NL192964C - Magneto-optisch element en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. - Google Patents

Magneto-optisch element en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. Download PDF

Info

Publication number
NL192964C
NL192964C NL8501963A NL8501963A NL192964C NL 192964 C NL192964 C NL 192964C NL 8501963 A NL8501963 A NL 8501963A NL 8501963 A NL8501963 A NL 8501963A NL 192964 C NL192964 C NL 192964C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
dielectric layer
si3n4
refractive index
substrate
mol
Prior art date
Application number
NL8501963A
Other languages
English (en)
Other versions
NL8501963A (nl
NL192964B (nl
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP59143079A external-priority patent/JP2551403B2/ja
Priority claimed from JP11934285A external-priority patent/JPH0630182B2/ja
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of NL8501963A publication Critical patent/NL8501963A/nl
Publication of NL192964B publication Critical patent/NL192964B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL192964C publication Critical patent/NL192964C/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/16Layers for recording by changing the magnetic properties, e.g. for Curie-point-writing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G11B11/10589Details
    • G11B11/10591Details for improving write-in properties, e.g. Curie-point temperature
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73923Organic polymer substrates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/146Laser beam

Description

1 192964
Magneto-optisch element en werkwijze voor het vervaardigen daarvan
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een magneto-optisch registratie-element, waarbij een substraat waarop een film moet worden gevormd, een eerste trefplaatje uit een 5 gesinterde samenstelling omvattende siliciumnitride en een tweede trefplaatje uit een magnetisch laag-vormend metaal worden gehouden in de atmosfeer van een inert gas en afwisselend een diëlektrische laag en een magnetische laag door sputteren op het substraat worden gevormd.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0.111.988. Hierin wordt een optische geheugeninrichting beschreven omvattende een substraat, met daarop een laag van een 10 opnamemedium met magneto-optisch geheugen, waarop zich een diëlektrische laag bevindt. Het is essentieel dat de diëlektrische laag, die aluminiumnitride of siliciumnitride bevat, zuurstofvrij is.
De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van een magneto-optisch registratie-element, in het bijzonder een uitwisbaar magneto-optisch registratie-element, dat een diëlektrische laag van siliciumnitride met uitstekende oxidatieweerstand, langdurige stabiliteit en verschillende 15 weerstandseigenschappen, zoals weerstand tegen contact met een omgeving met hoge temperatuur en hoge vochtigheid bezit, met een verbeterde capaciteit, waarbij de hechting aan het substraat en de kwaliteitscijfers zijn verbeterd. Voorts beoogt de uitvinding een werkwijze te verschaffen waarbij de vorming van een diëlektrische laag van siliciumnitride bij een goede productiviteit door kathodeverstuiving tot stand wordt gebracht.
20 Er is nu gevonden dat de genoemde doelstellingen worden bereikt, wanneer de brekingsindex van de diëlektrische laag een bepaalde minimale waarde heeft. Om die minimale brekingsindex te bewerkstelligen dient volgens de uitvinding in een depositiefilm, waaruit de diëlektrische laag bestaat, naast siliciumnitride tevens een middel voor het verbeteren van de brekingsindex van siliciumnitride te omvatten.
Derhalve wordt de werkwijze van de in de aanhef genoemde aard gekenmerkt, doordat in het eerste 25 trefplaatje tevens een hoeveelheid van 4 tot 20 mol% van ten minste één toevoegsel gekozen uit de enkele elementen en oxiden, nitriden, sulfiden en siliciden uit de groep van de elementen Y, La, Ce, Ti, Zr, Cr, Mo, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, Al, Zn en Cd, aanwezig is en doordat de trefplaatjes in de atmosfeer van het inerte gas worden gehouden bij 0,13 tot 6,5 Pa.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een magneto-optisch registratie-element omvattende een 30 substraat, een diëlektrische laag met siliciumnitride en een magnetische laag voor magneto-optische registratie met een as van gemakkelijke magnetisatie loodrecht op het filmoppervlak daarvan, waarbij de diëlektrische laag bestaat uit een depositiefilm gevormd uit een samenstelling die siliciumnitride omvat. Een magneto-optisch registratie-element volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de samenstelling tevens een middel voor het verbeteren van de brekingsindex van siliciumnitride omvat, en dat de diëlektri-35 sche laag een brekingsindex van ten minste 2,15 heeft. Men heeft de laatste tijd veel onderzoek verricht naar hoge-dichtheid-registratie met behulp van een magneto-optisch registratiemedium. Volgens deze registratiemethode worden laserbundels op een registratiemedium gericht om dit lokaal te verhitten en bits in het registratiemedium te schrijven waarna de geregistreerde informatie wordt uitgelezen met behulp van het magneto-optische effect. Volgens deze methode worden grote hoeveelheden informatie met hoge 40 dichtheid geregistreerd. Men verkrijgt dit magneto-optische registratiemedium door een verticale magnetische film van amorf metaal te vormen samengesteld uit een zeldzaam aarde-element en een overgangsmetaal, in hoofdzaak door kathodeverstuiving.
In dit magneto-optische registratiesysteem is een verbetering van het registratiemedium als zodanig en de vorming van een diëlektrische laag tussen het substraat en het registratiemedium voorgesteld als 45 mogelijkheid de magneto-optische eigenschappen te verbeteren.
Meer in het bijzonder kan in een fotomagnetisch registratie-element een verbetering van het polaire Kerr-effect worden verkregen en kunnen de rendementen sterk worden verbeterd, indien in het element, bestaande uit een transparant substraat, een transparante diëlektrische laag en een magnetische laag van een magnetisch-optische registratiemedium gevormd op het transparante substraat via de transparante 50 diëlektrische laag, de dikte t van de diëlektrische laag zodanig wordt ingesteld dat een multipele reflectie wordt veroorzaakt wanneer laserbundels uit de substraatkant voor reproductie worden geprojecteerd, dat wil zeggen dat de dikte t van de diëlektrische laag zodanig wordt ingesteld dat voldaan wordt aan de volgende voorwaarden: t = A/4n.(2m+1) 55 waarin λ de reproductiegolflengte van de laserbundels voorstelt, n de brekingsindex van de diëlektrische laag voorstelt en m een getal van 0,1, 2, 3.....is.
Als diëlektrisch materiaal kan men oxiden noemen, zoals Ce02, Zr02, Ti02, Bi203 en SiO en niet-oxiden 192964 2 zoals Si3N4, AIN, CdS, SiC en ZnS. Niet-oxiden hebben voordelen omdat de uit het diëlektrische materiaal afkomstige zuurstof niet in het grensvlak van de verticale magnetisatiefilm van amorf metaal aanwezig is en verslechtering van de magnetische laag door zuurstofdiffusie wordt vermeden, terwijl indien een niet-oxiden diëlektrisch materiaal met een uitstekende ondoordringbaarheid voor water en zuurstof in lucht wordt 5 gekozen en toegepast, men een diëlektrische laag kan bereiken die gedurende lange tijd stabiel is en zeer betrouwbaar.
Er is een kunststofmateriaal voor een substraat van een optische schijf voor hoge-dichtheid-registratie gebruikt omdat het kunststofmateriaal licht van gewicht is, goedkoop is en een uitstekende duurzaamheid en betrouwbaarheid heeft terwijl een grote hoeveelheid substraten, die met geleidingssporen zijn voorzien, door 10 spuitgieten kunnen worden gereproduceerd. Aldus zijn substraten voor magneto-optische registratie verkregen door toepassing van polymeer materiaal met een uitstekende lichtdoorlatendheid, zoals polycarbonaathars en polymethylmethacrylaathars.
Vanuit deze achtergrond wordt aangenomen dat in een magneto-optisch registratie-element dat een magnetische laag gevormd op een substraat van dit kunststofmateriaal via een niet-oxide type diëlektrische 15 laag omvat, en de reproductie wordt uitgevoerd door laserbundels uit de substraatkant te projecteren. Des te hoger de brekingsindex van de diëlektrische laag ten opzichte van die van het substraat is, des te groter is het versterkingseffect. Als het niet-oxide type diëlektrische materiaal met een hoge brekingsindex kan men Zns (n= 2,35), CdS (n=2,6) en SiC (n > 3) noemen. Deze diëlektrische materialen hebben echter een betrekkelijk slechte weerstand en indien een laag van een dergelijk diëlektrisch materiaal gedurende een 20 langere tijdsperiode in een omgeving met hoge temperatuur en hoge vochtigheid wordt geplaatst dringen zuurstof en water uit de lucht in de magnetische laag door, via de vele puntgaatjes die bij de vervaardigingstrap van deze diëlektrische laag zijn gevormd, en worden afbraakverschijnselen door oxidatie in de magnetische laag veroorzaakt. Hoewel Si3N4 een brekingsindex van 1,9 tot 2,1 heeft geeft dit een dichte film die vrij is van puntgaatjes en die verschillende uitstekende weerstandeigenschappen bezit. Aldus 25 is het wenselijk dat de brekingsindex van de Si3Ni4-diëlektrische laag zal worden verbeterd onder effectieve benutting van uitstekende weerstandseigenschappen. Er is echter in de techniek nog geen voorstel gedaan om aan deze wens tegemoet te komen.
Vanuit deze achtergrond is onderzoek verricht naar Si3N4 diëlektrisch materiaal waarbij is gevonden dat indien een vooraf bepaalde hoeveelheid van een specifieke toeslagstof in Si3N4 wordt opgenomen alle 30 voornoemde problemen kunnen worden opgelost.
Figuur 1 is een doorsnede-aanzicht die de laagstructuur van een typerende uitvoeringsvorm van het magneto-optische registratie-element volgens de onderhavige uitvinding illustreert.
Figuur 2 is een doorsnede-aanzicht dat een magneto-optisch registratie-element met een andere 35 laagstructuur illustreert.
Figuur 3 is een doorsnede-aanzicht dat een magneto-optisch registratie-element met nog een andere laagstructuur illustreert.
Figuur 4 is een grafiek die de tijdsafhankelijkheid van de verhouding van de Kerr rotatiehoek 0krt(t) ten opzichte van de Kerr rotatiehoek 0kr(o) weergeeft.
40 Figuur 5 is een grafiek die de tijdsafhankelijkheid van de verhouding van de coërcitie-kracht Hc(t) tot de coërcitie-kracht Hc(o) weergeeft.
Figuur 6 is een grafiek die de tijdsafhankelijkheid van de verhouding van Gkr(t) tot 6kr(o) in het magneto-optische registratie-element van de uitvinding voorstelt als met de foto-eiektrische registratie-elementen, die een diëlektrische laag van SiC of CdS omvatten.
45 Figuur 7 is een opstellingsdiagram van de inrichting die bij voorkeur voor de fabricage van het magneto-optische registratie-element van de onderhavige uitvinding wordt toegepast.
Figuur 8 is een grafiek die de verhouding tussen de bereikte vacuümgraad vóór het inzetten van de kathodeverstuiving en de brekingsindex van de gevormde film in de samenstelling Si3N4 als toegepast in de onderhavige uitvinding en gebruikelijk Si3N4 weergeeft.
50
In de uitvinding is de vorm van het substraat waarop de magnetische laag moet worden gevormd niet bepaald kritisch. De beschrijving zal nu echter worden gegeven met betrekking tot een substraat voor een registratieschijf.
Figuur 1 is een doorsnede-aanzicht dat een typerende laagstructuur van het magneto-optische 55 registratie-element volgens de uitvinding weergeeft. In figuur 1 wordt een magnetische laag 3 gelamineerd op een substraat 1 voor een registratieschijf via een eerste Si3N4 diëlektrische laag 2 waarbij een tweede Si3N4 laag 4 op de magnetische laag 3 wordt gevormd en een beschermlaag 5 op de diëlektrische laag 4 3 192964 wordt gevormd. Ter vorming van de Si3N4 diëlektrische laag op het oppervlak van het substraat 1 voor een registratieschijf, wordt bij voorkeur PVD (fysische vacuümdepositie) of CVD (chemische vacuümdepositie) toegepast teneinde te voldoen aan de massaproductie omdat de magnetische laag 3 door een filmvormende techniek zoals verstuiving wordt gevormd. Als middel voor het vormen van de Si3N4 diëlektrische laag 4 5 door kathodeverstuiving kan men bijvoorbeeld een methode aanwenden die wordt uitgevoerd onder toepassing van een toevoegsel-bevattend Si3N4 gesinterd lichaam, als hierna beschreven, als het trefplaatje, een werkwijze uitgevoerd met een samengesteld trefplaatje omvattende een Si3N4-trefplaatje en een trefplaatje van een toevoegsel of een reactieve kathodeverstuivingsmethode uitgevoerd in een stikstof* atmosfeer onder toepassing van een legeringstrefplaatje, waarin een Si toevoegsel is opgenomen.
10 In de onderhavige uitvinding kan een glas of een kunststofmateriaal, zoals polycarbonaathars (aangeduid als PC hars) of een polymethylmethacrylaathars (hierna aangeduid als PMMA hars) als het materiaal van het substraat 1 worden toegepast. Het heeft de voorkeur dat het oppervlaktedeel waaraan de Si3N4 diëlektrische laag 2 wordt gebonden gevormd is uit een kunststofmateriaal. Bijvoorbeeld is een substraat 1 dat volledig uit een kunststofmateriaal is gevormd voordelig doordat het gewicht licht is, de prijs laag is en 15 de duurzaamheid en veiligheid goed zijn en omdat grote hoeveelheden substraten die met geleidingssporen worden geleverd door spuitgieten kunnen worden gereproduceerd. Bovendien kunnen de kwaliteitscijfers door interpositie van de Si3N4 diëlektrische laag 2 worden verbeterd.
Het is belangrijk dat het toevoegsel voor het verbeteren van de brekingsindex van Si3N4 op zichzelf, dat wil zeggen de brekingsindexverbeteraat, in de Si3N4 diëlektrische laag van de onderhavige uitvinding wordt 20 opgenomen zodat de brekingsindex ten minste 2,15 is.
Als toevoegsel kan men enkele elementen, oxiden, nitriden, sulfiden en siliciden van elementen van de groep IIIA van het Periodiek Systeem noemen, zoals Y, La en Ce, elementen van de groep IVA van het Periodiek Systeem zoals Ti, Zr, elementen van de groep VIA van het Periodiek Systeem zoals Cr en Mo, elementen van de groep VB van het Periodiek Systeem zoals Sb en Bi, elementen van de groep IVB van 25 het Periodiek Systeem, zoals Si, Ge, Sn en Pb, elementen van de groep IIIB van het Periodiek Systeem zoals Al en elementen van de groep IIB van het Periodiek Systeem, zoals Zn en Cd. Voorbeelden van enkele elementen zijn Al, Ti, Si en Ge en verbindingen zoals Al203, Y203, La203, Ce02, Bi203, Ge02, Zr02, CdO, Cr203, Sn02, PbO, AIN, TiN, YN, ZnS, Sb2S3, TiSi2 en YSi2. Deze toevoegsels kunnen afzonderlijk of in de vorm van een mengsel van twee of meer worden toegepast.
30 Sommige van de brekingsindex-verbeteraars die in de Si3N4 diëlektrische laag in de onderhavige uitvinding worden opgenomen zijn tot dusver als sinterhulpmiddelen voor Si3N4 toegepast. In de onderhavige uitvinding wordt echter Si3N4 in de diëlektrische laag in een toestand opgenomen die geheel verschilt van de gesinterde toestand. Si3N4 is namelijk aanwezig in de amorfe toestand in de diëlektrische laag van de onderhavige uitvinding. Het is bijgevolg verrassend dat door het opnemen van een toevoegsel zoals 35 boven vermeid de brekingsindex van de diëlektrische laag wordt verbeterd.
Uiteraad, omvat de onderhavige uitvinding een uitvoeringsvorm waarin opvallende extra voordelen als hierna beschreven worden bereikt door toepassing van een gesinterd lichaam van Si3N4 als trefplaatje voor de vorming van een diëlektrische laag door kathodeverstuiving.
Het is soms mogelijk dat de samenstelling van het trefplaatje voor de vorming van de diëlektrische laag 40 verschilt van de samenstelling van de actueel gevormde diëlektrische laag. In het algemeen zal het
Si3N4-gehalte in de diëlektrische laag hoger zijn dan het Si3N4-gehalte in het trefplaatje. Indien echter het bovenvermelde toevoegsel in de diëlektrische laag in een hoeveelheid van ten minste 0,1 mol.%, in het bijzonder 0,5-8,0 mol.%, aanwezig is wordt de brekingsindex duidelijk verbeterd. Het heeft de voorkeur dat het toevoegsel in het trefplaatje in een hoeveelheid van 4-20 mol.% aanwezig is.
45 Als de diëlektrische laag niet bruikbaar is voor het bereiken van de doeleinden van de onderhavige uitvinding wordt een depositiefilm gevormd uit een samenstelling die 0,1-5,0 mol% alumina of aluminium-nitride en 0,1-3,0 mol.% van een oxide of nitride van een zeldzame aarde-element omvat, waarbij de rest uit siliciumnitride bestaat.
Als voorbeelden van de diëlektrische laag-vormende trefplaatje bestaande uit een samenstelling van 50 Si3N4 en een sinterhulpmiddel, dat bij voorkeur in de onderhavige uitvinding wordt toegepast, kan men noemen Si3N4 (90 mol%) - Al203 (6 mol%) - Y203 (4 mol%), Si3N4 (90 mol%)-AI203 (6 mol%)-La203 (4 mol%), Si3N4 (90 mol%)-AI203 (6 mol%)-Ce03 (4 mo!%) en Si3N4 (90 mol%)-AIN (5 mol%) - La203 (5 mol%). De brekingsindex kan door verhoging van de hoeveelheid van de Si-atomen in Si3N4 worden verhoogd, en gevonden is dat indien een trefplaatje voor het vormen van een diëlektrische laag wordt 55 toegepast, welk plaatje is gevormd door 5-20 mol% Si3N4 toe te voegen, de brekingsindex aanmerkelijk kan worden verhoogd. De Si3N4 diëlektrische laag van de onderhavige uitvinding omvat het bovenvermelde toevoegsel als een onmisbare component, maar er kan verder een andere component aanwezig zijn voor 192964 4 zover het effect van het toevoegsel niet verloren gaat. De diëlektrische laag kan bijvoorbeeld een ondergeschikte hoeveelheid Si02 of WC bevatten.
Uit de resultaten van herhaaldelijk uitgevoerde experimenten is bevestigd dat indien het gehalte van het toevoegsel in het trefplaatje ten minste 4 mol% is, uitstekende effecten bereikbaar zijn. Het heeft de 5 voorkeur dat de maximale brekingsindex van de Si3N4 diëlektrische laag binnen een zodanig traject wordt vastgelegd dat de reflectie niet te sterk wordt verminderd en een voldoende hoeveelheid licht kan worden verzekerd voor scherpstelling bij het roteren van de schijf, hoewel deze maximale brekingsindex verschilt afhankelijk van de optische constante van de magnetische laag en het materiaal van het substraat.
Wanneer als het substraat een PC-hars, een PMMA-hars of een glas wordt toegepast heeft het praktisch de 10 voorkeur, aangezien de brekingsindex respectievelijk 1,59,1,5 of 1,5 is, dat de brekingsindex van de Si3N4 diëlektrische laag binnen een gebied dat niet hoger is dan 3,5 wordt verhoogd.
Indien de brekingsindex van de Si3N4 diëlektrische laag wordt verhoogd, wordt het versterkingseffect verbeterd en kan tegelijkertijd de dikte t van de diëlektrische laag, gebaseerd op de formule t = λ/4 n.(2m+1) voor het verkrijgen van het versterkingseffect, worden verminderd met als resultaat dat de voor de vorming 15 van de diëlektrische laag vereiste filmvormingstijd met tientallen procenten verkort kan worden en de afwijking van het versterkingseffect wegens de ongelijkmatige laagdikteverdeling op het substraat kan worden verminderd.
Bovendien kan volgens de onderhavige uitvinding, indien Si3N4 als de hoofdcomponent in de trefplaat voor het vormen van de Si3N4 diëlektrische laag in een hoeveelheid van ten minste 60 mol%, bij voorkeur 20 ten minste 80 mol% aanwezig is, een van puntgaatjes vrije film worden gevormd, hoewel deze ondergrens van het Si3N4-gehalte enigszins verschilt naar gelang van het type toevoegsel.
Aldus wordt geen achteruitgaan zoals door oxidatie in de diëlektrische laag veroorzaakt, zelfs indien deze gedurende een lange tijdsduur met een hoge temperatuur en hoge vochtigheidsomgeving in aanraking is, zodat de inherent uitstekende weerstandseigenschappen van Si3N4 kunnen worden gehandhaafd.
25 In de Si3N4 diëlektrische laag van de onderhavige uitvinding kan verder de lineaire uitzettingscoëfficiënt op 4 x 10'6 tot 10 x 10^ΓΟ worden verhoogd en kan deze dicht bij die van het glassubstraat, de PC hars en de PM MA hars worden gebracht, die respectievelijk 9 x 10'6 tot 10 x 10^rc, 6,6 x 10'5/°C en 5 x 10‘5 tot 9 x 10"5/°C zijn. Derhalve zal vrijwel geen afpelling van de magnetische laag of scheurvorming optreden terwijl de hechting aan elk substraat wordt verbeterd, met als gevolg dat gedurende een lange tijd een grote 30 betrouwbaarheid is gegarandeerd en de inherente uitstekende magneto-optische eigenschappen gehandhaafd blijven. Vermeld wordt nog dat de lineaire uitzettingscoëfficiënt van Si3N4 op zichzelf 1,9 x 10^C is.
In het magneto-optische registratie-element van de onderhavige uitvinding wordt de magnetische laag 3 samengesteld uit een amorfe gemakkelijk magnetiseerbare metaalfilm, zoals TbFe, GdCo, TbFeCo,
DyFeCo, GdTbFeCo of GdDyFeCo op het glas of kunststofsubstraat 1 via de bovenvermelde Si3N4 35 diëlektrische laag 2 gevormd, en teneinde oxidatie of een andere verslechtering van de magnetische laag 3 te voorkomen wordt bij voorkeur een tweede Si3N4 diëlektrische beschermlaag 4 op de magnetische laag gevormd. Het heeft de voorkeur dat deze beschermlaag tevens de bovenvermelde Si3N4 diëlektrische laag van de uitvinding is, in welk geval één trefplaat gemeenschappelijk bruikbaar is.
In het magneto-optische registratie-element van de onderhavige uitvinding kan een bepaalde tussenlaag 40 tussen het substraat 1 en de Si3N4-diëlektrische laag 2 of tussen deze diëlektrische laag 2 en de magnetische laag 3 worden gevormd teneinde de magneto-optische eigenschappen effectief te verbeteren.
In het magneto-optische registratie-element van de onderhavige uitvinding kan een harsbeschermlaag 5 op een tweede diëlektrische laag 5 worden gevormd. Men kan een bekende ultraviolet-uithardbare acrylhars, polyesterhars of acrylurethanhars voor de harsbeschermlaag 5 toepassen.
45 Zoals blijkt uit figuur 2 kan de beschermlaag 5 van een ultraviolet-uithardbare hars direct op het oppervlak van de magnetische laag 3 worden gevormd, onder weglating van de tweede diëlektrische laag 4.
Zoals verder blijkt uit figuur 3 kan een laagstructuur worden toegepast bestaande uit een magnetische laag 2 gevormd op een substraat 1, een diëlektrische laag 4 van de onderhavige uitvinding gevormd op de magnetische laag 4 en een beschermende harslaag 5 gevormd op de diëlektrische laag 4. Hierbij kan een 50 versterkingseffect worden verkregen door reproduceerbare laserbundels uit de zijde tegenover het substraat 1 toe te passen. Bovendien kan een uitvoeringsvorm worden toegepast waarbij een metaalvacuümdepositie-laag 6 in plaats van de beschermharslaag 5 wordt gevormd waarbij een versterkingseffect wordt verkregen door de reproducerende laserbundels van de zijde van het substraat 1 toe te passen. De werkwijze voor het vervaardigen van het magneto-optische registratie-element van de onderhavige uitvinding zal nu worden 55 beschreven.
Voor de vervaardiging van het magnetisch-optische registratie-element van de onderhavige uitvinding kan men kathode-verstuiving, vacuüm-depositie of ionen-galvanisering toepassen. De vervaardigingswerkwijze 5 192964 met een magnetron-verstuivingsinrichting als weergegeven in figuur 7 wordt nu bij wijze van voorbeeld in detail beschreven.
In figuur 7 worden een eerste trefplaatje 12 samengesteld uit een gesinterd lichaam van Si3N4, een tweede trefplaatje 13 samengesteld uit een magnetische legering en een schijfvormig substraat 14, dat 5 wordt geroteerd en aangedreven voor het daarop vormen van een combinatie van films, binnen een vacuümtank 11 opgesteld. Hoogfrequente kathodeverstuiving wordt tussen het eerste trefplaatje 12 en het substraat 14 uitgevoerd en de' verstuiving wordt bereikt door een hoogfrequente spanning of een gelijkstroomspanning tussen het twee trefplaatje 13 en het substraat 14 aan te leggen. Een planair magnetron-type kathode wordt onder de eerste en tweede trefplaatjes 12 en 13 opgesteld, waardoor het 10 rendement van de ionisatie van de ontladingsgasmoleculen wordt vergroot door gebruik te maken van een Penning-ontladingseffect door gekruiste elektrische en magnetische velden, waarbij een hoge filmvormings-snelheid geschikt voor massaproductie kan worden bereikt.
Volgens de onderhavige uitvinding wordt de vorming van de Si3N4 diëlektrische laag en de vorming van de magnetische laag in de bovenvermelde inrichting in een facultatieve lamineringsvolgorde uitgevoerd.
15 Eerst wordt de inrichting geëvacueerd tot een hoog vacuüm beneden 0,0013 Pa en wordt een verstuivings-gas dat inert is zoals argon of stikstof ingevoerd tot een vooraf bepaalde druk wordt verkregen. Indien de druk van het atmosferische gas lager is dan 0,13 Pa kan geen stabiele ontledingstoestand worden bereikt en wordt de filmvorming moeilijk. Indien de druk van het atmosferische gas groter dan 6,5 Pa wordt de hoeveelheid argon (Ar) of zuurstof (O) die in de magnetische film aanwezig is verhoogd en wordt het 20 moeilijk de doeleinden van de uitvinding te bereiken, terwijl geen goede uniformiteit of stabiliteit meer mogelijk is. Derhalve wordt de druk van het atmosferische gas ingesteld op 0,13 Pa tot 6,5 Pa, bij voorkeur 0,39 Pa tot 2,6 Pa.
Voor het registratie-element als weergegeven in figuur 1 wordt een hoogfrequent elektrisch vermogen tussen het eerste trefplaatje 12 en het substraat 14 aangelegd ter vorming van een Si3N4 diëlektrische laag, 25 waarbij wanneer een voorafbepaalde dikte is verkregen het verstuiven wordt gestaakt. Daarna wordt een hoogfrequent elektrisch vermogen tussen het tweede trefplaatje 13 en het substraat 14 aangelegd ter vorming van een magnetische laag, waarbij wanneer een voorafbepaalde dikte is verkregen deze verstuivingstrap wordt gestaakt. Daarna wordt het verstuiven voor de vorming van een Si3N4 diëlektrische laag opnieuw uitgevoerd.
30 Volgens de onderhavige uitvinding wordt door toepassing als eerste trefplaatje van een samengesteld Si3N4 gesinterd lichaam, waarin het toevoegsel als hierboven beschreven is opgenomen, de brekingsindex van de diëlektrische laag verbeterd en worden tevens de volgende voordelen bereikt.
De vacuümgraad in de kathode-verstuivingsinrichting ter vorming van een film vóór het invoeren van een niet-oxiderend gas (zoals Ar of N2) kan op een niveau van 1,3 x 10‘3 Pa of minder liggen. Volgens de 35 gebruikelijke techniek is de vereiste vacuümgraad 1,3 x 1 (Τ’ Pa of minder. Volgens de uitvinding kan namelijk de vereiste vacuümgraad met ongeveer 10 maal worden gematigd. Derhalve kan de tijd die nodig is voor de evacuering worden verkort en kan het productierendement worden verhoogd. De redenen waarom de vacuümgraad aldus vóór invoering van het niet-oxiderend gas wordt geregeld is dat, indien de vacuümgraad groter is dan de kritische waarde, het restgas in de inrichting (zoals water, zuurstof of stikstof) 40 in de diëlektrische laag wordt opgenomen in een silicium-oxynitride (Si-N-O) vorm met als gevolg dat de brekingsindex lager wordt en dicht ligt bij die van het Si02.
Het gebruikelijke Si3N4 trefplaatje is poreus en de porositeit is groter dan ongeveer 30%. In tegenstelling wordt in de uitvinding aangezien een sinterhulpmiddel voor siliciumnitride als toevoegsel wordt toegepast, een Si3N4 trefplaatje met een porositeit lager dan 5% gevormd en toegepast waarbij de volgende nadelen 45 die betrokken zijn bij de gebruikelijke technieken kunnen worden geëlimineerd.
Aangezien het gebruikelijke trefplaatje poriën bevat is de ontladingsstabiliteit bij de kathodeverstuivings-trap slecht. Bovendien is het effect van het koeien van het trefplaatje ter regeling van de temperatuur daarvan onvoldoende in verband met de aanwezigheid van poriën. Verder wordt aangenomen dat een onzuiver gas in de gesloten poriën in het inwendige van het gebruikelijke Si3N-geslnterde plaatje aanwezig 50 is zodat geen uniforme en stabiele kwaliteit vanwege dit onzuivere gas kan worden bereikt.
De onderhavige uitvinding zal nu in het bijzonder worden toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden die geenszins beperkend zijn bedoeld.
Voorbeeld I
55 Uitgangs Si3N4 met een zuiverheid van 99,9% werd met Al203 en Y203 gemengd en het mengsel werd gevormd, gesinterd en verwerkt tot een schijfachtige vorm met een diameter van 15 cm en een dikte van 5 mm. De zogenaamde combinatie Si3N4 werd in een hoogfrequente binaire magnetron-verstuivingsinrichting 192964 6 geplaatst. Een glassubstraat, een PC substraat en een PM MA harssubstraat werden in de verstuivingsin-richting als substraat 1 opgesteld en de verstuivingsinrichting werd tot 6,5-10'5 Pa geëvacueerd. Daarna werd Ar-gas met een zuiverheid van 99,99% ingevoerd tot de druk was opgelopen tot 0,65 Pa. Daarna werd een elektrisch vermogen van 50 W op het substraat 1 aangebracht om etsing tot stand te brengen waarna 5 vóórverstuiving gedurende 5 minuten op het substraat bij een hoogfrequent vermogen van 1 KW werd uitgevoerd ter vorming van een samengestelde Si3N4 diëlektrische laag 2. De filmvormingsomstandigheden werden zodanig ingesteld dat de dikte van de gevormde samengestelde Si3N4 diëlektrische laag 2 λ/4 n was (hier betekent λ de golflengte van de reproducerende laserbundel, die in dit voorbeeld op 800 nm was ingesteld, terwijl n de brekingsindex van de samengestelde Si3N4 diëlektrische laag betekent). Daarna werd 10 gedurende 60 minuten bij een hoog frequent vermogen van 200 W een vóórverstuiving uitgevoerd ter vorming van een DyFeCo laag met een dikte van ongeveer 150 nm in elk element.
Er werd op de zogenaamde magnetische laag onder dezelfde omstandigheden als toegepast voor de vorming van de bovenvermelde samengestelde Si3N4 diëlektrische laag 2 een samengestelde Si3N4 beschermlaag 4 gevormd. Vermeld wordt dat uit de resultaten van de fluorimetrische röntgenanalyse bleek 15 dat het voor de vorming van de samengestelde Si3N4 diëlektrische laag 2 en de samengestelde Si3N4 beschermlaag 4 toegepaste trefplaatje 90 mol% Si3N4, 6 mol% Al203 en 4 mol% Y203 omvatte.
Wat betreft de zogenaamde magneto-optische registratie-elementen van de onderhavige uitvinding werden de kwaliteitscijfers, de weerstandseigenschappen en de hechting met de volgende methoden bepaald.
20 (1) Kwaliteitscijfer
Met betrekking tot het magneto-optische registratie-element gevormd door toepassing van het glassubstraat (met een brekingsindex van 1,5) werden reproducerende laserbundels (met een golflengte van 800 nm) uit de substraatkant gericht en werden de Kerr-rotatiehoek 8k en de reflectie R gemeten, waarbij het kwaliteitscijfer η (= Vr x 9k) werd bepaald. De verkregen resultaten worden in tabel A samengevat.
25 Ter vergelijking worden gegevens van het vergelijkbare fotomagnetische registratie-element dat op de beschreven wijze was vervaardigd met uitzondering dat de Si3N4 diëlektrische en beschermlagen zonder opname van een toevoegsel werden gevormd, in tabel A weergegeven. Teneinde het versterkingseffect met een numerieke waarde uit te drukken werd een magneto-optisch registratie-element met dezelfde samengestelde diëlektrische laag 2 en magnetische laag 3 als boven beschreven, maar dat niet was voorzien van 30 een samengestelde Si3N4 beschermlaag 4 als weergegeven in figuur 2, vervaardigd; reproducerende laserbundels met een golflengte van 800 nm werden op het element gericht vanaf de magnetische laagkant waarbij het inherente versterkingscijfer η' van de magnetische laag werd bepaald. Op soortgelijke wijze werd het versterkingseffect van het vergelijkbare element bepaald.
35 TABEL A
Uitvinding Vergelijking
Si3 N4 (99,9%) 40 Vanuit de substraatkant toegepaste laserbundels 8k O 0,731 0,600 R (%) 16,5 19,5 VR.0k O (= η) 0,297 0,265
Vanuit de magnetische laagkant toegepaste 45 laserbundels VR.ek(*)(=q') 0,190 0,192
Versterkingseffect, 20 log η/η' (dB) 3,9 2,8
Brekingsindex van diëlektrische laag 2,32 2,15
Dikte van diëlektrische laag (nm) 86,2 93,0 50 -
Uit de gegevens van tabel A blijkt dat in het element van de onderhavige uitvinding de brekingsindex van de diëlektrische laag hoger is geworden en dat de versterking hoger wordt dan bij het vergelijkbare element, terwijl het kwaliteitscijfer met ongeveer 12% groter is.
55 (2) Weerstandseigenschappen
Wat betreft het magneto-optische registratie-element gevormd door toepassing van het glaslaminaat, werden veranderingen van de Kerr-rotatiehoek en de coërcitiekracht opgespoord vanuit het punt juist na de 7 192964 fabricage van het element geplaatst in een hoge-temperatuur, hoge-vochtigheid atmosfeer, die op een temperatuur van 65°C en een relatieve vochtigheid van 90-95% werd gehandhaafd. De verkregen resultaten worden in figuren 4 en 5 weergegeven. Vermeld wordt nog dat de gegevens verkregen met betrekking tot vergelijkbare elementen die een SiC of een CdS diëlektrische laag omvatten in figuur 6 5 worden weergegeven. Vermeld wordt tevens dat deze gegevens uit de Kerr-hysteresis lussen werden verkregen met behulp van een Kerr-effect-meetapparaat (geleverd door Nippon Bunko K.K.). De golflengte van de voor de meting toegepaste reproducerende laserbundels was 632,8 nm.
In figuur 4 wordt de verhouding van de Kerr-rotatiehoek 0kr(t) na verloop van tijd t tot de Kerr-rotatiehoek 0kr(o) juist na de fabricage uitgezet. Hierbij geeft 6kr de rest Kerr-rotatiehoek aan. Merktekens met · geven 10 de waarden aan verkregen met betrekking tot het element van de onderhavige uitvinding terwijl kromme (a) een tijdsafhankelijkheidskromme is verkregen door deze waarden te verbinden. Merktekens A geven de waarden aan verkregen met betrekking tot het vergelijkbare element dat op dezelfde wijze als boven beschreven is vervaardigd met uitzondering dat in de Si3N4 diëlektrische laag en Si3N4 beschermlaag geen toevoegsel was opgenomen, terwijl kromme (b) een tijdsafhankelijke kromme is verkregen door deze 15 waarden te verbinden.
Uit figuur 4 blijkt dat zelfs na verloop van 500 uren de karakteristiek van het element van de onderhavige uitvinding nauwelijks is gewijzigd vergeleken met de karakteristiek van het vergelijkbare element, terwijl de samengestelde Si3N4 diëlektrische laag van de onderhavige uitvinding vergelijkbaar is of beter dan de bekende Si3N4 beschermlaag als de laag voor het beschermen van een magnetische film voor magneto-20 optisch registratie.
In figuur 5 wordt de verhouding van de coërcitiekracht Hc(t) na verloop van tijd t ten opzichte van de coërcitiekracht Hc (o) juist na de vervaardiging uitgezet. Merktekens · geven de waarden aan verkregen met betrekking tot het element van de onderhavige uitvinding terwijl kromme (c) een tijdsafhankelijkheidskromme is verkregen door deze waarden te verbinden. Merktekens A geven de waarden aan verkregen 25 met betrekking tot het bovengenoemde vergelijkbare element en kromme (d) is een tijdsafhankelijke kromme verkregen door deze waarden te verbinden.
Uit figuur 5 blijkt dat het element van de onderhavige uitvinding een uitstekende karakteristiek behoudt, zelfs na verloop van 500 uren zoals in het geval van de bekende Si3N4-laag.
In figuur 6 wordt de verandering van de verhouding 0kr(t)/0kr(o) na verloop van tijd t uitgezet. Kromme 30 (a) als weergegeven in figuur 4 wordt op dezelfde wijze in figuur 6 weergegeven en de gegevens verkregen met vergelijkbare elementen gevormd door toepassing van het SiC elektrische materiaal of CdS elektrisch materiaal worden in figuur 6 aangegeven. De merktekens · geven namelijk de waarden aan verkregen met betrekking tot het element van de onderhavige uitvinding terwijl merktekens A de waarden aangegeven met betrekking tot het vergelijkbare element verkregen door de SiC diëlektrische laag, de DyFeCo laag en de 35 SiC diëlektrische beschermlaag in deze volgorde op het glassubstraat te lamineren, terwijl merktekens □ de waarden aangeven verkregen met betrekking tot het vergelijkbare element verkregen door de CdS diëlektrische laag, de DyFeCo laag en de CdS diëlektrische beschermlaag in deze volgorde op het glassubstraat te lamineren, waarbij krommen (a), (e) en (f) tijdsafhankelijke krommen zijn verkregen door deze waarden ·, A en □ te verbinden. Vermeld wordt nog dat de DyFeCo laag op dezelfde wijze als 40 boven beschreven was gevormd.
Tussen haakjes is elk van SiC en CdS weergegeven in figuur 6 een medium met een brekingsindex groter dan 2. Zoals blijkt uit figuur 6 was in het vergelijkbare element gevormd door toepassing van het SiC diëlektrische materiaal de Kerr-rotatiehoek na verloop van 200 uur kleiner en kon het element praktisch niet meer worden gebruikt. In het vergelijkbare element was de Kerr-rotatiehoek na verloop van ongeveer 10 uur 45 teruggelopen en was de mate van mindering bijzonder groot. Aldus werd bevestigd dat een niet-oxide type diëlektrisch materiaal met een brekingsindex groter dan 2 niet geschikt is als een oxidatie-vaste beschermlaag.
(3) Hechtproef
Met betrekking tot de magneto-optische registratie-elementen die in dit voorbeeld zijn verkregen werd 50 een plakband (Scotch tape) voldoende stevig aan het oppervlak van de samengestelde Si3N4 beschermlaag gebonden en werd de band daarna weggetrokken en afgepeld, welke behandeling vijfmaal in hetzelfde gebied werd uitgevoerd. Deze bind-afpelproef werd ook op andere gebieden van de beschermlaag uitgevoerd. Aldus werd de hechting tussen het substraat en de diëlektrische laag geëvalueerd. De resultaten van deze hechtproef worden in tabel B weergegeven.
192964 8
TABEL B
Samenstelling plaat voor Si3N4 diëlektrische laag Uitvinding Vergelijking
Si3N4 (90 mol%) Si3N4 (99 mol%) 5 Al203 (6 mol%) -Y203 (4 mol%)
Filmvormingssnelheid (A/sec) Si3N4 diëlektrische laag 10 1 KW vermogen voor filmvorming 2,32 2,11 2 KW vermogen voor filmvorming 4,29 3,68
Substraat temperatuur (°C) 1 KW vermogen voor filmvorming 35 40 2 KW vermogen voor filmvorming 43 46 15 Hechting aan substraat PC hars PMMA hars glas 20 Opmerking: ·: Uitstekende hechting zonder afpelling van de diëlektrische laag A: redelijke hechting met afpelling van de diëlektrische laag gedurende herhaling van de bindings-afpelproef
Uit de resultaten van tabel B ziet men dat in het element van de onderhavige uitvinding de diëlektrische 25 laag een goede hechting aan alle substraten heeft, maar dat wanneer de vergelijkbare Si3N4 (99,9 mol%) diëlektrische laag-vormende trefplaat wordt toegepast, de hechting aan het kunststofsubstraat betrekkelijk gering is en de diëlektrische laag wordt afgepeld wanneer de behandeling van het binden van de plakband en het afpellen wordt herhaald.
Er blijkt tevens uit dat volgens de onderhavige uitvinding de filmvormingssnelheid groter is dan in het 30 vergelijkbare materiaal bij hetzelfde aangelegde elektrische vermogen, onafhankelijk van het materiaal van het substraat en dat de substraattemperatuur bij de filmvomningstrap in de onderhavige uitvinding kan worden verlaagd. Het feit dat de substraattemperatuur bij de filmvormingstrap kan worden verlaagd is bijzonder belangrijk wanneer een kunststofsubstraat met een lage warmte-vervormingstemperatuur wordt toegepast, en men kan dit bereiken door de secundaire inval van elektronen op het substraat te voorkomen 35 en de warmtestraling naar het trefplaatje te verminderen. In het bovengenoemde voorbeeld wordt een hoog elektrisch vermogensrendement (filmvormingssnelheid/aangelegd elektrisch vermogen) bereikt en dit hoge elektrische vermogensrendement geeft de effectieve mogelijkheid de filmvormingstrap bij een lagere temperatuur uit te voeren. Volgens de onderhavige uitvinding wordt namelijk voorzienin een Si3N4 diëlektrische laag die met hoge snelheid bij een zodanig lage substraattemperatuur kan worden gevormd dat geen 40 enkele thermische invloed op het kunststofsubstraat wordt uitgeoefend. Vermeld wordt dat in dit voorbeeld de substraattemperaturen werden vergeleken terwijl de dikte op een niveau werd gehandhaafd waarbij een versterkingseffect werd geleverd.
Voorbeeld II
45 De procedures van voorbeeld I werden op dezelfde wijze herhaald met uitzondering dat samengestelde Si3N4 diëlektrische laag-vormende trefplaatjes als weergegeven in tabel C werden toegepast. Ten opzichte van elk van de verkregen diëlektrische lagen werden de brekingsindex en het versterkingseffect η/η' bepaald. De verkregen resultaten worden in tabel C aangegeven.
50 TABEL C
Samenstelling van diëlektrische Brekingsindex Versterkings- Dikte van de laagvormende trefplaatje van diëlektrische effect 20 log η/η' diëlektrische laag laag (dB) (nm) 55 - S3N4 (95 mol%) - Si (5 mol%) 2,45 5,5 82,0 9 192964 TABEL C (vervolg)
Samenstelling van diëlektrische Brekingsindex Versterkings- Dikte van de laagvormende trefplaatje van diëlektrische effect 20 log η/η' diëlektrische laag 5 laag (dB) (nm)
Si3N4 (80 mol%)- Si (20 mol%) 2,61 5,7 77,0
Si3N5 (90 mol%)-AI203 (6 mol%)
La203(4mol%) 2,41 5,4 83,0 10 Si3N4 (90 mol%)-AIN (10 mol%) 2,26 5,1 88,5
Uit de resultaten van tabel C ziet men dat in elk element de brekingsindex en het versterkingseffect werden verbeterd. Wanneer deze elementen aan de weerstands- en hechtproeven op dezelfde wijze als beschreven 15 in voorbeeld I werden onderworpen bleek dat uitstekende resultaten werden verkregen gelijk aan die verkregen in voorbeeld I. Bovendien werd ten opzichte van elk element bevestigd dat de diëlektrische laag met een hoge filmvormingssnelheid bij een lage temperatuur kon worden gevormd.
Op deze wijze als beschreven in voorbeeld I werden magneto-optische registratie-elementen vervaardigd onder toepassing van Si3N4 (90 mol %) - A1203 (6 mol%) - Y203 (4 mol%), Si3N4 (90 mol %) - Al203 (6 20 mol%) - Cel2 (4 mol %) en Si3N4 (90 mol %) - AIN (5 mol%)-La203 (5 mol%) als het diëlektrische laag-vormende plaatje. Bevestigd werd dat de doeleinden van de onderhavige uitvinding bij toepassing van deze plaatjes bereikbaar zijn.
Voorbeeld III
25 Magneto-optische registratie elementen werden op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I vervaardigd met uitzondering dat gesinterde lichamen met de hierna aangegeven samenstelling als het plaatje voor het vormen van het diëlektrische materiaal werden toegepast.
Proef 1:
Si3N4 (89 mol %) - Al203 (9 mol%) - Y203 (2 mol%) 30 Proef 2:
Si3N4 (93 mol %) - Al203 (5 mol%) - Y203 (2 mol%)
Proef 3:
Si3N4 (97 mol %) - Al203 (2 mo!%) - Y203 (1 mol%) 35 De verkregen resultaten worden in tabel D aangegeven.
TABEL D
Proef Laserbundel toegepast Laserbundel Versterkings- Brekings- dikte van de 40 nr. van de substraatkant toegepast van effect 20 Ig index van dielektrische 0k(x R%ti(°) = VR0k de magnetische η/η' de diëlek- laag(nm) laagkant (dB) trische η' (x) = VR'.ek' laag 45 1 0,666 18,3 0,285 0,191 3,5 2,26 88,5 2 0,651 18,5 0,280 0,190 3,4 2,23 90,0 3 0,613 19,3 0,269 0,190 3,0 2,18 92,0
Voorbeeld IV
50 Er werd een magnetisch-optisch registratie-element op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I
vervaardigd met uitzondering dat de evacuering zodanig werd uitgevoerd dat de voor het verstuiven bereikte vacuümgraad 6,5 x 1C4 Pa was. Het verkregen registratie-element had eigenschappen gelijk aan die van het registratie-element verkregen in voorbeeld I.
55 Voorbeeld V
Een trefplaatje van samengesteld siliciumnitride omvattende Si3N4, 8,7 mol% Al203 en 2,1 mol% Y203 met een porositeit van 2%, dat een diameter van 15 cm en een dikte van 5 mm had, werd vastgezet in een

Claims (4)

192964 10 hoogfrequente magnetronverstuivingsinrichting, waarbij de verstuiving bij een toegevoerd vermogen van 1 KW werd uitgevoerd onder vorming van een samengestelde siliciumnitridefilm op een glassubstraat. Teneinde de invloeden van de bereidingsomstandigheden op de brekingsindex te onderzoeken werd de vacuümgraad bereikt vóór het begin van het verstuiven veranderd in het traject van 6,5 x 10'5 Pa tot 1,95 x 5 10‘3Torr. Het bij de verstuivingstrap toegepaste ontladingsgas was Ar-gas met een zuiverheid van 99,999% en de Ar gasdruk bij de verstuivingstrap werd ingesteld op 0,65 Pa. Ter vergelijking werden de bovengenoemde procedures op dezelfde wijze herhaald met uitzondering dat een plaatje van Si3N4 (met een zuiverheid van 99,9%) met een porositeit van 28% werd toegepast. De 10 verkregen resultaten worden in figuur 8 weergegeven. Uit de resultaten van figuur 8 blijkt dat de volgens de onderhavige uitvinding een film met een constant brekingsindex verkrijgbaar is indien de bereikte vacuümgraad kleiner is dan 1,3 x 10'3 Pa. Uit de resultaten van de meting onder toepassing van een quadrupooltype massa-analysator bleek dat wanneer de bereikte vacuümgraad laag was, de hoofdcomponent van het restgas water (HzO) was. 15 Zoals uit de voorafgaande beschrijving blijkt wordt volgens de uitvinding voorzien in een magneto-optisch registratie-element waarin de brekingsindex van het Si3N4 diëlektrisch materiaal dat een uitstekende oxidatieweerstand ten opzichte van de magnetische laag vertoont kan worden verhoogd onder behoud van uitstekende weerstandseigenschappen, zoals een hoge weerstand tegen een omgeving met hoge temperaturen en hoge vochtigheid, waardoor het kwaliteitscijfer wordt verbeterd en de hechting wordt verhoogd. 20
1. Werkwijze voor het vervaardigen van een magneto-optisch registratie-element, waarbij een substraat 25 waarop een film moet worden gevormd, een eerste trefplaatje uit een gesinterde samenstelling omvattende siliciumnitride en een tweede trefplaatje uit een magnetisch laagvormend metaal worden gehouden in de atmosfeer van een inert gas en afwisselend een diëlektrische laag en een magnetische laag door sputteren op het substraat worden gevormd, met het kenmerk, dat in het eerste trefplaatje tevens een hoeveelheid van 4 tot 20 mol% van ten minste één toevoegsel gekozen uit de enkele elementen en oxiden, nitriden, 30 sulfiden en siliciden uit de groep van de elementen Y, La, Ce, Ti, Zr, Cr, Mo, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, Al, Zn en Cd, aanwezig is en dat de trefplaatjes in de atmosfeer van het inerte gas worden gehouden bij 0,13 tot 6,5 Pa.
2. Magneto-optisch registratie-element omvattende een substraat, een diëlektrische laag met siliciumnitride en een magnetische laag voor magneto-optlsche registratie met een as van gemakkelijke magnetisatie 35 loodrecht op het filmoppervlak daarvan, waarbij de diëlektrische laag bestaat uit een depositiefilm gevormd uit een samenstelling die siliciumnitride omvat, met het kenmerk, dat de samenstelling tevens een middel voor het verbeteren van de brekingsindex van siliciumnitride omvat, en dat de diëlektrische laag een brekingsindex van ten minste 2,15 heeft.
3. Element volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het middel voor het verbeteren van de brekingsindex 40 van siliciumnitride ten minste één toevoegsel gekozen uit de enkele elementen en oxiden, nitriden, sulfiden en siliciden uit de groep van de elementen Y, La, Ce, Ti, Zr, Cr, Mo, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, Al, Zn en Cd, is.
4. Element volgens conclusies 2 of 3, met het kenmerk, dat de depositiefilm wordt gevormd uit een samenstelling omvattende 0,1-5,0 mol% alumina of aluminiumnitride en 0,1-3,0 mol% van een oxide of 45 nitride van Y, La of Ce, met als rest siliciumnitride. Hierbij 6 bladen tekening
NL8501963A 1984-07-09 1985-07-09 Magneto-optisch element en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. NL192964C (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59143079A JP2551403B2 (ja) 1984-07-09 1984-07-09 光磁気記録素子
JP14307984 1984-07-09
JP11934285 1985-05-31
JP11934285A JPH0630182B2 (ja) 1985-05-31 1985-05-31 光磁気記録素子の製法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8501963A NL8501963A (nl) 1986-02-03
NL192964B NL192964B (nl) 1998-02-02
NL192964C true NL192964C (nl) 1998-06-03

Family

ID=26457108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8501963A NL192964C (nl) 1984-07-09 1985-07-09 Magneto-optisch element en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4680742A (nl)
NL (1) NL192964C (nl)

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851096A (en) * 1984-07-07 1989-07-25 Kyocera Corporation Method for fabricating a magneto-optical recording element
DE3581482D1 (de) * 1984-11-02 1991-02-28 Teijin Ltd Magnetisches aufzeichnungsmedium, verfahren zu dessen herstellung und verfahren zur aufzeichnung und wiedergabe mit demselben und einem magnetkopf.
US6077585A (en) * 1985-01-24 2000-06-20 Seiko Epson Corporation Optical recording medium and method of preparing same
US5253233A (en) * 1985-12-17 1993-10-12 Canon Kabushiki Kaisha Method of making a magneto-optical recording medium that includes a light interference layer having specified characteristics
EP0233062B1 (en) * 1986-02-05 1992-04-22 Oki Electric Industry Company, Limited Magneto-optic memory medium
JPS62192041A (ja) * 1986-02-19 1987-08-22 Hitachi Ltd 光記録円板
JPH0766584B2 (ja) * 1986-04-11 1995-07-19 富士写真フイルム株式会社 光磁気記録媒体の製造方法
EP0245833B1 (en) * 1986-05-14 1991-10-09 Teijin Limited Magneto-optical recording medium
US4849304A (en) * 1986-12-17 1989-07-18 Tdk Corporation Optical recording medium
US4902584A (en) * 1986-12-25 1990-02-20 Tdk Corporation Optical recording medium
JPS63225945A (ja) * 1987-03-16 1988-09-20 Hitachi Ltd 光磁気デイスク
US5571629A (en) * 1987-07-10 1996-11-05 Tdk Corporation Optical recording medium
JPH01236440A (ja) * 1987-10-31 1989-09-21 Nec Home Electron Ltd 光磁気ディスク
US4888758A (en) * 1987-11-23 1989-12-19 Scruggs David M Data storage using amorphous metallic storage medium
JPH01169759A (ja) * 1987-12-24 1989-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 情報記録担体
DE3803000A1 (de) * 1988-02-02 1989-08-10 Basf Ag Flaechenfoermiges, mehrschichtiges magneto-optisches aufzeichnungsmaterial
DE3802999A1 (de) * 1988-02-02 1989-08-10 Basf Ag Flaechenfoermiges, mehrschichtiges magneto-optisches aufzeichnungsmaterial
JP2637777B2 (ja) * 1988-07-29 1997-08-06 株式会社日立製作所 光磁気記録媒体およびその製造方法
US5040166A (en) * 1988-10-21 1991-08-13 Oki Electric Industry Co., Ltd. Magneto-optical recording medium having a reflective film of Ag and Mn or Ag, Mn and Sn
US5192626A (en) * 1988-12-14 1993-03-09 Teijin Limited Optical recording medium
US5102709A (en) * 1989-04-27 1992-04-07 Canon Kabushiki Kaisha Optical recording medium and process for production thereof
US5635310A (en) * 1989-10-20 1997-06-03 Casio Computer Co., Ltd. ZnS dielectric thin film and magnetic recording medium
JP2558011B2 (ja) * 1990-01-31 1996-11-27 インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン 磁気光学記憶媒体
US5698312A (en) * 1990-03-22 1997-12-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magneto-optical recording medium and method for making the same
CA2038785C (en) * 1990-03-27 1998-09-29 Atsushi Oyamatsu Magneto-optical recording medium
JPH0413251A (ja) * 1990-04-28 1992-01-17 Kyocera Corp 光磁気記録素子及びその製造方法
KR0172861B1 (ko) * 1990-08-03 1999-04-15 이헌조 광자기 디스크구조
JP3130929B2 (ja) * 1990-08-10 2001-01-31 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 高い記憶密度と直接重ね書きケイパビリティを有する熱磁気記録システム
EP0503607B1 (en) * 1991-03-14 1999-07-21 TDK Corporation Magneto-optical recording medium
JP2968632B2 (ja) * 1991-03-14 1999-10-25 ティーディーケイ株式会社 光磁気記録媒体
JP2693289B2 (ja) * 1991-08-09 1997-12-24 シャープ株式会社 光メモリ
JP2960824B2 (ja) * 1992-09-30 1999-10-12 ティーディーケイ株式会社 光磁気記録媒体
JPH06236541A (ja) * 1993-02-08 1994-08-23 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 光透過式のサーボトラッキング方式の高記録密度磁気記録媒体
US5612122A (en) * 1993-02-08 1997-03-18 Imation Corp. High recording density magnetic recording medium having an undercoat layer of iron oxide and carbon black
US5403458A (en) * 1993-08-05 1995-04-04 Guardian Industries Corp. Sputter-coating target and method of use
JPH07169127A (ja) * 1993-10-01 1995-07-04 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 非晶質希土類酸化物
US5376455A (en) * 1993-10-05 1994-12-27 Guardian Industries Corp. Heat-treatment convertible coated glass and method of converting same
US5487931A (en) 1993-12-02 1996-01-30 Annacone; William R. Rigid disc substrate comprising a central hard core substrate with a hard, thermally and mechanically matched overlying smoothing layer and method for making the same
US5376602A (en) * 1993-12-23 1994-12-27 The Dow Chemical Company Low temperature, pressureless sintering of silicon nitride
JP3414823B2 (ja) * 1994-03-15 2003-06-09 富士通株式会社 光磁気記録媒体
KR100366910B1 (ko) * 1994-04-05 2003-03-04 소니 가부시끼 가이샤 반도체장치의제조방법
US5563428A (en) * 1995-01-30 1996-10-08 Ek; Bruce A. Layered structure of a substrate, a dielectric layer and a single crystal layer
JPH08249649A (ja) * 1995-02-23 1996-09-27 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 磁気記録媒体
AU680786B2 (en) * 1995-06-07 1997-08-07 Guardian Industries Corporation Heat treatable, durable, IR-reflecting sputter-coated glasses and method of making same
US6821707B2 (en) 1996-03-11 2004-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium, producing method thereof and method of recording/erasing/reproducing information
SG93843A1 (en) * 1996-03-11 2003-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of producing an optical information recording medium
US6503690B1 (en) 1997-08-12 2003-01-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium, method for producing the same, and method for recording and reproducing optical information
JPH11134720A (ja) 1997-08-28 1999-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学的情報記録媒体及びその記録再生方法
US6132881A (en) * 1997-09-16 2000-10-17 Guardian Industries Corp. High light transmission, low-E sputter coated layer systems and insulated glass units made therefrom
US6343062B1 (en) 1997-09-26 2002-01-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Optical disk device and optical disk for recording and reproducing high-density signals
TW448443B (en) 1998-08-05 2001-08-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical information storage media and production method as well as the storage reproducing method and device
US6475626B1 (en) 1999-12-06 2002-11-05 Guardian Industries Corp. Low-E matchable coated articles and methods of making same
US6495263B2 (en) 1999-12-06 2002-12-17 Guardian Industries Corp. Low-E matchable coated articles and methods of making same
US6514620B1 (en) 1999-12-06 2003-02-04 Guardian Industries Corp. Matchable low-E I G units and laminates and methods of making same
US6761950B2 (en) * 2001-12-07 2004-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Information recording medium and method for producing the same
JP4326895B2 (ja) * 2003-09-25 2009-09-09 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
JP2005251279A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Nec Corp 光学的情報記録媒体及びその製造方法
JP2009221541A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Fujifilm Corp 無機層の真空成膜法、バリア性積層体、デバイスおよび光学部材
JP2014526958A (ja) * 2011-07-14 2014-10-09 ディーアイシー・イメージング・プロダクツ・ユーエスエー・エルエルシー 高屈折率の紫外線硬化型コーティングを利用する、損傷した光学基板を復元するための方法及び組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3600218A (en) * 1968-05-15 1971-08-17 Ibm Method for depositing insulating films of silicon nitride and aluminum nitride
JPS6023037B2 (ja) * 1980-03-18 1985-06-05 旭化成株式会社 情報記録部材
DE3167601D1 (en) * 1980-07-25 1985-01-17 Asahi Chemical Ind Recording material
DE3176118D1 (en) * 1980-10-09 1987-05-21 Toshiba Kk Data recording medium
JPS5948904A (ja) * 1982-09-14 1984-03-21 Victor Co Of Japan Ltd 記録媒体
DE3382791T2 (de) * 1982-12-15 1995-12-07 Sharp Kk Magneto-optischer Speicher.
US4544443A (en) * 1983-05-13 1985-10-01 Shap Kabushiki Kaisha Method for manufacturing an optical memory element
CA1224270A (en) * 1983-09-16 1987-07-14 Junji Hirokane Magneto-optic memory element

Also Published As

Publication number Publication date
NL8501963A (nl) 1986-02-03
NL192964B (nl) 1998-02-02
US4680742A (en) 1987-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL192964C (nl) Magneto-optisch element en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
JP2551403B2 (ja) 光磁気記録素子
US4954232A (en) Magneto-optical recording element and method for fabrication thereof
EP0482606B1 (en) Magneto-optical recording medium
JPS6180640A (ja) 光学的記録媒体
EP0327257B1 (en) Magneto optic recording medium with silicon carbide dielectric
EP0231672B1 (en) Optical memory device and process for fabricating same
JPS59154402A (ja) 光学薄膜の製法
RU1838830C (ru) Носитель оптической записи и способ его изготовлени
US4892634A (en) Method of preparing thermo-magneto-optic recording elements
JPH09265659A (ja) 情報キャリア、層形成方法、層形成装置、および真空コーティングプロセス用ターゲット
JPS62175949A (ja) 複合酸化物で保護された光磁気記録媒体
EP0473492A2 (en) Improvement in magneto-optical recording medium
CA2032866C (en) Dielectric layer for magneto-optic storage media structures
JPH0630182B2 (ja) 光磁気記録素子の製法
JPS60197966A (ja) 光学的記録媒体
JPH029039A (ja) 扁平多層磁気‐光学的記録材料
JP2551403C (nl)
JPH01173457A (ja) 光磁気記録媒体
JPS62222445A (ja) 光ディスク
JP2584997B2 (ja) 光磁気記録素子の製法
JP2583255B2 (ja) 光磁気記録媒体
JPH0291838A (ja) 光磁気記録媒体の製造方法
JPS62109247A (ja) 光学的磁気記録媒体
JPH01155534A (ja) 光学的磁気記録媒体の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20050709