【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に記録膜を形成してなる情報記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に記録膜を形成してなる情報記録媒体として、種々の光記録媒体や磁気記録媒体が知られている。光で検出可能な光学的状態の変化に対応させて情報を記録する光記録媒体は高密度化が可能であり、光ディスクや光カードとして実用化されている。光記録媒体上に形成される光学的状態の変化としては、凹凸のピット、反射膜の有無・変形、屈折率変化、磁化反転等がある。このうち、磁化反転は、反射光の偏光状態の変化として検出され、その他の形態では、反射光量の変化として検出される。
【０００３】
また、このような光検出方式の場合、記録や再生時に光を所定の場所に導くためにトラッキングとフォーカスという機構が採用されている。その仕組みを構成する要素として通常媒体上に案内溝呼ばれる溝が形成されている。この溝は通常記録には使われない。しかし、近年高密度化するために特開平６−３４９０７３号公報に開示されているようにこの溝（グルーブと呼ぶ）にも記録をすること（ランド／グルーブ記録方式と呼ぶ）が提案されている。この場合、グルーブの底面はランド表面及び基板表面に対して平行な平面である。溝は情報トラックが形成されている側から見て凹となっている部分をいう。さらに高密度化を図るためにトラックピッチを小さくして狭トラックを図ることが考えられるが、その際隣接するトラックのデータを破壊しないための工夫として特開平９−１６１３２１号公報に開示されているようにランド部と溝部の段差すなわち溝深さを深くすることが提案されている。前述の高密度化は、トラック密度向上に関するものであるが、さらなる高密度化の要望に対して線記録密度の向上が研究されている。これらの要望に答えるものとして、磁気超解像（Ｍａｇｎｅｔｉｃ ＳｕｐｓｅｒＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を利用した光磁気記録媒体の提案がなされており、実用化されているものとしてＧＩＧＡＭＯが挙げられる。さらなる線記録密度向上が可能な媒体として、ＤＷＤＤやＭＡＭＭＯＳが提案されている。これらの媒体は、光磁気記録媒体であり、材料として希土類−遷移金属非晶質合金が用いられている。
【０００４】
これらの媒体のメモリ層（情報を保存する役割をする磁性層）に用いられる材料として、小さい磁区すなわち小さな記録マークでも安定に記録可能な垂直磁気異方性の大きなＴｂＦｅＣｏが用いられている。この磁性層は一般的にスパッタリングにより形成されている。スパッタ装置では、形成しようとする膜の構成元素からなるターゲットが用意され、そのターゲット上に発生させたプラズマによりターゲットから原子を弾き飛ばして基板に付着させ、膜を形成する。一般的なスパッタ装置では、ターゲットに対向する位置に複数の基板を装着した基板ホルダーを配置し、基板ホルダーを自転あるいは自公転させながらスパッタを行なっている。生産用の場合、スパッタ装置の小型化、低コスト化の観点から枚葉式スパッタ装置が生産に用いられている。市販されている装置として、ユナクシス社のスプリンターやアルバック社のＳＭＯがある。これらの装置で前記メモリ層を形成する場合は、ターゲットとして合金ターゲットが用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、前述のＤＷＤＤのように小さなマークを記録する媒体に枚葉式スパッタ装置で合金ターゲットにより形成された各層を採用した媒体を作成し、評価を行った。例として本発明者提案の図５に示すような特開平６−２９０４９６号公報に開示されている光磁気記録媒体（ＤＷＤＤ媒体）を作成した。その際、第１磁性層（移動層と呼ぶ）としてＧｄＦｅＣｏ膜を、第２磁性層（スイッチング層と呼ぶ）としてＴｂＦｅ膜を、第３磁性層（メモリ層と呼ぶ）としてＴｂＦｅＣｏ膜をそれぞれ３０ｎｍ、１０ｎｍ、８０ｎｍ形成した。成膜後、波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５の光ヘッドを有する装置で膜面側からランド部にトラッキングを掛けながら、レーザー光を照射してランド部の磁気特性を消失する処理（アニール処理という）を行った。そして、この上に耐摺動性に優れた磁界変調用紫外線硬化樹脂を設けた。この媒体を波長６５０ｎｍ、ＮＡ０．６５の光ヘッドを有する光ディスク評価装置で記録再生特性を評価した。線速２．４ｍ／ｓ、記録マーク長０．１５μのトーン信号を磁界変調記録方式で記録し、再生してジッター値を測定した。ジッター値は、５ｎｓで実用には問題があるレベルで、しかも、再生劣化という最適再生パワーで同じトラックを照射している内にジッターが悪くなるという問題があった。これはメモリ層の不安定性に起因するものである。これに対して、近年特開平１１−２０００４２号公報に開示されているようにメモリ層の安定性を高めるため希土類主体の層と遷移金属主体の層とが交互に積層された膜（マルチレイヤー層）が提案されている。そこで、本発明者は、スパッタ装置の低コスト化及び省設置スペース化のため、該マルチレイヤー層形成を前述の枚葉式スパッタ装置への適用を検討してきた。装置コスト及び設置スペースの観点から装置の多チャンバー化を抑制するため及び組成の選択自由度を持たせるため、及び組成の制御性を確保するため、Ｔｂ系の材料を成膜するスパッタ室Ｐ３（図３）にはＴｂターゲット、Ｆｅターゲット、Ｃｏターゲット及び添加元素たとえばＣｒで構成されるターゲットの４個のターゲットを配置して成膜検討を行なった。マルチレイヤー形成可能な基板ホルダーとして，自公転可能なホルダーを用いた。ターゲットは膜厚分布がよい配置となっており、基板公転回転中心に対してターゲット中心は偏心しており等角度で同心円上に配置されている。本発明者は、上記成膜装置を用いて、前述の本発明者提案の図５に示すような特開平６−２９０４９６号公報に開示されている光磁気記録媒体（ＤＷＤＤ媒体）の作成及びプロセス検討を試みた。図２に示すように当初Ｔｂターゲットに隣接してＦｅターゲットを配置して、前述のＤＷＤＤ膜を形成し、光磁気記録媒体を作成し特性を評価していた。本発明者提案の特開平６−２９０４９６号公報に開示されているように第１磁性層を別のチャンバーＰ２で形成し，第２磁性層及び第３磁性層を前述のＰ３で形成していた。下地層及び上地層は，窒化シリコンを形成するスパッタ室Ｐ１で形成した。その際、第１磁性層（移動層と呼ぶ）としてＧｄＦｅＣｏ膜を、第２磁性層（スイッチング層と呼ぶ）としてＴｂＦｅ膜を、第３磁性層（メモリ層と呼ぶ）としてＴｂＦｅＣｏ膜をそれぞれ３０ｎｍ、１０ｎｍ、８０ｎｍ形成した。成膜後、波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５の光ヘッドを有する装置で膜面側からランド部にトラッキングを掛けながら、レーザー光を照射してランド部の磁気特性を消失する処理（アニール処理という）を行った。そして、この上に耐摺動性に優れた磁界変調用紫外線硬化樹脂を設けた。このようなスパッタ装置及びプロセスで作成したＤＷＤＤ媒体を、波長６５０ｎｍ、ＮＡ０．６５の光ヘッドを有する光ディスク評価装置で記録再生特性を評価した。線速２．４ｍ／ｓ、記録マーク長０．１５μのトーン信号を磁界変調記録方式で記録し、再生してジッター値を測定した。しかし、ジッター値は、４．６ｎｓと実用レベルには十分ではない特性であった。実用レベルとしては、一般的に４．０ｎｓ以下が要求される。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、コスパッタリングにより基板上に小さな記録マークが記録再生可能な多層膜を有する情報記録媒体を形成する成膜方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、情報記録媒体の情報トラックの両側に、該情報トラック面に対して非平行な面を有する傾斜部が設けられた基板上に、少なくとも１層の記録層を含む複数の層を有する希土類−遷移金属を使用した情報記録媒体の製造方法において、該記録層の少なくとも一つ以上の記録層が、希土類ターゲット中心軸と鉄のターゲット中心軸が基板公転回転中心軸に対して最も離れた対称な位置に配置された成膜装置により形成されたことを特徴とする情報記録媒体の製造方法により達成される。
【０００７】
（作用）
上述の本発明によれば、スイッチング層あるいはメモリ層に用いられているＴｂＦｅ膜あるいはＴｂＦｅＣｏ膜を異方性が大きな膜にでき、小さなマークを安定に記録し、再生できる光磁気記録媒体が作成できる。前述の図２において説明したように従来のターゲット配置によるＴｂＦｅ膜あるいはＴｂＦｅＣｏ膜は異方性が小さく、小さなマークの記録再生が安定しない光磁気記録媒体となってしまう。これは以下の理由によるものと考えられる。
【０００８】
基板がターゲットの配置されている円周上より内側にあるため、Ｔｂターゲット及びＦｅターゲットを用いたコスパッタリングを行って、基板を自転及び自公転させても、Ｔｂの原子が基板上に付着した直後あるいは付着している状態でＦｅの原子が基板上に付着する状態で、ＴｂＦｅ膜あるいはＴｂＦｅＣｏ膜が形成される。基板が回転し、位置がずれてもこのような状態の繰り返しとなる。そのため、Ｔｂ及びＦｅ原子が常に混ざり合っている状態で成膜され、Ｔｂ主体の層とＦｅ主体の層が交互に積層されたマルチレイヤーにならないため、保磁力が小さくなりその結果としてＭｓＨｃ積が小さくなり、小さなマークの安定性が悪くなる。ＤＷＤＤ媒体の場合、スイッチング層として採用しているＴｂＦｅ膜には、大きな磁壁エネルギーが要求される。これは、以下の理由による。メモリ層から転写された磁壁が、移動層に転写されてレーザー光が照射されることによる昇温で生じた温度勾配により発生した磁壁が移動する駆動力が大きく、メモリ層からの磁区を移動層（第１磁性層）に転写する際にスイッチング層の磁壁エネルギーが小さいと温度上昇に伴う移動層の磁壁移動が早く始まり、磁壁抗磁力の膜面内ムラや磁壁駆動力のムラの影響を受けやすく、ジッターの値が悪く即ち再生時の信号振幅の立ち上がり位置の揺らぎが大きくなる。図１に示すような本発明のＴｂとＦｅのターゲット配置の場合、従来と異なりＴｂの原子が基板上に付着した直後あるいは付着している状態でＦｅの原子が基板上に付着する割合は少なくなった状態で、ＴｂＦｅ膜あるいはＴｂＦｅＣｏ膜が形成される。この効果によりマルチレイヤーに近い状態でＴｂが多い層とＦｅが多い層との交互積層膜が形成されるため、異方性が大きくなるものと考えられる。図４に一般的に言われている垂直磁気異方性の大きさを表すＭｓ＊Ｈｃ積の温度依存性を示す。横軸は、絶対温度におけるキュリー温度で規格化した値である。これらの膜は、自転成膜により作成したものである。図４からわかるように本発明のターゲット配置により形成されたＴｂＦｅ膜のＭｓ＊Ｈｃ積の方が傾きが大きい。このことはＭｓ＊Ｈｃ積が従来より大きくなっていることを示している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態を実施例により図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明のターゲット配置を示す模式図である。本図はターゲット個数が４個の場合であるが、３個の場合でも、ＴｂターゲットとＦｅターゲットが最も離れた対称な位置に配置すればよい。さらに２個の場合でも同様にすればよい。ターゲットを取り付ける公知のマグネトロンカソードの代わりに、材料を蒸発させることが可能な蒸発源を用いてもよい。必要に応じてＦｅターゲットに予め添加元素やＣｏを添加したターゲットを用いてもよい。
【００１１】
図５は、本発明の光記録媒体の一例を示す模式断面図である。基板の上に第１保護層、第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層、第２保護層がこの順に積層されている。基板としては、樹脂、ガラス、または、金属板を用いることができる。樹脂としては、機械特性、転写性等の光ディスク基板の特性を満たす熱可塑性樹脂であれば、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アモルファスポリオレフィン等が使用可能である。金属板の場合は，光硬化型樹脂を用いて溝を形成しても良い。溝幅や溝深さは再生時や記録時に使用するレーザービームの波長、情報記録媒体の記憶容量、クロスイレース／クロスライトのパワーマージン、クロストークのマージン、基板の製造マージン等を考慮して決められる。
【００１２】
第１保護層は、ＳｉＮのような公知の材料が用いられ公知のように基板からの水分や酸素等の不純物ガスによる磁性層の劣化防止と磁気光学効果のエンハンス効果のために設けられる。第２保護層は、公知のように紫外線硬化樹脂等からの不純物等による磁性層劣化防止のために設けられる。第２保護層の上に、公知の紫外線硬化樹脂を設ける。この樹脂の上に潤滑性の高い材料を設けてもよい。
【００１３】
情報記録媒体の磁性層を構成する材料としては、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ等希土類−遷移金属に代表される光磁気材料等公知の材料が使える。耐食性及び磁気異方性及びキュリー温度を制御するため、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂ等の添加元素を加えてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
本発明の製造方法を特開平６−２９０４９６号公報に提案されている記録媒体に適用した例について説明する。この場合、記録膜として少なくとも、第１、第２、第３、第４の磁性層が順次積層されている磁性多層膜を用いる。第１及び第２の磁性層は、周囲温度近傍の温度において、第４の磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さい磁性膜からなり、第３の磁性層は、第１、第２及び第４の磁性層よりもキュリー温度の低い磁性膜からなり、第４の磁性層は垂直磁化膜からなっている。第２の磁性層のキュリー温度は，第１の磁性層よりも低く、第３の磁性層よりも高い。
【００１５】
グルーブのピッチを０．５５μｍ、段差（深さ）を０．０６μｍとし、グルーブ部の底面部に０．３５μｍ幅の基板表面に平行な平面を有するフラット部を設けたプラスチック基板を用いた。図３に示される枚葉式スパッタ装置の自公転ホルダーに装着した。各スパッタ装置内を到達真空度：２．０×１０−５Ｐａ以下に真空排気した後、Ｐ１室にＡｒガス及びＮ２ガスを導入し、ＳｉＮ膜を基板を自公転させながら、３５ｎｍ成膜した。引き続き真空を破らないで他のチャンバー（Ｐ２室）に移動し、第１の磁性層及び第２磁性層の構成元素からなる合金ターゲットを用いて磁性膜を成膜した。第１の磁性層としてＧｄＦｅＣｏ層を１８ｎｍ、第２の磁性層としてＧｄＦｅＣｒ層を１８ｎｍであった。次にＰ３室に移動し、第３の磁性層としてＴｂＦｅ層を１０ｎｍ形成した。形成する際に図１に示すようにＴｂターゲット中心軸とＦｅターゲット中心軸が基板回転中心軸に対して、対称な位置にある状態でスパッタリングを行なった。第４の磁性層としてＴｂＦｅＣｏ層を第３の磁性層を形成したスパッタ室と同じチャンバーで行ない８０ｎｍ成膜した。その際，Ｃｏターゲットは、前記ＴｂターゲットとＦｅターゲットとの間にあり、基板回転中心軸からの距離は、３個のターゲットとも同じであった。各磁性層の組成は、ＣｏおよびＣｒの量を調整し、キュリー温度は、第１の磁性層が２９０℃補償温度２８０℃、第２の磁性層が２００℃補償温度は室温以下、第３の磁性層が１５５℃補償温度はキュリー温度以上、第４の磁性層が３２０℃補償温度は１００℃程度となるように設定した。最後に、上地層として前述と同様にＳｉＮ層を４５ｎｍ成膜した。
【００１６】
＜比較例１＞
実施例１において、第３及び第４の磁性層を形成する際に、Ｆｅターゲットの位置にＣｏターゲットを取り付け、Ｃｏターゲットの位置にＦｅターゲットを取り付けた以外は、実施例１と同様のサンプルを作製した。すなわち図２に示すようにＴｂターゲットとＦｅターゲットが隣接する配置となっている。
【００１７】
これらのディスクを波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５の光学ヘッドをもつ評価機で膜面側からレーザー光をランド部にトラッキングを掛けながら照射してランド部をアニール処理した。アニール条件は、線速４．５ｍ／ｓ、アニールパワーを４．６ｍｗ〜６．２ｍｗまで、０．１ｍｗ刻みで行い、各アニールパワーにつき２０トラックずつ行なった。この後、これらのディスクを膜面上にＵＶ硬化樹脂保護コートを形成した。
【００１８】
このようにして作製した各サンプルをレーザー波長６５０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６５の光学ヘッドを持つドライブ装置にセットし、線速２．４ｍ／ｓの一定速度で回転させ、半径１９ｍｍの位置で記録特性の測定を行った。摺動型磁気ヘッドにより磁界を８ＭＨｚで変調しながら、グルーブ上に記録用にＤＣレーザーを照射して、マーク長０．１５μｍの繰り返しパターンを磁界変調記録した。この信号を再生パワー２．５ｍＷで再生し、Ｃ／Ｎの記録パワー依存性を各サンプルについて比較した。この際、ランド部の最適なアニールパワーは、各アニールパワーのトラックにそれぞれ記録・再生し、最もジッター値がよいアニールパワーのトラックを選択し、比較した。結果は、ジッターの値として実施例１の媒体は、４．０ｎｓ、比較例１の媒体は、４．６ｎｓであった。
【００１９】
＜実施例２＞
実施例１において、第３の磁性層及び第４の磁性層を形成するスパッタ室のターゲットがＴｂ、Ｆｅ、Ｃｏの３個で、図６に示すようにＴｂターゲットとＦｅターゲットが対称な位置にあり、ＣｏターゲットはＴｂターゲットとＦｅターゲットの間に設けられているスパッタ室で第３及び第４の磁性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の媒体を形成した。
【００２０】
＜比較例２＞
実施例２において、図７に示すようにＴｂ、Ｆｅ、Ｃｏのターゲットが等配の位置に設けられたスパッタ室を用いて、第３及び第４の磁性層を形成した以外は、実施例２と同様にして、比較例２の媒体を形成した。
【００２１】
これらのディスクを実施例１と同様に膜面からアニールし、ディスク特性を評価した。結果は、ジッターの値として実施例２の媒体は、４．０ｎｓ、比較例２の媒体は、４．３ｎｓであった。
【００２２】
＜実施例３＞
実施例１において、図８に示すようにＴｂとＦｅＣｏターゲットの２個のターゲットが対称な位置に設けられたスパッタ室を用いて第４の磁性層を形成、ＦｅＣｏの代わりにＦｅターゲットを取り付けた図８と同様なターゲット配置を示すスパッタ室を用いて第３の磁性層ＴｂＦｅを形成した以外は、実施例１と同様にして実施例３の媒体を作成した。
【００２３】
＜比較例３＞
実施例３において、図８とは異なりＴｂとＦｅＣｏターゲットが対称でない位置に設けられたスパッタ室を用いて第４の磁性層を、ＦｅＣｏの代わりにＦｅターゲットを取り付けたスパッタ室を用いて第３の磁性層を形成した以外は、実施例３と同様にして比較例３の媒体を作成した。
【００２４】
これらのディスクを実施例１と同様に膜面からアニールし、ディスク特性を評価した。
【００２５】
結果は、ジッターの値として実施例３の媒体は、４．０ｎｓ、比較例３の媒体は、４．３ｎｓであった。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の第１の効果は、この結果として、高密度化可能となり、また、媒体ならびに記録装置を低コスト化することができる。
【００２７】
本発明の第２の効果は、特開平６−２９０４９６号公報に開示されている光磁気記録媒体と組み合わせた場合において、コストアップすることなく、超高密度再生特性を向上させることである。
【００２８】
本発明の第３の効果は微小磁区の保存性を向上させ、超高密度記録が可能な媒体を提供することできることである。
【００２９】
本発明は例示した媒体に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるターゲット配置図。
【図２】比較例１におけるターゲット配置図。
【図３】本発明において使用した枚葉式成膜機を示す模式図。
【図４】本発明において製造されたＴｂＦｅ膜のＭｓ＊Ｈｃ積の温度依存性を示す図。
【図５】本発明において製造される光磁気記録媒体の膜構成を示す模式図。
【図６】本発明の実施例２におけるターゲット配置図。
【図７】比較例２におけるターゲット配置図。
【図８】本発明の実施例３におけるターゲット配置図。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an information recording medium having a recording film formed on a substrate.
[0002]
[Prior art]
Various optical recording media and magnetic recording media are known as information recording media in which a recording film is formed on a substrate. An optical recording medium that records information in response to a change in an optical state that can be detected by light can have a high density, and has been put to practical use as an optical disk or an optical card. Changes in the optical state formed on the optical recording medium include pits with irregularities, presence / absence / deformation of a reflective film, refractive index changes, magnetization reversal, and the like. Of these, the magnetization reversal is detected as a change in the polarization state of the reflected light, and in other embodiments, it is detected as a change in the amount of reflected light.
[0003]
In the case of such a light detection method, a mechanism called tracking and focus is adopted to guide light to a predetermined place during recording or reproduction. As a component of the mechanism, a groove called a guide groove is usually formed on the medium. This groove is not usually used for recording. However, in recent years, it has been proposed to perform recording in these grooves (referred to as grooves) (referred to as a land / groove recording method) as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-349073 in order to increase the recording density. . In this case, the bottom surface of the groove is a plane parallel to the land surface and the substrate surface. The groove refers to a concave portion when viewed from the side where the information track is formed. In order to further increase the recording density, it is conceivable to reduce the track pitch to achieve a narrow track. In this case, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-161321 discloses a device for preventing data in adjacent tracks from being destroyed. It has been proposed to increase the step between the land and the groove, that is, the groove depth. The above-mentioned high-density relates to the improvement of the track density. In response to a demand for a higher density, an increase in the linear recording density has been studied. In response to these demands, a magneto-optical recording medium using magnetic super resolution has been proposed, and GIGAMO has been put to practical use. DWDD and MAMMOS have been proposed as media capable of further improving the linear recording density. These media are magneto-optical recording media, and use a rare earth-transition metal amorphous alloy as a material.
[0004]
As a material used for a memory layer (a magnetic layer serving to store information) of these media, TbFeCo having a large perpendicular magnetic anisotropy capable of stably recording even a small magnetic domain, that is, a small recording mark is used. This magnetic layer is generally formed by sputtering. In a sputtering apparatus, a target made of a constituent element of a film to be formed is prepared, and atoms generated by the plasma generated on the target are flipped off from the target and adhered to a substrate to form a film. In a general sputtering apparatus, a substrate holder on which a plurality of substrates are mounted is arranged at a position facing a target, and sputtering is performed while rotating or revolving the substrate holder. In the case of production, a single-wafer sputtering apparatus is used for production from the viewpoint of reducing the size and cost of the sputtering apparatus. Commercially available devices include a Sprinter from Unaxis and a SMO from ULVAC. When forming the memory layer with these devices, an alloy target is used as a target.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor prepared and evaluated a medium in which each layer formed by an alloy target was used as a medium for recording a small mark like the above-described DWDD by a single-wafer sputtering apparatus. As an example, a magneto-optical recording medium (DWDD medium) disclosed in JP-A-6-290496 as shown in FIG. At this time, a GdFeCo film as a first magnetic layer (called a moving layer), a TbFe film as a second magnetic layer (called a switching layer), and a TbFeCo film as a third magnetic layer (called a memory layer) are each 30 nm in thickness. 10 nm and 80 nm were formed. After the film formation, a process of irradiating a laser beam and losing the magnetic properties of the land portion (referred to as an annealing process) while tracking the land portion from the film surface side with an apparatus having an optical head having a wavelength of 405 nm and NA of 0.85. went. Then, an ultraviolet curable resin for magnetic field modulation having excellent sliding resistance was provided thereon. The recording / reproducing characteristics of this medium were evaluated by an optical disk evaluation apparatus having an optical head having a wavelength of 650 nm and an NA of 0.65. A tone signal having a linear velocity of 2.4 m / s and a recording mark length of 0.15 μm was recorded by a magnetic field modulation recording method, reproduced, and a jitter value was measured. The jitter value is 5 ns, which is a level that poses a problem in practical use, and the jitter deteriorates while the same track is irradiated with the optimum reproduction power of reproduction deterioration. This is due to the instability of the memory layer. On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-200042 in recent years, in order to enhance the stability of the memory layer, a film in which rare earth-based layers and transition metal-based layers are alternately laminated (multi-layer layer). ) Has been proposed. Therefore, the present inventor has studied application of the multi-layer layer formation to the above-described single-wafer sputtering apparatus in order to reduce the cost and save the installation space of the sputtering apparatus. In order to suppress the multi-chamber of the apparatus from the viewpoints of the apparatus cost and the installation space, to provide flexibility in selecting the composition, and to ensure the controllability of the composition, the sputtering chamber P3 for forming a Tb-based material ( In FIG. 3), four Tb targets, a Fe target, a Co target, and a target composed of an additive element, for example, Cr, were arranged to study film formation. As a substrate holder capable of forming a multi-layer, a revolvable holder was used. The target has a good film thickness distribution, and the center of the target is eccentric with respect to the center of rotation of the substrate revolution, and is arranged concentrically at an equal angle. The present inventor uses the above-described film forming apparatus to create and process a magneto-optical recording medium (DWDD medium) disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-290496 as shown in FIG. Tried to consider. As shown in FIG. 2, an Fe target was initially arranged adjacent to the Tb target, the above-mentioned DWDD film was formed, and a magneto-optical recording medium was prepared and its characteristics were evaluated. As disclosed in JP-A-6-290496 proposed by the present inventors, the first magnetic layer is formed in another chamber P2, and the second magnetic layer and the third magnetic layer are formed in P3 described above. . The underlayer and the upper layer were formed in a sputtering chamber P1 for forming silicon nitride. At this time, a GdFeCo film as a first magnetic layer (called a moving layer), a TbFe film as a second magnetic layer (called a switching layer), and a TbFeCo film as a third magnetic layer (called a memory layer) are each 30 nm in thickness. 10 nm and 80 nm were formed. After the film formation, a process of irradiating a laser beam and losing the magnetic properties of the land portion (referred to as an annealing process) while tracking the land portion from the film surface side with an apparatus having an optical head having a wavelength of 405 nm and NA of 0.85. went. Then, an ultraviolet curable resin for magnetic field modulation having excellent sliding resistance was provided thereon. The recording / reproducing characteristics of the DWDD medium produced by such a sputtering apparatus and process were evaluated by an optical disk evaluation apparatus having an optical head having a wavelength of 650 nm and an NA of 0.65. A tone signal having a linear velocity of 2.4 m / s and a recording mark length of 0.15 μm was recorded by a magnetic field modulation recording method, reproduced, and a jitter value was measured. However, the jitter value was 4.6 ns, which was not enough for a practical level. As a practical level, 4.0 ns or less is generally required. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a film forming method for forming an information recording medium having a multilayer film in which small recording marks can be recorded and reproduced on a substrate by co-sputtering. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The object is to form a plurality of layers including at least one recording layer on a substrate provided with an inclined portion having a plane not parallel to the information track surface on both sides of the information track of the information recording medium. In a method for manufacturing an information recording medium using a rare earth-transition metal having at least one of the recording layers, the center axis of the rare earth target and the center axis of the iron target are most distant from the center axis of the substrate revolution. The present invention is also achieved by a method for manufacturing an information recording medium, characterized by being formed by a film forming apparatus arranged at a symmetrical position.
[0007]
(Action)
According to the present invention described above, a TbFe film or a TbFeCo film used for a switching layer or a memory layer can be made a film having large anisotropy, and a magneto-optical recording medium capable of stably recording and reproducing small marks can be produced. . As described above with reference to FIG. 2, the TbFe film or TbFeCo film formed by the conventional target arrangement has a small anisotropy, resulting in a magneto-optical recording medium in which recording and reproduction of small marks are not stable. This is considered for the following reasons.
[0008]
Since the substrate is located on the inner side of the circumference where the targets are arranged, even if the substrate is rotated and revolved by co-sputtering using a Tb target and an Fe target, atoms of Tb adhere to the substrate. A TbFe film or a TbFeCo film is formed immediately after or in a state in which Fe atoms are attached to the substrate. Such a state is repeated even if the substrate is rotated and the position is shifted. For this reason, the film is formed in a state where Tb and Fe atoms are always mixed, and a multi-layer in which a layer mainly composed of Tb and a layer mainly composed of Fe are not alternately laminated is formed, so that the coercive force is reduced and as a result, the MsHc product is reduced. And the stability of small marks becomes poor. In the case of a DWDD medium, a large domain wall energy is required for a TbFe film used as a switching layer. This is for the following reason. The domain wall transferred from the memory layer is transferred to the moving layer, and the domain wall generated by the temperature gradient generated by the temperature rise caused by the irradiation of the laser beam has a large driving force. If the domain wall energy of the switching layer is small when transferring to the (first magnetic layer), the domain wall movement of the moving layer due to temperature rise starts quickly, and is affected by the in-plane unevenness of the domain wall coercive force and the unevenness of the domain wall driving force. The jitter value is poor, that is, the fluctuation of the rising position of the signal amplitude during reproduction becomes large. In the case of the target arrangement of Tb and Fe of the present invention as shown in FIG. 1, unlike the conventional method, the proportion of the Fe atoms adhering to the substrate immediately after the Tb atoms adhere to the substrate or in a state where the atoms are adhered is small. In this state, a TbFe film or a TbFeCo film is formed. This effect is considered to increase the anisotropy because an alternate layered film of a layer with a large amount of Tb and a layer with a large amount of Fe is formed in a state close to a multilayer structure. FIG. 4 shows the temperature dependence of the Ms * Hc product representing the magnitude of the perpendicular magnetic anisotropy that is generally called. The horizontal axis is the value normalized by the Curie temperature in the absolute temperature. These films are formed by rotation film formation. As can be seen from FIG. 4, the slope of the Ms * Hc product of the TbFe film formed by the target arrangement of the present invention is larger. This indicates that the product of Ms * Hc is larger than before.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings based on examples.
[0010]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a target arrangement according to the present invention. This figure shows the case where the number of targets is four, but even in the case of three targets, the Tb target and the Fe target may be arranged at symmetrical positions farthest apart. The same applies to the case of two more. Instead of the known magnetron cathode to which the target is attached, an evaporation source capable of evaporating the material may be used. If necessary, a target in which an additional element or Co is added to the Fe target in advance may be used.
[0011]
FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of the optical recording medium of the present invention. On a substrate, a first protective layer, a first magnetic layer, a second magnetic layer, a third magnetic layer, and a second protective layer are laminated in this order. As the substrate, a resin, glass, or a metal plate can be used. The resin is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin that satisfies the characteristics of the optical disc substrate such as mechanical properties and transferability. For example, polycarbonate, polymethyl methacrylate, amorphous polyolefin, and the like can be used. In the case of a metal plate, the grooves may be formed using a photo-curable resin. The groove width and groove depth are determined in consideration of the wavelength of the laser beam used for reproduction and recording, the storage capacity of the information recording medium, the power margin of cross erase / cross write, the crosstalk margin, the manufacturing margin of the substrate, etc. Can be
[0012]
The first protective layer is made of a known material such as SiN, and is provided to prevent deterioration of the magnetic layer due to impurity gas such as moisture or oxygen from the substrate and enhance the magneto-optical effect. The second protective layer is provided to prevent deterioration of the magnetic layer due to impurities from an ultraviolet curable resin or the like, as is well known. A known ultraviolet curable resin is provided on the second protective layer. A material having high lubricity may be provided on this resin.
[0013]
As a material constituting the magnetic layer of the information recording medium, a known material such as a magneto-optical material represented by a rare earth-transition metal such as GdFeCo, GdFe, TbFe, TbFeCo, and DyFeCo can be used. In order to control the corrosion resistance, the magnetic anisotropy and the Curie temperature, additional elements such as Cr, Ti and Nb may be added.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Example 1>
An example in which the manufacturing method of the present invention is applied to a recording medium proposed in JP-A-6-290496 will be described. In this case, a magnetic multilayer film in which at least first, second, third, and fourth magnetic layers are sequentially stacked is used as the recording film. The first and second magnetic layers are made of a magnetic film having a smaller domain wall coercivity than the fourth magnetic layer at a temperature near the ambient temperature, and the third magnetic layer is made of the first and second magnetic layers. And a magnetic film having a lower Curie temperature than the fourth magnetic layer, and the fourth magnetic layer is formed of a perpendicular magnetization film. The Curie temperature of the second magnetic layer is lower than that of the first magnetic layer and higher than that of the third magnetic layer.
[0015]
A plastic substrate having a groove pitch of 0.55 μm, a step (depth) of 0.06 μm, and a flat portion having a flat surface parallel to the substrate surface having a width of 0.35 μm was used on the bottom surface of the groove portion. It was mounted on a revolving holder of a single-wafer sputtering apparatus shown in FIG. After evacuating the interior of each sputtering apparatus to a degree of ultimate vacuum of 2.0 × 10 −5 Pa or less, an Ar gas and an N 2 gas were introduced into the P1 chamber, and the SiN film was formed to a thickness of 35 nm while revolving the substrate on its own axis. . Subsequently, the chamber was moved to another chamber (P2 chamber) without breaking the vacuum, and a magnetic film was formed using an alloy target including the constituent elements of the first magnetic layer and the second magnetic layer. The GdFeCo layer was 18 nm as the first magnetic layer, and the GdFeCr layer was 18 nm as the second magnetic layer. Next, the substrate was moved to the P3 chamber, and a TbFe layer was formed to a thickness of 10 nm as a third magnetic layer. At the time of formation, as shown in FIG. 1, sputtering was performed in a state where the center axis of the Tb target and the center axis of the Fe target were located symmetrically with respect to the center axis of the substrate rotation. As a fourth magnetic layer, a TbFeCo layer was formed in the same chamber as the sputtering chamber in which the third magnetic layer was formed, to form a film having a thickness of 80 nm. At that time, the Co target was between the Tb target and the Fe target, and the distance from the substrate rotation center axis was the same for all three targets. The composition of each magnetic layer adjusts the amounts of Co and Cr. The Curie temperature is 290 ° C. for the first magnetic layer, 280 ° C. for the first magnetic layer, 200 ° C. for the second magnetic layer, the room temperature is equal to or lower than room temperature, The compensation temperature of the magnetic layer was set at 155 ° C. or higher than the Curie temperature, and the compensation temperature of the fourth magnetic layer was set at about 100 ° C. at 320 ° C. Finally, a 45 nm SiN layer was formed as an upper layer in the same manner as described above.
[0016]
<Comparative Example 1>
In the first embodiment, when forming the third and fourth magnetic layers, a sample similar to the first embodiment was prepared except that a Co target was attached at the position of the Fe target and an Fe target was attached at the position of the Co target. Produced. That is, as shown in FIG. 2, the Tb target and the Fe target are arranged adjacent to each other.
[0017]
The lands were annealed by irradiating these discs with laser light from the film surface side while tracking the lands using an evaluation machine having an optical head with a wavelength of 405 nm and an NA of 0.85. The annealing conditions were a linear velocity of 4.5 m / s, an annealing power of 4.6 mW to 6.2 mw in increments of 0.1 mw, and 20 annealing tracks for each annealing power. Thereafter, these discs were formed with a UV-curable resin protective coat on the film surface.
[0018]
Each sample prepared in this manner was set in a drive device having an optical head having a laser wavelength of 650 nm and an objective lens NA of 0.65, and was rotated at a constant linear velocity of 2.4 m / s. Was measured. While a magnetic field was modulated at 8 MHz by a sliding magnetic head, a DC laser was applied to the groove for recording, and a repetitive pattern having a mark length of 0.15 μm was recorded by magnetic field modulation. This signal was reproduced at a reproduction power of 2.5 mW, and the recording power dependence of C / N was compared for each sample. At this time, the optimum annealing power of the land was recorded / reproduced on tracks of each annealing power, and the track having the best annealing power was selected and compared. As a result, the value of jitter was 4.0 ns for the medium of Example 1 and 4.6 ns for the medium of Comparative Example 1.
[0019]
<Example 2>
In Example 1, the targets in the sputtering chamber for forming the third magnetic layer and the fourth magnetic layer were Tb, Fe, and Co, and the Tb target and the Fe target were located at symmetric positions as shown in FIG. The medium of Example 2 was formed in the same manner as in Example 1 except that the Co target formed the third and fourth magnetic layers in a sputtering chamber provided between the Tb target and the Fe target. .
[0020]
<Comparative Example 2>
Example 2 Example 2 was repeated except that the third and fourth magnetic layers were formed using a sputtering chamber in which targets of Tb, Fe, and Co were provided at evenly distributed positions as shown in FIG. In the same manner as in the above, a medium of Comparative Example 2 was formed.
[0021]
These disks were annealed from the film surface in the same manner as in Example 1, and the disk characteristics were evaluated. As a result, the medium of Example 2 had a jitter value of 4.0 ns, and the medium of Comparative Example 2 had a jitter value of 4.3 ns.
[0022]
<Example 3>
In Example 1, as shown in FIG. 8, a fourth magnetic layer was formed using a sputtering chamber in which two targets of Tb and FeCo were provided at symmetrical positions, and an Fe target was attached instead of FeCo. A medium of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the third magnetic layer TbFe was formed using a sputtering chamber having the same target arrangement as in FIG.
[0023]
<Comparative Example 3>
In the third embodiment, unlike FIG. 8, the fourth magnetic layer is formed by using a sputtering chamber in which the Tb and the FeCo target are provided at positions not symmetric, and the third magnetic layer is formed by using a sputtering chamber in which an Fe target is attached instead of FeCo. Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 3, except that the magnetic layer was formed.
[0024]
These disks were annealed from the film surface in the same manner as in Example 1, and the disk characteristics were evaluated.
[0025]
As a result, the value of jitter was 4.0 ns for the medium of Example 3 and 4.3 ns for the medium of Comparative Example 3.
[0026]
【The invention's effect】
As described in detail above, the first effect of the present invention is that as a result, the density can be increased, and the cost of the medium and the recording apparatus can be reduced.
[0027]
A second effect of the present invention is that when combined with the magneto-optical recording medium disclosed in JP-A-6-290496, the ultra-high density reproduction characteristics are improved without increasing the cost.
[0028]
A third effect of the present invention is that it is possible to improve the preservability of micro magnetic domains and to provide a medium capable of ultra-high density recording.
[0029]
The invention is not limited to the illustrated media.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a target arrangement according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a target arrangement in Comparative Example 1.
FIG. 3 is a schematic view showing a single wafer type film forming machine used in the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the temperature dependence of the Ms * Hc product of a TbFe film manufactured according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a film configuration of a magneto-optical recording medium manufactured in the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a target arrangement according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a target arrangement in Comparative Example 2.
FIG. 8 is a diagram showing a target arrangement according to a third embodiment of the present invention.
