JP2000163819A

JP2000163819A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2000163819A
Application number: JP10331616A
Authority: JP
Inventors: Kazutomo Miyata; 一智宮田; Makoto Watanabe; 渡辺　　誠; Teruyuki Ota; 輝之太田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2000-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】信号記録層に近い位置にある光学ヘッドによ
り情報信号の読み出しや書き込みが行われる光磁気記録
媒体において、優れた保存耐久性を実現する。【解決手段】信号記録層となる光磁気記録層５と第２
の誘電体層７との間にバリア層６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録層として光磁
気記録層を有する光磁気記録媒体に関し、詳しくは、基
板とは逆側から照射される光により信号の記録及び／又
は再生が行われる光磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板上に光磁気記録層や誘電
体層等が積層された積層膜が形成されてなり、光磁気記
録層に光が照射されることにより信号の書き込みや読み
出しが行われる光磁気記録媒体が普及している。

【０００３】この光磁気記録媒体においては、できるだ
け多くの情報を記録可能とすべく、記録密度の高密度化
が盛んに行われている。

【０００４】このような光磁気記録媒体の高密度記録化
に伴って、光磁気記録媒体に対して信号の書き込みや読
み出しを行う光学ヘッドに対しても、光磁気記録層に照
射する光のスポット径を小さくすべく種々の検討が行わ
れている。

【０００５】特に、近年では、ハードディスク装置等に
おける浮上型磁気ヘッドの技術を応用し、対物レンズを
スライダに搭載して浮上型光学ヘッドを構成し、この浮
上型光学ヘッドを光磁気記録媒体の基板上に形成された
積層膜と対向するように浮上させて、光磁気記録媒体に
対して、積層膜が形成された側から情報信号の読み出し
や書き込みを行う試みがなされている。

【０００６】このように、浮上型光学ヘッドを光磁気記
録媒体の基板上に形成された積層膜と対向するように浮
上させて情報信号の読み出しや書き込みを行うことによ
り、対物レンズと光磁気記録媒体の光磁気記録層との距
離を、光学ヘッドからの光を基板を介して光磁気記録層
に照射させる場合に比べて大幅に短くすることが可能と
なる。これにより、対物レンズの高ＮＡ化を図ることが
可能となり、光磁気記録層に照射される光のスポット径
を小さくすることができる。

【０００７】以上のように浮上型光学ヘッドを光磁気記
録媒体の基板上に形成された積層膜と対向するように浮
上させて信号の書き込みや読み出しを行うようにした場
合、光学ヘッドからの光は積層膜側から照射されること
になるので、このタイプの光磁気記録媒体においては、
基板上に形成される積層膜の形成順序が、基板を介して
光が照射されるタイプの光磁気記録媒体と逆の順序とさ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板を介し
て光が照射されるタイプの光磁気記録媒体においては、
基板上に形成された光磁気記録層を含む積層膜は、この
積層膜上に形成された紫外線硬化樹脂膜等の保護コート
膜により被覆され、保存耐久性の向上が図られている。

【０００９】しかしながら、積層膜側から光が照射され
るタイプの光磁気記録媒体においては、このような保護
コート膜の形成が困難である。すなわち、このタイプの
光学記録媒体においては、光磁気記録媒体に照射する光
のスポット径を小さくすべく、浮上型光学ヘッドが積層
膜の光磁気記録層から非常に近い位置で光磁気記録層に
光を照射するようにしているので、光磁気記録層上に誘
電体層を形成し、さらにその上に保護コート膜を形成し
ようとすると、光磁気記録媒体の表面と浮上型光学ヘッ
ドとの間の距離（ワーキングディスタンス）が狭くなり
すぎて、光磁気記録媒体と浮上型光学ヘッドとが衝突し
てしまう場合がある。

【００１０】このため、このタイプの光磁気記録媒体に
おいては、保護コート膜の形成が困難で、保存耐久性に
劣るという問題がある。

【００１１】そこで、本発明は、光磁気記録層に近い位
置にある光学ヘッドにより信号の書き込みや読み出しが
行われる光磁気記録媒体において、保存耐久性に優れた
光磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、信号記録層である光
磁気記録層と、光磁気記録媒体の光学的な効率の向上を
図るための誘電体層との間に、光磁気記録層を保護する
ための層を形成することにより、光磁気ディスクの保存
耐久性を向上させることができることを見出した。

【００１３】本発明に係る光磁気記録媒体は、以上のよ
うな知見に基づいて創案されたものであって、基板上に
少なくとも熱拡散層、第１の誘電体層、光磁気記録層、
第２の誘電体層がこの順で形成されてなり、上記第２の
誘電体層側から照射された光により信号の記録及び／又
は再生が行われる光磁気記録媒体において、上記光磁気
記録層と上記第２の誘電体層との間には、上記光磁気記
録層を保護するためのバリア層が形成されていることを
特徴としている。

【００１４】この光磁気記録媒体によれば、信号記録層
である光磁気記録層と第２の誘電体層との間に、光磁気
記録層を保護するためのバリア層が形成されているの
で、保存耐久性の向上を図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照して説明する。

【００１６】ここでは、樹脂材料がディスク状に成形さ
れてなるディスク基板上に、光磁気記録層を含む複数の
層が形成されてなる光磁気ディスクに本発明を適用した
例について説明する。

【００１７】本発明を適用した光磁気ディスクは、例え
ば浮上型光学ヘッドのように、信号記録層に近い位置に
ある光学ヘッドにより、信号記録層側（ディスク基板と
は逆側）から光が照射されることにより情報信号の書き
込みや読み出しが行われるタイプの光磁気ディスクであ
る。

【００１８】この光磁気ディスク１は、図１に示すよう
に、ディスク基板２上に、熱拡散層３と、第１の誘電体
層４と、光磁気記録層５と、バリア層６と、第２の誘電
体層７とがこの順で順次積層されてなる。

【００１９】ディスク基板２は、例えばポリカーボネイ
ト（ＰＣ）等の樹脂材料が射出成形等によりディスク状
に成形されてなる。

【００２０】熱拡散層３は、光磁気記録層５に照射され
た光による熱を拡散するとともに、その光の反射率を向
上させて、光磁気記録層５の記録特性を良好なものとす
るためのものであり、例えば、Ａｌ膜等が４０ｎｍ程度
の膜厚でディスク基板２上に成膜されてなる。なお、デ
ィスク基板２と熱拡散層３との間は、ディスク基板２上
に形成される各層の下地となる下地膜を成膜し、この下
地膜上に熱拡散層３を成膜するようにしてもよい。

【００２１】第１の誘電体層４は、光磁気ディスク１の
光学的な効率の向上を図るためのものであり、例えば、
ＳｉＮ膜等が２０ｎｍ程度の膜厚で熱拡散層３上に成膜
されてなる。

【００２２】光磁気記録層５は、光磁気効果を発揮する
層であり、例えば、希土類としてＴｂ、遷移金属として
Ｆｅ、Ｃｏを用いたＴｂＦｅＣｏ膜等が２３ｎｍ程度の
膜厚で第１の誘電体層４上に成膜されてなる。

【００２３】バリア層６は、光磁気記録層５を保護する
ための層であり、例えば、Ｓｉ膜等が１０ｎｍ程度の膜
厚で光磁気記録層５上に成膜されてなる。

【００２４】第２の誘電体層７は、第１の誘電体層４と
同様に、光磁気ディスク１の光学的な効率の向上を図る
ためのものであり、例えば、ＳｉＮ膜等が８０ｎｍ程度
の膜厚でバリア層６上に成膜されてなる。

【００２５】以上のディスク基板２上に形成される各層
は、これらの各層を構成する材料が例えばスパッタリン
グ等の薄膜形成方法により、ディスク基板２上に順次成
膜されることにより形成される。すなわち、以上の各層
は、図２に示すように、これらの各層を構成する材料の
ターゲット１０と開口部１１を有するマスク１２とがそ
れぞれ設けられた真空チャンバ１３内にディスク基板２
を収容してスパッタリング等を行うことにより順次積層
形成される。

【００２６】なお、以上の各層を形成する際は、一つの
真空チャンバ１３を用いて、各層を形成する毎に真空チ
ャンバ１３内のターゲット１０及びマスク１２を交換
し、その都度真空チャンバ１３内の真空引きを行ってス
パッタリングを行うようにしてもよいが、各層を形成す
るための専用の真空チャンバ１３を各層に応じた数だけ
用意して、それぞれの真空チャンバ１３内に予めターゲ
ット１０及びマスク１２を配置しておき、ディスク基板
２をこれらの真空チャンバ１３内に順次収容してスパッ
タリングを行い、各層を形成するようにしてもよい。こ
のように、各層を形成するための専用の真空チャンバ１
３を各層に応じた数だけ用意して順次スパッタリングを
行うことにより、光磁気ディスク１を作製する時間を大
幅に短縮することができる。

【００２７】この光磁気ディスク１は、光磁気記録層５
と第２の誘電体層７との間にバリア層６が形成されるこ
とにより、保存耐久性が向上させれる。詳述すると、Ｓ
ｉＮ膜等よりなる第２の誘電体層７は、成膜の際に膜内
に生じる空隙の割合が比較的大きいことから、大気中の
水分や酸素、窒素等を吸収又は透過し易い。そして、デ
ィスク基板２とは逆側から光が照射されることにより情
報信号の書き込みや読み出しが行われるタイプの光磁気
ディスクにおいては、このような膜質を有する第２の誘
電体層７が、光磁気記録層５上に形成されており、ま
た、ディスク基板２上に積層される積層膜のうち最上層
となるので、光磁気記録層５上にバリア層６を介さずに
直接第２の誘電体層７が形成される構成とされた場合、
大気中の水分や酸素、窒素等が積層膜内に進入し、光磁
気記録層５に悪影響を及ぼす場合がある。

【００２８】ここで、Ｓｉ膜等よりなるバリア層６は、
ＳｉＮ膜等よりなる第２の誘電体層７に比べて成膜の際
に膜内に生じる空隙の割合が小さい。このことは、例え
ば、バリア層６の表面粗さＲａの値が、第２の誘電体層
７の表面粗さＲａの値に比べて非常に小さくなっている
こと等に現れている。

【００２９】本発明に係る光磁気ディスク１において
は、以上のように膜内に生じる空隙の割合が小さい緻密
な膜であるバリア層６が、光磁気記録層５と第２の誘電
体層７との間に形成されているので、大気中の水分や酸
素、窒素等がこのバリア層６により遮断され、光磁気記
録層５に悪影響を及ぼさないので、保存耐久性が向上さ
れているものと考えられる。

【００３０】なお、以上は、熱拡散層３を膜厚４０ｎｍ
程度のＡｌ膜により構成し、第１の誘電体層４を膜厚２
０ｎｍ程度のＳｉＮ膜により構成し、光磁気記録膜５を
膜厚２３ｎｍ程度のＴｂＦｅＣｏ膜により構成し、バリ
ア層６を膜厚１０ｎｍ程度のＳｉ膜により構成し、第２
の誘電体層７を膜厚８０ｎｍ程度のＳｉＮ膜により構成
した光磁気ディスク１を例に説明したが、本実施の形態
の光磁気ディスク１の各層の材料及び膜厚は、この例に
限定されるものではい。

【００３１】例えば、この光磁気ディスク１の熱拡散層
３の材料としては、Ａｌの他に、例えば、ＡｌＴｉやＡ
ｌＭｇ、ＡｌＳｉ等を用いるようにしてもよい。また、
熱拡散層３の膜厚は、以上の例に限定されるものではな
いが、２３〜５０ｎｍ程度とされていることが望まし
い。

【００３２】また、第１の誘電体層４の材料としては、
ＳｉＮの他に、例えば、ＺｎＳやＳｉＯ₂等を用いるよ
うにしてもよい。また、第１の誘電体層４の膜厚は、以
上の例に限定されるものではないが、１５〜３５ｎｍ程
度とされていることが望ましい。

【００３３】また、光磁気記録層５の材料としては、Ｔ
ｂＦｅＣｏの他に、例えば、ＴｂＦｅＣｏにＣｒやＮｉ
等の添加物を加えたものやＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ
等、或いはこれらの合金膜を用いるようにしてもよい。
また、光磁気記録層５の膜厚は、以上の例に限定される
ものではないが、１５〜１２０ｎｍ程度とされているこ
とが望ましい。また、この光磁気記録層５は、合金ター
ゲットを用いたスパッタリングにより形成する以外に、
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ等の各ターゲ
ットを用いた同時スパッタリングにより形成するように
してもよい。

【００３４】また、バリア層６の材料としては、Ｓｉの
他に、例えばＣやＡｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｉｒ、Ｍｏ等を
用いるようにしてもよい。但し、バリア層６は、上記し
た材料の中でもＳｉ又はＣを用いて形成されたときに、
特に光磁気ディスク１の保存耐久性を向上させる効果を
良好に発揮する。特に、Ｃのうちでもダイヤモンドライ
クカーボン（ＤＬＣ）を用いてバリア層６を形成した場
合には、その表面粗さＲａの値がＳｉＮ膜よりなる第２
の誘電体層７の表面粗さＲａの約１／１０と非常に小さ
くなり、ＳｉＮ膜よりなる第２の誘電体層７に比べて非
常に緻密な膜となるので、大気中の水分や酸素、窒素等
を良好に遮断して光磁気ディスク１の保存耐久性を向上
させる効果を特に良好に発揮する。また、バリア層６の
膜厚は、以上の例に限定されるものではないが、光学的
な吸収が大きくならないように、１０ｎｍ以下とされて
いることが望ましい。

【００３５】また、第２の誘電体層７の材料としては、
ＳｉＮの他に、例えば、ＺｎＳやＳｉＯ₂等を用いるよ
うにしてもよい。また、第２の誘電体層６の膜厚は、以
上の例に限定されるものではないが、４０〜１１０ｎｍ
程度とされていることが望ましい。

【００３６】また、以上は、光磁気記録層５と第２の誘
電体層７との間にのみバリア層６が形成された例につい
て説明したが、本発明に係る光磁気ディスク１は、第１
の誘電体層４と光磁気記録層５との間にもバリア層６が
形成される構成とされていてもよい。バリア層６は、上
述したように、水分や酸素、窒素等を遮断してこれらが
光磁気記録層５に悪影響を及ぼさないようにする効果を
有するので、第１の誘電体層４と光磁気記録層５との間
にもバリア層６を形成することにより、保存耐久性を更
に向上させることができる。

【００３７】また、上記各層を形成する際のスパッタリ
ングの電源は、ＤＣ、ＲＦのどちらでもよい。

【００３８】

【実施例】本発明の効果を確認すべく、以下のような実
験を行った。すなわち、光磁気記録層と第２の誘電体層
との間にバリア層を形成し、バリア層を構成する材料を
それぞれ異ならせながら複数の光磁気ディスク（実施例
１〜３）を実際に作製し、また、比較例として、バリア
層を形成しない光磁気ディスクを作製して、それぞれの
光磁気ディスクの保存耐久性を評価した。

【００３９】（光磁気ディスクの作製）まず、真空チャ
ンバ内にＡｌターゲットと円形の開口部を有するマスク
とを設置する。そして、この真空チャンバ内にポリカー
ボネイトよりなるディスク基板を収容し、この真空チャ
ンバ内を５×１０^-5Ｐａ程度にまで真空引きする。そし
て、この真空チャンバ内に０．２〜０．８Ｐａ程度のガ
ス圧でＡｒガスを導入し、Ａｌターゲットによるスパッ
タリングを行って４０ｎｍ程度のＡｌ膜よりなる熱拡散
層を形成する。

【００４０】次に、真空チャンバ内にＳｉターゲットと
円形の開口部を有するマスクとを設置する。そして、こ
の真空チャンバ内に熱拡散層が形成されたディスク基板
を収容して、Ａｒガスに加えてＮ₂ガスを真空チャンバ
内に導入し、ガス圧を０．１〜０．７Ｐａ程度に設定す
る。そして、Ｓｉターゲットによる反応性スパッタリン
グを行って２０ｎｍ程度のＳｉＮ膜よりなる第１の誘電
体層を形成する。なお、Ｓｉターゲットによる反応性ス
パッタリングでＳｉＮ膜を形成する以外にも、ＳｉＮタ
ーゲットによるスパッタリングでＳｉＮ膜を形成するよ
うにしてもよい。

【００４１】次に、真空チャンバ内にＴｂＦｅＣｏのタ
ーゲットと円形の開口部を有するマスクとを設置する。
そして、この真空チャンバ内に熱拡散層及び第１の誘電
体層が形成されたディスク基板を収容し、この真空チャ
ンバ内を再度５×１０^-5Ｐａ程度にまで真空引きする。
そして、この真空チャンバ内に０．１〜０．８Ｐａ程度
のガス圧でＡｒガスを導入し、ＴｂＦｅＣｏターゲット
によるスパッタリングを行って２３ｎｍ程度のＴｂＦｅ
Ｃｏ膜よりなる光磁気記録層を形成する。

【００４２】次に、真空チャンバ内にバリア層の材料と
なるターゲットと円形の開口部を有するマスクとを設置
する。そして、この真空チャンバ内に熱拡散層、第１の
誘電体層及び光磁気記録層が形成されたディスク基板を
収容し、真空チャンバ内に０．１〜０．５Ｐａ程度のガ
ス圧でＡｒガスを導入し、バリア層の材料となるターゲ
ットによるスパッタリングを行って１０ｎｍ程度の膜厚
のバリア層を形成する。このとき、バリア層の材料とな
るターゲットとしては、Ｓｉターゲット、Ｃターゲッ
ト、Ａｌターゲットを用い、熱拡散層、第１の誘電体層
及び光磁気記録層が形成された３枚のディスク基板上
に、それぞれＳｉよりなるバリア層、Ｃよりなるバリア
層、Ａｌよりなるバリア層を形成する。

【００４３】次に、真空チャンバ内にＳｉターゲットと
円形の開口部を有するマスクとを設置する。そして、こ
の真空チャンバ内に熱拡散層、第１の誘電体層、光磁気
記録層及びバリア層が形成された３枚のディスク基板を
収容して、Ａｒガスに加えてＮ₂ガスを真空チャンバ内
に導入し、ガス圧を０．１〜０．７Ｐａ程度に設定す
る。そして、Ｓｉターゲットによる反応性スパッタリン
グを行って８０ｎｍ程度のＳｉＮ膜よりなる第２の誘電
体層を形成する。なお、Ｓｉターゲットによる反応性ス
パッタリングでＳｉＮ膜を形成する以外にも、ＳｉＮタ
ーゲットによるスパッタリングでＳｉＮ膜を形成するよ
うにしてもよい。

【００４４】以上の方法により、バリア層の材料がそれ
ぞれ異なる３枚の光磁気ディスク（実施例１〜３）を作
製した。

【００４５】また、以上と同様の方法により、ディスク
基板上に熱拡散層、第１の誘電体層、光磁気記録層、第
２の誘電体層をそれぞれ形成し、バリア層が形成されな
い以外は上記３枚の実施例となる光磁気ディスクと同様
の構成とされた比較例となる１枚の光磁気ディスクを作
製した。

【００４６】（保存耐久性の評価）以上のように作製さ
れた実施例１〜３の３枚の光磁気ディスクと、比較例と
なる１枚の光磁気ディスクについて、それぞれ、保存耐
久試験を行う前の記録再生特性を調べた。記録再生特性
は、これら光磁気ディスクを記録再生装置に装着して
６．５ｍ／ｓの線速度で回転操作し、マーク長が０．５
１μｍのマークとマーク長が２．０４μｍのマークを繰
り返し記録して、そのＣ／Ｎをスペクトルアナライザー
で測定して評価した。結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】この表１に示した結果から、保存耐久試験
を行う前には、実施例１〜３の３枚の光磁気ディスクと
比較例の光磁気ディスクとに、記録再生特性の違いが殆
どみられないことが分かる。

【００４９】次に、これら実施例１〜３の３枚の光磁気
ディスクと比較例の光磁気ディスクとについて保存耐久
試験を行い、その保存耐久性について評価した。保存耐
性は、これら実施例１〜３の３枚の光磁気ディスクと比
較例の光磁気ディスクを、温度８０℃、湿度８５％に設
定された恒温層に４００時間収容した後に、その記録再
生特性が保存耐久試験を行う前からどれだけ劣化したか
によって評価した。結果を表２に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】この表２に示した結果から、光磁気記録層
と第２の誘電体層との間にバリア層を設けた実施例１〜
３の光磁気ディスクは、バリア層を設けない比較例の光
磁気ディスクと比較して、保存耐久試験後の記録再生特
性の劣化が抑えられており、優れた保存耐久性を発揮し
ていることが分かる。特に、バリア層の材料としてＳｉ
を用いた実施例１の光磁気ディスクや、バリア層の材料
としてＣを用いた光磁気ディスクは、保存耐久試験後の
記録再生特性の劣化が全くみられず、非常に優れた保存
耐久性を有していることが分かる。

【００５２】以上の結果から、本発明に係る光磁気ディ
スクは、信号記録層である光磁気記録層と第２の誘電体
層との間に光磁気記録層を保護するバリア層が形成され
ていることにより、保存耐久性の向上が図られることが
分かった。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係る光磁気記録媒体は、信号記
録層となる光磁気記録層と当該光磁気記録媒体の光学的
な効率の向上を図るための第２の誘電体層との間に、光
磁気記録層を保護するバリア層が形成されているので、
優れた保存耐久性を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】光磁気ディスクの要部断面図である。

【図２】スパッタリングに用いる真空チャンバの模式図
である。

【符号の説明】１光磁気ディスク、２ディスク基板、３熱拡散
層、４第１の誘電体層、５光磁気記録層、６バリ
ア層、７第２の誘電体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田輝之東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5D075 EE03 FG02 FG03 FG04 FG10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも熱拡散層、第１の誘
電体層、光磁気記録層、第２の誘電体層がこの順で形成
されてなり、上記第２の誘電体層側から照射された光に
より信号の記録及び／又は再生が行われる光磁気記録媒
体において、上記光磁気記録層と上記第２の誘電体層との間には、上
記光磁気記録層を保護するためのバリア層が形成されて
いることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】上記バリア層は、Ｓｉ又はＣのいずれか
よりなることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
体。