JPH0410255A - 初期化された２層膜光磁気記録媒体の製造方法 - 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〕 本発明は、初期化された２層膜光磁気記録媒体の新規な
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

最近、高密度、大容量、高いアクセス速度、並びに高い
記録及び再生速度を含めた種々の要求を満足する光学的
記録再生方法、それに使用される記録装置、再生装置及
び記録媒体を開発しようとする努力が成されている。

広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁気記録再生方
法は、情報を記録した後、消去することができ、消去し
た後、再び新たな情報を記録することが繰り返し可能で
あるというユニークな利点のために、最も大きな魅力に
満ちている。

この光磁気記録再生方法で使用される記録媒体は、記録
層として垂直磁気異方性を有する磁性薄膜を用いるもの
である。磁性薄膜は、代表的には、非晶質の重希土類−
遷移金属合金からなる。具体的な合金例としては、Ｇｄ
ＦｅやＧｄＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、　ＴｂＦｅ、ＴｂＣｏ
、　ＴｂＦｅＣｏなどが挙げられる。

記録層は、一般に同心円状又はらせん状の溝又は突条か
らなるトラックを有しており、このトラック上に情報が
記録される。

記録すべき情報は、予め２値化されており、情報は、磁
化の向きが上向きの小さな磁区（ビット、ビット又はマ
ークと呼ばれる）と磁化の向きが下向きの小さな磁区の
２つで表現される。ここでは、前者をビット（Ｂ、）と
呼び、後者をビット（Ｂｏ）と呼ぶことにする。これら
のビットＢＢ０は、デジタル信号の１．　　Ｏの何れか
一方と他方にそれぞれ相当する。

一般に、記録層の磁化の向きは、媒体製造後つまり記録
前に、強力な外部磁場を印加することによって上向き又
は下向きに揃えられる。この処理を初期化（ｉｎｉｔｉ
ａｌｉｚｅ）と呼ぶ。

初期化する理由は、■磁性薄膜は、成膜状態では、磁化
の向きが不揃いであることと、■実際の記録では、ビッ
トを形成するときに必要な記録磁界ＨｂＯ向きを高速で
変える（変調する）ことは実際困難であるから、専ら、
一方のビットだけを情報に従い作成したいからである。

つまり、記録層の磁化の向きを全体に上向き又は下向き
に揃えておき、その上で反対の向きの磁化を有するビッ
トを間欠的に形成するのである。

つまり、実際には、情報は、このビットの有無及び／又
はビット長によって表現されるのである。

ビットの形成は、直径１ミクロン位に小さく絞ったレー
ザービームと記録磁界Ｈｂを用いて行われる。

ところで、キュリー点が低くて記録が容易で、しかも保
磁力が高くて保存安定性が高く、その上θｋが太き（て
再生（読み出し）時のＣ／Ｎ比が高い１つの磁性材料を
見い出すことは困難である。

そのため、記録層に必要な機能を、例えば、狭義の記録
層（又は記録保持層）と再生層の２層に分離して、それ
ぞれに好適な組成の磁性材料を選択した２層膜光磁気記
録媒体が提案された。

このタイプの媒体の１つに特開昭５７−７８６５２号の
媒体がある。この媒体は、相対的に高いキュリー点と相
対的に低い保磁力を有する磁性薄膜（低保磁力層）と相
対的に低いキュリー点と相対的に高い保磁力を有する磁
性薄膜（高保磁力層）との２層膜からなり、該高保磁力
層と低保磁力層とは互いに交換結合しているものである
。

この媒体では、情報は先ず低保磁力層に記録されるが、
ビームの照射による温度上昇に伴ない低キユリー点層の
高キュリー点で交換結合力がなくなるため、低保磁力層
の高キュリー点まで上昇させずとも、小さな記録磁界Ｈ
ｂで記録が可能になることから、比較的弱いビーム強度
で済み、その結果、記録感度が高い。

低保磁力層に記録された情報は、低キユリー点層の低キ
ユリー点以下で交換結合力により高磁力層に転写され、
そこで保持されるので、保存安定性が高い。

そして、再生は、高キュリー点でθにの大きな低保磁力
層から行なうので、Ｃ／Ｎ比が高い。

特開昭５７−７８６５２号には、唯一の実施例として、
低保磁力層としてＧｄ　−Ｆｅ非晶質合金、高保磁力層
としてＴｂ　−Ｆｅ非晶質合金を使用した２層膜光磁気
記録媒体が開示されている。

このように記録層が低保磁力層（例えばガドリニウム−
鉄−コバルト合金ＧｄＦｅＣｏ）と高保磁力層（例えば
テルビニウム−鉄合金ＴｂＦｅ）との２層がらなり、両
層が交換結合している光磁気記録媒体を製造するには、
真空薄膜形成技術（例えば、真空蒸着、スパッタリング
、イオンブレーティング等）で低保磁力層を成膜した後
、真空を破らずに続いて高保磁力層を成膜すればよい。

或いは高保磁力層を成膜した後、真空を破らずに続いて
低保磁力層を成膜すればよい。

非晶質の重希土類−遷移金属合金からなる磁性薄膜は酸
化され易く　（成膜直後は尚更酸化され易い）、そのた
め、仮に低保磁力層（又は高保磁力層）を成膜した後、
真空を破ってから、高保磁力層（又は低保磁力層）を成
膜すると、低保磁力層（又は高保磁力層）の表面に酸化
層（非磁性層）が形成され、そうすると、交換結合は弱
くなるか又は全く働かない。

磁性薄膜は、記録感度の点から薄くなければならず、そ
のため自己支持性がないので、一般にはガラス、ポリメ
チルメタクリレート（略称ＰＭＭＡ）、ポリカーボネー
ト（略称ＰＣ）などの基板上に、形成される。この場合
、酸化を防止するため、基板上に予め保護層（酸化防止
層）例えば窒化シリコン膜を形成したものを用いること
が普通であり、また、最上層の磁性薄膜の上にも保護層
（酸化防止層）を形することが多い。

このような低保磁力層と高保磁力層との２層膜からなる
光磁気記録媒体においても、初期化が必要である。

尚、２層膜記録媒体の場合には、第１層の磁化の向きと
第２層の磁化の向きが同じ方向のとき安定であるパラレ
ルタイプ（Ｐタイプ）と、逆向きのとき安定なアンチパ
ラレルタイプ（Ａタイプ）の２つのタイプあるが、一般
には前者が多い。

初期化処理は、前述したように、■記録層の保磁力より
も大きい磁界をかけて同じ向きに揃える方法が一般的で
あるが、他に■レーザービーム照射により記録層の温度
を局部的に昇温させ、それにより保磁力を小さくした上
で、磁界を与えて同じ向きに揃える方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者■の初期化処理の場合、２層膜記録媒体では、高保
磁力層があるので、特に保磁力が大きい組成を選択した
ときには、現在の永久磁石では初期化できず、電磁石を
使用したにしても、初期化処理装置の大型化が必然的で
あり、それに伴なう発熱などの問題からも限界があった
。

また、２層膜からなる記録媒体を２枚貼り合わせた両面
タイプでは、たとえ初期化できたとしても、それぞれの
面の基板側から見た時の初期化された記録層の磁化の向
きが逆になってしまうので、問題が発生する。つまり、
片面に記録した後、媒体を表裏反転させて反対面を記録
する場合、そのままでは、記録磁界ＨｂＯ向きが、初期
化の向きと同一になってしまうことから、記録ができな
いという問題である。

従って、記録するには、記録磁界ＨｂＯ向きを反転させ
なければならないし、媒体にも初期化の向きを表示して
おく必要がでてくる。

他方、後者■の初期化処理場合、トラックに沿って逐次
初期化するので、例えば、直径１３０　ｍのディスク（
記録媒体）　　　　トラックが２０．０００本以上ある
　　　　　では、ディスクを１分間に１．８００回転で
回転させたとしても、媒体全体を初期化させるのに１０
分以上もの長時間を要すという問題点があった。

また、両面タイプでは、片面づづしか初期化できず、両
面を行うには２倍の時間が必要となる。

従って、本発明の目的は、比較的小さな磁界で初期化す
ることができ、しかも単時間で済み、更に両面タイプで
も、それぞれの面の基板側から見た時の初期化された磁
化の向きが同一で、初期化処理が短時間で済む方法を提
供することにある。

〔課題を解決する為の手段〕 そのため、本発明は、「低保磁力層とこれに交換結合し
た高保磁力層との２層膜からなる光磁気記録媒体を製造
する方法において、 低保磁力層を成膜した後、これを初期化し、その後、高
保磁力層を成膜することを特徴とする初期化された２層
膜光磁気記録媒体の製造方法」を提供する。

〔作用〕

従来は、基板上に第１層、第２層を積層した後に、初期
化処理していが、本発明は、第１層として低保磁力層を
成膜した後、第２層（高保磁力層）の成膜前に、初期化
処理を行なうものである。

低保磁力層を成膜した後、初期化すると、その上に積層
する高保磁力層は、初期化された低保磁力層からの交換
結合の作用で、成膜中に初期化されてしまう。この現象
は、本発明者らが初めて見出した現象である。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、
本発明はこれに限られるものではない。

〔実施例〕

第１図に、本実施例で使用するスバ・ツタリング装置の
主要部の概略を示す。

基板ホルダー２に厚さ１．２ｆｉのガラス基板１をセッ
トし、基板１を回転させた。

真空チャンバー内をＩ　Ｘ　１０−５ｎ＋ｍＨｇまで排
気し真空にした後、スパッタリングを行なった。

最初に、基板１上に第１保護層として窒化シリコン（Ｓ
ｉ３Ｎａ）を７００人の厚さに成膜し、続いて第１層と
して低保磁力のガドリニウム−鉄−コノ＼ルＩ・合金Ｇ
ｄＦｅＣｏを５００人の厚さに成膜した。

この後、真空を破らずに、点線で示した５００ガウスの
永久磁石３を、実線で示した位置に移動させ、この状態
で基板１を１回転以上回転させることにより初期化処理
して、第１層（低保磁力層）の磁化の向きを揃えた。

その後、永久磁石３を点線で示した位置に戻し、基板１
から離した。

更に、真空を破らずに、第２層として高保磁力のテルビ
ニウム−鉄合金ＴｂＰｅを、時間をおかずに直ちに５０
０人の厚さに成膜した。これにより、第２層（高保磁力
層）の磁化の向きも、初期化された第１層（低保磁力層
）からの交換結合の作用で揃っており初期化済みとなる
。

最後に第２保護層として窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）を
１０００人の厚さに成膜した。

これよにり初期化済みの２層膜光磁気記録媒体が得られ
た。

この媒体を通常の光磁気記録再生装置で記録再生すると
、ノイズが少なく　、Ｃ／Ｎ比も良好であることが判っ
た。

なお、本実施例では、初期化処理に「コ」の字型の永久
磁石を使用したが、片側だけの磁石やコイルによって初
期化磁界を発生させても良く、コイルを使用すれば、真
空チャンバーの中での可動部が少なくなりゴミの発生を
おさえられる等の利点がある。

また、同一チャンバー内で２層を成膜することなく、第
１チヤンバーで第１層（低保磁力層）を成膜した後、真
空を破らずに第２チヤンバーへ移動させ、移動中に初期
化し、その後、第２チヤンバーで第２層（高保磁力層）
を成膜する方法をとれば、連続生産ができるので、有利
である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、低保磁力層だけを初期
化処理し、高保磁力層は、初期化された低保磁力層の交
換結合で初期化するので、初期化磁界は比較的小さくて
済み、かつ、−度に初期化できるので、時間もかからな
い。

また、両面タイプでも、それぞれの面の基板側から見た
時の初期化された記録層の磁化の向きが同じになり、し
かも、初期化処理の時間も一度で済むので短くて済む。

特にＡタイプの媒体でも初期化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例で使用するスバ・ツタリング
装置の主要部の断面を示す概念図である。 〔主要部分の符号の説明〕 基板 基板ホルダー 永久磁石（初期化磁界を与える手段の１つ）スパッタ粒
子の方向 し −−−」 “−７−−−−−−− 筒 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 低保磁力層とこれに交換結合した高保磁力層との２層膜
   からなる光磁気記録媒体を製造する方法において、 低保磁力層を成膜した後、これを初期化し、その後、高
   保磁力層を成膜することを特徴とする初期化された２層
   膜光磁気記録媒体の製造方法。