CN104952464A - 磁记录介质及其制造方法和成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磁记录介质及其制造方法和成膜装置。所述磁记录介质包括弹性基材和层叠膜，其中在所述基材的纵长方向上的整个300m区段内，磁特性的变化在±10％以内。

Description

磁记录介质及其制造方法和成膜装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年3月31日申请的日本专利申请JP2014-074954的优先权，通过引用已将其全部内容并入本文。
技术领域
本发明涉及一种在弹性基材上设置层叠膜的磁记录介质及其制造方法，以及用于生产所述层叠膜的成膜装置。
背景技术
近年来，由于社会信息技术的发展、图书馆和国家档案馆等的电子化趋势、以及商务文件的长期保管，对于增加数据存储磁带的记录密度的需求在不断增长。
作为现有的用于制造高记录密度磁带的方法，已经提出了一种方法：在移动带状弹性基材的同时，利用溅射法、蒸镀法等方法在基材上形成层叠膜。日本未审专利申请公开号2006-286115(参见[0013]和[0055]段)、日本未审专利申请公开号2005-353191(参见[0031]段)和日本未审专利申请公开号07-110939(参见[0016]段)中描述了：在这种制造方法中，在弹性基材上形成层叠膜之前，执行基材的脱气处理(例如，参考日本未审专利申请公开号2006-286115(参见参见[0013]和[0055]段)、日本未审专利申请公开号2005-353191(参见[0031]段)和日本未审专利申请公开号07-110939(参见[0016]段))。
因此，期望提供一种具有优秀可靠性的磁记录介质及其制造方法、以及用于生产所述层叠膜的成膜装置。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，提供一种磁记录介质，包括弹性基材和层叠膜，其中在所述基材的纵长方向上的整个300m区段内，磁特性的变化在±10％以内。
根据本发明的另一实施方式，提供一种成膜装置，包括用于移动带状的弹性基材的旋转体，与所述旋转体的旋转表面相对设置的多个阴极，以及分别容纳所述多个阴极中的每个阴极的多个容纳部。
根据本发明的再一实施方式，提供一种用于制造磁记录介质的方法，包括在移动带状的弹性基材的同时，利用所述基材的移动路径上设置的多个阴极，在所述基材上顺序地形成多个薄膜，其中，所述多个阴极中的每个阴极被分别容纳在多个容纳部中。
如上所述，根据本发明，可以实现具有优秀可靠性的磁记录介质。
附图说明
图1为示意性地显示根据本发明的一个实施方式的磁记录介质的典型构成的横截面图；
图2为显示用于制造根据本发明的一个实施方式的磁记录介质的溅射装置的典型构成的示意图；
图3A为显示阴极容纳室在加热处理之前的状态的示意图，图3B为显示阴极容纳室在加热处理期间的状态的示意图，图3C为显示阴极容纳室在冷却处理期间的状态的示意图。
图4为示意性地显示根据本发明的一个实施方式的变型例1的磁记录介质的典型构成的横截面图；
图5为示意性地显示根据本发明的一个实施方式的变型例2的磁记录介质的典型构成的横截面图；
图6A为显示阴极容纳室的内壁面温度与阴极容纳室内的水蒸气压力之间的关系的示意图，图6B为显示阴极容纳室内的水蒸气压力与磁带矫顽力之间的关系的示意图；
图7A为显示溅射放电时间与阴极容纳室的内壁面温度之间的关系的示意图，图7B为显示溅射放电时间与磁带矫顽力之间的关系的示意图；
图8A为显示溅射成膜长度与容纳室内的水蒸气压力之间的关系的示意图，图8B为显示溅射成膜长度与磁带矫顽力之间的关系的示意图；
图9A为显示溅射成膜长度与磁带矩形比之间的关系的示意图，图9B为显示溅射成膜长度与磁带的磁记录层的取向性强度Δθ50之间的关系的示意图。
具体实施方式
在本发明中，层叠膜优选包括下涂层和垂直记录层，更优选包括中间层、软磁性层和CAP层中的至少一层。
在本发明中，下涂层、中间层和垂直记录层中的每一层都可以是单层结构和多层结构中的任一种。从进一步改善磁记录介质的磁特性和/或记录和播放特性的观点而言，优选采用多层结构。当考虑制造效率的时候，优选采用具有两层结构的多层结构。
在本发明中，磁记录介质优选在基材与下涂层之间、或在下涂层与中间层之间还具有软磁性层。单层结构或多层结构都可被用作软磁性层的结构；但是，从改善记录和播放特性的观点而言，优选使用多层结构。优选的是，具有多层结构的软磁性层具有第一软磁性层、中间层和第二软磁性层，其中在第一软磁性层和第二软磁性层之间设置中间层。在磁记录介质还具有软磁性层的情形中，优选的是，在软磁性层和下涂层之间设置下涂层。
在本发明中，优选在基材表面上设置下涂层，该下涂层具有非结晶态并包括含有Ti和Cr的合金。由此，可以抑制在基材表面上吸收的O2气体、H2O等对中间层和/或记录层所产生的影响，并可以改善基材表面的平滑度。
将按以下顺序描述本发明的实施方式。
1.磁记录介质的构成
2.溅射装置的构成
3.制造磁记录介质的方法
4.效果
5.变型例
1.磁记录介质的构成
如图1所示，根据本发明的一个实施方式的磁记录介质是所谓的单层垂直磁记录介质，并具有基材11和层叠膜10。层叠膜10具有位于基材11表面上的下涂层12，位于下涂层12表面上的中间层13，以及位于中间层13表面上的磁记录层14。根据需要，层叠膜10还可具有位于磁记录层14表面上的保护层15和位于保护层15表面上的上涂层16。
利用物理沉积法形成下涂层12、中间层13和磁记录层14。从生产性等的观点而言，优选采用溅射法作为所述物理沉积法。在此，在本说明书中，不具有软磁性底层的记录介质被称为“单层垂直磁记录介质”，而具有软磁性底层的记录介质被称为“双层垂直磁记录介质”。
磁记录介质适合用作用于数据存档的存储介质，未来对于这种用于数据存档的存储介质的需求预计将越来越大。举例来说，磁记录介质能够实现十倍于现有的涂覆型磁带存储能力的表面记录密度，即50Gb/in2的表面记录密度。在利用具有如此表面记录密度的磁记录介质构成普通线性记录型数据磁盘的情况下，可以在数据磁盘的每一卷中记录50TB或以上的大容量。磁记录介质还适用于使用环形记录磁头和巨磁阻(GMR)型播放磁头的记录和播放装置。
在基材11的纵长方向上的整个300m区段内，磁特性的变化在±10％以内，优选为±5％以内。通过使磁特性的变化在±10％以内，可以保持特性稳定，并可以获得具有优秀可靠性的磁记录介质。在此，磁特性是磁记录层14的保持力Hc、矩形比Rs和取向性强度Δθ50中的至少一种特性，优选为包括所有这些特性。在此，通过采用锁定曲线法，在磁记录介质的X射线衍射峰中测量磁记录层14中包含的磁性原子的衍射峰，来获得取向性强度Δθ50。
基材
作为支撑体的基材11例如是长膜，并具有表面，该表面具有纵长方向(MD方向)和短边方向(TD方向)。优选采用弹性非磁性基材作为基材11。举例来说，可以将用于常规磁记录介质的弹性聚合树脂材料用作非磁性基材的材料。这种聚合材料的具体示例包括聚酯，聚烯烃，纤维素衍生物，乙烯基树脂，聚酰亚胺，聚酰胺，聚碳酸酯等。
下涂层
在基材11和中间层13之间设置下涂层12。优选的是，下涂层12包括含有Ti和Cr的合金并具有非结晶态。此外，合金中还可含有氧(O)。所述氧是当采用溅射法这样的成膜法形成下涂层12时以少量包含于下涂层12内的掺杂氧。在此，“合金”表示含有Ti和Cr的固溶体、共晶体、金属互化物等中的至少一种，“非结晶态”表示采用电子衍射法观察到晕轮，并且可以不特别规定晶体结构。
包括含有Ti和Cr的合金并具有非结晶态的下涂层12具有以下效果：抑制基材11所吸收的O2气体或H2O的影响，并通过缓和基材11表面的不平坦性而在基材11的表面上形成金属平滑表面。由于存在这种效果，中间层13的垂直取向性被增强。在此，当下涂层12的状态为结晶态时，与结晶生长相伴随的柱体形状明显，基材11表面的不平坦性增大，因此中间层13的结晶取向性恶化。
下涂层12中包含的氧(O)相对于Ti、Cr和O的总量的比率优选为15原子百分比(at％)或以下，更优选为10原子百分比或以下。当氧的比率超过15原子百分比时，会产生TiO2晶体，因此中间层13的取向性会严重下降，从而对下涂层12表面上所形成的中间层13的晶核成形产生影响。
下涂层12所包含的Ti相对于Ti和Cr的总量的比率优选为在30原子百分比或以上至100原子百分比或以下的范围内，更优选为在50原子百分比或以上至100原子百分比或以下的范围内。当Ti的比率小于30％时，Cr的体心立方晶格(bcc)结构的(100)表面被取向，下涂层12的表面上所形成的中间层13的取向性下降。
在此，可以按以下方式确定上述的元素比率。使用来自磁记录介质的上涂层16侧的离子束进行蚀刻，利用俄歇电子能谱对蚀刻后的下涂层12的上表面进行分析，相对于膜厚度的平均原子数比率就是上述的元素比率。具体而言，对Ti、Cr和O三种元素进行分析，并根据其百分比确定元素含量。
下涂层12中所包括的合金还可含有除Ti和Cr以外的额外元素。举例来说，额外元素的示例包括从Nb，Ni，Mo，Al，W等构成的组中选出的一种或多种元素。
在此，下涂层12不限于单层结构，也可以是具有双层或多层的多层结构。例如，在下涂层12具有双层结构的情形中，下涂层12具有第一下涂层(上侧下涂层)和第二下涂层(下侧下涂层)。第一下涂层位于磁记录层14侧，第二下涂层位于基材11侧。对于第二下涂层而言，可以使用与上述下涂层12相同的层。举例来说，第一下涂层包括与第二下涂层的组成不同的材料。所述材料的具体示例包括NiW，Ta等。在此，可以不将第一下涂层视为下涂层，而视为第二下涂层和磁记录层14之间的中间层。
中间层
优选的是，中间层13具有与磁记录层14相同的晶体结构。在磁记录层14包括基于Co的合金的情形中，优选的是，中间层13包括以下材料：该材料具有与基于Co的合金相同的六方密堆(hcp)结构，且所述结构的C轴被取向为相对于膜表面的垂直方向(也就是膜厚度方向)。这是因为，这样能够改善磁记录层14的取向性，并能使中间层13和磁记录层14的晶格常数较好地匹配。优选的是，将包含Ru的材料用作上述具有六方密堆(hcp)结构的材料，具体而言，优选为Ru单体或Ru合金。Ru合金的示例包括Ru合金氧化物，例如Ru-SiO2，Ru-TiO2，或Ru-ZrO2。此外，中间层13中还可使用包含Ni，Ta等的材料来代替包含Ru的材料。举例来说，可以使用Ni合金来作为包含Ni的材料，例如NiW。
在此，中间层13不限于单层结构，也可以是具有双层或多层的多层结构。例如，在中间层具有双层结构的情形中，中间层13具有第一中间层(上侧中间层)和第二中间层(下侧中间层)。第一中间层位于磁记录层14侧，第二中间层位于下涂层12侧。
举例来说，可以使用与上述中间层13相同的材料作为第一中间层和第二中间层的材料。但是，第一中间层和第二中间层中的每一层的期望效果是不同的，因此每一层的成膜条件也不同。也就是说，对于第一中间层，膜结构优选是促进作为其上层的磁记录层14中的粒状结构，而对于第二中间层，膜结构优选是具有高结晶取向性。
磁记录层
优选的是，磁记录层14是垂直记录层，具体而言，从改善记录密度的观点而言，是包括基于Co的合金的粒状磁性层。所述粒状磁性层包括包含基于Co的合金的强磁性晶粒、和包围强磁性晶粒的非磁性粒界(非磁性体)。具体而言，粒状磁性层包括包含基于co的合金的柱体(柱状结晶)、和包围所述柱体且磁性分隔各个柱体的非磁性粒界(例如，SiO2之类的氧化物)。在该结构中，可以将磁记录层14构成为具有每个柱体被磁性分隔的结构。
基于Co的合金具有六方密堆(hcp)结构，且其C轴被取向为相对于膜表面的垂直方向(膜厚度方向)。优选使用至少含有Co、Cr和Pt的基于CoCrPt的合金作为基于Co的合金。基于CoCrPt的合金并非是特别限定的，基于CoCrPt的合金还可包含额外元素。举例来说，额外元素的示例包括从Ni，Ta等构成的组中选出的一种或多种元素。
包围强磁性晶粒的非磁性粒界包括非磁性金属材料。在此，所述材料包括准金属。可以使用金属氧化物和金属氮化物中的至少一种作为非磁性金属材料，从稳定维持粒状结构的观点而言，优选使用金属氧化物。金属氧化物的示例包括含有从Si、Cr、Co、Al、Ti、Ta、Zr、Ce、Y、Hf等构成的组中选出的至少一种或多种元素的金属氧化物，优选为至少包括Si氧化物(也就是SiO2)的金属氧化物。金属氧化物的具体示例包括SiO2、Cr2O3、CoO、Al2O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2、HfO2等。金属氮化物的示例包括含有从Si、Cr、Co、Al、Ti、Ta、Zr、Ce、Y、Hf等构成的组中选出的至少一种或多种元素的金属氮化物。其具体示例包括SiN、TiN、AlN等。
优选的是，从进一步改善信噪比(SNR)的观点而言，磁记录层14具有下式中所显示的平均组成。这是因为，这样可以抑制退磁场的影响，并实现能够确保充足播放输出的饱和磁化量Ms，并可以由此确保高SNR。
(CoxPtyCr100-x-y)100-z-(SiO2)z
(在此，在该式中，x，y和z分别是在69≤x≤72，12≤y≤16，and 9≤z≤12范围内的值)。
在此，可以按以下方式获得上述组成。使用来自磁记录介质的上涂层16侧的离子束进行蚀刻，利用俄歇电子能谱对蚀刻后的磁记录介质14的上表面进行分析，相对于膜厚度的平均原子数比率被确定为上述组成。具体而言，对Co、Pt、Cr、Si和O这五种元素进行分析，并根据其百分比确定元素含量。
根据本实施方式的磁记录介质是单层磁记录介质，不具有包括软磁性材料的底层(软磁性底层)；但是，在这种磁记录介质中，当磁记录层14所产生的退磁场的影响在垂直方向上很大时，则趋向于难以在垂直方向上进行充分记录。由于退磁场相对于磁记录层14的饱和磁化量Ms成比率地变大，因此期望使饱和磁化量Ms很小，从而抑制退磁场。但是，当饱和磁化量Ms很小时，残余磁量Mr也很小，播放输出会下降。因此，优选的是，从同时实现抑制退磁场的影响(也就是说，减小饱和磁化量Ms)、且残余磁量Mr能够确保充足的播放输出的角度来选择磁记录层14中包括的材料。在上式中的平均组成中，可以获得这两方面的特性，并确保高SNR。
保护层
举例来说，保护层15包括碳材料或二氧化硅(SiO2)，而从保护层15的膜强度的观点而言，优选为包括碳材料。碳材料的示例包括石墨，金刚石状碳(DLC)，金刚石等。
上涂层
举例来说，上涂层16包括润滑剂。举例来说，可以使用基于硅酮的润滑剂，基于碳氢化合物的润滑剂，基于氟化烃的润滑剂等作为润滑剂。
2.溅射装置的构成
如图2所示，根据本发明的一个实施方式的溅射装置是连续缠绕型溅射装置，且具有成膜室21，作为金属罐(旋转体)的卷盘22，阴极31-33，阴极容纳室51-53，供线盘23，绕线盘24和多个导辊25和26。举例来说，溅射装置是直流(DC)磁控管溅射型装置；但是，溅射方法不限于这一种。
成膜室21经由排气口27而与真空泵(图中未显示)相连，利用真空泵将成膜室21内的气氛设置为预定真空度。以可以旋转的构成将卷盘22、供线盘23和绕线盘24布置在成膜室21内。在成膜室21内，提供多个导辊25和26，导辊25用于在供线盘23和卷盘22之间引导基材11的传送，导辊26用于在卷盘22和绕线盘24之间引导基材11的传送。在溅射期间，从供线盘23卷出的基材11经过导辊25、卷盘22和导辊26后被绕线盘24卷绕。卷盘22呈圆柱状，带状基材11沿着卷盘22的圆柱面形状的外周表面传送。在卷盘22中具有图中未显示的冷却机构，并在溅射期间冷却至例如大约-20℃。
在成膜室21内，与卷盘22的外周表面相对、且在卷盘22的外周方向上等间隔地布置多个阴极31-33。可以将靶材41-43分别贴附在阴极31-33上。在制造具有上述构成的磁记录介质的情形中，将用于形成下涂层12、中间层13和磁记录层14的靶材分别设定为靶材41-43。可以利用阴极31-33在基材11的一次传送过程中同时形成多种膜，例如下涂层12、中间层13和磁记录层14这三层。
在成膜室21内还布置有用于容纳多个阴极31-33中的每个阴极的多个阴极容纳室51-53。在与卷盘22相对的一侧，阴极容纳室51-53分别具有开口部61-63。从靶材41-43溅射出且放电成为气相的溅射粒子经由开口部61-63而到达沿着卷盘22的外周表面传送的基材11，从而形成薄膜。
阴极容纳室51-53构成为能够独立地在容纳室内抽真空和排气，并控制其壁部的加热和冷却。阴极容纳室51-53可构成为能独立地将工艺气体引入容纳室。
举例来说，将溅射期间的成膜室21的气氛设置为大约1×10-5Pa至5×10-5Pa。通过调整卷绕基材11的带线速度、溅射期间所引入的Ar气体的气压(溅射气压)、供电功率等，可以控制下涂层12、中间层13和磁记录层14的膜厚度及特性(例如磁特性)。优选的是，带线速度在大约1m/min至10m/min的范围内。优选的是，溅射气压在0.1Pa至5Pa的范围内。优选的是，供电功率量在大约30mW/mm2至150mW/mm2的范围内。
在具有上述构成的溅射装置中，可以利用卷装进出方法，连续地形成下涂层12、中间层13和磁记录层14。
3.制造磁记录介质的方法
下面将参照图2和图3A-3C描述根据本发明的一个实施方式的磁记录介质的制造方法的一个例子。在此，在下文所示的每个工序中，由于阴极容纳室51-53处于基本上相同的状态，因此在图3A-3C中仅代表性地显示了阴极容纳室51内的状态，而其他阴极容纳室52和53的状态在图中被省略。
抽真空和排气处理
首先，对成膜室21内部和阴极容纳室51-53内部抽真空和排气，以达到预定的真空度。具体而言，在对成膜室21内部抽真空而使得成膜室21内部达到预定真空度后，对阴极容纳室51-53内部抽真空，以将每个室设置为预定真空度。替代地，也可对成膜室21内部和阴极容纳室51-53内部同时抽真空并排气，以将每个室设置为预定真空度。举例来说，可以根据在基材11上层叠的每一层的特性、组成等，独立地设置每一个阴极容纳室51-53的真空度。如图3A所示，在阴极容纳室51-53内部被抽为真空的状态中，阴极容纳室51-53的内壁面上仍然残留有气体71(例如O2或H2O)。
加热处理工序
接下来，优选的是，对阴极容纳室51-53的壁部执行加热处理。这是因为，这样可以从阴极容纳室51-53的内壁面释放残余气体71(例如O2或H2O)，如图3B所示。从减少残余气体71的观点而言，优选的是，通过加热处理使阴极容纳室51-53的内壁面在30分钟或更久时间内保持在200℃或更高。
下涂层、中间层和磁记录层的成膜工序
接下来，在基材11上形成下涂层12、中间层13和磁记录层14。具体而言，按以下方式执行成膜。也就是说，在向成膜室21内引入工艺气体(例如Ar气)的同时，对分别设置在阴极31-33中的靶材41-43执行溅射，从而在沿着卷盘22的外周表面移动的基材11表面上依次形成下涂层12、中间层13和磁记录层14。
更优选的是，在将基材11从供线盘23卷出然后经由卷盘22而卷绕到绕线盘24上的一个工序中，在移动的基材11的表面上连续地形成下涂层12、中间层13和磁记录层14所有三个层。在此，也可以在将基材11从供线盘23卷出然后经由卷盘22而卷绕到绕线盘24上的一个工序中形成两个相邻层(例如下涂层12和中间层13)，而在将基材11再次从绕线盘24卷出、卷绕到供线盘23上的下一步工序中形成剩下的一层(例如磁记录层14)。但是，前一种成膜方法是优选的，因为在后一种成膜方法中需要担心膜表面状态发生恶化。
在上文所述的成膜工序中，优选的是，对阴极容纳室51-53的壁部执行冷却处理。这是因为，这样可以抑制残留在阴极容纳室51-53的内壁面上的残留气体71(例如O2或H2O)的释放，如图3C所示。从抑制残余气体71的释放的观点而言，优选的是，使阴极容纳室51-53的内壁面温度在成膜期间保持在90℃或更低。
保护层的成膜工序
接下来，举例来说，将卷绕到绕线盘24上的基材11从溅射装置中传送至另一成膜装置，并在磁记录层14的表面上形成保护层15。例如，可以使用化学气相沉积(CVD)法或物理气相沉积(PVD)法作为形成保护层15的方法。
上涂层的成膜工序
接下来，将基材11传送至涂覆装置，将润滑剂等涂覆到保护层15的表面上，从而形成上涂层16。举例来说，可以使用多种类型的涂覆方法作为润滑剂涂覆方法，例如凹版涂覆或浸涂。
由此，可以获得图1所示的磁记录介质。
4.效果
在根据本发明的磁记录介质中，由于在带状磁记录介质的纵长方向上的整个300m区段内的磁特性的变化被抑制在±10％以内，因此可以使磁记录介质的纵长方向上的磁特性稳定。也就是说，可以提供具有优秀可靠性的磁记录介质。此外，可以提供具有优秀磁特性的磁记录介质，其中可以利用平面磁记录磁头进行记录，且中间层13和磁记录层14具有良好的结晶取向生长性。
在根据本发明的溅射装置中，由于在各个阴极容纳室内每个阴极31-33被阴极容纳室51-53覆盖，因此可以确保磁记录介质的纵长方向上的磁特性的稳定性。在未提供阴极容纳室51-53的情形中，无法控制每个层叠膜的最优气压，因此会产生缺陷，比如无法确保期望的膜特性、由于脱气的整体影响而无法保持特性稳定性等等。
在根据本发明的溅射装置中，在连续溅射成膜期间使阴极容纳室51-53的内壁面保持在某一温度以下的情形中，可以抑制残留气体71从内壁面释放，并改善磁记录介质的纵长方向上的磁特性的稳定性。
5.变型例
在上述实施方式中，描述了将本发明应用于具有如下构成的磁记录介质及其制造方法和溅射装置的实施例，其中，该磁记录介质构成为在基材11上依次层叠下涂层12、中间层13和磁记录层14；但是，本发明不限于此。
变型例1
如图4所示，磁记录介质可具有如下构成：省略下涂层12和磁记录层14之间的中间层13(参看图1)，且下涂层12和磁记录层14相邻。用于制造该磁记录介质的溅射装置具有以下构成：省略图2所示的溅射装置中的阴极32和阴极容纳室52。除了利用具有上述构成的溅射装置将下涂层12和磁记录层14依次层叠在基材11上之外，用于制造该磁记录介质的方法与用于制造根据第一实施方式的磁记录介质的方法相同。
变型例2
如图5所示，磁记录介质可进一步具有在基材11和下涂层12之间的下涂层17和软磁性底层(下文称为“SUL”)18。下涂层17位于基材11侧，SUL 18位于下涂层12侧。此外，可在磁记录层14和保护层15之间进一步设置CAP层(堆叠层)19。下涂层17、SUL 18和CAP层19可以全部都提供；但是，也可以只提供这三层中的一种或两种。
下涂层
可以使用与第一实施方式中的下涂层12相同的下涂层作为下涂层17。
SUL
SUL 18的膜厚度优选为40nm或以上，更优选为40nm或以上至140nm或以下。当膜厚度小于40nm时，存在记录和播放特性下降的趋势。而另一方面，当膜厚度超过140nm时，由于SUL 18的晶粒粗化而导致的中间层13的结晶取向性的下降非常明显，SUL 18的成膜时间变长，并且需要担心生产性的下降。SUL 18包括非结晶态的软磁性材料。举例来说，可以使用基于Co的材料、基于Fe的材料等作为软磁性材料。基于Co的材料的示例包括CoZrNbCoZrTa、CoZrTaNb等。基于Fe的材料的示例包括FeCoB、FeCoZr、FeCoTa等。
由于SUL 18具有非结晶态，因此SUL 18不能起到促进SUL 18上所形成的层中的外延生长的作用；但是，要求不干扰SUL 18上所形成的中间层13的结晶取向性。为此，优选的是具有其中软磁性材料不形成柱体的细微结构；但是，在从基材11中脱气(例如水)的影响很大的情况下，需要担心软磁性材料会粗化并干扰SUL 18上所形成的中间层13的结晶取向性。为了抑制这些影响，优选的是，在基材11的表面上设置下涂层17。特别是在使用其中会吸收大量的水或诸如氧之类的气体的聚合物材料膜来作为基材11的情形中，优选的是设有下涂层17，以便抑制这些影响。
SUL 18可以是反向平行耦合的SUL(下文称为“APC-SUL”)。APC-SUL具有其中以薄中间层介于中间的方式层叠两个软磁性层的结构，并利用经由中间层的交换耦合，主动地以反向平行的方式耦合磁化。优选的是，软磁性层的膜厚度基本上相同。软磁性层的总膜厚度优选为40nm或以上，更优选为40nm或以上至70nm或以下。当膜厚度小于40nm时，存在记录和播放特性下降的趋势。另一方面，当膜厚度超过70nm时，APC-SUL的成膜时间变长，因此需要担心生产性的下降。优选的是，软磁性层的材料是相同材料，且可以使用与上述SUL 18相同的材料作为所述材料。举例来说，膜厚度为0.8nm或以上至1.4nm或以下，优选为0.9nm或以上至1.3nm或以下，更优选为大约1.1nm。通过在0.9nm或以上至1.3nm或以下的范围内选择中间层的膜厚度，可以获得更好的记录和播放特性。中间层材料的示例包括V、Cr、Mo、Cu、Ru、Rh、Re等，且特别优选为Ru。
CAP层
通常将由具有粒状结构的磁记录层14和CAP层19构成的层叠结构称为耦合粒状连续的(CGC)。CAP层19的膜厚度优选为4nm或以上至12nm或以下。通过在4nm或以上至12nm或以下的范围内选择CAP层19的膜厚度，可以获得更好的记录和播放特性。举例来说，CAP层19包括基于CoCrPt的材料。基于CoCrPt的材料的实施例包括CoCrPt、CoCrPtB以及在这些材料中进一步添加金属氧化物后的材料(CoCrPt-金属氧化物或CoCrPtB-金属氧化物)等。举例来说，可以使用从Si、Ti、Mg、Ta、Cr等构成的组中选出的至少一种作为所添加的金属氧化物。其具体示例包括SiO2、TiO2、MgO、Ta2O5、Cr2O3、其两种或多种的混合物，等等。
用于制造磁记录介质的溅射装置可以有多个，数量与基材11上所形成的层叠膜的层数相同，或者与图2所示的溅射装置中的阴极容纳室51-53以及阴极31-33的数量相同。具体而言，举例来说，可以有6个阴极和阴极容纳室，等同于下涂层17、SUL 18、下涂层12、中间层13、磁记录层14和CAP层19这六个层的数量。除了利用具有上述构成的溅射装置在基材11上依次层叠下涂层17、SUL 18、下涂层12、中间层13、磁记录层14和CAP层19之外，用于制造该磁记录介质的方法与用于制造根据第一实施方式的磁记录介质的方法相同。
实施例
下面将利用实施例来详细描述本发明；但是本发明不限于这些实施例。
将按以下顺序描述本发明的实施例。
i.内壁面温度与H2O分压之间以及H2O分压与磁特性之间的关系
ii.溅射放电时间、内壁面温度与磁特性之间的关系
iii.溅射成膜长度、H2O分压与磁特性之间的关系
i.内壁面温度与H2O分压之间以及H2O分压与磁特性之间的关系
参考例1
使用具有图2所示构成的溅射装置，按以下方式制造磁带。在此，在本实施方式中，将相同的参数给予与上文所述的实施方式对应的部分。
首先，将下述的靶材41-43分别贴附到阴极31-33上。
靶材41：Ti30Cr70靶材
靶材42：Ru靶材
靶材43：(Co75Cr10Pt15)90-(SiO2)10靶材
接下来，对成膜室21内部和阴极容纳室51-53内部抽真空。在此，通过对阴极容纳51-53单独执行抽真空和排气控制，可以获得与每个靶材41-43所形成的薄膜的膜质量相适应的真空度。接下来，在不对阴极容纳室51-53的壁部执行加热处理的情况下，根据以下方式执行成膜。也就是说，在向成膜室21中引入Ar气体的同时，对分别贴附在阴极31-33上的靶材41-43执行溅射，由此在移动的带状聚合物膜11的表面上依次形成下涂层12、中间层13和磁记录层14。而且，测量在每一层的成膜期间的阴极容纳室51-53的内壁面温度和阴极容纳室51-53内部的H2O分压。在此，在成膜期间，不执行阴极容纳室51-53的壁部的温度控制。由此，获得了带状磁带。
接下来，利用振动样品磁强计(VSM)得到所获得的磁带的磁记录层14的矫顽力(Hc)。接下来，利用以下公式确定所获得的矫顽力的变化。
(矫顽力的变化)＝100-[((以预定内壁面温度制造的磁带的矫顽力)/(以20℃内壁面温度制造的磁带的矫顽力))×100][％]
测量结果
表1显示了制造参考例1中的磁带时的阴极容纳室51的内壁面温度、以及阴极容纳室51内部的H2O分压的测量结果。此外，还显示了以每个内壁面温度制造的磁带的矫顽力的测量结果及其变化。图6A显示了阴极容纳室51的内壁面温度和阴极容纳室51内部的H2O分压之间的关系。图6B显示了阴极容纳室51内部的H2O分压和磁记录层14的矫顽力之间的关系。在此，由于每个阴极容纳室51-53的内壁面温度和H2O分压基本上相同，因此表1、图6A和图6B只代表性地显示了阴极容纳室51的内壁面温度和H2O分压。
[表1]
根据上述测量结果可以作出以下理解。
H2O分压
阴极容纳室51-53内部的H2O分压趋向于随着阴极容纳室51-53的内壁面温度的升高而增大。特别是，当阴极容纳室51-53的内壁面温度为90℃或更高时，阴极容纳室51-53内部的H2O分压的增大程度很明显。
磁特性
矫顽力趋向于随着阴极容纳室51-53内部的H2O分压的增大而降低。特别是，当阴极容纳室51-53内部的H2O分压为1.00×10-4或更高时，矫顽力的降低程度很明显。在此，仅显示了矫顽力的测量结果作为磁特性；但是，磁记录层14的矩形比和取向性强度Δθ50也显示出相对于阴极容纳室51-53内部的H2O分压的增大而出现的相同趋势。
ii.溅射放电时间、内壁面温度和磁特性之间的关系
实施例1
使用具有图2所示构成的溅射装置，按以下方式制造磁带。首先，将与参考例1相同的靶材41-43分别贴附到阴极31-33上。接下来，对成膜室21内部和阴极容纳室51-53内部抽真空。在此，通过对阴极容纳室51-53单独执行抽真空和排气控制，可以获得与每个靶材41-43所形成的薄膜的膜质量相适应的真空度。接下来，在对每个阴极容纳室51-53的壁部进行加热、并使阴极容纳室51-53的内壁面温度在30分钟或更久的时间内保持在200℃或更高之后，按以下方式进行成膜。也就是说，在向成膜室21引入Ar气体的同时，对分别贴附在阴极31-33上的靶材41-43执行溅射，由此在移动的带状聚合物膜11的表面上依次形成下涂层12、中间层13和磁记录层14。在此，执行温度控制，从而在成膜期间冷却阴极容纳室51-53的壁部，以保持在90℃或更低的温度。此外，还测量成膜期间的阴极容纳室51-53的内壁面温度。由此，获得了带状磁带。
接下来，利用振动样品磁强计确定所获得的磁带的磁记录层14的矫顽力(Hc)。接下来，利用以下公式确定所获得的矫顽力的变化。
(矫顽力的变化)＝100-[((经过预定放电时间后制造的磁带的矫顽力)/(经过5分钟放电时间后制造的磁带的矫顽力))×100][％]
参考例2
根据与参考例1相同的方式制造磁带，并测量成膜期间的阴极容纳室51-53的内壁面温度。接下来，根据与实施例1相同的方式得到所获得的磁带的磁记录层14的矫顽力(Hc)及其变化。
测量结果
表2显示了在实施例1和参考例2中制造磁带时的阴极容纳室51的内壁面温度、以及以每个内壁面温度制造的磁带的矫顽力及其变化。图7A显示了溅射放电时间和阴极容纳室51-53的内壁面温度之间的关系。图7B显示了溅射放电时间和磁记录层14的矫顽力之间的关系。在此，由于每个阴极容纳室51-53的内壁面温度的变化基本上相同，因此在表2和图7A中仅代表性地显示了阴极容纳室51的温度变化。
[表2]
根据上述测量结果可以作出如下理解。
内壁面温度
在参考例2中，阴极容纳室51-53的内壁面温度趋向于随着溅射放电时间而升高。另一方面，在实施例1中，当溅射放电时间小于15分钟时，阴极容纳室51-53的内壁面温度趋向于随着溅射放电时间而升高；但是，当溅射放电时间为15分钟或更长时，阴极容纳室51-53的内壁面温度的升高程度变小，然后基本上保持恒定。
磁特性
在参考实施例2中，当溅射放电时间在小于20分钟的范围内时，矫顽力基本上保持恒定，与溅射放电时间无关；但是，当溅射放电时间为20分钟或更长时，矫顽力趋向于显著下降。另一方面，在实施例1中，当溅射放电时间为20分钟或更长时，矫顽力趋向于基本上保持恒定，与溅射放电时间无关。在此，仅显示矫顽力的测量结果作为磁特性；但是，磁记录层14的矩形比和取向性强度Δθ50也显示出相对于溅射放电时间的增长而出现的相同趋势。
磁特性的变化
在参考例2中，在成膜40分钟后，矫顽力的变化显著超过了10％。另一方面，在实施例1中，在成膜40分钟后，矫顽力的变化被抑制在10％以下。在此，仅显示矫顽力的变化作为磁特性；但是，磁记录层14的矩形比和取向性强度Δθ50也显示出相对于阴极容纳室51-53内部的H2O分压的增大而出现的相同趋势。
iii.溅射成膜长度、H2O分压和磁特性之间的关系
实施例2
根据与实施例1相同的方式制造了磁带，并测量阴极容纳室51-53内部的H2O分压。接下来，利用振动采样磁强计确定所获得的磁带的磁记录层14的矫顽力(Hc)和矩形比。接下来，利用以下公式得到所获得的矫顽力和矩形比的变化。
(矫顽力的变化)＝100-[((形成预定溅射成膜长度后的矫顽力)/(基本为0m的溅射成膜长度的矫顽力))×100][％]
(矩形比的变化)＝100-[((形成预定溅射成膜长度后的矩形比)/(基本为0m的溅射成膜长度的矩形比))×100][％]
在此，溅射成膜长度的意思是在带状聚合物膜的纵长方向上连续形成的层叠膜(下涂层12、中间层13和磁记录层14的层叠膜)的长度。
接下来，通过采用锁定曲线法，在磁带的X射线衍射峰中测量磁记录层14中包含的磁性原子的衍射峰，来确定取向性强度Δθ50。接下来，利用以下公式确定所获得的取向性强度Δθ50的变化。
(Δθ50的变化)＝100-[((形成预定溅射成膜长度后的取向性强度Δθ50)/(基本上为0m的溅射成膜长度的取向性强度Δθ50))×100][％]
参考例3
根据与参考例1相同的方式制造磁带，并测量阴极容纳室51-53内部的H2O分压。接下来，根据与实施例2相同的方式确定所获得的磁带的磁记录层14的矫顽力(Hc)、矩形比、取向性强度Δθ50及其变化。
测量结果
表3和表4分别显示了在实施例2和参考例3中制造磁带时的阴极容纳室51内部的H2O分压、以及在每个压力下制造的磁带的矫顽力、矩形比、取向性强度Δθ50及其变化。图8A显示了溅射成膜长度和阴极容纳室51内部的H2O分压之间的关系。图8B显示了溅射成膜长度与矫顽力之间的关系。图9A显示了溅射成膜长度和矩形比之间的关系。图9B显示了溅射成膜长度与磁记录层14的取向性强度Δθ50之间的关系。在此，由于每个阴极容纳室51-53的内壁面的分压的变化基本上相同，因此在表3和图8A中仅代表性地显示了阴极容纳室51的分压的变化。
[表3]
[表4]
根据上述测量结果可以作出以下理解。
H2O分压
在参考例3中，当溅射成膜长度小于400m时，H2O分压随着溅射成膜长度的变长而增大，而当溅射成膜长度为400m或更长时，H2O分压趋向于随着溅射成膜长度的变长而减小。另一方面，在实施例2中，H2O分压趋向于基本上保持恒定，而与溅射长度无关。
磁特性
在参考例3中，当溅射成膜长度小于400m时，矫顽力和矩形比随着溅射成膜长度的变长而减小，而当溅射成膜长度为400m或更长时，矫顽力和矩形比趋向于增大。另一方面，在实施例2中，矫顽力和矩形比趋向于基本上保持恒定，而与溅射长度无关。
在参考例3中，当溅射成膜长度小于200m时，磁记录层14的取向性强度Δθ50随着溅射成膜长度变长而变宽，而当溅射成膜长度为200m或更长时，磁记录层14的取向性强度Δθ50趋向于变窄。另一方面，在实施例2中，磁记录层14的取向性强度Δθ50趋向于基本上保持恒定，而与溅射长度无关。
磁特性的变化
在参考例3中，在磁带的纵长方向上的200m或更小的区段内，磁记录层14的矫顽力、矩形比和取向性强度Δθ50的变化超过±10％。另一方面，在实施例2中，在磁带的纵长方向上的整个1000m的区段内，磁记录层14的矫顽力、矩形比和取向性强度Δθ50的变化在±10％以内。
上文详细描述了本发明的实施方式和变型例及其实施例；但是，本发明不限于上述实施方式和变型例及其实施例，在本发明的技术思想的基础上，可以做出多种类型的修改。
例如，实施方式和变型例及其实施例中所给出的构成、方法、工序、形状、材料、参数值等仅仅是举例，在必要时也可以使用不同的构成、方法、工序、形状、材料、参数值等。
此外，在不脱离本发明的要旨的范围内，上述实施方式和变型例及其实施例中的构成、方法、工序、形状、材料、参数值等能够互相组合。
此外，本发明还能采用以下构成。
(1)一种磁记录介质，包括弹性基材和层叠膜，其中在所述基材的纵长方向上的整个300m区段内，磁特性的变化在±10％以内。
(2)根据(1)的磁记录介质，其中所述层叠膜包括下涂层和垂直记录层。
(3)根据(2)的磁记录介质，其中下涂层包括钛和铬，垂直记录层具有钴、铂、铬粒子被氧分隔的粒状结构所述下涂层包括Ti和Cr，所述垂直记录层具有其中通过氧化物将包含Co、Pt和Cr的粒子分隔开的粒状结构。
(4)根据(2)或(3)的磁记录介质，其中所述下涂层具有非结晶态。
(5)根据(2)至(4)之一的磁记录介质，其中层叠膜还包括中间层。
(6)根据(5)的磁记录介质，其中中间层包括Ru或NiW。
(7)根据(2)至(6)之一的磁记录介质，其中层叠膜还包括软磁性层和CAP层中的至少一种层。
(8)根据(1)至(7)之一的磁记录介质，其中在所述基材的纵长方向上的整个300m或以上的区段内，磁特性的变化在±5％以内。
(9)根据(1)至(8)之一的磁记录介质，其中所述磁特性是保持力Hc，矩形比Rs和取向性强度Δθ50中的至少一种特性。
(10)根据(1)至(9)之一的磁记录介质，其中采用物理沉积法形成所述层叠膜。
(11)根据(10)的磁记录介质，其中所述物理沉积法是溅射法。
(12)一种成膜装置，包括用于移动带状的弹性基材的旋转体；与所述旋转体的旋转表面相对设置的多个阴极；以及分别容纳所述多个阴极中的每个阴极的多个容纳部。
(13)根据(12)的成膜装置，其中所述多个容纳部构成为能够抽真空且能够执行加热和冷却。
(14)一种用于制造磁记录介质的方法，包括在移动带状的弹性基材的同时，利用在所述基材的移动路径上设置的多个阴极，在所述基材上顺序地形成多个薄膜，其中，所述多个阴极中的每个阴极被分别容纳在多个容纳部中。
(15)根据(14)的用于制造磁记录介质的方法，还包括在形成所述多个薄膜之前加热所述多个容纳部。
(16)根据(15)的用于制造磁记录介质的方法，其中通过所述加热，使所述多个容纳部的内壁温度在30分钟或更久时间内保持在200℃或更高。
(17)根据(14)至(16)之一的用于制造磁记录介质的方法，还包括在形成所述多个薄膜的同时冷却所述多个容纳部。
(18)根据(17)的制造磁记录介质的方法，其中通过所述冷却，使所述多个容纳部的内壁温度保持在90℃或更低。
本领域技术人员应理解的是，在附加的权利要求及其等同物的范围内，根据设计需要和其他因素，可以做出多种修改、组合、子组合和变形。

Claims (18)

1.一种磁记录介质，包括：
弹性基材；和
层叠膜，
其中，在所述基材的纵长方向上的整个300m区段内，磁特性的变化在±10％以内。
2.根据权利要求1的磁记录介质，其中所述层叠膜包括下涂层和垂直记录层。
3.根据权利要求2的磁记录介质，其中
所述下涂层包括Ti和Cr，
所述垂直记录层具有其中通过氧化物将包含Co、Pt和Cr的粒子分隔开的粒状结构。
4.根据权利要求2的磁记录介质，其中所述下涂层具有非结晶态。
5.根据权利要求2的磁记录介质，其中所述层叠膜还包括中间层。
6.根据权利要求5的磁记录介质，其中所述中间层包括Ru或NiW。
7.根据权利要求2的磁记录介质，其中所述层叠膜还包括软磁性层和CAP层之中的至少一种层。
8.根据权利要求1的磁记录介质，其中在所述基材的纵长方向上的整个300m或以上的区段内，磁特性的变化在±5％以内。
9.根据权利要求1的磁记录介质，其中所述磁特性是保持力Hc、矩形比Rs和取向性强度Δθ50中的至少一种特性。
10.根据权利要求1的磁记录介质，其中采用物理沉积法形成所述层叠膜。
11.根据权利要求10的磁记录介质，其中所述物理沉积法是溅射法。
12.一种成膜装置，包括：
用于移动带状的弹性基材的旋转体；
与所述旋转体的旋转表面相对设置的多个阴极；以及
分别容纳所述多个阴极中的每个阴极的多个容纳部。
13.根据权利要求12的成膜装置，其中所述多个容纳部构成为能够抽真空且能够执行加热和冷却。
14.一种用于制造磁记录介质的方法，包括：
在移动带状的弹性基材的同时，利用在所述基材的移动路径上设置的多个阴极，在所述基材上顺序地形成多个薄膜，
其中，所述多个阴极中的每个阴极被分别容纳在多个容纳部中。
15.根据权利要求14的用于制造磁记录介质的方法，还包括：
在形成所述多个薄膜之前加热所述多个容纳部。
16.根据权利要求15的用于制造磁记录介质的方法，其中通过所述加热，使所述多个容纳部的内壁温度在30分钟或更久时间内保持在200℃或更高。
17.根据权利要求14的用于制造磁记录介质的方法，还包括：
在形成所述多个薄膜的同时冷却所述多个容纳部。
18.根据权利要求17的用于制造磁记录介质的方法，其中通过所述冷却，使所述多个容纳部的内壁温度保持在90℃或更低。
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