JPS62192048A - 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、光の熱作用を用いてキュリ一点書き込みによ
り磁性薄膜に情報が記録され、カー効果等の磁気光学効
果を用いた光変調の読み取りにより情報が再生される光
磁気記録媒体に関する。

従来の技術 光磁気記録媒体は、消去・計換え可能な高密度・大容量
光メモリ用記録媒体として注目されており、そのための
実用化研究φ開発が様々に進められている。

この光磁気記録媒体への情報の記録は、媒体に磁界を印
加しつつレーザ光を照射し、キュリ一点以上に温度を上
げて磁化の向きを反転させる、いわゆるキュリ一点書き
込みによって行われる。そして、情報の再生は、媒体に
町１射されるレーザ光の反射光が、その偏光角度が穴な
る方向にカー回転（ｌｉｆｔ気光学回転）される−気光
学効果を利用し、カー回転角の変化を読み取ることによ
って行われる。

以上の如く情報の記録・再生が行われる光磁気記録媒体
は、透明基板−Ｌに垂直磁気異方性を打する光磁気記録
材料からなる磁性薄膜の層（記録層）をスパンタリング
法、電子ビーム７４着法、イオンブレーティング法等に
よって設けたものを基本構成とする。

透明基板としては、熱的、化学的に安定なガラス基板を
用いることが望ましい。しかし、ＤＲ−ＡＷ（追記可能
）型ディスクと同様にＥ−ＤＲＡＷ（消去・書き換え可
能）型ディスクにおいても高密度記録を可能とするため
に、トラ、ソキング用溝付基板を製作する場合は、量産
性を考慮すると、インジェクション・モールドによるプ
ラスチック基板を用いることが良いとされている。この
プラス千ツク基板材としては、ＰＣ（ポリカーボネ−）
）　、ＰＭＭＡ　（ポリ・メチル・メタクリレート）、
エポキン樹脂等か採用されている。

しかし、プラスチック基板を用いるに際しては、プラス
チック自身の化学的、熱的特性により、多くの問題を含
むことになる。例えば、プラスチック材はガラス材に比
べると耐熱性に劣り、熱変形が生じ易く、内部ガス・低
分子成分の流出等を伴うため、基板上に直接記録層を成
膜することは難しい。そのため、プラスチック基板と記
録層との間に光透過性を打する下地層を介在させること
が考えられている。この下地層を設けた光磁気記録媒体
は、下地層を基板よりも屈折率の高い材料を用いて形成
すれば、見かけ上の磁気光学回転角（カー回転角）を高
めることができ、ＣＮ比を向上させることが知られてい
る。

ところで、記録層を形成する光磁気記録材料としては、
■垂直磁化膜として均一な広い面積が容易に得られるこ
と、■適当なキュリ一点温度、十分な保持力Ｈｃを持っ
ていること、■カー回転角が大きいこと、等が必要条件
であり、重要な要素とされている。これらの条件を現状
で満足する材料としては、希土類−遷移金属アモルファ
ス薄膜か最も有望視されており、ＴｂＦｅを中心に、Ｔ
ｂＦｅｃｏｌＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅＤｙ等が種々
検討されている。しかしながら、これらの希土類−遷移
金属薄膜は非常に酸化し易く、特に温度が高いとき、酸
化され易く、それに伴う特性変化が大きな問題となる。

そこで、それを未然に防止し、記録媒体としての十分な
信頼性を保証するために、酸化防止膜もしくは保護膜を
設けた記録媒体か検討されている。

以上のことから、最近では第２図に示すような媒体構造
が採られている。

第２図において、１０はＰＣ（ポリカーボネート）なと
のプラスチック材よりなる透明基板で、その一方の而に
薄膜の下地保護層ｎ、、記録層１２、保護層１３がこの
順でスパンタ法により積月・成膜されている。

記録層１２は下地保護層ｎ、を介して透明基板１０上に
成膜されている。また、記録層１２は下地保護層ｎ、と
保護層１３によってサンドライ。

チ状に挾まれ、経時変化、特に酸化防止に対する対策が
なされている。

保護層ｎ、．１３を形成する材料としては、記録層１２
を形成する希土類−遷移金属薄膜、例えばＴｂＦｅＣｏ
アモルファス合金薄膜の保護材料として良好であるとさ
れているＡＩＮ（窒化アルミ）、Ｚｎ５（流化亜鉛）、
Ｃｄ５（流化カドミウム）、Ｓｉ３Ｎ４　（窒化シリコ
ン）等が用いられる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような媒体構造によると、記録層
１２の保護という而では良好な結果か得られるが、下地
保護層ｎ、と透明基板１０との間の密着性に難点があり
、特に透明基板としてプラスチック基板を用いた場合に
以下に述べるような問題が生ずる。

下地保護層ｎ、を構成するＡｌＮ１ＺｎＳ、Ｃｄ５１Ｓ
　ｉ３Ｎ４等、特に保護層として良好な結果が得られる
ＡｌＮｌ１は、プラスチック基板とのなじみが悪く、密
着性か余り良（ない。一方、プラスチック基板は、通気
性が大きく、かつ機械的、化学的性質」二、それ自体が
水分を含有しているものである。そのため、外気中の水
分や酸素あるいは含有されている水分が、プラスチック
基板を透過して下地保護層ｎ、との界面（接着面）に経
時的に徐々に滲み出ることになる。更に、インジェクシ
ョン・モールド成型時に、プラスチック基板に内部残留
応力が生じていると、基板が経時的に伸びたり、縮んだ
りし、下地保護層に伸縮に伴う応力を与えてしまう。

以上のことに起因して、プラスチック基板に下地保護層
を直接設けた場合、その密着性や耐候性が悪くなり、両
者の界面で下地保護層が剥離したり、クランクが生ずる
問題があった。したがって、記録材料の保ｆｆ１ｌｉと
しては良好であるというＡＩＮ膜なとの優れた特性を有
効に活用できないことになる。

したがって、基板と下地保護膜との密着性を高め、耐候
性を向上させることが、記録媒体を実用化する上で重要
な解決すべき課題とされる。

本発明は以上の点に鑑み提案されたもので、透明基板に
対するＡｌＮ１Ｚｎ５ｚ　Ｃｄ’ｓ　Ｓ　ｉ３Ｎ＋膜等
からなる下地保護層の密着性を高め、その耐候性を向上
させると共に、ＡｌＮｌ７などの保護特性を有効に活用
した通気性の少ないち密な膜形成が行えるようにするこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本発明は、透明基板上に
下地保護層を形成し、この下地保護層を介して磁気光学
効果を有する材料から成る記録層を設けた光磁気記録媒
体であって、透明基板と下地保護層との間にＡ１２０３
（アルミナ）の層を下地保護層の膜厚よりも薄い膜厚で
介在形成したことを特徴としている。

作用 透明基板と下地保護層との間に介在形成されたＡ１２０
３（アルミナ）の居は、下地保護層との密着性は勿論の
こと、透明基板、特に透明基板としてプラスチック基板
を用いた場合においても高い密着性を発揮する。このＡ
ｌ２Ｏ３層は通気性が少なく、酸素の成分や水分をほと
んど通さない。したがって、クラックやはがれ等が生じ
にくく、耐候性の優れたち密で良好な膜成形が行える。

実施例 本発明の実施例を以下、図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る光磁気記録媒体を示すもので、こ
の記録媒体は、分子量１０．０００〜２ｏ、ｏｏｏ程度
の低グレードのＰＣ（ポリカーボネート）基板から成る
透明基板１０上に、下地保護層ｎ、、記録層１２、保護
層１３をスパッタリングによりこの順に薄膜で成膜して
形成されている。

記録媒体は周知のように円盤状のディスク形状に形成さ
れ、その記録面にはディスク周方向にトラ、キング溝が
形成されるが、その図示は省略する。

透明基板１０の基板材料としては、ＰＣに限らす、ＰＭ
ＭＡ（ポリ・メチル・メタクリレート）、エボキ／樹脂
等が適用可能である。

下地保護層ｎ、と保護層１３は、ＡＩＮ、ＺｎＳ　１Ｃ
ｄ　Ｓ　１Ｓ　ｌ　ｇＮ４等の記録層１２の保護特性に
優れた材料で形成される。記録層１２は２つの保護層Ｉ
Ｌ１３によって表裏からサンドウイｌチ状に挾まれ、酸
化防止、特に湿度が高いときの酸化し易さに対する保護
がなされている。記録層１２の酸化防止、経時変化に対
する保護という面で、ＡＩＮ膜がほとんど完全に酸素や
水分の透過を防止でき、通気性が少ないところから、保
護ＷＩＬ１３としてはより優れている。

透明基板１０と下地保護層ｎ、との間には、数１−〜数
百人程度、より望ましくは２００〜３００六程度の、下
地保護層ｎ、に比べて極薄の膜厚でＡ１２０３（アルミ
ナ）の層２０が介在形成されている。

その場合のＡｌＮｌ２等から成る下地保護層ｎ、又はこ
れとＡｌ２Ｏ３層２０とを合わせた膜厚ｄは、下地保護
層ｎ、を形成する材料のｋｊＦ折率をｎ、記録・再生に
用いるｉ′−導体レーザのレーザ波長をλとしたとき、 そこで、下地保護層ｎ、としてＡＩＮを用い、レーザ光
として半導体レーザを用いた場合、ＡＩＮの屈折率ｎは
２．３０、λ＝７８０〜８３０ｎｍであるので、ｍ＝０
のとき、上記関係式よりｄ岬８４０〜９００Ａに調整し
て成膜する。

この下地保護層ｎ、又はこれとＡｌ２Ｏ３層２０を合わ
せた膜厚ｄは、ｄ≠８４０〜９００Ａの奇数倍となるよ
うに選んで成膜しても良い。

このようにして成膜されたＡｌ２Ｏ３層２０、Ｆ油保護
層ｎ、、の上に磁気光学効果を有する非晶質磁性材料、
例えば希土類−遷移金属アモルファス合金薄膜であるＴ
ｂＦｅＣｏ合金薄膜からなる記録層１２が約１，０ＯＯ
Ａの膜厚で成膜されている。記録層１２の上には、更に
上述した保護層１３が成膜されている。

以上のようなＡｌ２Ｏ３層２０、下地保護層ｎ、の透明
基板１０への成膜は以下に述べるようにスパッタリング
法を用いて行われる。

（１）真空槽内にＡｒガスを所定流量で流通させて供給
し、このＡｒガス雰囲気中で、Ａｌ２Ｏ３ターゲットを
用い、スパッタにより先ずＡｌ２Ｏ３の層を数十〜数百
λ程度の膜厚で成膜する。

その後、ターゲットをＡＩＮターゲットに切替え、連続
してＡｒガス雰囲気内でスパッタを行い、Ａｌ２Ｏ３層
の上にＡＩＮによる下地保護層を数百〜数千λ程度の膜
厚で成膜する。このときのＡＩＮまたはＡＩＮとＡｌ２
Ｏ３を合わせた膜厚は、上述したとおり、使用レーザ波
長λの１／４またはその奇数倍となるように膜厚制御さ
れる。

更にその上に記録層として希土類−遷移金属アモルファ
ス合金薄膜を形成し、その上から上述と同様にＡＩＮよ
り成る保護層をスパッタにより設ける。

（２）ＡＩツタ−ットを用い、０２を１０〜５０％含ん
だ（Ａｒ＋Ｏｚ）混合ガスの雰囲気下で反応性スパッタ
により、先ずＡｌ２Ｏ３の層を数十〜数百へ程度成膜す
る。その後、同一のＡＩタ−ゲアトを用い、Ｎ２ガスを
１０〜５０％含んだ（Ａｒ＋Ｎｚ）混合ガスの雰囲気下
で反応性スバ、夕によりＡＩＮを数百〜数千へ程度成膜
する。

更に、その上に記録層、次いで保護層を同様の反応性ス
パッタの手法で成膜する。

上記（１）、（２）のいずれのスパッタ法においても、
真空槽内の到達真空度、ＡｒガスもしくはＡｒとＯｔま
たはＮＺとの混合ガスのガス圧、流１、あるいはスパッ
タの際の進行波、反射波のＫＷ数、透明基板の回転数ｒ
、ｐ、ｍなどの成膜条件は、最適なものに選択設定され
ることはいうまでもない。

以上のような媒体構造によると、多重層によるカー効果
エンハンスメントにより、磁気光学回転角（カー回転角
）の増大を図ることができる。それによって、記録媒体
のカー回転角をθに１反射率をＲ１レーザ光の光量をＩ
とした場合に、Ｓ　／　Ｎ　ｃ＜Ｊｒ７］−〇　ｋ　（
Ｊ［７丁：　性能ｔｆｉｆｉ）の関係式から、ＳＮ比を
向上させることができる本実施例で得られた記録媒体を
光磁気評価装置にセットし、レーザ波長λ＝７８０ｎｍ
のレーザダイオード、開口数ＮＡ＝０．５５の対物レン
ズを有する光磁気ヘッドを用い、ディスク回転数１．８
０Ｏｒ、ｐ、ｍで記録・再生を行った。

線速９　ｍ　／　Ｓ　Ｎレーザ光の記録パワー９．３ｍ
Ｗ１再生パワー３ｍＷで５５ｄＢ以上（記録周波数ｆ　
：　ＩＭＨ２１ＢＷ；　３０ＫＨ２）の高いＣＮ比が得
られた。また、最終的なＳＮ比も、多重層にヨルカー効
果エンハンスメントにより、３〜５ｄＢ程度向上した。

基板１０と下地保護層ｎ、との間に介在されたＡｌ２Ｏ
３層２０は、下地保護層ｎ、との密着性が高いことは勿
論のこと、プラスチック材より成る基板１０との密着性
が良く、高い密着性が得られる。したがって％　Ａ　ｌ
　２０３の層２０を介して、下地保護層ｎ、の基板１０
との密着性を高められる。またＮ　Ａ　ｌ　２０３の層
２０は通気性が少なく、酸素の成分や水分をほとんど通
さないので、基板１０を透過した酸素の成分や水分は略
完全に遮断されることになる。したがって、通気性の少
ないち密で、かつ耐候性、特に耐湿性に優れた媒体構造
が得られる。

発明の詳細 な説明したとおり、本発明によれば、プラスチ、り基板
に対してＡＩＮ等からなる下地保護層を密若性良く成膜
することが可能となり、クラｌりやはがれ等が生じ難く
、かつＡＩＮ模の保護膜が有する優れた保護特性を仔効
に活用し、耐候性に優れた光磁気記録媒体を構成するこ
とができる尚、上記実施例では、透明基板１０としてプ
ラスチック基板を用いるようにしであるが、本発明はガ
ラス基板にも適用可能であることは勿論である。但し、
ガラス基板の場合は、下地保護層との′ｆ：８性にそれ
程問題は生じないので、本発明はプラスチック基板を用
いる媒体構造に適用して好適であろう。

また、実施例では、スパッタ法により各層を形成するよ
うに説明したが、蒸着法によっても可能であることは勿
論である。その場合は、媒体にピンホールが生じ易いた
め、成膜管理・制御を厳格に行う必要があろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光磁気記録媒体の部分断面図、第
２図は従来の媒体構造を示す部分断面図である。 １０・・−透明基板、 ｎ、・・Φ下地保護層、 １２・・嗜記録層、 １３拳・拳保護層、 ２０・―・Ａｌ２Ｏ３層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に下地保護層を形成し、この下地保護
   層を介して磁気光学効果を有する材料からなる光磁気記
   録層を設けた光磁気記録媒体において、前記透明基板と
   下地保護層との間にＡｌ＿２Ｏ＿３（アルミナ）の層を
   前記下地保護層の膜厚よりも薄い膜厚で介在形成したこ
   とを特徴とする光磁気記録媒体。
2. （２）前記記録層の表裏にＡｌＮ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、Ｓ
   ｉ＿３Ｎ＿４等の材料から成る保護層をサンドウィッチ
   状に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   に記載の光磁気記録媒体。
3. （３）前記Ａｌ＿２Ｏ＿３層の膜厚を数十〜数百Å程度
   とし、前記下地保護層またはこれとＡｌ＿２Ｏ層とを合
   わせた膜厚ｄを、下地保護層の屈折率をｎ、使用レーザ
   波長をλとしたとき、 ｄ＝［λ（２ｍ＋１）］／４ｎ（ｍは０を含む自然数）
   なる関係に選んで調整したことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項に記載の光磁気記録媒体。