JPH0237545A - 光磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、レーザー光等を用いて情報の記録再生を行な
う光磁気記録媒体の製造方法に関し、更に詳しくはその
保護層に用いられる誘電体膜の成膜方法に特徴を有する
光磁気記録媒体の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 光記録媒体は、高密度、大容盪記録が可能な媒体として
近年注目をあびている。

例えば光磁気記録媒体もその一つである。光磁気記録媒
体の記録層に用いられる磁性材料には、Ｇｄ　Ｆｅ　、
　Ｔｂ　Ｆｅ　、　Ｔｂ　Ｆｅ　Ｃｏ　、　Ｑｄ　Ｔｂ
Ｆｅ　　、　　Ｔｂ　　Ｃｏ　　、　　Ｎｄ　　ｏｙ　
　Ｆｅ　　Ｃｏ　　、　　Ｎｄ　　ＦｅＧｄ　Ｃｏ等、
希土類と遷移金属の非晶質磁性合金膜が有望視されてい
る。

しかしＴｂ等の希土類は耐蝕性に劣る為、記録層成膜後
の酸化を防止する必要がある。この酸化防止法としては
記録層の上下にＡＪＩＮ、ｓ＋　ｏ。

Ｓｆ　Ｏｚ　、Ｓ！　３Ｎ４　、Ｔｉ　Ｎ等の透１１保
１１層を設けたり、記録層に窒化、炭化、水素化、フッ
化処理を施したり、あるいはｐｔ　、１．Ａｌ等を添加
した磁性材料を用いることが有効であることが報告され
ている。

上記の内、記録層に各種処理を施したり、各種金属を添
加したりする方法は、成膜初期の段階でカー回転角等の
低下が見られ、今後更に検討の余地がある。

一方保護層を設ける方法は耐蝕性が良く、膜厚。

屈折率の最適化を図ることによってカー回転角のエンハ
ンスメント効果もあり、成膜後の記録層の酸化防止法と
しては有力な手段である。

ところが、保護層を設けた光磁気記録媒体の耐候試験等
の経時変化に対する特性変化を調べている内に、５ｔＯ
ｚ等の酸化物系の膜は初期特性は良好であっても時間の
経過とともに保磁力、カー回転角に異常が生じた。この
原因は、酸化物系の膜からの遊離酸素の発生にあるもの
と推定される。

また非酸化物系のＳｉ　Ｎ、ＡｆＮ、Ｚｎ　Ｓ等を保護
層として用いた場合、基板との密着性が悪く、また密着
性は良好であっても亀裂が発生するなど更に検討の余地
があった。

そこで考え出されたのが基板側は密着性の良好な酸化膜
、媒体側は耐蝕性の良い窒化膜という複合膜であり、記
録再生特性の安定した高信頼性の光記録媒体が実現され
ることが報告されている（特開昭６２〜２９８０３７号
公報）。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の方法ではかかる複合膜を作成する
はに二元の蒸着装置を用いたり、成膜最中にガスを交換
するなど、コスト的にもまた安定成膜の面からみても不
利な状況にあった。

本発明は上記の問題に鑑み、一つの蒸発元で安定した複
合膜（光磁気記録媒体に最適な誘電体層ａｌｌ）の保護
層の成膜を可能にした光磁気記録媒体の製造方法を提供
するものである。

〈問題を解決する為の手段〉 上記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、高分子基板上に誘電体層、希土類−遷移金属
の非晶質合金膜よりなる記録層が順次形成され、該誘電
体層はその酸素含有量が基板側で高くて記録側で低い誘
電体からなる光磁気記録媒体の該誘電体層の形成に際し
、蒸発源の一つの反応性気相薄膜形成法を用い、所定の
到達真空度に排気後、所定の反応性ガスを導入して該反
応ガス雰囲気下で膜形成電力を前記酸素含有量になるよ
うに調整しつつ前記誘電体膜を形成することを特徴とす
る光磁気記録媒体の製造方法である。

本発明は、誘電体膜の膜組成の形成電力依存性に着目し
てなされたものである。即ち例えば窒素雰囲気中で反応
性スパッタを行なう場合、低電力で成膜した膜はチャン
バー及び基板等に含まれる残留ガスによって酸化が激し
く酸素含有ｌの多い基板接着性の良い膜になる。これを
基板側に用いる。一方、高電力で成膜した膜は選択酸化
が抑えられ、窒素含有量の多い膜が形成され。これを記
録層側に用いるものである。

膜形成電力は膜形成方法、チャンバーの容積。

基板の前処理法、真空系の排気速度等により変動がある
ので特に限定されるものではないが、例えばＲＦマグネ
トロンスパッタ層を用い、到達真空度が２　Ｘ　１０’
　Ｔ　ｏｒｒに排気後窒素ガスを導入して成膜する場合
、低電力側では本来は電力が低い程酸化が進んでよいの
だが成膜速度とのかねあいも考慮に入れて、１．２Ｗ／
ｍ程度、高電力側では電力が高い程、膜の酸素含有量が
減り窒化が進むがターゲットからの輻射熱が基板に及ぼ
す影響を考え、１２Ｗ／ｃＩｉ程度が好ましい。なお、
膜の酸素含有量は排気後の残留ガス量換言すれば排気の
際の到達真空度で左右される。この点到達真空度は１０
６　Ｔ　ｏｒｒ以下が実用面からは好ましい。

ところで、本発明における薄膜形成法は、上述のスパッ
タリング法に代表される気相中から基板上にＩＩＩを堆
積させる気相薄膜形成法であれば特に限定されず、スパ
ッタリング法の他真空蒸着法。

ＥＢ法、ＣＶＤ法、ＥＣＲ法等の公知の気相薄膜形成法
も適用できる。なお反応性とはこれら気相薄膜形成法に
おいて、所定の反応ガスを導入して反応させつつ所定化
合物薄膜を形成することを云う。

又、その蒸発源は後述する誘電体層を構成するＳｉ　、
ＡｆＬ、Ｔｉ　、Ｉｎ、Ｓｉ　Ａ又等の金属、半金属あ
るいはこれ−らの合金単体からなるものでも、これらの
窒化物、炭化物、フッ化物、硫化物等誘電体層の構成に
応じた化合物の焼成体であってもよい。そしてその膜形
成に用いる反応性ガスは誘電体層の構成に応じた反応性
ガス例えば窒化物であれば窒素ガスを含んだものであれ
ばよい。

ところで、本発明が適用される光磁気記録媒体は基板上
に誘電体層、記録層を形成したものであればよく、更に
その上に金属層、保護層、更に保護平板等必要に応じて
設けてもよいことは云うまでもない。

又その誘電体層は、基板側の酸素含有量が高く、記録層
側の酸素含有層が低く形成された誘電体であればよい。

誘電体としては公知の金属、半金属。

又はこれらの合金の窒化物、炭化物、フッ化物。

硫化物等が挙げられる。又金属、半金属又はこれらの合
金の例としてはＳｉ　、Ａｌ、Ｓｉ　Ａｌの窒化物が耐
久性面及びエンハンス効果面から好ましく適用される。

酸素は主として上述の誘電体を構成する金属、半金属又
はこれら合金の酸化物の形で含まれるが、その含まれる
形態は特に限定されない。又その層厚方向の含有ｌの変
化パターンも特に限定されないが、少なくとも変化部分
ではステップ状ではなく漸減させることが層全体の特性
上好ましい。なお酸素含有量は基板側では大きいほど良
いが少なくとも１０数原子％以上、記録層側では小さい
ほど良いが数原子％以下とすることが好ましい。

記録層は希土類金属−遷移金属の非晶質合金膜よりなる
ものであれば良く、前述した公知のもの等が適用できる
。

基板には、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、エポキシ系等
の高分子樹脂基板及びガラス基板等があげられるが、特
に安価で温度特性９寸法安定性のよいポリカーボネート
が好んで用いられる。

〈作用〉 上記に記載した誘電体の成膜方法により、基板との密着
がよく、しかも記録層の酸化による劣化を防止すること
が可能な酸化物と窒化物の複合膜が一つの蒸発元で安定
に成膜することが可能となり、記録再生特性の安定した
高信頼性の光磁気記録媒体が安価で得ることが出来る。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図を参照にしながら説明
する。

第１図は基板とターゲットを対置した公知の２橿のＲＦ
マグネトロンスパッタ装置を用い、成膜したＡｕＮ１１
の膜組成の膜形成電力依存性を示したものである。第１
図において（１）はアルミの含有層、（２）は窒素の含
有量、（３）は酸素の含有量である。

上記Ａ１Ｎｉ１の成膜方法はターゲットにＡ！Ｌ（５Ｎ
）を用いた、Ｎｚ　／Ａｒ　＝　１．０（７）混合比の
混合ガス雰囲気中での反応性スパッタ法であり、スパッ
タガス圧は２　Ｘ　１０−３　Ｔ　Ｏｒｒ　、基板とタ
ーゲット間距離は１１α、到達真空度は４　ｘ　１０’
　Ｔ　ｏｒｒとした。また膜組成分析はＡＥＳで行なっ
た。第１図により低電カスバッタ時には酸素含有層は３
０ａｔ　（原子）％を越え、Ａｔカスバッタ時にはほぼ
Ｑａｔ％になることが確認された。また、窒素の含有量
は酸素とは逆の傾向にあることが確認出来た。

第２図は、本発明の一実施例で光磁気記録媒体の構成を
示す断面図である。第２図において、（２１）はポリカ
ーボネート基板、（２２ａ）。

（２２ｂ　）は上述のようにして形成した低電力（１，
２Ｗ／ａｉｌ）成膜による窒化アルミ層（約４００人）
と、高電力（６，０Ｗ／ｃｄ’）成膜による窒化アルミ
ＩＩ（約４００人）、（２３）は同じくスパッタリング
法により形成したＴｂ２３Ｆｅｇ６ＣＯｕ　　（添字は
原子％）非晶質合金からなる記録１　（４００人）、（
２４）は同じくスパッタリング法で形成した保護層のＴ
＋　１１　（１０００人）である。

ここで、誘電体層（２２）の形成において低電力から高
電力へパワーを上げる際には放電を止めることなく放電
状態で徐々に上昇させた。このようにすると（２２ａ　
）と（２２ｂ）との間に整合のとれた酸素８１度が漸減
する中間ＩＩＩ（２２ｃ）が出来ることがＡＥＳの結果
から明らかになった。

第３図は、本発明による上記実施例の光磁気記録媒体に
ついて７０℃、９０％ＲＨの耐候試験をおこなった結果
である。通常記録ＩＩ（２３）の磁性材料が酸化した場
合、保磁力、カー回転角が低下するが、第３図に示すご
とく、本発明による成膜方法で製膜した誘電体層を用い
た媒体は１０００時間以上ひび割れや保磁力、カー回転
角の劣化は認められなかった。

第４図は比較の為に第２図の誘電体層（２２）部を全て
低電カスバッタした膜（８００人）に置きかえた光磁気
記録媒体の保磁力の経時変化をみたものである。媒体の
ひび割れは認められなかったが第４図に示されたごとり
５０時間程度で特性の劣化が確認された。

又同様に第２図の誘電体層（２２）部を全て高電力でス
パッタした！！（８００人）に置きかえた光磁気媒体に
ついても耐候試験を行なったが、わずか１０時間で媒体
にひび割れが発生した。

なおスパッタガス圧を高＜　（１０″２Ｔ　ｏｒｒ台）
して誘電体保護膜を形成する場合、低電力でスパッタし
た膜と同様な膜組成、即ち酸素含有量の多い膜を得るこ
とが出来るが、膜が疎で耐久性が悪いことが確認されて
いる。

〈発明の効果〉 以上にように本発明によれば、構成が簡単で生産性が良
く、一つの蒸発元により安定に光磁気記録媒体に適した
複合膜の膜組成が可能となり、耐久性に優れた光磁気記
録媒体が得られる。このように本発明は光磁気記録媒体
の実用化に大きな寄与をなすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例の窒化アルミ膜の膜組成の膜形成電力
依存性を示すグラフ、第２図は実施例の光磁気記録媒体
の構成を示す側断面図、第３図は実施例の光磁気記録媒
体の耐久性を示す特性の経時変化のグラフ、第４図は比
較例として作成した光磁気記録媒体の耐久性を示す特性
の経時変化のグラフである。 ２１：基板　　　　２２：誘電体層 ２３：記録層　　　２４：保護層 Ｒ莫１〉八゛を力（ｗ／ｃｙ）　− 第１　因 第 図 （ａ） 拓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高分子基板上に誘電体層、希土類−遷移金属の非晶
   質合金膜よりなる記録層が順次形成され、該誘電体層は
   その酸素含有量が基板側で高くて記録側で低い誘電体か
   らなる光磁気記録媒体の該誘電体層の形成に際し、蒸発
   源の一つの反応性気相薄膜形成法を用い、所定の到達真
   空度に排気後、所定の反応性ガスを導入して該反応ガス
   雰囲気下で膜形成電力を前記酸素含有量になるように調
   整しつつ前記誘電体膜を形成することを特徴とする光磁
   気記録媒体の製造方法。 ２、前記反応性ガスが窒素ガスであり酸素含有窒化物か
   らなる誘電体を形成する請求項第１項記載の光磁気記録
   媒体の製造方法。 ３、前記気相薄膜形成法がスパッタリング法である請求
   項第１項又は第２項記載の光磁気記録媒体の製造方法。 ４、前記到達真空度が１０＾−＾５Ｔｏｒｒ以下である
   請求項第３項記載の光磁気記録媒体の製造方法。 ５、前記誘電体層がＳｉ、Ａｌ、Ｔｉ又はＳｉとＡｌの
   酸素含有窒化物である請求項第２項記載の光磁気記録媒
   体の製造方法。