JPH04103051A

JPH04103051A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04103051A
Application number: JP22062490A
Authority: JP
Inventors: Hideki Karibayashi; 秀樹鳫林; Takeshi Tobisawa; 飛沢　猛; Tetsushiyuu Miyahara; 鉄洲宮原
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1992-04-06

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〕本発明は熱磁気的に記録および消去を行い、磁気光学的
に再生を行う光磁気記録媒体に関するものである。

〔従来の技術と課題〕

近年、情報の大容量化、高密度化に対応可能な記録媒体
として光デイスクメモリーの開発が活発に行われている
。中でも、記録、消去、書換えが可能な光磁気記録媒体
は、実用性、用途の広さから最も注目されている。

光磁気記録媒体の記録層は磁気光学特性に優れた非晶質
の希土類−遷移金属合金が最も多く使われているが、こ
の合金は水分等による腐食を起こし易く、不動態形成金
属等の添加により耐食性を向上させている。

また、前述の記録層だけでは実用に充分な磁気光学特性
が得られないため、基板上に干渉層、記録層、反射層、
保護層を形成することよりカー効果とファラデー効果を
併用させ、レーザー光照射時の記録、再生効率の向上を
はかつている。

カー効果とファラデー効果を併用させる光磁気記録媒体
は、基板上に干渉層、記録層、干渉層、反射層、保護層
を順次形成したタイプ（第１図）、基板上に干渉層、記
録層、反射層、保護層を順次形成したタイプ（第２図）
に大別される。

これらのカー効果とファラデー効果を併用させるタイプ
の光磁気記録媒体において、反射層として一般的にはＡ
ＩやＡ１合金の薄膜が用いられている。しかしなめｆら
、ＡＩは局部腐食を起こし易く、また、その高熱伝導性
のため記録感度が大幅に低下する。ＡＩは表面に不動態
を形成するため全面腐食については強固な耐食性を示す
が、−度ビンホールが生じた場合、ピンホール部分でア
ノード反応、それ以外の部分でカソード反応が進行して
腐食電池を形成し局所的に深い石状の侵食を生じる。ま
た、光磁気記録媒体は記録層の温度を上昇させて記録を
行うのであるが、反射層の熱伝導性が高いと、反射層を
通じて熱が逃げてしまい、記録層の温度が十分に上がら
ず記録感度が低下してしまう。Ａ１合金を用いたものは
記録感度の点においては改善できるが、高い耐食性を示
す組成では反射率が低くなるため、十分なＣ／Ｎ比が得
られないという欠点を持っている。

〔発明が解決すべき課題〕

本発明は記録再生特性、耐蝕性に優れた光磁気記録媒体
を提供することを目的とし、特に反射層を改良すること
によりそれを達成することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

基板上に干渉層、記録層、反射層、保護層を形成してな
る光磁気記録媒体において、該反射層をＣｕと保護性酸
化被膜形成金属と低熱伝導性金属からなる合金膜とする
ことにより、耐食性、記録感度、Ｃ／Ｎ比の向上が達成
できる。

〔発明の構成〕

本発明は、基板上に金属の酸化物或は窒化物或は酸窒化
物からなる干渉層、遷移金属と希土類金属と耐食性金属
からなる光磁気記録層、反射層、及び保護層により形成
された光磁気記録媒体において、該反射層が（ｕとＡｌ
５Ｓ　１ＳＢｅ、　Ｍｇ。

Ｆｅ、Ｃｏ、ＣｒＳ　Ｓｎ、ＣｄＳ　Ｎｉ５Ｍｎ、Ｔｉ
の保護性酸化被膜形成金属から選択される少なくとも１
種と熱伝導率が２．５Ｘ１０−３ｃａｌ／ｃｍ、ｄｅｇ
−ｓ以下である低熱伝導性金属から選択される少なくと
も１種とからなる合金であり、かつ、反射層中の保護性
酸化被膜形成金属含有量が含有量が０．　５〜２０原子
％、低熱伝導性金属含有量が０．　５〜１５原子％、反
射層の膜厚が１０〜２００ｎｍであることを特徴とする
光磁気記録媒体に関する。

以下、本発明の詳細な説明する。

基板としては、ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、アモルフ
ァスポリオレフィン等のプラスチック、或はガラスに直
接案内溝を形成した基板、ガラスまたはプラスチックの
平板上にフォトポリマー法により案内溝を形成した基板
等が挙げられる。基板の屈折率は１．４〜１．６、厚み
は１．　０〜１゜５ｍｍ程度が望ましい。

一般的に、干渉層には透明性、屈折率の高い誘電体層が
用いられる。材質としては、例えば、ＳｊＮ、、Ｓｉｎ
、、Ａｌ５ｉＯＮＳ　Ａｌ５ｉＮ、ＡＩ　ＮＳＡ　Ｉ　
Ｔ　Ｉ　Ｎ、　　Ｔ　ａ　ｔｏ　６等が挙げられる。

これら干渉層の屈折率ｎは１．　８＜ｎ＜２．　８、吸
収係数にはＯ≦ｋ＜Ｏ１２の範囲であることが好ましい
。第１の干渉層の層厚は、基板側の反射率が最小となる
層厚から０〜２０％厚めであるのが良く、この場合、干
渉層の層厚は５０〜１１００ｎである。　　この干渉層
は、磁気光学特性を向上させる、すなわち見かけ上カー
回転角を増大させるエンハンスメント効果だけでなく、
基板側から記録層への水分等の浸透を防ぐ保護効果も合
わせ持つ。第２の干渉層の層厚は、第１の干渉層の１／
３程度であるのが望ましい。

光磁気記録層は、Ｎｃｌ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ等の希土類
金属のうち少なくとも１種と、Ｆｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ等の遷移金属のうち少なくとも１種と、耐食性金属
とからなる。耐食性金属としてはｃｒ、’ｒｉ、■、Ｚ
ｒ、Ｎｂ５Ｔａ等の不動態形成金属、或はＡｕ、Ｐｔ、
Ｐｄ等の不活性金属が好適である。これらの金属は、１
０原子％程度まで添加することにより、磁気光学特性を
悪化させずに耐食性を向上させることができる。

光磁気記録層の具体例として、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ
ＣｏＣｒ、ＴｂＦｅＣｏＴｉ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ等が挙
げられる。光磁気記録層は単一の膜、もしくは磁気特性
の異なる複数の膜を重ねた構造のどちらでもよい。光磁
気記録層の層厚は１０〜７０ｎｍであるのが良（、好ま
しくはレーザー光が十分透過し得る２０〜４０ｎｍであ
るのが望ましい。

反射層として、Ｃｕと保護性酸化被膜形成金属と低熱伝
導性金属を主成分とする合金を用いる。

Ｃｕ単体で反射層を形成した光磁気記録媒体は、反射率
が高いため良好なＣ／Ｎ比が得られるが、反面高い熱伝
導性のため記録感度は大きく低下する。

Ｃｕは水分、空気の存在下では比較的腐食しゃすいため
、耐食性を向上させるために、Ｃｕよりも酸化しやすく
、選択酸化によって保護性酸化被膜を形成するような金
属を添加する。保護性酸化被膜形成金属として、ＡＩ、
　　Ｓ　ｉＳＢｅＳＭｇ。

Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、　　Ｓ　ｎＳＣｄｓ　Ｎ　１　％　
Ｍ　１％　　Ｔｉが挙げられるが、中でもＡＩ、　　Ｓ
ｉ、　　Ｂｅ、　　ＴｉがＣｕの耐食性を向上させるの
に顕著な効果を示す。これらの合金の耐食性は、保護性
酸化被膜形成金属の添加■が多すぎても、少なすぎても
低下する。

Ｃｕと保護性酸化被膜形成金属の合金は高いＣ／Ｎ比、
良好な耐食性を示すが、記録感度はさほど改善されない
。これは、Ｃｕ単体よりも熱伝導性は低下するが、記録
層、干渉層に比べて熱伝導率が格段に高いことに起因す
る。記録感度を向上させるためには、反射層の熱伝導率
をさらに下げることが必要であり、これは、低熱伝導性
金属を添加することで改善できる。低熱伝導性金属の熱
伝導率は２．５×１０−３ｃａｌ／ｃｍ−ｄｅｇ・Ｓ以
下であることが望ましく、例えば、Ｔｉ、■、Ｔｅ、Ｚ
ｒ、Ｐｔ等が挙げられる。

低熱伝導性金属の添加量が少なすぎると記録感度の改善
ができず、多すぎると反射率が低下して十分なＣ／Ｎ比
が得られない。添加量は、０．５〜１５原子％であるの
が望ましい。

Ｃｕに保護性酸化被膜形成金属を０．　５〜２０原子％
、低熱伝導性金属を０．　５〜１５原子％添加した合金
は、高反射率で熱伝導性が低いため、反射層として使用
した場合、高いＣ／Ｎ比と良好な記録感度を持ち、なお
かつ耐食性に優れた光磁気記録媒体が得られる。

反射層上に用いられる保護層は、金属、半金属の窒化物
、酸化物、酸窒化物等の誘電体からなる無機保護層、並
びに紫外線硬化樹脂、ホットメルト樹脂等からなる有機
保護層により形成される。

保護層には、これらの保護層を単体でつけてもよく、無
機保護層、有機保護層の順に重ね合わせて使用してもよ
い。無機保護層として、例えば、Ｓ　ｉＮｘ、　Ｓ　ｉ
ｏ、、　ＡＩ　Ｓ　ｉＯＮ、　　ＡＩ　Ｓ　ｊＮ。

ＡＩＮ、ＡｌＴｉ０ＮＳ　Ｔａ２０５等の干渉層に用い
られるものと同様の誘電体が挙げられるが、無機保護層
の組成は干渉層と同じであっても、なくても良い。保護
層の厚みは、無機保護層の場合は２０〜２００ｎｍであ
るのが好ましく、有機保護そうの場合は１〜５０μｍで
あることが好ましい。

干渉層、光磁気記録層、反射層、無機保護層はスパッタ
リング、イオンプレーディング等の物理蒸着法（ＰＶＤ
）、プラズマＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）等によっ
て形成し、有機保護層はスピンコード法、ロニルコート
法等により塗布したのち硬化させて形成する。

〔作用〕

Ｃｕと保護性酸化被膜形成金属及び低熱伝導性金属を主
成分とする反射層は、隣接する光磁気記録層との界面で
高い反射率を有し、反射層として最適である。また、こ
の合金は熱伝導性が低いため熱の拡散が起こりにくく、
記録、消去の感度が他の反射層に比べ向上する。　更に
、この反射層は耐食性、高温酸化性が良好である。この
合金は水分、腐食性ガス等を透過させないため光磁気記
録層にも腐食が起こらない。また、この合金は延展性に
優れ、記録層、保護層によるストレスを緩和し、クラッ
クの発生を防止することができる。

〔実施例〕

以下に実施例及び比較例を示す。なお、本発明は要旨を
逸脱しない限りにおいては以下の実施例に限定されるも
のではない。

実施例１１３０ｍｍφのポリカーボネート基板をスパッタリング
装置に装着し、６．５Ｘ１０−’ｔｏｒｒ以下まで排気
した後、Ａｒガス中で、ＡｌＳｉ○Ｎターゲットを用い
てＲＦマグネトロンスパッタリングを行い７５０ＡのＡ
ｌ５ｉＯＮ干渉層を形成した。

次いで、５ｍｍ角のＣｒチップをのせたＴｂＦｅＣｏ合
金ターゲットを用い、Ａｒガス中て、ＤＣマグネトロン
スパッタリングによりＪｉ［２５０ＡのＴ　ｂｚｘＦ　
ｅ　＊＊ＣＯｓＣｒ　ｓ記録層を形成した。

引き続いて、５ｍｍ角のＡＩ及びＴｉチップをのせたＣ
ｕターゲットを用い、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロン
スパッタリングにより層厚８５０ＡのＣｕ−Ａｔ−Ｔｉ
反射層を形成した。　　この反射層の組成は、ＩＣＰに
よる分析の結果、Ｃｕ８３原子％、Ａ１１２原子％、Ｔ
ｉ５原子％であった。

最後に、Ａｒガス中で、Ａｌ５ｉＯＮターゲツトのＲＦ
マグネトロンスパッタリングを行い、層厚７５０ＡのＡ
ｌ５ｉＯＮ保護層を形成した。

以上の製膜作業は真空を破らずに連続的に行つた。

このようにして作成した光磁気ディスクの内側ミラ一部
における基板側からの反射率を測定した結果２５．８％
であった。

このディスクの記録再生特性を記録周波数＝１ＭＨ２（
Ｄｕｔｙ比５０％）、回転数−ＣＡＶ　１８００ｒｐｍ
、測定半径位置−３０ｍｍ、再生レザーパワー＝１ｍＷ
で評価した。この結果、最適記録レーザーパワー（記録
時の２次歪みが最小となる記録レーザーパワーと定義す
る。）は、４゜５ｍＷであり、Ｃ／Ｎ比は６２．１ｄＢ
であった。

最適記録レーザーパワーは比較例１．２と較べて、それ
ぞれ４、ＯｍＷおよび１．０ｍＷ低く、記録感度が向上
しているのが明らかである（第１表参照）。

このディスクを８０°Ｃ１８５％ＲＨの条件下で２００
０Ｈｒの加速耐久試験を行い、バイトエラーレート（Ｂ
ＥＲ）を測定したところ、初期状態に対する試験後のＢ
ＥＲの増加率（試験後のＢＥＲ／初期状態のＢＥＲ）は
約２．３と、比較例に較べて優位性がみられた（第４［
１％、）。

実施例２反射層以外の干渉層、記録層、保護層は実施例１と同じ
条件で製膜した。

反射層は、５ｍｍ角のＡＩ及びＴｉチップをのせたＣｕ
ターゲットを用い、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロンス
パッタリングにより層厚７８０ＸのＣｕ−ＡＩ−ＴＬ合
金層を形成した。ＩＣＰによる分析の結果、Ｃｕ７８原
子％、Ａ１１８原子％、Ｔｉ４原子％であった。

このディスクの記録再生特性を実施例１と同様に評価を
行った。結果を第１表及び第４図に示す。

実施例３反射層以外の干渉層、記録層、保護層は実施例１と同じ
条件で製膜した。

反射層は、５ｍｍ角のＡ１及びＴｉチップをのせたＣｕ
ターゲットを用い、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロンス
パッタリングにより層厚６２ｏ人のＣｕ−Ａｌ−Ｔｊ合
金層を形成した。ＩＣＰによる分析の結果、Ｃｕ７７原
子％、Ａｌｌ０原子％、Ｔ１１３原子％であった。

実施例４反射層以外の干渉層、記録層、保護層は実施例１と同じ
条件で製膜した。

反射層は、５ｍｍ角の８１及び■チップをのせたＣｕタ
ーゲ７）を用い、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロンスパ
ッタリングにより膜厚５６０ＸのＣｕ−５ｉ−Ｖ合金層
を形成した。　　ＩＣＰによる分析の結果、Ｃｕ８７原
子％、Ｓｉ５原子％、■８８原子であった。

このディスクを実施例１と同様に評価を行った。

結果を第１表及び第４図に示す。

実施例５１３０ｍｍφのポリカーボネート基板をスバ。

タリング装置に装着し、６．５×１０−’ｔｏｒｒ以下
まで排気した後、Ａｒガスを用いて、Ａｌ５ｉＯＮター
ゲツトのＲＦマグネトロンスパッタリングを行い７５０
ＡのＡｌ５ｉＯＮ干渉層を形成した。

次いで、５ｍｍ角のＣｒチップをのせたＴｂＦｅＣ０合
金ターゲットを用い、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロン
スパッタリングにより層厚２５０ＡのＴ　ｂ　２２Ｆ　
ｅ　ｓｓＣＱ　ｓｃ　ｒ　６記録層を形成した。

引き続いて、Ａｒガス中で、Ａｌ５ｉＯＮターゲツトの
ＤＣマグネトロンスパッタリングを行い２５０ＡのＡｌ
５ｉＯＮ干渉層を形成した。

更に、５ｍｍ角のＡＩ及びＴｉチップをのせたＣｕター
ゲットを用い、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロンスパッ
タリングにより層厚５ｓｏＸのＣｕ−Ａｌ−Ｔｉ反射層
を形成した。　　この反射層の組成は、ＩＣＰによる分
析の結果、Ｃｕ８３原子％、Ａ１１２原子％、Ｔｉ５原
子％であった。

最後に、Ａｒガス中で、Ａｌ５ｉＯＮターゲツトのＲＦ
マグネトロンスパッタリングを行い、層厚７５０λのＡ
ｌ５ｉＯＮ保護層を形成した。

以上の製膜作業は真空を破らずに連続的に行った。

比較例１反射層以外の干渉層、記録層、保護層は実施例１と同じ
条件で製膜した。

反射層は、Ａｌターゲットを用い、Ａｒガス中でＤＣマ
グネトロンスパッタリングにより、層厚４５０ＡのＡ１
層を形成した。

このディスクを実施例１と同様に評価を行った。

結果を第工表及び第４図に示す。

比較例２反射層以外の干渉層、記録層、保護層は実施例１と同じ
条件で製膜した。

反射層は、５ｍｍ角のＴ１チップをのせたＡｌターゲッ
トを用い、Ａｒガス中でＤＣマグネトロンスパッタリン
グにより層厚４５０ＡのＡｌ−Ｔｉ合金層を形成した。

　　ＩＣＰによる分析の結果、Ａｌ　８８原子％、Ｔｉ
１２原子％であった。

このディスクを実施例１と同様に評価を行った。

結果を第１表及び第４図に示す。

第１表〔発明の効果〕本発明の光磁気記録媒体は記録再生特性、耐蝕性に優れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に関わる光磁気記録媒体の層構
成を模式的に示したもの、第３図、第４図、及び第５図
は、本発明に関わる光磁気記録媒体の保護層の層構成を
模式的に示したもので、第６図は実施例の加速耐久試験
におけるバイトエラーレート（ＢＥＲ）の増加率（試験
後のＢＥＲ／初期状態のＢＥＲ）の変化を示したもので
ある。１・・光磁気記録媒体　　２・・基板３・・干渉層　　　　　　４・・光磁気記録層５・・干
渉層　　　　　　６・・反射層７・・保護層８・・無機保護層　　　　９・・有機保護層代理人　　
　弁理士　高　橋　　勝　利第３図第４図？Ａ５図１・・光磁気記録・媒体８・・無機保護層７・・保護層９・・有機保護層図面の浄書（内容に変更なし）第１図第２図光磁気記録媒体干渉層干渉層保護層２、　基板４、　光磁気記録層６　　反射層図面の浄書（内容に変更なし）第６図加速耐久試験時間（Ｈ「）手続補正書（方式）事件の表示平成２年特許願第２２０６２４号発明の名称光磁気記録媒体補正をする者　　　　特許出願人〒１７４　　東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２
８Ｂ）　　大日本インキ化学工業株式会社代表者　　　
用材　浅部

Claims

【特許請求の範囲】１、基板上に金属、半金属の酸化物或は窒化物或は酸窒
化物からなる干渉層、遷移金属と希土類金属と耐蝕性金
属からなる光磁気記録層、反射層、及び保護層からなる
光磁気記録媒体において、該反射層がＣｕと保護性酸化
被膜形成金属Ｍから選択される少なくとも１種と低熱伝
導性金属Ｎから選ばれる少なくとも１種とを主成分とす
る合金からなることを特徴とする光磁気記録媒体。２、上記保護性酸化被膜形成金属ＭがＡｌ、Ｓｉ、Ｂｅ
、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ｍｎ、
Ｔｉであり、上記低熱伝導性金属Ｎの熱伝導率が２．５
×１０＾−＾３ｃａｌ／ｃｍ・ｄｅｇ・ｓ以下であるこ
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。３、反射層の組成ＣｕｘＭｙＮｚが、ｘ＝（１００−ｙ−ｚ）原子％０．５原子％＜ｙ＜２０原子％０．５原子％＜ｚ＜１５原子％であり、反射層の膜厚が１０〜２００ｎｍ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
。