JPH01173457A

JPH01173457A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH01173457A
Application number: JP33533887A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Katsuta; 伸一勝田; Takayuki Matsumoto; 隆幸松本
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-10

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、情報が消去・書き換え可能な光磁気記録媒体
に関し、特に基板との密着性を高め、かつ同時に、膜作
製時の成膜レートの向上を図った光磁気記録媒体に関す
るものである。

従来の技術光磁気記録媒体は、記録、再生、消去・書き換え可能で
、非接触かつ高密度大容量の光メモリ用記録媒体として
、光デイスクファイル、コンピュータ用外部メモリをは
じめ、各種の分野で注目を集めており、そのための実用
化研究・開発が様々に進められている。この光磁気記録
媒体は、透明基板上に垂直磁気異方性を有する磁性薄膜
（光磁気記録膜）を形成したものを基本構成とする。

透明基板は、化学的安定性、表面性、反り等の点でガラ
ス基板が有用であるとされているが、記録媒体作製後、
使用時における割れが発生し易いこと、量産性の面でコ
スト高につくこと等を考慮すると、現状では使用し難い
。したがって、現状では、実用化レベルから観ると、ト
ラッキング用溝（プリ・グループ）を有するプラスチッ
ク基板を用いることが最も得策であろうとされており、
多方面で、多く採用されている。

磁性薄膜を形成する材料としては、希土類−遷移金属非
晶質合金が理想的な磁気変態温度（キュリー点）を有し
、磁気的に安定な高い保磁力Ｈｃが得られ、かつ、広い
面積にわたって比較的容易に均一な膜が得られるといっ
た優れた特徴を有し、さらには、記録感度が高く、再生
時の決め手となる磁気光学効果が比較的大きく、ノイズ
レベルが低い等の長所を有するので、現状では最も良い
とされている。そこで、希土類−遷移金属非晶質合金と
して、ＴｂＦｅを中心としてＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　ＣＯ１Ｇ
ｄＴｂＦｅ１ＴｂＣｏ等が実用上の観点から種々に検討
されている。

しかしながら、これらの希土類−遷移金属合金の膜は、
非常に酸化・劣化し易く、特に湿度の高いとき急速に酸
化・劣化され易く、そのままでは耐候性拳耐湿性の点で
問題がある。そのため、最近では透明基板と光磁気記録
膜との間に下地保護層を形成し、さらに記録膜表面側に
も保護層を形成し、記録膜を表裏からサンドイッチ状に
挟み込んだ媒体構造が用いられている。この下地保護層
及び表面の保護層を形成した記録媒体は、下地層を透明
基板よりも屈折率の高い材料で形成すれば、見かけ上の
磁気光学的なカー回転角を高めることができ、カー効果
エンハンスメントにより再生効率の改善がなされＣＮ比
が向上することが知られている。この保Ｍ１にとして、
従来より、５１０２、Ａ１２Ｏ３．７０５９　（バリウ
ム硼硅酸ガラス）等、数多くの材料が試みられてきたが
、これらを保護膜とした場合、時間の差はあるが、経時
的に基板と下地保護膜との界面で、膜の剥離が生じたり
、基板との密着性には優れているものの、長時間高温高
湿下に放置すると、記録膜（磁性層）に多数のピンホー
ルを生じさせたりする難点があり、いずれも一長一短で
あり、実用上採用し難い材料であった。

これに対して、ＳｉＮ系、Ａｌｘ系等の窒化物、ならび
にＹ２Ｏ３　、Ｙ２Ｏ３系酸化物は、保護膜材料として
見たとき、長時間高温高湿下で放置した場合においても
、共に磁性層のピンホール発生量がきわめて少なく、か
つ、１，０００時間経過後も、反射率Ｒ，Ｃ／Ｎ共にほ
とんど変化は見られず、初期値△Ｒ＝Ｏ，ΔＣ／Ｎ＝Ｏ
を一定に保つ。したがって、窒化物系、中でもＳｉＮ系
材料ならびにＹ２Ｏ３あるいはＹ２Ｏ３系酸化物は保護
膜材料として極めて優れており、今後多く使用される傾
向にある。

発明が解決しようとする問題点上述したように、ＳｉＮ系の窒化物は、緻密でかたく、
強じんな膜が得られ、通気・通水性が全くなく、高い耐
候性を長期にわたって維持できるという優れた特徴を有
する。また、スパッタリングにより成膜する際の成膜レ
ートも極めて高く量産性の面でも優れている。したがっ
て、保護膜としての特性は他の材料にくらべて格段に優
れているといえる。このＳｉＮ系、Ａｌｘ系の窒化物は
、保護膜としたとき、膜自身が強じんでかたく強く、ガ
ラス基板、シリコンのウェハー等の上に膜形成した場合
は、本来の非常に優れた保Ｉｇ特性を示す。

しかし、このような優れた特長を何するＳｉＮ系、Ａｌ
ｘ系等の窒化物も、光磁気記録媒体の実用化、量産化を
図る上で、現在段も必要とされているプラスチック・樹
脂基板上への成膜を行ったとき、膨張率等が全く異なる
ので、経時的に基板が反ったり、伸縮したりする現象が
生じ、また、内部残留応力が相当大きいので、それらに
起因して基板との界面で膜の剥離が発生することがあり
、基板との密着性の点で問題がある。したがって、折角
優れた保護膜特性を有しているにもかかわらず、実用化
レベルで最も重要であり、現在、最も必要とされている
プラスチック基板には直接付着させることはできず、そ
のままでは適用困難であるという欠点が指摘されている
。

一方、Ｙ２Ｏ３あるいはＹ２Ｏ３系酸化物は、プラスチ
ック舎樹脂基板との密着性は極めて良く、保護膜とした
とき、上述した剥離の問題はほとんど生じない。また、
酸素のトラップ効果を有するので、耐候性の点でも優れ
ており、Ａｌｘ系等の窒化物に劣らず、有望である、と
されている。しかし、ＳｉＮ系、Ａｌｘ系等の窒化物は
反応性スパッタにより容易に成膜可能であり、熱伝導性
が比較的高いので、スパッタパワーを相当高く上げてス
パッタリングすることができ、かなり高い成膜レートの
膜形成が容易に実現できるのに対し、Ｙ２Ｏ３あるいは
Ｙ２Ｏ３系酸化物は焼結体であり、スパッタパワーを上
げると、ターゲットが簡単に割れてしまう問題が生じ、
パワーをそれほど上げることはできない。したがって、
Ｙ２Ｏ３系酸化物の場合は、樹脂基板との密着性は良い
が、スパッタリングの際の成膜レートが、実用化レベル
から見て低いという、上述した窒化物と相反する問題を
内在している。本発明者は、このような実状に鑑み、Ｓ
ｉＮ系、Ａｌｘ系等の窒化物の優れた保護膜特性を活用
し、量産性の面でコスト的に安価であり、現状では実用
上段も得策であろうと考えられるプラスチック基板を基
板材とする光磁気記録媒体の実用化に向け、主として密
着性と成膜レートの向上の面から鋭意開発研究し、本発
明をなすに至ったものである。

本発明は、基板材との密着性が良く、同時にスパッタリ
ングの際の成膜レートが高いと共に、保護膜特性に優れ
た光磁気記録媒体の保護膜構造を提供することを主たる
目的とするものである。

問題点を解決するための手段上記の目的を達成するために、本発明は、下地保護層を
Ｙ２Ｏ３又はＹ２Ｏ３系酸化物膜とＳｉＮ系等の窒化物
膜とにより少なくとも２層で形成すると共に、透明基板
と接する側にＹ２Ｏ３又はＹ２Ｏ３系酸化物膜を配設・
介在させたことを要旨としている。

作用下地保護層を形成するＳｉＮ系、Ａｌｘ系等の窒化物膜
とＹ２Ｏ３又はＹ２Ｏ３系酸化物膜のうち、基板と接す
る側に介在されたＹ２Ｏ３又はＹ２Ｏ３系酸化物膜は、
樹脂基板との密着性が高く、極めて良好であり、基板界
面からの剥離現象は無くなる。同時に、ＳｉＮ系、Ａｌ
ｘ系等の窒化物膜をＹ２Ｏ３又はＹ２Ｏ３系酸化物膜に
積層させ、保護膜として多層構造を採ったことにより、
その成膜レートが高いという特長が十分に活かされ、記
録媒体作製時の成膜レートが格段に向上する。

実施例以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係る光磁気記録媒体を示すもので、こ
の記録媒体は、透明樹脂基板１０上に、下地保護層１１
、記録層１２、表面保護層１３をスパッタリングにより
この順に積層・成膜して形成されている。この記録媒体
は、周知のように円盤形状に形成され、その記録面と対
応する基板上にはディスク周方向にトラッキング用溝（
不図示）が形成されている。

透明樹脂基板１０の材料としては、耐候性・耐熱性の点
を考慮して、分子量１０，０００〜２Ｏ゜０００程度の
ＰＣ（ポリカーボネート）が用いられている。但し、こ
のＰＣに限らすＰＭＭＡ　（ポリ・メチル・メタクリレ
ート）、エポキシ等の樹脂等が適用可能である。

記録層１２は、ＴｂＦｅ５　ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦ
ｅ、ＴｂＣｏ等の希土類−遷移金属非晶質合金より成る
磁性薄膜で形成されており、２つの保護層ＩＬ１３によ
って表裏からサンドウィッチ状に挾まれている。この三
層・サンドウィッチ構造により、記録層１２は酸化防止
、経時変化に対する保護、すなわち、耐候性・耐湿性の
保持Φ向上が図られている。記録層１２の膜厚は、光磁
気ディスク媒体の場合、１，０ＯＯＡ（オングストロー
ム）〜１，３０ＯＡ程度に設定される。

下地保護層１１の層厚ｄは、その屈折率をｎ１使用レー
ザ波長を人としたとき、入／４またはその整数倍となる
ように調整される。この下地保護層１１は、Ｙ２Ｏ３（
酸化イツトリウム）又はＹ２Ｏ３系酸化物膜（以下、Ｙ
２Ｏ３系膜という）１１１と、ＡｌＮ系、ＳＩＮ系等の
窒化物膜（以下窒化物膜という）１１２との２つの膜に
より２層で形成されている。そのうちのＹ２Ｏ３系膜１
１１は、樹脂基板１０と接する側に配設され、基板面に
直接接触付着して成膜されると共に、この樹脂基板１０
と窒化物膜１１２との間に介在されている。窒化物Ｍ１
１２は、このＹ２Ｏ３系１ｉｉ１１の上に成膜され、記
録層１２と直接接触密着されている。Ｙ２Ｏ３系膜１１
１の膜厚は、５０〜５００Ａ（オングストローム）程度
、好ましくは１００〜２Ｏ０Ａの範囲に調整される。ま
た、窒化物膜１１２の膜厚は、２Ｏ０〜６００Ａ程度に
選定される。このように、樹脂基板１０上には、先ず第
１層目にＹ２Ｏ３系膜１１１が形成され、次に、その上
にＳｉＮ等の窒化物膜１１２が第２層として積層して形
成され、この２層の膜１１１．１１２によって下地保護
層１１が形成されている。

この下地保護層１１の膜厚は、およそ７００〜９００Ａ
程度である。この膜構成により、Ｙ２Ｏ３系膜１１１の
基板１０との密着性に富むという優れた特長が有効に発
揮される。

一方、記録層１２の基板１０と反対側には、表面の保護
層１３が形成されているのであるが、この保護層１３は
、上述と同様のＳｉＮ系等の窒化物膜単層で形成されて
いる。この窒化物膜１３の膜厚は、およそ７００〜９０
０Ａ（オングストローム）に調整・設定されている。

以上のことから明らかなように、本実施例では、記録層
１２は表裏２層の窒化物膜１１２．１３で挟み込まれた
膜構造になっており、窒化物膜特有の緻密で強じんな膜
組成により、耐候・耐湿性の面で強固に保護されること
になる。また、樹脂基板１０上に形成された下地保護層
１１の中で、基板と接する第１層目の膜が、樹脂基板と
の密着性に極めて優れたＹ２Ｏ３系膜で形成されている
ので、基板１０と下地保護層１１との密着性が極めて良
くなる。

なお、表面の保護層１３として、上記実施例では、窒化
物膜を適用したものについて説明したが、保護層１３と
してはＹ２Ｏ３系膜であっても良く同効である。

さらに、下地保護層１１と同様に、窒化物膜とＹ２Ｏ３
系膜とが２層又はそれ以上の多層で交互に積層された膜
構造であっても良い。その場合、記録層１２と接する膜
はどちらであっても保ＭＨ特性の面では同効である。

次に、以上の如き構成を持つ第１図に例示された記録媒
体の製法・工程手順の一例・その概略について説明する
。

真空槽内において、到達真空度、使用不活性ガス圧を所
定値に設定し、スパッタパワーを所望レベルに調整した
後（以下、各スパッタリングにおいても同様の操作が行
われる）、ＲＦマグネトロンスパッタの手法によりＰＣ
基板１０上にＹ２Ｏ３系膜１１１を５０〜５００Ａ、よ
り好ましくは１００〜２Ｏ０Ａの膜厚で成膜する。次に
第２工程において、Ａ　ｒ　（アルゴン）ガスとＮ２　
　（窒素ガス）の混合ガス雰囲気中において、Ｓｉター
ゲｙ）を用いて反応性スパッタを行うと、Ｙ２Ｏ３系膜
の上にＳｉＮ膜がおよそ２Ｏ０〜８００Ａの膜厚で成膜
される。これで、Ｙ２Ｏ３系膜とＳｉＮ膜との２つの膜
により下地保護槽１１がＰＣ基板１０上に２層で膜形成
される。このときの保護層１１の膜厚は、上述した通り
、およそ７００〜９００Ａ程度である。さらに、その上
に第３工程において、希度類と遷移金属とからなるター
ゲットを用いてＲＦマグネトロンスパッタを行うと、下
地保護層１１の上に、上述した通り、１，０００〜１．
３ＯＯＡ程度の膜厚で記録層１２、すなわち、光磁気記
録膜を構成する磁性層が膜形成される。その後、記録層
１２の表面側に上述と同様のスパッタの手法により、窒
化物単層、又はＹ２Ｏ３系膜単層、あるいはそれらの積
層膜より成る表面の保護層１３が成膜される。がくして
、第１図に示すような膜組成・構造を有する光磁気記録
媒体が作製される。なお、ここでは、窒化物膜の一例と
してＳｉＮｇｌを例示したが、その他のＡｌｘ系等の膜
であっても同様に作製できる。

次に、第２図は本発明の他の実施例を示すもので、第１
図と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略
する。主な相異点は、下地保護層１１と表面の保護層１
３とがＹ２Ｏ３系膜と窒化物膜とにより２層以上の多層
で交互に積層されていることである。この膜構造におい
ても、上述と同様に、下地保護層１１の中でＰＣ基板１
０と直接接する第１層目には必ず基板１ｏとの密着性に
優れたＹ２Ｏ３系膜１１１が成膜される。そして、記録
層１２は、緻密で強じんであり、保護膜特性に優れた表
裏２層の窒化物膜１１２．１１２によって挟み込まれ、
耐候・耐湿性の面で強固に保護される。勿論、窒化物Ｍ
１１２に替えてＹ２Ｏ３系ｙ：１１１．１１１によって
表裏からサンドイッチするようにしても良く、保護膜特
性としては略同様の効果が得られる。

第２図において、下地保護層１１、記録層１２、保護層
１３の各々の膜厚は、第１図の実施例で例示した数値と
略同様の値である。

次に、第１図、第２図で示された各実施例に係る光磁気
記録媒体につき、温度６０℃、相対湿゛度９０％ＲＨの
条件下で、経時的変化を調べた結果について述べる。

先ず、比較例として、従来のＰＣ基板上に直接窒化物膜
、例えばＳｉＮを膜形成したものにつき、同一条件下で
経時変化を調べて見ると、放置開始からおよそ３０Ｈ［
時間］で基板とＳｉＮとの界面で剥離が生じ、例え保護
膜特性に優れたＳｉＮ系保護膜であっても、樹脂基板上
に直接に膜形成することは密着性の点で問題があり、記
録媒体としては短時間の使用で不可となり、実用性に欠
けることが分かった。

これに対し、上述した本発明に係る記録媒体は、放置開
始からｉ、ｏｏｏ時間経過後も、反射率Ｒ１Ｃ／Ｎ共に
何ら変化は見られず、また、基板１０と下地保護層１１
との界面には剥離の現象は何ら見られなかった。すなわ
ち、本発明の記録媒体は、基板１０と接する第１層目に
Ｙ２Ｏ３系較１１１を介在させであるので、下地保護層
１１のＰＣ基板１０に対する密着性が格段に向上し、そ
の界面における剥離の現象が有効確実に防止されるに至
ったのである。

発明の詳細な説明したように、本発明によれば、基板と接する側に
介在されたＹ２Ｏ３系膜の樹脂基板との優れた密着性に
より、ＰＣ等のプラスチック・樹脂基板に対する保護膜
、特に基板と記録層との間に介在される下地保護層の密
着性が格段に改善され、従来生じていたはく離の現象が
無くなる。

したがって、現在、実用上段も重要であり、必要かつ急
務とされているプラスチック基板を用いた光磁気記録媒
体の量産手法による作製が実現可能となる。

さらに、本発明によれば、下地保護層の中の第１層目の
Ｙ２Ｏ３系較を極薄膜で成膜した後、成膜レートが格段
に高い窒化物膜を速い速度で成膜すれば良いので、記録
媒体作製時の成膜レートが一段と改善向上される。

【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一実施例を示す
断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図であ
る。１０・・・′透明樹脂基板、１１・・・下地保護層、１１１・・・Ｙ２Ｏ３系膜、１１２・・・窒化物膜、１２・・・記録層、１３−・・保護層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板上に形成された下地保護層と表面の保護
層との間に垂直異方性を有する光磁気記録膜を挟み込ん
で成る光磁気記録媒体において、前記下地保護層をＹ＿
２Ｏ＿３又はＹ＿２Ｏ＿３系酸化物膜とＳｉＮ系、Ａｌ
Ｎ系等の窒化物膜とにより少なくとも２層で形成すると
共に、前記基板と接する側にＹ＿２Ｏ＿３又はＹ＿２Ｏ
＿３系酸化物膜を配設・介在させて成ることを特徴とす
る光磁気記録媒体。
（２）前記表面の保護層をＳｉＮ系、ＡｌＮ系等の窒化
物膜により形成して成ることを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項に記載の光磁気記録媒体。
（３）前記表面の保護層をＹ＿２Ｏ＿３又はＹ＿２Ｏ＿
３系酸化物膜により形成して成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。
（４）前記表面の保護層がＹ＿２Ｏ＿３又はＹ＿２Ｏ＿
３系酸化物膜とＳｉＮ系、ＡｌＮ等の窒化物膜とにより
少なくとも２層で形成されて成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。
（５）前記光磁気記録膜がＳｉＮ系、ＡｌＮ系等の窒化
物膜によって表裏からサンドイッチされて成ることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）項、第（
３）項又は第（４）項に記載の光磁気記録媒体。