JPH02254645A - 光磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザー光を含む各種波長のエネルギー線など
の光によって情報の記録、再生、消去などを行う光学的
磁気記録媒体として使用される非晶質垂直磁化膜の製造
方法に関するものである。

ｆ従来の技術〕 近年、高密度、大容量メモリとしてレーザー光を用いた
光メモリ素子の研究及び開発が急ピッチで行なわれてお
り中でも光磁気記録は書き換えが可能な記録方法として
注目をあびており、該記録に用いられる光学的磁気記録
媒体は書き換えが可能な光メモリー素子として大いに期
待されている。

従来、このような光磁気記録に用いられる光学的磁気記
録媒体の光磁気記録層を構成する材料としてはＭｎＢ　
ｉ系、ガーネット系、希土類−遷移金属アモルファス系
などが代表的なものとして知られている。ＭｎＢ１系は
キューリ温度が高いため、記録の際にパワーの大きな１
ノーザーを必要としまた粒界ノイズが多いためＳ／Ｎ比
の高い再生が実施できないという欠点があり、一方ガー
ネット系では光の透過率が大きいため記録の際にパワー
の大きなレーザーが必要となる欠点があった。その中で
希土類−遷移金属アモルファス系はキューり温度が低く
、また光の透過率も比較的小さいため両者の欠点を補う
ものとして期待されている。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、希土類金属は酸化されやすく酸化される
と保磁力等の磁気特性が劣下してしまうので従来より媒
体の信頼性を確保するために、上記記録層を空中酸素か
ら隔離するためにこの記録層を緻密性が高い誘電体等か
らなる下地層及び上地の保護層により被覆することが一
般的に行なわれている。ところが、緻密性が高い保護膜
のため基板にプラスチック基板を用いる場合基板が反っ
てしまい、このような基板に温度変化等の外部応力が加
わった場合下地及び基板との界面より剥離あるいはクラ
ックが生じる等の問題が生じていた。

すなわち、緻密性が高い保護膜のため下地層、保護層の
各層固有の応力が大きくなるとともに各層の形成時によ
るスバタリング時の熱的負荷による残留ひずみの蓄積に
より基板と下地層との界面に圧縮応力あるいは引張応力
が発生し、圧縮応力の場合成膜面が凸面あるいは引張応
力の場合凹面に反り、このような基板にこの応力と反方
向の力が加わった場合、界面部において膜が剥離もしく
はクラックが生じていた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、保護膜
形成工程で不可避的に生じていた残留ひずみを解消する
新規な光磁気記録媒体の製造方法を提供すものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、透明基板上に下地層、非晶磁性層を含
む主要層及び保護層と順に積層してなる光磁気記録媒体
の製造において、前記下地層、主要層及び保護層を透明
基板上に積層後生じる合成膜応力の方向と反方向に該基
板を成膜時に強制的に所定量反らせて前記各層を基板上
に積層することにより、下地層及び保護層への成膜によ
り生ずる残留歪みを低減させることができ、安定した特
性を有する光磁気記録媒体を製造することができる。

すなわち、磁気記録媒体の形成後基板と各層の界面に生
じる圧縮応力もしくは引張応力に応じて、この応力と反
方向すなわち圧縮応力の場合は膜が形成される面を凹面
に引張応力の場合は凸面に予め基板を所定量反らせてお
くことにより、合成膜応力方向と基板の成膜前のソリが
逆方向となるため成膜後のソリ量が低減され残留歪みを
相殺することが可能となる。

成膜後に発生する圧縮又は引張応力の方向は、基板が歪
みを生じない場合は基板表面内の中心穴を中心とした放
射状方向であるが、該放射状方向の応力は基板の積層面
にのみ発生し、積層面と反対の面では発生しないため、
基板の積層面に歪みが生じ、基板に反りが起る０反りは
中心穴を中心に凹面状又は凸面状に発生する。すなわち
、合成膜応力である圧縮又は引張応力の方向と反方向に
予め成膜時に基板を反らせるとは、中心穴を中心とした
凹面又は凸面を形成することである。

基板を反らせるタイミングは、各層を該基板上に成膜す
る工程時であり、成膜時前に基板の取り付は治具により
基板を強制的に反らし固定して成膜を行なう。

本発明において、成膜時に基板を強制的に反らせる方向
及び所定量は、合成膜応力である圧縮あるいは引張応力
方向及び大きさで決まるものであるが、下地層、保護層
のスパッタ圧条件によって該合成膜応力の方向及び大き
さが決まるため、下地層、保護層の材料及び該スパッタ
圧条件等を設定し、合成膜応力の方向及び量を予め確認
した上で、基板のソリ方向、量を設定することが好まし
い。通常は、記録層の保護性を考慮した上で成膜後のソ
リ量ができるだけ小さくし得るようなスパッタ圧条件を
決定し設定しておくことが望ましい。

尚、基板に発生する合成膜応力の方向及び量ベクトル）
はフラットな基板に全構成の膜を付は成膜後の基板のソ
リ及び量を干渉計にて測定する円盤法で求め知ることが
できる。これに従い具体的に基板のソリ量をそれぞれ変
えた基板にＳＰ圧を変え成膜し、その時の応力の大きさ
とソリ量から保護性を考慮し、ＳＰ圧を決定し応力の大
きさによって、反りの条件を設定すればよい。

本発明において、基板を成膜時に強制的に所定量反らせ
る手段としは第１図の模式横断面に示したような治具で
よい。該治具は成膜後に生じる応力が圧縮応力の場合に
用いる凹面形成手段であり、基板ホルダー２、内周マス
ク３及び外周マスク４から成り、基板ｌを基板ホルダー
２にはめ込み、内周マスク３及び外周マスク４により、
該基板を反らせた状態に固定することができる。基板の
反りの量は基板ホルダーの形状で設定することができる
が、基板ホルダーにリング等をはめることにより該反り
量の調整をすることも可能である。基板の反りの方向は
、通常、基板表面内の中心穴を中心とした放射状方向で
るため、第１図に示した治具のように内周マスクにより
基板の中心部を押圧し一定の曲率を与える手段による反
りが好ましい。

一方、基板に成膜後生じる応力が引張応力の場合は、基
板の成膜面を凸面状に反らせるが、これは内周リングに
リング等をはめこみ、”外周リングで基板を押圧し一定
の曲率な与える内周リングによって曲率な調整すること
により、第１図と同様にして行なうことができる。

尚、成膜後基板に発生する応力が圧縮応力カ弓張応力か
は、下地層及び保護層の材料及び成膜条件又、装置によ
りことなるが、一般的にＳｉＮはＳＰ圧が低いときは、
圧縮応力、ＳＰ圧が高いときは引張応力となる。

上記説明した構成により基板取り付は治具に固定された
基板には、常法により、下地層、主要層、保護層を積層
することができる。

第２図は積層後の光磁気記録媒体を示す模式横断面図（
一部）である、すなわち、この光磁気記録媒体５は透明
基板上１に下地層６、光磁気記録層７．８、保護層９と
順次ＲＦスパッタリング法を用いて形成されたものであ
る。このスパッタリングは真空チャンバー内を２Ｘ１０
−’ｐａ程度まで排気した後その後そのチャンバー内に
１×１０−’のｐａ程度のＡｒガスを導入して行なうこ
とができる。但し真空条件、ＳＰ圧は必ずしもこれに限
られるものではない。

本発明においては、基板を取り付は治具に固定する前に
、予め基板を反らしておいてもよく、これにより、取り
付は治具に基板を固定した時必要以上に応力がかかるの
を防ぐことができ、さらに基板に生じする歪の方向と、
反方向のより強い応力を生じさせることができる。予め
基板を反らしておく方法として好ましいのは、基板の成
形時に、所定の反りを予めつけておくことである。基板
を反る状態に成形する方法は公知の成形法により行えば
よい。又反りの方向及び量は、前記、取り付けた治具に
固定する際に検討する積層後の残留歪みに基づき、必要
なベクトルとして設定すればよい。

尚、本実施例の製造方法に用いることのできる基板とし
ては、プラスチック系を用いることができるが、ポリカ
ーボネート（ＰＣ）基板を用いればより効果的に行なう
ことができる。

〔実施例１ 次に示す実施例１．２及び比較例により得られたそれぞ
れの光磁気記録媒体について、反り量及びトラッキング
信号を調べ比較した。尚、いずれの光磁気記録媒体も、
積層膜により生じる合成膜応力は圧縮応力（−）で６０
　Ｋｇ／　ｍｍ２であった。

実施例１ 成膜面を圧縮応力（−）と反方向に凹面（＋）に１４０
μｓ反らして成形した厚さ１．２ｍｍ、径１３０市のポ
リカーボネート基板を第１図に示したような取り付は治
具によって該基板のソリ方向と同方向にさらに強制的に
５００１ｍ反らして固定し、ＲＦスパッタリング法をい
てＳｉＮからなる下地層７００Ａの厚さを形成し、この
下地層の上に光学磁気記録層として読み出し層Ｇｄ−Ｆ
ｅ４００人、記録層４００への厚さに形成したのちこの
記録層の上に下地層を形成した場合と同じ方法によりＳ
ｉＮからなる保護層を７０ＯＡの厚さに形成し、光磁気
記録媒体を作った。この時の真空雰囲気は真空チャンバ
内をｌ　Ｘ　１０−’ｐａまで排気したのちＡｒガスを
２Ｘ１０’″Ｉｐ　ａになるまで導入して行なった。

実施例２ 基板をフラットに成形したプラスチック基板にしたほか
は実施例１と同条件で光磁気記録媒体を作った。

比較例 基板をフラットに成形したプラスチック基板を取り付は
治具による強制的な反りを行なわず実施例１と同条件で
光磁気記録層を作った。

以上の実施例１．２と比較例で得られた各光磁気記録媒
体について光磁気記録媒体形成後、１時間後大気放置し
たのち基板の反りを測定しトラッキング信号を調べた。

又同サンプルを８０℃、９０％に投入し１０００時間後
の膜剥離、膜ワレを観察した。結果を表１に示す。

表１ 表１から明らかなように本実施例１，２により反り量を
大幅に小さくすることができた。又８０℃／９０％、１
０００時間後の高温高湿耐久試験においても膜剥離、膜
ワレなどの以上は認められなかったが、比較用媒体は反
り量が大きくトラッキングがはずれドライブ装置にかか
らないといった問題が発生し、８０℃／９０％、１００
０時間後の高温高湿耐久試験においては膜ワ１ノが発生
した。

ｆ発明の効果１ 以上説明したように本発明によれば磁気記録媒体の成膜
時に下地層、記録層、保護層の合成膜応力方向に対して
基板を強制的に反らして成膜することにより、従来より
反り量が低減でき、従来の温度変化等の外部応力が加わ
った場合の膜ワレ、クラック等の発生、耐環境性が悪い
といった欠点を解消することができる。

さらに、基板を予め反らせた状態に成形することによっ
てより有効に、反り量の低減をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために用いることのできる基
板取り付は軸を示す模式横断面図、第２図は本発明を実
施し得られた光磁気記録媒体の構成を示す模式横断面図
（一部）を示す。 １：基板 ２：基板ホルダー ３：内周マスク ４：外周マスク ５：光磁気記録媒体 ６：下地層 ７二元磁気記録層（読み出し層） ８：光磁気記録層（記録層） ９：保護層 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に下地層、非晶磁性層を含む主要層及
   び保護層と順に積層してなる光磁気記録媒体の製造にお
   いて、前記下地層、主要層及び保護層を透明基板上に積
   層後生じる合成膜応力の方向と反方向に該基板を成膜時
   に強制的に所定量反らせて前記各層を基板上に積層する
   ことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）前記透明基板が前記合成膜応力の方向と反方向に
   予め反らして成形された基板であることを特徴とする請
   求項１に記載の光磁気記録媒体の製造方法。