JP2511230B2 - Optical memory device - Google Patents
Optical memory deviceInfo
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Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical memory device for recording, reproducing and erasing information by using light such as a laser.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art In recent years, various researches and developments have been carried out in various fields because optical memory elements have become high-density and large-capacity memories.
【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。In particular, a memory in which a user can additionally record information or a memory in which a user can additionally record and erase information has a wide range of application fields and various materials and systems have been announced.
【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。The former materials include TeOx, TeSe,
TeC and the like, and the latter materials include GdTbFe and G
There are dTbDyFe, TbFe and the like.
【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。However, most of the basic storage materials of the memory capable of additionally recording the information or the memory capable of additionally recording and erasing the information lack corrosion resistance such as oxidation. It has been devised.
【０００６】次に従来の光メモリ素子の構造を説明す
る。Next, the structure of a conventional optical memory device will be described.
【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。FIG. 2 shows a spacer 3 between two substrates 1 and 2.
To provide a space 4 and fill it with an inert gas,
This is an optical memory element having a sandwich structure in which a recording layer 5 is provided on the inner surfaces of the two substrates 1 and 2 (see Japanese Patent Publication No. 57-32413). The optical memory element having this structure prevents the oxidation by sealing the recording layer.
【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。Further, FIG. 3 shows an optical memory device in which a recording layer 7 is sandwiched by a transparent film 8 which is stable against oxidation on a substrate 6, and a film 9 which is easily oxidized is further coated thereon (Japanese Patent Application No. 57-149).
806). The optical memory element having this structure is designed to prevent oxygen from reaching the recording layer by absorbing oxygen with a film that is easily oxidized.
【０００９】[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。However, all of the above optical memory elements are effective structures for avoiding the entry of corrosive substances such as oxygen from the outside. Has no effect.
【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。However, in some optical memory devices, oxygen and the like are mixed in when the devices are formed.
【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。Next, the problem of oxidation of a magneto-optical storage element, which is an optical memory element that allows a user to additionally record and erase information, will be described.
【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。The present inventor investigated a magneto-optical storage element formed by sequentially sputtering GdTbFe, SiO 2 and Cu on a glass substrate.
【００１３】図４はその磁気光学記憶素子である。FIG. 4 shows the magneto-optical storage element.
【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。10 is a glass substrate, 11 is a film thickness of 100Å ~
GdTbFe film of 200Å, 12 is 300Å to 40４０
0 ° SiO 2 film, 13 is a C film having a thickness of 300-500 ° C.
It is a u film.
【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。FIG. 5 shows the change over time in the coercive force when this magneto-optical storage element is stored at 70 ° C.
【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。According to FIG. 1, it can be seen that the coercive force Hc after 400 to 500 hours has changed to less than half of the initial coercive force Hco. This tendency is more remarkable as the thickness of the GdTbFe film is smaller and the storage temperature is higher.
【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。On the other hand, when the magneto-optical storage element at the time of formation by the above-described manufacturing method was analyzed by Auger electron spectroscopy, FIG.
Can be obtained.
【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。The results shown in FIG. 1 show that the GdTbFe film and the SiO
It shows Auger electron intensities for Si, Fe, and O in the two-layer film and the two-layer film.
【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。As shown in the figure, the oxygen content increases from the surface of the two-layer film to the glass substrate, and the GdT
It can be seen that much oxygen is mixed in the bFe film. It is considered that this is because oxygen separated from SiO 2 was taken into the GdTbFe film during the sputtering when the device was formed. That is, GdTb has already been formed at the time of element formation.
The Fe film has been oxidized.
【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。An object of the present invention is to provide a novel optical memory device capable of avoiding oxygen mixed in at the time of forming the optical memory device as described above.
【００２１】[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、本発明は基板と、該基板上に形成された希土類遷移
金属合金薄膜からなる記録媒体と、該記録媒体上に形成
されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕのいずれかからなる反射
膜とを有する光メモリ素子において、前記基板と前記記
録媒体との間に、前記希土類遷移金属合金薄膜からなる
記録媒体成膜中の基板側からの酸素の侵入を防止するた
めの、１００Å以上の厚みを有する窒化アルミニウムか
らなる透明誘電体膜を備えることを特徴とする光メモリ
素子である。In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate, a recording medium comprising a rare earth transition metal alloy thin film formed on the substrate, and a Cu formed on the recording medium. , Ag, Al, or Au, the oxygen from the substrate side during the film formation of the recording medium formed of the rare earth-transition metal alloy thin film between the substrate and the recording medium. An optical memory device is provided with a transparent dielectric film made of aluminum nitride having a thickness of 100 Å or more for preventing the invasion of the.
【００２２】なお、透明誘電体膜としては窒化アルミニ
ウムに代えてＭｇＦ２、ＺｎＳ、ＣｅＦ３、ＡｌＦ３、
３ＮａＦ等も用い得る。As the transparent dielectric film, instead of aluminum nitride, MgF 2 , ZnS, CeF 3 , AlF 3 ,
3NaF or the like can also be used.
【００２３】[0023]
【作用】本発明によれば、信頼性の高い光メモリ素子を
得ることができる。According to the present invention, a highly reliable optical memory device can be obtained.
【００２４】[0024]
【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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical memory device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２５】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。FIG. 1 is a block diagram of an optical memory device for explaining an embodiment of a method for manufacturing an optical memory device according to the present invention.
【００２６】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。Reference numeral 14 is a transparent substrate made of glass, polycarbonate, acrylic, or the like. On the transparent substrate 14, a transparent Al nitride film 15 which is a first transparent dielectric film is formed. Rare earth transition metal alloy thin films (eg GdTbFe, TbDyFe, GdTbDyFe, Tb)
Fe, GdFeCo, GdCo or S in them
n, Zn, Si, Bi, B, etc.)
Is formed on the rare earth transition metal alloy thin film 16, a transparent Al nitride film 17 as a second transparent dielectric film is formed, and Cu, Ag, Al, Au is formed on the Al nitride film 17.
And the like.
【００２７】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。Auger electron spectroscopic analysis of the magneto-optical storage element having this structure yields the results shown in FIG. The results shown in the figure show that the Al nitride film and GdTb
Al, Fe, in a three-layer film of an Fe film and an Al nitride film
The Auger electron intensity for O is shown. As shown in the figure, no oxygen is contained in the GdTbFe film,
Slight oxidation is observed at the interface between the surface and the Al nitride film and at the interface between the Al nitride film and the transparent substrate. This is after film formation
This indicates that there is oxygen that has entered the Al nitride film from the outside and oxygen that has entered the Al nitride film from the glass substrate.
【００２８】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。As can be judged from the results of this experiment, the structure in which the rare earth-transition metal alloy thin film 16 is sandwiched by the Al nitride films can prevent the rare earth-transition metal alloy thin film 16 from being oxidized during the film formation. Is. This is because Si
Unlike an O 2 film, an Al nitride film does not contain oxygen. For example, if a film is formed by reactive sputtering in a nitrogen atmosphere using an Al target, oxygen is added to the rare earth transition metal alloy thin film during the film formation. There is no danger of intrusion. In view of this point, a rare-earth transition metal alloy thin film is converted into another oxygen-free transparent dielectric film (for example, Mg).
F 2 , ZnS, CeF 3 , AlF 3 , 3NaF). However, since the other transparent dielectric films described above have many porous dielectric film targets and are porous, oxygen and moisture trapped in the pores may be released during sputtering to oxidize the rare earth transition metal alloy thin film. It is relatively difficult to produce a rare earth transition metal alloy thin film that does not really contain oxygen. On the other hand, in the case of an Al nitride film, since the target is only Al, the target can be saved. Further, since the Al target is not porous, there is no possibility of taking in oxygen or moisture into the pores. From this point, Si 3 N 4 is formed by reactive sputtering in a nitrogen atmosphere using a Si target.
May be a transparent dielectric film.
【００２９】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良
い。Here, the film thickness of the first transparent dielectric film of the optical memory element must be at least 100Å. The reason is that, for example, when the first transparent dielectric film is formed on the glass substrate, the depth in which oxygen in the glass substrate is mixed into the transparent dielectric film is about 50Å. When the film thickness of the transparent dielectric film is 100 Å or less, oxygen may enter the rare earth transition metal alloy thin film when the rare earth transition metal alloy thin film is sputtered on the first transparent dielectric film. . The second transparent dielectric film is mainly provided to increase the magneto-optical rotation angle and improve the quality of the reproduced signal. However, when the quality of the reproduced signal is sufficient, it is omitted and the rare earth transition metal alloy is omitted. A reflective film of Cu, Ag, Al, Au or the like may be directly formed on the thin film 16.
【００３０】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。Incidentally, Ti, Mg rare earth metals (Gd, Tb, D) are formed on the reflection film 18 of the optical memory device having the structure shown in FIG.
y, Ho, Y, etc.), rare earth transition metal alloys (GdTbF
e, TbDyFe, GdCo, GdTbDyFe, etc.) provides a perfect element structure capable of preventing oxygen from entering from the outside by coating a film made of an easily oxidizable metal such as e.g.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上の本発明によれば、基板と、窒化ア
ルミニウムからなる透明誘電体膜と、希土類遷移金属合
金薄膜からなる記録媒体と、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕの
いずれかの反射膜とを、この順に備えた構成としたの
で、メモリ素子の信頼性が大きく向上するものである。According to the present invention described above, a substrate, a transparent dielectric film made of aluminum nitride, a recording medium made of a rare earth-transition metal alloy thin film, and a reflective film made of Cu, Ag, Al or Au. Since the above structure is provided in this order, the reliability of the memory element is greatly improved.
【００３２】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。When aluminum nitride is formed as a transparent dielectric film by using aluminum as a target material during film formation, aluminum is a metal and has higher conductivity than a material such as silicon, so that reactive sputtering is performed. The speed of can be greatly increased. A major drawback of the film formation method by sputtering is that the film formation rate is slower than the film formation method by vapor deposition, and as a result, productivity was poor. Can be greatly improved.
【図１】本発明に係る光メモリ素子の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical memory device according to the present invention.
【図２】従来の光メモリ素子の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional optical memory device.
【図３】従来の光メモリ素子の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional optical memory element.
【図４】従来の光メモリ素子の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional optical memory element.
【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。FIG. 5 is a diagram showing changes in coercive force of a conventional optical memory element over time.
【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。FIG. 6 is a diagram showing a result of Auger electron spectroscopy analysis of a conventional optical memory element.
【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。FIG. 7 is a diagram showing a result of Auger electron spectroscopy analysis of the optical memory device according to the present invention.
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1, substrate 3 spacer 4 space 5 recording layer 6 substrate 7 recording layer 8 transparent film 9 easily oxidizable film 10 glass substrate 11 GDTbFe film 12 SiO 2 13 Cu film 14 transparent substrate 15 first transparent dielectric film 16 rare earth transition Metal alloy thin film 17 Second transparent dielectric film 18 Reflective film
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 (56)参考文献 特開 昭57−169996（ＪＰ，Ａ)Front Page Continuation (72) Inventor Hiroyuki Katayama 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Sharp Corporation (72) Hideka Yamaoka 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sharp ( 56) References JP-A-57-169996 (JP, A)
Claims (1)
金属合金薄膜からなる記録媒体と、該記録媒体上に形成
されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕのいずれかからなる反射
膜とを有する光メモリ素子において、 前記基板と前記記録媒体との間に、前記希土類遷移金属
合金薄膜からなる記録媒体成膜中の基板側からの酸素の
侵入を防止するための、１００Å以上の厚みを有する窒
化アルミニウムからなる透明誘電体膜を備えることを特
徴とする光メモリ素子。1. A substrate, a recording medium made of a rare earth transition metal alloy thin film formed on the substrate, and a reflective film made of any one of Cu, Ag, Al and Au formed on the recording medium. In the optical memory device having the above, a nitride film having a thickness of 100 Å or more is provided between the substrate and the recording medium to prevent oxygen from entering from the substrate side during film formation of the recording medium made of the rare earth-transition metal alloy thin film. An optical memory device comprising a transparent dielectric film made of aluminum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344980A JP2511230B2 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Optical memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344980A JP2511230B2 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Optical memory device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP28317990A Division JPH03156755A (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Production of optical memory device |
Related Child Applications (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH05334745A JPH05334745A (en) | 1993-12-17 |
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ID=18373464
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511230B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57169996A (en) * | 1981-04-09 | 1982-10-19 | Sharp Corp | Magnetooptic storage element |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP4344980A patent/JP2511230B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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