asana et al,IEEE Trans.Magn.MAG-23,2
620,(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置かれる
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Hを含むBNおよび
Siからなる非晶質材料で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Hを含むBNとSiとからなる非
晶質材料(以下アモルファスBN-Si:H膜材料と略記す
る)で作ると、1)この膜材料がHを含んでいるので、
Hを含まないアモルファスBN膜にくらべてアモルファス
になり易く、組成が均一で表面の平滑な膜を得ることが
できる、2)膜材料がSiを含んでいるので従来の保護膜
にくらべて剥離し難く、この膜は機械的強度、耐久性に
すぐれている、3)従来用いられてきたSiO,SiN,AlNな
どが屈折率1.4〜1.8であるのに比べて、このアモルファ
スBN-Si:H膜は屈折率が1.75〜2.15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/Nの大きな光磁気記録媒体を与える、4)アモ
ルファスBN-Si:H膜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BN-Si:H膜の形成方法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] 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BN-Si:H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、磁性膜3、誘電体膜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
誘電体膜8、磁性膜9、誘電体膜10を順次積層した3層
構造のものであってもよく、これらにおいてはこの透明
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第2図のも
のでは入射光11は磁性膜9で反射される。
本発明の光磁気記録媒体ではこの誘電体膜2,8および/
または4,10が前記したアモルファスBN-Si:H膜で形成さ
れるのであるが、この誘電体膜の形成は三塩化ほう素
(BCl3)、三フッ化ほう素(BF3)のようなハロゲン化
ほう素やジボラン(B2H6)のような水素化ほう素からな
るほう素源とアンモニア(NH3)やアミン類などのよう
な含窒素ガスからなる窒素源、およびSiH4,Si2H6,CH3Si
H3,(CH32SiH2などのシラン類からなるけい素源を反
応装置中に導入し、化学気相蒸着法(以下CVD法と略記
する。)で行えばよいが、このCVD法については真空装
置内に反応ガスを導入し、プラズマ励起してこれを分解
させ、基板上に膜を形成させるプラズマCVD法とすれば4
00℃以下の低温下でも成膜が可能となるので、耐熱性で
問題となる樹脂基板の場合に有利性が与えられる。な
お、この場合上記したほう素源、窒素源、けい素源がい
ずれも水素原子を有しないものである場合にはH2ガスま
たは含水素ガスを第4成分として併用する必要がある
が、原料ガスの入手性および取扱いの容易さからこの原
料ガスはB2H6,NH3およびSiH4とすることが好ましい。
また、この誘電体膜の形成はスパッタリング法で行なう
こともでき、この場合にはBNとSiNとの混合物またはB
とSiとの合金をターゲットとし、真空装置内をAr-H2
たはAr-H2-N2などの混合ガス雰囲気とし、これに高周波
を印加して反応スパッタリングによって基板に誘電体膜
を形成させればよい。
このようにして得た誘電体膜はアモルファスBN,Si,Hか
らなる厚さ500〜1,000Åのものとされるが、この各元素
の組成比に特に制限はない。しかし、このものは屈折率
が1.75未満では媒体表面での光の多重反射によるθ
見かけ上の増大(エンハンス効果)が期待できず、逆に
2.15より大きくしようとすると膜質が低下し、機械的強
度や耐久性に悪影響が及ぼされるので、屈折率(n)が
1.75〜2.15のものとすることが望ましいが、この組成は
重量比でほう素元素100に対して窒素元素が10〜30、け
い素元素が0.2〜50、水素原子が5〜15の範囲のものと
することが好ましく、これは成膜条件によって各元素の
組成比を調節して成膜させればよい。
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
Tb,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TbFe,TbFeCo,GdTbFe,GdDyFeCo
などからなる非晶質金属膜を第1図の構造のものでは20
0〜500Å、第2図の構造のものでは800〜1,000Å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Al,Cu,Au,Agなどの金属膜を厚さ200〜1,000Å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1〜4,比較例1〜2 プラズマCVD装置にガラス基板をセットして100℃に加熱
し、装置内に第1表に示した元素の重量組成比となるよ
うにB2H6,NH3,SiH4のガスを導入し、装置内の圧力を2.5
トールに保持し200Wの高周波を印加してプラズマCVD法
で基板上にアモルファスBN-Si:H膜を成膜させ、この膜
のB,N,Siの組成比をESCA,AESで、またHの分析をRBS,HF
Sで測定すると共に、この膜の屈折率、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(実施
例1〜3)。
また、このアモルファスBN-Si:H膜の形成についてはス
パッタリング法で行なうこととし、真空装置内にガラス
基板とターゲットとしてのBNとSiNとの混合物を入れ、
装置内をArガス80%、H2ガス5%、N2ガス15%からなる
混合ガス雰囲気とし、圧力を10×10-3トールとしてここ
に出力300Wの高周波を印加してスパッタリングによって
基板上にアモルファスBN-Si:H膜を形成させ、この膜の
組成、屈折率および透過率をしらべたところ、第1表に
併記したとおりの結果が得られた(実施例4)が、比較
のためにこのスパッタリング法におけるターゲットをBN
またはSiOとしたところ、得られた誘電膜の屈折率,透
過率は第1表に併記したように実施例4のものにくらべ
て劣るものであった。
つぎにこの実施例1で得たアモルファスBN-Si:H膜の上
にArガス圧7×10-3トール、高周波出力300Wという条件
で厚さ200ÅのTbFe磁性膜を形成させ、この上に上記と
同じプラズマCVD法でアモルファスBN-Si:H膜を成膜さ
せ、さらにこの上に厚さ400Åのアルミニウム反射膜を
上記した磁性膜形成と同じ条件のスパッタリング法で形
成して光磁気記録媒体を作り、この誘電体膜の膜厚を変
化させたときの波長633nmのレーザーに対するカー回転
角の変化をしらべたところ、第3図に示したとおりの結
果が得られ、またこのものの耐久性をしらべるために85
℃,85%RHの条件下での保持時間と保磁力との関係をし
らべたところ、第4図に示したとおりの結果が得られ
た。
なお、この実験については比較のためにこの誘電体層を
BNまたはSiOで形成したものについても行なったとこ
ろ、第3図、第4図に併記したとおりの結果が得られ、
実施例1のものは膜厚dがd=λ/4nである80nm付近で
θが最大値2.0となるので十分なエンハンス効果のあ
ることが示されているが、BN,SiOではこれに劣り、さら
に実施例1のものは500時間経過後も保磁力が殆んど低
下しないのに対し、BN,SiOではこれがかなり低下するこ
とが確認された。
[発明の効果] 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Hを含むBNとSi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1.75〜2.15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Hを含んでい
るので膜面が平滑なものとなり、これはまたSiを含んで
いるので機械的強度、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4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 5……反射膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 忠雄 神奈川県川崎市高津区坂戸100―1 信越 化学工業株式会社コーポレートリサーチセ ンター内 (72)発明者 清水 佳昌 神奈川県川崎市高津区坂戸100―1 信越 化学工業株式会社コーポレートリサーチセ ンター内 (72)発明者 久保田 芳宏 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 樫田 周 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (56)参考文献 特開 平1−307941(JP,A) 特開 平2−179947(JP,A) 特開 平2−173958(JP,A)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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Hを含むBNおよびSi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. 【請求項2】非晶質材料が重量組成比でB:N:Si:Hが100:
    10〜30:0.2〜50:5〜15からなるものとされる請求項1に
    記載の光磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】非晶質材料が屈折率(n)=1.75〜2.15の
    ものとされる請求項1に記載の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】誘電体層がプラズマCVD法またはスパッタ
    リング法によって形成される請求項1に記載の光磁気記
    録媒体。
  5. 【請求項5】誘電体層がNH3,B2H6およびSiH4を原料とす
    るプラズマCVD法で形成される請求項1に記載の光磁気
    記録媒体。
  6. 【請求項6】誘電体層がBNとSiNの混合物をターゲット
    とし、Ar-H2混合ガス雰囲気下またはAr-N2-H2混合ガス
    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に記載の光磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】誘電体層がBとSiとの合金をターゲットと
    し、Ar-N2-H2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。
JP27947289A 1989-10-26 1989-10-26 光磁気記録媒体 Expired - Lifetime JPH073706B2 (ja)

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EP90120313A EP0427982B1 (en) 1989-10-26 1990-10-23 Magneto-optical recording medium
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