JPS62141713A - ＴｂＣｏ膜の製造方法 - Google Patents
ＴｂＣｏ膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS62141713A JPS62141713A JP28191785A JP28191785A JPS62141713A JP S62141713 A JPS62141713 A JP S62141713A JP 28191785 A JP28191785 A JP 28191785A JP 28191785 A JP28191785 A JP 28191785A JP S62141713 A JPS62141713 A JP S62141713A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- tbco
- substrate
- sputtering
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は光ビームの照射と外部磁場の印加とにより可逆
的に情報の記憶・再生・消去を行なうＴｂＣｏ膜の製造
方法に関する。
的に情報の記憶・再生・消去を行なうＴｂＣｏ膜の製造
方法に関する。
希土類（ＲＥ）−遷移金属（ＴＭ）非晶質フェリ磁性合
金薄膜は、消去可能型光ディスクメモリーの記録材料と
してその実用化が最も期待されている。
金薄膜は、消去可能型光ディスクメモリーの記録材料と
してその実用化が最も期待されている。
ＲＥ−ＴＭ膜の中で、ＴｂＣｏ膜は、（１）Ｆｅ系の材
料に比べて耐酸化性に優れメモリー寿命上有利である、
（ｌｌ） Ｇｄ系の材料に比べて保磁力が大きく微小記
録ビットの安定性に優れる、等信のＲＥ−ＴＭ膜に比べ
て大きな特長を持っている。ＴｂＣｏ膜の垂直磁気異方
性の起源については定説はないが、ＣｄＣｏ膜同様膜内
様膜内応力するという報告例がある（第４回日本応用磁
気学会学術講演概要集６ｐＡ−４゜１９８０−１１゜こ
の膜内応力は、膜が基板に拘束されるが故に発生するも
のであるが、応力の大きさは、膜の製造条件に敏感であ
る。従来、膜内応力とスパッタガス圧力との関係につい
ては報告されている（桜井、渋川監修；「アモルファス
電子材料技術集成」第３部Ｐ１７８，１９８１ ）が、
他の条件に対する吟味は不足しており、膜内応力の大き
な即ち応力誘起垂直磁気異方性の大きなＴｂＣｏ膜を製
造する手段は甚々不明確である。
料に比べて耐酸化性に優れメモリー寿命上有利である、
（ｌｌ） Ｇｄ系の材料に比べて保磁力が大きく微小記
録ビットの安定性に優れる、等信のＲＥ−ＴＭ膜に比べ
て大きな特長を持っている。ＴｂＣｏ膜の垂直磁気異方
性の起源については定説はないが、ＣｄＣｏ膜同様膜内
様膜内応力するという報告例がある（第４回日本応用磁
気学会学術講演概要集６ｐＡ−４゜１９８０−１１゜こ
の膜内応力は、膜が基板に拘束されるが故に発生するも
のであるが、応力の大きさは、膜の製造条件に敏感であ
る。従来、膜内応力とスパッタガス圧力との関係につい
ては報告されている（桜井、渋川監修；「アモルファス
電子材料技術集成」第３部Ｐ１７８，１９８１ ）が、
他の条件に対する吟味は不足しており、膜内応力の大き
な即ち応力誘起垂直磁気異方性の大きなＴｂＣｏ膜を製
造する手段は甚々不明確である。
本発明は従来の問題点に鑑みてなされたものであり、応
力誘起磁気異方性の大きなＴｂＣｏ垂直磁化膜をスパッ
タリング法若しくは蒸漸法によって形成する手段を提供
する事を目的としている。
力誘起磁気異方性の大きなＴｂＣｏ垂直磁化膜をスパッ
タリング法若しくは蒸漸法によって形成する手段を提供
する事を目的としている。
本発明のＴｂＣｏ 、［の製造方法は、光ディスクの記
録層を形成する手段として実用的に有利なスパッタリン
グ法若しくは蒸着法を使用し、基板面上へのＴｂＣｏ膜
の堆積速度を２５０Ｘ／−以上と規定するものであり、
この時の基板表面温度はスパッタ粒子もしくは蒸着粒子
が基板上で表面拡散を殆んど起こさない程度の温度（１
００℃以下）に保持されている事が好ましく、この点か
ら堆積速度の上限は１８００＾／−以下に規定するもの
である。
録層を形成する手段として実用的に有利なスパッタリン
グ法若しくは蒸着法を使用し、基板面上へのＴｂＣｏ膜
の堆積速度を２５０Ｘ／−以上と規定するものであり、
この時の基板表面温度はスパッタ粒子もしくは蒸着粒子
が基板上で表面拡散を殆んど起こさない程度の温度（１
００℃以下）に保持されている事が好ましく、この点か
ら堆積速度の上限は１８００＾／−以下に規定するもの
である。
表面拡散による歪みの緩和を伴なわない、２５０Ｘ／−
以上の高速成膜によって、ＴｂＣ０Ｉｘ内に大きな残留
応力を発生するものである。
以上の高速成膜によって、ＴｂＣ０Ｉｘ内に大きな残留
応力を発生するものである。
本発明のＴｂＣｏ膜の製造方法によれば、基板上に拘束
されたＴｂＣｏ膜中に大きな残留応力が発生できるので
、それに起因する応力誘起垂直磁気異方性を大きくする
事ができ、安定して角形の良好な光磁気特性を持つＴｂ
Ｃｏ膜を提供できる。さらに、表面拡散による歪み緩和
を伴なわない程度に基板表面温度を低く維持（１００℃
以下）する、という本発明の好ましい実施態様は、光デ
イスク基板として好んで使われるポリメチルメタクリレ
ート、ポイカーボネイト、エポキシ等の低耐熱性の樹脂
基板にもよくマツチしている実用的な手法である。又、
ざらに成膜速度を大きくすれば量産性の面でも有利とな
る。
されたＴｂＣｏ膜中に大きな残留応力が発生できるので
、それに起因する応力誘起垂直磁気異方性を大きくする
事ができ、安定して角形の良好な光磁気特性を持つＴｂ
Ｃｏ膜を提供できる。さらに、表面拡散による歪み緩和
を伴なわない程度に基板表面温度を低く維持（１００℃
以下）する、という本発明の好ましい実施態様は、光デ
イスク基板として好んで使われるポリメチルメタクリレ
ート、ポイカーボネイト、エポキシ等の低耐熱性の樹脂
基板にもよくマツチしている実用的な手法である。又、
ざらに成膜速度を大きくすれば量産性の面でも有利とな
る。
以下、図面を参照して本発明のＴｂＣｏ膜の製造方法を
詳細に説明する。第１図は、本発明のＴｂＣｏ膜の製造
方法の効果を調べる為に使用したスパッタリング装置の
一実施例の構成図である。第１図において、（１）は成
膜室、（２）はヒーター内蔵基板ホルダー、（３）は基
板サンプル、（４）は基板回転用モーター、（５１）、
（５２）はマグネトロンタイプのスパッタリング源、（
６１）はＴｂターゲット、 （６２）はＣＯメタ−ット
、（７１）、（７２）はシャッター、（８１）、（８２
）はＤＣ電源、（９）はＡｒガス供給系、（１０は排気
系である。
詳細に説明する。第１図は、本発明のＴｂＣｏ膜の製造
方法の効果を調べる為に使用したスパッタリング装置の
一実施例の構成図である。第１図において、（１）は成
膜室、（２）はヒーター内蔵基板ホルダー、（３）は基
板サンプル、（４）は基板回転用モーター、（５１）、
（５２）はマグネトロンタイプのスパッタリング源、（
６１）はＴｂターゲット、 （６２）はＣＯメタ−ット
、（７１）、（７２）はシャッター、（８１）、（８２
）はＤＣ電源、（９）はＡｒガス供給系、（１０は排気
系である。
上記構成によって、次の手順でＴｂＣｏ膜の形成を行な
った。先ず、成膜室（１）中を排気系凹によって５ Ｘ
１０−’［Ｔｏｒｒ：ｌまで排出後、カス供給系（９
）ヲ操作し成膜室内のＡｒガス圧力を５ （ｍＴｏｒｒ
） とし、シャッター（７１）、（７２）を閉じた状
態でＤＣ電源（８１）。
った。先ず、成膜室（１）中を排気系凹によって５ Ｘ
１０−’［Ｔｏｒｒ：ｌまで排出後、カス供給系（９
）ヲ操作し成膜室内のＡｒガス圧力を５ （ｍＴｏｒｒ
） とし、シャッター（７１）、（７２）を閉じた状
態でＤＣ電源（８１）。
（８２）をオンし、Ｔｂターゲット及びＣＯメタ−ット
（６２）＋７）表面クリーニングを行ない、次にシャッ
ター（７１）、（７２）を開き同時に基板回転用モータ
ー（４）を動作して、基板を５Ｑｒｐｍで回転して３分
間の成膜を行ない基板（３）の上に約１００ＯＡのＴｂ
Ｃｏ膜を形成した。成膜時、Ｔｂターゲットには０．４
Ａ 。
（６２）＋７）表面クリーニングを行ない、次にシャッ
ター（７１）、（７２）を開き同時に基板回転用モータ
ー（４）を動作して、基板を５Ｑｒｐｍで回転して３分
間の成膜を行ない基板（３）の上に約１００ＯＡのＴｂ
Ｃｏ膜を形成した。成膜時、Ｔｂターゲットには０．４
Ａ 。
ＣＯメタ−ットにはＬ５Ａの放電電流を流し、基板上へ
のＴｂＣｏ膜の成膜速度が約３００人／−となる様に設
定し、又基板ホルダー（２）中のヒーターには通電せず
基板（３）の表面湿度を常温近傍（〜３０℃）に保持し
た。この様にして得られたＴｂＣｏ膜のカーヒステリシ
スループを第２図−（ａ）に示す。高保磁力で角形比の
良好なカーループとなっている事が明らかであり、又別
途性なったトルクメーターによる垂直磁気異方性エネル
ギーＫｕの測定結果からはＫｕ ＝ ２ Ｘ １０’
Ｃｅｒｇ／ｃｎ？ ’）と充分大きな値を得た。
のＴｂＣｏ膜の成膜速度が約３００人／−となる様に設
定し、又基板ホルダー（２）中のヒーターには通電せず
基板（３）の表面湿度を常温近傍（〜３０℃）に保持し
た。この様にして得られたＴｂＣｏ膜のカーヒステリシ
スループを第２図−（ａ）に示す。高保磁力で角形比の
良好なカーループとなっている事が明らかであり、又別
途性なったトルクメーターによる垂直磁気異方性エネル
ギーＫｕの測定結果からはＫｕ ＝ ２ Ｘ １０’
Ｃｅｒｇ／ｃｎ？ ’）と充分大きな値を得た。
次に、基板温度を常温近傍に保持した状態で、Ｔｂター
ゲットへの入力電流ＩＴｂとＣＯメタ−ットへ（’）
入力Ｎ ＲＩ ｏｏとの比ＩＯｏ／ＩＴｂ ヲ１．５／
０．４二４と一定に保ち、ＩＴｂ及びにＩｏｏの値を
変化し、成膜時間を電流値に併せて変化し、同様にｘｏ
ｏｏｉのＴｂＣｏ膜を基板上に形成して得られたサンプ
ルのカーヒステリシスループ及びにＶＳＭループを調べ
た。基板上への成膜速度が約１５０ Ｘ／ｂ（ＩＴｔ）
’０．２Ａ 、 Ｉω：０．７５Ａ）で形成したサンプ
ルのカーヒステリシスループを第２図−（ｂ）に示す。
ゲットへの入力電流ＩＴｂとＣＯメタ−ットへ（’）
入力Ｎ ＲＩ ｏｏとの比ＩＯｏ／ＩＴｂ ヲ１．５／
０．４二４と一定に保ち、ＩＴｂ及びにＩｏｏの値を
変化し、成膜時間を電流値に併せて変化し、同様にｘｏ
ｏｏｉのＴｂＣｏ膜を基板上に形成して得られたサンプ
ルのカーヒステリシスループ及びにＶＳＭループを調べ
た。基板上への成膜速度が約１５０ Ｘ／ｂ（ＩＴｔ）
’０．２Ａ 、 Ｉω：０．７５Ａ）で形成したサンプ
ルのカーヒステリシスループを第２図−（ｂ）に示す。
１５０Ａ／−程度の低速で形成したものは面内磁化膜と
なっている事が明らかである。尚、ＩＣＰ発光分光分析
の結果、第２図（ａ）のサンプルと第２図（ｂ）のサン
プルのＴｂ組成成分比は２６Ｃａｔ、％’：ｌと一致し
ており、第２図（ａ）と（ｂ）との違いが組成の違いに
よるものではない事を確認している。第３図は、成膜速
度のみをパラメータとして変化して形成したＴｂＣｏ膜
の保磁力Ｈａ及び信相磁化ＭＳ（いずれも垂直方向）を
示す図であり、第３図から良好な光磁気特性を有するＴ
ｂＣｏ膜は、２５０λ／−以上の成膜速度領域で得られ
る事が明らかとなった。
なっている事が明らかである。尚、ＩＣＰ発光分光分析
の結果、第２図（ａ）のサンプルと第２図（ｂ）のサン
プルのＴｂ組成成分比は２６Ｃａｔ、％’：ｌと一致し
ており、第２図（ａ）と（ｂ）との違いが組成の違いに
よるものではない事を確認している。第３図は、成膜速
度のみをパラメータとして変化して形成したＴｂＣｏ膜
の保磁力Ｈａ及び信相磁化ＭＳ（いずれも垂直方向）を
示す図であり、第３図から良好な光磁気特性を有するＴ
ｂＣｏ膜は、２５０λ／−以上の成膜速度領域で得られ
る事が明らかとなった。
次に、基板ホルダー（２）中のヒーターを通電し、基板
表面温度を２００（℃：ｌに保持して、上記したのと同
様の実験を行なった所、良好な光磁気特性を有するＴｂ
Ｃｏ膜は、３５０ Ａ／ｍ以上の成膜速度領域で得られ
る事が判った。基板表面温度を常温から３５０℃まで変
化して、良好な特性となる成膜速度の下限を調査したと
ころ、基板温度１００℃以下では２５０Ｘ／―、１００
℃以上ではこの下限は上昇し、３５０℃では６００＾／
−以上の高速成膜を必要とした。故に、本発明の好まし
い実施態様は基板温度を１００ Ｃｕ、Ｅ以下に保持す
る事である事が判明した。又、基板ホルダーを冷却して
いても成膜速度１５００λ／−以上となると、基板への
熱負荷が過大となり、歪み緩和が急速に起こる他、膜が
ダメージの多いポーラスなものになるので成膜速度の上
限は１８００ Ａ／ｊｗとすべきである。
表面温度を２００（℃：ｌに保持して、上記したのと同
様の実験を行なった所、良好な光磁気特性を有するＴｂ
Ｃｏ膜は、３５０ Ａ／ｍ以上の成膜速度領域で得られ
る事が判った。基板表面温度を常温から３５０℃まで変
化して、良好な特性となる成膜速度の下限を調査したと
ころ、基板温度１００℃以下では２５０Ｘ／―、１００
℃以上ではこの下限は上昇し、３５０℃では６００＾／
−以上の高速成膜を必要とした。故に、本発明の好まし
い実施態様は基板温度を１００ Ｃｕ、Ｅ以下に保持す
る事である事が判明した。又、基板ホルダーを冷却して
いても成膜速度１５００λ／−以上となると、基板への
熱負荷が過大となり、歪み緩和が急速に起こる他、膜が
ダメージの多いポーラスなものになるので成膜速度の上
限は１８００ Ａ／ｊｗとすべきである。
上記した如く、組成成分比が同一のＴｂＣｏ膜であって
も、その特性が成膜速度と基板表面温度に依存するのは
、基板面へのＴｂＣｏ膜の拘束力がＴｂＣｏ膜の垂直磁
気異方性に大きく関連するからであり、残留応力が小さ
くなる低速成膜又は応力を緩和する高温成膜はＴｂＣｏ
膜の製造方法として好ましくないのである。
も、その特性が成膜速度と基板表面温度に依存するのは
、基板面へのＴｂＣｏ膜の拘束力がＴｂＣｏ膜の垂直磁
気異方性に大きく関連するからであり、残留応力が小さ
くなる低速成膜又は応力を緩和する高温成膜はＴｂＣｏ
膜の製造方法として好ましくないのである。
上記した実施例は、スパッタリング法の一例であるが、
本発明の主旨は、基板上に残留応力の大きなＴｂＣｏ膜
の製造方法を提供する事にあるので真空蒸着法等地の成
膜方法にも適用できうるのであるが、量産性、制御性、
大面積均一性、低温成膜性等、実用的にみて重要な因子
を考慮すれば、実施例に述べたマグネトロンスパッタリ
ング法が好ましい。
本発明の主旨は、基板上に残留応力の大きなＴｂＣｏ膜
の製造方法を提供する事にあるので真空蒸着法等地の成
膜方法にも適用できうるのであるが、量産性、制御性、
大面積均一性、低温成膜性等、実用的にみて重要な因子
を考慮すれば、実施例に述べたマグネトロンスパッタリ
ング法が好ましい。
第１図は、本発明のＴｂＣｏ膜の製造方法に使用するス
パッタ装置の一概念図、第２図、第３図は本発明の効果
を表わす図である。 ｌ・・・成膜室、２・・・基板ホルダー、３・・・基板
、４・・・％−タ＋、５１．５２・・・マグネトロンス
パッタ源、６１・・・５ターゲツト、６２・・・Ｃｏタ
ーゲット、７１．７２・・・シャッター、８１．８２・
・・ＤＣ電源、９・・・ガス供給系、１０・・・排気系
。 第 ｌ 図 日 ＫＥｅ 第２図 ターケ二７ト入力ｔ１：、ＪＣ０／ｌＴｂ職Ｉｆ （Ｃ
ｃｎｓｌ、、）第 ３ 図
パッタ装置の一概念図、第２図、第３図は本発明の効果
を表わす図である。 ｌ・・・成膜室、２・・・基板ホルダー、３・・・基板
、４・・・％−タ＋、５１．５２・・・マグネトロンス
パッタ源、６１・・・５ターゲツト、６２・・・Ｃｏタ
ーゲット、７１．７２・・・シャッター、８１．８２・
・・ＤＣ電源、９・・・ガス供給系、１０・・・排気系
。 第 ｌ 図 日 ＫＥｅ 第２図 ターケ二７ト入力ｔ１：、ＪＣ０／ｌＴｂ職Ｉｆ （Ｃ
ｃｎｓｌ、、）第 ３ 図
Claims (1)
- スパッタリング法若しくは蒸着法によってＴｂＣｏ膜
を製造する際の基板上へのＴｂＣｏ膜の堆積速度が２５
０Å／ｍｍ以上１８００Å／ｍｍ以下であることを特徴
とするＴｂＣｏ膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28191785A JPS62141713A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | ＴｂＣｏ膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28191785A JPS62141713A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | ＴｂＣｏ膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141713A true JPS62141713A (ja) | 1987-06-25 |
Family
ID=17645754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28191785A Pending JPS62141713A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | ＴｂＣｏ膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62141713A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114156042A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 杭州电子科技大学 | 一种基于倾斜垂直磁各向异性TbCo薄膜及制备方法 |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP28191785A patent/JPS62141713A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114156042A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 杭州电子科技大学 | 一种基于倾斜垂直磁各向异性TbCo薄膜及制备方法 |
| CN114156042B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-09-12 | 杭州电子科技大学 | 一种基于倾斜垂直磁各向异性TbCo薄膜及制备方法 |
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