JPH05266522A - 光磁気記録素子 - Google Patents
光磁気記録素子Info
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- JPH05266522A JPH05266522A JP4293178A JP29317892A JPH05266522A JP H05266522 A JPH05266522 A JP H05266522A JP 4293178 A JP4293178 A JP 4293178A JP 29317892 A JP29317892 A JP 29317892A JP H05266522 A JPH05266522 A JP H05266522A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光磁気記録素子の光磁気記録層等の腐食を防
止し、且つビットエラーレートの増加を防止すること。 【構成】 透明基板１上に、少なくとも光磁気記録層
２、金属反射層５、非晶質保護層６を順次積層した光磁
気記録素子において、非晶質保護層６を、アルミニウム
と酸素と半金属半導体元素の非晶質化合物で構成し、且
つその組成を、ＡｌＯｘＭｙ，0.7 ＜ｘ≦1.2 ，0.05≦
ｙ≦0.30（ここに、Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸
素元素を、Ｍは半金属半導体元素を表す）、とし、非晶
質保護層６に樹脂保護層７を積層したことを特徴とす
る。
止し、且つビットエラーレートの増加を防止すること。 【構成】 透明基板１上に、少なくとも光磁気記録層
２、金属反射層５、非晶質保護層６を順次積層した光磁
気記録素子において、非晶質保護層６を、アルミニウム
と酸素と半金属半導体元素の非晶質化合物で構成し、且
つその組成を、ＡｌＯｘＭｙ，0.7 ＜ｘ≦1.2 ，0.05≦
ｙ≦0.30（ここに、Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸
素元素を、Ｍは半金属半導体元素を表す）、とし、非晶
質保護層６に樹脂保護層７を積層したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録素子に関し、
特に耐久性に優れ、書き換えが容易な光磁気記録素子に
関する。
特に耐久性に優れ、書き換えが容易な光磁気記録素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】出願人は、透明基板上に光磁気記録層と
金属反射層と非晶質保護層とを積層した光磁気記録素子
を出願した（特願平２−５０３５７号）。ここでの非晶
質保護層の組成は、典型的にはＡｌＯ0.61Ｃ0.07，Ａｌ
Ｏ0.65Ｓｂ0.15で表される。非晶質保護層の組成は、一
般的には酸素原子について0.2 〜0.7 、好ましくは0.45
〜0.65であり、炭素やアンチモン等の半金属半導体原子
について0.02〜0.30、好ましくは0.05〜0.20である。
金属反射層と非晶質保護層とを積層した光磁気記録素子
を出願した（特願平２−５０３５７号）。ここでの非晶
質保護層の組成は、典型的にはＡｌＯ0.61Ｃ0.07，Ａｌ
Ｏ0.65Ｓｂ0.15で表される。非晶質保護層の組成は、一
般的には酸素原子について0.2 〜0.7 、好ましくは0.45
〜0.65であり、炭素やアンチモン等の半金属半導体原子
について0.02〜0.30、好ましくは0.05〜0.20である。
【０００３】上記光磁気記録素子は、次のような特徴を
有する。 （１）金属反射層を設けたことにより光反射率が高く、
非晶質保護層を設けたことにより金属反射層や光磁気記
録層への保護効果が高い。 （２）特に非晶質保護層により、金属反射層や光磁気記
録層への酸素原子の侵入を阻止し、これら層の酸化によ
るピンホールの発生を防止し得る。
有する。 （１）金属反射層を設けたことにより光反射率が高く、
非晶質保護層を設けたことにより金属反射層や光磁気記
録層への保護効果が高い。 （２）特に非晶質保護層により、金属反射層や光磁気記
録層への酸素原子の侵入を阻止し、これら層の酸化によ
るピンホールの発生を防止し得る。
【０００４】このような先願において、出願人は酸素原
子含有量をＡｌの１原子当たり0.7原子以下の範囲で検
討した。また、保護効果の評価では、空気中の酸素や水
蒸気中の酸素原子による金属反射層や光磁気記録層の酸
化の有無を検討した。
子含有量をＡｌの１原子当たり0.7原子以下の範囲で検
討した。また、保護効果の評価では、空気中の酸素や水
蒸気中の酸素原子による金属反射層や光磁気記録層の酸
化の有無を検討した。
【０００５】しかしながら以降の研究において、非晶質
保護層中にＡｌの酸化物粒子が発生すること、Ａｌの酸
化物粒子が発生すると熱容量が大きいため、書き換え時
のレーザー光からの熱を非晶質保護層が吸収して光磁気
記録層が充分に昇温せず、書き換えが困難になることが
判明した。書き換えが困難になると、書き込んだデータ
と実際に記録されたデータとのビットエラーレートが増
加する。発生したＡｌの酸化物粒子は発生面積が小さい
ため、光磁気記録素子のＣ／Ｎ比には影響せず、Ｃ／Ｎ
比への検討ではその影響は現れない。出願人はさらにＡ
ｌの酸化物粒子の発生と非晶質保護層の組成について検
討し、特定の組成でＡｌの酸化物粒子の発生を防止得る
ことを見出した。
保護層中にＡｌの酸化物粒子が発生すること、Ａｌの酸
化物粒子が発生すると熱容量が大きいため、書き換え時
のレーザー光からの熱を非晶質保護層が吸収して光磁気
記録層が充分に昇温せず、書き換えが困難になることが
判明した。書き換えが困難になると、書き込んだデータ
と実際に記録されたデータとのビットエラーレートが増
加する。発生したＡｌの酸化物粒子は発生面積が小さい
ため、光磁気記録素子のＣ／Ｎ比には影響せず、Ｃ／Ｎ
比への検討ではその影響は現れない。出願人はさらにＡ
ｌの酸化物粒子の発生と非晶質保護層の組成について検
討し、特定の組成でＡｌの酸化物粒子の発生を防止得る
ことを見出した。
【０００６】出願人はさらに検討を重ね、最適組成の非
結晶保護層でも、樹脂保護層無しでは金属反射層や光磁
気記録層の腐食防止が不可能であることを見出した。
結晶保護層でも、樹脂保護層無しでは金属反射層や光磁
気記録層の腐食防止が不可能であることを見出した。
【０００７】
【発明の課題】この発明の目的は、（１）金属反射層に
より高い光反射率を得ること、（２）非晶質保護層によ
り、金属反射層や光磁気記録層の腐食を防止すること、
（３）非晶質保護層の組成を最適化し、非晶質保護層中
のＡｌの酸化物粒子の発生を防止し、書き換え特性を向
上させ、エラーレートを低下させないこと、（４）樹脂
保護層を設けることにより、金属反射層や光磁気記録層
の腐食の防止を完全にすること、にある。
より高い光反射率を得ること、（２）非晶質保護層によ
り、金属反射層や光磁気記録層の腐食を防止すること、
（３）非晶質保護層の組成を最適化し、非晶質保護層中
のＡｌの酸化物粒子の発生を防止し、書き換え特性を向
上させ、エラーレートを低下させないこと、（４）樹脂
保護層を設けることにより、金属反射層や光磁気記録層
の腐食の防止を完全にすること、にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光磁気記録素子は、透明基板上に、少なく
とも光磁気記録層、金属反射層、非晶質保護層を順次積
層した光磁気記録素子において、前記非晶質保護層を、
アルミニウムと酸素と半金属半導体元素の非晶質化合物
で構成し、且つその組成を、 ＡｌＯｘＭｙ 0.7 ＜ｘ≦1.2 0.05≦ｙ≦0.30 （Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸素元素を、Ｍは半
金属半導体元素を表す）、とし、該非晶質保護層上に樹
脂保護層を積層したことを特徴とする。ここで、ｘとｙ
との合計含有量ｘ＋ｙは、上記式の和で定まり、0.75＜
ｘ＋ｙ≦1.50となる。
に、本発明の光磁気記録素子は、透明基板上に、少なく
とも光磁気記録層、金属反射層、非晶質保護層を順次積
層した光磁気記録素子において、前記非晶質保護層を、
アルミニウムと酸素と半金属半導体元素の非晶質化合物
で構成し、且つその組成を、 ＡｌＯｘＭｙ 0.7 ＜ｘ≦1.2 0.05≦ｙ≦0.30 （Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸素元素を、Ｍは半
金属半導体元素を表す）、とし、該非晶質保護層上に樹
脂保護層を積層したことを特徴とする。ここで、ｘとｙ
との合計含有量ｘ＋ｙは、上記式の和で定まり、0.75＜
ｘ＋ｙ≦1.50となる。
【０００９】半金属半導体元素としては、周期律IIIb
族、IVb 族、Vb族、VIb 族の、例えばＢ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂｉなどを用いる。
族、IVb 族、Vb族、VIb 族の、例えばＢ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂｉなどを用いる。
【００１０】
【作用】この発明では光磁気記録層上に直接、あるいは
透明誘電体層等を介して間接的に金属反射層を積層す
る。金属反射層の材質はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｃｒ
等の任意の金属を用いるが、均質な成膜が容易で、材質
が安価であり、且つ熱的特性に優れる点からＡｌが好ま
しい。光磁気記録層に金属反射層を積層しただけでは、
空気中の酸素原子の拡散による光磁気記録層の腐食が生
じる。このことは特に耐酸化性の低いＡｌ金属反射層で
深刻となる。そこで、金属反射層にＡｌ系の非晶質保護
層を設ける。このような非晶質保護層は金属反射層や光
磁気記録層への酸素原子の拡散を防止し、これらの腐食
を抑制する作用を持つ。また、非晶質保護層は金属反射
層にＡｌ以外のものを用いる場合、例えばＡｇ，Ｃｕ，
Ａｕを金属反射層に用いる場合ににも腐食の防止に必要
である。しかしながら、非晶質保護層の組成が不適切な
場合、非晶質保護層にＡｌ酸化物粒子が発生する。これ
に対して非晶質保護層の組成を、 ＡｌＯｘＭｙ 0.7 ＜ｘ≦1.2 0.05≦ｙ≦0.30 （ここに、Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸素元素
を、Ｍは半金属半導体元素を表す）とすると、Ａｌ酸化
物粒子の発生を防止できる。Ａｌ酸化物粒子が非晶質保
護層中に発生すると、非晶質保護層の熱容量が増加し、
書き換え時のレーザー光による昇温が困難になるため、
書き込み特性が低下する。これは光磁気記録素子のエラ
ーレートの増加として現れる。
透明誘電体層等を介して間接的に金属反射層を積層す
る。金属反射層の材質はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｃｒ
等の任意の金属を用いるが、均質な成膜が容易で、材質
が安価であり、且つ熱的特性に優れる点からＡｌが好ま
しい。光磁気記録層に金属反射層を積層しただけでは、
空気中の酸素原子の拡散による光磁気記録層の腐食が生
じる。このことは特に耐酸化性の低いＡｌ金属反射層で
深刻となる。そこで、金属反射層にＡｌ系の非晶質保護
層を設ける。このような非晶質保護層は金属反射層や光
磁気記録層への酸素原子の拡散を防止し、これらの腐食
を抑制する作用を持つ。また、非晶質保護層は金属反射
層にＡｌ以外のものを用いる場合、例えばＡｇ，Ｃｕ，
Ａｕを金属反射層に用いる場合ににも腐食の防止に必要
である。しかしながら、非晶質保護層の組成が不適切な
場合、非晶質保護層にＡｌ酸化物粒子が発生する。これ
に対して非晶質保護層の組成を、 ＡｌＯｘＭｙ 0.7 ＜ｘ≦1.2 0.05≦ｙ≦0.30 （ここに、Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸素元素
を、Ｍは半金属半導体元素を表す）とすると、Ａｌ酸化
物粒子の発生を防止できる。Ａｌ酸化物粒子が非晶質保
護層中に発生すると、非晶質保護層の熱容量が増加し、
書き換え時のレーザー光による昇温が困難になるため、
書き込み特性が低下する。これは光磁気記録素子のエラ
ーレートの増加として現れる。
【００１１】Ａｌ酸化物粒子の発生防止効果は、酸素含
有量が前記の組成式で0.7 超1.2 以下の範囲にあること
が判明した。また、例えばｘを1.33とすると、非晶質保
護層は結晶化し、非晶質にはならず、耐腐食性も著しく
低下する。
有量が前記の組成式で0.7 超1.2 以下の範囲にあること
が判明した。また、例えばｘを1.33とすると、非晶質保
護層は結晶化し、非晶質にはならず、耐腐食性も著しく
低下する。
【００１２】半金属半導体元素の含有量を表すｙは0.05
以上0.30以下の範囲に限られ、ｘ＋ｙの合計量が0.75＜
ｘ＋ｙ≦1.50でなければ、金属反射層や光磁気記録層の
腐食が進行する。
以上0.30以下の範囲に限られ、ｘ＋ｙの合計量が0.75＜
ｘ＋ｙ≦1.50でなければ、金属反射層や光磁気記録層の
腐食が進行する。
【００１３】次に、特定の組成の非晶質保護層で金属反
射層を積層することにより、金属反射層や光磁気記録層
の腐食を防止し、且つ非晶質保護層へのＡｌ酸化物粒子
の発生を防止できる。しかしながら、非晶質保護層のみ
では腐食の防止効果は不十分である。そして、腐食を完
全に防止するには、非晶質保護層を樹脂保護層で被覆
し、酸素や水蒸気の透過を抑制する必要がある。
射層を積層することにより、金属反射層や光磁気記録層
の腐食を防止し、且つ非晶質保護層へのＡｌ酸化物粒子
の発生を防止できる。しかしながら、非晶質保護層のみ
では腐食の防止効果は不十分である。そして、腐食を完
全に防止するには、非晶質保護層を樹脂保護層で被覆
し、酸素や水蒸気の透過を抑制する必要がある。
【００１４】
【実施例】図１に、実施例の光磁気記録素子を示す。図
において、１はポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、非晶質ポリオレフィ
ン樹脂、あるいはガラス等の透明基板である。２は透明
干渉層で、みかけのカー回転角を増加させるために設け
る。干渉層２には、例えばアモルファス・イットリウム
サイアロン（ＹＳｉＡｌＯＮ）やＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，Ｃ
ｅＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，Ｂｉ2 Ｏ3 等の酸化物、
あるいはＺｎＳ，Ｓｂ2 Ｓ3 等の硫化物、Ｓｉ3 Ｎ4 等
の窒化物を用いる。干渉層２は設けなくとも良い。透明
干渉層２の膜厚は例えば20〜300nm とする。
において、１はポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、非晶質ポリオレフィ
ン樹脂、あるいはガラス等の透明基板である。２は透明
干渉層で、みかけのカー回転角を増加させるために設け
る。干渉層２には、例えばアモルファス・イットリウム
サイアロン（ＹＳｉＡｌＯＮ）やＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，Ｃ
ｅＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，Ｂｉ2 Ｏ3 等の酸化物、
あるいはＺｎＳ，Ｓｂ2 Ｓ3 等の硫化物、Ｓｉ3 Ｎ4 等
の窒化物を用いる。干渉層２は設けなくとも良い。透明
干渉層２の膜厚は例えば20〜300nm とする。
【００１５】３は光磁気記録層で、基板２に垂直な磁化
方向を持った、希土類−遷移金属元素系の非晶質薄膜を
用いる。このような薄膜の材料には、ＧｄＤｙＦｅ，Ｇ
ｄＴｂＦｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＤ
ｙＦｅ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＤ
ｙＦｅＣｏ，ＮｄＧｄＤｙＦｅ，ＮｄＤｙＦｅＣｏ，Ｎ
ｄＧｄＤｙＦｅＣｏ等が有る。光磁気記録層３の膜厚は
例えば10〜30nm程度とする。
方向を持った、希土類−遷移金属元素系の非晶質薄膜を
用いる。このような薄膜の材料には、ＧｄＤｙＦｅ，Ｇ
ｄＴｂＦｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＤ
ｙＦｅ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＤ
ｙＦｅＣｏ，ＮｄＧｄＤｙＦｅ，ＮｄＤｙＦｅＣｏ，Ｎ
ｄＧｄＤｙＦｅＣｏ等が有る。光磁気記録層３の膜厚は
例えば10〜30nm程度とする。
【００１６】４は透明誘電体層で、カーエンハンスメン
ト効果と、光磁気記録層への酸素の拡散防止による耐腐
食性の向上とのために設け、材質には透明干渉層２と同
じアモルファス・イットリウムサイアロン（ＹＳｉＡｌ
ＯＮ）やＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，ＣｅＯ2 ，ＺｒＯ2 , Ｔｉ
Ｏ2 , Ｂｉ2 Ｏ3 等の酸化物、あるいはＺｎＳ，Ｓｂ2
Ｓ3 等の硫化物、Ｓｉ3 Ｎ4 等の窒化物等を用いる。製
造上の便宜からは、透明誘電体層４に透明干渉層２と同
じ材質を用いることが好ましい。透明誘電体層４の膜厚
は好ましくは25〜40nm、より好ましくは30〜35nmとす
る。なお、透明誘電体層４は設けなくともよい。
ト効果と、光磁気記録層への酸素の拡散防止による耐腐
食性の向上とのために設け、材質には透明干渉層２と同
じアモルファス・イットリウムサイアロン（ＹＳｉＡｌ
ＯＮ）やＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，ＣｅＯ2 ，ＺｒＯ2 , Ｔｉ
Ｏ2 , Ｂｉ2 Ｏ3 等の酸化物、あるいはＺｎＳ，Ｓｂ2
Ｓ3 等の硫化物、Ｓｉ3 Ｎ4 等の窒化物等を用いる。製
造上の便宜からは、透明誘電体層４に透明干渉層２と同
じ材質を用いることが好ましい。透明誘電体層４の膜厚
は好ましくは25〜40nm、より好ましくは30〜35nmとす
る。なお、透明誘電体層４は設けなくともよい。
【００１７】５は金属反射層で、Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃ
ｕ，Ａｕ，Ａｇ等の任意の金属を用いることができる
が、好ましいものは安価で反射率が高く、積層が容易
で、且つ熱的特性に優れたＡｌである。金属反射層５の
膜厚は例えば20〜100nm とし、好ましくは30〜80nmとす
る。この範囲で耐腐食性が高く、且つ高い反射率が得ら
れる。
ｕ，Ａｕ，Ａｇ等の任意の金属を用いることができる
が、好ましいものは安価で反射率が高く、積層が容易
で、且つ熱的特性に優れたＡｌである。金属反射層５の
膜厚は例えば20〜100nm とし、好ましくは30〜80nmとす
る。この範囲で耐腐食性が高く、且つ高い反射率が得ら
れる。
【００１８】６はＡｌ系の非晶質保護層で、酸素や水蒸
気の拡散を防止し、金属反射層５や光磁気記録層３の腐
食を防止するために用いる。そして、この要求に非晶質
保護層６へのＡｌの酸化物粒子の発生の防止を加える
と、その組成は一般的に、 ＡｌＯｘＭｙ 0.7 ＜ｘ≦1.2 0.05≦ｙ≦0.30 （ここに、Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸素元素
を、Ｍは半金属半導体元素を表す）、となる。また、半
金属半導体元素の含有量を表すｙは0.05以上0.30以下の
範囲に限られ、0.75＜ｘ＋ｙ≦1.50でなければ、金属反
射層５や光磁気記録層３の腐食が進行する。半金属半導
体元素としては、一般に、周期律IIIb族、IVb 族、Vb
族、VIb 族の元素を用い、例えばＢ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，
Ｐ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂｉとする。
気の拡散を防止し、金属反射層５や光磁気記録層３の腐
食を防止するために用いる。そして、この要求に非晶質
保護層６へのＡｌの酸化物粒子の発生の防止を加える
と、その組成は一般的に、 ＡｌＯｘＭｙ 0.7 ＜ｘ≦1.2 0.05≦ｙ≦0.30 （ここに、Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸素元素
を、Ｍは半金属半導体元素を表す）、となる。また、半
金属半導体元素の含有量を表すｙは0.05以上0.30以下の
範囲に限られ、0.75＜ｘ＋ｙ≦1.50でなければ、金属反
射層５や光磁気記録層３の腐食が進行する。半金属半導
体元素としては、一般に、周期律IIIb族、IVb 族、Vb
族、VIb 族の元素を用い、例えばＢ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，
Ｐ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂｉとする。
【００１９】非晶質保護層６の膜厚は、例えば1 〜20nm
とし、20nmを越えると、後記する樹脂保護層との密着性
が低下し、1nm 未満では金属反射層５や光磁気記録層３
の保護効果が不足する。
とし、20nmを越えると、後記する樹脂保護層との密着性
が低下し、1nm 未満では金属反射層５や光磁気記録層３
の保護効果が不足する。
【００２０】７は樹脂保護層で、アクリル酸エステル系
や、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、アクリ
ルウレタン系等の紫外線硬化樹脂等を用いる。
や、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、アクリ
ルウレタン系等の紫外線硬化樹脂等を用いる。
【００２１】実施例の光磁気記録素子は、次のように製
造する。基板２に適宜の薄膜形成技術、例えば、スパッ
タリング、イオンプレーティング、真空技術等を用い
て、透明干渉層２、光磁気記録層３、透明誘電体層４、
金属反射層５、非晶質保護層６をこの順に積層する。次
いで、スピンコート法等により樹脂保護層７を形成し、
紫外線で硬化させて光磁気記録素子を完成する。この樹
脂保護層７には、アクリル酸エステル系のものが安定し
ているので好ましい。
造する。基板２に適宜の薄膜形成技術、例えば、スパッ
タリング、イオンプレーティング、真空技術等を用い
て、透明干渉層２、光磁気記録層３、透明誘電体層４、
金属反射層５、非晶質保護層６をこの順に積層する。次
いで、スピンコート法等により樹脂保護層７を形成し、
紫外線で硬化させて光磁気記録素子を完成する。この樹
脂保護層７には、アクリル酸エステル系のものが安定し
ているので好ましい。
【００２２】ここで、金属反射層５と非晶質保護層６と
を、同じターゲットを用いて形成できれば便利である。
このためには、例えばＡｌをターゲットとしてスパッタ
リングで金属反射層５を形成し、次いで、ＣＯ2 等の炭
素含有ガスと酸素とをスパッタリングガスのＡｒ等に混
入し、反応性スパッタリングでＡｌＯX Ｃy 系の非晶質
保護層６を形成すれば良い。
を、同じターゲットを用いて形成できれば便利である。
このためには、例えばＡｌをターゲットとしてスパッタ
リングで金属反射層５を形成し、次いで、ＣＯ2 等の炭
素含有ガスと酸素とをスパッタリングガスのＡｒ等に混
入し、反応性スパッタリングでＡｌＯX Ｃy 系の非晶質
保護層６を形成すれば良い。
【００２３】〔試験例〕４個のチャンバーを有する、基
板自公転方式の連続マグネトロンスパッタリング装置を
用い、光磁気記録素子を製造した。第１のチャンバーで
は、直径130 mmのポリカーボネート樹脂基板１（直径86
mmの連続フォーマットを事前に作製したもの) を用い、
アモルファス・イットリウムサイアロン（ＹＳｉＡｌＯ
Ｎ）の透明干渉層２を90nm厚に形成した。ターゲットに
はＳｉ3 Ｎ4 ：Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2Ｏ3 のモル比が86:10:4
の焼結体を用いた。
板自公転方式の連続マグネトロンスパッタリング装置を
用い、光磁気記録素子を製造した。第１のチャンバーで
は、直径130 mmのポリカーボネート樹脂基板１（直径86
mmの連続フォーマットを事前に作製したもの) を用い、
アモルファス・イットリウムサイアロン（ＹＳｉＡｌＯ
Ｎ）の透明干渉層２を90nm厚に形成した。ターゲットに
はＳｉ3 Ｎ4 ：Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2Ｏ3 のモル比が86:10:4
の焼結体を用いた。
【００２４】第２のチャンバーでは、ＧｄＤｙＦｅをタ
ーゲットとし、アモルファスのＧｄＤｙＦｅ垂直磁化膜
からなる光磁気記録層３を20nm厚に形成した。
ーゲットとし、アモルファスのＧｄＤｙＦｅ垂直磁化膜
からなる光磁気記録層３を20nm厚に形成した。
【００２５】第３のチャンバーでは、前記と同じＳｉ3
Ｎ4 ：Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ3 ターゲットを用い、透明誘
電体層４を30nm厚に形成した。
Ｎ4 ：Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ3 ターゲットを用い、透明誘
電体層４を30nm厚に形成した。
【００２６】第４のチャンバーでは、純度フォーナイン
の金属Ａｌを用い、最初に無酸素雰囲気でＡｒガスをス
パッタリング雰囲気とし、膜厚40nmのＡｌ金属反射層５
を形成した。次いで、雰囲気にＣＯ2 と酸素とを混合
し、Ａｒ−ＣＯ2 −Ｏ2 の雰囲気でＡｌＯX Ｃy の組成
の非晶質保護層６を形成した。半金属半導体元素の組成
を炭素以外とする場合は、金属ＡｌターゲットにＳｉ，
Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ｂ等の金属チップをのせてスパッタ
リングした。酸素含有量ｘはスパッタリングガスへの酸
素の混合量を変えることで制御し、半金属半導体元素Ｍ
の含有量はＣＯ2の導入量やＳｉ等の金属チップの大き
さを変えることで制御した。
の金属Ａｌを用い、最初に無酸素雰囲気でＡｒガスをス
パッタリング雰囲気とし、膜厚40nmのＡｌ金属反射層５
を形成した。次いで、雰囲気にＣＯ2 と酸素とを混合
し、Ａｒ−ＣＯ2 −Ｏ2 の雰囲気でＡｌＯX Ｃy の組成
の非晶質保護層６を形成した。半金属半導体元素の組成
を炭素以外とする場合は、金属ＡｌターゲットにＳｉ，
Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ｂ等の金属チップをのせてスパッタ
リングした。酸素含有量ｘはスパッタリングガスへの酸
素の混合量を変えることで制御し、半金属半導体元素Ｍ
の含有量はＣＯ2の導入量やＳｉ等の金属チップの大き
さを変えることで制御した。
【００２７】成膜の終了後に、アクリル酸エステル系の
紫外線硬化樹脂をスピンコートち、紫外線で硬化させ
て、厚さ10μm の樹脂保護層７を形成した。
紫外線硬化樹脂をスピンコートち、紫外線で硬化させ
て、厚さ10μm の樹脂保護層７を形成した。
【００２８】光磁気記録素子に対する最も過酷な耐環境
テストは、高温高湿テストである。高温高湿下に曝され
ることにより、樹脂保護層７や非晶質保護層６を酸素や
水蒸気が透過し、金属反射層５や光磁気記録層３を腐食
させる。また、組成が不適切な場合、非晶質保護層６が
部分的に酸化されて、Ａｌの酸化物粒子が非晶質保護層
６に発生する。高温高湿テストとして、80℃で相対湿度
が90％で276 時間放置のテストを行った。半金属半導体
元素を炭素とした際の結果を表１，表２に、半金属半導
体元素をＳｉとした際の結果を表３，表４に、半金属半
導体元素をＧｅとした際の結果を表５，表６に、半金属
半導体元素をＢとした際の結果を表７，表８に示す。ま
た、表１，表３，表５，表７には樹脂保護層７を用いた
際の結果を示し、表２，表４，表６，表８には樹脂保護
層７を用いたものと用いないものとを比較し、樹脂保護
層７の効果を示す。腐食の有無やＡｌの酸化物粒子の発
生の有無は、高温高湿テスト後に、樹脂保護層７を剥離
させて顕微鏡で観察した。また、非晶質保護層６の組成
は、成膜後、高温高湿テスト前にエスカ法で分析した。
テストは、高温高湿テストである。高温高湿下に曝され
ることにより、樹脂保護層７や非晶質保護層６を酸素や
水蒸気が透過し、金属反射層５や光磁気記録層３を腐食
させる。また、組成が不適切な場合、非晶質保護層６が
部分的に酸化されて、Ａｌの酸化物粒子が非晶質保護層
６に発生する。高温高湿テストとして、80℃で相対湿度
が90％で276 時間放置のテストを行った。半金属半導体
元素を炭素とした際の結果を表１，表２に、半金属半導
体元素をＳｉとした際の結果を表３，表４に、半金属半
導体元素をＧｅとした際の結果を表５，表６に、半金属
半導体元素をＢとした際の結果を表７，表８に示す。ま
た、表１，表３，表５，表７には樹脂保護層７を用いた
際の結果を示し、表２，表４，表６，表８には樹脂保護
層７を用いたものと用いないものとを比較し、樹脂保護
層７の効果を示す。腐食の有無やＡｌの酸化物粒子の発
生の有無は、高温高湿テスト後に、樹脂保護層７を剥離
させて顕微鏡で観察した。また、非晶質保護層６の組成
は、成膜後、高温高湿テスト前にエスカ法で分析した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】
【表７】
【００３６】
【表８】
【００３７】表１，表３，表５，表７から明らかなよう
に、非晶質保護層６へのＡｌの酸化物粒子の発生と、金
属反射層５や光磁気記録層３の腐食を共に防止し得るも
のは、組成式ＡｌＯX Ｃy に対し、酸素原子の含有量を
示すｘを0.7 ＜ｘ≦1.2 とし、半金属半導体元素の含有
量を示すｙを0.05≦ｙ≦0.30としたものに限られた。
に、非晶質保護層６へのＡｌの酸化物粒子の発生と、金
属反射層５や光磁気記録層３の腐食を共に防止し得るも
のは、組成式ＡｌＯX Ｃy に対し、酸素原子の含有量を
示すｘを0.7 ＜ｘ≦1.2 とし、半金属半導体元素の含有
量を示すｙを0.05≦ｙ≦0.30としたものに限られた。
【００３８】表２，表４，表６，表８から明らかなよう
に、非晶質保護層６の組成を最適化しても、樹脂保護層
７無しでは金属反射層５や光磁気記録層３の腐食を防止
できなかった。なお、ここではアクリル酸エステル系の
紫外線硬化樹脂を樹脂保護層７に用いたが、エポキシ
系、ポリエステル系、アクリル系、アクリルウレタン系
等の紫外線硬化樹脂でも類似の保護効果が得られた。
に、非晶質保護層６の組成を最適化しても、樹脂保護層
７無しでは金属反射層５や光磁気記録層３の腐食を防止
できなかった。なお、ここではアクリル酸エステル系の
紫外線硬化樹脂を樹脂保護層７に用いたが、エポキシ
系、ポリエステル系、アクリル系、アクリルウレタン系
等の紫外線硬化樹脂でも類似の保護効果が得られた。
【００３９】腐食が生じた場合には、金属反射層５を光
磁気記録層３にピンホールが生じて、顕微鏡観察では透
明化していることが判明した。Ａｌ酸化物粒子が非晶質
保護層６に生じた場合、酸化物粒子の直径は3 μm 程度
で、これが生じるとＣ／Ｎ比に影響を与えずエラーレー
ト（ビットエラーレート）が増加した。例えば波長825n
m で出力8mW のレーザー光を用いて書き込んだ際のビッ
トエラーレートは、表１でＡｌ酸化物粒子の発生状況が
○，△，×のいずれのランクのものでも、6.25×10-7以
下となる。これに対して同じ波長でレーザー光の出力を
6mW とすると、ビットエラーレートは、表１でＡｌ酸化
物粒子の発生状況が○ランクのものでは6.25×10-7以下
に保たれ、△ランクでは6.25×10-7〜6.25×10-5とな
り、×ランクでは6.25×10-5以上となった。
磁気記録層３にピンホールが生じて、顕微鏡観察では透
明化していることが判明した。Ａｌ酸化物粒子が非晶質
保護層６に生じた場合、酸化物粒子の直径は3 μm 程度
で、これが生じるとＣ／Ｎ比に影響を与えずエラーレー
ト（ビットエラーレート）が増加した。例えば波長825n
m で出力8mW のレーザー光を用いて書き込んだ際のビッ
トエラーレートは、表１でＡｌ酸化物粒子の発生状況が
○，△，×のいずれのランクのものでも、6.25×10-7以
下となる。これに対して同じ波長でレーザー光の出力を
6mW とすると、ビットエラーレートは、表１でＡｌ酸化
物粒子の発生状況が○ランクのものでは6.25×10-7以下
に保たれ、△ランクでは6.25×10-7〜6.25×10-5とな
り、×ランクでは6.25×10-5以上となった。
【００４０】発明者はこれ以外に、半金属半導体元素を
Ｐ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｂｉとして同様の実験を行った
が、半金属半導体元素の種類によらず同様の結果が得ら
れた。
Ｐ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｂｉとして同様の実験を行った
が、半金属半導体元素の種類によらず同様の結果が得ら
れた。
【００４１】半金属半導体元素の添加量の影響をさらに
明確にするため、炭素元素を用いた場合について、高温
高湿テストの時間を延長し、Ａｌの酸化物粒子の発生へ
の影響を調べた。その結果を表９に示す。
明確にするため、炭素元素を用いた場合について、高温
高湿テストの時間を延長し、Ａｌの酸化物粒子の発生へ
の影響を調べた。その結果を表９に示す。
【００４２】
【表９】
【００４３】表９から明らかなように、ｘが0.7 よりも
大きく、ｘ＋ｙが 0.75 よりも大きければ、1000時間の
高温高湿テストでも、Ａｌの酸化物粒子の発生は全く生
じなかった。
大きく、ｘ＋ｙが 0.75 よりも大きければ、1000時間の
高温高湿テストでも、Ａｌの酸化物粒子の発生は全く生
じなかった。
【００４４】
【発明の効果】この発明では、以下のような効果が得ら
れる。
れる。
【００４５】（１）金属反射層を用いることにより、高
い反射率を得る。
い反射率を得る。
【００４６】（２）非晶質保護層を用いることにより、
金属反射層や光磁気記録層の腐食を防止する。
金属反射層や光磁気記録層の腐食を防止する。
【００４７】（３）非晶質保護層の組成を最適化するこ
とにより、非晶質保護層へのＡｌの酸化物粒子の発生を
防止し、エラーレートの増加を防止する。
とにより、非晶質保護層へのＡｌの酸化物粒子の発生を
防止し、エラーレートの増加を防止する。
【００４８】（４）樹脂保護層を設けることにより、金
属反射層や光磁気記録層の腐食防止を完全にする。
属反射層や光磁気記録層の腐食防止を完全にする。
【図１】本発明に係る実施例の光磁気記録素子の断面図
である。
である。
１ ・・・ 透明基板 ２ ・・・ 透明干渉
層 ３ ・・・ 光磁気記録層 ４ ・・・ 透明誘電
体層 ５ ・・・ 金属反射層 ６ ・・・ 非晶質保
護層 ７ ・・・ 樹脂保護層
層 ３ ・・・ 光磁気記録層 ４ ・・・ 透明誘電
体層 ５ ・・・ 金属反射層 ６ ・・・ 非晶質保
護層 ７ ・・・ 樹脂保護層
Claims (1)
- 【請求項１】 透明基板上に、少なくとも光磁気記録
層、金属反射層、非晶質保護層を順次積層した光磁気記
録素子において、前記非晶質保護層を、アルミニウムと
酸素と半金属半導体元素の非晶質化合物で構成し、且つ
その組成を、 ＡｌＯｘＭｙ 0.7 ＜ｘ≦1.2 0.05≦ｙ≦0.30 （ここに、Ａｌはアルミニウム元素を、Ｏは酸素元素
を、Ｍは半金属半導体元素を表す）とし、該非晶質保護
層上に樹脂保護層を積層したことを特徴とする光磁気記
録素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29317892A JP3180978B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-10-30 | 光磁気記録素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153392 | 1992-01-21 | ||
| JP4-31533 | 1992-01-21 | ||
| JP29317892A JP3180978B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-10-30 | 光磁気記録素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05266522A true JPH05266522A (ja) | 1993-10-15 |
| JP3180978B2 JP3180978B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=26370018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29317892A Expired - Fee Related JP3180978B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-10-30 | 光磁気記録素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180978B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001052873A (ja) * | 1999-06-04 | 2001-02-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 電気光学装置及びその作製方法並びに電子装置 |
| JP2001185354A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-07-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 電気光学装置及びその作製方法 |
| US8987988B2 (en) | 1999-06-04 | 2015-03-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP29317892A patent/JP3180978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001052873A (ja) * | 1999-06-04 | 2001-02-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 電気光学装置及びその作製方法並びに電子装置 |
| JP4730994B2 (ja) * | 1999-06-04 | 2011-07-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電気光学装置及びその作製方法並びに電子装置 |
| US8987988B2 (en) | 1999-06-04 | 2015-03-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US9178177B2 (en) | 1999-06-04 | 2015-11-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and electronic device |
| JP2001185354A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-07-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 電気光学装置及びその作製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3180978B2 (ja) | 2001-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |