JPH0877632A

JPH0877632A - 光磁気ディスクの製造方法

Info

Publication number: JPH0877632A
Application number: JP20696494A
Authority: JP
Inventors: Masaji Suwabe; 正次諏訪部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】繰り返しＥ／Ｗ特性の向上を図り、高記録密
度化に十分対応可能とする。【構成】透明基板上に希土類─遷移金属合金非晶質薄
膜からなる記録磁性層を形成するに際し、真空槽１５内
の上記記録磁性層成膜時におけるＨ₂Ｏ分圧を１×１０
^-5Ｐａ以下にする。【効果】歩留りが向上するとともに、コストダウンが
図られる。

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─遷移金属合金
非晶質薄膜を記録磁性層とする光磁気ディスクの製造方
法に関し、特に優れた消去・記録繰り返し特性（Ｅ／Ｗ
特性）に優れた光磁気ディスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスクは、例えばコンピ
ュータ等の外部記憶装置、或いは音声信号や映像信号の
記録再生を行う機器の記録媒体として一般に普及してい
る。この光磁気ディスクとしては、ポリカーボネート等
からなる透明基板の一主面に、膜面と垂直方向に磁化容
易軸を有し且つ磁気光学効果の大きな記録磁性層（例え
ば希土類─遷移金属合金非晶質薄膜）や反射膜、誘電体
層を積層することにより記録部を形成し、上記透明基板
側からレーザ光を照射して信号の読み取りを行うように
したものが知られている。

【０００３】この光磁気ディスクは、その使われ方によ
り、１００万回の繰り返し記録が可能であることが要求
される。これまで、この光磁気ディスクにおいては、上
記記録磁性層の構成材料として、殆どの場合Ｔｂ─ＴＭ
（ＴＭとは、Ｆｅ，Ｃｏの単体又は両者の合金）系合金
非晶質薄膜（以下、ＭＯ膜と記す。）が用いられてい
る。また、この光磁気ディスクを製造するに際し、各種
機能性膜の成膜方法としては、スパッタリング法が使用
されている。

【０００４】このような光磁気ディスクにおいては、成
膜が行われる真空槽内は真空に排気され、通常ある程度
真空度が良好になってからスパッタリングが開始され
る。従って、上記真空度に関しては、ある程度のモニタ
ーは行われているが、これと得られるディスクの特性
（例えば消去・記録繰り返し特性、以下Ｅ／Ｗ特性と省
略する。）との関係は明確にされておらず、製造条件と
して重要なパラメータであるという認識はなされていな
い。

【０００５】また、上記光磁気ディスクに対して記録を
行う場合、一般にディスクに照射される半導体レーザは
波長が７８０ｎｍ以上で、且つ対物レンズの開口数ＮＡ
は０．５以下とされるので、レーザスポット径が比較的
大きく、記録時における上記ＭＯ膜の最高到達温度は比
較的低い。このため、使用する光磁気ディスクにおいて
は、Ｅ／Ｗ特性が問題となることはない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今後高
記録密度化が進められるに伴い、上記半導体レーザの波
長は６８０ｎｍ以下、一方上記対物レンズの開口数ＮＡ
は０．５５以上となることが予想される。この結果、レ
ーザスポット径は小さくなり、記録時における上記ＭＯ
膜の最高到達温度がこれまでに比べ高くなると、ディス
クのＥ／Ｗ特性の悪化が懸念される。

【０００７】従って、上記高記録密度化を図る上で、上
述のような真空度のモニターは重要となる。そこで、本
発明はこのような実情に鑑みて提案されたものであっ
て、Ｅ／Ｗ特性の向上を図り、高記録密度化に十分対応
可能となる光磁気ディスクの製造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】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、成膜時における真
空槽中の残留Ｈ₂Ｏガスを抑えることにより、Ｅ／Ｗ特
性を向上させることができることを見出し、本発明を完
成するに至った。即ち、本発明の光磁気ディスクの製造
方法は、透明基板上に希土類─遷移金属合金非晶質薄膜
からなる記録磁性層をスパッタリング法によって成膜す
るに際し、上記記録磁性層成膜時の真空槽内のＨ₂Ｏ分
圧を１×１０^-5Ｐａ以下にすることを特徴とするもので
ある。

【０００９】ここで、上記Ｈ₂Ｏ分圧は、四重極マスフ
ィルター（質量分析器）による測定値を使用する。

【００１０】

【作用】透明基板上に設けられる記録磁性層の成膜時に
おいて、真空槽内のＨ₂Ｏ分圧を１×１０^-5Ｐａ以下に
抑えることにより、得られる光磁気ディスクの繰り返し
Ｅ／Ｗ特性が向上する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。本実施例は、ＴｂＦｅＣｏ系非
晶質薄膜を記録膜とする光磁気ディスク（ＩＳＯスタン
ダード，直径１３０ｍｍ、１セクタ当たり５１２バイト
のフォーマット）を製造するに際し、上記ＴｂＦｅＣｏ
系非晶質薄膜の成膜時における真空槽中のＨ₂Ｏ分圧を
５×１０^-6Ｐａ以下に抑えた例である。

【００１２】先ず、本実施例にかかる光磁気ディスクの
構成について説明する。この光磁気ディスクは、図１に
示すように、基板１の一主面１ａ上に記録部２が形成さ
れ、この記録部２上に耐蝕性保護膜３が形成された構成
とされてなる。上記基板１は、厚さ数ｍｍ程度（ここで
は１．２ｍｍとした。）の円盤状の透明基板であって、
その材質として、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等のプラス
チック材料の他、ガラス等が挙げられるが、本実施例で
はポリカーボネート樹脂を使用した。

【００１３】なお、この基板１表面のうち、上記記録部
２を設ける側には、通常再生時に使用するレーザ光波長
のおよそ４分の１の深さを有する案内溝や番地符号ピッ
ト等（いずれも図示は省略する。）が設けられる。上記
記録部２は、記録磁性層６、誘電体層４，６及び反射膜
７が積層された多層構造を有してなり、通常は基板１上
に第１の誘電体層４が形成され、この第１の誘電体層４
上に順次記録磁性層５、第２の誘電体層６及び反射膜７
が積層形成される。

【００１４】上記第１及び第２の誘電体層４，６として
は、酸化物や窒化物等が使用可能であるが、これら第１
及び第２の誘電体層４，６の酸素が上記記録磁性層５に
悪影響を及ぼす虞れがあることから、窒化物がより好ま
しく、酸素及び水分を透過させず、且つ使用レーザ光を
十分に透過し得る物質として、窒化珪素や窒化アルミニ
ウム等が好適である。ここでは、窒化珪素を使用した。

【００１５】このうち、上記第１の誘電体層４の膜厚
は、１０００Åとし、上記第２の誘電体層６の膜厚は、
４００Åとした。上記記録磁性層５は、膜面に垂直な方
向に磁化容易方向を有する非晶質の磁性薄膜であって、
磁気光学特性に優れることは勿論、室温にて大きな保磁
力を持ち、且つ温度２００℃付近にキュリー点を持つこ
とが望ましい。このような条件に叶った記録材料とし
て、希土類─遷移金属合金非晶質薄膜等が挙げられ、な
かでもＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜が好適であり、本実施
例でもＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜を使用した。

【００１６】この記録磁性層５の膜厚は、２２０Åとし
た。上記反射膜７は、上記第２の誘電体層６との境界で
レーザ光を７０％以上反射する高反射率の膜により構成
することが好ましく、非磁性金属の蒸着膜が好適であ
る。また、この反射膜７は、熱的に良導体であることが
望ましく、入手の容易さや成膜の容易さ等を考慮する
と、アルミニウム膜が適している。本実施例では、アル
ミニウム合金膜を使用し、その膜厚は７００Åとした。

【００１７】更に、上記耐蝕性保護膜３は、上記記録部
２の表面を平坦化するとともに、湿気等から上記記録部
２を保護することを目的として設けられるものである。
この耐蝕性保護膜３の構成材料としては、通常この種の
光磁気ディスクにおいて使用されているアクリル系紫外
線硬化樹脂（例えば、商品名：ＳＤ−１７）を使用した
が、これに限定されるものではない。

【００１８】以上のような構成を有する光磁気ディスク
は、次のような製造装置を用いて作製した。即ち、この
製造装置は、図２に示すように、ポリカーボネート樹脂
からなる円盤状の基板１１が固定されてなるキャリア１
２が順次搬入されるキャリアストッカー室１３と、Ｓｉ
Ｎ膜からなる第１の誘電体を成膜するための第１の成膜
チャンバ１４と、ＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜からなる記
録磁性層を成膜するための第２の成膜チャンバ１５と、
ＳｉＮ膜からなる第２の誘電体層を成膜するための第３
の成膜チャンバ１６と、アルミニウム反射膜を成膜する
ための第４の成膜チャンバ１７から構成されてなる。

【００１９】これらキャリアストッカー室１３、第１乃
至第４の成膜チャンバ１４〜１７は、図２中横方向に並
列して互いに接続されるとともに、各空間毎に所定の真
空度に保たれるように仕切られている。このうち、上記
キャリアストッカー室１３の側面１３ａには、キャリア
搬入口（図示せず。）が設けられており、該キャリア搬
入口を介して複数のキャリア１２が図２中上方から下方
に向かって順次送り込まれる。

【００２０】このキャリアストッカー室１３内には、複
数のキャリア１２が互いに所定の間隔をあけて図２中縦
方向に並列して配設される。これらキャリアストッカー
室１３内に配設されたキャリア１２は、上記第１の成膜
チャンバ１４に順次送り出され、上記第１の成膜チャン
バ１４内で該キャリア１２上に配設された基板１１に対
して第１の誘電体層の成膜が行われた後、上記第２の成
膜チャンバ１５内に送られる。従って、上述のようにキ
ャリアストッカー室１３内に複数のキャリア１２を待機
させることにより、上記第１の成膜チャンバ１４での成
膜、更には上記第２〜４の成膜チャンバ１５〜１７での
成膜がインラインで連続して行われるようになされてい
る。

【００２１】上記キャリア１２は、図３及び図４に示す
ように、円盤状のプレートであり、その一主面上に複数
（本実施例では４枚）の基板１１が等間隔に配設されて
いる。一方、上記第１の成膜チャンバ１４の一側壁１４
ａには、図示しないＡｒガス導入口及びＮ₂ガス導入口
がそれぞれ設けられており、これらＡｒガス導入口又は
Ｎ₂ガス導入口を介して内部にＡｒガス若しくはＮ₂ガ
スが適宜導入され、所望の雰囲気に制御されるようにな
されている。

【００２２】また、この第１の成膜チャンバ１４の上記
Ａｒガス導入口等が設けられた壁面１４ａと対向する壁
面には、内部にＳｉターゲット１８が配設されている。
そして、このＳｉターゲット１８と、上記第１の成膜チ
ャンバ１４内に送り込まれたキャリア１２上に固定され
た基板１１との間でスパッタリングが行われて上記基板
１１上に第１の誘電体層が形成される。

【００２３】この第１の誘電体層が設けられた上記基板
１１を保持した上記キャリア１２は、上記第１の誘電体
層の成膜後、上記第１の成膜チャンバ１４に隣接して配
設される上記第２の成膜チャンバ１５内に送り込まれ
る。この第２の成膜チャンバ１５の一側壁１５ａには、
Ａｒガス導入口（図示せず）及びＨ₂Ｏガスリークバル
ブ１９がそれぞれ設けられており、上記Ａｒガス導入口
を介して内部にＡｒガスが適宜導入され、所望の雰囲気
に制御されるとともに、上記Ｈ₂Ｏガスリークバルブ１
９より上記第２の成膜チャンバ１５内の残留Ｈ₂Ｏガス
が排気され、記録磁性層の成膜時におけるＨ₂Ｏ分圧が
５×１０^-6Ｐａ以下に抑えられるようになされている。
これにより、繰り返しＥ／Ｗ特性に優れた光磁気ディス
クが得られる。

【００２４】また、この第２の成膜チャンバ１５の上記
一壁面１５ａと対向する壁面には、内部にＴｂＦｅＣｏ
合金ターゲット２０が配設されている。そして、このＴ
ｂＦｅＣｏ合金ターゲット２０と、上記第２の成膜チャ
ンバ１５内に送り込まれたキャリア１２上に固定された
基板１１との間でスパッタリングが行われ、上記第１の
成膜チャンバ１４にて上記基板１１上に形成された第１
の誘電体層上に記録磁性層が成膜される。

【００２５】この記録磁性層が設けられた上記基板１１
を保持した上記キャリア１２は、上記記録磁性層の成膜
後、上記第２の成膜チャンバ１５に隣接して配設される
上記第３の成膜チャンバ１６内に送り込まれる。この第
３の成膜チャンバ１６は、上記第１の成膜チャンバ１４
と同じ構成を有しており、一側壁１６ａに設けられた図
示しないＡｒガス導入口及びＮ₂ガス導入口により内部
が所望の雰囲気に制御されるとともに、上記一壁面１６
ａと対向する壁面側の内部にＳｉターゲット２１が配設
され、該第３の成膜チャンバ１６内に送り込まれたキャ
リア１２上に固定された基板１１との間でスパッタリン
グが行われて上記記録磁性層上に第２の誘電体層が形成
されるようになされている。

【００２６】この第２の誘電体層が設けられた上記基板
１１を保持した上記キャリア１２は、上記第２の誘電体
層の成膜後、更に上記第３の成膜チャンバ１６に隣接し
て配設される上記第４の成膜チャンバ１７内に送り込ま
れる。この第４の成膜チャンバ１７の一側壁１７ａに
は、図示しないＡｒガス導入口が設けられており、この
Ａｒガス導入口を介して内部にＡｒガスが導入され、所
望の雰囲気に制御されるようになされている。

【００２７】また、この第４の成膜チャンバ１７の上記
Ａｒガス導入口が設けられた壁面１７ａと対向する壁面
には、内部にアルミニウム合金ターゲット２２が配設さ
れる。そして、このアルミニウム合金ターゲット２２
と、上記第４の成膜チャンバ１７内に送り込まれたキャ
リア１２上に固定された基板１１との間でスパッタリン
グが行われ、上記第３の成膜チャンバ１６にて上記基板
１１上に形成された第２の誘電体層上にアルミニウム反
射膜が成膜される。

【００２８】更に、このアルミニウム反射膜が設けられ
た上記基板１１を保持した上記キャリア１２は、該アル
ミニウム反射膜の成膜後、上記第４の成膜チャンバ１７
から取り出され、光磁気ディスクが製造される。そこ
で、この製造装置を用い、次のようにして光磁気ディス
クを作製し、得られた光磁気ディスクの繰り返しＥ／Ｗ
特性を調べた。

【００２９】即ち、先ず上記第１乃至第４の成膜チャン
バ内の真空度が８×１０^-6Ｐａ以下、Ｈ₂Ｏ分圧が５×
１０^-6Ｐａ以下となるまで排気した。次に、上記キャリ
アストッカー室内に配設されたキャリアを上記第１の成
膜チャンバ内に送り込み、該第１の成膜チャンバにて上
記キャリア上に固定された基板上に第１の誘電体層を成
膜した。

【００３０】続いて、上記キャリアを第２の成膜チャン
バに移動させ、該第２の成膜チャンバにて上記基板上に
形成された第１の誘電体層上に記録磁性層を形成した。
この時、上記第２の成膜チャンバ内のＨ₂Ｏガスを上記
Ｈ₂Ｏガスリークバルブにより強制的にリークさせてＨ
₂Ｏガス分圧が５×１０^-6〜１×１０^-4Ｐａとなるよう
にした。

【００３１】更に、上記キャリアを第３の成膜チャンバ
及び第４の成膜チャンバ内に順次通過させ、各成膜チャ
ンバにて上記第１の誘電体層上に形成された記録磁性層
上に第２の誘電体層及びアルミニウム反射膜を順次形成
した。そして、これら第１及び第２の誘電体層、記録磁
性層及びアルミニウム反射膜が形成された基板を保持し
たキャリアを上記第４の成膜チャンバから取り出し、上
記アルミニウム反射膜上に紫外線硬化樹脂を塗布して耐
蝕性保護膜を設け、光磁気ディスクを得た。

【００３２】なお、このような光磁気ディスクの製造に
際し、上記第１及び第２の誘電体層、記録磁性層及びア
ルミニウム反射膜の成膜時におけるスパッタリング条件
は下記表１に示す通りとした。

【００３３】

【表１】

【００３４】繰り返しＥ／Ｗ特性の測定は、下記に示す
条件にて１．７×１０⁶回記録・消去を繰り返した後、
後述のようにしてＣＮ比を測定した。この時、測定時の
記録パワーを４〜８ｍＷの範囲で変化させ、最大ＣＮ比
の値をＣＮ比_maxとして繰り返し記録・消去前後での上
記ＣＮ比_maxの差を求めることにより行った。＜繰り返しＥ／Ｗの消去・記録条件＞消去・記録時の回転数２４００ｒｐｍテストエリアｒ＝３０ｍｍイレーズＤＣパワー１０ｍＷイレーズ印加バイアス磁界 −２４ｋＡ／ｍ（−３００Ｏｅ）ライトパワー８ｍＷライト印加バイアス磁界２４ｋＡ／ｍ（３００Ｏｅ）記録キャリア周波数４．９３ＭＨｚパルス幅５１ｎｓＣＮ比の測定は、ナカミチ社製のＣＮ比測定機（商品
名：ＯＭＳ−２０００、開口数ＮＡ＝０．５３、半導体
レーザ光の波長＝７８０ｎｍ）を用い、上記光磁気ディ
スクのテストエリア（ｒ＝３０ｍｍ）を消去した後、記
録を行い（回転数２４００ｒｐｍ）、記録された信号を
スペクトルアナライザにより観測することにより行っ
た。

【００３５】この測定に際し、消去・記録時の条件は次
の通りとした。＜イレーズ条件＞イレーズＤＣパワー１０ｍＷイレーズ印加バイアス磁界 −２４ｋＡ／ｍ（−３００Ｏｅ）＜ライト条件＞ライトパワー適宜設定（８ｍＷが基本）ライト印加バイアス磁界適宜設定〔２４ｋＡ／ｍ（３００Ｏｅ）が基本〕記録キャリア周波数４．９３ＭＨｚパルス幅５１ｎｓ図５は、上記記録磁性層の成膜時における第２の成膜チ
ャンバ中のＨ₂Ｏガス分圧（Ｐａ）と、得られた光磁気
ディスクの繰り返しＥ／Ｗテスト前後での最大ＣＮ比の
差の関係を示すものである。

【００３６】また、図６及び図７に、上記繰り返しＥ／
Ｗテスト前後での記録パワー感度特性及び記録バイアス
感度特性の変化を示した。図５に示すように、記録磁性
層の成膜時における第２の成膜チャンバ中のＨ₂Ｏガス
分圧が高くなるほど、繰り返しＥ／Ｗテスト前後でのＣ
Ｎ比の劣化は大きくなり、逆に上記Ｈ₂Ｏガス分圧が低
くなるほど、上記ＣＮ比の劣化が抑えられることが判っ
た。

【００３７】また、上記Ｈ₂Ｏガス分圧が１×１０^-5Ｐ
ａ以下では、上記ＣＮ比の低下は比較的小さいレベルに
止まった。従って、上記記録磁性層の成膜時における第
２の成膜チャンバ中の残留Ｈ₂Ｏガスが存在する原因と
しては、真空槽の設計（ポンプの容量、排気速度、リー
クの有無等）や大気開放からの排気時間、ポリカーボネ
ート等の吸水性のある基板の脱水のさせ方等が挙げられ
るが、上記残留Ｈ₂Ｏガスを強制的にリークし、Ｈ ₂Ｏ
ガス分圧が１×１０^-5Ｐａ以下となるように制御するこ
とにより、繰り返しＥ／Ｗテスト前後でのＣＮ比の劣化
を最小限に抑えられることが明らかとなった。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、記録磁性層の成膜時における真空槽の残
留Ｈ₂Ｏガスを強制的にリークし、Ｈ₂Ｏガス分圧を所
定範囲まで下げているので、繰り返し記録・消去を行っ
てもＣＮ比の劣化の少ない光磁気ディスクを得ることが
できる。

【００３９】従って、本発明によれば、光磁気ディスク
の製造における歩留まりの向上とコストの低減を図るこ
とが可能となり、その工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光磁気ディスクの一構成例を示
す断面図である。

【図２】本発明にかかる光磁気ディスクを製造する際に
使用する製造装置の一構成例を示す平面図である。

【図３】基板が配設されたキャリアの一構成例を示す要
部拡大平面図である。

【図４】基板が配設されたキャリアの一構成例を示す要
部拡大側面図である。

【図５】記録磁性層の成膜時における成膜チャンバ中の
Ｈ₂Ｏガス分圧と、得られる光磁気ディスクの繰り返し
Ｅ／Ｗテスト前後での最大ＣＮ比の差の関係を示す特性
図である。

【図６】繰り返しＥ／Ｗテスト前後での記録パワー感度
特性の変化を示す特性図である。

【図７】繰り返しＥ／Ｗテスト前後での記録バイアス感
度特性の変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１基板２記録部３耐蝕性保護膜４第１の誘電体層５記録磁性層６第２の誘電体層７反射膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に希土類─遷移金属合金非晶
質薄膜からなる記録磁性層をスパッタリング法によって
成膜するに際し、上記記録磁性層成膜時の真空槽内のＨ₂Ｏ分圧を１×１
０^-5Ｐａ以下にすることを特徴とする光磁気ディスクの
製造方法。