JPS62293538A - 磁気光学記録媒体の製造方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザー光などの光（ここで言う光とは、上
記レーザー光を含む各種波長のエネルギー線のことであ
る）によって＋ｌ＋ｉ報の記録・再生・消去などを行な
う磁気光学記録媒体の製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、高密度・大容量のメモリとしてレーザー光を用い
た光メモリ素子の研究および開発が急ピッチで行なわれ
ている。中でも、光磁気記録は書き換えが可能な記録方
法として注目をあびており、ハ記録に用いられる光学的
磁気記録媒体は書き換えが可能な光メモリ素子として大
いに期待されている。

従来、このような光磁気記録に用いられる光学的磁気記
録媒体の光磁気記録層を構成する材料としては、ＭｎＢ
　ｉ系、ガーネット系、希土類−遷移金属アモルファス
系などが代表的なものとして知られている。ＭｎＢ　ｉ
系は、キューリ一温度が高いため、記録の際にパワーの
大きなレーザーを必要とし、また粒界ノイズか多いため
、　Ｓ／Ｎ比の高い再生が実施できないという欠点があ
り、ガーネット系では光の透過率が大きいため、記録の
際にパワーの大きなレーザーが必要となる欠点があった
。その中で、希土類−遷移金属アモルファス系はキュー
リ一温度が低く、また光の透過率も比較的小さいため、
両者の欠点を補うものとしてＩＩＪＩ待されている。

以下、図ｉ／ｉ７も参照しつつ、この柚の技術について
更に詳しく説明する。

第１図は、代表的な磁気光学記録媒体の模式的断面図で
ある。

第１図において、１はポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）、ポリカーボネート（ｐｃ）等のプラスチック、
あるいはガラス等からなる透光性基材であり、一般には
ドーナツ状など各種形状の板状基板か用いられる。２は
５ｉＯ１Ｓｉ０２、　ＡＩＮ、　　ＺｎＳ等からなる中
間層である。３は光磁気記録層であり、上記のような理
由によって、現在は例えば１”ｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、
　ＴｂＦｃＣｏ、　ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の希土類−遷移
金属アモルファス系が汎用されている。５は保護層であ
る。

このような光学的磁気記録媒体における記録・再生・消
去は、一般には以下のように行なわれる。

まず、記録媒体を基板１に対して垂直な一定方向に磁化
した後、基板ｌ側からレーザー光をスポット照射する。

磁化方向は、一定であれば所望の方向でよい。ノ＾板ｌ
−ヒに照射されたレーザー光が、Ｊ、ｒｉ板１および中
間層２を透過して光磁気記録層３に到達すると、光磁気
記録層３のレーザー光照射部分において光の吸収が起こ
り、局所的に温度が上昇する。その結果、該部分が、層
構成材料のキューリ一点以トに達し、磁化が消失する。

この時、この磁化が消失した部分に前記磁化方向とは逆
方向に磁場を印加すると、該部分の磁化が反転し、レー
ザー光非照射部分と磁化方向を異にする反転磁区が形成
されて情報の記録が成される。

記録の消去は、光磁気記録層３の記録部分にレーザー光
を再照射して該部分の温度をキューリ一点以上に一卜昇
させ、記録時とは反対方向の磁化を記録部分に印加する
ことによって該部分の磁化方向を記録開始＋ｉｆｆの状
態に戻すことにより行なう。このような記録、消去に際
し、中間層２を設け、該層の膜厚を使用するレーザー光
の波長に対して反射防止機能を示す厚さに設定しておく
ことにより、光磁気記録層３の温度上昇を記録、消去に
極めて有効なものとすることかできる。

記録の再生は、光磁気記録層３がキューリ一点以上に温
度Ｊ：昇しない程度にパワーを下げたレーザー光を基板
１側から照射し、電気カー効果を利用して記録部分の磁
化方向を読み出すことにより行なう。

また、第２図に示すように光磁気記録層３を薄ｊ１！２
化し、更には反射層４を設けることにより、磁気ファラ
デー効果を利用して見かけ上のカー回転角を上昇させる
という方法も試みられている。

しかし、光磁気記録層３は光学は一般に酸素の存在下で
高温高湿の雰囲気に放置すると容易に酸化されてしまう
と言う欠点があり、特に該層を薄膜化した場合にはその
程度が著しく、故に記録、再生時のエラーの増加や信号
の劣化などを招いている。

そこで、前記した中間層に記録層を保護する機能を持た
すべくその使用材料、ＩＩＱ厚等の検討がなされている
。このような状況の中で記２１層を保護する中間層の材
料として炭化ケイ素の有用性が報告されている。

しかし、５ｉＣ１ｌＱをスパッリングによって形成する
際、Ｓｉは未結合手（ダングリングボンド）を生じ真空
チャンバー内に存在する酸素等と結合しやずく、その結
合したものがＳｉＣｌ摸に混入し、そのＶＪ（近）接部
に形成された記録層がＳｉのダングリングボンドど結合
した酸素等の影ツで侵さねてしまうという欠点かあった
。、 本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あって、その主たる目的は記録層の保存安定性に優れた
磁気光学記録媒体を製造することのできる方法を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、−上記目的を達成すべく説５位研究を重ねた
結果、５ｉＣＩＩＱをスパッタリングにより形成する際
にアルゴン等のスパッタリング用雰囲気ガス中にフッ素
ガスや水素ガスを導入することによって、未結合手をも
ったＳｉ、それが４’Ｌ空チヤンバー内の酸素と結合し
て生成した酸化ケイ素（ＳｉＯ，５ｉ０２）およびＳｉ
Ｃ膜内にとり込まねた酸素が、活性化されたフッ素ガス
や水素ガスと反応して、酸素又は酸化ケイ素のフッ化物
あるいは水素化物等のガスとして、取り除かれることを
見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、基板と、希土類元素と遷移金属とのア
モルファス合金を主成分とする磁気光学効果を示す光磁
気記録層との間に炭化ケイ素の中間層を有する磁気光学
記録媒体を製造する方法において、面接中間層を、スパ
ッタリング用ガスにフッ素ガス及び／または水素ガスを
導入した雰囲気内でスパッタリングすることにより、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。

である。本発明にいうスパッタリング用ガスとは通常の
スパッタリング法において雰囲気ガスとして用いられて
いるガスであり例えば八「である。

［発明の実施態様］ 以下、図面を参照しつつ、第１図に示す態様の磁気光学
記録媒体を製造する場合につき本発明の詳細な説明する
。

この磁気光学磁気記録媒体に於いて、１はガラス、ＰＭ
ＭＡ、ポリカーボネート（ＰＣ）等の各種材料からなる
透光性基材であり、通常は光ビーム案内用のガイド溝が
形成されている。２は中間層としてのＳｉＣ膜でありＩ
Ｉ！２厚を好適に設定することにより反射防＋ｈ層とし
ての機能を有し、基板１からの酸素や水分などの侵入を
おさえる保護層としての機能をも有するものである。

３は光磁気記録層であり例えばＴｂＦｅ、　ＧｄＴｂＦ
ｃ、ＴｂＦｅ１Ｃｏ、　ＧｄＴｂＦｅＧｏ等の希土類−
遷移金属７　（−／Ｌ／ファス合金が主成分として用い
られてる。

５は保護層であり、中間層と同じＳｉＣとするのが好ま
しい。

本発明は中間層としてのＳｉＣＩＩ５！の形成法に特徴
を有するものであり、中間層はＡ「等のスパッタリング
用ガス中にフッ素ガス及び／または水素ガスを導入しつ
つＳｉＣターゲットをスパッタすることにより形成され
る。

スパッタリング装置の真空チャンバー内に導入するフッ
素ガスまたは水素ガスまたはそれらの混合ガスの流量と
しては０．０５ｓｃｃｍ〜３０ｓｃｃｍが好ましい。

Ａｒ等のスパッタリング用ガスの流量は２０〜２００３
ＣＣ１Ｉ程度が適当である。

スパッタリング用ガスと、フッ素ガス及び／または水素
ガスと、を合わせた真空チャンバー内の真空度としては
、Ｉ　Ｘ　１０”’　Ｔｏｒｒ〜Ｉ　Ｘ　１Ｏ−２Ｔｏ
ｒｒの範囲であることが好ましい。

なお、保護層としてのＳｉＣ膜も中間層と同様ようにし
て形成するとよい。

本発明によって製造される磁気光学記録媒体の一実施態
様を第１図に示したが、本発明はこの態様に限定される
ことなく、必要に応じて各種の補助層が設けられたもの
など、他の任、念の態様の磁気光学記録媒体に本発明は
適圧できる。例えば第２図、第３図に示すような、カー
効果とファラデー効果を利用して再生を行なう形式の磁
気光学記録媒体の製造に本発明は適用可能である。第２
図、第３図において、４は層、　Ａｕ、Ｇｕ、へｇ等の
反射層、６は光学的干渉層であり、他の層は対応する第
１図の各層と同様なものである。なお、光学的干渉層６
は中間層２と同し材質、即ちＳｉＣとするのか好ましい
。

（実施例） 本発明の方法による磁気光学記録媒体を実施例を挙げて
更に訂細に説明する。

実施例１ 第１図に例示したと同様の磁気光学記録媒体を次のよう
にして作製した。まず真空チャンバー内に５０ＳＣＣＭ
のＡｒと５　ＳＣＣＭのフッ素ガスとを導入しつつ４０
分間１．７Ｗ／ａｍ’の電力を投入し、５インチ径のＳ
ｉＣターゲットをスパッタすることによって案内溝か形
成されたポリカーボネー１のディスク基板１上に中間層
２として５ｉｃｌｌｉを５００人形成した。この際、真
空チャンバー内の圧は５×１Ｏ−３Ｔｏｒｒに保った。

フッ素ガスの導入を止めた後、その」二に光磁気記録層
３として）１！２厚１０００人のＧｄＴｂＦｃＣｏ薄膜
をスパッタリング方により形成し、更にその上に中間層
２と同様な方法により保護層５としてＳｉＣ膜を形成し
、磁気光学記録媒体を得た。

上記記録媒体を温度７０℃、相対湿度９５％Ｒ１１の雰
囲気に放置し、保存テストを行なった。保存性の評価は
２０００時間放置後の保磁力、Ｃ／Ｎ比、ｂＥＲ（ピッ
トエラーレート）とそれらの初期値とを比較することで
行なった。その結果を第１表に示す。ここでＣ／Ｎ比は
記録媒体を１８００ｒｐｍで回転させ、波長８３０ｎｍ
の半導体レーザーを用いて出力６ｍＷ、５０％ｄｕｔｙ
、記録周波数４ＭＩＩｚで記録を行なった後、これを再
生出力１ｍＷの半導体レーザーを用いて再生し、その際
バンド幅３０にｌｌｚにてスペクトル・アナライザを用
いて測定したデータである。

また、ｂＥＲは−Ｆ述と同様な記録を行なった後、再生
信号と記録信号とを比較することにより算出した値であ
る。

比較例１ 中間層２と保護層５の形成時にフッ素ガスを導入しない
以外は実施例１と同様な方法、条件にて磁気光学記録媒
体を作製した。

この記録媒体に実施例１と同様の方法かつ同一条件で保
存テストを行なった。その結果を第１表に示す。

（評価） この実施例１と比較例１との結果から明らかに本発明の
方法によりフッ素ガスを導入しつつ形成されたＳｉ［：
　ｌ漠を存する磁気光学記録媒体は小さな欠陥等が起き
にくいと考えられ、保存性に優れｂＥｌｔの変化も小さ
い。

実施例２ アルゴンガスの導入ｆｉ５０ｓｅｃＭに対し水素ガスを
５５ＣＣＭ４人しつつ、１．７　Ｗ／ｃｒｎ’の没入電
力で４０分間、５インチ径のＳｉＣターゲットをスパッ
タすることによって、ＳｉＣ膜からなる中間層２と保護
層５の各々を形成した。その際真空チャンバー内の圧は
５　Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒであった。上記以外は実施例
１と同様な方法、条件で磁気光学記録媒体を作製した。

この記録媒体を実施例１と同様にして保存評価を行なつ
だ。その結果を第１表に示す。

実施例３ 第３図に例示したと同様な磁気光学記録媒体を次のよう
にして作製した。５０５Ｃ（：Ｍのアルゴンガスと１５
ｓｅｃＭのフッ素ガスとを導入しつつ、１．７Ｗ　／ｃ
ｒｎ”の投入電力で、２５分間、５インチ径のＳｉＣタ
ーゲットをスパッタすることにより、２００人厚Ｏｓｉ
Ｃ膜を中間層２としてポリカーボネート製の基板１上に
形成した。なお、この際の真空チャンバー内の圧は５　
ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒであった。

そのトに光磁気記録層３として膜厚１５０人のＧｄＴｂ
ＦｅＣｏ薄膜をスパッタリング法により形成し、その−
トに中間層２と同様にして光モ渉層６としてＳｉＣ膜を
２００人形成した。更にその上に反射＋１！；！４とし
て膜厚１０００人のＡｌｆｌｕを、保護層５として３０
００人のＳｉＯを順次電子ビーム蒸着法により、形成し
て磁気光学記録媒体を得た。この記録媒体についても実
施例１と同様にして保存評価を行なった。

その結果を第１表に示す。

実施例４ ５０５ＣＣＭのアルゴンガスとＩ　ＳＣＣＭの水素ガス
とを導入しつつ、　１．７　Ｗ／ｃｒｎ’の投入電力で
２５分間、５インチ径のＳｉＣターゲットをスパッタし
て、中間層２と光モ渉層６の各々を形成した。その際、
真空チャンバー内の圧は５　ｘ　１０−　Ｔｏｒｒであ
った。上記以外は、実施例３と同様な方法で磁気光学記
録媒体を作製した。この記録媒体について実施例１と同
様にして保存評価を行なった。その結果を第１表に示す
。

以上の試験結果からも明らかなように、本発明の磁気光
学記録媒体は初期の信号特性が保持され、特にｂＥＲの
劣化が少なく、より実用的なものであるということがわ
かる。

第１表 Ｈｃ　　：　２０００時間放置後の保峨刀〔発明の効果
〕 以ト説明したごとく本発明によれば光磁気記録層の保存
安定性が向上した磁気光学記録媒体を提供することか可
能になった。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は各々光磁気記録媒体の基本的態様を示す模
式的断面図である。 １・・・・・・基板、　　　　　２・・・・・・中間層
、３・・・・・・光磁気記録層、４・・・・・・反射層
、５・・・・・・保護層、　　　　６・・・・・・光干
渉層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板と、希土類元素と遷移金属とのアモル ファス合金を主成分とする磁気光学効果を示す光磁気記
   録層との間に炭化ケイ素の中間層を有する磁気光学記録
   媒体を製造する方法において、前記中間層を、スパッタ
   リング用ガスにフッ素ガス及び／または水素ガスを導入
   した雰囲気内でスパッタリングすることにより、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。