JPH0490145A - 光磁気記録媒体及びその製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、新規な光磁気記録媒体及びその製造方法に関
するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、高温
、高湿の苛酷な環境下での使用においても高い機械的強
度を有し、かつ剥離やタラッりが発生しにくい上、経時
的な磁気特性の劣化が抑制された光磁気記録媒体及びこ
のものを生産性よく製造する方法に関するものである。

従来の技術 近年、レーザーなどの光ビームを利用して記録消去を行
い、磁気光学効果により再生を行う光磁気記録媒体は、
高速・非接触・大容量・高速アクセス可能で、かつ書き
換え可能な情報記録媒体として積極的に研究・開発が進
められている。

この光磁気記録媒体においては、基板上に適当な磁気特
性と磁気光学効果を有する記録層が設けられている。該
記録層に使用される代表的な材料としては希土類と遷移
金属との合金がよく知られており、これを使用した光磁
気ディスクはすでに実用化されている。

ところで、これらの記録層に用いられる材料は、化学的
に不安定なものが多い上、薄膜で使用されるため、空気
中の酸素や水による酸化を受けやすく、記録や再生の経
時的な信頼性の低下を免れない。

この問題を解決するために、通常光磁気記録媒体におけ
る記録層の上又は下若しくはその両方に保護層を設ける
ことが行われている。この保護層には、一般に、酸素や
水の侵入を効果的に防止しうるバリア性に優れ、かつ自
身も化学的に安定な誘電体薄膜を用いることが有利であ
ることが知られており、その材料としては、例えばマグ
ネシウム、ケイ素、アルミニウムなどの酸化物、窒化物
、酸窒化物やこれらの複合体、亜鉛などの金属の硫化物
やセレン化物、さらにはこれらの混合物などの使用が試
みられている。

しかしながら、これらの材料から成る保護膜においては
、基板との密着性が低くて剥離が生じやすい上、脆くて
クラックを生じやすいなどの欠点がある。このような剥
離やクラックを生じると、その部分の反射率が低下して
エラーをひき起こすとともに、酸素や水が記録層に侵入
して腐食の原因となる。特に光磁気記録媒体を高温、高
湿環境下で使用する場合、媒体の構成要素である基板、
保護層、記録層などの膨張率の差や残留応力にょる歪み
が保護層と基板との間の剥離や保護層のクラックを誘発
しやすいなどの問題を生じ、光磁気記録媒体の利用範囲
が制限されるのを免れない。

また、近年実用化されている光磁気ディスクなどでは、
量産性に優れたプラスチック基板を使用することが多い
が、プラスチック基板はガラス基板などと比較して温湿
度の変化に対する伸縮が大きい上、透水性が高く、保護
層には機械強度とバリア性の両方が要求される。透明性
や耐熱性の点で優れたプラスチック基板材料として近年
量も多く使用されているポリカーボネートは、アクリル
樹脂などと比較して透水性が高いため、前記の保護層の
性能が特に問題となる。

さらに、先に上げた材料のうち、酸化物系の材料はそれ
自身が酸素を含むため、製造時に記録層が酸化されない
よう、特別の注意を払う必要がある。例えば酸化ケイ素
を保護層として採用する場合、スパッタターゲットとし
て酸化ケイ素自体を使用すれば記録層が成膜中に酸化さ
れる危険性は軽減されるが、この場合成膜速度が極端に
低下し、生産性の低下を免れない。シリコンターゲット
と酸素を用いた反応性スパッタ法では、保護層形成時に
反応ガスによって記録層が酸化されるおそれがあるため
、酸素の導入方法や導入量に制約がある。

このような問題を解決するために、これまで種々の試み
がなされており、例えば組成を窒素リッチに制限した良
好の保護特性を有する酸窒化ケイ素から成る光磁気記録
媒体の保護層が提案されている（特開昭６３−１６６０
４６号公報）。しかしながら、この窒素リッチな酸窒化
ケイ素がら成る保護層においては、該保護層と基板との
密着刃が不足するため、酸化ケイ素から成る接合層を保
護層と基板との間に設ける必要があって、製造プロセス
が１工程増え、生産性の上で不利となるのを免れない。

また、前記のものよりやや酸素リッチな酸窒化ケイ素か
ら成る保護層の使用が試みられている（特開平１−９１
３３７号公報）。しかしながら、この場合、該保護層を
単独で相変化方式の記録層に適用した場合の効果につい
ては説明されているが、より酸化されやすい光磁気記録
材料に、該保護層を適用した場合の効果についてはなん
ら説明されておらず、また、前記構成をアクリル樹脂基
板上に設けた例についてのみ効果が説明されており、ア
クリル樹脂基板より透水性の高いポリカーボネート基板
を使用した場合の効果については説明されていない。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような事情のもとで、高温、高湿の苛酷
な環境下での使用においても高い機械的強度を有し、か
つ剥離やクラックが発生しにくい上、経時的な磁気特性
の劣化が抑制され、しかも生産性に優れた光磁気記録媒
体を提供することを目的としてなされｔこものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、前記の好ましい性質を有する光磁気記録
媒体を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、基板としてポ
リカーボネート基板を、記録層として特定の比率で不動
態形成元素を含有するものを、また記録層の上下に形成
される保護層としてケイ素の酸窒化物から成るものであ
って、少なくとも記録層の下側に形成される保護層にお
いては、その中のケイ素、窒素及び酸素の原子数比が特
定の範囲にあり、かつ特定の微視的な膜組織を有するも
のを採用し、さらに前記保護層のうち少なくとも一方を
反応性スパッタ法で形成することによりその目的を達成
しうろことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。

すなわち、本発明は、ポリカーボネート基板上に、希土
類と遷移金属との合金から成る記録層と、その上下に設
けられたケイ素の酸窒化物から成る保護層とを有する光
磁気記録媒体において、該保護層のうち少なくとも記録
層の下側に設けられた保護層が、 （イ）原子数比で表わされる組成が（Ｓ１１゜。Ｎ、Ｏ
，）、（ＳｉｏＮ＋ｏｏＯｏ）及び（Ｓｉ＠ＮｏＯ＋ｏ
ｏ）を頂点とする三角座標において化学量論化合物Ｓｉ
３Ｎ４と５ｉ０２とを結ぶ線分よりＳｉ側の領域にあり
、かつＳｉ３Ｎ４とＳｉＯとを結ぶ線分よりＮ側の領域
にあること、（ロ）各構成元素の原子数が、式 ％式％ を満ｔ；す関係にあること、 及び （ハ）微視的な膜組織において、粒界で囲まれた粒組織
の密度がｌμＤＩ２当り１０個以下であること、 さらに、前記記録層が （ニ）　　ｊｉ［子数比で２％以上ｌＯ％未満の不動態
形成元素を含有していること を特徴とする光磁気記録媒体及びその製造方法として、
該記録層の上下に設けられるケイ素の酸窒化物から成る
保護層の少なくとも一方を、酸素と窒素とシリコンター
ゲットとを用いて、反応性スパッタリングにより形成さ
せる方法を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の光磁気記録媒体に使用される保護層はケイ素の
酸窒化物から成り、その中のケイ素、窒素及び酸素の原
子数比が前記条件を満たすことが必要である。

ケイ素の酸窒化物は広い組成範囲内で、ある程度水や酸
素に対するバリア性に優れる、化学的に安定である、高
温、高湿環境下に放置しても残留応力が小さい、苛酷な
使用環境下でも機械的強度が高いなどの特徴を有してい
るが、本発明においては、その原子数比で表わされる組
成が、前記三角座標において２つの化学量論化合物であ
るＳｉ　３１’ｉｔと５ｉ０２とを結ぶ線分よりＳｔ側
領領域あり、かつＳｉ　３Ｎ４とＳｉＯとを結ぶ線分よ
りＮ側の領域にあることが必要である。５ｉＪａとＳ１
０．とを結ぶ線分よりＳｉ側でないと、膜中に過剰の酸
素や窒素が存在することになり、これらが徐々に記録層
に拡散していき、むしろ記録層の安定性をそこなうおそ
れがあるし、Ｓｉ３Ｎ４とＳｉＯを結ぶ線分よりＮ側で
ないと膜の屈折率が高くなりすぎ、光磁気記録媒体の記
録再生特性上好ましくない。

まｔ；、酸素とケイ素の原子数比は、Ｓｉ／　（Ｓｉ　
＋　Ｏ）の形で表わしたとき、０．５５以下であること
が必要である。この値が１５５を超えると基板との密着
力が低下するばかりか、相対的に酸素が欠損した酸窒化
物となり、このような組成では未反応のケイ素が経時的
に酸素と結合して体積を増やすため、圧縮応力が生じて
保護膜の剥離をひき起こすおそれがある。

さらに、酸素と窒素の原子数比は、Ｏ／　（Ｎ　＋　Ｏ
）の形で表わしたとき０．９０以下であることが必要で
ある。後述するように、本発明の光磁気記録媒体に使用
する保護層は反応性スパッタ法で形成するのが有利であ
るが、この値が０．９０を超えると、スパッタに使用す
るターゲットの表面がケイ素の酸化物で覆われるため、
成膜速度が極端に低下するという不都合を生じる。

したがって、本発明においては、該ケイ素の酸窒化物の
組成は、ケイ素と窒素と酸素との原子数比が第１図のＳ
ｉ、　Ｎ、０を頂点とする三角座標において、化学量論
化合物ＳｉＪ＋とＳｉＯ□を結ぶ線分よりＳｉ側かつ５
ｉｉＮ＋とＳｉＯを結ぶ線分よりＮ側の領域にあり、か
つ各構成元素の原子数が、式５式％ を満たす関係にあることが必要である。

さらに、前記保護層は、それを構成するケイ素の酸窒化
物の組成が前記条件を満たすとともに、その微視的な膜
組織において粒界で囲まれた粒組織の密度が１μＩｎ２
当り１０個以下であることが必要である。ここでいう粒
組織とは、粒界で完全に囲まれた膜の構造単位を示す。

膜の作成方法が不適切であると、膜はこのような多数の
構造単位の集まりとなり、単位体積当りに多数の粒界を
含むことになる。膜の作成方法を改善することにより、
前記の粒組織を仕切っている粒界は次第に不連続になり
、別々であった粒組織同士がつながって、その総数は減
少する。これがさらに進むと、もはや１つの粒組織を完
全に囲むような連続した粒界は存在しなくなり、あたが
も膜全体が１つの粒組織であるかのような構造を呈する
。理想的には、膜組織内に粒組織を形成するような連続
した粒界が１つも存在せず、全体が均一な膜構造になっ
ているのが望ましいが、本発明の目的を達成するには、
保護層の粒組織の密度が１μｍ２当り１０個以下であれ
ばよい。通常の薄膜形成法では保護層における微視的な
膜組織が島状になりやすく、クラ７りはこの組織と組織
の粒界から生じると考えられる。したがって、前記のよ
うに粒組織の密度がｌｐｍ”当り１０個以下とすること
により、保護層にクラックが発生しにくくなり、かつ機
械的強度の高いものとなる。

本発明の光磁気記録媒体において用いられる記録層は、
希土類と遷移金属との合金から成るものであって、不動
態形成元素を所定の比率で含有することが必要である。

これは前記の好ましい性質を有する保護層を形成する際
に記録層が酸化されるのを防止するためのものである。

この不動態形成元素の含有量が少なすぎると酸化を防止
する効果が不足して、所望の効果を得られないし、その
量が多すぎると垂直磁気異方性の低下など、記録特性に
悪影響を及ぼす現象を招来するおそれがある。このため
不動態元素の含有量は原子数比で２％以上ｌＯ％未満の
範囲で選ぶ必要がある。光磁気記録媒体の耐環境性をさ
らに高める意味では、不動態形成元素の含有量を４％以
上とするのがより好ましい。また、不動態形成元素の添
加による磁気光学効果の低下を避けるという意味では、
含有量を９％以下とするのがより好ましい。この不動態
形成元素としては、例えばｋＱ、　Ｔｉ、　Ｖ、　Ｃｒ
、　Ｚｒ、Ｎｂ、　Ｔａなどを用いることができるが、
酸化防止の目的で特に有効なのはＴｉ、　Ｃｒ、　Ｎｂ
％Ｔａである。

本発明の光磁気記録媒体の保護層を生産性よく形成する
には反応性スパッタ法が最も優れている。

一般に反応性スパッタ法は、成膜速度が速く生産性に優
れるだけでなく、組成のコントロールが可能である上、
気相から複数の成分が導入可能であるなどの利点を有し
ており、酸窒化ケイ素の形成には好適な方法である。こ
の方法自体は公知の成膜方法の１つであるが、光磁気記
録媒体の保護層の成膜に適用しようとすると、成膜時に
導入する酸素により記録層が酸化されるという問題があ
るため、前記のような利点があるにもかかわらず容易に
適用することができなかった。これに対し、本発明の光
磁気記録媒体においては記録層の酸化が不動態形成元素
によって抑制されているので、記録層の酸化のような問
題はなんら発生ぜす、反応性スパッタ法本来の利点を十
分に活かすことが可能となる。

このようなスパッタ法で形成された薄膜の粒組織の大き
さは、主にガス圧とパワーに左右され、また、薄膜形成
時の組織の成長速度が核生成速度に比べて遅いと粒組織
は小さくなり、所望の保護膜が得られない。したがって
、スバ・ツタのパワーを上げるか圧力を下げてレートを
上げるのが効果的であるが、一般にパワーによる粒組織
の制御法は、基板温度の上昇をもたらすなどの好ましく
ない事態を招来するおそれがあるので、ガス圧コントロ
ールによる制御法が有利である。ガス圧の具体的な値に
ついては、スパッタ装置により異なり、−概に定めるこ
とはできないが、通常０．８Ｐａ以下、好ましくは０．
５Ｐａ以下で所望の膜組織を得ることができる。

このようにして成膜した保護層が、所望の粒組織の大き
さを有しているかどうかを確認するには、サブミクロン
オーダーの分解能を有する透過型電子顕微鏡を用いて観
察するのがよい。この方法によると、通常１ｎｍ程度の
分解能若しくはそれ以上の分解能が得られる。本発明で
いう粒組織はコントラストのはっきりした粒界で区切ら
れているので、容易にその数を求めることができる。ス
パッタ法で形成される保護層において、形成時のガス圧
を下げていくと、粒界のコントラストが次第に小さくな
り、粒組織と粒組織とが連続的につながっていく様子が
はっきり認められる。

本発明の目的である剥離やクランクを防止するには、光
磁気記録媒体の最上層に紫外線硬化樹脂から成る保護層
を形成するとさらに有効である。

ここでいう最上層とは、記録層の上側に設けられる保護
層に直接液して設けられるものであってもよいし、記録
層の上側に設けられる保護層の上に反射層、放熱層など
、種々の機能を果す層を介して設けられたものであって
もよい。該紫外線硬化樹脂から成る保護膜は、その硬化
収縮率が５％以以上ｌ筒以下であることが必要である。

該紫外線硬化樹脂の硬化収縮率が前記範囲を逸脱すると
その効果を十分に発揮することができない。これは剥離
やクラックを抑制するのに必要な応力の値が不適切にな
るためである。すなわち、該紫外線硬化樹脂の硬化収縮
率が５％未満では剥離やクラックを抑制するだけの応力
が得られないし、１０％を超える場合は応力が高くなり
すぎ、かえって剥離やクラックを誘発するおそれがある
。

該紫外線硬化樹脂層の膜厚は、１５〜３０μｍの範囲で
選ぶのが好ましい。この膜厚が１５μｍ未満では薄すぎ
て、該紫外線硬化樹脂の硬化収縮率による応力の調節が
困難であるし、３０μｍを超えると光重合反応が不十分
となるおそれがある。

本発明に用いるのに好適な紫外線硬化樹脂のモノマーと
しては、例えばスチレン、エチＪレアクリレート、エチ
レングリコールジアクリレート、エチレングリコールメ
タクリレート、ペンタエリスリトールアクリレート、ペ
ンタエリスリトールメタクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
メタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ト
リメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロール
プロパンジメタクリレート、するいはそれらの誘導体な
どが挙げられ、これらは２種以上を組み合わせて用いて
もよい。紫外線硬化性樹脂組成物を塗布する方法として
は、公知の方法、例えばスピンコード、グラビア塗布、
スプレーコート、ディッピングなどの方法を用いること
ができるが、生産性の点でスピンコード法が特に好まし
い。

本発明の効果は、このようにして形成された保護層の特
性向上と記録層”の耐酸化性向上によるものであって、
記録層に使用される希土類や遷移金属の種類については
特に制限はなく、種々のものを使用することができる。

例えば希土類元素としては、Ｎｄ、　５ｍ％Ｅｕ、　Ｇ
ｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈｏ、Ｅ「などを、遷移金属と
してはＦｅ、　Ｃｏ、Ｎｉなどを用いることができる。

これらの代表的な組合せ例としては、ＮｄＴｂＦｅＣｏ
、ＮｄＤｙＦｅＣｏ、ＳｍＴｂＦｅＣｏ％ＧｄＴｂＦｅ
１ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＮｉなど
がある。

本発明の光磁気記録媒体においては、基板としてポリカ
ーボネート基板が用いられる。このポリカーボネート基
板には、アドレス情報その他を含む凹凸が形成されてい
てもよい。

発明の効果 本発明によると、保護層としてケイ素の酸窒化物から成
るものであって、特定の組成及び微視的な膜組成を有す
るものを記録層の少なくとも片側に設け、かつ記録層と
して特定の比率の不動態形成元素を含有するものを用い
ることにより、水や酸素に対するバリア性に優れ、化学
的に安定で、高温、高湿の苛酷な環境下での使用におい
ても機械的強度が高く、かつ剥離やクラックが発生しに
くい上、経時的な磁気特性の劣化が抑制された光磁気記
録媒体が得られる。

また、このような光磁気記録媒体は、成膜速度の速い反
応性スパッタ法で製造することができるので、該光磁気
記録媒体の好ましい耐環境性をそこなうことなく、高い
生産性を実現することができる。

実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

実施例１ 直径１３０１１＋Ｉｍの案内溝付きポリカーボネート基
板（厚さ１．２ｍ＋＊）ｌ上に、膜厚１１０ｎｍの５ｉ
ＮｘＯｙから成る下層保護層２、膜厚２５ｎｍのＴｂ＋
ｓ、　ｏＦｅｓａ、　＠Ｃｏｇ、　６Ｃｒ６゜から成る
記録層３、膜厚３５ｎｍのＳ　１Ｎｘｏｙから成る上層
保護層４、膜厚６０ｎｍのＡ１２から成る反射層５を順
次設けることにより、第２図に示す構造の光磁気ディス
ク媒体を作成した。前記記録層は合金ターゲットによる
ＤＣマグネトロンスパッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー
２００Ｗ）、上層保護層はＳｉターゲットによる反応性
ＲＦマグネトロンスパッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー
４００ＷＳＮ！分圧０．０４Ｐａ、Ｏ，分正伝０５Ｐａ
）、反射層はＡＱケタ−ットによるＲＦマグネトロンス
パッタ（ガス正伝４Ｐａｓパワー２００Ｗ）により形成
した。また、下層保護層は反応性マグネトロンスパッタ
により種々のガス圧及びパワーで形成したが、その組成
はすべて５ｉ４ｅＮ２ａＯ＊ｏとなるように反応ガス（
ＮＸ、Ｏ□）及びスパッタガス（Ａｒ）の流量を調節し
た。

次に、ディスクの耐環境性を評価するため、ホットメル
ト系接着剤により、このディスクを２枚貼り合わせたの
ち、これを８０℃、９０％ＲＨの加速寿命試験環境下に
３００時間放置した。

また、これとは別に、下層保護層の膜構造を観察するた
め、前記と同一の基板上に下層保護層のみを形成したも
のを用意し、分解能０．６ｎｍの透過型電子顕微鏡（以
下ＴＥＭと略す）により粒組織を観察した。使用した機
器は日立製作新製Ｈ−５００である。第１表に加速寿命
試験後のディスクを光学顕微鏡で観察した結果を示す。

第　　　　　　１　　　　　　　表 ガス圧の高い条件は（Ｎｏ、　ｌ）では、媒体にクラッ
クが多数発生した。これらのディスクの信頼性をさらに
詳しく調べるため、加速寿命試験におけるピットエラー
レート（ＢＥＲ）の増加を測定した結果を第３図に示す
。この結果でもガス圧の高い条件（Ｎｏ、ｌ）では試験
時間１００時間からＢＥＨの増加がみられた。

第４図に前記の試料を電子顕微鏡で観察して得られｌ；
膜組織の模式図を示す。試料Ｎｏ、ｌでは多数の粒界が
はっきり認められるのに対し、試料Ｎｏ。

５では、ｌμ肩：の断面内に粒組織が１個しかなく、粒
界のない均一なものになっている。さらに試料Ｎ００３
では試料Ｎｏ、１と類似した粒界が認められるが、連続
した粒界が組織を囲むには至っておらず、１ｐｔｎ”断
面内の粒組織の数は数個である。

以上の検討結果より、クラックの発生は粒界で完全に囲
まれた粒組織を断面１μが当り数個以内にすることによ
り防止できること、このような粒界の少ない膜を形成す
るにはガス圧を下げるのが有効（本実施例の条件では０
．４５Ｐａ以下）であることが分かる。

実施例２ 直径１３０ＩＩ＋Ｉ＋＋の案内溝付きポリカーボネート
基板（厚さ１．２１１１＋Ｉ＋）１上に、膜厚１１０ｎ
ｍのＳ　ｉ　Ｎｘ０Ｙから成る下層保護層２、膜厚２５
ｎｍのＴｂ＋ｓ、　ｏＦｅｓａ、　ｓｃｏ＊、　６Ｃｒ
ｓ。

から成る記録層３、膜厚３５ｎｍの５ｉＮｘＯｙから成
る上層保護層４、膜厚６０ｎｍのＡＱから成る反射層５
を順次設けることにより、第２図に示す構造の光磁気デ
ィスク媒体を作成した。前記記録層は合金ターゲットに
よるＤＣマグネトロンスパッタ（ガス圧０．４Ｐａ１パ
ワー２００Ｗ）、上層保護層はＳｉターゲットによる反
応性ＲＦマグネトロンスパッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パ
ワー４００Ｗ、Ｎ２分圧０．０４Ｐａ、Ｏｘ分圧０．０
５Ｐａ）、反射層はＡＱツタ−ットによるＲＦマグネト
ロンスパンタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー２００Ｗ）に
より形成した。また、下層保護層は反応性マグネトロン
スパッタ（ガス圧０．４Ｐａ１パワー４００Ｗ）により
形成し、反応ガス（Ｎ３．０．）の流量を調節して種々
の組成のものを作成した。

次に、ディスクの耐環境性を評価するため、ホットメル
ト系接着剤により、このディスクを２枚貼り合わせたの
ち、これを８０℃、９０％ＲＨの加速寿命試験環境下に
７００時間放置しｔ；。また、これとは別に、下層保護
層の膜構造を観察するｔ；め、前記と同一の基板上に下
層保護層のみを形成したものを用意し、ＴＥＭにより粒
組織を観察した。

第２表に膜組成とクラック及び剥離発生の有無の関係を
示す。

第 表 本実施例においては、すべてのディスクについて７００
時間経過してもクラックは発生しなかった。

しかし、酸素に対するケイ素の原子数比がＳｉ／（Ｓｉ
十〇）の形で０，５５を超えるものは、２００時間経過
後より、基板と下層保護層との間に剥離が発生し、記録
・再生に障害を発生した。

これらのディスクの信頼性をさらに詳しく調べるため、
加速寿命試験におけるＢＥＲの増加を測定しｔ；結果を
第５図に示す。この結果でも前記の組成を逸脱した組成
（Ｎｏ、　９、Ｎｏ、　１１）では試験時間２００時間
前後からＢＥＲの増加がみられた。

第６図に前記の試料を電子顕微鏡で観察して得られｌ；
膜組織の模式図を示す。本実施例ではいずれの組成にお
いてもｌμｒａｇの断面内に粒組織が１個しかなく、粒
界のない均一なものになっていることが分かる。

以上の結果より、本実施例では下層保護層がいずれの組
成であっても粒界を減少させることによりクラックを防
ぐことはできるが、その組成が所定の範囲を逸脱すると
剥離が発生してしまい、記録・再生に支障をきたすこと
が分かる。剥離が発生しない組成範囲を三角座標上で表
わすと第１図のようになる。

実施例３ 直径１３０＋ｗｍの案内溝付きポリカーボネート基板（
厚さ１．２ｍｍ）　　ｌ上に、膜厚１１０ｎｎ＋のＳ　
ｉ　Ｎｘ０ｙから成る下層保護層２、膜厚２５ｎｍのＴ
ｂＦｅＣｏＣｒから成る記録層３、膜厚３５ｎｍの５ｉ
ＮｘＯｙから成る上層保護層４、膜厚６０ｎｍのＡｌｌ
から成る反射層５を順次設けることにより、第２図に示
す構造の光磁気ディスク媒体を作成した。前記記録層の
組成は化学式（丁ｂｆｆｉａ、　ｎＦｅｙｎ、　ａｃＯ
＋ｏ、　ｏ）　、ｏｏ−ｘｃｒｘで表わし！こときｘ−
１，０，２，０，５，０，８，０，１Ｏ９０の５種類と
し、それぞれ合金ターゲットによるＤＣマグネトロンス
パッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー２００Ｗ）で形成し
た。

上層保護層はＳｉターゲットによる反応性ＲＦマグネト
ロンスパッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー４００Ｗ。

Ｎ２分圧０．０４Ｐａ、　Ｏ，分圧０．０５Ｐａ）　、
反射層はＡｌｌターゲットによるＲＦマグネトロンスパ
ッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー２００Ｗ）により形成
した。また下層保護層は反応性マグネトロンスパッタ（
ガス圧０．４Ｐａ。

パワー４００Ｗ）により形成し、その組成はＳｉ、。Ｎ
２゜０．。

となるように反応ガス（Ｎｌ、Ｏり及びスパッタガス（
Ａ「）の流量を調節した。

次にディスクの耐環境性を評価するため、ホットメルト
系接着剤により、このディスクを２枚貼り合わせたのち
、これを８０℃、９０％ＲＨの加速寿命試験環境下に１
ｏｏｏａ９間放置した。

以上のように作成したディスクの信頼性をＢＥＲにより
測定した結果を第７図に示す。ｘ　＝　１．０のディス
クでは試験時間６００時間で若干ＢＥＲの増加が認めら
れるが、その他のディスクではなんら変化は認められな
かった。この結果より不動態形成元素であるＣｒを２％
以上添加することにより、ＢＥＲの増加を抑制できるこ
とが分かる。

なお、本実施例で作成したディスクではいずれも剥離・
クラックの発生は認められなかった。

次にこれらのディスクの磁気光学効果を測定するため、
波長８３０ｎｍの半導体レーザーをポリカーボネート基
板側から入射させｔ：ときの各ディスクのカー回転角θ
３を測定した。第８図にその結果を示す。ｘ　−１，０
〜９．０のディスクではいずれもθ３≧１．００°の値
を示すが、ｘ−９，０前後からθ、が低下し始め、ｘ−
１１，０ではθア＝０．８９°まで低下する。

以上より明らかなように、不動態形成元素を記録層に２
．０％以上添加することでＢＥＲの増加を抑制すること
ができるが、添加量が１Ｏ８０％以上になると磁気光学
効果の低下が著しくなる。この結果より不動態元素の添
加量は２．０％以上１Ｏ９０％未満が好ましい。

実施例４ 直径８６１ｍの案内溝付きポリカーボネート基板（厚さ
１．２＋ｍ＋＊）　１上に、膜厚１１０ｎｍの５ｉＮｘ
Ｏｙから成る下層保護層２、膜厚２５ｎｍのＴｂ＋ｓ、
　！Ｆｅ＠？、　２Ｃｏ＊、　５Ｃｒ４゜から成る記録
層３、膜厚３５ｒ＋Ｗｌの５ｉＮｘＯｙから成る上層保
護層４、膜厚６０ｎｍのＡＱから成る反射Ｎ５、膜厚２
０μ嘗の紫外線硬化樹脂層６を順次設けることにより、
第９図に示す構造の光磁気ディスク媒体を作成した。前
記記録層は合金ターゲットによるＤＣマグネトロンスパ
ッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー２００Ｗ）　、上層保
護層はＳｉターゲットによる反応性ＲＦマグネトロンス
パッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー４００Ｗ、　Ｎ、分
圧０．０４Ｐａ、　Ｏ，分正伝０５Ｐａ）　、反射層は
ＡＱジターットによるＲＦマグネトロンスパッタ（ガス
圧０．４Ｐａ、パワー２００Ｗ）により形成した。

また下層保護層は反応性マグネトロンスパッタ（ガス圧
０．４Ｐａ、パワー４００１１’）により形成し、その
組成はＳｉ４゜Ｎ、。０４゜となるように反応ガス（Ｎ
□、０．）及びスパッタガス（Ａｒ）の流量を調節した
。また、紫外線硬化樹脂層はペンタエリスリトールトリ
メタクリレートのインプロパツール溶液をスピンコード
し、紫外線硬化させて形成した。その際紫外線の照射強
度と照射時間を変化させて、種々の硬化収縮率のものを
作成した。

次にディスクの耐環境性を評価するため、これらのディ
スクを８０℃、９０％ＲＨの加速寿命試験環境下に３０
００時間放置した。第３表に試鹸時間が３０００時間の
時点での紫外線硬化樹脂層の硬化収縮率と剥離・クラッ
クの発生の関係を示す。

第　　　　３　　　　表 本実施例で明らかなように、ディスクの最上層に紫外線
硬化樹脂から成る保護層を形成することによって、単板
構造でも試験時間３０００時間まで剥離・クラックの発
生が抑制されるが、紫外線硬化樹脂の硬化収縮率が５．
０％より低い場合はクラックが、１０，０％より高い場
合は剥離が発生することが分かる。

これらのディスクの信頼性をさらに詳しく調べるため、
加速寿命試験におけるＢＥＲの増加を測定した結果を第
１Ｏ図に示す。なお、Ｎｏ、１２とＮｏ。

１６のディスクについてはクラック及び剥離の発生が激
しく、試験終了時の測定を行う際に障害を発生した。

本結果より紫外線硬化樹脂の硬化収縮率が５．０％以上
１Ｏ２０％以下のディスクではいずれも試験時間３００
０時間までＢＥＨの顕著な増加を示さないことが分かる
。

実施例５ 直径８６ｍｒＡの案内溝付きポリカーボネート基板（厚
さ１．２＋ｍｍ）　１上に、膜厚１１０ｎｍの５ｉＮｘ
Ｏｙから成る下層保護層２、膜厚２５ｎｍのＴｂ＋ｓ、
　ｚＦｅａｙ、　ｔｃｏｓ、　５Ｃｒａ。

から成る記録層３、膜厚３５ｎｍの５ｉＮｘＯｙから成
る上層保護層４、膜厚６０ｎｍのＡｌ１１から成る反射
層５、膜厚２０μｍの紫外線硬化樹脂層６を順次設ける
ことにより、第９図に示す構造の光磁気ディスク媒体を
作成した。前記記録層は合金ターゲットによるＤＣマグ
ネトロンスパッタ（ガス圧０−４Ｐａｓ　パワ−２００
Ｗ）　、上層保護層はＳｉターゲットによる反応１４Ｒ
Ｆマグネトロンスパツタ（ガス圧０．４Ｐａ、　パワー
４００Ｗ、　Ｎ２分圧０．０４Ｐａ、　０．分圧０．０
５Ｐａ）　、反射層はＡＱケタ−ットによるＲＦマグネ
トロンスパッタ（ガス圧０．４Ｐａ、パワー２００Ｗ）
により形成した。

また下層保護層は次の３つの方法により形成した。

１つはＳ１ターゲツトを用い、酸素と窒素を反応ガスと
して使用する反応性マグネトロンスパッタによる方法（
Ｎｏ、１７とする）、１つは窒化ケイ素ターゲットを使
用し、同じく酸素と窒素を反応ガスとして使用する反応
性マグネトロンスパッタによる方法（Ｎｏ、Ｉ８とする
）、１つは窒化ケイ素と二酸化ケイ素の混合焼結ターゲ
ットを使用し、同じく酸素と窒素を反応ガスとして使用
する反応性マグネトロンスパッタによる方法（Ｎｏ、　
１９とする）である。

いずれの場合もガス圧は０．４Ｐａ、パワーは４００Ｗ
とし、酸窒化ケイ素の組成はすべてＳｌ、。Ｎ２゜０４
゜となるように反応ガス（Ｎ２．０２）及びスパッタガ
ス（Ａｒ）の流量を調節しＩ；。また紫外線硬化樹脂層
はペンタエリスリトールトリメタクリレートのインプロ
パツール溶液をスピンコードし、紫外線硬化させて形成
した。実施例４の知見に基づき、紫外線硬化樹脂の硬化
収縮率は５．２％となるように紫外線の照射強度と照射
時間を調節した。

第４表に形成方法を変えたときの下層保護層の成膜速度
を示す。

第　　　　４　　　　表 この結果が示すようにＳｉターゲットと酸素、窒素を用
いた反応性スパッタによる酸窒化ケイ素の形成方法では
、他の２つの方法で形成する場合より２倍ないし３倍の
成膜速度を得ることができ、高い生産性を実現できる。

次にディスクの耐環境性を評価するため、これらのディ
スクを８０℃、９０％ＲＨの加速寿命試験環境下に３０
００時間放置した。第５表に試験時間が３０００時間の
時点での紫外線硬化樹脂層の硬化収縮率と剥離・クラッ
クの発生の関係を、第１１図にＢＥＲ変化の測定結果を
示す。

第　　　　５　　　　表 本結果が示す通り、下層保護層をいずれの方法で形成し
ても剥離・クラックの発生は抑制されており、ＢＥＲの
顕著な増加も認められないことが分かる。

以上より、酸窒化ケイ素から構成される保護層を酸素、
窒素、Ｓｉターゲットを用いた反応性スパッタで形成す
ることにより、その保護性能を少しもそこなうことなく
生産性を２倍ないし３倍に向上させうろことが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光磁気記録媒体で使用される保護層を
構成する酸窒化ケイ素の組成を示す三角座標図である。 第２図、第９図は本発明の光磁気記録媒体の構成例を示
す断面図で、図中１は基板、２は下層保護層、３は記録
層、４は上層保護層、５は反射層、６は紫外線硬化樹脂
層である。第３．５．７．１Ｏ１１１図は本発明の光磁
気記録媒体の耐環境性試験の結果を示すグラフ、第４．
６図は本発明の光磁気記録媒体で使用される保護層の微
視的な構造を示す模式図、第８図は本発明の光磁気記録
媒体の磁気光学効果を示すグラフである。 なお、各模式図は１辺１μ謂である。 特許出願人　旭化成工業株式会社 代 理 人 阿 形 明 （ほか１名） 第１ 図 ｔ 第６ 第２ 第４ 第７図 試験時間 （ｈｒ） 第８図 クロム含有量 （％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリカーボネート基板上に、希土類と遷移金属との
   合金から成る記録層と、その上下に設けられたケイ素の
   酸窒化物から成る保護層とを有する光磁気記録媒体にお
   いて、該保護層のうち少なくとも記録層の下側に設けら
   れた保護層が、 （イ）原子数比で表わされる組成が（Ｓｉ＿１＿０＿０
   Ｎ＿０Ｏ＿０）、（Ｓｉ＿０Ｎ＿１＿０＿０Ｏ＿０）及
   び（Ｓｉ＿０Ｎ＿０Ｏ＿１＿０＿０）を頂点とする三角
   座標において化学量論化合物Ｓｉ＿３Ｎ＿４とＳｉＯ＿
   ２とを結ぶ線分よりＳｉ側の領域にあり、かつＳｉ＿３
   Ｎ＿４とＳｉＯとを結ぶ線分よりＮ側の領域にあること
   、（ロ）各構成元素の原子数が、式 Ｓｉ／（Ｓｉ＋０）≦０．５５及び Ｏ／（Ｎ＋０）≦０．９０ を満たす関係にあること、 及び （ハ）微視的な膜組織において、粒界で囲まれた粒組織
   の密度が１μｍ＾２当り１０個以下であること、 さらに、前記記録層が （ニ）原子数比で２％以上１０％未満の不動態形成元素
   を含有していること を特徴とする光磁気記録媒体。 ２　硬化収縮率が５〜１０％の範囲にある紫外線硬化樹
   脂で最上層を被覆して成る請求項１記載の光磁気記録媒
   体。 ３　記録層の上下に設けられるケイ素の酸窒化物から成
   る保護層の少なくとも一方を酸素と窒素とシリコンター
   ゲットを用いて、反応性スパッタリングにより形成させ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の光磁気記録媒
   体の製造方法。