JPH02165447A

JPH02165447A - 光磁気記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH02165447A
Application number: JP31908388A
Authority: JP
Inventors: Masaki Aoki; 正樹青木; Hideo Torii; 秀雄鳥井; Eiji Fujii; 映志藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、高密度の記録再生を可能とするコバルトフェ
ライト系の光磁気記録媒体およびその製造方法に関する
ものである。

従来の技術近年、磁気記録および光熱磁気記録は、高密度化の方向
へ進みつつある。これらのうち磁気記録については、従
来は、面内に磁化の容易軸を持っているいわゆる面内磁
化による磁気記録方式が主流であった。しかしながらこ
の方式では、記録密度を上げれば上げるほど磁気記録媒
体内の磁化方向が互いに反発し合うように並ぶため高密
度化を計るのが困難になってきている。そこで近年磁気
記録の新しい方式として、磁気記録媒体の面内に対して
垂直方向に磁化容易軸を持っているいわゆる垂直磁化に
よる磁気記録方式が開発され〔例えば、岩崎、°“垂直
磁化を用いた高密度磁気記録”日経エレクトロニクス（
８，７）阻１９２．Ｐ、１００゜１９７８）記録密度が
飛躍的に増大することが可能となった。

光熱磁気記録においても垂直磁気と同様に高密度記録を
達成するのには、垂直磁化であることが必要である。

しかし光熱磁気記録の場合垂直磁化膜である以外に、記
録時には、熱による磁性の変化を、再生には、磁気に付
随する光学効果を利用する点で磁気記録方式とは異って
いる。すなわち記録においては、レーザ光の熱を利用し
、再生には、光磁気記録媒体のカー効果あるいは、ファ
ラデー効果を利用している。〔例えば、今村修武、テレ
ビジョン学会誌第３９巻、４号、１９８５年ページ３６
５〜３６８〕又この媒体を例えば光磁気ディスクにした
場合このディスクのＣＮ比（信号とノイズの比）を向上
させるためには、大きなカー効果（大きなカー回転角）
あるいはファラデー効果（大きなファラデー回転角）が
必要である。〔例えば、阿倍正紀、日本応用磁気学会誌
、第８巻、５号。

１９８４年、ページ３６６〜３７２〕そこで近年、マンガンビスマス（ＭｎＢ、）ガドリニウ
ムコバルト（ＧｄＣｏ）、ガドリニウム、テルビニウム
、鉄（ＧｄＴｂＦｅ）等のカー回転角の大きい光磁気記
録媒体が、真空蒸着法やスパッタリング法によって開発
されてきている。

〔例えば、今村修武、テレビジョン学会誌第３９巻、４
号、１９８５年、ページ３６５〜３６８〕しかしながら
これらの記録媒体は、いずれも金属の薄膜を利用してお
り、特にＧｄ、Ｔｂ、Ｆｅ等の金属は酸化されやすく、
信頼性の必要なコンピュータ用の外部記憶装置等には、
適応しにくいと考えられる。

また−力比学的に極めて安定な酸化物強磁性体を光磁気
記録に使用しようとする試みがあり、〔例えば、阿部正
紀、日本応用磁気学会誌、第７巻、２号、１９８３年、
ページ１２３〜１２６〕スパツタ法や気相熱分解法にて
主にコバルトフェライト膜が７００°Ｃ〜８００°Ｃの
熱処理によって作成されている。

また、プラズマＣＶＤ法等を用いより低温でコバルトフ
ェライト系薄膜を作成しようという試みもなされている
。〔例えば特廓昭６０−１６５１２３号−公報〕発明が解決しようとする課題これらの光熱磁気記録媒体において、ＭｎＢ１゜ＧｄＣ
ｏ、ＧｄＴｂＦｅの合金は、垂直磁化膜でしかも低温で
合成できるが、膜の酸化による信頼性の低下の問題があ
り、特に安価なアクリルやポリカーボヱート、ポリイミ
ド等の基板を使用する場合これらの基板が水分を吸着し
やすいためこの吸着した水分によって上記の合金が酸化
されるという問題がある。

また一方、コバルトフェライトは、酸化物であるため膜
の酸化の問題がなく安定で、しかも安価であるが、この
膜をスパッタ法や気相熱分解法で作成し、ファラデー効
果あるいはカー効果の大きい膜を得るためには、７００
　’Ｃ〜８００″Ｃの熱処理（結晶化）が必要であり、
低融点ガラス、アルミニウム、アクリル、ポリカーボネ
ート、ポリイミド等の基板を使用することは、困難であ
る。しかもコバルトフェライトは、スピネル系の等方的
結晶構造を持っているため、バリウムフェライトやＣｏ
−Ｃｒのように結晶磁気異方性による垂直磁化膜とはな
らないという問題点がある。

しかも通常のプラズマＣＶＤ法を用いれば、成膜温度を
２５０°Ｃ程度に下げることは可能であるがこの程度の
温度では耐熱性の低いアクリル樹脂やポリカーボネート
樹脂基体上に磁気光学効果の大きいコバルトフェライト
系の光磁気媒体を成膜することは、不可能である。

課題を解決するための手段本発明は、前記問題点を解決するため、従来のスパッタ
法、気相熱分解法、プラズマＣＶＤ法ではなく、電子サ
イクロトロン放Ｔ１．（ＥＣＲ放電）により生成したプ
ラズマの活性さを利用した。ＥＣＲプラズマＣＶＤ法に
よって、樹脂基板等の耐熱性の少ない基板上に光磁気記
録に適した磁気光学効果が大きくしかも（１００）面に
配向した、コバルトフェライト系の光磁気記録媒体およ
びその製造方法を提供する。

作用発明者らは、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法を用いることによ
って耐熱性の少ない樹脂基板上に磁気光学特性が優れし
かも（１００）面に結果面が配向した、コバルトフェラ
イトが得られることを見いた、した、すなわちＣ０，Ｆ
６およびＭ〔ただしＭは、Ｎｉ，Ｃｕ、Ｚｎ１Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ｐｄ、Ｏ，、ＢＴ、、Ｖのうちのいずれか一種の元
素でＸは０．１〜１．０の数〕を含有する金属キレート
、例えばコバルトアセチルアセトン（Ｃｏ（Ｃ５Ｈ，Ｏ
）３　）および鉄アセチルアセトン（Ｆｅ（Ｃ５Ｈ７０
）３）、ニッケルアセチルアセトンＣＮ、（Ｃ，Ｈ，Ｏ
）、）の蒸気と反応ガスとしての酸素あるいはオゾンを
減圧された反応容器（チャンバー）に導入して、ＥＣＲ
プラズマ（周波数２．４５　ＧＨｚ、電力０．５　Ｗ／
ｃｄ以上）を発生させ樹脂基板上に加熱なしに（１００
）面配向したコバルトフェライト系結晶を析出させるも
のである。

このように低温で（１００）面配向したコバルトフェラ
イトの析出が可能となるのは、電子サイクロトロン共鳴
吸収によるプラズマは、通常の熱ＣＶＤや、プラズマＣ
ＶＤと比較して、化学反応を低温で引きおこす活性なラ
ジカルやイオン等の化学種が非常に多く、しかも金属キ
レートの分子構造によるものと考えられる。又はに反応
ガスとして、オゾンを使用した場合は、より低温でコバ
トフェライトが成膜できる。又ＥＣＲプラズマＣＶＤ法
は、通常のプラズマＣＶＤ法や、熱ＣＶＤ法にくらべて
、低温で酸化物、炭化物、窒化物等の高融点物質が合成
できるばかりでなく、熱分解析出反応を伴うために低連
においても高純度でしかも結晶性の良い柱状構造の膜が
得られる。

そのためコバルトフェライトのような等方性結晶の磁化
膜（水平磁化膜）を低温で垂直磁化膜（コバルトフェラ
イトは等方性結晶であるため膜の柱状構造による形状異
方性に起因する垂直異方性を利用して垂直磁化膜とする
）にするのには、最適の方法であり又、コバルトフェラ
イトのＦｅイオンの位置にＮｉ，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ｐｄ。

０３、Ｂ、、Ｔ、、Ｖのうちのいずれか一種の元素で置
き換えることにより磁気光学定数Ｃ／Ｎ。

耐久性が従来のコバルトフェライトにくらべて大幅に向
上する。

実施例以下本発明の一実施例のＥＣＲプラズマＣＶＤ法による
、コバルトフェライト系膜の製造方法について図面を参
照しながら説明する。

図は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の概略図を示している
０図において２１はＥＣＲの高密度プラズマを発生させ
るためのプラズマ室、２２はＥＣＲに必要な磁場を供給
する電磁石であり、２３は反応室、２４はマイクロ波（
２，４５ＧＨｚ）導入口、２５はプラズマ源となるガス
（酸素の場合はプラズマ室２１を、オゾンの場合は直接
反応室２３にそれぞれのガスを導入する）の導入口、２
６は下地基板、２７は基板ホルダーで冷却水により常に
基板を一定に保てるようになっている。

２Ｂ、２９．３０は原料の入った気化器で、３１はキャ
リアガス（Ｎ２）導入口である。３２は反応室を強制排
気するためのポンプ（油回転ポンプおよび、ターボ分子
ポンプ）につながっている排気口である。

まずプラズマ室２１および反応室２３内を１×Ｉ　Ｑ　
’　Ｔｏｒｒまで減圧して吸着ガス等を除去する。

次にプラズマ室２１に導入口２５からプラズマ源となる
酸素（’ａ’Ｊ　２０　ｃｃ　７分）を導入し、導入口
２４より、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を５００Ｗ印加
して、電磁石により磁界強度を８７５ガウスとすること
によりＥＣＲプラズマを発生させる。その際、電磁石２
２による発散磁界により発生したプラズマは、プラズマ
室２１より反応室２３に引き出される。また、気化器２
８，２９．３０にそれぞれコバルトアセチルアセトン、
鉄アセチルアセトン、ニッケルアセチルアセトンをおき
、それぞれ１２０°ｃ、１３０°Ｃ，１２０°Ｃに加熱
し、その蒸気を窒素キャリア（ｍｆｆｉそれぞれ０．５
ｃｃ／分）とともに反応室２３内に導入する。導入され
た蒸気をプラズマ室２１内より引き出された活性なプラ
ズマに触れさせることにより３０分間反応を行ない光学
的案内溝のついた（トラックピッチ１．６μｍ、案内溝
幅０．８μｍ）アクリル基板２６上に成膜した。

なお成膜時の基板温度は、室温（約２２°Ｃ）で−定で
あった。また成膜時の真空度は２．０Ｘ１０４Ｔｏｒｒ
であった。得られた膜を解析した結果、組成はＣｏＦｅ
＋、ｑ　Ｎｌ。、０□でコバルトフェライト系のスピネ
ル型結晶構造であり、（１００）面に配向していた。（
膜１！０．３５μｍ）さらに波長７８０ｎｍでのファラ
デー回転角は４．０ｄｅｇ／μｍであった０次にコバル
トフェライト系膜上にアルミニウムの反射膜を作成し、
アクリル基板側からの記録再生を行なった。記録光源に
レーザダイオードを用い、記録パワー１０ｍＷ。

再生パワー２ｍＷ、記録周波数１．５　ＭＨｚ、線速度
２．５ｍ／ｓｅｃにおいてＣ／Ｎ値は５４ｄＢであった
０次にこの記録媒体を６０°Ｃ相対温度９０％の環境下
で、１０００時間放置後のＣ／Ｎの変化を測定した所−
１，３ｄＢであった。

この結果を表の試料番号１に示す、以下同様にして、気
化器の温度（原料の流量コントロールを行なう）、基板
の種類、気化器に入れる原料の種類等を変えた時の結果
を表の試料番号２〜３７に示す。（なお試料番号３８〜
４０は、本願発明外の比較例である。）（以　下　余　白）なお特許請求の範囲において、添加物Ｍ（ＭはＮｉ，Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｏｓ。

Ｂ、、Ｔ・、■のうちのいずれか一種の元素）の添加１
ｘを０．１〜１．０に限定したのは、０．１よりＸが少
ないと、ファラデー回転角を向上できないためであり、
Ｘが１．０より多くても同様にファラデー回転角を向上
できないためＣ／Ｎが向上しないためである。

表より、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法で樹脂基板上に作成し
た、コバルトフェライト系光磁気記録媒体は、きわめて
安定でしかも磁気光学特性およびＣ／Ｈのすぐれたもの
であることがわかる。

発明の効果以上述べてきたように、本発明によれば、ＥＣＲプラズ
マの活性さを巧みに利用して、ポリカーボネートやアク
リル等の耐熱性の少ない樹脂基板上に、磁気光学特性お
よび信組性のすぐれた光磁気記録媒体が作成できる有益
な発明である。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例におけるＥＣＲプラズマＣＶＤ
装置の概略図である。２１・・・・・・プラズマ室、２２・・・・・・電磁石
、２３・・・・・・反応室、２４・・・・・・マイクロ
波導入口、２５・・・・・・プラズマ源となるガスの導
入口、２６・・・・・・下地基板、２７・・・・・・基
板ホルダー、２Ｂ、２９．３０・・・・・・気化器、３
１・・・・・・キャリアガス導入口、３２・・・・・・
排気口。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）樹脂基板上に形成した、一般式ＣｏＦｅ＿ｚｘＭ
ｘＯ＿４〔ただし、Ｍは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ
）、亜鉛（Ｚｎ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミニウム（Ｏｓ）、ビ
スマス（Ｂｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）の
うちのいずれか一種の元素でＸは０．１〜１．０の数〕
であらわされることを特徴とする光磁気記録媒体。
（２）コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）およびＭ〔ただし
Ｍは、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｂ
ｉ，Ｔｉ，Ｖのうちのいずれか一種の元素でＸは０．１
〜１．０の数〕を含有する金属キレートの蒸気と反応ガ
スとしての酸素ガス（Ｏ＿２）あるいは、オゾン（Ｏ＿
３）ガスを１０＾−＾３〜１０＾−＾５Ｔｏｒｒに減圧
されたチャンバー内に導入し、電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）により生じたプラズマ中でこれらの蒸気を分
解させ、基板上に一般式ＣｏＦｅ＿２−ｘＭｘＯ＿４〔
ただし、Ｍは、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，
Ｏｓ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｖのうちのいずれか一種の元素でＸは、０．１〜１．０の数〕で示されるフ
ェライトを析出させることを特徴とする光磁気記録媒体
の製造方法。