JPH07272336A - 光メモリ素子 - Google Patents
光メモリ素子Info
- Publication number
- JPH07272336A JPH07272336A JP5887995A JP5887995A JPH07272336A JP H07272336 A JPH07272336 A JP H07272336A JP 5887995 A JP5887995 A JP 5887995A JP 5887995 A JP5887995 A JP 5887995A JP H07272336 A JPH07272336 A JP H07272336A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- optical memory
- memory device
- transparent
- oxygen
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 信頼性の高い光メモリ素子を提供する。
【構成】 透明基板１４上に希土類遷移金属合金薄膜１
６、透明誘電体膜１７を形成した後、反射膜１８を形成
する。
６、透明誘電体膜１７を形成した後、反射膜１８を形成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ等の光により情報
の記録・再生・消去等を行う光メモリ素子に関する。
の記録・再生・消去等を行う光メモリ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光メモリ素子は高密度・大容量な
メモリとなるため、多方面で種々の研究開発が行われて
いる。
メモリとなるため、多方面で種々の研究開発が行われて
いる。
【０００３】特に使用者が情報の追加記録をなし得るメ
モリ、あるいは使用者が情報の追加記録及び消去をなし
得るメモリは幅広い応用分野があり種々の材料やシステ
ムが発表されている。
モリ、あるいは使用者が情報の追加記録及び消去をなし
得るメモリは幅広い応用分野があり種々の材料やシステ
ムが発表されている。
【０００４】前者の材料としてはＴｅＯｘ、ＴｅＳｅ、
ＴｅＣ等があり、後者の材料としてはＧｄＴｂＦｅ、Ｇ
ｄＴｂＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ等がある。
ＴｅＣ等があり、後者の材料としてはＧｄＴｂＦｅ、Ｇ
ｄＴｂＤｙＦｅ、ＴｂＦｅ等がある。
【０００５】しかし、これら情報の追加記録できるメモ
リ、あるいは情報の追加記録及び消去ができるメモリの
基本となる記憶材料の大半は酸化等の耐食性に欠けるた
め、その対策としてメモリ素子の構造には色々な工夫が
なされている。
リ、あるいは情報の追加記録及び消去ができるメモリの
基本となる記憶材料の大半は酸化等の耐食性に欠けるた
め、その対策としてメモリ素子の構造には色々な工夫が
なされている。
【０００６】次に従来の光メモリ素子の構造を説明す
る。
る。
【０００７】図２は２枚の基板１，２の間にスペーサ３
によって空間４を設け、その中に不活性ガスを充填し、
上記２枚の基板１，２の内面に記録層５を設けたサンド
イッチ構造の光メモリ素子（特公昭５７−３２４１３号
公報参照）である。この構造の光メモリ素子は記録層を
密封することによって酸化を防止している。
によって空間４を設け、その中に不活性ガスを充填し、
上記２枚の基板１，２の内面に記録層５を設けたサンド
イッチ構造の光メモリ素子（特公昭５７−３２４１３号
公報参照）である。この構造の光メモリ素子は記録層を
密封することによって酸化を防止している。
【０００８】又、図３は基板６上において記録層７を酸
化に対して安定な透明膜８で挟み、更にその上に酸化し
易い膜９を被覆した光メモリ素子（特願昭５７−１４９
８０６参照）である。この構造の光メモリ素子は酸化し
易い膜で酸素を吸収することによって酸素が記録層に到
達しないように配慮しているものである。
化に対して安定な透明膜８で挟み、更にその上に酸化し
易い膜９を被覆した光メモリ素子（特願昭５７−１４９
８０６参照）である。この構造の光メモリ素子は酸化し
易い膜で酸素を吸収することによって酸素が記録層に到
達しないように配慮しているものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上の光メモ
リ素子はいずれも外部からの酸素等の腐食性物質の混入
を避ける為には有効な構造であるが、光メモリ素子形成
時に混入する酸素等には効力を有しないものである。
リ素子はいずれも外部からの酸素等の腐食性物質の混入
を避ける為には有効な構造であるが、光メモリ素子形成
時に混入する酸素等には効力を有しないものである。
【００１０】しかるに光メモリ素子の中には素子形成時
に酸素等が混入してしまうものがあった。
に酸素等が混入してしまうものがあった。
【００１１】次に、使用者が情報の追加記録及び消去を
なし得る光メモリ素子である磁気光学記憶素子の酸化の
問題について説明する。
なし得る光メモリ素子である磁気光学記憶素子の酸化の
問題について説明する。
【００１２】本発明者はガラス基板上にＧｄＴｂＦｅと
ＳｉＯ2とＣｕを順次スパッタリングして形成した磁気
光学記憶素子について調査を行った。
ＳｉＯ2とＣｕを順次スパッタリングして形成した磁気
光学記憶素子について調査を行った。
【００１３】図４はその磁気光学記憶素子である。
【００１４】１０はガラス基板、１１は膜厚１００Å〜
２００ÅのＧｄＴｂＦｅ膜、１２は膜厚３００Å〜４０
０ÅのＳｉＯ2膜、１３は膜厚３００Å〜５００ÅのＣ
ｕ膜である。
２００ÅのＧｄＴｂＦｅ膜、１２は膜厚３００Å〜４０
０ÅのＳｉＯ2膜、１３は膜厚３００Å〜５００ÅのＣ
ｕ膜である。
【００１５】そしてこの磁気光学記憶素子を７０℃で保
存した場合の保磁力の経時変化を図５に示す。
存した場合の保磁力の経時変化を図５に示す。
【００１６】同図によれば４００〜５００時間の経過時
点での保磁力Ｈｃは初期の保磁力Ｈｃｏの半分以下に変
化していることが判る。この傾向はＧｄＴｂＦｅ膜の膜
厚が薄い程、又保存温度が高い程顕著である。
点での保磁力Ｈｃは初期の保磁力Ｈｃｏの半分以下に変
化していることが判る。この傾向はＧｄＴｂＦｅ膜の膜
厚が薄い程、又保存温度が高い程顕著である。
【００１７】一方、上記製造方法による形成時点の磁気
光学記憶素子をオージェ電子分光分析したところ、図６
のような結果を得ることができる。
光学記憶素子をオージェ電子分光分析したところ、図６
のような結果を得ることができる。
【００１８】同図に示す結果はＧｄＴｂＦｅ膜とＳｉＯ
2膜との２層膜におけるＳｉ，Ｆｅ，Ｏについてのオー
ジェ電子強度を示している。
2膜との２層膜におけるＳｉ，Ｆｅ，Ｏについてのオー
ジェ電子強度を示している。
【００１９】同図に示される如く２層膜の表面からガラ
ス基板に進む程、酸素の含有量が増加しており、ＧｄＴ
ｂＦｅ膜中に多くの酸素が混入していることが判る。こ
れは素子形成時のスパッタリング中にＳｉＯ2から分離
した酸素がＧｄＴｂＦｅ膜中に取り込まれたためと考え
られる。すなわち、素子形成時点において既にＧｄＴｂ
Ｆｅ膜は酸化されているのである。
ス基板に進む程、酸素の含有量が増加しており、ＧｄＴ
ｂＦｅ膜中に多くの酸素が混入していることが判る。こ
れは素子形成時のスパッタリング中にＳｉＯ2から分離
した酸素がＧｄＴｂＦｅ膜中に取り込まれたためと考え
られる。すなわち、素子形成時点において既にＧｄＴｂ
Ｆｅ膜は酸化されているのである。
【００２０】本発明は上述した如き光メモリ素子形成時
に混入する酸素を回避し得る新規な光メモリ素子を提供
することを目的とする。
に混入する酸素を回避し得る新規な光メモリ素子を提供
することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明は、基板上に、希土類遷移金属合金薄膜からな
る記録媒体と、反射膜とがこの順に積層されてなる光メ
モリ素子において、前記記録媒体と前記反射膜との間
に、膜形成時に前記反射膜側から前記記録媒体に混入す
る酸素を防止するための透明誘電体膜を有することを特
徴とする。
め本発明は、基板上に、希土類遷移金属合金薄膜からな
る記録媒体と、反射膜とがこの順に積層されてなる光メ
モリ素子において、前記記録媒体と前記反射膜との間
に、膜形成時に前記反射膜側から前記記録媒体に混入す
る酸素を防止するための透明誘電体膜を有することを特
徴とする。
【００２２】
【作用】本発明によれば、光メモリ素子形成時に反射膜
側から記録媒体に混入する酸素を防止することができる
ため、信頼性の高い光メモリ素子を得ることができる。
側から記録媒体に混入する酸素を防止することができる
ため、信頼性の高い光メモリ素子を得ることができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明に係る光メモリ素子について図
面を用いて詳細に説明する。
面を用いて詳細に説明する。
【００２４】図１は本発明に係る光メモリ素子の製造方
法の実施例を説明するための光メモリ素子の構成図であ
る。
法の実施例を説明するための光メモリ素子の構成図であ
る。
【００２５】１４はガラス、ポリカーボネート、アクリ
ル等の透明基板であり、該透明基板１４上に第１の透明
誘電体膜である透明なＡｌの窒化膜１５が形成され、該
Ａｌの窒化膜１５上に希土類遷移金属合金薄膜（例えば
ＧｄＴｂＦｅ，ＴｂＤｙＦｅ，ＧｄＴｂＤｙＦｅ，Ｔｂ
Ｆｅ，ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＣｏ若しくはそれらの中にＳ
ｎ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ｂｉ，Ｂ等を添加含有させた膜）１６
が形成され、該希土類遷移金属合金薄膜１６上に第２の
透明誘電体膜である透明なＡｌの窒化膜１７が形成さ
れ、該Ａｌの窒化膜１７の上にＣｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ
等の反射膜１８が形成される。
ル等の透明基板であり、該透明基板１４上に第１の透明
誘電体膜である透明なＡｌの窒化膜１５が形成され、該
Ａｌの窒化膜１５上に希土類遷移金属合金薄膜（例えば
ＧｄＴｂＦｅ，ＴｂＤｙＦｅ，ＧｄＴｂＤｙＦｅ，Ｔｂ
Ｆｅ，ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＣｏ若しくはそれらの中にＳ
ｎ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ｂｉ，Ｂ等を添加含有させた膜）１６
が形成され、該希土類遷移金属合金薄膜１６上に第２の
透明誘電体膜である透明なＡｌの窒化膜１７が形成さ
れ、該Ａｌの窒化膜１７の上にＣｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ
等の反射膜１８が形成される。
【００２６】この構造の磁気光学記憶素子についてオー
ジェ電子分光分析したところ図７のような結果を得るこ
とができる。同図に示す結果はＡｌの窒化膜とＧｄＴｂ
Ｆｅ膜とＡｌの窒化膜との３層膜におけるＡｌ，Ｆｅ，
Ｏについてのオージェ電子強度を示している。同図に示
される如くＧｄＴｂＦｅ膜中には酸素は入っておらず、
表面とＡｌの窒化膜との界面及びＡｌの窒化膜と透明基
板との界面に僅かに酸化が見られる。これは膜形成後、
外部からＡｌの窒化膜に侵入した酸素とガラス基板から
Ａｌの窒化膜に侵入した酸素が存在することを示してい
る。
ジェ電子分光分析したところ図７のような結果を得るこ
とができる。同図に示す結果はＡｌの窒化膜とＧｄＴｂ
Ｆｅ膜とＡｌの窒化膜との３層膜におけるＡｌ，Ｆｅ，
Ｏについてのオージェ電子強度を示している。同図に示
される如くＧｄＴｂＦｅ膜中には酸素は入っておらず、
表面とＡｌの窒化膜との界面及びＡｌの窒化膜と透明基
板との界面に僅かに酸化が見られる。これは膜形成後、
外部からＡｌの窒化膜に侵入した酸素とガラス基板から
Ａｌの窒化膜に侵入した酸素が存在することを示してい
る。
【００２７】この実験結果から判断されるように、希土
類遷移金属合金薄膜１６をＡｌの窒化膜にて挟持する構
造とすれば膜形成時における上記希土類遷移金属合金薄
膜１６の酸化を防止し得るものである。この理由はＳｉ
Ｏ2膜とは異なり、Ａｌの窒化膜は酸素を含有しない
為、例えばＡｌターゲットを用いて窒素雰囲気中で反応
性スパッタリングして膜形成すれば、その膜形成時にお
いて希土類遷移金属合金薄膜に酸素が侵入する虞れがな
いのである。この点に鑑みれば希土類遷移金属合金薄膜
を他の酸素を含有しない透明誘電体膜（例えばＭｇ
Ｆ2，ＺｎＳ，ＣｅＦ3，ＡｌＦ3，３ＮａＦ）で挟持す
る構造としても構わない。しかし、上記他の透明誘電体
膜は誘電体膜用ターゲットが多く多孔質でありその孔中
にとり込まれた酸素や水分がスパッタリング中に放出さ
れて希土類遷移金属合金薄膜を酸化する場合があるので
真に酸素を含まない希土類遷移金属合金薄膜を作成する
ことが比較的難しいのである。それに比してＡｌの窒化
膜であればターゲットがＡｌのみであるためターゲット
の節約にもなり、更にＡｌターゲットが多孔質でないた
めにその孔中に酸素や水分をとり込むおそれがないので
ある。この点からすればＳｉターゲットを用いて窒素雰
囲気中で反応性スパッタリングして膜形成するＳｉ3Ｎ4
を透明誘電体膜としてもよい。
類遷移金属合金薄膜１６をＡｌの窒化膜にて挟持する構
造とすれば膜形成時における上記希土類遷移金属合金薄
膜１６の酸化を防止し得るものである。この理由はＳｉ
Ｏ2膜とは異なり、Ａｌの窒化膜は酸素を含有しない
為、例えばＡｌターゲットを用いて窒素雰囲気中で反応
性スパッタリングして膜形成すれば、その膜形成時にお
いて希土類遷移金属合金薄膜に酸素が侵入する虞れがな
いのである。この点に鑑みれば希土類遷移金属合金薄膜
を他の酸素を含有しない透明誘電体膜（例えばＭｇ
Ｆ2，ＺｎＳ，ＣｅＦ3，ＡｌＦ3，３ＮａＦ）で挟持す
る構造としても構わない。しかし、上記他の透明誘電体
膜は誘電体膜用ターゲットが多く多孔質でありその孔中
にとり込まれた酸素や水分がスパッタリング中に放出さ
れて希土類遷移金属合金薄膜を酸化する場合があるので
真に酸素を含まない希土類遷移金属合金薄膜を作成する
ことが比較的難しいのである。それに比してＡｌの窒化
膜であればターゲットがＡｌのみであるためターゲット
の節約にもなり、更にＡｌターゲットが多孔質でないた
めにその孔中に酸素や水分をとり込むおそれがないので
ある。この点からすればＳｉターゲットを用いて窒素雰
囲気中で反応性スパッタリングして膜形成するＳｉ3Ｎ4
を透明誘電体膜としてもよい。
【００２８】ここで、上記光メモリ素子の第１の透明誘
電体膜の膜厚は、少なくとも１００Å必要である。その
理由は、例えばガラス基板上に第１の透明誘電体膜を作
成する場合、ガラス基板中の酸素が上記１の透明誘電体
膜中に混入する深さが５０Å程度である為、上記第１の
透明誘電体膜の膜厚が１００Å以下の場合は、上記第１
の透明誘電体膜上に希土類遷移金属合金薄膜をスパッタ
リングする際に希土類遷移金属合金薄膜に酸素が入って
くる場合が考えられるのである。上記第２の透明誘電体
膜は、主として磁気光学回転角を高め、再生信号の品質
を向上するために設けられるものであるが、再生信号の
品質が十分な場合はそれを省略して、希土類遷移金属合
金薄膜１６上に直接Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ等の反射膜
を形成してもよい。
電体膜の膜厚は、少なくとも１００Å必要である。その
理由は、例えばガラス基板上に第１の透明誘電体膜を作
成する場合、ガラス基板中の酸素が上記１の透明誘電体
膜中に混入する深さが５０Å程度である為、上記第１の
透明誘電体膜の膜厚が１００Å以下の場合は、上記第１
の透明誘電体膜上に希土類遷移金属合金薄膜をスパッタ
リングする際に希土類遷移金属合金薄膜に酸素が入って
くる場合が考えられるのである。上記第２の透明誘電体
膜は、主として磁気光学回転角を高め、再生信号の品質
を向上するために設けられるものであるが、再生信号の
品質が十分な場合はそれを省略して、希土類遷移金属合
金薄膜１６上に直接Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ等の反射膜
を形成してもよい。
【００２９】なお、上記図１の構造の光メモリ素子の反
射膜１８の上にＴｉ，Ｍｇ希土類金属（Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄ
ｙ，Ｈｏ，Ｙ等）、希土類遷移金属合金（ＧｄＴｂＦ
ｅ，ＴｂＤｙＦｅ，ＧｄＣｏ，ＧｄＴｂＤｙＦｅ等）等
の酸化容易性金属からなる膜を被覆すれば、外部からの
酸素の混入も防ぐことができる完璧な素子構造となる。
射膜１８の上にＴｉ，Ｍｇ希土類金属（Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄ
ｙ，Ｈｏ，Ｙ等）、希土類遷移金属合金（ＧｄＴｂＦ
ｅ，ＴｂＤｙＦｅ，ＧｄＣｏ，ＧｄＴｂＤｙＦｅ等）等
の酸化容易性金属からなる膜を被覆すれば、外部からの
酸素の混入も防ぐことができる完璧な素子構造となる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の光メモリ素子によれば、基板上
に希土類遷移金属合金薄膜からなる記録媒体と、透明誘
電体膜と、反射膜とがこの順に積層される構成としたの
で、膜形成時に反射膜側より記録媒体に混入する酸素を
防止することができるため、メモリ素子の信頼性を大き
く向上することができる。
に希土類遷移金属合金薄膜からなる記録媒体と、透明誘
電体膜と、反射膜とがこの順に積層される構成としたの
で、膜形成時に反射膜側より記録媒体に混入する酸素を
防止することができるため、メモリ素子の信頼性を大き
く向上することができる。
【００３１】また、成膜時のターゲット用の物質をアル
ミニウムとして、透明誘電体膜としての窒化アルミニウ
ムを形成すれば、アルミニウムは金属であり、シリコン
のような物質と比べ導電性が高いので反応性スパッタリ
ングのスピードを大きく高めることができる。スパッタ
リングによる成膜法は蒸着による成膜法に比べて成膜速
度が遅いことが大きな欠点であり、その為に生産性が悪
かったが、上記のようにスパッタリングのターゲットと
してアルミニウムを用いることでそれが大きく改善でき
るものである。
ミニウムとして、透明誘電体膜としての窒化アルミニウ
ムを形成すれば、アルミニウムは金属であり、シリコン
のような物質と比べ導電性が高いので反応性スパッタリ
ングのスピードを大きく高めることができる。スパッタ
リングによる成膜法は蒸着による成膜法に比べて成膜速
度が遅いことが大きな欠点であり、その為に生産性が悪
かったが、上記のようにスパッタリングのターゲットと
してアルミニウムを用いることでそれが大きく改善でき
るものである。
【図１】本発明に係る光メモリ素子の構成図である。
【図２】従来の光メモリ素子の構成図である。
【図３】従来の光メモリ素子の構成図である。
【図４】従来の光メモリ素子の構成図である。
【図５】従来の光メモリ素子の保磁力の経時変化を示す
図である。
図である。
【図６】従来の光メモリ素子のオージェ電子分光分析の
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図７】本発明に係る光メモリ素子のオージェ電子分光
分析の結果を示す図である。
分析の結果を示す図である。
１，２ 基板 ３ スペーサ ４ 空間 ５ 記録層 ６ 基板 ７ 記録層 ８ 透明膜 ９ 酸化しやすい膜 １０ ガラス基板 １１ ＧＤＴｂＦｅ膜 １２ ＳｉＯ2 １３ Ｃｕ膜 １４ 透明基板 １５ 第１の透明誘電体膜 １６ 希土類遷移金属合金薄膜 １７ 第２の透明誘電体膜 １８ 反射膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 博之 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山岡 秀嘉 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に、希土類遷移金属合金薄膜から
なる記録媒体と、反射膜とがこの順に積層されてなる光
メモリ素子において、 前記記録媒体と前記反射膜との間に、膜形成時に前記反
射膜側から前記記録媒体に混入する酸素を防止するため
の透明誘電体膜を有することを特徴とする光メモリ素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7058879A JP2656007B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 光メモリ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7058879A JP2656007B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 光メモリ素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4344980A Division JP2511230B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 光メモリ素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25787896A Division JP2860085B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 光メモリ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07272336A true JPH07272336A (ja) | 1995-10-20 |
| JP2656007B2 JP2656007B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=13097054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7058879A Expired - Lifetime JP2656007B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 光メモリ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2656007B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2860085B2 (ja) | 1996-09-30 | 1999-02-24 | シャープ株式会社 | 光メモリ素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59171055A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Sharp Corp | 磁気光学記憶素子 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP7058879A patent/JP2656007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59171055A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Sharp Corp | 磁気光学記憶素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2656007B2 (ja) | 1997-09-24 |
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