JP2552345B2

JP2552345B2 - 光磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2552345B2
Application number: JP63322933A
Authority: JP
Inventors: 仁典前野; 政信小林; 佳代子大石
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH02168452A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は光磁気記録媒体の製造方法に関するもので
あり、特に、基板と記録層との間の密着性を向上させる
技術に関する。

（従来の技術）光磁気記録媒体（以下、単に記録媒体と称する場合も
有る。）は、書換えのできる磁性膜を具えた高密度記録
媒体として、研究開発が活発に行なわれている。

このような記録媒体の磁性膜を構成する光磁気記録材
料の内でも、希土類金属と遷移金属との非晶質合金（以
下、単にRE−TM合金と称する場合も有る。）は、磁化方
向が成膜面に対して垂直に配向した垂直磁化膜となるこ
と、保磁力が数（KOe）と大きいこと、スパッタ、真空
蒸着またはその他の被着技術で比較的容易に成膜が可能
であること等の点で、最も研究が進み、実用化が進んで
いる。

しかしながら、RE−TM合金から成る磁性膜は耐食性が
低く（例えば文献|:「光磁気ディスク」（今村修武監
修，（株）トリケプス発行，第427頁）参照）、しか
も、磁気光学的な効果（カー（Kerr）効果）が小さいと
いう欠点が有る。

そこで、種々の材料から成る保護膜でRE−TM合金から
成る磁性膜を挟んで構成した記録層を基板表面に形成
し、当該磁性膜の腐食を防ぐと共に、光の多重反射を利
用して見掛け上のカー（Kerr）回転角を大きくする構造
が知られている（前記文献|:第119頁）。

先ず、この発明の説明に先立ち、上述した従来の光磁
気記録媒体につき説明する。

第３図は、従来の記録媒体の一構成例を説明するた
め、概略的な断面により示す説明図である。図中、断面
を表わすハッチング等は一部省略する。

この第３図からも理解できるように、基板11の表面
に、保護膜13a、磁性膜15及び保護膜13bを順次被着する
ことによって記録層17を形成し、記録媒体19を構成して
いた。

このうち、基板11は例えばポリカーボネート樹脂、ガ
ラス、エポキシ樹脂またはその他任意好適な材料から成
り円板形状を有する。

また、保護膜13a及び13bは、例えばSiO、SiO₂、AlN、
Si₃N₄、AlSiN、AlSiONまたはその他の保護膜材料を被着
させて形成していた。既に述べたように、この保護膜の
被着は例えばスパッタ法、真空蒸着法またはその他の、
保護膜を構成する材料に応じた被着技術によって行なわ
れる。

さらに、磁性膜15は前述したRE−TM合金から構成さ
れ、このような合金として例えばTb−Fe合金、Tb−Co合
金、Tb−Fe−Co合金またはその他、希土類金属と遷移金
属との組み合わせが、種々、知られている。

このような構造の記録媒体19において、当該媒体19の
読取り側に配設された保護膜13aはC/N比（Carrier/Nois
e Ratio:搬送波対雑音比）に影響を及ぼす要因であるた
め、次のような条件を満たすことが必要とされている。

見掛け上のカー回転角を高めるために屈折率の高い材
料であること書込みや読取りに使用される光の波長（通常、750〜9
00（nm）程度）において透光性を有する材料であること媒体を使用する環境で、例えば水分等から磁性膜を保
護し得る耐食性材料であることまた、保護膜13bは、少なくとも上述のとして示す
耐食性を満たす材料であれば、カー効果エンハンスメン
トをもたらす条件を欠く他の材料で構成しても良い。

さらに、従来知られている記録媒体の他の構造とし
て、上述した磁性膜15と保護膜13a及び13bとに、反射膜
を加えて記録層とする構成も知られている。この反射膜
には、例えばアルミニウム（Al）、金（Au）、銅（C
u）、チタン（Ti）を始めとする種々の反射膜材料が用
いられている。

このような反射膜を含む構成として、まず、第４図
（Ａ）に示すように、保護膜13a、磁性膜15、保護膜13b
及び反射膜21を順次被着し、記録層23を基板11の表面に
形成する構造の記録媒体25が知られている。

また、通常、上述の反射膜は基板との間に磁性膜を挟
むように設けられ、反射膜を具える他の構造として、第
４図（Ｂ）に示すように、基板11の表面に、保護膜13
a、磁性膜15、反射膜21及び保護膜13bを順次被着して、
記録層27を基板11の表面に形成する構造の記録媒体29も
知られている。

このような従来の記録媒体は、１（μｍ）程度のスポ
ット径に絞ったレーザビーム及び外部磁界を用いた熱磁
気書込み方式によって情報の書込みが行なわれ、前述し
た垂直磁化膜であることから10⁸（ビット/cm²）という
極めて高密度な記録が可能である。また、原理的には、
消去と再書込みとの繰り返しを無限回に近く行なうこと
ができるという優れた特色を有する。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、従来の光磁気記録媒体は、ポリカー
ボネート樹脂やエポキシ樹脂といった合成樹脂、または
ガラスによって基板を構成し、当該基板の表面に、種々
の構成で記録層を形成して製造される。周知のように、
光磁気記録媒体は、上述した基板材料のうち、ガラスに
比べて機械的強度に優れ、しかも安価な合成樹脂を用い
て構成する傾向に有る。

しかしながら、従来知られている光磁気記録媒体の製
造技術では、合成樹脂から成る基板と記録層との界面に
クラックや剥離を生じ、長時間に亙って安定な、光磁気
記録媒体の特性を維持することが難しいという問題点が
有った。

この発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、合
成樹脂から成る基板と、記録層との間の密着性向上を図
ることを可能とし、以って、優れた特性を長時間に亙っ
て安定に発揮し得る光磁気記録媒体の製造技術を提供す
ることに有る。

（課題を解決するための手段）この目的の達成を図るため、この発明に係る光磁気記
録媒体の製造方法によれば、合成樹脂から成る基板の表
面を逆スパッタした後、この基板の表面に記録層を形成
する光磁気記録媒体の製造方法において、逆スパッタを
アルゴンガスと窒素ガスとの混合ガス雰囲気中で行なう
ことを特徴としている。この場合、混合ガス中の窒素ガ
スの含有量は3mol％以上（ただし、100mol％は含まず）
である。

また、この発明の実施に当り、記録層の形成を、基板
の表面に接して窒素を含む保護膜を被着させて行なうの
が好適である。

（作用）この発明に係る光磁気記録媒体の製造方法によれば、
窒素ガスの含有量が3mol％以上（ただし、100mol％は含
まず）であるアルゴンガスと窒素ガスとの混合ガス雰囲
気中で、合成樹脂から成る基板の表面を逆スパッタした
後、この基板の表面に記録層を形成する構成となってい
る。

この場合、混合ガス中にアルゴンガスが含まれるた
め、逆スパッタによって基板の表面に物理的変化（例え
ば凹凸の形成やスパッタクリーニング）を与え、さらに
混合ガス中に窒素ガスが含まれるため、物理的な変化に
加え、窒素ガスに由来する化学的変化を基板の表面に与
え得ると考えられる。このため、前述した密着性向上を
達成し得るものと考えられる。

また、従来知られている保護膜として、窒素を含むも
のが耐食性の面から優れているが、上述した物理的変化
と化学的変化とを与えた基板表面に接して、窒素を含む
保護膜を被着させて記録層を形成することにより、相乗
的に密着性の向上を図り得るものと考えられる。

（実施例）以下、図面を参照して、この発明に係る光磁気記録媒
体の製造方法の実施例につき説明する。尚、以下に説明
する実施例は、この発明の範囲の好ましい数値例、その
他の条件で説明するが、これらは単なる例示であって、
この発明はこれら特定の条件にのみ限定されるものでは
ないことを理解されたい。

この実施例では、前述した逆スパッタを、不活性ガス
であるアルゴンガスと、窒素ガスとの混合ガス雰囲気中
で行なった場合につき具体的に説明する。また、この実
施例では、記録媒体の構造の一例として、前述した第３
図に示す構造に統一して、実施例及び比較例に係る記録
媒体につき説明する。

なお、この実施例では、アルゴンガスのmol数と窒素
ガスのmol数との合計において、窒素ガスのmol数が占め
る割合を「mol％」の単位で含有量として表わし、当該
含有量を種々の値に変えて、複数の試料を作製した。

＜製造条件の説明＞まず、実施例に係る試料としての記録媒体の製造条件
につき説明する。尚、説明の理解を容易とするため、記
録媒体の積層関係については前述した第３図を参照され
たい。

始めに、ポリカーボネート樹脂から成る基板11の表面
に対して、前述の混合ガス圧が３（mTorr）、投入電力
が100（Ｗ）の条件で、30分間に亙って逆スパッタを行
なう。

続いて、上述の逆スパッタを行なった基板11の表面
に、AlSiNから成る保護膜13aを約800（Å）の膜厚で被
着形成する。この時の成膜条件は、投入電力が500
（Ｗ）、アルゴンのガス圧が３（mTorr）として行なっ
た。

次に、テルビウム：鉄：コバルトの組成比が22:70:8
（原子数の比）である磁性膜用のターゲットを用意し、
上述と同様なスパッタ条件により、保護膜13aの表面
に、約800（Å）の膜厚を以って磁性膜15を被着形成す
る。

続いて、前述した保護膜13aと同一の条件によって、
上述した磁性膜15の表面に約1500（Å）の膜厚で保護膜
13bを被着する。

このようにして、前述の混合ガス雰囲気中で基板の表
面を逆スパッタした後、基板11の表面に、保護膜13a、
磁性膜15及び保護膜13bを順次被着して記録層17を形成
し、実施例に係る試料としての記録媒体を得た。

＜密着性試験の説明＞次に、上述した実施例に係る記録媒体に対して行なっ
た密着性試験の手順と、試験結果とにつき説明する。

従来、種々の密着性試験が知られているが、この実施
例では、「JIS C5024」に規定される『Z/ADサイクルテ
スト』に従って測定を行なった。以下、図面を参照し
て、密着性試験の手順につき説明する。

この実施例の密着性試験の手順につき説明すれば、第
２図（Ａ）に示す温度条件と第２図（Ｂ）に示す湿度条
件との２つの条件下に試料を保持し、１（サイクル）が
40時間の試験を複数回に亙って行なった。尚、第２図
（Ａ）は縦軸に温度（℃）を採り、横軸に保持時間（時
間）を採って示す説明図、第２図（Ｂ）は縦軸に相対湿
度（％）を採り、横軸に保持時間（時間）を採って示す
説明図である。

これら図を参照して１（サイクル）の密着性試験につ
き、各時間区間に対応して温度条件と湿度条件とを説明
すれば、保持時間０〜２（時間）温度25（℃）及び相対湿度90（％）を維持保持時間２〜５（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ25（℃）から65（℃）に
まで、３時間に亙って昇温保持時間５〜８（時間）温度65（℃）及び相対湿度90（％）を維持保持時間８〜10（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ65（℃）から25（℃）に
まで、２時間に亙って降温保持時間10〜12（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ25（℃）から65（℃）に
まで、２時間に亙って昇温保持時間12〜15（時間）温度65（℃）及び相対湿度90（％）を維持保持時間15〜18（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ65（℃）から25（℃）に
まで、３時間に亙って降温保持時間18〜19.5（時間）温度25（℃）及び相対湿度90（％）を維持保持時間19.5〜20（時間）相対湿度を90（％）から０（％）まで、及び温度を25
（℃）から−10（℃）にまで、0.5時間に亙って降下保持時間20〜22（時間）温度−10（℃）及び相対湿度０（％）を維持保持時間22〜22.5（時間）相対湿度を０（％）から90（％）まで、及び温度を−10
（℃）から25（℃）にまで、0.5時間に亙って上昇保持時間22.5〜24（時間）温度25（℃）及び相対湿度90（％）を維持保持時間24〜27（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ25（℃）から65（℃）に
まで、３時間に亙って昇温保持時間27〜30（時間）温度65（℃）及び相対湿度90（％）を維持保持時間30〜32（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ65（℃）から25（℃）に
まで、２時間に亙って降温保持時間32〜34（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ25（℃）から65（℃）に
まで、２時間に亙って昇温保持時間34〜37（時間）温度65（℃）及び相対湿度90（％）を維持保持時間37〜39（時間）相対湿度90（％）を保ち、かつ65（℃）から25（℃）に
まで、２時間に亙って降温保持時間39〜40（時間）温度25（℃）及び相対湿度90（％）を維持とした。

また、この密着性試験の評価に当っては、上述した１
（サイクル）の保持操作を行なう毎に、試料表面を肉眼
で観察し、試料表面のクラック発生の有無を調べた。

第１図は、実施例に係る複数の試料に関し、クラック
が認められるまで行なったZ/ADサイクルテストの試行回
数（サイクル）を縦軸に採り、横軸には上述した窒素ガ
スの含有量（mol％）を採って示す特性曲線図である。
尚、この実施例では、上述した密着性試験を最大10（サ
イクル）迄行なった。従って、同図中、最大試行回数で
ある10（サイクル）においてもクラック発生が認められ
なかった場合の測定結果を「●」でプロットし、各試行
回数に対応してクラック発生が認められた結果は「○」
でプロットしてある。

この第１図からも理解できるように、窒素ガスの含有
量を２（mol％）とした場合には３（サイクル）でクラ
ック発生が認められた。一方、窒素ガスの含有量を２
（mol％）から次第に増加させ、３（mol％）、４（mol
％）及び５（mol％）として得られた実施例に係る試料
では、各々、５（サイクル）、７（サイクル）または９
（サイクル）と、当該含有量に応じて、密着性向上の度
合が大きく成った。さらに、この窒素ガス含有量を10
（mol％）〜60（mol％）とした場合には、上述した密着
性試験を10（サイクル）繰り返した場合であっても、ク
ラック発生が認められなかった。

また、比較のため、前述した製造手順のうち、逆スパ
ッタを行なわなかったことを除いては、実施例に係る試
料と同一の条件で比較例１に係る試料を作製し、上述と
同様にZ/ADサイクルテストを行なった。

また、さらに比較のため、前述した製造手順のうち、
逆スパッタをアルゴンガス雰囲気中で行なったことを除
いては、実施例に係る試料と同一の条件で比較例２に係
る試料を作製し、上述と同様にZ/ADサイクルテストを行
なった。

その結果、比較例１に係る試料では、１（サイクル）
の暴露操作を行なった後に、クラック発生が認められ
た。また、比較例２に係る試料では、３（サイクル）の
保持走査の後に、クラック発生が認められた。

この実施例に係る試験結果および比較結果から理解出
来るように、アルゴンガスと窒素ガスとの混合ガス（窒
素ガスの含有量は3mol％以上（ただし、100mol％は含ま
ず）である。）雰囲気中で、合成樹脂から成る基板の表
面を逆スパッタした後、記録層を形成する、この発明の
方法では、従来の技術に比べて密着性の向上を図ること
ができた。すなわち、上述した混合ガス雰囲気中で逆ス
パッタを行なった場合には、不活性ガス単体で逆スパッ
タを行なった場合に比べて、より密着性向上を図ること
ができた。また、前述した保護膜13aが窒素を含む材料
で構成されたため、密着性向上をさらに高めたものと考
えられる。

以上、この発明の実施例につき詳細に説明したが、こ
の発明の方法は、上述した実施例の条件にのみ限定され
るものではないこと明らかである。

例えば、上述した実施例では、合成樹脂から成る基板
として、ポリカーボネート基板を例示し、当該基板に接
し、しかも記録層を構成する構成成分として、AlSiNか
ら成る保護膜を例示して説明した。

しかしながら、前述の混合ガス雰囲気中で逆スパッタ
を行なって記録媒体を作製するに当っては、基板に接す
る構成成分の材質に限定されることなく、上述した実施
例と同様の効果を期待し得る。

さらに、この発明では、基板表面を逆スパッタするに
当って、不活性ガスと窒素ガスとの混合ガスを用い、か
つ、この基板に接する材料が窒素を含む構成とするのが
好適であるが、この基板に接する材料が窒素を含まない
材料の場合についても有効である。

また、この混合ガスを用いて逆スパッタする場合、保
護膜として上述のAlSiNの代わりに、AlN、Si₃N₄またはA
lSiONのように、窒素を含む材料を用いても良い。

また、この発明の方法は、第３図に示す構成の記録媒
体に限定してのみ効果が得られるものではなく、反射膜
を含む記録層を具えた記録媒体、またはその他、種々の
積層関係を有する記録媒体に適用した場合であっても、
上述の実施例と同様な効果を期待できる。

これら材料、配置関係、数値的条件及びその他、上述
した特定の条件は、この発明の目的の範囲内で、任意好
適な設計の変更及び変形を行ない得ること明らかであ
る。

（発明の効果）上述した説明からも明らかなように、この発明の光磁
気記録媒体の製造方法によれば、アルゴンガスと窒素ガ
スとの混合ガス（窒素ガスの含有量は3mol％以上（ただ
し、100mol％は含まず）である。）雰囲気中で、合成樹
脂から成る基板の表面を逆スパッタした後、この表面に
記録層を形成する構成と成している。これがため、上述
したガスによって物理的変化や化学的変化を生じせしめ
ることにより、基板と記録層との間の密着性向上を達成
することができる。

従って、この発明の方法を適用することにより、機械
的強度に優れしかも安価である合成樹脂から成る基板
と、記録層との間の密着性向上を図ることができ、延い
ては、優れた特性を長期間に亙って安定に発揮し得る光
磁気記録媒体を提供することが期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を説明するため、密着性試
験の測定結果を示す特性曲線図、第２図（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例で行なった密着性試
験の条件を説明するため、１（サイクル）における温度
条件または湿度条件を、各々、保持時間に対応させて示
す説明図、第３図は、この発明の実施例で作製した試料の構成と、
従来技術とを説明するため、概略的な基板断面により示
す説明図、第４図（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術を説明するため、
第３図と同様にして示す説明図である。 11……基板、13a,13b……保護膜、 15……磁性膜、17,23,27……記録層 19,25,29……光磁気記録媒体、21……反射膜。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−229642（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−217546（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−191451（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−306553（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−70946（ＪＰ，Ａ) 特開平１−107340（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂から成る基板の表面を逆スパッタ
した後、該基板の表面に記録層を形成する光磁気記録媒
体の製造方法において、前記逆スパッタを、窒素ガスの含有量が3mol％以上（た
だし、100mol％は含まず）であるアルゴンガスと窒素ガ
スとの混合ガス雰囲気中で行なうことを特徴とする光磁
気記録媒体の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の光磁気記録媒体の製造方
法において、前記記録層の形成を、前記基板の表面に接
して窒素を含む保護膜を被着させて行なうことを特徴と
する光磁気記録媒体の製造方法。