JPH0721888B2 - 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Info
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- JPH0721888B2 JPH0721888B2 JP60022935A JP2293585A JPH0721888B2 JP H0721888 B2 JPH0721888 B2 JP H0721888B2 JP 60022935 A JP60022935 A JP 60022935A JP 2293585 A JP2293585 A JP 2293585A JP H0721888 B2 JPH0721888 B2 JP H0721888B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、希土類−遷移金属非晶質フェリ磁性合金薄
膜を記録層に用いた光磁気記録媒体の製造方法に関し、
特にその記録・消去の繰り返し回数を高めた光磁気記録
媒体の製造方法に関する。
膜を記録層に用いた光磁気記録媒体の製造方法に関し、
特にその記録・消去の繰り返し回数を高めた光磁気記録
媒体の製造方法に関する。
記録層に希土類−性金属非晶質フェリ磁性合金薄膜（以
下、RE−TM膜という）を用いた光磁気記録媒体は、書き
換え可能な光記録媒体の中で最も実用に適したものとし
て注目されている。
下、RE−TM膜という）を用いた光磁気記録媒体は、書き
換え可能な光記録媒体の中で最も実用に適したものとし
て注目されている。
ところで堆積したままの状態（as−deposition）の非晶
質物質には、熱処理を施すとより安定な非晶質構造に移
行する，若しくは結晶化するといった、特有の熱的不安
定性がある。実際、RE−TM膜についても熱処理によって
磁気特性等の性状が変化することが、文献 T.Katayam
a,K.Hasegawa,K.Kawanishi,T.Tsushima:J.Appl,Phys.49
（1978）1759、文献 片山利一，長谷川光洋，牛窪
孝，対馬立郎：電総研彙報42（1978）559,H.Hoffmann,
R.Winkler:J.Mag.＆Mag.Mater.13（1979）,89、文献
M.Kajiura,Y.Togami,K.Kobayashi:Jan.J.Appl.Phys.20
（1981）,L389、文献S.Yoshino,H.Takaji,S.Tsunashi
ma,M.Masuda,S.Uchiyama:Jpn.J.Appl.Phys.23（1984）1
88等に報告されている。
質物質には、熱処理を施すとより安定な非晶質構造に移
行する，若しくは結晶化するといった、特有の熱的不安
定性がある。実際、RE−TM膜についても熱処理によって
磁気特性等の性状が変化することが、文献 T.Katayam
a,K.Hasegawa,K.Kawanishi,T.Tsushima:J.Appl,Phys.49
（1978）1759、文献 片山利一，長谷川光洋，牛窪
孝，対馬立郎：電総研彙報42（1978）559,H.Hoffmann,
R.Winkler:J.Mag.＆Mag.Mater.13（1979）,89、文献
M.Kajiura,Y.Togami,K.Kobayashi:Jan.J.Appl.Phys.20
（1981）,L389、文献S.Yoshino,H.Takaji,S.Tsunashi
ma,M.Masuda,S.Uchiyama:Jpn.J.Appl.Phys.23（1984）1
88等に報告されている。
光磁気記録媒体においては、光ビームの照射により記録
層を加熱することが記録・消去動作の基本となっている
ため、RE−TM膜のこうした熱的不安定性は記録・消去の
可逆可能回数に関連してくる。すなわち、記録媒体の同
一個所について記録・消去を繰り返してゆくと、その個
所は熱処理をしたと同様の変化をきたし、保磁力Hc等の
磁気特性が変化してくる。保磁力Hcが変化すると、安定
に存在するバブル磁区、すなわち書き込まれた記録単位
（ビット）の大きさや形状の変化、及びレーザビームと
外部磁場印加による書き込み特性の変化が起こる。従っ
て、これらは同一条件で記録・再生を多数回繰り返して
いった場合に、再生信号のS/N（以下、キャリア・ノイ
ズ比でC/Nと記す）が低下するという問題点を生じる。
実際、発明者らがアズデポ膜による記録媒体で、記録・
消去を繰り返し行ない、逐次再生信号を読み取ってみた
ところ、記録・消去繰り返し回数の増加に伴って再生信
号のC/Nの低下が見られた。この現象は、熱による記録
層自身の磁気特性の変化に起因するものである。
層を加熱することが記録・消去動作の基本となっている
ため、RE−TM膜のこうした熱的不安定性は記録・消去の
可逆可能回数に関連してくる。すなわち、記録媒体の同
一個所について記録・消去を繰り返してゆくと、その個
所は熱処理をしたと同様の変化をきたし、保磁力Hc等の
磁気特性が変化してくる。保磁力Hcが変化すると、安定
に存在するバブル磁区、すなわち書き込まれた記録単位
（ビット）の大きさや形状の変化、及びレーザビームと
外部磁場印加による書き込み特性の変化が起こる。従っ
て、これらは同一条件で記録・再生を多数回繰り返して
いった場合に、再生信号のS/N（以下、キャリア・ノイ
ズ比でC/Nと記す）が低下するという問題点を生じる。
実際、発明者らがアズデポ膜による記録媒体で、記録・
消去を繰り返し行ない、逐次再生信号を読み取ってみた
ところ、記録・消去繰り返し回数の増加に伴って再生信
号のC/Nの低下が見られた。この現象は、熱による記録
層自身の磁気特性の変化に起因するものである。
このようにRE−TM膜は、光磁気記録媒体の記録層として
有望視されながらも、記録・消去の繰り返し回数が多数
回に及ぶと熱によって磁気特性が変化するという問題が
あり、その対策が望まれていた。
有望視されながらも、記録・消去の繰り返し回数が多数
回に及ぶと熱によって磁気特性が変化するという問題が
あり、その対策が望まれていた。
この発明は、上記の問題点を克服するためになされたも
のであり、多数回の記録・消去の繰り返しに対しても磁
気特性が安定に保持されるRE−TM膜を記録層とする光磁
気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
のであり、多数回の記録・消去の繰り返しに対しても磁
気特性が安定に保持されるRE−TM膜を記録層とする光磁
気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明による光磁気記録媒体の製造方法は、RE−TM膜か
らなる記録層を成膜後、結晶化温度未満の温度で熱処理
することにより、磁気特性が安定な状態に移行させるこ
とを特徴とする。
らなる記録層を成膜後、結晶化温度未満の温度で熱処理
することにより、磁気特性が安定な状態に移行させるこ
とを特徴とする。
すなわち、発明者らはRE−TM膜について熱処理とその繰
り返しによる磁気特性の変化を詳細に調べ、記録・消去
時に光ビームの照射による加熱によって記録層が達する
と思われる温度で熱処理をすると、保磁力の低下等の磁
気特性が変化すること、及び一回熱処理をすれば、その
後の熱処理の繰り返しに対して保磁力や磁化の大きさ，
カー回転角等の磁気特性の変化が無くなることを見いだ
した。
り返しによる磁気特性の変化を詳細に調べ、記録・消去
時に光ビームの照射による加熱によって記録層が達する
と思われる温度で熱処理をすると、保磁力の低下等の磁
気特性が変化すること、及び一回熱処理をすれば、その
後の熱処理の繰り返しに対して保磁力や磁化の大きさ，
カー回転角等の磁気特性の変化が無くなることを見いだ
した。
本発明はこのような知見に基き、従来のようにRE−TM膜
を成膜したままの状態で記録層とするのではなく、成膜
後に一旦熱処理を施して上記したような特性とすること
によって、磁気特性の熱的安定性を飛躍的に高めるもの
である。
を成膜したままの状態で記録層とするのではなく、成膜
後に一旦熱処理を施して上記したような特性とすること
によって、磁気特性の熱的安定性を飛躍的に高めるもの
である。
本発明において、この熱処理の温度をRE−TM膜の結晶化
温度未満とするのは、結晶化温度以上とすると光磁気記
録媒体としての基本的な特性が損われるためである。ま
た、この熱処理温度の最適値は記録層の材質、特に記録
時に記録層を構成するRE−TM膜をどの程度の温度まで加
熱するかによって異なる。例えばRE−TM膜が記録層をキ
ューリー点近傍まで加熱する、いわゆるキューリー点記
録方式の材料である場合には、熱処理温度をキューリー
点以上とする。また、本発明者等は、本願発明とは関係
ないが、参考としてRE−TM膜が記録層をその補償温度ま
で加熱する補償温度記録方式の材料について調べた結
果、この場合には、熱処理温度を記録層の保磁力が500
［Oe］以下に低下する温度以上とすればよいことを確認
した。
温度未満とするのは、結晶化温度以上とすると光磁気記
録媒体としての基本的な特性が損われるためである。ま
た、この熱処理温度の最適値は記録層の材質、特に記録
時に記録層を構成するRE−TM膜をどの程度の温度まで加
熱するかによって異なる。例えばRE−TM膜が記録層をキ
ューリー点近傍まで加熱する、いわゆるキューリー点記
録方式の材料である場合には、熱処理温度をキューリー
点以上とする。また、本発明者等は、本願発明とは関係
ないが、参考としてRE−TM膜が記録層をその補償温度ま
で加熱する補償温度記録方式の材料について調べた結
果、この場合には、熱処理温度を記録層の保磁力が500
［Oe］以下に低下する温度以上とすればよいことを確認
した。
本発明によれば、光磁気記録媒体の記録層の磁気特性を
熱的に安定な状態にすることができるので、記録・消去
の繰り返しによる再生信号のC/Nの低下が抑制され、記
録・消去繰り返し可能回数が増大するという効果が得ら
れる。
熱的に安定な状態にすることができるので、記録・消去
の繰り返しによる再生信号のC/Nの低下が抑制され、記
録・消去繰り返し可能回数が増大するという効果が得ら
れる。
第１図に本発明の一実施例に係る光磁気記録媒体の製造
工程を示す。まず、第１図（ａ）に示すように基板１、
例えばガラス基板あるいは熱酸化膜付きのSi基板の上に
記録層２として1000Å程度の厚さのRE−TM膜（希土類−
遷移金属非晶質フェリ磁性合金薄膜）をスパッタリング
により成膜する。次に、第１図（ｂ）に示すように記録
層２の上に酸化防止のための保護層３として、例えば厚
さ1000ÅのSi3N4膜を同様にスパッタリングにより形成
する。そして、第１図（ｃ）に示すように、例えば無誘
導ヒータ４を用いて全体を加熱し、記録層２を熱処理す
る。
工程を示す。まず、第１図（ａ）に示すように基板１、
例えばガラス基板あるいは熱酸化膜付きのSi基板の上に
記録層２として1000Å程度の厚さのRE−TM膜（希土類−
遷移金属非晶質フェリ磁性合金薄膜）をスパッタリング
により成膜する。次に、第１図（ｂ）に示すように記録
層２の上に酸化防止のための保護層３として、例えば厚
さ1000ÅのSi3N4膜を同様にスパッタリングにより形成
する。そして、第１図（ｃ）に示すように、例えば無誘
導ヒータ４を用いて全体を加熱し、記録層２を熱処理す
る。
このようにして製造された光磁気記録媒体について、種
々の温度，時間，および繰り返し回数の熱処理を行な
い、熱処理前後の特性変化を磁気特性についてVSMで、
また光磁気特性についてカー効果でそれぞれ調べた。熱
処理は上記のように無誘導ヒータ上にサンプルをセット
し、10-6Torr以下の高真空中で行なった。
々の温度，時間，および繰り返し回数の熱処理を行な
い、熱処理前後の特性変化を磁気特性についてVSMで、
また光磁気特性についてカー効果でそれぞれ調べた。熱
処理は上記のように無誘導ヒータ上にサンプルをセット
し、10-6Torr以下の高真空中で行なった。
以下では、RE−TM膜としてTbCo膜を形成したサンプルに
ついて実験した結果について詳細に述べる。第２図は種
々の温度で１時間熱処理した場合の，熱処理しない成膜
したままの膜に対する保磁力Hc,カー回転角θＫおよびM
10⊥/M10″の変化の一例を示したものである。ここで、
M10⊥は膜面に対して垂直な方向の，外部から10［kOe］
の磁場を印加した場合の磁化、またM10″は膜の面内方
向の，外部から10［kOe］の磁場を印加した場合の磁化
であり、M10⊥/M10″は膜の垂直磁気異方性の目安とな
る量である。この図に示したように、熱処理をするとθ
Ｋや垂直方向の磁化は変化しないが、Hcが低下して面内
方向の磁化が増加する。
ついて実験した結果について詳細に述べる。第２図は種
々の温度で１時間熱処理した場合の，熱処理しない成膜
したままの膜に対する保磁力Hc,カー回転角θＫおよびM
10⊥/M10″の変化の一例を示したものである。ここで、
M10⊥は膜面に対して垂直な方向の，外部から10［kOe］
の磁場を印加した場合の磁化、またM10″は膜の面内方
向の，外部から10［kOe］の磁場を印加した場合の磁化
であり、M10⊥/M10″は膜の垂直磁気異方性の目安とな
る量である。この図に示したように、熱処理をするとθ
Ｋや垂直方向の磁化は変化しないが、Hcが低下して面内
方向の磁化が増加する。
第３図は300℃で１時間の熱処理を繰り返し行なった場
合の，熱処理しない成膜したままの膜に対するHc,θＫ
の変化の一例を示したものである。この図からわかるよ
うに、１回熱処理をすれば、それ以上繰り返し熱処理し
てもHcは変化しないことが明らかである。
合の，熱処理しない成膜したままの膜に対するHc,θＫ
の変化の一例を示したものである。この図からわかるよ
うに、１回熱処理をすれば、それ以上繰り返し熱処理し
てもHcは変化しないことが明らかである。
第４図は熱処理時間を変化させた場合の，熱処理しない
成膜したままの膜に対するHc,θＫの変化の一例を示し
たものである。この図からわかるように、Hc,θＫの変
化量は熱処理時間に依存せず、15分の熱処理をすればそ
れ以降は熱的に安定であることが明らかである。
成膜したままの膜に対するHc,θＫの変化の一例を示し
たものである。この図からわかるように、Hc,θＫの変
化量は熱処理時間に依存せず、15分の熱処理をすればそ
れ以降は熱的に安定であることが明らかである。
これら熱処理による特性変化が何に起因するかを調べる
ために、発明者らはオージェ電子分光法により熱処理前
後の膜厚方向の組成分布を調べた。第６図はその結果の
一例を示したもので、横軸にスパッタリング時間を、縦
軸にオージェピーク強度をとっている。第５図で（ａ）
が熱処理しない膜の膜厚方向組成分布，（ｂ）が300℃
の,1時間の熱処理をした膜の膜厚方向組成分布を示して
いる。試料は第１図に示す構造で、基板１は熱酸化膜付
Si基板を用いた。この第５図から明らかなように、熱処
理前後で膜自身の組成に有意差は見られない。従って、
熱処理による特性変化は記録層としてのRE−TM膜と、基
板あるいは保護層との反応や、RE−TM膜の酸化等による
ものではないことが明らかである。
ために、発明者らはオージェ電子分光法により熱処理前
後の膜厚方向の組成分布を調べた。第６図はその結果の
一例を示したもので、横軸にスパッタリング時間を、縦
軸にオージェピーク強度をとっている。第５図で（ａ）
が熱処理しない膜の膜厚方向組成分布，（ｂ）が300℃
の,1時間の熱処理をした膜の膜厚方向組成分布を示して
いる。試料は第１図に示す構造で、基板１は熱酸化膜付
Si基板を用いた。この第５図から明らかなように、熱処
理前後で膜自身の組成に有意差は見られない。従って、
熱処理による特性変化は記録層としてのRE−TM膜と、基
板あるいは保護層との反応や、RE−TM膜の酸化等による
ものではないことが明らかである。
この他に、発明者らは成膜したままの状態のRE−TM膜の
熱的不安定性をさらに詳しく調べるために、電気抵抗の
温度変化測定を試みた。電気抵抗の温度変化を測定する
ことは、例えば文献 M.Kajiura,Y.Togami,K.Kobayash
i,T.Teranishi:Jpn,J.Appl.Phys.20（1981）L389に報告
されているように、非晶質膜の構造緩和等の変化を調べ
るのに有効な手段である。
熱的不安定性をさらに詳しく調べるために、電気抵抗の
温度変化測定を試みた。電気抵抗の温度変化を測定する
ことは、例えば文献 M.Kajiura,Y.Togami,K.Kobayash
i,T.Teranishi:Jpn,J.Appl.Phys.20（1981）L389に報告
されているように、非晶質膜の構造緩和等の変化を調べ
るのに有効な手段である。
この場合、試料としては前記と同様に第１図の構造のも
のを用い、測定は1KHzの交流四端子法によりAr気流中で
サンプルを10［℃/min］の速度で昇温しながら測定し
た。第６図にその測定結果の一例を示す。図において線
ＡはRE−TM膜の成膜したままの状態（as−depo.）から2
40℃までの昇温時の電気抵抗の温度変化であり、曲線Ｂ
はその後に240℃から室温までの冷却・昇温を繰り返し
た場合の電気抵抗の温度変化である。この図に示すよう
に成膜したままの状態から昇温時にのみ、ほぼ190℃で
ピークＰを生ずるという特異な振る舞いをし、240℃か
らの１回目の冷却以降は、昇温・冷却サイクルを繰り返
してもＰのようなピークは生ぜず、直線的な同じ経路を
たどる。従って、RE−TM膜は成膜したままの状態から加
熱したときにのみ、電気抵抗に変化を与えるようなミク
ロな非可逆的変化が生じることが明らかとなった。
のを用い、測定は1KHzの交流四端子法によりAr気流中で
サンプルを10［℃/min］の速度で昇温しながら測定し
た。第６図にその測定結果の一例を示す。図において線
ＡはRE−TM膜の成膜したままの状態（as−depo.）から2
40℃までの昇温時の電気抵抗の温度変化であり、曲線Ｂ
はその後に240℃から室温までの冷却・昇温を繰り返し
た場合の電気抵抗の温度変化である。この図に示すよう
に成膜したままの状態から昇温時にのみ、ほぼ190℃で
ピークＰを生ずるという特異な振る舞いをし、240℃か
らの１回目の冷却以降は、昇温・冷却サイクルを繰り返
してもＰのようなピークは生ぜず、直線的な同じ経路を
たどる。従って、RE−TM膜は成膜したままの状態から加
熱したときにのみ、電気抵抗に変化を与えるようなミク
ロな非可逆的変化が生じることが明らかとなった。
これらの熱処理による非可逆変化がどのようなものであ
るかを調べるため、さらに発明者らは熱処理前後の非晶
質構造をＸ線回折と電子線回折で調べた。第７図は第１
図に示した構造の試料で、基板１にガラスを用いた場合
のＸ線回析の結果の一例であり、（ａ）は熱処理前の成
膜したままの状態での結果、（ｂ）は300℃,1時間の熱
処理を行なった後での結果である。図に示されるよう
に、熱処理前後で有意差はない。
るかを調べるため、さらに発明者らは熱処理前後の非晶
質構造をＸ線回折と電子線回折で調べた。第７図は第１
図に示した構造の試料で、基板１にガラスを用いた場合
のＸ線回析の結果の一例であり、（ａ）は熱処理前の成
膜したままの状態での結果、（ｂ）は300℃,1時間の熱
処理を行なった後での結果である。図に示されるよう
に、熱処理前後で有意差はない。
この他に第１図に示した構造の試料において基板１にNa
Cl基板を用い、試料作成後、基板を除去し、透過型電子
顕微鏡内で200kVの電子線による回折パターンと透過電
子顕微鏡像を撮影したが、やはり熱処理前後で有意差は
なかった。以上より、熱処理によって生じる非可逆変化
は、Ｘ線や電子線の回折現象が大きく変化する程の顕著
な構造変化ではないことがわかった。
Cl基板を用い、試料作成後、基板を除去し、透過型電子
顕微鏡内で200kVの電子線による回折パターンと透過電
子顕微鏡像を撮影したが、やはり熱処理前後で有意差は
なかった。以上より、熱処理によって生じる非可逆変化
は、Ｘ線や電子線の回折現象が大きく変化する程の顕著
な構造変化ではないことがわかった。
以上、RE−TM膜の熱処理による非可逆変化の様子を、Tb
Co膜を具体的に取り上げて詳細に述べてきたが、他のRE
−TM膜でも同様の現象が見られる。例えばTbFe膜につい
て第２図と同様に種々の温度で１時間熱処理した場合
の，熱処理をしない堆積したままの膜に対する保磁力H
c,力一回転角θＫおよび垂直方向と面内方向の磁化の比
M10⊥/M10″の変化を第８図に示す。TbFe膜もTbCo膜と
同様に熱処理によってHcが低下し、面内方向の磁化が増
加することが明らかである。この他の種々のRE−TM膜に
ついては、後述する。
Co膜を具体的に取り上げて詳細に述べてきたが、他のRE
−TM膜でも同様の現象が見られる。例えばTbFe膜につい
て第２図と同様に種々の温度で１時間熱処理した場合
の，熱処理をしない堆積したままの膜に対する保磁力H
c,力一回転角θＫおよび垂直方向と面内方向の磁化の比
M10⊥/M10″の変化を第８図に示す。TbFe膜もTbCo膜と
同様に熱処理によってHcが低下し、面内方向の磁化が増
加することが明らかである。この他の種々のRE−TM膜に
ついては、後述する。
このようなRE−TM膜の熱による非可逆変化は通常、光ビ
ームで記録・消去する場合に記録媒体が上昇する温度
（150〜350℃）においても起こる。従って、記録・消去
を繰り返す場合、この熱による非可逆変化が生じ、記録
・消去特性が変化する。書き込まれたビットの大きさ・
形状が変化するといった大きな問題となる。しかしなが
ら、発明者らは第３図，第４図に示したようにRE−TM膜
に対して所定の温度で例えば15分間程度の熱処理を施し
たものを最終的に光磁気記録媒体として使用すれば、そ
の後に記録，消去時等に与えられる熱に対して記録媒体
として全く問題とならない程度の変化しかせず、磁気特
性が熱的に非常に安定となることを発見したのである。
ームで記録・消去する場合に記録媒体が上昇する温度
（150〜350℃）においても起こる。従って、記録・消去
を繰り返す場合、この熱による非可逆変化が生じ、記録
・消去特性が変化する。書き込まれたビットの大きさ・
形状が変化するといった大きな問題となる。しかしなが
ら、発明者らは第３図，第４図に示したようにRE−TM膜
に対して所定の温度で例えば15分間程度の熱処理を施し
たものを最終的に光磁気記録媒体として使用すれば、そ
の後に記録，消去時等に与えられる熱に対して記録媒体
として全く問題とならない程度の変化しかせず、磁気特
性が熱的に非常に安定となることを発見したのである。
なお、第２図に示したように、熱処理をすると熱処理し
ないRE−TM膜と比較して保磁力Hcが低下するが、膜形成
条件により熱処理前の膜の保磁力を調整することで、熱
処理後の保磁力を光磁気記録媒体として十分な値にする
ことができる。また、前記したように熱処理によりM10
⊥/M10″が低下、すなわち垂直磁気異方性が低下するの
であるが、第２図に示したようにカー回転角θＫは変化
しておらず、M10⊥/M10″が１以上であれば、光磁気記
録媒体としての機能は何ら損なわれず、本発明に基く熱
処理を行なうことによる幣害はない。
ないRE−TM膜と比較して保磁力Hcが低下するが、膜形成
条件により熱処理前の膜の保磁力を調整することで、熱
処理後の保磁力を光磁気記録媒体として十分な値にする
ことができる。また、前記したように熱処理によりM10
⊥/M10″が低下、すなわち垂直磁気異方性が低下するの
であるが、第２図に示したようにカー回転角θＫは変化
しておらず、M10⊥/M10″が１以上であれば、光磁気記
録媒体としての機能は何ら損なわれず、本発明に基く熱
処理を行なうことによる幣害はない。
ところで、第７図に示したように300℃以下の熱処理で
はＸ線や電子線回折現象に大きな変化は生じない。しか
しながら、RE−TM膜は組成によって異なるが、およそ35
0〜500℃の熱処理で結晶化する。結晶化するとRE−TM膜
としての特徴が失われ、光磁気記録媒体としては不適当
となるので、熱処理温度は結晶化温度以下であることが
必要である。また、本発明におけるRE−TM膜に対する熱
処理温度の上限はこのように結晶化温度未満であるが、
下限についてはRE−TM膜の材料によって異なる。
はＸ線や電子線回折現象に大きな変化は生じない。しか
しながら、RE−TM膜は組成によって異なるが、およそ35
0〜500℃の熱処理で結晶化する。結晶化するとRE−TM膜
としての特徴が失われ、光磁気記録媒体としては不適当
となるので、熱処理温度は結晶化温度以下であることが
必要である。また、本発明におけるRE−TM膜に対する熱
処理温度の上限はこのように結晶化温度未満であるが、
下限についてはRE−TM膜の材料によって異なる。
この熱処理の下限温度を確認するために、本発明者らは
次の実験を行なった。すなわち、各RE−TM膜材料につい
て２種類の熱処理温度で30分間熱処理した後に、記録時
の同一温度（以下、記録温度という）で１時間熱処理を
行ない、この記録温度下における熱処理前後のサンプル
の保磁力変化を測定した。その結果をまとめたのが表1,
表２である。表１は記録層であるRE−TM膜がキューリー
点記録方式の材料の場合、表２は補償温度記録方式の材
料の場合である。そこで、記録温度としてはキューリー
点記録方式の材料についてはそのキューリー点とし、補
償温度記録方式の材料については膜保磁力が500［Oe］
以下に低下する温度とした。
次の実験を行なった。すなわち、各RE−TM膜材料につい
て２種類の熱処理温度で30分間熱処理した後に、記録時
の同一温度（以下、記録温度という）で１時間熱処理を
行ない、この記録温度下における熱処理前後のサンプル
の保磁力変化を測定した。その結果をまとめたのが表1,
表２である。表１は記録層であるRE−TM膜がキューリー
点記録方式の材料の場合、表２は補償温度記録方式の材
料の場合である。そこで、記録温度としてはキューリー
点記録方式の材料についてはそのキューリー点とし、補
償温度記録方式の材料については膜保磁力が500［Oe］
以下に低下する温度とした。
なお、試料Ａの熱処理温度は記録温度より低く設定し、
試料Ｂの熱処理温度は記録温度より高く設定した。表1,
2においてTaは常温（20℃〜30℃）を表わす。また表１
において、＞Tcは補償温度がキューリー点より高い（即
ち現われない）ことを表わす。さらに表２においては、
補償温度記録方式のRE−TM膜材料はキューリー点が結晶
化温度より高いので示していない。
試料Ｂの熱処理温度は記録温度より高く設定した。表1,
2においてTaは常温（20℃〜30℃）を表わす。また表１
において、＞Tcは補償温度がキューリー点より高い（即
ち現われない）ことを表わす。さらに表２においては、
補償温度記録方式のRE−TM膜材料はキューリー点が結晶
化温度より高いので示していない。
表１より明らかなように、試料Ｂのごとく成膜後に記録
温度以上の温度で熱処理を行なった光磁気記録媒体で
は、その後の記録温度における熱処理で保磁力は変化し
ないのに対して、試料Ａのごとくより低温で熱処理を行
なった光磁気記録媒体では、その後の記録温度における
熱処理で保磁力が低下してしまう。
温度以上の温度で熱処理を行なった光磁気記録媒体で
は、その後の記録温度における熱処理で保磁力は変化し
ないのに対して、試料Ａのごとくより低温で熱処理を行
なった光磁気記録媒体では、その後の記録温度における
熱処理で保磁力が低下してしまう。
従って、成膜後において磁気特性を熱的に安定な状態に
するためには、以下のような温度以上で熱処理すること
が望ましい。すなわち、キューリー点記録方式の材料で
はキューリー点以上が望ましい。補償温度記録方式の材
料では表２に見られるように補償温度＋100［℃］以上
が望ましいが、さらにに実用的な光磁気ディスクシステ
ムを考えると、膜保磁力が500［Oe］以下に低下する温
度以上が望ましい。
するためには、以下のような温度以上で熱処理すること
が望ましい。すなわち、キューリー点記録方式の材料で
はキューリー点以上が望ましい。補償温度記録方式の材
料では表２に見られるように補償温度＋100［℃］以上
が望ましいが、さらにに実用的な光磁気ディスクシステ
ムを考えると、膜保磁力が500［Oe］以下に低下する温
度以上が望ましい。
以上の検討結果を踏まえ、光磁気ディスクとしての記録
・消去の繰り返しによる特性変化を調べた実験結果を以
下に示す。第９図は実験に供した光磁気ディスクの構成
を示す断面図である。基板11は例えば200mmφ、1.5mm厚
のプリグルーブ付ガラス基板であり、この上に第１の保
護層12としてスパッタリングにより成膜した厚さ1000Å
のSi3N4膜が形成されている。この第１の保護層12の上
に記録層13を構成するRE−TM膜として、スパッタリング
により成膜した厚さ1000ÅのTbCo膜が形成され、この記
録層13の上に第１の保護層12と同様の第２の保護層14が
形成されている。
・消去の繰り返しによる特性変化を調べた実験結果を以
下に示す。第９図は実験に供した光磁気ディスクの構成
を示す断面図である。基板11は例えば200mmφ、1.5mm厚
のプリグルーブ付ガラス基板であり、この上に第１の保
護層12としてスパッタリングにより成膜した厚さ1000Å
のSi3N4膜が形成されている。この第１の保護層12の上
に記録層13を構成するRE−TM膜として、スパッタリング
により成膜した厚さ1000ÅのTbCo膜が形成され、この記
録層13の上に第１の保護層12と同様の第２の保護層14が
形成されている。
この第９図に示されるような構造の光磁気ディスクを２
種類用意した。第１の光磁気ディスクは、基板11上に保
護層12.,14および記録層13をスパッタリング成膜したま
まの状態であり、第２の光磁気ディスクはスパッタリン
グ成膜後、基板11ごと200℃,13分間の熱処理をした本発
明に基くものである。熱処理は磁界の発生しない電気炉
で行ない、もちろん酸化の影響が無いよう配慮した。
種類用意した。第１の光磁気ディスクは、基板11上に保
護層12.,14および記録層13をスパッタリング成膜したま
まの状態であり、第２の光磁気ディスクはスパッタリン
グ成膜後、基板11ごと200℃,13分間の熱処理をした本発
明に基くものである。熱処理は磁界の発生しない電気炉
で行ない、もちろん酸化の影響が無いよう配慮した。
こうして作製された第１および第２の光磁気ディスク
は、いずれも初期状態として回転数600［r.p.m.］，外
部印加磁場300［Oe］、盤面でのレーザービームパワー3
mWで良好な記録・消去特性が得られた。そして、２種類
の光磁気ディスクシステムを用意して上記２種の光磁気
ディスクを装填し、上記の条件で特定の１トラックにつ
いての１回転毎の記録・消去サイクルを、２種類同時に
開始し繰り返した。1000サイクルの記録・消去サイクル
毎に、記録された信号をパワー0.7mWのレーザビームを
用いて再生したところ、スパッタリング成膜したままの
状態の第１の光磁気ディスクでは、徐々にC/Nの低下が
見られるのに対して、熱処理後の第２の光磁気ディスク
ではC/Nの低下が見られなかった。
は、いずれも初期状態として回転数600［r.p.m.］，外
部印加磁場300［Oe］、盤面でのレーザービームパワー3
mWで良好な記録・消去特性が得られた。そして、２種類
の光磁気ディスクシステムを用意して上記２種の光磁気
ディスクを装填し、上記の条件で特定の１トラックにつ
いての１回転毎の記録・消去サイクルを、２種類同時に
開始し繰り返した。1000サイクルの記録・消去サイクル
毎に、記録された信号をパワー0.7mWのレーザビームを
用いて再生したところ、スパッタリング成膜したままの
状態の第１の光磁気ディスクでは、徐々にC/Nの低下が
見られるのに対して、熱処理後の第２の光磁気ディスク
ではC/Nの低下が見られなかった。
以上に述べたように、本発明に基いて記録層の成膜後に
熱処理を行なった光磁気ディスクは、従来に比べて記録
・消去の繰り返しによる再生信号のC/Nの低下が抑制さ
れ、記録・消去の繰り返し可能回数が増大することが確
認された。
熱処理を行なった光磁気ディスクは、従来に比べて記録
・消去の繰り返しによる再生信号のC/Nの低下が抑制さ
れ、記録・消去の繰り返し可能回数が増大することが確
認された。
以上の説明では、ガラス基板を用いた光ディスクの場合
について記述したが、さらに実用的にはコスト面および
トラッキング用のプリグループの形成のし易さ等の観点
から、アクリル，エポキシ，ポリカーボネイト等の有機
樹脂基板を用いることが望ましい。しかし、有機樹脂基
板は電気炉中で200℃に加熱すると変形をきたす。この
ような場合、以下に述べるように光ビームを用いて基板
を昇温させずにRE−TM膜からなる記録層のみを昇温さ
せ、熱処理する方法が有効である。
について記述したが、さらに実用的にはコスト面および
トラッキング用のプリグループの形成のし易さ等の観点
から、アクリル，エポキシ，ポリカーボネイト等の有機
樹脂基板を用いることが望ましい。しかし、有機樹脂基
板は電気炉中で200℃に加熱すると変形をきたす。この
ような場合、以下に述べるように光ビームを用いて基板
を昇温させずにRE−TM膜からなる記録層のみを昇温さ
せ、熱処理する方法が有効である。
第10図はRE−TM膜からなる記録層を光ビームを用いて熱
処理する装置の構成図である。21は第９図に示したよう
な光磁気ディスク、22は回転軸、23はHe−Neレーザ,Ar
レーザあるいは半導体レーザからなるレーザ光源、24は
反射鏡、25は対物レンズ、27は磁場発生装置である。28
は光磁気ディスク21を装填した空間を密閉する容器、29
は排気口またはガス導入口である。対物レンズ25の調整
により、記録・消去・再生時よりも太いビーム径、例え
ばディスク21の盤面上で約３μｍφのレーザービーム26
が光磁気ディスク21上に照射されるようになっている。
処理する装置の構成図である。21は第９図に示したよう
な光磁気ディスク、22は回転軸、23はHe−Neレーザ,Ar
レーザあるいは半導体レーザからなるレーザ光源、24は
反射鏡、25は対物レンズ、27は磁場発生装置である。28
は光磁気ディスク21を装填した空間を密閉する容器、29
は排気口またはガス導入口である。対物レンズ25の調整
により、記録・消去・再生時よりも太いビーム径、例え
ばディスク21の盤面上で約３μｍφのレーザービーム26
が光磁気ディスク21上に照射されるようになっている。
このような構成で光磁気ディスク21を回転軸22を中心に
回転させ、レーザービーム26を連続照射して、１トラッ
ク毎にディスク21の盤面全域にわたって熱処理をする。
ディスク21の回転数は200［r.p.m.］程度，照射するレ
ーザービーム26のパワーは盤面上で12mW程度が適当であ
る。また、熱処理を確実にするためには、１トラックに
つき数十回転連続してレーザビーム26を照射することが
望ましい。例えばRE−TM膜からなる記録層単層で保護層
が無いディスク等の場合は、熱処理中の酸化が問題とな
るので、容器28を密閉し排気口29より排気して真空とす
る。あるいは孔29より窒素ガスやアルゴンなどの不活性
ガスを流した状態で熱処理をすることにより、RE−TM膜
の酸化を防ぐことができる。
回転させ、レーザービーム26を連続照射して、１トラッ
ク毎にディスク21の盤面全域にわたって熱処理をする。
ディスク21の回転数は200［r.p.m.］程度，照射するレ
ーザービーム26のパワーは盤面上で12mW程度が適当であ
る。また、熱処理を確実にするためには、１トラックに
つき数十回転連続してレーザビーム26を照射することが
望ましい。例えばRE−TM膜からなる記録層単層で保護層
が無いディスク等の場合は、熱処理中の酸化が問題とな
るので、容器28を密閉し排気口29より排気して真空とす
る。あるいは孔29より窒素ガスやアルゴンなどの不活性
ガスを流した状態で熱処理をすることにより、RE−TM膜
の酸化を防ぐことができる。
このように、レーザビームの照射によりRE−TM膜からな
る記録層を熱処理すれば、基板が樹脂等の熱に弱い材質
であっても基板を加熱・損傷させることなく、磁気特性
が熱的に非常に安定な光磁気記録媒体を得ることができ
る。
る記録層を熱処理すれば、基板が樹脂等の熱に弱い材質
であっても基板を加熱・損傷させることなく、磁気特性
が熱的に非常に安定な光磁気記録媒体を得ることができ
る。
第１図は本発明の一実施例に係る光磁気ディスクの製造
工程の要部を示す図、第２図は記録層でRE−TM膜の熱処
理温度に対する光磁気特性の変化をTbCo膜について実験
した結果の一例を示す図、第３図はRE−TM膜の熱処理の
繰り返し回数による光磁気特性の変化を実験した結果の
一例を示す図、第４図はRE−TM膜の光磁気特性の熱処理
時間依存性を実験した結果の一例を示す図、第５図
（ａ）（ｂ）は光磁気記録媒体の熱処理前および熱処理
後の膜厚方向における組成分布をオージェ電子分光法に
より調べた一例を示す図、第６図はRE−TM膜の電気抵抗
の温度変化を示した図、第７図（ａ）（ｂ）は光磁気記
録媒体の熱処理前および熱処理後のＸ線回折パターンを
示す図、第８図はRE−TM膜の熱処理温度による光磁気特
性の変化をTbFe膜について実験した結果の一例を示す
図、第９図は本発明の他の実施例を説明するための光磁
気ディスクの断面図、第10図はRE−TM膜を光ビームによ
り熱処理する装置の構成を示す図である。 1,11……基板、2,13……希土類−遷移金属非晶質フェリ
磁性合金膜からなる記録層、3,12,14……保護層、４…
…無誘導ヒータ、21……光磁気ディスク、23……レーザ
光源、25……対物レンズ、26……レーザビーム、27……
磁場発生装置。
工程の要部を示す図、第２図は記録層でRE−TM膜の熱処
理温度に対する光磁気特性の変化をTbCo膜について実験
した結果の一例を示す図、第３図はRE−TM膜の熱処理の
繰り返し回数による光磁気特性の変化を実験した結果の
一例を示す図、第４図はRE−TM膜の光磁気特性の熱処理
時間依存性を実験した結果の一例を示す図、第５図
（ａ）（ｂ）は光磁気記録媒体の熱処理前および熱処理
後の膜厚方向における組成分布をオージェ電子分光法に
より調べた一例を示す図、第６図はRE−TM膜の電気抵抗
の温度変化を示した図、第７図（ａ）（ｂ）は光磁気記
録媒体の熱処理前および熱処理後のＸ線回折パターンを
示す図、第８図はRE−TM膜の熱処理温度による光磁気特
性の変化をTbFe膜について実験した結果の一例を示す
図、第９図は本発明の他の実施例を説明するための光磁
気ディスクの断面図、第10図はRE−TM膜を光ビームによ
り熱処理する装置の構成を示す図である。 1,11……基板、2,13……希土類−遷移金属非晶質フェリ
磁性合金膜からなる記録層、3,12,14……保護層、４…
…無誘導ヒータ、21……光磁気ディスク、23……レーザ
光源、25……対物レンズ、26……レーザビーム、27……
磁場発生装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 修朗 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−34618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−113151（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】膜面に垂直な方向に磁化容易磁区を有する
希土類−遷移金属非晶質フェリ磁性合金薄膜を記録層と
して具備する光磁気記録媒体の製造方法において、前記
希土類−遷移金属非晶質フェリ磁性合金薄膜はキューリ
ー点記録方式の記録層材料であり、前記記録層を成膜
後、磁界を印加することなく結晶化温度未満かつキュー
リー点以上の温度で熱処理することにより、前記記録層
を磁気特性が熱的に安定な状態に移行させることを特徴
とする光磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022935A JPH0721888B2 (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022935A JPH0721888B2 (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61182652A JPS61182652A (ja) | 1986-08-15 |
| JPH0721888B2 true JPH0721888B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=12096485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60022935A Expired - Lifetime JPH0721888B2 (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721888B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62298046A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-25 | Nec Corp | 光磁気記録媒体の製造方法 |
| JPS63140076A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-11 | Ricoh Co Ltd | 垂直磁化膜 |
| JPS63317947A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-26 | Seiko Epson Corp | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934618A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気光学薄膜の製造法 |
| JPS61113151A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 非晶質光磁気記録媒体の処理方法 |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP60022935A patent/JPH0721888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61182652A (ja) | 1986-08-15 |
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