JPS63188843A - 光磁気デイスクの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は消去・書き換え可能な光磁気ディスクの製造
方法に関し、特にスパッタリングによって成膜される光
磁気記録ＦＸ（［性薄校）のディスク基板りに形成され
る膜組成を均一化する技術に関する。

従来の技術 光磁気ディスクは、消去・書き換え可能な高密度大容量
光メモリ用の記録媒体として、コンピュータの外部メモ
リをはじめ、光デイスクファイル等、各種の分野で注目
され、その実用化が期待されている。また、そのための
実用化研究・開発が様々に進められている。

このような光磁気ディスクか実用化されるためには、均
一な組成の記録媒体が安価に、がっ連続して大量に作成
できる量産化技術昏実用化技術の確立が必要である。

ところで、この種の光磁気ディスクは、一般に透明ディ
スク基板−ヒに垂直磁気異方性を有する磁性薄膜の層（
光磁気記録膜）を形成したものを基本構成としている。

磁性薄膜を形成する磁性材料としては、記録感度、再生
時の決め手となる磁気光学効果の大きさ、ノイズレベル
の低減等の点で、現状では希土類−遷移金属アモルファ
ス合金が最も良いとされ、ＴｂＦｅを中心に、Ｔ　ｂ　
Ｆ　ｅ　Ｃｏ、ＧｄＴｂＦｅ等が多く用いられている。

この磁性薄膜は、一般にスパッタの手法で透明ディスク
基板上に成膜される。この場合、用いられるターゲット
は、成膜する磁性薄膜に応じて希土類（ＲＥ）−ａ移金
属（ＴＭ）より成るものであり、例えばＦｅ基板にＴｂ
チップを多数理め込んだ複合ターゲット、または、Ｔｂ
２５Ｆｅ７５等の組成を持つ金属間化合物より成る合金
ターゲットが用いられる。

このような複合または合金ターゲットを用いる従来のス
パッタは、固定されたターゲットに対して複数枚の透明
ディスク基板を自・公転させながらスパッタリングを行
うものであった。しかし、このス／”？　、７タ法は、
実験室レベルでは良いが、均一な組成の膜を得るには非
常にこみ入った工夫・細工を必要とし、また、成膜速度
が遅＜、ｈ１産には不向きである。また、この従来法で
得た磁性薄膜は、見かけ上は均一であるが、実際は、ミ
クロ的に見ると、膜の厚さ方向に例えば、希土類（ＲＥ
）リッチ、遷移金属（ＴＭ）リッチを繰り返した多重積
層膜であり、′実用上余り好ましくない。

したがって、従来の自・公転させながらスパッタリング
する方法は、量産性、組成の均一さ等の点で問題があり
、光磁気ディスクの量産化・実用化には不適である。

そこで、最近、光磁気ディスクの量産化技術の確立のた
めに、通過型インラインスパッタ法と呼ばれるスパッタ
法が提案されている。これは、例えば、基板脱着室、保
護膜スパッタ室、磁性膜スパッタ室の王室から成るイン
ライン式スパッタ装置を用い、ディスク基板をトレイ上
に載せて各ターゲット上を通過させてスパッタリングを
行い、保護膜、磁性膜の順に成膜するものである。しか
し、この方式では、量産性の面では良いが、膜組成の点
で問題がある。すなわち、ターゲットとして、例えばＴ
ｂ２５Ｆｅ７５組成の金属間化合物より成る合金ターゲ
ットを用いた場合、希土類（ＲＥ）であるＴｂと遷移金
属（ＴＭ）であるＦｅのスパッタによるターゲットから
の放出角度分布および面内分布が異なり、いわゆるスパ
ッタリングイールドと呼ばれるターゲットからの飛び出
し方に相違があり、ターゲット直上ではＦｅが多く、直
上から側方へ行くほど、また外側はどＦｅが減少し、Ｔ
ｂが多く放出する傾向にある。複合ターゲットの場合は
この逆の傾向を示す。

そのため、第２図に示すように、ターゲット１上を通過
させてディスク基板２にスパッタしたとき、ターゲット
直上ではＦｅ（遷移金属）リッチ、直上から離れた前後
両側方でＴｂ（希土類）リッチな状態で膜形成され、タ
ーゲット上を通過する過程でＴｂとＦｅが膜厚方向に反
転した積層膜が形成されることになる。この第２図に示
す例の場合、ターゲット直上では余り組成変化は起きな
いが、ターゲット直上から側方外方に離れるにつれて組
成に変化が生じ、いわゆる組成に分布が生じ、見掛け−
１−、の組成がＴｂ１Ｊツチな状態に移行する。

したがって、第２図に示すスパッタ法では、膜組成が基
板位置で異なることとなり、膜厚方向、面内方向共に組
成が不均一であり、余り好ましくない。また、一般にス
パッタの際、その進行に伴ってターゲット１の中心から
所定半径上で円周方向にエロージョン３が生ずる。この
二ローション３は、遷移金属（Ｆｅ）の場合、当初それ
ほど生じないが、ある段階までスパッタが進行すると、
急峻に引き起こされ、急激に侵食されて行く。これに対
して、希土類（Ｔｂ）の場合は、緩やかに進行する。と
ころが、第２図に示す方法によると、ターゲット直上か
ら基板進行方向の前後両側方に放出されるターゲット物
質が、ターゲットに生じたエロージョン３の影響を受け
て膜形成上様々な挙動を示し、成膜上組成のズレやムラ
等の悪い結果をもたらし、非常に好ましくない。

そこで、最近では、第３図に示すように、ターゲット１
の周囲上方をカバー４でマスキングし、ターゲット直上
へ放出される組成が比較的均一になる部分だけを利用し
、ターゲット直上から前後両側方へ放出される組成に変
化を与えるターゲット物質を遮蔽してスパッタを行う方
法が提案されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第３図に示すスパッタ法は組成が比較的
均一になるターゲット直上へ放出される部分だけを利用
しているため、基板に形成される膜の組成は均一になる
が、ターゲット直上から基板進行方向の前後両側方へ放
出するターゲット物質が全てロスとなるため、高価なタ
ーゲットの利用効率が悪く、また、成膜レート・成膜効
率もターゲットから放出される全てを利用するものに比
べて低く、特にターゲット直上から前後両側方で大幅に
低下する欠点がある。また、それに伴ってディスク基板
のターゲットに対する通過速度を遅くする必要があり、
ディスク量産のスピードアップ、量産効率の向上を図り
得ないことになる。

この発明は、以上の点に鑑み提案されたものであって、
スパッタリング時におけるディスク基板に形成される膜
の組成を均一化できるようにすると共に、ターゲットの
利用効率・使用効率を高め、同時にディスクの量産効率
を向上させることを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本発明は、ディスク基板
が通過する中央のターゲ７）を挟んで基板進行方向の前
後両側に２つのターゲットを配設し、この２つのターゲ
ットを中央のターゲットに対して基板進行経路から外側
へ夫々所定角傾けてスパッタリングする構成とした。

作用 中央のターゲットの直上では、その直上に放出されるタ
ーゲット成分が利用される。その前後両側方では、中央
のターゲットの前後に配設した２つのターゲットの中心
から直−Ｌへ放出されるターゲット成分の利用が可能で
ある。その中間では、前後、中央のターゲットから放出
されるターゲット物質はオーバーラツプする。したがっ
て、中央のターゲットに対して、その中心直上と、中心
から離れた前後両側方で、成膜レートが大幅に高くなる
。また、中央のターゲットに対して、中央直上１、なら
びに前後両側方で、夫々に対応して配置された各ターゲ
ットの直上に放出されるターゲット成分を利用して成膜
できるので、ディスク基板に対する放出角度分布、すな
わちディスク基板から見ると、入射角の広がりが極力小
さく抑制することが可能となり、基板の面内方向はもと
より、膜厚方向における組成のズレを防ぐことが可能と
なる。

本発明のスパッタ法によると、ターゲット中心から側方
へ離れるにつれて成膜レートが大幅に落ちるといったこ
れまで見られていた現象はな（なり、中央のターゲット
に対して中心直上は勿論のこと、前後両側方で高い成膜
レートが得られる。

また、基板に対する成膜速度も速くなるので、ターゲッ
トに対するディスク基板の通過速度もかなり速くするこ
とができる。したがって、媒体作製の量産速度、量産効
率が向上する。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明に係るディスクの製造方法を模式的に説
明する図である。光磁気ディスクは、スパッタ法により
透明ディスク基板１０に下地保護層をつけた後、第１図
に示す方法で記録膜となる磁性膜を成膜して作成される
。

ここで用いられるスパッタ法は、通過型インラインスパ
ッタ法であり、スパッタ装置としては、例えば、基板脱
着室、保護膜スパッタ室、磁性膜スパッタ室の王室から
なるインライン式スパッタ装置か使用される。磁性膜は
、いわゆるＲＦまたはＤＣマグネトロンスパッタリング
により成膜される。

磁性膜が成膜されるディスク基板１０は、分子量１０．
０００〜２０．０００程度のＰＣ（ポリカーボネイト）
からなる透明基板であり、第１図に示すように、アルゴ
ンガス雰囲気中でスパッタされてターゲット上を一定の
速度で通過することにより、ターゲットから放出される
ターゲット物質によって成膜される。

ディスク基板１０に成膜される磁性膜は、ＴｂＦｅ１Ｔ
ｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ等の希土類−遷移金属アモル
ファス合金薄膜である。したがって、用いられるターゲ
ットは、希土類（ＲＥ）−遷移金属（ＴＭ）より成る複
合または合金ターゲットである。本例では、それらの中
で、例えばＴｂ２５Ｆｅ７５組成の金属間化合物から成
る合金ターゲットが用いられる。

本発明方法では、ターゲットは３個用いられている。こ
のターゲットは、第１図に示すような配置関係で装置に
セントされている。

中央のターゲット２０は、ディスク基板１０の通過経路
に正対しており、その直上をディスク基板が水平Φ平行
に通過することになる。中央のターゲット２０を挟んで
ディスク基板１０の通過方向の前後両側に２つのターゲ
ット２１．２２が配設されている。前後のターゲット２
Ｌ２２は、中央のターゲット２０に対してディスク基板
の通過経路と反対側の外側に所定角θで傾けて配置され
ている。角度θは鈍角に設定されている。前後のターゲ
ット２Ｌ２２は、前側のターゲット２１が中央のターゲ
７）に対して基板進行方向の前方外側に、後側のターゲ
ット２２が基板進行方向の後方外側に、同一角度ｅで傾
けられている。中央のターゲット２０から放出される直
上成分は、基板通過経路に対して垂直で直交している。

前後のターゲット２１．２２から放出される直上成分は
傾き角ｅに応じて、前方外側方向と後方外側方向とに夫
々角度を持っている。

以上のように配置された中央、前後のターゲノ）２０．
２１．２２を用いたスパッタリングは、５Ｘ１０−４Ｐ
ａ（パスカル）以下の到達真空度で、１０’ＰａのＡｒ
（アルゴン）ガス雰囲気中において、析出速度２００〜
５００Ａ／ｍ　ｉ　ｎＸ膜厚１０００Ａで行われる。以
下、その工程手順について説明する。

第１図に示すように、中央、前後の各ターゲット２０．
２１．２２からターゲット物質を放出させながら、その
上方を一方から他方にディスク基［１０を通過させ、ス
パッタリングを行う。ディスク基板１０には、基板進行
方向の前方で前部ターゲット２１の直上成分（ＴＭ）が
、また、中央では、中央のターゲット２０の直上成分（
ＴＭ）か、さらに、後方では、後部ターゲット２２の直
上成分（ＴＭ）が多（成膜される。これらの直上成分は
、合金ターゲットの場合、遷移金属（Ｔ　Ｍ　）す、チ
である。また、前後、中央の中間では、各ターゲット２
０．２１．２２から放出されたターゲット物質はオーバ
ラップして成膜される。したがって、中央のターゲット
２０に対して、その直−トと側方前方ならびに側方後方
共に、前後、中央に配置した各ターゲット２０．２１．
２２から直上に放出されるターゲット成分を主として利
用して成膜することができる。これにより、ディスク基
板１０に対するターゲット成分の放出角度分布すなわち
ディスク基板１０への入射角の広がり分布が極力小さく
抑えられる。また、前後、中央直上共に、前後、中央に
配置された各ターゲット２０１２Ｌ　２２からの放出成
分のほとんとをを効活用してスパッタリングすることが
できるので、中央直上はもとより、その前後両側方にお
いても、高い成膜レートが得られ、成膜効率が大幅に向
上する。さらに、基板１０に対する成膜速度も、３個の
ターゲットからの放出成分のを効利用により、相当速く
なるので、ディスク基板１ｏの通過速度をかなり速くす
ることが可能となり、量産効率、量産性の面で大幅に改
善される。

第１図の場合、各ターゲット２０．２Ｌ２２には、スパ
ッタの進行に伴ってエロージョン２００．２１０．２２
０が必然的に生ずるのであるが、本方法の例によると、
各ターゲット２０．２１．２２からの放出成分の相乗作
用により、基板１０に成膜される磁性膜への二ローショ
ンの影響は鼓小限に抑制される。

発明の効果 以上説明したように、本発明によると、ディスク基板に
対するターゲット成分の入射角分布、広がりを極力小さ
く抑えることが可能であり、また前後、中央のターゲッ
トの直上に放出されるターゲット成分を有効に利用して
スパッタできるので、ターゲット上を単に通過させるだ
けで、円周上も、膜厚方向にも共に組成ずれやムラのな
い均一な組成の磁性膜が得られる。したがって、光磁気
ディターゲットの放出成分を有効活用し、そのほとんと
を利用してスパッタできるので、高い成膜レートが得ら
れ、成膜効率が大幅に向上する。しかも、成膜速度もか
なり速く上げられるので、量産効率、量産性が大幅に改
善され、量産性良くスパッタできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を模式的に説明する模式図、第２図
、第３図は夫々従来のスパッタ法を説明する模式図であ
る。 １０・・・ディスク基板、 ２０．２１．２２・・・ターゲット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）希土類（ＲＥ）−遷移金属（ＴＭ）より成るター
   ゲットを用い、その上方を通過する透明ディスク基板上
   に光磁気記録膜をスパッタにより成膜する方法において
   、前記ディスク基板が通過する中央のターゲットを挟ん
   で前記通過方向の前後に２つのターゲットを配設し、こ
   れらのターゲットによってスパッタリングすることを特
   徴とする光磁気ディスクの製造方法。
2. （２）前後に配置される２つのターゲットを中央のター
   ゲットに対して前記通過経路の前方外側と後方外側に夫
   々所定角傾けてスパッタリングすることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項に記載の光磁気ディスクの製造
   方法。
3. （３）前記所定角が中央のターゲットに対して鈍角とな
   る様にされた特許請求の範囲第（２）項記載の光磁気デ
   ィスクの製造方法。