JPH04313835A - 光磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

光磁気記録媒体の製造方法

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JPH04313835A
JPH04313835A JP16329091A JP16329091A JPH04313835A JP H04313835 A JPH04313835 A JP H04313835A JP 16329091 A JP16329091 A JP 16329091A JP 16329091 A JP16329091 A JP 16329091A JP H04313835 A JPH04313835 A JP H04313835A
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(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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に希土類−遷移
金属合金膜を記録層とする光磁気記録媒体に関するもの
であり、特に低記録磁界化のための改良に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、書き換え可能な高密度記録方式と
して、半導体レーザ光等の熱エネルギーを用いて磁性薄
膜に磁区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を利
用してこの情報を読み出す光磁気記録方式が注目されて
いる。
【0003】この光磁気記録方式において使用される記
録材料としては、Gd,Tb,Dy等の希土類元素とF
e,Co等の遷移金属を組み合わせた希土類−遷移金属
合金膜等(以下、RE−TM磁性膜と称する。)が代表
的なものであり、RE−TM磁性膜を記録層とする光磁
気記録媒体として、たとえばSi3 N4 誘電体膜、
TbFeCo磁性膜、Si3 N4誘電体膜、Al反射
膜の4層構造を有するものが提案されている。
【0004】このような4層構造を有する光磁気記録媒
体を製造するには、基板上に上記Si3 N4 誘電体
膜、TbFeCo磁性膜、Si3 N4 誘電体膜及び
Al反射膜を順次スパッタリング等の手法によって成膜
する。そして、このうち特にSi3 N4 誘電体膜は
、成膜チャンバー中にスパッタリングガスとしてAr等
の不活性ガスと反応ガスであるN2 等を導入し、RF
反応性スパッタリングによって成膜されるのが一般的で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
手法によって光磁気記録媒体を製造すると、上述の如く
TbFeCo磁性膜の成膜直後にSi3 N4 誘電体
膜が成膜されるので、磁性膜がわずかな時間ではあるが
誘電体膜の成膜雰囲気であるArとN2 ガスのプラズ
マ中に放置され、さらにはスパッタリングされたSi粒
子に曝され、その結果、解離あるいはイオン化した活性
元素(特にNやN+ 等)が磁性膜内部に入り込む現象
が起こる。このため、製造された光磁気記録媒体は、こ
れら不純物を磁性膜中に含んでいるために磁気的特性が
十分発揮されず、外部磁界150エルステッド以上で記
録しないと、満足なCN比が得られないといった不都合
が生じてしまう。このことは、製造された光磁気記録媒
体をたとえば記録磁界強度が比較的小さいとされる磁界
変調方式に適用しようとした場合に大きな障害となる。
【0006】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、誘電体膜成膜時に起こるR
E−TM磁性膜の特性劣化を抑え、低記録磁界下でも高
CN比が得られる光磁気記録媒体が製造できる光磁気記
録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと長期に亘って鋭意研究を重ねた結果
、基板上にRE−TM磁性膜を成膜した後、酸素ガスも
しくは酸素を一構成元素とする化合物のガスを含む放電
状態(プレスパッタ状態)の雰囲気中に基板を保持する
と、誘電体膜成膜時に起こるRE−TM磁性膜の特性劣
化が防止されることを見い出すに至った。
【0008】本発明はこのような知見に基づいて提案さ
れたもので、基板上に少なくとも希土類−遷移金属合金
薄膜と誘電体膜とを順次成膜する光磁気記録媒体の製造
方法において、前記希土類−遷移金属合金薄膜を成膜し
た後、少なくとも酸素ガスもしくは酸素を一構成元素と
する化合物のガスを含む放電状態の雰囲気中に基板を保
持することを特徴とする。
【0009】本発明の製造方法において、記録層となる
RE−TM磁性膜は、たとえばスパッタリング,分子線
エピタキシー,真空蒸着等の真空薄膜形成技術等の方法
によって基板上に成膜される。ここで、RE−TM磁性
膜をたとえばスパッタリングにより成膜する場合には、
希土類金属ターゲットと遷移金属ターゲットを使用した
二次元同時スパッタリングを行うのが便利である。
【0010】なお、上記RE−TM磁性膜の膜厚は、実
用的な磁気光学特性を達成する観点から、100〜10
00Å程度とすることが好ましい。
【0011】また、RE−TM磁性膜が成膜される基板
の材料としては、ガラス,ポリカーボネート,PMMA
(ポリメチルメタクリレート),セラミクス,シリコン
ウェハ等が使用可能である。
【0012】このようにしてRE−TM磁性膜を形成し
た後、このRE−TM磁性膜上に誘電体膜を成膜するが
、このRE−TM磁性膜形成後、直ぐに誘電体膜を成膜
すると、誘電体膜の成膜雰囲気中のNやN+ あるいは
スパッタリングされたSi粒子等がRE−TM磁性膜中
に混入し、磁性膜の特性劣化を引き起こす。したがって
、本発明の製造方法では、このような磁性膜の特性劣化
を抑えるために、基板上にRE−TM磁性膜を成膜した
後、この基板を酸素ガスあるいは酸素を一構成元素とす
る化合物のガスを含む放電状態の雰囲気中に一定時間放
置することとする。
【0013】なお、ここで酸素を一構成元素とする化合
物のガスとしては、たとえばCO,CO2 等が挙げら
れる。
【0014】また、酸素ガスあるいは酸素を一構成元素
とする化合物のガスの分圧は、1.6×10−5〜1×
10−3Torr程度とすればよく、また保持時間は、
数分程度と短くてよいが、ガス分圧によってCN比が最
大となる最適保持時間が異なることから、ガス分圧に応
じて選定することがより好ましい。
【0015】そして、このようにしてRE−TM磁性膜
が成膜された基板を上記放電雰囲気中に放置した後、上
記RE−TM磁性膜上に誘電体膜および反射膜を順次成
膜する。
【0016】上記誘電体膜は耐蝕性の向上や多重反射に
よるカー回転角の増大(カー効果エンハンスメント)を
目的として設けられるものであり、酸化物,窒化物,オ
キシナイトライド等の材料を真空薄膜形成技術により1
00〜2000Åの膜厚で成膜することにより得られる
。この誘電体膜は、基板とRE−TM磁性膜の間に介在
させても、RE−TM磁性膜の上に積層しても、あるい
はその両方であっても良い。
【0017】一方、上記反射膜は、RE−TM磁性膜を
透過したレーザ光をも反射させることによりカー効果に
ファラデー効果を相乗させ、回転角を拡大するために設
けられるものである。通常、Al,Au,Pt,Cu等
の金属材料を真空薄膜形成技術にて成膜することにより
得られる。
【0018】なお、本発明の製造方法では、これら真空
薄膜形成技術による種々の成膜工程が終了した後、さら
に紫外線効果樹脂を塗布して保護膜を形成するようにし
てもよい。
【0019】
【作用】基板上にRE−TM磁性膜を成膜した後、直ぐ
に誘電体を成膜すると、磁性膜が誘電体膜の成膜雰囲気
に曝されるため、誘電体膜に由来するNやN+ あるい
はSi粒子等がRE−TM磁性膜に混入し、磁性膜の特
性劣化を引き起こす。これに対し、RE−TM磁性膜が
成膜された基板を酸素ガスもしくは酸素を一構成元素と
する化合物のガスを含む放電状態の雰囲気中に保持した
後、誘電体膜を成膜すると、上述のような磁性膜の特性
劣化が抑えられ、高CN比を示す光磁気記録媒体が製造
される。これは、RE−TM磁性膜が成膜された基板を
酸素ガス等を含む放電状態の雰囲気中の保持すると、磁
性膜上部に酸素を含む組成の層が形成され、この層が誘
電体膜に由来する元素が磁性膜へ混入するのを防止する
如く機能するからと推測される。
【0020】
【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。
【0021】実施例1 本実施例は、基板上にSi3 N4 誘電体膜,TbF
eCo磁性膜,SiCON誘電体膜,Al反射膜を順次
スパッタリングによって成膜して光磁気記録媒体を製造
するに際し、前記TbFeCo磁性膜を成膜した後、C
O2 を含む放電状態の雰囲気下で保持した例である。
【0022】先ず、本実施例において作製された光磁気
記録媒体の概略的な構成を図1に示す。この光磁気記録
媒体は、記録・再生が基板側から行われることを前提と
しており、基板1上にSi3 N4 からなる誘電体膜
2、RE−TM磁性膜として機能するTbFeCo磁性
膜3、SiCONからなる誘電体膜4、Al反射膜5が
この順序にて積層されたものである。
【0023】かかる光磁気記録媒体を作成するには、先
ず、Si3 N4 誘電体膜2、TbFeCo磁性膜3
、SiCON誘電体膜4、Al反射膜5を連続工程によ
り成膜するため、4元スパッタリング装置のチャンバー
内にSi、Tb、FeCo合金、Alの各ターゲットを
載置した。この装置によれば、各ターゲットに対応して
設けられたシャッターを開閉することにより、所望のタ
ーゲットを使用することができる。そして、このスパッ
タリング装置内に基板を装着した後、チャンバー内を排
気し、以下のようにして順次成膜を行った。
【0024】はじめに、成膜条件1に従って、窒素ガス
とアルゴンガスの雰囲気中でSiターゲットを使用して
高周波反応性スパッタリングを行い、膜厚800〜20
00ÅのSi3 N4 誘電体膜2を成膜した。
【0025】次いで、成膜条件2に従って、Tbターゲ
ットとFeCo合金ターゲットを使用して直流同時2元
スパッタリングを行い、Tb19(Fe90Co10)
81の組成を有する膜厚200〜300ÅのTbFeC
o磁性膜3を成膜した。
【0026】このようにして、Si3 N4 誘電体膜
2、TbFeCo磁性膜3を成膜した後、下記に示す放
電雰囲気下に基板を2分間保持した。 放電雰囲気条件 Arガス      80SCCM N2 ガス        7SCCMCO2 ガス 
     5SCCM ガス圧          3mTorr放電時間  
      2分間 投入パワー      2kW
【0027】次に、成膜条件3に従ってアルゴンガス,
チッ素ガスおよびCO2 ガスの雰囲気中でSiターゲ
ットを使用して高周波反応性スパッタリングを行って膜
厚200〜600ÅのSiCON誘電体膜4を成膜し、
さらに成膜条件4に従って、Alターゲットを使用して
直流スパッタリングにより、膜厚400〜800ÅのA
l反射膜5を成膜して光磁気記録媒体を作成した。
【0028】実施例2 本実施例は、基板上に第1のSi3 N4 誘電体膜,
TbFeCo磁性膜,第2のSi3 N4 誘電体膜,
Al反射膜を順次スパッタリングによって成膜して光磁
気記録媒体を製造するに際し、前記TbFeCo磁性膜
を成膜した後、CO2 を含む放電状態の雰囲気下で保
持した例である。
【0029】実施例1と同様にして、基板上にSi3 
N4 誘電体膜,TbFeCo磁性膜を成膜した後、下
記に示す放電雰囲気下に基板を2分間保持した。 放電雰囲気条件 Arガス      80SCCM CO2 ガス      5SCCM ガス圧          3mTorr放電時間  
      2分間 投入パワー      2kW
【0030】次に、成膜条件1に従って、アルゴンガス
,窒素ガスの雰囲気中でSiターゲットを使用して高周
波反応性スパッタリングを行って膜厚200〜600Å
の第2のSi3 N4 誘電体膜を成膜し、さらに成膜
条件4に従ってAlターゲットを使用して直流スパッタ
リングにより膜厚400〜800ÅのAl反射膜を成膜
し、光磁気記録媒体を作製した。
【0031】実施例3 本実施例は、基板上に第1のSiCON誘電体膜,Tb
FeCo磁性膜,Al反射膜,第2のSiCON誘電体
膜を順次スパッタリングによって成膜して光磁気記録媒
体を製造するに際し、前記TbFeCo磁性膜を成膜し
た後、CO2を含む放電状態の雰囲気下で保持した例で
ある。
【0032】はじめに、成膜条件3に従ってアルゴンガ
ス,チッ素ガスおよびCO2 ガスの雰囲気中でSiタ
ーゲットを使用して高周波反応性スパッタリングを行い
、第1のSiCON誘電体膜を成膜した。
【0033】次いで、成膜条件2に従って、Tbターゲ
ットとFeCo合金ターゲットを使用して直流同時2元
スパッタリングを行い、Tb19(Fe90Co10)
81の組成を有するTbFeCo磁性膜を成膜した。
【0034】このようにして、第1のSiCON誘電体
膜、TbFeCo磁性膜を成膜した後、下記に示す放電
雰囲気下に基板を2分間保持した。 放電雰囲気条件 Ar          80SCCMCO2    
       5SCCMガス圧          
3mTorr放電時間        2分間 投入パワー      2kW
【0035】次に、成膜条件4に従って、直流スパッタ
リングにより膜厚400〜800ÅのAl反射膜を成膜
し、さらに成膜条件3に従ってアルゴンガス,チッ素ガ
スおよびCO2 ガスの雰囲気中でSiターゲットを使
用して高周波反応性スパッタリングを行い、第2のSi
CON誘電体膜を成膜し、光磁気記録媒体を作成した。
【0036】比較例1 比較として、従来の方法で光磁気記録媒体を製造した例
である。RE−TM磁性膜成膜後にCO2 を含有する
放電状態の雰囲気下で保持することを除いて、実施例2
と同様にして光磁気記録媒体を作製した。
【0037】下記に実施例1〜3および比較例1におい
て使用した成膜条件1〜4について示す。 成膜条件1(Si3 N4 誘電体膜成膜条件)Arガ
ス      75SCCM N2 ガス      25SCCM ガス圧          3mTorrターゲット 
   Si 投入パワー      2kW 成膜条件2(TbFeCo磁性膜成膜条件)Arガス 
     60SCCM ガス圧      1.7mTorr ターゲット    TbおよびFeCo合金投入パワー
      Tb280W FeCo800W 成膜条件3(SiCON誘電体膜成膜条件)Arガス 
     80SCCM N2 ガス        7SCCMCO2 ガス 
     5SCCM ガス圧          3mTorrターゲット 
   Si 投入パワー      2kW 成膜条件4(Al反射膜成膜条件) Arガス      60SCCM ガス圧      1.7mTorr ターゲット    Al 投入パワー  1.5kW
【0038】以上のようにして各実施例および比較例で
作成された光磁気記録媒体について、外部記録磁界強度
とCN比の関係の検討を行った。その結果を図2に示す
【0039】図2を見ると、比較例1において作製され
た光磁気記録媒体では、実用的なCN比とされる45d
Bを得るには、少なくとも100Oe以上の磁界強度が
必要であるのに対し、実施例1〜3で作製された光磁気
記録媒体においては、磁界強度75Oeで既にCN比が
45dBをはるかに越えていることがわかる。したがっ
て、これらの結果から、光磁気記録媒体を製造するに際
し、RE−TM磁性膜を成膜した後、CO2 を含有す
る放電状態の雰囲気中に保持すると、低記録磁界下でも
高いCN比が得られる光磁気記録媒体が製造できること
が示された。
【0040】またこの低記録磁界化が実施例1〜3で作
製された光磁気記録媒体の全てに認められることから、
上記雰囲気下での保持は、RE−TM磁性膜上に成膜す
る誘電体膜の組成によらず、有効であることが示された
【0041】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の製造方法においては、基板上にRE−TM磁性膜成
膜後、少なくとも酸素ガスあるいは酸素を一構成元素と
する化合物のガスを含む放電状態の雰囲気中で保持して
いるので、誘電体膜に由来する元素がRE−TM磁性膜
へ入り込むことによる特性劣化が防止される。したがっ
て、低記録磁界下においても高CN比が得られ、たとえ
ば磁界変調方式に適用しても良好な記録再生特性を発揮
する光磁気記録媒体を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法で製造された光磁気記録媒体
の構成例を示す要部概略断面図である。
【図2】光磁気記録媒体における外部記録磁界強度とC
N比の関係を示す特性図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  基板上に少なくとも希土類−遷移金属
    合金薄膜と誘電体膜とを順次成膜する光磁気記録媒体の
    製造方法において、前記希土類−遷移金属合金薄膜を成
    膜した後、少なくとも酸素ガスもしくは酸素を一構成元
    素とする化合物のガスを含む放電状態の雰囲気中に基板
    を保持することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593789A (en) * 1993-12-14 1997-01-14 Tdk Corporation Magneto-optical recording medium

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