JPH0258746A - 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、光磁気記録媒体およびその製造方法ニ係り、
特に、エンハンス層および保護層の組成と、所望の組成
のエンハンス層および保護層を効率的に形成する方法と
に関する。

〔従来の技術〕

従来より、基板の信号面に、エンハンス層と光磁気記録
層と保護層とを順次積層して成る光磁気記録媒体が知ら
れている。

前記エンハンス層は、光磁気記録層からの反射光を繰り
返し反射させ、見かけ上のカー回転角を大きくしてＣＮ
値の改善を図るものであって、例えば、窒化シリコン（
ＳｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、硫化亜鉛（Ｚ
ｎＳ）、酸化シリコン（Ｓｉｎ）、酸化アルミニウム（
Ａ　１．２０　：ｌ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）などの
誘電体にて形成される。また、このエンハンス層には、
基板側からの透湿を防止するという機能もある。一方、
保護層は、光磁気記録層の表面を硬化して異物の衝合に
よる光磁気記録層の損傷を防止すると共に、光磁気記録
層への透湿を防止するために設けられる。

かように、エンハンス層と保護層とは透湿防止の点で機
能が共通するから、成膜装置の小型化、ターゲラ１−の
種類の減少、およびターゲットの交換に要する工数の省
力化等を図るため、従来より、保護層をエンハンス層と
同一の材料にて形成することが行われている。

ところで、前記したエンハンス層材料および保護層材料
のうち、酸化物系の化合物はそれに含まれる酸素が光磁
気記録層を劣化させる虞れがあることから、非酸化物系
の化合物を用いることがより好ましいとされている。ま
た、非酸化物系の薄膜をスパッタリングにて形成する場
合、導入ガスとして純アルゴンガスを用い、真空槽内の
ガス圧を高く設定すると、成膜された薄膜の屈折率が大
きくなり過ぎ、却って記録／再生特性が劣化する。

このため、従来より非酸化物系のエンハンス層、例えば
窒化物のエンハンス層をスパッタリングするに当っては
、スパッタガスとして窒素ガスが１０％程度添加された
アルゴンガスを用い、真空槽内のガス圧を比較的低く設
定するといった方法が採られている。保護層については
、機能上屈折率を調整する必要はないが、前記した生産
性向上の見地から、エンハンス層と同様の方法で形成さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、前記のような方法で形成された全く同一組成の
エンハンス層および保護層を有する光磁気記録媒体は、
高温高温環境下に放置すると、短時間のうちにエンハン
ス層および保護層にクラックを生じ、耐環境性の点で実
用性に問題があるということが判明した。

本発明は、前記した従来技術の欠点を解決し、高温高湿
環境下における耐久性を改善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〕

本発明は、前記の目的を達成するため、非酸化物系の化
合物を主成分とする物質にて形成された保護層に含まれ
る酸化物の含有率を、同じく非酸化物系の化合物を主成
分とする物質にて形成されたエンハンス層に含まれる酸
化物の含有率よりも高くしたことを特徴とするものであ
る。

また、エンハンス層を形成する際のスパッタ条件と保護
層を形成する際のスパッタ条件を、真空槽内に導入され
るガスの種類と真空槽内のガス圧のうち少なくともいず
れが一方について変更するようにしたことを製造上の特
徴とするものである。

〔作用〕

酸化物の含有率が高い非酸化物系の化合物を主成分とす
る薄膜は、酸化物の含有率が低い非酸化物系の化合物を
主成分とする薄膜に比べて延性および熱膨張率が大きく
なる。延性および熱膨張率の大きな保護層を光磁気記録
層を介して延性および熱膨張率の小さいエンハンス層に
積層すると、基板上に積層された積層体の平均の延性お
よび熱膨張率が」二昇する。よって、エンハンス層の光
学的性質を劣化することなく、高温高湿環境下における
エンハンス層および保護層のクラックを防止することが
でき、光磁気記録媒体の耐久性が改善される。

また、前記エンハンス層および保護層の成膜に当っては
、真空槽内を所定の高真空度まで真空引きしたのち、不
活性ガスなどのスパッタガスを導入して行うが、いかに
高度に真空引きしても真空槽内の空気を完全に排気する
ことは事実上不可能であり、また、スパッタガスボンベ
中に混入した微量の酸素がスパッタガスの導入とともに
真空槽内に導入されることもあり、さらには、樹脂製の
基板を用いた場合には、基板中から空気が放出されるこ
ともある。

このように、真空槽内には微量の酸素が存在すると考え
られるが、真空層内のガス圧が高いほど、また、不活性
ガスに混入される混合ガスの含有率が高いほど、スパッ
タ粒子ひいては成膜された薄膜中に取り込まれる酸素の
割合が高くなる。よって、エンハンス層を形成する際の
スパッタ条件と保護層を形成する際のスパッタ条件を適
宜調整することによって、酸化物の含有率の高い保護層
と酸化物の含有率の低いエンハンス層とを形成すること
ができる。

〔実施例〕

第１図に示すように、本発明に係る光磁気記録媒体は、
基板１の信号パターン２の形成面にエンハンス層３と光
磁気記録層４と保護層５とを順次積層して成る。

基板１は、例えばガラスなどの透明セラミックスや、ポ
リカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（
ＰＭＭＡ）　、ポリメチルペンテン、エポキシ等の透明
な樹脂材料によって形成される。

該基板１の片面には、トラッキング信号に対応する案内
溝やアドレス信号に対応するプリピットなどの信号パタ
ーン２が形成されている。なお、この基板１の平面形状
は、例えばディスク状またはカード状など、必要に応じ
て任意の形状に形成することができる。

信号パターン２の形成手段としては、前記基板１の材質
によって適宜の方法が適用される。

例えば、基板１がＰＣやＰＭＭＡ、それにポリメチルペ
ンテンなどの熱可塑性樹脂にて形成される場合には、射
出成形用金型内に溶融した基板材料を射出して基板１と
信号パターン２とを一体に成形する所謂インジェクショ
ン法が適する。また、この基板材料に関しては、射出成
形用金型内に溶融した基板材料を射出したのちに圧力を
加える、所謂コンプレッション法あるいはインジェクシ
ョ一 ンーコンブレツション法といった形成手段を適用するこ
ともできる。さらに、基板１がガラスなどのセラミック
スやエポキシなどの熱硬化性樹脂にて形成される場合に
は、所望の信号パターンの反転パターンが形成されたス
タンパ（金型）と基板１との間で光硬化性樹脂を展伸し
、スタンパの反転パターンを基板１に転写する所謂２Ｐ
法（Ｐｈｏｔ。

ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　；光硬化性樹脂法）が
適する。また、エポキシなどの熱硬化性樹脂に関しては
、金型内に溶融状態にある基板材料を静注して基板１と
信号パターン２とを一体に成形する所謂注型法を適用す
ることもできる。

エンハンス層３は、金属元素の窒化物、金属元素の炭化
物、金属元素のフッ化物、金属元素の硫化物、金属元素
の水素化物、または非金属元素のの窒化物、非金属元素
の炭化物、非金属元素のフッ化物、非金属元素の硫化物
、非金属元素の水素化物など、酸化物系誘電体を除く誘
電体を主成分とする物質にて形成される。前記化合物を
つくる金属元素としては、任意の金属元素を用いること
ができるが、特に、アルミニウム、コバルト、クロム、
鉄、ゲルマニウム、ハフニウム、インジウム、マグネシ
ウム、モリブデン、ニオブ、スズ、タンタル、チタン、
タングステン、亜鉛、ジルコニウムから選択されたもの
が好適である。また、前記化合物をつくる非金属元素と
しては、ホウ素、シリコンから選択されたものが特に好
適である。

前記エンハンス層３は、屈折率を所望の値、すなわちエ
ンハンスメント効果を奏し、かつ記録膜４に照射される
記録／再生用光の光量を減少しないために必要な値に調
整するため、Ｘ線光電子分光分析による酸化物の含有率
が１０％〜２０％に調整されている。

記録層４は、例えばテルビウムと鉄とコバルトを主成分
とする非晶質合金など、公知に属する任意の光磁気記録
材料をもって形成することができる。

保護層５は、前記エンハンス層３を形成する化合物と同
種の化合物をもって形成されるが、延性および熱膨張率
をエンハンス層３より大きくするため、Ｘ線光電子分光
分析による酸化物の含有率が１５％〜４０％に調整され
ている。

前記実施例の光磁気記録媒体は、エンハンス層３を酸化
物の含有率が低い物質にて形成し、その屈折率を所望の
値に調整したので、エンハンスメント効果が高い。また
、保護層５を酸化物の含有率が高い物質にて形成し、そ
の延性および熱膨張率をエンハンス層３よりも大きくし
たので、基板上に積層された積層体の平均の延性および
熱膨張率がエンハンス層自体よりも大きくなり、高温高
温環境下におけるエンハンス層および保護層のクラック
を防止することができる。

また、エンハンス層材料および保護層材料として、酸化
物系以外の化合物を主成分とする物質を用いたので、記
録層４がエンハンス層３および保護層５に含まれる酸素
によって侵されるということがほとんどなく、また、防
湿性が高いことから、記録層の保護効果が高い。

次に、本発明に係る光磁気記録媒体の製造方法を第２図
の流れ図に従って説明する。

まず、ステップＳ−１において、スパッタリング装置の
真空槽内に信号パターンが形成された基板を収納し、真
空槽を所定の真空度まで真空引きする。このときの真空
度は、薄膜に要求される純度と作業時間とを考慮して決
定される。

次いで、ステップＳ−２において、基板上に酸化物の含
有率が低く所望の屈折率を有するエンハンス層が形成さ
れるように、真空槽内に導入されるガスの種類およびガ
ス圧を調整し、ステップＳ３においてエンハンス層のス
パッタリングを行う。

次いで、ステップＳ−４において、エンハンス層上に所
望の記録層が形成されるように、真空槽内に導入される
ガスの種類およびガス圧を調整し、ステップＳ−５にお
いて記録層のスパッタリングを行う。

さらに、ステップＳ−６において、記録層上に酸化物の
含有率が高く延性および熱膨張率の高い保護層が形成さ
れるように、真空槽内に導入されるガスの種類およびガ
ス圧を調整し、ステップＳ７において保護層のスパッタ
リングを行う。

前記実施例の光磁気記録媒体の製造方法は、各層をスパ
ッタリングする毎に、真空槽内に導入するガスの種類と
ガス圧とを調整するようにしたので、所望の物性を備え
たエンハンス層および保護層を容易に形成することがで
きる。

以下、より具体的な実施例と従来技術に係る比較例とを
掲げ、本発明の効果に言及する。

〈第１実施例〉 樹脂製基板が収納された真空槽を３Ｘ１０−５（Ｐａ）
まで真空引きした。

次いで、真空槽内に１０％の窒素ガスが混入されたアル
ゴンガスを導入して真空槽内のガス圧を０．２　（Ｐａ
）に平衡させ、前記基板の信号面に窒化シリコン系のエ
ンハンス層を８５０人〜９００Ｘの厚さにスパッタリン
グした。

次いで、真空槽内のガスを一旦排気したのち、純アルゴ
ンガスを導入して真空槽内のガス圧を０．２　（Ｐａ）
に平衡させ、前記エンハンス層上にテルビウム−鉄−コ
パル１−系の記録層を約１０００Ｘの厚さにスパッタリ
ングした。

さらに、真空槽内のガスを再度排気したのち、純アルゴ
ンガスを導入して真空槽内のガス圧を１、．０（Ｐａ）
に平衡させ、前記記録層上に窒化シリコン系の保護層を
約１０００人の厚さにスパッタリングした。

〈第２実施例〉 第１実施例と同一の方法で樹脂基板の信号面にエンハン
ス層および記録層を順次積層したのち、真空槽内のガス
を排気し、真空槽内に純窒素ガスを導入して真空槽内の
ガス圧を０．２　（Ｐａ）に平衡させ、前記記録層上に
窒化シリコン系の保護層を約１０００人の厚さにスパッ
タリングした。

〈第３実施例〉 第１実施例と同一の方法で樹脂基板の信号面にエンハン
ス層および記録層を順次積層したのち、真空槽内のガス
を排気し、真空槽内にアルゴンガスと窒素ガスとが５０
％ずつ混合されたガスを導入して真空槽内のガス圧を０
．５　（Ｐａ）に平衡させ、前記記録層上に窒化シリコ
ン系の保護層を約１０００人の厚さにスパッタリングし
た。

〈比較例〉 エンハンス層および保護層を形成する際、共に１０％の
窒素ガスが混入されたアルゴンガスを真空槽内に導入し
、真空槽内のガス圧を０．２　（Ｐａ）に平衡させてス
パッタリングを行った。

導入ガスの種類および真空槽内のガス圧を除く他の条件
については、前記第１ないし第３実施例の場合と同じで
ある。

前記各実施例および比較例の光磁気記録媒体を気温６０
°Ｃ１相対湿度９０％の環境下に放置したところ、比較
例の光磁気記録媒体は２０時間経過時にエンハンス層お
よび保護層の一部にクランクが発生し、１００時間経過
時にはエンハンス層および保護層の全体にクラックがひ
ろがったのに対し、本発明に係る光磁気記録媒体は、２
０００時間経過後もクラックの発生が認められなかった
。

なお、前記実施例においては、窒化シリコンのみを例に
とって説明したが、他の金属または非金属の硫化物、炭
化物、水素化物等についても同様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光磁気記録媒体は、エン
ハンス層および保護層に含まれる酸化物の含有率を適宜
調整したので、エンハンス層の光学的性質を劣化するこ
となく、高温高湿環境下における光磁気記録媒体の耐久
性を改善することができる。

また、本発明の光磁気記録媒体の製造方法は、エンハン
ス層および保護層の成膜に当って、真空槽内に導入され
る導入ガスの種類および真空槽内のガス圧を適宜変更す
るようにしたので、酸化物の含有率が低く所望の屈折率
を有するエンハンス層と酸化物の含有率が高く延性およ
び熱膨張率の大きい保護層とを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光磁気記録媒体の要部断面図、第
２図は本発明に係る光磁気記録媒体の製造を説明する流
れ図である。 ＋−：基板、２：信号パターン、３：エンハンス第 図 基粗 信若／づ一ン エンハ二人層 り酊テ詔姻槽 珠護１

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の信号面に、非酸化物系の化合物を主成分と
   する誘電体にて形成されたエンハンス層と光磁気記録層
   と前記エンハンス層と同種の化合物にて形成された保護
   層とを順次積層して成る光磁気記録媒体において、前記
   保護層に含まれる酸化物の含有率を前記エンハンス層に
   含まれる酸化物の含有率よりも高くしたことを特徴とす
   る光磁気記録媒体。
2. （２）請求項１記載の光磁気記録媒体において、前記エ
   ンハンス層および保護層を、窒化シリコンを主成分とす
   る化合物にて形成したことを特徴とする光磁気記録媒体
   。
3. （３）請求項１記載の光磁気記録媒体において、前記基
   板を樹脂材料にて形成したことを特徴とする光磁気記録
   媒体。
4. （４）請求項１記載の光磁気記録媒体において、前記保
   護層を、前記エンハンス層よりも延性および熱膨張率の
   高い薄膜にて形成したことを特徴とする光磁気記録媒体
   。
5. （５）基板の信号面に、エンハンス層と光磁気記録層と
   保護層とを順次スパッタ成膜する光磁気記録媒体の製造
   方法において、前記エンハンス層を形成する際のスパッ
   タ条件と前記保護層を形成する際のスパッタ条件を、真
   空槽内に導入されるガスの種類と真空槽内のガス圧のう
   ち少なくともいずれか一方について変更するようにした
   ことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
6. （６）請求項５記載の光磁気記録媒体の製造方法におい
   て、前記エンハンス層を形成する際には、窒素ガスが１
   ０％混合されたアルゴンガスを導入して真空槽内のガス
   圧を０．２（Ｐａ）に調整し、前記保護層を形成する際
   には、純アルゴンガスを導入して真空槽内のガス圧を１
   ．０（Ｐａ）に調整したことを特徴とする光磁気記録媒
   体の製造方法。
7. （７）請求項５記載の光磁気記録媒体の製造方法におい
   て、前記エンハンス層を形成する際には、窒素ガスが１
   ０％混合されたアルゴンガスを導入して真空槽内のガス
   圧を０．２（Ｐａ）に調整し、前記保護層を形成する際
   には、純窒素ガスを導入して真空槽内のガス圧を０．２
   （Ｐａ）に調整したことを特徴とする光磁気記録媒体の
   製造方法。
8. （８）請求項５記載の光磁気記録媒体の製造方法におい
   て、前記エンハンス層を形成する際には、窒素ガスが１
   ０％混合されたアルゴンガスを導入して真空槽内のガス
   圧を０．２（Ｐａ）に調整し、前記保護層を形成する際
   には、アルゴンガスと窒素ガスとが５０％ずつ混合され
   たガスを導入して真空槽内のガス圧を０．５（Ｐａ）に
   調整したことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。