JPS6035354A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPS6035354A
JPS6035354A JP20134483A JP20134483A JPS6035354A JP S6035354 A JPS6035354 A JP S6035354A JP 20134483 A JP20134483 A JP 20134483A JP 20134483 A JP20134483 A JP 20134483A JP S6035354 A JPS6035354 A JP S6035354A
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JP
Japan
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target
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targets
magneto
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JP20134483A
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Yoshifumi Sakurai
桜井 良文
Takashi Yamada
隆 山田
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
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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】 本発明はOd −TI) −F’e −Co四元糸非晶
質合金から成る光磁気記録媒体に関するものである。
近年、大量の情報を高密度蚤こ記録するため、レーザー
光を投光して記録媒体を局部加熱することによりビット
を書き込み、磁気光学効果を利用して読み出すという光
磁気記録が研究開発されてし)る。その記録媒体に希土
類−遷移金属から成る非晶質膜があり、量産に適し且つ
読み出し1こノイズが少ないなどの利点を有し、非常に
注目されて0る。
そこで、先に本発明者等はCM −Tb −Fe −C
四冗糸非晶質合金(以下、G(1−“rb −Fe−C
o合金と略す)がカー回転角に優れた特性を具備してい
ることを知見したが、更に、鋭意研究嘔こ努めだ結果、
マグネトロンスパッタリング法1こよれ(f。
カー回転角に加えて、角形比及び保磁山にも優れた特性
のGd −Tb −Fe −Co合金が得られることを
見い出した。
本発明は上記知見に基づき、再生特性1こおl、Nてカ
ー回転角が大きいという利点を有するとともに、記録特
性においてもTb−Feと同等の高保磁力を有し且つ角
形比にも優れ、その結果、書き込まれた微小ビットが安
定に保持されるのに相撲って、記録密度の向上した光磁
気記録媒体を提供することを目的とするものである。
本発明の要旨は、ターゲットと基板の間に高周波電圧を
印加させ、マグネトロンスパッタリング法により該基板
上に膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有するGd −T
b = Fe −Co合金薄膜を形成した光磁気記録媒
体について、カー回転角X角形比が0.35°以上、且
つ保磁力が2.OK、Oe以上であることを特徴とする
光磁気記録媒体を提供することにある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明によれば、基板上に膜面と垂直な方向に磁化容易
軸を有するGcl −Tb −Fe−Co合金薄膜を形
成した光磁気記録媒体について、後述のマグネトロンス
パッタリング法によって一段と優れた特性が得られる。
即ち、カー回転角X角形比が0.35〜0.45°にな
り、実用上のSN比に優れ、高品質・高感度の情報再生
能力が得られるのに加え、保持力が2.0〜7.0 K
Oeにまで向上し、書き込まれた微小な反転磁区が安定
1こ保持され、高密度記録に好適な光磁気記録媒体が提
供される。
次に、上記光磁気記録媒体の製法を、第1図により説明
する。
第1図は(A −Tb −Fe −Co合金薄膜を生成
するためのマグネトロンスパッタリング装置であり、図
中、真空槽(1)の内部にはGCl、Tbから成る第1
ターゲツト(2)、Fe、Coから成る第2ターゲツト
(3)、回転駆動さレルとともICGd −Tb −F
e −C0合金薄膜が形成される円板状の基板(4)、
及び回転自在の円板状遮蔽板(5)が配置されている。
前記遮蔽板(5)には第1.2ターゲッI−(21[3
1のそれぞれの真上に一対の円状貫通孔(6)が形成さ
れており、成膜中には第1.2ターゲツ) (2) +
31から飛散した各種金属がこの貫通孔(6)を通過し
、回転する基板(4)上に蒸着されるが、プレスパツタ
時には、前記遮蔽板(5)を約90°回転させることに
より、第1.2ターゲツ) +21 +31から飛散し
た金属は遮蔽板(5目こより遮蔽され、基板(4)上に
は蒸着されないようになっている。
第1ターゲツト(2)と基板(4)、並びに第2ターゲ
ツト(3)と基板(4)の間には、それぞれ高周波電源
(7)(8)により高周波電圧が印加されるとともに、
基板(4)に対しC正もしくは負のバイアス電圧を印加
することができるように直流電源(9)が付設しである
この第1.2ターゲツト+21 +31の下側には、プ
レーナーマグネトロン型カソードに基づき、アルニコ、
フェライト、サマリウムコバルト製の永久磁石U[IO
,11が備えつけられ、これにより電場と磁場の直交す
るペニング放電現象を利用して放電ガス分子のイオン化
効率が高められ、量産に適した高速成膜が可能となる。
本発明において使用されるG′:1.Tl)から成る第
1ターゲツト(2)は、例えば第2図(A)に示すよう
に、の角形状のTb製チップ(13を適当な数だけ載置
して構成されている。また、Fe、Coから成る第2タ
ーゲツト(3)は、例えば第2図(B)に示すように、
角形状のCO製チップ住9を適当な数だけ載置して構成
されている。
なお、前記第1ターゲツト(2)は、 TI)製円板の
上にGCL[チップを載置したもの、また前記第2ター
ゲツト(3)はco製内円板上にFe製チップを載置し
たものであってもよく、更に前記チップの形状を角形状
に代えて扇形状等任意の形状に変更してもよい。この他
、第1.2ターゲツ? +21 (31のそれぞれをu
d−Tb合金及びFe −Co合金から成る円板により
構成しても同等の効果が達成される。
次+C,上記のマグネトロンスパッタリング装置の操作
を説明する。先ず、真空槽(1)が約I X 10=’
rorr以下まで真空引きされた後、その内部に高純度
のArガス及び/又はN2ガスを、或いは必要に応じ垂
直磁気異方性エネルギの大きさを制御するためN2ガス
を混合して導入し、(以下、これら導入ガスを雰囲気ガ
スと略す)、真空槽(1)内部を所定のガス圧に保持す
る。引続いて遮蔽板(5)を約90°回転させ、基板(
4)を遮蔽した状態で第1゜2ターゲツI−+21 +
31をプレスパ・7タし、それぞれのターゲット表面の
酸化物層などをエツチングする。
その後、一対の貝通孔(6)をそれぞれの第1.2ター
ゲツI−+2+ +31の真上へくるように遮蔽板(5
)を回転、配置する。次いで、適当な成膜速度となるよ
うに所定の基板回転数と高周波電力をセットして、所定
時間、第1.2ターゲツ) +21 +31に対し同時
放電させる。これにより、雰囲気ガスがプラズマとなり
、その正イオンが第1.2ターゲツ) +21 +31
を叩きつけ、放出した各種ターゲット材料が基板(4)
上に蒸着される。
本発明においては、カー回転角が大きく、且つ品保持力
、角形比にも優れた好適な光磁気記録媒体を得るために
、成膜中に直流電源(9)により基板(4)に印加され
るバイアス電圧を−40V乃至+50Vとするのがよく
、最も好適な範囲は一30V乃至+10v、(無バイア
スを含む)がよい。
また雰囲気ガス圧はI X 10 TOrr未満では安
定な放電状態が得られず、成膜が困難となり、50X 
10 Torrを越えると、磁性薄膜中に含まれるアル
ゴン(Ar)や窒素(9))、並びに酸素(0)が増加
して膜特性が劣化し、大きなカー回転角や大きな保8 磁力を得ることがむずかしくなるため、1×10〜50
 X 1O−3Torr 、好適ニハ3×10〜20×
lO″′8’rorrの範囲に設定される。
Gd −Tb −Fe −Co合金薄膜の成膜速度(よ
基板なるように基板の回転速度が設定される。なお、○ 0、IA/回転未満では不純物が導入されやすくなるた
めに垂直磁化膜の形成が困難となり、30A/回転を越
えると、(Gd −Tb )膜と(Fe −Co、)膜
から成る積層膜が有する劣化特性カイあらA)れ(まじ
め且つ垂直磁化膜を形成するのか困噛となる。
成膜中の基板(4)の温度は200℃以下に設定される
。200℃を越えると非晶質構造の緩和力(みられ、保
磁力の大きな膜を製作するのが困難である。
また、成膜中には、第1ターゲ・ノド(2)と基4反(
4)の間、及び第2ターゲツト(3)と基板(4)のI
III lこ、シ)ずれも100W〜5 kWの高周波
電力カ5印加される。
かくして本発明による複合タープ・ントをプレスパツタ
した後、雰囲気ガスの圧力、高周波電力、並びにバイア
ス電圧(無バイアスを含む)をそれぞれ所定範囲内に設
定することにより、基板上に特有の非晶質形態を成した
(A −Tb −Fe −Co合金薄膜となる条件が設
定され、かかる条件により製作されたGd −Tb −
Fe −C!o合金薄膜は再生特性においてカー回転角
が大きいという利点の他、記録特性においても高保磁力
や角形比に優れていることに起因して、書き込まれた微
小ピッドが安定に保持された高密度記録に好適な光磁気
記録媒体と成り得る。
次に本発明の実施例について述べる。
〔実施例1〕 上述した第1図に示すマグネトロンスパッタリング装置
を使用し、第1ターゲツト(2)としては、100φ×
3#mのGd製円板(121の上にl0XIOXIQの
Tt)側角形チップ(131が6個載置されたもの、第
2ターゲツト(3)としてiooφX3alのFe製円
板Iの上に10 X 10 X 1 tmのCO製角形
チップ(151が6個載置されたものを用いた。
真空槽(1)内のガス圧はArガス圧7 X 10. 
Torrに設定され、プレスパツタ後、基板(4)を5
Q rpmで回転しつつ、第1ターゲツト(2)に実効
の高周波電力32W、第2ターゲツト(3)に実効の高
周波電力350Wを印加し、更に、基板(4)に第1表
に社員バイアスの直流電圧を印加もしくは無バイアスと
し、基板(4)上にCM −Tb −Fe −Co合金
薄膜を形成した。尚、本実施例で得られたGα−Tb 
−FeCo合金薄膜をX線回折及びトルクメータにより
測定したところ、それぞれ非晶質及び垂直磁化膜となっ
ていることが確かめられた。
かくして得られた上−Tb −Fe −Co合金薄膜、
のカー回転角、角形比、及び保磁力を日本分光■□製カ
ー回転角測定装置により測定した。
これらの結果は第1表に示す通りである。
第1表中、試料番号1〜4はカー回転角X角形比か大き
いため、実用上のSN比に優れ、高品質Φ高感度の情報
再生能力が得られる。加えて、保磁力も大きいため書き
込まれた微小な反転磁区が安定に保持され、高密度記録
に好適であることが判った。
尚、試料番号I I) Gd −Tb −Fe −Co
合金薄膜の組成はICp (工nducti、on O
ou、pled Plasma、)発光分光分析1c 
、t リ(Gd O,80Tb 0.20 )0.21
6 (FeO,82Co0.18 ) 0.784であ
った。
〔実施例2〕 実施例1と同一のマグネトロンスパッタリング装置を使
用し、基板(4)に第2表に示す正バイアスを印加した
本実施例においても、実施例1と同様に別製円板上にT
b和製角形チップ載置された第1ターゲツト(2)及び
Fe [円板上にCo11ll角形チツプが載置された
第2ターゲツト(3)が用いられたが、基板(4)に正
バイアスが印加されることに起因して、一段と酸素が取
り込まれて多くの非磁性希土類金属酸化石が形成される
ため、XIa光電子分光法(XPS法)により、遷移金
属及び希土類金属から成る金属単体のピークと、それら
の酸化物のピークを識別して、この金属単体が実施例1
と同様な組成となるように、即ち、((klO,80T
b O,20) Z (Fe O,82Co O,18
) 1−Z 、 Z = 0.216 + 0.005
 ノ範囲CコナルようにTI)[角形チップ及びCo製
角形チップのそれぞれの大きさ及び数を設定した。
上記以外は実施例1と同様にして基板(4)上にGd−
Tb −Fe −(Co合金薄膜を形成した。
かかるGα−Tb −Fe −Co合金薄膜をX線回折
及びトルクメータにより測定したところ、非晶質垂直磁
化膜となっていることが確かめられた。この合金薄膜の
カー回転角、角形比及び保磁力の測定結果は第2表に示
す通りである。
φ印は本発明の範囲外のものである。
第2表から明らかな通り、試料番号7〜9はカー回転角
X角形比が0.4以上であるため、実用上O8N比に優
れ、高品質・高感度の情報再生能力が得られ、且つ保磁
力も大きいため、書き込まれた微小な反転磁区が安定I
こ保持され、高密度記録に好適であることが判った。
〔比較例〕
実施例と同一のマグネトロンスパッタリング装置を使用
し、ターゲットとしてGα、 Coから成る第1ターゲ
ツト及びTb、Feから成る第2ターゲツトに代替した
。具体的には、第1ターゲツトとして100φX 3 
II L0DGd製円板の上にlO×10×1咽のCo
製角形チップが6個載置されたもの、第2ターゲツトと
して100φ×3#ガのFe製円板の上に10 X 1
0 X 1 tgtttの和製角形チップが6個載置さ
れたものを用いた。そして、プレスパツタ後、実施例1
と同様に基板の回転速度、 Arガス圧を設定し、高周
波電力については第1ターゲ・7トに150W5第2タ
ーゲツトに350W印加し、無バイアスにて非晶質垂直
磁化膜(第3表中、試料番号工6に相当する)を得た。
かかる試料番号16の組成はICp発光分光分析により
((Jd O,80T’b O,20)0.213(F
e O,82Co O,18) 0.787であった。
次に、上記条件のまま、第3表に示す一1O乃至−10
0Vの負バイアスを印加して試料番号17〜22の非晶
質垂直磁化膜を得た。
次いで、この製造条件のうち、XPS法による金に1単
体の分析組成が(()clx Tb 1−X ) Z 
(Fey C。
1−3’ )1−Z X= 0.80±0.01 y=
 0.82±0.01゜Z = 0.213±0.00
5の範囲になるように、高周波1’[ツバ並ひに各ター
ゲット中のチップの枚数及び形状を変更すると共に、基
板に第3表に示す正バイアスを印加することにより、試
料番号12〜15の非晶質垂直磁化膜を得た。
かくして得られたGd −Tb −Fe −Co合金薄
膜のカー回転角、角形比及び保磁力の測定結果は第3表
に示す通りである。
同表から明らかな通り、いずれもカー回転角X角形比が
0.3以下で、且つ保磁力も小さいことがわかった。
第 3 表 以上の実施例及び比較例が示す通り、本発明の光磁気記
録媒体の製造方法によれば、G(1−’I’bから成る
坑lターゲット及びFe −Coから成る第2ターゲツ
トの複合ターゲットとし、且つ基板に印加されるバイア
ス電圧を−40V〜+50 V (0を含む)としたこ
とに上り、カー回転角が大きいとともに、保磁力及び角
形比に優れ、書き込まれた微小ビットが安定fこ保持さ
れるのに相撲って、記録密度が顕著に向上した光磁気記
録媒体が得られる。
史に、基板に対し無バイアスとすると、バイアス用電源
が不要となったばかりか、基板がプラスチック、ガラス
などの絶縁材料であっても、その基板表面に、Au 、
 Ag 、 AJの蒸着等、バイアス印加のだめの導電
性処理を施す必要がなく、製造工程の簡略化が図られる
【図面の簡単な説明】
第1図は光磁気記録媒体を生成するためのマグネトロン
スパッタリング装置の概略図、第2図は本発明に係るタ
ーゲットの構成の一例を示す概略平面図である。 2・・・第1ターゲツト、3・・・第2ターゲツト、4
・・・基板、5・・・遮蔽板 第2図 A B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ターゲットと基板の間に高周波電圧を印加させ
    、マグネトロンスパッタリング法により該基板上に膜面
    と垂直な方向に磁化容易軸を有する母−i’b −Fe
     −Co四元系非晶質合金薄膜を形成した光磁気記録媒
    体について、カー回転角X角形比が0.35°以上、且
    つ保磁力が2.OKOe以上であることを特徴とする光
    磁気記録媒体。
  2. (2)前記ターゲットがGa、Tbから成る第1ターゲ
    ツトと、V′θ、00から成る第2ターゲツトの複数で
    構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の光磁気記録媒体。
  3. (3) 前記基板に+50〜−伯V(Qを含む)の直流
    車圧を印加したことを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の光磁気記録媒体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253654A (ja) * 1985-04-30 1986-11-11 Mitsubishi Electric Corp 光熱磁気記録媒体の製造方法
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JPH01315051A (ja) * 1988-03-07 1989-12-20 Mitsubishi Kasei Corp 光磁気記録媒体

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