JPH04176036A - 光磁気ディスクおよび該光磁気ディスクの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】 〔概　要〕 光磁気ディスクおよび該光磁気ディスクに用いる光磁気
記録媒体の製造方法に関し、 光磁気ディスクの記憶容量を増加させるためにビットエ
ツジ記録方法を用いる場合に、レーザ光の干渉を受けて
ピットがシフトするのを防止した光磁気ディスクを目的
とし、 基板上に保護膜を設け、該保護膜上に柱状構造記録膜お
よび保護膜を順次積層して設ける。またその光磁気記録
媒体の製造方法は、基板と柱状構造記録膜形成用ターゲ
ットを対向配置し、柱状構造記録膜形成用ターゲットの
エロージョン領域に於ける水平磁場の強さを１０〜５０
０Ｏｅの範囲とし、かつスパッタガスのガス圧力を０．
５〜５Ｐａの圧力として構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はレーザ光を用いて記録、再生を行う光磁気ディ
スク、および該光磁気ディスクに用いる光磁気記録媒体
の製造方法に関する。

近年、電子計算機を用いたシステムは、益々大型化、高
速化、高密度化を要求されるように成っている。

その中でも書き換え可能な高密度記録媒体である光磁気
ディスクが注目されている。光磁気ディスクは高密度記
録媒体であるが、更に高密度化を図るために従来のピッ
トポジション記録方法に代わって、情報をビットのエツ
ジに対応させるピットエツジ記録方法が用いられるよう
に成っている。

〔従来の技術〕

従来の光磁気ディスクの構造を第８図に示す６図示する
ように、レーザ光案内溝を形成した透明ガラスの基板１
上には、保護膜としてテルビウムー二酸化シリコン（Ｔ
ｂ−ＳｉＯ□）膜より成る保護膜２−１が９０ｎｍの厚
さでスパッタ法で形成され、その上には非柱状構造のテ
ルビウム−鉄−コバルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）より成る
非晶質希土類−遷移金属合金薄膜の記録膜３が９０ｎｍ
の厚さに形成され、更にその上にはＴｂ−ＳｉＯ□膜よ
りなる保護膜２−２が９０ｒ＋ｍの厚さに何れもスパッ
タ法で形成されている。

そして従来は、このような非柱状構造の記録膜３にレー
ザ光を用いてピットを形成し、このピット自体に情報を
対応させて情報の記録、再生を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで記憶容量を高めるためにピットのエツジに情報
を対応させるピットエツジ記録方法が開発されており、
この方法では、ビットのエツジのシフトが問題となり、
この問題の原因として考えられるのがレーザ光の熱干渉
である。これはレーザ光でビットを記録する際に、ビッ
トとピットとの間隔を短くするにつれて、前のビットを
記録する際のレーザ光の余分な熱の影響を受けて、次の
ビットが本来存在すべき位置よりシフトする現象が起こ
るためである。

そのため、光磁気ディスクの記憶容量を高めるためのピ
ットエツジ記録方法を用いるためには、この熱干渉の影
響を排除する必要がある。

本発明は上記した事項に鑑みてなされたもので、前記情
報の記録、再生に用いるレーザ光の熱によってピットが
シフトしないように、上記レーザ光の熱干渉の影響を少
なくした光磁気ディスクおよび該光磁気ディスクに用い
る光磁気記録媒体の製造方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の光磁気ディスクは基板上に
保護膜を設け、該保護膜上に柱状構造記録膜および保護
膜を順次積層して設ける。また上記光磁気ディスクの構
成のうち、１・痘み出し光の入射面側に近い保護膜と柱
状構造記録膜との間に非柱状構造記録膜を挟んだことを
特徴とするものである。

また上記光磁気ディスクに用いる光磁気記録媒体の製造
方法は、基板と柱状構造記録膜の形成用ターゲットを対
向配置し、柱状構造記録膜形成用ターゲットのエロージ
ョン領域に於ける水平磁場の強さを１０〜５００Ｏｅの
範囲とし、かつスパッタガスのガス圧力を０．５〜５ｐ
ａの圧力として柱状構造記録膜を製造することを特徴と
するものである。

〔作　用〕

記録膜をスパッタ法で形成する際、スパッタの条件を変
えることにより記録膜を柱状構造化できる。この柱状構
造記録膜の構造を模式的に第９図に示し、その柱状構造
記録膜の走査電子顕微鏡写真を第１０図に示す。

第９図に示すように典型的な柱状構造の記録膜１１は、
記録膜面１２に対して垂直方向に軸を有する微細な柱状
体（コラム）１３が集合して構成されている。そして各
柱状体１３の間には該柱状体１３同士が接触していない
間隙１４が形成されている。このような柱状構造の記録
膜は走査型電子顕微鏡により観察される。

このような柱状構造の記録膜を設けることで、この柱状
構造の記録膜の間隙１４が熱を横方向に伝達し難く、記
録媒体上での面内方向への熱の逃げを少なくし、ビ・ン
トを記録する際のレーザ光の余熱の影響を、次のビット
へ伝え難くする。

然し、記録膜を柱状構造とすると、記録膜が酸化し易く
なり、信号品質、光磁気ディスクの寿命が低下する問題
がある。また柱状構造の記録膜は非柱状構造の記録膜よ
り反射率が低いので光磁気ディスクの記録媒体の性能指
数である反射率Ｒとカー回転角θ３の積Ｒ×θ、が低下
する問題がある。そこでレーザ光の入射面側の保護膜と
柱状構造の記録膜の間に酸化に対して抵抗力があり、反
射率の大きい非柱状構造記録膜を介在させて光磁気ディ
スクの寿命を長くするとともにその性能指数を大きくす
る。

またターゲットのエロージョン領域（ターゲットが永久
磁石の磁場の印加でスパッタ工程中に削られる領域）の
水平磁場の強さが大きく成る程、記録膜の柱状化度が小
となる傾向があり、ターゲットのエロージョン領域の水
平磁場が小さくなる程、記録膜の柱状化度が大となる傾
向がある。

またＡｒガスのスパッタガスのガス圧が大に成る程、記
録膜の柱状化度が大となり、またスパッタガス圧が小に
成る程、記録膜の柱状化度が小となる。

このことより非柱状構造記録膜と柱状構造記録膜を形成
する場合、記録膜形成用のターゲットを２個並べて設け
、一方のターゲットに印加する永久磁石の磁場の強さを
大きくし、かつスパッタガス圧を低下して非柱状構造記
録膜を形成し、他方のターゲットに印加する永久磁石の
磁場の強さを小さくし、かつスパッタガス圧を増加させ
てスパッタすることで、非柱状構造記録膜および柱状構
造記録膜を連続して成膜できる。

〔実　施　例〕

第１図に示すように本発明の光磁気ディスクは、レーザ
光の案内溝を有する透明ガラスの基板２１上に、記録膜
を酸化より保護するためのテルビウムー二酸化シリコン
（Ｔｂ−Ｓｉｎｇ）膜よりなる保護膜２２−１が、９０
ｎｍの厚さでマグネトロンスパッタ法で形成されている
。

そして該保護！２２−１上にはテルビウム−鉄−コパル
）　（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｇｏ）よりなる希土類−遷移金属元
素のアモルファス合金よりなる柱状構造記録膜２３が１
０ｎｍの厚さでマグネトロンスパッタ法で形成されてい
る。

更に最上層にはテルビウムー二酸化シリコン（Ｔｂ−５
ｉｆｔ）膜よりなる保護膜２２−２が９０ｎｍの厚さで
いずれもマグネトロンスパッタ法で形成されている。

このような本発明の第１実施例の光磁気ディスクの製造
方法に付いて述べる。

前記した第１図、および第７図に示すように、スパッタ
容器４Ｉ内にレーザ光の案内溝を有するガラス基板２１
と、Ｔｂと５４０２の複合ターゲットである保護膜形成
用ターゲット４２、非柱状構造記録膜形成用ターゲット
４３、柱状構造記録膜形成用ターゲット４４とを対向配
置し、該ターゲット上にシャッター４５を設置する。上
記３種類のターゲットは所定の直径の円周上に配置する
。

上記スパッタ容器４１内のバルブ４７を開放にしてガス
排気管４６に連なる排気ポンプ（図示せず）を用いて所
定の真空度に排気する。次いでガス供給管４８よりＡｒ
ガスよりなるスパッタガスを容器内に供給する。

そして上記基板を保護膜形成用ターゲット４２上に位置
するように回転し、シャッターを開いて基板上にＴｂ−
ＳｉＯ□膜より成る保護膜２２−１を９０ｎ−の厚さに
形成する。この成膜に用いる保護膜形成用ターゲットは
ＴｂとＳｉｎ、との複合ターゲットを用い、Ａｒガスの
スパッタガス圧を０．２Ｐａとし、スパッタ電力を０．
８に−として成膜する。

次いで基板を回転して柱状構造記録膜形成用ターゲット
４４上に位置するようにする。そして保護膜２２−１上
にＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏの柱状構造記録膜２４を９０ｎ＊の
厚さで形成する。この成膜に用いるターゲットはＴｂと
ＦｅとＣｏを所定の原子％に混合した焼結合金を用い、
Ａｒガスのスパッタガス圧を２Ｐａとし、スパッタ電力
を１に賀とし、前記ターゲットのエロージボン領域に印
加する永久磁石の水平磁場を２０００　ｅとする。

次いで上記基板を保護膜形成用ターゲット４２上に位置
するように回転し、シャッターを開いて基板上にＴｂ−
Ｓｉ０ｇ膜より成る保護膜２２−２を９０ｒｖの厚さに
形成する。この成膜に用いる保護膜形成用ターゲットば
Ｔｂと５ｉｆｔとの複合ターゲットを用い、Ａｒガスの
スパッタガス圧を０．２Ｐａとし、スパッタ電力を０．
８ｋｌ（として成膜する。

また本発明の第１実施例の光磁気ディスクと比較するた
めに、保護膜は第１実施例の場合と同様な条件で形成し
、記録膜のみはＡｒガスのスパッタガス圧は０．２Ｐａ
とし、ターゲットのエロージョン領域に印加する永久磁
石の水平磁場を１０００Ｏｅとして非柱状構造の従来の
記録膜を形成した。

このような膜構造を確認するために、柱状構造記録膜、
および非柱状構造記録膜をＳｉのウェハ上に成膜し、そ
の破断面を走査電子顕微鏡で観察したところ、柱状構造
記録膜は第９図、および第１０図に示すように柱状構造
化し、第１１図に示すように非柱状構造記録膜は柱状体
は発生していなかった。

このような第１実施例の光磁気ディスクに於し１て第３
図に示すように第１の書き込みパルスで書き込んだピン
ト５１と、第２の書き込みパルスで書き込んだビット５
２の間隔ａを順次短くした場合、第２のビット５２のピ
ット長！２の変化量が、どのようになるかを調べた。図
で５０は基準パルスで書き込んだビットを示し、スライ
スレベルを決定するために用いた。

この結果を第４図に示す。第４図で縦軸はパルス間隔ａ
＝４μ−の時のｚｚ＝１ｏｏ％とし、ａを減少した時の
ｉｇの値を％で示す。図の曲線５３は本実施例の光磁気
記録媒体に於ける書き込み）々Ｊレス間隔とピット長の
関係曲線で、図の点線５４は従来の光磁気ディスクの場
合の曲線である。図示するように本発明の光磁気ディス
クの方が、従来の光磁気ディスクに対して第２の書き込
みパルスで書き込んだピット長ｌｔの変化量が少なく、
このことはレーザ光の熱の影響が少なく、ピ・ントエ・
ンジ記録に適した光磁気ディスクであることが判る。

また第２図に示すように本発明の光磁気ディスクの第２
実施例の構造では、基板２１上に厚さが９０ｎｓのＴｂ
−５ｉｆｔ膜よりなる保護膜２２−１、厚さが１Ｏｎ＋
ｎのＴｂ−Ｆｅ−Ｇｏよりなる非柱状構造記録膜２４、
厚さが８０ｎｍのＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏよりなる柱状構造記
録膜２３、厚さが９０ｎｍのＴｂ−５ｉＯｚ膜よりなる
保護膜２２−２が順次マグネトロンスパッタ法で形成さ
れている。

このような第２実施例の光磁気ディスクの製造方法につ
いて述べる。

基板を保護膜形成用ターゲット４２上に位置するように
回転し、シャッターを開いて基板上にＴｂ−５ｉＯ，膜
より成る保護膜２２−１を９０ｎｍの厚さに形成する。

この成膜に用いる保護膜形成用ターゲットはＴｂとＳｉ
Ｏ□との複合ターゲットを用い、Ａｒガスのスパッタガ
ス圧を０．２Ｐａ　とし、スパッタ電力を０．８ｋＷと
して成膜する。

次いで基板を回転して非柱状構造記録膜形成用ターゲッ
ト４３上に位置するようにする。そして＾ｒガスのスパ
ッタガス圧を０．２Ｐａ　、ターゲットのエロージョン
領域に印加する永久磁石の水平磁場を１０００Ｏｅとし
て非柱状構造の記録膜２４を１０ｎｍの厚さに形成する
。更に基板を柱状構造記録膜形成用ターゲット４４上に
位置するようにする。そして非柱状構造記録膜上にＴｂ
−Ｆｅ−Ｃｏの柱状構造記録膜２３を８０ｎｍの厚さで
形成する。この成膜に用いるターゲットはＴｂとＦｅと
Ｃｏを所定の原子％に混合した焼結合金を用い、Ａｒガ
スのスパッタガス圧を２Ｐａとし、スパッタ電力を１ｋ
ｉｎとし、前記ターゲットのエロージョン領域に印加す
る永久磁石の水平磁場を２００Ｏｅとする。

次いで上記基板を保護膜形成用ターゲット４２上に位置
するように回転し、シャッターを開いて基板上にＴｂ−
ＳｉＯ□膜より成る保護膜２２−２を９０ｎｍの厚さに
形成する。この成膜に用いる保護膜形成用ターゲットは
ＴｂとＳｉＯ２との複合ターゲットを用い、Ａｒガスの
スパッタガス圧を０．２Ｐａとし、スバ・ンタ電力を０
４８に−として成膜する。

このようにして形成した本発明の第２実施例の光磁気デ
ィスクと、従来の記録、膜が非柱状構造記録膜のみの光
磁気ディスクとを比較した。

このような第２実施例の光磁気ディスクに於いて第５図
に示すように第１の書き込みパルスで書き込んだピット
５１と、第２の次の書き込みパルスで書き込んだピット
５２の間隔ａを順次短くした場合、第２の書き込みパル
スで書き込んだピット長！２の変化量がどのように変動
するかを調べた。

この結果を第６図に示す。図の曲線６１は第２実施例の
光磁気記録媒体に於ける書き込みパルス間隔とピット長
の関係曲線で、図の点線６２は従来の光磁気ディスクの
場合の曲線である。図示するように本実施例の光磁気デ
ィスクの方が、従来の光磁気ディスクに対して第２の書
き込みパルスで書き込んだピット長２□の変化量が少な
く、このことはレーザ光の熱の影響を受けるのが少なく
、ピットエツジ記録に適した光磁気ディスクであること
が判る。

更に第２実施例に示すように、読み出し光の入射面側の
保護膜と柱状化構造記録膜の間に非柱状化構造記録膜を
介在させることで、第１実施例のように柱状化構造記録
膜が単独の場合に比較してＣ／Ｎを４ｄｂ上昇させるこ
とも可能と成った。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、記録膜
の柱状構造化により記録膜の熱伝導率を小さくし、記録
媒体上での面内方向への熱の逃散を少な（することで、
ピットを形成する際のレーザ光の余熱の影響を、次のピ
ットに伝え難くすることができ、ビットエツジ記録に充
分対応できる光磁気記録媒体を提供することができる。

更に読み出し光の入射面側に非柱状化構造記録膜を介在
させることで、柱状化構造記録膜を単独に用いた場合に
比較して、Ｃ／Ｎを約４ｄｂ向上させることができ、本
発明により高信親、高品質の光磁気ディスクが得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光磁気ディスクの第１実施例の断面図
、 第２図は本発明の光磁気ディスクの第２実施例の断面図
、 第３図は第１実施例の光磁気ディスクの書き込みピット
図、 第４図は第１実施例の書き込みパルス間隔とピット長の
比の関係図、 第５図は第２実施例の光磁気ディスクの書き込みビット
図、 第６図は第２実施例の書き込みパルス間隔とピット長の
比の関係図、 第７図は本発明の光磁気ディスクに用いる装置の模式図
、 第８図は従来の光磁気ディスクの断面図、第９図は柱状
構造記録膜の模式図、 第１０図は柱状構造記録膜の走査電子顕微鏡写真、第１
１図は非柱状構造記録膜の走査電子顕微鏡写真である。 図において、 ２１は基板、２２−１．２２−２は保護膜、２３は柱状
構造記録膜、２４は非柱状構造記録膜、４１はスパッタ
容器、４２は保護膜形成用ターゲット、４３は非柱状構
造記録膜形成用ターゲット、４４は柱状構造記録膜形成
用ターゲット、４５はシャッター、４６はガス排気管、
４７はパルプ、４８はガス供給管、５０．５１．５２は
ピット、５３は第１実施例の書き込みパルス間隔とピッ
ト長の比の関係曲線、５４．６２は従来の光磁気ディス
クの書き込みパルス間隔とピット長の比の関係曲線、６
１は第２実施例の書き込みパルス間隔とピット長の比の
関係曲線を示す。 第２図 才１笑々（Δタシ大０石４、戦功スゲの１１号Ｌ−）−
一ノト「ろ第３図 ルセシし−９−バハ、ス１つ１％　Ｑ　Ｃａ−一）第１
りだ（り９−１６込鼾パルスＹ１隋、　Ｅ　分裂ψ戸乙
りｙ組ブ引図第４図 ４１込ＨバｌレスＴ’１Ｆｌｋ　ａ　ｕ−＞才）−突か
ヒ背５の一１１古込ｈパ）レス肉謄ヒ１；、Ｐ長のｒ（
ψ町１奔−閉第６図 第９　凶 手続補正書（麗） 平成３年ユ月ｊ−／日 】、　１呵牛のＪし六 平成２年物犠第３０３２５５号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 萼呵牛との関係　　特許出願人 住所　神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地名称
（５２２）富士通株式会社 （懐者関澤　義 ６、補正の対象 （１）明細書の「図面の簡単な説明」の欄７、補正の内
容 （１ン　イ）本願明細書第１７頁１５行の「第１０図は
柱状構造記録膜の走査電子顕微鏡写真、Ｊを「第１０図
は柱状構造記録膜の結晶の構造を示す走査電子顕微鏡写
真、」に補正する。 （１）口）本願明細書第１７頁１６行乃至１７行の「第
１１図は非柱状構造記録膜の走査電子顕微鏡写真である
。」を「第１１図は非柱状構造記録膜の結晶の構造を示
す走査電子顕微鏡写真である。」に補正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板（２１）上に保護膜（２２−１）を設け、該
   保護膜上に柱状構造記録膜（２３）および保護膜（２２
   −１）を順次積層して設けたことを特徴とする光磁気デ
   ィスク。
2. （２）請求項（１）記載の光磁気ディスクの構成のうち
   、読み出し光の入射面側に近い保護膜（２２−１）と柱
   状構造記録膜（２３）との間に非柱状構造記録膜（２４
   ）を挟んで積層したことを特徴とする光磁気ディスク。
3. （３）基板（２１）と柱状構造記録膜形成用ターゲット
   （４４）を対向配置し、該柱状構造記録膜形成用ターゲ
   ット（４４）のエロージョン領域に於ける水平磁場の強
   さを１０〜５００Ｏｅの範囲とし、かつスパッタガスの
   ガス圧力を０．５〜５Ｐａの圧力として柱状構造記録膜
   （２３）を製造することを特徴とする光磁気記録媒体の
   製造方法。