JPS6318546A - Magneto-optical recording medium - Google Patents

Magneto-optical recording medium

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JPS6318546A
JPS6318546A JP16206786A JP16206786A JPS6318546A JP S6318546 A JPS6318546 A JP S6318546A JP 16206786 A JP16206786 A JP 16206786A JP 16206786 A JP16206786 A JP 16206786A JP S6318546 A JPS6318546 A JP S6318546A
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JP
Japan
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nitride
magneto
recording medium
optical recording
film
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Application number
JP16206786A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Niihara
敏夫 新原
Katsuhiro Kaneko
金子 克弘
Norio Oota
憲雄 太田
Hiroyuki Suzuki
浩幸 鈴木
Yukinori Yamada
幸憲 山田
Shigenori Okamine
岡峯 成範
Masahiko Takahashi
正彦 高橋
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Hitachi Ltd
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6318546A publication Critical patent/JPS6318546A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high-performance magneto-optical recording medium which has a substantially large Kerr rotating angle and particularly large reproduction output at the time of recording and reproducing of information by forming a nitride film made of the compsn. in which the metals or semiconductor elements constituting nitrides are incorporated at the ratio higher than the intrinsic stoichiometrical compsn. ratio even in terms of the nitride. CONSTITUTION:The nitride to constitute the nitride film which is a transparent film to increase the Kerr rotating angle is preferably the nitride of the metal elements such as Al, Ta, Ti and Nb or the nitride of the semiconductor elements such as Si, Ge, Sn, Se, Te, and B. The ratio of the metal or semiconductor elements to be incorporated into said nitrides is preferably in the compsn. range expressed by (MnNm)1-xMx in molar fraction (where M is the metal or semiconductor element, N is nitrogen and MnNm is approximately the stoichiometrical compsn. of the nitride consisting of the metal or semiconductor element, and x denotes a 0<x<=0.5 molar fraction range). The more preferable range of x to increase the Kerr rotating angle is 0<x<=0.1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光磁気記録媒体に係り、特にカー(Kerr)
回転角が大きく、情報を記録し記憶させるのに好適な光
磁気記録媒体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to magneto-optical recording media, and in particular to Kerr's
The present invention relates to a magneto-optical recording medium that has a large rotation angle and is suitable for recording and storing information.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現在行われている、コンピュータを用いた科学技術計算
、データ処理、システム設計あるいはシステム制御のた
めには、超大容量の外部記憶媒体が必要である。これに
は、通常磁気ディスクと呼ばれる磁気記録媒体が使用さ
れてきた。しかし将来、さらに記憶容量を飛費的に増大
させるための新たな情報記録媒体が強く要望されている
。その有力な候補の一つとして光磁気記録媒体が脚光を
浴び注目を集めている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Ultra-large-capacity external storage media are required for scientific and technical calculations, data processing, system design, and system control that are currently performed using computers. For this purpose, a magnetic recording medium called a magnetic disk has been used. However, in the future, there is a strong demand for new information recording media that can further increase storage capacity at an additional cost. Magneto-optical recording media are attracting attention as one of the promising candidates.

光磁気記録媒体では、半導体レーザ光を用いて磁性膜中
に情報を記録し、これを再生したり、また不要となった
情報の消去が行なわれる。情報の記録および消去時には
レーザ光の熱エネルギーを利用するため、高出力の半導
体レーザが必要となってくる。すでに数十mW比出力半
導体レーザが実用化されている現在、光磁気記録媒体の
記録および消去に関しての基本的な問題は存在しない。
In a magneto-optical recording medium, information is recorded in a magnetic film using semiconductor laser light, and this is reproduced and information that is no longer needed is erased. Since the thermal energy of laser light is used when recording and erasing information, a high-output semiconductor laser is required. Now that semiconductor lasers with a specific output of several tens of mW have already been put into practical use, there are no fundamental problems regarding recording and erasing of magneto-optical recording media.

しかし、問題となるのは記録された情報を再生する時で
ある。すなわち、光磁気記録媒体においては、磁性膜に
よるカー回転を利用して情報を読み取るものであるが、
このときの回転角、つまりカー回転角が小さいために再
生出力が小さいという欠点があった。この欠点を改良す
るために、屈折率の大きな透明膜を設けることによって
カー回転角の増大をはかる構造の光磁気記録媒体が特開
昭58−60442あるいは特開昭58−200447
号公報において提案されている。また窒化膜としては、
安定性の点で窒化膜が有利である。従って、例えば第8
図に示すような円板状のプラスチック製の基板1上に、
この基板1よりも大きな屈折率を有する透明膜である窒
化膜2を形成し、その窒化膜2の上に磁性膜3.保護膜
4を順次積層して光磁気記録媒体とすることが、従来公
知の技術である。このような構成にすることにより、基
板1側から入射したレーザ光は窒化膜2の中で多重反射
を生じ。
However, a problem arises when reproducing recorded information. In other words, in a magneto-optical recording medium, information is read using Kerr rotation caused by a magnetic film.
Since the rotation angle at this time, that is, the Kerr rotation angle, is small, there is a drawback that the reproduction output is small. In order to improve this drawback, a magneto-optical recording medium with a structure in which the Kerr rotation angle is increased by providing a transparent film with a large refractive index was proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-60442 or No. 58-200447.
It is proposed in the publication No. In addition, as a nitride film,
Nitride films are advantageous in terms of stability. Therefore, for example, the eighth
On a disc-shaped plastic substrate 1 as shown in the figure,
A nitride film 2, which is a transparent film having a refractive index higher than that of the substrate 1, is formed, and a magnetic film 3. It is a conventionally known technique to sequentially stack protective films 4 to form a magneto-optical recording medium. With such a configuration, the laser light incident from the substrate 1 side causes multiple reflections within the nitride film 2.

この反射光のカー回転角は窒化膜2の屈折率が大きいほ
ど増大し、理論上磁性膜3の本来のカー回転角の1.5
〜2倍の大きさtこもなる。
The Kerr rotation angle of this reflected light increases as the refractive index of the nitride film 2 increases, and is theoretically 1.5 of the original Kerr rotation angle of the magnetic film 3.
It also becomes ~2 times as large.

しかしながら、上記の窒化@2を設ける従来の光磁気記
録媒体において、窒化膜2の形成時に生じる基板1の温
度上昇により基板からガスが放出されて、このガスの影
響を受けて窒化膜2の屈折率が低下してしまい、充分な
大きさのカー回転角が得られないという問題が生じる。
However, in the conventional magneto-optical recording medium provided with nitride@2, gas is released from the substrate due to the rise in temperature of the substrate 1 that occurs during the formation of the nitride film 2, and the nitride film 2 is refracted due to the influence of this gas. This results in a problem that a sufficiently large Kerr rotation angle cannot be obtained.

さらに、形成された窒化膜2に生ずる内部応力のために
基板1の表面に微小な凹凸が生じて光が乱反射されるの
で、やはりカー回転角が理論的計算上予想される値より
も小さくなってしまうという問題があった。
Furthermore, due to the internal stress generated in the formed nitride film 2, minute irregularities occur on the surface of the substrate 1 and light is diffusely reflected, so that the Kerr rotation angle is also smaller than the value expected from theoretical calculations. There was a problem with this.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したごとく、従来技術において、光磁気記録媒体の
カー回転角の増大をはかるために設ける透明膜である窒
化膜は、基板から放出されるガスの影響を受けて屈折率
が低下し、さらには窒化膜に生ずる内部応力のため基板
表面にWIIA1凹凸が発生し、光の乱反射によりカー
回転角が低下するなどの問題があり、そのために充分に
大きなカー回転角を有する再生出力の大きい光磁気記録
媒体が得られなかった。
As mentioned above, in the prior art, the nitride film, which is a transparent film provided to increase the Kerr rotation angle of a magneto-optical recording medium, has a refractive index that decreases due to the influence of gas released from the substrate, and Due to the internal stress generated in the nitride film, WIIA1 unevenness occurs on the substrate surface, causing problems such as a decrease in the Kerr rotation angle due to diffuse reflection of light.Therefore, magneto-optical recording with a sufficiently large Kerr rotation angle and high reproduction output is required. Media not available.

本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解消し、カー
回転角が充分に大きく、情報の記録再生時における再生
出力が特に大きな高性能の光磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a high-performance magneto-optical recording medium with a sufficiently large Kerr rotation angle and a particularly large reproduction output when recording and reproducing information.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記本発明の目的は、光磁気記録媒体において。 The object of the present invention is to provide a magneto-optical recording medium.

カー回転角を増大させるために形成される透明膜である
、金属窒化物もしくは半導体元素の窒化物からなる窒化
膜の組成を、窒化物を構成する金属もしくは半導体元素
の量を、窒化物としてもつ本来の化学量論的組成量より
も多く含まれる組成の窒化膜を形成させることにより、
達成される。
The composition of the nitride film, which is a transparent film formed to increase the Kerr rotation angle, is made of a metal nitride or a nitride of a semiconductor element. By forming a nitride film with a composition higher than the original stoichiometric composition,
achieved.

本発明のカー回転角を増大させるための透明膜である窒
化膜を構成する窒化物としては、Aa。
The nitride constituting the nitride film, which is a transparent film for increasing the Kerr rotation angle of the present invention, is Aa.

Ta、Ti、Nbなどの金属元素の窒化物もしくはSi
、Ge、Sn、Se、Te、Bなどの半導体元素の窒化
物であることが好ましく、これらの窒化物中に含まれる
金属または半導体元素の量は、H子分率で、次の一般式
で示される組成範囲が好ましい。
Nitride of metal elements such as Ta, Ti, Nb or Si
, Ge, Sn, Se, Te, B, etc. are preferable, and the amount of the metal or semiconductor element contained in these nitrides is expressed by the following general formula in terms of H molecular fraction. The composition ranges shown are preferred.

(M n N +++)i −X M X(式中、Mは
金属または半導体元素、Nは窒、素で、M n N m
は金属または半導体元素からなる窒化物のほぼ化学量論
的組成を表わし、又は原子分率で0 < x≦0.5の
範囲を示す。) そして、カー回転角を増大させるためのより好ましいX
の範囲はO< x≦0.1である。
(M n N +++)i −X M
represents a nearly stoichiometric composition of a nitride made of a metal or semiconductor element, or represents a range of 0<x≦0.5 in terms of atomic fraction. ) and a more preferable X for increasing the Kerr rotation angle
The range of is O<x≦0.1.

−例として、窒化シリコンをカー回転角増大用の透明膜
である窒化膜として用いる場合には、窒化シリコンの化
学式Si3N4で示されるSi濃濃度約4餉 範囲、すなわち、  ( S L3 N4)i−x S
 ixにおいて、XがO<x≦0.5、より好ましくは
O < x≦0.1の範囲内でSiが過剰となる組成、
例えば(S i, N,)、、、 S io.、という
組成,つまり5i4sN,。
- For example, when silicon nitride is used as a nitride film, which is a transparent film for increasing the Kerr rotation angle, the Si concentration range is approximately 4 degrees, which is represented by the chemical formula of silicon nitride, Si3N4, that is, (SL3N4)i- xS
ix, a composition in which Si is excessive in a range where X is O<x≦0.5, more preferably O<x≦0.1;
For example, (S i, N,), S io. , that is, 5i4sN.

(SL =45%)にすることにより本発明の目的を達
成することができる。
By setting (SL = 45%), the object of the present invention can be achieved.

本発明のカー回転角を増大させるための透明膜である窒
化膜の膜厚は、300人未満であるとカー回転角の増大
効果が少なく、また1500人を超えるとエンハンス膜
としての効果が悪化するので。
If the film thickness of the nitride film, which is a transparent film for increasing the Kerr rotation angle of the present invention, is less than 300, the effect of increasing the Kerr rotation angle will be small, and if it exceeds 1,500, the effect as an enhancement film will deteriorate. Because I do.

300〜1500人の範囲が好ましく,より好ましい範
囲は500〜1000人である。
The range is preferably from 300 to 1,500 people, and the more preferred range is from 500 to 1,000 people.

〔作用〕[Effect]

本発明のカー回転角を増大させるために設ける透明膜で
ある,化学量論的組成よりも過剰の金属または半導体元
素を含む窒化物からなる窒化膜は゛、化学量論的組成の
窒化膜よりも屈折率が一段と大きくなり、しかも内部応
力が低減される。したがって、基板からガスなどの放出
があっても過剰に存在する金属または半導体元素と反応
し,化学量論的窒化物が有する固有の大きさの屈折率以
上に維持されることになる.また、内部応力によって基
板表面に微小凹凸が生じ光が乱反射されるのを防止する
ことができるので,結果としてカー回転角の増大をはか
ることができる。
The nitride film, which is a transparent film provided to increase the Kerr rotation angle of the present invention, is made of a nitride containing a metal or semiconductor element in excess of the stoichiometric composition. The refractive index is further increased and internal stress is reduced. Therefore, even if gas is released from the substrate, it will react with the excess metal or semiconductor element, and the refractive index will be maintained above the inherent refractive index of the stoichiometric nitride. Moreover, it is possible to prevent light from being diffusely reflected due to minute irregularities on the substrate surface due to internal stress, and as a result, it is possible to increase the Kerr rotation angle.

いま、ここで便宜上、SLを過剰に含む本発明の窒化シ
リコン膜の場合を例に挙げその作用を説明する.窒化シ
リコンの化学量論的組成(Si。
For the sake of convenience, the effect of the silicon nitride film of the present invention containing an excessive amount of SL will be explained as an example. Stoichiometric composition of silicon nitride (Si.

N,)よりも過剰に存在するSLは.Si,N.よりも
大きな屈折率をもち,しかもセラミックス状であるSi
,N4がもつ脆性を緩和させる作用があるため窒化膜の
内部応力を大きく低減させる.第1図に示すごと<、5
i3N41iにSiを添加していくと,屈折率nの大き
さは. Si3’N,がもっ本来のn(約2.0)から
次第に増加し,Siのn(約3.8)に向ってほぼ直線
的に増加する.一方。
SL exists in excess compared to N,). Si, N. Si has a larger refractive index and is ceramic-like.
, N4 has the effect of alleviating the brittleness, so it greatly reduces the internal stress of the nitride film. As shown in Figure 1 <, 5
When Si is added to i3N41i, the refractive index n increases. Si3'N gradually increases from the original n (approximately 2.0) and increases almost linearly toward Si's n (approximately 3.8). on the other hand.

内部応力σは、Siの添加の増加とともに減少していく
ことが分かる.ここで1例えば( S L3 N4)a
.5sia−i、すなわち、Si*1Nssの場合にお
いて、Si,N4に対して過剰に存在するSLは。
It can be seen that the internal stress σ decreases as the addition of Si increases. Here 1 For example ( S L3 N4) a
.. In the case of 5sia-i, that is, Si*1Nss, the SL that exists in excess with respect to Si and N4 is.

5i41Nss膜が形成される時に基板から放出される
ガスと反応し、Siがもつ本来のn(約3.8)よりも
小さくなり、結局、SL,N4がもつ本来の大きさのn
(約2.0)以上に落ち着くことになる。
When the 5i41Nss film is formed, it reacts with the gas released from the substrate, and becomes smaller than the original n of Si (approximately 3.8), eventually reducing the original size n of SL and N4.
(approximately 2.0) or higher.

したがって、基板からのガスの放出があっても。Therefore, even if there is a release of gas from the substrate.

充分な大きさのカー回転角が得られることになる。A sufficiently large Kerr rotation angle can be obtained.

また、Si,N4膜の場合の内部応力σが約7×10’
dyn/a( と大きく、これにSLを添加していくと
次第に減少し1例えば(staN4)。、ll5III
−1(Sl*5Nss)、においてσが約6×10″d
yn/aJ と大きく減少するので,基板表面における
微小凹凸の発生が極めて少なくなり、光の乱反射による
カー回転角の低下がほとんど発生しない。
In addition, the internal stress σ in the case of Si, N4 film is approximately 7×10'
dyn/a ( is large, and as SL is added to it, it gradually decreases to 1, for example (staN4)., ll5III
-1(Sl*5Nss), σ is approximately 6×10″d
Since the value of yn/aJ is greatly reduced, the occurrence of minute irregularities on the substrate surface is extremely reduced, and the Kerr rotation angle is hardly lowered due to diffused reflection of light.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の一実施例を挙げ図面を参照しながらさら
に詳細に説明する0図において同一符号を付したものは
、同一部品もしくは同一機能または性能を有する部分を
示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same parts or parts having the same function or performance.

(実施例 1) 第2図に示すような、直径130R1の円板状のPMM
A (ポリメチルメタアクリレート)基板1を、真空中
で80℃の温度で4時間の脱水処理を行った後、第7図
に示す高周波マグネトロンスパッタ装置を用い、窒化シ
リコン(Si.N4)に対して10%(原子分率)の過
剰Siを含んだS L44N□((Si,N4−)。、
*5ia−x〕窒化膜2を約900人の膜厚に形成した
.このとき、スパッタターゲット8にはホットプレス法
で加工成形した純度99.9%のSi,N,板9上に、
面積比で10%を占めるように格子状にSiチップ10
を配置した複合ターゲットをスパッタターゲット8とし
て用い、高周波電源11よりの投入電力1kW.ガス導
入口12よりArガスを導入し、スパッタガス圧10m
Torrのもとで製膜した。
(Example 1) A disc-shaped PMM with a diameter of 130R1 as shown in Fig. 2
A (polymethyl methacrylate) substrate 1 was dehydrated in vacuum at a temperature of 80°C for 4 hours, and then silicon nitride (Si.N4) SL44N□((Si,N4-)) containing 10% (atomic fraction) of excess Si.
*5ia-x] Nitride film 2 was formed to a thickness of approximately 900 mm. At this time, the sputter target 8 is made of Si, N, with a purity of 99.9%, processed and formed by a hot press method, and is coated on a plate 9.
10 Si chips are arranged in a grid to occupy 10% of the area ratio.
A composite target arranged with 1 kW. Ar gas is introduced from the gas inlet 12, and the sputtering gas pressure is 10 m.
The film was formed under Torr.

次に、上記と同じ第7図に示す装置を用い、Tb□Fe
、。Co、2の組成(M子分率)からなる合金のスパッ
タターゲット8を用−いて、同組成の磁性膜〜3を、投
入電力1kW、スパッタガス圧5mT 6rrの条件下
で、上記のC3LzN4)a−s 5i11.1窒化膜
2の上に1000人の膜厚に積層した。そして、最後に
Si○からなるSiO保護膜4を、上記と同じ装置を用
いて磁性膜3の上に1500人の厚さに形成させた。こ
のようにして作製した光磁気記録媒体の(S L3 N
4)o−s S 1a−s窒化11i2の屈折率nおよ
び内部応力σ(dyn/aJ)を測定した結果、第1図
に示すごとく、nはS13N4本来の約2から約2.2
に、約10%以上の増加を示し、(Si3N4)o−’
asxo、x窒化膜2のσは約7 X 10’dyn/
 ciからおおむね6 X 10’ dyn / aA
に低減し、カー回転角の増大が認められた。
Next, using the same apparatus shown in FIG. 7 as above, Tb□Fe
,. Using a sputtering target 8 made of an alloy having a composition (molecular fraction of M) of Co, 2, a magnetic film ~3 having the same composition was sputtered under the conditions of input power of 1 kW and sputtering gas pressure of 5 mT 6 rr as described above (C3LzN4). It was laminated to a thickness of 1000 on the a-s 5i11.1 nitride film 2. Finally, an SiO protective film 4 made of Si◯ was formed to a thickness of 1500 mm on the magnetic film 3 using the same apparatus as above. (S L3 N
4) As a result of measuring the refractive index n and internal stress σ (dyn/aJ) of o-s S 1a-s nitride 11i2, as shown in Fig. 1, n is about 2.2 from the original about 2 of S13N4.
showed an increase of about 10% or more, and (Si3N4)o-'
asxo, x σ of the nitride film 2 is approximately 7 x 10'dyn/
Approximately 6 x 10' dyn/aA from ci
, and an increase in Kerr rotation angle was observed.

(実施例 2) 実施例1において用いた第7図に示す高周波マグネトロ
ンスパッタ装置を使用して、第3図に示す構造の光磁気
記録媒体を作製した。ガラス基板1上には、トラッキン
グ用案内溝が1.6IImピッチで形成された紫外線硬
化樹脂層5が1通常の2P(Photo −Polym
erization−光重合)法によって厚さ約30−
に形成されている。この紫外線硬化樹脂M2S上に、5
14sNss ((SlaN4)a、5sla、z)窒
化膜2を約900人スパッタにより形成した。ここで、
スパッタターゲット8には、ホットプレス法で加工成形
したSi、N、板上に、Siが面積比で20%を占める
ように、格子状にSiチップを配置した複合ターゲット
を用い、投入電力0.5kW、スパッタガス(Ar)圧
20n+ T orrのもとで製膜した0次に、Qd、
、Tb、、Fe、、Go、の組成(M子分率)からなる
複合ターゲット(FeとGoの合金板上に、10m角の
GdおよびTbチップを貼り付けたもの)を用い、投入
電力0.5kW、スパッタガス圧5mTorrのもとで
G dx 4 T bx 4 F es s COtの
組成の磁性11j3をelrJした。更に、再び上記の
Si。
(Example 2) Using the high frequency magnetron sputtering apparatus shown in FIG. 7 used in Example 1, a magneto-optical recording medium having the structure shown in FIG. 3 was produced. On the glass substrate 1, an ultraviolet curing resin layer 5 in which tracking guide grooves are formed at a pitch of 1.6 IIm is formed.
The thickness is about 30 mm by the photopolymerization method.
is formed. On this ultraviolet curing resin M2S, 5
A 14sNss ((SlaN4)a, 5sla, z) nitride film 2 was formed by sputtering by about 900 people. here,
The sputter target 8 is a composite target in which Si chips are arranged in a lattice pattern on a Si, N, plate processed and formed by a hot press method so that Si occupies 20% of the area, and the input power is 0. The zero-order film was formed under 5kW and sputtering gas (Ar) pressure of 20n+ Torr, Qd,
, Tb, , Fe, , Go, a composite target (10 m square Gd and Tb chips pasted on an alloy plate of Fe and Go) was used, and the input power was 0. Magnetic 11j3 having a composition of G dx 4 T bx 4 F es s COt was subjected to elrJ under a sputtering gas pressure of 5 kW and a sputtering gas pressure of 5 mTorr. Furthermore, the above Si again.

N4板とSiチップとの複合ターゲットを用い。A composite target of N4 plate and Si chip is used.

投入電力0.5kW、スパッタガス圧30■T orr
のもとで1000人の厚さに(S13 N4)@、@ 
5ia−x保護膜6を製膜した。最後に、SU 531
6 (18cr −8Ni’−2,5Mo−残部Fe)
板をスパッタターゲット8にして、スパッタガス圧5■
Torrのもとて1000人の厚さの非磁性ステンレス
保護膜7を形成させた。
Input power: 0.5 kW, sputtering gas pressure: 30 ■ Torr
To the thickness of 1000 people under (S13 N4) @, @
5ia-x protective film 6 was formed. Finally, SU 531
6 (18cr-8Ni'-2,5Mo-balance Fe)
Use the plate as a sputtering target 8, and set the sputtering gas pressure to 5■
A non-magnetic stainless steel protective film 7 having a thickness of 1000 mm was formed under Torr.

以上の方法に・よって作製した光磁気記録媒体について
、その諸特性について調査した結果を次に示す。
The results of investigating various properties of the magneto-optical recording medium produced by the above method are shown below.

第4図(a)および(′b)は、窒化シリコン(S13
N4)膜AおよびSiを過剰に含む(Si。
Figures 4(a) and ('b) show silicon nitride (S13)
N4) Film A and excess Si (Si.

N4)、、Sx、、 (Sx4sNts)膜Bの窒化膜
を、それぞれ用いた光磁気記録媒体の窒化膜の厚さh(
入)とカー回転角θk(度)との関係を示すグラフであ
る。なお、第4図(a)は、2P法を用いて紫外線硬化
樹脂層5を設けた後、温度が30℃で、相対湿度80%
の環境中で1時間保持してから窒化膜およびその上層の
膜を積層させた場合であり、第4図(b)は、紫外線硬
化樹脂層5を設けた後、真空中で140℃の温度で、1
時間加熱脱水処理を行ってから窒化膜およびその上層の
膜を形成させた場合である。この両者を比較すると。
N4), , Sx, , (Sx4sNts) The thickness of the nitride film h(
FIG. In addition, FIG. 4(a) shows that after the ultraviolet curing resin layer 5 is provided using the 2P method, the temperature is 30°C and the relative humidity is 80%.
Figure 4(b) shows the case where the nitride film and the upper film were laminated after being held for one hour in an environment of 140°C in a vacuum. So, 1
This is a case where a nitride film and an upper layer thereof are formed after performing a heating dehydration treatment for a period of time. Comparing these two.

si、N、s (A曲線)を用いた光磁気記録媒体にお
いては、紫外線硬化樹脂層5中に含まれる水分の影響を
大きく受け、カー回転角が大幅に低下することが分かる
。ところが、(SisN*’)o−asi。、2膜(8
曲線)においては、上記の水分の影響をほとんど受けず
、カー回転角が大きく増加することを示している。また
、第5図には、第4図(b)において示した窒化膜とし
てSi、N、膜を用いた光磁気記録媒体Aおよび窒化膜
として(S x−3N 4 )。、、Si 0.、膜を
用いた光磁気記録媒体Bの表面をタリサーフ(表面粗さ
計)で測定した結果を示す0図から明らかなごとく、S
i□N4膜は上述の第1図に示したごとぐ、1010d
yn/cJ程度の大きな内部応力を有するため、紫外線
硬化樹脂P!J5の表面に微小な凹凸が発生する。した
がって、光磁気記録媒体Aにおいては、ここが核となり
、上層に形成される膜の応力によりさらに凹凸が拡大さ
れるため、膜表面には30人程度の荒れが生じている。
It can be seen that in the magneto-optical recording medium using si, N, s (A curve), the Kerr rotation angle is greatly affected by the moisture contained in the ultraviolet curable resin layer 5. However, (SisN*')o-asi. , 2 membranes (8
Curve 2) shows that the Kerr rotation angle increases significantly with almost no influence from the above-mentioned moisture. Further, FIG. 5 shows a magneto-optical recording medium A using Si, N, and a film as the nitride film shown in FIG. 4(b) and a nitride film (S x -3N 4 ). ,,Si0. As is clear from Figure 0, which shows the results of measuring the surface of magneto-optical recording medium B using a film using a Talysurf (surface roughness meter), S
The i□N4 film is 1010d as shown in Figure 1 above.
Because it has a large internal stress of about yn/cJ, ultraviolet curing resin P! Minute irregularities occur on the surface of J5. Therefore, in the magneto-optical recording medium A, this becomes the core, and the unevenness is further expanded by the stress of the film formed in the upper layer, so that the film surface has a roughness of about 30 degrees.

一方、(S、13N4)。、ll5II1.2膜を有す
る光磁気記録媒体Bは、非常に滑らかで平坦な表面状態
を示しており、このため光の乱反射などによるカー回転
角の減少はほとんど生じなかった。
On the other hand, (S, 13N4). The magneto-optical recording medium B having the .

(実施例 3) 実施例2に述べた光磁気記録媒体において、Si、N4
とSiとの混合体からなる窒化膜のかわりに、TiNと
Tiの混合体の窒化膜を使用した以外は、実施例2と同
様にして行った。この窒化膜の形成には、ターゲットと
して1反応焼結法により製造されたTiNの板にTiの
チップ(5mX5mmX1nm)を面積比5%となるよ
うに貼りつけた複合ターゲットを用い、N2を20 v
o1%含有するArをスパッタガスとして用い、全ガス
圧が20m T orrのもとで行った。形成された(
TiN)−Tiliを分析したところ、金属Tiの状態
で存在するTiが5%あり、(TiN)o、5sTio
、。、の組成を示す窒化膜であった。得られた光磁気記
録媒体は、実施例2の場合と同様に大きなカー回転角を
示した。
(Example 3) In the magneto-optical recording medium described in Example 2, Si, N4
Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2, except that a nitride film of a mixture of TiN and Ti was used instead of a nitride film of a mixture of TiN and Ti. To form this nitride film, a composite target was used as a target in which Ti chips (5 m x 5 mm x 1 nm) were attached to a TiN plate manufactured by a one-reaction sintering method so that the area ratio was 5%, and N2 was heated at 20 v.
The sputtering was carried out using Ar containing 1% o as a sputtering gas at a total gas pressure of 20 m Torr. Been formed(
When TiN)-Tili was analyzed, 5% of Ti existed in the state of metallic Ti, and (TiN)o, 5sTio
,. It was a nitride film with a composition of . The obtained magneto-optical recording medium exhibited a large Kerr rotation angle as in Example 2.

(実施例 4) 実施例2に述べた光磁気記録媒体において、Si、N、
とSiとの混合体からなる窒化膜のかわりに、TaNと
Taの混合体の窒化膜を使用した以外は、実施例2と同
様にして行った。この窒化膜の形成には、ターゲットと
して、反応焼結法により製造されたT a Nの板にT
aのチップ(5nnX5wnX1mm)を面積比10%
となるように貼り付けた複合ターゲットを用い、N2を
Is vo1%含有するArをスパッタガスとして用い
、全ガス圧が20mTorrのもとで行った6作製した
(TaN)−Ta膜を分析したところ金属Taの状態で
存在するTaが5%あり、(TaN)(1,ss Ta
n−asの組成を示す窒化膜であった。得られた光磁気
記録媒体は、実施例2の場合と同様に大きなカー回転角
を示した。
(Example 4) In the magneto-optical recording medium described in Example 2, Si, N,
Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2, except that a nitride film of a mixture of TaN and Ta was used instead of a nitride film of a mixture of TaN and Ta. To form this nitride film, a T a N plate manufactured by a reaction sintering method is used as a target.
The area ratio of the chip a (5nn x 5wn x 1mm) is 10%
Analysis of the (TaN)-Ta film fabricated using a composite target attached so that There is 5% Ta existing in the state of metallic Ta, (TaN)(1,ss Ta
It was a nitride film exhibiting a composition of n-as. The obtained magneto-optical recording medium exhibited a large Kerr rotation angle as in Example 2.

(実施例 5) 実施例2に述べた光磁気記録媒体において。(Example 5) In the magneto-optical recording medium described in Example 2.

Si、N、とSiの混合体の窒化膜のかわりに、MNと
Allとの混合体からなる窒化膜を使用した以外は、実
施例2と同様にして行った。この窒化膜の形成には、タ
ーゲットとして、AjlNの微粉末を焼結して製造され
たAIIN板上に舷のチップ(5mX5mXL+am)
を面積比30%となるように貼り付けた複合ターゲット
を用い、N2を10 vo1%含有するArをスパッタ
ガスとして用い、全ガス圧が30m T orrのもと
で行った。形成された(A鳳N)−An窒化膜は、(A
QN)o、s^aa−2の組成を示し、これを用いた光
磁気記録媒体は実施例2と同様に大きなカー回転角を示
した。
Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2, except that a nitride film made of a mixture of MN and All was used instead of a nitride film made of a mixture of Si, N, and Si. To form this nitride film, a gunwale tip (5 m x 5 m XL + am) was placed on an AIIN plate manufactured by sintering AjlN fine powder as a target.
The sputtering was carried out under a total gas pressure of 30 m Torr, using a composite target having an area ratio of 30%, using Ar containing 10 vol % of N2 as a sputtering gas. The formed (A-N)-An nitride film is
QN) o, s^aa-2, and the magneto-optical recording medium using this exhibited a large Kerr rotation angle as in Example 2.

以上の実施例1〜5においては、光干渉用の透明膜とし
て窒化シリコン、窒化チタン、窒化タンタル、窒化アル
ミを用いた場合を示したが、これらの他に、窒化ゲルマ
ニウム、窒化セレン、窒化テルル、窒化スズ、窒化系ロ
ン、窒化ニオブなどの窒化膜においても本実施例と同様
な効果があることを確認している。すなわち、これらの
窒化膜を構成する金属あるいは半導体元素は、いずれも
、それらの窒化膜よりも大きな屈折率をもち、また内部
応力に対する影響も、金属あるいは半導体元素のもつ展
延性を考慮すれば−(S is N4)l −xSiX
膜の場合と同様の作用効果のあることはおのずから明白
である。
In Examples 1 to 5 above, silicon nitride, titanium nitride, tantalum nitride, and aluminum nitride were used as transparent films for optical interference. It has been confirmed that nitride films such as tin nitride, ron nitride, and niobium nitride have the same effect as in this example. In other words, the metals or semiconductor elements constituting these nitride films all have a larger refractive index than those of the nitride films, and the effect on internal stress is - considering the malleability of the metal or semiconductor element. (S is N4)l −xSiX
It is obvious that it has the same effect as the membrane.

なお、光干渉層としての窒化膜中に含まれる金属または
半導体元素の含有量が増加すると、これにほぼ比例して
光の吸収が次第に増加するので、実用上問題が生じてく
る1例えば、膜厚1000人の(S 1s N 4 )
i −w S ixからなる組成の窒化膜の波長830
nmでの光透過率を調べると第6図に示すごとくなる。
Note that as the content of metal or semiconductor elements in the nitride film as an optical interference layer increases, the absorption of light gradually increases approximately in proportion to this, which causes practical problems1. 1000 people thick (S 1s N 4)
Wavelength 830 of nitride film with composition consisting of i - w S ix
When the light transmittance in nm is examined, it is as shown in FIG.

すなわち、光透過率(%)が80%以下の膜を使用した
場合、光磁気記録媒体としての反射−率が小さくなり、
自動焦点サーボ機構や自動トラッキングサーボ機構の働
きが低下してしまい適当でない、そこで、含有するSi
 Qは義人、原子分率でほぼ50%が限度となり、この
ことは他の金属あるいは半導体元素においてもほぼ同様
な傾゛向にあり、それらの含有量は50%程度が限界で
ある。
In other words, if a film with a light transmittance (%) of 80% or less is used, the reflectance as a magneto-optical recording medium will be low;
The functions of the automatic focusing servo mechanism and automatic tracking servo mechanism will deteriorate, making it unsuitable.
The limit for Q is approximately 50% in terms of atomic fraction, and this trend is similar for other metals or semiconductor elements, and their content is limited to approximately 50%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したごとく、光干渉用の透明膜として本
発明の窒化膜を用いた光磁気記録媒体は、基板からの水
分などの影響による屈折率の低下を防ぐことができ、か
つ窒化膜の内部応力が低減されるために、その内部応力
などが原因する基板表面の微小凹凸の発生を極めて少な
くすることができるため光の乱反射によるカー回転角の
低減が防止でき、結果としてカー回転角を増大させるこ
とが可能となり、特に情報を記録し記憶させるのに好適
な優れた光磁気記録媒体を得ることができる。
As explained in detail above, the magneto-optical recording medium using the nitride film of the present invention as a transparent film for optical interference can prevent the refractive index from decreasing due to the influence of moisture from the substrate, and the nitride film Since the internal stress is reduced, it is possible to extremely reduce the occurrence of minute irregularities on the substrate surface caused by the internal stress, thereby preventing a reduction in the Kerr rotation angle due to diffuse reflection of light, and as a result, reducing the Kerr rotation angle. This makes it possible to obtain an excellent magneto-optical recording medium particularly suitable for recording and storing information.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例1および2における光磁気記録
媒体に用いる光干渉膜である窒化膜の屈折率と内部応力
との関係を示すグラフ、第2図は本発明の実施例1にお
ける光磁気記録媒体の構成を示す模式図、第3図は本発
明の実施例2における光磁気記録媒体の構成を示す模式
図、第4図(a)および(b)は本発明の実施例2にお
けるSL、N、膜(A)と(Si3N4)。−11sI
11.1膜(B)のカー回転角と窒化膜の厚さとの関係
の比較を示すグラフ、第5図は本発明の実施例2におい
てSi、N4膜(A)と(Sl:1N4)。、。Si0
.2i摸(B)を形成した場合の基板表面の粗さの比較
を示すグラフ、第6図は本発明の一例である(S13N
4)l−XSiXなる組成の窒化膜における光の透過率
変化を示すグラフ、第7図は本発明の実施例において使
用した高周波マグネトロンスパッタ装置の構造を示す模
式図、第8図は従来技術における光磁気記録媒体の構成
を示す模式図である。 1・・・基板 2・・・(S 13 N4)。、5sxa−を窒化膜(
透明膜)3・・・磁性膜      4・・・SiO保
護膜5・・・紫外線硬化樹脂層 6・・・(S L3 N 4 )。−1sII+−2保
護膜7・・・非磁性ステンレス保護膜 8・・・スパッタターゲット 9・・・Si□N4板    10・・・Siチップ1
1・・・高周波電源    12・・・ガス導入口13
・・・排気系      14・・・真空槽15・・・
基板ホルダ
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the refractive index and internal stress of the nitride film, which is an optical interference film used in the magneto-optical recording medium in Examples 1 and 2 of the present invention, and FIG. A schematic diagram showing the configuration of a magneto-optical recording medium, FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a magneto-optical recording medium in Example 2 of the present invention, and FIGS. 4(a) and (b) are Example 2 of the present invention. SL, N, films (A) and (Si3N4) in. -11sI
11.1 A graph showing a comparison of the relationship between the Kerr rotation angle and the thickness of the nitride film for the film (B), FIG. 5 shows the Si, N4 film (A) and (Sl:1N4) in Example 2 of the present invention. ,. Si0
.. FIG. 6 is a graph showing a comparison of the roughness of the substrate surface when forming the 2i sample (B), which is an example of the present invention (S13N
4) A graph showing the change in light transmittance in a nitride film with a composition of l-XSiX. Fig. 7 is a schematic diagram showing the structure of the high frequency magnetron sputtering apparatus used in the embodiment of the present invention. Fig. 8 is a graph showing the structure of the high frequency magnetron sputtering apparatus used in the example of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a magneto-optical recording medium. 1... Substrate 2... (S 13 N4). , 5sxa- as a nitride film (
Transparent film) 3... Magnetic film 4... SiO protective film 5... Ultraviolet curing resin layer 6... (S L3 N 4 ). -1sII+-2 protective film 7...Nonmagnetic stainless steel protective film 8...Sputter target 9...Si□N4 plate 10...Si chip 1
1...High frequency power supply 12...Gas inlet 13
...Exhaust system 14...Vacuum chamber 15...
board holder

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に、直接もしくは下地層を介して光干渉用の
透明膜を設け、該透明膜の上に磁性膜および保護膜を順
次積層してなる光磁気記録媒体において、上記透明膜は
、次の一般式、 (M_nN_m)_1_−_xM_x (式中、Mは金属または半導体元素、Nは窒素を示し、
M_nN_mは金属または半導体元素からなる窒化物の
ほぼ化学量論的組成を表わし、xは原子分率で0≦x≦
0.5の範囲を示す。)で示される組成の窒化物からな
ることを特徴とする光磁気記録媒体。 2、透明膜を構成する窒化物は、Al、Ta、Ti、N
b、Si、Ge、Sn、Se、Te、Bのうちより選ば
れる少なくとも1種の金属または半導体元素の窒化物か
らなる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、透明膜を構成する窒化物が、次の一般式、(Si_
3N_4)_1_−_xSi_x (式中、Si_3N_4は窒化ケイ素のほぼ化学量論的
組成を表わし、xは原子分率で0<x≦0.5の範囲を
示す。) で示される組成の窒化物からなる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。 4、窒化物からなる透明膜の膜厚が、300〜1500
Åの範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
ないし第3項のいずれか1項に記載の光磁気記録媒体。
[Claims] 1. A magneto-optical recording medium in which a transparent film for optical interference is provided on a substrate directly or via an underlayer, and a magnetic film and a protective film are successively laminated on the transparent film. , the transparent film has the following general formula, (M_nN_m)_1_−_xM_x (where M is a metal or semiconductor element, N is nitrogen,
M_nN_m represents a nearly stoichiometric composition of a nitride made of a metal or semiconductor element, and x is an atomic fraction of 0≦x≦
The range of 0.5 is shown. ) A magneto-optical recording medium comprising a nitride having a composition represented by: 2. The nitrides that make up the transparent film are Al, Ta, Ti, and N.
The magneto-optical recording medium according to claim 1, characterized in that the magneto-optical recording medium is made of a nitride of at least one metal or semiconductor element selected from among B, Si, Ge, Sn, Se, Te, and B. . . 3. The nitride constituting the transparent film has the following general formula, (Si_
From a nitride with a composition shown as The magneto-optical recording medium according to claim 1, characterized in that: 4. The thickness of the transparent film made of nitride is 300 to 1500
3. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the magneto-optical recording medium is in the range of .ANG.
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