JPH0434747A - 光磁気ディスクおよび該光磁気ディスクに用いる光磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔概　要〕 光磁気ディスクおよび該光磁気ディスクに用いる光磁気
記録媒体の製造方法に関し、 光磁気記録したビットが、時間の経過とともに劣化する
のを防止する光磁気ディスクおよび該光磁気ディスクに
用いる光磁気記録媒体の製造方法を目的とし、 基板上に下部保護層、記録層、干渉層および上部保護層
をこの順に順次積層形成した光磁気ディスクに於いて、 前記記録層の表面に、該記録層の一部を面内に磁化容易
軸を持つような記録層の酸化膜を設けて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光磁気ディスクおよび該光磁気ディスクに用い
る光磁気記録媒体の製造方法に関する。

アルミニウム（ｉ）のような非磁性基板上に−Ｆ−）Ｌ
ｔ　ヒウムー二酸化珪素（Ｔｂ−３ｉＯｚ）のような下
部保護層、テルビウム−鉄−コハルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ）のような記録層、Ｔｂ−５ｉＯｚのような干渉層、
紫外線硬化型樹脂層よりなる上部保護層を設けた光磁気
ディスクが開発されている。

〔従来の技術〕

従来の光磁気ディスクとして、第５図に図示するように
透明ガラス、或いは透明プラスチックのような透明基板
１上にＴｂ−５ｉＯｚのような干渉層２、Ｔｂ−Ｆｅ−
Ｃｏのような希土類−遷移金属の非晶質合金より成る記
録層３、Ｔｂ−５ｉｎ、のような保護層４がスパッタ方
法でこの順に積層形成された構造がある。

上記希土類−遷移金属の非晶質合金より成る記録層は読
みだし特性が充分で無く、記録、および消去用のレーザ
光線が入射する基板側にＴｂ−５ｉｎ２のような干渉層
２を設けて磁気光学効果を大きくしている。また記録層
の希土類−遷移金属の非晶質合金１膜は酸化されやすい
ために、その表面をＴｂ−５ｉＯ□のような保護層４で
被覆している。そして記録、或いは消去用のレーザ光は
透明基板１側より入射する光磁気ディスクが開発されて
いる。

然し、上記基板に透明なガラス基板やプラスチック基板
を用いた場合、この基板は割れ易く、使用中に破損の恐
れがあり、この基板に代わって非磁性で比較的軽く、か
つ機械的強度の大きいへ１基板が、最近開発されている
。

第６図はこのような非磁性で不透明なへ１基板を用いた
光磁気ディスクの構造を示す断面図である。

図示するように、Ａ！よりなる不透明基板１１上にはＴ
ｂ−５ｉｎｓが下部保護層１２として形成され、その上
にはＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、ジスプロシウム−鉄−コパル）
（Ｄｙ　−Ｆｅ−Ｃｏ）　、ガドリニウム−テルビウム
−鉄（Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ）のような希土類−遷移金属の
非晶質合金薄膜より記録層１３がスパッタ法等を用いて
形成されている。

またこの記録層１３上にはＴｂ−５ｉＯｚのような干渉
層１４が形成され、更にその上にはレーザ光を透過し、
紫外線硬化型の樹脂よりなる上部保護層１５が形成され
ている。このような光磁気ディスクに於いては、レーザ
光は基板の上部より照射し、また機械的強度の大きいＡ
ｆ基板を用いているので、破損の少ない光磁気ディスク
が得られる。

このような従来の光磁気ディスクに於いて、ディスクの
回転速度を線速度に変換した線速１０ｍ／ｓ（ｓ　＝　
５ｅｃ）、ビット長１μｍで信号を記録したところ、そ
の信号のＣ／Ｎの値は４９ｄＢであった。また記録した
ビット（ビット長１μｌｌ１）にレーザ光を照射し、記
録した信号を再生する過程で信号の劣下を測定したとこ
ろ、しきい値パワー（信号を記録できる最小のレーザパ
ワー）の３０％の値で信号の劣化が見られた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような光磁気ディスクに於いても、最近、益々記録
再生に依って劣化しない長寿命な光磁気記録媒体を有す
る光磁気ディスクが要望されるように成っている。

本発明は上記した事項を満足し、記録されたビットが、
時間の経過によって変動しないようにした光磁気ディス
ク、および該光磁気ディスクに用いる光磁気記録媒体の
製造方法を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する本発明の光磁気ディスクは、第１図
に示すように基板２１上に下部保護層２２、記録層２３
、干渉層２５および上部保護層２６をこの順に順次積層
形成した光磁気ディスクに於いて、前記記録層２３と干
渉層２５との境界面に、前記記録層の一部を、面内に磁
化容易軸を持つような面内磁化層２４を設ける。

また第２図および第３図に示すように、前記面内磁化層
が記録層２３上に形成された半導体元素、或いは金属元
素の酸化膜２７中の遊離酸素と前記記録層との酸化物か
、或いは記録層形成用スパッタガス中の酸素ガスか、或
いは記録層形成後、雰囲気ガスを酸素ガスとして該酸素
ガスによる記録層酸化膜３１であるかを特徴とするもの
である。

また上記本発明の光磁気ディスクの製造方法は、第１図
、第２図、第３図に示すように、基板２１上に記録層２
３よりなる光磁気記録媒体をスパッタ法、或いは蒸着法
の真空成膜方法で形成後、該記録層２３上に半導体元素
の酸化膜、或いは金属元素の酸化膜２７を形成して該酸
化膜からの遊離酸素と記録層の反応により、該記録層２
３と干渉層２５との境界面に前記記録層の一部を面内に
磁化容易軸を持つような面内磁化層２４を形成する方法
を特徴とするものである。

また上記製造方法は基板２１上に記録層２３よりなる光
磁気記録媒体をスパッタ法で形成後、スパッタ容器内に
スパッタガスと共に酸素ガスを導入して前記記録層２３
と干渉層２５の間に記録層酸化膜３１を形成することで
、前記記録層の一部を面内に磁化容易軸を持つような面
内磁化層２４を形成する。

また基板２１上に記録層２３をスパッタ法で形成後、ス
パッタ容器内に酸素ガスのみを導入して前記記録層２３
と干渉層２５との境界面に、前記記録層の一部を面内に
磁化容易軸を持つような記録層酸化膜３１を形成する方
法を特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明の光磁気ディスク、および該光磁気ディスクに用
いる光磁気記録媒体は、第２図および第３図に示すよう
に、記録層２３と干渉層２５との間に半導体元素の酸化
膜、或いは金属元素の酸化膜２７を設ける。または記録
層自体の記録層酸化膜３１を設ける。この半導体元素の
酸化膜の５ｉＯｚや、金属元素の酸化物のＺｒＯ２はス
パッタや蒸着等の真空成膜過程に於いて酸素が遊離し易
く、この遊離した酸素によって記録層の表面に酸化膜が
容易に形成でき、この記録層の表面の酸化膜が面内方向
に磁化容易軸を有する磁性体と成る。

上記記録層の表面酸化膜は、上記の方法の他にスパッタ
ガスに添加した酸素ガス、或いは記録層形成後の雰囲気
ガスとして酸素ガスを用いることで、記録層の表面に記
録層自体の記録層酸化膜を形成しても良い。

この記録層の表面に形成された酸化膜は記録層が垂直磁
化膜で有るのに対して、面内方向に磁化容易軸を有する
磁性体膜と成り、この磁性体膜によってレーザ光で記録
した後、再びレーザ光で記録した信号を読みだす際に前
記ビットに記録した信号が安定して変動しなくなり、高
信顛度の光磁気ディスクおよび光磁気記録媒体が得られ
る。

〔実　施　例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳細に説明す
る。

第２図は本発明の光磁気ディスクの構造を示す第１実施
例の断面図である。

図示するようにＡ！の基板２１上に、厚さが９０ｎｍの
Ｔｂ−ＳｉＯ□膜よりなる下部保護Ｎ２２とその上には
厚さが９０ｎｍのＤｙ２５−Ｆｅ６Ｏ−Ｃｏ１５より成
る記録層２３が何れもスパッタ法で形成されている。

このＤｙ２５−Ｆｅ６Ｏ−Ｃｏ１５の数値は、Ｄｙ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ合金のうちの各元素が占める原子％である。

この記録層２３の上には５ｉＯｚ膜よりなる半導体元素
の酸化膜２７が１０ｎｍの厚さでスパッタにより形成さ
れ、その上にはＴｂ−ＳｉＯ□膜よりなる干渉層２５が
９０ｎｍの厚さでスパッタ法により形成されている。

そしてこの上には紫外線で硬化する樹脂保護膜２６（大
日本インキ株式会社製：商品名、５Ｄ−３０１）が数１
０μｍの厚さでスピンコード法により形成されている。

このようにすれば、スバツタ工程に於いて前記した５ｉ
０２の酸化膜２７中の遊離酸素と記録層２３との間に反
応が生じて記録層の面内方向に磁化容易軸を有する磁性
体が前記記録層と干渉層との間に形成され、これによっ
てビットの安定化が行われる。

このような光磁気ディスクに於いて、ディスクの回転速
度を線速に変換した線速１０ｍ／ｓｅｃ　、ビット長１
μｍで、波長８３０ｎｍの半導体レーザを照射して記録
したところＣ／Ｎが５０ｄＢの信号が得られた。

また記録したビットに上記レーザ光を入射し、信号の劣
化を測定したところ、第４図の曲線４２に示すようにし
きい値パワー（信号を記録できる最小のレーザパワー）
の６５％まで信号の劣化が認められなかった。因みに従
来の光磁気ディスクに於いて同様の実験を行ったところ
、第４図の曲線゛４１に示すようにしきい値パワーの３
０％で信号の劣化が見られた。

上記第３図は横軸に読みだしレーザ光線のパワー（出力
）としきい値レーザ光線のパワーの比を示し、縦軸は読
みだしレーザパワーの出力の変化量とそれに伴って雑音
が増加する変化量との割合を示す。

第３図は本発明の光磁気ディスクの第２実施例の構造を
示す断面図である。

図示するようにＡｒの基板２１上に、厚さが９０ｎｍの
Ｔｂ−Ｓｉ０ｇ膜よりなる下部保護層２２とその上には
厚さが８０ｎｍのＴｂ２Ｏ−Ｆｅ７２−Ｃｏ８より成る
記録層２３が何れもスパッタ法で形成されている。

このＴｂ２Ｏ−Ｆｅ７２−Ｃｏ８の数値は、Ｔｂ−Ｆｅ
−Ｃｏ合金のうちの各元素が占める原子％である。

この８０ｎｍの記録層２３の上にはＡｒガスのスパッタ
ガス中に１０％の容量比で酸素ガスを混入して、この混
入した酸素ガスによって１０ｎｍの記録層酸化膜３１が
形成されている。そしてその上にはＴｂ−ＳｉＯ□膜よ
りなる干渉層２５が９０ｎｍの厚さでスパッタ法により
形成されている。

そしてこの上には紫外線で硬化する樹脂保護膜２６（大
日本インキ株式会社製；商品名、５Ｄ−３０１）が数１
０μｍの厚さでスピンコード法により形成されている。

このようにすれば、スバツタ工程に於いて前記した記録
層酸化膜３１が記録層の面内方向に磁化容易軸を有する
磁性体と成って前記記録層と干渉層との間に形成され、
これによってビットの安定化が行われる。

このような光磁気ディスクに於いて、ディスクの回転速
度を線速に変換した線速１０ｍ／ｓｅｃ　、ビット長１
μ和で、波長８３０ｎ霧の半導体レーザを照射して記録
したところＣ／Ｎが４９ｄＢの信号が得られた。

また記録したビットに上記レーザ光を入射し、信号の劣
化を測定したところ、第４図の曲線４３に示すようにし
きい値パワー（信号を記録できる最小のレーザパワー）
の７０％まで信号の劣化が認められなかった。因みに従
来の光磁気ディスクに於いて同様の実験を行ったところ
、第４図の曲線４１に示すようにしきい値パワーの３０
％で信号の劣化が見られた。

また上記第２実施例に於いて、ＡＮの基板２１上に、厚
さが９０ｎｍのＴｂ−ＳｔＯ□膜よりなる下部保護層２
２とその上に厚さが９Ｏｒ＋＋ｗのＴｂ２Ｏ−Ｆｅ７２
−Ｃｏ８より成る記録層２３を何れもスパッタ法で形成
後、スパッタガスのＡｒガスの代わりに、酸素ガスに切
り換えてこの酸素ガスをスパッタ容器内に０．２ｐａの
圧力で５分間導入し、この酸素ガスによって９０ｎｍの
記録層２３の表面から１０ｎｗ＋が酸化され記録層酸化
膜３１を形成する。

そしてその上には第２実施例と同様にＴｂ−ＳｉＯ２膜
よりなる干渉層２５を９０ｎａ＋の厚さでスパッタ法に
より形成し、更にその上に紫外線で硬化する樹脂保護膜
２６（大日本インキ株式会社製：商品名、ＳＤ−３０１
）を数１０μｍの厚さでスピンコード法により形成する
。

このような光磁気ディスクに於いて、ディスクの回転速
度を線速に変換した線速１０Ｉｌ／ｓｅｃ　、ビット長
１μ−で、波長８３０ｎｍの半導体レーザを照射して記
録したところＣハが５１ｄＢの信号が得られた。

また記録したビットに上記レーザ光を入射し、信号の劣
化を測定したところ、しきい値パワー（信号を記録でき
る最小のレーザパワー）の６０％まで信号の劣化が認め
られなかった。因みに従来の光磁気ディスクに於いて同
様の実験を行ったところ、第４図の曲線４１に示すよう
にしきい値パワーの３０％で信号の劣化が見られた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば記録層上
に面内磁化容易軸を有する磁性体が形成され、これによ
ってビットが安定化し、記録特性の向上した高信頼性の
光磁気ディスクが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光磁気ディスクの原理図、第２図は本
発明の第１実施例の構造を示す断面図、 第３図は本発明の第２実施例の構造を示す断面図、 第４図は本発明の光磁気記録媒体の特性図、第５図、お
よび第６図は従来の光磁気ディスクの構造を示す断面図
である。 図において、 ２１はＡｆ基板、２２は下部保護層、２３は記録層、２
４は面内磁化層、２５は干渉層、２６は樹脂保護膜、２
７は半導体、または金属元素の酸化膜、３１は記録層酸
化膜、４１．４２．４３は光磁気記録媒体の特性曲線を
示す。 釦辷＆斂しし−サンぐツー／しにす信パワ（シ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板（２１）上に下部保護層（２２）、記録層（
   ２３）、干渉層（２５）および上部保護層（２６）をこ
   の順に順次積層形成した光磁気ディスクに於いて、 前記記録層（２３）と干渉層（２５）との境界面に、前
   記記録層の一部を面内に磁化容易軸を持つようにした面
   内磁化層（２４）を設けたことを特徴とする光磁気ディ
   スク。
2. （２）前記面内磁化層（２４）が記録層（２３）上に形
   成された半導体元素、或いは金属元素の酸化膜（２７）
   中の遊離酸素と前記記録層との酸化物か、或いは記録層
   形成用スパッタガス中の酸素ガスか、或いは記録層形成
   後の雰囲気ガスを酸素ガスとし、該酸素ガスによる記録
   層の酸化膜（３１）であるかを特徴とする請求項（１）
   記載の光磁気ディスク。
3. （３）基板（２１）上に記録層（２３）よりなる光磁気
   記録媒体をスパッタ法、或いは蒸着法の真空成膜方法で
   形成後、該記録層（２３）上に半導体元素の酸化膜、或
   いは金属元素の酸化膜（２７）を形成して該酸化膜（２
   ７）からの遊離酸素と記録層（２３）の反応により、該
   記録層（２３）と干渉層（２５）との境界面に前記記録
   層の一部を面内に磁化容易軸を持つようにした面内磁化
   層（２４）を形成することを特徴とする光磁気ディスク
   に用いる光磁気記録媒体の製造方法。
4. （４）基板（２１）上に記録層（２３）よりなる光磁気
   記録媒体をスパッタ法で形成後、スパッタ容器内にスパ
   ッタガスと共に酸素ガスを導入して前記記録層（２３）
   と干渉層（２５）の間に記録層酸化膜（３１）を形成す
   ることで、前記記録層の一部を面内に磁化容易軸を持つ
   ようにした面内磁化層（２４）を形成することを特徴と
   する請求項（３）記載の光磁気ディスクに用いる光磁気
   記録媒体の製造方法。
5. （５）基板（２１）上に記録層（２３）をスパッタ法で
   形成後、スパッタ容器内に酸素ガスのみを導入して前記
   記録層（２３）と干渉層（２５）との境界面に、前記記
   録層の一部を面内に磁化容易軸を持つようにした記録層
   酸化膜（３１）を形成することを特徴とする請求項（３
   ）記載の光磁気ディスクに用いる光磁気記録媒体の製造
   方法。