KR890004262B1 - 광자기 디스크 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광자기 디스크

제1도는 본 발명의 일실시예에 관계되는 광자기디스크의 단면도.

제2도는 본 발명의 광자기디스크를 제조하기 위한 장치의 개략도.

제3도는 여러가지 비정질막을 기록층으로 하는 광자기디스크를 70~80%RH내에 방치한 시간과 막반사율 최저비간의 관계를 나타낸 그래프.

제4도는 종래의 Tb~Fe막의 내식성시험후의 박막표면의 금속조직을 나타낸 현미경사진.

제5(a)도~제5(b)도는 Tb-Co막, Tb(Fe₈₀Co₂₀)막, Tb-Fe막을 기록층으로 하는 광자기디스크의 내식성시험후의 표면금속조직을 나타낸 현미경사진.

제6도는 Tb~Co막, Tb(Fe₅₀Co₅₀)막, Tb(Fe₂₀Co₈₀)막을 기록층으로 하는 광자기디스크의 보자력이 1[KOe] 이하가 되는 박막온도와 기록층 조성성분비와의 관계를 나타낸 그래프.

제7도는 Tb~Co막, Gd-Co막, (Gd₈₀Tb₂₀)-Co막을 기록층으로 한 광자기디스크의 기록층 조성성분비와 상온보자력의 관계를 나타낸 그래프.

제8도는 Tb 및 Co2종류의 Tb-Co막을 기록층으로 한 광자기디스크에 있어서 기록층의 박막온도에 대한 보자력 HC가 케르(Kerr)회전각을 얻는 포화된 외부자계 HR 및 HC/HR의 관계를 나타낸 그래프.

제9도는 여러가지 조성의 Tb~Co막을 기록층으로 한 광자기디스크의 박막온도와 보자력과의 관계를 나타낸 그래프.

제10도는 Tb~Co막을 기록층으로 한 광자기디스크의 막두께에 대한 반사율·투과율 및 케르회전각과의 관계를 나타낸 그래프.

제11도는 Tb~Co막, Tb-Fe막, Tb-Fe-Co막을 기록층으로 한 광자기디스크의 박막온도와 규격화된 케르회전각과의 관계를 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판 12 : 제1간섭층

14 : 기록층 16 : 제2간섭층

18 : 광반사층 20 : 보호층

30 : 스퍼터링실 32, 34 : 마그네트론 스퍼터링건

36, 38 : 셔터 40, 42 : DC전원

44 : RF전원 46 : 배기부

48 : 질량유량계 50 : 압력조정기

52 : 가스저장통

본 발명은 기판면에 자화되기 쉬운 수직방향 축을 갖고 있는 회토류-천이금속으로 된 비정질합금박막을 기록층으로 하고 있는 재기록 가능형 광자기디스크(rewritable magneto-optical disc)에 관한 것이다.

회토류-천이금속으로 된 비정질합금박막(이하 RETM이라 칭함)은, (1) 값싼 기판상에다 공업적으로 쉽게 응용할 수 있는 막성장법인, 예컨데 스퍼터링법과 진공증착법으로 수직자화막을 형성시킬 수 있고, (2) 시스템적으로 유리한 반도체레이저로부터의 약한 광빔조사로도 기록과 소거를 할 수 있으며, (3) 비정질이기 때문에 기록용 레이저빔의 촛점형태와 동일형태가 되어 입자경계로 인한 잡음현상이 일어나지 않게된 기록비트를 형성할 수 있다는 잇점들이 있기 때문에, 재기록 가능형의 광자기디스크의 기록층재료로서 그 실용화가 가장 유망시 되고 있어서 세계각처에서 개발이 시도되고 있다.

그런데 상기와 같은 (1)~(3)의 특징은 회토류원소(RE)로서 Gd, Tb, Dy, Ho를 사용하는 한편 천이금속원소(TM)로서는 Fe, Co를 사용한 RE-TM막이 일반적으로 갖고 있는 특징들인 것이다. 그러나 구체적인 메모리 특성은 RE와 TM의 조합에 따라 크게 달라지게 되는바, 이들 가운데 회토류 원소로서 Dy, Ho를 주성분으로하는 RE-TM막은 재생신호에 기여하는 케르회전각이 불충분하여 광자기디스크의 기록층으로서 실용적 우위성이 낮기 때문에 본 발명에서는 회토류 원소로서 Gd와 Tb를 사용하고 천이금속원소로서는 Fe, Co를 사용하고 있는 것에 대해서만 설명하기로 한다.

지금까지의 재기록 가능형 광자기디스크에서의 기록층으로 개발되어져 있는 RE-TM막재료로서는 Gd-Co와 Gd-Tb-Co(Gd-Tb중 Tb가 점하는 조성성분비가 30원자 %이하), Tb-Fe, Tb-Fe-Co(Fe-Co중 Co가 점하는 조성성분비가 15원자 %이하) 및 Gd-Tb-Fe등이 있다.

그러나 상기와 같은 재료들을 사용할 결우 다음과 같은 문제점이 있는 바, 즉 예컨데 Tb-Fe, Tb-Fe-Co, Gb-Tb-Fe등은 그 큐리온도가 150℃~250℃정도일때는 기록과 소거의 특성이 매우 유리하지만, Fe가 주성분으로 되어있기 때문에 메모리로서 기본적으로 중요한 요소인 보존기능 기간이 짧아지게 된다. 따라서 Fe를 천이금속원소의 주성분으로 하고 있는 재료를 기록층으로 사용한 광자기디스크에 있어서는, Fe의 산화를 방지하여 실용상 충분한 메모리 수명을 실현하기 위해서 기록층의 기판면측과 반대측의 면에다 보호층으로서 산화방지막을 형성시켜 놓은 것이 가능하나 이는 아래에서 설명하는 바와같이 디스크를 제조하는 공정이 복잡해지게 된다. 즉 RE-TM막이 갖고 있는 잇점중의 하나가 이히 설명하는 바와같이 스퍼터링법이나 진공증착법이라고 하는 공업적으로 쉽게 응용할 수 있는 수단으로 RE-TM막을 형성시킬 수 있다는 좀인데, 상기한 장점을 살리기 위해서는 RE-TM막을 형성시킨 다음 산화방지막을 형성시킬 경우에도 스퍼터링법이나 진공증착법과 같은 건식법을 사용하여야 하고, 또 RE-TM막의 결정화를 방지하기 위해서는 기판온도를 RE-TM막의 결정화온도보다 낮은 온도가 되도록 억제하면서 산화방지막을 형성하여야 한다.

그러나 기판을 저온으로 유지한 상태에서 스퍼터링법이나 진공증착법으로 핀홀이 없는 양질의 산화방지막을 형성시키기란 매우 곤란하고 이때문에 부득이 습식법을 적용하지 않으면 안된다. 그러나 이때에는 몰드(mold)재료를 형성시켜야만 하게되어 산화방지막 형성과정이 복잡하게 되는 단점이 있다.

한편 상기한 바와같은 산화방지막의 형성은 디스크의 비용상승을 가져오는 원인이 됨과 더불어 실용상 꼭 필요로 하는 광헤드가이드를 위한 트랙킹용 안내구를 용이하게 형성시킴 수 있는 예컨데 아크릴이나 폴리카보네이트로된 투명수지재료를 기판으로 사용할 경우, 수지재료는 외기를 투과하기 용이할 뿐만아니라 온기를 포함하기 쉽기때문에 기록층에 Fe가 함유되어 있게되면 기판을 투과하게되는 외기에 의한 Fe의 산화가 문제된다. 이와같은 산화를 방지하기 위해서는 기판과 RE-TM막 사이에다 산화방지막을 형성시켜 놓는다면 산화를 방지할 수 있기는 하나, 이런 경우 기판에 입사된 기록재생용 광빔이 RE-TM막에 도달되도록 하기 위해서는 기판과 RE-TM막 사이에다 광학적 기능을 갖는 산화방지막 밖에는 형성시킬 수 없으므로, Fe를 주성분으로 하는 RE-TM막믈 기록층으로 하는 광자기디스크에서는 여러가지 곤란한 문제점을 갖게되는 것이다. 이러한 문제점들은 다음에 설명한 본 발명자가 실험한 실험결과로서도 명확히 증명될 수가 있다. 그런데 Gd-Co막이나 Gd-Tb-Co막은 천이금속원소로 Fe를 사용하고 있지 않기때문에 저온스퍼터링법에 따라 형성되어진 산화방지막에 의해 어느정도 실용상의 수명은 달성시킬 수 있는 반면, 진공증착법으로는 수직자화된 기록층을 얻을 수 없을뿐만 아니라 기판상에의 열부하가 과대하게 되는 바이어스·스퍼터링법이 아니면 수직자화막을 얻을 수 없게되므로 실용상 유리한 수지기판을 이용하고자 할 경우 기판에의 열부화가 문제시 된다. 또 이들 RE-TM막이 본래적으로 갖고 있는 상온근방에서의 보자력(保磁力)의 크기가 보상조성부근의 극히 한정된 조성범위 이외에서는 기록비트를 안정되게 유지시키기에는 충분치 못하므로 따라서 큰 면적의 기판에 특성이 균일한 기록층을 형성시키기가 곤란한 문제점이 야기된다.

상기한 바와같이 종래의 재기록 가능형 광자기디스크의 기록층으로 개발되어지고 있는 RE-TM막은 ① 장기보존성 ② 수지가판에서 사용 가능서 ③ 큰 면적의 기판상에 특성이 균일한 기록층을 형성시킬 수 있어야 한다고하는 요구를 동시에 만족시키기가 어려워 그 어느것도 모두 실제로 쓰여지기에는 큰 문제점을 안고 있다.

상술한 바와같은 종래의 RE-TM막이 갖고 있는 문제점들을 해결하기 위해 천이금속원소로서는 내산화성이 우수한 Co를 사용하고 회토류원소로서는 Tb를 사용한 Tb-Co막을 제안하기에 이르렀는 바, 여기서의 RE-TM막은 기판의 열부하가 적은 부바이어스 스퍼터링법이나 진공증착법으로 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라 상온근방에서의 보자력이 충분히 큰 수직자화막을 형성할 수가 있다.(1984년 11월 발표된 제8회 일본응용자기학회 학술 경연요지집 14a B-11 보고논문 참조).

그러나 상기 보고에서는 Tb-Co막의 조성성분비라던가 막의 두께, 광디스크의 최적 구조등에 관한 상세한 검토는 되어져 있지 않다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해서 발명한 것으로, 내산화성이 우수해서 수명이 길뿐만 아니라 그 특성이 양호한 광자기디스크를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광자기디스크는 기판과 ; 상기 기판상에 형성되면서 회토류 금속 원소로서 그 조성비율이 21~30원자 %인 Tb와, 천이금속원소로서는 Co로 조성되어져 있는 회토류 천이금속 비결정질로되어 기판면에 대해서 수직방향으로 자화가 용이한 축을 갖게 되는 기록층 및 : 상기 기록층상에 형성되어 기록층을 보호하기 위한 보호층으로 구성되어져 있다.

상기한 바와같은 본 발명에 의하면, 기록층을 구성하고 있는 Tb-Co막이 천이금속 원소로서 내산화성이 우수한 Co를 함유하고 있기 때문에 Fe등을 사용하고 있는 것에 비해서 수명이 현저하게 길어짐과 더불어 Tb-Co막에 있어서는 천이금속원소에 Co를 사용하고 있는 다른 RE-TM막인 예컨데 Gd-Co막과 달리 기판에 열부하가 작은 무바이어스 스퍼터링법이나 진공증착법을 가지고 용이하게 수직자화를 형성할 수가 있게된다. 따라서, Tb-Co막을 사용하게 되면 여러가지 면에서 실용적인 면에서 유리한 수지기판을 기판으로서 널리 이용할 수 있게 되고, 더구나 Tb의 대단히 넓은 범위의 조성성분비도 충분한 보자력을 갖게되는 수직자화막이 얻어질 수 있기 때문에 실제로 사용되는 면적이 큰 기판상에 균일한 기록층막을 용이하게 형성시킬 수 있게되는 것이다. 또 본 발명에 있어서는 이와같은 Tb-Co막이 갖고 있는 본질적인 특징에 추가하여 Tb의 조성성분비를 상술한 범위내에서 선택할 수 있음에 따라 저전원광빔의 조사와 비교적 낮은 보자자계의 인가로도 광빔의 촛점크기와 같은 기록비트를 안정되게 형성시킬 수 있게되는 것이다. 즉 본 발명이 광자기디스크는 기록의 안정성 및 기록감도가 높은 우수한 동작특성을 구비하고 있는 것이다.

이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 관계되는 광자기디스크의 일실시예를 도시해 놓은 것으로서, 여기서 기판(10)은 광학적 비트를 안내하기 위한 트랙킹용 안내구를 갖고 있는 예컨데 아크릴판으로 이루어진 수지기판이다.

상기 기판(10)상에는 제1의 간섭층(12)이 형성되어있고, 이 간습층(12)상에 기록층(14)으로서 비정질 Tb-Co막이 형성되어져 있는데 이 Tb-Co막은 기판(10)에 대하여 수직방향으로 쉽게 자화되는 축을 갖고 있다.

또 상기 기록층(14)상에는 제2간섭층(16)과 광반사층(18) 차례로 형성되어져 있는데, 이를 제2간섭층(16)및 광반사층(18)은 기록층(14)에 대한 보호층(20)을 구성하게 된다.

한편 상기 제1 및 제2간섭층(12)(16)은 예컨데 Si₃N₄의 스퍼터링막으로 이루어지는 한편 광반사층(18)은 A1증 착막으로 이루어진다. 이어 상기 광자기디스크의 Tb-Co형성공정을 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제2도에 도시되어져 있는 장치는 본 발명의 Tb-Co수직자화막을 형성시키는 장치로서, 스퍼터링실(30)의 바닥에는 Tb표적체가 수납되어져 있는 마그네트론 스퍼터링건(32)과 Co표적체가 수납되어져 있는 마그네트론 스퍼터링건(34)이 설치되고, 상기 마그네트론건(32)상에는 셔터(36)가 설치되며, 상기 마그네트론 스퍼터링(34)상에도 셔터(38)가 설치되고, 상기 스퍼터링실(30)의 상부에는 기판(10)이 설치된다. 또한 상기 마그네트론 건(32)은 DC전원 (40)에 연결되고, 상기 마그네트론 건(34)은 DC전원(42)에 연결되며, 상기 기판(10)은 RF전원(44)에 용량결합되고, 스퍼터링실(30)은 저온펌프를 구부한 배기부(40)에 접속된다.

그리고 상기 스퍼터링실(30)은 질량유량계(48)와 압력조정기(50)를 매개하여 순도 99.99955% 이상의 Ar가스가 격납되어 있는 가스저장품(52)에 접속되는 구조로 되어있다.

상기한 바와같은 장치를 이용하여 본 발명에 관계되는 Tb-Co막이 형성되는 공정을 제2도를 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 스퍼터링실(30) 내부를 배기장치(46)로 1.33×10^-3Pa(1×10^-5torr)까지 배기시킨 다음 질량 유량계(48)와 압축조정기(50)를 조정하여 가스저장통(52)내의 Ar가스를 70sec,m의 유량으로 스퍼터링실(30)내에 주입하고, 이어 배기가스(46)내의 밸브를 조정하여 스퍼터링실(30)내의 가스압력을 0.665Pa85m torr)이 되도록 유지시킨 다음 셔터(36)(38)를 닫은상태에서 마그네트론 스퍼터링건(32)(34)에 각각 DC전원(40)(42)으로 전원을 공급하여 Tb,Co표적체면상에다 마그네트론 방전을 발생시킨다. 입력전원은 Tb표적체에 0.4V로, Co표적체에는 1.4V가 되도록 설정시켜 놓는데 이 입력전원에서 5분간 스퍼터링을 행하여 Tb 및 Co표적체위면을 깨끗하게 한 다음, 셔터(36)(38)를 동시에 열고, 기판(10)을 회전시켜 기판(10)상에다 Tb-Co막을 3분간 형성시킨다. 이때 기판(10)의 회전속도는 Tb스퍼터링 입자와 Co스퍼터링 입자가 기판(10)상에서 충분히 혼합되어지도록 60rpm으로 한다. 이때 기판(10)은 접지전위로 유지하고 있도록 하였다.

상기와 같은 마그네트론 스퍼터링법에 대해서는 보썬(Vossen)에 의해 공개된 Thin Film Processes"Academic Press 1978에 그 개요가 게재되어져 있다.

여기서 Tb-Co막이 형성될 때의 기판(10)의 전위는 접지전위에 비해서 0~150(V)가 되면 좋고, 또 마그네트론 스퍼터링을할 때의 스퍼터링가스는 분압비가 96% 이상되는 희소가스를 함유하고, 그 압력이 10[mtorr]이하가 되면좋다.

이상과 같이 제조된 Tb-Co막을 갖는 광자기디스크의 유용성을 조사하기 위해 다음과 같은 실험을 실시하였는바, 그 결과는 다음 실혐예들과 같다.

[실험예 1]

본 실험예에서는 여러가지 RE-TM막 재료자체의 내산화성의 평가를 목적으로 향한 실험결과에 대해서 설명한다. 특히 RE-TM막중에서는 천이금속원소로서 Co를 주성분으로 한 것이, Fe를주성분으로 하고 있는 것에 비해 내산화성이 우수하다는 정성적인 보고는 "쿠사노"(淺野)등에 의해 "Tb-Fe, Tb-Co계 비정질박막이 내식성"이라는 제목으로 1984는 춘계응용 연합강연에 고집 29D-J2 P345에 발표되어져 있다. 따라서 발명자는 천이금속으로서 Fe 나 Fe₈₀-Co₂₀, Fe₅₀-Co₅₀및 Co(첨자는 천이금속중에서 점하고 있는 Fe 또는 Co원자비)를 이용한 Tb-Fe-Co수직자화막과, (Gd₈₀-Tb₂₀)-Co수직자화막에 대해 정량적인 수명을 평가함과 더불어 다음에는 Tb-Fe나 Tb-(Fe₈₀Co₂₀) 및 Tb-Co막상에 스퍼터링법으로 산화방지층을 설치한 기록매체에 대해서도 수명을 평하였는 바, 이하 상기한 것에 대해 상세히 설명한다.

일변이 5㎝인 각형으로 구 두께가 1.5㎜인 유리기판에다 각각 1000Å의 RE-TM막을 스퍼터링법으로 형성시킨 샘플을 온도 70℃와 상대습도 85%RH(Relative Humidity)가 유지되고 있는 항온항습조내에 넣고서 수시로 항온항습조로부터 샘플을 꺼내어 ㎜의 파장에 대한 경사반사율(A1증 착막에 대한 상대값)을 캐리 17을 이용하여 측정하는바, 제3도는 그 수평평가 결과를 나타낸 그래프이다.

한편 RE-TM막을 기록층으로 하는 광자기 기록매체에 있어서는 반사광을 이용하여 기록을 재생하기 때문에 광반사율은 중요한 수치가 되는 것이고 막성장후, 장기간에 걸쳐 반사율의 변화가 적게되는 RE-TM막만이 실용상의 수명을 갖는다고 간주할 수 있는 것이다.

상기 제3도에 나타낸 바와같이 본 발명에 관한 Tb-Co막이 수명을 평가해본 RE-TM막중에서 광반사율의 저하가 가장 낮고 다음에는 (Gd₈₀Tb₂₀)-Co막 및 Tb-(Fe₅₀Co₅₀)막이 그 다음이며, Tb-(Fe₈₀Co₂₀)막 및 Tb-Fe막은 광반사율 저하가 현저하게 나타났다. 이들 가운데 Tb-(Fe₈₀Co₂₀)막과 Tb-Fe막에 대해서는 그들을 각각 70℃~80%RH의 분위기내에서 40시간과 10시간 동안 방치해 두니까 부식부가 막면에 일목요연하게 나타나서 1000Å의 막두께 방향에 걸쳐 기판면 측에 까지 산화가 진행된 것을 알 수 있었다.

제4도는 70℃의 온도와 85%RH 분위기에 10분간동안 방치해 놓은 후의 Tb-Fe막 표면의 금속조직을 나타내고있는 사진인데, 이 사진에서 나무가지 모양으로 검게 변화된 부분은 오거(Auger)전자분광법으로 분석해본 결과, 막두께모양 전역에 걸쳐 산화되어져 있다는 것을 알 수 있었다.

이와같이 제3도에서의 본 발명에 관한 Tb-Co막과, 천이금속원소중에서 점하는 Co의 조성성분비가 50원자 %인 Tb-Fe-Co막 및 Gb-Tb-Co막의 수명의 Fe계의 막에 비하여 훨씬 길다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또 제5(a)도~제5(c)도의 사진은 한변길이가 5㎝이고, 두께가 1.5㎜인 4각 유리기판상에 각각 1000Å의 Tb-Co막 과 Tb(Fe₈₀Co₂₀)막 및 Tb-Fe막을 스퍼터링법에 의해 성장시킨 다음, 이를 위에다 1000Å의 Si₃N₄산화방지막을 스퍼터링법으로 덧씌운 샘플을 온도 70℃와 습도 85%RH 조건을 갖는 항온항습조 중에다 100시간 방치한 후의 각 샘플표면에 금속조직을 찍은 것으로서, 그중 제5A도는 Tb-Co막, 제5B도는 Tb-(Fe₈₀Co₂₀)막, 제5C도가 Tb-Fe막에 대한 것이다. 여기서 보면 Tb-Co막을 사용한 샘플에서는 아무런 변질도 일어나지않고 있음을 볼수 있는데 대하여, Tb-(Fe₈₀Co₂₀)막 및 Tb-Fe막을 사용한 샘플에서는 Si₃N₄덧씌움막이 불충분하게 부착된 가장자리(edge)부에서 막의 산화가 현저히 진행되고 있음을 확연하게 알 수가 있다. 따라서 Fe를 천이금속원소의 주성분으로 하고 있는 RE-TM막을 사용하여 면적이 큰 기판상에다 수명이 긴 기록층을 실현시키기 위해서는 핀홀이 없는 강고한 산화방지막을 형성시켜 놓아야만 한다는 것을 알 수가 있었다. 또 기판면쪽에서부터 기록·재생용 광빔을 입사하는 한련, 기판으로서 수지재료를 사용해야 한다는 실용면에서 바람직한 광디스크를 제조해야할 경우에는 Fe를 사용한 RE-TM막과 기판사이에 광학적 특성이 양호하고 핀홀이 없는 강고한 산화장비충을 개재시켜 놓아야만 하는데, 이는 실제상 그 실현이 곤란한 일인 것이다.

[실험예 2]

본 실시예에서는 상기한 실험예 1에서 RE-TM막과 관련하여 실용적인 수명을 달성할 수 있다는 결론이 얻어진 Tb-Co막과 Tb-(Fe<₅₀Co>₅₀)막에 대해서 다루고 이어 수명이외의 관점에서 본 본 발명에 관계되는 Tb-Co막이 Tb-(Fe<₅₀Co>₅₀)막에 대해 그 특성의 우수성을 밝혀 보기로 한다.

제6도에서 사용하고 있는 샘플은 산화막이 부착된 기판상에 각각 두께가 1000Å인 Tb-Co과 Tb-(Fe₅Co₅₀)및 Tb(Fe₂₀Co₈₀)막을 스퍼터링법으로 형성시킨 다음 Si₃N₅산화방지막을 보호충으로 스퍼터링법으로 도포시킨 샘플이다. 이 샘플을 발생최대 자계강도가 10[KOe](1[Oe]=(A/4π)×10³A/m)인 전자석중에서 350℃까지 가열할 수 있는 샘플 호울더에다 잡혀진 상태에 설치해 놓고 He-Ne레이저로 부터의 레이저빔을 편광자 글랜-톰슨 플래즘(Glan-Thompson Prism)를 가지고 직선편광으로 만들어 샘플막쪽으로 샘플에다 조사하여 반사광의 케르히스테리시스곡선(글랜-톰슨플래즘을 사용)을 가지고 측정하여 상기 가지 종류의 RE-TM막의 보자력이 [KOe]이하로 되는 막온도를 상기 결과로부터 도출하여 제6도에다 도표로 도시해 놓았다. 반도체레이저에 의한 기록소거를 고감도로 실현시키기 위해서는 RE-TM막의 보자력크기를 작은 기록 소거영 보조자석으로 수 100℃에서 공급할 수 있는 100[Oe]이하로 되어야 할 필요가 있는데, 이는 예컨데 보자력이 1[KOe]이하로 저하되는 막온도는 기록감도의 하나의 표준이 되고, 또 온도가 낮을수록 양호해 진다고 간주할 수가 있다. 제6도에서 밝혀지듯 이 같이 Tb-(Fe₅₀Co₅₀)와 Tb-(Fe₂₀Co₈₀)은 본 발명에 관한 Tb-Co막과 비교하여 기록 소거온도가 높아서 Tb-Co막의 유용성이 명백해지게 된다.

또 2원합금과 3원합금에는 3원합금쪽이 제조하기가 어렵다고 하는 점으로 보아도 RE-TM막에서 천이금속원소로서 Co를 사용하고 있는 본 발명에 관한 Tb-Co막이 유리한 것이다.

[실험예 3]

본 실험예에서는 천이금속으로서 CO를 사용하고 있는 수종의 RE-TM막에 대한 특성을 비교하였는바, 실험하였던 RE-TM막은 본 발명에 관한 Tb-Co막과 종래기술에 관한 Gd-Co막 및 (Gd₈₀Tb₂₀)-Co막이었는데, 실험결과는 본 발명에 관한 Tb-Co막의 우위성이 밝혀졌다. 본 실험에서는 Si기판상에 각각 1000Å의 Tb-Co막과 Gd-Co막 및 (Gd₈₀Tb₂₀)-Co막을 스퍼터링법으로 성장시킨 샘플을 사용하였다. 그리고 이들 샘플을 ICP(발광분광법(Inductively Coupled Argon Plasma Em-ission Spectoroscoy Measurement)를 써서 그 조성을 분석한 결과와 샘플들의 상온에서의 키르히스테리 곡선 측정결과로부터 도출한 상온보자력 Hc과의 관계를 제7의 그래프로 도시해 놓았다. 단, Tb-Co막은 무바이어스 스퍼터링법으로 제작하는 하는 한편, Gd-Co막과 (Gd₈₀Tb₂₀)-Co막은 무바이어스 스퍼터링법을 가지고는 수직자화막을 형성시키기가 곤란하기 때문에 기판에다 -150V의 바이어스를 인가하는 바이어스 스퍼터링법으로 형성시켰다.

RE-TM막의 상온에서의 보자력의 크기는 미소비트의 안정성때문에 수 [KOe] 이상이 되는 큰 값을 갖도록 해야한다. 제17도에서 알 수 있는 바와같이 Tb-Co를 사용하게 되면 Tb의 폭넓은 조성성분비 영역인 13~30원자 %에 걸쳐 2[Koe]이상의 보자력을 갖는 수직자화막을 얻을 수 있게 된다. 그러나 이에 대하여 (Gd₈₀Tb₂₀)-Co을 사용하면 (Gd₈₀Tb₂₀)의 조성성분비가 약 23.5원자 %의 보상조성(Compenstion Composition)을 중심으로 ±1.5원자 %과는 좁은 조성영역에서만 2[KOe]이상의 보자력을 갖는 수직자화막을 얻을 수 가 있게 된다. 또 GdCo를 사용하는 경우에는 Gd의 조성성분비가 약 25원자 %의 보상조성을 벗어나게 되면 실용면에서 불충분한 보자력밖에 갖게할 수 없다는 것을 알수 있었다.

따라서 종래와 같은 Gd-Co막과(Gd₈₀Tb₂₀)-Co막으로서는 미소기록 비트가 안정되게 존재할 수 있게되는 회토류원소의 조성성분비의 허용영역이 대단히 좁아지게 된다. 따라서 큰 면적에 조성을 균일하게 하기위한 조성을 엄격히 제어해야만 한다는 문제점이 있었다.

또 Gd-Co막과 (GdTb)-Co(RE중에서 점하고 있는 의 조성성분비가 3원자 %이하)에 대한 기타의 문제로서, 상기한 바와같이 바이어스 스퍼터링법(기판바이어스 전압은 -100~200V가 통상적이다)을 적용하지 않으면 수직자화막을 얻기가 어렵게 된다는 문제점이 있게된다.

따라서 광자기디스크로서 비용적인 면과 트랙킹용 안내구를 형성시키기가 쉽다는 점에서 유리한 예컨데 아크릴수지기판을 사용했을 경우 바이어스 스퍼터링에 따른 막형성공정중에서 인가되어지는 열부하에 기판이 견뎌내지 못하게 된다.

상기한 문제점들과 2원합금이 3원합금에 비하여 용이하게 제작할 수 있다는 점을 고려한다면, RE-TM막에서의 회토류원소로서는 본 발명과 같이 Tb를 사용하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 실험예 1,2,3에 있어서, 본 발명에 관한 Tb-Co막과 종래부터 개발되어져 오고 있는 RE-TM막과의 비교실험 결과에 대하여 상세히 설명하자면, 결론적으로 본 발명의 Tb-Co막은 (1) 천이금속원자로서 Fe를 주성분으로하고 있는 RE-TM막을 갖는 광자기디스크에서의 문제점인 메모리의 수명이 짧다는 점을 해결하였고

(2) 천이금속원자로서 Co를 주성분으로 하면서 Co이외에 Fe를 천이금속원소로서 함유하고 있는 Tb-Fe-Co막을 기록층으로 하는 광자기디스크에 비하여 감도가 높으며 (3) 천이금속원소에 Co를 사용하고 있는 종래의 RE-TM막인 Gd-Co막이나 Gd-Co-Tb-막을 기록층으로 하고 있는 광자기디스크가 갖고 있는 큰 면적에 걸쳐 조성의 균일화가 곤란하다는 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 무바이어스 스퍼터링법으로 막을 성장시킬 수 있게되므로서 광자기디스크의 기판재료로서 가격면에서 유리한 수지재료를 사용할 수 있게 된다는 이점도 가지고 있다.

그런데 이하의 실험예에 있어서는 Tb-Co막을 기록층으로 하는 광디스크에 초점을 맞추면서 특히 기록층의 조성과 막의 두께 및 디스크제조의 최적화에 대해 발명자들이 행한 실험결과에 관해 상세히 설명하기로 한다.

[실험예 4]

Tb의 조성성분이 약 21원자 %의 보상조성보다 많은 Tb-Co막(이하 Tb리취(rich)막이라 칭함)과 적은 Tb-Co막(이하 Co리취막이라 칭함)을 각각 1000Å의 두께로 산화막이 부착된 Si기판상에다 스퍼터링법으로 형성시키고, 그 위에 Si₃N₄산화방지막을 1000Å두께로 스퍼터링법으로 도포시킨 샘플을 만들었다.

제8도는 케르히스테리시스곡선의 막온도특성 측정결과로부터 도출된 보자력과 막온도와의 관계를 나타낸 그래프이다. 단 여기에 케르히스테리시스곡선의 측정법은 실험예 2에서 행한 것과 동일하다. 제8도에는 각막온도에서의 케르히스테리시스곡선의 개략도도 함께 도시해 놓았다. 제8도에 도시되어져 있는 바와같이, Tb리취막인 경우에는 막온도가 300℃이상으로 증가하더라도 곡선은 양호한 각형태를 갖는다. 또한 외부인가자계 H(=Hc)(케르히스테리시스곡선의 횡축)에 비하여 자화반전이 급격히 일어나게 된다.

이에 대하여 Co리취막인 경우에는 막온도가 100℃ 이상의 영역에서 곡선의 각형태가 나빠지게 되고, 외부인가자계에 대해서 자화반전이 완만하게 일어날 뿐만 아니라 200℃이상의 영역에서는 수직이방성을 잃게된다. 이와같은 현상을 보다 명백하게 하기위해 제8도에서는 케르히스테리시스곡선에서의 케르회전각(θK)이 0으로 되는 점에서의 외부자계를 보자력 Hc로하고, 또 케르회전각(θK)이 포화상태에 도달하기에 필요로 하는 외부자계를 HR로 하였다. 이에 Tb리취막에서는 이상적으로 HC≒HR로 되어져 있는데 반하여 Co리취막에서는 온도가 상승함에 따라 현저하게 HC<HR로 되어져 있어서 자화반전기구에 불안전성이 있다는 것을 이해할 수 있었다.

제9도는 조성을 여러가지로 변화시킨 Tb리취막의 보자력 HC(≒HR)과 막온도와의 관계를 도시해 놓은 그래프로서, 여기서는 Tb조성성분의 증가에 따라 HC

1[KOe]로 되는 막온도가 상승한다는 것을 알 수 없었다는 즉 Tb의 조성성분비가 커질수록 기록감도가 나빠지게 된다는 것을 알 수 있었다.

지금까지는 정적평가에 대한 실험이었으나, 다음에는 동적특성을 조사하기 위해 직경이 200㎜이고, 두께가 1.5㎜인 아크릴기판에다 여러가지 조성으로 된 Tb-Co막을 구체적으로는 Tb-Co막에서 점하고 있는 Tb의 조성성분비 x를 각각 15원자 %와 17원자 %, 19원자 %, 21원자 %, 23원자 %, 25원자 %, 27원자 %, 29원자 % 및 31원자 %로 한 9가지 종류의 Tb_XC_O100-X막을 모두 그 두께를 1000Å가 되도록 스퍼터링법으로 형성시키고, 그위에 Si₃N₄산화방지막을 스퍼터링법으로 도포한 다음, 이들 광자기디스크를 광원으로서 파장이 830㎜인 반도체레이저를 갖추고 있는 디스크평가장치에다 설치해 놓고, 막표면상의 레이저전력을 3mw~5mw으로 하고 기록소거용 보조자계의 막표면에서의 세기를 300~900[Oe], 디스크의 회전속도를 4m/sec하여 기록주파수를 1MHZ, 레이저빔 촛점크기를 약 1.5㎛ø로 한 조건에서 기록비트의 형성을 시험하고, 비트형성후에는 비트상의 편광현미경을 가지고 관찰하였다.

그 결과 x=15원자 %와 17원자 % 및 19원자 %인 3종류의 디스크에 대해서는 레이저빔의 촛대크기에 비해서 평균치보다 클 뿐만아니라 비트주변형상이 뭉그러진 자화반전비트가 흐트러져 배열되어져 있음이 관측되었다. 레이저빔이 조사되었음에도 불구하고 반전되지 않은 부분도 존재하였다. 따라서 Co리취막에서는 양호한 자화반전비트가 없다는 것이 이 동적평가에 의해 판명되었다. 한편 X=23원자 %와 25원자 %, 27원자 % 및 29원자 %인 4종류의 디스크에 대해서는 레이저의 촛점크기와 거의 같은 원형형상의 자화반전비트가 안정되게 배열되어 있음이 관찰되었는 바, 이를 4종류중에서는 X=23원자 %로 된 박의 비트형상이 가장 레이저빔의 촛점크기에 가까워갔고(촛점크기보다 조금 작음), X의 증가에 따라서 자화반전비트가 작아지게되는 경향을 나타내었다. 따라서 X의 증가에 따라 기록감도가 나빠지게 된다는 것이 동적평가에 따라 판명되었다. 따라서 x의 증가에 따라 기록감도가 나빠지게 된다는 것이 동적평가에 따라 판명되었다.

그런데 x=21원자 %인 디스크에 대해서는 상온에서의 보자력이 발명자가 사용한 자기부착장치로 발생시킬 수 있는 최대저장≒12[KOe]보다 크기 때문에 자기부착이 불가능하였다. 그러나 잔존하는 미로형상으로된 자기 구역패턴상에 기록비트를 형성한 결가 비트의 상은 양호하였다. 자기부착장치의 발생자장만 충분하다면 실용에 적합하다는 것이 판명되었다.

나머지 x=31원자 %인 디스크에 대해서는 레이저전력 5mw이고 기록용자계가 900[Oe]인 조건에서도 비트의 형성은 곤란하였다. 즉 상기 x=31원자 %인 디스크는 기록임계치가 지나치게 높아서 실용적이지 못하다는 것을 알 수 있었다.

이상 실험예 4의 결과로부터 반도체레이저로부터의 저전력레이저빔의 조사와 수 100[Oe]의 보조자계를 인가시킴으로서 자와반전비트를 형성하기 위해서는 Tb-Co막내에ㅐ서는 점하는 Tb의 조성비가 21~30원자 %와 범위로 해야만 한다는 것을 알 수 있다.

[실험예 5]

Tb의 조성비가 21~30원자 %범위에 있다하여도 Tb-Co막의 두께가 1000Å인 경우에는 기록비트의 크기가 기록용 레이저빔의 촛점크기보다도 작다는 것에 대해서 실험예 4에서 설명한바와같다. 따라서 재생용 레이저빔 촛점도 기록용 레이저빔의 촛점크기와 같게 되는 것이 통상적이므로 기록비트의 크기가 작으면 재생시의 C/N(Carrier to Noise Ratio)를 저하시키게 된다. 그래서 본 발명자는 빔크기와 비트크기가 같아지게 할 목적으로 Tb_XCo_100-X막(21원자 %

x

30원자 %)의 막두께를 얇게해서 기록용 레이저빔이 조사되어지는 기록막의 촛점온도를 높히는 것을 시도하였다.

기록시험에 앞서 발명자들이 시행한 기초실험결과에 대해서 미리 설명해 두기로 한다.

X=25원자 %로 조성된 Tb_XCo_100-X막을 유리기판상에 각각 50Å와 100Å, 200Å, 300Å, 500Å, 800Å두께가 되도록 스퍼터링법으로 형성시켜 놓고 각 샘플의 기판면쪽으로 부터의 반사율과 투과율 및 상온에서의 케르회전각의 크기와 막두께와의 관계를 캐리(cary)17로 측정하여, 그 결과를 제10도의 그래프로 도시해 놓았다.

그런데 이들 량중에서 반사율과 케르회전각의 크기는 재생신호의 C/N에 직접관계되는 량으로서 그 양자는 될 수 있는대로 크게하는 것이 바람직하다. 그러나 제10도에서 알 수 있듯이 반사율 및 케르회전각의 크기는 막두께가 500Å이하로 되는 영역에서 현저하게 감소하였고 특히 막두께가 50Å가 되어서는 케르회전각의 오차바(error bar)가 커지게되는 점으로부터 알 수 있듯이 재형성이 우수한 Tb-Co막을 형성시킬 수가 없게되는바, 이와같은 형상은 RE-TM막의 모두에 공통하는 점이라 하겠다. Tb-Co막의 관자기특성이 바닥기판의 표면상태에 민감하기 때문에 막의 두께가 얇으면 Tb-Co막의 광자기특성의 바닥기초층 경계면의 영향을 받기쉽다는 점에 기인하고 있다.

다음에는 광헤드 가이드를 위한 트랙킹용 안내구(이하 트랙킹이라 약칭함)를 설치해 놓은 직경이 200㎜이고 두께가 1.5㎜인 아크릴 원판상에다 Tb_XCo_100-X막을 막두께와 조성비를 여러가지로 변환시켜 스퍼터링법에 의해 형성시키고, 그 위에다 Si₃N₄막을 스퍼터링법으로 덧씌움 도포한 광자기디스크를 제작하여 실험예 4에서 설명한 바와같은 디스크평가 장치로 기록과 재생 및 소거실험을 실시하였던 바, 기록특성은 기록용 보존자기계를 400[Oe]에 고정시켜 놓았을때에 임계치전력(기록비트 직경이 1.5㎛ø이상이 되는 기록용 레이저빔 전력으로 정의한다)과 편광현미경에 의한 자화반전비트 형상의 관찰에 의해 평가하였다. 재생특성에 대해서는 막표면상에서의 전력이 1.5mw이고 파장이 83.nm인 반도체 레이저빔을 기록비트가 형성되어져 있는 트랙상에 연속조사해서 그 주신호의 재생 최대강도를 가지고 평가하였다. 한편 빔의 선속도(빔과 디스크의 상대속도)는 4m/sec로 하고 재생할 때에 사용하는 보조자계로는 O[Oe]으로 하였다. 또 소거특성은 소거후 같은 곳에 대해 재생시험을 실시하여 주신호의 재생최대강도와 소거후의 디스크를 편광현미경으로 관찰함으로서 평가하였다. 단 소거는 막표면상에서의 전력이 5mw이고 파장이 830nm인 레이저빔으로 선속도를 4m/sec하여 기록비트열이 존재하는 트랙상에다 연속조사시킴과 동시에, 기록시와는 반대방향으로 400[Oe]의 소겨용 보조자계를 인가시켜 실시하였다.

상기한 동특성평가를 Tb_XCo_100-X의 x를 x=21~31원자 %사이에서 4가지 종류로 변화시킴과 더불어 Tb-Co막의 막두께를 100Å~800Å 사이에서 4가지 종류로 변화시켜 실시하였던 바, 기록 소거특성은 Tb_XCo_100-X막의 두께가 400Å이하이면 21원자 %

30원자 %의 조성범위에 걸쳐서 양호하였고, 재생특성은 막두께 400Å이하의 영역에서는 막두께가 두꺼울수록 양호하였다.

그리고 막두께가 50Å인 경우에는 재생신호가 원래 불안정하게 되어 있었는데 이는 상기한 막두께를 변화시켜 반사율동을 조사해본 기초실험결과와 대응되고 있었으며, 또 막두께가 500Å 이상인 영역에서는 특히 x의 값이 큰 범위에서 재생신호 비트가 저하하였는데, 이는 자화반전비트의 직경이 기록용 레이저빔의 촛점크기(=재생용 레이저빔의 촛점크기)보다도 작아지기 때문이다.

또 x=21원자 %의 샘플에 대해서는 실험예 4에서 설명한 바와같이 자기부착장치의 성능때문에 재생특성을 평가하지 않았다.

상기 실험예 5의 결과로부터는 본 발명에 관계되는 Tb-Co막으로 된 기록층의 막두께가 100Å이상 400Å이하로 되는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

[실험예 6]

기판에 기록층으로서의 Tb-Co막을 직접막 형성시키고, 그 위에다 투명한 Si₃N₄막을 설치해 놓은 광디스크에 관한 실험결과(실시예 4,5)로부터 Tb_XCo_100-X막의 x로서는 21원소% 이상 30원소 %이하로 하는 것이 바람직하고, 또 Tb-Co막의 막두께로서는 100Å이상 400Å이하로 하는 것이 바람직하다는 것을 알았다. 그러나 실험예 5에서 설명한 바와같이 막두께를 규정함에 따라 기록과 소거특성은 개선시켰으나 재생특성에 약간 문제가 남아 있었다. 따라서 본 실험예 6에서는 이상과 같은 문제점을 개선시키기 위한 광자기디스크 구조에 대한 최적화를 시험에 보았다.

종래부터 RE-TM막을 기록층으로 하고 있는 광자기디스크에 있어서는, 재생신호의 C/N방향을 목적으로 다중간섭층을 RE-TM막상에다 적층시키는 방법이 사용되고 있는바, 이는 다중간섭층에 의해 외관상 케르회전각(θK)의 증가를 도모할 수 있고 또 막구조를 최적화시키면 케르회전각(θK)의 값은 RE-TM막만으로 된 것에 비하여 3~4배 커지게 되기때문 이었다.

상기 내용은 타나카등이 자력과 자성체란 잡지 35(1983) P 173-174에 발표한 "반사층을 갖는 초박막 비정질 TbFe"라는 논문에 게재되어 있다. 여기서 재생 C/N은 디스크 막표면에서의 광반사율(R)과 케르회전각(θK) 및 재생용 레이저빔의 전원 Io의 곱에 비례하는 량이다. 이 관계는 재생용광검출기에 PIN다이오드를 사용했을 경우

C/NαIo·R·θK……………………………………………………(1)

가 된다.

이렇게 다중간섭층을 설치함으로서 (1)식에서의 케르회전각(θK)은 확실히 대폭적인 증가를 하게된다. 그러나 다중간섭층을 설치한 구조로 말미암은 외관상의 케르회전각(θK)의 증가는 그와 동시에 (1)식중에서의 R의 감소를 초래하게 되는 것도 필연적이어서 다중간섭층에 의한 케르회전각(θK)을 크게하는 효과를 재싱 C/N의 증대로 그대로 반영시키기 위해서는 재생용 레이저빔의 전력(Io)을 크게 취하는 것이 바람직하다.

그러나 예를들어 Fe천이금속원소를 주성분으로 하고 있는 RE-TM막을 기록층으로 한 종래의 광자기디스크에 있어서는 재생용 레이저빔의 전력을 크게하면 재생시의 막온도상승에 따라 케르회전각(θK)의 크기가 대폭적으로 감소되어져 버리게 된다. 따라서 다중간섭층을 설치해 놓아도 C/N의 대폭적인 향상을 기대할 수 없었다.

제11도는 본 발명에 관한 Tb-Co막의 막온도와 케르회전각의 관계를 종래의 Tb-Fe막 및 Tb-(Fe₈₅Co₁₅)막과 비교하여 도시해 놓은 그래프이다.

이때의 샘플은 열산화막이 부착된 Si기판상에 각 RE-TM막이 1000Å의 두께가 되도록 스퍼터링법으로 형성시켜 놓고 그 위에다 Si₃N₄막으로된 보호층을 스퍼터링법으로 형성시켜 놓은 것을 사용하였다. 이들 각 샘플에 대해서 실험예 2에서 설명한 방법을 가지고 케르히스테리시스곡선의 온도특성을 측정한 결과가 제11도에 도시되어져 있다. 상기 제11도 내용으로 알 수 있듯이 막온도가 상승하더라도 본 발명에 관한 tb-Co막의 케르회전부의 저하는 종래의 Tb-Fe막이나 Tb-(Fe₈₅Co₁₅)막에 비해서 대단히 적었다. 따라서 다중 간섭층을 설치해 놓은 구조로서 재싱 C/N을 효과적으로 향상시킬 수가 있다는 것을 알았다.

상기와 같은 지식을 기초로하여 직경이 200㎜이고 두께가 1.5㎜인 아크릴기판상에 파장 830nm에서 투과율이 약 95%이고 굴절율이 약 1.9인 Si₃N₄스퍼터막을 1100Å의 두께로 형성시키고, 그 위에다 막두께가 205Å이고 Tb의 조성비가 25원자 %인 Tb-Co막을 형성시킨 다음 보호층으로서 Si₃N₄스퍼터막을 1000Å두께로 형성시킨 광자기디스크를 시험제작해서 동특성을 평가해 보았다. 이때 기록조건은 막표면상에 레이저빔의 전력이 5mw이고 기록자계 400[Oe]이며, 디스크 회전속도를 4m/sec로 하였다. 레이저빔의 전력을 0.5mw와 1mw, 1.5mw, 2mw 및 2.5mw가 되는 5가지 종류의 재생조건하에서 재생신호 최대강도를 조사해보았다. 한편 재생용 레이저빔의 전력이 1mw일때 재생신호의 최대강도는 동일한 조건에서 기록과 재생을 하였더니 간섭층(기판과 TbCo막과의 사이에 Si₃N₄막이)었는 디스크에 비해 2.5배 증가함과 더불어 재생신호 초대강도가 재생용 레이저빔 전력에 거의 비례하여 증가하였다. 따라서 Tb-Co막은 다중간섭층의 효과를 활발하게 하는 것 외에도 기록층으로 우수한 재료인 것임이 확인되었다.

또한 재생용 레이저빔을 유효하게 이용하여 재생신호의 확실한 증가를 도모하기 위해 4층막구조로 이루어짐 제1도로 도시해 놓은 광자기디스크를 시험제작하였다. 한편 Tb-Co막의 막두께와 광투과율과의 관계는 제10도에서 설명한 바와같다.

즉 제1도에서의 기판(10)은 직경이 200mm이고, 두께가 1.5mm인 트랙킹이 형성된 아크릴판이고, 또 제1및 제2간섭층(12)(16)은 모두 막두께가 1100Å이고 광투과율이 거의 95%(파장 830nm)이며, 굴절율은 거의 1.9인 Si₃N₄스퍼터막이며, 한편 기록층(14)은 막두께가 250Å이고 Tb의 조성비가 25원자 %인 Tb-Co스퍼터막이고, 광반사막(18)은 막두께가 600Å인 A1막으로 구성된 광자기디스크류를 동특성평가에 사용하였다.

또 기록비트열의 형성은 기록용 레이저빔의 전력이 5mw이고, 기록전계는 400 [Oe]이며 디스크회전속도는 4m/sec, 기록용 주파수는 1MHZ, 레이저빔의 촛점크기는 1.5㎛가 되는 조건에서 형성시켰다.

그 다음에는 1mw의 재생용 레이저빔을 연속조사하여 재생을 실시한 결과 재생신호 강도는 상기한 3층구조로 된 광자기디스크(A1 반사층이 없는것)의 경우보다 다시 1.5배가 증가하여 실용적 견지에서 필요로 하고 있는 C/N(예컨데 1MHZ에서 50 )을 훨씬 상회하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 광반사층(18)으로서는 상기 A1막이외에 Ag나 Cu, Au, Ni등과 같은 각가지막을 사용하여 동일한 실험을 행한결과 파장 830nm에서의 반사율이 80% 이상이었다. 또 Ag나 Cu, Au막에 대해서도 A1과 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

그러나 광반사율이 80% 미만인 Ni막의 경우에는 4층 구조로 한 효과를 거의 볼 수 없었다. 따라서 광반사층(18)으로서는 재생용 레이저빔의 파장에 관한한 80% 이상의 반사율을 갖고 있는 재료가 바람직하다.

이상과 같이 Tb의 조성성분비가 21~30원자 % 범위내 있고, 막두께가 100~400Å의 범위에 있는 Tb-Co막을 기록층으로하는 본 발명에 관한 광디스크에 있어서는, 케르전각의 증가를 도모하기 위해 간섭층(12)(16)을 설치하는 것이 C/N증대에 있어 효과적이고, 또 기판(10)과 Tb-Co막의 기록층(14) 중간에다 1층의 간섭층(12)을 설치해 놓는 것만으로도 충분한 C/N증대의 효과가 있었다. 또한 기록층(14)을 투과하는 빛을 최대한 이용하기 위해서 Tb-Co기록층상에다 기록재생용 레이저빔의 파장과 관련하여 투명한 간섭층과 광반사층(전술한 보호층으로 가능하다)을 적층시켜 놓으면 더욱 커다란 효과를 기대할 수가 있다.

Tb-Co 기록층을 투과하는 광을 이용한 4층구조로 된 매체(제1도와 동일한 구조)에 있어서, 제2간섭층인 Si₃N₄스퍼터막의 두께를 0~1100Å 사이에서 5곳(0Å, 250Å, 500Å, 800Å, 1100Å)을 선택하여 각기 샘플을 형성하고, 정적으로 기판면쪽으로부터 반사율과 케르회전각을 He-Ne레이저를 사용하여 측정한 결과, 제2간섭층의 막두께가 500Å이하가 되는 범위, 특히 250Å에서 반사율 x케르회전각이 극히 큰 값으로 되었다.

따라서 제2간섭층의 두께는 500Å이하로 하는 것이 실용적인 면에서 보다 유리하다.

Claims (5)

1. 기판과 상기 기판면상에 형성되고서 상기 기판면에 대하여 수직방향으로 자화되기 쉬운 축을 갖게되는 희토류-천이금속으로 된 비정질합금으로 만들어진 기록층 및 상기 기록층상에 형성되어서 상기 기록층을 위한 보호층으로 구성되어져 있는 광자기디스크에 있어서 ; 상기 기록층(14)중의 희토류금속원자가 Tb이고 천이금속원소는 Co로 된 것으로서, 상기 기록층(14)중에서 점하고 있는 Tb의 조성성분비가 21~30원자 %인 것을 특징으로 하는 광자기디스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 기록층(14)의 막두께가 100Å 이상 400Å 이하로 된 것을 특징으로 하는 광자기 디스크.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판(10)과 기록층(14)사이에 설치되어 기록 재생용 레이저빔의 파장에 대해 투명한 재료로 이루어진 1층이상의 간섭층(12)을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 광자기디스크.
4. 제3항에 있어서, 상기 보호층(20)은 상기 기록층(14)상에 형성되면서 상기 기록재생용 광빔의 파장에 대해 투명한 재료로 이루어진 1층 이상으로 된 간섭층(16)과, 상기 간섭층(16)상에 형성되어 상기 기록재생용 광빔의 파장에 대해 80% 이상의 반사율을 갖는 광반사층(18)으로 구성된 것을 특징으로 하는 광자기디스크.
5. 제4항에 있어서, 기판(10)이 수지재료로 구성된 것을 특징으로 하는 광자기디스크.

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