JPH01196752A - 光磁気ディスクおよびその製造方法 - 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】 産業上の利用分升 この発明は、消去・書き換え可能な光磁気ディスクに関
し、詳しくは、基板のソリ、変形を防止すると同時に、
再生効率の良い高いカー回転角を仔するように絞制御さ
れた光磁気ディスクおよびその製造方法に関するもので
ある。

従来の技術 光磁気ディスクは、消去・書き換え可能な高密度大容量
光メモリ用記録媒体として、コンピュータ用外部メモリ
をはじめ、光デイスクファイル等の各種の分野で注目を
集めている。この光磁気ディスクは、透明基板上に垂直
異方性を有する磁性薄膜（光磁気記録膜）をスパッタ法
、真空蒸若法等の薄膜形成技術で形成したものを基本構
成としている。

現在、磁性薄膜として最も多く用いられている希土類−
遷移金属非晶質合金膜は、そのままでは非常に酸化・劣
化し易く、耐候性・耐湿性の点で問題がある。そのため
、最近ではトラッキング用溝か形成された面上に、保護
層／磁性層の如く、２層の保護層で光磁気記録膜をサン
ドウィンチにした三層構造の記録媒体が用いられてきて
いる。

また、ディスク基板としては、ＰＣ（ポリカーボネート
）等のプラスチック（樹脂）基板が、ガラス基板に比へ
てけ産性、コスト、破損に対する危険性が少ない等の点
で、一般に多く用いられている。

発明が解決しようとする課題 透明基板上に上述した様な三層構造の記録媒休校漬ける
と、記録媒体全体の厚さが３０００Ａ　（オングストロ
ーム）程度の厚さになるので、ディスク基板として樹脂
基板を用いた場合、スパッタ法等による記録膜の模作製
後、内部応力等によって１λ板全体に変形、ソリ等が発
生し、信号の記録＋ｆｒ生時、ディスクを回転させると
面ブレが生じ、フォーカスならびにトラッキングサーボ
が十分にうまく行えなくなることがある。そのため、極
端な場合は、記録・再生に支障をきたすことがあった。

そこで、最近、このような現象を防ぐべ（Ｓｉ０２膜で
ディスク基板全体を肢田することが本発明者等によって
提案されている。この手法によると、機械的強度が増す
ため、ディスクの変形、ソリ等に対しては良好な結果が
得られるが、ＳｉＯ２膜のコーティングの後、保護膜を
その−１−に積層させる際、厳密な膜厚管理・制御をし
、膜厚の最適化を図る必要があり、スパッタリング等に
よる記録媒体の成膜が非常に面倒になる。

すなわち、上述した三層構造の記録媒体は、下地保護層
を透明基板よりも屈折率の高い材料で形成すれば、見か
け上の磁気光学的なカー回転角θｋを大きくすることが
でき、カー効果エンハンスメントによりＣ／Ｎが向上し
、良好な再生振幅が得られ、再生特性の改善に大いに寄
与し得ることが知られている。ところが、このような保
護膜をＳｉＯ２膜を介在させて基板上に成膜すると、−
般にはＳｉＯ２膜の屈折率はＰＣ等の透明基板に比べて
小さいために、その膜厚によっては下地の保護膜（層）
がカー効果エンハンスメントに寄与しなくなる問題が生
じ、折角の保護膜↑）性が活かせなくなる。したがって
、ＳｉＯ２０２膜、基板の変形、ソリ防止効果を十分に
得ながら、同時に保護膜によるカー効果エンハンスメン
トを失わせないようにするには、ＳｉＯ２膜と保護膜と
の組合わせにおいて、厳密かつ細密な膜厚管理・制御が
必要であり、その最適化はそれはと簡！ｆ１なことでは
なく、解決すべき課題が多くある。

この発明は以上の点に鑑み提案されたものであって、記
録媒体成膜に伴う樹脂基板の変形、ソリ等をなりシ、同
時に保護膜（層）が発揮するカー効果エンハンスメント
を有効活用し得えるようにし、かつ十分に確保できるよ
うにすることを目的とするものである。

課題を解決するための手段 り２目的を達成するために、本発明は、透明基板の少な
くとも一面にＳｉＯ２膜を１０００〜２０００Ａの膜厚
で成膜した。ＳｉＯ２膜は、透明基板の一面にだけでな
く、両面または全面にコーティングした構成とすること
ができる。

また、本発明によれば、透明基板上にＳｉＯ２膜を１−
記の膜厚の範囲の保護層を形成し、その上に光磁気記録
膜を膜形成した構成が採られる。

さらに、本発明は、透明樹脂基板の表面にＳｉＯ２膜を
予め１０００〜２０００Åの範囲でコーティングし、そ
の後、屈折率１．８〜２．２のＹ２０３等からなる保護
層をＳｉＯ２膜を介して形成し、その上に光磁気記録膜
を成膜することを特徴とする製造方法を要旨とするもの
である。本発明方法によると、ＳｉＯ２膜は他のコーテ
ィング手法でも作成できるが、より好ましくはＬＰＤ法
で作成すると良い。

作用 透明樹脂基板の少なくとも一面、すなわち、記録膜面側
をＳ　１０２１１Ｘより１０００〜２０００Å（オング
ストローム）の範囲でコーティングすると、基板の機械
的・化学的特性、特に機械的強度が格段に向上し、記録
媒体成膜後におけるディスクのソリ、変形等が抑止され
る。この厚さ１０゜Ｏ〜２０００Åの範囲のＳｉＯ２模
の上に屈折率１．８〜２．２の保護膜を成膜すると、保
護膜の有するカー効果エンハンスメントを失うことなく
、むしろ、信号再生時、基板側からｌ１１潤したカー回
転角は略最大となる。

さらに、基板表面に予めＳｉＯ２膜を１０００〜２００
０Åの膜厚でコーティングしておき、その１−にＹ２０
３等の保護膜を成膜するから、スパッタリングの際に最
も時間を要する保護膜の膜厚が比較的薄くて済むように
なり、保護膜の成膜に要する時間か短縮されることにな
る。

また、基板の少な（とも記録面側にＳｉＯ２膜コーテイ
ンクグしたことによりスパツクの際、真空槽内を急速に
排気することが可能となり、高真空前るに必゛冴な排気
時間を短縮することができる。

実施例 以ド、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明に係る光磁気ディスクを示すもので、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）等からなる透明（樹脂）基板１
０の信号記録面には、トラ、キング用溝（プリグループ
）（不図示）が記録トラ。

りに沿ってスパイラル状に形成されている。

透明基板１０の少な（とも−面、第１図示例では両面に
ＳｉＯ２膜１１．１１が所定膜厚でコーティングされて
いる。このＳｉＯ２膜１１は後述するように、ＬＰＤ法
と呼ばれる析出法によって基板１０の表面にコーティン
グされる。その膜厚は、１０００〜２０００Åの範囲に
選ばれる。その中でも、実験例によると、下地保護層１
２を通したレーザ光のカー回転角を最大にするには、１
３００〜１５００Ａの範囲が最も好ましい結果が得られ
る。

ＳｉＯ２１１ＪＥ１１がコーティングされた透明基板１
０の記録面側にＦ地保護層１２、光磁気記録膜１３、保
護層１４がスパッタリングによりこの順に積層・成膜さ
れている。光磁気記録膜１３は保護層１２．１４によっ
て表裏からサンドウィッチされており、この三層構造に
より光磁気記録媒体が形成されている。保護層１４の上
には、さらに紫外線硬化型樹脂等からなる保護樹脂の層
１５が形成されている。保護樹脂の層１５は、ディスク
の機械的強度を補強する役割を果たす。この保護樹脂層
１５は、透明アクリル、エポキシ樹脂、ポリカーボネー
ト等で形成されていても良い。

表裏の保護層１２．１４は、Ｙ２Ｏ３、ＳｉＮ等の酸化
物、あるいは窒化物材料で形成される。

特に、上地保護層１２としては、屈折：＄ｎ＝１゜８〜
２．２の範囲の材料が選ばれる。実際には、その中でｈ
［折率ｎ＝１．９のＹ２Ｏ３が保護層１２．１４の材料
として選定された。勿論、その他のＳｉＮやＡｌ２Ｏ３
等であっても、ｎ＝１．８〜２．２の範囲にあれば、本
発明において支障な（使用可である。

下地の保護層１２は、後述するように、約９０ＯＡの膜
厚で、また、表面の保護層１４は記録膜１３を表面側か
ら保護する形で、およそ８００〜９００Ａの膜厚で成膜
されている。

次に、透明基板１０へのＳｉＯ２膜１１のコーティング
の１程手順について説明する。

ＳｉＯ２模ｆｌは、スハノタ法、ＣＶＤ法、ｒｔ：空蒸
着法等の薄膜形成技術でコーティング可能であるが、膜
の緻密さ、被膜作成の容易さ等の点で、本発明では、よ
り優れたＬＰＤ（ＬｉＱｕｉｄＰｈａｓｅ　　ＤｅＩ）
ｏｓｉｔｉｏｎ）法と呼ばれる析出法が採られることが
ある。

第２図はＬＰＤ法の原理を示すもので、浸漬槽２０内に
は（室温〜４０℃）程度の浸漬液２１が収容されている
。浸漬液２１は、ケイぶつ化水素酸（Ｈ２ＳｉＦ６）水
溶液にＳｉＯ２粉末（たとえば、シリカゲル）を飽和し
、その後、ホー酸水溶液（Ｈ３ＢＯ３）を添加すると得
られる。この溶液２１中に透明基板１０を浸漬すると、
その基板表面へのＳｉＯ２膜１１の析出が始まる。

かくて、浸漬後、所定の時間が経過すると、■Ｓｉ（Ｏ
Ｈ）４ゾルの生成 ■生成したＳｉ（ＯＨ）４ゾルの凝集・ゲル化基板表面
へ積層するまでのゲル化・輸送■積層したＳｉ（ＯＨ）
４ゲルの縮合・重合の３つの段階を経て基板１０の表面
に所定厚さのＳｉＯ２膜１１が被膜される。その場合の
膜厚は、所望の通り１０００〜２０００Åの範囲の厚さ
であり、より好ましくは１３００〜１５００Ａに膜制御
される。このＳｉＯ２の膜厚はカー回転角θにの増大の
面で、実験結果から見ると、約１５０ＯＡ近辺が最も良
い結果が得られる。

透明基板１０の表面にＳｉＯ２膜１１が上記膜厚でコー
ティングされた後、その上にスパッタリング法によって
下地保護槽１２／光磁気記録膜１３／保護槽１４が三層
で順次積層・成膜される。

先ず、透明基板１０の記録面側にＹ２Ｏ３（屈折率ｎ＝
１．９）よりなる下地保護層１２が成膜され、次にその
上に光磁気記録膜１３が１００ＯＡの膜厚で成膜される
。光磁気記録膜１３は、例えばＴｂＦｅ１ＴｂＦｅＣｏ
等の非晶質磁性材より成る。記録膜１３が成膜された後
、その表面側にＹ２Ｏ３よりなる保護層１４が８００〜
９００Ａの膜厚で成膜される。さらにその上にスピンコ
ード等の手法によって保護樹脂層１５が形成される。

以上のようにして透明基板１０上には、保護膜でサンド
ラッチされた三層構造の光磁気記録媒体が膜形成される
。この膜形成の際、透明基板１０の少なくとも一面、す
なわち、記録面側にＳｉＯ２膜１１膜下１コーティング
されているので、機械的強度が向上し、記録媒体の成膜
後、内部応力等によってディスクが変形したり、反った
りすることが抑止される。この変形防止、反り防止の点
ては、透明基板１０の表面全面にＳｉＯ２膜１１かコー
ティングされていることがより望ましい。

但し、−面側のみでも反り、変形の防止効果は十分に発
揮させることができる。

さらに、ＳｉＯ２膜１１膜下１保護膜１２との組合わせ
において、ＳｉＯ２Ｖｔ：ｌｌの膜厚が上述した様に１
０００〜２０００Åの範囲で、特におよそ１５０ＯＡ程
度になるように膜制御されているので、スパッタリング
の際、比較的時間を要する保護層１２．１４の膜厚を９
００Ａ程度と比較的薄くすることができ、それに応じて
高速でスパンタ工程、すなわち、ディスク作製工程を進
めることができる。また、光磁気記録媒体をスパッタＴ
ｏｒｒ以下の高真空が必要であるが、ＳｉＯ２膜１１膜
下１されているから、樹脂基板であっても支障な（真空
槽内を高速で排気することができに必要なす１：気持間
が短縮される。ディスクの計度１１、この排気時間の短
縮は重要な事であり、上述した保護模作製時の高速成膜
可能化、それに伴う成膜レートの向上と相俟って光ディ
スクの量産性が一段と向上する。

そして、基板１０上に被膜されたＳｉＯ２膜１１は、下
地保護層１２との組合わせにおいて、そのカー効果エン
ハンスメントが作動に発揮できるように上記膜厚約１５
００Ａに膜制御され、最適化されており、しかも、下地
保護層１２はＹ２０３より成り、その屈折率はＰＣ基板
１０の屈折率ｎ：１．５８に対してｎ＝１．９であるか
ら、保護層１２を透過するレーザ光に対してカー効果エ
ンハンスメントが良好に与えられる。したがって、信号
再生時、基板１０側から観測した再生信号のカー回転角
Ｏｋは略最大となる。

実験例によると、基板１０側から見たときのカー回転角
θには、ＳｉＯ２膜１１の膜厚、保護層１２の屈折率を
上述した値に設定したとき、０゜６以上に太き（とれた
。

第３図は、本発明に係る光磁気ディスクを用いてＳｉＯ
２膜１１に対して保護層１２の膜厚を変化させて信号を
再生したときの反射率Ｒとカー回転角Ｏｋの変化の状態
を調べた結果を表すもので、ＳｉＯ２膜１１の膜厚は上
記最適値１５００Ａに設定しておき、これに対して保護
槽１２の膜厚を変化させたものである。第３図で横軸は
保護槽１２の膜厚（Ａ）、縦軸は反射率Ｒ（％）とカー
回転角（θｋ）を表している。

第３図より明らかなように、ＳｉＯ２膜１１の膜厚を１
５００Ａに固定しておき、これに対して下地保護槽１２
の膜厚を変化させて記録信号を再生すると、保護槽１２
の膜厚が９０ＯＡ近傍で反射率Ｒが略最小、カー回転角
θｋが最大となる。

このときのカー回転角θには０．８以上である。

このことは、上述したことと合致する。したがって、上
述したようにＳｉＯ２膜１１の膜厚を１５０ＯＡに膜設
定し、保護槽１２の膜厚をそれに合わせて約９００Ａ程
度に設定して光磁気ディスクを作製すると、信号再生特
性に影響を及ぼす基板１０側から見たカー回転角θには
最大となり、０゜６以１−の値が得られる。そして、５
ｉｏ２膜１１の膜厚を１５００Ａ程度に設定して予め基
板１０にコーティングしておくと、ＳｉＯ２１Ｚ１１と
の組合わせにおいて、下地保護［１２のエフさを比較的
薄（することができる。

なお、上述した結果は一実験例について示されたもので
あり、本発明者の実験結果によると、基板１０にコーテ
ィングされるＳｉＯ２の膜厚および下地保護槽１２の屈
折率は、上述した数値の範囲で任意に選択することがで
き、その範囲であれば同効である。

発明の効果 以」−の説明に明らかなように、本発明によれば、透明
基板の少なくとも一面に予めＳｉＯ２膜をコーティング
し、その上に下地の保ｆｆ１Ｎを成膜する様にしている
ので、記録媒体形成後におけるディスク基板の変形、反
りの現象がなくなる。また、ＳｉＯ２膜の膜厚を１００
０〜２０００人の範囲に設定し、その上に屈折率が１．
８〜２．２の保護を形成するから、両者の組合わせにお
いて、カー効果エンハンスメントにより信号再生時のカ
ー回転角θｋが最大となり、良好な再生振幅が得られる
。したがって、信号の記録・再生特性に優れた良好な光
磁気ディスクを提供することができる。

さらに、基板にＳｉＯ２膜を予め被膜したことにより、
成膜に時間を要する保護槽の厚さを比較的薄くでき、か
つ記録媒体作製時における排気時間を短縮できるので、
光磁気ディスクの量産性の向上図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光磁気ディスクの部分拡大断面図
、第２図は本発明方法に適用されるＬＰＤ法の原理を示
す模式図、第３図は本発明に係る光磁気ディスクを用い
て信号再生したときの保護膜の膜厚変化に対する反射率
Ｒおよびカー回転角θにの変化の状態を表わすグラフ図
である。 １０・・・透明基板、 １１・・・ＳｉＯ２膜、 １２・・・下地保護膜、 １３・・・光磁気記録膜、 １４・拳・保護膜。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に垂直磁気異方性を有する光磁気記録
   膜を形成して成る光磁気ディスクにおいて、前記透明基
   板の少なくとも一面にＳｉＯ２膜を１０００Å〜２００
   ０Åの膜厚で成膜して成ることを特徴とする光磁気ディ
   スク。
2. （２）透明基板の両面にＳｉＯ２膜を１０００〜２００
   ０Åの範囲で成膜して成ることを特徴とする請求項（１
   ）記載の光磁気ディスク。
3. （３）透明基板上に前記ＳｉＯ２膜を介して屈折率１．
   ８〜２．２の保護層を形成し、その上に光磁気記録膜を
   膜形成して成ることを特徴とする請求項（１）又は（２
   ）記載の光磁気ディスク。
4. （４）ＬＰＤ（ＬｉｑｕｉｄＰｈａｓｅＤ ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により透明樹脂基板を浸漬溶液
   中に浸漬し、表面にＳｉＯ２膜を１０００〜２０００Å
   の範囲でコーティングした後、その一面上に屈折率１．
   ８〜２．２の酸化物、窒化物等からなる保護層を形成し
   、その上に光磁気記録膜を成膜することを特徴とする光
   磁気ディスクの製造方法。
5. （５）透明樹脂基板の表面にＳｉＯ２膜を予め１０００
   〜２０００Åの範囲でコーティングした後、その上に屈
   折率１．８〜２．２のＹ２Ｏ３等からなる保護層を形成
   し、その上に光磁気記録膜を成膜することを特徴とする
   光磁気ディスクの製造方法。
6. （６）屈折率１．８〜２．２の酸化物、窒化物等の膜厚
   が７００〜１２００Åの範囲であることを特徴とする請
   求項（４）記載の光磁気ディスクの製造方法。