JPS62262246A - 光磁気ディスクの製造方法 - 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】 〔概要〕 透明なディスク基板中に含まれる酸素や水などによって
記録層が酸化されて劣化するのを防ぐ方法として、透明
なディスク基板上に形成される第１の保護膜を窒化物と
希土類元素との混合物で形成した光磁気ディスク。

〔産業上の利用分野〕

本発明は経時変化を抑制した光磁気ディスクの構成に関
する。

光磁気ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を
行うメモリであり、光ディスクと同様に記録容量が大き
く、非接触で記録と再生を行うことができ、また塵埃の
影響を受けないなど優れた特徴をもつメモリである。

すなわちレーザ光はレンズによって直径が１μｍ以下の
小さなスポットに絞り込むことが可能であり、従って１
ビツトの情報記録に要する面積が１μ１１２程度で足り
る。

そのため磁気ディスク或いは磁気テープが１ビツトの情
報記録に数１０〜数１００μｍ２０面積が必要なのに較
べて逼かに少なくて済み、従って大容量記録が可能であ
る。

このように光源としてレーザ光を用いる光磁気ディスク
および光ディスクは優れた特性を備えているが、この両
者を比較すると光ディスクは記録媒体として融点の低い
非金属あるいは金属との合金を用い、情報の記録と再生
を穴（ビット）の有無により行う読みだし専用メモリ（
Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｎｏｒｙ）が主であり、既に
実用化されている。

一方、光磁気ディスクは書き換え可能なメモリ（Ｅｒａ
ｓａｂｌｅ　Ｍｅｎ＋ｏｒｙ）として開発されたもので
、情報の記録と消去はレーザ照射により磁性膜の温度が
上昇した場合に、磁性膜の保磁力が低下し、僅かの外部
磁場の印加により磁化反転が起こるのを利用して行って
おり、また情報の読み出し・はけ性膜の磁化の向きによ
り偏光面の回転方向が変わることを利用して行われてい
る。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクは第３図に断面構造を示すようにディス
ク状の基板ｌの上に第１の保護膜２を設け、この上に記
録層３．第２の保護膜４と順次層形成されて構成されて
いる。

ここで、基板Ｉはトラックフォロー用の本内溝（プリグ
ループ）を備えたポリメチルメタクリレート（略称ＰＭ
Ｍ＾）、ポリカーボネート（略称ＰＣ）、ポリスチレン
（略称ＰＳ）　、エポキシなとからなる樹脂基板、ある
いは平坦な上記樹脂基板かガラス基板の上に門外線硬化
樹脂を塗布して案内溝をパターン形成した透明体からな
っており、この上に第１の保護膜として窒化アルミ（Ａ
ＩＮ）、窒化チタン（Ｔｉ　Ｎ）、窒化シリコン（Ｓｊ
Ｊ４）などの窒化膜を約１０００人の厚さに被覆して形
成されている。

ここで、第１の保護膜２の必要条件は情報の記録、再生
などの処理に当たって、レーザ光は基板１を通して記録
層３に照射されるため、透明で光吸収が少なく、湿気や
酸素などの透過を防ぐ材料からなることである。

次に、記録層３の構成材としては希土類−遷移金属元素
からなる非晶質合金膜が成膜の容易さ、低ノイズなどの
理由から使用されている。

ここで希土類元素はランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ
）　、　Ｐｒ　（プラセオジウム）　、　Ｎｄ　（８ネ
オジウム）、Ｐｍ（プロメチウム）、Ｓｓ＋（サマリウ
ム）、Ｅｕ（ユウロピウム）、ガドリニウム（Ｇｄ）　
、テルビウム（Ｔｂ）　、ジスプロシウム（Ｄｙ）　、
ホルミウム（ｌｌｏ）、エルビウム（Ｅｒ）　。

ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）　、ルテチ
ウム（Ｌｕ）の１７元素を指し、また遷移金属は原子の
電子配置において不完全なｄ５！１をもつ元素、または
不覚□全なｄ殻をもつ陽イオンを生ずる元素で、原子番
号が２１　（Ｓｃ）から２９　（Ｃｕ）まで、３９　（
Ｙ）から４９　（Ａｇ）まで、５７（Ｌａ）から７９　
（Ａｕ）までの元素である。

光磁気ディスクの記録媒体としては、この両者の非晶質
合金膜が使用されているが、代表的な−。

二の組成についてカー回転角を示すとＧａ　Ｆｅの０゜
３５°、ＴｂＦｅの０．３０°、Ｇａ　Ｆｅ　Ｂｉの０
．４１°などである。

次に第２の保護膜４は第１の保護膜２と同様な目的で記
録層３の上に設けられるものであるが、レーザ光の照射
面ではないため、八ｊ！、Ｔｉなど耐湿性、耐酸化性の
すぐれた金属薄膜が用いられている。

然し、このような構成をとっていても経時変化を抑える
効果は充分ではない。

第２図の破線５は基板１としてＰＭＭＡを用い、第１の
保護膜２として約１０００人の厚さの５ｉＪ４膜を、記
録層３として約１０００人の厚さのＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏ層
を、第２の保護膜４として約１０００人の厚さのＴｉ膜
をそれぞれスパッタ法を用いて形成した光磁気≠イスク
を６０°の大気中に放置した場合の保磁力の経時変化を
示すものであるが、８０時間経過後において３倍程度に
保持力が増加している。

ここで縦軸は保磁力の初期値（Ｈｃｏ）に対する保磁力
（Ｈ６）の増加率を示している。

このように、従来の光磁気ディスクは記録Ｊ！１３を挟
んで上下に保護膜が設けられているもの＼、記録層の経
時変化は避けられず、信頼性向上のために改良が、必要
であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように従来の光磁気ディスクは記録層の経時
変化を無くするために、この上下に第１の保護膜と第２
の保護膜が設けられているが、それでも記録層の劣化を
抑制には充分に寄与していない。

そこで、これを改良して特性の劣化を防ぎ、長期安定性
を確保することが課題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題は案内溝を備えた透明なディスク基板上に第
１の保護膜、記録層、第２の保護膜と層構成してなる光
磁気ディスクにおいて、記録層を保護する第１の保護膜
が窒化物と希土類元素との混合物よりなる構成をとるこ
とにより解決することができる。

（作用） 第２図の破線５に示すように従来の光磁気ディスクで顕
著な特性劣化を示す原因は、従来から知られているよう
に基板あるいは第１の保護膜２から拡散してくる酸素と
水分による記録層３の劣化によるものである。

ここで、ＡＩＮ、５ｉＪｔ＋Ｔｉ　Ｎなど半導体デバイ
スや薄膜ハイブリッドデバイスで耐候性保護皮膜として
充分な実績をもつ窒化物が充分な効果を挙げていない理
由は記録層３を構成する希土類元素が非常に酸化し易い
金属であることによる。

そこで、本発明は希土類元素が酸化し易いのを逆に利用
し、第１の保護膜を窒化物と希土類元素との混合物で形
成することにより基板からの酸素ガスや水分と結合させ
、完全なストッパとしての役割りを果たさせるものであ
る。

第１図は本発明の原理図を示すもので、従来の第３図と
異なるところは基板１に接して設けられる第１の保１１
１１Ｇ！６が従来の窒化物でなく、窒化物と希土類元素
との混合物からなっている点だけが異なっている。

ここで、希土類元素には有色の元素もあり、窒化物と希
土類元素との混合物からなる第１の保護膜６はレーザ光
の吸収が大きいように思われるが、混合状態にある希土
類元素はかなり窒化しており、そのため厚さが１０００
人程度０第１保護膜６は透明で光損失は微少である。

特に窒化物と希土類元素とを窒素雰囲気中でスパッタし
て形成する場合は特に光損失は少ない。

本発明はこのように基板１の上に形成した第１の保護膜
６を大気中で加熱し、基板ｌの中に残留している酸素（
０）や水分をトラップすると共に結晶学的に安定化させ
た状態で記録層３の形成を行うことにより経時変化の少
ない光磁気ディスクを作るものである。

〔実施例〕

スパッタ装置内に径８インチのＰＭＭＡディスク基板を
セットし、径６インチで厚さが５１１のＳｉ３Ｎ４ター
ゲットの上に１０寵角で厚さが１１−のＴｂチフプを８
個並べて複合ターゲットとした。

この場合、ＴｂターゲットのＳｉ３Ｎｇターゲットに対
する比率は５〜５，２％となる。

これをＮ２圧がＩ　Ｘｌ０−’Ｐａ、ＲＦパワーが６０
０　Ｗ。

成膜速度が１０人／分の条件で１０００人の厚さの第１
の保護膜を形成した。

次に、かかる基板を６０℃の大気中で１０時間に互って
熱処理を行って安定化させた。

次に、この基板上に従来と同様な方法でＴｂ　ＦｅＣｏ
層を１０００人、また第２の保護膜としてＴｉを１００
０人の厚さに成膜して光磁気ディスクを作った。

第２図の実線６はこのようにして形成した光磁気ディス
クを６０℃の大気中に放置した場合の保磁力の経時変化
で、１０００時間に亙っても保磁力の増加は認められな
かワた。

なお、ターゲットとしてＡｊ！Ｎ、ＴｉＮのような窒化
物を用い、また希土類元素として他の元素を用いた場合
も同様な効果を示し、記録層の劣化を抑制することがで
きた。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により基板からの酸素原
子や水分の浸透による酸化を抑制することが可能となり
、これにより光磁気ディスクの長期安定性を確保するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は光磁気ディスクの経時変化を示す図、島瓦 第３図は従来の光デイスク基板の断面図、である。 図において、 ｌは基板、　　　　　　２，６は第１の保護膜、３は記
録層、　　　　　　４は第２の保護膜、である。 第　　１　　図 ＭＩｘＭ柵（瓦） ｔｍｌディスクの経時変化を示す同 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 案内溝を備えた透明なディスク基板上に第１の保護膜、
   記録層、第２の保護膜と層構成してなる光ディスクにお
   いて、 記録層を保護する第１の保護膜が窒化物と希土類元素と
   の混合物よりなることを特徴とする光磁気ディスク。