JPH03216832A - 光磁気記録媒体並びにその製造方法 - 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、光磁気記録媒体の製造方法に関し、特に、記
録層のスーξツタ条件を制御することによりバイアス特
性が改良された光磁気記録媒体を得る方法に関するもの
である。

〔従来技術及びその問題点〕

近年、光磁気記録媒体はレーザー光による書き込み読み
出しが可能な光磁気ディスクとして、大容量のデータフ
ァイルなどに広く利用されている。

この光磁気記録媒体は、ガラス、プラスチックなどの透
明基板上に、スパッタ法により誘電体保護層（エンハン
ス層とも称される。）、記録層、無機保護層、更に、金
属反射層の薄膜を積層した多層構造の光磁気記録層を有
した形態が高いＣ／Ｎが得られるので広く使用されてい
る。

そして、さらに高Ｃ／Ｎの光磁気記録媒体とするだめの
記録層としては、遷移金属と希土類金属を主体とする合
金の単一層もしくは遷移金属を主体とする薄膜と希土類
金属を主体とする薄膜をそもコ層以上積層した層が使用
されている。

特に、希土類金属としてＴｂを遷移金属としてＦｅ及び
ＣＯを用いた記録層はカ一回転角等の磁気特性が優れて
おり、例えば、特開昭ＩＩ−７３７４＜Ａ号公報等に開
示されている。

光磁気記録媒体への情報の記録に際しては、まず媒体に
消去用のバイアス磁界を印加しつつレーザービームを一
様に照射して、すでに書き込まれた記録情報を消去する
と同時に記録層を一定の方向に磁化し、ついで、書き込
み用のバイアス磁界を印加しつつレーザービームによる
記録情報の書き込みが行われる。

Ｃ／Ｎと前記バイアス磁界（Ｈｂ）との関係は、一般に
バイアス磁界に比例してＣ／Ｎは大きくなるが、Ｃ／Ｎ
の変化が飽和する飽和バイアス磁界（Ｈｂｓ）が媒体固
有の特性として存在する。そして、この飽和バイアス磁
界を小さくすることは、すなわち前記の消去、書き込み
時に必要なパイアス磁界を小さくできると言うことであ
り、また同時に同じバイアス磁界を印加したとしても飽
和・ζイアス磁界が小さい媒体を使用した方がＣ／Ｎを
向上させる上で有利となる。

消去及び書き込み時に必要な前記，Ｓイアス磁界（Ｈｂ
）は通常１３０乃至３０００ｅ（エルステツド）である
が、この値を小さくすることは、ノぐイアス磁界印加用
磁石を小さくできることになるので、ドライブの小型化
にとって有利となる。

また、最近、光磁気記録媒体の使用形態が多用化してお
り、オーバーライト記録の要求が強いが、その際も必要
なバイアス磁界（Ｈｂ）を小さくすることは、装置の小
型化、アクセスタイムの短縮に必須の要件となることが
予測される。

しかしながら、Ｃ／Ｎ等の他の特性を犠牲にする事なく
消去及び書き込み時に必要なノζイアス磁界を低下する
方法として、未だ有効なものが提案されていない。

例えば、記録層の組成の面から、前記のＴｂ　−Ｆｅ−
Ｃｏ系合金の記録層において、ＣＯの組成比を低下させ
記録層の磁気モーメントを減少させて必要なバイアス磁
界をかなり小さくできるが、反面カー回転角などの光磁
気特性が低下してし壕い実用に供し得なかった。

また、記録層の成膜条件の面から、成膜時のガス圧を低
下させることにより、不純物の混入を減らしてカー回転
角を高めてＣ／Ｎを向上させる方法が米国特ｔグ♂３３
０４ｔ３号に開示されているが、この方法では、記録層
のバイアス特性は制御できず、時として、外部磁界に対
して感度が鈍い結果となり、バイアス特性の良くない−
記録層となることがあった。

遷移金属及び希土類金属を主体とする記録層の別の問題
として、非常に酸化され易く、媒体の保存安定性が良く
ないと言う問題があク、この問題に対しては、記録層中
に、Ｃｒ，Ｔａ，ｋｌ，Ｐｔ及びＶ等の元素を添加する
ことが有効であり、例えば、特開昭！ｒ−／タタ１１号
公報等に開示されている。

しかしながら、この記録層においても前記のパイアス磁
界の改良する技術については、何ら提案されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あり、特に、必要なバイアス磁界（Ｈｂ）が比較的ｌＪ
・さく、Ｃ／Ｎの向上に有利であク、ドライブの小型化
が可能であって、またオー・ζ−ライト適性にも優れた
光磁気記録媒体を提供することを目的としている。

また、本発明の別の目的は、保存安定性に優れた光磁気
記録媒体を提供することである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

前記本発明の目的は、スパッタ室内を／　Ｘ／ＯＴｏｒ
ｒ以下の真空度にした後、不活性ガスを該スパッタ室内
に導入し、ついでターゲットに電力を投入し、成膜速度
をｑ（Å／分）及びガス圧をｐ（Ｔｏｒｒ）としたとき
に、ｑ／ｐがＪ．４’Ｘ／０４以上望ましくは、／ｘ／
０５以上である条件でスパッタを行って、基板上に遷移
金属及び希土類金属を主成分とする記録層を成膜する光
磁気記録媒６ 体の製造方法により達成される。

本発明の製造方法によれば、成膜速度をガス圧に応じて
かえることにより特に、従来のスパッタ法よりもガス圧
が比較的低い領域で成膜速度を比較的高めにすることに
より、必要なバイアス磁界を比較的小さくすることがで
き、Ｃ／Ｎの向上、ト゛ライブの小型化Ｋ有利でオーバ
ーライト適性もある光磁気記録媒体を得ることが出来る
。

特に記録層の組成がＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｘ（Ｘは、Ｃｒ
，Ｔａ，Ａ７％Ｐｔ，Ｔｉ、Ｗ及び■の中から選ばれた
少なくとも一種の元素）系である場合、成膜速度ｑ（Å
／分）とスパッタ室内のガス圧ｐとの関係をｑ／ｐが一
．≠×７０４以上、望着しくけ／Ｘ／０５以上、特に望
ましくは３Ｘ／０５以上とすることにより、必要なバイ
アス磁界は、低くなり、且つ記録層の耐腐食性も向上す
るので、保存安定性にも優れた光磁気記録媒体を得るこ
とが出来る。

本発明の前記の効果は、いまだ明確ではないが、ガス圧
を低くすることにより、スパッタ室に残存する酸素、水
分、不活性ガス分子等不純物の混入を防止して記録層の
薄膜の構造を緻密にし且つ記録層を構成する結晶粒が細
かくなること、また成膜速度を比較的大きくすることに
よりスパッタ粒子のエネルギーが大きくなるので、基板
上でのスパッタ粒子の混合が進み成膜される記録層の緻
密化を促進して、このことがキュリー点付近での抗磁力
の変化を急峻なものとし、バイアス磁界が効果的に作用
するものと推定される。

本発明の方法において、記録層を成膜する際は、スパッ
タ室内に、Ａｒ，Ｋｒ，Ｈｅ等の不活性ガスを所定のガ
ス圧ｐ（Ｔｏｒｒ）に成るまで導入して、記録層を構成
する金属成分となる各ターゲットに印加する電力を調節
することにより、前記ガス圧に応じて成膜速度ｑ（Å／
分）を設定し、ｑ／ｐがコ．≠×／０４以上となるよう
にして、基板ホルダーに装着された基板に記録層を成膜
する。

本発明の方法におけるスパッタ法は、マグネトロンスパ
ッタ法が好ましく、遷移金属のターゲット、希土類金属
のターゲットもしくはそれらの金属の合金のターゲット
にＤＣ［力もしくはＲＦ電力を印加してそれぞれの金属
のプラズマを発生させ、一元同時スパッタ法等により記
録層が成膜される。

記録層の膜厚は、ｉｏｏｏ乃至３０００ｋである。

通常，前記記録層と基板との間には、記録膚のエンハン
ス層として誘電体層が成膜される。そして、記録層の上
には、記録層を保護するだめの無機物の保護層が成膜さ
れる。

前記エンハンス層及び保護層の成膜条件には特に制限は
ないが、通常それらの膜厚は、エンハンス層は、１００
乃至／３００ｋであり、無機物の保護層は、２００乃至
ｉｓｏｏｈである。

更に、光磁気記録層の特性を改良するために、前記無機
物の保護層上に、金属反射層を３００乃至ｔｏＯＡの厚
さで成膜することもできる。

本発明の方法により得られる前記記録層は、遷移金属及
び希土類金属を主体さした非品質の層であり、その形態
は単一の層であっても、また、遷移金属を主体とする層
と希土類金属を主体とする層が交互にλ層以上積層した
層であってもよい。

また、前記記録層の耐腐食性を向上させるために、Ｃｒ
％Ｔａ，Ａ４、Ｐｔ１Ｔｉ，Ｗ及びＶ等を含有させるこ
とが好ましく、中でもＣｒが最も効果的である。

そして、その含有量は、コ乃至２０ａｔＬ％であり、望
ましくは３乃至／ｊａｔ％である。

遷移金属としては、例えばＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等を、希土
類金属としては、Ｔｂ，Ｇｄ，Ｓｂ，ＤＹ、Ｓｍ等を使
用することが出来る。前記記録層の組成の具体例として
は、（｝ｄＣｏ、ＧｄＦｅ．ＴｂＦｅ，ＤｙＦｅ，Ｇｄ
ＦｅＴｂ，ＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＦｅＮｉ，ＧｄＦｅＣｏ
等が挙げられる。中でも、ＴｂＦｅＣｏが最も好ましく
、更にその組成中にＣｒ，Ｔｉ、Ｗ，Ｔａ，Ａ７，Ｐｔ
及びＶ等が含有された組成であることが、実用上充分な
耐腐食性を有する上で好甘しい。

前記エンハンヌ層、及び無機保護層の材料としては、例
えば、ＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＡＪＮｘ及びＺｎ８等の酸
化物、窒化物及び硫化物などの誘電体が使用される。中
で本、光学的特性、保護機能の面から、Ｓｉの窒化物、
Ａ７の窒化物もしくはそれらの混合物が好ましい。

また、無機保護層の上に金属反射層を設けて、更に、Ｃ
／Ｎを改良することも出来る。その金属反射層の材料と
しては、ＡＪやＮｉ等を主体とする３００乃至ｔｏｏｈ
の厚さの金属の薄膜で、他の層と同様ス／８ツタ法で成
膜される。

本発明の光磁気記録媒体並びにその製造方法における基
板の材質としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート、エポキシ樹脂、ガラス等が使用される。中
でも、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、
エボキシ樹脂等の樹脂基板が好ましく、特に、ポリカー
ボネートは、吸水率が小さく、ガラス転移転が高いなど
の利点を有しているので特に好ましい。

本発明における光磁気記録媒体は、前記のように基板上
に各層を成膜して光磁気記録層を形成後、その上面及び
側面を紫外線硬化樹脂等の有機樹脂保護層で被覆するこ
とにより、光磁気記録媒体の保存安定性を更に高めるこ
ともできる。

また、ホットメルト接着剤等より成る接着剤層を介して
、基板の光磁気記録層の内面を外側に向けて、貼合わせ
ることにより両面記録型の光磁気記録媒体とすることも
できる。

〔発明の効果〕

スパッタ法で、記録層を成膜する際の成膜速度ｑ（Å／
分）をガス圧ｐ（Ｔｏｒｒ）に対して、ｑ／ｐが２．≠
×／０４以上となるように設定することによシ、バイア
ス特性の優れた光磁気記録媒体とすることができる。

前記本発明の新規な特徴を、以下の実施例及び比較例に
よって、更に具体的に説明する。

（実施例一ｌ） 射出成形により片面に案内溝が設けられた径ｌｓｏｍｍ
．厚さ／　．２ｍｍのポリカーボネート基板をスパッタ
装置の回転基板ホルダー上にセットして、スパッタ室に
アルゴンガスを導入して、ガス圧を／ｍＴｏｒｒとした
。そして、マグネトロンスバッタ法Ｋよシまずエンハン
ス層として、ｌｌＯＯＡの厚さのＳｉＮｘの薄膜を成膜
した。

ついで、ＦｅＣｏＣｒ合金のターゲットに７００Ｗの電
力を印加し、Ｔｂのターゲットには、λｔｏＷの電力を
印加して、成膜速度コｊ！Å／分で二元同時スパッタを
行って、前記基板上にＴｂ１６Ｆｅ６８ＣｏｇＣｒ６成
る組成の記録層をλダＯＡの厚さに成膜した。

この記録層の成膜時のガス圧ｐは、成膜室に導入するア
ルゴンガスの流量をコントロールすることによって、Ｊ
×／０　　４Ｔｏｒｒとした。

なお、前記ターゲットと前記基板との距離は、／ｌｆＯ
ｍｍとした。

しかる後、前記記録層の上に無機保護層として、８ｉＮ
ｘの薄膜を２３ＯＡの厚さで成膜し、更にその上に金属
反射層として、ＡＪ合金の薄膜をａＯｏＡの膜厚で成膜
して前記基板上にμ層構成の光磁気記録層が形成された
光磁気記録媒体の試料を得た。

（実施例−２〜−２及び比較例−ｌ、一コ）実施例一ｌ
において、記録層成膜時のガス圧ｐ及び記録層の成膜速
度ｑを第／表の様に変えた以外は、実施例一／と同一の
条件で同一の組成及び同一の構成の光磁気記録媒体の試
料を得た。

（実施例−ｌｏ） 射出成形によシ片面に案内溝が設けられた径ｌＪＯｍｍ
，厚さｌ，コｍｍのポリカーボ゛ネート基板をスパッタ
装置の回転基板ホルダー上にセットして、スパッタ室に
アルゴンガスを導入して、ガス圧を／ｍＴｏｒｒとした
。そして、マグネトロンスパッタ法によシまずエンノ・
ンス層として、／／００Ａの厚さの８ｉＮｘの薄膜を成
膜した。

ついで、ＦｅＣＯ合金のターゲットに３１ＩＯＷの電力
を印加し、Ｔｂのターゲットには、／２ｊＷの電力を印
加して、成膜速度ｉｉｏÅ／分で二元同時スノξツタを
行って、前記基板上にＴｂＨ３Ｆｅ８Ｃｏ７４成る組成
の．２４！ＯＡの厚さの記録層を成膜した。

なお、前記基板と前記ターゲットとの距離は、／ｆＯｍ
ｍとした。

この記録層の成膜時のガス圧ｐは、成膜室に導入するア
ルゴンガスの流量をコントロールすることによって、／
．４Ｌ×／０　　３Ｔｏｒｒとした。

しかる後、前記記録層の上に無機保護層として、ＳｉＮ
ｘの薄膜をコｊＯＡの厚さで成膜し、更にその上に金属
反射層として、１合金の薄膜を≠ＯＯＡの膜厚で成膜し
て前記基板上にｑ層構成の光磁気記録層が形成された光
磁気記録媒体の試料を得た。

（実施例−／／〜−／ｔ、及び比較例−３、一弘）実施
例一／Ｏにおいて、記録層成膜時のガス圧ｐ及び記録層
の成膜速度ｑを第７表の様に変えた以外は、実施例一ｉ
ｏと同一の条件で同一の組成及び同一の構成の光磁気記
録媒体の試料を得た。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の試料の飽和
バイアス磁界（Ｈｂｓ）の強さを以下のような条件で測
定した。

飽和バイアス磁界（Ｈｂｓ）の測定： 前記実施例及び比較例の光磁気記録媒体の試料について
、ｔｏｏｏｅ（エルステツド）のパイアス磁界をかけて
光磁気記録層上で３乃至タｍＷの記録・ξワーで書き込
みを行い、Ｃ／Ｎが最大となる最適記録・ｇワーを求め
、次にその最適記録パワでバイアス磁界をＯ乃至７ｏｏ
Ｏｅ（エルステツド）の範囲で変化させて、バイアス磁
界に対するＣ／Ｎの変化を表す曲線を求め、その曲線か
ら読み取れる飽和Ｃ／Ｎから／ｄＢ低いＣ／Ｎに対応す
るバイアス磁界を飽和バイアス磁界（Ｈｂｓ）とした。

得られた測定結果を示したのが第／表である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スパッタ室内を１×１０＾−＾６Ｔｏｒｒ以下の
   真空度にした後、不活性ガスを該スパッタ室内に導入し
   、ついでターゲットに電力を投入し、成膜速度をｑ（Å
   ／分）及びガス圧をｐ（Ｔｏｒｒ）としたときに、ｑ／
   ｐが２．４×／１０＾４以上である条件でスパッタを行
   つて、基板上に遷移金属及び希土類金属からなる記録層
   を成膜する光磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）基板上に、スパッタ法により成膜された遷移金属
   及び希土類金属を主体とする記録層を有する光磁気記録
   媒体において、該記録層は、 Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｘ（Ｘは、Ｃｒ、Ｔａ、Ａｌ、Ｐｔ
   、Ｔｉ、Ｗ及びＶの中から選ばれた少なくとも一種の元
   素）系合金の薄膜であつて、かつ成膜速度をｑ（Å／分
   ）及びガス圧をｐ（Ｔｏｒｒ）としたときに、ｑ／ｐが
   １０＾５以上である条件で成膜されたものであることを
   特徴とする光磁気記録媒体。