JPH043350A

JPH043350A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH043350A
Application number: JP10300590A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Sekiya; 昌彦関谷; Kazuhiko Honjo; 和彦本庄
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-01-08

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、レーザー光を用いて情報の記録再生消去を行
う光磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

光記録媒体は、高密度・大容量の情報記録媒体として種
々の研究開発が行われている。特に、情報の消去可能な
光磁気記録媒体は、応用分野が広く種々の材料・システ
ムが発表されており、その実用化が待望されている。従
来より知られている光磁気記録媒体の構成は、基板とし
てガラスあるいは有機物樹脂を用い、基板上に基板面に
対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜からなる光磁
気記録層を形成したものである。光磁気記録層としては
、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＧｄＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、Ｄｙ
ＦｅＣｏ、ＮｄＦｅなどすでに多くの提案がある。しか
し、これらの情報の消去可能な光磁気記録媒体の実用化
には、記録、再生特性のより一層の向上が必要である。

その対策として、光磁気記録層上、もしくはその上に誘
電体層を介して金属反射層を設ける方法が提案されてい
る。この方式は、カー効果とファラデー効果の併用によ
り高いＣ／Ｎを得る点で優れている。

しかしながら、従来より知られている光磁気記録媒体で
は、反射層の膜厚は半径方向に対して一定となるように
形成されているために、等角速度で媒体を回転して情報
の記録・再生・消去を１〒う場合、半径位置に応じて記
録パワー、再生ノ々ワー消去パワーを変えなければなら
ないとむ）う欠点があった。

この問題を解決するため、金属反射層の膜厚を半径方向
に変化させた光磁気記録媒体が提案されている（特開昭
６１−２１１８５２号公報参照）。

しかしながら、この構成でも金属反射層がこの公報に記
載されたＡｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔなどの金
属からなるものでは、その熱伝導率が高いために、現在
、最も待望されている高速データ転送のための３．６０
Ｏｒｐｍなどの高速回転では現在多用されている最大パ
ワー１０ｍｗ程度の半導体レーザーによりその外周部で
は良好な記録ができないという問題がある。また、その
感度を均一化するための中央部の膜厚が数１．０００Å
以上と大きくなり生産面で不利となるとともに金属反射
層の内部歪などにより媒体歪み、層剥離など機械的特性
面、耐久性面でも問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、高速回転
時の使用においても、内周から外周部まで同一記録パワ
ーでＣ／Ｎもよく記録できる光磁気記録媒体の提供を目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、円盤状基板上に、光磁気記録層および金属反
射層を備え、金属反射層の膜厚を半径方向で調整して記
録領域全面の記録感度を一定範囲に調整した光磁気記録
媒体において、金属反射層の少なくとも記録層側がＡｌ
ＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴｉ合金からなることを特
徴とする光磁気記録媒体である。

本発明は、前記特開昭６１−２１１８５２号公報の構成
において、その感度向上を金属反射層の改良に着目して
検討したところ、熱伝導率が小さく、膜自体の耐久性も
良いＡ　ｇ　Ａ　ｕ　Ｔ　ｉ合金またはＡｌＡｕＴｉ合
金を金属反射層に用いることにより前記の１０ｍｗ以下
の一定記録パワーで記録領域全域においてその再生のＣ
／Ｎも満足すべき範囲にある記録ができること、さらに
その調整膜厚も前記した問題のない５，０００Å以下の
膜厚となることを見出し、なされたものである。

なお、本発明において、前記合金膜を記録層側に設け、
そのうえ良熱伝導性の金属層を設けた構成にすると、全
体の調整が容易となる利点があり、さらに全体の膜厚が
薄くできるので、前記した機械特性面、耐久性面、生産
面などでも有利となる。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の円盤状基板としては、光磁気ディスクなどの円
盤形状からなる基板が含まれる。基板の材料としては、
ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、
４−メチル−ペンテン樹脂など、もしくはそれらの共重
合体などの高分子樹脂、またはガラスなどが適用できる
。

なかでも、機械的強度、耐候性、耐熱性、透湿性の点で
ポリカーボネート樹脂が好ましい。

光磁気記録層としては、光熱磁気効果により記録・再生
できるもの、具体的には膜面に垂直な方向に磁化容易方
向を有し、任意の反転磁区を作ることにより光磁気効果
に基づいて情報の記録・再生が可能な磁性金属薄膜が好
ましく、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＣｄＴｂＦｅ
、ＧｄＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＤ）ＦＴｂＦ
ｅＣｏ、ＮｄＦｅ、ＰｒＦｅ、ＣｅＦｅなどの希土類元
素と遷移金属元素との非晶質合金膜、Ｃｏ　／　Ｐ　ｔ
、Ｃｏ　／　Ｐ　ｄなどの人工格子多層膜などに適用で
きる。

さらに、前記記録層としては、組成の異なる複数の記録
層を積層したものについても適用可能である。このよう
な複数の記録層を用いる場合には、読み出し性能の高い
層と記録感度の高い層とを積層することによりＣ／Ｎが
高く、記録感度の高い媒体が実現でき、特に高速回転時
への応用の際には有効となる。

光磁気記録層の膜厚は、１００〜６００人が好ましく、
１５０〜４００人がさらに好ましい。

本発明の光磁気記録媒体は、少なくともその記録層側が
ＡｌＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴｉ合金からなる金属
反射層を有する。

一般に、レーザー光による一加熱で信号を記録する際、
熱伝導率が高すぎると熱の拡散が大きく、記録感度の低
下を引き起こす。従って、ディスク回転数が高い場合に
おける線速度の速い最外周では、最適記録を行うことが
不可能となってしまう。

そこで、熱伝導率の比較的低いＡｉ！ＡｕＴｉ合金また
はＡｇＡｕＴｉ合金を金属反射層として用いることによ
り、ディスク回転数が高い場合にも熱の拡散を防止し最
外周において前記１０ｍｗにおける記録を可能にしたも
のである。

本発明の少なくとも記録層側の金属反射層を形成するＡ
ｌＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴ　ｉ合金において、Ａ
ｕの添加量は、０．５〜２０．０原子％が好ましく、０
．５〜１５．０原子％がさらに好ましく、０．５〜１０
．０が特に好ましい。

また、Ｔｉの添加量は、０．３〜５．０原子％が好まし
い。

本発明の金属反射膜の膜厚は、１００〜５．０００人、
さらには４００〜ａ、ｏｏｏ人が好ましい。

さらに、本発明においては、金属反射層は、前記合金か
らなる第１層と第１層の上に積層された熱伝導のよい金
属からなる第２層で構成されることが全体の構成が容易
となり好ましい。

第２層の金属層としてはＡｕ、Ａｇ、ＡｌおよＣｕから
なる群から選ばれる少なくとも１種の金属の層が熱伝導
率が大きく好ましい。なかでも、耐蝕性の点からＡｕお
よび／またはＡｆｆｉが好ましい前記のような構成をとる場合、第１層の膜厚は、半径方
向に一定で第２層により膜厚が調整されていることが好
ましい。

このような構成としては、第２層が内周部のみが一定厚
みだけ厚くなっている構成、外周部がら内周部に向かっ
て膜厚が厚くなるように積層された構成を挙げることが
できる。

かかる構成の第２層の金属反射層の膜厚は、最内周の膜
厚が１００〜３，０００人、さらには２００〜２．００
０人が好ましい、一方第２層の最外周の膜厚は、０〜１
．０００人とすることが好ましい。

本発明の金属反射層は、その膜厚を半径方向で調整して
記録領域の記録感度を一定範囲に調整したものであれば
全層がＡｌＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴｉ合金からな
るものであってもよい。

本発明における光磁気記録媒体の積層構成は、その金属
反射層が光磁気記録層の光入射面と反対側に形成される
点を除いてその構成は特に限定されない、なかでも、金
属反射層と光磁気記録層間に透明誘電体層を設ける構成
は、感度、Ｃ／Ｎ、耐久性の向上面より好ましい。

さらに、基板と光磁気記録層間にも誘電体層を設けた構
成、つまり光磁気記録層を透明誘電体層で挟んだ構成は
、−層のＣ／Ｎ向上、通温防止などの効果による耐久性
が得られさらに好ましい。

一方、金属反射層を光磁気記録層上に直接接して設けた
構成でも、さらには金属反射層上に透明誘電体などの無
機保護層および／または光硬化性樹脂などの有機保護層
を設けたものなどあらゆる構成をとることができる。

前記構成に用いる基板側、金属反射層側の両透明誘電体
層としては、その目的により光干渉効果、カー効果エン
ハンスメントなどの効果を奏することが必要で、ある程
度以上の高屈折率、すなわち１．８以上、さらに好まし
くは２．０以上を有することが好ましい、また、使用す
るレーザー光に透明であることが必要であり、透明誘電
体としてはＡｌＮ、ＭｇＦｚ　、ＺｎＳ、ＣｅＦａ、Ａ
ｆＦｓ　　・３ＮａＦ、Ｓ　ｉｉ　Ｎａ　、ＡＩＳ　ｉ
Ｎ。

５ｉＯ２Ｓｉｆｔ　　、　Ｚｒｚ　　Ｏｓ　　、　Ｉｎ
宜　Ｏｓ　　、ＳｎＯ，、Ｔａ、ｏ、　、ＡＩ！ＯＮ、
Ｓ　ｉＯＮ、Ｚｒ０Ｎ、ＩｎｏＮ％５ｎＯＮ、Ｔａ０Ｎ
またはこれらの混合体などが適用できる。特に、屈折率
が２．０以上という点では、ＡｌＳｉＮ、ＺｎＳ、Ｚｒ
ｔ　Ｏｓ　、Ｔａｘ　０５　、Ｚｒ０Ｎ、Ｔａ０Ｎが好
ましい。

透明誘電体の膜厚は、媒体構成、屈折率により最適値が
変化するため一義的には決めることはできないが、通常
は基板と光磁気記録層との間の透明誘電体膜厚が５００
〜１，５００人程度、光磁気記録層と金属反射層との間
の透明誘電体膜厚が１００〜１，０００人が好適に用い
られる。

また、前記無機保護層としては、金属膜と誘電体膜が挙
げられる。

金属膜は、それ自身の耐久性が充分高く、かつ媒体の記
録感度を低下させないために熱伝導率が低いことが必要
である。そのような特性を有する金属であれば特に限定
する必要はないが、なかでもＴｉ、Ｃｒ、Ｎｉおよびこ
れらの合金からなる金属膜は特に好ましい。なお、金属
膜の膜厚は、前記諸点より１００〜５，０００人が好ま
しく、さらに好ましくは４００〜２，０００人である。

一方、誘電体膜は、熱伝導率が低く膜厚が厚くて記録特
性への影響が小さく、充分な保護ができる点で優れてい
る。かかる誘電体膜には、前記エンハンス層として公知
の透明誘電体がそのまま適用できるが、特に耐透湿性も
よいという点で窒化アルミニウム、窒化シリコン、アル
ミニウム・シリコン窒化物の窒化物膜、酸化シリコン、
酸化チタンの酸化物膜が好ましく、なかでも、窒化物膜
が酸素が関係しない点で好ましい。誘電体膜の膜厚は、
１００〜５，０００人、好ましくは２００〜２，０００
人が好適に用いられる。

また、前記有機保護層としては、光および／または熱硬
化型樹脂あるいは熱可塑性樹脂などが適用できる。有機
保護層の膜厚は２〜１００μｍが好ましい。

なお、これら裏面保護層は、少なくとも光磁気記録層、
金属反射層の側面まで被覆するように設けるのが好まし
い。

前記光磁気記録層、誘電体層、金属反射層ならびに無機
保護層の形成方法としては、公知の真空蒸着法、スパッ
タリング法などのＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法など、種
々の薄膜形成法が適用できる。しかし、光磁気記録媒体
としては、高温高温耐環境性試験で生じる剥離を生じさ
せないために、特に高分子基板との密着性が大きい条件
で作製することが好ましい、このためには、スパッタリ
ング法が好ましい。

本発明の光磁気記録媒体は、１３０規格の倍速のディス
ク高速回転時に記録領域の最外周でも最適記録ができる
ようにし、内周部のＣ／Ｎを向上させたものであるが、
当然のことながら従来のディスク回転数１．８０Ｏｒｐ
ｍ、２．４０Ｏｒｐｍなどの場合についても使用可能で
あることはいうまでもない。

以上、本発明の光磁気記録媒体は、公知のとおり前記構
成のままで、さらに保護平板、保護フィルムなど必要な
保護を付加して片面記録媒体として、あるいはその２枚
を金属層側で貼り合わせた両面記録媒体として使用され
る。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜２以下のようにして基板上に第１図に示す構成の光磁気記
録媒体を作製し評価した。

第１図においては、１は基板、２は透明誘電体層、３ａ
、３ｂは第１、第２の光磁気記録層、４は裏面透明誘電
体層、５ａ、５ｂは金属反射層、６は有機保護層である
。

直径１３０閣、厚さ１．２閣の円盤で１．６μｍピッチ
のグループを有するポリカーボネート樹脂（ｐｃ）製デ
ィスク基板１を、３ターゲツトの高周波マグネトロンス
パ２夕装置（アネルバ■製、５ＰＦ−４３０Ｈ型）の真
空槽内に固定し、４Ｘ１０−’Ｔｏｒｒになるまで排気
した。

なお、膜形成において基板ｌは１５ｒｐｍで回転させた
。

まず、透明誘電体層２として、ターゲットとしては、直
径１００ｍ、厚さ５ｍの円盤で、ＡＩ！、ｓｏｓ　ｌｓ
ｏ　Ｃ以下、添数字は、組成（原子％）を示す〕の焼結
体を用い、真空槽内にＡｒ／Ｎ。

混合ガス（Ｎｚ３０ｖｏｆ％）を導入し、圧力５ｍＴｏ
ｒｒになるようにＡ　ｒ　／　Ｎ　ｚ混合ガス流量を調
整した。放電電力１００Ｗ：放電周波数１３．５６ＭＨ
ｚで高周波スバ・ツタリングを行い、誘電体層２として
Ａ　ｌ　ｍ。Ｓｉ４゜Ｎ、。透明誘電体層を１，２００
人堆積させた。

次に、第１の光磁気記録層３ａとして、ターゲットをｃ
ｔｉ！ｌＦｅ５ｓＣＯ２ａ合金ターゲットの円盤に変え
、スパッタリングガスを純Ａｒ　（５Ｎ）とする以外は
、前記と同様の放電条件でＧｄｚ＋ＦｅｓｓＣＯｗ４合金膜を約１５０人堆積させ
た。

続いて、第２の光磁気記録層３ｂとして、ターゲットを
Ｔ　ｂ　ｚ□Ｆｅ、、Ｃｏ、合金ターゲットの円盤に変
え、前記と同様の放電条件でＴｂｚｚＦｅｔｚｃｏｈ合金膜を約２００人堆積させた
。

さらに、裏面保護層４として、ターゲットをＡｌＳｉに
戻しスパッタリングガスをＡ　ｒ　／　Ｎ　を混合ガス
（Ｎｚ３０ｖｏ１％）に変え、前記と同様の放電条件で
Ａｆ、。Ｓｉｎ。Ｎ２゜透明誘電体層を３５０人堆積さ
せた。

金属反射層の第１層５ａとして、ターゲ・ントをＡ１も
しくはＡｇの円盤上にＡｕおよびＴｉのチップを（５Ｘ
　５　Ｘ　ｌ　ｇＨｔ　）を適当数配置したものとし、
スパッタリングガスをＡｒに変え、前記と同様の放電条
件で金属反射層の第１層５ａとしてＡｊ’＋＋Ａｕｔ　
Ｔｉｔ　　（実施例１）もしくはＡｇｑ３Ａｕ５　Ｔｉ
ｔ　　（実施例２）を３００人設けた。

金属反射層の第２層５ｂとして、ターゲ・ントをＡｕに
変え、前記と同様の放電条件でスバ・ツタリングを行っ
た。この金属反射層の第２層５ｂに限り、基板近くに第
２図に示すようなマスクを設置し、ディスク外周部の膜
形成速度を抑えることによりディスク最内周３０ｍＲで
５００人、最外周６０ｍｍＲで１００人となるような膜
厚傾斜をつけた。

傾斜の度合いは、マスク形状を調整することにより行っ
た。

この積層体をスパッタリング装置から取り出し、スピン
コーターに取りつけた。ディスクを回転させながら紫外
線硬化性のフェノールノボラックエポキシアクリレート
樹脂を塗布したのち、紫外線照射装置を通過させて樹脂
を硬化させ、約２０μｍの有機保護層６を設けた。

この光磁気ディスクの記録、消去、再生特性の測定を行
った。測定には、光磁気記録再生装置（パルスチック製
ＤＤＵ−１０００）を用いた。

ディスクを３．６０Ｏｒｐｍで回転させ、半径３０閣お
よび６０閣の位置で記録、再生、消去を行った。

信号の再生は、１．５ｍｗのレーザーパワーで行った。

記録時の最適レーザーパワーは、信号再生時の１次高周
波と２次高周波の差が最大となる値に決定した。信号周
波数は、７．４ＭＨｚ、ｄｕｔｙ３３．３％とし、半径
３０ｍｏ＋Ｒで０．７６μｍ、６０ｍＲで１．５２μｍ
のビットが記録される条件で行った。なお、記録・消去
の際の印加磁界は、２５０ｏｅ　（エルステッド）であ
る。各サンプル媒体の最適記録レーザーパワーおよびＣ
／Ｎを第１表に示す。

実施例３〜４以下のようにして基板上に第３図に示す構成の光磁気記
録媒体を作成し評価した。

第３図において、１は基板、２は透明誘電体層、３ａ、
３ｂは第１、第２の光磁気記録層、４は裏面透明誘電体
層、５は金属反射層、６は有機保護層である。

前記実施例１の２層構成の金属反射層に変えて、単層の
傾斜膜厚の金属反射層５を堆積するほかは、実施例１と
同様にして光磁気記録媒体を作成した。

金属反射層５は、ターゲットをＡｇもしくはＡｇの円盤
上にＡｕおよびＴｉのチップ（５×５Ｘ　１　ｍ　ｔ　
）を適当数配置したものとし、スパッタリングガスをＡ
ｒに変え、前記放電条件でスパッタリングを行った。こ
の金属反射層５には、実施例１の金属反射層の第２層５
ｂと同様に基板近くに第２図に示すようなマスクを設置
し、ディスク外周部の膜形成速度を抑えることにより、
金属反射層５としてＡｌ＊＋Ａｕｔ　Ｔｉｔ　　（実施
例３）、ＡｇｑｓＡｕｓ　ＴＬ　　（実施例４）をディ
スク最内周３０鵬Ｒで１，０００人、最外周６０ｍＲで
６００人となるような膜厚傾斜をつけた。

各サンプル媒体の評価結果を第１表に示す。

比較例１〜２以下のようにして基板上に第４図に示す構成の光磁気記
録媒体を作製し評価した。

第４図において、１は基板、２は透明誘電体層、３ａ、
３ｂは第１、第２の光磁気記録層、４は裏面透明誘電体
層、５は金属反射層、６は有機保護層である。

実施例１の２層構成の金属反射層に変え、金属反射層５
として、Ａ　ｌ　ｑ＋Ａ　ｕ　７　Ｔ　ｉ　ｚ　　（比
較例１）およびＡｇｑ３Ａｕｓ　Ｔｊｚ　　（比較例２
）の合金膜を６００人の均一膜厚で設けるほかは、実施
例１と同様にして光磁気ディスクを作製し記録、再生、
消去特性の測定を行った。

なお、金属反射層５の堆積にあたり、実施例１のような
マスクはつけなかった。

各サンプル媒体の最適記録レーザーパワーおよびＣ／Ｎ
を第１表に示す。

第１表〔発明の効果〕本発明は、高速回転時の使用においても内周部から外周
部まで同一記録パワーで記録でき、Ｃ／Ｎもよい光磁気
記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１〜２の光磁気記録媒体の積層構成を示
す断面図、第２図は実施例１の金属反射層の第２層を作
製するとき、および実施例３〜４の金属反射層を作成す
るときのマスクの説明図、第３図は実施例３〜４の光磁
気記録媒体の積層構成を示す断面図で、第４図は比較例
１〜２の光磁気記録媒体の積層構成を示す断面図である
。１：基板２．４：透明誘電体層３ａ、３ｂ：光磁気記録層５．５ａ、５ｂ：金属反射層６：有機保護層第１図第３図第４図特許出願人　　帝　人　株式会社代理人　弁理士　白　井　重　隆

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円盤状基板上に、光磁気記録層および金属反射層
を備え、金属反射層の膜厚を半径方向で調整して記録領
域全面の記録感度を一定範囲に調整した光磁気記録媒体
において、金属反射層の少なくとも記録層側がＡｌＡｕ
Ｔｉ合金またはＡｇＡｕＴｉ合金からなることを特徴とする光磁気記録
媒体。
（２）前記金属反射層は、ＡｌＡｕＴｉ合金またはＡｇ
ＡｕＴｉ合金からなる記録層側の第１層と第１層の上に
積層された熱伝導のよい金属からなる第２層とで構成さ
れ、第１層の膜厚は一定で、第２層により金属反射層全
体の膜厚が調整された請求項１記載の光磁気記録媒体。
（３）前記第２の金属層がＡｕ、Ａｇ、ＡｌおよびＣｕ
からなる群から選ばれた少なくとも１種の金属の層であ
る請求項２記載の光磁気記録媒体。
（４）前記金属反射層の全層がＡｌＡｕＴｉ合金または
ＡｇＡｕＴｉ合金からなる請求項１記載の光磁気記録媒
体。
（５）前記金属反射層は内周部のみが一定厚みだけ厚く
なっている請求項１〜４のいずれか１項記載の光磁気記
録媒体。
（６）前記第２層が内周部のみに設けられている請求項
５記載の光磁気記録媒体。