KR950004861B1 - 자기 광학 메모리와 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
도면은 자기 광학 메모리의 구조에 적합한 층 순서를 도시한 도면.
본 발명은 적외선에 대해 가시성 있는 특정 범위에 대해 투과성 있는 재질로된 기판과, 단일축의 비등방성이며 자기배열 온도 ＞ 주변온도인 기본적으로 비정질 및/또는 기본적으로 미세결정질의 자기 광학층과, 반사 또는 간섭층으로 작용하고 산소 및/또는 물에 대해 확산 장벽층으로 작용하는 상단층으로 구비하는 자기 광학 메모리와 그 제조 방법에 관한 것으로, 단, 상기 기판상에는 적외선 가시성의 특정 범위에 대해 투과성이 있고 기판의 굴절율 이상의 굴절율을 가지며 산소 및/또는 물에 대해 확산 장벽층을 구성하는 유전체층이 제공된다.
소거 가능 자기 광학 메모리에서 정보를 기록, 판독 및 소거하는 것은 국부적 전자기 방사에 의해 영향을 받는다.
메모리로 부터 정보를 판독하는 것은 반사에 있어서의 자기 광학 케르(Kerr)효과나 또는 송신에 있어서의 패러디(Faraday) 효과를 이용함으로써 실행된다.
근본적 비정질 및/또는 근본적 미세경절질 자기 광학 재질로 된 소거 가능 자기 광학 메모리는 예를들면 독일 특허 제23 40 475호에 공개된다.
유전체층은 자기 광학 메모리의 케르 효과를 증가시키고 자기 광학 메모리의 기록, 판독 및 소거 작용을 최적화하는데 그 목적이 있다.
판독 효율을 최적화하기 위해서는 반사층 또는 간섭층(상단층)으로 작용하는 층을 자기 광학층 위에 제공하는 것이 효과적이다.
또한, 자기 광학층에 근접한 모든 층은 메모리의 작동 수명에 영향을 미칠 수도 있는 산화 또는 부식과 같은 주변의 영향으로 부터 자기 광학층을 보호하는 기능도 갖는다.
예를들면 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 재질로 만들어진 기판이 이용될 경우, 유전체층의 특성은 특정 요구조건에 대해 만족해야 한다. 유전체층을 증착하는 것은 비교적 저온(＜80℃)에서만 실행될 수 있으며, 그렇지 않을 경우 기판은 음으로 영향을 받을 것이다. 그러나, 거기에는 플라스틱 기판상에 제공된 층이 불완전하게 접착되는 단점이 있다. 유전체층은 기계적으로 적재할 수 있어야 하며, 즉, 유전체층은 탄성체여서 그 위에 제공되는 자기 광학층에서의 내압을 상쇄할 수 있어야 하고, 탄성 기판이 뒤틀릴때 균열이 가거나 깨지지 말아야 한다. 자기 광학층에 대해 무반응층을 구성하는 유전체층은 화학적으로 안정되어야 하고, 자기 광학층의 재질과 반응하지 말아야 한다. 자기 광학층에 대해 무반응층을 구성하는 유전체층은 화학적으로 안정되어야 하고, 자기 광학층의 재질과 반응하지 말아야 한다. 유전체층의 광학 특성을 자기 광학 메모리와 연등하는 레이저의 작동 범위인 800nm의 파장에서 1.9에서 2.5까지의 범위에서 굴절율을 가지고 이 파장에서의 흡수가 낮도록(절대 계수 K ＜ 0.05)되어야 한다.
모든 필요 특성을 조합한 것은 상기 유전체층 용으로 이용된 예를들면 AIN, SiO2, CaO2, Al2O3와 같은 상기 재질에 대해 기술하는 것이 아니다. 산소함유 재질이 유전체층으로 이용될때, 예를들면 확산 처리와 같은 처리로 인하여 상기 유전체층과 접촉하는 전자기층의 특성이 변하고, 상기 특성이 역으로 영향을 받는 위험이 있다. 또한, SiO2는 상기의 용융에 대해서 너무 낮은 굴절율을 갖는다. 상기의 재질로 만들어진 유전체층은 또한 너무 낮은 유연성을 거쳐서, 비교적 탄성있는 기판을 기판상에 적재할때 유전체층이 균열이 가거나 깨져서 결과적으로 무반응층으로서의 그들의 기능을 더 이상 실행할 수 없게 된다.
본 발명의 목적은 필요한 광학적 특성 및 개선된 기계적 특성을 가지며 유전체층과 접촉상태에 있는 자기 광학층과의 어떠한 상호 작용도 나타나지 않는 광학매칭층으로서 유전체층을 가지며 또한 탄성기판을 갖는 자기 광학 메모리를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 유전체층이 PVCD(플라즈마 활성 화학 증착)처리에 의해 유기 실리콘으로부터 기판상에 증착된 층으로 이루어짐으로써 달성된다.
본 발명의 개발에 따라서, 유전체층은 핵사메틸 디실리잔 C6H19NSi2로 증착된 층이다. 본 발명의 실험동안, 핵사메틸 디실라잔으로 증착된 층이 자기 광학층의 특성에 영향을 미치는 산소 및/또는 물에 대한 우수한 활산 장벽층일 뿐만 아니라, 유연체의 작동이 매우 양호하여 자기 광학층에서의 내압이 상쇄될 수 있음을 발견하였다.
또한, 본 발명에 따른 유전체층의 굴절율은 흡수계수 K ＜ 0.05초, 1.9 내지 2.5의 범위에서 800nm파 대역에서 중요한 자기 광학 메모리용으로 배열되어, 상기 층은 광 매칭층으로서의 그들의 기능을 적절히 실행한다.
본 발명의 또 다른 유익한 실시예에 따라서, 적외선 가시성의 특정 범위에 대해 투과성이 있고 핵사메틸 디실라잔으로 양호하게 증착된 또 다른 유전체층이 자기 광학층과 상단층 사이에 제공된다.
다른 예로서, 소위 4층 배열로 보통 지칭되는 배열에서, 본 발명에 따른 자기 광학 메모리를 형성할 수 있다.
유전체층을 형성하는데 이용된 핵사메틸 디실라잔은 서로 다른 조성물로 된 자기 광학층이 자기 광학 메모리를 구성하는데 이용될 수 있다는 장점을 지닌다. 유전체층에 인접한 자기 광학층의 경우, 재질은 예를들면 가돌리늄 및/또는 테르븀과 철 및/또는 코발트의 3원소 또는 4원소 시스템과 같이, 적어도 하나의 희귀금속, 적어도 하나의 천이금속, 그리고 선택적으로 적어도 하나의 그외의 금속성분의 3원소 또는 4원소 시스템에서 선택될 수 있다. 되도록이면, 자기 광학층용으로는 가돌리늄/테르븀/철 또는 테르븀/철/코발트가 좋다.
적외선에 대해 가시성 있는 특정 영역에 대해 투과성 있는 재질로 만들어진 기판과, 그위에 차례로, 기판의 굴절율보다 높은 굴절율을 가지고 산소 및/또는 물에 대해 확산 장벽층을 구성하며 적외선에 대해 가시성 있는 특정범위에 대해 투과성이 있는 유전체층과, 단일축 비등방성이고 주변온도 이상의 자기배열 온도를 갖는 기본적으로 비정질 및/또는 기본적으로 미세 결정질의 자기 광학층과, 산소 및/또는 물에 대해 활산장벽으로 작용하고 반사 또는 간섭층으로 작용하는 상단층을 구비하는 자기 광학 메모리의 제조방법은 유전체층이 PCVD(플라즈마 활성 화학 증착)처리에 의해 유기 실리콘 재질로 기판상에 증착되는 층이며, 핵사메틸 디실리잔 C6H19NSi2가 유전체층의 증착을 위한 처리 기체로서 양호하게 이용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 유익한 개발에 있어서, 질소는 처리 기체인 헥사메틸 디실라잔이 공급되기 전에 0.5에서 150pa의 범위의 압력에서 용기내로 공급되고, 플라즈마는 100에서 1000V까지의 범위에서, HF 전극상에서의 dc전압 전위에서 점화되며, 그후 200내지 300초 후에 0.5에서 150pa까지의 범위의 압력이 얻어질때까지 핵사메틸 디실라잔이 처리 기체로서 연속적으로 공급되며, 증착 처리는 희망하는 층 두께에 이를때까지 계속된다. 이것은 피복될 기판에서의 후방 분사 효과의 결과로서 실행될 뿐만 아니라, 피복될 기판 표면의 활성화에 의해서도 실행되며, 그 결과로, 헥사메틸 디실라잔으로 증착한후 그 층이 기판에 최적으로 부착되게 된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 유익한 실시예에 따라서, 피복 절차는 헥사메틸 디실라잔과 0.50부피%의 질소의 기체 혼합물을 이용하여 실행된다. 처리 기체가 일정 비율의 질소를 함유할때 특히 양호한 플라즈마 안정도가 얻어진다.
본 발명에 의해 얻어질 수 있는 장점은 예를들면, 비등방성 Ku, 항자계 강도 Hc 또는 보상온도 Tcomp와 같은 자기 광학 재질의 자기 특성의 상한과 하한을 결정하고 자기 광학층의 경계 영역에서의 산소 및/또는 물의 특정 확산 처리에 의해 영향을 받는 자기 광학 메모리의 장시간 안정도는 자기 광학층의 경계에서의 유기 실리콘 재질로 증착된 층에 의해 개선되는 반면, 이러한 형태의 유전체층이 자기 광학층의 재질과 상호 작용하지 않고 적절히 높은 유연성의 제품을 갖게되어, 비교적 탄성이 플라스틱 기판상에도 사용될 수 있다. 이로써, 장기간의 사용기간에 걸쳐서도 복제가능한 정확도를 가지고 작동하는 소거 가능한 자기광학 메모리의 사용에 대해서도 매우 중요한 장점을 제공한다.
헥사메틸 디실라잔을 이용하여 유전체층을 제조하기 위한 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예를 통하여 상세히 설명한다.
도면은 자기 광학 메모리의 구조에 적합한 층 순서늘 도시한 것이다.
예를들면 두께가 1mm이며, 안내홈의 구조체를 가지는 폴리카보네이트 기판(1)에는 두께가 80nm이고 헥사메틸 디실라잔으로 증착된 유전체층(3)과, 두께가 45nm이고 예를들면 주로 비정질 GdTbFe로 만들어진 자기 광학층(5)과, 반사층으로 작용하고 두께가 30nm인 예를들면 Al로 이루어진 상단층(7)이 순서대로 제공된다.
층의 증착은 다음의 변수에 의해 영향을 받는다.
우선, 핵사메틸 디실리잔 C6H19NSi2로 이루어진 유전체층(3)은 두께가 80nm인 기판(1)상에 증착된다.
그러한 목적으로, 단일 전극 PCVD 배열은 10-2pa의 잔여 기압(양호한 예로는 2×10-2pa)이 얻어질때까지 제거된다. 피복될 기판(1)은 전극상에 비치되고, 처리 기간동안 80℃ 이상의 온도로 가열되지 않는다. 유전체층(3)을 기판(1)에 적절히 부착하기 위하여, 질소가 65CCM/분의 양으로 최고 P
1pa의 압력까지 용기내에 공급된다. 후속적으로, 플라즈마가 13.56MHz의 발전기를 이용하여 점화된다. HF 전극상에 발생된 dc 전압 전위는 200 V의 값을 갖는다. 약 200초의 지속기간후, 처리 기체 핵사메틸 디실라잔은 10SCCM/분의 양으로 P ＂H 2pa의 압력으로 용기내에 공급되고 질소의 공급은 저강되며, 가판의 피복절차은 질소에 의해 기판 표면을 준비하는 절차 바로 다음에 이어진다. 기판상에 피복을 제공하기 위하여, HF 전극상의 dc 전압 전위는 500V로 조정된다. 약 110초의 지속기간 후에, 두께가 80nm인 헥사메틸 디실라잔이 기판(1)상에 증착된다.
본 발명의 방법을 이용하여, 다음과 같은 특성을 지닌 유전체층이 만들어진다.
800nm에서의 굴절율 : 1.99
800nm에서의 흡수계수 K : 0.03
유연성 : ＞ 1%
내압(압력) : 500MPa
밀도 : 1.79/㎤
유전체층(3)을 구비하는 피복된 기판(1)은 HF 전원이 꺼진후, 그리고 기체 공급을 중단하고 공기로 용기를 세척한 후 그리고 여기에 후속하여 자기 광학층(5)이 증착된 후 배열로 부터 제거된다. 이를 달성하기 위하여, 희망하는 층 조성물에 대응하는 목표를 이용하고 마그네트론 캐소드 분사에 의해 45nm 두께의 GdTbFe층이 증착되는 다음과 같은 공지의 방법이 실행된다. 그와 같은 목적으로, 2 내지 1pa의 아르곤 압력이 용기내에 형성되고, 층은 1.6J/초/㎠의 전력 밀도에서 32.103A/m의 자계에서 250V의 애노드 전압으로 증착된다.
이에 후속하여, Al로 만들어지고 두께가 30nm이며 반사층으로 작용하는 상단층(7)이 자기 광학층(5)상에 증착된다. 그러한 목적으로, P=0.7pa의 아르곤 압력이 용기내에 형성된다. 상기 층은 자계 50.103A/m, 전력밀도 1.5J/초/㎠, 애노드 전압 390V에서 증착된다.
그러나 층 구조체를 제조하는데 이용되는 마그네트론 스퍼터링 장치는 대응 목표를 갖는 다수의 프러터캐소드를 구비하여, 피복된 유전체층을 갖는 기판이 단일 연속 처리로 피복될 수 있고, 산소의 유동이 최소로 저강되도록 하기 위해 장치를 개방할 필요없이 다른 화학 조성물로 된 또 다른 층으로, 단일 연속처리로 피복될 수 있게된다.
Claims (14)
- 적외선에 대해 가시적인 특정 범위에 대해 투과성 있는 재질로된 기판과, 상기 기판에 차례로 제공되는, 적외선에 대해 가시적인 특정 범위에 대해 투과성이 있고, 기판의 굴절율 이상의 굴절율을 가지며 산소 및/또는 물에 대해 확산 장벽층을 구성하는 유전체층과, 단일축의 비등방성이고 자기배열 온도 ＞ 주위 온도인 기본적으로 비정질 및/또는 기본적으로 미세 결정질인 자기 광학층과, 반사 또는 간섭층으로 작용하고 산소 및/또는 물에 대해 확산 장벽층으로 작용하는 상단층을 구비하는 자기 광학 메모리에 있어서, 상기 유전체층은 PCVD(플라즈마 활성 화학증착) 처리에 의해 유기 실리콘으로 된 기판상에 증착된 층인 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제1항에 있어서, 상기 유전체층 헥사메틸 디실라잔 C6H19NSi2로 증착된 층인 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 적외선에 대해 가시적인 특정 범위에 대해 투과성이 있고 헥사메틸 디실라잔으로 양호하게 증착된 다른 유전체층이 자기 광학층과 상단층 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판은 플라스틱, 특히 폴리카보네이트로 만들어지는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판은 유리로 만들어지는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 자기 광학층은 적어도 하나의 희귀금속과 적어도 하나의 천이금속과 선택적으로 적어도 하나의 다른 금속 성분으로 이루어진 3원소 또는 4원소 시스템으로부터의 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제6항에 있어서, 자기 광학층은 가돌리늄 및/또는 테르븀과 철 및/또는 코발트의 3원소 또는 4원소 시스템으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제7항에 있어서, 자기 광학층은 가돌리늄/테르븀/철 또는 테르븀/철/코발트로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상단층은 금속으로 만들어지거나 또는 금속이나 반도체의 산화물, 질화물 또는 산화 질화물로 만들어지는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리.
- 적외선에 대해 가시적인 특정 범위에 대해 투과성 있는 재질로된 기판과, 상기 기판에 차례로 제공되는, 적외선에 대해 가시적인 특정 범위에 대해 투과성이 있고 기판의 굴절을 이상의 굴절율을 가지며 산소 및/또는 물에 대해 확산 장벽층을 구성하는 유전체층과, 단일축의 비등방성이고, 자기배열 온도 ＞ 주변 온도인 기본적으로 비정질 및/또는 기본적으로 미세결정질인 자기 광학층과, 반사 또는 간섭층으로 작용하는 산소 및/또는 물에 대해 확산 장벽층으로 작용하는 상단층을 구비하는 제1항 내지 제9항에 청구된 바와 같은 자기 광학 메모리의 제조 방법에 있어서, 유전체층 PCVD(플라즈마 활성 화학 증착)처리에 의해 유기 실리콘으로 기판상에 증착되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리의 제조 방법.
- 제10항에 있어서, 헥사메틸 디실라잔 C6H19NSi2는 유전체층의 증착을 위한 처리 기체로서 이용되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리의 제조방법.
- 제11항에 있어서, 유전체층은 P=10-2의 잔여 기압이 HF 전극상의 dc 전압 전위로 250 내지 1000V에서 0.5 내지 150pa의 범위의 처리 기압에 이를때까지 제거되는 용기내에서 증착되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리의 제조 방법.
- 제10항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 처리기체 헥사메틸 디실라잔이 용기속에 주입되기 전에 질소가 0.5 내지 150pa의 압력에서 용기내로 공급되고, 플라즈마가 100 내지 1000V의 범위의 전극상의 dc전압 전위에서 점화되며, 그후 20 내지 300초의 주기후에 헥사메틸 디실라잔이 최고 0.5 내지 150pa의 압력까지 연속 공급되며, 피복 절차의 희망하는 층 두께에 이를때까지 계속되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 피복 절차는 0 내지 50부피%의 범위의 질소와 헥사메틸디실라잔의 기체 혼합물로 실행되는 것을 특징으로 하는 자기 광학 메모리의 제조방법.
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