[發明專利]多層膜材料體系

無效

• 申請號: 92115102.0
• 申請日: 1992-12-24
• 公開（公告）號: CN1098522C
• 公開（公告）日: 2003-01-08
• 發明（設計）人: Ｊ·米勒;Ｄ·Ｐ·Ａ·皮爾遜;Ｐ·Ｇ·皮徹
• 申請（專利權）人: 約翰遜馬西有限公司
• 主分類號: G11B11/10
• 分類號: G11B11/10;H01F41/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳增勇,肖掬昌

發明領域

本發明涉及一種新穎的鉑/鈷多層膜材料體系，并涉及制造多層金屬膜的改進方法。

發明背景

具有正交磁性異向的薄膜可能選用于高密度磁性和磁-光(MO)記錄中。非晶質稀土過渡金屬合金膜已成為主要的MO記錄媒體。然而，這類膜都附帶某些顯著缺點，例如，它們會因其不耐腐蝕和易氧化而受到損害，必須采用鈍化的底層和涂層，以及在短波(長)作用下(克耳)光電旋轉性小這些缺點妨礙其用于較短波長或“藍激光器作用下的高密度記錄場合，人們已提出選擇多層Pt/Co和Pd/Co作為MO媒體。多層Pt/Co是最可取的，因為它們比多層Pd/Co，特別是在較短波長時，呈現更高的極性克耳效應。

可用于磁光記錄的材料，除了需具有正交磁性異向外，還必須具有方形極性克耳磁滯回線，足夠的極性克耳轉角(Ok)和足夠大的室溫矯頑力(Hc)。對MO用途來說，可以認為未增強的極性克耳旋轉0.1°左右是足夠的，但更高值，例如0.2-0.3°左右為最佳。現有幾種增強極性克耳旋轉度的已知方法。矯頑力在熱磁記錄過程中起著關鍵作用并在室溫下應大于寫操作時間所加的磁場。否則，寫-磁場可能改變多層中相鄰的預寫信息。一般說來，大約1000Oe(80KA/m)矯頑力便足夠高了。然而，為使多層膜能適用于磁光記錄，僅有高矯頑力是不夠的。還需要具有方形極性克耳磁滯回線。這種回線由WBZeper等人在1991年8月15日應用物理雜志70(4)期，題為“多層Co/Pt和Co/Pd中進行磁滯，微結構和磁光記錄”一文中所定義的，其中磁滯回線的“正方度”定義為：矩形比r＝Hn/Hc，其中r為矩形比，Hn為成核場和Hc為矯頑場。Hn和Hc示于圖1中。對磁-光記錄媒體而言，r＝1為最佳，此時Hc也大，然而，按我們現有知識，還沒有對r為何值表明為方形回線和何值不能看作方形的普遍公認的定義。我們假定r值低于0.8左右時，不能定義為方形回線。

最佳MO記錄性能是在借助蒸發或分子束技術淀積的多層Pr/Co獲得的。雖然，在這些技術中以濺射技術為最佳，但由于其易于為大規模制造時所采用，通常濺射成的膜在室溫下沒有足夠的矯頑力，以致不能用于磁光記錄。例如，在日本應用物理雜志28，L659(1989)和華盛頓哥倫比亞特區的國際磁學報1989年匯編中記載了由Ochiai等人通過將氬作為濺射氣體制備的濺射多層Pt/Co的Hc僅為100-350Oe(8-28KA/m)。這些Hc值是小于或等于用作寫-磁場的數量級，后者通常約為40KA/m。因此，對已知的多層Pt/Co而言，在寫入新信息時，寫磁場可以改變相鄰的先寫信息。

WO91/08578公開了一種制造鉑/鈷多層膜的濺射方法，該鉑/鈷多層膜由鉑層和鈷層相間構成，用作濺射氣體的是氪，氙或其混合體。該文公開了具有620-1495Oe的室溫矯頑力的多層膜并同在氬氣中濺射成的具有相同厚度和鈷、鉑數量的多層膜作了對照，后者的室溫矯頑力為265-360Oe。因此結論是：在氬氣中濺射的多層膜是不能用于磁光記錄的。

因此在獲得具有足夠大室溫矯頑力可用于MO應用場合的Pt/Co多層膜的同時也要保持上述的其他性能，為改善Hc，人們已作了各種嘗試，例如使用墊層。

例如，YOchiai等人的EP0304873揭示了為提高Hc，對包括使用墊層的濺射Pr/Co多層膜的研究。然而，一般獲得的只是Hc的界限方面的改善而單一的最佳結果700Oe(56KA/m)需要一1000(100nm)厚的Pt墊層，對于大多數磁光記錄應用場合來說，這是不實際的，因為該墊層阻止了從基片側面來的讀和寫的信息，而且這么厚的Pt層所具有的較大熱容量和熱擴散率很可能在利用現時固態激光器可獲得的有限功率下禁止了寫操作。

WO91/14263公開了厚度約為200至4500左右的氧化鋅或氧化銦墊層。獲得了1090-2900Oe的室溫矯頑力。其中氧化層必須在存在氧的情況下濺射，而該多層又是在一獨立的真空室中濺射，這過程很復雜。從一個室轉移至另一室使氧化鋅薄膜暴露于在大氣中，同時為消除暴露期間出現的任何污染還需附加一個工藝步驟。

發明目的

為改善淀積膜的性能，其他工作包含對生長表面或基片的加熱。

我們發明了一種新穎、濺射的Pt/Co多層材料系，該材料系具有較高室溫矯頑力，一個方形極性克耳磁滯回線和足夠的極性克耳旋轉性，可用作磁光記錄媒體。

發明方案概述