JPH08147782A - 光磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光磁気記録層と透明基板との間に透明誘電体
層が設けられた光磁気記録媒体において、該透明誘電体
層がＳｉ、ＡｌおよびＮとからなり、ＳｉとＡｌの原子
数（比率）の和を１とした場合、Ｓｉの原子数ｘが、
０．４＜ｘ＜０．７の範囲とし、かつ該透明誘電体層を
スパッタガス圧ｐ（ｍｔｏｒｒ）が、４．０＜ｐ＜１
６．０の範囲になるようにスパッタ成膜を行う。またこ
の時の透明誘電体層の光磁気記録層側の中心線表面粗さ
（Ｒａ）が０．３ｎｍ以下であることを特徴とする。 【効果】 従来の光変調記録において必要なバイアス磁
界を低減でき、バイアス磁石の小型化、低消費電力化が
できるばかりでなく、磁界変調オーバーライト方式に用
いられる浮上ヘッドにも充分対応できる光磁気記録媒体
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は集光したレーザー光を用
いて垂直磁化膜に情報の記録、再生、消去を行う光磁気
記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザー光を用いて基板上に設けられた
垂直磁化膜に記録を行う、いわゆる光磁気記録方式は書
き換えが可能な高密度、大容量の記録を行う方法として
従来より広く利用されている。光磁気記録方式は記録膜
に所定の磁界を印加しながら収束したレーザー光により
微小部分を加熱し、記録膜の磁化の方向を変化させるこ
とによって情報の記録を行う。また、記録を行った部分
に直線偏光を入射すると磁化の方向によって偏光方向が
回転する、いわゆるカー効果またはファラデー効果を利
用して情報の読み出しを行う。

【０００３】上述のような光磁気記録媒体に用いられる
記録膜としては、膜面に垂直な方向に磁化容易軸をを有
し、結晶粒界によるノイズがなく、比較的大きなカー回
転角を有し、保磁力が大きく、かつ大面積の基板に成膜
が容易なことから、一般に希土類−遷移金属の非晶質合
金が用いられている。

【０００４】従来の光磁気記録媒体は新しいデータを書
き込む場所に古いデータが存在する場合には、一旦古い
データを消去した後に新しいデータを書き込む必要があ
ったが、近年になって、データの記録時間を短縮するた
めに、消去過程を経ずに古い信号の上に新しい信号を直
接重ね書きする、オーバーライト方式の実現が望まれて
いる。このオーバーライト方式の一つとして、レーザー
光を一定のパワーで連続照射しつつ、磁界を記録信号で
変調して記録する磁界変調記録方式が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の磁界変調記録方
式に用いる磁界発生磁石としては一般に磁気ディスクで
用いられているような浮上磁気ヘッドが用いられる。し
かし、高速で磁界を反転させるため、ヘッドのインダク
タンスに制約があり、結果として発生できる磁界は従来
の光磁気ディスクに用いられている記録磁界よりも小さ
なものとなる。これに対して、従来の記録媒体は、記録
に必要な磁界が高すぎるため、この磁界変調記録を行う
ためには磁界に対する感度を向上させる必要があった。

【０００６】従来より、光磁気記録媒体の記録磁界感度
を向上させる方法としては、希土類−遷移金属層（光磁
気記録層）と基板との間にある誘電体層（多くは窒化珪
素膜が用いられている）の光磁気記録層側の表面のスパ
ッタエッチングを行う方法や、誘電体層成膜時のスパッ
タガス圧を低くする方法が知られているが、これらの方
法では工程が煩雑になったり、記録特性であるＣＮ比が
低くなるという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明は、光磁気記録層と透明基板と
の間に透明誘電体層が設けられた光磁気記録媒体及びそ
の製造方法であって、該透明誘電体層がＳｉ、Ａｌおよ
びＮとからなり、ＳｉとＡｌの原子数（比率）の和を１
とした場合、Ｓｉの原子数ｘが、０．４＜ｘ＜０．７の
範囲にあり、この透明誘電体層の光磁気記録層側の中心
線表面粗さ（Ｒａ）が０．３ｎｍ以下であることを特徴
とする光磁気記録媒体に関するものであり、更に該透明
誘電体層を形成する際のスパッタガス圧ｐ（ｍｔｏｒ
ｒ）が、４．０＜ｐ＜１６．０の範囲でスパッタ成膜す
ることを特徴とする上記光磁気記録媒体の製造方法を提
供するものである。

【０００８】本発明の誘電体層を用いた最も一般的な光
磁気記録膜としては、基板側より、誘電体層／光磁気記
録層／誘電体層／反射層の構成を有するものが挙げられ
る。ここで用いられる光磁気記録層としては、ＴｂＦｅ
Ｃｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅ
Ｃｏ、ＴｂＦｅ、ＴｂＣｏ、ＮｄＤｙＴｂＦｅＣｏ等の
希土類−遷移金属非晶質合金、およびこれらに耐酸化性
向上の目的でＴｉ、Ｃｒ等の金属を添加した合金が挙げ
られる。また、本発明はＰｔ／Ｃｏ、Ａｕ／Ｃｏ等の繰
り返し積層膜よりなる記録膜にも応用できる。

【０００９】このＳｉ、ＡｌおよびＮからなる誘電体層
については光磁気記録層の保護性能の観点から特公平３
−７０２９７号公報に述べられているが、本発明者はこ
の誘電体層を特定の条件で成膜することにより、磁界に
対する感度が高くかつＣＮ比の高い光磁気記録媒体が得
られることを見いだした。

【００１０】このＳｉＡｌＮ誘電体層はＳｉとＡｌの合
金ターゲットを用い、Ｎ₂ ガス雰囲気下で反応性スパッ
タ法により成膜するのが最も簡易で好ましい方法であ
る。この際のスパッタガスの全圧が１６．０ｍｔｏｒｒ
未満であると、表面の凹凸が少なく滑らかな薄膜が形成
される。光磁気記録層の下地となる誘電体層の表面がな
めらかであるとその上に積層された光磁気記録層におけ
る磁壁移動が容易になり、その結果として光磁気記録媒
体の磁界に対する感度が向上するものと考えられる。原
子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて誘電体層の表面を測定
したところ、以上の方法により中心線表面粗さ（Ｒａ）
が０．３ｎｍ未満になると磁界感度の高い光磁気記録膜
が得られることが分かった。

【００１１】一方、従来より誘電体層として多く用いら
れていＳｉＮは上記のような低いスパッタガス圧で成膜
すると誘電体層に起因するノイズが増加することによ
り、ＣＮ比が低下するのに対し、ＳｉＡｌＮ誘電体層は
その組成がＳｉとＡｌの原子数（比率）の和を１とした
場合、Ｓｉの原子数が０．４＜ｘ＜０．７の範囲であれ
ば、上記のような比較的低いスパッタガス圧で成膜を行
っても誘電体層由来のノイズが小さく結果としてＣＮ比
の高い光磁気記録媒体が得られる。しかし、この場合で
あってもスパッタガス圧が４．０ｍｔｏｒｒ以下になる
とＳｉＡｌＮであっても誘電体層由来のノイズが増加す
るため、本発明においてスパッタガス圧ｐ（ｍｔｏｒ
ｒ）は、４．０＜ｐ＜１６．０の範囲が好ましい。

【００１２】なお、以上においては光磁気記録膜が、基
板側より、誘電体層／光磁気記録層／誘電体層／反射層
の４層からなる場合について述べたが、本発明は基板と
光磁気記録層との間に誘電体層を有する構成であればい
ずれの場合も効果を有し、例えば、光磁気記録層を厚く
した上で基板側より、誘電体層／光磁気記録層／誘電体
層の３層とした構成や、また光磁気記録層が組成の異な
る複数の層よりなる場合にも適用できることは言うまで
もない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の詳細を実施例を用いて説明す
る。 （実施例１）本記録膜は以下の手順で作製した。案内溝
が設けられた直径８６ｍｍのプラスチック基板をマグネ
トロンスパッタ装置内の回転式基板ホルダーに取り付
け、記録膜の各層を順次積層した。まず第一の誘電体層
として１００ｎｍの厚さのＳｉＡｌＮをＲＦスパッタ法
で製膜した。このＳｉＡｌＮはＳｉ_0.5 Ａｌ_0.5 をター
ゲットとし、スパッタガスにＮ₂ を混入したＡｒガスを
用い、反応性スパッタ法にて製膜した。次に磁性体層は
ＴｂＦｅＣｏターゲットを用い、Ａｒをスパッタガスと
し、ＤＣ法にて成膜を行った。

【００１４】次に、最初と同様の方法で第二の誘電体層
として厚さ３０ｎｍのＳｉＡｌＮ膜を、最後にＤＣスパ
ッタ法にて厚さ７０ｎｍのＡｌＴｉ膜を積層した。この
ようにして成膜を行う際に、第一のＳｉＡｌＮ誘電体層
の成膜時のスパッタガスの全圧を２ｍｔｏｒｒから２０
ｍｔｏｒｒまで変化させた。以上のようにして基板上に
スパッタ成膜された記録膜を保護する目的で、記録膜上
にＵＶ硬化樹脂のスピンコーティングを行った。磁界感
度およびＣＮ比の測定はディスク全体を一旦消去した
後、以下の方法で行った。記録は８３０ｎｍの半導体レ
ーザーを用い、回転数２４００ｒｐｍ、レーザー光の変
調周波数３．９ＭＨｚ、記録パルス幅６０ｎｓｅｃ、記
録パワー７．０ｍＷの条件で、バイアス磁界を変化させ
ながら行った。図１に一例として第一の誘電体層のスパ
ッタ時のガス圧が５．０ｍｔｏｒｒの場合の記録バイア
ス磁界に対するＣＮ比の変化を示した。

【００１５】図の横軸の負方向は消去側、正方向は記録
側にバイアス磁界を印加していることを示す。このよう
な光変調記録においては、記録開始磁界（図１のＡの磁
界）、飽和磁界（図１のＢの磁界）が共に０に近いもの
が磁界感度が高いと言え、磁界変調記録においても高い
磁界感度を示す。

【００１６】図２に第一の誘電体層成膜時のスパッタガ
ス圧と記録開始磁界およびＣＮ比との関係を示す。図よ
り、スパッタガス圧が１６．０ｍｔｏｒｒ未満で記録開
始磁界が−２００Ｏｅ以上の高い磁界感度が得られる
が、４．０ｍｔｏｒｒ未満になるとＣＮ比が低下してく
ることが分かる。以上の結果よりスパッタガス圧ｐが、
４．０＜ｐ＜１６．０の範囲でＣＮ比と磁界感度が共に
高い光磁気記録媒体が得られることが分かる。

【００１７】また、このとき作製した第一の誘電体層と
全く同じ誘電体膜をシリコンウエハ上に成膜し、原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて表面の粗さの測定を行っ
た。この結果として得られた成膜時のスパッタガス圧と
表面粗さとの関係を図３に示す。図３より、高い磁界感
度が得られるスパッタガス圧の範囲での中心線表面粗さ
（Ｒａ）は、０．３ｎｍ以下となっていることが分か
る。

【００１８】（比較例）実施例１と同様のプラスチック
基板に同様のスパッタ装置を用いて記録膜の製膜を行っ
た。本比較例においては、実施例１のＳｉ_0.5 Ａｌ_0.5
ターゲットの代わりにＳｉターゲットを用いて第一、第
二の誘電体層の成膜を行った。また、実施例１と同様に
第一の誘電体層を成膜する際のスパッタガス圧を１．０
ｍｔｏｒｒから１０ｍｔｏｒｒまで変化させた。このよ
うにして作製した光磁気記録媒体について実施例１と同
様の条件で記録特性の測定を行った。図４にこれらの光
磁気記録媒体の第一の誘電体層成膜時のスパッタガス圧
と記録開始磁界およびＣＮ比との関係を示す。

【００１９】図よりスパッタガス圧が３ｍｔｏｒｒ以下
で記録開始磁界が−２００Ｏｅ以上となり、高い磁界感
度が得られるものの、ＣＮ比は、高いスパッタガス圧で
成膜した光磁気記録媒体と比べ、かなり低くなっている
ことが分かる。

【００２０】（実施例２）実施例１と同様の手順で光磁
気記録媒体の作製を行ったが、第一および第二の誘電体
層成膜時のＡｌ−Ｓｉターゲットを組成の異なる数種類
のターゲットに替えて成膜を行った。このときのスパッ
タガス圧は５ｍｔｏｒｒ一定とした。このようにして作
製した光磁気記録媒体について実施例１と同様の条件で
記録特性の測定を行った。図５にこれらの光磁気記録媒
体の誘電体層中のＡｌとＳｉの組成比に対する記録開始
磁界との関係を示す。

【００２１】図５より、誘電体層中のＳｉとＡｌの原子
数（比率）の和を１とした場合、Ｓｉの原子数ｘが、
０．４＜ｘ＜０．７の範囲で磁界感度の高い光磁気記録
媒体が得られることが分かる。

【００２２】

【発明の効果】本発明による誘電体層を用いることによ
り、記録、消去の際の印加磁界に対する磁界感度が改善
できる。このため、従来の光変調記録において必要なバ
イアス磁界を低減でき、バイアス磁石の小型化、低消費
電力化ができるばかりでなく、磁界変調オーバーライト
方式に用いられる浮上ヘッドにも充分対応できる光磁気
記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１において、一例と
して、第一の誘電体層成膜時スパッタガス圧を５．０ｍ
ｔｏｒｒとした場合の記録磁界に対するＣＮ比の変化を
示すグラフである。

【図２】 本発明の実施例１において、第一の
誘電体層成膜時のスパッタガス圧に対する磁界感度の指
標としての記録開始磁界およびＣＮ比の変化を示すグラ
フである。

【図３】本発明の実施例１において、ＳｉＡｌＮ誘電体
層成膜時のスパッタガス圧に対するＡＭＦで測定した表
面粗さの関係を示すグラフである。

【図４】本発明の比較例において、ＳｉＮ誘電体層成膜
時のスパッタガス圧の変化に対する磁界感度の関係を示
すグラフである。

【図５】本発明の実施例２において、ＳｉＡｌＮ誘電体
層におけるＳｉとＡｌの原子数比に対する磁界感度の関
係を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気記録層と透明基板との間に設けら
   れた透明誘電体層がＳｉ、ＡｌおよびＮとからなり、且
   つＳｉとＡｌの原子数（比率）の和を１とした場合、Ｓ
   ｉの原子数ｘが、０．４＜ｘ＜０．７の範囲にあり、且
   つ該透明誘電体層の光磁気記録層側の中心線表面粗さ
   （Ｒａ）が０．３ｎｍ以下であることを特徴とする光磁
   気記録媒体。
2. 【請求項２】 光磁気記録媒体の製造方法であって、光
   磁気記録層と透明基板との間に設けられ、その組成がＳ
   ｉ、ＡｌおよびＮとからなり、且つＳｉとＡｌの原子数
   （比率）の和を１とした場合、Ｓｉの原子数ｘが、０．
   ４＜ｘ＜０．７の範囲である透明誘電体層をスパッタ成
   膜する際のスパッタガス圧ｐ（ｍｔｏｒｒ）が、４．０
   ＜ｐ＜１６．０の範囲であることを特徴とする光磁気記
   録媒体の製造方法。