JPH0410254A

JPH0410254A - 記録媒体

Info

Publication number: JPH0410254A
Application number: JP10883190A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Suzuki; 幸一郎鈴木; Hironobu Sato; 博信佐藤; Katsunori Nomoto; 野本　克則
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1992-01-14

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、例えば希土類金属と遷移金属との交互積層膜
よりなる記録層を有する記録媒体に関するものである。

【発明の背景】

光記録媒体は、レーザ光による書込、続出、消去ができ
るものとして大容置データファイル等に広く利用されて
いる。この光記録媒体は、ガラス、プラス千ツク等の透明基板
上にスパッタ法などの方法によって、エンハンス層、記
録層、保護層、接着層などを各々数十人〜数十μｍの厚
さで設けた多層構造を有している。ところで、情報が記録される上記の記録層としては、遷
移金属と希土類金属の合金の単一層、又は希土類金属と
遷移金属を各々数人〜数十人の厚さで少なくとも２層以
上積層した多層膜が挙げられる。特に、後者の遷移金属と希土類金属を交互に積層した記
録層は、各層間の磁気的相互作用の効果で、前者の合金
の単一層に比べて磁気光学効果、垂直磁気異方性に優れ
、又、その特性を制御し易いという利点があり、例えば
特開昭５９−２１７２４７号公報、特開昭６２−２６６
５９号公報、特開昭６２−７１０４１号公報、特開昭６
２−１２８０４１号公報、特開昭６２−１３７７５３号
公報、及び特開平２−３３７４４号公報などに開示され
ている。この遷移金属と希土類金属とを交互に積層した交互積層
膜の記録層は、その厚さ方向において各組成が周期的に
分布しており、通常、その周期の大きさ（積層周期）を
もって遷移金属及び希土類金属薄膜の膜厚とみなされる
。そして、この交互積層膜の積層周期を小さくすると、キ
ャリア出力が増大し、Ｃ／Ｎを高くすることができる。しかしながら、この交互積層膜は、空気中の水分や酸素
などによって酸化劣化が起き、記録特性が損なわれ易い
という問題点を有していた。この為、記録層の酸化劣化を防止する方法として、例え
ば特開昭５９−３８７８０号公報や特開昭５８−１９９
４５６号公報に示されているように、記録層にＰｔ、Ｔ
ｉ、ＡＩ等を添加する方法、あるいは特公昭６２−２７
４５８号公報等に示されるように、記録層の表面を保護
層で被覆することにより空気等の侵入を遮断する等の技
術が提案されている。しかるに、このような提案の光磁気記録媒体においても
、依然として外部からの水分や酸素などの侵入がみられ
、記録層の酸化劣化を効果的に防止することは困難であ
った。又、従来、交互積層膜は希土類金属のターゲ・ノドと遷
移金属のターゲ・２トを用いてマグネトロンスパッタ方
式により製造されていたが、この方法ではターゲットと
基板が対向しているため基板がプラズマに曝され、この
影響により積層界面でスパッタ原子のミキシングが起こ
り、積層周期を小さくすることが困難であった。

【発明の開示】

本発明者は前記の問題点に対する研究を鋭意押し進めて
行った結果、希土類金属と遷移金属の交互積層膜の耐蝕
性は膜の微細形態と膜中の原子の配列によって変化し、
すなわち膜の微細形態が緻密になるほど耐蝕性が優れ、
更に同程度に緻密な膜でも膜中の原子の配列がある特定
の構造になっているものは特に優れた耐蝕性を有するこ
とが判って来た。このような知見を基にして本発明は達成されたものであ
り、本発明の第１の目的は、記録層の酸化劣化を効果的
に防止した記録媒体を提供することである。本発明の第２の目的は、積層界面における元素のミキシ
ングが少なく、Ｃ／Ｎの高い記録媒体を提供することで
ある。上記本発明の目的は、基板上に遷移金属と希土類金属と
を有する記録層が設けられた記録媒体であって、前記記
録層は、電子線回折の方法による膜面と平行な方向の動
径分布において約１．５〜４人の動径範囲で散乱強度の
分布極大が一つしかないよう構成されたものであること
を特徴とする記録媒体によって達成される。尚、この記録媒体の記録層は遷移金属と希土類金属の交
互積層膜であるものが好ましい。そして、このような記録媒体は、例えば対向配置された
希土類金属のターゲット間に作られる空間と、対向配置
された遷移金属のターゲット間に作られる空間とが重な
らないよう、かつ、前記の雨空間は互いに遮られるよう
に構成されてなり、上記構成の空間の側部に基板が配置
され、この基板は前記希土類金属のターゲット間に作ら
れる空間と遷移金属のターゲット間に作られる空間の側
部を交互に通過するよう回転せしめられ、真空条件下に
おいて放電を行わせると共に、前記ターゲ７）に略垂直
な方向に磁場を印加する製造方法によって得られる。尚
、この記録媒体の製造方法において、放電の為のターゲ
ットに投入される電力は直流電力であり、Ｐ□／　Ｐ　
ｒ、４（ここで、Ｐ−は希土類金属のターゲットに投入
される電力の合計、Ｐ、イは遷移金属のターゲットに投
入される電力の合計）が約０．１〜０．５であるものが
好ましい。本発明は、実施に用いられる装置の基本構成を第１図に
示す如く、排気系ｌによって略真空に排気された真空室
２中に矩形状の希土類金属ターゲラ）３ａ、３ｂ及び矩
形状の遷移金属ターゲット４ａ、４ｂを各々対向させて
配置し、そして希土類金属ターゲラ）３ａと３ｂとの間
に作られる空間と遷移金属ターゲラＩ−４ａと４ｂとの
間に作られる空間とが隔離されるように仕切板５を配設
（−１さらに回転機構を有する基板ホルダ６を前記二つ
の空間の側面に、かつ、回転軸が前記二つの空間の中間
付近になるように配設してなる装置が利用される。尚、矩形状の希土類金属ターゲラ）３ａ、３ｂ及び矩形
状の遷移金属ターゲラ１−４ａ、４ｂは、各々−組しか
図示していないが、二つ以上設けられていても良い。そして、基板７が基板ホルダ６の回転軸から離れた位置
にセットされ、基板ホルダ６を回転させ、ガス導入系８
よりＡｒなどのガスを導入し、ターゲラ）３ａ、３ｂ及
び４ａ、４ｂに電力を投入して放電によるスパッタを生
しさせ、基板７上に希土類金属と遷移金属を交互に積層
させる。この際、磁石９によって形成される磁場により対向する
２枚のターゲットの間の空間にプラズマは封し込められ
、基板７がプラズマに曝されない。従って、積層界面におけるスパッタ原子のミキシングは
大幅に軽減され、シャープな界面を有する交互積層膜を
製造することができる。又、基板の回転数を増大させ、あるいはスパッタ１／−
トを低下させることにより、従来より積層周期の小さい
交互積層膜を容易に製造することができる。そして、このような方法で形成した膜は、電子線回折等
の方法でその膜面と平行な方向の動径分布を調べると、
動径が１．５〜４人の範囲に散乱強度の分布の極大が一
つしかない（実質上−つである場合も含む）ような構造
であり、このような膜は非常に優れた耐蝕性を有してい
た。又、光磁気記録媒体の記録層は、光磁気記録の原理上垂
直磁化膜である必要があり、この観点から希土類金属と
遷移金属の交互積層膜では、遷移金属層の層厚を１とし
たときの希土類金属の層厚は概ね約０．５〜１．５のも
のであることが好ましい。本発明において、交互積層膜を構成する遷移金属及び希
土類金属としては、例えばＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ合金、
ＦｅＣｒ合金、ＦｅＣｏＣｒ合金、ＦｅＣｏＴｉ合金、
Ｔｂ、Ｇｄ、ＴｂＧｄ合金、Ｎ　ｄ　Ｄ　ｙ合金を用い
ることができ、中でもＦｅＣ０合金、Ｔｂが好ましい。

【実施例】

前記した第１回の構成の装置を用い、真空室２内を３Ｘ
１０−’Ｔｏｒｒの真空度に排気し、アルゴンガスを真
空室内が１ｍＴｏｒｒになるようにガス導入系８より導
入してからスパッタを開始した。希土類金属ターゲラｔ−３ａ、３ｂには１００×１６０
Ｘ５ｍｍのＴｂを、又、遷移金属ターゲット４ａ　　４
ｂには１０１００Ｘ１６０Ｘ５のＦｅＣｏ合金を用い、
Ｔｂの希土類金属ターゲラ）・３ａ　　３ｂには０．８
ｋＷ、ＦｅＣｏ合金の遷移金属ターゲラ）４ａ、４ｂに
は３ｋＷの直流電力を投入し、ガラス基板７の上に基板
回転数６ＯｒｐｍでＴ　ｂ　／　Ｆ　ｅ　Ｃｏ交互積層
膜を計５０００人堆積させ、光記録媒体を作製した。又、同様にして、コロジオン支持膜上に基板回転数６０
ｒｐｍでＴ　ｂ　／　Ｆ　ｅ　Ｃｏ交互積層膜を５００
人堆積させた。

【比較例１】マグネトロン方式のスパッタ装置を用い、そして直径８
インチのＴｂ及びＦｅＣｏターゲットを用い、Ａ「ガス
圧３ｍＴｏｒｒ、投入電力がＴｂのターゲットに対して
は２９０Ｗ、ＦｅＣｏのターゲットに対しては２２００
Ｗで、ガラス基板の上にＴ　ｂ　／　Ｆ　ｅ　Ｃｏ交互
積層膜を計５０００人堆積させ、光記録媒体を作製した
。又、同様にして、コロジオン支持膜上にＴｂ／ＦｅＣｏ
交互積層膜を５００人堆積させた。

【比較例２】２極弐のスバンタ装！でＦｅＣｏ合金ターゲット上にＴ
ｂチンプを配！した複合ターゲットを用い、アルゴンガ
ス圧１０ｍＴｏ　ｒ　ｒでＴｂＦｅＣ０合金層をガラス
基板の上に膜厚５０００人堆積させ、光記録媒体を作製
した。又、同様にして、コロジオン支持膜上にＴｂＦｅＣｏ合
金層を５００人堆積させた。

【比較例３】比較例２と同じ装置を用い、そしてアルゴンガス圧２ｍ
Ｔｏ　ｒ　ｒ、その他の条件は比較例２と同一にして、
ＴｂＦｅＣｏ合金層をガラス基板の上に膜厚５０００人
堆積させ、光記録媒体を作製した。又、同様にして、コロジオン支持膜上にＴｂＦｅＣｏ合
金層を５００人堆積させた。

【特性】

上記実施例及び比較例１〜３でコロジオン支持膜上に堆
積させた膜について透過型電子顕微鏡によりＴＥＭ像及
び電子線回折パターンを撮影したので、これらを第２図
（ａ）、（ｂ）（実施例のもの）、第３図（ａ）、（ｂ
）（比較例１のもの）、第４図（ａ）、（ｂ）（比較例
２のもの）、第５図（ａ）、（ｂ）（比較例３のもの）
に示す。尚、用いた透過型電子顕微鏡は株式会社日立製作所のＨ
−７０００であり、測定に際しての電子線の加速電圧は
７５ｋＶ、制限視野絞り４番（径１μｍφ）、カメラ長
さ０．４ｍ、使用フィルムはフジＦＣ（富士写真フィル
ム製、８．２Ｘ１１゜８ｃｍ）であり、ＴＥＭ像の撮影
倍率は１０万倍とした。電子線回折パターンについては、更にミクロデンシトメ
ータを用いて散乱強度分布を求めたので、この結果を第
６図（ａ）（実施例のもの）、第６図（ｂ）（比較例１
のもの）、第６図（Ｃ）（比較例３のもの）に示す。ＴＥＭ像から実施例、比較例１及び比較例３の膜の微細
形態は、何れも同程度の緻密性を有しているものの、比
較例２の膜は２００人程度の大きさのカラム状の構造が
存在し、粗い膜となっていることがわかる。又、電子線回折パターンは、実施例のものがぼやけた一
重のハローリングになっており、散乱強度分布の極大も
一つしか存在しないのに対し、比較例１〜３はいずれも
電子線回折パターンが二重のリングになっており、散乱
強度分布にも二つピークが認められる。次に、実施例及び比較例１〜３でガラス基板上に膜厚５
０００人で堆積したものの膜組成をＩＣＰにより測定し
たところ、いずれもＴｂは２０原子％、Ｆｅは７３原子
％、Ｃｏは７原子％であった。そして、これらの記録層の耐蝕性を調べる為に、空気を
飽和させた硼酸（０，１Ｍ）−硼酸塩（０゜０３７５Ｍ
）−ＮａＣ１（０，００１５Ｍ）水溶液中に実施例及び
比較例１〜３の記録媒体を浸漬し、参照極にＡｇ／Ａｇ
Ｃ＋を用いて浸漬電位と孔食電位を測定したので、その
結果を表１に示す。表　　　１第１図は本発明に用いられる装置の基本構成を示す概略
図、第２図（ａ）、（ｂ）は実施例の記録媒体の記録層
のＴＥＭ像及び電子線回折パターン、第３図（ａ）、　
　（ｂ）は比較例１の記録媒体の記録層のＴＥＭ像及び
電子線回折パターン、第４図（ａ）、　　（ｂ）は比較
例２の記録媒体の記録層のＴＥＭ像及び電子線回折パタ
ーン、第５図（ａ）、　　（ｂ）は比較例３の記録媒体
の記録層のＴＥＭ像及び電子線回折パターン、第６図（
ａ）〜（ｃ）は散乱強度分布図である。１・・・排気系、２・・・真空室、３ａ、３ｂ・・・希土類金属ターゲット、４ａ　　４ｂ
・・・遷移金属ターゲット、５・・・仕切板、６・・・
基板ホルダ、７・・・基板、８・・・ガス導入系、９・
・・磁石。この表１から判るように、本発明になるものは、浸漬電
位、孔食電位とも責になっており、耐蝕性に優れている
ことが窺える。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に遷移金属と希土類金属とを有する記録層
が設けられた記録媒体であって、前記記録層は、電子線
回折の方法による膜面と平行な方向の動径分布において
１．５〜４Åの動径範囲で散乱強度の分布極大が一つし
かないよう構成されたものであることを特徴とする記録
媒体。
（２）特許請求の範囲第１項記載の記録媒体において、
記録層が遷移金属と希土類金属の交互積層膜であるもの
。