JPH02173958A

JPH02173958A - 光磁気記憶媒体

Info

Publication number: JPH02173958A
Application number: JP32864688A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Nohara; 秀憲野原
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-05

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〕本発明は情報記憶装置に利用する。特に、光磁気効果：
こより情報の記録、再生および消去が繰り返し可能な光
磁気記憶媒体に関する。さらに詳しくは、非晶質の希土
類遷移金属合金薄膜を記録材料として用いた光磁気記憶
媒体に関する。

〔概　要〕

本発明は、記録材料として希土類遷移金属合金薄膜を用
いた光磁気記憶媒体において、この希土類遷移金属合金
薄膜を挟み込む透明導電体膜をホウ素が添加された窒化
シリコンにより形成することにより、希土類遷移金属合金薄膜の酸化を防止するとともに、基
板との密着性を高めるものである。

〔従来の技術〕

情報を繰り返し記録、再生、消去できる光ディスクとし
て、光磁気記憶媒体の研究が盛んに行われている。特に
、記録材料として非晶質の希土類遷移金属合金薄膜を用
いたものは、粒界ノイズがなく、大面積かつ均一な膜を
比較的容易に製造できる。このような合金材料として、
テルビウム・鉄ＴｂＦｅ、ガドリニウム・鉄ＧｄＦｅ　
、ジスプロシウム・鉄ＤｙＦｅ、テルビウム・コバルト
ＴｂＣ０、ガドリニウム・コバルトＧｄＣｏ、ジスプロ
シウム・コバルトＤｙＣｏ、テルビウム・鉄・コバルト
ＴｂＦｅＣｏ、ガドリニウム・テルビウム・鉄ＧｄＴｂ
Ｆｅ、テルビウム・ジスプロシウム・鉄ＴｂＤｙＦｅ、
ネオジム・テルビウム・鉄・コバル）　ＮｄＴｂＦｅＣ
ｏ、ガドリニウム・テルビウム・鉄・コバル）　ＧｄＴ
ｂＦｅＣｏなどが知られている。

光磁気記憶媒体の構造としては、合金薄膜を透明樹脂板
で挟み込んだ構造が一般的である。希土類遷移金属合金
薄膜に消去または書込み用のレーザ光を照射すると、そ
の部分がキュリー温度近くまで加熱され、磁性がなくな
る。このとき外部から磁界を与えておくと、冷却時に、
その部分が磁界方向に磁化される。このような磁化の方
向の違いにより情報が記憶される。記憶された情報を読
み出すには、磁化の方向により入射レーザ光の振動面が
回転することを利用する。表面で反射した光の振動面が
回転することをカー効果、透過した光の振動面が回転す
ることをファラデー効果という。

しかし、一般に希土類遷移金属薄膜では十分な光磁気効
果（カー効果、ファラデー効果）が得られず、再生信号
の信号対雑音比が不十分であった。

また、希土類遷移金属合金薄膜は非常に酸化しやすく、
記録材料としての性能の維持が困難であった。

これを解決するため、本発明者等は、第４図に示す断面
構造の光磁気記憶媒体を試作した。

この光磁気記憶媒体は、透明基板１上に膜厚８０ｎｍの
Ｓｉ、Ｎ、膜２が形成され、このＳｉ３Ｎ４膜２上に膜
厚５ＱｎｍのＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜３が形成され
、このＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜３上に膜厚９Ｑｎｍ
のＳｉ３Ｎ。

膜４が形成され、このＳｉ３Ｎ、膜４上に反射膜として
膜厚ＬＯＯｎｍのＡβ膜５が形成されている。ここで「
上」とは、透明基板１から離れる方向を意味し、光磁気
記憶媒体の上下をいうものではない。

この構造において、透明基板１側からＴｂＦｅＣｏ非晶
質合金薄膜３にレーザ光を照射したとき、見かけのカー
回転角として、１．７°という大きな値が得られた。こ
れは、透明基板１側からＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜３
にレーザ光を照射したとき、入射レーザ光がＳｉ３Ｎ４
膜２の内部で繰り返し反射して干渉することによる。こ
のとき、Ｓｉ３Ｎｍ膜２の屈折率が大きいほど見かけ上
のカー回転角が増大する。

さらに、ＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜３の背面に反射膜
（この例ではＡβ膜５）を配置することにより、見かけ
上のカー回転角が増大する。また、ＴｂＦｅＣ。

非晶質合金薄膜３と反射膜との間に透明誘電体膜（この
例ではＳｉ３Ｎ４膜４）を配置することにより、さらに
見かけ上のカー回転角が増大する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来から用いられている透明誘電体膜では、一
般に密着性に劣るため、剥離やクラックが発生する欠点
があった。また、密着性にすぐれた透明誘電体膜でも、
屈折率が小さいためカー回転角を十分に増大させること
ができない欠点があった。

本発明は、以上の問題点を解決し、希土類遷移金属合金
薄膜の酸化を防止して磁気光学特性を十分に確保できる
とともに、基板との密着性に優れた光磁気記憶媒体を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光磁気記憶媒体は、希土類遷移金属合金薄膜を
挟み込む透明誘電体膜として、少なくとも希土類遷移金
属合金薄膜との界面が、ホウ素が添加された窒化シリコ
ンにより形成されたことを特徴とする。

第一の透明誘電体膜は、基板との界面が、ホウ素が添加
された窒化シリコンにより形成されることが望ましい。

さらには、第一の透明誘電体膜および第二の透明誘電体
膜の全体が、ホウ素が添加された窒化シリコンにより形
成されることが望ましい。

第一の透明誘電体膜は、その屈折率が第二の透明誘電体
膜の屈折より大きい材料で形成されることが望ましい。

〔作　用〕

ホウ素が添加された窒化シリコン（以下ｒ３ｉＢＮＪと
いう）は高融点材料であり、極めて安定で耐食性に優れ
ている。また、酸化物膜あるいは従来の窒化膜に比較し
て緻密な膜を形成できる。さらに、その成分として酸素
を含まないため、希土類遷移金属合金薄膜を酸化させる
ことがない。

また、第一および第二の透明誘電体膜を双方ともにＳ＋
ＢＮ膜で形成し、それぞれの屈折率が２．０程度、１．
８〜１．９程度となるように成膜することにより、相対
的に第一の透明誘電体膜の屈折率を第二の透明誘電体膜
の屈折率より大きくすることができる。これにより、屈
折率の大きい第一の透明誘電体膜によってカー回転角が
増大し、屈折率の小さい第二の透明誘電体膜によって反
射率を高めることができる。

５ｉＢＮ膜の屈折率は、その成膜条件や、ホウ素の添加
量により容易に制御できる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例光磁気記憶媒体の断面図である。

この光磁気記憶媒体は、透明基板１上に第一の透明誘電
体膜として５ｉＢＮ膜１１、希土類遷移金属合金薄膜と
してＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜３、第二の透明誘電体
膜として５ｉＢＮ膜１２、および反射膜としてｌ膜５が
この順序で積層されている。

５ｉＢＮ膜１１の屈折率は２．０程度であり、５ｉＢＮ
膜１２の屈折率は１．８〜１．９程度である。これらの
屈折率は、成膜条件やホウ素の添加量により設定できる
。

第２図は成膜条件による５ｉＢＮ膜の屈折率変化を示す
。

この例では、成膜方法として反応性スパッタリング法を
用いた場合の例を示す。ターゲツト材として、直径５イ
ンチの円形の高純度シリコンＳ１に１０ｍｍ　Ｘ　１０
ｍｍ角で厚さ１ｍｍの高純度窒化ホウ素ＢＮチップを１
０枚取り付けた複合ターゲットを使用した。

また、雰囲気としてアルゴン八ｒと窒素Ｎ２との混合ガ
スを用いた。

このとき、形成される５ｉＢＮ膜の屈折率は、アルゴン
后と窒素Ｎ２との比率と、ガス圧とに依存して変化した
。ガス圧が低い条件で成膜するほど屈折率が高くなる。

第３図はホウ素添加量に対する５ｉＢＮ膜の屈折率変化
を示す。

５ｉＢＮ膜の屈折率は、ホウ素の添加量を増やすことに
より低下する。したがって、目的の屈折率が得られる組
成となるように、成膜時のホウ素添加量を制御する。

第４図は比較のための図であり、成膜条件による窒化シ
リコン膜の屈折率変化を示す。

窒化シリコン膜もまた、スパッタリング時におけるアル
ゴンＡｒと窒素Ｎ２との比率およびガス圧により屈折率
が変化する。しかし、５ｉＢＮ膜に比較して屈折率を大
きく丈ることができない。したがって５ＳＢＮ膜は、屈
折率の点でも窒化シリコン膜より優れている。

また、５ｉＢＮ膜の耐食性を評価するために、ガラス基
板上にＴｂＦｅＣｏ膜を１１００ｎの厚さにスパッタ成
膜し、その上に５ｉＢＮ膜を１１００ｎの厚さに成膜し
た試料を作成した。また、比較例として、ガラス基板上
にＴｂＦｅＣｏ膜を１１００ｎの厚さに成膜し、その上
に窒化シリコン膜を１００１ｆｆｌの厚さに成膜した試
料を作成した。この二つの試料を２５℃の１規定食塩水
に浸し、光透過率の変化を測定した。その結果、５００
時間経過した後も、５ｉＢＮ膜を用いた試料は光透過率
が変化しなかった。これに対して、窒化シリコン膜を用
いたものは光透過率が変化した。

膜の密着性についても、５ｉＢＮ膜を用いた光磁気記憶
媒体は、窒化シリコン膜を用いた光磁気記憶媒体に比較
して優れていた。ニュートン法を用いて比較したところ
、５ｉＢＮ膜は窒化シリコン膜に比べて内部応力が小さ
いことが判明した。この内部応力の小さいことにより、
５ｉＢＮ膜は窒化シリコン膜に比べて優れた密着強度を
示す。

以上の実施例では、５ｉＢＮ膜を形成する方法として、
シリコンＳｉと窒化ホウ素ＢＮとをターゲットとして用
いた反応スパッタリングを例に説明したが、本発明は５
ｉＢＮ膜の形成方法に限定されるものではない。例えば
、Ｓ＋ＢＮ膜の焼結ターゲットを用いてスパッタリング
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光磁気記憶媒体は、ホウ
素が添加された窒化シリコン膜を用いることにより、記
録媒体の耐食性および基板との密着性を改善できる効果
がある。また、５ｉＢＮ膜を用いることにより屈折率の
大きい透明誘電体膜が得られ、希土類遷移金属合金薄膜
に記録された情報の再生特性を改善できる効果がある。

第５図は従来例光磁気記憶媒体の断面図。

１　・・・基板、２．４・・・５１３Ｎ、膜、３　・Ｔ
ｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜、５・・・へβ膜、１１．１
２・・・５ＳＢＮ膜。

Claims

【特許請求の範囲】１、透明基板上に、第一の透明誘電体膜、希土類遷移金
属合金薄膜、第二の透明誘電体膜および反射膜がこの順
序で積層された光磁気記憶媒体において、前記第一の透明誘電体膜および前記第二の透明誘電体膜
は、少なくとも前記希土類遷移金属合金薄膜と接する部
分が、ホウ素が添加された窒化シリコンにより形成され
たことを特徴とする光磁気記憶媒体。２、第一の透明誘電体膜は、基板と接する部分が、ホウ
素が添加された窒化シリコンにより形成された請求項１
記載の光磁気記憶媒体。３、第一の透明誘電体膜はその屈折率が第二の透明誘電
体膜の屈折より大きい材料で形成された請求項１または
請求項２に記載の光磁気記憶媒体。