JPH0214445A - 光磁気記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、映像記録や大容量データファイル等に使用さ
れる光磁気記録媒体に関し、誘電体層薄膜の改良により
光磁気記録媒体の保存安定性を向上させることに関する
ものである。

〔従来技術及びその問題点］ 高密度で大容量であること、記録再生ヘットと非接触で
あることさらに消去、再記録が容易であること等多くの
特徴を有する光磁気記録媒体は大容量データファイルや
映像記録の記録媒体として、近年その開発実用化が活発
に進められている。そしてその形態は、基板上に希土類
金属及び遷移金属等を主体とする薄膜の記録層を設４Ｊ
たものが一般的である。

ところが、希土類遷移金属の薄膜は特に希土類金属が極
めて酸化され易いために、光磁気記録媒体の保存安定性
を高める必要があった。例えば、特開昭６２−２９３５
３７号公報に開示されているような希土類遷移金属中に
ｐｔやＣｒ等の金属を添加する方法、あるいは希土類遷
移金属）Ｗ膜の記録層の上下に誘電体層薄膜を設けて希
土類遷移金属薄膜の酸化を防止し光磁気記録媒体の保存
安定性を確保する方法等が提案されている。光磁気特性
との両立という観点から後者の方法が一般的であり例え
ば、特開昭６２−２８７５３号公報、特開昭５９−１２
１３６８号公報、特開昭６０−８０１４４号公報等に開
示されているように誘電体層薄膜に用いる素材としては
、ＳＩＮ、Ａｌ２Ｏ３，５ｉ０２．ＺｎＳ、ＡＩＮ、Ａ
ｌ５ｉＮ等が知られている。

また、光磁気記録媒体の基板としては、ガラスあるいは
ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、エポキ
シ等の樹脂が使用される。ガラス基板は、光学的特性、
表面性、化学的安定性に優れる反面、量産加工性が低い
こと、壊れ易く取り扱いが難しいこと、高価であること
等の問題がある。それに対し、樹脂基板は、量産加工性
が高く取り扱いが容易であること、比較的安価であるこ
と等の利点を有しており現在樹脂基板を主体に開発が進
められている。なかでも、特開昭５７−２７４９５号に
開示されているポリカーボネート基板は、光透過率に優
れ、表面での複屈折が少なくかつ吸湿性も低く、さらに
コストも安く光磁気記録媒体用の基板として有望視され
ている。

一方、光磁気記録媒体により記録された情報は長期間安
定であることが要求され、通常３０°Ｃ９０％ＲＨでＩ
Ｏ年間経時しても再生できる程度の信頼性が望まれてい
る。このような信頼性を保証するために、高温度高湿度
下に光磁気記録媒体をおいて加速試験が行われる。例え
ば、岡田他、光メモリシンポジウム予稿集、６３頁（１
９８６年）に記載があるように８０°Ｃ９０ＲＩＩで５
００時間の経時による加速試験が概ね３０℃９０　Ｒ＋
１で１０年間の経時に相当すると云われてる。このよう
な条件下に光磁気記録媒体を置いて加速試験を行うと、
希土類遷移金属の記録層が腐食されて充分な特性が維持
できなかったりまた上記のポリカーボネート基板上にし
ばしば径が数１０８ｍ乃至数１００μｍで深さが数μｍ
の凹状の欠陥の発生がみられる。そして、これが原因と
なって、光磁気記録媒体のドロップ・アウトが増加した
り１３．Ｅ。

Ｒ，（ピットエラーレート）が増加する等の問題を引き
起こすことが分かった。そこで、光磁気記録媒体用の基
板として前述したような優れた特性を有したポリカーボ
ネート基板を使用しても保存安定性の面で問題があるこ
とが分かってきた。〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であり、特に記録層が希土類遷移金属でありポリカーボ
ネート基板を使用した光磁気記録媒体の保存安定性を改
良して信頼性の高い光磁気記録媒体を提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的は、基板上に希土類遷移金属を主体と
する記録層薄膜と該記録層薄膜の上下に隣接して誘導体
層薄膜がある光磁気記録媒体において、該誘導体層１１
１！中のアルカリ金属の含有量は６０ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする光磁気記録媒体により達成される。

本発明において、前記基板上に設ける前記誘電体層１１
ＩＷｊ４中のアルカリ金属の量を特定の量販下にするこ
とにより、保存安定性の加速テストとして高温高湿下に
長時間おいても基板がポリカーボネートであっても欠陥
の発生がほとんどみられず、ドロップ・アウト、Ｂ、　
　Ｅ、　　Ｒ，の増加等の恐れもない保存安定性の優れ
た光磁気記録媒体が得られることが分かった。

この本発明の効果は、特に前記誘電体Ｆ／ｌＪ″Ｆｉｔ
膜が希土類遷移金属の記録層ｆｉｌ１５！と基板との間
に設けられる場合顕著である。すなわち、誘電体層薄膜
中の前記アルカリ金属が高温高温条件下で、拡散してゆ
きそれが希土類遷移金属の記録層を腐食したり、前記基
板がポリカーボネートである場合は、アルカリ金属がア
ルカリ性成分とし°（働きポリカーボネートの加水分解
を促進しそれがポリカーボネート基板上の微小な欠陥と
なる。そして、誘電体Ｗ！Ｊ薄膜中の前記アルカリ金属
の量をある特定量以下にすれば、前記欠陥の発生が防止
できることが分かった。

本発明において、前記誘電体層薄膜中のアルカリ金属の
含有量を５Ｑｐｐ＋ｓ以下とするためには、スパッタ法
や蒸着法におけるターゲットや蒸発源材料としてアルカ
リ金属の含有量が少ないものを使用すること、あるいは
真空チャンバー内の汚れを充分除去する等が有効であり
、特にスパッタ法で使用する、誘電体層薄膜用ｌ用のタ
ーゲットとして、アルカリ金属の含有量の少ないものを
使用することが望ましい。前記誘電体層薄膜用のターゲ
ットのアルカリ金属の含有量を少なくする方法としては
、ターゲットの原料となるＳｉＮｘ粉末のアルカリ量を
充分除去すること、ターゲット化の為の焼結工程での汚
れの混入を防止すること等があり、中でも特に原料の純
度を上げることが重要である。

本発明における前記希土類遷移金属の記録層用の磁性体
としては、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ等の希土類金属やＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ等の遷移金属を主成分とする非晶質希土類遷移
金属（例えば、ＧｄＣｏ。

ＧｄＦｅ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅ、、ＧｄＴｂＦｅ、Ｇｄ
ＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＮ１等）が用いられ
る。

また、本発明の前記誘電体層薄膜用の素材としては、５
ｉＯｘＳＳｉＮｘ、、ＡｌＮｘ５ＺｎＳ。

Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ５ｉＮ等の酸化物、窒素物及び硫化物
等が好ましい。

これらの記録層及び保護層等を基板上に形成する方法と
しては、高周波マグネトロンスパッタ等のスパッタ法が
最も一般的である。

本発明で使用する前記基板としては、ポリカーボネート
、ポリメチルメタクリレート、エポキシ、ガラス等を用
いることができるが、特に樹脂基板中でもポリカーボネ
ートが望ましい。

本発明の新規な特徴を以下の実施例でさらに具体的に説
明する。

〔実施例−１〕 焼結する為の原料粉末として、純度の異なるものを使用
することによりアルカリ金属の含′ｆｆｔをかえたＳｉ
３Ｎ４のターゲットを５種類（Ａ、　　Ｂ。

Ｃ，Ｄ、　　Ｅ）用意した。そして、各ターゲットを使
用して無アルカリのガラス基板上にスパッタ法によりＳ
ｉ３Ｎ４の薄膜を５０００人の厚さで成膜した０次に、
その薄膜をぶつ酸に熔解して、不純物の量をＩＣＰ　（
プラズマ発光分析）によって分析した。その結果を第１
表に示す。

第１表 第１表によると、ターゲット中のアルカリ金属の量に対
応してＳ　ｌ　３Ｎ４薄膜中のアルカリ金属の量は変化
していることが分かった。

前記の５種類のＳ　ｉ　３Ｎ４をターゲットとして、基
板ホルダーに厚さ１．２Ｍ、１３０Φのポリカーボネー
ト基板を３枚固定して、その上に誘電体層Ｆ！１１９１
０００人、希土類遷移金属の記録層の薄膜をｔｏｏｏ人
、さらにその上に誘電体層薄膜９５０人の３層を薄膜を
この順でスパッタ法により成膜した。各層をスパッタす
る前に、シャッターを閉じて３０分間プレスバッターを
行い、ターゲットのクリーニングをした。

前記誘電体層ｆ１１１膜の成膜には第１表に示したター
ゲットＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥを使用し、前記箱±ｆ（’
ｆｉ！ｉ！移金属の記録層の成１漠には、Ｔｂｚｓ（Ｆ
ｅ、。Ｃｏ、。）１．のターゲットを使用した。

以上のようにして、アルカリ金属の含有量の異なる５種
類のＳ　ｉ　３Ｎ４ターゲツトを用いて、５１４類の光
磁気記録媒体のサンプルを各３枚づつ作成した。

各サンプルに記録信号を人力した後、７０°Ｃ９０％Ｒ
Ｈの恒温恒温槽の中に３０日間保存した。

そして、内周部５００トラツクについて、光磁気ディス
ク評価機を用いて、Ｂ、Ｅ、Ｒ，を測定して、７０℃９
０％Ｒ１１の恒温恒湿槽の中にサンプルを投入する前後
における特性の変化を評価した。

その結果が第２表である。

第２表 ８１！Ｒ（ｏ）　；　７０　”Ｃ９０％ＲＨの恒温恒湿
槽の中に投入する前のサンプルのＢ、Ｅ、Ｒ。

ｎ１４Ｄ（Ｌ）　：　７０°Ｃ９０％Ｒ１１（７）恒温
恒湿槽の中に３０日間保存した後におけるサンプルの Ｂ、ｌ！、Ｒ９ 第２表から明らかなように、アルカリ金属の含有量が多
いほどＢ、Ｅ、Ｒｏは大きくなっており、本発明のよう
に誘電体層薄膜中のアルカリ金属が６０ｐρ−以下、ま
たはターゲット中のアルカリ金属が９０ｐｐ−以下であ
ると優れた保存安定性を示すことが分かった。

なお、サンプルＮ１１５では、７０℃９０％Ｉ？Ｈの恒
温恒湿槽の中に３０口間保存した後においては、Ｂ、　
　Ｅ、　　Ｒ，の測定はできなかったが、そのサンプル
のディスク表面を光学顕微鏡で観察したところポリカー
ボネート基板の表面に数ｌＯμｍｎの微小な陥没が数多
く確認された。

〔実施例−２〕 誘電体層薄膜の成膜に、アルカリ金属の含有量が第３表
に示すようなＺｎＳターゲットを使用した。それ以外の
条件は実施例−川と同一にして光磁気記録媒体のサンプ
ルを作成した。

１）られた各サンプルにつき実施例−１と同一の条件で
その保存安定性を評価した。その結果が第３表である。

第３表 第３表から明らかなように、ＺｎＳの誘電体は層薄膜に
おいてもアルカリ金属の含有量が多いほどＢ、Ｅ、Ｒ，
は大きくなっており、本発明のように誘電体層薄膜中の
アルカリ金属が６０ρｐ−以下であると優れた保存安定
性を示すことが分かった。

なお、サンプル漱１０では、７０°Ｃ９０％Ｒ１１の恒
温恒湿槽の中に３０日間保存した後にディスク表面を光
学顕微鏡で観察したところポリカーボネート基板の表面
に数ｌＯμｍの微小な陥没が数ケ所鏡認された。

〔実施例−３〕 基板ホルダーに厚さ１．２ｏｕｉＳ　１３０Φのポリカ
ーボネート基板を２枚固定して、その上に誘電体層薄膜
１０００人、希土類遷移金属の記録層の薄膜を１０００
人、さらにその、にに誘′心体層薄膜９５０人の３層の
薄膜をこのｌ＋ｌｌ’［でスパッタ法により成膜した。

各層をスパッタする前に、シャッターを閉じて３０分間
プレスパンターを行い、ターゲットのクリーニングをし
た。

前記希土類遷移金属の記録層の成膜には、′！゛ｂ２５
　（Ｆ　ｅ９０ｃ　ｏ　１０）　７５の組成のターゲッ
トを使用した。一方、基板に直接接する第１層の誘電体
層薄膜の成膜には、実施例−１のＡのターゲットを使用
した。また最上層の第２の誘電体層薄膜の成膜には、実
施例−１のＥのターゲットを使用した。

このような薄膜の組み合わせのサンプルをＮｏ、１１と
した。

またサンプルＮａ１２として、第１層の誘電体層薄膜の
成膜に実施例−１のターゲットＥを使用し、第２の誘電
体層薄膜の成膜には、実施例−１のターゲントへを使用
した。

それ以外の条件は実施例−１と同一にして光磁気記録媒
体のサンプルを作成した。

そして、得られた各サンプルの保存安定性を実施例−１
と同一の条件で評価した。その結果を第４表に示す。

第４表 サンプル１１の方がサンプル１２よりも保存安定性に優
れ°ζいることが分かった。すなわち、ポリカーボネー
ト基板に直接接する誘電体層薄膜中のアルカリ金属の含
有量が、少ないことが重要であることが分かった。

特許出願人　富士写真フィルム株式会社手続補正書 １゜ 事件の表示 昭和６３年特 願第１６３７≠３号 ２゜ 発明の名称 光磁気記録媒体 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に希土類遷移金属を主体とする記録層薄膜
   と該記録層薄膜の上下に隣接して誘電体層薄膜がある光
   磁気記録媒体において、該誘電体層薄膜中のアルカリ金
   属の含有量は６０ｐｐｍ以下であることを特徴とする光
   磁気記録媒体。
2. （２）前記基板がポリカーボネートであり、該基板と前
   記記録層薄膜との間に前記誘電体層薄膜があって、該誘
   電体層薄膜中のアルカリ金属の含有量は６０ｐｐｍ以下
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   磁気記録媒体。
3. （３）アルカリ金属の含有量が９０ｐｐｍ以下であるタ
   ーゲットを使用したスパッタ法で前記誘電体層薄膜を成
   膜することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の光磁気記録媒体の製造方法。