(57)【要約】  【課題】  ターゲットの積算電力の増加に応じて磁性層の組成が変位することを抑えることができるようにする。  【解決手段】  ターゲットの積算電力の増加に応じてＫｒガス流量に対するＡｒガス流量の比（Ａｒガス流量／Ｋｒガス流量）が増加するようにして、ＡｒおよびＫｒガスをプロセスチャンバ内に導入してスパッタリングを行うことにより磁性層３を形成する。【選択図】  図１
2005182935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、複数の磁性層を積層してなる光磁気記録媒体において、
プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより、上記複数の磁性層のうち少なくとも１層が形成されることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
上記スパッタリングにより形成された少なくとも１層の磁性層が、ＫｒおよびＡｒを含有す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】
上記複数の磁性層が、少なくとも基板上に再生層、切断層、記録層が順次積層されてなり、
少なくとも上記再生層が、プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより形成され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】
上記複数の磁性層が、少なくとも基板上に再生層、移動層、切断層、記録層が順次積層されてなり、
上記再生層および上記移動層の少なくとも一方が、プロセスガスとしてＡrおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより形成され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５】
上記ＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御しながらターゲットをスパッタリングすることにより、上記複数の磁性層のうち少なくとも１層が形成され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６】
上記ターゲットの積算電力の増加に応じてＫｒガス流量に対するＡｒガス流量の比（Ａｒガス流量／Ｋｒガス流量）が増加するように、上記ＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御することを特徴とする請求項５記載の光磁気記録媒体。
【請求項７】
導入される上記ＡｒガスおよびＫｒガスの合計流量が一定となるように上記ＡｒおよびＫｒガスの流量比をさらに制御することを特徴とする請求項６記載の光磁気記録媒体。
【請求項８】
基板上に、複数の磁性層を積層してなる光磁気記録媒体の製造方法において、
プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより、上記複数の磁性層のうち少なくとも１層を形成することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
上記複数の磁性層が、少なくとも基板上に再生層、切断層、記録層を順次積層してなり、
少なくとも上記再生層を、プロセスガスとしてＡrおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより形成することを特徴とする請求項８記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
上記複数の磁性層が、少なくとも基板上に再生層、移動層、切断層、記録層を順次積層してなり、
上記再生層および上記移動層の少なくとも一方を、プロセスガスとしてＡrおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより形成することを特徴とする請求項８記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
上記ＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御しながらターゲットをスパッタリングすることにより、上記複数の磁性層のうち少なくとも１層を形成することを特徴とする請求項８記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
上記ターゲットの積算電力の増加に応じてＫｒガス流量に対するＡｒガス流量の比（Ａｒガス流量／Ｋｒガス流量）が増加するように、上記ＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御することを特徴とする請求項１１記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
導入される上記ＡｒガスおよびＫｒガスの合計流量が一定となるように上記ＡｒおよびＫｒガスの流量比をさらに制御することを特徴とする請求項１２記載の光磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光磁気記録媒体およびその製造方法に関し、特に、ＭＳＲ(Magnetically Induced Super Resolution)方式により記録および再生が行われる光磁気記録媒体およびその製造方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体、特にＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のディスク型光記録媒体は、安価で互換性の高い商品を生み出している。その価格を支えるために、製造方法は近年大きく変化している。
【０００３】
主要な製造過程の１つにスパッタリングがある。そのプロセスの変遷を時代ごとに見ていくと、バッチ式、インライン式、枚葉式と変化してきている。まず、バッチ式は、基板を投入する毎に真空チャンバーの真空を破る必要があり、高価なデバイスなどの生産には用いられている場合もあるが、安価なディスクの大量生産には向かない。
【０００４】
この問題点を解決したのが、インライン式のスパッタ装置である。インライン式では、プロセスチャンバと、真空チャンバーへのロード／アンロードのチャンバーが独立しており、それらのチャンバー間を基板が真空を破ることなく行き来することができるようにしたものである。
これにより、バッチ式と比較して劇的に生産性が向上し、実用的な価格でＭＤ、ＤＶＤ等の光記録媒体を提供できるようになった。
【０００５】
しかしながら、インライン方式では、基板の脱着に時間がかかるため、タクトの限界が１０秒程度となってしまう。この問題を解決したのが、枚葉式といわれる装置である。
枚葉式では、１枚ずつ成膜するので、一考しただけではインライン式のほうが生産性が高いように思われるが、チャンバーの大きさを極限まで小さくできるため、タクトが向上し、またターゲットの利用効率が上がる。また、基板間のばらつきを小さくするための装置構成を不要とし、チャンバーの小型化により稼働率を上げることもできるなどのメリットが得られるため、現在の各種光ディスク、光磁気ディスクなどはほとんどこの枚葉式装置によって製造されている。
【０００６】
上述したように、枚葉式のスパッタ装置は、優れた生産性を有する。しかしながら、光磁気記録媒体の磁性層等を非常な短時間で成膜した場合、成膜された光磁気膜の垂直磁気異方性Ｋｕ、またこれにほぼ大きさが比例するＭｓＨｃ積、すなわち飽和磁化と保磁力との積が小さくなることが知られている。
【０００７】
この様子を表したのが図１１である。通常の枚葉式のスパッタ装置を用いて、成膜速度を変えて磁性層を基板上に成膜した。図１１において、実線ｐ（図面は大文字のＰ）1〜ｐ（同様に大文字のＰ）３はそれぞれ、成膜材料のターゲットに印加する電力を０．５ｋＷ、１．５ｋＷ、２．５ｋＷとし、Ａｒガス流量を変えてＭｓＨｃ積を測定した結果を示す。Ａｒガス流量を大きく、すなわちＡｒガス圧を大とすると、成膜した磁性層のグレインサイズが大きくなり、あるガス圧で磁気異方性定数Ｋｕが極大値をもつ。
【０００８】
図１１の結果から、成膜速度を上げると、すなわちパワーを大とするとＭｓＨｃ積が小さくなってしまうことがわかる。したがって、生産性を上げれば上げるほど、ＭｓＨｃ積は小さくなる、すなわち磁気異方性定数Ｋｕが小さくなるといえる。また、Ａｒガス流量を大としても、それほどＭｓＨｃ積は上昇しないことがわかる。
【０００９】
一方、光磁気記録媒体の記録マークの安定性について考える。記録マークは、記録層に略円筒磁区の形状で記録される。この円筒磁区の概略形状を図１２に示す。図１２において、ｈは円筒磁区の高さ、ｒは円筒磁区の底面または上面の半径を示し、また矢印Ｍｓ（図面は小文字でｍｓ）、Ｈｄ（図面は小文字ｈｄ）及びＨａ（同様にｈａ）はそれぞれ円筒磁区の磁化、外部磁界及び円筒磁区の反磁界を模式的に示す。Ｍｓ、Ｈｄ及びＨａを飽和磁化、反磁界及び外部磁界の大きさとし、またσｗを磁壁エネルギーとすると、ゼーマンエネルギーＥｚ、反磁界エネルギーＥｓ、ブロッホ磁壁エネルギーＥｂはそれぞれ、（１）Ｅｚ＝２ＭｓＨａ（πｒ２ｈ）（２）Ｅｓ＝−２ＭｓＨｄ（πｒ２ｈ）（３）Ｅｂ＝σｗ（２πｒｈ）となる。
【００１０】
円筒磁区は、上述の３つのエネルギーにより安定な磁区状態が決定される。上述の（１）〜（３）式の和であるトータルのエネルギーとブロッホ磁壁エネルギーが、磁区の大きさ（円筒磁区の半径）に対しどのように変化するかを図１３に模式的に示す。図１３において、Ｅ1及びＥｂ1は飽和磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃとの積（ＭｓＨｃ積）が小さい場合のトータルエネルギーとブロッホ磁壁エネルギー、Ｅ2及びＥｂ2はＭｓＨｃ積が大きい場合のトータルエネルギーとブロッホ磁壁エネルギーを示す。
【００１１】
図１３からわかるように、極小値は、ＭｓＨｃ積が小さい場合はｒ1、ＭｓＨｃ積が大きい場合はｒ2であり、ｒ1＞ｒ2となる。すなわち、より小さい半径の磁区、（より微小な磁区）を安定に存在させるためには、飽和磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの積が大きく、ＭｓＨｃ積に比例する垂直磁気異方性Ｋｕが大きくなくてはならず、すなわち前述のスパッタリングによる成膜時の問題から、記録マークを微細化して高密度すなわち大容量の光磁気記録媒体を生産性よく製造することは難しいこととなる。
【００１２】
また、垂直磁気記録層として少なくとも記録層、切断層、移動層及び再生層を設け、記録層の微小記録磁区を再生層に拡大転写して読み取るいわゆる磁区拡大型ＭＳＲ方式（例えば、特許文献１および特許文献２参照）を採用した光磁気記録媒体の場合、再生層と移動層の間に界面磁壁が形成されると信号量が低下し、ノイズレベルが上昇してしまう。そのため、再生層と移動層との間の界面磁壁エネルギーを大きく設定し、再生層と移動層との間の界面磁壁が形成されないようにする必要がある。界面磁壁を大きく設定するためには、やはり再生層ならびに移動層のＭｓＨｃ、垂直磁気異方性Ｋｕを大きくする必要があり、やはり生産性に問題を生じることとなる。
【００１３】
さらに、磁区拡大型のＭＳＲ方式をとる場合、切断層の役割は、室温で大きなＭｓＨｃ積を有し、急峻にその磁性を失うことである。これによりジッター特性が向上する。
したがって、切断層においてもできるだけ室温のＭｓＨｃ積は大きいほうがよく、この要求も上述した生産性の問題と矛盾することになる。
【００１４】
そこで、本発明者らは、垂直磁化膜を用いる光磁気記録媒体、特にＭＳＲ方式を採用して超解像再生を行って高記録密度化を図る光磁気記録媒体において、プロセスガスとしてＫｒガスを用いて垂直磁化膜を成膜する方法を考えている。この方法では、より短時間での製造が可能で、垂直磁気異方性及びＭｓＨｃ積を大とすることができる。
【００１５】
【特許文献１】特許第２８０５７４６号公報
【特許文献２】特開平８−７３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところが、本発明者の知見によれば、静止対向型スパッタリング装置において、上述のＫｒガスをプロセスチャンバ内に導入しながら、光磁気記録材料ターゲットをスパッタリングして垂直磁化膜を成膜した場合には、以下の問題が生じてしまう。すなわち、ターゲットの積算電力の増加に伴って基板上に積層される垂直磁化膜の組成（希土類）がシフトしてしまう、という問題が生じてしまう。
【００１７】
図１４に、ターゲットの積載電力に対する垂直磁化膜の組成の変化を示す。図１４に示すように、ターゲットの積算電力が４ｋＷ、２０ｋＷ、４０ｋＷと増加するにつれて、光磁気記録媒体の垂直磁化膜の組成が大きく変化する。
【００１８】
したがって、この発明の目的は、より短時間での製造が可能で、垂直磁気異方性及びＭｓＨｃ積を大きくすることができ、且つ、ターゲットの積算電力の増加に応じた垂直磁化膜の組成の変位を抑えることができる光磁気記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者は、従来技術が有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。以下にその概要を説明する。
【００２０】
本発明者が実験から得た知見によれば、ターゲットの積算電力に応じた垂直磁化膜の組成の変化は、プロセスガスとしてＫｒガスを用いた場合のみならず、Ａｒガスを用いた場合にも生じる現象である。
【００２１】
そこで、さらに実験により検討を重ねた結果、プロセスガスとしてＡｒガスとＫｒガスとを用いる場合では、垂直磁化膜が異なった組成の変化を示すことを解明するに至った。
【００２２】
上述のような検討を重ねた結果、本発明者は、ＡｒガスおよびＫｒガスをともに導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより、垂直磁化膜の組成の変化を抑えることができることを解明するに至った。
この発明は以上の検討に基づいて案出されたものである。
【００２３】
上記課題を解決するために、第１の発明は、基板上に、複数の磁性層を積層してなる光磁気記録媒体において、
プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより、複数の磁性層のうち少なくとも１層が形成されることを特徴とする光磁気記録媒体である。
【００２４】
第２の発明は、基板上に、複数の磁性層を積層してなる光磁気記録媒体の製造方法において、
プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングすることにより、複数の磁性層のうち少なくとも１層を形成することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法である。
【００２５】
この発明によれば、プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスを導入しながらターゲットをスパッタリングするため、垂直磁気異方性及びＭｓＨｃ積を大きくすることができ、且つ、ターゲットの積算電力の増加に応じた磁性層の組成の変位を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、この発明によれば、垂直磁気異方性及びＭｓＨｃ積を大きくすることができ、且つ、ターゲットの積算電力の増加に応じた磁性層の組成の変位を抑えることができる。これにより、高品質な光磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００２８】
図１は、この発明の第１の実施形態による光磁気記録媒体の一構成例を示す断面図である。図１に示すように、この光磁気記録媒体１０は、基板１上に、誘電体層２、再生層３、切断層５、記録層６、誘電体層７、保護層９が順次積層されて構成される。ここで、再生層３、切断層５および記録層６は磁性層である。なお、この光磁気記録媒体１０の情報信号の記録／再生は、光Ｌを対物レンズ１１により集光し、基板１に照射することにより行われる。
【００２９】
基板１は、例えば射出成形により樹脂材料をディスク状に成形したものからなる。この樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネートなどが用いられる。また、この基板１を射出成形する際、凹凸パターンを有するスタンパにより、基板１の一主面にランドおよびグルーブが例えばスパイラル状に形成される。
【００３０】
誘電体層２は、透明誘電材料から構成される。この透明誘電材料としては、例えば、Ｓｉ3Ｎ4，ＡｌＮ，ＳｉＯ2，ＳｉＯ，ＺｎＳ，ＭｇＦ2などが挙げられる。再生層３は、例えばＧｄＣｏ，ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＦｅまたはＮｄＧｄＦｅＣｏから構成される。
【００３１】
切断層５は、例えば、ＴｂＦｅＡｌから構成される。記録層６は、例えば、ＴｂＦｅＣｏから構成される。誘電体層７は、透明誘電材料から構成される。この透明誘電材料としては、誘電体層２と同様のものを用いることができる。保護層９は、例えば、紫外線硬化樹脂から構成される。
【００３２】
図２（ａ）は、光磁気記録媒体１０の再生方法を説明するための模式的断面図である。なお、図２（ａ）において、各層中の矢印は磁化の向きを示す。矢印ＤＭは、光磁気記録媒体１０の回転の方向を示す。ＴC10，ＴC11，ＴC12はそれぞれ、再生層３、切断層５、記録層６のキュリー温度を示す。切断層のキュリー温度ＴC11は、再生層のキュリー温度ＴC10、記録層のキュリー温度ＴC12より低く設定されている。このため、切断層５のキュリー温度ｃ11よりも高温となった領域で、切断層５と記録層６との交換結合および、切断層５と再生層３との交換結合が切断される。
【００３３】
図２（ｂ）は、レーザ光Ｌが照射された光磁気記録媒体１０の温度分布を示す。図２（ｂ）に示すように、光磁気記録媒体１０にレーザ光Ｌを照射すると、光磁気記録媒体１０の温度は１つのピーク位置を形成して上昇する。
【００３４】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）の温度分布に応じた再生層３の磁壁エネルギー密度σの分布を示すグラフである。図２（ｃ）示すように、磁壁エネルギー密度に勾配があると、各層の磁壁に対して力Ｆが作用する。この力Ｆは、磁壁エネルギー密度σの低い方に磁壁を移動させるように作用する。再生層３は、磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいため、再生層３と切断層５との交換結合および、記録層６と切断層５との交換結合が切断された領域においては、再生層３の磁壁が、磁壁エネルギー密度σの低い安定点へと向かう。
【００３５】
光磁気記録媒体１０に対してレーザ光Ｌを照射すると、切断層５の温度が上昇する。この温度が切断層５のキュリー温度に達すると、切断層５の磁化が消失する。これにより、各層間に働いていた交換結合力が解消され、再生層に転写されていた磁壁が、温度の高い方向に引っ張られるように移動して、記録単位の磁区（記録マーク）が拡大する。
【００３６】
図３は、この第１の実施形態による光磁気記録媒体１０の製造に用いるスパッタリング装置の一構成例を示す模式図である。図３に示すように、このスパッタリング装置は、いわゆる枚葉式のスパッタリングの装置であり、メインチャンバ４１と、このメインチャンバ４１の周囲に設けられた複数のプロセスチャンバ４２1〜４２5および基板入れ換え部４５とから構成される。ここでは、枚葉式のスパッタリング装置に対して本発明を適用した例を示すが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各種の静止対向型スパッタリング装置に対して適用することができる。
【００３７】
メインチャンバ４１は、そのチャンバー内に搬送部４７を備える。この搬送部４７は、メインチャンバ４１の中心に配置された回転機構部４４と、回転機構部４４の中心Ｏから放射状に延びる複数のアーム４６を備える。アーム４６の数は、プロセスチャンバ４２1〜４２5および基板入れ換え部４５の合計の数と同数とされる。
【００３８】
回転機構部４４は、メインチャンバ４１の中心位置に配設されている。この回転機構部４４は、その中心Ｏを軸として回転可能に構成されている。アーム４６は、棒状の形状を有し、アーム４６を矢印ａまたはａ0の方向に向けて突出可能に回転機構部４４に保持されている。回転機構部４４に保持される側と反対側の端部には、基板１を保持するための基板ホルダ４３が備えられている。
【００３９】
基板入れ換え部４５は、図示を省略した扉（バルブ）を備え、この扉を介して基板１のメインチャンバ４１内への搬入および、基板１のメインチャンバ４１からの搬出が行われる。
【００４０】
プロセスチャンバ４２1〜４２5は、基板１上に、誘電体層２、再生層３、切断層５、記録層６、誘電体層７を順次積層するための真空チャンバである。これらのプロセスチャンバ４２1〜４２5にはそれぞれ、誘電体層２、再生層３、切断層５、記録層６、誘電体層７を形成するためのターゲットが配置されている。例えば、プロセスチャンバ４２1〜４２5にはそれぞれ、Ｓｉターゲット、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲット、ＴｂＦｅＣｏＡｌ合金ターゲット、ＴｂＦｅＣｏ合金ターゲット、Ｓｉターゲットが配設されている。
【００４１】
図４は、プロセスチャンバ４２の一構成例を模式的に示す断面図である。図４に示すように、プロセスチャンバ４２内部には、ターゲット２０および防着板２２が配設されている。プロセスチャンバ４２とメインチャンバ４１との間には、図示を省略した扉（バルブ）が設けられている。この扉は基板１の搬送および搬出に際して適宜開閉される。また、プロセスチャンバ４２内には、プロセスガスを導入するためのガス導入管２１がスパッタリング装置の外部から導入されている。
【００４２】
図５は、ガス導入管２１の一形状例を示す平面図である。図５に示すように、ガス導入管２１の端部はリング状を有し、このリングには、プロセスガスを矢印ｄに示すようにリング中央部に向かって噴出するための複数の開口部２１ａが等間隔に設けられている。なお、このリングの中央部に、アーム４６により基板１が搬送される。
【００４３】
次に、この発明の第１の実施形態による光磁気記録媒体１０の製造方法の一例について説明する。
【００４４】
まず、例えば射出成形法により、一主面に凹凸パターンが形成された基板１を形成する。次に、基板ホルダ４３に基板１を保持し、基板入れ換え部４５を介して基板１をメインチャンバ４１内に搬入する。
【００４５】
次に、基板１を、例えばＳｉターゲットが配設されたプロセスチャンバ４２1に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２1内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＡｒガスおよび窒素（Ｎ）をプロセスチャンバ４２1内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＳｉ3Ｎ4からなる誘電体層２を形成する。
【００４６】
次に、基板１を、メインチャンバ４１を介して、ＧｄＴｅＣｏからなるターゲット２０が配設されたプロセスチャンバ４２2に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２2内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、ＡｒおよびＫｒガスをプロセスチャンバ４２2内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＧｄＴｅＣｏからなる再生層３を形成する。この際、ターゲットの積算電力の増加に応じてＫｒガス流量に対するＡｒガス流量の比（Ａｒガス流量／Ｋｒガス流量）が増加するようにＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御する。この場合、導入されるＫｒガスおよびＡｒガスの合計流量が一定となるようにＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御することが好ましい。
【００４７】
次に、基板１を、メインチャンバ４１を介して、例えばＴｂＦｅＣｏＡｌからなるターゲット２０が配設されたプロセスチャンバ４２3に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２3内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＫｒガスをプロセスチャンバ４２3内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＴｂＦｅＣｏＡｌからなる切断層５を形成する。
【００４８】
次に、基板１を、メインチャンバ４１を介して、例えばＴｂＦｅＣｏからなるターゲット２０が配設されたプロセスチャンバ４２4に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２4内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＫｒガスをプロセスチャンバ４２4内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＴｂＦｅＣｏからなる記録層６を形成する。
【００４９】
次に、基板１を、例えばＳｉターゲットが配設されたプロセスチャンバ４２5に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２5内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＡｒガスおよび窒素（Ｎ）をプロセスチャンバ４２1内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＳｉ3Ｎ4からなる誘電体層７を形成する。
【００５０】
この発明の第１の実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
ターゲットの使い始めから使い終わりにかけて、すなわち、ターゲットの積載電力の増加に応じて、Ｋｒガスの流量を減少させるとともにＡｒガスの流量を増加させてスパッタリングにより再生層３を形成するため、ターゲットの積載電力の増加に応じた再生層３の組成の変位を抑えることができる。また、ターゲットの使い始めから使い終わりにかけて、再生層３に要求される組成および磁気異方性の両方を満足することができる。
【００５１】
また、ＫｒガスとＡｒガスの流量比を制御しながらスパッタリングすることにより、静止対向型スパッタリング装置では従来不可能であった磁性層の組成制御を行うことができる。
【００５２】
また、Ｋｒガスを用いた場合とＡｒガスを用いた場合とでターゲット上に形成されるエロージョンの半径位置がことなることから、エロージョンを制御してターゲットを効率良く使用することができる。
【００５３】
また、高いＭｓＨｃ積、高い垂直磁気異方性Ｋｕの磁性層を成膜することができる。したがって、より微小な記録マークを記録することが可能であり、高記録密度化、すなわち大容量化が可能となる。また、従来と同様の垂直磁気異方性をもって磁性層を構成する光磁気記録媒体に本発明を適用することによって、成膜速度を上げることが可能となり、生産性の向上を図ることができることとなる。
【００５４】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。なお、この第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一または対応する部分には同一の符号を付し説明を省略する。
【００５５】
図６は、この発明の第２の実施形態による光磁気記録媒体１０の一構成例を示す断面図である。図６に示すように、この光磁気記録媒体１０は、基板１上に、誘電体層２、再生層３、移動層４、切断層５、記録層６、誘電体層７、熱拡散層８、保護層９が順次積層されて構成される。ここで、再生層３、移動層４、切断層５および記録層６が磁性層である。この光磁気記録媒体１０の情報信号の記録／再生は、光Ｌを対物レンズ１１により集光し、基板１に照射することにより行われる。
【００５６】
移動層４は、例えば、ＧｄＣｏ，ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＦｅまたはＮｄＧｄＦｅＣｏから構成される。熱拡散層８は、例えばＡｌＴｉから構成される。
【００５７】
図７は、この第２の実施形態による光磁気記録媒体の製造に用いるスパッタリング装置の一構成例を示す模式図である。図７に示すように、基板１上に形成される積層膜の数に応じて、プロセスチャンバ４２が２つ追加されている以外のことは上述の第１の実施形態とほぼ同様であるので説明を省略する。
【００５８】
次に、この発明の第２の実施形態による光磁気記録媒体１０の製造方法の一例を説明する。
【００５９】
まず、例えば射出成形法により、一主面に凹凸パターンが形成された基板１を形成する。次に、基板ホルダ４３に基板１を保持し、基板入れ換え部４５を介して基板１をメインチャンバ４１内に搬入する。
【００６０】
次に、基板１を、例えばＳｉターゲットが配設されたプロセスチャンバ４２1に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２1内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＡｒガスおよび窒素（Ｎ）をプロセスチャンバ４２1内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＳｉ3Ｎ4からなる誘電体層２を形成する。
【００６１】
次に、基板１を、メインチャンバ４１を介して、ＧｄＴｅＣｏからなるターゲット２０が配設されたプロセスチャンバ４２2に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２2内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、ＡｒおよびＫｒガスをプロセスチャンバ４２2内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＧｄＴｅＣｏからなる再生層３を形成する。この際、ターゲットの積算電力の増加に応じてＫｒガス流量に対するＡｒガス流量の比（Ａｒガス流量／Ｋｒガス流量）が増加するようにＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御する。この場合、導入されるＫｒガスおよびＡｒガスの合計流量が一定となるようにＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御することが好ましい。
【００６２】
次に、基板１を、メインチャンバ４１を介して、ＧｄＴｅＣｏからなるターゲット２０が配設されたプロセスチャンバ４２3に搬入する。そして、プロセスチャンバ４２3内が所定の圧力になるまで真空引きする。その後、ＡｒおよびＫｒガスをプロセスチャンバ４２3内に導入しながらスパッタリングを行うことにより、例えばＧｄＴｅＣｏからなる移動層４を形成する。この際、ターゲットの積算電力の増加に応じてＫｒガス流量に対するＡｒガス流量の比（Ａｒガス流量／Ｋｒガス流量）が増加するようにＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御する。この場合、導入されるＫｒガスおよびＡｒガスの合計流量が一定となるようにＡｒおよびＫｒガスの流量比を制御することが好ましい。
【００６３】
これ以後の工程は上述した第１の実施形態とほぼ同様であるので説明を省略する。
【００６４】
この発明の第２の実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
ターゲットの使い始めから使い終わりにかけて、すなわち、ターゲットの積載電力の増加に応じて、Ｋｒガスの流量を減少させるとともにＡｒガスの流量を増加させてスパッタリングにより再生層３および移動層４を形成するため、ターゲットの積載電力の増加に応じた再生層３および移動層４の組成の変位を抑えることができる。また、ターゲットの使い始めから使い終わりにかけて、再生層３および移動層４に要求される組成および磁気異方性の両方を満足することができる。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００６６】
プロセスガスの検討
（実施例１）
まず、ポリカーボネートよりなる基板１の上に、ＳｉＯ2よりなる誘電体層２、再生層３、移動層４、切断層５、記録層６、ＳｉＯ2よりなる誘電体層７、ＡｌＴｉよりなる熱拡散層８を順次スパッタリングにより成膜した。そして、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を熱拡散層８上に均一に塗布し、紫外線を照射することとにより、紫外線硬化樹脂よりなる保護層９を成膜した。
【００６７】
以下に、各磁性層のスパッタリングプロセスの条件を示す。
再生層
ガス種：ＡｒガスおよびＫｒガス、Ａｒガス流量：３５ｓｃｃｍ、Ｋｒガス流量：２５ｓｃｃｍ、ガス圧：０．５５Ｐａ
移動層
ガス種：Ｋｒガス、ガス流量：３０ｓｃｃｍ、ガス圧：０．３８Ｐａ
切断層
ガス種：Ｋｒガス、ガス流量：７０ｓｃｃｍ、ガス圧：０．７２Ｐａ
記録層
ガス種：Ｋｒガス、ガス流量：７０ｓｃｃｍ、ガス圧：１．１Ｐａ
【００６８】
再生層３を形成するために用いたターゲットの条件を以下に示す。
ターゲット積算電力：４ｋＷｈ
ターゲットの種類：ＧｄＦｅＣｏからなる合金ターゲット
【００６９】
ここで、各磁性層の組成、キュリー温度Ｔｃ及び室温での保磁力Ｈｃは、以下の通りである。
再生層：Ｇｄ26（Ｆｅ95Ｃｏ5）74、Ｔｃ＝２６０℃、Ｈｃ＝３００Ｏｅ
移動層：（Ｇｄ25.5Ｆｅ74.5）95Ａl5、Ｔｃ＝２００℃、Ｈｃ＝３００Ｏｅ
切断層：（Ｔｂ26（Ｆｅ92Ｃｏ8）74）95Ａl5、Ｔｃ＝１４０℃、Ｈｃ＝１８ｋＯｅ
記録層：Ｔｂ25.5Ｆｅ47.5Ｃｏ30、Ｔｃ≒３００℃、Ｈｃ≧２０ｋＯｅである。なお、各元素記号の右側の数値は、それぞれ原子％を示す。
【００７０】
（比較例１）
プロセスガスとしてＡｒガスのみを用いて再生層３を形成する以外はすべて実施例１と同様にして光磁気記録媒体１０を得た。
【００７１】
（比較例２）
プロセスガスとしてＫｒガスのみを用いて再生層３を形成する以外はすべて実施例１と同様にして光磁気記録媒体１０を得た。
【００７２】
図８に、実施例１および比較例１および２における再生層３の面内組成依存性を示す。図８から、プロセスガスとしてＫｒガスを用いて再生層３を形成した場合（比較例２）には、プロセスガスとしてＡｒガスを用いて再生層３を形成した場合（比較例１）に比してＧｄの組成が低くなることが分かる。さらには、プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスからなる混合ガスを用いて再生層３を形成した場合（実施例１）には、Ｇｄの組成が比較例１と比較例２の間の値をとり、ＡｒとＫｒガスの混合比を変えることによって形成される再生層３のＧｄの組成を制御できることが分かる。
また、実施例１および比較例1および２ともに、再生層３のＧｄの組成が、内周側から外周側に向けて一定である
【００７３】
プロセスガスの制御方法の検討
図９に、実施例２〜５におけるターゲット積載電力に対するガス流量の関係を示す。
（実施例２）
ターゲットとして積載電力４ｋＷｈのターゲットを用い、Ｋｒガスのガス流量を５０ｓｃｃｍ、Ａｒガスのガス流量を０ｓｃｃｍとして再生層３を形成する以外のことは実施例１とすべて同様にしてプロセスガスに対してガス流量を変化させて光磁気記録媒体１０を得た。
【００７４】
（実施例３）
ターゲットとして積載電力１５ｋＷｈのターゲットを用い、Ｋｒガスのガス流量を４２ｓｃｃｍ、Ａｒガスのガス流量を１５ｓｃｃｍとして再生層３を形成する以外のことは実施例１とすべて同様にしてプロセスガスに対してガス流量を変化させて光磁気記録媒体１０を得た。
【００７５】
（実施例４）
ターゲットとして積載電力２５ｋＷｈのターゲットを用い、Ｋｒガスのガス流量を３５ｓｃｃｍ、Ａｒガスのガス流量を２５ｓｃｃｍとして再生層３を形成する以外のことは実施例１とすべて同様にしてプロセスガスに対してガス流量を変化させて光磁気記録媒体１０を得た。
【００７６】
（実施例５）
ターゲットとして積載電力４０ｋＷｈのターゲットを用い、Ｋｒガスのガス流量を２５ｓｃｃｍ、Ａｒガスのガス流量を３５ｓｃｃｍとして再生層３を形成する以外のことは実施例１とすべて同様にしてプロセスガスに対してガス流量を変化させて光磁気記録媒体１０を得た。
【００７７】
図１０に、実施例２〜５の光磁気記録媒体１０におけるビットエラーレートの再生パワー依存性を示す。図１０から、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットの積算電力の増加に応じて、Ａｒガスの流量を一定の割合で増加しつつＫｒガスの流量を一定の割合で減少させるようにしてＧｄＦｅＣｏからなる再生層３を形成することにより、再生層３の組成を一定に保つことができ、ターゲットライフ全領域で良好な再生特性が得られことが分かる。
【００７８】
以上、この発明の第１および２の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の第１および２の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００７９】
例えば、上述の第１および２の実施形態において挙げた数値および構成はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値および構成を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の第１の実施形態による光磁気記録媒体の一構成例を示す断面図である。
【図２】再生方法を説明するための光磁気記録媒体の模式断面図およびグラフである。
【図３】この第１の実施形態による光磁気記録媒体の製造に用いるスパッタリング装置の一構成例を示す模式図である。
【図４】プロセスチャンバ４２の一構成例を模式的に示す断面図である。
【図５】ガス導入管の一形状例を示す平面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態による光磁気記録媒体の一構成例を示す断面図である。
【図７】この第２の実施形態による光磁気記録媒体の製造に用いるスパッタリング装置の一構成例を示す模式図である。
【図８】実施例１および比較例１および２における再生層の面内組成依存性を示すグラフである。
【図９】実施例２〜５におけるターゲット積載電力に対するガス流量の関係を示すグラフである。
【図１０】実施例２〜５の光磁気記録媒体におけるビットエラーレートの再生パワー依存性を示すグラフである。
【図１１】従来の光磁気記録媒体の磁気特性を説明するためのグラフである。
【図１２】記録磁区を説明するための略線図である
【図１３】磁区のエネルギー状態を説明するためのグラフである。
【図１４】従来の光磁気記録媒体の再生層の面内組成依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・基板、２・・・誘電体層、３・・・再生層、４・・・移動層、５・・・切断層、６・・・記録層、７・・・誘電体層、８・・・熱拡散層、９・・・保護層、１０・・・光磁気記録媒体、１１・・・磁性層、１２・・・対物レンズ
【図１】
2005182935.tif 000003
【図２】
2005182935.tif 000004
【図３】
2005182935.tif 000005
【図４】
2005182935.tif 000006
【図５】
2005182935.tif 000007
【図６】
2005182935.tif 000008
【図７】
2005182935.tif 000009
【図８】
2005182935.tif 000010
【図９】
2005182935.tif 000011
【図１０】
2005182935.tif 000012
【図１１】
2005182935.tif 000013
【図１２】
2005182935.tif 000014
【図１３】
2005182935.tif 000015
【図１４】
2005182935.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月6日(2004.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図８に、実施例１および比較例１および２における再生層３の面内組成依存性を示す。図８から、プロセスガスとしてＫｒガスを用いて再生層３を形成した場合（比較例２）には、プロセスガスとしてＡｒガスを用いて再生層３を形成した場合（比較例１）に比してＧｄの組成が大きくなることが分かる。さらには、プロセスガスとしてＡｒおよびＫｒガスからなる混合ガスを用いて再生層３を形成した場合（実施例１）には、Ｇｄの組成が比較例１と比較例２の間の値をとり、ＡｒとＫｒガスの混合比を変えることによって形成される再生層３のＧｄの組成を制御できることが分かる。
また、実施例１および比較例１および２ともに、再生層３のＧｄの組成が、内周側から外周側に向けて一定である。