KR20040086726A - 광자기 기록 매체 및 그 제조 방법 - Google Patents

광자기 기록 매체 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20040086726A
KR20040086726A KR10-2003-7014745A KR20037014745A KR20040086726A KR 20040086726 A KR20040086726 A KR 20040086726A KR 20037014745 A KR20037014745 A KR 20037014745A KR 20040086726 A KR20040086726 A KR 20040086726A
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데쯔히로 사까모또
가즈또모 미야따
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

복수의 자성층이 적층되어 이루어지는 광자기 기록 매체의 제조 방법에서, 자성층 중 적어도 2층을 각각의 원소 조성 비율 및/혹은 자기 특성에 응하여, 스퍼터링 프로세스시에 다른 조건으로 동일한 진공조 내에서 동일한 타깃 수단을 스퍼터링하는 것에 의해 구별하여 만드는 것이 가능하게 되는 제조 방법을 제공한다.

Description

광자기 기록 매체 및 그 제조 방법{MAGNETO-OPTICAL RECORDING MEDIUM AND MANUFACURING METHOD THEREOF}
레이저광을 이용하여 매체 표면을 가열하고, 그 곳에 자계를 가하여 자화의 방향을 변화시키는 것에 의해, 디지털 데이터를 기록하는 광자기 디스크가 실용화되고 있다.
최근에는, 게다가 대용량의 디지털 데이터가 기록 가능하며, 또한 염가의 광자기 디스크의 요구가 높아지고 있다. 이 요구에 응할 수 있도록, 복수의 자성층이 적층된 다층막 구조를 갖는 자벽 이동 검출(DWDD(Domain Wall Displacement Detection)) 방식 등의 자기 초해상(MSR(Magnetically induced Super Resolution)) 방식의 광자기 디스크가 제안되고 있다. 이들 광자기 디스크는, 원리적으로는 레이저광의 파장이나 대물 렌즈의 개구 수(NA)에 제한받지 않고, 선 기록 밀도를 매우 크게 할 수 있다는 이점을 갖고 있다.
이들 광자기 디스크의 제조 방법으로서, 매엽식 스퍼터링 장치를 이용하여, 기판의 일 주면에 복수의 자성층을 순차적으로 적층시키는 제조 방법이 검토되고있다.
그런데, 매엽식 스퍼터링 장치를 이용하여, 기판의 일 주면에 자성층을 적층시키는 제조 방법은, 스퍼터링 프로세스 조(槽)의 수가 증가하기 때문에, 제조 설비의 복잡화 및 대형화를 초래하는 문제가 있었다.
또한, 스퍼터링 프로세스 조의 수가 증가하는 것에 의해, 광자기 디스크의 제조 비용이나 택트 타임의 증대를 초래하는 문제도 있었다.
이들 문제를 해결하기 위해, 자성층의 층 수를 줄이면, 신호 특성의 열화를 초래하게 된다. 이것은, 자기 확대 검출 방식 등의 자기 초해상 방식의 광자기 디스크에서는, 광학계에 의존하지 않는 고밀도 기록 재생의 고품질의 신호 특성을 실현하기 위해서는, 자성층의 층 수를 늘리는 것이 불가결하기 때문이다.
<발명의 개시>
본 발명의 목적은, 제조 설비를 간략화 및 소형화할 수 있는 광자기 기록 매체 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 제조 비용이나 택트 타임을 저감시킬 수 있는 광자기 기록 매체 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본원 제1 발명은 복수의 자성층이 적층되어 이루어지는 기록막을 기판의 일 주면에 스퍼터링에 의해 형성하는 광자기 기록 매체의 제조 방법에 있어서,
복수의 자성층 중 적어도 2층을, 동일 진공조 내에서 동일 타깃 수단을 스퍼터링하는 것에 의해 형성하도록 이루어지며,
적어도 2층의 각각의 원소 조성 비율 및/혹은 자기 특성에 응하여,
적어도 2층의 각각 다른 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건을 선택하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법이다.
본원 제1 발명에서, 타깃 수단은 합금 타깃, 혹은 복수의 타깃이 전형적이다.
본원 제2 발명은, 복수의 자성층이 적층되어 이루어지는 기록막을 기판의 일 주면에 갖는 광자기 기록 매체에 있어서,
복수의 자성층 중 적어도 2층이 동일 구성 원소로 이루어짐과 함께, 서로 다른 원소 조성 비율 및/또는 자기 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체이다.
본 발명에 따르면, 광자기 기록 매체가 갖는 복수의 자성층 중 적어도 2층을, 동일 진공조 내에서 동일 타깃 수단을 스퍼터링하는 것에 의해 형성할 때에, 각 층의 원소 조성 비율 및/혹은 자기 특성에 응하여, 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건을 선택하기 위해, 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건을 변경하는 것만으로 자성층을 구별하여 만들 수 있다.
본 발명은, 광자기 기록 매체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 예를 들면 복수의 자성층을 구비한 광자기 기록 매체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크의 구성의 일례를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크를 제조하기 위한 마그네트론 스퍼터링 장치의 구성의 일례를 도시하는 개략선도.
도 3은 샘플1의 자성층의 자기 특성을 도시하는 그래프.
도 4는 샘플2의 자성층의 자기 특성을 도시하는 그래프.
도 5는 제1 비교예의 광자기 디스크의 구성을 도시하는 단면도.
도 6은 제2 비교예의 광자기 디스크의 구성을 도시하는 단면도.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)는 유전체막(3), 기록막(9) 및 보호막(8)을, 기판(2)의 일 주면상에 순차적으로 적층하는 것에 의해 구성된다. 여기서, 기록막(9)은 이동층(4), 제어층(5), 절단층(6), 기록층(7)을 유전체막(3) 위에 순차적으로 적층하는 것에 의해 구성된다. 이 광자기 디스크(1)는, 예를 들면 레이저 스폿 근방의 기록막의 온도 분포를 이용하여 자구를 확대 및/또는 축소하고, 그 자구 면적의 변화가 정보로서 검출되는, 소위 자벽 이동 검출 방식의 광자기 디스크이다.
기판(2)은, 예를 들면 사출 성형에 의해 수지 재료를 디스크 형상으로 성형한 것으로 이루어진다. 이 수지 재료로서는, 예를 들면 폴리카보네이트 수지 등이 이용된다. 또한, 이 기판(2)을 사출 성형할 때, 요철 패턴을 갖는 스탬퍼에 의해, 기판(2)의 일 주면에 랜드 및 그루브가 예를 들면 스파이럴 형상으로 형성된다.
또한, 기판(2)의 일 주면에 형성된 유전체막(3)은, 예를 들면, SiN으로 이루어진다. 또한, 유전체막(3) 위에 형성된 이동층(4)은, 예를 들면 GdFeCoAl로 구성된다.
또한, 이동층(4) 위에 형성된 제어층(5)은 절단층(6)과 동일한 구성 원소, 예를 들면 TbFeCoAl로 구성된다. 단, 이 제어층(5)은, 절단층(6)과는 다른 원소 조성 비율 및/또는 자기 특성을 갖는 자성층이다.
또한, 제어층(5) 위에 형성된 절단층(6)은 제어층(5)과 동일한 구성 원소, 예를 들면 TbFeCoAl로 구성된다.
또한, 절단층(6) 위에 형성된 기록층(7)은, 예를 들면 TbFeCo로 구성된다. 또한, 기록층(7) 위에 형성된 보호막(8)은 기록층(7)을 보호하기 위한 것으로, 예를 들면, SiN으로 구성된다.
이어서, 이상과 같이 구성된 광자기 디스크(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 우선, 광자기 디스크(1)를 제조하기 위한 마그네트론 스퍼터링 장치에 대하여 설명한다.
도 2A는 마그네트론 스퍼터링 장치의 운반대(11)의 정면도이다. 도 2B는, 마그네트론 스퍼터링 장치의 단면도이다. 이 마그네트론 스퍼터링 장치는, 도 2B에 도시한 바와 같이, 기판(2)을 장착하기 위한 운반대(11)와, 복수의 캐소드(12)를 갖는다. 이들 캐소드(12)는, 각 캐소드의 중심이 중심축 O-O로부터 동일 거리에 있음과 함께, 인접하는 캐소드(12)의 거리가 등간격이 되도록 배치되어 있다. 캐소드(12)의 타깃 배치면(12a)에는, 각각 타깃(13)이 구비된다. 구체적으로 설명하면, 캐소드(12)의 타깃 배치면(12a)에는, 각각 Gd 타깃, Tb 타깃, Fe 타깃,FeCo(Fe70Co30) 합금 타깃, Al 타깃, Si 타깃이 구비된다. 또, 타깃(13)의 외부 직경은 15.24㎝(6인치)이다.
운반대(11)는, 도 2A에 도시한 바와 같이, 회전 가능하게 구성된 원반 형상의 팔레트(14)를 구비하며, 이 팔레트(14)는 기판 배치면(14a)에 복수의 기판(2)을 장착 가능하게 구성되어 있다. 또, 이들 기판(2)은, 각 기판(2)의 중심이 팔레트(14)의 중심으로부터 등거리에 있음과 함께, 인접하는 기판(2)의 거리가 등간격으로 되도록, 기판 배치면(14a)에 배치된다. 여기서, 팔레트(14)의 중심으로부터 기판(2)의 중심까지의 거리는, 중심축 O-O로부터 캐소드(12)의 중심까지의 거리와 대략 동일하다.
또한, 운반대(11)는 스퍼터링시에는 기판 배치면(14a)이 타깃 배치면(12a)과 대향함과 함께, 중심축 O-O가 팔레트(14)의 중심을 통과하도록 배치된다. 즉, 스퍼터링시에는 팔레트(14)가 중심축 O-O를 회전축으로 하여, 타깃 배치면(12a)에 대하여 평행한 면내를 회전한다. 또, 스퍼터링시의 팔레트(14)의 기판 배치면(14a)과 타깃 배치면(12a)과의 거리는 150㎜이다.
여기서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)의 제조 방법의 이해를 쉽게 하기 위해, 기판, 유전체막, 자성층, 보호막을, 기판의 일 주면에 순차적으로 적층하여 구성되는 샘플1 및 샘플2의 제조 방법에 대하여 기재한다. 또, 샘플1과 샘플2는 자성층을 형성하는 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건이 서로 다르다.
스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건에 대하여 설명한다. 가스 압력이란, 스퍼터링 중의 조 내의 압력값이다. 조 내의 용적과 가스 유량, 배기구의 컨덕턴스, 펌프의 배기량 등으로 결정되는 값이며, 청구항에 기재된, 가스 유량, 배기구의 개구율 등에 강하게 의존하는 값이다. 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포란, 예를 들면 표기 상의 조성이 Tb20Fe68Co12로 표시되는 자성층이 있는 경우, 원소가 자성층 내에서 거의 골고루 분포되어 있는 상태와, Tb 수 원자층/Fe 및 Co 합금 수 원자층과 같이 층 형상으로 분포하고 있는 상태를 밀도 분포로서 구별하는 것을 의미하며, 이것은 스퍼터링의 조건에 의해 구별하여 만들어진다.
먼저, 샘플1의 제조 방법에 대하여 기재한다.
우선, 기판을 도 2A 및 도 2B에 도시한 운반대(11)의 기판 배치면(14a)에 장착하고, 운반대(11)를 챔버조에 반입한다. 그리고, 챔버조 내를 5×10-5Pa 이하까지 진공 배기한다. 그 후, 아르곤 가스 및 질소를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내의 압력을 0.10Pa로 유지하면서 팔레트(14)를 회전시키고, Si 타깃을 반응성 스퍼터링하여 기판의 일 주면에 약 35㎚의 SiN으로 이루어지는 유전체막을 형성한다. 이 때, 아르곤과 질소의 유량비는 4 : 1이다.
이어서, Tb, Fe, FeCo 합금, Al의 각 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 유전체막 위에 약 40㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 자성층을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다. 또, 가스 유량과 배기 밸브 개구율은 본 명세서 내에서의 실시예에서 사용한 스퍼터링 장치에서 이용한 값이며, 이 값을 이용하면 항상 해당 가스 압력을 얻을 수 있는 것은 아니기 때문에, 참고 가격으로서 ( ) 내에 기재한다.
가스 압력 : 0.06Pa
(가스 유량 : 60sccm, 배기 밸브 개구율 : 100%)
가스종 : 아르곤 가스
방전 파워(투입 전력) : Tb 타깃 75W, Fe 타깃 180W, FeCo 합금 타깃 60W, Al 타깃 80W
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
팔레트 회전 속도 : 1.3rps(80rpm)
이어서, 아르곤 가스 및 질소를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내의 압력을 0.10Pa로 유지하면서 팔레트(14)를 회전시키고, Si 타깃을 반응성 스퍼터링하여 자성층 위에 SiN으로 이루어지는 보호막을 형성한다. 이 때, 아르곤과 질소의 유량비는 예를 들면, 4:1이다.
그리고, 상술한 바와 같이 형성된 자성층의 유지력의 온도 변화를 계측하였다. 또, 이 계측에는 커 효과를 사용한 측정 장치를 이용했다.
도 3은 자성층의 유지력의 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 유지력이 0이 되는 온도(퀴리 온도와 대략 동일)는 134℃였다. 또한, 실온으로부터 유지력이 0이 되는 온도(134℃)까지의 온도 범위에서, 자성층의 희토류(Tb)-천이 금속(Fe,Co)의 우세한 자화는 희토류였다.
이어서, 샘플2의 제조 방법에 대하여 기재한다.
우선, 샘플1의 제조 방법과 마찬가지로 함으로써, 기판 위에 약 35㎚의 SiN으로 이루어지는 유전체막을 형성한다.
이어서, Tb, Fe, FeCo 합금, Al의 각 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 유전체막 위에 약 40㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 자성층을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다. 또, 이 스퍼터링 프로세스에서의 가스 압력 이외의 프로세스 조건은, 상술한 샘플1의 자성층을 형성했을 때의 프로세스 조건과 마찬가지이다.
가스 압력 : 0.34Pa
(가스 유량 : 100sccm, 배기 밸브 개구율 : 45%)
가스종 : 아르곤 가스
방전 파워(투입 전력) : Tb 타깃 75W, Fe 타깃 180W, FeCo 합금 타깃 60W, Al 타깃 80W
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
팔레트 회전 속도 : 1.3rps(80rpm)
이어서, 샘플1의 제조 방법과 마찬가지로 함으로써, 자성층 위에 SiN으로 이루어지는 보호막을 형성한다.
그리고, 상술한 바와 같이 형성된 자성층의 유지력의 온도 변화를 계측했다. 또, 이 계측에는 커 효과를 사용한 측정 장치를 이용했다.
도 4는 자성층의 유지력의 온도 변화를 도시하는 그래프이다. 유지력이 0이 되는 온도(퀴리 온도와 대략 동일)는 115℃였다. 또한, 실온으로부터 유지력이 0이 되는 온도(115℃)까지의 온도 범위에서, 자성층의 희토류(Tb)-천이 금속(Fe, Co)의 우세한 자화는 천이 금속이었다.
상술한 샘플1 및 샘플2의 제조 방법으로부터, 동일한 타깃을 이용한 스퍼터링에서, 스퍼터링 프로세스의 프로세스 조건으로서, 가스 압력을 바꾸는 것에 의해, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 온도 변화에 수반하는 유지력의 값이 상이한 자성층을 구별하여 만들 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 여기서는, 동일한 타깃을 스퍼터링할 때에, 스퍼터링 프로세스의 프로세스 조건으로서, 가스 압력만을 바꾸는 것에 의해, 광자기 디스크(1)의 이동층(4)과 제어층(5)을 구별하여 만드는 경우를 예로서 도시한다.
우선, 기판(2)을, 도 2A 및 도 2B에 도시한 운반대(11)의 기판 배치면(14a)에 장착하고, 운반대(11)를 챔버조로 반입한다. 그리고, 챔버조 내를 5×10-5Pa 이하까지 진공 배기한다. 그 후, 아르곤 가스 및 질소를 챔버조 내로 흘림과 함께, 챔버조 내의 압력을 0.10Pa로 유지하면서 팔레트(14)를 회전시키고, Si 타깃을 반응성 스퍼터링하여 기판(2)의 일 주면에 SiN으로 이루어지는 유전체막(3)을 형성한다. 이 때, 아르곤과 질소의 유량비는, 예를 들면 4:1이다.
이어서, 아르곤 가스를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내를 소정 압력으로 유지하면서 팔레트(14)를 회전시키고, Gd 타깃, Fe 타깃, FeCO 합금 타깃, Al 타깃을 방전시켜, 유전체막(3) 위에 GdFeCoAl로 이루어지는 이동층(4)을 형성한다.
이어서, Tb, Fe, FeCo 합금, Al의 각 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 이동층(4) 위에 약 3㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 제어층(5)을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다.
가스 압력 : 0.06 Pa
(가스 유량 : 60sccm, 배기 밸브 개구율: 100%)
가스종 : 아르곤 가스
방전 파워(투입 전력) : Tb 타깃 75W, Fe 타깃 180W, FeCo 합금 타깃 60W, Al 타깃 60W
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
상기 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
팔레트 회전 속도 : 1.3rps(80rpm)
이어서, 스퍼터링 프로세스의 프로세스 조건을 변경하여, Tb, Fe, FeCo 합금, Al의 각 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 제어층(5) 위에 약 10㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 절단층(6)을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다.
가스 압력 : 0.34Pa
(가스 유량 : 100sccm, 배기 밸브 개구율: 45%)
가스종 : 아르곤 가스
방전 파워(투입 전력) : Tb 타깃 75W, Fe 타깃 180W, FeCo 합금 타깃 60W, Al 타깃 60W
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
상기 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
팔레트 회전 속도 : 1.3rps(80rpm)
이어서, 아르곤 가스를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내를 소정 압력으로 유지하면서 팔레트(14)를 회전시키고, Tb 타깃, Fe 타깃, FeCO 합금 타깃을 방전시켜, 절단층(6) 위에 TbFeCo로 이루어지는 기록층(7)을 형성한다.
이어서, 아르곤 가스와 질소를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내를 소정 압력으로 유지하면서 팔레트(14)를 회전시키고, Si를 반응성 스퍼터링하여, 기판(2)의 일 주면에 SiN으로 이루어지는 보호막(8)을 형성한다.
이어서, 본 발명자는 제어층이 생략된 광자기 디스크(비교예1)(비교예2)와, 구성 원소가 다른 제어층(5)과 절단층(6)을 갖는 광자기 디스크를 제작했다. 그리고, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1), 비교예1의 광자기 디스크 및 비교예2의 광자기 디스크의 지터(Jitter)값의 재생 파워 의존성을 측정하여, 비교하였다.
도 5는 비교예1의 광자기 디스크(21)의 구성을 도시하는 단면도이다. 이 광자기 디스크(21)는 소위 자벽 이동 검출 방식의 광자기 디스크이다. 또, 도 5에 도시한 광자기 디스크(21)에서, 도 1에 도시한 광자기 디스크(1)에 대응하는 부분에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 비교예1의 광자기 디스크(21)는 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)의 제어층(5)이 생략된 구성을 갖는다.
이어서, 비교예1의 광자기 디스크(21)의 제조 방법에 대하여 기재한다. 우선, 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)의 제조 방법과 마찬가지로 함으로써, 기판(2)의 일 주면에, 유전체막(3), 이동층(4)을 형성한다.
이어서, Tb, Fe, FeCo 합금, Al의 각 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 이동층(4) 위에 약 10㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 절단층(6)을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다.
가스 압력 : 0.06Pa
(가스 유량 : 60sccm, 배기 밸브 개구율 : 100%)
가스종 : 아르곤 가스
방전 파워(투입 전력) : Tb 타깃 75W, Fe 타깃180W, FeCo 합금 타깃 60W, Al 타깃 90W
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
팔레트 회전 속도 : 1.3rps(80rpm)
그 후의 비교예1의 광자기 디스크(21)의 제조 방법은, 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)의 제조 방법와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
도 6은 비교예2의 광자기 디스크(31)의 구성을 도시하는 단면도이다. 이 광자기 디스크(31)는 소위 자벽 이동 검출 방식의 광자기 디스크이다. 또, 도 5에 도시한 광자기 디스크(31)에서, 도 1에 도시한 광자기 디스크(1)에 대응하는 부분에는, 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 상술한 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)에서는 제어층(5)과 절단층(6)이 동일한 구성 원소로 구성되지만, 비교예2의 광자기 디스크(31)에서는 제어층(32)과 절단층(33)이 상이한 구성 원소로 구성된다. 구체적으로 설명하면, 제어층(32)이 TbFeCo로 구성되고, 절단층(33)이 TbFeCoAl로 구성된다.
이어서, 비교예2의 광자기 디스크(31)의 제조 방법에 대하여 기재한다.
우선, 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)의 제조 방법과 마찬가지로 함으로써, 기판(2)의 일 주면에 유전체막(3), 이동층(4)을 형성한다.
이어서, Tb, Fe, FeCo 합금의 각 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 이동층(4) 위에 약 3㎚의 TbFeCo로 이루어지는 제어층(32)을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다.
가스 압력 : 0.06Pa
(가스 유량 : 60sccm, 배기 밸브 개구율 : 100%)
가스종 : 아르곤 가스
방전 파워(투입 전력) : Tb 타깃 75W, Fe 타깃 180W, FeCo 합금 타깃 60W
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
팔레트 회전 속도 : 1.3rps(80rpm)
이어서, 스퍼터링 프로세스의 프로세스 조건을 변경하여, Tb, Fe, FeCo 합금, Al의 각 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 제어층(32) 위에 약 10㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 절단층(33)을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다.
가스 압력 : 0.06Pa
(가스 유량 : 60sccm, 배기 밸브 개구율 : 100%)
가스종 : 아르곤 가스
방전 파워(투입 전력) : Tb 타깃 75W, Fe 타깃 180W, FeCo 합금 타깃 60W, Al 타깃 90W
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
팔레트 회전 속도 : 1.3rps(80rpm)
이외의 비교예2의 광자기 디스크의 제조 방법(31)은 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크의 제조 방법과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
이어서, 이들 광자기 디스크(1), 광자기 디스크(21), 광자기 디스크(31) 각각의 지터값의 재생 파워 의존성을 측정했다.
비교예1의 광자기 디스크(21)는 제어층(5)이 구비되어 있지 않기 때문에, 소위 고스트 신호가 발생하여, 신호 파형에 일그러짐이 발생했다. 따라서, 비교예1의 광자기 디스크(21)에서는 양호한 지터값을 얻을 수 없었다.
한편, 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)와, 비교예2의 광자기 디스크(31)에서는 양호한 지터값을 얻을 수 있었다. 또, 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)와, 비교예2의 광자기 디스크(31)와의 신호 파형은 대략 동일하였다.
즉, 비교예2의 광자기 디스크(31)의 제조 방법과 같이, 상이한 타깃을 이용한 스퍼터링에 의해, 상이한 재료 조성을 갖는 제어층(32)과 절단층(33)을 구별하여 만들지 않아도, 일 실시 형태에 의한 광자기 디스크(1)에 의한 제조 방법과 같이, 동일 타깃, 동일 방전 파워, 동일 챔버조를 이용한 스퍼터링으로 가스 압력만을 바꾸는 것에 의해, 제어층(5)과 절단층(6)을 구별하여 만들어, 양호한 신호 특성의 광자기 디스크를 제조할 수 있다.
이 일 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 이점을 얻을 수 있다.
광자기 디스크(1)가 갖는 제어층(5)과 절단층(6)을, 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건을 변경하는 것에 의해, 기판(2)의 일 주면에 형성하는 적어도 2층의 자성층을 구별하여 만들 수 있다.
이어서, 본 발명의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 상술한 일 실시 형태에서는 복수의 타깃을 이용한 동시 스퍼터링에 의해 기판의 일 주면에 자성층을 적층하는 예에 대하여 기재했지만, 본 발명의 다른 실시 형태에서는 합금 타깃을 이용한 매엽식 스퍼터링 장치에 의해, 기판의 일 주면에 자성층을 적층하는 예에 대하여 기재한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의한 광자기 디스크의 구성은, 상술한 일 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략하고, 이하에서는 일 실시 형태의 구성의 설명에 이용한 도 1를 이용하여, 본 발명의 다른 실시 형태에 의해 광자기 디스크의 제조 방법에 대하여 설명한다.
우선, 기판(2)을 Si 타깃이 설치된 챔버조에 반입한다. 그리고, 챔버조 내를 소정 압력까지 진공 배기한다. 그 후, 아르곤 가스 및 질소를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내의 압력을 소정 압력으로 유지하면서, Si 타깃을 반응성 스퍼터링하여 기판(2)의 일 주면에 SiN으로 이루어지는 유전체막(3)을 형성한다.
이어서, 유전체막(3)이 형성된 기판(2)을 GdFeCOAl로 이루어지는 합금 타깃이 설치된 챔버조에 반입하고, 챔버조 내를 소정 압력까지 진공 배기한다. 그리고, 아르곤 가스를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내를 소정 압력으로 유지하면서, 타깃을 방전시키고, 유전체막(3) 위에 GdFeCoAl로 이루어지는 이동층(4)을 형성한다.
이어서, 이동층(4)이 형성된 기판(2)을 TbFeCoAl로 이루어지는 합금 타깃이 설치된 챔버조로 반입하고, 챔버조 내를 소정 압력까지 진공 배기한다. 그리고, 아르곤 가스를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내를 소정 압력으로 유지하면서,타깃을 방전시켜, 이동층(4) 위에 약 3㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 제어층(5)을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다.
가스 압력 : 0.06Pa
(가스 유량 : 60sccm, 배기 밸브 개구율 : 100%)
가스종 : 아르곤 가스
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
상기 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
이어서, 스퍼터링 프로세스의 프로세스 조건을 변경하여, TbFeCoAl의 합금 타깃을 방전시켜 스퍼터링을 행하는 것에 의해, 제어층(5) 위에 약 10㎚의 TbFeCoAl로 이루어지는 절단층(6)을 형성한다.
이 스퍼터링 프로세스에서의 프로세스 조건을 이하에 기재한다.
가스 압력 : 0.34Pa
(가스 유량 : 100sccm, 배기 밸브 개구율 : 45%)
가스종 : 아르곤 가스
기판으로의 바이어스 전압 : 0V
상기 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 : 균일
기판과 타깃간 거리 : 150㎜
이어서, 유전체막(3)이 형성된 기판(2)을 TbFeCO로 이루어지는 합금 타깃이설치된 챔버조에 반입하고, 챔버조 내를 소정 압력까지 진공 배기한다. 그리고, 아르곤 가스를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내를 소정 압력으로 유지하면서, 타깃을 방전시켜, 절단층(6) 위에 TbFeCo로 이루어지는 기록층(7)을 형성한다.
이어서, 기록층(7)이 형성된 기판(2)을 Si 타깃이 설치된 챔버조에 반입하고, 챔버조 내를 소정 압력까지 진공 배기한다. 그리고, 아르곤 가스와 질소를 챔버조 내에 흘림과 함께, 챔버조 내를 소정 압력으로 유지하면서, Si를 반응성 스퍼터링하여, 기판의 일 주면에 SiN으로 이루어지는 보호막(8)을 형성한다.
이 외의 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 이점을 얻을 수 있다.
광자기 디스크(1)가 갖는 제어층(5)과 절단층(6)을 동일 챔버조 내에서, 동일한 합금 타깃을 스퍼터링하는 것에 의해 형성할 때에, 제어층(5)과 절단층(6) 각각의 원소 조성 비율 및/혹은 자기 특성에 응하여, 스퍼터링 프로세스 시의 가스 압력을 선택하기 위해, 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건을 변경하는 것만으로 자성층을 구별하여 만들 수 있다. 따라서, 챔버조의 조 수를 줄일 수 있기 때문에, 자성 다층막을 구비한 광자기 디스크(1)의 제조 장치를 간소화 및 소형화할 수 있다. 또, 자성 다층막을 구비한 광자기 디스크(1)의 재료비나 택트 타임을 저감시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상술한 일 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 기초한 각종 변형이 가능하다.
예를 들면, 상술한 실시 형태에서 예로 든 수치는 어디까지나 예에 지나지않으며, 필요에 따라 이것과 다른 수치를 이용해도 된다.
또한, 상술한 일 실시 형태에서는, 광자기 디스크(1)가 갖는 제어층(5)과 절단층(6)을, 동일 챔버층 내에서, 동일 타깃(13)을 스퍼터링하는 것에 의해 형성할 때에, 제어층(5)과 절단층(6) 각각의 원소 조성 비율 및/혹은 자기 특성에 응하여, 스퍼터링 프로세스 시의 가스 압력을 변화시키는 예에 대하여 기재했지만, 스퍼터링에 의해 자성층을 형성할 때의, 가스 압력, 가스 유량, 가스종, 타깃으로의 투입 전력, 기판으로의 바이어스 전압, 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 및 기판과 재료 타깃간 거리, 팔레트 회전 속도(팔레트(14)의 회전 주기)를 변화시키게 해도 된다.
또한, 상술한 다른 실시 형태에서는 광자기 디스크(1)가 갖는 제어층(5)과 절단층(6)을 동일 챔버층 내에서 동일 타깃(13)을 스퍼터링하는 것에 의해 형성할 때에, 제어층(5)과 절단층(6) 각각의 원소 조성 비율 및/혹은 자기 특성에 응하여, 스퍼터링 프로세스 시의 가스 압력을 변화시키는 예에 대하여 기재했지만, 스퍼터링에 의해 자성층을 형성할 때의, 가스 압력, 가스 유량, 가스종, 타깃으로의 투입 전력, 기판으로의 바이어스 전압, 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 및 기판과 재료 타깃간 거리를 변화시키게 해도 된다.
또한, 상술한 일 실시 형태 및 다른 실시 형태에서는 본 발명을 자벽 이동 검출 방식의 광자기 디스크에 적용하는 예에 대하여 기재했지만, 본 발명은 이 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 자기 확대 재생(MAMMOS(Magnetically Amplified MO System)) 방식의 광자기 디스크 등에 본 발명을 적용하도록 해도 된다.
또한, 상술한 다른 실시 형태에서는 이동층(4), 제어층(5), 절단층(6), 기록층(7)을, 각각 GdFeCoAl로 이루어지는 합금 타깃, TbFeCoAl로 이루어지는 합금 타깃, TbFeCoAl로 이루어지는 합금 타깃, TbFeCo로 이루어지는 합금 타깃을 이용하여 형성하는 예에 대하여 기재했지만, 이들 자성층을 동시 스퍼터링에 의해 형성하게 해도 된다.
예를 들면, Gd 타깃, Fe 타깃, FeCo 타깃 및 Al 타깃이 구비된 챔버조 내에서, 이들 타깃을 동시 스퍼터링하는 것에 의해, 이동층(4)을 형성하게 해도 된다.
또한, Tb 타깃, Fe 타깃, FeCo 타깃 및 Al 타깃이 구비된 챔버조 내에서, 이들 타깃을 동시에 스퍼터링하는 것에 의해, 제어층(5) 및 절단층(6)을 형성하게 해도 된다.
또한, Tb 타깃, Fe 타깃, FeCo 타깃이 구비된 챔버조 내에서, 이들 타깃을 동시에 스퍼터링하는 것에 의해, 기록층(7)을 형성하게 해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 진공조 및 타깃의 수를 줄일 수 있다. 따라서, 광자기 기록 매체의 제조 설비를 간략화 및 소형화할 수 있다. 또, 광자기 기록 매체의 제조 비용이나 택트 타임을 저감할 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 자성층이 적층되어 이루어지는 기록막을 기판의 일 주면에 스퍼터링에 의해 형성하는 광자기 기록 매체의 제조 방법에 있어서,
    상기 복수의 자성층 중 적어도 2층을, 동일 진공조 내에서, 동일 타깃 수단을 스퍼터링하는 것에 의해 형성하도록 하고,
    상기 적어도 2층의 각각의 원소 조성 비율 및/또는 자기 특성에 대응하여,
    상기 적어도 2층의 각각 다른 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건을 선택하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건은, 상기 스퍼터링의 가스 압력, 가스 유량, 배기구의 개구율, 가스종, 상기 타깃 수단으로의 투입 전력, 상기 기판으로의 바이어스 전압, 상기 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포 및/또는 상기 기판과 상기 타깃간 거리인 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 자성층 중 적어도 2층을, 동일 진공조 내에서 동일 타깃 수단을 스퍼터링하는 것에 의해 연속하여 적층하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동일 타깃 수단이 적어도 천이 금속 원소 및 희토류 원소를 포함하는 합금 타깃인 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동일 타깃 수단이 복수의 타깃으로 이루어지며, 상기 복수의 타깃이 서로 다른 구성 원소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 타깃에는 희토류 원소로 이루어지는 타깃과 천이 금속 원소로 이루어지는 타깃을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 타깃을 교대로, 또한 주기적으로 스퍼터링하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스퍼터링 프로세스 시의 프로세스 조건은, 상기 스퍼터링의 가스 압력, 가스 유량, 배기구의 개구율, 가스종, 상기 타깃 수단으로의 투입 전력, 상기 기판으로의 바이어스 전압, 상기 자성층을 구성하는 원소의 자성층 내의 밀도 분포, 상기 기판과 상기 타깃간 거리 및/또는 상기 주기인 것을 특징으로 하는 것을 광자기 기록 매체의 제조 방법.
  9. 복수의 자성층이 적층되어 이루어지는 기록막을 기판의 일 주면에 갖는 광자기 기록 매체에 있어서,
    상기 복수의 자성층 중 적어도 2층이 동일 구성 원소로 이루어짐과 함께, 서로 다른 원소 조성 비율 및/또는 자기 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체.
  10. 제9항에 있어서,
    레이저 스폿 근방의 기록막의 온도 분포를 이용하여 자구(磁區)를 확대 및/또는 축소하여, 상기 자구의 면적 변화가 정보로서 검출되는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 자성층 중 적어도 2층이 연속하여 적층되어 있는 것을 특징으로하는 광자기 기록 매체.
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