JPH0262741A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

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、映像記録や大容量データファイル等に使用さ
れる光磁気記録媒体に関し、光磁気記録媒体のＣ／Ｎ及
び保存安定性を向上させることに関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

高密度で大容量であること、記録再生ヘッドと非接触で
あることさらに消去、再記録が容易であること等多くの
％徴を有する光磁気記録媒体は大容量データファイルや
映像記録の記録媒体として、近年その開発実用化が活発
に進められている。そしてその形態は、基板上に希土類
金属及び遷移金属等を主体とする薄膜の記録層を設けた
ものが光磁気記録特性が優れており、希土類金属と遷移
金属との合金の薄膜を記録層とするもの希土類金属薄膜
と遷移金属薄膜とを交互積層膜を記録層とするものが提
案されている。

ところが、希土類及び遷移金属の薄膜は特に希土類金属
が極めて酸化され易いために、記録層の特性が経時で劣
化し易いという問題があった。この問題を改良するため
に、従来から多くの提案がなされておシ、例えば、特開
昭！７−２７４ＬＷｊ号公報、特開昭６２−２１７７１
５号公報、特開昭！？−７２／３６１号公報、特開昭４
Ｏ−１ｒＯ／！ｌ−μ号公報等に開示されているように
ＳｉＮ。

Ａ　Ｉ　２０３　＋　Ｓ　ｓ　Ｏ２＋　Ｚ　ｎ　Ｓ　、
　Ａ　Ｉ　Ｎ　、　Ａ　Ｉ　Ｓ　ｔ　Ｎもしくはこれら
の素材の混合物等の誘電体の薄膜を希土類金属や遷移金
属を主体とする記録層の上下に保護層として誘電体の薄
膜を設けて希土類金属及びゃ遷移金属を主体とする薄膜
の酸化を防止し光磁気、記録媒体の保存安定性を確保す
る方法、あるいは、実務表面技術、３２巻（Ａり、２コ
を頁（／りｒ、ｒ）、日本応用磁気学会誌、７７巻（Ａ
コ）、／り７頁（／り！ｒ７）、特開昭弘ター４０６４
ｃＪ号公報、特開昭ｊＦ−＃ｔ７１Ｉｔ号公報、特開昭
７１−／タタ弘よ６号公報、特開昭６コ一コタ３！３７
号公報に開示されているように希土類遷移金属の薄膜中
にＰｔ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ等の金属を添加する方法等が
提案されている。

しかしながら、前記誘電体保護層においては、経時によ
って保護層内を酸素や水が透過して記録１を腐食してし
まったシ、また保護層中にできたピンホールやクラック
から酸素や水が進入して記録層を腐食してしまうことも
あった。

また、前記誘電体保護層を厚くすることにより保護層と
しての効果は増大するが、光磁気記録媒体に反シやクラ
ックを発生させる原因となったシした。

他方、記録層中にＣｒ　、ＡＩ　、Ｔｉ等の金属を添加
する方法においては、金属の添加によシ、記録層の耐腐
食性は増大し上記の誘電体保護層と併用することによっ
て、かなシの効果を挙げることができる。

しかしながら、耐腐食性に効果が認められるほど金属を
添加すると、記録層の静磁気特性が劣化してカー回転角
（θｋ）がかなシ低下し、Ｃ／Ｎの優れた光磁気記録媒
体を得ることができないという問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であり、特に記録層を改良することによって耐腐食性と
Ｃ／Ｎのともに優れた光磁気記録媒体を提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的は、基板上に主として希土類金属と遷
移金属とよシなる記録層を有する光磁気記録媒体におい
て、該記録層は希土類金属薄膜と遷移金属薄膜とが夫々
２層以上交互に積層された交互積層膜であり且つ該遷移
金属薄膜中には、Ｃｒ。

Ａ　Ｉ　、　’ｆ　ｉの中から選ばれた少なくとも１種
の金属が含有されていることを特徴とする光磁気記録媒
体により達成される。

本発明の光磁気記録媒体の構成の一例を以下に説明する
。第１図の基板／上に希土類金属薄膜コ及び遷移金属薄
膜３とが夫々２層以上交互に積層した交互積層膜の記録
１参が成膜されている。そして、記録１係の上下には記
録層≠を挾むかたちで誘電体保護層！及びｔが設けられ
る。第１図には、図示していないが、更に記録層≠誘電
体保護層！及び乙の全体を覆って、樹脂の保護層が設け
られるとともある。

そして、本発明においては、記録層≠の耐腐食性を改良
するためにＣｒ、Ａｌ、’ｌ’ｉ等の金属が前記遷移金
属薄膜３の中に含有されている。そのため、記録層ダの
耐腐食性を増大させることができる。さらに、なお好ま
しいことＫは従来の技術のようＫ例えば合金となって希
土類金属と遷移金属が一層に共存している記録層にＣｒ
　、ＡＩ　、Ｔｊを添加する場合よりも少量で記録層の
耐腐食性を高める仁とができるので、従来問題であった
、静磁気特性の劣化がほとんどなく、Ｏｒ　、ＡＩ　、
Ｔｉの金属を添加してもカー回転角（θｋ）の低下は少
なく、保存安定性、Ｃ／Ｎともに優れた光磁気記録媒体
を得ることができる。

本発明においては、Ｃｒ、Ａｌ、’ｊ’ｉ中から選ばれ
た少なくとも７種の金属を前記遷移金属薄膜３に添加す
るだけで前記希土類金属薄膜コの方に添加しなくとも充
分に耐腐食性を向上させることができる。前記遷移金属
薄膜３自身の耐腐食性を向上させているだけではなく、
前記遷移金属薄膜３と隣接している前記希土類金属薄膜
コの保膜層としても作用してその耐腐食性を高めている
ものと考えられる。

本発明の光磁気記録媒体の遷移金属薄膜中に含有するＣ
ｒ　、ＡＩ　、Ｔｉの中でもＣｒが特に優れている。

本発明の光磁気記録媒体は、スパッタ法により基板上に
記録層を形成する光磁気記録媒体の製造方法において、
前記基板を所定の真空度に保たれたス、ｅツタ室内でス
パッタ粒子の混ざシ合いをできるだけ防止するために互
いに隔てられて配置されている希土類金属からなる第２
ターゲットと遷移金属及びＣｒ　、　Ａ　Ｉ　、　Ｔ　
ｉの中から選ばれた少なくとも１種の元素とからなる第
２ターゲットの上を所定の距離で対向させて一定の速度
で連続的に且つ交互に通過させ、前記第１のターゲット
と前記第コのターゲットを同時に且つ連続してスパッタ
することにより希土類金属薄膜と遷移金属薄膜とが夫々
２層以上交互に積層された交互積層膜であり且つ該遷移
金属薄膜中には、Ｃｒ、ＡＩ。

Ｔｉの中から選ばれた少なくとも１種の元素が含有され
ている記録層を形成することを特徴とする光磁気記録媒
体の製造方法で得ることができる。

すなわち、第２図において、スパッタ室７内恍希土類金
属からなる第１ターゲツ）ｒから発生するスパッタ粒子
りと遷移金属及びＣｒ、Ａｌ、Ｔｉの中から選ばれた少
なくとも１種の元素とからなる第２ターゲット１０から
発生するスパッタ粒子／ｌの混ざシ合いをできるだけ防
止するために互いに隔てられて配置されている前記第２
ターゲットｔと第２ターゲットの上を前記の２種のター
ゲットＩＱと対向し且つ平行した位置関係で配設されて
いる基板ホルダー１２１１ｃ固定された基板１５が前記
基板ホルダーノコの回転によって一定の速度で且つ交互
に通過することによって、前記スパッタ室７内を所定の
真空度にし且つスパッタ用電源／４Ｃ及びｌＩから所定
の電力を前記ターゲットを及び１０に印加して前記第７
ターゲットｒと前記第２ターゲットｌＯを同時に且つ連
続してスパッタすることで、前記基板／３上に希土類金
属薄膜λと前記遷移金属薄膜３とが交互に積層された交
互積層膜の記録層を形成することができる。

本発明の前記記録層４Ａをその厚み方向に沿って組成が
周期的に変化していることがＸ線散乱強度を測定するこ
とで確認できる。そのとき測定される周期を記録層の積
層周期λとする。また、前記希土類金属薄膜及び前記遷
移金属薄膜夫々１層の厚さは、別途ターゲットｒ又はタ
ーゲット１０を単独に働かせて、希土類金属薄膜の単一
層及び遷移金属薄膜の単一層を作成したときのスパッタ
条件（基板ホルダーの回転数、ターゲットへの投入電力
及びスパッタ時間等）と膜厚の関係から求めることもで
きるし、また得られた交互積層膜の組成分析から求める
こともできる。

本発明の光磁気記録媒体の１層層周期λは、６乃至ｔＯ
Ａが望ましく、特に望ましくは、１０Ａ乃至３０Ａであ
る。積層周期λがあまシ小さくなると交互積層膜にした
効果が小さくなシ、Ｃｒ、ＡＩ。

Ｔｉの金属をかなシ添加しないと耐腐食性が改良されず
、耐腐食性に効果が表われるほどｆＡ和すると静磁気特
性が低下する。すなわち、耐腐食性と静磁気特性とが両
立しなくなる。逆にあまυ大きくなると、遷移金属単一
層の存在による面内成分が現れ始めて垂直磁化膜が得ら
れなくなるので好ましくない。

前記希土類金属薄膜及び前記積層周期の厚さは、３乃至
ＪＯＡであることが好ましい。３Ａより小さいと積層周
期の場合と同様に交互積増膜にして且つ一方の遷移金属
薄膜の層だけにＣｒ　、ＡＩ　。

Ｔｉから選ばれる少なくとも１種の金属を添加すること
によって前記記録層の耐腐食性と静磁気特性とを両立・
させ、保存安定性、Ｃ／Ｎともに優れた光磁気記録媒体
の提供という本発明の目的が達成できなくなる。Ｊ１７
Ａよシも大きくなると、垂直磁気異方性が低下して角型
性の優れた垂直磁化膜ができなくなる。前記希土類金属
薄膜のさらに望ましい膜厚は！乃至ｉｚ）、−であり、
前記遷移金属薄膜の膜厚は！乃至２０人である。

本発明のさらに望ましい態様としては記録層の最上ｌと
最下層にＣｒ　、ＡＩ　、Ｔｉの中から選ばれた少なく
とも１種の金属が含有されている前記遷移金属薄膜が配
置された構成の交互積層膜記録層とすることである。こ
のような態様の記録層とすることによって本発明の目的
である光磁気記録媒体の保存安定性をより一層効果的に
高めることができる。

遷移金属薄膜中に含有されるＣｒ　、ＡＩ　＋Ｔｉ等の
金属の添加量は、記録層全体のｏ３乃至７１重量％でお
ることが望ましく、特に望ましくは、！乃至ｉｏ重量％
である。０．３Ｍ、−１に％未満では、記録層の耐腐食
性改良の効果はあまりなく、７１重量％を越えるとカー
ヒステリシスループでミタときの角型性が低下し、カー
回転角（θｋ）の減少もみられた。Ｃｒ　、　Ａ　Ｉ　
、　’ｆ　ｉの含有量は、記録／ｌ蛍光Ｘ線法、ＩＣＰ
発光分光分析法等によって求められる。

そして、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉの金属の添加量のコントａ−
ルは、前記第コのターゲット中におけるＣｒ　、ＡＩ　
、Ｔｉの富有量を調節することによってなされる。すな
わち、遷移金属との合金にしてその中の組成を調節した
フ、遷移金属ターゲット上に適当量のＣｒ　、ＡＩ　、
Ｔｉ金属のチップを配して調節する。

本発明における、希土類金属薄膜用の組成として、Ｔｂ
、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｓｍ等の重希土類金属もしくは軽
希土類金属の単独もしくは合金である。なかでも、Ｔｂ
、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｎｄ、ＴｂＪ）ｙ　、’ｆｂＮｄ　、　
ＴｂＧｄ　、ＮｄＤｙ等が好ましい。遷移金属薄膜の組
成は、通常は、ＦｅＣｒ。

ＣｏＣｒ　、Ｆｅｃｏｃｒ合金でありＮｉが含まれてい
てもよい。

本発明の光磁気記録媒体は、保存安定性を優れたものと
する九めに記録層の上下に記録層と隣接させて誘電体保
護層を設けることが望ましい。例、ｔｉ；ｔ’５ｉｏｘ
　、ＳｉＮｘ　、ＡＪＮｘ　、Ｓ　１ＡＩＯＮ及びＡｌ
ＮＯｘ等の酸化物、窒化物及び硫化物等の誘電体が好ま
しい。

この誘電体保護層の厚さは通常μｏｏＡ乃至λコｏｏＡ
である。

本発明で用いる前記基板としては、通常ポリカーボネー
ト、ポリメテルメタクリレート、エポキク、ガラス等が
用いられる。

本発明の光磁気記録媒体は、前記基板上に通常スパッタ
リング法によって誘電体保護層、記録層が積層される順
に従って成膜される。スパッタリング法としては、公知
の種々の方法を用いることができるが、マグネトロンス
パッタリング法が最も一般的である。

以下の、実施例をもって、本発明の新規な特徴をさらに
具体的に説明する。

〔実施例−７〕 真空ポンプによシ排気を行い、第２図のスパッタ室７内
の真空度をＪＸｌｏ　　７Ｔｏ、ｒｒにし、次いでアル
ゴンガスを所定の圧になるまでガス導入口／ｊより前記
スパッタ室？内に導入した。別途、案内溝付きの／３０
φ、厚さ／、２ｍのポリカーボネート基板を基板ホルダ
ー７２上に固定し、前記基板ホルダー／２を／Ｊｒｆ）
ｍで回転させる。

次いで、５ｉＡＩＮＯ撓結体のターゲットに／ｋＷのＲ
Ｆの電力を印加して、前記基板上にまず誘電体保護１１
！としてりｏｏ人の膜厚の５ｉＡＩＮＯの薄膜を成膜し
た。次に、Ｔｂの希土類金属の第２ターゲットｔにＲＦ
ｊりＯＷの電力を、（Ｆｅａｓｃｏｌｓ）ｅｓｃｒ７合
金の第２ターゲットＩＯにＤＣ／ＪＯＯＷの電力を同時
に印加して２光間時スノクツタを行い、希土類金属薄膜
−及び遷移金属薄膜Ｊの交互積層膜の記録１弘を２０Ｏ
Ａの厚さで上記５ｉＡＩＮＯの薄膜の誘電体保護層ｊの
上に形成した。この交互積層膜の記録層の成膜の際前記
基板ホルダーｌコの回転数を第１表のように変えること
によって積層周期λの値を変えた。さらに、前記記録層
の上に前記誘電体保護層！の成膜と同一の条件で誘電体
保護層ｔをｉｏ。

ＱＡ影形成て、本発明の光磁気記録媒体の試料を得た。

第１表 Ａ　ＩＪｒｐｍ　　　　コＯｆＡ　　　　／ＪＡＢ　コ
４ｒｐｍ　　　　１０　　　　　　４ＣＡ　　　　　　
４ＡＣタ　　　ｒｐｍ　　　　　　３０　　　　　　　
　　／ＪＡ　　　　　　　　／ｒ　　Ａなお、積層周期
λは、小角Ｘ線散乱法によシ、また希土類金属薄膜及び
遷移金属薄膜の厚さは夫々単一の層においてスパッタ速
度と基板の回転数との関係を求めておき、スパッタ速度
と基板の回転数を制御することにより設計値として求め
た。

〔比較例−／〕

実施例−７において、遮蔽板／Ｊを取り除き且つ記録１
参の成膜時の基板ホルダーｌλの回転数を６Ｏｒｐｍと
した。それ以外の条件は実施例−７と同一にして、試料
Ｄｔ−得た。

このとき、記録層には、積層周期が認められず従って希
土類金属と遷移金属均一に混合した単一層になっている
と考えられる。

〔実施例−コ〕

実施例−／において、第２ターゲットを第４表に示す組
成の合金に変えた。それ以外の条件は実施例−７と同一
にして光磁気記録媒体の試料を得た。

第２表 第２ターゲット 試料　　の合金組成 Ｅ　　　　（ＦｅａｓＣｏｔｓ　）ｓａｃｒｔ４Ｆ　　
　　（ＦｅｓｓＣｏｘｓ　）ａ２ｃｒｘａ〔比較例−λ
〕 実施例−７において、第２ターゲットの合金組成からＣ
「を除きＦ　ｅ　ａｓ　ＣＯ１５の組成の合金に変えた
。それ以外の条件は実施例−ｌと同一にして光磁気記録
媒体の試料Ｇを得た。

〔実施例−３〕 実施例−７において、誘電体保護層！を形成した後、ま
ず第２ターゲットだけを働かせて遷移金属薄膜を約ｌコ
Ａの厚さで形成した後に希土類金属薄膜の膜厚がｒｉ遷
移金属薄膜の膜厚がｌコＡとなるようにターゲットに印
加する電力及び回転数を選択して希土類金属薄膜と遷移
金属薄膜の交互積層膜を形成し、しかる後、再び第４タ
ーゲットだけを働かせて遷移金属薄膜を約／ＪＡの厚さ
で形成し記録層の最上層とした。その他の条件は実施例
−７と同一にして、本発明の光磁気記録媒体の試料Ｈを
得た。

なお、試料Ｈの積層周期λは、２０．３Ａであることが
Ｘ線回折図形よシ確認できた。

以上のようにして得られた、光磁気記録媒体の試料につ
いて、静磁気特性及びＣ／Ｎ、ＢＥＲ等の動特性の評価
、並びにｒｏ　０ｃｙｏ％ＲＨの高温高湿の条件下に２
０００時間放置し九ときの動特性の変化を測定すること
によって保存安定性を評価した。

なお、静磁気特性の測定は、波長ｒＪＯｎｍのレーザー
ダイオードによるカーループヒステリクストレーサーに
よって、動特性の測定は、／ｒＱＯｒｐｍ、Ｊ　、７Ｍ
ＨｚのＲ＝３０乃至ｊ　ｔｍｍの条件で行った。

評価結果を第２表及び第３表に示す。

第２表（静磁気特性） Ａ　　　ｏ、タ　　　　／２０００　　／、ＯＢ　　　
　Ｏ，Ｐ　　　　　　ｌ４Ｘ０００　　　／、Ｏｃ　　
　　ｏ３　　　　　　　ｒｏｏｏ　　　ｉ、。

１）　　　０．７　　　　　７０００　０．りＥ　　　
　Ｏ，ｒ　　　　　　１００００　　　／、ＯＦ　　　
ｏ、７　　　　　ｒｏｏｏ　　ｏ、りＧ　　　Ｏ，タ　
　　　ｌ４Ｘ０００　　／、ＯＨθ、タ　　　　／、２
θ００　　／、０第３表（動特性及び保存安定性） 〔発明の効果〕 記録層が交互積層膜となっていない比較例−７の試料り
では、本発明の実施例−ノの試料ＡからＣの光磁気記録
媒体に比較して静磁気特性、保存安定性ともに劣ってい
た。また、遷移金属薄膜中にＣｒ　、　Ａ　Ｉ　、　Ｔ
：　ｉ等の金属がない場合も（試料Ｇ）静磁気特性は本
発明の光磁気記録媒体と同程度の特性であったが、保存
安定性がかなシ劣っていた。

特にＢＥＲの増大が著しい。

Ａ　　≠タ　　　コ×１０”’−５ Ｂ　　ＩＩＰ　　　　／ｉ×１０　　’Ｃ弘ｒ　　　　
／、７×１０　　’ Ｄ　　≠６　　　／、りＸ１Ｏ−５ Ｅ　　４＃　　　　ｌ０Ｘ１０−” Ｆ　≠ｔ　　　コ、２×１０−’ Ｇ　　≠タ　　　ハタＸｉｏ　　’ Ｈ４Ａタ　　　／、りＸ／（７−’ コ、／×１Ｏ−５ ｉ、ｔ×１０”−５ ｉ、ｒｘｉｏ”−５ ２、ｉ×１ｏ−５ λ、にｌＸ１０−’ λ、コ×１０−’ コ、７Ｘ１０−５ ７、りＸ７Ｏ−５

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に主として希土類金属と遷移金属とよりな
   る記録層を有する光磁気記録媒体において、該記録層は
   希土類金属薄膜と遷移金属薄膜とが夫々２層以上交互に
   積層された交互積層膜であり且つ該遷移金属薄膜中には
   、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉの中から選ばれた少なくとも１種の
   金属が含有されていることを特徴とする光磁気記録媒体
   。
2. （２）遷移金属薄膜中にＣｒが含有されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光磁気記録媒体。
3. （３）前記記録層中におけるＣｒ、Ａｌ、Ｔｉの含有量
   が０．２重量％乃至１５重量％であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光磁気記録媒体。
4. （４）交互積層膜の積層周期が６Ａ乃至６０Ａであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光磁気記録
   媒体。
5. （５）前記記録層の最上層と最下層が遷移金属薄膜であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光磁気
   記録媒体。
6. （６）スパッタ法により基板上に記録層を形成する光磁
   気記録媒体の製造方法において、前記基板を所定の真空
   度に保たれたスパッタ室内で互いに隔てられて配置され
   ている希土類金属からなる第１ターゲットと遷移金属及
   びＣｒ、Ａｌ、Ｔｉの中から選ばれた少なくとも１種の
   元素とからなる第２ターゲットの上を所定の距離で対向
   させて一定の速度で連続的に且つ交互に通過させ、前記
   第１のターゲットと前記第２のターゲットを同時に且つ
   連続してスパッタすることにより希土類金属薄膜と遷移
   金属薄膜とが夫々２層以上交互に積層された交互積層膜
   であり且つ該遷移金属薄膜中には、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉの
   中から選ばれた少なくとも１種の元素が含有されている
   記録層を形成することを特徴とする光磁気記録媒体の製
   造方法。