JPH1049923A - Production of magnet-optical recording medium - Google Patents

Production of magnet-optical recording medium

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JPH1049923A
JPH1049923A JP20048196A JP20048196A JPH1049923A JP H1049923 A JPH1049923 A JP H1049923A JP 20048196 A JP20048196 A JP 20048196A JP 20048196 A JP20048196 A JP 20048196A JP H1049923 A JPH1049923 A JP H1049923A
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JP
Japan
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target
gas
layer
optical recording
recording medium
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JP20048196A
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Japanese (ja)
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Satoshi Kawamura
聡 川村
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Kyocera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a magneto-optical recording medium having high quality and high reliability be changing the rations of the respective gases in a gaseous mixture during film formation, thereby changing the atom ratios of Tb and Dy from targets over a layer direction and shortening the production time. SOLUTION: A sialon sintered compact is used as the target 10 of a dielectric layer and a Tb0.20 Dy0.10 Fe0.60 CO0.10 alloy is used as the target for an amorphous magnetic layer by using a sheet type magnetron sputtering device 2. A sialon sintered compact is used as the target 12 for the other dielectric layer and an Al metal is used as the target 13 for a reflection layer. The respective targets are sputtered by setting the gaseous Are at a flow rate of 100 to 50sccm in the total amt. and gaseous Kr at a flow rate of 0 to 50sccm and further the gas pressure at 0.8Pa from four pieces of introducing ports 14. At the time of manufacturing such magneto-optical recording medium, the contents of Tb and Dy are changed by changing the flow rates of the gases Ar and the gaseous Kr.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はTbDyFeCo合金か
ら成る非晶質磁性層をスパッタリングにより成膜形成す
る光磁気記録媒体の製法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a magneto-optical recording medium in which an amorphous magnetic layer made of a TbDyFeCo alloy is formed by sputtering.

【0002】[0002]

【従来の技術】TbDyFeCo合金から成る非晶質磁
性層は、Arガスを用いたスパッタリングにより成膜形
成しているが、そのターゲットにTbDyFeCo合金
を用いた場合には、合金の組成比を変えたり、あるいは
ターゲットの面積を変えたりすることで、成膜形成した
非晶質磁性層の組成比率を所要の値に設定しようとして
いる。
2. Description of the Related Art An amorphous magnetic layer made of a TbDyFeCo alloy is formed by sputtering using an Ar gas. Or, by changing the area of the target, the composition ratio of the formed amorphous magnetic layer is set to a required value.

【0003】また、かかるTbDyFeCo合金の非晶
質磁性層については、TbとDyとの原子比率を層厚方
向にわたって変えることで、ジッター特性が改善され、
エラーレートのない高性能な特性が得られることが提案
されている(特願平8−39723号参照)。
[0003] In the amorphous magnetic layer of such a TbDyFeCo alloy, jitter characteristics are improved by changing the atomic ratio between Tb and Dy in the layer thickness direction.
It has been proposed that high performance characteristics without an error rate can be obtained (see Japanese Patent Application No. 8-39723).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、かか
るスパッタリングにおいて、ターゲット合金組成を所要
の比率にしても、成膜時間が長くなると、その成膜した
層の組成比率が変化したり、バラツキが生じるという問
題点があり、そのため一旦成膜を中止し、新しいターゲ
ットと交換することがおこなわれている。したがって、
その交換に時間を要し、さらにターゲットのコストが増
大していた。
However, in such sputtering, even if the target alloy composition is set to a required ratio, if the film formation time is prolonged, the composition ratio of the formed layer changes or varies. Therefore, the film formation is temporarily stopped and replaced with a new target. Therefore,
The exchange took time and the cost of the target increased.

【0005】また、ターゲットのスパッタ面積を変える
ことで、所要の成膜組成比率を得ようとしても、成膜に
バラツキが生じており、膜厚や組成比率が変動するとい
う問題点がある。
[0005] Further, even if an attempt is made to obtain a required film forming composition ratio by changing the sputtering area of the target, there is a problem that the film formation varies, and the film thickness and the composition ratio fluctuate.

【0006】近年、枚葉式マグネトロンスパッタリング
装置を用いて非晶質磁性層を成膜形成することが提案さ
れているが、その成膜形成によれば、ターゲットにTb
DyFeCo合金を用いなければならず、そのため、非
晶質磁性層の層厚方向にわたって原子比率を変えて、さ
らに光磁気特性を向上させようとした場合、電力量を変
えた程度であれば、その原子比率を変えることができな
かった。
In recent years, it has been proposed to form a film of an amorphous magnetic layer using a single-wafer magnetron sputtering apparatus.
A DyFeCo alloy must be used. Therefore, when the atomic ratio is changed over the thickness direction of the amorphous magnetic layer to further improve the magneto-optical characteristics, if the amount of power is changed, the The atomic ratio could not be changed.

【0007】したがって本発明は上記事情に鑑みて完成
されたものであり、その目的は成膜の途中で新しいター
ゲットと交換しないようにして、製造時間を短縮し、さ
らに製造コストを低減させることにある。
Accordingly, the present invention has been completed in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the manufacturing time and the manufacturing cost by preventing the replacement of a new target during the film formation. is there.

【0008】また、本発明の他の目的は、個々の製品間
でバラツキがなく、さらにその製品内でも膜面にわたっ
て均一の性能が得られる高品質かつ高信頼性の光磁気記
録媒体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a high-quality and high-reliability magneto-optical recording medium in which there is no variation among individual products and uniform performance can be obtained over the film surface even in each product. It is in.

【0009】本発明のさらに他の目的は、TbDyFe
Co合金から成る非晶質磁性層の層厚方向にわたって所
要通りに原子比率を変えることで、さらにC/Nなどの
光磁気特性を向上させることにある。
Still another object of the present invention is to provide a TbDyFe
It is another object of the present invention to further improve the magneto-optical characteristics such as C / N by changing the atomic ratio as required in the thickness direction of the amorphous magnetic layer made of a Co alloy.

【0010】[0010]

【問題点を解決するための手段】本発明は、TbDyF
eCoの合金ターゲットをArガスとKrガスとの混合
ガスによりスパッタリングして基板上に非晶質磁性層を
成膜形成する製法であって、上記成膜形成中に混合ガス
の各ガス比率を変えることで層厚方向にわたってTbと
Dyの原子比率を変えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a TbDyF
This is a method of forming an amorphous magnetic layer on a substrate by sputtering an alloy target of eCo with a mixed gas of Ar gas and Kr gas, and changing each gas ratio of the mixed gas during the film formation. Thus, the atomic ratio between Tb and Dy is changed in the layer thickness direction.

【0011】本発明の他の光磁気記録媒体の製法は、上
記スパッタリングによる成膜形成を枚葉式マグネトロン
スパッタリング装置を用いておこなったことを特徴とす
る。
Another method of manufacturing a magneto-optical recording medium according to the present invention is characterized in that the above-mentioned film formation by sputtering is performed using a single-wafer magnetron sputtering apparatus.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳述す
る。図1は本発明の製法に係る光磁気記録媒体1の層構
成を示し、図2は光磁気記録媒体1を成膜形成するため
の枚葉式マグネトロンスパッタリング装置2の概略構成
を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows a layer configuration of a magneto-optical recording medium 1 according to the manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 shows a schematic configuration of a single-wafer magnetron sputtering apparatus 2 for forming a film on the magneto-optical recording medium 1.

【0013】図1において、3はポリカーボネート等の
樹脂から成る基板であって、この基板3の片面側に、た
とえばサイアロンから成る誘電体層4と、非晶質のTb
DyFeCo合金から成る光磁気記録層5と、サイアロ
ン等から成る誘電体層6と、反射層7とをスパッタリン
グ法により順次積層し、さらに反射層7の上にアクリル
系樹脂から成る保護樹脂層(図示せず)を塗布形成す
る。
In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a substrate made of a resin such as polycarbonate, and a dielectric layer 4 made of, for example, sialon, and an amorphous Tb
A magneto-optical recording layer 5 made of a DyFeCo alloy, a dielectric layer 6 made of sialon or the like, and a reflective layer 7 are sequentially laminated by a sputtering method, and a protective resin layer made of an acrylic resin is further formed on the reflective layer 7 (see FIG. (Not shown).

【0014】誘電体層4、6はサイアロン以外に酸化シ
リコン、窒化アルミ、酸化チタン、酸化タンタルなどに
よって形成してもよい。また、反射層7は、Al、T
i、Au、Ag、Cu、Pt、Cr、Niの少なくとも
1種の金属もしくは合金によって形成する。
The dielectric layers 4 and 6 may be formed of silicon oxide, aluminum nitride, titanium oxide, tantalum oxide or the like other than sialon. The reflection layer 7 is made of Al, T
It is formed of at least one metal or alloy of i, Au, Ag, Cu, Pt, Cr, and Ni.

【0015】次に枚葉式マグネトロンスパッタリング装
置2の基本構成を図2でもって述べる。8は真空チャン
バであって、この真空チャンバ8の内部中央に回転可能
な基板支持体9が配置され、この基板支持体9の一面に
基板3が固定される。また、真空チャンバ8の四方壁面
には誘電体層4用のターゲット10、非晶質磁性層5用
のターゲット11、誘電体層6用のターゲット12、反
射層7用のターゲット13とが設けられ、そして、各タ
ーゲット10、11、12、13と基板支持体9との間
でそれぞれ電力が印加される電力印加システムが設けら
れている。さらに四隅にはArガスとKrガスとの混合
ガスの導入口14が形成されている。そして、成膜後の
残余ガスを排出する排気口(図示せず)も設けられてい
る。
Next, the basic configuration of the single-wafer magnetron sputtering apparatus 2 will be described with reference to FIG. Reference numeral 8 denotes a vacuum chamber. A rotatable substrate support 9 is disposed in the center of the vacuum chamber 8, and the substrate 3 is fixed to one surface of the substrate support 9. A target 10 for the dielectric layer 4, a target 11 for the amorphous magnetic layer 5, a target 12 for the dielectric layer 6, and a target 13 for the reflective layer 7 are provided on the four side walls of the vacuum chamber 8. And, a power application system for applying power between each of the targets 10, 11, 12, 13 and the substrate support 9 is provided. Further, inlets 14 for a mixed gas of Ar gas and Kr gas are formed at the four corners. An exhaust port (not shown) for discharging the residual gas after the film formation is also provided.

【0016】上述した構成の枚葉式マグネトロンスパッ
タリング装置2により各層を成膜形成するには、基板支
持体9に基板3を固定して、真空チャンバ8の内部を排
気する。次いで4個の導入口14より混合ガスを導入し
て、基板支持体9と誘電体層4用ターゲット10との間
で電力印加して基板3上に誘電体層4を成膜形成し、次
に基板支持体9を90度回転させて基板支持体9と非晶
質磁性層5用ターゲット11との間で電力印加して非晶
質磁性層5を成膜形成し、同様に順次、誘電体層6と反
射層7とを形成して光磁気記録媒体1を作製する。しか
る後に真空チャンバ8の内部を大気圧に戻して、その光
磁気記録媒体1を取り出す。
In order to form each layer by the single-wafer magnetron sputtering apparatus 2 having the above-described structure, the substrate 3 is fixed to the substrate support 9 and the inside of the vacuum chamber 8 is evacuated. Next, a mixed gas is introduced from the four inlets 14, and power is applied between the substrate support 9 and the target 10 for the dielectric layer 4 to form the dielectric layer 4 on the substrate 3. The substrate support 9 is rotated by 90 degrees to apply electric power between the substrate support 9 and the target 11 for the amorphous magnetic layer 5, thereby forming the amorphous magnetic layer 5 into a film. The body layer 6 and the reflection layer 7 are formed to manufacture the magneto-optical recording medium 1. Thereafter, the inside of the vacuum chamber 8 is returned to the atmospheric pressure, and the magneto-optical recording medium 1 is taken out.

【0017】そして、光磁気記録媒体1の非晶質磁性層
5を成膜形成するに当たって、ArガスとKrガスとの
混合ガスをスパッタ用ガスとして使用し、そして、Ar
ガスおよびKrガスとのTb/Dyのスパッタレート差
を利用して、それらのガス比率を変えることで、各原子
比率を所要通りに設定することができる。
In forming the amorphous magnetic layer 5 of the magneto-optical recording medium 1, a mixed gas of Ar gas and Kr gas is used as a sputtering gas.
The atomic ratio can be set as required by using the difference in the Tb / Dy sputtering rate between the gas and the Kr gas and changing the gas ratio.

【0018】かくして本発明の製法によれば、Ar/K
rガス比率を変えるだけで、層の組成比率を調整するこ
とができるので、成膜時間が長くなって、その比率が変
動するようになっても、容易に制御できる。したがっ
て、成膜を中止することもなく、ターゲットを相当の程
度にまで十分に使用することができる。
Thus, according to the production method of the present invention, Ar / K
The composition ratio of the layer can be adjusted only by changing the r gas ratio, so that even if the film formation time becomes longer and the ratio fluctuates, it can be easily controlled. Therefore, the target can be sufficiently used to a considerable extent without stopping the film formation.

【0019】また、枚葉式マグネトロンスパッタリング
装置2を使用すると、その小さな真空チャンバ8でもっ
て連続的に各層を成膜形成することができるが、その反
面、真空チャンバ8の形状や大きさによりターゲットサ
イズが限定されることになる。しかし、本発明において
は、そのようなサイズ限定に制約されることもなく、ス
パッタガスの比率を調整することで、所要通りに層厚方
向にわたってTb/Dy原子比率を調整できる。
When the single-wafer type magnetron sputtering apparatus 2 is used, each layer can be formed continuously in the small vacuum chamber 8, but on the other hand, depending on the shape and size of the vacuum chamber 8, the target can be formed. The size will be limited. However, in the present invention, the Tb / Dy atomic ratio can be adjusted in the layer thickness direction as required by adjusting the ratio of the sputtering gas without being limited by such size limitation.

【0020】その上、本発明の製法によれば、非晶質磁
性層5を成膜形成するに当たって、ArガスとKrガス
との混合ガス比率を変えて、層厚方向にわたってTbと
Dyの原子比率を変えることで、C/Nなどの光磁気特
性を向上させることができる。
In addition, according to the manufacturing method of the present invention, when forming the amorphous magnetic layer 5, the mixed gas ratio of the Ar gas and the Kr gas is changed to change the atomic ratio of Tb and Dy in the layer thickness direction. By changing the ratio, magneto-optical characteristics such as C / N can be improved.

【0021】[0021]

【実施例】前述した枚葉式マグネトロンスパッタリング
装置2を用いて、誘電体層4用のターゲット10として
サイアロン焼結体、非晶質磁性層5用のターゲット11
としてTb0.20Dy0.10Fe0.60Co0.10の合金、誘電
体層6用のターゲット12としてサイアロン焼結体、反
射層7用のターゲット13としてAl金属を使用した。
そして、4個の導入口14より総量でArガスを100
〜50sccmの流量で、Krガスを0〜50sccm
の流量で、さらにガス圧を0.8Paに設定して、それ
ぞれのターゲットをスパッタし、これにより、ポリカー
ボネートの基板3上に順次膜厚800Åの誘電体層4
と、膜厚200Åの非晶質磁性層5と、膜厚200Åの
誘電体層6と、膜厚600Åの反射層7とを積層した光
磁気記録媒体1を得た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Using a single-wafer magnetron sputtering apparatus 2 as described above, a sialon sintered body as a target 10 for a dielectric layer 4 and a target 11 for an amorphous magnetic layer 5 were used.
An alloy of Tb 0.20 Dy 0.10 Fe 0.60 Co 0.10 was used, a sialon sintered body was used as the target 12 for the dielectric layer 6, and an Al metal was used as the target 13 for the reflective layer 7.
Then, Ar gas is supplied from the four inlets 14 in a total amount of 100.
At a flow rate of 5050 sccm, Kr gas is supplied at 0 to 50 sccm.
The gas pressure is set to 0.8 Pa and the respective targets are sputtered, whereby the dielectric layer 4 having a thickness of 800 ° is sequentially formed on the polycarbonate substrate 3.
Thus, a magneto-optical recording medium 1 was obtained in which an amorphous magnetic layer 5 having a thickness of 200 Å, a dielectric layer 6 having a thickness of 200 膜厚, and a reflective layer 7 having a thickness of 600 積 層 were laminated.

【0022】次に、かかる光磁気記録媒体1を作製する
に当たって、ArガスとKrガスとの流量を変えること
でTbとDyの各含有率およびArとKrの各含有率を
測定したところ、表1に示す通りの結果が得られた。な
お、これらの測定については、ICP発光分析で含有率
を測定した。
Next, in producing the magneto-optical recording medium 1, the contents of Tb and Dy and the contents of Ar and Kr were measured by changing the flow rates of Ar gas and Kr gas. The result as shown in FIG. 1 was obtained. In addition, about these measurements, the content was measured by ICP emission analysis.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】同表から明らかな通り、Ar含有率が漸次
小さくなるとともに、Kr含有率が漸次大きくなること
で、Tb含有率が小さく、Dy含有率が多くなる。
As is clear from the table, as the Ar content gradually decreases and the Kr content gradually increases, the Tb content decreases and the Dy content increases.

【0025】そこで、Dyの含有率に対するキュリー温
度を測定したところ、図3に示す通りの結果が得られ、
ArガスとKrガスとの流量を変えることで所要通りの
キュリー温度Tcが得られたことがわかる。
Then, when the Curie temperature with respect to the Dy content was measured, the result as shown in FIG. 3 was obtained.
It can be seen that the required Curie temperature Tc was obtained by changing the flow rates of the Ar gas and the Kr gas.

【0026】次に、ArガスとKrガスとの流量変化に
対するC/Nを測定したところ、図4に示す通りの結果
が得らた。すなわち、Arガスの流量(横軸)につい
て、図中の「50」、「70」、「80」は、それぞれ
当初の流量が100sccmであるのに対して、成膜中
に漸次減少させて、それぞれの値でもって終点となるよ
うに設定した場合を示し、さらにKrガスの流量につい
ては、図中の「50」、「30」、「20」は、それぞ
れ当初の流量が零であるのに対して、成膜中に漸次増大
させて、それぞれの値でもって終点となるように設定し
た場合を示しているが、かくして得られた各種光磁気記
録媒体に対して、そのC/Nを測定してプロットし、各
プロットを結んだ線を表す。
Next, when the C / N was measured with respect to the change in the flow rate of the Ar gas and the Kr gas, the result shown in FIG. 4 was obtained. That is, with respect to the flow rate (horizontal axis) of the Ar gas, “50”, “70”, and “80” in the figure are gradually reduced during film formation, while the initial flow rate is 100 sccm. The case where the end point is set with each value is shown. Further, regarding the flow rate of the Kr gas, “50”, “30”, and “20” in the figure indicate that the initial flow rate is zero, respectively. On the other hand, a case is shown in which the value is gradually increased during the film formation and the end point is set at each value, but the C / N of the various magneto-optical recording media thus obtained is measured. And plotted, and represents the line connecting each plot.

【0027】この結果から明らかな通り、層厚方向にわ
たってArガス/Krガスとの流量比率を変えること
で、所要通りのC/Nが得られる。
As is apparent from the results, the required C / N can be obtained by changing the flow ratio of Ar gas / Kr gas in the layer thickness direction.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の通り、本発明の製法によれば、A
r/Krガス比率を変えるだけで、層の組成比率を調整
することができるので、従来のようなターゲット交換を
不要とし、これによって製造時間が短縮され、製造コス
トが低減し、その結果、低コストな光磁気記録媒体が提
供できる。
As described above, according to the production method of the present invention, A
Since the composition ratio of the layer can be adjusted only by changing the r / Kr gas ratio, it is not necessary to replace the target as in the related art, thereby shortening the manufacturing time, reducing the manufacturing cost, and as a result, reducing the manufacturing cost. An inexpensive magneto-optical recording medium can be provided.

【0029】また、本発明の製法において、枚葉式マグ
ネトロンスパッタリング装置を使用しても、スパッタガ
ス比率を調整するだけで、所要通りにTb/Dy原子比
率が調整された層を成膜形成することができる。
In the manufacturing method of the present invention, even if a single-wafer magnetron sputtering apparatus is used, a layer whose Tb / Dy atomic ratio is adjusted as required is formed only by adjusting the sputtering gas ratio. be able to.

【0030】さらにまた、本発明の製法によって、所要
通りに組成比率調整された層を容易に成膜できるので、
個々の製品間でバラツキがなく、さらにその製品内でも
膜面にわたって均一の性能が得られ、その結果、高性能
かつ高信頼性の光磁気記録媒体が提供できる。
Furthermore, according to the manufacturing method of the present invention, a layer whose composition ratio is adjusted as required can be easily formed.
There is no variation between individual products, and even within the products, uniform performance can be obtained over the film surface. As a result, a high-performance and highly reliable magneto-optical recording medium can be provided.

【0031】しかも、本発明によれば、TbDyFeC
o合金から成る非晶質磁性層の厚み方向にわたって所要
通りに原子比率を変えることで、さらにC/Nなどの光
磁気特性を向上させた光磁気記録媒体が提供できる。
Further, according to the present invention, TbDyFeC
By changing the atomic ratio as needed over the thickness direction of the amorphous magnetic layer made of an o-alloy, a magneto-optical recording medium with further improved magneto-optical characteristics such as C / N can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光磁気記録素子の層構成を示す断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing a layer configuration of a magneto-optical recording element of the present invention.

【図2】枚葉式マグネトロンスパッタリング装置の概略
構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a single-wafer type magnetron sputtering apparatus.

【図3】Dy含有量とキュリー温度との関係を示す線図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between Dy content and Curie temperature.

【図4】Ar/Krガス量比率とC/Nとの関係を示す
線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an Ar / Kr gas amount ratio and C / N.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光磁気記録媒体 2 枚葉式マグネトロンスパッタリング装置 3 基板 4、6 誘電体層 5 非晶質磁性層 7 反射層 8 真空チャンバ 9 基板支持体 10、11、12、13ターゲット 14 導入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magneto-optical recording medium 2 Sheet-fed magnetron sputtering apparatus 3 Substrate 4, 6 Dielectric layer 5 Amorphous magnetic layer 7 Reflective layer 8 Vacuum chamber 9 Substrate support 10, 11, 12, 13 Target 14 Inlet

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 TbDyFeCoの合金ターゲットをA
rガスとKrガスとの混合ガスによりスパッタリングし
て基板上に非晶質磁性層を成膜形成する製法であって、
上記成膜形成中に混合ガスの各ガス比率を変えることで
層厚方向にわたってTbとDyの原子比率を変えたこと
を特徴とする光磁気記録媒体の製法。
An alloy target of TbDyFeCo is A
A method of forming an amorphous magnetic layer on a substrate by sputtering with a mixed gas of r gas and Kr gas,
A method for manufacturing a magneto-optical recording medium, wherein the atomic ratio of Tb and Dy is changed in the layer thickness direction by changing each gas ratio of the mixed gas during the film formation.
【請求項2】 枚葉式マグネトロンスパッタリング装置
を用いて前記非晶質磁性層を成膜形成したことを特徴と
する請求項1記載の光磁気記録媒体の製法。
2. A method for manufacturing a magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein said amorphous magnetic layer is formed by using a single-wafer magnetron sputtering apparatus.
JP20048196A 1996-07-30 1996-07-30 Production of magnet-optical recording medium Pending JPH1049923A (en)

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