(57)【要約】【課題】各層間の界面での酸素を制御することにより短マークで場所による分布がなく、低ジッタを実現することを目的とした光磁気記録媒体およびその再生方法を提供するものである。【解決手段】少なくとも第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層を順に有し、室温からキュリー温度までの間に磁壁抗磁力が減少する温度範囲を有する前記第１磁性層と、前記第１磁性層および前記第３磁性層より低いキュリー温度を有する前記第２磁性層と、垂直磁気異方性を有する前記第３磁性層を有する光磁気記録媒体であって、前記第１磁性層と前記第２磁性層の間の界面、且つ前記第２磁性層と前記第３磁性層の間の界面に含有される酸素が微量であることを特徴とする光磁気記録媒体である。【選択図】　図１
2004030787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層を順に有し、
室温からキュリー温度までの間に磁壁抗磁力が減少する温度範囲を有する前記第１磁性層と、
前記第１磁性層および前記第３磁性層より低いキュリー温度を有する前記第２磁性層と、
垂直磁気異方性を有する前記第３磁性層を有する光磁気記録媒体であって、
前記第１磁性層と前記第２磁性層の間の界面、
且つ前記第２磁性層と前記第３磁性層の間の界面に含有される酸素が１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第１磁性層と前記第２磁性層の間の界面、
且つ前記第２磁性層と前記第３磁性層の間の界面に含有される酸素の最大値ｃと、
前記第３磁性層の膜中に含有される酸素ｄの比率ｃ／ｄが２．０以下であることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】
第１磁性層と前記第２磁性層の間の界面、
且つ前記第２磁性層と前記第３磁性層の間の界面に酸素が含有される膜厚が、
３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１磁性層と前記第２磁性層の間に、
前記第１磁性層よりもキュリー温度が低く、
且つ前記第２磁性層よりもキュリー温度が高い第４磁性層が積層されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１ないし４記載の光磁気記録媒体を再生する再生方法であって、
前記光磁気記録媒体に記録されている情報の再生時に、
前記光磁気記録媒体に光ビームを照射して、
ビームスポット内に温度勾配を持たせ、
且つ前記ビームスポット内の温度を前記第２磁性層のキュリー温度以上に高くして、
前記第１磁性層の磁壁を移動させ、
前記第１磁性層で反射された前記光ビームから磁気光学効果を用いて再生することを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法。
【請求項６】
請求項１ないし４記載の光磁気記録媒体を再生する再生方法であって、
前記光磁気記録媒体に記録されている情報の再生時に、
前記光磁気記録媒体に光ビームを照射して、
ビームスポット内に温度勾配を持たせ、
且つ前記ビームスポット内の温度を前記第２磁性層のキュリー温度以上に高くして、
前記第１磁性層の磁壁を移動させ、
前記第１磁性層から発生する磁束から磁気抵抗効果を用いて再生することを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気光学効果を利用して情報の記録または再生に用いられる光磁気記録媒体およびその再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光磁気記録媒体には光ビームのビームスポットよりも小さなマークを再生するために、さまざまな高密度記録方式が提案されている。提案されている高密度記録方式の一つに磁壁移動検出方式がある。
【０００３】
磁壁移動検出方式を用いた光磁気記録媒体の構成は、図８に示すように、基板１１上に、まずエンハンス層１２を形成し、その上に磁性層１３、磁性層１４、磁性層１５を積層し、更に保護層１６、オーバーコート層１７を形成した構成である。
【０００４】
磁壁移動検出方式に用いている磁性層１３は、再生温度付近では磁壁が容易に移動できることが必要であるため、磁壁抗磁力が小さいことが必要である。磁性層１３にはＧｄＦｅＣｏ等が一般的に用いられている。
【０００５】
磁性層１４は、磁性層１３および磁性層１５よりも低いキュリー温度が必要であり、ＴｂＦｅ等が用いられている。
【０００６】
磁性層１５は、大きな垂直磁気異方性が必要であり、例えばＴｂＦｅＣｏやＤｙＦｅＣｏ等が用いられている。
【０００７】
磁壁移動検出方式の再生方法について説明する。このような構成の光磁気記録媒体は磁性層１３、磁性層１４、磁性層１５には交換結合が働いている。この光磁気記録媒体の基板１１側から光ビームを照射すると、磁性層１４はキュリー温度が低いので磁性層１３や磁性層１５よりも低い温度でキュリー温度以上になる。磁性層１４がキュリー温度以上の温度領域では磁性層１３、磁性層１４、磁性層１５に働いていた交換結合が遮断される。
【０００８】
磁性層１４がキュリー温度以上の温度領域では、磁性層１３は磁壁抗磁力が小さいために、磁壁がビームスポット内の温度の高い領域に移動する。磁性層１３の磁壁が移動することによってビームスポット内におけるマークの大きさが大きくなるので短マークにおいても大きな信号が得られる。
【０００９】
また、スパッタリング装置は基板を連続的に設置していくスパッタリング装置が多く用いられている。基板を連続的に設置していくので量産性に非常に優れている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような光磁気記録媒体においては、基板をスパッタリング装置内に設置するときに同時に大気中の酸素を取り込むことになる。磁性層を製膜後に、次の磁性層を製膜するまでの間に、界面に酸素が付着してしまう。磁性層１３、磁性層１４、磁性層１５との間の交換結合力が非常に重要であり、各層間の界面に酸素が含まれると交換結合が非常に小さくなり、このような状態では、磁性層１５に記録されている情報を磁性層１３に転写も悪く、信号も小さくなってしまう。
【００１１】
また基板の直径に対してターゲットの直径が大きいためにターゲット効率が低く、光磁気記録媒体の作成コストが増加する。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑み、基板の直径とターゲットの直径の比率を制御し、基板を設置するときにスパッタリング装置内に酸素が入り込んだ場合においても、界面での酸素を制御することによって、低コストで短マークでも低ジッタを実現することを目的とした光磁気記録媒体およびその作成方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の光磁気記録媒体およびその再生方法は、少なくとも第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層を順に有し、室温からキュリー温度までの間に磁壁抗磁力が減少する温度範囲を有する前記第１磁性層と、前記第１磁性層および前記第３磁性層より低いキュリー温度を有する前記第２磁性層と、垂直磁気異方性を有する前記第３磁性層を有する光磁気記録媒体であって、前記第１磁性層と前記第２磁性層の間の界面、且つ前記第２磁性層と前記第３磁性層の間の界面に含有される酸素が１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする光磁気記録媒体である。
【００１４】
更に、第１磁性層と前記第２磁性層の間の界面、且つ前記第２磁性層と前記第３磁性層の間の界面に含有される酸素の最大値ｃと、前記第３磁性層の膜中に含有される酸素ｄの比率ｃ／ｄが２．０以下であることを特徴とする光磁気記録媒体である。
【００１５】
更に、第１磁性層と前記第２磁性層の間の界面、且つ前記第２磁性層と前記第３磁性層の間の界面に酸素が含有される膜厚が、３ｎｍ以下であることを特徴とする光磁気記録媒体である。
【００１６】
更に、第１磁性層と前記第２磁性層の間に、前記第１磁性層よりもキュリー温度が低く、且つ前記第２磁性層よりもキュリー温度が高い第４磁性層が積層されていることを特徴とする光磁気記録媒体である。
【００１７】
また、光磁気記録媒体を再生する再生方法であって、前記光磁気記録媒体に記録されている情報の再生時に、前記光磁気記録媒体に光ビームを照射して、ビームスポット内に温度勾配を持たせ、且つ前記ビームスポット内の温度を前記第２磁性層のキュリー温度以上に高くして、前記第１磁性層の磁壁を移動させ、前記第１磁性層で反射された前記光ビームから磁気光学効果を用いて再生することを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法である。
【００１８】
更に、光磁気記録媒体を再生する再生方法であって、前記光磁気記録媒体に記録されている情報の再生時に、前記光磁気記録媒体に光ビームを照射して、ビームスポット内に温度勾配を持たせ、且つ前記ビームスポット内の温度を前記第２磁性層のキュリー温度以上に高くして、前記第１磁性層の磁壁を移動させ、前記第１磁性層から発生する磁束から磁気抵抗効果を用いて再生することを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、具体的な実施の形態によって本発明を詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態１における光磁気記録媒体の構成を示す断面図である。図１において、基板１０１は、光ビームのトラッキングのために案内溝を備えたポリカーボネート製の基板である。ポリカーボネート製の基板は、一般的に成形が容易であるために光磁気記録媒体の基板としてよく使用されている。また基板１０１は、ランド・グルーブ構成であり、トラック幅は０．６μｍである。
【００２２】
本実施の形態では、直径が５０ｍｍの基板１０１を用いた。
【００２３】
本実施の形態の光磁気記録媒体は、基板１０１上に、まずＳｉＮ膜からなるエンハンス層１０２を形成し、その上に、ＧｄＦｅＣｏ膜からなる第１磁性層１０３、ＴｂＦｅＣｏ膜からなる第２磁性層１０４、第２磁性層１０４とは異なる組成のＴｂＦｅＣｏ膜からなる第３磁性層１０５、更にＳｉＮ膜からなる保護層１０６を形成し、最後に紫外線硬化樹脂からなるオーバーコート層１０７を形成した構成である。
【００２４】
本実施の形態において基板１０１上へのそれぞれの薄膜の形成に用いたスパッタリング装置１２０の構成について説明する。本実施の形態で用いたスパッタリング装置１２０の構成図を図２及び図３に示す。図２に示すように、少なくともメインチャンバー１２１とロードチャンバー１２２と第１プロセスチャンバー１２３、第２プロセスチャンバー１２４、第３プロセスチャンバー１２５、第４プロセスチャンバー１２６、第５プロセスチャンバー１２７、基板１０１を搬送するアーム１３０を備えている。
【００２５】
第１プロセスチャンバー１２３にはＳｉターゲット、第２プロセスチャンバー１２４にはＧｄＦｅＣｏターゲット、第３プロセスチャンバー１２５にはＴｂＦｅＣｏターゲット、第４プロセスチャンバー１２６には、第３プロセスチャンバー１２５に設置されているＴｂＦｅＣｏターゲットとは異なる組成のＴｂＦｅＣｏターゲット、第５プロセスチャンバー１２７にはＳｉターゲットが設置されている。本実施の形態では直径７５ｍｍのターゲットが設置されている。
【００２６】
メインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１間は、アーム１３０の伸縮によって開閉が行われる。アーム１３０が伸びているときは、図２に示すように、アーム１３０によってメインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１は遮断される。これに対して、アーム１３０が縮んでいるときは、図３に示すように、メインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１は開放される。また各プロセスチャンバー間は常に完全に遮断されている。
【００２７】
メインチャンバー１２１とロードチャンバー１２２間も同様にアーム１３０が伸びているときは、遮断され、アーム１３０が縮んでいるときは開放される。
【００２８】
次に、本実施の形態で用いたスパッタリング装置１２０への基板１０１の設置方法について説明する。まず真空排気を行っていたロードチャンバー１２２内を大気圧の状態にする。このときロードチャンバー１２２の影響で、メインチャンバー１２１および全プロセスチャンバー１２１１の圧力が高くなるのを防ぐため、図２に示すようにアーム１３０が伸びた状態にしてメインチャンバー１２１とロードチャンバー１２２間およびメインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１間を遮断する。ロードチャンバー１２２が大気圧の状態にした後、ロードチャンバードア１２２１を開ける。開いたロードチャンバードア１２２１からアーム１３０に基板１０１を設置する。基板１０１を設置した後、ロードチャンバードア１２２１を閉じてロードチャンバー１２２内を短時間の真空排気を行う。
【００２９】
ロードチャンバー１２２を短時間の真空排気を行った後、アーム１３０に設置した基板１０１を第１プロセスチャンバー１２３へ移動する。基板１０１の移動方法は、図３に示すように、縮んだアーム１３０は回転して第１プロセスチャンバー１２３へ移動する。ロードチャンバー１２２内は生産性を考慮した短時間の排気のため、メインチャンバー１２１１ほどの真空度に到達できず、まだ酸素などの不純物ガスが残留している。このためアーム１３０が縮むときにロードチャンバー１２２からメインチャンバー１２１および全プロセスチャンバー１２１１に酸素が入り込む。
【００３０】
次の基板１０１の設置も同様にして、アーム１３０が伸びた状態でロードチャンバー１２２内を大気圧にした後、ロードチャンバードア１２２１を開いて、アーム１３０の新しい基板設置場所に基板１０１を設置する。基板１０１を設置した後、ロードチャンバードア１２２１を閉じてロードチャンバー１２２を短時間の真空排気を行い、設置した基板１０１をロードチャンバー１２２から第１プロセスチャンバー１２３へ移動する。上記に述べた方法を繰り返すことによって、アーム１３０のすべての基板設置場所に基板１０１を設置する。
【００３１】
アーム１３０のすべての基板設置場所に基板１０１を設置した状態で、薄膜の形成前に基板１０１の設置時にスパッタリング装置１２０内に入り込んだ酸素を取り除くために、アーム１３０を縮ませて、図３に示すような状態でメインチャンバー１２１およびロードチャンバー１２２および全プロセスチャンバー１２１１の真空排気を行った。本実施の形態において、０〜２４時間と時間を変えて真空排気を行った。
【００３２】
次に、本実施の形態における光磁気記録媒体の薄膜の形成方法について説明する。０〜２４時間の真空排気を行った後、基板１０１を第１プロセスチャンバー１２３に移動する。第１プロセスチャンバー１２３に、ＡｒガスおよびＮ２ガスを導入し、第１プロセスチャンバー１２３内の圧力を４×１０−１Ｐａとして、投入電力を２ｋＷ印加して、基板１０１上にＤＣスパッタリング法を用いてエンハンス層１０２であるＳｉＮ膜を形成した。
【００３３】
本実施の形態においては、エンハンス層１０２であるＳｉＮ膜の膜厚を３５ｎｍとした。
【００３４】
次に、基板１０１を第１プロセスチャンバー１２３から第２プロセスチャンバー１２４へ移動する。第２プロセスチャンバー１２４内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第２プロセスチャンバー１２４内の圧力を４×１０−１Ｐａとして、投入電力を２５０Ｗ印加して、エンハンス層１０２上に第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜を形成した。第１磁性層１０３の形成方法はエンハンス層１０２と同様にＤＣスパッタリング法である。
【００３５】
本実施の形態において、第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜の膜厚は４０ｎｍとした。
【００３６】
また、本実施の形態において、第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜の組成は、Ｇｄ２７．５Ｆｅ６４．５Ｃｏ８．０（ａｔ．％）の室温において希土類リッチ膜である。また本実施の形態における第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜は、キュリー温度が２９０℃、１６０℃以上の温度範囲において磁壁抗磁力が小さくなるような膜である。
【００３７】
第１磁性層１０３を形成後、基板１０１を第２プロセスチャンバー１２４から第３プロセスチャンバー１２５へ移動する。第３プロセスチャンバー１２５内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第３プロセスチャンバー１２５内の圧力を３Ｐａとして、投入電力０．２５ｋＷ印加して、第１磁性層１０３上に第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜を形成した。第２磁性層１０４の形成方法は第１磁性層１０３と同様にＤＣスパッタリング法である。
【００３８】
本実施の形態において、第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜の膜厚は２５ｎｍとした。
【００３９】
また、本実施の形態において、第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜の組成をＴｂ２５．０Ｆｅ７４．０Ｃｏ１．０（ａｔ．％）とした。本実施の形態における第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜は、キュリー温度が１６０℃、補償温度が１５０℃前後である室温において希土類リッチの組成のＴｂＦｅＣｏ膜である。
【００４０】
第２磁性層１０４を形成後、基板１０１を第３プロセスチャンバー１２５から第４プロセスチャンバー１２６へ移動する。第４プロセスチャンバー１２６内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第４プロセスチャンバー１２６内の圧力を３．５Ｐａとして、投入電力１ｋＷ印加して、第２磁性層１０４上に第３磁性層１０５であるＴｂＦｅＣｏ膜を形成した。第３磁性層１０５の形成方法は第２磁性層１０４と同様にＤＣスパッタリング法である。
【００４１】
本実施の形態において、第３磁性層１０５であるＴｂＦｅＣｏ膜の組成は、Ｔｂ２６．５Ｆｅ６７．０Ｃｏ６．５（ａｔ．％）とした。
【００４２】
本実施の形態で形成した第３磁性層１０５は、キュリー温度が２６０℃、補償温度が１８０℃で室温において希土類金属リッチのＴｂＦｅＣｏ膜である。
【００４３】
また第３磁性層１０５は、室温において垂直磁気異方性が大きく、保磁力が大きいため、安定に記録情報を保持することが可能である。
【００４４】
第３磁性層１０５の膜厚は、記録情報を保持する必要があるため、２５ｎｍ以上であることが望ましい。しかし、第３磁性層１０５の膜厚が厚くなりすぎると温度上昇に必要となる光ビームのパワーが大きくなり、記録感度が低下する原因となるため、第３磁性層１０５の膜厚は３００ｎｍ以下であることが望ましい。本実施の形態においては、第３磁性層１０５の膜厚を１５０ｎｍとした。
【００４５】
第３磁性層１０５を形成後、基板１０１を第４プロセスチャンバー１２６から第５プロセスチャンバー１２７へ移動する。第５プロセスチャンバー１２７内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、ＡｒガスおよびＮ２ガスを導入し、第５プロセスチャンバー１２７内の圧力を４×１０−１Ｐａとして、投入電力を２ｋＷ印加して、第３磁性層１０５上にＤＣスパッタリング法を用いて保護層１０６であるＳｉＮ膜を形成した。
【００４６】
保護層１０６は製膜した膜の腐食を防止する必要があるので、本実施の形態において保護層１０６の膜厚は５０ｎｍとした。
【００４７】
基板１０１上に上記の条件で各薄膜を形成した光磁気記録媒体を第５プロセスチャンバー１２７からロードチャンバー１２２へ移動して、スパッタリング装置１２０から取り出した後、光磁気記録媒体の膜表面側に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによってオーバーコート層１０７を形成した。本実施の形態において、紫外線硬化樹脂の粘度とスピンコーターの回転数を制御することにより、オーバーコート層１０７の膜厚は１０μｍとした。
【００４８】
次に、本実施の形態における光磁気記録媒体の記録および再生方法について説明する。本発明の記録および再生方法には波長６５０ｎｍの半導体レーザ、ＮＡが０．６の対物レンズを用いた。光磁気記録媒体の線速は２．４ｍ／ｓとした。
【００４９】
光磁気記録媒体への信号の記録には、磁界変調方式を用いた。記録パワーを６ｍＷにして、光ビームを基板１０１側から光磁気記録媒体に照射し、第３磁性層１０５の温度をキュリー温度近傍まで上昇させる。同時に、磁気ヘッドを光磁気記録媒体のオーバーコート層１０７側に近づけて、磁気ヘッドから記録磁界３５０エルステッドで発生する磁束の向きを変調することによって信号の記録を行った。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態１において光磁気記録媒体の再生時における磁壁移動検出方式の動作原理について説明する。本発明の実施の形態１における光磁気記録媒体は室温において第１磁性層１０３、第２磁性層１０４、第３磁性層１０５には交換結合が働いている。この光磁気記録媒体の基板１０１側から光ビームを照射すると、第２磁性層１０４はキュリー温度が低いため第１磁性層１０３および第３磁性層１０５よりも低い温度でキュリー温度以上になり、第１磁性層１０３、第２磁性層１０４、第３磁性層１０５では交換結合が働かなくなる。
【００５１】
第２磁性層１０４のキュリー温度以上の温度領域では、第１磁性層１０３は磁壁抗磁力が小さくなるような膜であるために、第１磁性層１０３の磁壁がビームスポット内の温度の高い領域に向かって移動する。
【００５２】
上記のような動作原理により、第３磁性層１０５に記録されているマークが小さなマークであっても、第１磁性層１０３の磁壁が移動することにより第１磁性層１０３の再生マークが拡大し大きな信号を得ることができる。
【００５３】
（表１）には、本実施の形態で形成した光磁気記録媒体の製膜前の真空排気時間に対するオージェ電子分光法で測定を行ったときの界面での酸素の最大値ｃと、第３磁性層１０５の膜中に含有されている酸素ｄの比であるｃ／ｄおよび酸素が膜中よりも含有されている膜厚および本実施の形態で形成した光磁気記録媒体を波長６５０ｎｍの光ビームで再生を行ったときのマーク長０．１μｍのジッタを示す。
【００５４】
【表１】
2004030787.tif 000003
【００５５】
（表１）より真空排気時間が長くなるほど、ｃ／ｄが小さくなり、且つ酸素が含有されている膜厚も薄くなっている。
【００５６】
これは、真空排気時間が長くなるにつれて、基板１０１を設置するときに、同時にスパッタリング装置１２０内に入り込んだ酸素が減少しているためである。
【００５７】
また（表２）よりｃ／ｄが２．０以下であると、マーク長０．１μｍという短マークでありながら優れた特性を示すことがわかる。これは第３磁性層１０５と第２磁性層１０４間の信号の転写する力および第２磁性層１０４と第１磁性層１０３間の信号の転写する力が、各層間の界面での酸素の割合と非常に強い関係があり、ｃ／ｄが２．０以上であると転写する力を弱めているためである。
【００５８】
また基板１０１の直径ａとターゲットの直径をｂの比率ｂ／ａが１．５と小さいと、ターゲット効率が非常に上がりコストの低下を実現することができる。
【００５９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。
【００６０】
図４は、本発明の実施の形態２における光磁気記録媒体の構成を示す断面図である。図４において、基板１０１は、光ビームのトラッキングのために案内溝を備えたポリカーボネート製の基板である。ポリカーボネート製の基板は、一般的に成形が容易であるために光磁気記録媒体の基板としてよく使用されている。また基板１０１は、ランド・グルーブ構成であり、トラック幅は０．５μｍである。
【００６１】
本実施の形態では、直径５０ｍｍの基板１０１を用いた。
【００６２】
本実施の形態において基板１０１上へのそれぞれの薄膜の形成に用いたスパッタリング装置１５０の構成について説明する。本実施の形態で用いたスパッタリング装置１５０の構成図を図５に示す。図５に示すように、少なくともロードチャンバー１５２と３つのプロセスチャンバーである第１プロセスチャンバー１５３、第２プロセスチャンバー１５４、第３プロセスチャンバー１５５、基板１０１を搬送するアーム１６０を備えている。
【００６３】
ロードチャンバー１５２と第１プロセスチャンバー１５３、第１プロセスチャンバー１５３と第２プロセスチャンバー１５４、第２プロセスチャンバー１５４と第３プロセスチャンバー１５５との間には、それぞれスリット１６１が設置されている。基板１０１の移動にはアーム１６０に基板１０１を設置してスリット１６１を開けて他のプロセスチャンバーに移動する。
【００６４】
第１プロセスチャンバー１５３にはＳｉターゲット、第２プロセスチャンバー１５４にはＧｄＦｅターゲットおよびＦｅＣｏターゲット、第３プロセスチャンバー１５５にはＴｂＦｅターゲットおよびＦｅＣｏターゲットが設置されている。本実施の形態ではすべて直径６０ｍｍのターゲットが設置されている。
【００６５】
図７には、本実施の形態における第２プロセスチャンバー１５４内の構成図を示す。基板１０１の中心とＧｄＦｅターゲット１５４１およびＦｅＣｏターゲット１５４２の中心を結んだ線と法線方向の角度をθとする。θは基板１０１とターゲット間の距離および中心からのターゲットの位置で決まる。
【００６６】
本実施の形態では、基板１０１とターゲット間の距離を８０ｍｍとした。
【００６７】
基板１０１は自転を行う機構になっており、基板１０１を自転させながらＧｄＦｅターゲット１５４１とＦｅＣｏターゲット１５４２を同時に放電させて製膜を行った。
【００６８】
第３プロセスチャンバー１５５のＴｂＦｅターゲット、ＦｅＣｏターゲットおよび基板１０１の設置も図７に示すよう第１プロセスチャンバー１５３と同様である。第３プロセスチャンバー１５５においても基板１０１を自転させながらＴｂＦｅターゲットとＦｅＣｏターゲットを同時に放電させて製膜を行った。
【００６９】
本実施の形態の光磁気記録媒体は、基板１０１上に、まずＳｉＮ膜からなるエンハンス層１０２を形成し、その上に、ＧｄＦｅＣｏ膜からなる第１磁性層１０３、第１磁性層１０３とは異なる組成のＧｄＦｅＣｏ膜からなる第４磁性層１０８、ＴｂＦｅＣｏ膜からなる第２磁性層１０４、第２磁性層１０４とは異なる組成のＴｂＦｅＣｏ膜からなる第３磁性層１０５を積層し、更にＳｉＮ膜からなる保護層１０６を積層し、紫外線硬化樹脂からなるオーバーコート層１０７を形成した構成である。
【００７０】
次に、本実施の形態で用いたスパッタリング装置１５０への基板１０１の設置方法について図５を用いて説明する。図５において、まず真空排気を行っていたロードチャンバー１５２内を大気圧の状態にする。このときロードチャンバー１５２の影響で全プロセスチャンバー１５１１の圧力が高くなるのを防ぐためにスリット１６１を閉じた状態にしてロードチャンバー１５２と全プロセスチャンバー１５１１間は遮断する。ロードチャンバー１５２が大気圧になるとロードチャンバードア１５２１を開ける。開いたロードチャンバードア１５２１からアーム１６０に基板１０１を設置する。基板１０１を設置した後に、ロードチャンバードア１５２１を閉じて短時間の真空排気を行う。
【００７１】
ロードチャンバー１５２内を短時間の真空排気を行った後、スリット１６１を開けてアーム１６０に設置した基板１０１は第１プロセスチャンバー１５３へ移動する。
【００７２】
アームに基板１０１を設置した状態で、薄膜の形成前に、スリット１６１を開けて真空排気を行った。本実施の形態おいて、０〜２４時間と時間を変えて真空排気を行った。
【００７３】
次に、本実施の形態における光磁気記録媒体の薄膜の形成方法について説明する。０〜２４時間の真空排気を行った後、第１プロセスチャンバー１５３に、ＡｒガスおよびＮ２ガスを導入し、第１プロセスチャンバー１５３内の圧力を４×１０−１Ｐａとして、投入電力を２ｋＷ印加して、基板１０１上にＤＣスパッタリング法を用いてエンハンス層１０２であるＳｉＮ膜を形成した。
【００７４】
本実施の形態においては、エンハンス層１０２であるＳｉＮ膜の膜厚を８０ｎｍとした。
【００７５】
次に、基板１０１を第１プロセスチャンバー１５３から第２プロセスチャンバー１５４へ移動する。第２プロセスチャンバー１５４内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第２プロセスチャンバー１５４内の圧力を０．４Ｐａとして、ＧｄＦｅターゲットとＦｅＣｏターゲットのそれぞれの投入電力を調整して、エンハンス層１０２上に第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜を形成した。第１磁性層１０３の形成方法はエンハンス層１０２と同様にＤＣスパッタリング法である。
【００７６】
本実施の形態において、第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜の膜厚は２０ｎｍとした。
【００７７】
また、本実施の形態において、第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜の組成はＧｄ２７．５Ｆｅ６４．５Ｃｏ８．０（ａｔ．％）の室温において希土類リッチ膜である。また本実施の形態における第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜は、キュリー温度が２９０℃、１６０℃以上の温度範囲において磁壁抗磁力が小さくなるような膜である。
【００７８】
第１磁性層１０３を形成後、ＧｄＦｅターゲットとＦｅＣｏターゲットのそれぞれの投入電力を調整して、第１磁性層１０３上に第４磁性層１０８であるＧｄＦｅＣｏ膜を形成した。第４磁性層１０８の形成方法は、第１磁性層１０３と同様にＤＣスパッタリング法である。
【００７９】
本実施の形態において、第４磁性層１０８であるＧｄＦｅＣｏ膜の膜厚は２０ｎｍとした。
【００８０】
また、本実施の形態において、第４磁性層１０８であるＧｄＦｅＣｏ膜の組成はＧｄ２０．０Ｆｅ７４．０Ｃｏ６．０（ａｔ．％）の室温において希土類リッチ膜である。また本実施の形態における第４磁性層１０８であるＧｄＦｅＣｏ膜は、キュリー温度が２００℃、１５０℃以上の温度範囲において磁壁抗磁力が小さくなるような膜である。
【００８１】
第４磁性層１０８を形成後、基板１０１を第２プロセスチャンバー１５４から第３プロセスチャンバー１５５へ移動する。第３プロセスチャンバー１５５内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第３プロセスチャンバー１５５内の圧力を３Ｐａとして、ＴｂＦｅターゲットとＦｅＣｏターゲットのそれぞれの投入電力を調整して、第４磁性層１０８上に第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜を形成した。第２磁性層１０４の形成方法は第１磁性層１０３と同様にＤＣスパッタリング法である。
【００８２】
本実施の形態において、第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜の膜厚は２５ｎｍとした。
【００８３】
また、本実施の形態において、第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜の組成をＴｂ２５．０Ｆｅ７４．０Ｃｏ１．０（ａｔ．％）とした。本実施の形態における第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜は、キュリー温度が１６０℃、補償温度が１５０℃前後の室温において希土類リッチの組成のＴｂＦｅＣｏ膜である。
【００８４】
第２磁性層１０４を形成後、第３プロセスチャンバー１５５内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第３プロセスチャンバー１５５内の圧力を３．５Ｐａとして、ＴｂＦｅターゲットとＦｅＣｏターゲットのそれぞれの投入電力を調整して、第２磁性層１０４上に第３磁性層１０５であるＴｂＦｅＣｏ膜を形成した。第３磁性層１０５の形成方法は第２磁性層１０４と同様にＤＣスパッタリング法である。
【００８５】
本実施の形態において、第３磁性層１０５であるＴｂＦｅＣｏ膜の組成は、Ｔｂ２６．５Ｆｅ６７．０Ｃｏ６．５（ａｔ．％）とした。
【００８６】
本実施の形態で形成した第３磁性層１０５は、キュリー温度が２６０℃、補償温度が１８０℃で室温において希土類金属リッチのＴｂＦｅＣｏ膜である。
【００８７】
また第３磁性層１０５は、室温において垂直磁気異方性が大きく、保磁力が大きいため、安定に記録情報を保持することが可能である。
【００８８】
第３磁性層１０５の膜厚は、記録情報を保持する必要があるため、２５ｎｍ以上であることが望ましい。しかし、第３磁性層１０５の膜厚が厚くなりすぎると温度上昇に必要となる光ビームのパワーが大きくなり、記録感度が低下する原因となるため、第３磁性層１０５の膜厚は３００ｎｍ以下であることが望ましい。本実施の形態においては、第３磁性層１０５の膜厚を１２０ｎｍとした。
【００８９】
第３磁性層１０５を形成後、基板１０１を第３プロセスチャンバー１５５から第１プロセスチャンバー１５３へ移動する。第１プロセスチャンバー１５３内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、ＡｒガスおよびＮ２ガスを導入し、第１プロセスチャンバー１５３内の圧力を４×１０−１Ｐａとして、投入電力を２ｋＷ印加して、第３磁性層１０５上にＤＣスパッタリング法を用いて保護層１０６であるＳｉＮ膜を形成した。
【００９０】
保護層１０６は製膜した膜の腐食を防止する必要があるので、本実施の形態において保護層１０６の膜厚は５０ｎｍとした。
【００９１】
基板１０１上に上記の条件で各薄膜を形成した光磁気記録媒体を第１プロセスチャンバー１５３からロードチャンバー１５２へ移動して、スパッタリング装置１５０から取り出した後、光磁気記録媒体の膜表面側に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによってオーバーコート層１０７を形成した。本実施の形態において、紫外線硬化樹脂の粘度とスピンコーターの回転数を制御することにより、オーバーコート層１０７の膜厚は１０μｍとした。
【００９２】
次に、本実施の形態における光磁気記録媒体の記録および再生方法について説明する。本発明の記録および再生方法には波長６５０ｎｍの半導体レーザ、ＮＡが０．６の対物レンズを用いた。光磁気記録媒体の線速は３．５ｍ／ｓとした。
【００９３】
光磁気記録媒体への信号の記録には、磁界変調方式を用いた。記録パワーを６ｍＷにして、光ビームを基板１０１側から光磁気記録媒体に照射し、第３磁性層１０５の温度をキュリー温度近傍まで上昇させる。同時に、磁気ヘッドを光磁気記録媒体のオーバーコート層１０７側に近づけて、磁気ヘッドから記録磁界３５０エルステッドで発生する磁束の向きを変調することによって信号の記録を行った。
【００９４】
（表２）には、図７で示した本実施の形態で形成した光磁気記録媒体の中心とターゲットの中心とを結んだ線と法線方向との角度θに対する製膜速度および本実施の形態で形成した光磁気記録媒体を波長６５０ｎｍの光ビームで再生を行ったときのマーク長０．１μｍのジッタを示す。
【００９５】
【表２】
2004030787.tif 000004
【００９６】
（表２）より本実施の形態で形成した光磁気記録媒体の中心とターゲットの中心とを結んだ線と法線方向との角度θが４０°よりも大きくなると製膜速度が低くなり、且つ光磁気記録媒体の場所による膜厚ムラが生じた。
【００９７】
（表２）より本実施の形態で形成した光磁気記録媒体の中心とターゲットの中心とを結んだ線と法線方向との角度θが４０°以下では、低ジッタを実現することができる。しかし、θが４５°と角度の大きい場合の特性は他より大きく劣化した。これは、（表２）の結果からθが４０°よりも大きくなると製膜速度が低くなり十分な膜厚が製膜されていないためである。
【００９８】
また基板１０１の直径ａとターゲットの直径をｂの比率ｂ／ａが１．２と小さいと、ターゲット効率が非常に上がりコストの低下を実現することができる。
【００９９】
次に、（表３）には、本実施の形態で形成した光磁気記録媒体の製膜前の真空排気時間に対するオージェ電子分光法で測定を行ったときの界面での酸素の最大値ｃと、第３磁性層１０５の膜中に含有されている酸素ｄの比であるｃ／ｄおよび酸素が膜中よりも含有されている膜厚および本実施の形態で形成した光磁気記録媒体を波長６５０ｎｍの光ビームで再生を行ったときのマーク長０．１μｍのジッタを示す。
【０１００】
【表３】
2004030787.tif 000005
【０１０１】
（表３）より真空排気時間が長くなるほど、ｃ／ｄが小さくなり、且つ酸素が含有されている膜厚も薄くなっている。
【０１０２】
また（表３）よりｃ／ｄが２．０以下であると、マーク長０．１μｍという短マークでありながら優れた特性を示すことがわかる。これは第３磁性層１０５と第２磁性層１０４間の信号の転写する力および第２磁性層１０４と第４磁性層１０８間の信号の転写する力および第４磁性層１０８と第１磁性層１０３間の信号の転写する力が、界面での酸素の割合と非常に強い関係があり、ｃ／ｄが２．０以上であると転写する力を弱めているためである。
【０１０３】
（実施の形態３）
まず、本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら説明する。
【０１０４】
図６は、本発明の実施の形態３における光磁気記録媒体の構成を示す断面図である。図６において、基板１０１は、光ビームのトラッキングのために案内溝を備えたガラス２Ｐ基板である。また基板１０１は、ランド・グルーブ構成であり、トラック幅は０．６μｍである。基板１０１の直径を５０ｍｍとした。
【０１０５】
本実施の形態の光磁気記録媒体は、基板１０１上に、まずＳｉＮ膜からなる下地層２００を形成し、その上に、ＴｂＦｅＣｏ膜からなる第３磁性層１０５を積層し、次に第３磁性層１０５とは異なる組成のＴｂＦｅＣｏ膜からなる第２磁性層１０４、次にＧｄＦｅＣｏ膜からなる第１磁性層１０３、更にＳｉＮ膜からなる保護層１０６を形成し、最後に潤滑剤１１１１を形成した構成である。
【０１０６】
本実施の形態において基板１０１上へのそれぞれの薄膜の形成に用いたスパッタリング装置１２０の構成について説明する。本実施の形態で用いたスパッタリング装置１２０の構成図を図２に示す。図２に示すように、少なくともメインチャンバー１２１とロードチャンバー１２２と第１プロセスチャンバー１２３、第２プロセスチャンバー１２４、第３プロセスチャンバー１２５、第４プロセスチャンバー１２６、第５プロセスチャンバー１２７、基板１０１を搬送するアーム１３０を備えている。
【０１０７】
第１プロセスチャンバー１２３にはＳｉターゲット、第２プロセスチャンバー１２４にはＴｂＦｅＣｏターゲット、第３プロセスチャンバー１２５には、第２プロセスチャンバー１２４に設置されているＴｂＦｅＣｏターゲットとは異なる組成のＴｂＦｅＣｏターゲット、第４プロセスチャンバー１２６にはＧｄＦｅＣｏターゲット、第５プロセスチャンバー１２７にはＳｉターゲットが設置されている。本実施の形態では直径７５ｍｍのターゲットが設置されている。
【０１０８】
メインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１間は、アーム１３０の伸縮によって開閉が行われる。アーム１３０が伸びているときは、図２に示すように、アーム１３０によってメインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１は遮断される。これに対して、アーム１３０が縮んでいるときは、図３に示すように、メインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１は開放される。また各プロセスチャンバー間は常に完全に遮断されている。
【０１０９】
メインチャンバー１２１とロードチャンバー１２２間も同様にアーム１３０が伸びているときは、遮断され、アームが縮んでいるときは開放される。
【０１１０】
次に、本実施の形態で用いたスパッタリング装置１２０への基板１０１の設置方法について説明する。まず真空排気を行っていたロードチャンバー１２２内を大気圧の状態にする。このときロードチャンバー１２２の影響で、メインチャンバー１２１および全プロセスチャンバー１２１１の圧力が高くなるのを防ぐため、図２に示すようにアーム１３０が伸びた状態にしてメインチャンバー１２１とロードチャンバー１２２間およびメインチャンバー１２１と全プロセスチャンバー１２１１間を遮断する。ロードチャンバー１２２が大気圧の状態にした後、ロードチャンバードア１２２１を開ける。開いたロードチャンバードア１２２１からアーム１３０に基板１０１を設置する。基板１０１を設置した後、ロードチャンバードア１２２１を閉じてロードチャンバー１２２内を短時間の真空排気を行う。
【０１１１】
ロードチャンバー１２２を短時間の真空排気を行った後、アーム１３０に設置した基板１０１を第１プロセスチャンバー１２３へ移動する。基板１０１の移動方法は、図３に示すように、縮んだアーム１３０は回転して第１プロセスチャンバー１２３へ移動する。ロードチャンバー１２２内は生産性を考慮した短時間の排気のため、メインチャンバー１２１ほどの真空度に到達できず、まだ酸素などの不純物ガスが残留している。このためアーム１３０が縮むときにロードチャンバー１２２からメインチャンバー１２１および全プロセスチャンバー１２１１に酸素が入り込む。
【０１１２】
次の基板１０１の設置も同様にして、アーム１３０が伸びた状態でロードチャンバー１２２内を大気圧にした後、ロードチャンバードア１２２１を開いて、アーム１３０の新しい基板設置場所に基板１０１を設置する。基板１０１を設置した後、ロードチャンバードア１２２１を閉じてロードチャンバー１２２を短時間の真空排気を行い、設置した基板１０１をロードチャンバー１２２から第１プロセスチャンバー１２３へ移動する。上記に述べた方法を繰り返すことによって、アーム１３０のすべての基板設置場所に基板１０１を設置する。
【０１１３】
アーム１３０のすべての基板設置場所に基板１０１を設置した状態で、薄膜の形成前に基板１０１の設置時にスパッタリング装置１２０内に入り込んだ酸素を取り除くために、アーム１３０を縮ませて、図３に示すような状態でメインチャンバー１２１およびロードチャンバー１２２および全プロセスチャンバー１２１１の真空排気を行った。本実施の形態において、０〜２４時間と時間を変えて真空排気を行った。
【０１１４】
次に、本実施の形態における光磁気記録媒体の薄膜の形成方法について説明する。０〜２４時間の真空排気を行った後、基板１０１を第１プロセスチャンバー１２３に移動する。第１プロセスチャンバー１２３に、ＡｒガスおよびＮ２ガスを導入し、第１プロセスチャンバー１２３内の圧力を４×１０−１Ｐａとして、投入電力を２ｋＷ印加して、基板１０１上にＤＣスパッタリング法を用いて下地層２００であるＳｉＮ膜を形成した。
【０１１５】
本実施の形態においては、下地層２００であるＳｉＮ膜の膜厚を５０ｎｍとした。
【０１１６】
次に、基板１０１を第１プロセスチャンバー１２３から第２プロセスチャンバー１２４へ移動する。第２プロセスチャンバー１２４内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第２プロセスチャンバー１２４内の圧力を１．５Ｐａとして、投入電力を２ｋＷ印加して、エンハンス層１０２上に第３磁性層１０５であるＴｂＦｅＣｏ膜を形成した。第３磁性層１０５の形成方法は下地層２００と同様にＤＣスパッタリング法である。
【０１１７】
本実施の形態において、第３磁性層１０５であるＴｂＦｅＣｏ膜の組成は、Ｔｂ２６．５Ｆｅ６７．０Ｃｏ６．５（ａｔ．％）とした。
【０１１８】
本実施の形態で形成した第３磁性層１０５は、キュリー温度が２６０℃、補償温度が１８０℃で室温において希土類金属リッチのＴｂＦｅＣｏ膜である。
【０１１９】
また第３磁性層１０５は、室温において垂直磁気異方性が大きく、保磁力が大きいため、安定に記録情報を保持することが可能である。
【０１２０】
第３磁性層１０５の膜厚は、記録情報を保持する必要があるため、２５ｎｍ以上であることが望ましい。しかし、第３磁性層１０５の膜厚が厚くなりすぎると温度上昇に必要となる光ビームのパワーが大きくなり、記録感度が低下する原因となるため、第３磁性層１０５の膜厚は３００ｎｍ以下であることが望ましい。本実施の形態においては、第３磁性層１０５の膜厚を８０ｎｍとした。
【０１２１】
第３磁性層１０５を形成後、基板１０１を第２プロセスチャンバー１２４から第３プロセスチャンバー１２５へ移動する。第３プロセスチャンバー１２５内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第３プロセスチャンバー１２５内の圧力を１．０Ｐａとして、投入電力０．５ｋＷ印加して、第１磁性層１０３上に第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜を形成した。第２磁性層１０４の形成方法は第１磁性層１０３と同様にＤＣスパッタリング法である。
【０１２２】
本実施の形態において、第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜の膜厚は１５ｎｍとした。
【０１２３】
また、本実施の形態において、第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜の組成をＴｂ２５．０Ｆｅ７４．０Ｃｏ１．０（ａｔ．％）とした。本実施の形態における第２磁性層１０４であるＴｂＦｅＣｏ膜は、キュリー温度が１６０℃、補償温度が１５０℃前後である室温において希土類リッチの組成のＴｂＦｅＣｏ膜である。
【０１２４】
第２磁性層１０４を形成後、基板１０１を第３プロセスチャンバー１２５から第４プロセスチャンバー１２６へ移動する。第４プロセスチャンバー１２６内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、Ａｒガスを導入し、第４プロセスチャンバー１２６内の圧力を０．４Ｐａとして、投入電力０．５ｋＷ印加して、第２磁性層１０４上に第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜を形成した。第１磁性層１０３の形成方法は第２磁性層１０４と同様にＤＣスパッタリング法である。
【０１２５】
本実施の形態において、第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜の膜厚は３０ｎｍとした。
【０１２６】
また、本実施の形態において、第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜の組成は、Ｇｄ２７．５Ｆｅ６４．５Ｃｏ８．０（ａｔ．％）の室温において希土類リッチ膜である。また本実施の形態における第１磁性層１０３であるＧｄＦｅＣｏ膜は、キュリー温度が２９０℃、１６０℃以上の温度範囲において磁壁抗磁力が小さくなるような膜である。
【０１２７】
第１磁性層１０３を形成後、基板１０１を第４プロセスチャンバー１２６から第５プロセスチャンバー１２７へ移動する。第５プロセスチャンバー１２７内の圧力が１×１０−４Ｐａ以下であることを確認した後、ＡｒガスおよびＮ２ガスを導入し、第５プロセスチャンバー１２７内の圧力を４×１０−１Ｐａとして、投入電力を２ｋＷ印加して、第３磁性層１０５上にＤＣスパッタリング法を用いて保護層１０６であるＳｉＮ膜を形成した。
【０１２８】
保護層１０６は製膜した膜の腐食を防止する必要があるので、本実施の形態において保護層１０６の膜厚は５０ｎｍとした。
【０１２９】
基板１０１上に上記の条件で各薄膜を形成した光磁気記録媒体をスパッタリング装置から取り出して、光磁気記録媒体の膜表面側に、潤滑剤１１１１を形成した。
【０１３０】
次に、本実施の形態における光磁気記録媒体の記録および再生方法について説明する。本発明の記録および再生には磁気抵抗素子を含んだ磁気ヘッドおよび波長６５０ｎｍの半導体レーザ、ＮＡが０．６の対物レンズの光学系を用いた。光磁気記録媒体の線速は４．５ｍ／ｓとした。
【０１３１】
光磁気記録媒体への信号の記録には、磁界変調方式を用いた。記録パワーを６ｍＷにして、光ビームを基板１０１側から光磁気記録媒体に照射し、第３磁性層１０５の温度をキュリー温度近傍まで上昇させる。同時に、磁気ヘッドを光磁気記録媒体のオーバーコート層１０７側に近づけて、磁気ヘッドから記録磁界３５０エルステッドで発生する磁束の向きを変調することによって信号の記録を行った。
【０１３２】
次に、本発明の実施の形態３において光磁気記録媒体の再生時における磁壁移動検出方式の動作原理について説明する。本発明の実施の形態１における光磁気記録媒体は室温において第１磁性層１０３、第２磁性層１０４、第３磁性層１０５には交換結合が働いている。この光磁気記録媒体の基板１０１側から光ビームを照射すると、第２磁性層１０４はキュリー温度が低いため第１磁性層１０３および第３磁性層１０５よりも低い温度でキュリー温度以上になり、第１磁性層１０３、第２磁性層１０４、第３磁性層１０５では交換結合が働かなくなる。
【０１３３】
第２磁性層１０４のキュリー温度以上の温度領域では、第１磁性層１０３は磁壁抗磁力が小さくなるような膜であるために、第１磁性層１０３の磁壁がビームスポット内の温度の高い領域に向かって移動する。
【０１３４】
上記のような動作原理により、第３磁性層１０５に記録されているマークが小さなマークであっても、第１磁性層１０３の磁壁が移動することにより第１磁性層１０３の再生マークが拡大し、第１磁性層１０３からの漏れ磁界を磁気抵抗効果により磁気ヘッドで再生することによって大きな信号を得ることができる。
【０１３５】
（表４）には、本実施の形態で形成した光磁気記録媒体の製膜前の真空排気時間に対するオージェ電子分光法で測定を行ったときの界面での酸素の最大値ｃと、第３磁性層１０５の膜中に含有されている酸素ｄの比であるｃ／ｄおよび酸素が膜中よりも含有されている膜厚および本実施の形態で形成した光磁気記録媒体を波長６５０ｎｍの光ビームを照射して磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッドで再生を行ったときのマーク長０．２５μｍのジッタを示す。
【０１３６】
【表４】
2004030787.tif 000006
【０１３７】
（表４）より真空排気時間が長くなるほど、ｃ／ｄが小さくなり、且つ酸素が含有されている膜厚も薄くなっている。
【０１３８】
（表４）よりｃ／ｄが２．０以下であると、マーク長０．２５μｍという短いマーク長でありながら優れた特性を示すことがわかる。これは第３磁性層１０５と第２磁性層１０４間の信号の転写する力および第２磁性層１０４と第１磁性層１０３間の信号の転写する力が、界面での酸素の割合と非常に強い関係があり、ｃ／ｄが２．０以上であると転写する力を弱めているためである。
【０１３９】
また基板１０１の直径ａとターゲットの直径をｂの比率ｂ／ａが１．５と小さいと、ターゲット効率が非常に上がりコストの低下を実現することができる。
【０１４０】
なお、第１磁性層１０３、第４磁性層１０８の各膜厚は、５ｎｍ未満では十分な再生信号が得られなくなるので、５ｎｍ以上が望ましく、より望ましいのは８ｎｍ以上である。
【０１４１】
なお、本発明の実施の形態では、第１磁性層１０３、第４磁性層１０８には、１６０℃以上の温度範囲において磁壁抗磁力が小さくなる組成のＧｄＦｅＣｏを用いたが、第１磁性層１０３、第４磁性層１０８が上記実施の形態以外の組成であっても、第２磁性層１０４のキュリー温度から第１磁性層１０３のキュリー温度までの間に磁壁抗磁力が小さくなる温度範囲があれば、同様の効果が得られる。
【０１４２】
また、第１磁性層１０３、第４磁性層１０４にＮｄ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕなどの軽希土類元素を含んだ組成であっても、第２磁性層１０４のキュリー温度から第１磁性層１０３のキュリー温度までの間に磁壁抗磁力が小さくなる温度範囲があれば、同様の効果が得られる。
【０１４３】
なお、本発明の実施の形態では、第３磁性層１０５には、Ｔｂ２６．５Ｆｅ６７．０Ｃｏ６．５（ａｔ．％）の組成のＴｂＦｅＣｏを用いたが、室温において垂直磁気異方性が大きく、且つ保磁力が大きく、記録情報を保持することが可能であれば、上記以外の組成であっても同様の効果が得られる。
【０１４４】
また、本発明の実施の形態では、第３磁性層１０５には、ＴｂＦｅＣｏを用いたが、ＴｂＦｅＣｏ以外の希土類−遷移金属合金、例えば、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏなど、もしくは貴金属−遷移金属、例えば、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏなどの貴金属−遷移金属多層膜、ＰｔＣｏ、ＰｄＣｏなどの貴金属−遷移金属合金、あるいは、ガーネット膜でも記録情報を保持することが可能であれば同様の効果が得られる。
【０１４５】
なお、第１磁性層１０３、第２磁性層１０４、第３磁性層１０５、第４磁性層１０８に、微量のＣｒまたはＡｌなどを添加したものでも、同様の効果が得られる。
【０１４６】
なお、本発明の実施の形態において、エンハンス層１０２、保護層１０６には、ＳｉＮを用いたが、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＮ膜等の窒化物、ＳｉＯ、ＡｌＯ等の酸化物、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ等のカルコゲン系化合物などの誘電体層を用いても同様の効果が得られる。
【０１４７】
なお、本発明の実施の形態３において、磁気抵抗効果を用いて光磁気記録媒体の再生を行ったが、第１磁性層１０３から発生する磁界の微分値を用いた再生方法であっても同様の効果が得られる。
【０１４８】
なお、本発明の実施の形態１および実施の形態２において、光ビームをＳＩＬレンズを通して光磁気記録媒体に照射してその反射光を再生する再生方法であっても同様の効果が得られる。
【０１４９】
なお、第３磁性層１０５の第２磁性層１０４と接する側とは反対側に熱制御層として本発明で用いた磁性膜よりも熱伝導率が大きな材料であるＡｌ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属膜やＴａ、Ｃｒ等を用いても同様の効果が得られる。
【０１５０】
なお、本発明の実施の形態において、波長６５０ｎｍのレーザを用いて光磁気記録媒体の再生を行ったが、他の波長のレーザを用いて再生を行っても同様の効果が得られる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、界面の酸素を制御することができ、短マークにおいても場所による分布がなく、低コストで良好な光磁気記録媒体を実現することができるという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における光磁気記録媒体の構成を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるスパッタリング装置であって、アームが伸びている状態を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるスパッタリング装置であって、アームが縮んでいる状態を示す図
【図４】本発明の実施の形態２における光磁気記録媒体の構成を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるスパッタリング装置の構成図
【図６】本発明の実施の形態３における光磁気記録媒体の構成を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態２におけるスパッタリング装置のプロセスチャンバー内の構成図
【図８】磁壁移動検出方式を用いた従来の光磁気記録媒体の構成図
【符号の説明】
１０１　基板
１０２　エンハンス層
１０３　第１磁性層
１０４　第２磁性層
１０５　第３磁性層
１０６　保護層
１０７　オーバーコート層
１０８　第４磁性層
１２０　スパッタリング装置
１２１　メインチャンバー
１２２　ロードチャンバー
１２３　第１プロセスチャンバー
１２４　第２プロセスチャンバー
１２５　第３プロセスチャンバー
１２６　第４プロセスチャンバー
１２７　第５プロセスチャンバー
１３０　アーム
１２２１　ロードチャンバードア
１２１１　全プロセスチャンバー
１１１１　潤滑剤
１５０　スパッタリング装置
１５２　ロードチャンバー
１５３　第１プロセスチャンバー
１５４　第２プロセスチャンバー
１５５　第３プロセスチャンバー
１６０　アーム
１６１　スリット
１５２１　ロードチャンバードア
１５１１　全プロセスチャンバー
２００　下地層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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