JPH04263143A

JPH04263143A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04263143A
Application number: JP2335991A
Authority: JP
Inventors: Hideki Karibayashi; 秀樹鳫林; Tetsukuni Miyahara; 鉄洲宮原
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1991-02-18
Filing date: 1991-02-18
Publication date: 1992-09-18

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱磁気的に記録及び消
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。

【０００２】

【従来の技術】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、光ディ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。

【０００３】光磁気記録媒体の記録層は、非晶質の希土
類−遷移金属合金薄膜が最も多く使われているが、この
合金は、水分等により腐食を起こし易いため、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。

【０００４】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し、みかけの磁気光カー効果を増大
させ、レーザー光照射時の記録再生特性の向上を図って
いる。

【０００５】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、光磁気記録層、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、光磁気記録層、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、高い反射率を
示すＡｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の薄膜が用いられている
。中でも、Ａｌは、安価なため、コンパクトディスク、
ＣＤ−ＲＯＭ等の再生専用型ディスクにも広範に用いら
れている。

【０００６】しかしながら、記録再生用のディスクとし
ての用途を考えた場合、Ａｌ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
るという問題点を有している。Ａｌ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、一度ピ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、局所的に深い孔状の侵食を生じる。一方、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕの薄膜は、それ自体の耐食性は
高いものの、電位的に貴な金属であるため、第２図で示
されるような構造の場合、記録層が接触腐食を起こす。

【０００７】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、これらの金属を反射層とし
て使用した場合、熱伝導性が高いため、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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような欠点を改
善するために、ＡｌとＴｉの合金を用いたものが提案さ
れている。しかしながら、この合金薄膜は、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
という問題点があった。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、耐食性
、記録感度及びＣ／Ｎ比に優れた光磁気記録媒体を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、基板上に、干渉層、光磁気記録層、反射
層及び保護層を有する光磁気記録媒体において、該反射
層がＡｌとＩｎ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を提供する。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。基板とし
ては、例えば、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、ガラス又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の範囲
が好ましく、厚みは、１．０〜１．５ｍｍの範囲が好ま
しい。

【００１２】干渉層には、透明性、屈折率の高い誘電体
膜が用いられる。材質としては、例えば、ＳｉＮｘ、Ｓ
ｉＯｘ、ＡｌＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＴｉ
Ｎ、Ｔａ２Ｏ５等の金属及び／又は半金属の酸化物或い
は窒化物或いは酸窒化物が好ましい。これら干渉膜の屈
折率ｎは、１．８＜ｎ＜２．８の範囲が好ましく、吸収
係数ｋは、０≦ｋ＜０．１の範囲が好ましい。

【００１３】第１の干渉膜の膜厚は、基板側の反射率が
最小となる膜厚から０〜２０％厚めであるのが好ましく
、この場合、干渉膜の膜厚は、５０〜１２０ｎｍの範囲
が好ましい。この干渉膜は、磁気光学特性を向上させる
、即ち、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の干渉膜の膜厚は
、第１の干渉膜の１／４〜１／３程度であるのが好まし
い。

【００１４】光磁気記録層は、Ｎｄ、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種あるいはこれら
に耐食性金属を添加したものからなる。耐食性金属とし
ては、例えば、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ等の
不動態形成金属；Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ等の不活性金属が挙
げられる。これらの金属は、１０原子％程度まで添加す
ることにより、磁気光学特性を劣化させずに耐食性を向
上させることができる。

【００１５】光磁気記録層の具体例として、ＴｂＦｅＣ
ｏ、ＴｂＦｅＣｏＣｒ、ＴｂＦｅＣｏＴｉ、ＮｄＤｙＦ
ｅＣｏ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。

【００１６】光磁気記録層の膜厚は、１０〜７０ｎｍの
範囲が好ましく、レーザー光が十分透過し得る２０〜４
０ｎｍの範囲が特に好ましい。本発明の反射層としては
、ＡｌとＩｎを主成分とする合金を用いる。Ａｌは、水
分、空気の存在下では、比較的腐食しやすいため、耐食
性を向上させるために、Ａｌよりも選択酸化しやすいＩ
ｎを添加する。Ａｌ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。Ｉｎは、反射率が比較的高く（７５％）、熱伝導率も１
．９６×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｄｅｇ・ｓと低いため
、Ａｌと合金化することにより、高いＣ／Ｎ比を維持し
たまま記録感度を向上させることができる。Ｉｎ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。Ｉｎの
添加量は、１〜８０原子％の範囲が好ましく、反射率８
０％以上が得られる１〜３０原子％の範囲が特に好まし
い。ＡｌにＩｎを１〜８０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。

【００１７】反射層上に形成する保護層としては、例え
ば、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膜；紫外線硬化樹脂、ホットメルト
樹脂等からなる有機保護膜が挙げられる。保護層には、
これらの保護膜を単体でつけてもよく、無機保護膜、有
機保護膜の順に重ね合わせて使用してもよい。

【００１８】無機保護膜としては、例えば、ＳｉＮｘ、
ＳｉＯｘ、ＡｌＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＴ
ｉＯＮ、Ｔａ２Ｏ５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、無機保護膜の組成は、干渉層
と同じであっても、なくても良い。

【００１９】保護層の厚みは、無機保護膜の場合、２０
〜２００ｎｍの範囲が好ましく、、有機保護膜の場合、
１〜５０μｍの範囲が好ましい。

【００２０】干渉層、光磁気記録層、反射層、無機保護
膜は、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（Ｃ
ＶＤ）等によって形成し、有機保護膜は、スピンコート
法、ロールコート法等により塗布したのち硬化させて形
成する。

【００２１】このようにして成膜した光磁気記録媒体は
、単体で使用しても良く、２枚を基板が外側にくるよう
に貼り合わせて使用しても良い。

【００２２】

【作用】ＡｌとＩｎを主成分とする反射層は、隣接する
光磁気記録層或いは干渉層との界面で高い反射率を有し
、反射層として使用可能である。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。

【００２３】更に、この反射層は、耐食性が良好である
。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。

【００２４】

【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。

【００２５】（実施例１）１３０ｍｍφ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、６．５×１０
−７ｔｏｒｒ以下まで排気した後、Ａｒガス中で、Ａｌ
ＳｉＯＮ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７５ｎｍのＡｌＳｉＯＮ干渉膜を形成した
。

【００２６】次いで、５ｍｍ角のＣｒチップをのせたＴ
ｂＦｅＣｏ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膜厚２５ｎｍのＴｂ
２２Ｆｅ６５Ｃｏ８Ｃｒ５記録層を形成した。

【００２７】引き続いて、Ａｒガス中で、ＡｌＳｉＯＮ
ターゲットのＲＦマグネトロンスパッタリングを行い、
膜厚２５ｎｍのＡｌＳｉＯＮ保護膜を形成した。最後に
、５ｍｍ角のＩｎ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
り膜厚５５ｎｍのＡｌ−Ｉｎ反射膜を形成して、本発明
の光磁気記録媒体を得た。

【００２８】この光磁気記録媒体の反射膜の組成は、Ｉ
ＣＰによる分析の結果、Ａｌ９６原子％、Ｉｎ４原子％
であった。

【００２９】以上の製膜作業は、真空を破らずに連続的
に行った。

【００３０】このようにして作成した光磁気記録媒体の
内側ミラー部における基板側からの反射率を測定した結
果２５．２％であった。

【００３１】この光磁気記録媒体の記録再生特性を記録
周波数＝１ＭＨｚ（Ｄｕｔｙ比５０％）、回転数＝ＣＡ
Ｖ１８００ｒｐｍ、測定半径位置＝３０ｍｍ、再生レー
ザーパワー＝１ｍＷで評価した。その結果を第１表に示
した。

【００３２】

【表１】

【００３３】第１表に示した結果から、実施例１で得ら
れた光磁気記録媒体の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及び２
の光磁気記録媒体と比較して、それぞれ４．０ｍＷ及び
１．０ｍＷ低く、記録感度が向上していることが理解で
きる。

【００３４】この光磁気記録媒体を８０℃、８５％ＲＨ
の条件下で２０００Ｈｒの加速耐久試験を行い、バイト
エラーレート（ＢＥＲ）を測定した結果を第６図に示し
た。第６図から、初期状態に対する試験後のＢＥＲの増
加率（試験後のＢＥＲ／初期状態のＢＥＲ）は、約２．
１と、比較例の光磁気記録媒体と比較して優位性が見ら
れた。（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、Ｉｎチップ
の個数を増やしてＤＣマグネトロンスパッタリングを行
い、４８ｎｍのＡｌ−Ｉｎ合金膜を形成して、本発明の
光磁気記録媒体を得た。

【００３５】この光磁気記録媒体の反射膜の組成は、Ｉ
ＣＰによる分析の結果、Ａｌ７６原子％、Ｉｎ２４原子
％であった。この光磁気記録媒体の記録再生特性を実施
例１と同様に評価を行ない、その結果を第１表及び第６
図に示した。（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。

【００３６】反射層は、５ｍｍ角のＡｌチップをのせた
Ｉｎ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膜厚５０ｎｍのＡｌ−Ｉｎ合金
膜を形成して、本発明の光磁気記録媒体を得た。

【００３７】この光磁気記録媒体の反射膜の組成は、Ｉ
ＣＰによる分析の結果、Ａｌ２７原子％、Ｉｎ７３原子
％であった。この光磁気記録媒体の記録再生特性を実施
例１と同様に評価を行ない、その結果を第１表及び第６
図に示した。（実施例４）１３０ｍｍφ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、６．５×１０−７ｔｏｒｒ
以下まで排気した後、Ａｒガスを用いて、ＡｌＳｉＯＮ
ターゲットのＲＦマグネトロンスパッタリングを行い、
７５ｎｍのＡｌＳｉＯＮ干渉膜を形成した。

【００３８】次いで、５ｍｍ角のＣｒチップをのせたＴ
ｂＦｅＣｏ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膜厚２５ｎｍのＴｂ
２２Ｆｅ６５Ｃｏ８Ｃｒ５記録層を形成した。

【００３９】引き続いて、５ｍｍ角のＩｎ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膜厚５５ｎｍのＡｌ−Ｉｎ反
射膜を形成した。

【００４０】この反射膜の組成は、ＩＣＰによる分析の
結果、Ａｌ７６原子％、Ｉｎ２４原子％であった。

【００４１】更に、Ａｒガス中で、ＡｌＳｉＯＮターゲ
ットのＤＣマグネトロンスパッタリングを行い７５ｎｍ
のＡｌＳｉＯＮ干渉膜を形成して、本発明の光磁気記録
媒体を得た。

【００４２】以上の製膜作業は、真空を破らずに連続的
に行った。

【００４３】この光磁気記録媒体の記録再生特性を実施
例１と同様に評価を行ない、その結果を第１表及び第６
図に示した。

【００４４】（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。

【００４５】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、膜厚４
５ｎｍのＡｌ膜を形成して、比較例の光磁気記録媒体を
得た。

【００４６】この光磁気記録媒体の記録再生特性を実施
例１と同様に評価を行ない、その結果を第１表及び第６
図に示した。

【００４７】（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。

【００４８】反射層は、５ｍｍ角のＴｉ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膜厚４５ｎｍのＡｌ−Ｔｉ合金膜
を形成して、比較例の光磁気記録媒体を得た。

【００４９】この反射膜の組成は、ＩＣＰによる分析の
結果、Ａｌ８８原子％、Ｔｉ１２原子％であった。

【００５０】この光磁気記録媒体の記録再生特性を実施
例１と同様に評価を行ない、その結果を第１表及び第６
図に示した。

【００５１】

【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体は、記録再生特
性、耐食性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、本発明に関わる光磁気記録媒体の層
構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　光磁気記録媒体２　　基板３　　干渉層４　　光磁気記録層５　　干渉膜６　　反射層７　　保護膜

【図２】第２図は、本発明に関わる光磁気記録媒体の層
構成を示す断面図である。

【符号の説明】１　　光磁気記録媒体２　　基板３　　干渉層４　　光磁気記録層５　　干渉膜６　　反射層

【図３】本発明の光磁気記録媒体の保護層の膜構成を示
す模式図である。

【符号の説明】

１　　光磁気記録媒体２　　保護層３　　無機保護膜

【図４】本発明の光磁気記録媒体の保護層の膜構成を示
す模式図である。

【符号の説明】

１　　光磁気記録媒体２　　保護層４　　有機保護膜

【図５】本発明の光磁気記録媒体の保護層の膜構成を示
す模式図である。

【符号の説明】

１　　光磁気記録媒体２　　保護層３　　無機保護膜４　　有機保護膜

【図６】第６図は、実施例の加速耐久試験における加速
耐久試験時間と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）との関係を示す
図表である。

【符号の説明】

１　　実施例１で得た光磁気記録媒体２　　実施例２で得た光磁気記録媒体３　　実施例４で得た光磁気記録媒体４　　比較例１で得た光磁気記録媒体５　　比較例２で得た光磁気記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　基板上に、干渉層、光磁気記録層、反
射層及び保護層を有する光磁気記録媒体において、該反
射層がＡｌとＩｎ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。
【請求項２】　　反射層中のＩｎ含有量が１〜８０原子
％の範囲にあり、反射層の膜厚が１０〜２００ｎｍの範
囲にあることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
体。