JPS6316439A

JPS6316439A - 光学的磁気記録媒体の製造法

Info

Publication number: JPS6316439A
Application number: JP15878686A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Saito; 一郎斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1988-01-23

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、レーザー光などの光（ここで言う光とは、上
記レーザー光を含む各種波長のエネルギー線のことであ
る）によって情報の記録・再生・消去などを行なう光学
的磁気記録媒体の製造方法に関する。

［従来の技術］近年、高密度・大容量のメモリとしてレーザー光を用い
た光メモリ素子の研究および開発が急ピッチで行なわれ
ている。中でも、光磁気記録は書き換えが可能な記録方
法として注目をあびており、該記録に用いられる光学的
磁気記録媒体は書き換えが可能な光メモリ素子として大
いに期待されている。

従来、このような光磁気記録に用いられる光学的磁気記
録媒体の光磁気記録層を構成する材料としては、ＭｎＢ
　ｉ系、ガーネット系、希土類−遷移金属アモルファス
系などが代表的なものとして知られている。ＭｎＢ１１
は、キューリ一温度が高いため、記録の際にパワーの大
きなレーザーを必要とし、また粒界ノイズが多いため、
　Ｓ／Ｎ比の高い再生が実施できないという欠点があり
、ガーネット系では光の透過率が大きいため、記録の際
にパワーの大きなレーザーが必要となる欠点があった。

その中で、希土類−遷移金属アモルファス系はキューリ
一温度が低く、また光の透過率も比較的小さいため、両
者の欠点を補うものとして期待されている。

以下、図面も参照しつつ、この種の技術について更に詳
しく説明する。

第４図（Ａ）は、従来用いられている代表的な光学的磁
気記録媒体の模式的断面図である。

第４図（Ａ）において、４１はポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ｐｃ）等のプラス
チック、あるいはガラス等からなる透光性基材であり、
一般にはドーナツ状など各種形状の板状基板が用いられ
る。４３はＳｉｎ、　５ｉ０２、ＡＩＮ、　　ＺｎＳ等
の誘電体膜である。４２は光磁気記録膜であり、上記の
ような理由によって、現在は例えばＴｂＦｅ、ＧｄＴｂ
Ｆｅ％ＴｂＦｅＣｏ等の希土類−遷移金属アモルファス
系が汎用されている。４４は光磁気記録膜４２の酸化防
止などのための保護膜である。

このような光学的磁気記録媒体における記録・再生・消
去は、一般には以下のように行なわれる。

まず、記録媒体を基板４１に対して垂直な一定方向に磁
化した後、基板４１側からレーザー光をスポット照射す
る。磁化方向は、一定であれば所望の方向でよい。基板
４１上に照射されたレーザー光が、基板４１および誘電
体膜４３を透過して光磁気記録膜４２に到達すると、光
磁気記録膜４２のレーザー光照射部分において、光の吸
収が起こり局所的に温度が上昇する。その結果、該部分
のみが層構成材料のキューリ一点以上に達し、磁化が消
失する。この時、光磁気記録膜４２の磁化が消失した部
分に前記磁化方向とは逆方向に磁場を印加すると、該部
分の磁化が反転し、レーザー光非照射部分と磁化方向を
異にする反転磁区がそこに形成されて情報の記録が成さ
れる。記録の消去は、光磁気記録膜４２の記録部分にレ
ーザー光を再照射して該部分の温度をキューリ一点以上
に上昇させると共に、記録時とは反対方向の磁化を印加
することによって該部分の磁化方向を記録開始前の状態
に戻すことにより行なう。このような記録、消去に際し
、図に示したように誘電体膜４３を設け、該層の膜厚を
使用するレーザー光の波長に対して反射防止機能を示す
厚さに設定しておくことにより、光磁気記録膜４２の温
度上昇を記録、消去に極めて有効なものとすることがで
きる。

また、記録の再生は、光磁気記録膜４２がキューリ一点
以上に温度上昇しない程度にパワーを下げたレーザー光
を基材４１側から照射し、磁気カー効果を利用して記録
部分の磁化方向を読み出すことにより行う。

上述したような光学的磁気記録媒体の記録感度を向上さ
せるため、例えば基材材質を熱伝導率の比較的小さな有
機樹脂とすることにより、記録に必要な熱の拡散を防止
し、光磁気記録膜の実効的な温度上昇をはかり記録感度
を向上させる試みや、例えば第４図（Ｂ）に示すように
光磁気記録膜４２を薄膜化し、更には反射膜４５を設け
ることにより、記録感度を向上させるとともに磁気ファ
ラデー効果を利用してみかけ上のカー回転角を上昇させ
るといった種々の試みがなされている。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、このような光学的磁気記録にあって、光磁気記
録膜は、その酸化や腐食等に関して基材の影習を受は易
く、特に基材として有機樹脂を用いた場合には、光磁気
記録膜の形成時に、基材に吸着されている酸素や水分な
どが光磁気記録膜に取込まれて、磁気特性に劣化を生じ
ることがあった。また、形成された光学的磁気記録媒体
を高温、高湿の雰囲気に長く保存した場合には、基材を
透過して光磁気記録膜に侵入する酸素や水分により磁気
特性が劣化し、結果として記録、再生時のエラーの増加
や信号品質の劣化を招くといった問題があった。

また、基板と光磁気記録膜や誘電体膜等の薄膜との、あ
るいは薄膜と薄膜との熱膨張率差や膜の応力の違いによ
って、薄膜にクラックが発生したり薄膜の剥離が起ると
いった問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み成されたものであり、その主
たる目的は上記従来例の欠点を除き長期間にわたって磁
気特性やエラーレートの変化が少なく、薄膜の密着性が
向上し、且つクラックの発生が防止可能な光学磁気記録
媒体を製造できる方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］本発明の上記目的は、光磁気記録膜と、該膜の少なくと
も一方の面に接して積層されている誘電体膜とを含む複
数の薄膜が基板上に積層されて成る光磁気記録媒体の製
造法において、基板表面及び薄膜間の界面の少なくとも
１つをスパッタエツチングすることにより達成される。

［発明の実施態様］以下、図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の方法によって形成される光学的磁気記録
媒体の一態様の模式的断面図を第１図に示す。

第１図の光学的磁気記録媒体に於いて、１１は前述のガ
ラス、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート等の各種材料からな
る、使用光に対して透光性の基材である。その形状は特
に限定されるものではなく、ディスク状等、所望のもの
とし得る。

１２は光磁気記録膜であり、その材質としてはＴｂＦｅ
、　ＧｄＴｂＦｅ％ＴｂＦｅＣｏ、　ＧｄＴｂＦｅ（：
ｏ等の希土類−遷移金属アモルファス系が好適に用いら
れる。勿論、＃述のＭｎＢ　ｉ＆、ガーネット系などと
することも可能である。

Ｈａ、Ｉ３ｂは誘電体膜であり、例えば酸化物、窒化物
、硫化物、炭化物の一種以上の化合物からなる。酸化物
としては５ｉＯ１Ｓｉ０２、ＺｒＯ２、ＭｇＯなど、硫
化物としてはＺｎＳ　、　Ｂ１０４３など、窒化物とし
てはＡｊＮ　、　Ｓｉ３Ｎ４　、　ＺｒＮ　、　ＧｒＮ
　、　ＴｉＮなど、炭化物としてはＳｉＣ、ＴｉＣなど
が使用できる。

Ｉ４は光磁気記録膜１２の酸化防止効果をより向上させ
るための保護層であり、有機高分子、あるいは酸化物、
硫化物などの無機材料や金属材料で構成される。

次に本発明の製造法を詳細に説明する。本発明の特徴は
、上に例示したような光学的磁気記録媒体の基板表面お
よび基板上に形成する薄膜同士の界面の、少なくとも１
つをスパッタエツチングすることにある。

この基板表面および薄膜と薄膜の界面のスパッタエツチ
ングはスパッタリング用の真空槽内に＾ｒガスのような
不活性ガスを導入し、そのガスにより基板や界面をスパ
ッタリングすればよい。その際の雰囲気ガス圧はＩ　Ｘ
　１０’　Ｔｏｒｒ　〜５　Ｘ　１０°２Ｔｏｒｒ、好
適にはＺ　ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ〜２　Ｘ　１Ｏ−２Ｔ
ｏｒｒの範囲に設定する。雰囲気ガス圧が１×ｌＯ°３
Ｔｏｒｒ未満では安定な放電状態が得られにくく、５　
ｘ　１０’Ｔｏｒｒを越えると薄膜等へのアルゴン（Ａ
ｒ）や窒素（Ｎ）、酸素（０）の混入量が増加し、各薄
膜自身の特性が劣化したり、光磁気記録膜の磁気特性の
劣化がもたらされやすい。スパッタエツチングを行なう
ために必要な投入電力は通常２０Ｗ〜３ＱＱＷ、好適に
は５０１〜１５０Ｗの範囲である。スパッタエツチング
を行なう時間は、投入電力との関係で必ずしも一定では
ないが、１０秒間〜１５分間、好適には３０秒間〜５分
間の範囲である。本発明により前記目的が達成できる理
由は必ずしも明確ではないが、膜界面の洗浄効果による
膜の密着性向上、膜の応力緩和等が関係していると思わ
れる。

本発明は、第１図に示した構成の光学的磁気記録媒体に
適用されるばかりでなく種々の構成の光学的磁気記録媒
体に通用される。例えば、第２図のように反射膜１５を
設けた構成の媒体にも通用できる。この場合、反射膜１
５としてはＡｕ、　Ａｇ、　Ｃｕ、Ａ】などの金属が用
いられる。更に第３図のように誘電体膜を第１の誘電体
膜１３ａ　、　１３ｂ　、第２の誘電体膜＋６ａ　、　
１６ｂと二層化し、且つ反射膜■５を設けた構成の光学
的磁気記録媒体にも適用できる。

スパッタエツチングは、基板表面及び薄膜界面の全てに
対して行なうのが最も好ましい。基板表面と光磁気記録
膜の下層の薄膜の界面の２面に対して行なうのもかなり
効果的である。ただし、基板表面及び薄膜界面のうちの
一面のみに対して行なっても、全くスパッタエツチング
が行なわれない従来の製法よりも保存特性等において優
れている。

本発明の方法では、スパッタエツチングの実施にスパッ
タリング用装置を用いるので、操作の連載性等の観点か
ら各薄膜もスパッタリング法により成膜されるのが、好
ましいけれども、薄膜の成膜法は特に限定されるもので
はなく、種々の方法が利用できる。

（実施例〕以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。

実施例１第１図に例示したと同様の本発明の光磁気記録媒体を次
のようにして作製した。ディスク状のポリカーボネート
基板１１を真空槽にセットし、槽内が２　Ｘ　１０”　
Ｔｏｒｒとなるまで排気した。その後、Ａｒガスを導入
し真空槽内のＡｒガス圧を２ｍＴｏｒｒに設定した。投
入電力１００　ｗを印加し、基板１１を計ガスで２分間
スパッタエツチングした。続いて基板ｌｌ上に膜厚９０
０人のＺｎＳ薄膜をスパッタリング法で形成した。続い
て上記と同じ条件でＺｎＳ薄膜をスパッタエツチングし
た後、その上に膜厚１０００人のτｂＦｅｃｏ薄膜をス
パッタリング法で形成した。以下、スパッタエツチング
、膜厚５００人のｚｎＳ　＠膜の成膜を連続的に実施し
、本例の光学的磁気記録媒体を得た（各スパッタエツチ
ングは上記と同じ条件で実施）。

比較例１スパッタエツチングを全く行なわない以外は実施来１と
同構成の光学的磁気記録媒体を実施例１と同様の方法で
作成した。

（実施例１と比較例１の評価）実施例１と比較例１の記録媒体を１８０叶陸で回転させ
、半導体レーザー（波長８３０　ｎｍ）を周波数２　Ｍ
Ｈｚパルス発掘させて、ｄｕｔｙ比５０％で記録を行な
った。この時の記録パワーは７．６　ｍＷである。

各々を再生パワー２ｍｌ？、バンド巾３０ＫＨｚで再生
したところ、Ｃ／Ｎ値は５１ｄＢ（実施例１）と５０ｄ
Ｂ（比較例１）であった。

次に、各記録媒体を温度４５℃、相対湿度９５％ＲＨの
雰囲気に放置し、保存テストを行なった。放置航の保磁
力Ｈｃｏと、　５００時間放置後の保磁力Ｈｃを測定し
、放置前に対する放置後の保磁力の比Ｈｃ／Ｈｃｏを求
め保存性を評価した（ハルの大きいものほど保存性に優
れていることを示す）。副定結果を第２表に示す。第２
表に示される如く、）！ｃ／Ｈｃｏは０．９０（実施例
１）と０．８５（比較例１）であった。尚、　５００時
間放置後も、実施例１の記録媒体には光学顕微鏡により
クラック等の外観上の変化は観察されなかったが比較例
１のものはクラックが観察された。また、粘着テープに
よる引っ張りテストを行なったが実施例１のものは膜の
剥離はなくきわめて粘着性の優れた媒体であったが、比
較例１のものは基板側誘電体膜と磁性薄膜の界面から膜
の剥離があった。

上記引っ張りテストはマイラーテープを薄膜の表面に貼
りつけ、テープを剥したときに薄膜が基板に残るかどう
かで評価した。１０回テストを行なったときに全く剥離
が発生しないときを０１２回まで発生したときを△、５
回以上発生したときをＸとしてランク分けをした。

実施例２第３図に例示したと同様の光学的磁気記録媒体を次のよ
うにして作製した。ディスク状のポリカーボネート基板
３１を２ｓＴｏｒｒのＡｒガスでスパッタエツチングし
た。その際の投入電力は　１００Ｗ、スパッタエツチン
グの時間は２分間であった。続いて基板３１の上に膜５
９００人のＳｉＯ薄膜をスパッタリング法により成膜し
た３、以下、スパッタエツチング、膜ＦＸ　３００人の
ＺｎＳ薄膜の成膜、膜厚１６０ＡのＴｂＦｅＣｏ薄膜の
成膜、スパッタエツチング、膜厚３００人のＺｎＳ薄膜
の成膜、スパッタエツチング、膜厚１２００人のＳｉＯ
薄膜の成膜、スパッタエツチング、膜厚８００人のＡｌ
４膜の成膜、スパッタエツチング、膜厚３０００人のＳ
ｉＯ薄膜の成膜を連続的に実施し、本例の光学的磁気記
録媒体を得た（各スパッタエツチングは上記と同じ条件
で実施）。

比較例２スパッタエツチングを全く行なわない以外は、実施例２
と同じ構成の光学的磁気記録媒体を実施例２と同様の方
法で作製した。

（実施例２と比較例２の光磁気記録媒体の評価）実施例
２と比較例２の記録媒体につき、実施例１と同様の方法
で記録、再生を行ないＣ７Ｎ値および保磁力の比Ｈｃ／
）Ｉｃｏを求め、これら媒体の保存性を評価した。結果
を第１表に示す。

Ｃ／Ｎ値は５４ｄＢ　（実施例２）と５３ｄＢ（比較例
２）であり、Ｈｃ／Ｈｃｏは０．９３　（実施例２）と
と０．９０（比較例２）であった。

実施例２の媒体では膜のクラック、剥離は発生しなかっ
たが、比較例２の媒体では基板のＳｉＯとＺｎＳ膜の界
面から膜の剥離が発生した。

実施例３〜６実施例１における誘電体の代りに第１表の実施例３〜６
に示す種々の二層構造をした誘電体膜（第１誘電体膜お
よび第２誘電体膜）を成膜した以外は実施例１と同様に
し１て光学的磁気記録媒体を作製した。

これら記録媒体につき、実施例１と同様の方法で記録、
再生を行ないＣ／Ｎ値および保磁力の比Ｈｃ／Ｈｃｏを
求め、これら媒体の保存性を評価した。

結果を第１表に示す。すべての記録媒体において、再生
時のエラーは発生しなかった。

実施例７〜１０層の構成、層材料と、各々のスパッタエツチングの条件
とを第１表に示すようにした以外は実施例２と同様にし
て光学的磁気記録媒体を作製した。

これら記録媒体につき、実施例１と同様の方法で記録、
再生を行ないＣ７Ｎ値および保磁力の比Ｈｅ／Ｈｃｏを
求め、これら媒体の保存性を評価した。

（発明の効果〕本発明の光学的磁気記録媒体の製造法により長期間にわ
たって磁気特性やエラーレートの変化が少なく、媒体に
クラックや剥離のない保存安定性に優れた光学磁気記録
媒体を提供することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は各々本発明の方法により製造された光
学的磁気記録媒体の基本的態様を示す模式的断面図、第
４図（＾）および第４図（Ｂ）は従来例の光学的磁気記
録媒体の模式的断面図である。１１、４１−基材１２、４２−光磁気記録膜１３ａ、１３ｂ、、１６ａ、１６ｂ、　４３−誘電体膜
１４−一保護膜１５、４５−反射膜

Claims

【特許請求の範囲】

１）光磁気記録膜と、該膜の少なくとも一方の面に接し
て積層されている誘電体膜とを含む複数の薄膜が基板上
に積層されて成る光学的磁気記録媒体の製造法において
、基板表面及び薄膜間の界面の少なくとも１つをスパッ
タエッチングすることを特徴とする光学的磁気記録媒体
の製造法。