JP2861807B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体の製造
方法に関し、特に書換可能な光磁気ディスク等に用いら
れ、磁気カー効果あるいは磁気ファラデー効果等の磁気
光学効果を読み出すことの出来る光磁気記録媒体の製造
方法に関する。
方法に関し、特に書換可能な光磁気ディスク等に用いら
れ、磁気カー効果あるいは磁気ファラデー効果等の磁気
光学効果を読み出すことの出来る光磁気記録媒体の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光磁気記録媒体の材料とは、主として以
下の条件が要求される。 （ａ）垂直磁化膜であること。 （ｂ）大きな保磁力を有していること。 （ｃ）カー回転角が大きいこと。
下の条件が要求される。 （ａ）垂直磁化膜であること。 （ｂ）大きな保磁力を有していること。 （ｃ）カー回転角が大きいこと。
【０００３】Ｆｅ，Ｃｏ等にＴｂ，Ｇｄ等の重希土類を
添加した場合、磁気異方性が増加し垂直磁化膜になるこ
とが知られている。こうしたことから、光磁気記録媒体
の材料としてＧｄＴｂＦｅ，ＤｙＦｅ，ＧｄＣｏ，Ｇｄ
Ｃｏ，ＴｂＣｏ，ＴｂＦｅＣｏ等の重希土類−３ｄ遷移
金属非晶質合金薄膜が前記の条件を満足し、かつ量産に
適し、読み出しノイズが小さいことから有望とされてい
る。特にＴｂＦｅＣｏは、有望視され実用材料となって
いる。
添加した場合、磁気異方性が増加し垂直磁化膜になるこ
とが知られている。こうしたことから、光磁気記録媒体
の材料としてＧｄＴｂＦｅ，ＤｙＦｅ，ＧｄＣｏ，Ｇｄ
Ｃｏ，ＴｂＣｏ，ＴｂＦｅＣｏ等の重希土類−３ｄ遷移
金属非晶質合金薄膜が前記の条件を満足し、かつ量産に
適し、読み出しノイズが小さいことから有望とされてい
る。特にＴｂＦｅＣｏは、有望視され実用材料となって
いる。
【０００４】光磁気記録の高密度化の手段として、レー
ザーのビーム径を絞ることによる記録領域の微小化があ
る。記録再生ヘッドの対物レンズのＮ．Ａ．を変えずに
ビーム径を絞るためには、レーザー光源の短波長化が必
要となる。このために、非線形光学素子を用いた短波長
光源や短波長ＬＤの開発が進んでいる。しかし、現在実
用化されている重希土類−３ｄ遷移金属非晶質合金薄膜
は、波長が短くなるにしたがいカー回転角が小さくなる
ことが知られている。また、フォトディテクタの量子変
換効率も、波長の低下により減少する。したがって、短
波長レーザーにより再生した場合、再生出力が大幅に低
下してしまい、高記録密度を達成することは困難であ
る。このため、短波長域でカー回転角の大きな新たな光
磁気記録材料が必要になる。
ザーのビーム径を絞ることによる記録領域の微小化があ
る。記録再生ヘッドの対物レンズのＮ．Ａ．を変えずに
ビーム径を絞るためには、レーザー光源の短波長化が必
要となる。このために、非線形光学素子を用いた短波長
光源や短波長ＬＤの開発が進んでいる。しかし、現在実
用化されている重希土類−３ｄ遷移金属非晶質合金薄膜
は、波長が短くなるにしたがいカー回転角が小さくなる
ことが知られている。また、フォトディテクタの量子変
換効率も、波長の低下により減少する。したがって、短
波長レーザーにより再生した場合、再生出力が大幅に低
下してしまい、高記録密度を達成することは困難であ
る。このため、短波長域でカー回転角の大きな新たな光
磁気記録材料が必要になる。
【０００５】短波長用光磁気記録材料として、これまで
にガーネット、Ｐｔ／Ｃｏ、軽希土類−３ｄ遷移金属非
晶質合金薄膜が検討されている。しかし、これらの材料
には以下のような欠点がある。
にガーネット、Ｐｔ／Ｃｏ、軽希土類−３ｄ遷移金属非
晶質合金薄膜が検討されている。しかし、これらの材料
には以下のような欠点がある。
【０００６】ガーネットはファラデー回転角が大きいた
め大きな再生出力を得ることができるが、成膜中もしく
は成膜後に結晶を成長させるためには６００℃以上の加
熱が必要とされ通常のガラス基板上に作製することは困
難である。従って、基板として高価な耐熱ガラスを使用
する必要があり、媒体が高価になるという欠点がある。
め大きな再生出力を得ることができるが、成膜中もしく
は成膜後に結晶を成長させるためには６００℃以上の加
熱が必要とされ通常のガラス基板上に作製することは困
難である。従って、基板として高価な耐熱ガラスを使用
する必要があり、媒体が高価になるという欠点がある。
【０００７】Ｐｔ／Ｃｏは、短波長域で重希土類−３ｄ
遷移金属非晶質合金よりも大きなカー回転角を有する
が、フォトディテクタの変換効率の低下を補うほどの大
きな値ではない。また、結晶質であるため媒体雑音が大
きく、短波長域における再生出力は低下するという欠点
がある（特開平３−１６２７３９号公報）。
遷移金属非晶質合金よりも大きなカー回転角を有する
が、フォトディテクタの変換効率の低下を補うほどの大
きな値ではない。また、結晶質であるため媒体雑音が大
きく、短波長域における再生出力は低下するという欠点
がある（特開平３−１６２７３９号公報）。
【０００８】軽希土類−３ｄ遷移金属非晶質合金薄膜の
場合もＰｔ／Ｃｏの場合と同様に、十分大きなカー回転
角を、記録再生が可能な組成範囲では得ることができな
いという欠点を有する。従って、これらの記録材料に変
わる新しい材料の利用が必要となる。
場合もＰｔ／Ｃｏの場合と同様に、十分大きなカー回転
角を、記録再生が可能な組成範囲では得ることができな
いという欠点を有する。従って、これらの記録材料に変
わる新しい材料の利用が必要となる。
【０００９】ＭｎＢｉ化合物は、基板上にＢｉとＭｎを
順次成膜したＭｎ−Ｂｉ積層膜を加熱し反応させると，
ＢｉのＣ軸配向性が保存されて、Ｃ軸配向のＭｎＢｉ化
合物となる。このＭｎＢｉ化合物は、Ｃ軸に強い磁気異
方性を有するために垂直磁化膜となる。さらに、ＭｎＢ
ｉ化合物は、波長４００nmから９００nmにおいてカー回
転角が１度以上と大きいため短波長用光磁気記録材料と
して有望である。
順次成膜したＭｎ−Ｂｉ積層膜を加熱し反応させると，
ＢｉのＣ軸配向性が保存されて、Ｃ軸配向のＭｎＢｉ化
合物となる。このＭｎＢｉ化合物は、Ｃ軸に強い磁気異
方性を有するために垂直磁化膜となる。さらに、ＭｎＢ
ｉ化合物は、波長４００nmから９００nmにおいてカー回
転角が１度以上と大きいため短波長用光磁気記録材料と
して有望である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ＭｎＢｉ光磁気記録媒
体の製造方法及びノイズレベルについて図を参照して説
明する。図１５は従来例のＭｎＢｉ光磁気記録媒体の熱
処理前の構成断面図である。ガラス基板１上に、下地層
（スパッタ法による窒化珪素膜）２を１００nmの厚さ
に、Ｂｉ層３をイオンクラスタービーム法で２０nmの厚
さに、Ｍｎ層４をイオンクラスタービーム法で８nmの厚
さに、干渉層（スパッタ法によるＳｉＮ）５を３００nm
の厚さに、反射層（スパッタ法によるＡｌ膜）６を２０
nmの厚さに順次成膜した。Ｍｎの成膜速度は０．０５nm
／ｓ，成膜中の真空度は３×１０-6ｔｏｒｒである。Ｂ
ｉの成膜速度は０．１nm／ｓ，成膜中の真空度は３×１
０-7ｔｏｒｒである。Ｂｉの成膜中の基板温度は室温で
ある。ランド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度が１
１．７度の基板を用いた。
体の製造方法及びノイズレベルについて図を参照して説
明する。図１５は従来例のＭｎＢｉ光磁気記録媒体の熱
処理前の構成断面図である。ガラス基板１上に、下地層
（スパッタ法による窒化珪素膜）２を１００nmの厚さ
に、Ｂｉ層３をイオンクラスタービーム法で２０nmの厚
さに、Ｍｎ層４をイオンクラスタービーム法で８nmの厚
さに、干渉層（スパッタ法によるＳｉＮ）５を３００nm
の厚さに、反射層（スパッタ法によるＡｌ膜）６を２０
nmの厚さに順次成膜した。Ｍｎの成膜速度は０．０５nm
／ｓ，成膜中の真空度は３×１０-6ｔｏｒｒである。Ｂ
ｉの成膜速度は０．１nm／ｓ，成膜中の真空度は３×１
０-7ｔｏｒｒである。Ｂｉの成膜中の基板温度は室温で
ある。ランド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度が１
１．７度の基板を用いた。
【００１１】図１６はＭｎＢｉ光磁気記録媒体のディス
クのノイズスペクトル（ａ）を一般的な光磁気ディスク
媒体であるＴｂＦｅＣｏディスクのノイズスペクトル
（ｂ）とともに示したものである。測定波長８３０nm、
対物レンズのＮＡは０．５５、線速６ｍ／ｓ、再生光量
一定の条件で測定している。ＭｎＢｉディスクのノイズ
レベルは、ＴｂＦｅＣｏディスクよりも大きく、１ＭＨ
ｚ付近では２０ｄＢの差になっていることが認められ
る。又、再生信号雑音比（Ｃ／Ｎ）が小さいという欠点
もある。
クのノイズスペクトル（ａ）を一般的な光磁気ディスク
媒体であるＴｂＦｅＣｏディスクのノイズスペクトル
（ｂ）とともに示したものである。測定波長８３０nm、
対物レンズのＮＡは０．５５、線速６ｍ／ｓ、再生光量
一定の条件で測定している。ＭｎＢｉディスクのノイズ
レベルは、ＴｂＦｅＣｏディスクよりも大きく、１ＭＨ
ｚ付近では２０ｄＢの差になっていることが認められ
る。又、再生信号雑音比（Ｃ／Ｎ）が小さいという欠点
もある。
【００１２】本発明の目的は、媒体ノイズが低く実用に
供されるＭｎＢｉ光磁気記録媒体の簡便なる製造方法を
提供することである。
供されるＭｎＢｉ光磁気記録媒体の簡便なる製造方法を
提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に誘電
体からなる下地層、Ｂｉ層、Ｍｎ層、誘電体からなる干
渉層を順次成膜し、熱処理によりＭｎＢｉ化合物を合成
する光磁気記録媒体の製造方法であって、特にＢｉ層に
関しての考察より成されたものである。
体からなる下地層、Ｂｉ層、Ｍｎ層、誘電体からなる干
渉層を順次成膜し、熱処理によりＭｎＢｉ化合物を合成
する光磁気記録媒体の製造方法であって、特にＢｉ層に
関しての考察より成されたものである。
【００１４】すなわち、前記光磁気記録媒体の製造方法
において、Ｂｉ層の表面粗さを、最大粗さＲmax ＜３０
nm，中心面平均粗さＲa ＜２．０nmとすることによって
媒体ノイズの低減された光磁気記録媒体を得られること
が見いだされた。ここで、Ｂｉ層の層厚を１２nm以上１
８nm以下とすること、または溶融Ｂｉとの接触角が１３
０度以上である下地層を用いることによってより好適な
光磁気記録媒体が得られる。
において、Ｂｉ層の表面粗さを、最大粗さＲmax ＜３０
nm，中心面平均粗さＲa ＜２．０nmとすることによって
媒体ノイズの低減された光磁気記録媒体を得られること
が見いだされた。ここで、Ｂｉ層の層厚を１２nm以上１
８nm以下とすること、または溶融Ｂｉとの接触角が１３
０度以上である下地層を用いることによってより好適な
光磁気記録媒体が得られる。
【００１５】又、同様な光磁気記録媒体の製造方法にお
いて、Ｂｉ層成膜中の基板温度を８０℃以上２００℃以
下とすること、もしくはＢｉ層の成膜速度を０．１nm／
ｓ以下とすることによっても媒体ノイズの低減された光
磁気記録媒体を得られることが見いだされた。
いて、Ｂｉ層成膜中の基板温度を８０℃以上２００℃以
下とすること、もしくはＢｉ層の成膜速度を０．１nm／
ｓ以下とすることによっても媒体ノイズの低減された光
磁気記録媒体を得られることが見いだされた。
【００１６】又、同様な光磁気記録媒体の製造方法にお
いて、Ｂｉ層を、Ｂｉ下地層とＢｉ成長層の二層に分け
て成膜すること、さらに好適にはＢｉ下地層の成膜中の
基板温度をＢｉ成長層の成膜中の基板温度より低くする
こと、もしくはＢｉ下地層の成膜速度をＢｉ成長層の成
膜速度より高くすることによっても望ましい光磁気記録
媒体が得られる。
いて、Ｂｉ層を、Ｂｉ下地層とＢｉ成長層の二層に分け
て成膜すること、さらに好適にはＢｉ下地層の成膜中の
基板温度をＢｉ成長層の成膜中の基板温度より低くする
こと、もしくはＢｉ下地層の成膜速度をＢｉ成長層の成
膜速度より高くすることによっても望ましい光磁気記録
媒体が得られる。
【００１７】さらには、案内溝付き基板を用いて同様な
光磁気記録媒体を製造する場合、案内溝付き基板のラン
ド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度を１０度以下とす
ること、もしくは、Ｂｉ層をＢｉ下地層とＢｉ成長層の
二層に分け、Ｂｉ下地層の成膜中の基板温度をＢｉ成長
層の成膜中の基板温度よりも高くし、かつＢｉ下地層の
成膜速度をＢｉ成長層の成膜速度よりも低くすることに
よっても好適な光磁気記録媒体が得られることが見いだ
された。
光磁気記録媒体を製造する場合、案内溝付き基板のラン
ド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度を１０度以下とす
ること、もしくは、Ｂｉ層をＢｉ下地層とＢｉ成長層の
二層に分け、Ｂｉ下地層の成膜中の基板温度をＢｉ成長
層の成膜中の基板温度よりも高くし、かつＢｉ下地層の
成膜速度をＢｉ成長層の成膜速度よりも低くすることに
よっても好適な光磁気記録媒体が得られることが見いだ
された。
【００１８】
【作用】Ｂｉ薄膜の表面形態は成膜条件（基板温度、成
膜速度）や下地層の表面エネルギーと表面粗さに非常に
敏感である。このため一般的な成膜条件ではＢｉ層上に
は記録膜の膜厚以上の高さの島状突起が多数存在する。
光磁気記録媒体の記録情報の読み出しには、読取レーザ
光の偏光面の変化が利用されている。このＢｉ層上にＭ
ｎ層、保護層を積層した後に熱処理し記録媒体は生成さ
れるため、Ｂｉ層上に島状突起が存在する場合、記録層
内にそのまま島状突起は保存される。このため、レーザ
光の偏光面は島状突起部分で大きく乱され、高い媒体ノ
イズが発生する。従って、Ｂｉ層の平坦化によりＭｎＢ
ｉディスクの媒体ノイズは低減できる。
膜速度）や下地層の表面エネルギーと表面粗さに非常に
敏感である。このため一般的な成膜条件ではＢｉ層上に
は記録膜の膜厚以上の高さの島状突起が多数存在する。
光磁気記録媒体の記録情報の読み出しには、読取レーザ
光の偏光面の変化が利用されている。このＢｉ層上にＭ
ｎ層、保護層を積層した後に熱処理し記録媒体は生成さ
れるため、Ｂｉ層上に島状突起が存在する場合、記録層
内にそのまま島状突起は保存される。このため、レーザ
光の偏光面は島状突起部分で大きく乱され、高い媒体ノ
イズが発生する。従って、Ｂｉ層の平坦化によりＭｎＢ
ｉディスクの媒体ノイズは低減できる。
【００１９】Ｂｉ層の平坦性は、結晶核生成頻度とその
成長速度に強く依存する。つまり、核生成頻度が小さく
成長速度が遅いほど、平坦性は高まり島状突起は少なく
なる。核生成頻度を小さくするためには下地層の表面エ
ネルギーを小さくすること、言い替えれば濡れ性を悪く
すること（Ｂｉとの接触角が大きいことに対応する）が
有効である。また、島状突起はある一定以上の膜厚の結
晶粒界から発生するため、Ｂｉ層の厚さを薄くすること
も有効であるが、１２nm以下ではＭｎＢｉの結晶成長が
困難になる。基板温度を高くすることも核生成頻度を小
さくし、Ｂｉ層の平坦化に有効である。成膜速度を遅く
することは結晶核の成長速度を小さくすることになり、
Ｂｉ層の表面平滑性は向上する。
成長速度に強く依存する。つまり、核生成頻度が小さく
成長速度が遅いほど、平坦性は高まり島状突起は少なく
なる。核生成頻度を小さくするためには下地層の表面エ
ネルギーを小さくすること、言い替えれば濡れ性を悪く
すること（Ｂｉとの接触角が大きいことに対応する）が
有効である。また、島状突起はある一定以上の膜厚の結
晶粒界から発生するため、Ｂｉ層の厚さを薄くすること
も有効であるが、１２nm以下ではＭｎＢｉの結晶成長が
困難になる。基板温度を高くすることも核生成頻度を小
さくし、Ｂｉ層の平坦化に有効である。成膜速度を遅く
することは結晶核の成長速度を小さくすることになり、
Ｂｉ層の表面平滑性は向上する。
【００２０】これとは別に、Ｂｉ層を下地層と成長層の
二層に分けて成膜することは結晶核の密度と成長速度の
制御が別々にできるため非常に有効な手段である。下地
層の成膜中の基板温度を成長層の基板温度より低くし、
下地層の成膜速度を成長層の成膜速度より高くすること
で、Ｂｉ層の表面平滑性は向上する。
二層に分けて成膜することは結晶核の密度と成長速度の
制御が別々にできるため非常に有効な手段である。下地
層の成膜中の基板温度を成長層の基板温度より低くし、
下地層の成膜速度を成長層の成膜速度より高くすること
で、Ｂｉ層の表面平滑性は向上する。
【００２１】また、核生成頻度を小さくするためには下
地層の表面平坦性を高めることも有効である。基板に存
在する案内溝は基板表面の傾斜を大きく変えるため、結
晶核の発生頻度を高める。従って、ランド部とグルーブ
部境界斜面の傾斜角度を小さくすることにより島状突起
の発生を抑えることができる。また、薄い下地層として
平坦性の高いＢｉ層を成膜後、厚い成長層を速い成膜速
度で成長させることも、島状突起の成長を抑制する上で
有効である。
地層の表面平坦性を高めることも有効である。基板に存
在する案内溝は基板表面の傾斜を大きく変えるため、結
晶核の発生頻度を高める。従って、ランド部とグルーブ
部境界斜面の傾斜角度を小さくすることにより島状突起
の発生を抑えることができる。また、薄い下地層として
平坦性の高いＢｉ層を成膜後、厚い成長層を速い成膜速
度で成長させることも、島状突起の成長を抑制する上で
有効である。
【００２２】
【実施例】ＭｎＢｉ光磁気記録媒体の製造方法およびそ
の記録媒体について図面を参照して説明する。図１はＭ
ｎＢｉ光磁気記録媒体の熱処理前の構成断面図である。
フォトポリマーによりグルーブを形成したガラス基板１
上に、下地層（スパッタ法による窒化珪素膜）２を１０
０nmの厚さに、Ｂｉ層３をイオンクラスタービーム法で
１５nmの厚さに、Ｍｎ層４をイオンクラスタービーム法
で６nmの厚さに、干渉層（イオンクラスタービーム法に
よるＳｉＯ）５を３００nmの厚さに、反射層（スパッタ
法によるＡｌ膜）６を２０nmの厚さに順次成膜した。Ｍ
ｎの成膜速度は０．２nm／ｓ，成膜中の真空度は１×１
０-6ｔｏｒｒである。Ｂｉの成膜速度は０．０４５nm／
ｓ，成膜中の真空度は３×１０-7ｔｏｒｒ、基板温度は
１３０℃である。熱処理を１５０℃１０時間行い記録媒
体とした。Ｂｉ層の膜厚、成膜条件および下地層を変化
させることによりＢｉ層の表面粗さを変化させることが
できる。
の記録媒体について図面を参照して説明する。図１はＭ
ｎＢｉ光磁気記録媒体の熱処理前の構成断面図である。
フォトポリマーによりグルーブを形成したガラス基板１
上に、下地層（スパッタ法による窒化珪素膜）２を１０
０nmの厚さに、Ｂｉ層３をイオンクラスタービーム法で
１５nmの厚さに、Ｍｎ層４をイオンクラスタービーム法
で６nmの厚さに、干渉層（イオンクラスタービーム法に
よるＳｉＯ）５を３００nmの厚さに、反射層（スパッタ
法によるＡｌ膜）６を２０nmの厚さに順次成膜した。Ｍ
ｎの成膜速度は０．２nm／ｓ，成膜中の真空度は１×１
０-6ｔｏｒｒである。Ｂｉの成膜速度は０．０４５nm／
ｓ，成膜中の真空度は３×１０-7ｔｏｒｒ、基板温度は
１３０℃である。熱処理を１５０℃１０時間行い記録媒
体とした。Ｂｉ層の膜厚、成膜条件および下地層を変化
させることによりＢｉ層の表面粗さを変化させることが
できる。
【００２３】図２は、Ｂｉ層のＡＦＭ像（１μm ×１μ
m ）の一例である。Ｂｉの成膜速度は０．０４５nm／
ｓ，成膜中の真空度は３×１０-7ｔｏｒｒ、基板温度は
室温、層厚は１５nmである。ガラス基板を用いている。
５０nm程度大きさの島状突起が点在していることがわか
る。この島状突起が媒体ノイズを大きくする原因であ
る。このＢｉ層のＲmax ＝１５nm，Ｒa ＝１．７３であ
る。
m ）の一例である。Ｂｉの成膜速度は０．０４５nm／
ｓ，成膜中の真空度は３×１０-7ｔｏｒｒ、基板温度は
室温、層厚は１５nmである。ガラス基板を用いている。
５０nm程度大きさの島状突起が点在していることがわか
る。この島状突起が媒体ノイズを大きくする原因であ
る。このＢｉ層のＲmax ＝１５nm，Ｒa ＝１．７３であ
る。
【００２４】図３は、Ｂｉ層の膜厚、成膜条件および下
地層を変えＢｉ層の表面粗さを変化させたＭｎＢｉ光磁
気ディスクの媒体ノイズとＲmax ，Ｒa の関係である。
媒体構成はＢｉ層の膜厚を除き図１と同様である。測定
波長８３０nm、対物レンズのＮＡは０．５５、線速６ｍ
／ｓ、再生光量一定の条件で測定した。１ＭＨｚにおけ
るノイズレベルの値である。媒体ノイズは、Ｒmax ＜３
０nm，Ｒa ＜２．０nmの範囲で−３５ｄＢ以下となり、
図９に示した従来例よりもノイズは低下する。このこと
は、Ｂｉ層の表面粗さをＲmax ＜３０nm，Ｒa ＜２．０
nmとすることで、媒体ノイズを低減できることを示して
いる。
地層を変えＢｉ層の表面粗さを変化させたＭｎＢｉ光磁
気ディスクの媒体ノイズとＲmax ，Ｒa の関係である。
媒体構成はＢｉ層の膜厚を除き図１と同様である。測定
波長８３０nm、対物レンズのＮＡは０．５５、線速６ｍ
／ｓ、再生光量一定の条件で測定した。１ＭＨｚにおけ
るノイズレベルの値である。媒体ノイズは、Ｒmax ＜３
０nm，Ｒa ＜２．０nmの範囲で−３５ｄＢ以下となり、
図９に示した従来例よりもノイズは低下する。このこと
は、Ｂｉ層の表面粗さをＲmax ＜３０nm，Ｒa ＜２．０
nmとすることで、媒体ノイズを低減できることを示して
いる。
【００２５】図４に、Ｂｉの成膜速度を０．１nm／ｓ、
基板温度を室温としたときの層厚とＢｉ表面のＲmax 、
Ｒa の関係を示す。ガラス基板を用いている。層厚が１
８nm以下ではＲmax ＜３０nm，Ｒa ＜２．０nmとなり、
ＭｎＢｉディスクの媒体ノイズは低減する事が可能であ
る。一方、Ｂｉ層が１２nm以下では、熱処理によりＢｉ
とＭｎの均一な化学反応が進行せずＭｎＢｉディスクは
作製できなかった。従って、媒体ノイズを低減し、かつ
ＭｎＢｉディスクを作製するためにはＢｉ層の層厚を１
２nm以上１８nm以下とする必要がある。
基板温度を室温としたときの層厚とＢｉ表面のＲmax 、
Ｒa の関係を示す。ガラス基板を用いている。層厚が１
８nm以下ではＲmax ＜３０nm，Ｒa ＜２．０nmとなり、
ＭｎＢｉディスクの媒体ノイズは低減する事が可能であ
る。一方、Ｂｉ層が１２nm以下では、熱処理によりＢｉ
とＭｎの均一な化学反応が進行せずＭｎＢｉディスクは
作製できなかった。従って、媒体ノイズを低減し、かつ
ＭｎＢｉディスクを作製するためにはＢｉ層の層厚を１
２nm以上１８nm以下とする必要がある。
【００２６】図５に、溶融Ｂｉと下地層及び基板の接触
角θとＲa ，Ｒmax の関係を示す。成膜速度を０．０５
nm／ｓ，基板温度を１３０℃ととした。膜厚は２０nmで
ある。横軸は表面エネルギに比例する１＋ｃｏｓθで示
している。Ｒa とＲmax は、１＋ｃｏｓθの増加ととも
に増加する。１＋ｃｏｓθが、０．４以下ではＲmax＜
３０nm，Ｒa ＜２．０nmとなり、ＭｎＢｉディスクの媒
体ノイズは低減する事が可能である。これは接触角θ
が、１３０度以上であることに対応する。
角θとＲa ，Ｒmax の関係を示す。成膜速度を０．０５
nm／ｓ，基板温度を１３０℃ととした。膜厚は２０nmで
ある。横軸は表面エネルギに比例する１＋ｃｏｓθで示
している。Ｒa とＲmax は、１＋ｃｏｓθの増加ととも
に増加する。１＋ｃｏｓθが、０．４以下ではＲmax＜
３０nm，Ｒa ＜２．０nmとなり、ＭｎＢｉディスクの媒
体ノイズは低減する事が可能である。これは接触角θ
が、１３０度以上であることに対応する。
【００２７】図６に、Ｂｉ成膜中の基板温度とＲmax の
関係を示す。成膜速度は０．０５nm／ｓ、膜厚は２０nm
である。Ｒmax は、基板温度の増加とともに減少する。
基板温度が、８０℃以下ではＲmax ＜３０nmとなり、Ｍ
ｎＢｉディスクの媒体ノイズは低減する事が可能であ
る。一方、基板温度を２００℃以上にした場合、Ｂｉの
融点に近くなるためＢｉ層のＣ軸配向性が失われてしま
い、ＭｎＢｉディスクの作製には用いることはできなか
った。
関係を示す。成膜速度は０．０５nm／ｓ、膜厚は２０nm
である。Ｒmax は、基板温度の増加とともに減少する。
基板温度が、８０℃以下ではＲmax ＜３０nmとなり、Ｍ
ｎＢｉディスクの媒体ノイズは低減する事が可能であ
る。一方、基板温度を２００℃以上にした場合、Ｂｉの
融点に近くなるためＢｉ層のＣ軸配向性が失われてしま
い、ＭｎＢｉディスクの作製には用いることはできなか
った。
【００２８】図７に、Ｂｉの成膜速度とＲmax の関係を
示す。基板温度１３０℃、膜厚は２０nmである。Ｒmax
は、成膜速度の増加とともに増加る。成膜速度が、０．
１nm／ｓ以下ではＲmax ＜３０nmとなり、ＭｎＢｉディ
スクの媒体ノイズは低減する事が可能である。
示す。基板温度１３０℃、膜厚は２０nmである。Ｒmax
は、成膜速度の増加とともに増加る。成膜速度が、０．
１nm／ｓ以下ではＲmax ＜３０nmとなり、ＭｎＢｉディ
スクの媒体ノイズは低減する事が可能である。
【００２９】図８に、下地層と成長層の二層に分けて成
膜したＢｉ層のＡＦＭ像（１μm ×１μm ）を示す。図
９には、通常の連続成膜のＢｉ層のＡＦＭ像（１μm ×
１μm ）を示す。下地層の成膜条件は、成膜速度：０．
１９nm／ｓ、基板温度：室温、層厚：５nmである。成長
層の成膜条件は、成膜速度：０．０４５nm／ｓ、基板温
度：１３０℃、層厚：１５nmである。通常の連続成膜の
Ｂｉ層の成膜条件は、成膜速度：０．０４５nm／ｓ、基
板温度：１３０℃、層厚：２０nmである。ガラス基板を
用いた。ＡＦＭ像から判るように下地層と成長層の二層
に分けて成膜することにより、通常の連続成膜よりもＢ
ｉ層の表面平滑性は増加し、ＭｎＢｉディスクの媒体ノ
イズは低減する事が可能である。
膜したＢｉ層のＡＦＭ像（１μm ×１μm ）を示す。図
９には、通常の連続成膜のＢｉ層のＡＦＭ像（１μm ×
１μm ）を示す。下地層の成膜条件は、成膜速度：０．
１９nm／ｓ、基板温度：室温、層厚：５nmである。成長
層の成膜条件は、成膜速度：０．０４５nm／ｓ、基板温
度：１３０℃、層厚：１５nmである。通常の連続成膜の
Ｂｉ層の成膜条件は、成膜速度：０．０４５nm／ｓ、基
板温度：１３０℃、層厚：２０nmである。ガラス基板を
用いた。ＡＦＭ像から判るように下地層と成長層の二層
に分けて成膜することにより、通常の連続成膜よりもＢ
ｉ層の表面平滑性は増加し、ＭｎＢｉディスクの媒体ノ
イズは低減する事が可能である。
【００３０】図１０に、下地層と成長層の成膜条件を逆
転させたＢｉ層のＡＦＭ像（１μm×１μm ）を示す。
この場合の下地層の成膜条件は、成膜速度：０．０４５
nm／ｓ、基板温度：１３０℃、層厚：５nmである。成長
層の成膜条件は、成膜速度：０．１９nm／ｓ、基板温
度：室温、層厚：１５nmである。ガラス基板を用いた。
ＡＦＭ像から判るように、この成膜条件では、通常の連
続成膜よりもＢｉ層の表面平滑性は悪化し、ＭｎＢｉデ
ィスクの媒体ノイズは低減することはできない。従っ
て、下地層の成膜中の基板温度を成長層の基板温度より
低く、下地層の成膜速度をを成長層の成膜速度より高く
することが、下地層と成長層の二層に分けて成膜したＢ
ｉ層の表面平滑性を向上させるためには必要である。
転させたＢｉ層のＡＦＭ像（１μm×１μm ）を示す。
この場合の下地層の成膜条件は、成膜速度：０．０４５
nm／ｓ、基板温度：１３０℃、層厚：５nmである。成長
層の成膜条件は、成膜速度：０．１９nm／ｓ、基板温
度：室温、層厚：１５nmである。ガラス基板を用いた。
ＡＦＭ像から判るように、この成膜条件では、通常の連
続成膜よりもＢｉ層の表面平滑性は悪化し、ＭｎＢｉデ
ィスクの媒体ノイズは低減することはできない。従っ
て、下地層の成膜中の基板温度を成長層の基板温度より
低く、下地層の成膜速度をを成長層の成膜速度より高く
することが、下地層と成長層の二層に分けて成膜したＢ
ｉ層の表面平滑性を向上させるためには必要である。
【００３１】図１１は、ランド部とグルーブ部境界斜面
の傾斜角度が９．５度の基板上に成長させたＢｉ層のＡ
ＦＭ像（１０μm ×１０μm ）である。Ｂｉの成膜速度
は０．０４５nm／ｓ，成膜中の真空度は３×１０-7ｔｏ
ｒｒ、基板温度は１００℃、層厚は２０nmである。ポリ
カーボネイト基板を用いている。Ｂｉ層の表面平坦性は
高く、ランド部とグルーブ部境界に島状突起は存在しな
い。
の傾斜角度が９．５度の基板上に成長させたＢｉ層のＡ
ＦＭ像（１０μm ×１０μm ）である。Ｂｉの成膜速度
は０．０４５nm／ｓ，成膜中の真空度は３×１０-7ｔｏ
ｒｒ、基板温度は１００℃、層厚は２０nmである。ポリ
カーボネイト基板を用いている。Ｂｉ層の表面平坦性は
高く、ランド部とグルーブ部境界に島状突起は存在しな
い。
【００３２】図１２は、ランド部とグルーブ部境界斜面
の傾斜角度が１１．７度の基板上に成長させたＢｉ層の
ＡＦＭ像（１０μm ×１０μm ）の一例である。Ｂｉの
成膜速度は０．０４５nm／ｓ，成膜中の真空度は３×１
０-7ｔｏｒｒ、基板温度は１００℃、層厚は２０nmであ
る。フォトポリマーにより案内溝を形成したガラス基板
を用いている。ランド部とグルーブ部境界に島状突起が
成長していることが判る。平坦部からの島状突起の高さ
は、６４nmである。
の傾斜角度が１１．７度の基板上に成長させたＢｉ層の
ＡＦＭ像（１０μm ×１０μm ）の一例である。Ｂｉの
成膜速度は０．０４５nm／ｓ，成膜中の真空度は３×１
０-7ｔｏｒｒ、基板温度は１００℃、層厚は２０nmであ
る。フォトポリマーにより案内溝を形成したガラス基板
を用いている。ランド部とグルーブ部境界に島状突起が
成長していることが判る。平坦部からの島状突起の高さ
は、６４nmである。
【００３３】図１３は、ランド部とグルーブ部境界斜面
の傾斜角度と平坦部からのＢｉの島状突起の高さの関係
である。傾斜角度の増加とともにＢｉの島状突起の高さ
は増加する。傾斜角度を１０度以下にすることで、島状
突起高さは３０nm以下となり、ＭｎＢｉディスクの媒体
ノイズは低減する事が可能である。
の傾斜角度と平坦部からのＢｉの島状突起の高さの関係
である。傾斜角度の増加とともにＢｉの島状突起の高さ
は増加する。傾斜角度を１０度以下にすることで、島状
突起高さは３０nm以下となり、ＭｎＢｉディスクの媒体
ノイズは低減する事が可能である。
【００３４】図１４は、ランド部とグルーブ部境界斜面
の傾斜角度が１１．７度の基板上に下地層と成長層の二
層で成長させたＢｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０μm
）の一例である。下地層の成膜条件は、成膜速度：
０．０４５nm／ｓ、基板温度：１３０℃、層厚：５nmで
ある。成長層の成膜条件は、成膜速度：０．１９nm／
ｓ、基板温度：室温、層厚：１５nmである。成膜中の真
空度は３×１０-7ｔｏｒｒである。フォトポリマーによ
り案内溝を形成したガラス基板を用いている。Ｂｉ層の
表面平坦性は高く、ランド部とグルーブ部境界に島状突
起は存在しない。
の傾斜角度が１１．７度の基板上に下地層と成長層の二
層で成長させたＢｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０μm
）の一例である。下地層の成膜条件は、成膜速度：
０．０４５nm／ｓ、基板温度：１３０℃、層厚：５nmで
ある。成長層の成膜条件は、成膜速度：０．１９nm／
ｓ、基板温度：室温、層厚：１５nmである。成膜中の真
空度は３×１０-7ｔｏｒｒである。フォトポリマーによ
り案内溝を形成したガラス基板を用いている。Ｂｉ層の
表面平坦性は高く、ランド部とグルーブ部境界に島状突
起は存在しない。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば、ＭｎＢｉ記録層を利用した高性能光磁気記録
媒体において、媒体ノイズの低減により再生信号雑音比
の向上が可能となった。
によれば、ＭｎＢｉ記録層を利用した高性能光磁気記録
媒体において、媒体ノイズの低減により再生信号雑音比
の向上が可能となった。
【図１】本発明の光磁気記録媒体の熱処理前の部分断面
図である。
図である。
【図２】Ｂｉ層のＡＦＭ像（１μm ×１μm ）の一例を
示した図である。
示した図である。
【図３】ＭｎＢｉ光磁気ディスクの媒体ノイズとＲmax
，Ｒa の関係を示す図である。
，Ｒa の関係を示す図である。
【図４】Ｂｉ層厚とＢｉ層表面のＲmax 、Ｒa の関係を
示す図である。
示す図である。
【図５】Ｂｉと下地層及び基板の接触角θとＢｉ層表面
のＲa ，Ｒmax の関係を示す図である。
のＲa ，Ｒmax の関係を示す図である。
【図６】Ｂｉ成膜中の基板温度とＢｉ層表面Ｒmax の関
係である。
係である。
【図７】Ｂｉの成膜速度とＢｉ層表面Ｒmax の関係であ
る。
る。
【図８】二層に分けて成膜したＢｉ層のＡＦＭ像（１μ
m ×１μm ）である。
m ×１μm ）である。
【図９】通常の連続成膜のＢｉ層のＡＦＭ像（１μm ×
１μm ）である。
１μm ）である。
【図１０】下地層と成長層の成膜条件を図８と逆転させ
たＢｉ層のＡＦＭ像（１μm ×１μm ）である。
たＢｉ層のＡＦＭ像（１μm ×１μm ）である。
【図１１】ランド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度が
９．５度の基板上Ｂｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０μ
m ）である。
９．５度の基板上Ｂｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０μ
m ）である。
【図１２】ランド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度が
１１．７度の基板上Ｂｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０
μm ）である。
１１．７度の基板上Ｂｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０
μm ）である。
【図１３】ランド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度と
平坦部からのＢｉの島状突起の高さの関係である。
平坦部からのＢｉの島状突起の高さの関係である。
【図１４】ランド部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度が
１１．７度の基板上に下地層と成長層の二層で成長させ
たＢｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０μm ）である。
１１．７度の基板上に下地層と成長層の二層で成長させ
たＢｉ層のＡＦＭ像（１０μm ×１０μm ）である。
【図１５】従来例の光磁気記録媒体の熱処理前の部分断
面図である。
面図である。
【図１６】光磁気記録媒体のノイズスペクトルを示す図
である。
である。
１ ガラス基板 １′ フォトポリマーによりグルーブを形成したガラス
基板 ２ 下地層 ３ Ｂｉ層 ４ Ｍｎ層 ５ 干渉層 ６ 反射膜
基板 ２ 下地層 ３ Ｂｉ層 ４ Ｍｎ層 ５ 干渉層 ６ 反射膜
Claims (10)
- 【請求項１】基板上に誘電体からなる下地層、Ｂｉ層、
Ｍｎ層、誘電体からなる干渉層を順次成膜し、熱処理に
よりＭｎＢｉ化合物を合成する光磁気記録媒体の製造方
法であって、Ｂｉ層の表面粗さを、最大粗さＲmax ＜３
０nm，中心面平均粗さＲa ＜２．０nmとすることを特徴
とする光磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項２】Ｂｉ層の層厚を１２nm以上１８nm以下とす
ることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体の製
造方法。 - 【請求項３】溶融Ｂｉとの接触角が１３０度以上である
下地層を用いることを特徴とする請求項１記載の光磁気
記録媒体の製造方法。 - 【請求項４】基板上に誘電体からなる下地層、Ｂｉ層、
Ｍｎ層、誘電体からなる干渉層を順次成膜し、熱処理に
よりＭｎＢｉ化合物を合成する光磁気記録媒体の製造方
法であって、Ｂｉ層成膜中の基板温度を８０℃以上２０
０℃以下とすることを特徴とする光磁気記録媒体の製造
方法。 - 【請求項５】基板上に誘電体からなる下地層、Ｂｉ層、
Ｍｎ層、誘電体からなる干渉層を順次成膜し、熱処理に
よりＭｎＢｉ化合物を合成する光磁気記録媒体の製造方
法であって、Ｂｉ層の成膜速度を０．１nm／ｓ以下とす
ることを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項６】基板上に誘電体からなる下地層、Ｂｉ層、
Ｍｎ層、誘電体からなる干渉層を順次成膜し、熱処理に
よりＭｎＢｉ化合物を合成する光磁気記録媒体の製造方
法であって、Ｂｉ層を、Ｂｉ下地層とＢｉ成長層の二層
に分けて成膜することを特徴とする光磁気記録媒体の製
造方法。 - 【請求項７】Ｂｉ下地層の成膜中の基板温度をＢｉ成長
層の成膜中の基板温度より低くすることを特徴とする請
求項６記載の光磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項８】Ｂｉ下地層の成膜速度をＢｉ成長層の成膜
速度より高くすることを特徴とする請求項６記載の光磁
気記録媒体の製造方法。 - 【請求項９】案内溝付き基板上に誘電体からなる下地
層、Ｂｉ層、Ｍｎ層、誘電体からなる干渉層を順次成膜
し、熱処理によりＭｎＢｉ化合物を合成する光磁気記録
媒体の製造方法であって、前記案内溝付き基板のランド
部とグルーブ部境界斜面の傾斜角度が１０度以下である
ことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１０】案内溝付き基板上に誘電体からなる下地
層、Ｂｉ層、Ｍｎ層、誘電体からなる干渉層を順次成膜
し、熱処理によりＭｎＢｉ化合物を合成する光磁気記録
媒体であって、Ｂｉ層をＢｉ下地層とＢｉ成長層の二層
に分け、Ｂｉ下地層の成膜中の基板温度をＢｉ成長層の
成膜中の基板温度よりも高くし、かつＢｉ下地層の成膜
速度をＢｉ成長層の成膜速度よりも低くすることを特徴
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 |
|---|---|---|---|
| JP12552994A JP2861807B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12552994A JP2861807B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334882A JPH07334882A (ja) | 1995-12-22 |
| JP2861807B2 true JP2861807B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=14912443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12552994A Expired - Lifetime JP2861807B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861807B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP12552994A patent/JP2861807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07334882A (ja) | 1995-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981110 |