JP2974510B2 - 光磁気記録素子及びその製造方法 - Google Patents
光磁気記録素子及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光磁気ディスク等の
光磁気記録素子における金属反射層及び非晶質保護層の
組成の改良と、そのような金属反射層及び非晶質保護層
を備えた光磁気記録素子の製造方法に関する。
光磁気記録素子における金属反射層及び非晶質保護層の
組成の改良と、そのような金属反射層及び非晶質保護層
を備えた光磁気記録素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザー光を用いて記録、再生、消去を
行う光磁気ディスクにおいては、少なくとも光記録層、
金属反射層及び非晶質保護層が透明基板上に積層されて
いる。この金属反射層には多くの場合Ａｌあるいはその
合金が使用され、特に耐食性を向上するためにＣｒ、Ｔ
ｉ、Ｎｉ等の元素を添加することが提案されている(例
えば特開昭６３−２２４０５０、特開昭６４−６６８４
７、特開平２−１２８３４５等の公報参照)。しかし、
これらのものでは金属反射層自体の耐食性はＡｌ単独の
ものより向上はするものの実用的に十分と言えるもので
はなく、金属反射層に光記録層に対する保護層の機能を
兼ねさせることは困難である。
行う光磁気ディスクにおいては、少なくとも光記録層、
金属反射層及び非晶質保護層が透明基板上に積層されて
いる。この金属反射層には多くの場合Ａｌあるいはその
合金が使用され、特に耐食性を向上するためにＣｒ、Ｔ
ｉ、Ｎｉ等の元素を添加することが提案されている(例
えば特開昭６３−２２４０５０、特開昭６４−６６８４
７、特開平２−１２８３４５等の公報参照)。しかし、
これらのものでは金属反射層自体の耐食性はＡｌ単独の
ものより向上はするものの実用的に十分と言えるもので
はなく、金属反射層に光記録層に対する保護層の機能を
兼ねさせることは困難である。
【０００３】この問題を解決するために金属反射層の上
に保護層を設けることが提案されている。例えば特開昭
６２−１１０６４２号はＡｌ2Ｏ3を含む複合酸化物を用
いる提案であるが、プロセス上、新規に保護層形成用の
スパッタリングターゲットを必要とするためコスト高に
なってしまう。また特開平３−８１５１号には、反応性
スパッタリングによりＡｌを主成分とするターゲットを
用いてその酸化物を保護層として形成することが述べら
れているが、この提案はコスト低減を目的としたものに
過ぎず、具体的な保護層の組成などの保護層の性能に直
接関与する問題については言及がなく、耐食性向上の効
果は不明である。
に保護層を設けることが提案されている。例えば特開昭
６２−１１０６４２号はＡｌ2Ｏ3を含む複合酸化物を用
いる提案であるが、プロセス上、新規に保護層形成用の
スパッタリングターゲットを必要とするためコスト高に
なってしまう。また特開平３−８１５１号には、反応性
スパッタリングによりＡｌを主成分とするターゲットを
用いてその酸化物を保護層として形成することが述べら
れているが、この提案はコスト低減を目的としたものに
過ぎず、具体的な保護層の組成などの保護層の性能に直
接関与する問題については言及がなく、耐食性向上の効
果は不明である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この種の保護層として
は非晶質の膜が適しているが、反応性スパッタリングの
場合に例えば酸素添加量が少ないと非晶質膜にはなら
ず、逆に酸素添加量が多過ぎると成膜効率が悪くなり、
量産に適さない。またＴｉ等の添加元素を増すことを目
的としたチップオン方式では、膜に組成むらが生じやす
く再現性にも問題があり、微量の添加も困難である。ま
た反応性スパッタリング以外の方法、例えば酸化物、窒
化物の焼結ターゲットを用いる場合、ターゲット自体か
らの脱ガスが生じて特性劣化を招く。この発明はこのよ
うな問題点に着目し、保護層として適した非晶質膜を得
ると共に、実施が容易で量産性に優れた製造方法を得る
ことを課題としてなされたものである。
は非晶質の膜が適しているが、反応性スパッタリングの
場合に例えば酸素添加量が少ないと非晶質膜にはなら
ず、逆に酸素添加量が多過ぎると成膜効率が悪くなり、
量産に適さない。またＴｉ等の添加元素を増すことを目
的としたチップオン方式では、膜に組成むらが生じやす
く再現性にも問題があり、微量の添加も困難である。ま
た反応性スパッタリング以外の方法、例えば酸化物、窒
化物の焼結ターゲットを用いる場合、ターゲット自体か
らの脱ガスが生じて特性劣化を招く。この発明はこのよ
うな問題点に着目し、保護層として適した非晶質膜を得
ると共に、実施が容易で量産性に優れた製造方法を得る
ことを課題としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この発明では、透明基板上に少なくとも光記録
層、金属反射層及び非晶質保護層を順次積層した光磁気
記録素子における金属反射層をＡｌＴｉｘ(ｘ＝０．０
０１〜０．０１)とし、その上に形成される非晶質保護
層を上記ＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ
(ｘ＝０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)とし
ている。また、このような光磁気記録素子を製造するに
際して、光記録層の形成後に無酸素雰囲気中においてＡ
ｌＴｉｘ(ｘ＝０．００１〜０．０１)のターゲットをス
パッタリングして金属反射層を形成した後、同じターゲ
ットを酸素含有雰囲気中において反応性スパッタリング
してＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ(ｘ＝
０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)の非晶質
保護層を形成するようにしている。なお、ここで光記録
層とは、例えば誘電体層／磁性層／誘電体層などの少な
くとも磁性層を含む層構成を成す。
めに、この発明では、透明基板上に少なくとも光記録
層、金属反射層及び非晶質保護層を順次積層した光磁気
記録素子における金属反射層をＡｌＴｉｘ(ｘ＝０．０
０１〜０．０１)とし、その上に形成される非晶質保護
層を上記ＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ
(ｘ＝０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)とし
ている。また、このような光磁気記録素子を製造するに
際して、光記録層の形成後に無酸素雰囲気中においてＡ
ｌＴｉｘ(ｘ＝０．００１〜０．０１)のターゲットをス
パッタリングして金属反射層を形成した後、同じターゲ
ットを酸素含有雰囲気中において反応性スパッタリング
してＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ(ｘ＝
０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)の非晶質
保護層を形成するようにしている。なお、ここで光記録
層とは、例えば誘電体層／磁性層／誘電体層などの少な
くとも磁性層を含む層構成を成す。
【０００６】
【作用】後述するように、上記の組成とすることによっ
て非晶質保護層は保護性能が高く信頼性の優れたものと
なり、高信頼性の光磁気記録素子が得られる。また、同
一のターゲットを使用したスパッタリングを雰囲気を変
更して行うだけでよいので、製造プロセスが簡略化され
る。
て非晶質保護層は保護性能が高く信頼性の優れたものと
なり、高信頼性の光磁気記録素子が得られる。また、同
一のターゲットを使用したスパッタリングを雰囲気を変
更して行うだけでよいので、製造プロセスが簡略化され
る。
【０００７】
【実施例１】以下、次のようなプロセスによって作成し
た光磁気ディスク(光磁気記録素子)における実施例につ
いて説明する。光磁気ディスクとしては、図１に示す構
造のもので金属反射層と非晶質保護層の組成が異なる資
料を作成して評価した。具体的には、ポリカーボネート
樹脂の基板１(φ８６mm)を連続マグネトロンスパッタリ
ング装置に配置し、まず光記録層を積層させる。すなわ
ち、第１のチャンバーで第１誘電体層２として厚さ約１
０００Åの非晶質イットリウムサイアロン(ＹＳｉＡｌ
ＯＮ)層を基板１上に形成した後、第２のチャンバーで
磁性層である光磁気記録層３として厚さ約３００ÅのＧ
ｄＤｙＦｅ層を第１誘電体層２上に形成した。続いて、
第３のチャンバーで第２誘電体層４として厚さ約４００
Åの非晶質イットリウムサイアロン層を光磁気記録層３
上に形成した後、第４のチャンバーで金属反射層５とし
てＡｌＴｉｘ層を約１０００Åの厚さで光記録層上に形
成した。これらの処理はいずれもチャンバーにアルゴン
ガスを供給して無酸素雰囲気中において行われる。
た光磁気ディスク(光磁気記録素子)における実施例につ
いて説明する。光磁気ディスクとしては、図１に示す構
造のもので金属反射層と非晶質保護層の組成が異なる資
料を作成して評価した。具体的には、ポリカーボネート
樹脂の基板１(φ８６mm)を連続マグネトロンスパッタリ
ング装置に配置し、まず光記録層を積層させる。すなわ
ち、第１のチャンバーで第１誘電体層２として厚さ約１
０００Åの非晶質イットリウムサイアロン(ＹＳｉＡｌ
ＯＮ)層を基板１上に形成した後、第２のチャンバーで
磁性層である光磁気記録層３として厚さ約３００ÅのＧ
ｄＤｙＦｅ層を第１誘電体層２上に形成した。続いて、
第３のチャンバーで第２誘電体層４として厚さ約４００
Åの非晶質イットリウムサイアロン層を光磁気記録層３
上に形成した後、第４のチャンバーで金属反射層５とし
てＡｌＴｉｘ層を約１０００Åの厚さで光記録層上に形
成した。これらの処理はいずれもチャンバーにアルゴン
ガスを供給して無酸素雰囲気中において行われる。
【０００８】この金属反射層５の形成後、同一のチャン
バーにアルゴンガスの他に酸素を供給して酸素含有雰囲
気とし、金属反射層５を形成した時のターゲットである
ＡｌＴｉｘをそのまま用いて、反応性スパッタリングに
よりＡｌＴｉｘの低酸化物層を非晶質保護層６として約
１５０Åの厚さで形成した。試料はＡｌＴｉｘの組成比
と酸素添加量を変化させることによって数種類のものを
作成した。最後に、ウレタンアクリレートとアクリル酸
エステルの共重合体系の紫外線硬化型樹脂をスピンコー
ト法により塗布し、硬化させて約１０μmの厚さで保護
樹脂層７を形成した。
バーにアルゴンガスの他に酸素を供給して酸素含有雰囲
気とし、金属反射層５を形成した時のターゲットである
ＡｌＴｉｘをそのまま用いて、反応性スパッタリングに
よりＡｌＴｉｘの低酸化物層を非晶質保護層６として約
１５０Åの厚さで形成した。試料はＡｌＴｉｘの組成比
と酸素添加量を変化させることによって数種類のものを
作成した。最後に、ウレタンアクリレートとアクリル酸
エステルの共重合体系の紫外線硬化型樹脂をスピンコー
ト法により塗布し、硬化させて約１０μmの厚さで保護
樹脂層７を形成した。
【０００９】表１は以上のような光磁気ディスクの各試
料に対して高温高湿(８０℃、９０％ＲＨ)加速試験を５
００時間実施し、膜の腐食の状態を顕微鏡にて調べた結
果を順序不同で示したものである。表には各試料の組成
分析の結果も併せて示し、好ましくない結果を示した試
料にはそれぞれ＊印を表示してある。組成分析はエスカ
分析法によって実施した。なお、表１においてｘ及びｙ
はＡｌを１とした時の原子数を表している。
料に対して高温高湿(８０℃、９０％ＲＨ)加速試験を５
００時間実施し、膜の腐食の状態を顕微鏡にて調べた結
果を順序不同で示したものである。表には各試料の組成
分析の結果も併せて示し、好ましくない結果を示した試
料にはそれぞれ＊印を表示してある。組成分析はエスカ
分析法によって実施した。なお、表１においてｘ及びｙ
はＡｌを１とした時の原子数を表している。
【００１０】
【 表１ 】
【００１１】表１において＊印を付けた試料１及び９で
は腐食が生じているが、これはＴｉの含有量が少ないた
めと解釈される。また試料５及び１２では腐食は見られ
ないがＴｉの含有量が多いためにターゲット自体にＴｉ
の偏析があり、このため金属反射層や結晶化した保護層
中にもＴｉの偏析が生じ、その結果局所的な感度むらが
発生した。次に酸素含有量については含有量が少ない試
料６及び１３では腐食が生じている。逆に含有量が多い
試料８及び１６では保護層が結晶化し、クラックも発生
している。これは酸素が多いためにアルミナ(Ａｌ2Ｏ3)
に近い組成となって結晶化すると共に透明化が進み、ま
た保護層の内部応力が大きくなっているためと考えられ
る。また、表１には示してないがこの試料８及び１６で
は成膜レートが著しく低下しており、望ましくない状態
であった。これはターゲットの表面にもアルミナに近い
組成の被膜が生ずるためと考えられる。
は腐食が生じているが、これはＴｉの含有量が少ないた
めと解釈される。また試料５及び１２では腐食は見られ
ないがＴｉの含有量が多いためにターゲット自体にＴｉ
の偏析があり、このため金属反射層や結晶化した保護層
中にもＴｉの偏析が生じ、その結果局所的な感度むらが
発生した。次に酸素含有量については含有量が少ない試
料６及び１３では腐食が生じている。逆に含有量が多い
試料８及び１６では保護層が結晶化し、クラックも発生
している。これは酸素が多いためにアルミナ(Ａｌ2Ｏ3)
に近い組成となって結晶化すると共に透明化が進み、ま
た保護層の内部応力が大きくなっているためと考えられ
る。また、表１には示してないがこの試料８及び１６で
は成膜レートが著しく低下しており、望ましくない状態
であった。これはターゲットの表面にもアルミナに近い
組成の被膜が生ずるためと考えられる。
【００１２】これらの結果を総合的に判断することによ
り、非晶質保護層ＡｌＴｉｘＯｙの組成のＴｉ含有量は
ｘ＝０．００１〜０．０１であることが適しており、酸
素含有量はｙ＝０．５〜１．２であることが適している
との結論が得られた。
り、非晶質保護層ＡｌＴｉｘＯｙの組成のＴｉ含有量は
ｘ＝０．００１〜０．０１であることが適しており、酸
素含有量はｙ＝０．５〜１．２であることが適している
との結論が得られた。
【００１３】
【実施例２】次に、非晶質保護層の厚みの適正範囲につ
いて述べる。このために実施例１と同様なプロセスによ
り非晶質保護層の厚みを変えた試料を作成し、同様な試
験を行って評価した。試料は非晶質保護層の組成がｘ＝
０．００３，ｙ＝０．５の場合、ｘ＝０．００９８，ｙ
＝０．５の場合、ｘ＝０．００９８，ｙ＝１．１５の場
合の３種類について作成し、その結果をそれぞれ表２−
１〜表２−３に示してある。なお、評価項目として機械
特性(チルト)も加えてある。
いて述べる。このために実施例１と同様なプロセスによ
り非晶質保護層の厚みを変えた試料を作成し、同様な試
験を行って評価した。試料は非晶質保護層の組成がｘ＝
０．００３，ｙ＝０．５の場合、ｘ＝０．００９８，ｙ
＝０．５の場合、ｘ＝０．００９８，ｙ＝１．１５の場
合の３種類について作成し、その結果をそれぞれ表２−
１〜表２−３に示してある。なお、評価項目として機械
特性(チルト)も加えてある。
【００１４】
【 表２−１ 】
【００１５】
【 表２−２ 】
【００１６】
【 表２−３ 】
【００１７】表２−１〜表２−３において＊印を付けた
試料１７，２３及び２８では腐食が生じているが、これ
は非晶質保護層の厚みが不足しているためと解釈され
る。一方、試料２２，２７及び３２ではチルトが大き
く、クラックの発生が見られると共に腐食も生じてい
る。これは非晶質保護層の厚みが大き過ぎて内部応力が
大きくなるためと考えられる。これらの結果を総合的に
判断すると、非晶質保護層の厚みは５０〜５００Åが適
しているとの結論を得ることができる。
試料１７，２３及び２８では腐食が生じているが、これ
は非晶質保護層の厚みが不足しているためと解釈され
る。一方、試料２２，２７及び３２ではチルトが大き
く、クラックの発生が見られると共に腐食も生じてい
る。これは非晶質保護層の厚みが大き過ぎて内部応力が
大きくなるためと考えられる。これらの結果を総合的に
判断すると、非晶質保護層の厚みは５０〜５００Åが適
しているとの結論を得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】上述の実施例から明らかなように、この
発明の光磁気記録素子は、透明基板上に形成される光記
録層、金属反射層及び非晶質保護層の金属反射層をＡｌ
Ｔｉｘ(ｘ＝０．００１〜０．０１)とし、非晶質保護層
を上記ＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ(ｘ
＝０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)とした
ものであり、保護層中のＴｉと酸素の含有量をこのよう
に選定することによって、腐食の発生がなく保護層とし
て適した非晶質膜を形成することができる。従って、光
記録層に対する保護性能が高く、信頼性の優れた光磁気
記録素子が得られるのである。
発明の光磁気記録素子は、透明基板上に形成される光記
録層、金属反射層及び非晶質保護層の金属反射層をＡｌ
Ｔｉｘ(ｘ＝０．００１〜０．０１)とし、非晶質保護層
を上記ＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ(ｘ
＝０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)とした
ものであり、保護層中のＴｉと酸素の含有量をこのよう
に選定することによって、腐食の発生がなく保護層とし
て適した非晶質膜を形成することができる。従って、光
記録層に対する保護性能が高く、信頼性の優れた光磁気
記録素子が得られるのである。
【００１９】また、この発明の光磁気記録素子の製造方
法は、光記録層の形成後に無酸素雰囲気中においてＡｌ
Ｔｉｘ(ｘ＝０．００１〜０．０１)のターゲットをスパ
ッタリングして金属反射層を形成した後、同じターゲッ
トを酸素含有雰囲気中において反応性スパッタリングし
てＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ(ｘ＝
０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)の非晶質
保護層を形成するようにしたものである。すなわち、雰
囲気を変更することにより同一のターゲットを使用した
スパッタリングで金属反射層と非晶質保護層を成膜する
ことができ、製造プロセスが簡略化されて量産性が向上
するのであり、信頼性の優れた光磁気記録素子を低コス
トで製造することが可能となる。
法は、光記録層の形成後に無酸素雰囲気中においてＡｌ
Ｔｉｘ(ｘ＝０．００１〜０．０１)のターゲットをスパ
ッタリングして金属反射層を形成した後、同じターゲッ
トを酸素含有雰囲気中において反応性スパッタリングし
てＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴｉｘＯｙ(ｘ＝
０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜１．２)の非晶質
保護層を形成するようにしたものである。すなわち、雰
囲気を変更することにより同一のターゲットを使用した
スパッタリングで金属反射層と非晶質保護層を成膜する
ことができ、製造プロセスが簡略化されて量産性が向上
するのであり、信頼性の優れた光磁気記録素子を低コス
トで製造することが可能となる。
【図１】この発明の一実施例である光磁気ディスクの概
略断面図である。
略断面図である。
１ 基板 ３ 光磁気記録層 ５ 金属反射層 ６ 非晶質保護層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−128346（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−8151（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19840（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−332929（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36137（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 11/10 523 G11B 11/10 521 G11B 7/24 538
Claims (2)
- 【請求項１】 透明基板上に少なくとも光記録層、金属
反射層及び非晶質保護層を順次積層した光磁気記録素子
において、金属反射層をＡｌＴｉｘ(ｘ＝０．００１〜
０．０１)とし、非晶質保護層を上記ＡｌＴｉｘの低酸
化物であるＡｌＴｉｘＯｙ(ｘ＝０．００１〜０．０
１、ｙ＝０．５〜１．２)としたことを特徴とする光磁
気記録素子。 - 【請求項２】 透明基板上に少なくとも光記録層、金属
反射層及び非晶質保護層を順次積層した光磁気記録素子
の製造方法において、光記録層の形成後に無酸素雰囲気
中においてＡｌＴｉｘ(ｘ＝０．００１〜０．０１)のタ
ーゲットをスパッタリングして金属反射層を形成した
後、同じターゲットを酸素含有雰囲気中において反応性
スパッタリングしてＡｌＴｉｘの低酸化物であるＡｌＴ
ｉｘＯｙ(ｘ＝０．００１〜０．０１、ｙ＝０．５〜
１．２)の非晶質保護層を形成することを特徴とする光
磁気記録素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197892A JP2974510B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 光磁気記録素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197892A JP2974510B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 光磁気記録素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620315A JPH0620315A (ja) | 1994-01-28 |
| JP2974510B2 true JP2974510B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=16382031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4197892A Expired - Fee Related JP2974510B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 光磁気記録素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974510B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7859581B2 (en) * | 2003-07-15 | 2010-12-28 | Eastman Kodak Company | Image sensor with charge binning and dual channel readout |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4197892A patent/JP2974510B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0620315A (ja) | 1994-01-28 |
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