JPS62245548A - 光磁気記録媒体およびその製造方法 - 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） 本発明は大容量データファイル等に使用される光磁気記
録媒体およびその＠漬方法に関し、詳しくはこの光磁気
記録媒体の保護層の改良に関するものである。

（従来技術） この光磁気記録媒体は記録材料として磁性体を用いこの
磁性体の磁化の変化により情報を記録する。この磁性体
としては例えば、Ｇｄ　、　Ｔｂ　、　Ｄｙ等の希土類
金属（ＲＥ）とＦｅ、ｃｏ、Ｎｉ等の遷移金属を組み合
わせた非晶質（アモルファス）磁性体を用い、これらの
磁性体を層状にして記録層としている。そしてこのよう
な磁性体、とくに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化してしまうので、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誘電体
等からなる保ｌｉ層により被覆している。

しかしながらこのような光磁気記録媒体はスパッタリン
グによる製膜時の熱的負荷および各層固有の内部応力に
より各層界面に残留ひずみが生じ、基板と、記録層の下
地層との界面に圧縮性あるいは引張性の応力が生じる。

しかし、一般にこの基板と下地層の結合力４９１弱く、
温度変化等による外部応力がこの基板ど下地層の界面に
加わった場合、この界面部に微少な剥離あるいはクラッ
ク等が生じる虞れがあり、記録再生特性や信頼性の劣化
を招来するという問題があった。

（発明の目的） 本願の発明は上記問題を解決するためになされたもので
あり、外部応力が基板とこの基板上の層の界面部に加わ
った場合においても、この界面部に層剥離、クランク等
が発生するのを防止し得、ひいては記録再生特性および
信頼性の劣化を防止し得る光磁気記録媒体およびその製
造方法を捉供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本願の第１の発明に係る光磁気記録媒体は、光学磁気記
録層を含む主要層の残留ひずみ等によりこの主要層と透
明基板の界面に表われる内部応力＝３− を、主ａ層十に形成した保護層の内部応力により低減せ
しめたことを特徴とするものである。

ここで主要層は光学磁気記録層のみから形成されている
場合の他、光学磁気記録層とその他の層、例えば光学磁
気記録層と透明基板の密着性を向上させるための下地層
、酸化防止層あるいはカーエンハンス層等とにより形成
されている場合も含むものとする。また、光学磁気記録
層は光学磁気記録が可能な材料で形成されていればよく
、このような材料としては例えばＧｄ　Ｆｅ　、　Ｔｂ
　Ｆｅ　、　Ｄｙ　Ｆｅ　、　Ｇｄ　Ｔｂ　Ｆｅ、、　
Ｔｂ　Ｄｙ　Ｆｅ　、　Ｔｂ　ＦｅＣｏ　、　Ｇｄ　Ｆ
ｅ　Ｃｏ　、　Ｇｄ　Ｔｂ　Ｃｏ　、　Ｇｄ　Ｔｂ　Ｆ
ｅＣ０等の希土類遷移金属等がある。

また、透明基板はガラスまたはプラスチック樹脂（例え
ばＰＭＭＡ、ＰＣ，エポキシ樹脂）笠の光透過率の良い
材料からなり、その厚さは例えば１潤程１真に形成され
ている。

また、主要層の内部ひずみ等により主要層と透明基板の
界面に表われる内部応力とは主要層の内部応力によりこ
の界面において主要層と透明基板の間に生じる応ノｊを
いい、接線応力（剪断応力）のみならず法線応力等も含
まれる。

また、低減せしめるとは上記界面に現われる内部応力の
絶対値を小ざくすることをいい、Ｏにする場合も含むも
のとする。

また、上記保護層は種々の適切な材料で形成され４ｑる
が、光学磁気記録層内の磁性体の酸化を防止し得る材料
で形成されていれば酸化防止層としても兼用できるので
望ましい。この酸化を防止し得る材料としては例えばＳ
！３Ｎ４と０とＣの混合物で形成されたものである。さ
らに、この保護層は必ずしも均質であることを要せず、
例えば互いに異なる材質あるいは互いに異なる組成比の
２岡により形成されていてもにいし、同質の材料により
形成され／ｊ層間に異質の材料を挟んだいわゆるサント
イツブ措造で形成されていてもよいし、含有成分の組成
比が１９み力面で連続的に変化するように形成されてい
Ｃもよい。

本願の第２の升、明に係る光磁気記録媒体の製造方法は
、光学磁気記録層を含む主要層上に第１の保護層を形成
した後、この製造途中の光磁気記録媒体を大気中に所定
時間ｔＩ１ｍし、ついでこの光磁気記録媒体を真空雰囲
気中に戻して上記第１の保護層上に第２の保護層を形成
することを特徴とするものである。

ここで、光学磁気記録層を含む主要層とは前述した説明
と同じである。

また、第１の保護層および第２の保護層は種々の適切な
材料で形成され得るが、光学磁気記録層内の磁性体の酸
化を防止し得る材料で形成されていれば酸化防止層とし
ても兼用できるものでより望ましい。なお、両層の形成
材料の異同は問わない。

Ｊ、た、大気中に放置Ｊるとは第１保護層の表面を空気
と略同−の成分の気体中にさらすことを意味し、その気
体の圧力は必ずしも１気圧であることを要しない。

また、所定時間とは大気中の成分、例えばＯ２０，ｌ−
１，Ｎ等の成分を第１保護層表面上に吸着させるのに充
分な時間をいい、例えば１分以上の時間をいう。

また、真空雰囲気とはスパッタリング法あるいは蒸着法
を用いるのに充分な圧力の雰囲気をいい、例えば１０”
　７ｏｒｈ以上の圧力の雰囲気を意味する。

また、第１の保護層および第２の保護層はスパッタリン
グ法あるいは蒸着法のいずれの方法により形成されても
にい。＜ｋお、上述したように記録媒体を大気中にｈ’
ｉ　ｉｆ！／することにより、第１の保護層表面にＯ，
Ｃ，ｌ−１等に富／υだ膜が形成されるが、この膜は便
宜上第２の保護層に含まれるものと１６゜ 本願のうち第３の発明に係る光磁気記録媒体の製造方法
は、不活性ガスを用いたスパッタリング法にＪ：り光学
磁気記録層を含む主要層上に第１の保護層を形成し、こ
の後この不活性ガスの濃度を変更し、この変更された濃
度の不活性ガスを用いたスパッタリング法によ第１の保
護層上に第２の保護層を形成覆ることを特徴とするもの
である。

ここで、光学磁気記録層を含む主要層とは前述した説明
と同じである。

また、不活竹ガスとはスパッタリング法においてターゲ
ットを衝撃するための化学的に不活性なガスをいい、Δ
ｒ等の希ガス等をいう。

また、スパッタリング法には種々の直流スパッタリング
法おｊ；び高周波スパッタリング法を含むものどＪる。

また、第１の保ｍ層および第２の保護層は種々の適切な
材料で形成され得るが、光学磁気記録層内の磁性体の酸
化を防止し１ｑる材料で形成されていれば酸化防止層と
しても兼用できるのでより望ましい。なお、両層の形成
材料の異同は問わない。

また、不活竹ガスの濃度を変更するとはスパッタリング
を行なっている真空雰囲気中の不活性ガスの′ｍ度を変
更することをいい、例えばこの不活性ガスの圧力を１０
−３７．け程度から１０４７ａｐｒ程度に変更すること
をいう。

〈実施態様） 以下、本発明の実施態様について図面を用いて説明する
。

第１図は本発明の第１の実施態様による光磁気−〇　− 記録媒体の積層状態を示で側断面図である。

この光磁気記録媒体１は円板状の非磁性透明基板２上に
下地層３３．光学磁気記録層４．第１保護層５．酸化膜
６お５１．σ第２保護層７を順次積層してなるものであ
る３、 下地層３は３ｉ　ＮＸ　　（Ｘは変数）、０．Ｃ′？ｑ
の混合層で例えば！＋（）＝　’Ｉ　０００Δ程度に形
成されており透明基板２との密？ｊ性を向上させるため
Ｒ［スパッタリング法を用いて形成されている。光学磁
気記録層４は希土類遷移金属が例えば１００〜１０００
人程度の厚さになるように形成されたものであって、Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタリング法を用いて形成されたも
のである。第１保護層５は下地層３と同様の材料で２０
０〜３０００Ａ程度（好ましくは１０００△程度）の厚
さに形成されたものであって、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ェンバ内を２Ｘ１０−７ｒ
ｏｒＦＰｉ！度まで排気した後そのチェンバ内に１×１
０’　ＴｏトドＰｉ］１（（の△１゛ガスを導入して行
なう。またＲＦパワーは３００Ｗ？”ある。但し真空条
イ１およびＲ「パソーは必ずしもこれに限られるもので
はない。

この後、真空ヂエンバ内に大気を導入し、第１保護層５
の」ニ表面に大気中の各成分（０，Ｃ，Ｈ。

Ｎ等）、とくに酸素を多量に自然吸着させる。このよう
にして形成された膜が酸化膜６である。真空ヂＪ、ンバ
内に導入した大気の条件は例えば１気１丁、湿度２０℃
、湿度５５％であり、大気導入時間は例えば１０分であ
る。但し、大気の条件および大気導入時間は必ずしもこ
れに限られるものではない。

第２保護層７は、この後再び形成された真空雰囲気中で
ＲＦスパッタリング法を用いて厚さが５０〜３０００人
〈好ましくは１ｏｏｏＡ程痕）となるように形成された
ものである。材質は第１保護層５と略同じである。また
このスパッタリングは真空チェンバ内を１Ｘ１０−”７
゜５．程度まで排気し、１Ｘ１０−３７８．程度の圧力
となるまでＡｒガスを導入して行なう。また、ＲＦパワ
ーは３００Ｗである。但し、真空条件およびＲＦパワー
は必ずしもこれに限られるものではない。

第２図は本発明の第２の実施態様による光磁気記録媒体
を示す側断面図である。

この光磁気記録媒体１１は円板状の非磁性透明基板１２
上に下地Ｆｆ１１３．光学磁気記録層１４．第１保護ｆ
ｆ１１５および第２保護層１６を順次積層してなるもの
である。

下地層１３．光学磁気記録層１４および第１保護層１５
は前述した実施態様における下地層３．光学磁気記録層
４おにび第１保護層５と略同様にして形成されたもので
ある。第２保護層１６は前述した実施態様の第２保護層
７とは異なり、明確な酸化膜が形成されることなく、す
なわち真空が破られることなく、Ａｒガスのｒａ度のみ
を変えＲＦスパッタリング法を用いて第１保護層５上に
連続して形成されたものであるａ　′？ｉなわち、第１
保護層１５を形成する際の真空条件およびＲＦパワーは
前述した実施態様にお（）る第１保護層５の場合ど略同
じであり、第２保護層１６を形成するにあたってはΔ１
゛ガスの潤度を例えば第１保護層１５形成時に１０１０
−３７ｏ程度であつノ、＝６のを１０４７．叶程度にあ
るいはその逆となるＪ、うに変化μしめ、その他は第１
保護層１５の場合と略同様にして形成する。

ところで、従来の光磁気記録媒体においては、下地層と
透明基板の界面に現われる、下地層、記録媒体層および
保護層全体の合成内部応力により下地層と透１１１Ｊ基
板が剥離するあるいは両者の間にクラックが生じる等の
問題が生じていた。すなわら、この基板上に下地層、光
学磁気記録層および保護層を連続形成する際に、例えば
スパッタリング時の熱的負荷による残留熱ひずみや各層
固有の内部応力による各層界面での残留ひずみが蓄積し
、下地層とＪｔ板の界面に圧縮応力あるいは引張応力が
発生する。このような状態において基板にこの応力と賃
符号の外部応力（例えば熱あるいは水分の影響により生
じる応力）が加わった場合にはこの界面部において微少
な膜剥離、クラックが発生する。

上述した２つの実施態様においては、第２保護層７．１
６を形成して、下地層３，１３と基板２，１２の界面に
現われる、下地ＦＩ３，１３．記録媒体層４゜１４およ
び第１保護層５，１５の合成内部応力を低減＝１２− するようにしており、この界面における膜剥離クラック
等の発生を抑制することができる。すなわち第１の実ｔ
１Ｍ態様においては、第１の保護層５上に酸化膜６を狭
んで第２の保護ｍ７を形成するようにしており、この酸
化膜６と第２の保Ｓ層７の合成内部応力が結果として第
１保護層５以下の３層３　＊　４　＋　５の、下地層３
．基板２界面に現われる合成内部応力を低減し得るよう
な応力となっているのでこの界面部における膜剥離、ク
ラックの発生を抑制づることができる。また第２の実施
態様においては第２の保護層１６を形成する際に、第１
の保護層１５を形成する場合とはＡｒガスＩｌ！度を変
えており、このようにして形成された第２の保護層１Ｇ
の内部応力が結果として第１保護層１５以下の３層１３
．１４．１５の、下地層１３、基板１２界面に現われる
合成内部応力を低減し１りるような応力となっているの
で第１の実施態様と同様に膜剥離、クラックの発生を抑
制することができる。

なお、本発明の実施態様としては上記２つの実施態様に
限られるものではなく、その伯、保護層の内部応力によ
り結果として光学磁気記録層および下地Ｉ？１１等の、
下地層、基板界面に現われる合成内部応力を低減し１ｑ
る種々の光磁気記録媒体およびその製造方法が含まれる
。

例えば、保護層を複数の層で形成することなく、スパッ
タリングの際に不活性ガス濃度を連続して変化させ、保
護層の厚み方向にその特性（組成比。

密麿等）を連続して変化せしめるようにして形成したも
のであってもよい。さらに、真空チェンバ内に不活性ガ
スの他に第２のガス＜０２　、　Ｈ２。

Ｎ　Ｈ３，ＣＩ−１４等）を導入して第２の保護層を形
成するようにして形成したものであってもよい。

さらに、第２の保護層を第１の保護層と全く異なった材
料で形成するようにして形成したものであってもよい。

なお、保護層を形成するにあたっては、その膜圧が応力
の関数となるので、下地層、光学磁気記録媒体層の内部
応力および保護層の材質等を結合的に考慮した上で下地
層と基板の界面に現われる内部応力を小さくし得るよう
な膜厚に設定することが望ましい。

次に実施例を挙げてさらに説明する。

実施例１ １３０φポリ力−ボネート製高分子基板上に、［＜Ｆス
パッタリング法（投入パワー３００Ｗ　）を用いてＳ　
！　３　Ｎ４　ｈ”うｈる下地層を約１０００Δの厚さ
に形成し、この下地層にに、ＤＣマグネトロンスパッタ
リング法（投入パワー５００Ｗ＞を用いてＴｂ２１　（
ＦＣ！　！１ｓｃｏ　５）ｙｖからなる光学磁気記録層
を約１０００人の厚さに形成し、この記録層上に、下地
層を形成した場合と同様の方法によりＳ！　３　Ｎ４か
らなる第１保護層を約１０００Ａの厚さに形成した。

このときの真空雰囲気は真空ヂエンバ内を−［］、　２
Ｘ１０−７７、叶まで排気した後、Ａｒガスを１Ｘ１０
”■。Ｐｒの圧力となるまで導入して形成される。この
ようにして高分子基板上に上記３層を形成した後真空チ
１ンバ内に１気圧大気（温度２０℃、湿態５５％）を導
入して上記第１保護層表面を人気にさらし、１０分後に
再び真空チェンバ内をＩ　Ｘ　１０″６７６トｒまで排
気してＡｒガスを１×１０°’　ＴＯ叶の圧力となるま
で導入した。この後上記第１保護層上に、Ｒ［スパッタ
リング法（投入パワー３００Ｗ　）を用いＴＳｉ３Ｎ４
からなる第２保護層を約１０００Ａの厚さに形成して光
磁気記録媒体１を作った。

実施例２ 上記実施例１と同様にして、高分子基板上に下地層、光
学磁気記録層、第１保護層を順次形成した後、Ａｒガス
の圧力を１Ｘ　１０４７ｏｒｒに変え、他の条件は変え
ないで、第１保護層上にＲＦスパッタリング法（投入パ
ワー３００Ｗ　）を用いて５１３Ｎ４からなる第２保護
層を約１０００人の厚さに形成し光磁気記録媒体２を作
った。

比較例 上記実施例１，２に対する比較例として、上記実施例１
，２と同様に高分子基板上に下地層、光学磁気記録層、
第１保護層を順次形成し、この後実施例１，２の如き第
２の保護層を形成するような操作は行なわないで光磁気
記録媒体３を作った。

以上の実施例１，２と比較例の各光磁気記録媒体１．２
．３についてｒｌ］１８ｍｍのスコッチテープ（住友３
Ｍ製　５ｃｏｔｃｈ　８１０メンデイングテープ）を用
いた引きはがしテストを行ない、各々　１００枚の被検
査記録媒イホのうち下地層と高分子基板間に剥離が生じ
た記録媒体の数を調べた。なお、ひきはがしテストはデ
ィスク１枚に対して９０６間隔で４方向について行ない
、その結果を剥離した方向の数に上り分類して下表に示
す。

上表から明らか／ｋ　ｊ：うに、本実施例１．２により
下地層と高分子Ｈｔ　４ｙの密着性を大幅に向コニさせ
ることができる。１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施態様に係る光磁気記録媒体
のｌｉ！ｉ構成を示づ側断面図であり、第２図は本発明
の第２の実施態様に係る光磁気記録媒体の層構成を示ず
側断面図である。 １．１１・・・光磁気記録媒体 ２．１２・・・透明基板　　３，１３・・・下地層４．
１４・・・光学磁気記録層 ５．１５・・・第１保護層　６・・・酸化膜７．１６・
・・第２保護層 第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に光学磁気記録層を含む主要層および
   保護層をこの順に積層してなり、該保護層が前記透明基
   板と前記主要層の界面に現われるこの主要層の内部応力
   を低減し得る内部応力を有してなることを特徴とする光
   磁気記録媒体。
2. （２）前記保護層が、前記透明基板側から順に積層して
   形成された第１の保護層と第２の保護層とから成り、該
   第２の保護層が、前記透明基板と前記主要層の界面に現
   われる、前記第１の保護層および該主要層の合成内部応
   力を低減し得る内部応力を有してな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）透明基板上に光学磁気記録層を含む主要層と第１
   の保護層をこの順に積層したものを所定時間大気中に放
   置し、この後真空雰囲気中で前記第１の保護層上に第２
   の保護層を形成することを特徴とする光磁気記録媒体の
   製造方法。
4. （４）透明基板上に光学磁気記録層を含む主要層を形成
   し、ついで不活性ガスを用いたスパッタリング法により
   前記主要層上に第１の保護層を形成し、この後前記不活
   性ガスの濃度を変更し、この変更された濃度の不活性ガ
   スを用いたスパッタリング法により前記第１の保護層上
   に第２の保護図を形成することを特徴とする光磁気記録
   媒体の製造方法。