JPH11195254A - 磁気光学記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＮ比を実用レベルで維持することが可能
で、耐久性試験後のエラーの発生を抑制するとともに、
より安価に製作し得る磁気光学記録媒体およびその製造
方法を提供する。 【解決手段】 基板１の上に、膜面に垂直な磁化容易軸
を有する非晶質希土類−遷移金属合金薄膜としての非晶
質磁性薄膜３を有する。上記非晶質磁性薄膜３は、希土
類合金膜であるＴｂＤｙ層７と遷移金属合金膜であるＦ
ｅＣｏ層８とが交互に繰り返して積層された多層膜から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光により情
報の記録、再生、消去を行う磁気光学記録媒体およびそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度・大容量・高速アクセス等
の種々の要求を満足し得る光メモリ装置の研究開発が活
発に推進されている。このような光メモリ装置では、磁
気光学記録媒体として、例えば３．５インチ光磁気ディ
スクが用いられる。この３．５インチ光磁気ディスクの
ＩＳＯ規格における記録容量は、当初１２８ＭＢ（ＩＳ
Ｏ １００９０）であったものが、２３０ＭＢ（ＩＳＯ
１３９６３）や６４０ＭＢ（ＩＳＯ １５０４１）に
増大している。即ち、磁気光学記録媒体の記録密度が当
初から２倍、５倍となり、大容量化、高密度化が進んで
いる。

【０００３】今後も、上記磁気光学記録媒体の記録・再
生等に用いられる半導体レーザの短波長化に伴い、該磁
気光学記録媒体の記録密度の高密度化が進む状況にあ
る。

【０００４】このような状況の中で磁気光学記録媒体に
用いられる記録膜に求められる性能はさらに高くなり、
高い信号対雑音比（ＣＮ比：Carrier-to-noise ratio）
が求められる。

【０００５】そこで、高いＣＮ比が得られるように、磁
気光学記録媒体として、特に、膜面に垂直な磁化容易軸
を有する磁性体膜を用いた磁気光学磁性薄膜が提案され
ている。

【０００６】この磁気光学磁性薄膜として、従来よりＭ
ｎＢｉ、ＭｎＣｕＢｉ等の多結晶薄膜、ＧｄＴｂＦｅＣ
ｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、
ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＤｙＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦ
ｅ、ＤｙＦｅ、ＧｄＦｅ、ＧｄＣｏ等の非晶質薄膜、Ｇ
ＩＧに代表される化合物単結晶薄膜等が知られている。

【０００７】これらの磁気光学磁性薄膜のうち、大面積
の薄膜を室温近傍において製作できる実用性を備え、ま
た、実用的な半導体（ＧａＡｌＡｓ）レーザ等により書
込み・読出し可能であるという理由から、上記の非晶質
薄膜が磁気光学磁性薄膜に適していると考えられてい
る。

【０００８】ここで、以下の表１に非晶質薄膜と性能指
数としてのカー回転角（度）との関係を示す。

【０００９】

【表１】

【００１０】表１に示すように、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦ
ｅＣｏがカー回転角が大きく、これらの非晶質薄膜が磁
気光学磁性薄膜に好適に使用されることが分かる。

【００１１】上述したように、記録密度の点でも大容量
化が進み、ＩＳＯ規格の３．５インチの光磁気ディスク
では、記録容量が６４０ＭＢと第１世代の５倍の容量に
発展している。このような記録容量が６４０ＭＢの３．
５インチ光磁気ディスクでは、書き込みビット長さ（記
録ビット長さ）が０．６５μｍ程度である。この書込み
ビット長さで最もＣＮ比の高い組成の非晶質薄膜は、Ｔ
ｂＦｅＣｏがある。これは、ＴｂＦｅＣｏの垂直磁気異
方性エネルギーが大きいためである。

【００１２】また、高密度に情報を記録するために、カ
ー回転角が大きいことだけでなく、書込み磁場を小さく
するような組成、即ち垂直磁気異方性エネルギーが大き
くなるような組成の非晶質薄膜が必要とされている。

【００１３】以下の表２に磁気光学磁性薄膜の垂直磁気
異方性エネルギー（Ｋｕ）およびＣＮ比の関係を示す。

【００１４】

【表２】

【００１５】表２に示すように、ＧｄＦｅＣｏよりもカ
ー回転角の小さいＴｂＦｅＣｏの方が垂直磁気異方性エ
ネルギーが高く、ＣＮ比も高くなっており、ＣＮ比を高
めるためには、表１に示したカー回転角よりも垂直磁気
異方性エネルギーが大きいことが必要であることが分か
る。即ち、ＣＮ比を高めるためには、カー回転角の大き
さよりも垂直磁気異方性エネルギーの大きさの方が支配
的であることが分かる。

【００１６】ところが、Ｔｂ（テルビウム）は、希土類
の中で最も高価であることから、磁気光学磁性薄膜とし
てＴｂＦｅＣｏを使用すれば、磁気光学記録媒体の価格
が高くなるという問題が生じ、また、磁気光学磁性薄膜
として低コストで比較的垂直磁気異方性エネルギーの大
きいＤｙＦｅＣｏを使用した磁気光学記録媒体では、Ｃ
Ｎ比が小さくなるという問題が生じている。

【００１７】そこで、ＣＮ比を実用レベルに維持し、価
格を抑えるために、ＤｙＦｅＣｏにＴｂを加えたＴｂＤ
ｙＦｅＣｏの四元系合金からなる磁気光学磁性薄膜を使
用した磁気光学記録媒体が提案されてている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、記録磁場感
度を高めるために、ＴｂＤｙＦｅＣｏの組成は、保磁力
が５ｋＯｅ以下となるように設定されている。このた
め、磁気光学記録媒体に対する１０⁶ 回程度の記録再生
消去サイクルを行う耐久性試験を行った後では、多数の
エラーが発生するという問題が生じている。

【００１９】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
のであって、その目的は、ＣＮ比を実用レベルで維持す
ることが可能で、耐久性試験後のエラーの発生を抑制す
るとともに、より安価に製作し得る磁気光学記録媒体お
よびその製造方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明者は、希土類合金膜と遷移金属合金膜と
が交互に繰り返して積層された多層膜を磁気光学磁性薄
膜として使用すれば、磁気光学記録媒体における垂直磁
気異方性エネルギーが向上し、さらに高いＣＮ比が得ら
れることを見い出した。

【００２１】そこで、請求項１の磁気光学記録媒体は、
上記の課題を解決するために、基板の上に、膜面に垂直
な磁化容易軸を有する非晶質磁性薄膜を有する磁気光学
記録媒体において、上記非晶質磁性薄膜は、希土類合金
膜と遷移金属合金膜とが交互に繰り返して積層された多
層構造であることを特徴としている。

【００２２】上記の構成によれば、非晶質磁性薄膜が、
希土類合金と遷移金属合金とが交互に繰り返して積層さ
れた多層構造であることで、垂直磁気異方性を向上させ
ることができると共に、ＣＮ比を向上させることができ
る。

【００２３】また、垂直磁気異方性を向上させることが
できると共に、ＣＮ比を向上させるためには、希土類合
金と遷移金属との膜厚が、請求項２の磁気光学記録媒体
のように、それぞれ３０Å以下で積層されることが望ま
しい。

【００２４】また、請求項３の磁気光学記録媒体のよう
に、希土類合金と遷移金属との双方の厚さの和が３０Å
以下となるように設定しても、ＣＮ比を向上させること
ができる。

【００２５】また、希土類合金と遷移金属合金として
は、請求項４の磁気光学記録媒体のように、ＴｂＤｙ，
ＮｄＤｙ，ＧｄＤｙ合金等のＴｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｇｄ，
Ｐｒ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒの中で少なくとも
２種類の金属からなる希土類合金、また、ＦｅＣｏ合金
等のＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒの中で少なくとも２種類の
金属からなる遷移金属合金とが好適に用いられる。

【００２６】さらに、磁気光学磁性薄膜としては、ＣＮ
比を実用レベルに維持し、価格を抑えるために、ＤｙＦ
ｅＣｏにＴｂを加えたＴｂＤｙＦｅＣｏが用いられる。
そして、請求項５の磁気光学記録媒体のように、ＴｂＤ
ｙＦｅＣｏの組成を以下の式、 Ｔｂ_x Ｄｙ_y （Ｆｅ_1-z Ｃｏ_z ）_1-(x+y) で表し、上記ｘ、ｙおよびｚが、０＜ｘ≦０．１２、０
＜ｙ≦０．１２および０＜ｚ≦０．３０の範囲にあると
き、上記ｘおよびｙの条件が、０．２５≦ｘ／（ｘ＋
ｙ）であることで、ＣＮ比が飽和状態となる。このと
き、磁気光学磁性薄膜は、希土類合金膜としてのＴｂＤ
ｙ合金膜と、遷移金属合金としてのＦｅＣｏ合金膜との
積層構造となっている。これにより、上記条件でのＴｂ
ＤｙＦｅＣｏ薄膜は、高価なＴｂの使用量を、ＣＮ比を
実用レベルに維持するための必要最小限にすることがで
きるので、効果的な低コストの組成となっている。

【００２７】また、上記のＴｂＤｙＦｅＣｏ薄膜の製造
方法としては、例えば請求項６の磁気光学記録媒体の製
造方法のように、基板の上に、膜面に垂直な磁化容易軸
を有する非晶質磁性薄膜を有する磁気光学記録媒体の製
造方法において、基板の上に、希土類合金ターゲットと
遷移金属合金ターゲットとにより交互に繰り返しスパッ
タリングして希土類合金膜と遷移金属膜とを積層して非
晶質磁性薄膜を形成する方法がある。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００２９】本実施の形態の光磁気ディスク（磁気光学
記録媒体）は、図２に示すように、ガラス、ポリカーボ
ネイト等の光学的に透明な材料からなる基板１の片面
に、光磁気記録膜６と、保護コーティング膜５とが設け
られた構造となっている。

【００３０】上記光磁気記録膜６は、情報の記録層とな
り、基板１側から、順次、ＡｌＮからなる誘電体膜（膜
厚１００ｎｍ）２、ＴｂＤｙＦｅＣｏからなる非晶質磁
性薄膜（膜厚３０ｎｍ）３、ＡｌＮからなる誘電体膜
（膜厚３０ｎｍ）２、およびＡｌからなる反射膜（膜厚
５０ｎｍ）４の４層が積層された構成となっている。

【００３１】上記の非晶質磁性薄膜３は、膜面に垂直な
磁化容易軸を有する非晶質テルビウム・ディスプロシウ
ム・鉄・コバルト四元系合金薄膜（以下、ＴｂＤｙＦｅ
Ｃｏ合金薄膜と称する）からなり、図１に示すように、
希土類合金膜であるＴｂＤｙ層７（層厚６．７Å）と遷
移金属合金膜であるＦｅＣｏ層８（層厚１１．５Å）と
が交互に繰り返し積層された多層膜からなっている。

【００３２】したがって、非晶質磁性薄膜３は、上記の
ようにＴｂＤｙ層７とＦｅＣｏ層８とが交互に繰り返し
積層されることによって、膜厚方向に対してＴｂＤｙＦ
ｅＣｏ合金薄膜のＴｂＤｙリッチ層とＦｅＣｏリッチ層
とが交互に現れるようになっている。

【００３３】ここで、ＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜の組成
を以下の式、 Ｔｂ_x Ｄｙ_y （Ｆｅ_1-z Ｃｏ_z ）_1-(x+y) で表したとき、上記ｘ、ｙおよびｚが、０＜ｘ≦０．１
２、０＜ｙ≦０．１２、０＜ｚ≦０．３０の範囲であれ
ば、磁化を安定して膜面に垂直な方向に向かわせること
ができる。尚、上記ｚが０．３＜ｚであれば、キュリー
温度または補償温度の組成依存性が大きくなり、実用的
でなくなり、また、ｘおよびｙが上記の範囲外となれ
ば、磁化を膜面に垂直な方向に安定して向かわせること
が困難となり、実用的な記録再生特性を得ることができ
ないことになる。

【００３４】そして、Ｔｂ_x Ｄｙ_y （Ｆｅ_1-z Ｃｏ_z ）
_1-(x+y) のｘ、ｙおよびｚを上記の範囲とし、ＴｂＤｙ
ＦｅＣｏ合金薄膜の組成を（Ｔｂ_x Ｄｙ_y ）_0.215 （Ｆ
ｅ_1-Z Ｃｏ_Z ）_0.785 としたとき、直流スパッタ装置に
おいて、ＴｂＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットとの
２次元同時スパッタリングを行い、Ｔｂ量ｘ、Ｄｙ量
ｙ、Ｃｏ量ｚを変えてＣＮ比を測定した結果を表３およ
び図４に示す。

【００３５】尚、ｘ／（ｘ＋ｙ）は、ＴｂＤｙ合金中の
Ｔｂ量の割合を示している。また、ｚは、ＴｂＤｙＦｅ
Ｃｏ合金薄膜の各組成において、キュリー温度が２００
℃となるように調整されている。

【００３６】

【表３】

【００３７】表３および図４に示すように、Ｔｂ量の割
合とＣＮ比との関係は、必ずしも線形ではなく、ｘ／
（ｘ＋ｙ）が０．２５位よりＣＮ比が飽和状態に近くな
るような非線形となっている。これにより、ｘ／（ｘ＋
ｙ）が、少なくとも０．２５あれば、実用レベルのＣＮ
比とすることができることが分かる。即ち、ＴｂＤｙ中
にＴｂが少なくとも２５％含まれていれば、実用レベル
のＣＮ比とすることができることが分かる。

【００３８】したがって、ＣＮ比を実用レベルとするた
めのＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜におけるＴｂの最低含有
率が分かり、この結果、低価格でかつＣＮ比の大きい磁
気光学記録媒体を製作することが可能となる。

【００３９】また、上記の組成のＴｂＤｙＦｅＣｏ合金
薄膜を用いた磁気光学記録媒体では、室温での保磁力が
６ｋＯｅ以上となっているので、１０⁶ 回の記録再生消
去サイクル耐久性試験を行った後でのエラーの増加を無
くすことができる。

【００４０】また、上記誘電体膜２、反射膜４は、例え
ば図示しない真空装置を用いたスパッタ法や蒸着法等に
よって形成されるが、上記非晶質磁性薄膜３は、例えば
図３に示す自公転スパッタ装置９によって形成される。

【００４１】上記自公転スパッタ装置９は、図３に示す
ように、筐体状のスパッタ室１０内に、基板１上に誘電
体膜２が形成された基体１１を複数枚セットするパレッ
ト１２と、ＴｂＤｙターゲット１３と、ＦｅＣｏターゲ
ット１４とを備えた構成となっている。

【００４２】上記のパレット１２は、図示しない駆動手
段により、支軸１２ａを中心に矢印Ｘ方向に回転され、
このとき、このパレット１２上にセットされた基体１１
は矢印Ｙ方向に回転される。即ち、パレット１２は支軸
１２ａを中心に自転し、基体１１は公転する。

【００４３】また、ＴｂＤｙターゲット１３とＦｅＣｏ
ターゲット１４とは、上記パレット１２にセットされた
基体１１の対角線上に相当する部位にそれぞれ配設され
ている。これにより、基体１１がパレット１２の自転に
よってＴｂＤｙターゲット１３に対向する位置まで移動
したときＴｂＤｙ層がスパッタリングされ、さらに、Ｆ
ｅＣｏターゲット１４に対向する位置まで移動したとき
ＦｅＣｏ層がスパッタリングされる。

【００４４】即ち、上記非晶質磁性薄膜３は、基板１上
に誘電体膜２が形成された基体１１に対して、ＴｂＤｙ
ターゲット１３としてＴｂ₅₀Ｄｙ₅₀ターゲットを使用
し、ＦｅＣｏターゲット１４としてＦｅ₈₂Ｃｏ₁₈ターゲ
ットを使用し、これら各ターゲット１３・１４を同時に
放電しながら基体１１を、公転スピード約３０ｒｐｍで
矢印Ｘ方向に回転させるとともに、自転させ、約４２秒
間２元同時スパッタリングを行い、膜厚方向にＴｂＤｙ
層７とＦｅＣｏ層８とを交互に繰り返し積層して形成さ
れる。これにより、積層数は、ＴｂＤｙ層７が１５層、
ＦｅＣｏ層８が１５層となり、非晶質磁性薄膜３として
３０層の多層膜となった。

【００４５】上記のように製造した多層膜のＴｂＤｙＦ
ｅＣｏ合金薄膜を使用した磁気光学記録媒体と、Ｔｂ、
Ｄｙ、Ｆｅ、Ｃｏが均一に混合されたＴｂＤｙＦｅＣｏ
合金薄膜を使用した磁気光学記録媒体に対して、垂直磁
気異方性エネルギー（Ｋｕ）およびＣＮ比を測定した。
この結果を表４に示す。但し、各合金薄膜の組成は同一
とし、この場合、（Ｔｂ_0.50Ｄｙ_0.50）_0.215 （Ｆｅ
_0.82Ｃｏ_0.18）_0.785 として測定を行った。

【００４６】

【表４】

【００４７】表４に示すように、多層膜のＴｂＤｙＦｅ
Ｃｏ合金薄膜（ＴｂＤｙ／ＦｅＣｏ多層膜）は、均一に
混合されたＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜よりもＫｕが大き
く、ＣＮ比も高くなることが分かる。これによって、Ｔ
ｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜からなる非晶質磁性薄膜３を、
膜厚方向に対してＴｂＤｙリッチ層とＦｅＣｏリッチ層
とが交互に現れる多層膜とすることで、Ｋｕを向上させ
ることができることが分かる。

【００４８】また、多層膜のＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜
と、均一に混合されたＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜とのＣ
Ｎ比を比べると、図６（ａ）（ｂ）に示すようになる。
ここでは、多層膜のＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜を積層膜
とし、均一に混合されたＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜を合
金ターゲット膜として説明する。グラフにおけるＴｂ含
有率とは、上述したＴｂＤｙ合金中のＴｂ量の割合を示
している。

【００４９】上記合金ターゲット膜および積層膜は、上
述した直流スパッタ装置を用いて、Ｔｂの含有率毎に作
成するものとする。つまり、上記の合金ターゲット膜
は、ＴｂＤｙＦｅＣｏ合金をターゲットとして用いて、
膜厚が３００Å程度になるまで成膜して作成し、上記の
積層膜は、ＴｂＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットと
を用いて、ＴｂＤｙ層を６．７Åの層厚、ＦｅＣｏ層を
１１．５Åの層厚で順次積層し、膜厚が３００Å程度に
なるまで積層成膜して作成する。また、直流スパッタ装
置において、各ターゲットとして直径ｒが２４ｍｍ，４
０ｍｍの２種類のものを使用し、それぞれについてＴｂ
含有率とＣＮ比との関係を調べ、それを表したのが図６
（ａ）（ｂ）のグラフとなる。

【００５０】図６（ａ）（ｂ）に示すグラフから、合金
ターゲット膜と積層膜ともにＴｂ含有率が高くなるにつ
れてＣＮ比が高くなっていることが分かる。

【００５１】しかしながら、積層膜の実験値１のＴｂ含
有率５０％のときのＣＮ比と、合金ターゲット膜のＴｂ
含有率５０％のときのＣＮ比とを比較すると、ターゲッ
トの直径ｒが２４，４０の何れの場合であっても積層膜
の方がＣＮ比が高くなっている。また、積層膜の実験値
２のＴｂ含有率１００％のときのＣＮ比と、合金ターゲ
ット膜のＴｂ含有率１００％のときのＣＮ比とを比較す
ると、この場合もターゲットの直径ｒが２４，４０の何
れの場合であっても積層膜の方がＣＮ比が高くなってい
る。

【００５２】これにより、同一組成であれば、ＴｂＤｙ
層とＦｅＣｏ層との多層膜である積層膜の方が均一に混
合されたＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜である合金ターゲッ
ト膜よりもＣＮ比が高くなる傾向にあることが分かる。

【００５３】以上のことから、ＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄
膜が、ＴｂＤｙ層とＦｅＣｏ層との多層膜であり、その
組成式が、Ｔｂ_x Ｄｙ_y （Ｆｅ_1-z Ｃｏ_z ）_1-(x+y) で
表し、上記ｘ、ｙおよびｚが、０＜ｘ≦０．１２、０＜
ｙ≦０．１２、０＜ｚ≦０．３０の範囲であるとき、上
記ｘおよびｙの条件が、０．２５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）であ
れば、最小限のＴｂ量で、ＣＮ比を実用レベルに保ち、
製作費を安価にし、しかも耐久性試験においても良好な
結果を示す磁気光学記録媒体を提供することができるこ
とが分かる。

【００５４】また、ＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜の積層数
であるが、概ね２０層程度、即ちＴｂＤｙ層７が１０
層、ＦｅＣｏ層８が１０層程度であれば、均一に混合さ
れたＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜よりも垂直磁気異方性エ
ネルギーを向上させることができることが分かってい
る。尚、積層数が２０層よりも少なければ、均一に混合
されたＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜との垂直磁気異方性エ
ネルギーの差異はほとんど認められない。

【００５５】また、ＴｂＤｙ層７およびＦｅＣｏ層８の
膜厚は、それぞれ３０Å以下であれば、垂直磁気異方性
エネルギーを向上させることができることが分かってい
る。

【００５６】したがって、本実施の形態では、ＴｂＤｙ
ＦｅＣｏ合金薄膜を、ＴｂＤｙ層７とＦｅＣｏ層８とが
交互に積層して３０層としているが、積層数はこれに限
定するものではなく、上記のことから少なくとも２０層
以上であれば良い。

【００５７】また、ＣＮ比は、ＴｂＤｙ層７とＦｅＣｏ
層８とを１層ずつ合わせた膜厚（周期膜厚）に依存して
おり、図７に示すように、周期膜厚が３０Å以下であれ
ば、良好な値を示すことが分かる。尚、図７では、積層
膜をスパッタリングする際のターゲットの直径ｒを２４
ｍｍとしている。

【００５８】以上のことから本実施の形態では、ＴｂＤ
ｙ６．７Å、ＦｅＣｏ１１．５Åにしているが、これに
限定するものではなく、図７に示すグラフから分かるよ
うに、双方（ＴｂＤｙ層７とＦｅＣｏ層８とを１層ず
つ）合わせた膜厚が３０Å以下となるように各層の厚み
を設定すれば良い。

【００５９】また、垂直磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）
と記録ビット長さの分布との関係について、表５および
図５に示す。但し、平均ビット長さは６５０ｎｍとし、
Ｋｕ＝４．５×１０⁵ （ｅｒｇ／ｃｍ³ ）は、ＤｙＦｅ
Ｃｏ合金薄膜、Ｋｕ＝６．０×１０⁵ （ｅｒｇ／ｃ
ｍ³ ）は、ＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜（均一混合）、Ｋ
ｕ＝６．３×１０⁵ （ｅｒｇ／ｃｍ³ ）は、ＴｂＤｙＦ
ｅＣｏ合金薄膜（ＴｂＦｅＣｏ層とＤｙＦｅＣｏ層との
多層膜）、Ｋｕ＝６．８×１０⁵ （ｅｒｇ／ｃｍ³）
は、ＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜（ＴｂＤｙ層とＦｅＣｏ
層との多層膜）とする。

【００６０】

【表５】

【００６１】表５に示すように、Ｋｕが大きくなると、
記録ビット長さの標準偏差が小さくなり、Ｋｕが小さく
なると、記録ビット長さの標準偏差が大きくなることが
分かる。即ち、図５（ａ）に示すように、Ｋｕが４．５
×１０⁵ ｅｒｇ／ｃｍ³ 以下であれば、記録ビット長さ
の分布が図中の破線の領域まで広がり、一方、図５
（ｂ）に示すように、Ｋｕが６．３×１０⁵ ｅｒｇ／ｃ
ｍ³ 以上であれば、記録ビット長さの分布が小さくなる
ことが分かる。

【００６２】したがって、Ｋｕ＝６．８×１０⁵ （ｅｒ
ｇ／ｃｍ³ ）であるＴｂＤｙ層とＦｅＣｏ層との多層膜
からなる非晶質磁性薄膜３を用いた磁気光学記録媒体で
は、十分に記録ビット長さの分布が小さく、均一になる
ことが分かる。

【００６３】また、前記の表２および表４に示したよう
に、一般にＫｕが大きくなるとＣＮ比も大きくなると考
えられ、上記のことからＫｕが大きくなると記録ビット
長さの分布が均一となることが分かっているので、記録
ビット長さの分布が均一化されると、ＣＮ比も向上する
と考えられる。また、記録ビット長さの分布が均一化さ
れると、記録密度も向上させることができる。

【００６４】よって、Ｋｕの大きいＴｂＤｙ層とＦｅＣ
ｏ層との多層膜のＴｂＤｙＦｅＣｏ合金薄膜を非晶質磁
性薄膜３として使用することで、磁気光学記録媒体の記
録密度を向上させることができ、この結果、ＣＮ比を大
きくすることができる。

【００６５】尚、本実施の形態では、希土類合金として
ＴｂＤｙ合金を用いると共に、遷移金属合金としてＦｅ
Ｃｏ合金を用いたが、これに限定するものではない。上
述したように、希土類合金膜と遷移金属合金膜とが交互
に繰り返して積層された多層膜を磁気光学磁性薄膜とし
て使用すれば、磁気光学記録媒体における垂直磁気異方
性エネルギーが向上し、さらに高いＣＮ比が得られるこ
とから、他の希土類合金と遷移金属合金とを積層した磁
気光学磁性薄膜を使用しても良い。

【００６６】したがって、希土類合金としては、ＴｂＤ
ｙ，ＮｄＤｙ，ＧｄＤｙ合金等のＴｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｇ
ｄ，Ｐｒ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒの中で少なく
とも２種類以上の金属からなるものを使用し、遷移金属
としては、ＦｅＣｏ合金等のＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒの
中で少なくとも２種類以上の金属からなるものを使用す
れば良い。

【００６７】

【発明の効果】請求項１の発明の磁気光学記録媒体は、
以上のように、基板の上に、膜面に垂直な磁化容易軸を
有する非晶質磁性薄膜を有する磁気光学記録媒体におい
て、上記非晶質磁性薄膜は、希土類合金膜と遷移金属合
金膜とが交互に繰り返して積層された多層膜構造であ
る。

【００６８】それゆえ、単純に非晶質希土類−遷移金属
合金を合金にした磁化膜に比べて、垂直磁気異方性を向
上させることができると共に、ＣＮ比を向上させること
ができるという効果を奏する。

【００６９】請求項２の発明の磁気光学記録媒体は、以
上のように、請求項１の構成に加えて、希土類合金膜と
遷移金属合金膜とは、それぞれ３０Å以下の厚みで積層
されている構成である。

【００７０】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、さらに、垂直磁気異方性を向上させることができ
ると共に、ＣＮ比を向上させることができるという効果
を奏する。

【００７１】また、請求項３の発明の磁気光学記録媒体
は、以上のように、請求項１の構成に加えて、希土類合
金膜と遷移金属合金膜との厚さの和が３０Å以下である
構成である。

【００７２】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、さらに、ＣＮ比を向上させることができるという
効果を奏する。

【００７３】さらに、上記希土類合金と遷移金属合金と
しては、請求項４の発明の磁気光学記録媒体は、以上の
ように、請求項１，２または３の構成に加えて、希土類
合金は、ＴｂＤｙ，ＮｄＤｙ，ＧｄＤｙ合金等のＴｂ，
Ｄｙ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｐｒ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅ
ｒの中で少なくとも２種類の金属からなると共に、遷移
金属合金は、ＦｅＣｏ合金等のＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ
の中で少なくとも２種類の金属からなることが望まし
い。

【００７４】請求項５の発明の磁気光学記録媒体は、以
上のように、請求項１ないし４の何れかの構成に加え
て、非晶質希土類−遷移金属合金薄膜が、非晶質テルビ
ウム・ディスプロシウム・鉄・コバルト四元系合金薄膜
であり、その組成を以下の式、 Ｔｂ_x Ｄｙ_y （Ｆｅ_1-z Ｃｏ_z ）_1-(x+y) で表し、上記ｘ、ｙおよびｚが、０＜ｘ≦０．１２、０
＜ｙ≦０．１２および０＜ｚ≦０．３０の範囲にあると
き、上記ｘおよびｙの条件が、０．２５≦ｘ／（ｘ＋
ｙ）である構成である。

【００７５】例えば、上記非晶質テルビウム・ディスプ
ロシウム・鉄・コバルト四元系合金薄膜は、請求項６の
発明の磁気光学記録媒体の製造方法のように、基板の上
に、ＴｂＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットとにより
交互に繰り返しスパッタリングしてＴｂＤｙ層とＦｅＣ
ｏ層とを積層して上記四元系合金薄膜を形成する構成で
ある。

【００７６】それゆえ、ＣＮ比を実用レベルに維持し、
高価なＴｂの使用量を必要最小限にすることができ、こ
の結果、効果的な低コストの組成の磁気光学記録媒体を
提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の磁気光学記録媒体の非
晶質磁性薄膜の概略構成図である。

【図２】図１に示す非晶質磁性薄膜を有する磁気光学記
録媒体の概略構成図である。

【図３】図１に示す非晶質磁性薄膜を形成する自公転ス
パッタ装置の概略構成図である。

【図４】非晶質磁性薄膜のＴｂの含有率とＣＮ比との関
係を示すグラフである。

【図５】垂直磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）と記録ビッ
ト形状との相関を示すものであって、同図（ａ）はＫｕ
が４．５×１０⁵ ｅｒｇ／ｃｍ³ 以下の場合の記録ビッ
ト形状を示す説明図であり、同図（ｂ）はＫｕが６．３
×１０⁵ ｅｒｇ／ｃｍ³以上の場合の記録ビット形状を
示す説明図である。

【図６】合金ターゲット膜と積層膜とのＣＮ比の比較を
示すものであって、同図（ａ）は合金ターゲット膜のＴ
ｂ含有率とＣＮ比との関係を示すグラフであり、同図
（ｂ）は積層膜のＴｂ含有率とＣＮ比との関係を示すグ
ラフである。

【図７】ＣＮ比と周期膜厚との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ３ 非晶質磁性薄膜 ７ ＴｂＤｙ層 ８ ＦｅＣｏ層 １３ ＴｂＤｙターゲット １４ ＦｅＣｏターゲット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の上に、膜面に垂直な磁化容易軸を有
   する非晶質磁性薄膜を有する磁気光学記録媒体におい
   て、 上記非晶質磁性薄膜は、希土類合金膜と遷移金属合金膜
   とが交互に繰り返して積層された積層構造であることを
   特徴とする磁気光学記録媒体。
2. 【請求項２】上記希土類合金膜と遷移金属合金膜とは、
   それぞれ３０Å以下の厚みで積層されていることを特徴
   とする請求項１記載の磁気光学記録媒体。
3. 【請求項３】上記希土類合金膜と遷移金属合金膜との厚
   さの和が３０Å以下であることを特徴とする請求項１記
   載の磁気光学記録媒体。
4. 【請求項４】上記希土類合金は、ＴｂＤｙ，ＮｄＤｙ，
   ＧｄＤｙ合金等のＴｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｐｒ，Ｐ
   ｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒの中で少なくとも２種類の
   金属からなると共に、 上記遷移金属合金は、ＦｅＣｏ合金等のＦｅ，Ｃｏ，Ｎ
   ｉ，Ｃｒの中で少なくとも２種類の金属からなることを
   特徴とする請求項１，２または３記載の磁気光学記録媒
   体。
5. 【請求項５】上記非晶質磁性薄膜が、非晶質テルビウム
   ・ディスプロシウム・鉄・コバルト四元系合金薄膜であ
   り、その組成を以下の式、 Ｔｂ_x Ｄｙ_y （Ｆｅ_1-z Ｃｏ_z ）_1-(x+y) で表し、上記ｘ、ｙおよびｚが、０＜ｘ≦０．１２、０
   ＜ｙ≦０．１２および０＜ｚ≦０．３０の範囲にあると
   き、 上記ｘおよびｙの条件が、０．２５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）で
   あることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載
   の磁気光学記録媒体。
6. 【請求項６】基板の上に、膜面に垂直な磁化容易軸を有
   する非晶質磁性薄膜を有する磁気光学記録媒体の製造方
   法において、 基板の上に、希土類合金ターゲットと遷移金属合金ター
   ゲットとにより交互に繰り返しスパッタリングして希土
   類合金膜と遷移金属膜とを積層して非晶質磁性薄膜を形
   成することを特徴とする磁気光学記録媒体の製造方法。