JP3882483B2 - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は情報記録に用いる光記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録媒体は再生専用型、記録可能型（書換可能型を含む）に大きく分けられ、再生専用型はビデオディスク、オーディオディスク、さらには大容量コンピューター用ディスクメモリーとしてすでに実用化されている。
再生専用型では、通常、情報データは基板上に形成された凹凸ピット列により記録されており、ピットの有無による反射率の変化を検出することで再生が行われる。通常、基板上に反射層等が設けられてなる。
記録可能型の代表的なものには光磁気型、相変化型、有機色素型、孔あけ・変形型がある。
【０００３】
光磁気型は記録層の磁化の向きにより記録や消去を行い、磁気光学効果によって再生を行う。通常、基板上に無機保護層、磁性層（記録層）、反射層等が設けられてなる。光磁気記録媒体は大容量かつ低コストの書換え可能な情報記録媒体であり、コンピューターの外部記憶装置に使用される光磁気（ＭＯ）ディスク、音楽の録音等に使用されるＭＤ（Mini Disk）等として普及している。
相変化型は相変化前後で反射率又は反射光の位相が変化することを利用するものであり、外部磁界を必要とせず反射光量の違いを検出して再生を行う。通常、基板上に無機保護層、無機記録層、反射層等が設けられてなる。相変化型は光磁気型と比較すると、磁石を必要としない、光学系が単純である等の理由によりドライブ作製が容易で、小型化、低コスト化にも有利である。さらに、レーザー光のパワーを変調するだけで、記録・消去が可能であり、消去と再記録を単一ビームで同時に行う、１ビームオーバーライトも可能であるという利点を有する。代表的な相変化型記録媒体は、ＣＤ−ＲＷ（CD-Rewritable）、書換え可能ＤＶＤ等である。
【０００４】
有機色素型としては色素又は色素を含むポリマー等からなる記録層が用いられ、記録前後で反射率（屈折率）が変化し、反射光量の違いを検出して再生を行う。通常、基板上に有機色素記録層、反射層等が設けられてなる。代表的な色素型記録媒体であるＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）は現在広く普及している。
孔あけ・変形型としてはＴｅ等の低融点金属又は染料等の記録層が用いられ、レーザー光照射により局所的に加熱され、孔もしくは凹凸部が形成される。
これら光記録媒体の記録方法には、ポリカーボネート樹脂等の透明基板を用い基板を介して記録層に光を入射する形態（基板面入射方式）と、基板を介さずに記録層に光を入射する形態（膜面入射方式）とがある。後者の方式を用いた記録装置では例えば、浮上ヘッドや接触型ヘッド上に光学系を形成し、記録層側から光を照射し記録再生を行う。
【０００５】
膜面入射方式の利点としては、入射光が基板の複屈折による歪みを受けないため良好な信号特性が得られることがまず挙げられる。さらに基板を介した場合に比べてディスク傾きによる光の収差が小さく、傾きに対するマージンが大きくなる。また同様の理由から対物レンズのＮＡ（開口数）を上げられるのでビームスポットが小さくなり高密度化が可能となる。記録膜と対物レンズを数十ｎｍの距離まで近づけることにより、いわゆるエバネッセント光による近接場光記録も可能となる。
この点をより詳細に説明する。高密度の再生を行うためには再生光のスポット径を小さくする必要がある。再生波長が同じであれば、スポット径はＮＡに反比例するので、高いＮＡのレンズを用いれば高密度記録が可能となる。しかし基板を介して高ＮＡの光入射を行う場合には、基板にわずかな傾きが存在しても大きな収差が発生してしまうという問題がある。これは空気と基板の屈折率の差に伴うものであり、レンズ開口数（ＮＡ）が大きいほど、また基板厚みが厚いほど基板傾きの許容範囲は著しく小さくなる。
【０００６】
膜面入射方式では、基板を介さずに薄膜面から直接、或いは数μｍ〜数１００μｍ厚の透明樹脂層を介して光を入射することで、高ＮＡのレンズが使用できるようになる。この方法では空気と屈折率の異なる従来の基板に相当する層が無いかもしくは極めて薄いので、高ＮＡのレンズを使用しても基板傾きの許容範囲を広くとることができる。
膜面入射にＳＩＬ（Solid Immersion Lens)を組み合わせて用いることで、著しく高いＮＡが得られる。近接場光を用いれば１を越えるＮＡを得ることもできる。この場合対物レンズと媒体を著しく近接させる必要があるので、記録装置においては通常浮上型ヘッドが用いられる。
浮上型ヘッド上に磁気コイルを搭載し光ビームと磁界を同時に発生させることで、光磁気記録媒体に磁界変調記録を行うことができ、ダイレクトオーバーライトが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような光記録媒体ではいずれも、情報データは記録トラックに沿って並べられ、記録再生系がこのトラックに沿って移動することで順次記録再生される。記録可能な光ディスクでは、記録再生光が記録トラックを追随できるように通常螺旋状ないし同心円状の凹凸溝が設けられている。
このような凹凸溝は基板に設けられ、記録層、保護層、反射層等がその基板上に形成される。各層の形成にはスパッタリングや真空蒸着等の真空プロセスや、スピンコートによる塗布が用いられる。無機系の層の場合は通常スパッタリングあるいは真空蒸着（電子ビーム蒸着、熱蒸着等）が用いられる。緻密で良好な膜質が得られることからスパッタリングが用いられることが多い。
【０００８】
本発明者らの検討によれば、同一の媒体を膜面入射と基板面入射で再生すると、膜面入射は基板面入射に比べ若干ノイズが高いことがわかった。再生信号のうち、特に数μｍの大きさに相当する低い周波数でのノイズ上昇が大きい。この理由は以下のように説明される。
基板面入射では再生光が薄膜により反射されるのは、基板と薄膜の界面、もしくはそれに近い位置である。従って基板の表面荒れが小さければ、荒れに伴うノイズの発生は極めて小さくすることができる。一方膜面入射では、再生光は基板上に積層された膜の最表面で反射することになる。
ところが膜の最表面は基板面に比べて大きな荒れを持っている。これはスパッタリング中の一般に数百ｎｍに及ぶ膜成長の間に、膜の欠陥が成長するのが原因であると思われる。膜面入射ではこの膜表面荒れが原因となり、再生時にノイズを発生してしまうという問題があった。また、膜表面荒れにより光が散乱され光反射効率が減少し信号レベルが低下するという問題もあった。
【０００９】
本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、厚い無機薄膜であっても最表面が平坦化され、ノイズが著しく低く信号レベル（キャリアレベル）の高い光記録媒体を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、樹脂からなる基板上に少なくとも無機薄膜を有してなり、該基板とは反対の方向から無機薄膜に光を入射して記録又は再生を行うための光記録媒体の製造方法であって、該無機薄膜が該基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製されることを特徴とする光記録媒体の製造方法に存する。
なお、本発明でいう無機薄膜とは、情報を記録する記録層や、記録層の保護や記録再生特性の向上等を目的とした誘電体層などの無機保護層、金属や合金からなる反射層等を含むものである。これら無機薄膜の全部が、基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタ
リングにより作製されてもよいし、無機薄膜の一層、或いは一層の一部のみがそのように作製されてもよい。
【００１１】
本発明の製造方法を用いて作製した光記録媒体は厚い無機薄膜の最表面が平坦化されるため、再生時の信号のノイズが著しく低減される。また、光反射効率も向上するため、特に光磁気記録媒体では信号レベル増加の効果もある。
本発明は、無機薄膜全体の膜厚が厚い場合に交流バイアスを加える効果が大きい。膜厚が厚いほど膜欠陥が成長しやすいためである。
中でも、反射層を設ける場合、反射層の成膜時に交流バイアスを加えることがノイズ低減及び反射率向上の効果が大きく好ましい。光の大部分は反射層の最表面で反射されるので、反射層の膜表面の荒れは他の層と比べても特に大きなノイズを発生し、また膜表面の荒れは光を乱反射するので反射率が低下してしまうためである。
【００１２】
また、記録層が無機薄膜である場合に、記録層の成膜時に交流バイアスを加えることがノイズ低減効果が大きく好ましい。記録層の膜表面の荒れは大きなノイズを発生するためである。記録層が厚く反射層を設けない構成においては記録層で反射される度合が大きいため、効果が高い。
記録層が光磁気効果を用いて再生される磁性層である場合には特に好ましい。磁性層の膜表面の荒れは磁気異方性の乱れにつながり、大きなノイズを発生するからである。また、光磁気信号強度は磁性層での反射率Ｒとカー回転角θkの積Ｒ・θkで表せる。すなわち、表面荒れが低減されることで反射率Ｒが大きくなれば信号強度が強くなるという効果もある。
中でも、記録層が多層膜からなる磁性層を含み、磁性層のうち最も基板から離れた膜が基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製されるのが好ましい。再生信号の大部分が最も基板より離れた最表面の磁性膜より発生するからである。
また、膜表面の荒れを更に平滑にするには、無機薄膜を交流バイアスを加えた状態で製造したのち、Ａｒ等のプラズマ（又は励起ガス粒子）に無機薄膜表面を晒すのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
基板上に無機薄膜をスパッタリング成膜する際、凹状或いは凸状の欠陥が一旦発生すると、凹状の欠陥内部には斜めに飛来した粒子が入りこみ難く、一方凸状の欠陥には飛来した粒子が様々な入射角度から付着する。このため凹状欠陥はますます深く、凸状欠陥はますます高く成長する。従って、最初は微小な欠陥であっても、数百ｎｍ程度まで成膜するうちに欠陥が成長して表面が荒れてくる。これが先に述べた膜最表面の荒れの発生過程である。
従来より、薄膜を成膜した後に、Ａｒ等のプラズマ（又は励起ガス粒子）に膜表面を晒しエッチングすることで、表面の荒さが低減されることが知られている。プラズマ（又は励起ガス粒子）の一回の衝突による膜ダメージが充分弱ければ、衝突の影響が全面で平均化されて均一になり、膜表面を平坦にすることができる。
しかし一回の衝突ダメージが弱いということはエッチングレートが低いということであるから、本方法では、欠陥が大きく成長した後の厚い膜において欠陥のみを除去するのは困難である。可能であるとしても非常に長時間のエッチングが必要であり現実的ではない。
逆に、大きな突起を短時間で削るほどの強力なエッチングを行えば、一回の衝突のダメージが大きいのでダメージが平均化されず膜表面をむしろ荒らしてしまう。従って成膜後のプラズマ処理では、厚い薄膜の欠陥を充分に低減することができない。
【００１４】
本発明ではスパッタリングによる薄膜の成膜中に、基板に交流バイアスを加える。
バイアスはアースと金属製の基板ホルダーとの間に加えられるのが一般的である。これにより基板付近にスパッタガスのプラズマが発生し、基板上に堆積した膜が再スパッタされる。このとき膜表面の凹状欠陥は、斜めに飛来したスパッタガス粒子が内部に入りこめないのでエッチングされにくい。一方凸状欠陥は、飛来したスパッタガス粒子により様々な入射角度からエッチングされる。
従って凹部のエッチング速度は遅く、凸部のエッチング速度が速くなり、膜は平坦化される。この結果、欠陥は成長前の小さいうちに消失し、最終的に膜最表面の著しい平坦化がなされる。
交流バイアスを用いることにより、スパッタ粒子がより微細になる効果もある。ターゲットからスパッタされた粒子が飛来中に、スパッタガスイオンとの衝突で分解され、より微細な粒子となって基板に到達する。この結果、膜厚のばらつきが小さくなり、大きな膜欠陥が発生し難くなる。
交流バイアスとしての効果を得るには、周波数が１０Ｈｚ以上であることが好ましい。より好ましくは３０Ｈｚ以上である。周波数があまりに高いとイオンの動きが追随しないため、１００ＭＨｚ以下であることが好ましい。さらに好ましくは５０ＭＨｚ以下である。
【００１５】
また、交流バイアスの電圧の最大値は、５０Ｖ以上が好ましく、３００Ｖ以下が好ましい。投入パワーは基板ホルダーに対し、０．１Ｗ／ｃｍ2以上とし、１Ｗ／ｃｍ2以下とすることが好ましい。さらに好ましくは０．１５Ｗ／ｃｍ2以上とし、０．７ｃｍ2以下とする。
基板に、交流バイアスではなく負電位の直流バイアスを加えることによっても、スパッタガス粒子の基板エッチングは起こる。ただし直流バイアスの場合、ほとんどのスパッタガス粒子は電界分布に従って基板に垂直な方向から入射する。このため先に述べた凸部を優先的に削り取る効果が小さい。条件によっては表面をかえって荒らしてしまうおそれがある。
交流バイアスであれば、スパッタガスイオンが電界の時間変化によって方向を変える。このためイオン同士の衝突が起こり易く、基板へのスパッタガス粒子の入射はあらゆる方向から行われる。従って、凸部を優先的に削り取る効果が大きい。
【００１６】
また、基板が樹脂やガラス等の不導体からなる場合は、直流バイアスをかけると、引き寄せられた正電荷が基板表面にたまるためバイアスの効果がすぐに無くなってしまう。交流バイアスであれば電位が正と負に振れるため、たまった正電荷は電子によって打ち消される。従って交流バイアスを用いることにより、導体のみならず不導体を含むあらゆる基板が使用可能となる。
なお、交流バイアスに負電位の直流バイアスを重畳してもよい。正電荷をもったスパッタガスのイオンが、より多く基板に入射して、エッチング効果を高めるのでより好ましい。
簡単には、電源（及びマッチング回路）と基板ホルダーの間に直列にコンデンサーを挿入することで、負電位の自己バイアスを得ることができる。もちろん、電源側において直流電圧を重畳することもできる。重畳される負電位は２０Ｖ以上が好ましく、より好ましくは４０Ｖ以上とする。電圧が低すぎると効果が小さい。また、負電位は２００Ｖ以下するのが好ましく、より好ましくは１５０Ｖ以下とする。電圧が高すぎると交流バイアスとしての効果が小さくなる。基板が不導体である場合は、正電荷の蓄積を電子によって打ち消すため、交流の最大電圧が重畳される直流電圧より高いことが好ましい。
【００１７】
スパッタガスとしては不活性ガスを用いることができ、例えばＡｒ、Ｘｅ、Ｋｒ、Ｎｅを用いる。スパッタ効率とコストの点からＡｒが最も好ましく用いられる。誘電体層の作製等において不活性ガスに酸素、窒素、水素等を混合させて反応性スパッタリングを行ってもよい。
交流バイアスを用いる際のスパッタリングの方法は、高周波スパッタリング及び直流スパッタリングを用いることができる。直流スパッタリングであれば、ターゲットから跳ね返る高エネルギーのスパッタガス粒子が膜をエッチングする効果が加わるのでより好ましい。跳ね返りのエネルギーを大きくするため、スパッタリングを行う際の投入パワーは、５インチターゲットに対して４００Ｗ以上とすることが好ましい。より好ましくは５００Ｗ以上である。ただし大きすぎると基板の加熱、ターゲットの割れ等の問題があるので１．５ｋＷ以下が好ましい。より好ましくは１．２ｋＷ以下である。別の大きさのターゲットを用いる場合、投入パワーは面積に比例して変化させればよい。
また、交流バイアスを加えた状態で無機薄膜を製造したのち、Ａｒ等のプラズマ（又は励起ガス粒子）に無機薄膜表面を晒すことで、膜表面の荒れを更に平滑にすることができる。
このようにして無機薄膜を作製することによって、膜表面が平坦となり、無機薄膜の最表面の平均荒さＲａが０．９ｎｍ以下の光記録媒体を得ることができる。より好ましくは０．８ｎｍ以下である。最大荒さＲmaxは１０ｎｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは８ｎｍ以下である。なお、ここで言うＲａ、Ｒmaxは表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したときの値とする。
【００１８】
本発明は光磁気記録媒体及び相変化記録媒体の作製に好ましく用いられる。
光磁気記録媒体の構成は通常、基板／無機保護層／記録層／無機保護層、或いは、基板／反射層／無機保護層／記録層／無機保護層、である。相変化記録媒体の構成は通常、基板／反射層／無機保護層／記録層／無機保護層である。各層が複数膜からなる場合もある。また、必要に応じて他の膜をさらに形成する場合もある。
基板としては、凹凸の入ったスタンパーを用いポリカーボネート、ＰＭＭＡ等の樹脂を射出成形したものがコストや生産性の面から好ましい。ガラス、金属等の上に紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等を塗布し、スタンパーを密着させた状態で硬化させる方法もある。あるいはガラスや、アルミニウム合金などの金属をキャスト成形する方法も用いることができる。
【００１９】
こういった方法で基板に形成される凹凸は、記録データを表すもの、記録トラックを追随するためのサーボ信号を発生させるためのもの、記録領域のアドレスを示すもの、再生するクロックを生成するためのもの等がある。サーボ信号は、連続溝によって発生させる方法（連続溝方式）と、間隔を開けて形成されたピットから生成させる方法（サンプルサーボ方式）のいずれをも用いることができる。
或いは上記凹凸を付けない基板を用いてもよい。
光磁気記録媒体の記録層としては、光磁気効果を用いて再生できる磁性層であればよいが、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＤｙＴｂＦｅＣｏ等の希土類と遷移金属との非晶質磁性膜、ＭｎＢｉ、ＭｎＣｕＢｉ等の多結晶垂直磁化膜、Ｐｔ／Ｃｏ多層膜等が用いられる。光磁気記録層は単層であってもよいし、オーバーライトや超解像を可能とするためにＧｄＴｂＦｅ／ＴｂＦｅのように２層以上の磁性層を重ねて用いてもよい。超解像技術を用いた媒体の記録層構成についてはあとで詳述する。
【００２０】
相変化型記録媒体の記録層としては、結晶状態の違いにより反射率が変化する物質であればよいが、例えばＧｅＳｂＴｅやＩｎＳｂＴｅ、ＡｇＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＩｎＧｅＳｂＴｅなどの化合物が使用できる。
無機保護層の材料は、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性、屈折率等に留意して決定される。一般的には誘電体を用いることができる。酸化Ｓｉ、酸化Ａｌ、酸化Ｔａ、酸化Ｔｉ、窒化Ｓｉ、窒化Ａｌ、炭化Ｓｉなどの単体あるいはそれらの混合物が好ましく用いられる。特に、窒化Ｓｉ、酸化Ｓｉ、酸化Ｔａ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2等が好ましい。
反射層は金属または合金からなるが、高反射率のものが好ましく、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔなどの金属あるいはこれらを主体とした合金を用いることができる。高反射率とは例えば、反射率９０％以上である。
【００２１】
記録再生に浮上ヘッドを用いる場合は、最表面に炭素膜、水素化カーボン膜及び窒素化カーボン膜などの硬質層を設けてもよい。特に水素化カーボン膜が好ましい。水素化カーボン膜は、水素と炭素を含有する膜であればよく、例えばカーボンターゲットを用いて、スパッタガスと水素ガスを含むプラズマ中でスパッタリングする方法により形成することができる。スパッタ雰囲気中の水素の含有量は、通常、２〜２０体積％である。
浮上ヘッドを用いる場合はさらにこの上に潤滑剤を塗布するのが好ましい。
潤滑剤としては、エステル結合を有するパーフルオロポリエーテル、ジアルキルアミドカルボン酸、パークロロポリエーテル、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、リン酸エステル等が好ましい。エステル結合は分子内のどこにあってもよいが、末端にエステル結合の官能基を有すると分子中の可動部が長くなり潤滑性が得られ易いためより好ましい。特に主鎖に−ＣaＦ2aＯ−単位（但し、ａは１〜４の整数）を有し、末端にエステル結合の官能基を有するパーフルオロポリエーテルが好ましい。
【００２２】
例えば、アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＥＡＬはＣＦ2ＣＦ2ＯとＣＦ2Ｏの重合体で直鎖構造を有し、両末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。また、ダイキン工業社製Ｄｅｍｎｕｍタイプ（ＳＰやＳＹ）はヘキサフルオロプロピレンオキシドのホモポリマーで、片方の末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。
潤滑剤の分子量は１００〜１００００の範囲内が好ましい。分子量が低いと一般的に蒸気圧が高く、塗布した後にわずかずつ蒸発し、時間と共に所望の膜厚から遠ざかってしまう。逆に分子量が高い場合は、一般的に粘性が高く、所望の潤滑性が得られない時がある。
【００２３】
また、これらを溶解させる溶媒としては例えばフロン系、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、フッ素系、芳香族系等が用いられる。
潤滑剤の塗布膜厚としては、１〜２０ｎｍの範囲であることが好ましい。この範囲外すなわち薄い場合は、所望の潤滑性が得られないが、あまり厚くしても一定以上の潤滑性は得られず余分な潤滑剤がディスクの回転に伴って外周側へ移動し、内外周での膜厚分布が発生しやすくなる。
無機薄膜の上に透明な有機薄膜を保護膜として設けても良い。有機保護層は記録膜を傷、腐食から保護する効果がある。紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂をスピンコートやディップ法で塗布した後に硬化させる方法、樹脂のシートを接着する方法等がある。有機薄膜の膜厚は１μｍ以上であり、２００μｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは３μｍ以上であり、１５０μｍ以下である。
浮上ヘッドを用い、ヘッドを記録膜に１μｍ以下程度に近接させる必要がある場合、保護膜膜厚が非常に薄くなる。このとき有機薄膜では硬度がたりないので、最表面には高硬度の無機保護膜を用いることが好ましい。好ましくは水素化カーボンである。さらにその上に潤滑剤を塗布するのが好ましい。
【００２４】
以下では、本発明の好ましい態様について述べる。
本発明においては、無機薄膜全体の膜厚が厚い場合に交流バイアスを加える効果が大きい。膜厚が厚いほど膜欠陥が成長しやすいためである。従って無機薄膜の合計膜厚が１００ｎｍ以上である媒体の作製に用いて効果が大きい。より好ましくは１５０ｎｍ以上である。ただし、媒体の生産性を考えると合計膜厚は５００ｎｍ以下であるのが好ましい。
ノイズ低減の意味からは全ての無機薄膜の層に交流バイアスを加えるのが最も好ましいが、これにより記録再生特性等に問題が生じる場合は、その一部の層のみに加えても良い。一部の層にのみ交流バイアスを加える場合には、当該層の膜厚が２０ｎｍ以上である層に用いて効果が大きい。さらに好ましくは膜厚が２５ｎｍ以上である。これは交流バイアスを加えた膜厚が薄すぎるとノイズ低減の効果が消失するからである
【００２５】
無機薄膜が金属又は合金よりなる反射層を含む場合、該反射層を基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製するのが好ましい。
記録層と基板の間に反射層を設けると、光の大部分が該反射層の最表面で反射されるので、反射層の膜表面の荒れは他の層と比べても特に大きなノイズを発生する。また膜表面の荒れは光を乱反射するので、反射率が低下してしまう。この結果、光を反射させて干渉効果により再生特性を向上させる反射層としての性能が悪化してしまう。
【００２６】
従って、少なくとも反射層の成膜時に交流バイアスを加えることが好ましい。また、反射層の膜厚が厚い場合には特に効果が大きい。相変化媒体では、記録層からの熱拡散を補助するため反射層の膜厚を厚くする傾向がある。
反射層膜厚が１００ｎｍ以上では表面が荒れが著しく、ノイズの増加が大きい。従って、１００ｎｍ以上の反射層を有する媒体の作製に用いて効果が高い。ただし、膜厚は５００ｎｍ以下であるのが好ましい。反射層は熱伝導度が高いので、あまりに厚いと記録に必要なレーザーパワーが著しく大きくなってしまう。
さらに、記録層の膜厚が５０ｎｍ以下と薄く再生光の多くが反射層に到達する構成において、より効果が高い。より好ましくは記録層が４０ｎｍ以下である。ただし、８ｎｍ以上とする。記録層が薄すぎると再生信号が著しく低下してしまう。
【００２７】
本発明は特に、ＡｌやＡｇを主体とした金属又は合金を反射層に用いる場合に効果が高い。ＡｌないしＡｇを主体とした反射層は結晶粒が大きく表面荒れを生じやすいからである。反射層としては、ＡｌやＡｇに熱伝導率の制御ないし腐食の抑制のため、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｂ等を１０原子％以下添加したものが好ましい。
無機薄膜が光磁気効果を用いて再生される磁性層を含む場合、該磁性層の少なくとも一部を基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製するのが好ましい。磁性層が多層膜からなる場合には、該多層膜のうち少なくとも、最も基板から離れた膜を基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製するのがより好ましい。
磁性層の膜表面の荒れは磁気異方性の乱れにつながり、特に大きなノイズを発生するからである。また、光磁気信号強度は磁性層での反射率Ｒとカー回転角θkの積Ｒ・θkで表せる。すなわち、表面荒れが低減されることで反射率Ｒが大きくなれば信号強度が強くなるという効果もある。
【００２８】
磁気誘導超解像（ＭＳＲ）媒体のように記録層が多層磁性膜よりなる場合には、少なくとも、最も基板から離れた膜を、基板に交流バイアスを加えた状態でスパッタリングにより作製することが好ましい。これは再生信号の大部分が最も基板より離れた最表面の磁性膜より発生するからである。磁性層最表面の荒れが少なければノイズの低減効果は著しい。
ここで、超解像（Magnetically induced super resolution、以下ＭＳＲ）技術を用いた媒体について詳細に説明する。
本方式は、基本的に、情報を記録した層（記録磁性層）と情報を再生する層（再生磁性層）とからなり、記録は記録層に対して行い、再生時に記録層の磁化方向を再生層に転写して読み出す。通常、記録層の加熱温度によって再生層への転写状態がコントロールされる。本方式によれば、再生光スポット内に温度分布があるのを利用し、この温度分布により再生層の磁区を変形させることで再生信号の波形干渉を軽減できるため、高密度の記録情報を品質よく再生することができる。
【００２９】
ＭＳＲの形態としては様々のものがある。例えば「交換結合ＣＡＤ」方式や、特開平７−１４７０２９号に示されるように、保磁力の小さい再生層、キュリー温度の低い切断層、さらにキュリー温度が高く保磁力が大きい記録層の互いに交換結合した３層からなる媒体を用いる「反転型ＭＳＲ」方式、特開平８−２２１８１８号に示される、記録層と再生層の間に非磁性の遮断層を設け、静磁結合力だけで記録層の磁化方向を再生層に転写する「静磁結合ＣＡＤ」方式などである。後２者は静磁結合型ＭＳＲと総称される。
【００３０】
以下、例として静磁結合型ＭＳＲの層構成について説明する。
反転型ＭＳＲ方式、ならびに静磁結合ＣＡＤ方式において、再生層は希土類金属磁化優勢の組成が好ましい。反転型ＭＳＲ方式においては、これは交換結合力と静磁結合力の方向を逆にするための必須条件である。また静磁結合ＣＡＤ方式においては、低温で面内磁化膜であり高温で磁化の減少により垂直磁化膜に推移する必須条件である。
再生層に用いられる物質としては、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＤｙＦｅ、ＧｄＤｙＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＣｏ、ＴｂＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＣｏ等の希土類金属と遷移金属の合金が用いられる。中でも、Ｇｄを含有する合金を用いるのがキュリー温度や保磁力の点から好ましい。特に好ましいのはＧｄＦｅＣｏやＧｄＦｅである。キュリー温度としては、２５０℃以上であることが好ましい。
【００３１】
ＰｔＣｏや、ＰｔとＣｏの超格子等の磁性体を再生層上に積層させることもできる。これらは短波長でのカー回転角が大きいため、青色レーザーなどを用いた高密度記録媒体に適用できる。
再生層の垂直磁気異方性を大きくするには、磁性層にある程度の膜応力をもたせて逆磁歪効果による異方性を発生させるのが好ましいため、再生層の膜厚が薄い方が磁化が垂直に立ちやすく好ましい。好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは７０ｎｍ以下、特に好ましくは６０ｎｍ以下である。
しかし、薄すぎる場合、漏洩磁束が小さくなり静磁結合力が減少するので好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは１５ｎｍ以上、特に好ましくは２０ｎｍ以上である。
【００３２】
再生層と記録層の間に交換結合を切断するための切断層を設ける。切断層は反転型ＭＳＲ方式においてはキュリー温度が記録層及び再生層より低い層とし、キュリー温度を超える高温において交換結合を遮断する。静磁結合ＣＡＤ方式では全ての温度領域において交換結合を遮断するように主に非磁性の膜を用いる。
反転型ＭＳＲ方式において切断層は、キュリー温度が再生層や記録層と比べて小さいものを用いる。切断層のキュリー温度は、９０〜１８０℃程度が好ましい。キュリー温度が低すぎると交換結合している領域（再生光スポット内の低温領域）からの信号が小さくなるが、一方、高すぎると高い再生パワー及び高い記録パワーを必要が必要になる。
【００３３】
反転型ＭＳＲ方式の切断層は垂直磁気異方性が高く、再生層の磁化に強い力を発生させるものが好ましい。切断層に用いられる物質としては、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の希土類と遷移金属の合金が好ましい。膜厚は２ｎｍ以上とし、３０ｎｍ以下とすることが好ましい。薄いと交換結合の遮断が十分に行われにくくなり、厚いと静磁結合の磁束が届きにくくなる。
静磁結合ＣＡＤにおいて、切断層は金属、誘電体等の少なくとも再生層に磁化方向が転写される温度で非磁性又は常磁性のものが好ましく用いられる。例えばＡｌ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ、ＺｎＳ、Ｓｉ3Ｎ4などの窒化Ｓｉ、ＡｌＮ、ＴｉＮ、カーボン、水素化カーボン等である。これらの混合物であってもかわまない。ただし透磁率の高いもの、例えばＦｅ、Ｎｉ等は記録層から再生層への磁束透過を妨げ、静磁結合を低下させるため好ましくない。膜厚は２ｎｍ以上とし、３０ｎｍ以下とすることが好ましい。薄すぎると交換結合の遮断が十分に行われにくくなり、厚いと静磁結合の磁束が届きにくくなる。
【００３４】
記録層は記録を蓄えている層であるから、再生光による加熱で劣化しない程度に高いキュリー温度を有し、かつ微小磁区を安定に保持可能であることが必要である。
記録層は、再生光による加熱で劣化しない大きさのキュリー温度を有していることが必要である。また、記録層が高い垂直磁気異方性を持つことも、安定に記録磁区を保持するために好ましい。
記録層は単独の膜でも良いが、複数の記録膜することも好ましい形態である。複数の記録膜からなる場合は、各記録膜は再生光による加熱で劣化しない大きさのキュリー温度を有していることが必要であり、また、高い垂直磁気異方性を持つことが安定に記録磁区を保持するために好ましい。
また、各記録膜は互いに交換結合しているのが好ましい。保磁力の低い膜（例えば、ＧｄＦｅＣｏ）と保磁力の高い膜（例えば、ＴｂＦｅＣｏ）との組み合わせである場合、高保磁力膜に記録すれば交換結合力により低保磁力膜に転写される。
【００３５】
記録膜の積層のしかたとしては、再生層に近い順に第１記録膜、第２記録膜・・・とした場合、第１記録膜に静磁結合に使用したい磁化方向を持つ層を配することが好ましい。
再生層との距離が最も近い層が最も効率的に静磁結合力を及ぼすからである。第１記録膜として磁化の大きな層を設け、第２記録膜として第１記録膜より磁化は小さいが保磁力が大きい層を設けることで、強い静磁結合力を保ちつつ微小磁区を安定に記録できる。
反転型ＭＳＲであれば、希土類金属磁化優勢である再生層に対しては、反対の遷移金属優勢磁化の磁化を結合させたいため、第１記録膜が室温で遷移金属磁化優勢であることが好ましい。
静磁結合ＣＡＤでは、記録層が希土類金属磁化優勢（ＲＥリッチ）でも遷移金属磁化優勢（ＴＭリッチ）でもよいが、希土類金属磁化優勢の場合は、高温で再生すると磁化が低下してしまうという問題があるため、記録層は、室温で遷移金属磁化優勢であることが好ましい。
なお、記録層が複数の記録膜よりなる場合、記録層の磁化方向とは、記録層が全体として再生層に及ぼす静磁結合力の方向から導かれる磁化方向を示すこととする。
【００３６】
例えば、ＲＥリッチの再生層に対して磁化方向を転写した際、再生層と記録層の副格子磁化が揃っている場合は記録層はＲＥリッチ、逆になった場合はＴＭリッチであると判断できる。
記録層中の記録膜の数は３層以上でも良いが、生産上の簡便さから２層以下であることが好ましい。
記録層を形成する物質としては、少なくとも一つの記録膜が高い保磁力を持ち、記録を安定に蓄え得ることが好ましい。この高保磁力膜としてはＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等が好ましく用いられる。
中でもＴｂＦｅＣｏが垂直磁気異方性が高く、保磁力が大きいので特に好ましい。保磁力は５ｋＯｅ以上であることが好ましい。高保磁力膜以外の膜は、高保磁力膜と交換結合していれば、単独で保磁力が小さいものでもかまわない。例えばＧｄＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＣｏである。
【００３７】
記録層が薄いと安定して制御層に磁区方向を転写しにくくなるため、記録層の膜厚は２０ｎｍ以上が好ましく、さらに好ましくは２５ｎｍ以上である。一方、記録層が厚いと感度及び生産性が悪くなりやすいため、記録層の膜厚は１００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは７０ｎｍ以下である。
記録層が複数の記録膜からなる場合は、各々の記録膜の膜厚を上記範囲とするのが好ましい。
記録層のキュリー温度が低いと、再生のパワーマージンが無くなるか狭くなるので、２００℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは２５０℃以上である。ただし、高過ぎれば記録に要するレーザーパワーが非常に大きくなってしまうので３５０℃以下であることが好ましい。
【００３８】
記録層が複数の記録膜からなる場合は、最も低いキュリー温度の記録膜のキュリー温度を上記範囲とする。単に「記録層のキュリー温度」と呼ぶときは、この最も低いキュリー温度を指す。
記録層を、高キュリー温度の低保磁力膜を第１記録膜とし、それよりも低キュリー温度の高保磁力膜を第２記録膜とする組み合わせとするときは、再生時に、第２記録膜のキュリー温度付近まで温度が上がっても第１記録膜の磁化が低下せずに強い静磁結合を得ることができるので特に好ましい形態である。この場合、具体的には、第１記録膜としてＧｄＦｅＣｏ、第２記録膜としてＴｂＦｅＣｏが好ましく用いられる。
記録層を単層とする場合は、同様の理由でＴｂＦｅＣｏを用いることが好ましい。
各々の記録膜の磁化があまり大きすぎる場合、垂直磁気異方性の低下によって再生信号特性が低下する。従って、記録層に極端に補償組成から離れた組成を用いることは好ましくない。
【００３９】
このため、記録層中の希土類金属を１８原子％以上とすることが好ましく、より好ましくは１９原子％以上、特に好ましくは２０原子％以上とする。あるいは記録層中の希土類金属を３２％原子以下とすることが好ましく、より好ましくは３１原子％以下、特に好ましくは３０原子％以下とする。なお、本明細書中では組成に全て原子％を用いる。
記録層における高保磁力の記録膜としてＴｂＦｅＣｏを用いる場合、ＦｅＣｏ中のＣｏの比率は１０％以上４０％以下であることが、適切なキュリー温度を得る上で好ましい。
記録層の磁化が大きすぎると、漏洩磁界による磁化反転が起きやすくなるため、記録層の磁化は室温で２５０emu/cc以下であることが好ましい。さらに好ましくは２００emu/cc以下である。
室温での記録層の磁化が小さすぎると高温においても静磁結合力が小さくなるので，５０emu/cc以上であることが好ましい。さらに好ましくは１００emu/cc以上である。
【００４０】
静磁結合力をより確実に発生させるため、記録磁性層の再生磁性層とは反対の側に透磁率が記録磁性層よりも大きい層、例えばＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＦｅＮｉ、ＡｌＳｉＦｅ等を直接あるいは非磁性層を介して１０〜５０ｎｍ程度設けても良い。こういった層の効果により記録磁性層の漏洩磁束がより効率的に発生し再生磁性層と結合する。記録磁性層と直接接すれば記録磁性層の垂直磁気異方性が低下するので非磁性層を介することが好ましい。
【００４１】
【実施例】
以下に実施例をもって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜４、比較例１：光磁気記録媒体）
基板厚１．２ｍｍ、溝部の間隔が１．４μｍ、溝部と溝間部の平坦部が各々０．６μｍであり、溝幅０．６７μｍ、溝深さ６０ｎｍの断面が台形である溝を有するランド＆グルーブ記録用の直径１３０ｍｍのポリカーボネート基板を準備した。
この基板をスパッタリング装置に導入し、３ｘ１０-7Ｔｏｒｒ以下の真空度まで排気した。スパッタリングに用いたターゲットは全て直径５インチである。スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｏ2を２５ｃｃｍ流し、圧力を３．５ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＴａターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの酸化Ｔａよりなる第１誘電体層を作製した。
【００４２】
次にＡｒを８０ｃｃｍ圧力を３ｍＴｏｒｒとして８００ＷのＴｂＦｅＣｏ合金の直流スパッタリングにより膜厚１００ｎｍのＴｂ21（Ｆｅ80Ｃｏ20)79よりなる記録層を作製した。
続いてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＳｉターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第２誘電体層を成膜した（比較例１）。
次に、表−１に示すごとく、全部のあるいは各々層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した（実施例１〜４）。
【００４３】
以上のように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−１に示す。
これら光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５の光ヘッドを搭載した光ディスク評価機で線速８ｍ／ｓで回転させて、膜面入射により評価を行った。
最初に磁界３００Ｏｅ、消去パワー７ｍＷで消去し、溝の形成されていない鏡面部でノイズを測定した。次に、溝部で同様に消去を行った後、磁界３００Ｏｅ、記録パワー８ｍＷ、記録周波数２ＭＨｚ（マーク長２μｍのマーク記録に相当する）、発光ｄｕｔｙ３５％で記録を行い、そののち再生した。再生パワーは２．５ｍＷであった。
再生信号の、鏡面部でのノイズ及び溝部でのＣＮＲを表−１に示す。全ての層で交流バイアスの効果が認められたが、記録層成膜時に交流バイアスを加えることにより最も大きくノイズが低下した。また、記録層成膜時にバイアスを加えた実施例１及び実施例３においてはキャリアレベルも約１ｄＢ増加した。
また、比較例１と実施例１の、鏡面部における０〜１０ＭＨｚのノイズスペクトルの違いを図１に示す。なお、分解帯域幅（Resolution Band Width）は３０ｋＨｚ、ビデオ帯域幅（Video Band Width）は１０ｋＨｚである。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（実施例５〜７、比較例２〜４：反射層を設けた光磁気記録媒体）
実施例１と同様の基板及び成膜条件を用い、スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ流し、圧力を３．０ｍＴｏｒｒとしてのＡｌ98Ｔａ2よりなる反射層を、表−２に示すごとく、それぞれ膜厚８０、１３０、１８０ｎｍ作製した。
次にＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、反応性スパッタリングにより膜厚３０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第１誘電体層を成膜した。続いてＡｒを８０ｃｃｍ圧力を３ｍＴｏｒｒとして膜厚３０ｎｍのＴｂ21（Ｆｅ80Ｃｏ20)79よりなる記録層を作製した。
続いてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、反応性スパッタリングにより膜厚８０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第２保護層を成膜した（比較例２〜４）。
【００４６】
次に反射層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した。（実施例５〜７）
以上のように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−２に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−２に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】
（実施例８、比較例５：相変化記録媒体）
実施例１と同様の基板及び成膜条件を用い、スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ流し、圧力を３．０ｍＴｏｒｒとして膜厚１５０ｎｍのＡｌ98Ｔａ2よりなる反射層を作製した。
次にＡｒを８０ｃｃｍ流して圧力を３ｍＴｏｒｒとして高周波スパッタリングにより膜厚３０ｎｍの（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20よりなる第１誘電体層を成膜した。続いてＡｒを８０ｃｃｍ、圧力を３ｍＴｏｒｒとして膜厚２５ｎｍのＧｅＳｂＴｅよりなる記録層を作製した。続いてＡｒを８０ｃｃｍ流して圧力を３ｍＴｏｒｒとして、高周波スパッタリングにより膜厚８０ｎｍの（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20よりなる第２保護層を成膜した（比較例５）。
【００４９】
次に、反射層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した。それ以外は比較例５と同様に成膜した。（実施例８）。
以上のように作製した相変化ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定したところ、実施例８が０．６３ｎｍであり、比較例５が０．９１ｎｍであった。
これら相変化ディスクを、波長６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５の光ヘッドを搭載した光ディスク評価機で線速８ｍ／ｓで回転させて、膜面入射により評価を行った。
消去パワー７ｍＷで消去し、溝の形成されていない鏡面部でノイズを測定した。次に、溝部で同様に消去を行った後、記録パワー１４ｍＷ、記録周波数４ＭＨｚ（マーク長１μｍのマーク記録に相当する）、発光ｄｕｔｙ３５％で記録を行い、再生パワー２．５ｍＷで再生した。
鏡面部でのノイズは比較例５が−７３．２ｄＢｍであり、実施例８が−７７．８ｄＢｍであった。ＣＮＲは比較例５が５１．２ｄＢであり、実施例８が５４．６ｄＢであった。
【００５０】
（実施例９〜１１、比較例６：多層光磁気記録媒体）
実施例１と同様の基板及び成膜条件を用い、スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｏ2を２５ｃｃｍ流し、圧力を３．５ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＴａターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの酸化Ｔａよりなる第１誘電体層を作製した。
次に、Ａｒを８０ｃｃｍ圧力を３ｍＴｏｒｒ、パワー８００ＷとしてＴｂＦｅＣｏ合金の直流スパッタリングにより膜厚６０ｎｍのＴｂ22（Ｆｅ80Ｃｏ20)78よりなる記録層を、ＴｂＦｅＣｏ合金の直流スパッタリングにより膜厚１０ｎｍのＴｂ21（Ｆｅ92Ｃｏ8）79よりなる切断層を、ＧｄとＦｅＣｏの直流スパッタリングにより膜厚２５ｎｍのＧｄ35（Ｆｅ80Ｃｏ20）65よりなる再生層をそれぞれ作製した。
【００５１】
続いてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＳｉターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第２誘電体層を成膜した（比較例６）。このようにして反転型の磁気超解像媒体を作製した。
次に、表−３に示すとおり、全部のあるいは各々層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した（実施例９〜１１）。
以上のように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−３に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−３に示す。
全ての層で交流バイアスの効果が認められたが、磁性層の最上層である再生層成膜時に交流バイアスを加えることにより、最も大きくノイズが低下したことが分かる。
【００５２】
【表３】
【００５３】
（実施例１２：プラズマ曝露）
実施例６と同様に反射層を成膜したのち、Ａｒを８０ｃｃｍ流し、圧力を３．０ｍＴｏｒｒとして、基板に成膜時と同様の交流電圧を加えて放電することで、反射層表面をプラズマに１０分間さらした。
このように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均粗さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−２に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−２に示す。実施例６よりも更にＲａが改善され、ノイズが低下し、溝部ＣＮＲが高くなった。
（実施例１３、比較例７：Ａｇ反射層を設けた光磁気記録媒体）
反射層としてＡｇよりなる反射層を用いた以外は比較例２と同様にして、光磁気ディスクを作製した（比較例７）。
次に反射層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した（実施例１３）。
このように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均粗さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−２に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−２に示す。実施例１３は比較例７よりもＲａが改善され、ノイズが低下し、溝部ＣＮＲが高くなった。Ａｇ反射層はもともと膜表面の荒れが大きいので、本発明の製造法による改善効果が大きい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の製造方法を用いて作製した光記録媒体は厚い無機薄膜の最表面が平坦化されるため、本光記録媒体を記録再生装置で再生する際に、再生信号のノイズが著しく低減される。また、光反射効率も向上するため、特に光磁気記録媒体では信号レベル増加の効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 成膜時の交流バイアス有無によるノイズスペクトルの違いを示す図。
【発明の属する技術分野】
本発明は情報記録に用いる光記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録媒体は再生専用型、記録可能型（書換可能型を含む）に大きく分けられ、再生専用型はビデオディスク、オーディオディスク、さらには大容量コンピューター用ディスクメモリーとしてすでに実用化されている。
再生専用型では、通常、情報データは基板上に形成された凹凸ピット列により記録されており、ピットの有無による反射率の変化を検出することで再生が行われる。通常、基板上に反射層等が設けられてなる。
記録可能型の代表的なものには光磁気型、相変化型、有機色素型、孔あけ・変形型がある。
【０００３】
光磁気型は記録層の磁化の向きにより記録や消去を行い、磁気光学効果によって再生を行う。通常、基板上に無機保護層、磁性層（記録層）、反射層等が設けられてなる。光磁気記録媒体は大容量かつ低コストの書換え可能な情報記録媒体であり、コンピューターの外部記憶装置に使用される光磁気（ＭＯ）ディスク、音楽の録音等に使用されるＭＤ（Mini Disk）等として普及している。
相変化型は相変化前後で反射率又は反射光の位相が変化することを利用するものであり、外部磁界を必要とせず反射光量の違いを検出して再生を行う。通常、基板上に無機保護層、無機記録層、反射層等が設けられてなる。相変化型は光磁気型と比較すると、磁石を必要としない、光学系が単純である等の理由によりドライブ作製が容易で、小型化、低コスト化にも有利である。さらに、レーザー光のパワーを変調するだけで、記録・消去が可能であり、消去と再記録を単一ビームで同時に行う、１ビームオーバーライトも可能であるという利点を有する。代表的な相変化型記録媒体は、ＣＤ−ＲＷ（CD-Rewritable）、書換え可能ＤＶＤ等である。
【０００４】
有機色素型としては色素又は色素を含むポリマー等からなる記録層が用いられ、記録前後で反射率（屈折率）が変化し、反射光量の違いを検出して再生を行う。通常、基板上に有機色素記録層、反射層等が設けられてなる。代表的な色素型記録媒体であるＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）は現在広く普及している。
孔あけ・変形型としてはＴｅ等の低融点金属又は染料等の記録層が用いられ、レーザー光照射により局所的に加熱され、孔もしくは凹凸部が形成される。
これら光記録媒体の記録方法には、ポリカーボネート樹脂等の透明基板を用い基板を介して記録層に光を入射する形態（基板面入射方式）と、基板を介さずに記録層に光を入射する形態（膜面入射方式）とがある。後者の方式を用いた記録装置では例えば、浮上ヘッドや接触型ヘッド上に光学系を形成し、記録層側から光を照射し記録再生を行う。
【０００５】
膜面入射方式の利点としては、入射光が基板の複屈折による歪みを受けないため良好な信号特性が得られることがまず挙げられる。さらに基板を介した場合に比べてディスク傾きによる光の収差が小さく、傾きに対するマージンが大きくなる。また同様の理由から対物レンズのＮＡ（開口数）を上げられるのでビームスポットが小さくなり高密度化が可能となる。記録膜と対物レンズを数十ｎｍの距離まで近づけることにより、いわゆるエバネッセント光による近接場光記録も可能となる。
この点をより詳細に説明する。高密度の再生を行うためには再生光のスポット径を小さくする必要がある。再生波長が同じであれば、スポット径はＮＡに反比例するので、高いＮＡのレンズを用いれば高密度記録が可能となる。しかし基板を介して高ＮＡの光入射を行う場合には、基板にわずかな傾きが存在しても大きな収差が発生してしまうという問題がある。これは空気と基板の屈折率の差に伴うものであり、レンズ開口数（ＮＡ）が大きいほど、また基板厚みが厚いほど基板傾きの許容範囲は著しく小さくなる。
【０００６】
膜面入射方式では、基板を介さずに薄膜面から直接、或いは数μｍ〜数１００μｍ厚の透明樹脂層を介して光を入射することで、高ＮＡのレンズが使用できるようになる。この方法では空気と屈折率の異なる従来の基板に相当する層が無いかもしくは極めて薄いので、高ＮＡのレンズを使用しても基板傾きの許容範囲を広くとることができる。
膜面入射にＳＩＬ（Solid Immersion Lens)を組み合わせて用いることで、著しく高いＮＡが得られる。近接場光を用いれば１を越えるＮＡを得ることもできる。この場合対物レンズと媒体を著しく近接させる必要があるので、記録装置においては通常浮上型ヘッドが用いられる。
浮上型ヘッド上に磁気コイルを搭載し光ビームと磁界を同時に発生させることで、光磁気記録媒体に磁界変調記録を行うことができ、ダイレクトオーバーライトが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような光記録媒体ではいずれも、情報データは記録トラックに沿って並べられ、記録再生系がこのトラックに沿って移動することで順次記録再生される。記録可能な光ディスクでは、記録再生光が記録トラックを追随できるように通常螺旋状ないし同心円状の凹凸溝が設けられている。
このような凹凸溝は基板に設けられ、記録層、保護層、反射層等がその基板上に形成される。各層の形成にはスパッタリングや真空蒸着等の真空プロセスや、スピンコートによる塗布が用いられる。無機系の層の場合は通常スパッタリングあるいは真空蒸着（電子ビーム蒸着、熱蒸着等）が用いられる。緻密で良好な膜質が得られることからスパッタリングが用いられることが多い。
【０００８】
本発明者らの検討によれば、同一の媒体を膜面入射と基板面入射で再生すると、膜面入射は基板面入射に比べ若干ノイズが高いことがわかった。再生信号のうち、特に数μｍの大きさに相当する低い周波数でのノイズ上昇が大きい。この理由は以下のように説明される。
基板面入射では再生光が薄膜により反射されるのは、基板と薄膜の界面、もしくはそれに近い位置である。従って基板の表面荒れが小さければ、荒れに伴うノイズの発生は極めて小さくすることができる。一方膜面入射では、再生光は基板上に積層された膜の最表面で反射することになる。
ところが膜の最表面は基板面に比べて大きな荒れを持っている。これはスパッタリング中の一般に数百ｎｍに及ぶ膜成長の間に、膜の欠陥が成長するのが原因であると思われる。膜面入射ではこの膜表面荒れが原因となり、再生時にノイズを発生してしまうという問題があった。また、膜表面荒れにより光が散乱され光反射効率が減少し信号レベルが低下するという問題もあった。
【０００９】
本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、厚い無機薄膜であっても最表面が平坦化され、ノイズが著しく低く信号レベル（キャリアレベル）の高い光記録媒体を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、樹脂からなる基板上に少なくとも無機薄膜を有してなり、該基板とは反対の方向から無機薄膜に光を入射して記録又は再生を行うための光記録媒体の製造方法であって、該無機薄膜が該基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製されることを特徴とする光記録媒体の製造方法に存する。
なお、本発明でいう無機薄膜とは、情報を記録する記録層や、記録層の保護や記録再生特性の向上等を目的とした誘電体層などの無機保護層、金属や合金からなる反射層等を含むものである。これら無機薄膜の全部が、基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタ
リングにより作製されてもよいし、無機薄膜の一層、或いは一層の一部のみがそのように作製されてもよい。
【００１１】
本発明の製造方法を用いて作製した光記録媒体は厚い無機薄膜の最表面が平坦化されるため、再生時の信号のノイズが著しく低減される。また、光反射効率も向上するため、特に光磁気記録媒体では信号レベル増加の効果もある。
本発明は、無機薄膜全体の膜厚が厚い場合に交流バイアスを加える効果が大きい。膜厚が厚いほど膜欠陥が成長しやすいためである。
中でも、反射層を設ける場合、反射層の成膜時に交流バイアスを加えることがノイズ低減及び反射率向上の効果が大きく好ましい。光の大部分は反射層の最表面で反射されるので、反射層の膜表面の荒れは他の層と比べても特に大きなノイズを発生し、また膜表面の荒れは光を乱反射するので反射率が低下してしまうためである。
【００１２】
また、記録層が無機薄膜である場合に、記録層の成膜時に交流バイアスを加えることがノイズ低減効果が大きく好ましい。記録層の膜表面の荒れは大きなノイズを発生するためである。記録層が厚く反射層を設けない構成においては記録層で反射される度合が大きいため、効果が高い。
記録層が光磁気効果を用いて再生される磁性層である場合には特に好ましい。磁性層の膜表面の荒れは磁気異方性の乱れにつながり、大きなノイズを発生するからである。また、光磁気信号強度は磁性層での反射率Ｒとカー回転角θkの積Ｒ・θkで表せる。すなわち、表面荒れが低減されることで反射率Ｒが大きくなれば信号強度が強くなるという効果もある。
中でも、記録層が多層膜からなる磁性層を含み、磁性層のうち最も基板から離れた膜が基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製されるのが好ましい。再生信号の大部分が最も基板より離れた最表面の磁性膜より発生するからである。
また、膜表面の荒れを更に平滑にするには、無機薄膜を交流バイアスを加えた状態で製造したのち、Ａｒ等のプラズマ（又は励起ガス粒子）に無機薄膜表面を晒すのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
基板上に無機薄膜をスパッタリング成膜する際、凹状或いは凸状の欠陥が一旦発生すると、凹状の欠陥内部には斜めに飛来した粒子が入りこみ難く、一方凸状の欠陥には飛来した粒子が様々な入射角度から付着する。このため凹状欠陥はますます深く、凸状欠陥はますます高く成長する。従って、最初は微小な欠陥であっても、数百ｎｍ程度まで成膜するうちに欠陥が成長して表面が荒れてくる。これが先に述べた膜最表面の荒れの発生過程である。
従来より、薄膜を成膜した後に、Ａｒ等のプラズマ（又は励起ガス粒子）に膜表面を晒しエッチングすることで、表面の荒さが低減されることが知られている。プラズマ（又は励起ガス粒子）の一回の衝突による膜ダメージが充分弱ければ、衝突の影響が全面で平均化されて均一になり、膜表面を平坦にすることができる。
しかし一回の衝突ダメージが弱いということはエッチングレートが低いということであるから、本方法では、欠陥が大きく成長した後の厚い膜において欠陥のみを除去するのは困難である。可能であるとしても非常に長時間のエッチングが必要であり現実的ではない。
逆に、大きな突起を短時間で削るほどの強力なエッチングを行えば、一回の衝突のダメージが大きいのでダメージが平均化されず膜表面をむしろ荒らしてしまう。従って成膜後のプラズマ処理では、厚い薄膜の欠陥を充分に低減することができない。
【００１４】
本発明ではスパッタリングによる薄膜の成膜中に、基板に交流バイアスを加える。
バイアスはアースと金属製の基板ホルダーとの間に加えられるのが一般的である。これにより基板付近にスパッタガスのプラズマが発生し、基板上に堆積した膜が再スパッタされる。このとき膜表面の凹状欠陥は、斜めに飛来したスパッタガス粒子が内部に入りこめないのでエッチングされにくい。一方凸状欠陥は、飛来したスパッタガス粒子により様々な入射角度からエッチングされる。
従って凹部のエッチング速度は遅く、凸部のエッチング速度が速くなり、膜は平坦化される。この結果、欠陥は成長前の小さいうちに消失し、最終的に膜最表面の著しい平坦化がなされる。
交流バイアスを用いることにより、スパッタ粒子がより微細になる効果もある。ターゲットからスパッタされた粒子が飛来中に、スパッタガスイオンとの衝突で分解され、より微細な粒子となって基板に到達する。この結果、膜厚のばらつきが小さくなり、大きな膜欠陥が発生し難くなる。
交流バイアスとしての効果を得るには、周波数が１０Ｈｚ以上であることが好ましい。より好ましくは３０Ｈｚ以上である。周波数があまりに高いとイオンの動きが追随しないため、１００ＭＨｚ以下であることが好ましい。さらに好ましくは５０ＭＨｚ以下である。
【００１５】
また、交流バイアスの電圧の最大値は、５０Ｖ以上が好ましく、３００Ｖ以下が好ましい。投入パワーは基板ホルダーに対し、０．１Ｗ／ｃｍ2以上とし、１Ｗ／ｃｍ2以下とすることが好ましい。さらに好ましくは０．１５Ｗ／ｃｍ2以上とし、０．７ｃｍ2以下とする。
基板に、交流バイアスではなく負電位の直流バイアスを加えることによっても、スパッタガス粒子の基板エッチングは起こる。ただし直流バイアスの場合、ほとんどのスパッタガス粒子は電界分布に従って基板に垂直な方向から入射する。このため先に述べた凸部を優先的に削り取る効果が小さい。条件によっては表面をかえって荒らしてしまうおそれがある。
交流バイアスであれば、スパッタガスイオンが電界の時間変化によって方向を変える。このためイオン同士の衝突が起こり易く、基板へのスパッタガス粒子の入射はあらゆる方向から行われる。従って、凸部を優先的に削り取る効果が大きい。
【００１６】
また、基板が樹脂やガラス等の不導体からなる場合は、直流バイアスをかけると、引き寄せられた正電荷が基板表面にたまるためバイアスの効果がすぐに無くなってしまう。交流バイアスであれば電位が正と負に振れるため、たまった正電荷は電子によって打ち消される。従って交流バイアスを用いることにより、導体のみならず不導体を含むあらゆる基板が使用可能となる。
なお、交流バイアスに負電位の直流バイアスを重畳してもよい。正電荷をもったスパッタガスのイオンが、より多く基板に入射して、エッチング効果を高めるのでより好ましい。
簡単には、電源（及びマッチング回路）と基板ホルダーの間に直列にコンデンサーを挿入することで、負電位の自己バイアスを得ることができる。もちろん、電源側において直流電圧を重畳することもできる。重畳される負電位は２０Ｖ以上が好ましく、より好ましくは４０Ｖ以上とする。電圧が低すぎると効果が小さい。また、負電位は２００Ｖ以下するのが好ましく、より好ましくは１５０Ｖ以下とする。電圧が高すぎると交流バイアスとしての効果が小さくなる。基板が不導体である場合は、正電荷の蓄積を電子によって打ち消すため、交流の最大電圧が重畳される直流電圧より高いことが好ましい。
【００１７】
スパッタガスとしては不活性ガスを用いることができ、例えばＡｒ、Ｘｅ、Ｋｒ、Ｎｅを用いる。スパッタ効率とコストの点からＡｒが最も好ましく用いられる。誘電体層の作製等において不活性ガスに酸素、窒素、水素等を混合させて反応性スパッタリングを行ってもよい。
交流バイアスを用いる際のスパッタリングの方法は、高周波スパッタリング及び直流スパッタリングを用いることができる。直流スパッタリングであれば、ターゲットから跳ね返る高エネルギーのスパッタガス粒子が膜をエッチングする効果が加わるのでより好ましい。跳ね返りのエネルギーを大きくするため、スパッタリングを行う際の投入パワーは、５インチターゲットに対して４００Ｗ以上とすることが好ましい。より好ましくは５００Ｗ以上である。ただし大きすぎると基板の加熱、ターゲットの割れ等の問題があるので１．５ｋＷ以下が好ましい。より好ましくは１．２ｋＷ以下である。別の大きさのターゲットを用いる場合、投入パワーは面積に比例して変化させればよい。
また、交流バイアスを加えた状態で無機薄膜を製造したのち、Ａｒ等のプラズマ（又は励起ガス粒子）に無機薄膜表面を晒すことで、膜表面の荒れを更に平滑にすることができる。
このようにして無機薄膜を作製することによって、膜表面が平坦となり、無機薄膜の最表面の平均荒さＲａが０．９ｎｍ以下の光記録媒体を得ることができる。より好ましくは０．８ｎｍ以下である。最大荒さＲmaxは１０ｎｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは８ｎｍ以下である。なお、ここで言うＲａ、Ｒmaxは表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したときの値とする。
【００１８】
本発明は光磁気記録媒体及び相変化記録媒体の作製に好ましく用いられる。
光磁気記録媒体の構成は通常、基板／無機保護層／記録層／無機保護層、或いは、基板／反射層／無機保護層／記録層／無機保護層、である。相変化記録媒体の構成は通常、基板／反射層／無機保護層／記録層／無機保護層である。各層が複数膜からなる場合もある。また、必要に応じて他の膜をさらに形成する場合もある。
基板としては、凹凸の入ったスタンパーを用いポリカーボネート、ＰＭＭＡ等の樹脂を射出成形したものがコストや生産性の面から好ましい。ガラス、金属等の上に紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等を塗布し、スタンパーを密着させた状態で硬化させる方法もある。あるいはガラスや、アルミニウム合金などの金属をキャスト成形する方法も用いることができる。
【００１９】
こういった方法で基板に形成される凹凸は、記録データを表すもの、記録トラックを追随するためのサーボ信号を発生させるためのもの、記録領域のアドレスを示すもの、再生するクロックを生成するためのもの等がある。サーボ信号は、連続溝によって発生させる方法（連続溝方式）と、間隔を開けて形成されたピットから生成させる方法（サンプルサーボ方式）のいずれをも用いることができる。
或いは上記凹凸を付けない基板を用いてもよい。
光磁気記録媒体の記録層としては、光磁気効果を用いて再生できる磁性層であればよいが、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＤｙＴｂＦｅＣｏ等の希土類と遷移金属との非晶質磁性膜、ＭｎＢｉ、ＭｎＣｕＢｉ等の多結晶垂直磁化膜、Ｐｔ／Ｃｏ多層膜等が用いられる。光磁気記録層は単層であってもよいし、オーバーライトや超解像を可能とするためにＧｄＴｂＦｅ／ＴｂＦｅのように２層以上の磁性層を重ねて用いてもよい。超解像技術を用いた媒体の記録層構成についてはあとで詳述する。
【００２０】
相変化型記録媒体の記録層としては、結晶状態の違いにより反射率が変化する物質であればよいが、例えばＧｅＳｂＴｅやＩｎＳｂＴｅ、ＡｇＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＩｎＧｅＳｂＴｅなどの化合物が使用できる。
無機保護層の材料は、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性、屈折率等に留意して決定される。一般的には誘電体を用いることができる。酸化Ｓｉ、酸化Ａｌ、酸化Ｔａ、酸化Ｔｉ、窒化Ｓｉ、窒化Ａｌ、炭化Ｓｉなどの単体あるいはそれらの混合物が好ましく用いられる。特に、窒化Ｓｉ、酸化Ｓｉ、酸化Ｔａ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2等が好ましい。
反射層は金属または合金からなるが、高反射率のものが好ましく、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔなどの金属あるいはこれらを主体とした合金を用いることができる。高反射率とは例えば、反射率９０％以上である。
【００２１】
記録再生に浮上ヘッドを用いる場合は、最表面に炭素膜、水素化カーボン膜及び窒素化カーボン膜などの硬質層を設けてもよい。特に水素化カーボン膜が好ましい。水素化カーボン膜は、水素と炭素を含有する膜であればよく、例えばカーボンターゲットを用いて、スパッタガスと水素ガスを含むプラズマ中でスパッタリングする方法により形成することができる。スパッタ雰囲気中の水素の含有量は、通常、２〜２０体積％である。
浮上ヘッドを用いる場合はさらにこの上に潤滑剤を塗布するのが好ましい。
潤滑剤としては、エステル結合を有するパーフルオロポリエーテル、ジアルキルアミドカルボン酸、パークロロポリエーテル、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、リン酸エステル等が好ましい。エステル結合は分子内のどこにあってもよいが、末端にエステル結合の官能基を有すると分子中の可動部が長くなり潤滑性が得られ易いためより好ましい。特に主鎖に−ＣaＦ2aＯ−単位（但し、ａは１〜４の整数）を有し、末端にエステル結合の官能基を有するパーフルオロポリエーテルが好ましい。
【００２２】
例えば、アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＥＡＬはＣＦ2ＣＦ2ＯとＣＦ2Ｏの重合体で直鎖構造を有し、両末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。また、ダイキン工業社製Ｄｅｍｎｕｍタイプ（ＳＰやＳＹ）はヘキサフルオロプロピレンオキシドのホモポリマーで、片方の末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。
潤滑剤の分子量は１００〜１００００の範囲内が好ましい。分子量が低いと一般的に蒸気圧が高く、塗布した後にわずかずつ蒸発し、時間と共に所望の膜厚から遠ざかってしまう。逆に分子量が高い場合は、一般的に粘性が高く、所望の潤滑性が得られない時がある。
【００２３】
また、これらを溶解させる溶媒としては例えばフロン系、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、フッ素系、芳香族系等が用いられる。
潤滑剤の塗布膜厚としては、１〜２０ｎｍの範囲であることが好ましい。この範囲外すなわち薄い場合は、所望の潤滑性が得られないが、あまり厚くしても一定以上の潤滑性は得られず余分な潤滑剤がディスクの回転に伴って外周側へ移動し、内外周での膜厚分布が発生しやすくなる。
無機薄膜の上に透明な有機薄膜を保護膜として設けても良い。有機保護層は記録膜を傷、腐食から保護する効果がある。紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂をスピンコートやディップ法で塗布した後に硬化させる方法、樹脂のシートを接着する方法等がある。有機薄膜の膜厚は１μｍ以上であり、２００μｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは３μｍ以上であり、１５０μｍ以下である。
浮上ヘッドを用い、ヘッドを記録膜に１μｍ以下程度に近接させる必要がある場合、保護膜膜厚が非常に薄くなる。このとき有機薄膜では硬度がたりないので、最表面には高硬度の無機保護膜を用いることが好ましい。好ましくは水素化カーボンである。さらにその上に潤滑剤を塗布するのが好ましい。
【００２４】
以下では、本発明の好ましい態様について述べる。
本発明においては、無機薄膜全体の膜厚が厚い場合に交流バイアスを加える効果が大きい。膜厚が厚いほど膜欠陥が成長しやすいためである。従って無機薄膜の合計膜厚が１００ｎｍ以上である媒体の作製に用いて効果が大きい。より好ましくは１５０ｎｍ以上である。ただし、媒体の生産性を考えると合計膜厚は５００ｎｍ以下であるのが好ましい。
ノイズ低減の意味からは全ての無機薄膜の層に交流バイアスを加えるのが最も好ましいが、これにより記録再生特性等に問題が生じる場合は、その一部の層のみに加えても良い。一部の層にのみ交流バイアスを加える場合には、当該層の膜厚が２０ｎｍ以上である層に用いて効果が大きい。さらに好ましくは膜厚が２５ｎｍ以上である。これは交流バイアスを加えた膜厚が薄すぎるとノイズ低減の効果が消失するからである
【００２５】
無機薄膜が金属又は合金よりなる反射層を含む場合、該反射層を基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製するのが好ましい。
記録層と基板の間に反射層を設けると、光の大部分が該反射層の最表面で反射されるので、反射層の膜表面の荒れは他の層と比べても特に大きなノイズを発生する。また膜表面の荒れは光を乱反射するので、反射率が低下してしまう。この結果、光を反射させて干渉効果により再生特性を向上させる反射層としての性能が悪化してしまう。
【００２６】
従って、少なくとも反射層の成膜時に交流バイアスを加えることが好ましい。また、反射層の膜厚が厚い場合には特に効果が大きい。相変化媒体では、記録層からの熱拡散を補助するため反射層の膜厚を厚くする傾向がある。
反射層膜厚が１００ｎｍ以上では表面が荒れが著しく、ノイズの増加が大きい。従って、１００ｎｍ以上の反射層を有する媒体の作製に用いて効果が高い。ただし、膜厚は５００ｎｍ以下であるのが好ましい。反射層は熱伝導度が高いので、あまりに厚いと記録に必要なレーザーパワーが著しく大きくなってしまう。
さらに、記録層の膜厚が５０ｎｍ以下と薄く再生光の多くが反射層に到達する構成において、より効果が高い。より好ましくは記録層が４０ｎｍ以下である。ただし、８ｎｍ以上とする。記録層が薄すぎると再生信号が著しく低下してしまう。
【００２７】
本発明は特に、ＡｌやＡｇを主体とした金属又は合金を反射層に用いる場合に効果が高い。ＡｌないしＡｇを主体とした反射層は結晶粒が大きく表面荒れを生じやすいからである。反射層としては、ＡｌやＡｇに熱伝導率の制御ないし腐食の抑制のため、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｂ等を１０原子％以下添加したものが好ましい。
無機薄膜が光磁気効果を用いて再生される磁性層を含む場合、該磁性層の少なくとも一部を基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製するのが好ましい。磁性層が多層膜からなる場合には、該多層膜のうち少なくとも、最も基板から離れた膜を基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製するのがより好ましい。
磁性層の膜表面の荒れは磁気異方性の乱れにつながり、特に大きなノイズを発生するからである。また、光磁気信号強度は磁性層での反射率Ｒとカー回転角θkの積Ｒ・θkで表せる。すなわち、表面荒れが低減されることで反射率Ｒが大きくなれば信号強度が強くなるという効果もある。
【００２８】
磁気誘導超解像（ＭＳＲ）媒体のように記録層が多層磁性膜よりなる場合には、少なくとも、最も基板から離れた膜を、基板に交流バイアスを加えた状態でスパッタリングにより作製することが好ましい。これは再生信号の大部分が最も基板より離れた最表面の磁性膜より発生するからである。磁性層最表面の荒れが少なければノイズの低減効果は著しい。
ここで、超解像（Magnetically induced super resolution、以下ＭＳＲ）技術を用いた媒体について詳細に説明する。
本方式は、基本的に、情報を記録した層（記録磁性層）と情報を再生する層（再生磁性層）とからなり、記録は記録層に対して行い、再生時に記録層の磁化方向を再生層に転写して読み出す。通常、記録層の加熱温度によって再生層への転写状態がコントロールされる。本方式によれば、再生光スポット内に温度分布があるのを利用し、この温度分布により再生層の磁区を変形させることで再生信号の波形干渉を軽減できるため、高密度の記録情報を品質よく再生することができる。
【００２９】
ＭＳＲの形態としては様々のものがある。例えば「交換結合ＣＡＤ」方式や、特開平７−１４７０２９号に示されるように、保磁力の小さい再生層、キュリー温度の低い切断層、さらにキュリー温度が高く保磁力が大きい記録層の互いに交換結合した３層からなる媒体を用いる「反転型ＭＳＲ」方式、特開平８−２２１８１８号に示される、記録層と再生層の間に非磁性の遮断層を設け、静磁結合力だけで記録層の磁化方向を再生層に転写する「静磁結合ＣＡＤ」方式などである。後２者は静磁結合型ＭＳＲと総称される。
【００３０】
以下、例として静磁結合型ＭＳＲの層構成について説明する。
反転型ＭＳＲ方式、ならびに静磁結合ＣＡＤ方式において、再生層は希土類金属磁化優勢の組成が好ましい。反転型ＭＳＲ方式においては、これは交換結合力と静磁結合力の方向を逆にするための必須条件である。また静磁結合ＣＡＤ方式においては、低温で面内磁化膜であり高温で磁化の減少により垂直磁化膜に推移する必須条件である。
再生層に用いられる物質としては、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＤｙＦｅ、ＧｄＤｙＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＣｏ、ＴｂＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＣｏ等の希土類金属と遷移金属の合金が用いられる。中でも、Ｇｄを含有する合金を用いるのがキュリー温度や保磁力の点から好ましい。特に好ましいのはＧｄＦｅＣｏやＧｄＦｅである。キュリー温度としては、２５０℃以上であることが好ましい。
【００３１】
ＰｔＣｏや、ＰｔとＣｏの超格子等の磁性体を再生層上に積層させることもできる。これらは短波長でのカー回転角が大きいため、青色レーザーなどを用いた高密度記録媒体に適用できる。
再生層の垂直磁気異方性を大きくするには、磁性層にある程度の膜応力をもたせて逆磁歪効果による異方性を発生させるのが好ましいため、再生層の膜厚が薄い方が磁化が垂直に立ちやすく好ましい。好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは７０ｎｍ以下、特に好ましくは６０ｎｍ以下である。
しかし、薄すぎる場合、漏洩磁束が小さくなり静磁結合力が減少するので好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは１５ｎｍ以上、特に好ましくは２０ｎｍ以上である。
【００３２】
再生層と記録層の間に交換結合を切断するための切断層を設ける。切断層は反転型ＭＳＲ方式においてはキュリー温度が記録層及び再生層より低い層とし、キュリー温度を超える高温において交換結合を遮断する。静磁結合ＣＡＤ方式では全ての温度領域において交換結合を遮断するように主に非磁性の膜を用いる。
反転型ＭＳＲ方式において切断層は、キュリー温度が再生層や記録層と比べて小さいものを用いる。切断層のキュリー温度は、９０〜１８０℃程度が好ましい。キュリー温度が低すぎると交換結合している領域（再生光スポット内の低温領域）からの信号が小さくなるが、一方、高すぎると高い再生パワー及び高い記録パワーを必要が必要になる。
【００３３】
反転型ＭＳＲ方式の切断層は垂直磁気異方性が高く、再生層の磁化に強い力を発生させるものが好ましい。切断層に用いられる物質としては、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の希土類と遷移金属の合金が好ましい。膜厚は２ｎｍ以上とし、３０ｎｍ以下とすることが好ましい。薄いと交換結合の遮断が十分に行われにくくなり、厚いと静磁結合の磁束が届きにくくなる。
静磁結合ＣＡＤにおいて、切断層は金属、誘電体等の少なくとも再生層に磁化方向が転写される温度で非磁性又は常磁性のものが好ましく用いられる。例えばＡｌ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ、ＺｎＳ、Ｓｉ3Ｎ4などの窒化Ｓｉ、ＡｌＮ、ＴｉＮ、カーボン、水素化カーボン等である。これらの混合物であってもかわまない。ただし透磁率の高いもの、例えばＦｅ、Ｎｉ等は記録層から再生層への磁束透過を妨げ、静磁結合を低下させるため好ましくない。膜厚は２ｎｍ以上とし、３０ｎｍ以下とすることが好ましい。薄すぎると交換結合の遮断が十分に行われにくくなり、厚いと静磁結合の磁束が届きにくくなる。
【００３４】
記録層は記録を蓄えている層であるから、再生光による加熱で劣化しない程度に高いキュリー温度を有し、かつ微小磁区を安定に保持可能であることが必要である。
記録層は、再生光による加熱で劣化しない大きさのキュリー温度を有していることが必要である。また、記録層が高い垂直磁気異方性を持つことも、安定に記録磁区を保持するために好ましい。
記録層は単独の膜でも良いが、複数の記録膜することも好ましい形態である。複数の記録膜からなる場合は、各記録膜は再生光による加熱で劣化しない大きさのキュリー温度を有していることが必要であり、また、高い垂直磁気異方性を持つことが安定に記録磁区を保持するために好ましい。
また、各記録膜は互いに交換結合しているのが好ましい。保磁力の低い膜（例えば、ＧｄＦｅＣｏ）と保磁力の高い膜（例えば、ＴｂＦｅＣｏ）との組み合わせである場合、高保磁力膜に記録すれば交換結合力により低保磁力膜に転写される。
【００３５】
記録膜の積層のしかたとしては、再生層に近い順に第１記録膜、第２記録膜・・・とした場合、第１記録膜に静磁結合に使用したい磁化方向を持つ層を配することが好ましい。
再生層との距離が最も近い層が最も効率的に静磁結合力を及ぼすからである。第１記録膜として磁化の大きな層を設け、第２記録膜として第１記録膜より磁化は小さいが保磁力が大きい層を設けることで、強い静磁結合力を保ちつつ微小磁区を安定に記録できる。
反転型ＭＳＲであれば、希土類金属磁化優勢である再生層に対しては、反対の遷移金属優勢磁化の磁化を結合させたいため、第１記録膜が室温で遷移金属磁化優勢であることが好ましい。
静磁結合ＣＡＤでは、記録層が希土類金属磁化優勢（ＲＥリッチ）でも遷移金属磁化優勢（ＴＭリッチ）でもよいが、希土類金属磁化優勢の場合は、高温で再生すると磁化が低下してしまうという問題があるため、記録層は、室温で遷移金属磁化優勢であることが好ましい。
なお、記録層が複数の記録膜よりなる場合、記録層の磁化方向とは、記録層が全体として再生層に及ぼす静磁結合力の方向から導かれる磁化方向を示すこととする。
【００３６】
例えば、ＲＥリッチの再生層に対して磁化方向を転写した際、再生層と記録層の副格子磁化が揃っている場合は記録層はＲＥリッチ、逆になった場合はＴＭリッチであると判断できる。
記録層中の記録膜の数は３層以上でも良いが、生産上の簡便さから２層以下であることが好ましい。
記録層を形成する物質としては、少なくとも一つの記録膜が高い保磁力を持ち、記録を安定に蓄え得ることが好ましい。この高保磁力膜としてはＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等が好ましく用いられる。
中でもＴｂＦｅＣｏが垂直磁気異方性が高く、保磁力が大きいので特に好ましい。保磁力は５ｋＯｅ以上であることが好ましい。高保磁力膜以外の膜は、高保磁力膜と交換結合していれば、単独で保磁力が小さいものでもかまわない。例えばＧｄＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＣｏである。
【００３７】
記録層が薄いと安定して制御層に磁区方向を転写しにくくなるため、記録層の膜厚は２０ｎｍ以上が好ましく、さらに好ましくは２５ｎｍ以上である。一方、記録層が厚いと感度及び生産性が悪くなりやすいため、記録層の膜厚は１００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは７０ｎｍ以下である。
記録層が複数の記録膜からなる場合は、各々の記録膜の膜厚を上記範囲とするのが好ましい。
記録層のキュリー温度が低いと、再生のパワーマージンが無くなるか狭くなるので、２００℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは２５０℃以上である。ただし、高過ぎれば記録に要するレーザーパワーが非常に大きくなってしまうので３５０℃以下であることが好ましい。
【００３８】
記録層が複数の記録膜からなる場合は、最も低いキュリー温度の記録膜のキュリー温度を上記範囲とする。単に「記録層のキュリー温度」と呼ぶときは、この最も低いキュリー温度を指す。
記録層を、高キュリー温度の低保磁力膜を第１記録膜とし、それよりも低キュリー温度の高保磁力膜を第２記録膜とする組み合わせとするときは、再生時に、第２記録膜のキュリー温度付近まで温度が上がっても第１記録膜の磁化が低下せずに強い静磁結合を得ることができるので特に好ましい形態である。この場合、具体的には、第１記録膜としてＧｄＦｅＣｏ、第２記録膜としてＴｂＦｅＣｏが好ましく用いられる。
記録層を単層とする場合は、同様の理由でＴｂＦｅＣｏを用いることが好ましい。
各々の記録膜の磁化があまり大きすぎる場合、垂直磁気異方性の低下によって再生信号特性が低下する。従って、記録層に極端に補償組成から離れた組成を用いることは好ましくない。
【００３９】
このため、記録層中の希土類金属を１８原子％以上とすることが好ましく、より好ましくは１９原子％以上、特に好ましくは２０原子％以上とする。あるいは記録層中の希土類金属を３２％原子以下とすることが好ましく、より好ましくは３１原子％以下、特に好ましくは３０原子％以下とする。なお、本明細書中では組成に全て原子％を用いる。
記録層における高保磁力の記録膜としてＴｂＦｅＣｏを用いる場合、ＦｅＣｏ中のＣｏの比率は１０％以上４０％以下であることが、適切なキュリー温度を得る上で好ましい。
記録層の磁化が大きすぎると、漏洩磁界による磁化反転が起きやすくなるため、記録層の磁化は室温で２５０emu/cc以下であることが好ましい。さらに好ましくは２００emu/cc以下である。
室温での記録層の磁化が小さすぎると高温においても静磁結合力が小さくなるので，５０emu/cc以上であることが好ましい。さらに好ましくは１００emu/cc以上である。
【００４０】
静磁結合力をより確実に発生させるため、記録磁性層の再生磁性層とは反対の側に透磁率が記録磁性層よりも大きい層、例えばＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＦｅＮｉ、ＡｌＳｉＦｅ等を直接あるいは非磁性層を介して１０〜５０ｎｍ程度設けても良い。こういった層の効果により記録磁性層の漏洩磁束がより効率的に発生し再生磁性層と結合する。記録磁性層と直接接すれば記録磁性層の垂直磁気異方性が低下するので非磁性層を介することが好ましい。
【００４１】
【実施例】
以下に実施例をもって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜４、比較例１：光磁気記録媒体）
基板厚１．２ｍｍ、溝部の間隔が１．４μｍ、溝部と溝間部の平坦部が各々０．６μｍであり、溝幅０．６７μｍ、溝深さ６０ｎｍの断面が台形である溝を有するランド＆グルーブ記録用の直径１３０ｍｍのポリカーボネート基板を準備した。
この基板をスパッタリング装置に導入し、３ｘ１０-7Ｔｏｒｒ以下の真空度まで排気した。スパッタリングに用いたターゲットは全て直径５インチである。スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｏ2を２５ｃｃｍ流し、圧力を３．５ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＴａターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの酸化Ｔａよりなる第１誘電体層を作製した。
【００４２】
次にＡｒを８０ｃｃｍ圧力を３ｍＴｏｒｒとして８００ＷのＴｂＦｅＣｏ合金の直流スパッタリングにより膜厚１００ｎｍのＴｂ21（Ｆｅ80Ｃｏ20)79よりなる記録層を作製した。
続いてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＳｉターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第２誘電体層を成膜した（比較例１）。
次に、表−１に示すごとく、全部のあるいは各々層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した（実施例１〜４）。
【００４３】
以上のように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−１に示す。
これら光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５の光ヘッドを搭載した光ディスク評価機で線速８ｍ／ｓで回転させて、膜面入射により評価を行った。
最初に磁界３００Ｏｅ、消去パワー７ｍＷで消去し、溝の形成されていない鏡面部でノイズを測定した。次に、溝部で同様に消去を行った後、磁界３００Ｏｅ、記録パワー８ｍＷ、記録周波数２ＭＨｚ（マーク長２μｍのマーク記録に相当する）、発光ｄｕｔｙ３５％で記録を行い、そののち再生した。再生パワーは２．５ｍＷであった。
再生信号の、鏡面部でのノイズ及び溝部でのＣＮＲを表−１に示す。全ての層で交流バイアスの効果が認められたが、記録層成膜時に交流バイアスを加えることにより最も大きくノイズが低下した。また、記録層成膜時にバイアスを加えた実施例１及び実施例３においてはキャリアレベルも約１ｄＢ増加した。
また、比較例１と実施例１の、鏡面部における０〜１０ＭＨｚのノイズスペクトルの違いを図１に示す。なお、分解帯域幅（Resolution Band Width）は３０ｋＨｚ、ビデオ帯域幅（Video Band Width）は１０ｋＨｚである。
【００４４】
【表１】
（実施例５〜７、比較例２〜４：反射層を設けた光磁気記録媒体）
実施例１と同様の基板及び成膜条件を用い、スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ流し、圧力を３．０ｍＴｏｒｒとしてのＡｌ98Ｔａ2よりなる反射層を、表−２に示すごとく、それぞれ膜厚８０、１３０、１８０ｎｍ作製した。
次にＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、反応性スパッタリングにより膜厚３０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第１誘電体層を成膜した。続いてＡｒを８０ｃｃｍ圧力を３ｍＴｏｒｒとして膜厚３０ｎｍのＴｂ21（Ｆｅ80Ｃｏ20)79よりなる記録層を作製した。
続いてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、反応性スパッタリングにより膜厚８０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第２保護層を成膜した（比較例２〜４）。
【００４６】
次に反射層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した。（実施例５〜７）
以上のように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−２に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−２に示す。
【００４７】
【表２】
（実施例８、比較例５：相変化記録媒体）
実施例１と同様の基板及び成膜条件を用い、スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ流し、圧力を３．０ｍＴｏｒｒとして膜厚１５０ｎｍのＡｌ98Ｔａ2よりなる反射層を作製した。
次にＡｒを８０ｃｃｍ流して圧力を３ｍＴｏｒｒとして高周波スパッタリングにより膜厚３０ｎｍの（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20よりなる第１誘電体層を成膜した。続いてＡｒを８０ｃｃｍ、圧力を３ｍＴｏｒｒとして膜厚２５ｎｍのＧｅＳｂＴｅよりなる記録層を作製した。続いてＡｒを８０ｃｃｍ流して圧力を３ｍＴｏｒｒとして、高周波スパッタリングにより膜厚８０ｎｍの（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20よりなる第２保護層を成膜した（比較例５）。
【００４９】
次に、反射層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した。それ以外は比較例５と同様に成膜した。（実施例８）。
以上のように作製した相変化ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定したところ、実施例８が０．６３ｎｍであり、比較例５が０．９１ｎｍであった。
これら相変化ディスクを、波長６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５の光ヘッドを搭載した光ディスク評価機で線速８ｍ／ｓで回転させて、膜面入射により評価を行った。
消去パワー７ｍＷで消去し、溝の形成されていない鏡面部でノイズを測定した。次に、溝部で同様に消去を行った後、記録パワー１４ｍＷ、記録周波数４ＭＨｚ（マーク長１μｍのマーク記録に相当する）、発光ｄｕｔｙ３５％で記録を行い、再生パワー２．５ｍＷで再生した。
鏡面部でのノイズは比較例５が−７３．２ｄＢｍであり、実施例８が−７７．８ｄＢｍであった。ＣＮＲは比較例５が５１．２ｄＢであり、実施例８が５４．６ｄＢであった。
【００５０】
（実施例９〜１１、比較例６：多層光磁気記録媒体）
実施例１と同様の基板及び成膜条件を用い、スパッタリングガスとしてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｏ2を２５ｃｃｍ流し、圧力を３．５ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＴａターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの酸化Ｔａよりなる第１誘電体層を作製した。
次に、Ａｒを８０ｃｃｍ圧力を３ｍＴｏｒｒ、パワー８００ＷとしてＴｂＦｅＣｏ合金の直流スパッタリングにより膜厚６０ｎｍのＴｂ22（Ｆｅ80Ｃｏ20)78よりなる記録層を、ＴｂＦｅＣｏ合金の直流スパッタリングにより膜厚１０ｎｍのＴｂ21（Ｆｅ92Ｃｏ8）79よりなる切断層を、ＧｄとＦｅＣｏの直流スパッタリングにより膜厚２５ｎｍのＧｄ35（Ｆｅ80Ｃｏ20）65よりなる再生層をそれぞれ作製した。
【００５１】
続いてＡｒを８０ｃｃｍ、Ｎ2を２０ｃｃｍ流して圧力を３．２ｍＴｏｒｒとして、５００ＷのＳｉターゲットの直流反応性スパッタリングにより膜厚７０ｎｍの窒化Ｓｉよりなる第２誘電体層を成膜した（比較例６）。このようにして反転型の磁気超解像媒体を作製した。
次に、表−３に示すとおり、全部のあるいは各々層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した（実施例９〜１１）。
以上のように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均荒さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−３に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−３に示す。
全ての層で交流バイアスの効果が認められたが、磁性層の最上層である再生層成膜時に交流バイアスを加えることにより、最も大きくノイズが低下したことが分かる。
【００５２】
【表３】
（実施例１２：プラズマ曝露）
実施例６と同様に反射層を成膜したのち、Ａｒを８０ｃｃｍ流し、圧力を３．０ｍＴｏｒｒとして、基板に成膜時と同様の交流電圧を加えて放電することで、反射層表面をプラズマに１０分間さらした。
このように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均粗さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−２に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−２に示す。実施例６よりも更にＲａが改善され、ノイズが低下し、溝部ＣＮＲが高くなった。
（実施例１３、比較例７：Ａｇ反射層を設けた光磁気記録媒体）
反射層としてＡｇよりなる反射層を用いた以外は比較例２と同様にして、光磁気ディスクを作製した（比較例７）。
次に反射層の成膜時に周波数１３．５６ＭＨｚ、振幅１６０Ｖ、自己バイアス７０Ｖ、パワー２００Ｗの交流バイアスを、基板が装着された直径３００ｍｍのステンレス製基板ホルダーに加えて成膜した（実施例１３）。
このように作製した光磁気ディスクの無機薄膜の最表面の平均粗さ（Ｒａ）をＡＦＭで測定した結果を表−２に示す。
これら光磁気ディスクを、同様の条件で評価した。結果を表−２に示す。実施例１３は比較例７よりもＲａが改善され、ノイズが低下し、溝部ＣＮＲが高くなった。Ａｇ反射層はもともと膜表面の荒れが大きいので、本発明の製造法による改善効果が大きい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の製造方法を用いて作製した光記録媒体は厚い無機薄膜の最表面が平坦化されるため、本光記録媒体を記録再生装置で再生する際に、再生信号のノイズが著しく低減される。また、光反射効率も向上するため、特に光磁気記録媒体では信号レベル増加の効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 成膜時の交流バイアス有無によるノイズスペクトルの違いを示す図。
Claims (5)
- 樹脂からなる基板上に少なくとも無機薄膜を有してなり、該基板とは反対の方向から無機薄膜に光を入射して記録又は再生を行うための光記録媒体の製造方法であって、該無機薄膜が該基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製されることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
- 上記無機薄膜が金属又は合金よりなる反射層を含み、該反射層が基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製される請求項１に記載の光記録媒体の製造方法。
- 上記無機薄膜が光を用いて記録される記録層を含み、該記録層が基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製される請求項１又は２に記載の光記録媒体の製造方法。
- 上記記録層が光磁気効果を用いて再生される磁性層であり、該磁性層が基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製される請求項３に記載の光記録媒体の製造方法。
- 上記記録層が多層膜からなる磁性層を含み、該磁性層のうち最も基板から離れた膜が基板に交流バイアスを加えた状態でのスパッタリングにより作製される請求項３又は４に記載の光記録媒体の製造方法。
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