JP2551118B2 - 光磁気ディスク媒体およびその製造方法 - Google Patents

光磁気ディスク媒体およびその製造方法

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JP2551118B2 JP63230702A JP23070288A JP2551118B2 JP 2551118 B2 JP2551118 B2 JP 2551118B2 JP 63230702 A JP63230702 A JP 63230702A JP 23070288 A JP23070288 A JP 23070288A JP 2551118 B2 JP2551118 B2 JP 2551118B2
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【発明の詳細な説明】 [概要] 光磁気ディスクに関し、 優れた密着力および平坦性を共に実現するとともに透
湿による記録再生特性の経時的劣化を防止することを目
的とし、 光磁気記録層を基板で担持した光磁気ディスク媒体に
おいて、Zr,Ti,Nb,TaおよびVからなる群の少なくとも
1種の金属の窒素酸化物からなる膜を光磁気記録層と基
板の間ならびに光磁気記録層の上に設けるように構成す
る。
[産業上の利用分野] 本発明は光磁気ディスクおよびその製造方法に関し、
さらに詳しく述べるならばプラスチックもしくはガラス
等の基板を使用した光磁気ディスクおよびその製造方法
に関する。
[従来の技術] 従来の光磁気ディスクにおいては、反りや記録再生特
性の安定性の等の特性面から、基板にガラス基板が使用
されてきた。しかしながら、ガラス基板は高価であり、
また割れが生じる危険性があるため、最近は基板にプラ
スチック材料が使用され始めている。
プラスチック基板は上記特性の面では問題があるた
め、この対策としてTiO2,TiO等の酸化物材料あるいはSi
3N4、AlN等の酸化物材料をプラスチック基板に下地膜と
して施すことが提案されている。
[発明が解決しようとする課題] 本発明者等の研究によると、酸化物材料をプラスチッ
ク等の基板に直接製膜してもその密着力が弱いために、
光磁気ディスクが使用される大気環境下で下地酸化膜が
基板から光磁気記録層とともに膜が剥離してしまい、一
方、窒化物膜は基板との密着力が強すぎるために、基板
を反らせ、基板を大きく変形させることが分かった。さ
らに、上記酸化物材料および窒化物材料は透湿性に優れ
ておらないため、これらの材料を光磁気記録層の保護皮
膜として使用して大気中の湿分から光磁気記録層を保護
するために用いたとしても、十分な透湿防止効果は得ら
れない。同様に、これら材料を下地保護膜として使用し
たとしてもプラスチック基板の場合プラスチック基板側
からの透湿を防止する十分な効果は得られず、結局記録
再生特性が経時的に劣化する。したがって、本発明は光
磁気ディスクにおいて密着力が高い窒化物保護膜は反り
が生じ易く、反りが生じない酸化物保護膜は密着力が弱
いという欠点を解消し、優れた密着力および平坦性を共
に実現するとともに透湿による記録再生特性の経時的劣
化を防止することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に関する光磁気ディスク媒体は、光磁気記録層
を基板で担持した光磁気ディスク媒体において、Zr,Ti,
Nb,TaおよびVからなる群の少なくとも1種の金属の窒
素酸化物からなる膜を前記光磁気記録層と前記基板の間
ならびに前記光磁気記録層の上に設けたことを特徴とす
る。
以下、本発明の構成を詳しく説明する。
光磁気記録層の上に設けた膜を、以下、上地保護膜と
いう。光磁気記録層と基板の間に設けた膜を、以下、下
地保護膜という。
上地保護膜は主として大気中からの湿分が光磁気膜に
透過するのを遮断する効果をもつ。一方下地保護膜は光
磁気膜をプラスチック等の基板に対して密着させるとと
もにプラスチック等の基板からの湿分から光磁気膜を遮
断する効果をもつ。
本発明の光磁気ディスク媒体は上地保護膜も下地保護
膜も同一材料から構成すると構成上簡単になるが、両保
護膜を別種材料から構成することも本発明の範囲に含ま
れる。上地保護膜の厚みは80〜120nmが好ましく、下地
保護膜の厚みは80〜120nmが好ましい。これらの下限値
および上限値は次の理由で定められた。すなわち、下限
値未満では各保護膜の効果は少なく、一方上地保護膜の
厚みが上限値を越えるとレーザーの透過効率が低下し、
下地保護膜の厚みが上限値を越えてもとくに効果は増大
せず経済性が低下する。好ましい厚みは両保護膜とも80
〜100nmである。
本発明においては、基板/下地保護膜/光磁気記録層
/上地保護膜の積層構造が最も好ましく、また窒素酸化
物としてはZrONが最も好ましい。しかしながら、本発明
の効果を損なわず、反り等の欠点を招かないならば、本
発明以外の積層材料の膜を付加的に成膜することができ
る。例えばSiO2,SiON等を下地保護膜あるいは上地保護
膜と光磁気記録層の間に積層することもできる。
プラスチック基板には通常1.2mmの厚みのポリカーボ
ネート、アクリル、APO基板等が使用される。
プラスチック基板以外にもガラス−2P基板に対しても
上記上地保護膜および下地保護膜を使用することができ
る。
上記した上地および下地保護膜の製法としてはスパッ
タ法が膜組成および厚みの均一性の点で好ましい。
また、スパッタの具体的方法は真空スパッタ法と雰囲
気ガスによる反応を利用するスパッタ法の2つが可能で
ある。
真空スパッタ法では、Zr,Ti,Nb,TaおよびVからなる
群の少なくとも1種の金属の窒素酸化物からなるターゲ
ットを用いて真空中でスパッタを行ない、前記少なくと
も1種の金属の窒素酸化物からなる膜を前記光磁気記録
層と前記プラスチック基板の間ならびに前記光磁気記録
層の上に設ける。この方法では、ターゲットの組成は、
窒化物50〜99モル%、酸化物が残部となるように調節す
ることが好ましい。窒化物が50モル%未満であると密着
力が低下する。
一方窒化物が99モル%を越えると、積層膜が反りを生
じ易くなり、また透湿性が劣化するため、上記組成が好
ましい。このターゲットは例えば窒化ジルコニウムの粉
末と酸化ジルコニウムの粉末を混合して焼成して調製さ
れる。予めジルコニウムの窒素酸化物を化合物として用
意し、これを焼成する方法でターゲットを調製してもよ
いのは当然である。本発明における窒素酸化物は上記の
ように化合物または混合物から選ばれるものであり、保
護膜中においてNとOを含む物質である。次に、スパッ
タ製膜を行なう真空雰囲気の真空度は特に制限はない
が、10-1Torr〜数Torrが好ましい。真空度がこの下限値
未満であると放電にくくなる。上限値を越えるとスパッ
タ効率が低下する。よって上記範囲の真空度が好まし
い。
雰囲気との反応を利用するスパッタ法においては、ス
パッタされた物質が窒素および/または酸素と反応する
方法であれば各種ターゲットおよび雰囲気を採用するこ
とができる。
好ましいスパッタ法としてはZr,Ti,Nb,TaおよびVか
らなる群の少なくとも1種の金属の窒化物または酸化物
からなるターゲットを用いて酸素雰囲気中(窒化物ター
ゲットの場合)または窒素雰囲気中(酸化物ターゲット
の場合)でスパッタして、前記少なくとも1種の金属の
窒素酸化物からなる膜を前記光磁気記録層と前記プラス
チック基板の間ならびに前記光磁気記録層の上に設ける
方法がある。
この方法においては、Tiの酸化物としてTiO,TiO2O3,T
i2O5等を、Nbの酸化物としてはNbO,Nb2O5等を、Taの酸
化物としてはTaO,TaO2等を、Vの酸化物としてはV2O5
をターゲットとして使用することができる。また、Tiの
窒化物としてTiN,等を、Zrの窒化物としてはZrN等をNb
の窒化物としてはNbN,等を、Taの窒化物としてはTaN,等
を、Vの窒化物といてはVN等をターゲットとして使用す
ることができる。ターゲットの酸化物(窒化物)はスパ
ッチ装置のチャンバ内で窒素ガス(酸素ガス)と反応し
て窒素酸化物として基板上に製膜される。
(作用) 一般に酸化物は程度の差はあるが、プラスチックとの
密着力が悪いので、プラスチックに被着された酸化膜は
容易にプラスチック基板から剥離する。そこで、この酸
化物に窒素または窒化物を添加することにより若干窒化
させると密着力が向上する。
窒化物は、プラスチックと密着力が良いが、プラスチ
ック基板と積層された場合に膜面内方向の応力が強すぎ
て、基板を変形させる難点がある。そこで、この窒化物
に酸素または酸化物を添加することにより、密着力をそ
こなわず、基板を変形させないようにする。
以上のように、酸化膜に添加された窒素等は密着性を
高めるが基板の反りをもたらさず、一方窒化膜に添加さ
れた酸素等は密着力を低下させずに基板の反りを防止す
る。したがって、本発明によれば、酸化物または窒化物
単独膜の欠点が解消され、各膜のすぐれた性質のみが備
わった下地保護膜および上地保護膜が提供される。
以下、実施例によりさらに詳しく本発明を説明する。
〔実施例〕
以下の実施例において、下地膜と基板との密着力を調
べるために、第2図に示すような剥離試験を行なった。
下地膜に図のような碁盤目状に切って100個のマス目を
つくり、これにテープを密着させ、そしてテープを剥が
したあと、マス目に何個の膜が残っているかで密着性を
判断する。
反りを調べるために、第3図に示すような試験を行な
った。すなわち、上地保護膜および下地保護膜を形成し
たプラスチック基板を台の上に置き、基板変形(そり)
の経時変化を80℃の加速試験で調べた。測定は第3図の
ように基板端部の反り量を測定する方法に依った。
透湿に対する保護効果を調べるために、上地および下
地保護膜を形成したプラスチック基板を85℃、90%RHの
大気中に放置し、C/Nを測定した。
C/N測定条件は以下のとおりであった。
回転数 900rpm 周波数 1.0MHz 線速度 4.0mW/S 記録磁界 300 Oe 実施例1 本実施例で使用したターゲットは、ZrNを母相に、ZrO
2を添加し、焼結したターゲットを使用した。
このターゲットを用いて光磁気ディスクの上地および
下地保護膜(ZrON)を製膜した。基板は厚み1.2mm、直
径5インチのポリカーボネート樹脂基板(PC)を用い
た。ディスクの構造は次の通りであった。
PC基板/ZrON下地保護膜(厚み80nm)/TbFeCo(厚み90
nm)/ZrON上地保護膜(厚み80nm) 試験の結果は剥離試験を表1に、反りを第1図に、透
湿に対する保護効果を第3図に、ディスク特性を表2
に、それぞれ示す。
実施例2 本実施例では、TiNを母相に、TiO2を添加し、焼結し
たターゲットを使用して実施例1と同様の処理を行なっ
た。
実施例3 本実施例では、NbNを母相に、Nb2O5を添加し、焼結し
たターゲットを使用して実施例1と同様の処理を行なっ
た。
実施例4 本実施例では、HfNを母相に、HfO2を添加し、焼結し
たターゲットを使用して実施例1と同様の処理を行なっ
た。
比較例1 本比較例では、ZrO2を焼結したターゲットを使用して
実施例1と同様の処理を行なった。
比較例2 本比較例では、SiO2を焼結したターゲットを使用して
実施例1と同様の処理を行なった。
比較例3 本比較例では、Si3N4を焼結したターゲットを使用し
て実施例1と同様の処理を行なった。
第4図に加速試験によるC/Nの経時変化を示す。これ
より酸化物単独および窒化物単独を上地および下地保護
膜とした場合は透湿によりC/Nが劣化が起こるが、窒素
酸化物の場合はC/Nの劣化は起こらないことが分かる。
以上で説明した本発明の実施例は、(イ)保護膜の剥
離がなく、Si3N4と同等の密着性を有し(表1)、
(ロ)はSi3N4のような変形はなく(第1図)、(ハ)
酸化物および窒化物のように透湿による劣化がなく(第
4図)、また(ニ)ディスク特性は表2に示すようにZr
O2を保護膜としたものと全く違いはみられない。
実施例5 本実施例での製膜方法は、ターゲットに100%ZrO2
用い、100%窒素雰囲気中でスパッタを行ないZrONを基
板上にデポジットする方法であった。
基板は実施例1と同様のポリカーボネート樹脂(PC)
を用いた。ディスクの構造は実施例1と同様であった。
試験の結果は剥離試験を表3に、反りを第1図に、透
湿に対する保護効果を第3図に、ディスク特性を表2
に、それぞれ示す。なお、本実施例で得られた反りおよ
び透湿に対する保護効果は実施例1と同じであったの
で、結果は実施例1と同じ図に示す。
実施例6 本実施例ではターゲットに100%TiO2を用い実施例5
と同様に処理を行なった。
実施例7 本実施例ではターゲットに100%Nb2O5を用い実施例5
と同様に処理を行なった。
実施例8 本実施例ではターゲットに100%HfO2を用い実施例5
と同様に処理を行なった。
100%N2雰囲気に代えてAr+N2混合ガスを用いても同
様の結果が得られた。
(発明の効果) 以上説明したように窒素酸化物を上地/下地保護膜と
して設けた本発明の光磁気ディスク媒体は耐透湿性にす
ぐれ、反りが少ない。また、プラスチック基板使用にも
係わらずガラス基板使用の光磁気ディスクと同等以上の
性能をもつので、基板のプラスチック化を確実に前進さ
せるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は光磁気ディスクの反り量の経時変化を示すグラ
フ、 第2図は剥離試験説明図、 第3図は基板の反り量測定図、 第4図はC/Nの経時変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 巳代三 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−193150(JP,A) 特開 昭61−22458(JP,A)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光磁気記録層を基板で担持した光磁気ディ
    スク媒体に於いて、Zr,Ti,Nb,Ta,及びVからなる群の少
    なくとも1種の金属の窒素酸化物からなる膜を前記光磁
    気記録層と前記基板の間ならびに前記光磁気記録層の上
    に設けたことを特徴とする光磁気ディスク媒体。
  2. 【請求項2】光磁気記録層を基板で担持した光磁気ディ
    スク媒体の製造方法に於いて、Zr,Ti,Nb,Ta,及びVから
    なる群の少なくとも1種の金属の50〜99モル%の窒化物
    と残部が酸化物の窒素酸化物からなるターゲットを用い
    て真空中でスパッタを行い、前記少なくとも1種の金属
    の窒素酸化物からなる膜を前記光磁気記録層と前記基板
    の間ならびに前記光磁気記録層の上に設けることを特徴
    とする光磁気ディスク媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】上記ターゲットが窒化ジルコニウムの粉末
    と酸化ジルコニウムの粉末を混合して焼成してなるター
    ゲット、或いは、ジルコニウムの窒素酸化物化合物を焼
    成してなるターゲットである請求項2記載の光磁気ディ
    スク媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】上記ターゲットがZrNを母相にZrO2を添加
    し焼結したターゲット、TiNを母相にTiO2を添加し焼結
    したターゲット、NbNを母相にNb2O5を添加し焼結したタ
    ーゲット、或いは、HfNを母相にHfO2を添加し焼結した
    ターゲットである請求項2記載の光磁気ディスク媒体の
    製造方法。
  5. 【請求項5】光磁気記録層の基板で担持した光磁気ディ
    スク媒体の製造方法に於いて、TiN,ZrN,NbN,TaN,VNから
    選択される窒化物からなるターゲットを用いて酸素雰囲
    気中でスパッタして窒素酸化物からなる膜を前記光磁気
    記録層と前記基板の間ならびに前記光磁気記録層の上に
    設ける、又は、TiO,Ti2O3,Ti2O5,NbO,Nb2O5,TaO,TaO2,V
    2O5から選択される酸化物からなるターゲットを用いて
    窒素雰囲気中でスパッタして、窒素酸化物からなる膜を
    前記光磁気記録層と前記基板の間ならびに前記光磁気記
    録層の上に設けることを特徴とする光磁気ディスク媒体
    の製造方法。
  6. 【請求項6】ターゲットにZrO2を用い窒素雰囲気中でス
    パッタを行いZrON膜を形成するか、ターゲットにTiO2
    用い窒素雰囲気中でスパッタを行いTiON膜を形成する
    か、ターゲットにNb2O5を用い窒素雰囲気中でスパッタ
    を行いNbON膜を形成するか、ターゲットにHfO2を用い窒
    素雰囲気中でスパッタを行いHfON膜を形成する請求項5
    記載の光磁気ディスク媒体の製造方法。
  7. 【請求項7】上記窒素雰囲気が100%N2雰囲気である
    か、或いは、不活性ガスとN2の混合ガス雰囲気である請
    求項5,6記載の光磁気ディスク媒体の製造方法。
  8. 【請求項8】上記不活性ガスがArである請求項7記載の
    光磁気ディスク媒体の製造方法。
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