JPS63279446A - 光磁気記録媒体及びその製造方法 - 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】 ［利用分野］ 本発明はレーク“等の光により情報の記録・再生・演去
等を行う光磁気記録ｔＳＩ本に関する。更に詳綱には、
透明合成樹脂基板上に膜面に垂直な方向に磁化容易方向
を右した金属薄膜よりなる記録層を形成し、磁気光学効
果により情報を記録再生する光磁気記録に用いられる耐
環境性の秀れた光磁気記録媒体に関する。

［従来技術］ 光記録媒体は高密度・人容昂の情報記録として種々の研
究開発が行われている。特に情報の消去可能な光磁気記
録媒体は応用分野が広く種々の材料・システムが発表さ
れており、その実用化が待望されている。

上述の光磁気記録材料としては、例えば、特開昭５２−
３１７０３号公報記載のＦｅ丁す、特開昭５６−１２６
９０７号公報記載のＦｅＴｂＧｄ、特開昭５８−７３７
４６号公報記載のＦｅＴｂＣｏ、　ＦｅＣｏＤｙ、特開
昭６１−１６５８４６号公報記載のＦｅＮｄ等素手に多
くの提案がある。しかし、これらの情報の消去可能な光
磁気記録媒体の実用化には、記録・再生特性のより一層
の向上及びその記録層を構成する記憶材料の大半は酸化
等の腐蝕を起こしやすい為、その耐酸化性を含めた耐久
性を向上さけることが必要と言われている。

これに対して、例えば特開昭５９−１１００５２号公報
には、光メモリ素子の記録層を少なくとも一方が誘電体
層である２層の酸素を含有しない膜面に挟持することに
より記録層の酸化を防止することが提案されている。ま
たこのような基板と記録層との間に誘電体をＢＭＣノて
カー回転角を向上させることが広く知られている。そし
てこの場合においては誘電体層は酸素を含有していない
ことが必要でおり、誘電体層としてはＡｉＮ、　ＨＱＦ
２．２ｎＳ、　ＣｅＦ３．　Ｎ１Ｆ３・３ＮａＦ、　Ｓ
ｉ３Ｎ４等の窒化ｔｌ、　弗化物等で形成されることが
好ましいとされている。ところでこれらの中で耐環境性
に秀れているといわれるＡｉ’Ｎ、Ｓ！３Ｎ４等の窒化
膜について検討したところ、その製膜速度が遅いこと、
また膜中ヒズミが大きく特にプラスチックス基板上に多
層膜を形成した場合、環境劣化試験によりグループに沿
った剥離等が生じる問題があり、耐酸化性とは別の面で
の耐久性での問題があること等より一層の改善が必要な
ことがわかった。

［発明の目的］ 本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、透明合成樹
脂基板上に誘電体層を介して記録層を有する耐久性の良
い光磁気記録媒体を目的とするものでおる。すなわち、
具体的には前記記録媒体の環境安定化をはかり特に基板
と誘電体層界面の劣化によるワレ、剥離を防止すること
を第１の目的とする。また誘電体層と光磁気合金層との
界面の安定化を第２の目的とする。また、プラスチック
基板よりあるいは基板を通し光磁気記録底界面に侵入す
る特にＨ２Ｏ等の劣化因子を抑制することを第３の目的
とする。

［発明の構成１作用］ 上述の目的は、以下の本発明により達成される。

すなわち本発明は透明合成樹脂基板上に誘電体層を介し
て光磁気記録底、更には必要に応じ保護層を設（）た光
磁気記録媒体において、前記誘電体層がスズ（Ｓｎ）金
属を含む誘電性の透明酸化物膜であることを特徴とする
光磁気記録媒体を第１発明とし、第１発明の光磁気記録
媒体の酸化物膜をスパッタリング法で形成する’！ｕ造
方決方法２発明とするものである。また本発明の構成に
おいて酸化物膜と光磁気記録膜との間に金属チタン膜か
らなる保護層を設けることが耐酸化性、耐透湿性の向上
面から好ましい。金属チタン膜の膜厚は記録・再生面か
ら５０Å以下、更には２０Å以下が好ましい。

本発明におけるＳｎ金属を含む誘電性の酸化物膜とは、
誘電体層の作用を奏するものであれば良いが、記録・再
生時に用いる半導体レーザ光の吸収が少い１≦ｘ≦２の
範囲にある５ｎＯｘからなるものが好ましい。

これらは公知の真空蒸着法、スパッタリング法等が適用
できるが、耐環境性の面で基板からの剥離が生じにくい
条件、ずなわち基板との接着力が大ぎい条件で作製する
ことが好ましく、粒子のエネルギーが高いスパッタリン
グ法が適している。

本発明の光磁気記録底としては、光磁気効果により記録
、再生できるものであれば良く、公知の膜面に垂直な方
向に磁化容易方向を有し任意の反転磁区を作ることによ
り光磁気効果に基いて情報の記録再生が可能な磁性金属
薄膜、例えばＦｅＴｂ合金系のＦｅ丁ｂＣＯ合金、　Ｆ
ｅＴｂＧｄ合金、Ｆｅ−Ｎｄ系の合金。

Ｆｅ−Ｐｒ、　Ｆｅ−Ｃｅ等が適用できる。

本発明における合成樹脂基板としてはポリカーボネート
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、４−メヂルーペン
テン樹脂などまたそれらの共重合体などが適用できるが
、機械強度、耐候性、耐熱性、透湿量の点てポリカーボ
ネート樹脂が好ましい。

本発明の光磁気記録底の基板と反対側に設ける保護膜と
しては、誘電体及び又は金属等が用いられる。保護膜の
場合は酸化物膜と異なりプラスチック基板との接着性は
特に問題とならないため誘電体としてはＩ’ＶＮ、　Ｈ
！；］Ｆ２　、　ｚｎｓ、　ＣｅＦ３゜ＡｆＦ：＋　　
・３ＮａＦ、　Ｓｆ３　Ｎ４　、　Ｓｉｎ、　ＳｉＯ２
，Ｔ！’Ｏ２゜５ｎ０２．　Ｚｒ２　Ｑ３．　Ｉｎ２　
Ｑ３などのｕ化物、　弗化物、＠化物などが適用できる
。また金属としては熱伝導度の小さい物質、すなわちＴ
ｉ、　Ｚｒ等が好ましい。

これらは公知の真空蒸着法、スパッタリング法で作製で
きる。

本発明にお（）る光磁気記録媒体としては、将に好まし
くは前述の通りざらに酸化物膜と光磁気記録膜との間に
金属チタン膜からなる保護層を設けたもので、この膜厚
は５０Å以下が記録・再生面から好ましい。ざらに透明
性の点より２０Ａ以下の膜厚が好ましい。

上述の本発明の作用は以下のとおりである。

透明プラスチック基板を用い、膜面反則によるカー回転
角を大きくする為基板と光磁気記録底との間に誘電体膜
を設Ｃノだ光磁気記録媒体では、前述の通り誘電体膜と
して代表的な公知のＳｉＱ。

２ｎＳ、　ＡＩＮ、Ｓｉ３Ｎ４等を用いディスクを構成
した場合、高温高湿及び又はヒートリーイクルによる耐
久性試験を行うとディスクに亀裂がはいり光磁気特性が
急激に劣化することが観察された。これは主にプラスチ
ック基板界面での誘電体膜のはがれに起因する。

ところが本発明による誘電体層にＳｎ金属を含む誘電性
の酸化膜を用いたディスクではおどろくべきことにこと
界面での劣化によるハクリは生じず、ディスクの耐久性
が著しく改善される作用があることを見出した。これは
該Ｓｎ金属の酸化膜とプラスチック界面、特にポリカー
ボネート基板との親和性が大きいことによるものと思わ
れる。これらの効果は通常の環境下での長期安定性と共
にと一１ヘリ−イクル、ヒー１〜ショックに対して特に
有効となる。また、ざらに本発明の酸化物膜の誘電体層
と光磁気記録底との間にＴｉの薄膜を設けることにより
酸化物表面に吸着する０２あるいはＨ２Ｏをトラップす
る作用がおり耐久性をより増すことができる。この１１
膜は光磁気に書き込まれる記録スポット形状には影響を
与えないように前述の通り５０Ａ以下の膜厚が好ましい
。

以上の通り本発明はプラスチック基板上に誘電性のＳｎ
金属を含む酸化膜を設けることにより耐環境性が極めて
秀れ且つカー回転角の向上により秀れた動特性を有する
光磁気記録媒体を実現したものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ 直径２００ｍｍ　、厚さ１．２ｍｍの円板で１．６　μ
ｍピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂（Ｐ
Ｃ）のディスク基板を３ターゲツトの高周波マグネトロ
ンスパッタ装置（アネルバ■製５ＰＦ−４３０型）の真
空槽内に固定し、４　Ｘ　１０−７丁ｏｒｒ以下になる
まで排気する。このとき基板１は水冷し、１５叩■で回
転さＵた。

次にＡｒ、　Ｏｚ混合ガス（０２２０％）を真空槽内に
導入し、圧力２　Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒになるように混
合ガスの流量を調整し、直径１００■…、厚さ５ｍｍの
Ｓｎの円盤をターゲットとし、放電電力５０臀、放電周
波数１３．５６ｔｌｔｌＺで高周波反応性スパッタリン
グを行い、誘電体層２として５ｎＱ２膜を約８００　Ａ
堆積した。続いて、記録層３としてターゲットをＴｂＦ
ｅＣｏ複合ターゲットに変えＡｒ（アルゴン）ガス（５
Ｎ）を真空槽に導入し上）ホと同様の放電条件でＦｅＴ
ｂＣ０合金膜を約１０００人堆積した。

最後に保護層４として誘電体層２と同様に５ｎＱｚ膜を
約８００人堆積した。

以上の順序で第１図（ａ）に示ずＰ　Ｃ／　ＳｎＯ２／
　ＴｂＦｅＣｏ／　ＳｎＯ２の積層体すなわち光磁気記
録媒体を得た。この媒体の１点への周囲を光学顕微鏡に
て観察し、欠点、剥離が無いことを確認した。

この積層体を６０’Ｃ，９０％Ｒ１＋の恒温恒湿下に１
５０時間放置した。

その後、光学顕微鏡にて媒体の１点Ａの周囲を観察した
が放置前と同様で欠点、剥離は無かった。

又、その他の点においても同様に腐蝕劣化と関連する欠
点、剥離、目視によるシワ、シミ等は見出されなかった
。

実施例２ 直径２００ｍｍ　、厚さ１．２ｍｍの円板で１．６　μ
ｍピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂（Ｐ
Ｃ）のディスク基板を３ターゲツトの高周波マグネ１〜
ロンスパツタ装置（アネルバ■製５ＰＦ−４３０型）の
真空槽内に固定し、４　Ｘ　１０−７　Ｔｏｒｒ以下に
なるまで排気する。このとき基板１は水冷し、１５ｒｐ
ｍで回転させた。

次に酊、　０２五合ノｊス（０２２０％）を真空槽内に
導入し、圧力２　Ｘ　１０−２　Ｔａｒｒになるように
酊、０２混合ガスの流量を調整し、直径１００ｍｍ　、
厚さ５ｍｍの５ｎＱ２焼結体の円盤をターグツ！・とじ
、放電電力５０Δ、放電周波ｆ１１３．５６）川Ｚで高
周波スパッタリングを行い、誘電体層２として５ｎＱ２
膜を約８００人堆積した。

続いて第１の保護層５としてターゲットをＴｉに変え酊
ガス（５Ｎ）を真空槽内に導入し上述と同様の放電条件
で１１膜を約１０人堆積した。

更に記録層３としてターゲットをｒｂＦｅｃｏ復合ター
ゲッ１〜に変えＡｒガス（５Ｎ）を真空槽内に導入し上
述と同様の放電条件でＦｅＴｂＣｏ合金膜を約１０００
人堆積した。

最後に第２の保護層６としてＴｉターゲットに変え、上
述と同様の放電条件で１１膜を約２００人堆積した。

以上の順序で第２図に承り第２の保護層６により記録層
３を含む全１！の側面まで被覆したＰＣ／５ｎＱ２　／
　Ｔ　ｉ　／　ＦｅＴｂＣｏ／　Ｔ　ｉの積層体すなわ
ち光磁気記録媒体を得た。

この積層体のＣ／Ｎ　［なお、Ｃ／Ｎ＝Ｓ／Ｎ＋１０１
ｏｑ（′ｊ！Ｌ音帯域）／（分解能帯域幅）］を測定し
た。この測定は光磁気記録再生装置（ナカミチ０Ｈ３−
１０００ＴＶＤｅ　　（ＩＩＩ　）　）を用い、９００
ｐｐｍでディスクを回転さｖｌ、０２４聞２の信号を７
．５ｍＷ半導体レーリ“光で記録したのち、０．８ｍＷ
の半導体レーザ光で読み出した。印加磁界は５０００ｅ
　（エルステッド）であるである。結果を表１の実施例
２に示ず。

次にこの積層体を６０’Ｃ，９０％ＲＨの恒温、恒湿下
に５００時間放置した。その後のＣ／Ｎを測定した。

結果を表１の実施例２に示す。又ディスク面から観察し
たところ、腐蝕劣化で見られるシワ、シミ等は見られな
かった。

なお、ｊｄられた５ｎＱ２膜の表面抵抗は１０８Ω／ｓ
ｑ以上で比抵抗は８×１０Ω・ｃｍ以上の絶縁性の膜で
あった。

比較例 直径２００ｍｍ　、厚さ１．２ｍｍの円盤で１．６　μ
ｍピッチのグループを右づるポリカーボネート樹脂（Ｐ
Ｃ）のディスク基板を３ターゲットの高周波マグネ１〜
ロンスパツタ装置（アネルバ■製５ＰＦ−４３０型）の
真空槽内に固定し、４　Ｘ　１０−７　ｒｏｒｒ以下に
なるまで排気する。このとき基板１は水冷し、１５ｐｐ
ｍで回転ざじた。

次に酊ガス（５Ｎ）を真空槽内に導入し、圧力１　ｘ　
１０−２　ＴｏｒｒになるようにＡｒガスの流量を調整
し、直径１００１ｎＩｎ　、厚さ５ｍｍのＺｎＳの円盤
をターグツ１〜とし、／ＩＩｌ電電力１００Ｗ、放電周
波数１３．５６）１１１ｚて高周波スパッタリングを行
ない、誘電体層２としてｌｎＳ膜を約８００人堆積した
。

続いて、記録層３としてターゲットを実施例１゜２と同
じＦｅＴｂＣｏ合金に変え上述と同様の放電条件でＦｅ
ＴｂＣｏ合金膜を約１０００人堆積した。

最後に保護層４としてＺｎＳターグツ１〜に変え、上述
と同様の放電条件でＺｎ３膜を約８００人堆積した。

以上の順序で第１図（ａ）に示す保護層４により記′Ｊ
１．ＩＷ３を含む仝層の側面まで被覆したＰＣ／ＺｎＳ
　／　ＦｅＴｂＣｏ／　２ｎＳの積層体すなわち光磁気
記録媒体をイｑた。

この積層体のＣ／Ｎを実施例２と同じ条件で測定した。

結果を表１の比較例２に示す。

次にこの積層体を６０°Ｃ１９０％Ｒ１＋の恒温恒湿下
に５００時間放置した。その後のＣ／Ｎを測定した。

ディスクを観察したところ媒体面に多くのワレが観測さ
れた。結果を表１の比較例に示す。

表１から明らかなごとく本実施例２においてＣｙ’Ｎ及
び外観はほとんど変化していないのに対し、比較例２に
おいてＣ／Ｎは５１　ｄＢから４４　ｄＢへ減少し、外
観も腐蝕劣化と思われるシワが認められた。

上述のごとく本発明の有為性が示された。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は実施例１にお【ノる積層体の
断面図、平面図である。 第２図は実施例２にお（）る断面図である。 １：基板、２：誘電体層、３：記録層。 ４．５．６：保護層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明合成樹脂基板上に透明誘電体層を介して光磁気
   記録層、更には必要に応じて保護層を設けた光磁気記録
   媒体において、前記透明誘電体層がスズ金属を含む誘電
   性の酸化物膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。 ２、前記酸化物膜は、ＳｎＯｘにおける酸化度を表わす
   量ｘが１≦ｘ≦２の範囲にあるような特許請求の範囲第
   １項記載の光磁気記録媒体。 ３、前記酸化物膜と光磁気記録層との間に金属チタン膜
   よりなる保護層が設けられた特許請求の範囲第１項若し
   くは第２項記載の光磁気記録媒体。 ４、前記金属チタン膜は膜厚が５０Å以下である特許請
   求の範囲第３項記載の光磁気記録媒体。 ５、光磁気記録層の基板と反対側の面にスズ金属を含む
   誘電性の酸化物からなる保護層が設けられた特許請求の
   範囲第１項〜第４項記載のいずれかの光磁気記録媒体。 ６、光磁気記録底の基板と反対側の面に金属チタン膜か
   らなる保護層が設けられた特許請求の範囲第１項〜第４
   項記載のいずれかの光磁気記録媒体。 ７、透明合成樹脂基板がポリカーボネート樹脂よりなる
   特許請求の範囲第１項〜第６項記載のいずれかの光磁気
   記録媒体。 ８、透明合成樹脂基板上にスズ金属を含む誘電性の酸化
   物からなる誘電体を介して光磁気記録層を設けた光磁気
   記録媒体の製造方法において、前記誘電体を金属スズ又
   はスズ酸化物をターゲットとしてスパッタリング法によ
   り形成することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法
   。