專利名稱：光盤記錄媒體及保護(hù)膜形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁光記錄媒體，更確切的說涉及一種磁場調(diào)制式可重寫磁光記錄媒體。本發(fā)明還涉及一種在一物體例如上述磁光記錄媒體上利用RF等離子體CVD形成象金剛石一樣硬的碳膜的膜形成方法。
迄今為止，對于磁光記錄媒體，光調(diào)制系統(tǒng)或磁場調(diào)制系統(tǒng)已經(jīng)作為記錄系統(tǒng)加以采用。如附圖一所示，對于磁場調(diào)制系統(tǒng)，一用于發(fā)射激光的物鏡49和一磁頭式調(diào)制頭48浮置于一磁-光盤50范圍內(nèi)。
按照磁場調(diào)制系統(tǒng)，通過磁頭式調(diào)制頭48提供的電流是變化的，與在激光光束連續(xù)的照射在該盤上的同時，用以改變磁場以便重寫與記錄信號的磁化方向無關(guān)的新的信號。
參照附圖2，磁-光盤50具有記錄層56，即絕緣膜52，磁性膜53，絕緣膜54和反射膜55，并按這一順序?qū)盈B于聚碳酸酯基片51上。在反射層55上再層疊一可光固化樹脂57，例如可UV固化的樹脂以防止記錄層56被腐蝕。
雖然磁場調(diào)制頭48和磁-光盤50彼此不接觸，但它們彼此接近，以致偶然受到外力作用時，磁場調(diào)制頭48和磁-光盤50之間產(chǎn)生形體接觸。偶爾也會有外部物質(zhì)侵入到磁場調(diào)制頭48和磁-光盤50之間。在這種情況下，可光固化的樹脂57將因磁場調(diào)制頭48與該盤接觸或外部物質(zhì)侵入而引起的沖擊直接傳到記錄面層56。
為此，本發(fā)明的目的是提供一種磁-光盤，可以防止例如因磁場調(diào)制頭48與盤接觸引起的對記錄層的沖擊。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種磁-光盤，利用象金剛石一樣硬的碳膜可防止記錄層脫落以便長期保護(hù)記錄層。
本發(fā)明的再一個目的是利用在物體表面形成象金鋼石一樣硬的薄碳膜可以防止表面層脫落，以便長期保護(hù)物體表面。


圖1是以按照常規(guī)磁場調(diào)制系統(tǒng)用于記錄的磁-光盤的透視圖。
圖2是圖1所示磁-光盤的模斷面圖。
圖3是表示本發(fā)明的磁-光盤的實(shí)施例的橫斷面圖。
圖4是表示本發(fā)明的磁-光盤的另一實(shí)施例的橫斷面圖。
圖5是表示本發(fā)明的磁-光盤的再一實(shí)施例的橫斷面圖。
圖6是表示本發(fā)明的磁-光盤的再一實(shí)施例的橫斷面圖。
圖7是表示本發(fā)明的形成一DLC膜的DLC膜形成裝置的正視圖。
圖8是表示本發(fā)明的再一磁-光盤的實(shí)施例。
參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的一磁-光盤各優(yōu)選實(shí)施例和在磁-光盤上形成象金剛石一樣硬的碳膜的方法。
首先解釋本發(fā)明的一實(shí)施例。如附圖3所示，這一實(shí)施例針對利用磁場調(diào)制可重寫的磁-光盤。在朝向磁場調(diào)制頭1的記錄層16的表面上形成象金剛石一樣硬的碳(DLC)保護(hù)膜17。在適于透過來自光頭由物鏡2聚焦的激光的聚碳酸酯基片上形成的記錄層16的磁化方向，利用在與激光入射側(cè)相反的一側(cè)浮動設(shè)置在盤10的記錄層16的表面上方的磁場調(diào)制頭1來轉(zhuǎn)換。
例如聚碳酸酯基片11厚度為0.8毫米。聚碳酸酯基片11的激光入射側(cè)表面涂以可作為一種可光固化的樹脂的可UV固化的樹脂層18，厚度為10到18微米。
例如，記錄層厚度為1950埃。記錄層構(gòu)成為一絕緣膜12，例如SiN膜，其厚度為500埃；一磁性膜13，由一種稀土金屬例如鋱(Tb)以及一種過渡金屬例如鐵(Fe)或鈷(Co)組成的無定形合金構(gòu)成，厚度為250埃；一絕緣膜14，例如SiN膜，其厚度為500埃和一反射膜，如鋁(Al)膜，其厚度為700埃，從聚碳酸酯一側(cè)看，上述膜層疊在一起。
在本磁-光盤10中，記錄層16利用濺射的方法在聚碳酸酯基片上按順序形成。
DLC保護(hù)膜17利用等離子體化學(xué)汽相淀積(等離子體CVD)而形成，其中，將一放電電壓施加到處于真空或減壓環(huán)境下的原料氣體上，用以引起用于產(chǎn)生原料氣體的等離子狀態(tài)的輝光放電，以便使電子處在激活狀態(tài)，在記錄層16的反射膜15的表面上引起例如為分解和鍵合的化學(xué)反應(yīng)，因此形成一薄膜。作為原料氣體，可使用各種碳?xì)浠衔?，例如苯、甲烷、丙烷、乙烯、苯乙烯或甲苯?br> 假如DLC保護(hù)膜17利用甲烷形成。聚碳酸酯基片和在其上形成的記錄層16被置于處理箱內(nèi)。然后按照預(yù)先設(shè)定的流量利用一進(jìn)氣管導(dǎo)入甲烷。將13.56兆赫的功率為1千瓦的高頻電壓加到RF電極上10分鐘，以形成100毫微米的DLC保護(hù)膜17。
DLC保護(hù)膜17是一種碳質(zhì)的薄膜，其具有金剛石結(jié)構(gòu)和高硬度及潤滑特性。這里，設(shè)定DLC保護(hù)膜17的厚度不小于5毫微米和不大于500毫微米。如果DLC保護(hù)膜17的厚度不小于5毫微米，形成的DLC膜會產(chǎn)生島狀而不能整體覆蓋反射膜15，因此逐漸腐蝕。如果DLC保護(hù)膜17的厚度超過500毫微米，DLC保護(hù)膜17過厚，導(dǎo)致膜容易脫落。
因此，DLC保護(hù)膜17可以抑制對記錄層16的沖擊，即使磁場調(diào)制頭1在外部沖擊作用下與磁-光盤10接觸，也能保護(hù)記錄層16。
參照附圖4解釋本發(fā)明的一種改進(jìn)形式。在這實(shí)施例中與前面的實(shí)施例相似的部件或元件，利用相同的標(biāo)號標(biāo)示。在本實(shí)施例的磁-光盤30中，DLC保護(hù)膜17利用一可UV固化的樹脂層31在記錄層16表面形成。
例如可UV固化的樹脂層31厚度例如為1微米并有抗腐蝕性，阻止腐蝕記錄層16。
DLC保護(hù)膜17具有高硬度和高潤滑特性，并且可以抑制對記錄層16上的沖擊。而且，因?yàn)樵O(shè)在DLC保護(hù)膜17和記錄層16之間的可UV固化的樹脂層31有抗腐蝕性，磁-光盤30可以防止由于與磁場調(diào)制頭1相接觸對記錄層16產(chǎn)生的沖擊和腐蝕。
參照圖5解釋本發(fā)明的第二種改進(jìn)形式。在本實(shí)施例中，與前面提到的實(shí)施例相似的部件或零件，利用相同的標(biāo)號標(biāo)示。在本實(shí)施例的磁-光盤35中，在記錄層16上形成可UV固化的樹脂層31，且在可UV固化的樹脂層31上形成一DLC保護(hù)膜32。
因此，磁-光盤35可以具有更高的強(qiáng)度、潤滑性和抗腐蝕性，以更有效地保護(hù)記錄層16，使其免受沖擊和腐蝕。
參照圖6解釋本發(fā)明的第三個改進(jìn)形式。在本實(shí)施例中，與前面提到的實(shí)施例相似的部件、零件，利用相同的標(biāo)號標(biāo)出。在本實(shí)施例的磁-光盤40中，具有不同硬度的DLC保護(hù)膜41、42層疊于記錄層16上。在與記錄層16的反射層15的接觸面處形成的DLC保護(hù)膜14，其硬度較低，比正朝向磁場調(diào)制頭的DLC保護(hù)膜42軟。同時DLC保護(hù)膜42是磁-光盤40正對磁場調(diào)制頭的表面。
通常，在鋁制(Al)反射膜15上形成DLC保護(hù)膜的情況下，DLC保護(hù)膜具有很強(qiáng)的剩余應(yīng)力并易于脫落。因此，在本發(fā)明的第四個實(shí)施人例中，具有不同硬度的DLC保護(hù)膜41、42層疊于記錄層16上，以防止出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。
如在附圖7中所示后面解釋的具有不同硬度的保護(hù)膜41、42，利用DLC膜形成裝置通過等離子體CVD形成。
當(dāng)然，DLC保護(hù)膜41、42具有良好的硬度和潤滑特性。因此，在本發(fā)明的第四個實(shí)施例中的磁-光盤40中，利用DLC保護(hù)膜42使得記錄層16很少可能從記錄層16上脫落，從而使記錄層16穩(wěn)定以保護(hù)該盤不受可能來自磁場調(diào)制頭1的沖擊。
在本實(shí)施例中，使用的兩種DLC膜具有不同的硬度，DLC保護(hù)膜41硬度低，DLC保護(hù)膜42硬度高。然而，可以采用逐漸增加硬度的單一的保護(hù)膜形成一用于防止脫落或保護(hù)記錄層16免受沖擊的保護(hù)膜。
參照圖8解釋說明第四個實(shí)施例。在本實(shí)施例的一磁-光盤45中，SiO2和氫化碳(hydrogenated carbon)的混合的網(wǎng)狀物組成的DLC膜46形成在記錄層16的表面上。SiO2與氫化碳的重量混合比為1∶1到1∶10。
由混合的網(wǎng)狀物膜46構(gòu)成的DLC保護(hù)膜。還有效地改善記錄層16中反射膜15的保護(hù)層的剩余應(yīng)力。
利用分解硅烷氣體、甲烷氣體和在氧氣環(huán)境下混合SiO2以及氫化碳形成網(wǎng)狀物膜46。
上述實(shí)施例中DLC保護(hù)膜，可利用該使用RF電源的等離子體CVD，即所謂的RF等離子體CVD來產(chǎn)生。
參照圖7解釋在下文稱為試樣的，其中已完成記錄層的磁-光盤上利用例如甲烷氣體作為一種原料氣體形成DLC保護(hù)膜。
多個試樣20放置于加工層21的陽極25一側(cè)，并且通過一氣體輸入導(dǎo)管22將甲烷氣體輸入加工層21。加工層21利用分子渦輪泵23抽真空。然后施加圖7中由RF表示的13.56兆赫高頻電壓，使碳離子化。形成的離子在負(fù)極24和正極25之間振動。因?yàn)殡娮雍碗x子質(zhì)量不同，離子朝著陽極25方向積聚產(chǎn)生自偏壓。利用一種電路技術(shù)施加的，通過一可變電源26可改變的自偏壓或DC偏壓，其變化用于使離子能量維持最佳以便產(chǎn)生DLC保護(hù)膜，即電壓不高于200電子伏特。
一般情況下，通過調(diào)節(jié)離子能量為10電子伏特或更高一些即可產(chǎn)生該薄膜。由于膜的形成和利用自濺射方式濺射同時進(jìn)行而不能使膜形成的上限電壓是200電子伏特，所以，用于形成膜的電壓范圍為10到200電子伏特。
膜形成能量與在加工層中的真空和RF功率密切相關(guān)。為了薄膜形成能量調(diào)節(jié)在從10到200電子伏特范圍，真空調(diào)節(jié)為1到90帕，同時RF功率調(diào)節(jié)為10到2000瓦和自偏壓值在-10到-500伏范圍變化。這種條件下可產(chǎn)生一DLC膜。
假如附圖6中所示兩層DLC膜利用附圖7中所示膜形成裝置形成。
通過如圖7所示施加500瓦的RF功率，利用-50伏的自偏壓電壓下形成的一個50電子伏特的能量，可以在磁-光盤上朝陽極25配置的記錄層上形成維氏硬度例如為800kg/cm2的DLC保護(hù)膜。
通過將在DLC保護(hù)膜上的RF功率調(diào)節(jié)為500瓦，利用在-200伏的自偏置電壓下形成的200電子伏持的能量，可以形成維氏硬度例如為1500kg/cm2的DLC保護(hù)膜。這樣便制成具有不同硬度的兩層DLC膜。
這樣就完成了圖6中所示一磁光盤的制造，其構(gòu)成為維氏硬度例如為800kg/cm2的一DLC保護(hù)膜41和一維氏硬度例如為1500kg/cm2的DLC保護(hù)膜42，層疊于記錄層16上。按一絕緣膜12、一磁性膜13、一絕緣膜14和一反射膜15順序?qū)盈B于聚碳酸酯基片1上構(gòu)成該記錄層16。
利用在記錄層16上層疊的軟DLC保護(hù)膜41和硬DLC保護(hù)膜42，可以防止所形成的膜脫落現(xiàn)象發(fā)生，因此按照上述的層疊保護(hù)膜，可以長時間地有效起作用，這樣提供的磁-光盤的記錄層可以長時間地受到保護(hù)。
上述膜形成裝置，可適用于不同的物體表面，而不局限于在記錄層16上具有的軟DLC保護(hù)膜41和硬DLC保護(hù)膜42的磁-光盤。例如，膜形成裝置可適用于磁盤、磁帶的讀出表面和記錄/重現(xiàn)磁鼓。
如果上述實(shí)施例在膜形成過程中RF功率例如從500瓦到1500瓦連續(xù)變化，如圖5所示在記錄層16上可形成朝向記錄層硬度也連續(xù)變化的DLC保護(hù)膜。
通過在記錄層16上形成不同硬度連續(xù)變化的DLC保護(hù)膜，可防止膜脫落現(xiàn)象。因此形成的薄膜作為保護(hù)膜，可以有效地長期起作用。這樣就保證磁-光盤的記錄層可以長期受到保護(hù)。
由于根據(jù)本發(fā)明的磁-光盤在置于記錄層上面的磁場調(diào)制頭側(cè)有象金剛石一樣硬的保護(hù)層，該記錄層可以受到保護(hù)，不受由于與磁場調(diào)制頭相接觸所引起的沖擊。
此外，根據(jù)本發(fā)明中所述的磁-光盤，因?yàn)樵谟涗泴由闲纬傻目晒夤袒瘶渲瑢又蠈盈B保護(hù)層，該保護(hù)層不僅可受保護(hù)不受磁場調(diào)制頭接觸產(chǎn)生的沖擊，而且可以防腐蝕。
此外，本發(fā)明中所述的磁-光盤，由于保護(hù)膜中用象金剛石一樣硬的碳的混合膜構(gòu)成，保護(hù)層可以受保護(hù)不受由于與磁場調(diào)制頭接觸引起的沖擊，同時可以防止記錄層脫落。
權(quán)利要求
1.一磁光記錄媒體，有一透明基片和一在透明基片一個表面之上的記錄層，其中激光從記錄裝置輸入到所說透明基片的一個表面，并且從所說透明基片的對側(cè)表面利用在磁場調(diào)制頭施加一調(diào)制磁場，由此，利用調(diào)制磁場將磁場信號記錄在所述記錄層上，其特征在于記錄媒體的上表面形成象金剛石一樣硬的碳膜，其比所述記錄層距所述磁場調(diào)制頭更接近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁光記錄媒體，其中所述象金剛石一樣硬的碳膜朝向所述上表面的硬度比朝向記錄層高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁光記錄媒體，其中所述象金剛石一樣硬的碳膜，由朝向所說上表面的第一膜和朝向所說記錄層的第二模構(gòu)成，所說第一膜的硬度比第二膜高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述磁光記錄媒體，其中在記錄層和象金剛石一樣硬的碳膜之間形成一可光固化樹脂層。
5.一種利用RF等離子體CVD法在一物體表面形成一象金剛石一樣硬的碳膜方法，包括步驟在所說物體表面形成第一硬度的第一層象金剛石一樣硬的碳膜；在所說第一層象金剛石一樣硬的碳膜上形成硬度高于第一硬度的第二硬度的第二層象金剛石一樣硬的碳膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其中調(diào)節(jié)射頻功率，以便在形成所述第一層象金剛石一樣硬的碳膜的步驟中和在形成所述第二層象金剛石一樣硬的碳膜的步驟中分別調(diào)節(jié)為較小和較大。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述的物體表面具有一透明基片和朝向所述透明基片的一個表面形成的記錄層，以及其中來自記錄裝置的激光入射到透明基片的所述一個表面上，同時由透明基片的另一個表面施加由磁場調(diào)制頭產(chǎn)生的調(diào)制磁場，由此，所述磁場調(diào)制頭產(chǎn)生的磁場被記錄。
全文摘要
一種磁-光盤,倘若外部物質(zhì)侵入磁場調(diào)制頭和磁-光盤之間,或者由于某種原因磁場調(diào)制頭與磁-光盤相接觸能夠防止損害記錄層,在設(shè)計(jì)用于透過激光的聚碳酸酯基片上形成的記錄層的磁化方向是利用磁場調(diào)制頭來轉(zhuǎn)換的。磁場調(diào)制頭浮置安裝方位與由在物鏡會聚的由光頭發(fā)出的激光的入射方位相反。在朝向磁場調(diào)制頭的記錄層表面上形成一由象金剛石一樣硬的(DLC)碳質(zhì)保護(hù)膜。
文檔編號G11B11/105GK1170196SQ9710544
公開日1998年1月14日 申請日期1997年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月10日
發(fā)明者藤田五郎, 外崎峰廣 申請人:索尼株式會社