JPH10106060A

JPH10106060A - 光磁気ディスク

Info

Publication number: JPH10106060A
Application number: JP25156496A
Authority: JP
Inventors: Toshimori Miyakoshi; 俊守宮越; Akio Koganei; 昭雄小金井; Kazuoki Motomiya; 一興本宮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】水素を含有する保護膜を用いた光磁気ディス
クにおいて、記録膜への遊離水素の拡散を防ぎ、保磁力
の低下やカー回転角θｋの低下による再生ＣＮ比の劣化
を防止する。【解決手段】水素含有保護膜と記録膜との間に希土類
金属膜を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気光学効果を利
用してレーザ光等により情報の記録・再生・消去を行う
光磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光の照射により情報の記録
・再生を行う光記録媒体として、光磁気ディスク、相変
化光ディスク、追記型光ディスク等の各種媒体が実用化
されており、このうち、特に光磁気及び相変化光ディス
クは繰り返しの書き換えが可能なことから注目されてい
る。上記光磁気ディスクの記録膜に使用される材料とし
て、従来よりＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ等の希土類元素とＦｅ、
Ｃｏ等の遷移金属元素とを組み合わせた非晶質合金膜が
代表的なものとされている。これら光磁気ディスクで
は、情報は０、１に対応する磁化方向の繰り返しとして
記録される。記録された情報は、例えばレーザ光が記録
膜の表層で反射する際に、その偏光面が磁化の向きによ
って異なる方向に回転するカー効果を利用し再生され
る。通常、この再生光の偏光面における回転角はカー回
転角θｋで表わされる。ここで、光磁気ディスクの信号
対雑音比（ＣＮ比）はθｋに比例して高くなることか
ら、記録膜のθｋが大きいことが望ましい。しかし、θ
ｋは記録膜のキュリー温度Ｔｃにより決定される固有な
値であるため、記録膜単独では充分大きな値にならな
い。そこで、記録膜と基板との間に透明な保護膜を付加
し、光学的な干渉効果によってθｋの増加（エンハン
ス）を図ることが一般的に行われている。このエンハン
ス効果は保護膜の屈折率が高いほど大きいため、より屈
折率の大きい材料の出現が望まれている。従来からＳ
ｉ、Ａｌ、Ｔｉ等の窒化物、酸化物、炭化物等の誘電体
が用いられているが、これらの屈折率はどれも２．０程
度であり十分でなく、また、屈折率を高めるために誘電
体の組成比を化学量論比からシフトさせると基板との密
着力が低下するという問題を有している。

【０００３】これに対し、近年、水素を保護膜中に含有
させる手法が注目を集めている（特開平４−３０３４３
号公報、特開平５−２７４７２６号公報）。この水素含
有保護膜を用いた光磁気ディスクは、従来の水素を含ま
ない保護膜を用いた光磁気ディスクに比べて、屈折率を
高めたときの密着力の低下が起きにくく、かつ、再生レ
ーザー光の光学的吸収が少ないため、再生ＣＮ比が優れ
る。また基板との密着力に優れることから、高温高湿
環境下の耐久試験における膜フクレが少ない、Ｚ−Ａ
Ｄサイクルの熱衝撃試験における膜剥がれが起こりにく
い、等の特長を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記手法は以下のような問題を有する。すなわち、光磁気
ディスクの記録膜に用いられる非晶質合金膜は水素に対
して非常に影響を受け易いため、記録消去操作の際のレ
ーザ光照射により保護膜中の遊離水素が記録膜に拡散し
た場合、保磁力の低下やカー回転角の低下が生じ、再生
ＣＮ比が劣化するという問題が起こる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
行った結果、水素を含む保護膜と記録膜との間に希土類
金属膜を設けることにより、水素を含有した保護膜を用
いた場合における上記問題点を効果的に解決できること
を見い出した。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１、図２は本発明の光磁気ディ
スクの構成の一例を示す模式的断面図である。本発明の
光磁気ディスクは、基板上に少なくとも記録膜、水素含
有保護膜、希土類金属膜を有する。以下、本発明の光デ
ィスクの構成部分について説明する。

【０００７】本発明における基板は、ガラスあるいはプ
ラスチック等の光学的に透明な材料からなる。

【０００８】本発明における保護膜は、カー回転角θｋ
をエンハンスし記録感度を向上させる役割および記録膜
や再生膜の腐食を防止する役割を果たす。図１および図
２の例では水素含有保護膜２、保護膜６を有している。
水素含有保護膜２は、特に、ケイ素、窒化ケイ素、酸化
ケイ素または炭化ケイ素のいずれかの材質からなるもの
であって水素を含有するものが好ましい。保護膜６は、
必ずしも水素を含む必要はないが、水素を含むものであ
っても良い。膜厚は通常いずれも５〜２００ｎｍであ
る。

【０００９】本発明における記録膜は、光磁気記録膜と
しての性質を有するものであれば特に制限はないが、希
土類金属および３ｄ遷移金属を含む非晶質合金であるこ
とが好ましい。また本発明における再生膜についても、
光磁気再生膜としての性質を有するものであれば特に制
限はなく、希土類金属および３ｄ遷移金属を含む非晶質
合金であることが好ましい。記録膜および再生膜の厚み
はそれぞれ５〜６０ｎｍである。また、図２のように記
録・再生の両方の機能を有する膜を設けても良い。この
場合の記録再生膜の厚みは５〜６０ｎｍである。

【００１０】本発明における希土類金属膜は、保護膜中
の遊離水素の記録膜への拡散による保磁力の低下、再生
ＣＮ比の劣化を防ぐ役割を果たす。水素を含有する保護
膜を使用した場合、記録消去操作の際のレーザ光照射に
より保護膜中の遊離水素が記録膜に拡散した場合、保磁
力の低下やカー回転角の低下が生じ、再生ＣＮ比が劣化
するという問題が起こる。この問題に対し、水素を含む
保護膜と記録膜との間に希土類金属膜を設けることが有
効な対策となるのである。この効果は、希土類金属膜が
遊離水素の拡散を防止する機能を有することによるもの
と推察される。ここで、図１の例では希土類金属膜は一
層のみ設けられているが、記録膜５と保護膜６の間にさ
らに希土類金属膜を設けても良い。特に、保護膜６が水
素を含有する場合はこのような手段が有効となる。同様
に図２の例においても、希土類金属膜を記録再生膜８と
保護膜６の間に設けても良い。希土類金属膜に用いられ
る金属として、例えば、Ｔｄ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｐｍ、Ｅｕが挙げられ、特に、Ｔｄ、Ｄｙ、Ｇｄ、
Ｓｍ、Ｈｏが好ましく用いられる。これらの金属を単独
で用いても二種以上を組み合わせて用いても良い。希土
類金属膜の厚みは、１ｎｍ以上７ｎｍ以下であり、好ま
しくは、２ｎｍ以上５ｎｍ以下である。１ｎｍ以上７ｎ
ｍ以下とすることにより、遊離水素の記録膜への拡散を
効果的に防止することができるとともに媒体の記録再生
特性を良好に保つことができる。

【００１１】本発明における金属反射膜は、再生信号の
ＣＮ比を向上させる役割を果たす。すなわち、図１を参
照して説明すると、データの再生時に基板側１から入射
した光のうち希土類金属膜３と再生膜４と記録膜５を透
過した光を反射して再び基板１側に向けることにより、
磁気カー効果に加えて磁気ファラデー効果を再生信号に
寄与させ、再生信号のＣＮ比を向上させるものである。

【００１２】以上説明した基板上の各膜はスパッタリン
グ法等により成膜することができるが、連続成膜装置を
用いて真空を破らずに連続的に各膜を成膜することが望
ましい。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の光磁気ディスクを作製、評価
した例について説明する。作製した光磁気ディスクの耐
久性評価は、３６００ｒｐｍの回転数で回転させ半径２
４ｍｍの位置に光ビームを照射して１００万回の記録耐
久試験を行い、試験前後のＣＮ比および記録感度の変動
量を測定することにより行った。

【００１４】（実施例１）図１を参照して、本発明の光
磁気ディスクを作製した例を説明する。基板１として、
直径８６ｍｍ板厚１．２ｍｍのプリグルーブされたポリ
カーボネイトを用いた。まず、基板１の表面にマイクロ
波プラズマＣＶＤ法を用い、水素含有窒化ケイ素からな
る保護膜２を厚さ７５ｎｍとして形成した。続いて、Ｔ
ｂからなる厚さ２ｎｍの希土類金属膜３、ＧｄＦｅＣｏ
Ｃｒからなる厚さ１０ｎｍの再生膜４、ＴｂＦｅＣｏＣ
ｒからなる厚さ２０ｎｍの記録膜５をこの順番でマグネ
ト口ンスパッタリング法により積層形成した。つづいて
記録膜５の上に、窒化ケイ素からなる厚さ３０ｎｍの保
護膜６を形成し、さらにＡｌＣｒからなる厚さ４５ｎｍ
の金属反射膜７をマグネトロンスパッタリング法により
形成し、光磁気ディスクを完成させた。これら各膜は、
真空を破ることなく連続的に成膜した。この光磁気ディ
スクにおいて、再生膜４と記録膜５はいずれも垂直磁気
異方性を示し、再生膜４のキュリー温度は３７０℃、保
磁力は１００Ｏｅであり、記録膜５のキュリー温度は１
９０℃、保磁力は８ｋＯｅであった。また、水素含有保
護膜２の水素含有量は２．１×１０²²atoms／cm³であっ
た。作製した光磁気ディスクの耐久試験結果を表１に示
す。試験前後における記録感度および再生ＣＮ比の変動
量が低いレベルに抑えられていることがわかる。

【００１５】（実施例２）図２を参照して、本発明の光
磁気ディスクを作製した例を説明する。基板１は、実施
例１と同じものを用いた。まず、基板１の表面にマイク
ロ波プラズマＣＶＤ法を用い、水素含有炭化ケイ素から
なる水素含有保護膜２を厚さ１００ｎｍとして形成し
た。つづいて、Ｇｄからなる厚さ５ｎｍの希土類金属膜
３、ＤｙＦｅＣｏＣｒからなる厚さ２０ｎｍの記録再生
膜８をこの順番でマグネト口ンスパッタリング法により
積層形成した。つづいて記録再生膜の上に、炭化ケイ素
からなる厚さ３０ｎｍの保護膜６を形成し、さらにＡｌ
Ｃｒからなる厚さ４５ｎｍの金属反射膜７をマグネトロ
ンスパッタリング法により形成し、光磁気ディスクを完
成させた。これら各層は、真空を破ることなく連続的に
成膜した。この光磁気ディスクにおいて、記録再生膜８
は垂直磁気異方性を示し、キュリー温度は２１０℃、保
磁力は１０ｋＯｅであった。また、水素含有保護膜２の
水素含有量は３．０×１０²²atoms／cm³であった。作製
した光磁気ディスクの耐久試験結果を表１に示す。試験
前後における記録感度および再生ＣＮ比の変動量が低い
レベルに抑えられていることがわかる。

【００１６】（実施例３）希土類金属膜３を厚さ３ｎｍ
のＤｙからなる膜としたこと以外は実施例１と同様にし
て光磁気ディスクを作製した。作製した光磁気ディスク
の耐久試験結果を表１に示す。試験前後における記録感
度および再生ＣＮ比の変動量が低いレベルに抑えられて
いることがわかる。

【００１７】（実施例４）希土類金属膜３を厚さ３ｎｍ
のＳｍからなる膜とし、水素含有保護膜２を厚さ１０５
ｎｍの水素含有酸化ケイ素からなる膜としたこと以外は
実施例１と同様にして光磁気ディスクを作製した。この
光磁気ディスクにおいて、第一の保護膜の水素含有量は
２．６×１０²²atoms／cm³であった。作製した光磁気デ
ィスクの耐久試験結果を表１に示す。試験前後における
記録感度および再生ＣＮ比の変動量が低いレベルに抑え
られていることがわかる。

【００１８】（実施例５）希土類金属膜３を厚さ３ｎｍ
のＨｏからなる膜としたこと以外は実施例１と同様にし
て光磁気ディスクを作製した。作製した光磁気ディスク
の耐久試験結果を表１に示す。試験前後における記録感
度および再生ＣＮ比の変動量が低いレベルに抑えられて
いることがわかる。

【００１９】（比較例１）希土類金属膜３を設けないこ
と以外は実施例１と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。作製した光磁気ディスクの耐久試験結果を表１に示
す。実施例１と比較して、記録耐久試験前後における記
録感度および再生ＣＮ比の変動量が大きいことがわか
る。

【００２０】（比較例２）希土類金属膜３を設けないこ
と以外は実施例２と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。作製した光磁気ディスクの耐久試験結果を表１に示
す。実施例２と比較して、記録耐久試験前後における記
録感度および再生ＣＮ比の変動量が大きいことがわか
る。

【００２１】（比較例３）希土類金属膜３を設けないこ
と以外は実施例３と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。作製した光磁気ディスクの耐久試験結果を表１に示
す。実施例３と比較して、記録耐久試験前後における記
録感度および再生ＣＮ比の変動量が大きいことがわか
る。

【００２２】（比較例４）希土類金属膜３を設けないこ
と以外は実施例４と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。作製した光磁気ディスクの耐久試験結果を表１に示
す。実施例４と比較して、記録耐久試験前後における記
録感度および再生ＣＮ比の変動量が大きいことがわか
る。

【００２３】（比較例５）希土類金属膜３を設けないこ
と以外は実施例５と同様にして光磁気ディスクを作製し
た。作製した光磁気ディスクの耐久試験結果を表１に示
す。実施例５と比較して、記録耐久試験前後における記
録感度および再生ＣＮ比の変動量が大きいことがわか
る。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明の光磁気ディスクは、水素含有保
護膜と記録膜との間に希土類金属膜を有しているため、
記録膜への遊離水素の拡散が抑制され、保磁力の低下や
カー回転角θｋの低下による再生ＣＮ比の劣化が抑えら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気ディスクの構成の例を示す模式
的断面図である。

【図２】本発明の光磁気ディスクの構成の例を示す模式
的断面図である。

【符号の説明】

１基板２水素含有保護膜３希土類金属膜４再生膜５記録膜６保護膜７金属反射膜８記録再生膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板上に積層される水素含有
保護膜と、該水素含有保護膜上に積層される記録膜とを
有する光磁気ディスクにおいて、該水素含有保護膜と該
記録膜との間に希土類金属膜を有することを特徴とする
光磁気ディスク。
【請求項２】前記記録膜上に保護膜を有し、該保護膜
と前記記録膜との間に希土類金属膜を有することを特徴
とする請求項１に記載の光磁気ディスク。
【請求項３】前記希土類金属膜の厚みが１ｎｍ以上７
ｎｍ以下である請求項１または２に記載の光磁気ディス
ク。
【請求項４】前記希土類金属膜が、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｇ
ｄ、Ｓｍ、Ｈｏから選ばれる少なくとも一種以上の希土
類金属を含む請求項１〜３のいずれかに記載の光磁気デ
ィスク。
【請求項５】前記水素含有保護膜が、ケイ素、窒化ケ
イ素、酸化ケイ素、または炭化ケイ素のいずれかからな
り、かつ、水素を含む請求項１〜４のいずれかに記載の
光磁気ディスク。
【請求項６】前記記録膜が、希土類金属および３ｄ遷
移金属を含む非晶質合金からなる請求項１〜５のいずれ
かに記載の光磁気ディスク。