JP2516064B2

JP2516064B2 - 磁気記録媒体とその製造方法

Info

Publication number: JP2516064B2
Application number: JP1047880A
Authority: JP
Inventors: 敏男安藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1996-07-10
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: JPH02227815A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、磁気記録媒体に係り、特にCr下地膜を有し
てなるCoPt合金のスパッタ型面内方向記録の磁気記録媒
体に関する。

（従来の技術）最近、高密度記録の可能な媒体としてCo系合金を用い
たものがよく使われている。特に、Co系単層膜を用いた
磁気記録媒体においては、CoCr合金を酸素ガスを１〜3m
Torrの条件でベーパーデポジションして酸素元素を５〜
15at％含む非晶質CoCr合金膜を成膜することで優れた磁
気特性及び耐蝕性を有する磁気記録媒体を得る方法（特
開昭61−115244号、特開昭61−105721号）や、Co,Ni,
（Cr）,Oからなる磁性層を酸素含有量を調整しつつ斜方
蒸着法で形成することにより、磁気特性及び耐蝕性の優
れた磁気記録媒体を得る方法（特開昭59−58804号、特
開昭59−61105号）が行なわれていた。

（発明が解決しようとする課題）しかし、CoCr合金膜を成膜する方法において、CoCrは
非晶質であり、結晶磁気異方性をもたないため保磁力は
最大で500〜600Oe程度であり、今後の高密度記録対応の
媒体としては磁気特性が不十分であった。

また、斜方蒸着法では、原材料の大部分が無駄になる
という問題点があった。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記課題を解決するためになされたもので
あり、記録媒体基体上にCr下地膜を有するCoPt合金薄膜
磁気記録媒体において、前記CoPt合金薄膜層に17〜27at
％の酸素を含有してなることを特徴とする磁気記録媒体
とその製造方法を提供しようとするものである。

（実施例）第１図は本発明になる磁気記録媒体10の構成を示す断
面図である。同図において１はたとえばガラス基板から
なる記録媒体基体であり、２はCr下地膜であり記録媒体
基体１上に形成されている。３は17〜27at％の酸素を含
有するCoPt合金薄膜層であり、前記Cr下地膜２の上に形
成されている。４はカーボン等からなる保護膜であり、
前記CoPt合金薄膜層３の上に形成されている。

上述の様に、Cr下地膜の上に17〜27at％の酸素を含有
するCoPt合金薄膜層３を形成したことで、従来の酸素を
含有しないものに比較して2000〜2500Oe程度保磁力Hcの
大きな磁気記録媒体が得られた。

この理由を以下に示す。

結晶性の磁性層の場合、結晶粒を単磁区粒子に近づけ
ることにより保磁力Hcを増加させ得ることは良く知られ
ている事実である。

又、Cr下地膜を有するCoPt合金スパッタ型面内方向記
録の薄膜記録層は、Cr下地層とCoPt合金膜との結晶格子
がマッチングしてCoPt合金のＣ軸が面内方向に向き、大
きな面内方向磁気異方性を発生するため、優れた磁気特
性を有することが良く知られている。

本発明者は、上記の事実から、鋭意研究を重ねた結
果、Crの結晶粒上にCoPt合金を結晶成長させる際、酸素
を含ませると組成の偏析が起り、次第に酸素が粒子を包
み込む様な形で成長し、その結果一つの粒子は磁気的に
孤立した単磁区構造をとるということを見出し、保磁力
Hcが飛躍的に向上するのを確かめることができた。

次に本発明になる磁気記録媒体の製造方法を説明す
る。

ガラス基板面上に、DCマグネトロンスパッタ装置を用
いて、Cr下地膜及び磁性膜であるCoPt（Pt10at％）のス
パッタリングを行ない膜厚約0.25μｍの金属膜（Cr膜:
0.2μｍ、CoPt膜:0.05μｍ）を成膜した。なお、この時
のスパッタ条件は下表の通りである。

この後、例えばカーボン等の保護膜を前記磁性膜上に
成膜する。

本発明者は、上記の様な条件のもと、実験を行ない、
Cr下地膜を有するCoPt合金磁気記録媒体の前記CoPt合金
薄膜層（磁性層）に酸素を含ませることによって第２
図、第３図及び第４図に示す様な結果を得た。

第２図はスパッタ中の酸素分圧の変化に伴う酸素含有
量の変化を示すグラフであり、第３図はスパッタ中の酸
素分圧の変化に伴う保磁力Hcの変化を示すグラフであ
り、第４図はスパッタ中のガラス圧の変化に伴う保磁力
Hcの変化を示すグラフである。

第２図において、斜線は同一酸素分圧内における酸素
含有量のバラツキを示している。

第３図において、は20mTorr、は10mTorr、は5m
Torrのガス圧においての酸素分圧の変化に伴なうそれぞ
れの保磁力の変化を示している。

同図より、各ガス圧について下表に示す酸素分圧
（％）において、成膜を行なうことにより酸素を含有し
ない場合に比べて保磁力の高い値を得ることが可能とな
ることがわかる。

また、第４図によりスパッタ中のガス圧（酸素分圧５
％）を増加させることにより保磁力が増加するのがわか
る。

なお、スパッタを用いてCoPt膜を成膜する際に従来の
様に酸素を導入しない場合では保磁力Hcは、ガス圧5mTo
rrでは880Oe、ガス圧10mTorrでは1120Oe、ガス圧20mTor
rでは1060Oeであったのに対し、第３図及び第４図に示
される様に、酸素分圧５％（酸素含有量約20at％）にお
いて最大値をとり、ガス圧5mTorrでは1460Oe、ガス圧10
mTorrでは2040Oe、ガス圧20mTorrでは2550Oeと飛躍的に
増加させることができた。

さらに詳しく説明すると、以下の様である。

ガス圧5mTorrにおいては、保磁力は酸素分圧を4.2％
（酸素含有量15％）付近で成膜を行なった時の値が約12
00Oeとなり、それ以上の酸素分圧では徐々に増加し酸素
分圧５％付近で成膜を行なった時の値が最大値1460Oeと
なり、５％以上の酸素分圧で成膜を行なうと保磁力は徐
々に減少していったが、酸素分圧5.5％（酸素含有量23
％）付近までは1200Oeを保てることが確認できた。

ガス圧10mTorrにおいては、保磁力は酸素分圧を4.2％
（酸素含有量15％）付近で成膜を行なった時の値が約12
00Oeとなり、それ以上の酸素分圧では急激に増加し酸素
分圧５％付近で成膜を行なった時の値が最大値2040Oeと
なり、５％以上の酸素分圧で成膜を行なうと保磁力は徐
々に減少していったが、酸素分圧6.0％（酸素含有量25
％）付近までは1600Oeを保てることが確認できた。

ガス圧20mTorrにおいては、保磁力は酸素分圧を4.2％
（酸素含有量15％）付近で成膜を行なった時の値が約12
00Oeとなり、それ以上の酸素分圧では急激に増加し酸素
分圧５％付近で成膜を行なった時の値が最大値2550Oeと
なり、５％以上の酸素分圧で成膜を行なうと保磁力は徐
々に減少していったが、酸素分圧6.5％（酸素含有量30
％）付近までは1600Oeを保てることが確認できた。

さらに、本発明になる磁気記録媒体において、Cr下地
膜の役割を調べるため、Cr下地膜の膜厚の変化に伴う保
磁力の変化を調べた。

第５図はCr下地膜の膜厚の変化に伴う保磁力の変化を
示すグラフである。（ガス圧8mTorr、酸素分圧５％）同図より、Cr下地膜がない場合には400Oe以下である
が、Cr下地膜の膜厚が増加するにつれて保磁力Hcは急激
に増加し、Cr下地膜の膜厚が約0.2μｍで最大値約1770O
eをとり、且つ、Cr下地膜の膜厚0.05μｍから0.4μｍの
範囲において高保磁力1400Oe以上の値を保てることが確
認できた。

即ち、本発明になる磁気記録媒体において、酸素を含
んだCoPtが組成偏析を起して結晶成長し、単磁区構造を
とるためにはCr下地膜の存在が不可欠だということがわ
かる。

また、本発明になる磁気記録媒体の製造方法ではスパ
ッタによりCoPt合金層を成膜するため斜方蒸着法に比べ
原材料の無駄の少ない製造が可能となる。

なお、ここでは記録媒体基体の材料としてガラスを用
いたが、NiPメッキされたAl基板を用いても同様の効果
が期待できる。

なお、ここでは磁性膜としてCoPt10at％のものを用い
たが、CoPtの場合Ptの含有量を更に増加すれば保磁力Hc
を向上させることができる。

（発明の効果）上述の様に、本発明においては、記録媒体基体上にCr
下地膜を有するCoPt合金薄膜層磁気記録媒体において、
前記CoPt合金薄膜層に17〜27at％の酸素を含有してなる
ことを特徴とし、また、記録媒体基体上にCr下地膜をス
パッタにより形成する工程とその下地膜上にCoPt合金薄
膜層をスパッタにより形成する工程とからなる磁気記録
媒体の製造方法において、アルゴン及び酸素混合ガス雰
囲気中にて、そのガス圧が５〜20mTorrで、かつ、その
酸素分圧が4.5〜6.2％なる範囲で前記CoPt合金をスパッ
タにより形成することを特徴としたので、飛躍的に高い
保磁力Hcが安定して得られる（例えば、15〜30at％の酸
素を含有するCoPt合金薄膜層を用いた場合では保磁力Hc
が400〜1500Oeであったのを、17〜27at％の酸素を含有
するCoPt合金薄膜層を用いることによって、2000〜2500
Oeの飛躍的に高い保磁力Hcを安定して得ることができ
る）から、これにより、安定して高出力、高記録密度が
得られる磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる磁気記録媒体の構成を示す断面
図、第２図はスパッタ中の酸素分圧の変化に伴う酸素含
有量の変化を示すグラフ、第３図はスパッタ中の酸素分
圧の変化に伴う保磁力Hcの変化を示すグラフであり、第
４図はスパッタ中のガス圧の変化に伴う保磁力Hcの変化
を示すグラフ、第５図はCr下地膜の膜厚の変化に伴う保
磁力の変化を示すグラフである。 10……磁気記録媒体、１……基体、２……Co下地膜、３
……CoPt合金薄膜層、４……保護膜。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体基体上にCr下地膜を有するCoPt合
金薄膜磁気記録媒体において、前記CoPt合金薄膜層に17〜27at％の酸素を含有してなる
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】記録媒体基体上にCr下地膜をスパッタによ
り形成する工程とその下地膜上にCoPt合金薄膜層をスパ
ッタにより形成する工程とからなる磁気記録媒体の製造
方法において、アルゴン及び酸素混合ガス雰囲気中にて、そのガス圧が
５〜20mTorrで、かつ、その酸素分圧が4.5〜6.2％なる
範囲で前記CoPt合金をスパッタにより形成することを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法。