KR100236419B1 - 광자기 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저를 이용하여 자화의 방향을 변화시켜 정보를 기록 및 재생하는 광자기 기록매체에 있어서, 낮은 기록 파우어에서도 기록재생특성(CNR)이 우수한 광자기 기록매체의 제조방법에 관한 것으로, 종래의 금속간 화합물 함량이 30~40%인 TbFeCo 대신에 금속간 화합물이 60~100%인 Tb₂₁Fe₇₁Co₈타켓으로 기록막을 형성하여 낮은 기록 파우어에서도 디스크 외경쪽의 CNR이 향상되도록 하였다.

Description

광자기 기록매체

제1도는 종래의 TbFeCo(35원자% 금속간 화합물(Intermetallic Compound) 금속 박막의 광자기 디스크의 단면도이고,

제2도는 본 발명의 방법으로 제조한 TbFeCo(100원자% 금속간 화합물)박막의 기록막을 갖는 광자기 디스크의 단면도이며,

제3도는 종래의 광자기 디스크의 Tb 함량 분포도이고,

제4도는 본 발명의 방법으로 제조한 광자기 디스크의 Tb 함량 분포도이며,

제5도는 종래의 광자기 디스크와 본 발명의 광자기 디스크에 있어서 7mW의 기록 파우어(write power, Pw)에 따른 CNR(carrier to noise ratio) 특성을 나타내는 그래프이고,

제6도는 광자기 디스크 상에서 중심을 통과하는 임의의 직선에 대해 반경을 도시한 것이며,

제7도는 제6도에서의 반경에 대해 금속간 화합물의 함량에 따른 보자력 또는 Tb 함량의 변화를 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 보호막

3 : 종래의 TbFeCo 기록막 4 : 반사막

5 : 본 발명의 TbFeCo 기록막

- ● - : 종래의 광자기 디스크 - ▲ - : 본 발명의 광자기 디스크

A : 금속간 화합물 함량이 작은 (0~40%) 타켓으로 제조한 광자기 디스크의 Tb 함량 또는 보자력 분포

B : 금속간 화합물 함량이 중간인 (40~60%) 타켓으로 제조한 광자기 디스크의 Tb 함량 또는 보자력 분포

C : 금속간 화합물 함량이 많은 (60~100%) 타켓으로 제조한 광자기 디스크의 Tb 함량 또는 보자력 분포

본 발명은 낮은 기록 파우어에서도 기록재생특성(CNR)이 우수한 광자기 기록매체에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 레이저를 이용하여 자화의 방향을 변화시켜 정보를 기록 및 재생하는 광자기 기록매체에 있어서, 금속간 화합물 함량이 60~100%인 Tb_X(Fe_yCo_1-y)_1-x타켓 (0.2 〈 X 〈 0.3,0.7 〈 y 〈 0.8)으로 기록막을 형성함을 특징으로 하는 광자기 기록매체에 관한 것이다.

광자기 기록매체는 최근 정보 문화의 급상승으로 인해 점차 주목의 대상이 되고 있고, 일반적으로 그 구조는 수직 자성을 갖는 박막 재질에 레이저 광을 주사하여 자구(magnetic domain)에 수직 자성의 방향을 전환시킴으로서 정보를 기록하고, 기록한 정보를 편광빔의 회전 효과(Kerr effect)를 이용하여 판독하는 기술이다.

광자기 기록매체에서 뛰어난 효과를 얻기 위해서는

첫째, 정보 저장의 기록 밀도가 높아야 하고, 기록된 정보의 판독시 편광 빔의 회전 효과를 이용하기 위한 수직 자기 이방성이 있어야 하며,

둘째, 기록된 정보의 판독시 출력되는 시그널(Signal)이 커(Kerr) 회전각에 비례하므로 상기 회전각이 커야하고,

셋째, 저출력, 통상적으로 30mW 이하의 출력 다이오드 레이저로 정보를 기록할 수 있도록 낮은, 일반적으로 300℃ 이하의 큐리 온도(T_C)를 함유해야 하며,

넷째, 기록된 자구가 외부 자장에 의해 소거 되지 않도록 보자력(Hc)이 1KOe 이상이어야 하고,

다섯째, 재질의 내산화성, 내식성이 강해 제품의 수명이 길어야 하는 특성을 만족하여야 한다.

현재에는 희토류-천이 금속 박막이 보자력 및 기록 밀도의 향상이 용이하므로 광자기 기록재질로 많이 사용되고 있으며, 희토류-천이 금속 박막의 하기의 단점을 개선하기 위하여 제4의 원소를 첨가한 기록막도 개발이 되고 있다. 즉, 희토류-천이 금속 박막의 경우에는 희토류 원소의 강한 산화성으로 인하여 재질의 자기 및 광자기적 특성이 변하는 문제점이 있으므로 최근에는 Cr등의 제4원소를 첨가하여 내산화성을 해결하였다.

그러나, 무엇보다도 중요한 것은 실제 드라이브에서의 기록 파우어에 대한 기록 재생 특성인 CNR이며, 가능한한 디스크 드라이브에서 출력되는 레이저 파우어에서 CNR이 커야 한다.

고밀도 저장의 한 방법으로 희토류 천이 금속을 기록막으로 하는 광자기 기록매체가 많이 사용되고 있으나, 이는 디스크 드라이브 내에서의 기록 재생시 반경이 커짐에 따라 기록막에서 요구되는 레이저 파우어가 증가하는 단점을 가지고 있어 충분한 기록 재생 특성을 발휘하지 못하는 문제점이 있었다. 일반적으로 종래의 기술로 제조된 광자기 디스크에서는 제3도에 도시한 바와 같이 반경에 따라 균일한 보자력을 가지고 있으므로 디스크가 드라이브에서 일정한 각속도로 회전할 경우 디스크의 반경이 커짐에 따라 최대 CNR을 얻기 위해 기록막에서 요구되는 기록 파우어도 같이 증가하게 되어 기록막이 최대로 낼수 있는 CNR을 얻지 못하게 된다.

그런데, 기록막에서의 보자력은 Tb 함량과 직접적인 관계가 있으며, 이는 타켓의 금속간 화합물(Intermetallic Compound)의 양에 따라 제7도에 도시한 바와 같이 변하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 반경에 따라 Tb 함량(또는 보자력, Hc)을 변화시켜 낮은 파우어에서 CNR이 향상된 광자기 디스크를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 종래의 금속간 화합물의 함량이 30~30%인 TbFeCo 기록막 대신 제7도의 C와 같이 금속간 화합물의 함량이 60~100%인 TbFeCo를 기록막으로 사용하여 낮은 기록 파우어에서도 디스크 외경쪽의 CNR이 향상되도록 하였다.

본 발명을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 TbFeCo를 기록막 성분으로 제조하여 반경에 따라 Tb 함량(또는 보자력, Hc)이 변하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체에 관한 것이다.

먼저, Tb의 함량이 20~30원자%(atomic percent)가 되도록 한 100% 금속간 화합물을 갖는 Tb_x(Fe_yCo_1-y)_1-x타켓 (0.2 〈 x 〈 0.3, 0.7 〈 y 〈 0.8)을 스퍼터링 시스템을 사용하여 기판위에 일정한 두께로 제막하여 본 발명의 기록막을 제2도에서와 같이 제작하였다.

본 발명에서는 기판으로서 유리 또는 PC(Polycarbonate)등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 기판을 사용하였다. 자구의 기록 및 재생은 파장 825nm의 반도체 레이저, 수차(Numerical Aperture) 0.52인 렌즈를 갖고 있는 광 헤드(Head)를 이용하였다.

금속간 화합물 함량이 60~100% 인 TbFeCo의 기록막을 갖는 본 발명에 있어서 가장 중요한 요소로는 디스크의 반경에 따라 보자력은 변하더라도 동심원상에서의 보자력(즉, Tb 함량) 값은 일정해야만 한다.

먼저 스퍼터링 물질을 증착시키기 위한 타켓, 예를 들면 TbFeCo, Si, Al 타켓과 기판을 지지하고 있는 기판 홀더, 하나의 타켓 물질이 증착될 때 다른 타켓의 물질이 증착되는 것을 방지하기 위하여 타켓 사이에 위치하는 스테인 레스재의 실드(shield)로 구성되는 스퍼터링 시스템(sputtering system)을 준비한 다음 첫번째 타켓에 TbFeCo를, 두번째 타켓에 Si를, 마지막으로 세번째 타켓에 Al을 놓고 기판과 타켓 사이를 일정한 간격으로 유지시킨 후, 본 발명의 기록막을 제조하였다. 기록막의 적층 두께는 스퍼터링 시간으로 조절할 수 있으며, 제2도에서 도시된 박막은 TbFeCo를 200Å으로 하여 기록, 재생 특성을 나타낸다.

다음의 실시예는 본 발명의 광자기 기록매체의 제조방법을 좀 더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

[실시예]

3개의 캐소드로 구성된 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템에서 제1번 캐소드에 Tb₂₁Fe₇₁Co₈타켓을, 제2번 캐소드에 Si 타켓을, 제3번 캐소드에 Al 타켓을, 장착하여 통상의 스퍼터링 방법으로 광자기 기록매체를 제조하였다.

금속간 화합물 함량이 100%인 Tb₂₁Fe₇₁Co₈를 조성비로 하고, 기판과 타켓 사이의 거리는 64mm로 일정하게 유지시켰으며, 기록막은 200Å로 제작하였다.

제조된 광자기 디스크의 특성을 알아보기 위하여 커 루프 트레이서(Kerr Loop Tracer)에서 보자력을 측정하여 제4도에 도시하였으며, 제조한 기록막에 기록 파우어 7.0mW, 재생 파우어 1.5mW, 소거 파우어 9.0mW, 외부 인가 자계 3000e, 기록 펄스 간격(pulse width) 60ns의 조건에서 CNR을 측정하고, 종래의 디스크를 동일한 조건으로 기록재생특성(CNR)을 측정하여 그 결과를 하기의 표 1 및 제5도에 그래프로 도시하였다.

[표 1]

즉, 표 1 및 제5도에서 알 수 있듯이 동일한 조건으로 측정하여 얻은 결과를 비교해 보면 반경 45mm와 60mm 영역에서 종래의 광자기 기록매체의 결과보다 약 3~4dB 향상된 결과를 볼 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 방법으로 광자기 기록매체를 제조함으로서 종래의 기록막보다 낮은 기록 파우어 영역에서 디스크 외경쪽의 CNR이 향상된 광자기 디스크를 얻을 수 있었다.

Claims (2)

1. 레이저를 이용하여 자화의 방향을 변화시켜 정보를 기록 및 재생하는 광자기 기록매체에 있어서, 금속간 화합물 함량이 60~100%인 Tb_x(Fe_yCo_1-y)_1-x타켓 (0.2 〈 X 〈 0.3, 0.7 〈 y 〈 0.8)으로 기록막을 형성함을 특징으로 하는 광자기 기록매체.
2. 제1항에 있어서, 디스크의 반경 30mm~60mm의 범위에서 기록막의 보자력이 15KOe~5KOe까지 변화되는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체.