JPH06103624A - 光磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低磁界下でのノイズを低減させてＣＮＲを大
きくすることにより、小型、軽量の電磁石を備えた装置
であっても安定した記録・消去動作が可能な光磁気記録
媒体を製造する方法を提供する。 【構成】 希土類−遷移金属アモルファス合金のターゲ
ット２１を、ターゲット２１の径の中心における垂線２
４が、ターゲット２１の径の中心と光透過性基板２２の
径の中心とを結ぶ線２３に対して３０度以上６０度以下
の範囲の角度をなすように配置して（Ａ及びＢ）、記録
膜をスパッタ成膜し、成膜後に記録膜の表面を酸化処理
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、希土類−遷移金属アモ
ルファス合金からなる記録膜を有する光磁気記録媒体の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々の光記録素子が提案されてお
り、その中でも追加記録や消去ができるという利点を持
つ光磁気記録媒体は、既に実用化の段階に入っている。
光磁気記録媒体を用いた記録方式の一つに、磁界変調方
式がある。この磁界変調方式による光磁気記録媒体の記
録膜としては、総合的な特性が適していることから、現
在のところ希土類−遷移金属アモルファス合金からなる
薄膜が最も多く用いられている。希土類−遷移金属アモ
ルファス合金膜は、飽和磁化が膜面に垂直に向く垂直磁
化膜であり、膜上の記録箇所における磁化の向きを変化
させることにより、信号化された情報が書き込まれる。

【０００３】磁界変調方式における記録・消去方法の一
つに、キューリ点記録方式がある。これは、記録膜に電
磁石などを用いて外部磁界を与えておき、それと同時
に、レンズによって集光されたレーザ光を記録膜に照射
して、記録膜をキューリ温度まで昇温させ、外部磁界と
同じ方向に磁化させて情報を記録もしくは消去するもの
である。一般的な単層構造の希土類−遷移金属アモルフ
ァス合金記録膜を備えた光磁気ディスクでは、記録・消
去動作のために、２００〜４００（Ｏｅ）程度の磁場が
必要である。より小さい磁場で記録・消去が行えるよう
になれば、外部磁界を発生するための磁石の小型化、軽
量化が図れ、さらに、磁界変調方式の場合には、磁界の
高速変調が可能になるので、記録媒体の磁界感度特性を
より向上させる技術が望まれている。

【０００４】図７は、代表的な光磁気記録媒体である光
磁気ディスクの磁界感度特性図であり、予め磁化の向き
をそろえて初期化した光磁気ディスクに外部磁界を与
え、レーザパルスによってデータを書き込んだときの、
外部磁界とＣＮＲとの関係を示す。磁界変調方式におけ
る記録・消去磁界を低減させるためには、記録媒体の特
性として、ＣＮＲが飽和する外部磁界ＨＳと、ＣＮＲが
出現し始める外部磁界Ｈ０がともに小さいことが望まれ
る。すなわち、磁界変調方式では、ＨＳとＨ０との間で
磁界を反転させるので、ＨＳとＨ０が小さく、且つ、Ｈ
ＳとＨ０との差が小さいほど、より高速な変調動作が可
能になる。また、ＨＳとＨ０が小さければ、それを発生
させるための電磁石コイルの小型化、軽量化が図れる。

【０００５】一方、図８に示すように、書き込み時の垂
直磁化膜８１においては、レーザ光Ｌを照射された高温
部８２には、電磁石などからの外部磁界Ｈｅｘと、高温
部８２の周辺にあるキューリ温度以下の部分（以下、周
辺部）８３から発生する反磁界Ｈｄの２つの磁界が作用
する。前記のＨ０に大きく影響するのは、この反磁界Ｈ
ｄであり、Ｈｄが大きければそれを打ち消すだけのＨ０
が必要となる。このＨｄは、周辺部８３の磁化（矢印に
て示す）の大きさに依存するため、記録膜が単層のディ
スクにおいては、室温での保磁力が最大となる補償組成
に近くなるように、記録膜の組成設計をすればよいが、
組成の微妙な変化によって特性が大きく変化するので、
所望する品質の記録膜を安定して供給するのは困難であ
る。そのため、誘電体層や記録膜を成膜する時の投入電
力や、スパッタガス圧を調整したり、誘電体層を逆スパ
ッタすることによって、補償温度に合わせて材料の組成
設計することなく、Ｈ０を小さくする方法が採用されて
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｈ０を
小さくすることにより、低磁界の作用下でのノイズレベ
ルが大きくなることが問題となってきた。磁界変調方式
において磁界を反転させるときには、必ず外部磁界０の
状態を経るので、図７に示した外部磁界Ｈ０でのノイズ
を低減し、ＣＮＲを高くすることは、高品質な光磁気記
録媒体を製造する上で、極めて重要な課題の一つであ
る。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、低磁界下でのノイズを低減させ
てＣＮＲを大きくすることにより、小型、軽量の電磁石
を備えた装置であっても安定した記録・消去動作が可能
な光磁気記録媒体を製造する方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光透過性基板上に、誘電体層と、希土類−
遷移金属アモルファス合金からなる記録膜と、反射層と
を積層する光磁気記録媒体の製造方法において、希土類
−遷移金属アモルファス合金のターゲットを、上記光透
過性基板の径の中心における垂線、及び上記ターゲット
の径の中心における垂線の少なくとも一方が、上記ター
ゲットの径の中心と上記光透過性基板の径の中心とを結
ぶ線に対して３０度以上６０度以下の範囲の角度をなす
ように配置して、上記記録膜をスパッタ成膜し、且つ、
記録膜の成膜後に記録膜の表面を酸化処理するものであ
る。

【０００９】

【作用】上記構成により、ターゲットと基板とを相互に
所定の位置関係になるように配置して、記録膜をスパッ
タ成膜した後、この記録膜の表面を酸化することによっ
て、低い外部磁界の作用下でのノイズが低減されてＣＮ
Ｒが向上し、安定した記録・消去が可能な光磁気記録媒
体を作製できる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は、本実施例において作成し
た光磁気ディスク（以下、ディスク）の構成図である。
ディスク１は、基板２、誘電体層３、垂直磁化膜である
記録層（記録膜）４、誘電体層５、反射層６からなる。
基板２の材料としては、ポリカーボネートやエポキシ樹
脂等のプラスチック、ガラス、セラミック、金属等の中
から選択すればよい。また、誘電体層３，５の材料に
は、ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ，ＡｌＳｉＯＮ，ＳｉＯ，Ｚｎ
Ｓなどを用いる。記録層４は、希土類−遷移金属アモル
ファス合金をスパッタして形成する。反射層６の材料に
は、Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔなどに、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｉ
ｎ，Ｃｕの中から１種類以上を添加したものを用いる。
本実施例では、基板２にはポリカーボネート、誘電体層
３，５にはＳｉＮ、記録層４にはＴｂＦｅＣｏＣｒ、反
射層６にはＡｌＴｉを用いた。

【００１１】記録層４をスパッタ成膜する時に用いたガ
スは、Ａｒ、Ｎ2 である。さらに、記録層４を成膜した
後には、０．２Ｐａの真空度を９０秒間保つようにし
て、記録層４と誘電体層５の界面に、酸素濃度１％のア
ルゴン酸素混合ガスを導入した。このとき導入するガス
は、記録層４の表面を酸化する能力があればよく、上記
アルゴン酸素混合ガスの他、酸素のみからなるガスでも
よいし、また、酸素以外のガスであってもよい。

【００１２】上記構成のディスクを条件を変えて作成
し、それぞれのディスクについて、記録特性における外
部磁界依存性を調べた。以下に作成条件を示す。図２
は、記録層４をスパッタ成膜する時のターゲット２１と
基板２２との位置関係を示す斜視図である。ターゲット
２１の中心と基板２２の中心とを結ぶ線２３に対して、
ターゲット２１の中心における垂線２４がなす角度が、
６０度、３０度、０度になるように、基板２２を基板取
り付けパレット２５に配置し、同バッチで成膜して、そ
れぞれディスクＡ，Ｂ，Ｃを作製した。ターゲット２１
のサイズは直径５インチで、ターゲット２１と基板取り
付けパレット２５との距離は１５０ｍｍに設定した。

【００１３】上記の条件で作成したディスクＡ，Ｂ，Ｃ
についての外部磁界特性を、それぞれ図３、図４、及び
図５に示す。これらの図において、（ａ）は外部磁界に
対するＣＮＲ、（ｂ）は低外部磁界下でのノイズレベル
を示す。各特性図に示す実線は記録層を酸化処理しない
ディスク、破線は記録層を酸化処理したディスクの特性
曲線であり、それぞれについて、ＣＮＲが出現し始める
外部磁界をＨ０１，Ｈ０２で示す。外部磁界特性の測定
条件は、線速７．５４ｍ／ｓ、記録周波数４．９３ＭＨ
ｚ、デューティ２５％、記録に用いるレーザ光のパワー
７ｍＷとした。図３（ａ）及び図４（ａ）に示すよう
に、ディスクＡ，Ｂについては、酸化処理した場合のＨ
０２の値が、Ｈ０１から０の方に近づいており、磁界感
度の向上が認められるのに対し、図５（ａ）に示すディ
スクＣは、Ｈ０１とＨ０２とでほとんど差がなく、磁界
感度が変化していない。また、図３（ｂ）及び図４
（ｂ）に示すように、ディスクＡ，Ｂは、酸化によって
０磁界におけるノイズが低下しているのに対し、図５
（ｂ）に示すディスクＣについては、ノイズレベルが変
化していないことが分かる。以上のことから、ディスク
Ａ、Ｂの作成条件では、酸化によって磁界特性が改善さ
れるが、ディスクＣの作成条件では、酸化による効果が
現われないことが分かる。

【００１４】次に、前記図２に示した線２３と垂線２４
との角度θが、ＣＮＲが出現し始める外部磁界の記録層
酸化による変化量δＨ（Ｈ０１とＨ０２との差量）と、
基板２２へのターゲット成分の堆積速度に対して、どれ
だけ影響を与えるかを測定した。この測定結果を図６に
示す。同図において、実線は磁界変化量δＨ（単位Ｏ
ｅ）、破線はターゲット成分の堆積速度（単位オングス
トローム／ｍｉｎ）を示す。磁界変化量δＨについて
は、角度θが２０度から４０度付近に至る範囲で、δＨ
が急激に大きくなり、角度θが６０度以上になるとδＨ
の増加が鈍くなっている。一方、ターゲット成分の堆積
速度については、角度θが０〜６０度の範囲では、角度
３０度をピークにしてなだらかな曲線を描き、６０度以
上になると堆積速度が急激に低下している。

【００１５】上記図３乃至図６に示した測定結果から分
かるように、角度θが３０〜６０度の範囲になるように
ターゲットを配置して記録層を成膜すれば、成膜後の酸
化処理の効果が大きくなり、ディスクの磁界特性を向上
させることができる。しかも、上記の角度範囲であれ
ば、ターゲット成分の堆積速度はほとんど低下しないの
で、記録層を形成する処理時間の冗長を招くこともな
い。

【００１６】以上、本発明の一実施例を説明したが、上
記構成に限られるものではなく、様々な変形が可能であ
る。例えば、ターゲットと基板との位置関係は、図２に
示すような構成だけではなく、基板の径の中心における
垂線、及びターゲットの径の中心における垂線の少なく
とも一方が、ターゲットの径の中心と上記光透過性基板
の径の中心とを結ぶ線に対して３０度以上６０度以下の
範囲の角度をなすように配置すればよく、この条件を満
足していれば、ターゲットと基板の上下もしくは左右関
係などは限定されない。もちろん、本発明は上記実施例
に示したディスクのみならず、他の光磁気記録媒体に広
く適用できるものである。

【００１７】なお、本発明の構成が、具体的にどのよう
に成膜動作に作用しているかは、現時点では詳細に解明
されてはいないが、スパッタ時にターゲットから発せら
れる成分粒子が基板上に到達する速度は、粒子の種類に
よって様々であり、この到達速度の差が、ターゲットと
基板とが所定の位置関係にあるときに顕著になることよ
り、記録層にある種の成分的な偏分布が生じ、このこと
が、結果として記録層の酸化を望ましい状態に導いて、
光磁気記録媒体の記録特性が向上するものと推定され
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ターゲッ
トと基板とを所定の位置関係になるように配置して記録
層をスパッタ成膜した後、記録層表面を酸化するので、
記録層の酸化処理の効果が大きくなり、ＣＮＲが出現し
始める外部磁界Ｈ０を小さくすることができる。また、
ターゲット成分の堆積速度はほとんど低下しないので、
記録層を形成する処理時間の冗長を招くことがなく、高
品質の製品を効率良く生産できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による光磁気記録媒体の断面
構成図である。

【図２】光磁気記録媒体の記録層をスパッタ成膜する時
の、ターゲットと基板との位置関係を示す斜視図であ
る。

【図３】ターゲットと基板とがなす角度が６０度である
場合の光磁気記録媒体の外部磁界特性図であり、（ａ）
は外部磁界に対するＣＮＲ、（ｂ）は低外部磁界下での
ノイズレベルを示す。

【図４】ターゲットと基板とがなす角度が３０度である
場合の光磁気記録媒体の外部磁界特性図であり、（ａ）
は外部磁界に対するＣＮＲ、（ｂ）は低外部磁界下での
ノイズレベルを示す。

【図５】ターゲットと基板とがなす角度が０度である場
合の光磁気記録媒体の外部磁界特性図であり、（ａ）は
外部磁界に対するＣＮＲ、（ｂ）は低外部磁界下でのノ
イズレベルを示す。

【図６】ターゲットと基板とがなす角度に対する、記録
層酸化によるＣＮＲが出現し始める外部磁界の変化量
と、ターゲット成分の堆積速度の特性図である。

【図７】光磁気記録媒体の磁界感度特性図である。

【図８】書き込み時の垂直磁化膜における外部磁界と反
磁界を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光磁気ディスク ２ 基板（ポリカーボネイト） ３ 誘電体層（ＳｉＮ） ４ 記録層（ＴｂＦｅＣｏＣｒ） ５ 誘電体層（ＳｉＮ） ６ 反射層（ＡｌＴｉ） ２１ ターゲット ２２ 基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性基板上に、誘電体層と、希土類
   −遷移金属アモルファス合金からなる記録膜と、反射層
   とを積層する光磁気記録媒体の製造方法において、 希土類−遷移金属アモルファス合金のターゲットを、上
   記光透過性基板の径の中心における垂線、及び上記ター
   ゲットの径の中心における垂線の少なくとも一方が、上
   記ターゲットの径の中心と上記光透過性基板の径の中心
   とを結ぶ線に対して３０度以上６０度以下の範囲の角度
   をなすように配置して、上記記録膜をスパッタ成膜し、
   且つ、記録膜の成膜後に記録膜の表面を酸化処理するこ
   とを特徴とした光磁気記録媒体の製造方法。