JP2561646B2 - 磁気光学記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気光学記録媒体の製造方法

Info

Publication number
JP2561646B2
JP2561646B2 JP59098442A JP9844284A JP2561646B2 JP 2561646 B2 JP2561646 B2 JP 2561646B2 JP 59098442 A JP59098442 A JP 59098442A JP 9844284 A JP9844284 A JP 9844284A JP 2561646 B2 JP2561646 B2 JP 2561646B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
magneto
optical
medium
sputtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59098442A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS605443A (ja
Inventor
リチヤ−ド・ニ−ル・ガ−ドナ−
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27051665&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2561646(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of JPS605443A publication Critical patent/JPS605443A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2561646B2 publication Critical patent/JP2561646B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G11B11/10589—Details
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/72—Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851—Coating a support with a magnetic layer by sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
    • H01F10/13—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
    • H01F10/13—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F10/133—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earth metals
    • H01F10/135—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earth metals containing transition metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/26—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers
    • H01F10/265—Magnetic multilayers non exchange-coupled
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90—Magnetic feature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
    • Y10S428/9265—Special properties
    • Y10S428/928—Magnetic property
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12542—More than one such component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • Adornments (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は非晶質薄膜状磁性材料からなる磁気光学記録
媒体の製造方法に関する。特に、磁気異方性を有し、そ
れによって薄膜が膜自体の平面に対して垂直な安定な磁
化容易軸を有する、磁気組成物に関する。この組成物か
らなるものは光変調器として使うことができ、その場
合、光と薄膜との相互作用は入射スポットに存在する磁
区によって影響される。
発明の背景 磁気光学記録媒体はまた、いくつかのその他の名称、
即ち、熱磁気媒体、ビームによってアドレス可能なファ
イル、および光学磁気記憶としても知られている。これ
ら用語はどれも、放射エネルギーに応答してレーザー光
線のようなエネルギー源を記憶および呼びかけに使用す
ることを可能にする記憶媒体または記憶素子に適用され
る。そのような媒体は入射した偏光ビームの特性を変調
させ、変調はフォトダイオードのような電子装置によっ
て検出できる。
この変調は通常、偏光に対するファラデー（Farada
y）効果またはカー（Kerr）効果どちらかの現われであ
る。ファラデー効果は或る磁化媒体を通過する偏光の偏
光面の回転である。カー効果は、光ビームが或る磁化媒
体の表面において反射するときの、その光ビームの偏光
面の回転である。
磁気光学記録媒体は公知の磁気記録媒体よりもいくつ
かの利点を有する： １）媒体と記録ヘッドの間の間隔がより大きく、従って
接触や摩耗の危険性が減少する； ２）書込み手段としてパルスレーザービームを使うと、
極めて高密度のデーター記憶が可能である。
３）磁気光学記録層の最上部の干渉層によって、この媒
体は磁気媒体よりも塵による影響が少ない。
磁気光学記録においては、記録媒体上の局部（スポッ
トまたはビット）を、充分な強さを有する電磁的または
その他のエネルギー源に露出して記録媒体をその補償点
またはキューリー（Curie）点の温度以上に加熱し、同
時に媒体を磁場によってバイアスすることによつて、優
先する方向に向いた残留磁化を有する媒体中にデータが
書き込まれる。好ましいエネルギー源はレーザーであ
り、これは単色出力ビームを生じる。記録媒体の磁化を
逆転させるのに必要な磁場は、記録媒体がもたらされる
温度によって変動する。概して言えば、一定の材料につ
いては、温度が高いほどそれに応じて必要な保磁力は小
さくなる。
キューリー点および補償点書き込みどちらに関して
も、書き込みまたは記録操作は次の通りである。
１）媒体を当初、約同数の磁区（magnetic domain）が
反対向きの磁化を膜表面に垂直に有している、減磁状態
にある。普通の用法では、磁区は何れかのサイズの均一
に磁化した領域であるが、ここでは磁区は最小の安定な
磁化可能領域を称する。媒体は、総ての磁区を一方向に
磁化するために、膜表面に垂直な飽和のバイアス磁場に
さらされてもよい。別法として、媒体の選択区域を連続
光ビームと小さなバイアス磁場にさらすことによって、
その区域が磁化されてもよい。
２）膜の表面または平面に垂直に配向されているが、先
に適用された磁場とは反対向きの、小さなバイアス磁場
が薄膜媒体全体に亘って適用される。
３）当を得たこのバイアス磁場と共に、レーザービーム
のような放射エネルギー源からの光ビームが、膜上の選
択された局所またはビットに向けて導かれ、そこに補償
温度またはそれ以上の温度への膜の局所加熱が引き起こ
される。レーザービームが取り除かれると、ビットはバ
イアス磁場の存在下で冷却しその方向に転換（switch）
された磁化を有する。媒体を転換させる磁場は、事実
上、温度に依存する。照射されたビットに適用されたバ
イアス磁場は、レーザーの影響下で瞬間的にその補償温
度近くになったビットの磁化を選択的に転換させる。瞬
間的な温度上昇はビットの保磁力を減じる。
書込み操作においては、書込みレーザービーム（例え
ば約８〜12ミリワット）は対物レンズによって記録媒体
の表面上に希望する直径（例えば、1.0ミクロン）に集
束させられる。
記憶素子または記録されたビットは、低出力（例え
ば、１〜３ミリワット）の偏光ビーム（例えばレーザー
ビーム）を、媒体の磁気状態を変える程には加熱しない
ような充分短かい時間、ビット記憶部位を通過させるこ
とによって、非破壊的に呼びかけ、または読み取りをさ
れる。読み取りレーザービームは普通、プリズムによっ
て円形の横断面形状にされかつ偏光され、そしてレンズ
によって記録媒体上に若干小さな直径（例えば1.0ミク
ロン）の集束させられる。読み取りビームは、記録され
たスポットを通過したときに、偏光の何れかの変化また
は変化の欠如を検出するために、光学分析器を通って次
いでフォトダイオードのような検出器に送られる。
光の偏光方向の変化は材料のビットまたは部位におけ
る磁気光学的性質によって引き起こされる。このよう
に、カー効果、ファラデー効果、またはこれら二つの組
合わせが、偏光面における変化をもたらすために用いら
れる。透過または反射した光線の偏光面は固有回転角θ
だけ回転する。上方ビット磁化については、それはθ度
で回転し、そして下方磁化については‐θ度である。ビ
ットの磁化方向に応じて１または０の理論値で表わされ
るデジタル方式の記録データは、個々のビットを透過し
またはそれから反射される光の強さの変化を読み取るこ
とによって検出されるが、強さは回転した光の量および
回転角に応答する。
消去は媒体の担い部分の上から新しい情報を単に書き
込むことにより、または与えられた任意のビットを充分
な強さのレーザービームに露出しそして次にそのビット
を初めに適用した磁場の方向における磁場の存在下で冷
却することにより、達成できる。記憶媒体全体は最初の
飽和磁場の方向における大きなバイアス磁場を与えるこ
とにより消すことができ、これはレーザービームを必要
としない。一般に、記録過程では、外部のバイアス磁場
は磁気光学媒体の上または背後に配置した磁石によって
適用され、そして消去過程においては、磁石の方向を逆
にする。
消去可能な磁気光学媒体の信号対ノイズ比（SNR）お
よびキャリヤ対ノイズ比（CNR）はθ√Ｒ（但しＲは媒
体の反射性能（power reflectivity）に等しく、そして
θは回転角である）に比例する。30kHzの帯域の幅にお
いては45デシベルが、媒体に書込んだ後でその情報を直
接読み取ること（DRAW）ができるために許容できる最低
CNRであると一般に考えられている。ビットに信号を送
ってその応答を受信すること（これを「呼び掛け」と称
する）ができる速度およびデータを読み取ることができ
る信頼度は、薄膜の磁気光学的性質、たとえば、回転
角、の大きさおよびこの性質を検出するための呼び掛け
系の能力に依存する。回転角θの増加はCNRの増加をも
たらす。
これを検討するためには、ノイズフロア（noise floo
r）またはノイズレベルが、平均レベルにおいて測定さ
れる。
磁気光学材料を特性づける主要パラメーターは回転
角、保磁力（Hc）、キューリー温度および補償点温度で
ある。媒体は一般に単一元素または多成分系から成り、
後者では少なくとも１つの成分が非晶質金属の組成であ
る。これらの非晶質金属合金には、２成分または３成分
の組成が特に適している。好適な実例は希土類−遷移金
属（RE−TM）組成物で例えば次のものである：ガドリニ
ウム−コバルト（Gd−Co）、ガドリニウム−鉄（Gd−F
e）、テルビウム−鉄（Tb−Fe）、ジスプロシウム−鉄
（Dy-Fe）、Gd-Tb-Fe、Tb-Dy-Fe、Tb-Fe-Co、テルビウ
ム−鉄−クロウム（Tb-Fe-Cr）、Gd-Fe-Bi（ビスマ
ス）、Gd-Fe-Sn（錫）、Gd-Fe-Co、Gd-Co-Bi、およびGd
-Dy-Fe。
従来の技術 特開昭56−143547号公報には、前述において検討した
タイプの磁気光学媒体が開示されている。それはガドリ
ニウム−デルビニウム−鉄の0.24/0.18/1比率の合金の
薄膜から成り、この薄膜はカー効果を用いる場合は1000
オングストローム以上の厚さであり、そしてファラディ
効果を用いる場合は500〜800オングストロームの厚さで
ある。また、この公開公報の薄膜は、Gd:Tb:Fe膜の最上
部上に5400オングストロームの厚さのガラス（二酸化珪
素）膜を有している。
磁気光学非晶質薄膜は、公知の薄膜付着技法、たとえ
ば、スパッタリング（sputtering）、蒸発およびスプラ
ット（splat）冷却、によって製造することができる。
スプラット冷却においては、膜の成分である熱液体を冷
表面上に投じて、そこでそれが急冷されて急速に固化
し、非晶質バルク（bulk）膜を形成する。一般に、使用
する付着速度に係りなく、支持体温度は、非晶質磁性材
料を供するために結晶化の起こる温度未満でなければな
らない。
薄膜付着のための好ましい方法はスパッタリングであ
る。非晶質薄膜のための典型的な公知のスパッタリング
条件は次のようである:1×10-5トルより低い当初真空;3
×102〜２×10-2トルのスパッタリング圧力；スパッタ
リング源材料の表面を清浄にするための事前スパッタリ
ング;30°〜100℃の支持体温度；およびアルゴン分圧。
カソードスパッタリング方法においては、アルゴンガ
スイオンがスパッタリング室内の固体合金ターゲットカ
ソードを衝撃して加速アルゴンガスイオンの運動量をタ
ーゲットの表面付近の金属原子に伝達して金属原子を追
い出す。カソードは白熱すると云われ、そしてカソード
とアノード間のイオン化したガスの塊はプラズマであ
る。支持体はアノードに置かれ、そして合金原子はアノ
ードとカソード間の空間を去来して支持体上に付着また
は凝縮する。
従来の技術の問題点 しかし、上記のスパッタリング条件で製造されたもの
を含めて従来製造されていた磁気光学記録媒体はキャリ
ヤ対ノイズ比の低いものしか得られていなかった。
発明が解決しようとする技術的課題 本発明の目的は、少なくとも45デシベルのキャリヤ対
ノイズ比を有する磁気光学媒体であって、かつその媒体
とその媒体固有の属性を利用する光学系との間に非常に
優れた相互作用を有する磁気光学媒体を製造することを
可能にすることである。これはθを最大にするばかりで
なく、媒体の固有ノイズレベルの強さを減少させること
を伴う。
発明の概要 本発明は新規な、磁気光学記録媒体の製造方法を提供
する。すなわち、本発明は、ガドリニウム、テルビウム
およびジスプロシウムから成る群から選ばれた少なくと
も１つの希土類元素と、コバルト、鉄およびクロムから
成る群から選ばれた少なくとも１つの遷移金属との合金
からなる膜成分を、三極管スパッタリング装置を使用し
て約４×10-3トルよりも低い圧力下で、2000Åまでの厚
さを有する非晶質の磁気光学膜が付着するまで、支持体
上にスパッターし続けることからなる、薄膜の磁気光学
記録媒体の製造方法である。
製造された磁気光学記録媒体は消去可能な磁気光学記
録媒体であり、優れた性能特性（高いθおよびCNR、お
よび記録の長期安定性）を示す。この方法で付着された
磁気光学薄膜は磁化しうる非晶質膜であり、それは膜表
面に対して垂直な磁気異方性を有し、しかも小さな磁区
サイズを有する多数の磁区を有する。ここで使用する磁
区サイズは膜の平面において測定した磁区の最大サイズ
を意味する。この膜は、不対電子を有する元素を含有す
る材料組成物、代表的には、少なくとも１つの希土類元
素と少なくとも１つの遷移金属との合金、特に、ガドリ
ニウム、テルビウムおよびジスプロシウムから成る群か
ら選ばれた少なくとも１つの希土類元素と、コバルト、
鉄およびクロムから成る群から選ばれた少なくとも１つ
の遷移金属との合金、から成る。この磁化しうる非晶質
膜は少なくとも47デシベルの特徴的なキャリヤ対ノイズ
比を有する媒体の製造を可能にする。
この磁化しうる膜は非晶質であるけれども、それは異
なる相を有し、それら相は膜内の密度および／または組
成の局部変動として定義される。相互に隣接する異なる
相の存在は垂直の異方性を高めると信じられる。この性
質は或るビットをそれに隣接する膜のそれとは反対の方
向に磁化することを可能にする。
この磁気光学膜の固有の磁気光学的回転角、シータ
（θ）、はヘリウムネオンレーザーによって6328オング
ストロームの波長で測定した場合は少なくとも0.24度、
そしてレーザーダイオードによって約7800〜8500オング
ストロームで測定した場合は少なくとも0.4°である。
発明の詳細 膜を支持するために多くの支持体を使うことができ
る。それら支持体は寸法的に安定であり、記録および再
生中の半径方向の変位の変動（radial displacement va
riations）を最小にする何れの材料からもつくることが
できる。半導体、絶縁体、または金属を使うことができ
る。好適な支持体として、ガラス、スピネル、石英、サ
ファイア、酸化アルミニウム、アルミニウムおよび銅の
ような金属、およびポリメタクリル酸メチルおよびポリ
エステルのようなポリマーが挙げられる。支持体は典型
的には円板の形である。
この媒体は光学的干渉層間にそれが挟まれている多層構
造物として組み込むこともできる。その結果生じる、サ
ンドイッチ構造で観測される、偏光の有効磁気光学回転
（１〜10°の範囲）は比較的大きく、文献中に希土類遷
移金属（RE−TM）多層構造物について報告されているシ
ータの値より改良されたことを表わす。
上記の消去性の光学的記録媒体は小さいサイズの磁区
（通常、約100オングストローム）のせいで、既知媒体
よりも精密なビット（即ち、より小さい平均ビット荒
さ）を有する。ビットは最長サイズで典型的に１〜５ミ
クロンである。
Kaufman源またはデュオプラズマトロン（duoplasmatr
on）を使うことができるけれども、本発明の非晶質薄膜
を付着させるためには三極管（triode）スパッタリング
法が好ましい。通常の高圧カソードスパッタリング条件
下では、スパッターされた原子はガス分子との衝突によ
って運動エネルギーを失う。付着速度はスパッタリング
圧力および受取表面とカソード間の距離に逆比例する。
三極管スパッタリングは主要なアノードおよびカソード
に加えて、熱イオン（thermionic）のカソード（エミッ
ター）およびアノードを有し、これは直流グロー放電よ
りもさらに低い圧力においてプラズマが得られる利点が
ある（磁界またはマグネトロン中においてさえ）。極め
て低い真空においてアルゴンプラズマを維持する三極管
スパッタリング装置の能力は、４×10-3〜６×10-4トル
の範囲の真空下でのこれら薄膜の付着を可能にする。ス
パッターするカソードとアノード間の空間を横切って拡
散する金属原子はそれらがもっと低い真空において可能
であるよりもさらに高いエネルギーで支持体を打つこと
ができる、それはその空間には金属イオンの移動を妨害
する自由アルゴンイオンが少なく、より大きい平均自由
行程を与えるからである。
活動的な膜成分（金属合金）原子による統計的に高い
衝撃速度のせいで、三極管スパッタリングによれば支持
体上にもより多い核形成部位が存在する。これは他の場
合よりもさらに平滑な表面を有する磁気光学膜を製造さ
せると考えられる。転じて、これは、約5.0メガヘルツ
の変調された２ミリワットのピーク対ピークのレーザー
ビームが、約10m/秒の線速度で動く未書込媒体から反射
されるときに、膜表面がキャリヤレベルよりも少なくと
も50デシベル低いバックグラウンドノイズ（background
noise）レベルを生じるような、磁気光学記録媒体を製
造させる。本発明の媒体については、バックグラウンド
ノイズは上記条件下では、通常、キャリヤレベルよりも
少なくとも65デシベル低い。
本発明の媒体は消去性ではあるが、１回書込みまたは
非消去性媒体としても同じ用途に使うことができる。
これらの媒体の良い性能特性（高いθおよびCNR）は
媒体の物理的に同定できる特徴に寄与しうるものと思わ
れる。最も重要であると思われる二つの特徴は小さな磁
区の存在と記録媒体の光学的定数（高屈折率および低吸
光率）である。本発明のガドリニウム−テルビウム−鉄
合金膜については屈折率（ｎ）および吸光率（ｋ）がそ
れぞれ4.5および1.8であると測定された。磁区サイズは
最大サイズが好ましくは200オングストローム未満であ
る。従って、１マイクロメーターのビットは多数の磁区
を構成することができる。第１図は最大サイズが200オ
ングストロームまたはそれ以下である磁区の磁壁を示
す。
磁性材料における磁区形成は周知である。しかし、先
行技術の教示は、磁区サイズが本発明のように極端に小
さな範囲に低下すると磁区が不安定になるであろうとの
結論を導いていた。不安定な磁区から成るビットは、一
般に、記録後約２分間以内に、観察できる変化、たとえ
ば媒体上の位置、CNRおよびビットサイズにおける変
化、を受けるであろう。CNRの損失はビット端部の荒さ
の増加を意味することがある。記録されたデータの安全
性を長期間保つためには、安定なビットが要求される。
本発明のGd-Tb-Fe非晶質合金膜を上に被覆された５１
／４インチ（133mm）直径の円板媒体を、約250エールス
テッド（Oe）のバイアス磁界を使用して９ミリワットの
レーザー出力で一連のビットを記録することによって、
安定性について試験した。記録したビットを、記録直後
と約14日後に3.0ミリワットのレーザー出力で読取っ
た。２つの読みの間には、実験誤差の限界内でしか、CN
R、ビットサイズまたは読みの信号の振幅に変化はな
く、良好な、ビットおよび磁区の安定性を示していた。
本発明の媒体上に記録されたビットは数ケ月に亘って安
定であった。
ここにおける媒体の磁区しうる非晶質膜は不対電子を
有する元素を含有する。特に本発明に良く適している非
晶質合金組成はガドリニウム−テルビウム−鉄の三成分
合金である。組成範囲は好ましくは６〜15原子％ガドリ
ニウム、10〜20％テルビウムおよび65〜84％鉄である。
本発明の過程において製造された１つの組成物は約14％
Gd、17％Tbおよび69％Feであった。この媒体のキューリ
ー点温度は約120℃である。この組成物からつくった薄
膜は一般に50オングストロームよりも大きい厚さであ
り、そして安定な記憶素子をつくるのに充分な保磁力を
有する。最低でも、これは約500Oeであるべきである
が、しかし2000〜3000Oeの範囲が一般に使われる。
第２図は200Kev装置で作成したかかる三成分合金の電
子ビーム回折図であって、そこに示されるように、これ
ら材料は容易に結晶構造に当てはめられない広いかさ
（halo）を有する回折図を示す。回折図において、非晶
質特質は線が個々の線が重なるところまで広がっている
ことによって表わされている。同心線によって分割され
ている広がった環すなわち不明瞭な区域はスプリットリ
ング（split ring）として知られ、それは膜の非晶質特
質の中に若干の短い範囲の秩序が存在することを表わし
ている。
回折図の写真像からの情報は、回折図の中心からの距
離に対してプロットした回折強さのプロフィール転換し
て、より正確な非晶質特質の証拠を与えることができ
る。非晶質材料のプロフィールは明瞭なピークを欠く
（第３図は第２図の回折像からの回折強さのプロフィー
ルを示すが、このプロフィールは１個の幅広の曖昧なピ
ークを示しており、第２図の回折図が非晶質材料のもの
であることを意味している）；それに対して、結晶質材
料は全く明瞭な多数のピークを有して格子空間または格
子内の原子軌道間の空間を示す（結晶質材料は結晶構造
の各面で回折された光について個別に鋭いピークを形成
するので数個の鋭いピークを有するプロフィールを与え
る）。
前に説明したように、三極管スパッタリング法は本発
明の磁気光学膜の付着に好適である。この方法を実施に
移した実験において、スパッターのために使用したアル
ゴンは超純度のものであった（99.999％最低純度）。三
極管スパッター装置中へのアルゴンの流速は約1.3ミリ
トルの圧力下で約50標準立方センチメートル／分（scc/
分）であった（これは系中に約3ppmのガスの存在を伴な
う。）これは、系中に存在する及び系中にフラッシュさ
れた酸素の存在が、普通の直流または無線周波数のカソ
ードスパッタリングの場合よりも少なくとも20倍〜100
倍少ないことを表わしている。
三極スパッター装置は、金属合金が配置されるスパッ
タリングカソードターゲットを含有する真空室を含む。
合金はスパッターされて、アノード支持体保持器上に配
置された支持体上に蓄積する。アノードは室の壁に対し
て低い負のバイアス電圧に保たれる。カソードターゲッ
トは水冷され、そして支持体は外部の駆動手段によって
回転させることもできる。通常ターゲットとアノードの
間にシャッターを備えて支持体のスパッター清浄を可能
にする。磁気的に援助された三極管スパッタリングが好
ましい。そこでは磁界は熱イオンのカソード及びアノー
ドと直列に課せられ、電子をイオン化ガスのプラズマに
閉じ込め、そしてそれらを支持体に近づけないので、支
持体は電子衝撃による加熱を引き起こされることがな
い。スパッタリング室自体は不錆銅でつくられている。
非晶質薄膜の光学的性質は組成およびそれを製造また
は付着する方法の双方の関数である。希土類金属は容易
に酸化されることは周知であり、そしてこの酸化を抑制
することが、高純度の生成物を導くための本発明の方法
の重要な部分である。もしもアノードがプラズマに関し
て負の電位を与えられるならば、その結果得られる技法
はバイアススパッタリングと称される。このバイアスは
再スパッタリングによって主要膜から酸素のような不純
物を優先的に除去するものと信じられる。
清浄化を達成しそして透明誘電体膜のような絶縁体を
付着させるために無線周波数（RF）スパッタリング（直
流よりむしろ）を使うことができる。この技術では、RF
電極の手段によって無線周波数交流電圧がスパッタリン
グ室に印加される。
実施においては、スパッタリング室は典型的に、最初
はポンプによって或るバックグラウンド圧力（例えば4.
0×10-7トル）まで減圧され、その後でスパッターガス
（アルゴン）が導入される。代表的には、約60秒間、約
300ボルトのバイアス電圧において、事前スパッタリン
グすなわちスパッターエッチングによって支持体を清浄
する。予め定めたスパッタリング条件に達した後に、タ
ーゲットからの電子束に支持体をさらす。磁気光学膜の
付着速度は一般にガドリニウム／テルビウム／鉄三成分
合金の場合0.5〜4.0オングストローム／秒である。支持
体および平衡プラズマのおよその温度を測るためにアノ
ード支持体保持器の近くに薄膜熱電対を配置する。
三極管装置の真空度が高いほど米国特許第3,965,463
号に記載されている公知の磁気光学膜よりも高い密度お
よび高い屈折率の薄膜を生じると思われる。
従来、磁気光学膜の表面の性格は膜のバルクの性質と
異なることが観察されていた。この事は膜の表面とバル
クの未不動態化膜とについての保磁力の測定で特に証明
されていた。Hc（保磁力）が極端な場合には大きく変る
ことが判明していた。これらの変動は光学記憶系におい
ては特に重大である。それは読み取り光ビームとRE−TM
記憶材料との間の相互作用が膜の頭から150〜200オング
ストロームの間で起るからである。希土類の酸化が表面
における薄膜の特性変化の主要原因であると推測され
る。
不動態化は化学的に活性な金属表面を著しく低反応性
の状態に変更することである。RE−TM膜を代表的には30
0オングストロームよりも小さい厚さのSiOx（Ｘは２よ
りも大きい）から成る不動態化層で被覆することによっ
て、時間による特性変化はほとんど排除され、そしてそ
のような不動態化層のないRE−TM膜について得られたも
のよりも高い磁気光学回転が測定された。この事は希土
類金属−遷移金属からなる磁気光学的記憶材料の安定性
における著しい増加を意味している。不動態化層用に有
用なその他の材料は次のものである：二酸化チタニウ
ム、SiO2、酸化セリウム、酸化アルミニウム、および窒
化アルミニウム。
SiOxガラスの被覆によって不動態化したGd-Tb-Fe合金
膜を有する本発明の媒体中の元素の深度断面図をAuger
電子分光法（AER）および二次イオン質量分光法（SIM
S）によってつくった。その結果はGd-Tb-Fe膜において
１原子％未満の酸素量を示した。電子分光法による化学
分析（ESCA）は、Gd-Tb-Fe膜の上に付着させたSiOx膜は
1.2−1.6のｘすなわち55〜62原子％の酸素含量を有する
ことを示した。深度断面図分析はGd-Tb-Fe膜内の酸素量
がSiOx中の含量よりも約200倍小さいこと、すなわち約
0.3原子％の含有量であること示した。
本発明は、下記の実施例を検討することによって、さ
らに明瞭になるであろう。実施例は単なる例証である。
なお、実施例１は参考例であって、反射層、表面保護層
の存在の効果を示す。
実施例Ｉ 明記した厚さの磁気光学膜を反射板上に付着させた。
この２層系を次にSiOx誘電体の第三層によって保護被覆
した。反射板の選択は一般に問題になっている波長にお
けるその反射能の効率に関連する。磁気光学膜の厚さは
問題の光の波長において観察されるその光学的性質によ
って決まる。磁気光学材料はファラデー効果およびカー
効果の双方による回転の増加を得るために半透過性でな
ければならない。銅被覆（反射層）および不被覆の平ら
なガラススライド上に、Gd（11原子％）Tb（11原子％）
残りがFeである（蛍光Ｘ線によって決定した）膜を付着
させた。回転角θを、ヘリウムネオン（HeNe）レーザー
（波長6328オングストローム）およびレーザーダイオー
ド（L.D.波長8300オングストローム）の双方によって測
定した。その結果は次の第１表中に示される。
磁気光学的膜および次酸化珪素膜の厚さはダブルビー
ム干渉計によって測定した。これらの結果は磁気光学膜
および干渉膜の双方の厚さに対する回転角の依存性を示
している。また、それらは反射板の上に付着させた磁気
光学膜を使うことが有利であることを明白に示してい
る。
米国特許第3,651,281号第３図および６欄および７欄
中に説明されているような、磁気光学媒体中に記憶され
たデータを読み取るための種々の装置および方法が利用
できそして知られている。若干変更した同種の装置が磁
気光学媒体の試験のために使うことができる。基本的試
験装置はビームを発するレーザーダイオードを含み、ビ
ームは種々の誘電体ミラー、平面鏡、偏光子、レンズお
よびプリズムの手段によって磁気光学媒体に導かれ、そ
してそこから、回転した光ビームの強さを電気信号に変
換する１組の検波器に導かれる。レーザーダイオードは
非収束ビームを約8300オングストロームの波長で発生
し、このビームは偏光され、変調され、集められそして
レンズによって平行化（collimate）されそしてプリズ
ムによって円形にされる。この円形ビームは鏡によって
集束ヘッドを通して媒体に導かれる。カー回転とファラ
デー回転の組合わせによって、光の偏光面は角度シータ
を回転される。反射によって、総ての回転光および一部
の非回転光は偏光ビームスプリッターを通ってフォトダ
イオード検波器に向って読取り行路上へ導かれる。媒体
への読取りビームの集光は画像形成用光学手段（例え
ば、TAOHS型0.6NAレンズヘッド、Olympus Co.より）に
よって行なうことができる。
バイアス磁石は、媒体の近くの、ビームが媒体に衝突
する所に、配置される。記録に使用されるバイアス磁場
はキャリヤ対ノイズ比に影響することがある。しかし、
バイアス磁場が約300エルステッドよりも大きい限り、C
NRはバイアス磁場の強さに比較的依存しない。
三極管スパッター法は最終の磁気光学膜のいつくかの
パラメーターを調節するように使うことができる。第４
および５図の、磁気および光学ヒステリシスカーブは、
三極管スパッタリングによって３種の異なる条件下で形
成した３種のガドリニウム−テルビウム−鉄合金膜の特
性を表わす。膜は総て同一組成（13.5％ガドリニウム、
16％テルビウムおよび70％鉄）であり、そしてそれらは
総て約2,000オングストロームの厚さであった。膜DC1は
130℃において;DC2は200℃において；そしてDC11は270
℃においてスパッターされたものである。望まれるのは
試料DC11のより角形のヒステリシスループである。
追加して行った一連の実験は、希土類の濃度を減少さ
せると、磁気光学膜における縦方向成分を形成する傾向
が増加することを示した。縦方向成分とは、媒体の平面
に平行な成分、すなわち、媒体の厚さ方向に垂直な成
分、を意味する。スパッタプロセスでターゲットの囲り
に適用される磁場もまた、縦方向に配向された媒体を形
成させる。他方、付着速度が増加することにより、三成
分合金の縦方向成分が若干程度抑制される。
相互に隣接する磁区の存在のために必要である異なる
非晶質相は、付着速度、温度、および膜厚に依存するも
のと思われる。
また、アノードまたは支持体のバイアスは三極管スパ
ッタリング法における有効な調整手段であることが判明
した。一連の実験において、０ボルトから623ボルトま
で変化させた支持体バイアス以外の総ての条件を同一に
保つと、磁気ヒステリシスカーブの直線性はアノードバ
イアスを増加と共に実質的に増加することが判明した。
磁化しうる非晶質膜が反射板上に付着される場合に
は、カー効果にファラデー効果が付加されるために磁気
光学回転が増加することが知られている。ファラデー効
果は、磁気光学層を通って光が後および前に通過すると
きに、光の偏光面を回転させるのに対し、カー効果はそ
れを層の表面において回転させる。従って、磁化しうる
非晶質膜を反射支持体上に付着させることが有利であ
る。典型的な反射層は銅、アルミニウムまたは金であ
る。
これら媒体は干渉の向上によって改良されてもよい。
磁気光学媒体から反射した読み取りビームは正規の成分
Ixと磁気光学的に誘導された成分Iyを有する。光回転効
果Iyの大きさは媒体の固有特性と、回転した放射線を媒
体から或る外部の検出手段に伝える能力との両方によっ
て決まる。後者の特徴は光学干渉層によって影響され
る。光学的効果に加えて、ガラスのような透明誘電体の
上被層は非晶質金属合金に対する酸化の影響を減じるこ
とができる。また、そのような上被層は、読取りビーム
の透過に際して塵および不純物の影響も減じる。これら
の媒体は一般に干渉を向上させた媒体として知られてい
る。磁性薄層の記録感度はそれを覆う誘電性干渉層の厚
さに応答して変動し、そして磁気光学非晶質合金の組成
および入射光の波長によっても変動する。
最上部の誘電性の反射防止被覆はいくらかの利点を生
じる；しかし、変換効率のそれ以上の増加は、不透明反
射板上に配置した透明誘電性フイルム上に磁気光学膜が
付着されている三層膜によってもたらすことができる。
この中間の誘電体層は理想的にはλ/4（但しλは読み取
りビーム光の波長である）の或る整数倍の厚さを有す
る。この条件が満たされる場合は、磁気光学薄膜から前
方および後方両方に放出される磁気光学的に誘導された
光の回転成分（Iy）は、存在する光線が位相の一致で加
成されることによって最大になる。透明な反射防止誘電
体膜の上被層も、中間層と共に使用することができる。
この場合は、この構造は四層構造として知られている。
実施例II 30センチメートルの直径を有し重合体を下塗りした磨
きアルミニウム板を用意した。この円板は予め清浄にし
ておいた磨きアルミニウム円板にポリマー（例えばスチ
レン−ブタジエンポリマー）を塗布してつくった。ポリ
マーの溶液（例えば約140℃よりも高い沸点の溶剤中の
約４％固体）を円板に（それが回転する間に）適用し
た。溶剤を蒸発させると薄いポリマー下塗り層が後に残
った。下塗り層の役割は記録のために極めて平滑な表面
を与えることである。ポリマーはアルミニウムの表面を
ぬらしかつ接着すべきものである。
下塗りした円板はアルゴン、水蒸気および空気の雰囲
気内でクロムターゲットを使用するマグネトロンスパッ
タリングによって酸化クロムの下塗り層（支持体への反
射層の接着を促進するため）で被覆された。酸化クロム
スパッタリングは約１〜２分間、約500ミリアンペアの
ターゲット電流および約２×10-5トルのバックグラウン
ド操作圧力において継続し、それによって核形成し、約
40オングストローム厚さの接着促進層を得る。その他の
好適な下塗り材料はチタニウム、タンタルおよびアルミ
ニウムの酸化物である。
この上に、約1000オングストローム厚さの銅反射層を
約２×10-6トルのバックグラウンド圧力において真空の
抵抗蒸発によって適用した。このように調製した支持体
をアルゴン存在下で約300ボルトのバイアス電圧におい
て約60秒のスパッタエッチングによって清浄した。次酸
化珪素（SiOx）の中間ガラス層を一酸化珪素スモーク源
（カリホルニア州、ロングビーチのRD Wathis Company
から得られる）からスパッタリングによって約250オン
グストロームの厚さに付着させた。
それから、三極管スパッタリング法を、用意した支持
体にガドリニウム、テルビウム、鉄合金を被覆するため
に使った。高純度アルゴンガスを三極管スパッタリング
装置中に漏入して約1.2×10-3トルのバックグラウンド
圧力をつくり、そして約300ボルトの支持体バイアスお
よび約300ボルトのターゲットバイアスの下で三成分合
金膜の付着を実施した。付着速度は毎秒2.5〜３オング
ストロームの範囲であり、そして最終膜厚は約285オン
グストロームであった。約9.0×10-7トルよりも低い真
空において、約1360オングストローム厚さのガラス被覆
をSiOxスモーク源から付着させた。
この磁気光学膜をつくるために使用した合金ターゲッ
トは所望成分のモザイクであった。付着膜の最終組成は
エネルギー分散性螢光Ｘ線スペクトルによって測定し
た。生じた試料番号34−195の組成は6.5原子％ガドリニ
ウム、10.0％テルビウムおよび83.5％鉄であると測定さ
れた。
第２表は試料34−195の種々の磁気光学的性質を示
し、そしてそれらを公知の磁気光学媒体の或る刊行され
た値と比較している。試料34−195に対する総てのデー
タは115mm半径で円板上で記録しそして読み取った。
試料のPuB.1−４はImamura、Nobutake、“The Develo
pment of Magneto−Optical Disc Memory With Semi−c
onductor Lasers"（KDD Research and Development Lab
oratory、東京、日本）から採り、そして試料Pub−５に
対するデータはBell、Alan E.、“Optical Data Sto
rage"Laser Focus（1983年１月）から採った。試料Pub.
1−４の媒体は次のような順序の層：ガラス基板、銅
層、TbDyFeそしてSiO2を有する。
第１図は 試料34−195の媒体の200,000倍における透
過顕微鏡写真のモデル図である。極めて小さい磁区サイ
ズがこの写真のモデル図によって示唆される。ハッシュ
マーク（hash mark）Ａ間の空所は200オングストローム
の距離を示し、そして磁区を表わすと信じられる小さい
確認できるスポットは最大サイズでも距離Ａよりは小さ
いと思われる。
第２および３図はそれぞれ試料34−195の媒体に対す
る電子ビーム回折像のモデル図およびプロフィールであ
ってその非晶質特質を示す。
６ミリワットの最低書込みレーザー出力におけるキャ
リヤ対ノイズ比を除き、本発明の試料のキャリヤ対ノイ
ズ比は刊行物に記載の媒体（Pub.1〜５）のキャリヤ対
ノイズ比よりも著しく大きい。上に記載した技法および
材料を使用して少なくとも60のCNRを得ることができる
と思われる。
実施例III およそ7742mm2の面積を有する鉄のターゲット上にテ
ルビウム薄片（chips）を置いてスパッタリングターゲ
ットをつくった。薄片は寸法が約10mm×25mmであり、そ
して使用した面積比は25.8％Tb対74.2％Feであった。
直径5 1/4インチ（133mm）のポリメタクリル酸メチル
（PMMA）円板を支持体として使った。円板は溝を刻みそ
して紫外線で硬化させた100％固形分の感光性重合体で
つくった下塗層を有していた。支持体１個と４枚のスラ
イド（２枚PMMAと２枚のガラス）をスパッタリング室に
装入し、円板は回転する定盤上に据付けた。
ポンプを駆動して圧力を約5.6×10-7ミリバールに下
げた後、一酸化珪素粒体で充たされたバッフル（baffl
e）源からの抵抗性加熱によってSiOxを蒸発させた。そ
れは支持体上に約5.5Å／秒の平均速度で約400Åの厚さ
に付着した。SiOx蒸発中の圧力は約6.2×10-7ミリバー
ルであり、そして蒸発後それは約7.3×10-7ミリバール
になった。
次の段階は付着したばかりのSiOxを無線周波数でスパ
ッタエッチングすることであった。これはアルゴン中で
80Vを使用して30秒間行なった。
三極管スパッタリング装置をTb−Feスパッタリングの
ために準備した。三極管エミッターを温める間にアルゴ
ン流を28.6SCCm（標準立方センチメートル／秒）に整え
た。三極管は1.3×10-3ミリバールのアルゴン圧力で安
定であった。直流（d.c.）バイアス出力供給をオン（o
n）に変え、そして300Vの一定電圧および0.69アンペア
の電流で温めた。これらの操作中は、ターゲットを閉じ
て早期付着を防いだ。三極管をこの温めた状態で約30秒
操作した。無線周波数の支持体バイアスをオンに変え、
そして30秒間80Vに調節した。
この時点でTb−Feターゲットを覆っているシャッター
を開き、そして無線周波数の支持体バイアスを200Vに合
わせた。三極管プラズマ供給を５アンペアおよび49V
で；ターゲットバイアスは0.69アンペアの定電流で、30
0V d.c.で、操作した。スパッタリング中のスパッタリ
ング室圧力は1.3×10-3ミリバールであった。平均付着
速度は1.5−2.0Å／秒であり、そしてTb−Fe膜の厚さが
約275Åになったときに、Tb-Feの付着を停止させた。こ
の停止（ガス流を止めた）後の室圧は5.2×10-7ミリバ
ールであった。
次に、SiOxを、このTb-Fe層の上から、前記のように
して蒸発によって、4.6×10-7ミリバールの圧力で、約2
90Åの厚さに被覆した。30分の冷却時間後、系を乾燥窒
素で換気し、開きそして試料を取り出した。
円板および２枚のスライド（１枚はプラスチック、１
枚はガラス）を回転する支持体ホルダーに取付けそして
今一つの真空室に入れた。7.4×10-7トルのバックグラ
ウンド圧力までポンプで吸引した後に、第二のSiOx層の
上からCrOx下塗りを付着させた。0.5sccmの流れの酸素
および56sccmのアルゴンを真空室に入れた。絞り弁で閉
じたアルゴンと酸素の圧力は3.3×10-3であった。磁気
援助ダイオードスパッタリングによるクロムターゲット
からCrOxの付着は４秒間続け、そして約100Å厚さの下
塗り膜を与えた。
次に銅層をモリブデンボード中の銅の抵抗加熱によっ
て付着させた。バッググラウンド圧力は８×10-7トルで
あった。銅は蒸発させ、そしてCrOx下塗りの上に平均速
度40Å／秒で膜厚約1000Åまで付着させた。銅付着後の
バッググラウンド圧力は10-6トルであった。
最終SiOx層を銅層の上にシリカ粒の電子ビームによる
蒸発によって付着させた。バッググラウンド圧力は８×
10-7トルであった。SiOxを電子銃によって8KVで蒸発さ
せ、そして約15Å／秒の速度で約1200Åの全厚まで付着
させた。
円板およびスライドを真空室から取り出し、そして分
析したところ、磁気光学層の組成は約25原子％Tbおよび
75％Feであることが示された。円板については下記のデ
ータが測定された： 正反射、820nm波長において（スペク トロラジオメーターを使用して） 20.4％ Hc、室温において 2900Oe 動的試験 CNR、書込みレーザー出力９ミリ ワットにおいて 52 バッググラウンドノイズのレベル キャリアレベルより70dB低い 実施例IV 実施例IIIで使用したスパッタリングターゲットを変
更して、それぞれがおよそ50mm2の面積を有する８個の
コバルト薄片を、上記Tb薄片の間の鉄ターゲットの上に
置いた。面積比は25.8％Tb、67.2％Feおよび７％Coであ
った。工程は下記の点を除いて実施例IIIと同様に行っ
た： 第一のSiOxを付着においてはスパッタリング装置は2.
6×10-6ミリバールにポンプで減圧し、そしてSiOx膜を
約5.4Å／秒で約800Åの厚さで付着させた。蒸発中の圧
力は約2.2×10-6ミリバールであり、そして蒸発後は2.4
×10-6ミリバールであった。
Tb−Fe−Co層のスパッタリングにおいては:d.c.ター
ゲットバイアスは一定電流0.63アンペアまで温ため、三
極管プラズマ供給は47Vで行なった；ターゲットバイア
スは0.63アンペアであった；そして室圧力はTb−Fe−Co
膜の付着の停止後に2.1×10-6ミリバールであった。
第二のSiOx被覆段階は2.0×10-6ミリバールの圧力下
で、5.1Å／秒で、SiOxを付着させた。
真空室はCrOx付着の前に、９×10-7トルのバックグラ
ウンド圧力までポンプで減圧した。
銅被覆段階に関しては、バッググラウンド圧力は９×
10-7トルであり、そして付着後の室圧力は1.24×10-6ト
ルであった。
最終SiOx層の付着のためのバッググラウンド圧力は９
×10-7トルであった。
分析すると磁気光学層は次の組成を有していた:23％T
b1、66％Feおよび11％のCo0 円板について次のデータが測定された： 820nm波長における正反射 14.1％ 室温におけるHc 2600Oe 動的試験 12ミリワット出力の書込みレーザー でのCNR 約53 バックグラウンドノイズのレベルキャリアレベルより 67.4dB低い。
本発明を例証するために、いくつかの代表的実施態様
およびそれらの詳細を示したが、特許請求の範囲に示さ
れた思想または範囲から逸脱することなく本発明につい
て種々の変化および変更をなしうることは、この分野の
技術に熟練した人々には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の非晶質金属合金薄膜からなる磁気光学
媒体の200,000倍における透過電子顕微鏡写真のモデル
図である。 第２図は本発明の非晶質金属合金薄膜からなる磁気光学
媒体の電子ビーム回折像のモデル図である。 第３図は第２図の本発明の磁気光学媒体の回折像のプロ
フィールである。 第４図は本発明の一連の磁気光学膜についての磁気ヒス
テリシスループである。 第５図は本発明の一連の磁気光学膜についての光学的ヒ
ステリシスループである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガドリニウム、テルビウムおよびジスプロ
    シウムから成る群から選ばれた少なくとも１つの希土類
    元素と、コバルト、鉄およびクロムから成る群から選ば
    れた少なくとも１つの遷移金属との合金からなる膜成分
    を、三極管スパッタリング装置を使用して約４×10-3ト
    ルよりも低い圧力下で、2000Åまでの厚さを有する非晶
    質の磁気光学膜が付着するまで、支持体上にスパッター
    し続けることからなる、薄膜の磁気光学記録媒体の製造
    方法。
JP59098442A 1983-05-17 1984-05-16 磁気光学記録媒体の製造方法 Expired - Lifetime JP2561646B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US49517583A 1983-05-17 1983-05-17
US06/599,669 US4615944A (en) 1983-05-17 1984-04-12 Amorphous magneto optical recording medium
US599669 1984-04-12
US495175 1995-06-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS605443A JPS605443A (ja) 1985-01-12
JP2561646B2 true JP2561646B2 (ja) 1996-12-11

Family

ID=27051665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59098442A Expired - Lifetime JP2561646B2 (ja) 1983-05-17 1984-05-16 磁気光学記録媒体の製造方法

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4615944A (ja)
EP (2) EP0125881B1 (ja)
JP (1) JP2561646B2 (ja)
KR (1) KR930001616B1 (ja)
AT (3) ATE46589T1 (ja)
AU (3) AU566931B2 (ja)
BR (1) BR8402316A (ja)
CA (1) CA1217859A (ja)
DE (3) DE3486173T2 (ja)
GE (1) GEP19960628B (ja)
HK (1) HK32690A (ja)
IE (1) IE55853B1 (ja)
MX (1) MX157152A (ja)
SG (1) SG21190G (ja)
SU (1) SU1503688A3 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0673197B2 (ja) * 1985-02-25 1994-09-14 株式会社東芝 光磁気記録媒体とその製造方法
US4751142A (en) * 1985-09-18 1988-06-14 Kyocera Corporation Magneto-optical recording element
GB2184618A (en) * 1985-12-11 1987-06-24 Canon Kk Magneto-optical memory medium
US4810306A (en) * 1986-02-26 1989-03-07 The Stero Company Low energy, low water consumption warewasher and method
EP0263380A3 (de) * 1986-10-08 1990-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
US4822675A (en) * 1987-01-14 1989-04-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Stable magneto optic recording medium
US4950556A (en) * 1987-10-26 1990-08-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Magneto-optic recording medium
JP2673807B2 (ja) * 1987-10-30 1997-11-05 パイオニア株式会社 光磁気記録媒体の製造方法
EP0316803A3 (en) * 1987-11-16 1991-07-24 Fuji Electric Co., Ltd. Magneto-optical recording medium
US4888758A (en) * 1987-11-23 1989-12-19 Scruggs David M Data storage using amorphous metallic storage medium
US5098541A (en) * 1988-02-01 1992-03-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making magneto optic recording medium with silicon carbide dielectric
US5158834A (en) * 1988-02-01 1992-10-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Magneto optic recording medium with silicon carbide dielectric
US4917970A (en) * 1988-02-01 1990-04-17 Minnesota Mining & Manufacturing Company Magneto optic recording medium with silicon carbide dielectric
US4977540A (en) * 1988-06-22 1990-12-11 The Regents Of The University Of California Spin glass type associative processor system
US5109377A (en) * 1988-08-22 1992-04-28 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magneto-optical recording medium and method of producing the same
WO1990005367A1 (en) * 1988-11-08 1990-05-17 Tdk Corporation Magnetic powder, its production method, magnetic recording medium and magnetic recording method
JP2660569B2 (ja) * 1989-02-10 1997-10-08 三菱電機株式会社 光磁気記録媒体
US4877690A (en) * 1989-03-01 1989-10-31 Eastman Kodak Company Magnetooptical recording element
CA2017226A1 (en) * 1989-05-23 1990-11-23 Kiyotaka Shindo Information recording media
JPH0831218B2 (ja) * 1989-07-06 1996-03-27 松下電器産業株式会社 光磁気記録媒体
JPH03173958A (ja) * 1989-12-01 1991-07-29 Pioneer Electron Corp 光磁気ディスク
DE4029874A1 (de) * 1990-09-21 1992-03-26 Basf Ag Magnetooptische datenplatte mit pt-haltiger leseschicht
JP3122151B2 (ja) * 1991-02-28 2001-01-09 ソニー株式会社 光磁気記録媒体
CA2063002A1 (en) * 1991-04-01 1992-10-02 Edward J. Woo Optical disk with vibration dampening
US6275349B1 (en) * 1998-12-02 2001-08-14 Storage Technology Corporation Integrated optical tracking system for magnetic media
WO2010041416A1 (ja) * 2008-10-08 2010-04-15 株式会社アルバック 蒸発材料及び蒸発材料の製造方法
US9963777B2 (en) 2012-10-08 2018-05-08 Analog Devices, Inc. Methods of forming a thin film resistor

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427154A (en) * 1964-09-11 1969-02-11 Ibm Amorphous alloys and process therefor
US3472575A (en) * 1966-11-04 1969-10-14 Ampex Magnetic storage medium for enhancing magneto-optic readout
FR1541239A (fr) * 1966-11-10 Ibm Mémoire adressable par faisceau
US3530441A (en) * 1969-01-15 1970-09-22 Energy Conversion Devices Inc Method and apparatus for storing and retrieving information
US3651281A (en) * 1969-06-06 1972-03-21 Carl H Becker Laser recording system using photomagnetically magnetizable storage medium
US3650601A (en) * 1970-11-19 1972-03-21 Du Pont Magneto-optic device having alternate layer film structure
US3696352A (en) * 1970-11-25 1972-10-03 Robatron Veb K Magneto-optical readout beam shifted as a function of information
NL160659C (nl) * 1972-01-08 1979-11-15 Philips Nv Magneto-optische inrichting.
US3949387A (en) * 1972-08-29 1976-04-06 International Business Machines Corporation Beam addressable film using amorphous magnetic material
US3965463A (en) * 1972-08-29 1976-06-22 International Business Machines Corporation Apparatus using amorphous magnetic compositions
US4042341A (en) * 1973-10-15 1977-08-16 General Electric Company Magnetic films of transition metal-rare earth alloys
US4293621A (en) * 1978-10-12 1981-10-06 Nippon Hoso Kyokai Recording medium
NL7900921A (nl) * 1979-02-06 1980-08-08 Philips Nv Thermomagnetische informatiedrager en optische geheu- geninrichting voorzien van een dergelijke informatie- drager.
JPS6032331B2 (ja) * 1980-03-12 1985-07-27 ケイディディ株式会社 磁気光学記録媒体
US4367257A (en) * 1980-04-16 1983-01-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Thin magnetic recording medium
JPS58175809A (ja) * 1982-04-07 1983-10-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光磁気記録媒体
DE3317101A1 (de) * 1982-05-10 1983-11-10 Canon K.K., Tokyo Magnetooptischer aufzeichnungstraeger
JPS5961011A (ja) * 1982-09-30 1984-04-07 Ricoh Co Ltd 光磁気記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
DE3486172D1 (de) 1993-08-05
DE3486173D1 (de) 1993-08-05
AU7866387A (en) 1988-01-07
IE841208L (en) 1984-11-17
KR930001616B1 (ko) 1993-03-06
GEP19960628B (en) 1996-12-16
EP0125881A2 (en) 1984-11-21
EP0125881A3 (en) 1986-09-03
AU590122B2 (en) 1989-10-26
SG21190G (en) 1990-07-06
US4615944A (en) 1986-10-07
AU2807684A (en) 1984-11-22
JPS605443A (ja) 1985-01-12
EP0307554B1 (en) 1993-06-30
AU586763B2 (en) 1989-07-20
MX157152A (es) 1988-10-28
EP0307554A1 (en) 1989-03-22
KR850000105A (ko) 1985-02-25
DE3486172T2 (de) 1993-11-25
ATE46589T1 (de) 1989-10-15
DE3486173T2 (de) 1993-11-25
HK32690A (en) 1990-05-04
AU566931B2 (en) 1987-11-05
AU7867587A (en) 1987-12-24
ATE91191T1 (de) 1993-07-15
IE55853B1 (en) 1991-01-30
DE3479840D1 (en) 1989-10-26
BR8402316A (pt) 1985-04-02
CA1217859A (en) 1987-02-10
EP0125881B1 (en) 1989-09-20
SU1503688A3 (ru) 1989-08-23
ATE91195T1 (de) 1993-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2561646B2 (ja) 磁気光学記録媒体の製造方法
CA1213670A (en) Multi-layer amorphous optical recording medium
US4753853A (en) Double-layered magnetooptical recording medium
JPH09320134A (ja) 光磁気記録媒体
US4664977A (en) Opto-magnetic recording medium
US4833043A (en) Amorphous magneto optical recording medium
US4684454A (en) Sputtering process for making magneto optic alloy
US4710434A (en) Optomagnetic recording medium
EP0470546A1 (en) Magneto-optical recording medium
EP0530913B1 (en) Magneto-optical recording medium
EP0305666B1 (en) Amorphous magneto optical recording medium
US4721658A (en) Amorphous magneto optical recording medium
US4950556A (en) Magneto-optic recording medium
KR890004262B1 (ko) 광자기 디스크
US5028305A (en) Process for producing magneto-optic recording medium
Gau Magneto-optical recording materials
JPH0677347B2 (ja) 情報記録媒体
SU1503689A3 (ru) Магнитооптический носитель информации
JPS61243977A (ja) 光磁気記録媒体
JPS6231049A (ja) 光磁気記録媒体
JPH0644624A (ja) 光磁気記録媒体
JPH05217226A (ja) 光磁気記録媒体
JPS63304450A (ja) 光磁気記録媒体
JPH0770095B2 (ja) 光磁気記録媒体
JPS61131257A (ja) 光磁気記録媒体