JPH03276440A - 光磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

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、基板上に希土類−遷移金属合金薄膜（以下、
ＲＥ−７Ｍ膜と称する。）を形成する光磁気記録媒体の
製造方法に関し、特に低外部磁界下においても良好な磁
界変調記録が可能な光磁気記録媒体を製造する方法に関
する。

〔発明の概要〕

本発明は、希土類金属および／または遷移金属からなる
ターゲットをスパッタリングすることにより基板上にＲ
Ｅ−７Ｍ膜を形成する光磁気記録媒体の製造方法におい
て、前記ターゲットとして１０００〜５０００ｐ　ｐ　
ｍの酸素を含有するものを使用することにより、ＲＥ−
７Ｍ膜の磁化を反転させるに必要な外部磁界を低減させ
、磁界変調記録に対応可能な光磁気記録媒体を容易に製
造する方法を提供しようとするものである。

〔従来の技術〕

近年、書換え可能な高密度記録方式として、半導体レー
ザー光等の熱エネルギーを用いて磁性薄膜に磁区を書き
込んで情報を記録し、磁気光学効果を用いてこの情報を
読み出す光磁気記録方式が注目されている。

この光磁気記録方式に適用される光磁気記録媒体の記録
材料層としては、Ｃ，ｄ、Ｔｂ、Ｄ）’等の希土類金属
とＦｅ、Ｃｏ等の遷移金属とを組み合わせた非晶質合金
薄膜、すなわちＲＥ−７Ｍ膜が代表的なものである。Ｒ
Ｅ−ＴＭＭは、■フェリ磁性であるために、キュリー点
よりかなり低い温度領域でも磁化が小さく、また垂直異
方性エネルギーが大きいので高密度記録に必要な垂直磁
化膜となり易い、■非晶質であるため媒体ノイズが小さ
い、■磁気カー回転角が比較的大きい、■キュリー点が
１５０〜２００℃程度であり、記録・消去に必要なパワ
ーを市販の半導体レーザー（２０〜４０ｍＷ程度）で実
現できる等の数々の利点を有している。特に、希土類金
属としてＴｂを含むＴｂＦｅＣｏ膜、ＧｄＴｂＦｅ膜等
は垂直磁気異方性が大きく、実用化に向けて研究が進め
られているものである。

上記ＲＥ−ＴＭ膜の成膜は、最も一般的にはスパッタリ
ングにより行われている。このスパッタリングには、使
用されるターゲットの数により幾つかのタイプがあるが
、ＲＥ−７Ｍ膜の成膜に関して言えば希土類金属ターゲ
ットと遷移金属ターゲットとを使用する同時二元スパッ
タリング、あるいは希土類金属と遷移金属との合金ター
ゲットを単独使用するスパッタリングが代表的なもので
ある。いずれにしても、ＲＥ−７Ｍ膜の構成成分、特に
希土類金属が極めて酸化し易く特性劣化を招き易いこと
から、ターゲット中の酸素は有害な不純物と考えられて
おり、市販のターゲットも多くは酸素濃度が５００ｐｐ
ｍ以下に抑えられたものとなっている。

光磁気記録媒体の記録方式には、常に弱い直流外部磁界
を印加し、信号の有無に応じてレーザー光を照射する光
変調方式と、常に一定強度のレーザー光を照射し、信号
の有無に応じて外部磁界を反転させる磁界変調方式とが
ある。光変調方式については、装置構成が比較的簡単で
済むため早くから研究が行われてきた。しかし、既に記
録された部分に重ねて再記録を行うオーバライドが不可
能であり、新しい情報を書き込むためには磁化の向きを
一定方向に揃えるための消去動作が必要となる分だけ書
き込み速度が遅くなるという欠点を有している。一方の
磁界変調方式は、装置構成はやや複雑となるものの、オ
ーバライドが可能でコンピュータ用ハードディスクに匹
敵する高速記録が可能となることから、実用上の期待も
大きく、開発の進められているものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、磁界変調方式により高密度記録を行おうとす
る場合、外部磁界の印加手段としては磁界を極めて高速
に反転させることが可能な高周波マグネットが使用され
るが、かかるマグネットにより大きな外部磁界を発生さ
せることは困難である。また、そもそも磁界変調方式の
場合、磁気記録と異なり磁界を小さく絞り込む必要がな
いために、媒体表面とマグネットとの間のスペーシング
を磁気記録と比べて１桁以上も大きく確保することがで
きる反面、このためにやはり有効外部磁界が弱くなる。

したがって、従来、主として光変調方式用に開発されて
きた光磁気記録媒体を磁界変調方式にそのまま適用しよ
うとしても、低外部磁界下における記録再生特性が不十
分であり、実用に耐えるものとはならない。この問題を
解決するためには、光磁気記録媒体が低外部磁界下にお
いて磁化の反転を起こし易いものに改良されることが不
可欠となる。

そこで本発明は、低外部磁界下においても良好な記録再
生特性を発揮する光磁気記録媒体の製造方法を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上述の目的を達成するために鋭意検討を
行った結果、従来有害な不純物と考えられてきたターゲ
ット中の酸素濃度をむしろ高めることにより、得られる
ＲＥ−７Ｍ膜の記録再生特性を何ら損なうことなく必要
外部磁界の低減化が図られることを見出し、本発明を完
成するに至ったものである。

すなわち、本発明にかかる光磁気記録媒体の製造方法は
、希土類金属および／または遷移金属からなるターゲッ
トをスパッタリングすることにより基板上に希土類−遷
移金属合金薄膜を形成する光磁気記録媒体の製造方法で
あって、前記ターゲットが１０００〜５０００ｐ　Ｐ　
ｍの酸素を含有することを特徴とするものである。

本発明では、ＲＥ−７Ｍ膜の成膜に際して酸素を含有す
るターゲットを使用することがポイントである。上記Ｒ
Ｅ−ＴＭ膜を希土類金属ターゲットと遷移金属ターゲッ
トの両者を使用したスパッタリングにより成膜する場合
には、これらのターゲットの少なくとも一方に１０００
〜５０００ｐ　ｐ　ｍの酸素が含有されていれば良い。

また、希土類−遷移金属合金ターゲットを使用する場合
には、このターゲットに上記濃度範囲の酸素が含有され
ていることが必要である。上記濃度範囲は最適な実用特
性を得る観点から設定されたものであり、１１０００ｐ
ｐ未満では所望の低外部磁界化を達成することができず
、また５０００ｐ　ｐ　ｍを越えるとターゲット自身が
劣化する戊れがある。

上記ＲＥ−ＴＭＷｌ！を含む記録層の構成は特に限定さ
れるものではなく、従来公知の構成が通用可能である６
代表的な構成例としては、誘電体膜、ＲＩＴＭｌｌｇ、
誘電体膜が順次積層された３層構成、および誘電体膜、
ＲＥ−７Ｍ膜、誘電体膜、反射膜が順次積層された４層
構成がある。３層構成の場合には、ＲＥ−７Ｍ膜の膜厚
は通常３００〜８００人程度に選ばれ、また４層構造の
場合には１５０〜３５０人程度に選ばれる。実際の光磁
気記録媒体は、この記録層が基板上に積層されてなるも
のである。さらに、紫外線硬化樹脂や電子線硬化樹脂等
からなる表面保護膜が上記記録層の上に設けられていて
も良い。

上記基板の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリメチルメタクリレ
ート樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチック材料の他、ガ
ラス、金属、セラミクス等の剛性材料が使用される。

上記誘電体膜は、耐蝕性の向上や多重反射によるカー回
転角の増大（カー効果エンハンスメント）を目的として
設けられるものであり、酸化物、窒化物、オキシナイト
ライド等の材料を真空ＦＲ膜形成技術により成膜するこ
とにより得られる。膜厚は通常５〜５０００人程度の範
囲に選ばれる。

上記反射膜は、ＲＥ−７Ｍ膜を透過したレーザー光をも
反射させることによりカー効果にファラデー効果を相乗
させ、回転角を拡大するために設けられるものである。

通常、Ａｊｌ！、Ａｕ、ＰＬ。

Ｃｕ等の金属材料により構成される。

〔作用〕

本発明の光磁気記録媒体の製造方法によれば、ＲＥ−７
Ｍ膜をスパッタリングにより成膜する際に使用されるタ
ーゲットとして、１０００〜５０００ｐＰｍの酸素を含
有するものが使用される。詳細な理由は不明であるが、
かかる微量の酸素の存在によりＲＥ−７Ｍ膜の必要外部
磁界が低減される。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例について説明する。

本実施例は、４！ｌ構成の記録層を存する光磁気ディス
クを製造した例である。

遺１１舅 まず、本実施例において製造された光磁気ディスクの概
略的な構成を第１図に示す。この光磁気ディスクは、記
録・再生が基板側から行われることを前捷としており、
ポリカーボネート基板（１）上にＳｉ、Ｎ、からなる第
１の誘電体Ｍ（２）、ｒｂＦｅＣｏ合金薄膜からなるＲ
Ｅ−７Ｍ膜（３）、ＳｉＮ４からなる第２の誘電体Ｍ（
４）、Ａｆｆｉ反射膜（５）、紫外線硬化樹脂からなる
保護膜（６）がこの順序にて積層されてなるものである
。

上記光磁気ディスクは、次のようにして製造した。

まず、上記第１の誘電体膜（２）　、ＲＩＴＭ膜（３）
、第２の誘電体膜（４）、Ａｎ！反射膜（５）を連続工
程により成膜するため、４元スパッタリング装置のチャ
ンバー内にＳｉターゲット、Ｔｂターゲット、ＦｅＣｏ
合金ターゲット、Ａｊ２ターゲットの４種類のターゲッ
ト、およびポリカーボネ−ト基板（１）を載置した。こ
の装置によれば、各ターゲットに対応して設けられたシ
ャッターを開閉することにより、必要なターゲットのみ
に対する放電を行って基板上に所望の種類の膜を成膜す
ることができる。続いてチャンバー内を排気し、バック
グラウンド真空度を１．、ＯＸ　１０−’Ｔｏｒｒとし
た。

次に、１％の窒素ガスを含有するアルゴンガス雰囲気中
でガス圧３　Ｘｌ０−”ＴｏｒｒにてＳｉターゲットを
使用した高周波反応性スパッタリングを行い、ポリカー
ボネート基板（１）上に膜厚１１００人の第１の誘電体
膜（２）を成膜した。

次に、ＦｅＣｏ合金ターゲットと２５００ｐｐｍの酸素
を含有するＴｂターゲットとを使用して直流同時二元ス
パッタリングを行い、膜厚２５０人のＲＥ−７Ｍ膜（３
）を成膜した。ここで、Ｔｂターゲットについては３７
５ＷＳＦ　ｅ　Ｃｏ合金ターゲットについては６００Ｗ
の放電電力にてスパッタリングを行ったところ、Ｔ’Ｊ
ｑ、ｎＦ　ｅｔｉ、５ｃＯ４，＋　なる組成の膜が得ら
れた。

次に、再びＳｉターゲットを使用して前述の第１の誘電
体膜（２）の成膜時と同様の条件で高周波反応性スパッ
タリングを行い、ＩＩＱＩ！　３５０人の第２の誘電体
膜（４）を成膜し、さらにＡｌターゲットを使用して直
流スパッタリングにより膜厚６００人のＡ１反射膜（５
）を成膜した。

最後に、上記Ａ１反射膜（５）の表面に紫外線硬化樹脂
をスピンコードし、水銀ランプによる露光を行って保護
膜（６）を形成し、光磁気ディスクを作成した。

上較班 ここでは、比較のために、上記ＲＥ−ＴＭ膜の成膜時に
おいて酸素含有量が５００ｐｐｍのＴｂターゲットを使
用した他は、上述と同様にして光磁気ディスクを作成し
た。

以上の実施例および比較例で作成された各光磁気ディス
クについて、磁界変調方式による記録再生試験を行った
。すなわち、記録外部磁界の強さ±７５０ｅ、ｗＡ速度
１．４ｍ／秒、記録信号周波数７５（ｌｋＨｚ、半導体
レーザーパワー４．５ｍＷの条件で記録を行った後、半
導体レーザーパワーを０．６ｍＷとして再生を行い、そ
の再生波形の全周波数帯域についてＬＯｋＨｚの解像帯
域で周波数スペクトル分析を行ってＣＮ比を求めた。実
施例で作成された光磁気ディスクのＣＮ比は５０．１ｄ
Ｂであったのに対し、比較例で作成された光磁気ディス
クでは４５．１ｄＢであり、酸素含有量の高いＴｂター
ゲットを使用した場合に明らかに良好な結果が得られた
。

なお、本発明が適用される光磁気記録媒体の形態は上述
のようなディスクに限られるものではなく、たとえばカ
ード、テープ、ドラム等であっても良い。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、ス
バッリングに使用されるターゲットとして適切な酸素含
有量を有するものを選択することにより、従来の製造装
置や成膜プロセスを変更することなく、必要外部磁界の
低減化が図られた光磁気記録媒体を容易に製造すること
ができる。かかる光磁気記録媒体は、比較的弱い外部磁
界下で記録が行われる磁界変調方式に対応できるので、
本発明の産業上の価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用して製造される光磁気記録媒体の
一構成例を示す概略断面図である。 ポリカーボネート基板 第１の誘電体膜 ＲＥ−７Ｍ膜 第２の誘電体膜 Ａｊ２反射膜 保護膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 希土類金属および／または遷移金属からなるターゲット
   をスパッタリングすることにより基板上に希土類−遷移
   金属合金薄膜を形成する光磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、 前記ターゲットが１０００〜５０００ｐｐｍの酸素を含
   有することを特徴とすることを特徴とする光磁気記録媒
   体の製造方法。