JPS6332750A - 情報記録媒体 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は情報記録媒体に関し、特に、光等によって熱的
に情報を書込み、この情報を磁気光学効果で読出す磁気
記録再生装置に使用される光磁気記録媒体に関するもの
である。

口、従来技術 情報記録媒体としての光ディスクは、高密度、大容量、
高速アクセスの特徴を持ち、種々の研究開発が行われて
いる。このうち、一度だけ追加記録できる光ディスクの
記録媒体としては、ＴｅＯｘ。

ＴｅＣ，、Ｔｅ−３ｎ−５ｅ等が知られ、一部商品化さ
れている。一方、書き換えが可能である光記録としては
、光磁気記録が注目されている。

光磁気記録媒体としては、ＭｎＢ　ｉ、ＭｎＣｕＢ　ｉ
などの多結晶薄膜、ＴｂＦｅ、ＧｄＦｅ、ＧｄＣｏ、Ｄ
ｙＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、、ＴｂＤｙＦｅなどの非晶質薄
膜などが知られている。例えば、特開昭５９−１７１０
５５号公報には、記録感度が高くて組成制御の容易な希
土類−遷移金属アモルファス合金薄膜（例えばＧｄＴｂ
Ｆｅ）と、酸素を含有しない／ｌ！Ｎ又はＳｉ３Ｎ＋か
らなる透明誘電体膜と、Ｔｉ又はＴｉＮからなる反射膜
とをこの順にて基板上に積層せしめた磁気光学記憶素子
が示されている。こうした光磁気記録媒体、例えば光磁
気ディスクは、記録密度を高くできる上に書換え可能で
あり、また記録又は再生の際に記録媒体とヘッド（レン
ズ）が接触することがないために信頼性が高い等の特長
がある。

光磁気記録媒体への記録再生は次のようにして行われる
。即ち、記録は、レーザー光を磁性膜に照射して局所的
に加熱する事により、磁性膜のキュリ一温度又は補償温
度近傍における保磁力（Ｈｃ）の急激な変化特性を利用
して、磁化の向きを反転させることにより行う。一方、
再生は、記録に比べ弱いパワーのレーザー光を直線偏光
として媒体面に照射すると、その反射光或いは透過光の
偏光面が磁化の向きにより回転するという現象、即ち、
カー効果又はファラデー効果などの磁気光学効果を利用
して行われる。

磁性膜として、多結晶質薄膜を用いる場合は、結晶粒界
から発生する粒界ノイズが大きくて高いＳ／Ｎ比がとれ
ず、また単結晶膜は室温において大面積に製作する事が
困難である。このような欠点を改善するものとして、前
記した希土類全屈−遷移金属の非晶質合金薄膜が有望視
されている。

しかしながら、この希土類金属−遷移金属非晶質合金薄
膜は非常に酸化しやすいという問題を有している。酸化
物の生成により、磁化が失われるため、記録する事もで
きなくなるし、また記録された情報も失われてしまう。

このような欠点を改良する目的で、記録層の両側を保護
層でサンドインチする構造が提案されているが、この保
護層のピンホール部分から磁性層が酸化されてしまうと
いう問題があり、不十分である。即ち、経時的な磁気特
性の劣化、及びビット誤り率の増大を回避できない。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、耐酸化性又は耐食性に優れ、ビット誤
り率の少ない良好な記録特性を示す情報記録媒体を提供
することにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、希土類金属−遷移金属非晶質合金を主
成分とする情報記録層が、これに隣接する層との境界部
分において１０ａｔ％（原子％）以下の酸素を含有して
いる情報記録媒体に係るものである。

ここで、上記の「境界部分」とは、磁性層とこれに隣接
する層との界面から、厚さ１００人までの領域を示す。

ホ、実施例 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図には、光磁気ディスクとして構成された情報記録
媒体１を回転可能に組込んだ光磁気記録装置の要部が示
されている。この記録装置においては、半導体レーザー
等のレーザー光源１１から射出されたレーザー光９が偏
光板１０を通過後にハーフミラ−５を透過し、更にレン
ズ６を介してディスク１の透明基板１２から光磁気記録
層８に入射し、スポットを結ぶ。記録層８からの反射光
３は逆方向へ戻り、ハーフミラ−５で反射され、更にア
ナライザ４（検光子）を通過してフォトディテクタ２に
入射する。コイル７は記録消去用のコイルである。ここ
で、情報の書込み及び読出しを上記の光学系で共通に行
うことができるが、この場合には書込み時のレーザーパ
ワーを読出し時のそれよりも大きくすればよい。

第２図には、媒体１の主要部を拡大して示すが、図中の
１３はトラッキング用の案内溝、１４は記録ビットであ
り、更に記録層８の上下には誘電体膜１５．１６が形成
され、反射膜１７を介して、最上面には有機保護層１８
が形成されている。反射膜、誘電体膜１５．１６は必ず
しも設けることを要しないが、誘電体膜１５．１６は記
録層８の酸化をより有効に防ぐ上で設けることが望まし
い。

記録に際しては、面に垂直な方向に磁化容易軸を有する
光磁気記録層８に対し、レーザー光９によって一様な磁
化極性と逆向きの反転磁区を選択的に形成することによ
って情報を書込む。そして、書込まれた情報を読出すに
は、いわゆるカー（Ｋｅｒｒ）効果と称される磁気光学
効果に基づき、照射されたレーザー光９が磁化の方向に
応じて偏光面が変化する（即ち、反転磁区で偏光面が入
射光に比べて書込み部分′１”ではθに回転し、非書込
み部分″０″では−θに回転する。、）ことを利用し、
その反射光３をフォトディテクタ２で検出することがで
きる。

上記において、光磁気記録層８は従来と同様に、例えば
Ｔｂ−Ｆｅ、Ｇｄ−Ｃｏ、、Ｇｄ−Ｆｅ。

Ｄｙ−Ｆｅ、、ＧｄＴｂＦｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ。

Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等の非晶質合金によってスパッ
タ法や真空蒸着法で形成可能である。

この記録層の材質は一般に、次式で表され、膜面に垂直
な方向に磁化容易軸を有する非晶質合金であるのが望ま
しい。

ＲＥｘＴＭｌ−ｘ （ただし、ＲＥは希土類元素：　Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ等のうち少なくとも１種、ＴＭは鉄族遷移金属：　Ｆ
　ｅ　％　Ｃｏ　、Ｎ　ｉのうち少なくとも１種を表し
、０．１０≦Ｘ≦０．４０とする。Ｘがこの範囲を外れ
ると垂直方向に磁化容易軸を向けることが困難であり、
かつ保磁力も劣化する。Ｘは望ましくは、０．１５≦Ｘ
≦０．３５である。） 誘電体膜１５．１６もＡ１２Ｎ、Ｓ　ｉ　３Ｎ４で形成
してよく、それらの種類も上下で同−又は異なっていて
よく、各々１層以上でもよい。更に、Ａｎ等の反射膜２
７を設けてよい。使用可能な基板用の樹脂としては、ポ
リカーボネート、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン等が挙げら
れる。

この光磁気ディスク１において注目すべき構成は、記録
層８が上記の希土類全屈−遷移金淀非晶質合金からなっ
ていると共に、隣接する誘電体膜１５及び１６との境界
部分における記録ｒ５８側の酸素含有率がｌｏａ　ｔ％
（ａｔｏｍｉｃ％：原子％）以下となっていることであ
る。この「境界部分」とは、両層の界面から厚さ１００
人までの領域である。こうした酸素含有率は、例えば後
述するスパッタリング時に制御することができるが、上
記の如くに１０ａｔ％以下（望ましくは７ａｔ％以下、
更には１〜５ａｔ％）にコントロールすることによって
、上記境界部分での酸素量を少なくしてその記録層中又
は内部への拡散を抑えることができるので、カー回転角
の経時変化を少なくシ（即ち、耐食性を高め）、かつ記
録特性を向上させることができることが判明したのであ
る。

記録層８を製膜するには、第３図に示すスパッタリング
装置を使用することができる。

即ち、第３図には、本発明の試料を作成するスパッタリ
ング装置の構成を例示する。ＦｅＣｏ合金２２、Ｔｂ２
３の各ターゲットはディスク基板１２の直下にて基板１
２に対向配置される。磁性層を製膜する際は、ＦｅＣｏ
とＴｂ両方のターゲット２２．２３へ電力２５を供給し
、同時にスパッタリングを行う事で、回転する基板１２
上で合金化するものである。図中の２４は遮蔽板であり
、スパッタ時は開放する。誘電体膜や反射膜の製膜には
、図示省略したターゲットをスパッタする。

次に、具体的な実施例によって本発明の詳細な説明する
。

第３図に示したスパッタリング装置を用いて、ポリカー
ボネート基板上に、窒化シリコン、ＴｂＦｅＣｏ、窒化
シリコンを順次積層した構造を有する光磁気記録媒体を
スパッタリングにより作製する際、各層を形成する間の
何も堆積していない時間をパラメータとして、各試料を
作成した。

試料番号　　層間の堆積していない時間１６００秒 ２２００秒 ３　　　　　　６０秒 ４　　　　　　０秒 その他のスパッタ条件、スパッタ時間は同じとして、各
層の膜厚は、窒化シリコン膜７００人、ＴｂＦｅＣｏ層
８００人とした。各試料とも、膜形成を行う本スパッタ
の前に、遮蔽板と各ターゲットとの間で十分にプレスパ
ツタを行い、クーゲット表面の酸化物を除去してから、
本スパッタを行った。但し、試料４の作成時には、膜形
成中にも次の層のターゲットのプレスパツタリングを行
いながら、膜形成を行った。

オージェ分光分析により、各試料の膜厚方向の組成分布
を調べた結果を第４図に示す。これより、積層する各層
間の界面で酸素濃度が高まっていることが分かるが、各
試料について磁性層と両室化シリコン膜との各層間界面
部分の酸素濃度は次の如くである。

眉間界面部の酸素濃度 試料１　　　　　　１５ａｔ％ 試料２　　　　　　１０ａｔ％ 試料３　　　　　　　７ａｔ％ 試料４　　　　　　　５ａｔ％ これらの試料を６０℃、８０％ＲＨの恒温恒湿槽に放置
しで、ピットエラーレート（ＢＥＲ）の変化を調べた所
、第５図のように、界面部分の酸素濃度が低い程、ピッ
トエラーレートが急に増え出すまでの時間が長くなって
おり、記録媒体として信頼性が高い。

第６図には、１０００時間経過した時点でのＢＥＲを各
試料毎（即ち、上記界面部の酸素濃度に関して）にプロ
ットしている。この図から、上記酸素濃度が１０ａ　ｔ
％を越えるとＢＥＲが急に上昇することが明らかであり
、本発明に基づいて１０ａｔ％以下に抑えることの優位
性が示されている。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基づいて更に変形が可能である。

例えば、記録層やこの隣接層の材質、形状等は種々変更
してよい。その形成方法も真空蒸着法等の他の方法を採
用することができる。また、本発明は光磁気ディスクに
限らず、他の光学的読み出し方式の媒体にも通用可能で
ある。

へ０発明の作用効果 本発明は上述の如く、記録層において隣接層との境界部
分の酸素含有量を１０ａｔ％以下としているので、耐食
性に優れ、かつ記録特性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は光磁気記録装置の要部概略図、第２図は光磁気
ディスクの一部分の破断斜視図とその一部拡大図、 第３図はスパッタリング装面の概略断面図、第４図（Ａ
）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は光磁気ディスクの各層の
組成を比較して示すグラフ、第５図はビット誤り率の経
時変化を比較して示すグラフ、 第６図は各層間の界面部での（磁性層側の）酸素濃度に
よるビット誤り率の変化を示すグラフである。 なお、図面に示す符号において、 ８・・・・・・・・・光磁気記録層 １２・・・・・・・・・基板 １３・・・・・・・・・案内溝 １４・・・・・・・・・記録ビット １５．１６・・・・・・・・・誘電体膜１７・・・・・
・・・・反射層 ２２．２３・・・・・・・・・ターゲット２４・・・・
・・・・・遮蔽板 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、希土類金属−遷移金属非晶質合金を主成分とする情
   報記録層が、これに隣接する層との境界部分において１
   ０ａｔ％（原子％）以下の酸素を含有している情報記録
   媒体。