CZ388699A3 - Způsob nanášení vrstev na magnetické disky s tenkou vrstvou a magnetické disky s tenkou vrstvou vyrobené jeho pomocí - Google Patents

Abstract

Při magnetronovém nanášení vrstev na magnetické disky se mezi substrátem a první základní vrstvou nanáší bariérová vrstva chrómu naprašováním při kmitočtu mezi 10 a 200 kHz, přednostně 50 kHz a s poměrem délky pulzu k odmlce v oblasti 5:1 až 1:10.

Description

A MAGNETICKÉ DISKY S TENKOU VRSTVOU VYROBENÉ

TENKOU VRSTVOU JEHO POMOCÍ v na magnetické zé hustotě pro naprašováním zvou vytvořeného

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu nanášení vršte disky s tenkou vrstvou o vysoké záznamo použití v pevných magnetických discích magnetronu a magnetického disků s tenkou vrs tímto způsobem.

Dosavadní stav techniky netických disků ijiých nanášecích se mají pokrýt p jeden disk. nkou vrstvou se .iníkových disků budoucnosti se jak například

Jsou již známy způsoby výroby mág s tenkou vrstvou ve vertikálních průbež strojích pro velký počet substrátů, které společně, nebo v nanášecích ‘Strojích pr

Substráty pro výrobu magnetických disků s te skládají ze skla nebo z velmi vyhlazených h galvanizovaných niklo-fosforovou vrstvou. V budou používat různé alternativní materiá borokarbidy hliníku.

ly

Bez ohledu na materiál substrátu je vrstev použito mnoho tenkých naprašováním u se skládáj ící většinou se fyzickým a/nebo chemickým vrstev. Jedná se o základní vrstvy, většino z chrómu, magnetických ’ úložných vrstev, skládající ze smíšených slitin kobaltu, chrómu a jiných kovů, a vrchní vrstvy, která se většinou s kládá ,z uhlíku.

78 633 bX^Mh··

Stejnosměrné naprašování magnetronů je nej či způsob nanášení při výrobě magnetických vrstvou.

astěji používaný disků s tenkou

Pro vysoce kvalitní magnetické disky s se vyžaduje zázanmová hustota nad 3 Gbity/p zdvih magnetických hlav je pod 40 nm. nevyužitého prostoru na povrchu úložného !za přizpůsobení hlavám jsou předpoklady realíz hustoty.

tenkou vrstvou alec². Výsledný

Snížení hluku řízení a, účinné ace této 'úložné

Způsob dosažení nízko plovoucích topografie povrchu na dokončeném magnetickém vrstvou a snížení tloušťky vrstev, zejména m. a vrchní vrstvy, je již známo. Použitím no magnetickou úložnou vrstvu a speciálně úpravě struktur lze vytvářet magnetické disky s s koercitivní intenzitou pole > 2500 Oe a remanentní magnetizace (Mrt) >0,5 s dobrou o

Tlav zlepšením disku s tenkou ágnetické vrstvy vých slitin pro ných podložních tenkou vrstvou tloušťkou vrstvy pakovatelností.

Nové problémy, na které Sé· předtím nena hlavně kvůli požadavkům na zvýšení úložné hi. tloušťky vrstev.

razilo, vznikly stoty a omezení zvýšená koroze Tato koroze hu magentického rých již nelze číst. Existuje do kontaktu ě stejnou výšku rozi. Na jedné ění substrátů a

Rozhodující nedostatek je fakt, že nastává s používáním hliníkových substrát zapříčiňuje korozi a pokřivovaní na povrc disku, což má za následek oblasti, do ktp zapisovat nebo ze kterých již nelze nebezpečí, že se tyto oblasti dostanoú s hlavami, protože plovoucí hlava má přiblízn jako koroze. Dva faktory mají vliv na ko straně jsou příčinou koroze chyby při číšt

- 3 * · • · » · · 4 zbytky z procesu namáčení. Na druhé straně jsou naprašované vrstvy těsné a neporézní pouze do určité míry. Mezi jinými věcmi má snížení tloušťky vrstvy ze 30 niti na 10 nm účinek zhoršení chování co se týče koroze. Vrchní vrstva může provádět pouze funkci mechanické ochrany iinagnetické vrstvy proti kontaktu s hlavami a spolu s mazadlem chrání funkci klouzání hlav. (Problém koroze popsali podrobně Chia, Wang, Tang a Lee v OverView of accelerated corrosion tests' on thin film magnetic media v The Minerals, Metals & Materials Society, 1998, str. 311-319). -Přestože se Substráty čistí do zrcadlového konečného stavu, . je magnetických disků méně hež mikroskopické trhliny a otvory.

topografie dokončených ideální. Tyto ka

Lze odhalit zy na povrchu substrátů stojí v cestě optimálního vyčištění během .procesu praní. To snižuje rovnoměrnost naprášení vrstev a má za následek méně účinné pokrytí okrajů. Je známo, že korozi tvy . a' použitím substrát během lze snížit zvýšením tloušťky základní vrs záporného stejnosměrného proudu na naprašování základní vrstvy.

e snižují. počet ou s HCI nebo Žvýšení tloušťky týče magnetismu, a substrát lze

Žádné z opatření problém neřeší. Ta pou bodů s korozí odhalených v testech kyselin HNO3. Užitečnost opatření- není neomezená, základní vrstvy jde proti požadavkům co se Použití záporného stejnosměrného proudu použít pouze v případě vodivých substrátů.

Podstata vynálezu vytvořit způsob tenkou vrstvou pádě metalických

Základ vynálezu spočívá v úkolu nanášení vrstev na magnetické disky s zlepšením jejich výroby do té míry, že v pří

Jí.........X.a-4.

oh disků značně e značně sníží íivých iontů ze ršemi materiály edpokládá se, že ití v obvyklých U je vytvořit odolností vůči substrátů se odolnost vůči korozi magnetický zvýší a v případě nemetalických substrátů pronikání vody do substrátu a volně pohyb substrátu. Způsob je určen k použití se substrátu - jak vodivými, tak izolačními. Př způsob lze implementovat pro průmyslové využ nanášecích továrnách. Další úloha vynále magnetický disk s tenkou vrstvou se zvýšenou korozi.

Podle tohoto vynálezu se úloha řeší pod 1 a 9. Další výhodné základní: znaky způsobu nárocích 2 až 8.

le znaků nároků jsou popsány, v y mezi substrát způsobem, že tenzita pole a testování. To Překvapivě se

Objevem bylo umístění přepažující vrstvj a skupinu magnetických vrstev takovým magnetické hodnoty jako je koercitivní. ίηΐ tloušťka vrstvy remanentní magnetizace nebudou ovlivněny. To snižuje odolnost vůči korozi do takové míry, že nelze zjistit prakticky žádná nepoužitelná místa způsobená korozí na magnetických discích známými způsoby představuje zlepšení o jeden nebo dva řády, účinku dosáhne již na tloušťce kolem několika nm. Podle tohoto způsobu jsou k aplikaci jako přepažující vrstvy upřednostňované materiály hliník nebo chróm.

Velmi dobré vlastnosti jsou dosaženy tam, kde plyn procesu obsahuje část kyslíku a/nebo dusíku. Zvýšení koercitivní intenzity pole, které lze pozorcvat při pulzním naprašování základní vrstvy, se neaktivuje pokud se použije přepažující vrstva podle vynálezu. Nastříkání chromové vrstvy jako přepažovací vrstvy je velice¹ výhodné, protože nebude narušováno tvoření krystalů v dalších krocích.

- 5 • ·

Je zvláště výhodné/ že účinek přepážky na příslušný materiál substrátu volbou mate má naprášit, úpravou tloušťky nánosu a voZ činitele pulzu pro proces naprašování. obzvlášť výhodný kmitočet 50 kHz. Tento poměr naprašování k velmi těsných, bezkd s vysokým výtěžkem rozprášených vybuz

Neexistence kazů se zde týká vrstev be sloupcové struktury.

dosahuje výhodný kvůli naprašování lže přizpůsobit riálu, který se bou kmitočtu a

Ukázal se jako cmitočet zřejmě vybuzení plasmy zových vrstev ených částic, z otvorů . nebo

Způsob podle tohoto vynálezu lze im; všechna zařízení k nanášení na magnetick vhodnost k integraci do výrobních závodů je způsobu.

plementovat pro é disky. Tato velkou výhodou

Vynález bude znázorněn podrobněji provedení.

pomocí příkladu

Nanášecx stroj pro jeden disk, který znám, se používá k naprašování několika mag a přepažující vrstvy na hliníkový subst ochrannou vrstvu z niklu obsahujícího fosf galvanicky k vytvoření magnetických disků s

Jako důkaz účinnosti přiblížen standardní s nanesenou způsobu podle tohot proces. Pro ma jsou zjišt je sám o sobě rietických vrstev rát, který má or, aplikovanou tenkou vrstvou, o vynálezu je <jnetické disky ěny magnetické Tyto hodnoty ek magnetických testu kyselinou jčí korozi.

tenkou vrstvou, vlastnosti a vlastnosti přepažující vrstvy musí být v rozmezí určených tolerancí. Vzoi disků s nanesenou vrstvou je podroben s použitím HNO3 kvůli vyhodnocení odolnosti v

- 6 • · agnetické disky to bylo možné,· váným: ohřátí, ických vrstev a í krok procesu átí. Zde jsou· pažující vrstva

Po přípravě referenčních vzorků, se m s tenkou vrstvou vyrábějí podle vynálezu. Aby navíc ke krokům procesu až dosud poúží naprášení základní vrstvy, naprášení magnet naprášení ochranné vrstvy, je zaveden dáli aplikace přepažující vrstvy po fázi zahř substráty zahřátý na 220°C a napráší se pře: před -naprášením základní vrstvy.

Doba procesu naprášení přepažující vrstvy je 4 vteřiny při tlaku 0,8 Pa. Kyslík s /parciálním tlakem 0,1 Pa je přimíchán s nosným inertním plynem. Používá se hliníkový cíl se standardním uspořádáním magnetronů. Energie je impulzně předána do plazmatu. Kmitočet pulzů je 50 kHz a poměr délky pulzu k pauze je upraven na, 1:1. Výsledná doba .zapnutí plasmy je 10 ps a pauza je také 10 ps. Primární napájení,' t.j. napájení přiváděné do pulzního zařízení je průměrně

150 W.

Způsob podle tohoto vynálezu také ukáz pulzů 14 psek a trváním cyklu 20 psek kladn opět klesat, tj. počet nevyužitých míst s ko značně narůstat.

al, že s délkou ý účinek začíná :ozí začíná opět pro magnetické ní velmi těsné, mocí naprašování zlepšuje chování ikace záporného m naprašování t vůči korozi, ole a tloušťka pokud se způsob

Tabulka ukazuje hodnoty měření vlastnosti a změřené hodnoty korozí. Zavede přepažující vrstvy bez otvorů naprašované po magnetronů pulzujícího na středním kmitočtu vůči korozi o jeden nebo dva řády. Apl stejnosměrného proudu na substrát běh přepažující vrstvy dále zlepšuje odolnos

Magnetické hodnoty koercitivní intenzity p vrstvy remanentního magnetismu se nezmění

-/• · · • · · » · · · · · provede s použitím uvedených parametrů' (viž. níže uvedená tabulka):

	Přepážka	Pulzní poměr pro přepážku	Předpětí substrátu	Korozních bodů na disk	Průměrné hodnoty Hc[Oe]	Průměrné hodnoty Mrt
Standardní	ne		ne	85-105	2595	0, 59
Variantal	ano	1:1	ne	1-4	2575	0, 61
Varianta2	ano	1:1	ano	0-2	2610	0, 6

lim přepažující 1 ukazuje, že šhem testu HNO3, dním procesem, ažující vrstvy em na substrát

Největšího účinku je dosaženo zavede vrstvy podle vynálezu samotného. Varianta počet korozních bodů, které jšou objeveny bf je velmi malý v porovnání, se standar Varianta 2 ukazuje, že naprášování přej: s aplikovaným záporným stejnosměrným proud vytváří další zlepšení.

Claims (9)

1. Způsob nanášení vrstev na ma s tenkými vrstvami naprašováním magnetro substrát, na který jsou aplikovány s skládajících se ze základních vrstev, magne mezilehlých vrstev - v případě, kdy magnetických vrstev - a vrchní vrstvy, vyz tím, že mezi substrátem a první základní vr vrstev je aplikována přepažovací vrstva n středním kmitočtu na kmitočtu mezi 10 a 200 50 kHz a s poměrem délky pulzu k odmlce v 1:10.

gnetické disky au, obsahující kupiny vrstev, tických vrstev, existuje více na ču jící se štvou ze skupiny aprašováním při kHz, přednostně oblasti 5:1. až

2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj že přepažující vrstva je nanesena naprašová cíl. .

ící se tím, ním na chromový

3. Způsob podle nároku 1 a 2, vyz tím, že tlak při naprašování přepažující v: na 0,1 až 1,5 Pa, přednostně na 0,5 Pa.

n acu jici se rstvy je upraven

4. Způsob podle nároku 1 až 3, vyz tím, že během nanášení přepažující vrstvy přednostně reaktivní plyny, . jako například dusík smíchány s nosným plynem.

nacujici se sou jiné plyny, kyslík a/nebo

5. Způsob podle nároku 1 až 4, vyz tím, že tenká vrstva je aplikována na subst nacujici se rát, na který se

27 78 633

- 9 .-:

» · · » 9 · • · 09 9 · má nanést vrstva, před naprášením přepažující vrstvy.

6. Způsob podle nároku 1 až 5, vyzn tím, že stejnosměrný proud -50 V až -500 -200 V, je aplikován na substrát běheh přepažující vrstvy.

7. Způsob podle nároku 1 až 5, vyzn tím, že pulzní napětí, přednostně s kmito aplikováno na substrát během naprašování přepa • · · 9

9 9 9 9 •'9 · · · • * 9 9 9 9

9 9

9 9 9 9 acujxcx se

V, přednostně naprašování acujxci se ctem 50 kHz je žující vrstvy.

8. Způsob podle nároku 1' až 5,' vyzn tím, že vysokofrekvenční střídavý prou přednostně 13,56 MHz je aplikován na s naprašování přepažující vrstvy.

a c u jici se d s kmitočtem abstrát během

9. Magnetický disk s tenkou vrstvo substrát, na který je aplikována skupina vršte; se ze základní vrstvy, magnetické vrstvy, mezi

I vrchní vrstvy, vyznačující se tím, vrstva aplikovaná pulzním naprášením za kmito 200 kHz a poměrem délky pulzu k pauze mezí aplikována mezi substrát a první základní vrstvu u, obsahující v skládajících lehlé vrstvy a že přepažující čtu mezi 10 a 5:1 a 1:10 je