JP2003263732A - 磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

磁気ディスクの製造方法

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JP2003263732A
JP2003263732A JP2002061292A JP2002061292A JP2003263732A JP 2003263732 A JP2003263732 A JP 2003263732A JP 2002061292 A JP2002061292 A JP 2002061292A JP 2002061292 A JP2002061292 A JP 2002061292A JP 2003263732 A JP2003263732 A JP 2003263732A
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Japan
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magnetic
disk
shield
magnetic disk
film
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JP2002061292A
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English (en)
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Yuzuru Inagaki
譲 稲垣
Yuichi Kokado
雄一 小角
Yoshifumi Matsuda
好文 松田
Satoshi Tabata
敏 田畑
Kohei Tozawa
孝平 戸澤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気ディスクの多層膜表面の微小欠陥の低減、
およびプラズマの安定・均一化による保磁力の面内分布
の低減。 【解決手段】ロータリーマグネトロン方式のスパッタリ
ング電極を用い、シールド構造を密閉型構造にすること
により、プラズマが安定・均一化することにより、ディ
スク基板上に堆積するPt原子の面内分布を低減させる
ことが可能である。また、シールドを密閉型構造にする
ことにより、堆積膜からの発塵に起因する多層膜表面の
微小塵埃および多層膜欠陥を低減させることが可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1平方インチ当た
り10ギガビット以上の面記録密度を有し、かつ多層膜
形成後に光学的に検知する多層膜表面の0.3ミクロン
程度の微小塵埃および多層膜欠陥を100個以内に抑え
ることにより、磁気ヘッドの浮上阻害、データ損失の不
具合の発生頻度を減少した、高密度の情報記録に適した
磁気ディスクの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、磁化を面内方向に反転して記録す
る面内磁気記録用の媒体では、強磁性金属元素であるC
oを主成分としたCo基合金系磁性薄膜を記録媒体とし
ている。より高密度の情報記録を可能とするためには、
この記録層に対して媒体ノイズを小さくし、保磁力を高
めることが要求されている。比較的高い保磁力が得られ
るCo基合金系磁性薄膜として、Ptを含んだCo基合
金磁性膜を用いたものが、例えば、IEEE Tran
s. on Magn.,Vol.26,No.6(1
990)p.2271あるいは、IEEE Tran
s. on Magn.,Vol.27,No.6(1
992)p.5280に示されている。
【0003】しかし、高い保磁力を得るためにPtの添
加量を多くした場合、磁性膜形成後の円板の磁化を一方
向に保つ指標である保磁力の面内分布が大きくなる。
【0004】また、面記録密度が増加するにつれて多層
膜形成後に光学的に検知する多層膜表面の微小欠陥によ
る磁気ヘッドの浮上阻害、データ損失の不具合の発生頻
度が高くなる
【0005】
【発明が解決しようとする課題】保磁力の面内分布は再
生時の出力信号のモジュレーション、経時変化の指標で
ある熱揺らぎの増加による記録された磁化の減磁を生じ
る。また、多層膜表面の微小欠陥は、磁気ヘッドの浮上
阻害、データ損失などの不具合の発生頻度が高くなる。
【0006】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
って、本発明の目的は、高い保磁力を得るためにPtの
添加量を多くしたCo−Cr−Pt系合金の媒体で、磁
気ヘッドの磁気ディスク表面からの浮上高さが13nm
以下で浮上阻害、データ損失の無い磁気ディスク媒体を
提供し、10ギガビット/平方インチ以上の高密度な情
報の記録再生が可能な、高保磁力かつ保磁力の面内分布
を抑制した、熱揺らぎの少ない磁気ディスク媒体を実現
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】直流マグネトロンスパッ
タ法において、回転磁石方式(以下、ロータリーマグネ
トロン方式と記載する。)のスパッタリング電極を用
い、磁性膜を形成するスパッタリング電極の、基板以外
へのスパッタリング膜の防着を目的とする、基板正面に
正対した二対のディスクシールドを密閉型構造にするこ
とにより、プラズマの均一性を高めた。上記構造では、
垂直方向上部の放電空間を減少したことにより、保磁力
の面内分布が低減することを見出した。さらに、密閉型
構造にすることにより、基板および脱落防止表面処理の
施されたディスクシールド以外へのスパッタリング膜の
堆積が起こらないために、堆積膜からの発塵に起因する
多層膜表面の微小塵埃および多層膜欠陥が減少すること
を見出した。
【0008】ここで、ロータリーマグネトロン方式スパ
ッタリング電極とは、例えば特開平6−136531号
公報や特開平9−41135号公報記載のようにスパッ
タリングターゲットの裏側で、ターゲットの表面にグロ
ー放電を閉じこめるためのマグネトロン磁場を印加する
ためのある形状をした磁石を回転させることによりグロ
ー放電の領域がターゲットの表面を移動するようにした
ものをいう。スパッタリングはこのグロー放電の領域で
のみ発生するため、移動させることによりターゲットの
表面を効率よくスパッタリングできる。一方、従来の磁
気記録媒体のスパッタリングにおいては、特公平5−8
5632号公報にあるように、円板状のスパッタリング
ターゲットの表面にリング状のマグネトロン磁場を印加
することによりリング状のグロー放電領域を発生させ、
円板上の磁気ディスク基板に対面させることにより形成
するものが主流であった。
【0009】ロータリーマグネトロン方式スパッタリン
グ電極を用いた場合、放電空間が狭くかつ通常0Vのア
ース電位を持つ、シールド部品、基板保持具、チャンバ
ー内壁が、磁気ディスク基板に対しての間隔が一定でな
い非対称的な配置の場合に、グロー放電の領域が不安定
となる。その場合、ターゲットからスパッタリングされ
基板上に堆積するPt原子の面内分布が発生することに
より保磁力の面内分布が起こると推定している。本発明
の場合は、シールド構造を密閉型構造にすることによ
り、シールド部品が磁気ディスク基板に対しての間隔が
一定の対称な配置となり、かつ擬似的に密閉型の構造の
ため、グロー放電の領域放電安定性が高まる。そのた
め、成膜時のプラズマがより安定・均一化することによ
り、基板上に堆積するPt原子の面内分布を低減させる
ことが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的実施例で説
明する。
【0011】図1は本発明の製造方法により作製した磁
気ディスクの断面構造を示す。11は非磁性強化ガラス
基板、12および12’はCo−Cr−Zrの非晶質シ
ード層、13および13’はCr−Ti−Mo合金の下
地層、14および14’はCo−Ru合金の中間層、1
5および15’はCo−Cr−Pt−B合金の磁性層、
16および16’は窒素添加カーボン保護膜層である。
【0012】図2は、本発明で用いたロータリーマグネ
トロン方式のスパッタリング電極の概念図を示す。21
はパルスモータ、22および22‘は冷却水出入口、2
3はマグネット、24はターゲット、25および25’
ははめあい型のシールドであり、磁気ディスク基板11
の両面を覆っている。26は基板把持具、28はセンタ
ハウジング、29はセンタハウジング内壁である。密閉
型構造のシールドを装着した場合、センタハウジング2
8の内部における、基板11及び基板把持具26から垂
直方向上部の放電空間を減少したことにより、成膜時の
プラズマがより安定・均一化し、保磁力の面内分布が低
減する。さらに、密閉型構造にすることにより、脱落防
止表面処理の施されていないセンタハウジング内壁29
にスパッタリング膜の堆積が起こらないために、基板上
部方向の堆積膜からの発塵に起因する多層膜表面の微小
塵埃および多層膜欠陥が減少する。
【0013】図3に、密閉構造としたシールド25、2
5‘の部分拡大図を示す。ディスク基板11の両面をは
めあい型のシールド25、25’で覆う構造である。図
4は従来のシールド構造の部分拡大図を示すが、シール
ド30、30‘の間に隙間があり、ディスク基板11お
よび脱落防止表面処理の施されたシールド以外の部分に
スパッタリング膜の堆積が生じる。
【0014】図2に示すように、磁性膜を形成するスパ
ッタリング電極のシールド構造を密閉型構造とし、上記
各層はスパッタリング装置で真空中一貫形成を行った。
各層の形成条件は次の通りである。 1.装置到達真空度: 2.7×10-5Pa 2.基板加熱温度 : 280 ℃(特開平8−858
68号公報の加熱マスクを使用) 3.Co−Cr−Zrシード層 ターゲット組成 : Co−30%Cr−10%
Zr(原子%) 電極(カソード) : ロータリーマグネトロン方
式 スパッタリングガス圧: 0.53Pa 膜厚 : 15nm 4.Cr−Ti−Mo下地層 ターゲット組成 : Cr−20%Ti−5%M
o(原子%) 電極(カソード) : ロータリーマグネトロン方
式 スパッタリングガス圧: 0.53Pa 膜厚 : 15nm 5.Co−Ru中間層 ターゲット組成 : Cr−40%Ru(原子
%) 電極(カソード) : ロータリーマグネトロン方
式 スパッタリングガス圧: 0.53Pa 膜厚 : 4nm 6.Co−Cr−Pt−B磁性層 ターゲット組成 : Co−20%Cr−13%
Pt−6%B(原子%) 電極(カソード) : ロータリーマグネトロン方
式 スパッタリングガス圧: 9.3Pa 膜厚 : 15.5nm 7.カーボン保護膜 ターゲット組成 : C ≧99.99% 電極(カソード) : ロータリーマグネトロン方
式 スパッタリングガス圧: 13.3Pa 膜厚 : 5.5nm この後、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を塗布し
て、磁気ディスクを作製した。
【0015】図5は、ガス圧力特性を示す。密閉型構造
のシールドを装着することにより、スパッタリングチャ
ンバー内に流すArガス流量に対するチャンバー内圧力
は変化していないことが分かる。
【0016】図6は、放電着火特性を示す。密閉型構造
のシールドを装着することにより、放電時にArガス圧
力に対する放電電圧が低くなり、また低ガス圧力まで放
電が持続することが分かる。
【0017】図7は、多層膜形成後に光学的に検知する
多層膜表面に存在する0.3ミクロン程度の微小塵埃お
よび多層膜欠陥の個数を示す。密閉型構造のシールドを
装着することにより、微小塵埃および多層膜欠陥の個数
が最大150個から100個以内に低減していることが
分かる。
【0018】図8(a)は、密閉型構造のシールドを装
着した場合の、保磁力の磁気ディスク面内での分布を示
す。密閉型構造のシールドを装着することにより、27
9kA/m以上の保磁力に対し、面内における最大値か
ら最小値を差し引いたものを、最大値に最小値を足した
もので除することで定義する、均一性が改善し1.51
%を実現した。なお、図8(b)に、従来型構造のシー
ルドを装着した場合の、保磁力の磁気ディスク面内での
分布を示す。保磁力の磁気ディスク面内での均一性は
2.39%であり、密閉型構造のシールドを装着した場
合と比較して、保磁力の磁気ディスク面内での分布が大
きいことが分かる。
【0019】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、Co−Cr
−Pt系合金の媒体で、10ギガビット/平方インチ以
上の高密度な情報の記録再生が可能な、高保磁力かつ保
磁力の面内分布を抑制し、磁気ヘッドの浮上阻害、デー
タ損失の不具合の発生頻度を減少した磁気ディスク媒体
を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法により製造された磁気ディス
クの断面図である。
【図2】本発明の製造方法を実施するロータリーマグネ
トロン方式のスパッタリング電極の概念図である。
【図3】図2のシールド構造の部分拡大図である。
【図4】従来のシールド構造の部分拡大図である。
【図5】本発明の実施例および従来例のガス圧力特性を
示す図である。
【図6】本発明の実施例および従来例の放電特性を示す
図である。
【図7】本発明の実施例および従来例の微小塵埃および
多層膜欠陥の個数を示す図である。
【図8】(a)は本発明で製造された磁気ディスクの磁
気特性を示す図である。(b)は従来の製造方法で製造
された磁気ディスクの磁気特性を示す図である。
【符号の説明】
11:非磁性強化ガラス基板 12、12´:非晶質シード層 13、13´:非磁性下地層 14、14´:非磁性中間層 15、15´:磁性層 16、16´:非磁性保護層 23:マグネット 24:ターゲット 25、25‘:シールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 5/738 G11B 5/738 (72)発明者 松田 好文 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 田畑 敏 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 戸澤 孝平 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 Fターム(参考) 4K029 AA09 AA24 BA06 BA07 BA13 BA33 BB02 BC06 BD11 DC39 5D006 BB01 CA01 CA06 DA03 EA03 FA09 5D112 AA03 AA05 AA24 BB01 BD03 FA04 FB14 FB24

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円板状基板を密閉構造のシールドで囲み、
    前記円板状基板に対面するターゲットの表面にマグネト
    ロン磁場を印加することによりグロー放電領域を発生さ
    せ、前記円板状基板の表面に磁性膜をスパッタリング形
    成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
  2. 【請求項2】前記円板状基板は円板状非磁性基板の表面
    に下地膜が形成されていることを特徴とする磁気ディス
    クの製造方法。
JP2002061292A 2002-03-07 2002-03-07 磁気ディスクの製造方法 Pending JP2003263732A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100637107B1 (ko) 2004-06-14 2006-10-23 후지쯔 가부시끼가이샤 자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치
JP2010102816A (ja) * 2008-09-29 2010-05-06 Hoya Corp 垂直磁気記録媒体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100637107B1 (ko) 2004-06-14 2006-10-23 후지쯔 가부시끼가이샤 자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치
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