JP2911992B2 - 光磁気ディスク及びその製造方法 - Google Patents
光磁気ディスク及びその製造方法Info
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- JP2911992B2 JP2911992B2 JP26076590A JP26076590A JP2911992B2 JP 2911992 B2 JP2911992 B2 JP 2911992B2 JP 26076590 A JP26076590 A JP 26076590A JP 26076590 A JP26076590 A JP 26076590A JP 2911992 B2 JP2911992 B2 JP 2911992B2
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- Japan
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- hydrogen
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ この発明は、光磁気ディスクとその製造方法とに関
し、特にその誘電体層に関する。
し、特にその誘電体層に関する。
［従来技術］ 発明者らは、SiN−MX化合物が母体のSiN化合物とは異
なる性質を持ち、波長800nmでの屈折率が高いことを見
出した（特開昭61−22,458号）。屈折率が高いことは、
光磁気ディスクの要求性能の一つである見かけのカー回
転角Θκを増大させ、ディスクのC/N比を向上させる。
なる性質を持ち、波長800nmでの屈折率が高いことを見
出した（特開昭61−22,458号）。屈折率が高いことは、
光磁気ディスクの要求性能の一つである見かけのカー回
転角Θκを増大させ、ディスクのC/N比を向上させる。
SiN−MX化合物として代表的なものは、YSiAlON（イッ
トリウムサイアロン）であり、MX成分としてはこれ以外
にAlLaO,AlCeO,AlNLaO,AlN,WC,SiC,SiO等がある。MX成
分としては、これ以外に金属単味のAl,Cr,Ti,Zn,Sb等も
存在する。これらのSiN−MX化合物はいずれも非晶質の
非化学量論的化合物であり、含有元素をもって化合物の
種類を表示する。例えばSiN−MXの代表的化合物であるY
SiAlONは、これらの原子の1:1化合物ではなく、またそ
の組成はスパッタリングに用いたターゲット組成とも異
なる。なおこの明細書において、SiNとはSi3N4ターゲッ
トからArスパッタリングで得られる誘電体をいう。この
明細書では、スパッタリングターゲットについてのみ組
成を厳密な意味で示す。
トリウムサイアロン）であり、MX成分としてはこれ以外
にAlLaO,AlCeO,AlNLaO,AlN,WC,SiC,SiO等がある。MX成
分としては、これ以外に金属単味のAl,Cr,Ti,Zn,Sb等も
存在する。これらのSiN−MX化合物はいずれも非晶質の
非化学量論的化合物であり、含有元素をもって化合物の
種類を表示する。例えばSiN−MXの代表的化合物であるY
SiAlONは、これらの原子の1:1化合物ではなく、またそ
の組成はスパッタリングに用いたターゲット組成とも異
なる。なおこの明細書において、SiNとはSi3N4ターゲッ
トからArスパッタリングで得られる誘電体をいう。この
明細書では、スパッタリングターゲットについてのみ組
成を厳密な意味で示す。
誘電体層の製法として特開昭62−183,048号は、H2の
存在下でSiOやAlN誘電体層をスパッタリングし、830nm
での屈折率を増加させることを示している。この公報
は、SiOやAlN以外に、SiNやZnS,ZrO2でもH2含有雰囲気
でのスパッタリングにより、屈折率を増加させ得ること
を示している。
存在下でSiOやAlN誘電体層をスパッタリングし、830nm
での屈折率を増加させることを示している。この公報
は、SiOやAlN以外に、SiNやZnS,ZrO2でもH2含有雰囲気
でのスパッタリングにより、屈折率を増加させ得ること
を示している。
発明者は、SiN−MX化合物をより短波長の例えば波長7
00nm以下の領域で使用することを検討した。短波長領域
での使用は、レーザビームのスポット径を絞り、前記密
度を増加させることを可能にする。光磁気ディスクのC/
N比は、通常Ｒ1/2Θκに比例する。ここにＲは磁性媒体
の反射率、Θκは見かけのカー回転角である。Ｒ及びΘ
κは屈折率Ｎ、光吸収係数Ｋに依存する量であり、Ｎが
約3.2以下の場合、一般的に各波長においてＮが大き
く、Ｋが小さい程Ｒ1/2・Θκは大きくなる。波長800nm
付近での光透過率Ｔは高く、透過率Ｔあるいは光吸収係
数ＫのC/N比への効果は無視し得る。しかしながら短波
長領域では吸収係数Ｋが増加し無視し得なくなるため、
吸収係数の増加を抑制する必要が生じる。また短波長領
域では屈折率Ｎが減少し、吸収係数Ｋが増加するため、
見かけのカー回転角Θκが減少する。
00nm以下の領域で使用することを検討した。短波長領域
での使用は、レーザビームのスポット径を絞り、前記密
度を増加させることを可能にする。光磁気ディスクのC/
N比は、通常Ｒ1/2Θκに比例する。ここにＲは磁性媒体
の反射率、Θκは見かけのカー回転角である。Ｒ及びΘ
κは屈折率Ｎ、光吸収係数Ｋに依存する量であり、Ｎが
約3.2以下の場合、一般的に各波長においてＮが大き
く、Ｋが小さい程Ｒ1/2・Θκは大きくなる。波長800nm
付近での光透過率Ｔは高く、透過率Ｔあるいは光吸収係
数ＫのC/N比への効果は無視し得る。しかしながら短波
長領域では吸収係数Ｋが増加し無視し得なくなるため、
吸収係数の増加を抑制する必要が生じる。また短波長領
域では屈折率Ｎが減少し、吸収係数Ｋが増加するため、
見かけのカー回転角Θκが減少する。
単味のSiN化合物の屈折率はSiN−MX化合物に比べ小さ
く、短波長領域でも長波長領域でも用いることができな
い。例えば特開昭61−22,458号から、波長800nmでの屈
折率を引用する（表１）。 表 １ 屈折率（800nm） 誘電体層 屈折率 SiN（単味） 2.15 YSiAlON 2.32 SiN−Si 2.45〜2.6 LaSiAlON 2.4 SiNAlN 2.26 ＊ 単味のSiNは窒化ケイ素Si3N4をターゲットに用い、
SiN−SiはSi3N4と金属Siをターゲットに使用。
く、短波長領域でも長波長領域でも用いることができな
い。例えば特開昭61−22,458号から、波長800nmでの屈
折率を引用する（表１）。 表 １ 屈折率（800nm） 誘電体層 屈折率 SiN（単味） 2.15 YSiAlON 2.32 SiN−Si 2.45〜2.6 LaSiAlON 2.4 SiNAlN 2.26 ＊ 単味のSiNは窒化ケイ素Si3N4をターゲットに用い、
SiN−SiはSi3N4と金属Siをターゲットに使用。
発明者は、SiN−MX化合物に水素を導入することによ
り、短波長領域での吸収係数Ｋを減少させ得ることを見
出した。SiN−MX化合物の屈折率Ｎは、水素添加により7
00〜800nmの領域で減少する。水素無添加のものでは屈
折率は波長とともに急減するのに対し、水素添加のもの
では屈折率の低下は緩やかである。この結果、例えばSi
N−MX化合物の代表例であるYSiAlONの場合、500nmの波
長では水素添加のYSiAlONの方が水素無添加のものより
屈折率が高くなる（第１図）。このようにSiN−MXへの
水素添加は、吸収係数の増加を抑制し、デメリットであ
る屈折率の減少は用いる波長を短くする程小さくなる。
そして500nmの波長では吸収係数が小さいのみでなく、
屈折率の点でも水素無添加のものより優れた特性を示
す。
り、短波長領域での吸収係数Ｋを減少させ得ることを見
出した。SiN−MX化合物の屈折率Ｎは、水素添加により7
00〜800nmの領域で減少する。水素無添加のものでは屈
折率は波長とともに急減するのに対し、水素添加のもの
では屈折率の低下は緩やかである。この結果、例えばSi
N−MX化合物の代表例であるYSiAlONの場合、500nmの波
長では水素添加のYSiAlONの方が水素無添加のものより
屈折率が高くなる（第１図）。このようにSiN−MXへの
水素添加は、吸収係数の増加を抑制し、デメリットであ
る屈折率の減少は用いる波長を短くする程小さくなる。
そして500nmの波長では吸収係数が小さいのみでなく、
屈折率の点でも水素無添加のものより優れた特性を示
す。
［発明の課題］ この発明の課題は、SiN−MX化合物の短波長領域での
光吸収係数の増加を抑えることに有る。
光吸収係数の増加を抑えることに有る。
［発明の構成］ この発明は、基板上に、誘電体層と膜面に垂直な容易
磁化軸を有する垂直磁化膜とを積層した光磁気ディスク
において、前記誘電体層が水素元素および下記MXの成分
を含有するSiN−MX化合物群のうち少なくとも一種から
成ることを特徴とする。MX:ランタニド元素、遷移金属
元素およびAl,Sbのうちから少なくとも一種以上の元素
の金属成分である。
磁化軸を有する垂直磁化膜とを積層した光磁気ディスク
において、前記誘電体層が水素元素および下記MXの成分
を含有するSiN−MX化合物群のうち少なくとも一種から
成ることを特徴とする。MX:ランタニド元素、遷移金属
元素およびAl,Sbのうちから少なくとも一種以上の元素
の金属成分である。
これらのSiN−MX化合物は、いずれも非晶質の非化学
量論的化合物である。例えばYSiAlONの代表的組成は、
Y:Si:Al:O:Nの原子比で、約1:53:6:10:30である。用い
たターゲット組成は、Si3N486mol％,Al2O310mol％,Y2O3
4mol％で、得られた誘電体層の組成はターゲット組成と
異なる。例えばSi:Nの組成は3:4ではない。SiN−MX誘電
体は、水素添加の場合も無添加の場合も、いずれも母体
のSiNより屈折率Ｎが高い。吸収係数Ｋは一般に短波長
側で増加するが、SiN−MX化合物ではSiN単味よりも長波
長側に吸収端が存在する。これらの化合物はMX成分の種
類や量に鋭敏ではなく、種類や含有量を変えても特性は
余り変化しない。従って重要なのは、SiN−MX化合物の
種類やMX成分の量よりも、MX成分を含有しかつ水素を含
むことである。これらの物質は通常スパッタリングで製
造し、スパッタリング時に組成がターゲット組成から変
化し、かつ非晶質で成分の同定自体が困難なものであ
る。発明者の経験では、ターゲット組成を変化させ、MX
成分の含有量を変化させても、特性は余り変化しなかっ
た。
量論的化合物である。例えばYSiAlONの代表的組成は、
Y:Si:Al:O:Nの原子比で、約1:53:6:10:30である。用い
たターゲット組成は、Si3N486mol％,Al2O310mol％,Y2O3
4mol％で、得られた誘電体層の組成はターゲット組成と
異なる。例えばSi:Nの組成は3:4ではない。SiN−MX誘電
体は、水素添加の場合も無添加の場合も、いずれも母体
のSiNより屈折率Ｎが高い。吸収係数Ｋは一般に短波長
側で増加するが、SiN−MX化合物ではSiN単味よりも長波
長側に吸収端が存在する。これらの化合物はMX成分の種
類や量に鋭敏ではなく、種類や含有量を変えても特性は
余り変化しない。従って重要なのは、SiN−MX化合物の
種類やMX成分の量よりも、MX成分を含有しかつ水素を含
むことである。これらの物質は通常スパッタリングで製
造し、スパッタリング時に組成がターゲット組成から変
化し、かつ非晶質で成分の同定自体が困難なものであ
る。発明者の経験では、ターゲット組成を変化させ、MX
成分の含有量を変化させても、特性は余り変化しなかっ
た。
SiN−MX化合物としては、YSiAlONが代表的で、Ｙ成分
はLaやCe,Pr,Nd,Hf等のランタニド元素で置換し得る。S
iN−MX化合物には、YSiAlON型の他に、SiN−AlN−LO
型，（Ｌは原子番号57〜72のランタニド元素）、SiN−A
lN等のSiNと金属の窒化物型、SiN−WC等のSiNと金属の
炭化物型、あるいはSiNと金属の酸化物型、等がある。
またSiN−MX化合物には、これ以外にSiN−Al（金属）や
SiN−Cr,SiN−Ti,SiN−Zn,SiN−Sb等の、SiNと金属との
組み合わせ型がある。MX成分中の非金属としてはN,O,C
の３元素を例示したが、これ以外にS,BやＦ元素も非金
属として用い得る。金属の種類はランタニド，遷移金
属,Al,Sbであり、主なものはY,W,Cr,Ti,Zn等の遷移金
属,La,Ce等のランタニド,Al,Sbである。
はLaやCe,Pr,Nd,Hf等のランタニド元素で置換し得る。S
iN−MX化合物には、YSiAlON型の他に、SiN−AlN−LO
型，（Ｌは原子番号57〜72のランタニド元素）、SiN−A
lN等のSiNと金属の窒化物型、SiN−WC等のSiNと金属の
炭化物型、あるいはSiNと金属の酸化物型、等がある。
またSiN−MX化合物には、これ以外にSiN−Al（金属）や
SiN−Cr,SiN−Ti,SiN−Zn,SiN−Sb等の、SiNと金属との
組み合わせ型がある。MX成分中の非金属としてはN,O,C
の３元素を例示したが、これ以外にS,BやＦ元素も非金
属として用い得る。金属の種類はランタニド，遷移金
属,Al,Sbであり、主なものはY,W,Cr,Ti,Zn等の遷移金
属,La,Ce等のランタニド,Al,Sbである。
水素を添加したSiN−MX化合物は、短波長（広義には
波長700nm以下、狭義には650nm以下）での吸収係数の増
加が小さく、短波長領域で使用する際の問題である吸収
係数の増加を抑制し得る。波長800nm等の長波長領域で
は、吸収係数Ｋは元々小さく問題にならない。また水素
を添加すると長波長領域での屈折率が低下し、SiN−MX
化合物に水素を添加することは長波長領域では有効では
ない。
波長700nm以下、狭義には650nm以下）での吸収係数の増
加が小さく、短波長領域で使用する際の問題である吸収
係数の増加を抑制し得る。波長800nm等の長波長領域で
は、吸収係数Ｋは元々小さく問題にならない。また水素
を添加すると長波長領域での屈折率が低下し、SiN−MX
化合物に水素を添加することは長波長領域では有効では
ない。
水素無添加のSiN−MX誘電体は、短波長領域で屈折率
が急激に減少する。この変化は波長700nmを境に生じ、7
00nm以下での屈折率の減少が著しい。水素添加のSiN−M
X誘電体では、波長800nmでの屈折率は低いが、屈折率の
波長依存性が小さく、500nmでは水素無添加のもの以上
の屈折率が得られる。
が急激に減少する。この変化は波長700nmを境に生じ、7
00nm以下での屈折率の減少が著しい。水素添加のSiN−M
X誘電体では、波長800nmでの屈折率は低いが、屈折率の
波長依存性が小さく、500nmでは水素無添加のもの以上
の屈折率が得られる。
SiN誘電体やSiN−MX誘電体はいずれも非晶質であり、
欠陥による光吸収が存在する。このような欠陥として
は、例えばSi原子のダングリングボンドがある。ここで
水素を添加することは、ダングリングボンドを埋め、光
吸収を減少させると考えられる。発明者は、水素添加に
よる光吸収係数の減少を、SiN−MX誘電体には欠陥によ
る光吸収中心があり、かつ光吸収中心は短波長での吸収
係数が大きく、水素の添加は欠陥を埋めて吸収係数を減
少させるものと推定した。水素の添加は特開昭62−183,
048号の記載とは逆に、長波長での屈折率を減少させ
る。また水素の添加は、屈折率の波長依存性を減少させ
る。これらの原因は不明である。
欠陥による光吸収が存在する。このような欠陥として
は、例えばSi原子のダングリングボンドがある。ここで
水素を添加することは、ダングリングボンドを埋め、光
吸収を減少させると考えられる。発明者は、水素添加に
よる光吸収係数の減少を、SiN−MX誘電体には欠陥によ
る光吸収中心があり、かつ光吸収中心は短波長での吸収
係数が大きく、水素の添加は欠陥を埋めて吸収係数を減
少させるものと推定した。水素の添加は特開昭62−183,
048号の記載とは逆に、長波長での屈折率を減少させ
る。また水素の添加は、屈折率の波長依存性を減少させ
る。これらの原因は不明である。
水素添加のSiN−MX誘電体の製造には、例えば常法に
従いスパッタリングを用い、スパッタリング雰囲気に水
素を含有させれば良い。水素を用いる変わりに、NH3,H2
O等のスパッタリング時に分解し水素を発生させる物質
を用いても良い。水素以外の雰囲気はAr,N2,Ar−O2等の
任意であり、スパッタリング雰囲気として通常に用いら
れるものであれば良い。水素源してH2を用いる場合、H2
/Ar等の比は例えば0.3〜20容量％、好ましくは0.5〜15
容量％、更に好ましくは0.5〜５容量％とする。加えた
水素はスパッタリング過程でSiN−MX誘電体層に侵入
し、Si−H,Al−Ｈ等の金属−水素結合、あるいはSi−O
H、Al−OH等の水素基の一部として、誘電体層に含有さ
れると推定した。SiN−MX中の水素は欠陥濃度を低下さ
せ、短波長での吸収係数を減少させると考えられる。
従いスパッタリングを用い、スパッタリング雰囲気に水
素を含有させれば良い。水素を用いる変わりに、NH3,H2
O等のスパッタリング時に分解し水素を発生させる物質
を用いても良い。水素以外の雰囲気はAr,N2,Ar−O2等の
任意であり、スパッタリング雰囲気として通常に用いら
れるものであれば良い。水素源してH2を用いる場合、H2
/Ar等の比は例えば0.3〜20容量％、好ましくは0.5〜15
容量％、更に好ましくは0.5〜５容量％とする。加えた
水素はスパッタリング過程でSiN−MX誘電体層に侵入
し、Si−H,Al−Ｈ等の金属−水素結合、あるいはSi−O
H、Al−OH等の水素基の一部として、誘電体層に含有さ
れると推定した。SiN−MX中の水素は欠陥濃度を低下さ
せ、短波長での吸収係数を減少させると考えられる。
水素濃度の効果は、水素濃度が高い程吸収係数が小さ
く、同時に屈折率も小さい（第１図参照）。吸収係数が
低く屈折率が高いものが好ましいためこれらの効果は相
反し、吸収係数や屈折率に波長依存性があるため現在の
ところ最適水素濃度は不明であるが、スパッタリング時
の雰囲気で水素含量0.5〜５容量％程度が良い。水素の
添加は、SiN−MX誘電体層の圧縮応力を低下させ、基板
との密着性を向上させる（表５参照）。
く、同時に屈折率も小さい（第１図参照）。吸収係数が
低く屈折率が高いものが好ましいためこれらの効果は相
反し、吸収係数や屈折率に波長依存性があるため現在の
ところ最適水素濃度は不明であるが、スパッタリング時
の雰囲気で水素含量0.5〜５容量％程度が良い。水素の
添加は、SiN−MX誘電体層の圧縮応力を低下させ、基板
との密着性を向上させる（表５参照）。
［実施例］ 測定法 光学定数N,Kの測定のため、ガラス基板上にRfスパッ
タリング法で水素含有YSiAlON誘電体層を100nm厚に形成
した。ターゲットには、Si3N486mol％,Al2O310mol％,Y2
O34mol％の焼結ターゲットを用い、基板とターゲットの
間隔100mm、圧力0.4Pa、投入高周波電力1KWで成膜し
た。スパッタリング雰囲気は水素含有のAr雰囲気とし、
Ar流量は33sccm（sccmは１分当たりの標準状態換算での
cm3単位の流量）とし、水素流量をArガス換算で0.5sccm
〜3.0sccmの範囲で変化させた。主な流量条件を表２に
示す。 表 ２ 水素流量 流量条件 H2流量 ０ … １ 0.5sccm ２ 1.0sccm ３ 3.0sccm ＊ この発明では、SiN−MX誘電体層の種類によらず、
水素添加量を上の流量条件で示す。
タリング法で水素含有YSiAlON誘電体層を100nm厚に形成
した。ターゲットには、Si3N486mol％,Al2O310mol％,Y2
O34mol％の焼結ターゲットを用い、基板とターゲットの
間隔100mm、圧力0.4Pa、投入高周波電力1KWで成膜し
た。スパッタリング雰囲気は水素含有のAr雰囲気とし、
Ar流量は33sccm（sccmは１分当たりの標準状態換算での
cm3単位の流量）とし、水素流量をArガス換算で0.5sccm
〜3.0sccmの範囲で変化させた。主な流量条件を表２に
示す。 表 ２ 水素流量 流量条件 H2流量 ０ … １ 0.5sccm ２ 1.0sccm ３ 3.0sccm ＊ この発明では、SiN−MX誘電体層の種類によらず、
水素添加量を上の流量条件で示す。
エンハンスされたときの反射率Ｒと見掛けのカー回転
角Θκの測定には、それぞれの測定波長でエンハンス条
件を満足する膜厚約λ／（4N）のYSiAlON誘電体層上
に、DC2源同時スパッタリング法でGd−Dy−Fe非晶質垂
直磁化膜を100nm厚に積層した。モノクロメータを光源
とするカー効果測定装置により、得られた試料の反射率
R,透過率T,見かけのカー回転角Θκを測定し、これらか
ら屈折率Ｎと光吸収係数Ｋとを算出した。成膜したYSiA
lON膜をエスカ法で分析すると、Y:Si:Al:O:Nの原子比は
1:53:6:10:30程度であり、ターゲット組成とは異なって
いた。またこの誘電体層は非晶質である。
角Θκの測定には、それぞれの測定波長でエンハンス条
件を満足する膜厚約λ／（4N）のYSiAlON誘電体層上
に、DC2源同時スパッタリング法でGd−Dy−Fe非晶質垂
直磁化膜を100nm厚に積層した。モノクロメータを光源
とするカー効果測定装置により、得られた試料の反射率
R,透過率T,見かけのカー回転角Θκを測定し、これらか
ら屈折率Ｎと光吸収係数Ｋとを算出した。成膜したYSiA
lON膜をエスカ法で分析すると、Y:Si:Al:O:Nの原子比は
1:53:6:10:30程度であり、ターゲット組成とは異なって
いた。またこの誘電体層は非晶質である。
同様にして、YSiAlON以外のSiN−MX誘電体層、単味の
SiN誘電体層をスパッタリングし、屈折率や光吸収係
数、カー回転角、反射率、透過率を求めた。SiN−MXは
全て非晶質で、用いたターゲット組成を表３に示す。YS
iAlON以外の試料では、水素の効果を水素無添加の流量
条件０と水素1sccmの流量条件２で調べた。水素を無視
したSiN−MX中のSiN成分の含有量は80〜97原子％程度
で、MX成分は20〜３原子％程度であった。
SiN誘電体層をスパッタリングし、屈折率や光吸収係
数、カー回転角、反射率、透過率を求めた。SiN−MXは
全て非晶質で、用いたターゲット組成を表３に示す。YS
iAlON以外の試料では、水素の効果を水素無添加の流量
条件０と水素1sccmの流量条件２で調べた。水素を無視
したSiN−MX中のSiN成分の含有量は80〜97原子％程度
で、MX成分は20〜３原子％程度であった。
表中、SiN−SiCやSiN−SiOは比較例である。
なお商業的な生産では、ガラス基板に変え通常に用い
られるポリカーボネート等の基板を用い、Gd−Dy−Fe垂
直磁化膜上には上部誘電体層と金属反射層とを積層する
のが好ましい。この場合、上部誘電体層は実施例の水素
添加SiN−AlON層と同じ材料でも、異なる材料でも良
い。 表 ３ 他のSiN−MX誘電体層 ターゲット 略 称 Si3N490:Al2O36:Y2O34 YSiAlON′ Si3N490:Al2O36:La2O34 LaSiAlON Si3N490:Al2O36:Ce2O34 CeSiAlON Si3N490:AlN5:La2O35 SiN−AlNLaO Si3N484:AlN16 SiN−AlN Si3N496:WC4 SiN−WC Si3N496:SiC4 SiN−SiC Si3N495:SiO25 SiN−SiO Si3N490:Al10 SiN−Al Si3N490:Cr10 SiN−Cr Si3N495:Ti5 SiN−Ti Si3N496:Zn4 SiN−Zn Si3N496:Sb4 SiN−Sb ＊ ターゲット組成は、いずれもmol％。
られるポリカーボネート等の基板を用い、Gd−Dy−Fe垂
直磁化膜上には上部誘電体層と金属反射層とを積層する
のが好ましい。この場合、上部誘電体層は実施例の水素
添加SiN−AlON層と同じ材料でも、異なる材料でも良
い。 表 ３ 他のSiN−MX誘電体層 ターゲット 略 称 Si3N490:Al2O36:Y2O34 YSiAlON′ Si3N490:Al2O36:La2O34 LaSiAlON Si3N490:Al2O36:Ce2O34 CeSiAlON Si3N490:AlN5:La2O35 SiN−AlNLaO Si3N484:AlN16 SiN−AlN Si3N496:WC4 SiN−WC Si3N496:SiC4 SiN−SiC Si3N495:SiO25 SiN−SiO Si3N490:Al10 SiN−Al Si3N490:Cr10 SiN−Cr Si3N495:Ti5 SiN−Ti Si3N496:Zn4 SiN−Zn Si3N496:Sb4 SiN−Sb ＊ ターゲット組成は、いずれもmol％。
結果 YSiAlON誘電体層について、波長500〜800nmでの屈折
率Ｎと吸収係数Ｋを、第１図に示す。波長700〜800nmで
は、水素添加により屈折率は減少し、吸収係数も減少す
る。この領域では吸収係数が元々小さいため水素添加に
意味はなく、屈折率低下の悪影響の方が大きい。特開昭
62−183,048号の記載と異なり、水素添加により屈折率
が減少する原因は不明である。なお単味のSiNでも、水
素添加により屈折率は減少した。
率Ｎと吸収係数Ｋを、第１図に示す。波長700〜800nmで
は、水素添加により屈折率は減少し、吸収係数も減少す
る。この領域では吸収係数が元々小さいため水素添加に
意味はなく、屈折率低下の悪影響の方が大きい。特開昭
62−183,048号の記載と異なり、水素添加により屈折率
が減少する原因は不明である。なお単味のSiNでも、水
素添加により屈折率は減少した。
波長500〜600nmの短波長領域では、吸収係数が増大す
る。水素添加の効果は吸収係数の増加を抑制することに
あり、吸収係数の影響は波長が短い程大きく、水素量を
増すほど吸収係数が小さい。屈折率は短波長側で減少
し、水素無添加の場合700nmと600nmの間で屈折率は大き
く減少する。これに対して水素含有試料では屈折率の波
長依存性が小さく、波長600nmで水素添加のものと流量
条件２のものの屈折率がほぼ一致し、波長500nmではい
ずれの流量条件でも水素添加試料の方が無添加合試料よ
り屈折率が大きくなる。
る。水素添加の効果は吸収係数の増加を抑制することに
あり、吸収係数の影響は波長が短い程大きく、水素量を
増すほど吸収係数が小さい。屈折率は短波長側で減少
し、水素無添加の場合700nmと600nmの間で屈折率は大き
く減少する。これに対して水素含有試料では屈折率の波
長依存性が小さく、波長600nmで水素添加のものと流量
条件２のものの屈折率がほぼ一致し、波長500nmではい
ずれの流量条件でも水素添加試料の方が無添加合試料よ
り屈折率が大きくなる。
これらのことから明らかなことは、水素添加のYSiAlO
N誘電体層は短波長で用いる光磁気ディスクに適してお
り、波長650nm程度を境に水素添加の方が有利になるこ
とである。表４に、YSiAlON誘電体層を用いた光磁気デ
ィスクの600nmでの特性を示す。より短波長の例えば波
長500nmでは、流量条件３でも水素添加のものより有利
な特性が得られる。 表 ４ YSiAlON特性（600nm） 流量条件 １ ２ ３ ０ 反射率Ｒ（％） 16.5 17.5 19.0 17.1 Θκ（deg） 0.95 0.92 0.80 0.91 Ｒ1/2・Θκ 3.85 3.83 3.50 3.76 ＊ 流量条件０は水素無添加。
N誘電体層は短波長で用いる光磁気ディスクに適してお
り、波長650nm程度を境に水素添加の方が有利になるこ
とである。表４に、YSiAlON誘電体層を用いた光磁気デ
ィスクの600nmでの特性を示す。より短波長の例えば波
長500nmでは、流量条件３でも水素添加のものより有利
な特性が得られる。 表 ４ YSiAlON特性（600nm） 流量条件 １ ２ ３ ０ 反射率Ｒ（％） 16.5 17.5 19.0 17.1 Θκ（deg） 0.95 0.92 0.80 0.91 Ｒ1/2・Θκ 3.85 3.83 3.50 3.76 ＊ 流量条件０は水素無添加。
YSiAlON誘電体層の内部応力を表５に示す。水素添加
により圧縮応力が減少し、水素添加のものの中では水素
量が多い程圧縮応力は小さい。 表 ５ 圧縮応力（YSiAlON） 流量条件 １ ２ ３ ０ 圧縮応力 4.8 4.9 2.1 7.2 （109dyne/cm2） 発明者はこれ以外に表３の各試料について、流量条件
０（水素無添加）と流量条件２（水素1sccm）につい
て、屈折率Ｎ、反射率Ｒ、カー回転角Θκ、吸収係数Ｋ
等を求めた。主な結果を第２図に示す。用いた試料はタ
ーゲット組成が表３のもので、第２図にはLaSiAlON
（○，●）,SiN−AlN（△，▲）,SiN−SiC（▽，▼）,S
iN−Ti（□，■）に関する結果を示す。ただし、SiN−S
iCは比較例である。これらの内黒抜き記号は水素無添加
のものを、白抜き記号は水素流量1sccmでのスパッタリ
ングを行ったものを示す。結果はYSiAlONの場合と類似
であった。即ち、SiN−MX誘電体層に水素を添加する
と、一般に次の性質が得られた。
により圧縮応力が減少し、水素添加のものの中では水素
量が多い程圧縮応力は小さい。 表 ５ 圧縮応力（YSiAlON） 流量条件 １ ２ ３ ０ 圧縮応力 4.8 4.9 2.1 7.2 （109dyne/cm2） 発明者はこれ以外に表３の各試料について、流量条件
０（水素無添加）と流量条件２（水素1sccm）につい
て、屈折率Ｎ、反射率Ｒ、カー回転角Θκ、吸収係数Ｋ
等を求めた。主な結果を第２図に示す。用いた試料はタ
ーゲット組成が表３のもので、第２図にはLaSiAlON
（○，●）,SiN−AlN（△，▲）,SiN−SiC（▽，▼）,S
iN−Ti（□，■）に関する結果を示す。ただし、SiN−S
iCは比較例である。これらの内黒抜き記号は水素無添加
のものを、白抜き記号は水素流量1sccmでのスパッタリ
ングを行ったものを示す。結果はYSiAlONの場合と類似
であった。即ち、SiN−MX誘電体層に水素を添加する
と、一般に次の性質が得られた。
（１） 波長700nm以下での吸収係数の増加を抑制し、 （２） 水素添加により屈折率は減少するが、屈折率の
波長依存性が小さいため、短波長側で水素添加による屈
折率低下のデメリットは減少する、 （３） この結果、650nm以下の短波長側では水素添加
が有利となる。
波長依存性が小さいため、短波長側で水素添加による屈
折率低下のデメリットは減少する、 （３） この結果、650nm以下の短波長側では水素添加
が有利となる。
（４） これらの前提となる短波長側での吸収係数の増
加や屈折率の低下は、水素無添加の試料一般に見られ
た。
加や屈折率の低下は、水素無添加の試料一般に見られ
た。
（５） 単味のSiN（Si3N4ターゲット）でも、水素添加
により屈折率が減少し吸収係数も低下する。屈折率はSi
N−MX系に比べ同じ水素添加量で0.2〜0.3程度小さく、
ディスクのC/N比が低下する。
により屈折率が減少し吸収係数も低下する。屈折率はSi
N−MX系に比べ同じ水素添加量で0.2〜0.3程度小さく、
ディスクのC/N比が低下する。
ここでは特定の実施例を示したがこれに限るものでは
なく、例えばスパッタリング過程で混入する微量不純物
としての炭素等を無視して実施例を示した。これらの微
量不純物の影響は無視して良い。またSiN−MX化合物に
は、特性を損ねない範囲で第３成分を添加しても良い。
なく、例えばスパッタリング過程で混入する微量不純物
としての炭素等を無視して実施例を示した。これらの微
量不純物の影響は無視して良い。またSiN−MX化合物に
は、特性を損ねない範囲で第３成分を添加しても良い。
［発明の効果］ この発明では、SiN−MX系誘電体層を短波長で使用す
る際のネックとなる吸収係数の増加を抑制し、短波長で
の光磁気ディスクに適した特性を得る。また水素の添加
により屈折率は減少するが、水素添加に伴う屈折率の減
少の程度は短波長側程小さく、短波長側で特に優れた特
性が得られる。
る際のネックとなる吸収係数の増加を抑制し、短波長で
の光磁気ディスクに適した特性を得る。また水素の添加
により屈折率は減少するが、水素添加に伴う屈折率の減
少の程度は短波長側程小さく、短波長側で特に優れた特
性が得られる。
第１図，第２図は、実施例の特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 11/10 521 G11B 11/10 541
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に、誘電体層と膜面に垂直な容易磁
化軸を有する垂直磁化膜とを積層した光磁気ディスクに
おいて、 前記誘電体層が水素元素および下記MXの成分を含有する
SiN−MX化合物群のうち少なくとも一種から成ることを
特徴とする、光磁気ディスク。 MX:ランタニド元素、遷移金属元素およびAl,Sbのうちか
ら少なくとも一種以上の元素の金属成分である。 - 【請求項２】下記MXの成分を含有するSiN−MX化合物群
のうち少なくとも一種を主成分とする誘電体層と、膜面
に垂直な容易磁化軸を有する垂直磁化膜とを基板上に積
層する光磁気ディスクの製造方法であって、 水素雰囲気中で、前記SiN−MX化合物をスパッタリング
して、前記誘電体層を形成せしめることを特徴とする、
光磁気ディスクの製造方法。 MX:ランタニド元素、遷移金属元素およびAl,Sbのうちか
ら少なくとも一種以上の元素の金属成分である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26076590A JP2911992B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 光磁気ディスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26076590A JP2911992B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 光磁気ディスク及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139636A JPH04139636A (ja) | 1992-05-13 |
| JP2911992B2 true JP2911992B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=17352419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26076590A Expired - Fee Related JP2911992B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 光磁気ディスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2911992B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-29 JP JP26076590A patent/JP2911992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04139636A (ja) | 1992-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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