JPH04318345A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体の製造
方法に係り、特に、基板と基板の片面に形成される磁性
膜の加熱処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録媒体は、高密度、非接触、不
揮発、書き換え可能なことを特徴とする情報記録媒体で
あって、そのうち光磁気ディスクは、次世代の情報記録
媒体として実用化されつつある。現在のところ、この光
磁気ディスクに設けられる情報記録膜としては、成膜時
に熱処理を必要としない磁性膜、特に希土類−遷移金属
系の非晶質合金からなる垂直磁化膜が主流となっている
。

【０００３】しかしながら、希土類−遷移金属系の非晶
質合金は、基板を高温に加熱しながら成膜するガーネッ
ト系酸化物などとは異なり、例えば日本応用磁気学会誌
、Ｖｏｌ．９、Ｎｏ．２（１９８５）、第９７頁〜第１
００頁に記載されているように、高温に加熱されたとき
に磁気特性、例えば保磁力や垂直磁気異方性エネルギー
が変化しやすく、情報の記録・消去を繰り返しているう
ちに再生出力が低下するという欠点が指摘されている。

【０００４】かかる再生出力低下の主たる原因は、高温
にさらされることによって磁性膜の構造が緩和されるた
めであり、磁性膜の成膜時あるいは成膜後に熱処理を施
して当初より磁性膜の構造をある程度緩和しておけば、
磁性膜を熱力学的な安定状態にすることができ、再生出
力の低下といった問題を改善することができる。

【０００５】従来より、かかる知見に基づく再生出力の
低下防止方法として、例えば特開昭６２−２９８０４６
号公報に記載されているように、磁性膜をキュリー温度
近傍まで加熱処理するといった光磁気記録媒体の製造方
法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、現在用いら
れている光磁気記録用の磁性膜の多くは、キュリー温度
が２００℃前後あり、加熱方法を工夫したとしてもこの
温度まで加熱すると、基板の熱変形を防止することが難
しい。特に、基板として耐熱温度が低いプラスチック基
板を用いた場合、およびガラス基板の片面に光硬化性樹
脂製のレプリカ層が設けられたものを用いた場合には、
案内溝などのプリフォーマットパターンの変形が著しく
、所望のトラッキング特性を得ることができないといっ
た問題を生じる。

【０００７】本発明は、前記した従来技術の欠点を解消
するためになされたものであって、基板の変形が少なく
、かつ記録・消去の繰り返しによる再生出力の低下が少
ない光磁気記録媒体の熱処理方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【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、まず第１に、片面に光硬化性樹脂製のプ
リフォーマットパターンのレプリカ層が設けられたガラ
ス基板の信号面に、少なくとも磁性膜を含む光磁気記録
層を成膜する工程を含む光磁気記録媒体の製造方法にお
いて、前記磁性膜の成膜中もしくは成膜後に、前記ガラ
ス基板と前記磁性膜との積層体を、前記レプリカ層を構
成する光硬化性樹脂材料のガラス転移温度以下で、かつ
前記磁性膜に最大５０％の磁気特性変化を生じさせる温
度条件および時間条件で加熱処理するといった熱処理方
法をとる。

【０００９】また、第２に、片面にプリフォーマットパ
ターンが直接形成されたプラスチック基板の信号面に、
少なくとも磁性膜を含む光磁気記録層を成膜する工程を
含む光磁気記録媒体の製造方法において、前記磁性膜の
成膜中もしくは成膜後に、前記プラスチック基板と前記
磁性膜との積層体を、前記プラスチック基板を構成する
プラスチック材料のガラス転移温度以下で、かつ前記磁
性膜に最大５０％の磁気特性変化を生じさせる温度条件
および時間条件のもとで加熱処理するといった熱処理方
法をとる。

【００１０】さらに、第３に、片面にプリフォーマット
パターンが直接カッティングされたガラス基板の信号面
に、少なくとも磁性膜を含む光磁気記録層を成膜する工
程を含む光磁気記録媒体の製造方法において、前記磁性
膜の成膜中もしくは成膜後に、前記ガラス基板と前記磁
性膜との積層体を、前記ガラス基板を構成するガラス材
料のガラス転移温度以下で、かつ前記磁性膜に最大５０
％の磁気特性変化を生じさせる温度条件および時間条件
のもとで加熱処理するといった熱処理方法をとる。

【００１１】前記の加熱処理は、磁性膜の酸化を防止す
るため、不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で行うこと
が好ましい。そして、前記の加熱処理を真空中で行う場
合には、処理槽内の真空度を１／１０２　〔Ｔｏｒｒ〕
以下に調整することが特に好ましい。また、前記の加熱
処理を行う際の温度条件および時間条件の基礎となる磁
性膜の磁気特性としては、保磁力あるいは垂直磁気異方
性エネルギーを用いることができる。

【００１２】なお、成膜時に熱処理を必要としない磁性
膜を備えたすべての光磁気記録媒体が本発明の対象にな
るが、特に、〔テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、
ジスプロシウム、ホルミウム、プラセオジム〕元素群か
ら選択された少なくとも１種類の元素と、〔鉄、コバル
ト〕元素群から選択された少なくとも１種類の元素と、
〔ニオブ、タンタル、チタン、クロム、白金、ロジウム
、パラジウム〕元素群から選択された少なくとも１種類
の元素とを主成分とする合金（特に、非晶質合金）から
なる垂直磁化膜を備えた光磁気記録媒体に応用した場合
に顕著な効果がある。

【００１３】

【作用】前記のように、加熱温度を基板材料のガラス転
移温度以下に押えると、トラッキング特性に影響を与え
るような大きな基板変形やプリフォーマットパターンの
変形を防止することができる。

【００１４】また、磁性膜の磁気特性の変化を基準とし
て加熱処理の温度条件と時間条件とを設定すると、情報
の記録に悪影響を与えない最大限の範囲で磁性膜の構造
を緩和することができる。実験によると、加熱処理を施
さない磁性膜に対して、保磁力や垂直磁気異方性エネル
ギーが５０％まで低下するような加熱処理を施した場合
にも、情報の記録に悪影響がないことが判った。

【００１５】よって、前記のような加熱処理方法をとる
ことによって、基板の変形が少なく、かつ記録・消去の
繰り返しによる再生出力の低下が少ない光磁気記録媒体
を作製することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ説
明する。 〈第１実施例〉図１は本例に係る光磁気記録媒体の製造
方法を実行する真空成膜装置の説明図であって、１は第
１スパッタ室、２は第２スパッタ室、３は第３スパッタ
室、４は熱処理室、５は第４スパッタ室、６は各室１〜
５に備えられた基板ホルダ、７は基板ホルダ６に取り付
けられた基板、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは各スパッタ室
１，２，３，５にそれぞれ備えられたターゲット、９は
熱処理室４に備えられた赤外線ランプである。

【００１７】基板７としては、片面に光硬化性樹脂製の
プリフォーマットパターンのレプリカ層が設けられたガ
ラス基板を用いた。これらの基板７は、信号面をターゲ
ット８ａ〜８ｄに向けるようにして、基板ホルダ６に取
り付けられる。

【００１８】ターゲット８ａおよび８ｃは、基板７上ま
たは第２スパッタ室２で成膜された磁性膜上に、例えば
ＳｉＮなどの無機誘電体膜を成膜する材料からなり、タ
ーゲット８ｂは、第１スパッタ室１で成膜された無機誘
電体膜上に磁性膜、例えば〔テルビウム、ガドリニウム
、ネオジム、ジスプロシウム、ホルミウム、プラセオジ
ム〕元素群から選択された少なくとも１種類の元素と、
〔鉄、コバルト〕元素群から選択された少なくとも１種
類の元素と、〔ニオブ、タンタル、チタン、クロム、白
金、ロジウム、パラジウム〕元素群から選択された少な
くとも１種類の元素とを主成分とする合金膜を成膜する
材料からなる。また、ターゲット８ｄは、第３スパッタ
室３で成膜された無機誘電体膜上に、例えばＡｌＴｉな
どの金属反射膜を成膜する材料からなる。

【００１９】以下、上記の真空成膜装置を用いた光磁気
ディスクの製造方法について説明する。

【００２０】まず、基板ホルダ６に１ないし複数個のデ
ィスク状基板７を取り付けて第１スパッタ室１に収納し
、所定の真空条件下で、基板７の信号面に第１の無機誘
電体膜を成膜する。次に、第１の無機誘電体膜が成膜さ
れた基板７を基板ホルダ６と共に第２スパッタ室２に移
送し、所定の真空条件下で、前記第１の無機誘電体膜上
に光磁気記録層である磁性膜、例えば希土類−遷移金属
系の非晶質合金からなる垂直磁化膜を成膜する。次に、
磁性膜が成膜された基板７を基板ホルダ６と共に第３ス
パッタ室３に移送し、所定の真空条件下で、前記磁性膜
上に第２の無機誘電体膜を成膜する。次に、第２の無機
誘電体膜が成膜された基板７を基板ホルダ６と共に熱処
理室４に移送し、不活性ガス雰囲気中または真空中（好
ましくは真空度が１／１０２Ｔｏｒｒ以下）で、赤外線
ランプ９を点灯して、磁性膜に加熱処理をほどこす。加
熱条件は、前記レプリカ層を構成する光硬化性樹脂材料
のガラス転移温度以下で、かつ前記磁性膜に２０％の磁
気特性変化を生じさせる温度条件および時間条件とする
。

【００２１】なお、加熱処理に際しては、図３に示すよ
うに、磁性膜の磁気特性の変化（図３では垂直磁気異方
性エネルギーが例示されている）と、加熱温度と、加熱
時間との関係を実測しておき、このグラフ図を参考にし
て実際の加熱条件を設定する。すなわち、図３のグラフ
図より、本例にあっては磁性膜を２００℃で３０秒間加
熱する。しかる後に、基板と各膜との熱膨張率差に起因
するストレスによって基板から膜が剥離するのを防止す
るため、徐冷した。

【００２２】次に、所定の加熱処理が施された基板７を
基板ホルダ６と共に第４スパッタ室５に移送し、所定の
真空条件下で、前記第２の無機誘電体膜上に金属反射膜
を積層して、図２の膜構造を有する光磁気ディスクを作
製した。なお、図２において、１１は第１の無機誘電体
膜、１２は磁性膜、１３は第２の無機誘電体膜、１４は
金属反射膜を示している。

【００２３】最後に、この光磁気ディスクを各膜１１〜
１４を内側にして熱硬化性樹脂により貼り合せ、両面記
録形の光磁気ディスクを作製した。

【００２４】〈第２実施例〉基板として、片面にプリフ
ォーマットパターンが直接形成されたプラスチック基板
を用い、前記第１実施例と同様の方法で各膜の成膜と加
熱処理とを行った。加熱条件は、基板プラスチック材料
のガラス転移温度以下で、かつ前記磁性膜に１０％の磁
気特性変化を生じさせる温度条件および時間条件とする
。具体的には、図３のグラフ図より、１２０℃で３０分
間とした。

【００２５】〈第３実施例〉図１に示した真空成膜装置
を用いて、ポリカーボネート基板の信号面に、ＺｒＯ製
の第１の無機誘電体膜と、ＮｄＴｂＦｅＣｏ製の磁性膜
と、ＺｒＯ製の第２の無機誘電体膜と、ＡｌＣｒ製の反
射膜とを順次積層した。ただし、この成膜過程において
は、加熱処理を行わなかった。

【００２６】成膜終了後、同一構造の２枚の光磁気ディ
スクを各膜を内側にして熱硬化性樹脂により貼り合せ、
１０００組の両面記録形の光磁気ディスクを作製した。

【００２７】次に、これら１０００組の両面記録形の光
磁気ディスクをヒータ加熱形の乾燥機内に同時に格納し
、乾燥機内を不活性ガス雰囲気または真空（好ましくは
真空度が１／１０２　Ｔｏｒｒ以下）に調節した後、ポ
リカーボネート樹脂のガラス転移温度（１４５℃）以下
で、かつ前記磁性膜に２０％の磁気特性変化を生じさせ
る温度条件および時間条件にて加熱処理を行った。

【００２８】加熱条件は、第１実施例と同様に図３のグ
ラフ図を参考にし、加熱温度を１３０℃、加熱時間を５
時間と設定した。

【００２９】〈第４実施例〉図１に示した真空成膜装置
を用いて、片面にプリフォーマットパターンが直接カッ
ティングされたガラス基板の信号面に、ＳｉＮｘ製の第
１の無機誘電体膜と、ＴｂＦｅＣｏＰｔＮｂ製の磁性膜
と、ＳｉＮｘ製の第２の無機誘電体膜と、Ｔｉ製の反射
膜とを順次積層した。ただし、この成膜過程においては
、加熱処理を行わなかった。

【００３０】成膜終了後、この光磁気ディスクを熱処理
槽に格納し、熱処理槽内を不活性ガス雰囲気または真空
（好ましくは真空度が１／１０２　Ｔｏｒｒ以下）に調
節した後、図４に示すようにガラス基板７側から赤外線
ランプ９の赤外線を照射し、ＴｂＦｅＣｏＰｔＮｂ製の
磁性膜１２を基板ガラスのガラス転移温度以下で、かつ
前記磁化膜に２０％の磁気特性変化を生じさせる温度条
件および時間条件にて加熱処理した。

【００３１】加熱条件は、第１実施例と同様に図３のグ
ラフ図を参考にし、加熱温度を２５０℃、加熱時間を５
秒間と設定した。

【００３２】最後に、同一構造の２枚の光磁気ディスク
を各膜を内側にして熱硬化性樹脂により貼り合せ、両面
記録形の光磁気ディスクを作製した。

【００３３】図５に、前記第１〜第３実施例に係る光磁
気ディスクの同一記録領域に繰り返し記録・消去を行っ
たときの再生ＣＮ比の変化と、成膜後加熱処理を行わな
かった光磁気ディスクの同一記録領域に繰り返し記録・
消去を行ったときの再生ＣＮ比の変化とを示す。また、
図６に、前記第１〜第３実施例に係る光磁気ディスクの
外部磁場依存性と、成膜後加熱処理を行わなかった光磁
気ディスクの外部磁場依存性とを示す。なお、測定に当
たっては、厳格を期すため、通常の記録・消去時のレー
ザパワーよりも２０％増のレーザパワーで情報の記録・
消去を行った。

【００３４】図５に示すように、前記第１および第４実
施例の光磁気ディスクは、１０８　回以上情報の記録・
消去を繰り返しても再生ＣＮ比は全く低下しない。一方
、前記第２および第３実施例の光磁気ディスクは、１０
６　回を経過したあたりからやや再生ＣＮ比が低下する
が、加熱処理を行わなかった光磁気ディスク（グラフ中
に未処理と表示されたもの）に比べて低下の程度が格段
に小さく、１０８　回以上情報の記録・消去を繰り返し
ても約４７〔ｄＢ〕以上の再生ＣＮ比を得ることができ
る。

【００３５】また、図６に示すように、前記第１ないし
第４実施例の光磁気ディスクは、いずれも未処理の光磁
気ディスクに比べて外部磁場依存性が高くなっており、
±１００〔Ｏｅ〕程度の外部磁界で情報の記録・消去を
行うことができる。

【００３６】もちろん、前記第１ないし第４実施例の光
磁気ディスクは、記録・消去動作中にレーザビームスポ
ットのトラックオフやプリピット信号の読み出しエラー
を全く起さず、プリフォーマットパターンの変形防止に
も効果があることが判った。

【００３７】なお、これらの効果は、磁性膜に最大５０
％の磁気特性変化を生じさせる温度条件および時間条件
で加熱処理した場合にも得られた。また、図２に示した
膜構造の光磁気ディスクのみならず、図７に示すように
基板７上に磁性膜１２のみが形成された光磁気ディスク
、図８に示すように基板７上に誘電体層１１を介して磁
性膜１２が形成された光磁気ディスク、さらには図９に
示すように基板７上に組成が異なる３層の磁性膜１２ａ
，１２ｂ，１２ｃが順次積層されて記録層１２が形成さ
れた光磁気ディスクについても同様の結果が得られた。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
加熱温度を基板材料のガラス転移温度以下に押えたので
、トラッキング特性に影響を与えるような大きな基板変
形やプリフォーマットパターンの変形を防止することが
でき、また、磁性膜の磁気特性の変化を基準として加熱
処理の温度条件と時間条件とを設定したので、情報の記
録に悪影響を与えない最大限の範囲で磁性膜の構造を緩
和することができる。よって、基板の変形が少なく、か
つ記録・消去の繰り返しによる再生出力の低下が少ない
光磁気記録媒体を作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】真空成膜装置の説明図である。

【図２】光磁気ディスクの膜構造の一例を示す断面図で
ある。

【図３】加熱温度と加熱時間と垂直磁気異方性エネルギ
ーの関係を示すグラフ図である。

【図４】加熱方法の他の例を示す説明図である。

【図５】記録・消去の繰り返し回数と再生ＣＮ比との関
係を示すグラフ図である。

【図６】再生ＣＮレベルの外部磁場依存性を示すグラフ
図である。

【図７】光磁気ディスクの膜構造の他の例を示す断面図
である。

【図８】光磁気ディスクの膜構造のさらに他の例を示す
断面図である。

【図９】光磁気ディスクの膜構造のさらに他の例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１　　第１スパッタ室 ２　　第２スパッタ室 ３　　第３スパッタ室 ４　　熱処理室 ５　　第４スパッタ室 ６　　基板ホルダ ７　　基板 ８ａ〜８ｄ　　ターゲット ９　　赤外線ランプ １１　　第１の無機誘電体層 １２　　磁性膜 １３　　第２の無機誘電体層 １４　　反射層

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　片面に光硬化性樹脂製のプリフォーマ
   ットパターンのレプリカ層が設けられたガラス基板の信
   号面に、少なくとも磁性膜を含む光磁気記録層を成膜す
   る工程を含む光磁気記録媒体の製造方法において、前記
   磁性膜の成膜中もしくは成膜後に、前記ガラス基板と前
   記磁性膜との積層体を、前記レプリカ層を構成する光硬
   化性樹脂材料のガラス転移温度以下で、かつ前記磁性膜
   に最大５０％の磁気特性変化を生じさせる温度条件およ
   び時間条件で加熱処理することを特徴とする光磁気記録
   媒体の製造方法。
2. 【請求項２】　　片面にプリフォーマットパターンが直
   接形成されたプラスチック基板の信号面に、少なくとも
   磁性膜を含む光磁気記録層を成膜する工程を含む光磁気
   記録媒体の製造方法において、前記磁性膜の成膜中もし
   くは成膜後に、前記プラスチック基板と前記磁性膜との
   積層体を、前記プラスチック基板を構成するプラスチッ
   ク材料のガラス転移温度以下で、かつ前記磁性膜に最大
   ５０％の磁気特性変化を生じさせる温度条件および時間
   条件のもとで加熱処理することを特徴とする光磁気記録
   媒体の製造方法。
3. 【請求項３】　　片面にプリフォーマットパターンが直
   接カッティングされたガラス基板の信号面に、少なくと
   も磁性膜を含む光磁気記録層を成膜する工程を含む光磁
   気記録媒体の製造方法において、前記磁性膜の成膜中も
   しくは成膜後に、前記ガラス基板と前記磁性膜との積層
   体を、前記ガラス基板を構成するガラス材料のガラス転
   移温度以下で、かつ前記磁性膜に最大５０％の磁気特性
   変化を生じさせる温度条件および時間条件のもとで加熱
   処理することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】　　請求項１〜３記載のいずれかにおいて
   、前記加熱処理を不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で
   行うことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
5. 【請求項５】　　請求項４記載において、前記加熱処理
   を真空中で行う際、処理槽内の真空度を１／１０２　〔
   Ｔｏｒｒ〕以下に調整することを特徴とする光磁気記録
   媒体の製造方法。
6. 【請求項６】　　請求項１〜３記載のいずれかにおいて
   、前記磁性膜の磁気特性が、保磁力あるいは垂直磁気異
   方性エネルギーであることを特徴とする光磁気記録媒体
   の製造方法。
7. 【請求項７】　　請求項１〜３記載のいずれかにおいて
   、前記磁性膜が、〔テルビウム、ガドリニウム、ネオジ
   ム、ジスプロシウム、ホルミウム、プラセオジム〕元素
   群から選択された少なくとも１種類の元素と、〔鉄、コ
   バルト〕元素群から選択された少なくとも１種類の元素
   と、〔ニオブ、タンタル、チタン、クロム、白金、ロジ
   ウム、パラジウム〕元素群から選択された少なくとも１
   種類の元素とを主成分とする合金にて形成されているこ
   とを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
8. 【請求項８】　　請求項７記載において、前記合金が非
   晶質合金であることを特徴とする光磁気記録媒体の製造
   方法。