JPS6260865A

JPS6260865A - 積層構造薄膜の作製装置

Info

Publication number: JPS6260865A
Application number: JP20136185A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sato; 昇佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1987-03-17

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】〔産業上の利用分野〕本発明は積層構造′？＃膜の作製装置に係わる。

〔発明の々既要〕

本発明は、複数のスパッタ源から異なるスパッタ材を回
転する被スパッタリング基体にスパッタリングさせて、
２以上の異なる構成材料の極薄の原子層が周期的に繰返
えし積層された積層構造薄膜を確実に得ることができる
ようにするものである。

〔従来の技術〕

レーザー光、例えば半導体レーザー光による書き込み、
読み出しを行うことができるようにした潜き換えｒＪＪ
能な光磁気ディスクとして希土類金属と遷移金属とのア
モルファス（非晶質）合金によってその光磁気記録用磁
化膜を構成するものが提案されている。このような光磁
気ディスク、すなわち、光磁気記録媒体の光磁気記録用
磁化膜を形成する方法としては、スパッタリング法が通
用されている。この場合のスパッタリングは、１つのス
パッタ源からなされている。すなわち、そのスパッタ源
、すなわちターゲットは、遷移金属ターゲット上に希土
類金属のペレットを載せた構成とし、これら金属を基体
上にスパッタリングして光磁気記録用磁化膜を形成する
。ところが、このようにして得た光磁気記録媒体は、そ
の磁化曲線の角型が悪く、記録済みの媒体に何らかの原
因で外部磁界が与えられた場合などにおいて、その記録
が劣化し、Ｓ／Ｎを低めてしまう場合がある。また、こ
のようなスパッタリングによる場合、記録媒体の全域に
亘って一様なスパッタリング、つま・　り一様な磁気特
性を有するものが得難いという欠点がある。

そして、本出願人は、先に希土類金属層と、遷移金属層
とを交互に積層した構造の光磁気記録層を有する光磁気
記録媒体を提供した（特開昭５９−２１７２４７号公開
公報参照）。この光磁気記録媒体は、角型比及び保磁力
Ｈｃの向上モはかることができるようにしたものである
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、例えば上述した希土類金属層と、遷移金属Ｊ
ｍとの繰返し積ｊ−構造において、より優れた特性を有
する積層構造薄膜を得ることのできる積層構造薄膜の作
製装置を提供するものものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、複数のスパッタ源を同一円周上に配置する。

そして、これらスパッタ源の配置された上記円周の中心
軸を中心として被スパッタリング基体を回転させる。

一方、スパッタ源と被スパッタリング基体との間には夫
々被スパッタリング基体に対して各スパッタ源よりの飛
翔スパッタ材を透過させる開口を有し夫々のスパッタ領
域を規制する規制体を設ける。

そして各スパッタ材の飛翔通路間に各スパッタ材の混合
を回避する遮蔽体を設ける。また上述した規制体の各開
口はその開口幅がこれらの配置中心軸側から外周方向に
向かって広がる形状に選定する。

〔作用〕

本発明装置によって得た、基体上のスパッタリング膜は
、各スパッタ源からのスパッタリング材が相互に混合す
ることなく、夫々極薄の薄膜として、つまり低原子層と
して積層された非晶質の超格子構造を得ることができた
。

〔実施例〕

第１図及び第２図を参照して本発明装置の一例を説明す
る。この例ではマグネトロン型のスパッタリング装置と
した場合である。この場合、ベルジャ（図示せず）内に
、軸芯０−θ′を中心として回転する基台（６）を設け
、これの例えば下面に目的とする光磁気記録媒体を構成
するガラス板、樹脂板等より成る被スパッタリング基体
（１１が配置される。そして、この基体（１）に対向し
て軸心Ｏ−０′を中心に等各間隔を保持し°ζ例えば４
個のスパッタ源（７＾）　、　　（７Ｂ）　、　　（７
Ｃ）及び（７Ｄ）を配置する。　　（１１）はマグネッ
トをボす。そして、これらスパッタ源（７八）〜（７Ｄ
）と基台（６）、すなわち基体（１１との間には、スパ
ッタ源（７Ａ）〜（７ｎ）より夫々スパッタされる金属
のスパッタ位置を規制する規制体（９）を配置する。こ
の規制体（９）には、各スパッタ源（７八）〜（７Ｄ）
に対向する部分に夫々スパッタ源（７Ａ）〜（７０）よ
りの飛躍スパッタ材を透過する開口（８＾）〜（８Ｄ）
が穿設される。これら各開口（８＾）〜（８０）は、夫
々中心軸０−０′を通る放射方向に外方に向かって幅広
とされた例えばいちょう形の開口とする。また、各スパ
ッタ源（７Ａ）〜（７Ｄ）と基体（１１との間には、各
スパッタ源（７Ａ）〜（７Ｄ）から叩き出され゛ζ飛躍
するスパッタ材が相互に混合されて基体（１）に到来す
ることを回避する遮蔽体（１０）を設ける。つまり、基
体（１１を回転させないで停止させた状態で、規制体（
９）と、遮蔽体（１０）との共働によって各スパッタ源
（７八）〜（７Ｄ）よりのスパッタリング基体Ｔｌ）の
異なる部位に互いに重なり合うことなく被着され、しか
も基体（１）、したがって基台（６）を回転させた状態
では、各スパッタ材が広域に被着されるように開口（７
＾）〜（７Ｄ）の形状の大きさを選定する。

規制体（９）と基体（１）との間隔Ｄ１と規制体（９）
とスパック？ｓ（７＾）〜（７Ｄ）との間隔Ｄ２とは夫
々例えば４０鶴に選定し、対向するスパッタ源（７八）
及び（７Ｃ）、（７Ｂ）及び（７Ｄ）の各中心間距離Ｄ
３は例えば２４０鶴に選定する。これは、基体（１１の
回転によって半径１８０１ｍに亘っζ±２％の誤差範囲
で一様に各スパッタ源（７＾）〜（７Ｄ）から夫々スパ
ッタリングを行うことができた。

基体（１）の回転は２００ｒｐａ＋以トにし、ベルジャ
内は、例えば計ガスを５　Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒ程度と
する。そして各スパッタ源のターゲット・に直流または
交流電圧を与えてスパッタリングを行う。（１４）はシ
ャッターで、スパックリング開始においζその放電が安
定する迄図示のようにスパッタ源（７Ａ）〜（７Ｄ）と
被スパッタリング基体（１）間に配置され、放電状態が
安定したところで、このシャッター（１４）は排除され
る。

このような本発明装置によれば、希土類金属層と、遷移
金属層との繰返し積層ｆ＆造による光磁気記録媒体の磁
化膜を形成することができるが、特に本発明装置による
ときは、優れた特性を有する光磁気記録媒体の磁化膜の
形成を行うことができる。

実施例１この実施例におい°ζは、Ｔｂ希土類金属と、Ｆｅを主
体とする遷移金属とを繰返し積層して光磁気記録磁化膜
を形成する場合で、この場合、被スパッタリング基体（
１１として、ガラス、アクリル、ポリカーボネイト等の
透明基体を用いる。

スパッタ源としては、２個用いる。すなわち、スパッタ
源（７Ａ）〜（７Ｄ）のうちの例えば隣り合う２個のス
パッタ源、或いは互いに１８０°の角間隔位置にある対
向する２個のスパッタ源を選択的に用いる。一方のスパ
ッタ源、例えば（７＾）は希土類金属Ｔｂの板状体より
成るターゲフ）（１２）を有して成り、他方のスパッタ
源、例えば（７Ｂ）は、遷移金属Ｆｅの板状体より成る
ターゲフ）（１３）を有して成る。

このようにし°ζ基台（６）を２０ｒｐｍで回転させな
がら、ｒｂターゲッ　ト　（１２ン　に、０．６Ａ、−
３６０ν、Ｆｅターゲット（１３）に１９Ａ、　−３２
０Ｖの直流電圧を印加し、基体（１１上に全体として２
００〜５００００人、例えば１０００人の厚さにスパッ
タリングを行う、このとき、′ｒｂのスパッタ速度は、
　１．５人／秒、Ｆｅのそれは２．５人／秒となり、基
体＋１）上には、４．５人の厚さのＴｂ層と、７．５人
のｐｅＪｔｉｆが交互に形成された。

実施例２実施例１において、Ｔｂターゲット（１２）に０．６＾
、−３２０ν、Ｆｅターゲット　（１３）に０．８八、
−２８０Ｖの直流電圧を印加して、基体（１）の回転速
度を２４ｒｐ＋ｍとしてスバ・ツタリングを行ったこの
とき、　３．７人の厚さのＴｂ層と、２．５人の厚さの
Ｆｅｌ薔の夫々はぼ単原子層の各層が繰返し積層された
磁化膜ずなわら記録層を基体（１１上に作製できた。

このように本発明装置によれば、第３図に示すように、
基体＋１）上にＴｂ希土類金属層（２）と、Ｆｅ遷移金
属）ｔｉ　（３）とが順次繰返し積層された磁化膜、す
なわち記録ｊＨ（４）が形成されるが、この場合金属層
の厚さを２Å以上６人未満に形成することができ、この
ようにするとき磁化量、保磁力、異方性にすぐれた光磁
気記録媒体が得られた。因みにＴｂの被着粒子径は３．
５人界度であるので、このＴｂｍが２Å以上６人という
ことは単原子〜２２原子に相当する。

このようにして得た光磁気記録媒体は大きい磁化量、高
い保持力等、すぐれた磁気特性を示す。

これは、１個のｒｂ原子に２１１ＮのＰｅ原子が結合し
た基本的原子対構成が記録磁化の方向、つまり記録層の
１３厚方向にほぼ揃って効率良く形成されることによっ
てすぐれた磁気特性、すなわち磁気異方性が大で、保持
力Ｈｃが大きく、磁化量が大きくなるものと思われる。

今、上述の本発明装置によっ°ζ得た光磁気記録媒体に
おいて、各磁気的特性をそのＴｂ金属層の厚さを変化さ
せて測定した結果を第４図に示す、破線曲線は記録層（
４）全体としてのＴｂの割合を１９原子％とした場合、
実線曲線は２】原子％とした場合であり、曲線、Ｋ１及
びに２は磁気異方性係数の測定結果であり、曲線ＭＳ１
及びＭｓ２は磁界量の測定結果、曲線）１ｃｔ及びＨＣ
２は保磁力の測定結果を示す。

これによれば、ＴｂＪ＠（２１の厚さが２Å以上６人未
満ですぐれた各磁気的特性を示すことが分る。

更にスパッタ条件をＴｂに関して０．６人、Ｆｅに関し
１．８５人とし、Ｔｂのスパッタリング速度を１．５人
／５ｅｃＦｅのスパッタリング速度を２．５人／ｓｅｅ
として、各１７４　（２）及び（３）を夫々１秒間、３
秒間、６秒間で形成した膜厚とした場合、つまりＴｂ層
（２）が１．５人でＰｅ層（３）が２．５人のとき、Ｔ
ｂ層（２）が４．５人で、Ｆａ（３）が７．５人のとき
、Ｔ　ｂ＋研（２１が９人でＦｅ層（３）が１５人のと
きの各磁化曲線を夫々第５図、第６図及び第７図に示す
、このときの飽和磁化Ｍｓと、保持力Ｈｃを表１にボす
。

これによってもＴ　ｂｌ電（２１の厚さが６人未満で２
Å以上に相当する第７図の例がすぐれたＭｓ、　Ｈｃを
存し、また向い角型比を示している。

尚、各層（２）及び（３）のスパッタリング速度は、各
ゲッターへの印加電圧、規制体の開口１陥、基体（１１
の同転速度等の選定によって選定し得る。

、　実施例１及び２におい°ζは、２Å以上６人未満の
Ｔｂｌ’ｔｉｌとＦｅ層との繰返し積層構造の光磁気記
録媒体を作製した場合であるが、Ｆｅターゲットに代え
てＦｅ−Ｃｏターゲットを用いるなど他の各種材料の積
層構造による光磁気記録媒体を始めとして、史にそのほ
かの各棟薄股作製に本発明を適用し得る。

実施例３実施例１と同様の方法によるも基体（１１の回転速度を
６　ｒｐｍとして、１５人の厚さのＴｂ層と２５人厚さ
のＦｅ層との繰返し積層にょる薄膜を作製した。

実施例４実施例１と同様の方法によるも、一方のターゲット　（
１２）としてＮｄを用い他方のターゲット（１３）とし
てＦｅを用いてＮｄターゲット（１２）に０．６八、−
３５０Ｖ、　　Ｆｅターゲット　（１３）に２．〇八、
−３６０νの直流電圧を印加した。この場合にもＮｄと
Ｆｅの各層が繰返し積層された薄膜を作製できた。

〔発明の効果〕

本発明装置によれば、各構成材料元素の積層によるアモ
ルファス状の超粒子構造の薄膜を、遮蔽体（１０）を規
制体（９）との共働によって各層の構成材料に混合を生
じることなく作製できるものであり、超粒子構造の薄膜
として、すぐれた特性を有する薄膜を確実にうろことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明装置の一例の上面図及び
側面図、第３図は本発明装置によって得た光磁気記録媒
体の一例の路線的拡大断面図、第４図はそのＴｂ１Ｑ厚
と各磁気特性との関係の測定曲線図、第５図〜第７図は
磁化特性曲線図である。（１）は基体、（２）はＴｂ希土類金属層、（３）はＦ
ｅ遷移金属１ｍ、（ａは記録層、（６）は基台、（７八
）　、　（７Ｂ）　　（７Ｃ）及び（７０）はスパッタ
源、（９）は規制体、（１０）は遮蔽体である。同　　　　　　　　　　　４公　　ＩＩＩ益　　プ与　
　盛木登Ｂ月装置の上面圓第１図光磁１記強媒身−断面閏第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

　複数のスパッタ源が同一円周上に配置され、これらス
パッタ源の配置された上記円周の中心軸を中心として被
スパッタリング基体が回転するようになされ、上記スパ
ッタ源と上記被スパッタリング基体との間には夫々上記
被スパッタリング基体に対して上記各スパッタ源よりの
飛翔スパッタ材の透過開口を有し夫々のスパッタ領域を
規制する規制体が設けられると共に、各スパッタ材の飛
翔通路間に各スパッタ材の混合を回避する遮蔽体が設け
られ上記規制体の上記各開口はその開口幅が上記中心軸
側から外周方向に向かって広がる形状に選定されたこと
を特徴とする積層構造薄膜の作製装置。