JP4207684B2

JP4207684B2 - Magnetic recording medium manufacturing method and manufacturing apparatus

Info

Publication number: JP4207684B2
Application number: JP2003185899A
Authority: JP
Inventors: 貴宏清水; 洋之上住; 直樹滝澤; 亜紀良磯; 忠昭及川
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: JP2005018947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータの外部記憶装置等の各種磁気記録装置に搭載される磁気記録媒体の製造方法、および、製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高い記録密度と低ノイズが要求される磁気記録媒体に対して、従来からさまざまな磁性層の組成、構造、および非磁性下地層の材料等が提案されている。
【０００３】
特に近年、一般にグラニュラー磁性層と呼ばれる、磁性結晶粒の周囲を酸化物や窒化物のような非磁性非金属物質で囲んだ構造をもつ磁性層が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、非磁性膜・強磁性膜・非磁性膜を順次積層した後、加熱処理を行なうことにより非磁性膜中に強磁性の結晶粒が分散したグラニュラー記録層を形成することで、低ノイズ化を図ることが提案されている。この場合、非磁性膜としては、シリコン酸化物や窒化物等が用いられている。
【０００５】
また、特許文献２には、ＳｉＯ_２等の酸化物が添加されたＣｏｉＰｔターゲットを用い、ＲＦスパッタリングを行なうことで、磁性結晶粒が非磁性の酸化物で囲まれて個々に分離した構造を持つグラニュラー記録膜が形成でき、高いＨｃと低ノイズ化が実現されることが記載されている。
【０００６】
このようなグラニュラー磁性膜は、非磁性非金属の粒界相が磁性粒子を物理的に分離するため、磁性粒子間の磁気的な相互作用が低下し、記録ビットの遷移領域に生じるジグザグ磁壁の形成を抑制するので、低ノイズ特性が得られると考えられている。
【０００７】
従来用いられてきたＣｏＣｒ系金属磁性膜では、高温で成膜することによりＣｒがＣｏ系磁性粒から偏析することで粒界に析出し、磁性粒子間の磁気的相互作用を低減させているが、グラニュラー磁性層の場合はこの粒界相として非磁性非金属の物質を用いるため、従来のＣｒに比べて偏析し易く、比較的容易に磁性粒の孤立化が促進できるという利点がある。特に、従来のＣｏＣｒ系金属磁性層の場合は成膜時の基板温度を２００℃以上に上昇させることがＣｒの十分な偏析に必要不可欠なのに対し、グラニュラー磁性層の場合は加熱なしでの成膜においても、その非磁性非金属の物質は偏析を生じ、優れた磁気特性と電磁変換特性が実現できる。
【０００８】
さらに、特許文献３には、高周波電源ＲＦと直流電源ＤＣとを用いて、磁気記録層に対してスパッタリングを行うことにより、金属結晶粒の粒径の微細化を図り、これにより、磁気情報の読み出し等におけるノイズの低減化が図ることを低減している。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−２５５３４２号公報
【特許文献２】
特開平７−３１１９２９号公報
【特許文献３】
特開２００３−４５０１９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
磁気記録媒体において、金属強磁性材料からなる結晶粒と、酸化物又は窒化物等の非磁性非金属材料からなる結晶粒界とからなる磁性層としてのグラニュラー磁性層は、ＲＦスパッタリング法で成膜した場合、磁性材料と酸化物又は窒化物等との配合量、成膜時の室圧、成膜レート等によって、磁気特性と電磁変換特性とがほぼ決まるといっても過言ではない。
【００１１】
特に近年、このグラニュラー磁性層の成膜の制御によって、磁気特性や電磁変換特性のさらなる向上が求められているが、現状では改善の余地が多々あり、必ずしも望ましい値とはなっていない。
【００１２】
また、特許文献３のように、ＲＦとＤＣをそれぞれ別個に印加して、結晶粒の粒径の微細化を図ることにより、ノイズの改善を図ったものもあるが、特許文献３の図１２に示すような平均粒径が６．８ｎｍ程度の結晶粒では、磁気特性および電磁変換特性において飛躍的な向上を図ったとは言えない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、グラニュラー磁性層の結晶粒の均一化および微細化を促進して、結晶粒と非結晶粒界との偏析を略完全に行うことにより、磁気特性および電磁変換特性を格段に向上させることが可能な、磁気記録媒体、その製造方法、および、製造装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁気記録媒体を製造する製造方法であって、前記磁気記録媒体の非磁性基板の両面上に非磁性下地層、非磁性中間層が順次積層された表面に、磁性層としてグラニュラー磁性層を成膜するに際して、該磁気記録媒体の両面に対向して、合金粒子と酸化物粒子とが一体に埋め込まれた合成ターゲットをそれぞれ配置させ、前記合金ターゲットに高周波電源ＲＦと直流電源ＤＣによる印加を同時にして、前記磁気記録媒体の両面に対してスパッタを行うことにより、前記グラニュラー磁性層は、単体又は合金からなる粒径が均一な金属系粒子を主体成分とした結晶粒と、非金属粒子を主体成分とした非磁性粒界として構成され、ここで、前記結晶粒と前記非磁性粒界とは、前記グラニュラー磁性層内において、該結晶粒を構成する金属系粒子と該非磁性粒界を構成する非金属粒子とが混在した混在粒子として構成されないように、略完全に偏析された状態でエピタクシー成長して配列されたことを特徴とする。
【００１７】
ここで、ＤＣ印加時の電力は５０Ｗ〜１５０Ｗの範囲であり、ＲＦ印加時の電力は６００Ｗ〜９００Ｗの範囲であり、特にＤＣ印加時の電力が１００Ｗで、ＲＦ印加時の電力が７００Ｗのとき、粒径が均一な結晶粒を形成すると共に、該結晶粒と前記非磁性粒界とを完全に偏析させた状態で積層させることができる。
【００１８】
本発明は、上記磁気記録媒体の製造方法を用いて、該磁気記録媒体を製造する製造装置であって、非磁性基板の両面上に非磁性下地層、非磁性中間層が順次積層された前記磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体の両面に対向してそれぞれ配置された、合金粒子と酸化物粒子とが一体に埋め込まれた合成ターゲットと、前記合金ターゲットに高周波電源ＲＦと直流電源ＤＣによる印加を同時にして、前記磁気記録媒体の両面に対してスパッタを行う印加手段とを具え、上記磁気記録媒体の製造方法を用いて、グラニュラー磁性層を成膜するに際して、前記合金ターゲットに、前記印加手段を構成する前記高周波電源ＲＦと前記直流電源ＤＣとを用いて印加を同時にして、前記磁気記録媒体の両面に対してスパッタを行うことにより、前記グラニュラー磁性層は、単体又は合金からなる粒径が均一な金属系粒子を主体成分とした結晶粒と、非金属粒子を主体成分とした非磁性粒界として構成され、ここで、前記結晶粒と前記非磁性粒界とは、前記グラニュラー磁性層内において、該結晶粒を構成する金属系粒子と該非磁性粒界を構成する非金属粒子とが混在した混在粒子として構成されないように、略完全に偏析された状態でエピタクシー成長して配列されたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
本発明の第１の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
[磁気記録媒体]
まず、磁気記録媒体について説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る磁気記録媒体１０の断面形状を示す。
【００２２】
磁気記録媒体１０は、非磁性基板１と、該基板１の両面上に、少なくとも、非磁性下地層２と、非磁性中間層３と、磁性層としてのグラニュラー磁性層４と、保護膜５と、潤滑剤６とが順次積層されることにより構成される。
【００２３】
グラニュラー磁性層４は、図２に示すように、Ｃｏを含有して強磁性を有する結晶粒２０と、該結晶粒を取り巻く非磁性粒界２１とからなるグラニュラー磁性層であり、結晶粒２０は、単体又は合金からなる粒径が均一化された金属系粒子(例えば単体金属粒子Ｃｏや合金粒子ＣｏＣｒＰｔが考えられるが、ここでは合金粒子ＣｏＣｒＰｔ)を主体成分としている。この合金粒子ＣｏＣｒＰｔの平均粒径は５．１ｎｍであり、標準偏差は１．３ｎｍである(後述する図８参照)。
【００２４】
非磁性粒界２１は、非金属粒子(例えば酸化物又は窒化物が考えられるが、ここでは酸化物ＳｉＯ_２)を主体成分としている。
【００２５】
しかし、これら結晶粒２０および非磁性粒界２１中には、金属系粒子ＣｏＣｒＰｔと、酸化物ＳｉＯ_２とが混在した粒子(以下、混在粒子という)は、ほとんど含まれておらず、ほぼゼロである。
【００２６】
図２からわかるように、グラニュラー磁性層４は、そのような混在粒子を略ゼロの成分としてほとんど含まないことから、金属系粒子ＣｏＣｒＰｔを主体成分とした結晶粒２０と、酸化物ＳｉＯ_２を主体成分とした非磁性粒界２１とが略完全に偏析化されて積層され配列されていることがわかる。
【００２７】
以下、その他の層について説明する。
【００２８】
非磁性基板１は、Ａｌ、結晶化ガラス、化学強化ガラス、又はプラスチック（樹脂）から構成される。
【００２９】
非磁性下地層２は、Ｗ，Ｍｏ，Ｖ、若しくは、１０ａｔ％以上５０ａｔ％以下のＴｉを含む、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｖ合金から構成される。
【００３０】
非磁性中間層３は、Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｅ、若しくは、１０ａｔ％以上５０ａｔ％以下のＴｉ，Ｃ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕを含む、Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｅ合金から構成される。
【００３１】
[製造装置]
次に、製造装置の構成について説明する。
図３は、磁気記録媒体１０を製造する製造装置１００の構成を示す。
【００３２】
本装置の高真空チャンバー１３０内の中央部には、図１に示した磁気記録媒体１０が配置される。この磁気記録媒体１０の両面には、グラニュラー磁性層４を成膜する前の非磁性中間層３までの層が積層されているものである。
【００３３】
そして、磁気記録媒体１０の両面に対向して、合成ターゲット１１０が配置されている。これら２枚の合成ターゲット１１０は、カソード１２０の一面に設けられている。これら磁気記録媒体１０と２枚の合金ターゲット１１０は、高真空チャンバー１３０内に収納されている。高真空チャンバー１３０は、高真空排気ポンプ１４０によって排気され、チャンバー内は高真空の状態に保たれる。
【００３４】
カソード１２０は、高周波電圧(ＲＦ)と直流電圧(ＤＣ)とのマッチングをとるための電圧印加制御部１５０に取り付けられている。この電圧印加制御部１５０には、高周波電源(ＲＦ)１６０と直流電源(ＤＣ)１７０とがそれぞれ接続されている。この場合、カソード１２０にＲＦ＋ＤＣの電圧をマッチングするための電圧印加制御部１５０が設置されたことにより、ＲＦ電源１６０とＤＣ電源１７０とが同時に１つのカソード１２０に対して印加できることに特徴がある。
【００３５】
２枚の合金ターゲット１１０の材料としては、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ_２を用いることができる。しかし、この材料に限るものではなく、グラニュラーに成り得る材料であれば特性は別として対象になり、例えば、ＣｏＣｒＰｔＡｌ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒＰｔＣ、ＣｏＣｒ_２Ｏ_３ＰｔＳｉＯ_２等のＣｏＣｒＰｔ＋酸化物、又は、炭化物でも構成することができる。従って、合金ターゲット１１０を一般的に定義するならば、ＣｏＣｔＰｔ合金＋酸化物とすることができる。
【００３６】
本装置の動作について説明する。
【００３７】
電圧印加制御部１３０により、２枚の合金ターゲット１１０に対して高周波電圧ＲＦと直流電圧ＤＣとを同時に印加し、高真空チャンバー１３０の中央に位置する磁気記録媒体１０の基板両面に対してスパッタリングを行う。
このスパッタリングにより、その基板両面に積層された非磁性中間層３上に、グラニュラー磁性層４が形成されることになる。このスパッタリング時の放電は、合金ターゲット１１０に対してカソード１２０からＲＦ＋ＤＣの電圧が同時に印加されることによって起こる。
【００３８】
構造上の特徴について説明する。
本装置は、
ａ）ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ_２の材料からなる１種類の合金ターゲットを用いる点
ｂ）その合金ターゲットに対して、ＲＦ＋ＤＣの電圧を同時に印加する点
ｃ）基板両面に対して対向配置された２枚の合金ターゲットを用いて、
その基板両面に同時にグラニュラー層４を形成する点
に特徴をもつ。
この場合、ｃ）のグラニュラー層４を形成する場合において、
ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ_２からなる２枚の合金ターゲット１１０を用いて、ＲＦ＋ＤＣを同時に印加してグラニュラー層４を形成することにより、後述するような磁気記録媒体１０の磁気特性(ＨＣ)、電磁変換特性(ＳＮＲ)に特に優位性が現れることに特徴をもつ。
【００３９】
[製造方法]
次に、磁気記録媒体１０の製造方法について説明する。
磁性層の磁気特性および電磁変換特性の改善を図るために鋭意検討した結果、通常酸化物の成膜に使用されるＲＦスパッタと同時に、ＤＣ電力を供給することが有効であることを見出した。
【００４０】
すなわち、グラニュラー磁性層４の成膜時において、Ａｒガス圧を１５ｍＴｏｒｒ以下に設定し、ＲＦ電力と同時にＲＦフィルターを通したＤＣ電力を供給する。
【００４１】
以下、試作例を挙げる。
非磁性基板１として、表面が平滑な結晶化ガラス基板を用い、これを洗浄後、スパッタ装置内に導入する。
【００４２】
非磁性基板１上に、Ａｒガス圧１５ｍＴｏｒｒ下で、５０ａｔ％Ｔｉ−５０ａｔ％Ｗからなる非磁性下地層２を１０ｎｍだけ形成する。
【００４３】
この非磁性下地層２上に、Ａｒガス圧１５ｍＴｏｒｒ下で、Ｒｕからなる非磁性中間層３を１０ｎｍだけ形成する。
【００４４】
ＳｉＯ_２を７ｍｏｌ％添加した７６ａｔ％Ｃｏ−１０ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔの合金ターゲット１１０を用い、ＲＦスパッタ法にＤＣ電力を供給して、非磁性中間層３上に、Ａｒガス圧１５ｍＴｏｒｒ下で、グラニュラー磁性層４を１５ｎｍだけ形成する。
【００４５】
このグラニュラー磁性層４の形成時において、ＤＣの電力としては５０Ｗ〜１５０Ｗの範囲で望ましくは１００Ｗであり、ＲＦの電力としては６００Ｗ〜９００Ｗの範囲で望ましくは７００Ｗである。なお、この電力供給に際しては、ＲＦとＤＣを同時に供給して同一の合金ターゲット１１０で放電を行うためのカーソード１２０の耐圧特性を考慮して最適化を図ることがもっとも望ましい。
【００４６】
そして、グラニュラー磁性層４を成膜した後、カーボンの保護膜５を１０ｎｍだけ積層した後、この磁気記録媒体１０を高真空チャンバー１３０内から取り出する。
【００４７】
最後に、磁気記録媒体１０の保護膜５上に、液体の潤滑剤６を１．５ｎｍだけ塗布して、図１に示したような構成の磁気記録媒体１０を作成した。
なお、成膜に先立って、非磁性基板１の加熱は行っていない。
【００４８】
以上により、グラニュラー磁性層４の成膜時の供給電力をＲＦとＤＣで行い、又は、この電力バランスを変えることにより、結晶粒径の均一化および粒径の制御が可能になると共に、偏析の促進を図ることができる。
【００４９】
[グラニュラー磁性層の形成原理]
次に、グラニュラー磁性層４の形成原理について説明する。
図４は、グラニュラー磁性層４の形成原理を示す。
【００５０】
ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ_２からなる合金ターゲット１１０から粒子が放電された状態におけるプラズマ中での粒子の形態を示す。
【００５１】
このプラズマ中の粒子の代表的なものとしては、単体金属粒子Ｃｏ，Ｐｔ、合金粒子ＣｏＣｒＰｔなどかなる結晶粒２０と、酸化物ＳｉＯ_２の非磁性粒界２１とが考えられる。
【００５２】
そして、このプラズマ中において、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ_２原子、結晶粒２０、非磁性粒界２１は、各々合金の状態、単体の状態で放電され、基板表面（非磁性中間層３の上）でエピタクシー成長していき、成膜される。このとき、図２に示したように、金属系粒子の結晶粒２０と、酸化物ＳｉＯ_２の非磁性粒界２１とは、従来に比べて格段に分離され、これによりほぼ完全に偏析される。
【００５３】
しかし、これら偏析された結晶粒２０および非磁性粒界２１中には、金属系粒子(ＣｏＣｒＰｔ)と酸化物(ＳｉＯ_２)とが混在したいわゆる混在粒子は、ほとんど含まれておらず、ほぼゼロと考えられる。その理由は、以下に述べるような、ＲＦ＋ＤＣの同時印加制御、電子顕微鏡の観察による粒径の比較結果、磁気特性や電磁変換特性の特性結果などに基づくからである。
【００５４】
(ＲＦ＋ＤＣの同時印加制御)
図５は、従来のＲＦ印加のみで放電させた場合におけるプラズマ中での粒子の形態を示す。このプラズマ中では、金属系粒子ＣｏＣｒＰｔに代表される結晶粒２０と、酸化物ＳｉＯ_２の非磁性粒界２１と、金属系粒子ＣｏＣｒＰｔと酸化物ＳｉＯ_２とが混在したいわゆる混在粒子２２とが、存在する。
【００５５】
図６は、本発明のＲＦ＋ＤＣ印加で放電させた場合におけるプラズマ中での粒子の形態を示す。このプラズマ中では、金属系粒子ＣｏＣｒＰｔに代表される結晶粒２０と酸化物ＳｉＯ_２の非磁性粒界２１とは存在するが、混在粒子２２はほとんど存在しない。
【００５６】
その理由は、ＲＦ印加による放電エネルギーに対してＤＣ電力のエネルギーが加算されることにより、粒子の分離する確立が高まったからだと考えられ、その結果として、結晶粒２０の粒径の微細化と、偏析の向上とが促進される。
【００５７】
すなわち、図５のＲＦ印加のみによる場合には、基板表面で合金と酸化物は分離するが、完全に分離できている訳ではなく、合金の中にも酸化物が多少入り、また、酸化物中にも微細な合金が存在するものと考えられ、これがいわゆる混在粒子２２として残存することになる。その結果、結晶粒２０の粒径の微細化と、偏析化は、促進されないことになる。これにより、ノイズ成分となり、電磁変換特性（ＳＮＲ）を低下させる原因となる。
【００５８】
これに対して、本発明の図６のＲＦ＋ＤＣ印加では、ＲＦ放電エネルギーに対しＤＣ電力のエネルギー（主に、合金ＣｏＣｒＰｔにかかる）が寄与することにより、合金と酸化物の分離、偏析が向上し、結果的にＣｏＣｒＰｔの結晶粒２０の粒径が小さくなり、均一化されることになる。
【００５９】
(粒径の比較結果)
図７は、ＲＦ＋ＤＣ印加によるグラニュラー磁性層４を形成後の電子顕微鏡(ＴＥＭ)による観察結果を模式的に描いたものである。
【００６０】
図８は、その観察結果に基づく、粒径の従来との比較結果を示す。ここでは、結晶粒２０の平均粒径３０と、標準偏差３１とを示す。
【００６１】
図９は、結晶粒２０の粒径に対する面積比率の比較結果を波形４０,４１として示す。
【００６２】
従来のＲＦ印加のみの場合には、平均粒径は６．４ｎｍ、バラツキは１．７５ｎｍとなる。また、波形４０から、単位面積当たりの５０％が８ｎｍ程度の粒径となる。
【００６３】
一方、本発明のＲＦ＋ＤＣ印加の場合には、平均粒径は５．１ｎｍ、バラツキは１．３ｎｍとなる。また、波形４１から、単位面積当たりの４５％が６ｎｍ程度になる。
【００６４】
以上の比較により、平均粒径は１．３ｎｍ小さくなり、バラツキも０．４５ｎｍ少なくなっている。これにより、ＲＦ＋ＤＣの同時印加により、結晶粒径が微細化され、かつ、均一化されたことがわかる。従って、この微細化および均一化の促進によって偏析が促進されたことにより、磁気特性(Ｈｃ)が向上し、電磁変換特性（ＳＮＲ）が改善されたものと考えられる。
【００６５】
(特性結果)
磁気特性(Ｈｃ)について説明する。
図１０は、ＲＦ＋ＤＣ印加の印加条件を変えたときにおける、磁気特性(Ｈｃ)の値を示す。これにより、ＲＦ７００Ｗ＋ＤＣ１００Ｗを印加条件としたときのＨｃが２８００(Oe)となり、最も高い値を示した。
【００６６】
図１１は、図１０の結果から最も好ましい印加条件(ＲＦ７００Ｗ＋ＤＣ１００Ｗの同時)で印加したときのＨｃを、従来の印加条件(ＲＦ８００Ｗのみ)で印加したときと比較して示す。
【００６７】
比較例として、前述した試作例をもとに、ＳｉＯ_２を７ｗｔ％添加した、７６ａｔ％Ｃｏ−１０ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔの合金ターゲット１１０を用いて、ＲＦ印加のみで成膜した試料を作製した。なお、振動試料型磁気測定機（ＶＳＭ）を用いて測定した。
【００６８】
図１１において、波形５０は従来例、波形５１は本発明の比較結果を示す。これにより、ＲＦ＋ＤＣにより偏析の促進が行われ、Ｈｃ特性が約１０％改善されていることがわかる。
【００６９】
電磁変換特性(ＳＮＲ)について説明する。
図１２は、ＲＦ＋ＤＣ印加の印加条件を変えたときにおける、電磁変換特性(ＳＮＲ)の値を示す。これにより、ＲＦ７００Ｗ＋ＤＣ１００Ｗを印加条件としたときのＳＮＲが１８(ｄＢ)となり、最も高い値を示した。
【００７０】
図１３は、図１２の結果から最も好ましい印加条件(ＲＦ７００Ｗ＋ＤＣ１００Ｗの同時)で印加したときのＳＮＲを、従来の印加条件(ＲＦ８００Ｗのみ)で印加したときと比較して示す。
【００７１】
ここでは、前述した試作した試料を、ＧＭＲヘッドを用いてスピンスタンドテスターで測定した線記録密度に対して対信号雑音比ＳＮＲを示す。なお、試料としては、同等な再生出力が得られるものとした。
【００７２】
図１３において、波形６０は従来例、波形６１は本発明の比較結果を示す。これにより、ＲＦ＋ＤＣにより偏析の促進が行われ、ＳＮＲ特性が約１０％改善されていることがわかる。
【００７３】
以上より、図１１のＨｃ特性および図１３のＳＮＲ特性の改善は、ＲＦ＋ＤＣの同時印加による結晶粒２０の粒径の微細化および均一化の促進によって偏析が促進されたことに基づくものと想定できる。
【００７４】
なお、説明上、『偏析』とは、合金粒子(ＣｏＣｒＰｔ)等の金属系粒子からなる結晶粒２０と、酸化物粒子(ＳｉＯ_２)等の非金属系粒子からなる非磁性粒界２１との組成分布が場所によって一様とはならず、偏って分布することをいう。従って、『ほぼ完全に促進化された』とは、結晶粒２０と非磁性粒界２１とがほぼ完全に分離されていることを示す。
【００７５】
【発明の効果】
以上発明したように、本発明によれば、グラニュラー磁性層の結晶粒の均一化および微細化を促進して、結晶粒と非結晶粒界との偏析を略完全に行い、磁気特性(Ｈｃ)および電磁変換特性(ＳＮＲ)を格段に向上させることができ、これにより、磁気記録媒体の媒体ノイズ特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の断面形状を示す断面図である。
【図２】グラニュラー磁性層を拡大して示す断面図である。
【図３】磁気記録媒体を製造する製造装置の構成を示す構成図である。
【図４】グラニュラー磁性層の形成原理を示す説明図である。
【図５】従来のＲＦ印加のみで放電させた場合におけるプラズマ中での粒子の形態を示す説明図である。
【図６】本発明のＲＦ＋ＤＣ印加で放電させた場合におけるプラズマ中での粒子の形態を示す説明図である。
【図７】ＲＦ＋ＤＣ印加によるグラニュラー磁性層を形成後の電子顕微鏡(ＴＥＭ)による観察結果を模式的に描いた説明図である。
【図８】その観察結果に基づく、粒径の従来との比較結果を示す説明図である。
【図９】結晶粒の粒径に対する面積比率の比較結果を示すグラフである。
【図１０】ＲＦ＋ＤＣ印加の印加条件を変えたときにおける、磁気特性(Ｈｃ)の値を示すグラフである。
【図１１】図１０の結果から最も好ましい印加条件で印加したときのＨｃを、従来の印加条件で印加したときと比較して示すグラフである。
【図１２】ＲＦ＋ＤＣ印加の印加条件を変えたときにおける、電磁変換特性(ＳＮＲ)の値を示すグラフである。
【図１３】図１２の結果から最も好ましい印加条件で印加したときのＳＮＲを、従来の印加条件で印加したときと比較して示すグラフである。
【符号の説明】
１非磁性基板
２非磁性下地層
３非磁性中間層
４グラニュラー磁性層
５保護膜
６潤滑剤
１０磁気記録媒体
２０結晶粒
２１非磁性粒界
２２混在粒子
１００製造装置
１１０合金ターゲット
１２０カソード
１３０高真空チャンバー
１４０高真空排気ポンプ
１５０電圧印加制御部
１６０高周波電源(ＲＦ)
１７０直流電源(ＤＣ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a magnetic recording medium body to be mounted on various magnetic recording apparatus such as an external memory of a computer, and to a manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various magnetic layer compositions and structures, nonmagnetic underlayer materials, and the like have been proposed for magnetic recording media that require high recording density and low noise.
[0003]
In particular, in recent years, a magnetic layer generally called a granular magnetic layer, which has a structure in which magnetic crystal grains are surrounded by a nonmagnetic nonmetallic substance such as an oxide or a nitride, has been proposed.
[0004]
For example, in Patent Document 1, a nonmagnetic film, a ferromagnetic film, and a nonmagnetic film are sequentially stacked, and then a heat treatment is performed to form a granular recording layer in which ferromagnetic crystal grains are dispersed in the nonmagnetic film. Thus, it has been proposed to reduce noise. In this case, silicon oxide, nitride, or the like is used as the nonmagnetic film.
[0005]
Patent Document 2 discloses a structure in which magnetic crystal grains are surrounded by nonmagnetic oxides and separated individually by RF sputtering using a CoiPt target to which an oxide such as SiO ₂ is added. It is described that a granular recording film can be formed, and high Hc and low noise can be realized.
[0006]
In such a granular magnetic film, since the nonmagnetic nonmetallic grain boundary phase physically separates the magnetic particles, the magnetic interaction between the magnetic particles is reduced, and the zigzag domain wall generated in the transition region of the recording bit is reduced. Since the formation is suppressed, it is considered that low noise characteristics can be obtained.
[0007]
In a CoCr-based metal magnetic film that has been used in the past, Cr is segregated from Co-based magnetic grains by depositing it at a high temperature, thereby reducing the magnetic interaction between the magnetic grains. In the case of a granular magnetic layer, since a nonmagnetic non-metallic substance is used as the grain boundary phase, there is an advantage that segregation of magnetic grains can be promoted relatively easily compared to conventional Cr. In particular, in the case of a conventional CoCr-based metal magnetic layer, raising the substrate temperature during film formation to 200 ° C. or more is indispensable for sufficient segregation of Cr, whereas in the case of a granular magnetic layer, film formation is performed without heating. However, the non-magnetic non-metallic substance causes segregation, and can realize excellent magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics.
[0008]
Further, in Patent Document 3, the magnetic recording layer is sputtered using a high-frequency power source RF and a direct-current power source DC, thereby reducing the grain size of the metal crystal grains. Reduction of noise in reading or the like is reduced.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-8-255342 [Patent Document 2]
JP-A-7-311929 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-45019
[Problems to be solved by the invention]
In a magnetic recording medium, a granular magnetic layer as a magnetic layer made of a crystal grain made of a metal ferromagnetic material and a crystal grain boundary made of a nonmagnetic nonmetal material such as an oxide or nitride is formed by an RF sputtering method. In this case, it is no exaggeration to say that the magnetic characteristics and the electromagnetic conversion characteristics are substantially determined by the blending amount of the magnetic material and oxide or nitride, the room pressure during film formation, the film formation rate, and the like.
[0011]
In particular, in recent years, there has been a demand for further improvement in magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics by controlling the formation of the granular magnetic layer. However, at present, there is much room for improvement, and this is not necessarily a desirable value.
[0012]
In addition, as in Patent Document 3, there is a technique in which noise is improved by applying RF and DC separately and reducing the grain size of the crystal grains. It cannot be said that the crystal grains having an average grain size of about 6.8 nm as shown in FIG.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to promote the homogenization and refinement of the crystal grains of the granular magnetic layer, and to almost completely segregate the crystal grains and the non-crystal grain boundaries, thereby improving the magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus that can be significantly improved.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a manufacturing method for manufacturing a magnetic recording medium, wherein a granular magnetic layer is formed as a magnetic layer on a surface of a nonmagnetic substrate and a nonmagnetic underlayer and a nonmagnetic intermediate layer sequentially stacked on both surfaces of the magnetic recording medium. When forming a layer, a synthetic target in which alloy particles and oxide particles are integrally embedded is arranged opposite to both surfaces of the magnetic recording medium, and the alloy target is provided with a high-frequency power source RF and a DC power source DC. applying simultaneously, by performing sputtering with respect to both surfaces of the magnetic recording medium, the granular magnetic layer, and the crystal grain consisting mainly component particle size uniform metallic particles consisting of elemental or alloy, non metallic particles is constituted by a non-magnetic grain boundary consisting mainly components, wherein the said crystal grains and non-magnetic grain boundary, in the granular magnetic layer, the metal constituting the crystal grains So that the non-metallic particles constituting the particles and non-magnetic grain boundary is not configured as a mixed particles mixed, characterized in that arranged in epitaxial growth in a state of being substantially completely segregated.
[0017]
Here, the power when DC is applied is in the range of 50 W to 150 W, the power when RF is applied is in the range of 600 W to 900 W, particularly when the power when DC is applied is 100 W and the power when RF is applied is 700 W In addition to forming crystal grains having a uniform grain size, the crystal grains and the nonmagnetic grain boundaries can be laminated in a state of being completely segregated.
[0018]
The present invention provides a manufacturing apparatus for manufacturing a magnetic recording medium using the method for manufacturing a magnetic recording medium, wherein the nonmagnetic underlayer and the nonmagnetic intermediate layer are sequentially laminated on both surfaces of the nonmagnetic substrate. A magnetic recording medium, a synthetic target in which alloy particles and oxide particles are integrally embedded, which are respectively disposed opposite to both surfaces of the magnetic recording medium, and an application by a high frequency power source RF and a direct current power source DC to the alloy target Application means for performing sputtering on both surfaces of the magnetic recording medium at the same time, and when the granular magnetic layer is formed using the method for manufacturing the magnetic recording medium, the application to the alloy target is performed. The granule is sputtered on both sides of the magnetic recording medium by simultaneously applying using the high frequency power source RF and the direct current power source DC constituting the means. The magnetic layer is composed of crystal grains composed mainly of metal particles having a uniform particle diameter consisting of a simple substance or an alloy, and non-magnetic grain boundaries mainly composed of non-metallic particles. In the granular magnetic layer, the non-magnetic grain boundary is substantially completely prevented from being formed as a mixed particle in which the metallic particles constituting the crystal grains and the non-metallic particles constituting the non-magnetic grain boundaries are mixed. It is characterized by being epitaxially grown and arranged in a segregated state .
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Magnetic recording medium]
First, the magnetic recording medium will be described.
[0021]
FIG. 1 shows a cross-sectional shape of a magnetic recording medium 10 according to the present invention.
[0022]
The magnetic recording medium 10 includes a nonmagnetic substrate 1, at least a nonmagnetic underlayer 2, a nonmagnetic intermediate layer 3, a granular magnetic layer 4 as a magnetic layer, and a protective film 5 on both surfaces of the substrate 1. The lubricant 6 is sequentially laminated.
[0023]
As shown in FIG. 2, the granular magnetic layer 4 is a granular magnetic layer including Co-containing crystal grains 20 having ferromagnetism and nonmagnetic grain boundaries 21 surrounding the crystal grains. In addition, metal particles made of a simple substance or an alloy having a uniform particle size (for example, simple metal particles Co and alloy particles CoCrPt are considered, but here, alloy particles CoCrPt) are used as main components. The average particle diameter of the alloy particles CoCrPt is 5.1 nm, and the standard deviation is 1.3 nm (see FIG. 8 described later).
[0024]
The nonmagnetic grain boundary 21 is mainly composed of nonmetallic particles (for example, oxide or nitride, but here, oxide SiO ₂ ).
[0025]
However, these crystal grains 20 and nonmagnetic grain boundaries 21 contain almost no particles in which metal-based particles CoCrPt and oxide SiO ₂ are mixed (hereinafter referred to as mixed particles) and are almost zero. is there.
[0026]
As can be seen from FIG. 2, the granular magnetic layer 4 contains almost no such mixed particles as substantially zero components, so that the crystal grains 20 mainly composed of metal-based particles CoCrPt and the oxide SiO ₂ are mainly present. It can be seen that the nonmagnetic grain boundaries 21 as components are substantially completely segregated and stacked and arranged.
[0027]
Hereinafter, other layers will be described.
[0028]
The nonmagnetic substrate 1 is made of Al, crystallized glass, chemically strengthened glass, or plastic (resin).
[0029]
The nonmagnetic underlayer 2 is made of W, Mo, V, or a W, Mo, Cr, V alloy containing Ti of 10 at% to 50 at%.
[0030]
The nonmagnetic intermediate layer 3 is made of Ru, Ir, Rh, Re or a Ru, Ir, Rh, Re alloy containing Ti, C, W, Mo, Cu of 10 at% to 50 at%.
[0031]
[Manufacturing equipment]
Next, the configuration of the manufacturing apparatus will be described.
FIG. 3 shows a configuration of a manufacturing apparatus 100 that manufactures the magnetic recording medium 10.
[0032]
The magnetic recording medium 10 shown in FIG. 1 is arranged at the center in the high vacuum chamber 130 of this apparatus. On both surfaces of the magnetic recording medium 10, layers up to the nonmagnetic intermediate layer 3 before the granular magnetic layer 4 is formed are laminated.
[0033]
A synthetic target 110 is disposed so as to face both surfaces of the magnetic recording medium 10. These two composite targets 110 are provided on one surface of the cathode 120. The magnetic recording medium 10 and the two alloy targets 110 are accommodated in a high vacuum chamber 130. The high vacuum chamber 130 is evacuated by a high vacuum exhaust pump 140, and the inside of the chamber is kept in a high vacuum state.
[0034]
The cathode 120 is attached to a voltage application control unit 150 for matching a high frequency voltage (RF) and a direct current voltage (DC). The voltage application control unit 150 is connected to a high frequency power source (RF) 160 and a direct current power source (DC) 170. In this case, since the voltage application control unit 150 for matching the RF + DC voltage to the cathode 120 is installed, the RF power source 160 and the DC power source 170 can be simultaneously applied to one cathode 120.
[0035]
As a material of the two alloy targets 110, CoCrPtSiO ₂ can be used. However, not limited to this material, as long as the material can become a granular characteristic is subject Alternatively, for _{_{example, CoCrPtAl 2 O 3, CoCrPtC,}} CoCr 2 O 3 PtSiO CoCrPt + oxide such ₂ or carbide But it can be configured. Therefore, if the alloy target 110 is generally defined, it can be CoCtPt alloy + oxide.
[0036]
The operation of this apparatus will be described.
[0037]
A high-frequency voltage RF and a direct-current voltage DC are simultaneously applied to the two alloy targets 110 by the voltage application control unit 130, and sputtering is performed on both sides of the substrate of the magnetic recording medium 10 located in the center of the high vacuum chamber 130. Do.
By this sputtering, the granular magnetic layer 4 is formed on the nonmagnetic intermediate layer 3 laminated on both surfaces of the substrate. This discharge at the time of sputtering occurs when a voltage of RF + DC is simultaneously applied from the cathode 120 to the alloy target 110.
[0038]
The structural features will be described.
This device
a) Point of using one type of alloy target made of CoCrPtSiO ₂ material b) Point of simultaneously applying RF + DC voltage to the alloy target c) Two alloy targets arranged opposite to both surfaces of the substrate make use of,
It is characterized in that the granular layer 4 is simultaneously formed on both surfaces of the substrate.
In this case, when forming the granular layer 4 of c),
By using _two alloy targets 110 made of CoCrPtSiO ₂ and simultaneously applying RF + DC to form the granular layer 4, the magnetic characteristics (HC) and electromagnetic conversion characteristics (SNR) of the magnetic recording medium 10 as will be described later. It is characterized by a special advantage.
[0039]
[Production method]
Next, a method for manufacturing the magnetic recording medium 10 will be described.
As a result of intensive studies to improve the magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics of the magnetic layer, it has been found that it is effective to supply DC power simultaneously with RF sputtering that is usually used for film formation of oxides.
[0040]
That is, when the granular magnetic layer 4 is formed, the Ar gas pressure is set to 15 mTorr or less, and DC power passing through the RF filter is supplied simultaneously with the RF power.
[0041]
The following is a prototype example.
As the nonmagnetic substrate 1, a crystallized glass substrate having a smooth surface is used, which is cleaned and then introduced into a sputtering apparatus.
[0042]
A nonmagnetic underlayer 2 made of 50 at% Ti-50 at% W is formed on the nonmagnetic substrate 1 under an Ar gas pressure of 15 mTorr by 10 nm.
[0043]
On the nonmagnetic underlayer 2, a nonmagnetic intermediate layer 3 made of Ru is formed by 10 nm under an Ar gas pressure of 15 mTorr.
[0044]
Using a 76 at% Co-10 at% Cr-14 at% Pt alloy target 110 to which 7 mol% of SiO ₂ was added, DC power was supplied to the RF sputtering method, and an Ar gas pressure of 15 mTorr was applied on the nonmagnetic intermediate layer 3. The granular magnetic layer 4 is formed by 15 nm.
[0045]
When the granular magnetic layer 4 is formed, the DC power is preferably 100 W in the range of 50 W to 150 W, and the RF power is preferably 600 W in the range of 600 W to 900 W. It is most desirable to optimize the power supply in consideration of the withstand voltage characteristics of the sword 120 for supplying RF and DC at the same time to discharge the same alloy target 110.
[0046]
Then, after the granular magnetic layer 4 is formed, a carbon protective film 5 is deposited by 10 nm, and then the magnetic recording medium 10 is taken out from the high vacuum chamber 130.
[0047]
Finally, the liquid lubricant 6 was applied by 1.5 nm on the protective film 5 of the magnetic recording medium 10 to produce the magnetic recording medium 10 having the configuration shown in FIG.
Note that the nonmagnetic substrate 1 is not heated prior to film formation.
[0048]
As described above, the supply power at the time of film formation of the granular magnetic layer 4 is RF and DC, or by changing the power balance, the crystal grain size can be made uniform and the grain size can be controlled. Promotion can be aimed at.
[0049]
[Formation principle of granular magnetic layer]
Next, the principle of forming the granular magnetic layer 4 will be described.
FIG. 4 shows the principle of formation of the granular magnetic layer 4.
[0050]
Particles from an alloy target 110 consisting CoCrPtSiO ₂ shows the morphology of the particles in the plasma in a state of being discharged.
[0051]
As typical particles in the plasma, crystal grains 20 made of single metal particles Co, Pt, alloy particles CoCrPt, and the like, and nonmagnetic grain boundaries 21 of oxide SiO ₂ can be considered.
[0052]
In this plasma, CoCrPtSiO ₂ atoms, crystal grains 20 and nonmagnetic grain boundaries 21 are discharged in an alloy state and in a single state, respectively, and epitaxially grown on the substrate surface (on the nonmagnetic intermediate layer 3). The film is formed. At this time, as shown in FIG. 2, the crystal grains 20 of the metal-based particles and the nonmagnetic grain boundaries 21 of the oxide SiO ₂ are remarkably separated as compared with the conventional case, and are thereby almost completely segregated. .
[0053]
However, these segregated crystal grains 20 and nonmagnetic grain boundaries 21 contain almost no so-called mixed particles in which metal-based particles (CoCrPt) and oxides (SiO ₂ ) are mixed, and are almost zero. it is conceivable that. The reason is that it is based on the simultaneous application control of RF + DC, the comparison result of the particle diameter by observation with an electron microscope, the characteristic result of magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics, and the like as described below.
[0054]
(Simultaneous application control of RF + DC)
FIG. 5 shows the form of particles in plasma when the discharge is performed only by conventional RF application. In this plasma, the crystal grains 20 typified by the metal-based particle CoCrPt, and the non-magnetic grain boundary 21 of the oxides SiO _2, and so-called mixed particles 22 and metal-based particles CoCrPt and oxide SiO ₂ are mixed is, Exists.
[0055]
FIG. 6 shows the form of particles in plasma when discharged by applying RF + DC of the present invention. In this plasma, crystal grains 20 typified by metal-based particles CoCrPt and nonmagnetic grain boundaries 21 of oxide SiO ₂ exist, but mixed particles 22 hardly exist.
[0056]
The reason is thought to be that the establishment of the separation of particles is increased by adding the energy of DC power to the discharge energy by RF application. As a result, the grain size of the crystal grains 20 is reduced. The improvement of segregation is promoted.
[0057]
That is, when only RF application in FIG. 5 is applied, the alloy and the oxide are separated on the surface of the substrate, but are not completely separated, and some oxide enters the alloy. It is considered that a fine alloy is present inside, and this remains as so-called mixed particles 22. As a result, the refinement and segregation of the crystal grains 20 are not promoted. Thereby, it becomes a noise component and causes the electromagnetic conversion characteristics (SNR) to decrease.
[0058]
In contrast, with the application of RF + DC in FIG. 6 according to the present invention, the energy of DC power (mainly applied to the alloy CoCrPt) contributes to the RF discharge energy. As a result, the grain size of the CoCrPt crystal grains 20 becomes smaller and uniform.
[0059]
(Comparison result of particle size)
FIG. 7 schematically shows the observation result by an electron microscope (TEM) after the granular magnetic layer 4 is formed by applying RF + DC.
[0060]
FIG. 8 shows a comparison result of the particle size with the conventional one based on the observation result. Here, the average grain size 30 of the crystal grains 20 and the standard deviation 31 are shown.
[0061]
FIG. 9 shows the comparison results of the area ratio with respect to the grain size of the crystal grains 20 as waveforms 40 and 41.
[0062]
In the case of only conventional RF application, the average particle size is 6.4 nm and the variation is 1.75 nm. Further, from the waveform 40, 50% per unit area has a particle diameter of about 8 nm.
[0063]
On the other hand, in the case of applying RF + DC of the present invention, the average particle diameter is 5.1 nm and the variation is 1.3 nm. Further, from the waveform 41, 45% per unit area is about 6 nm.
[0064]
From the above comparison, the average particle size is reduced by 1.3 nm and the variation is reduced by 0.45 nm. Thus, it can be seen that the crystal grain size is refined and made uniform by the simultaneous application of RF + DC. Therefore, it is considered that the segregation was promoted by the promotion of the miniaturization and homogenization, thereby improving the magnetic characteristics (Hc) and the electromagnetic conversion characteristics (SNR).
[0065]
(Characteristic results)
The magnetic characteristics (Hc) will be described.
FIG. 10 shows the value of the magnetic characteristic (Hc) when the application condition of RF + DC application is changed. As a result, Hc was 2800 (Oe) when RF700W + DC100W was applied, indicating the highest value.
[0066]
FIG. 11 shows Hc when applied under the most preferable application condition (simultaneous with RF700W + DC100W) from the result of FIG. 10 as compared with when applied under the conventional application condition (RF800W only).
[0067]
As a comparative example, a sample was formed by applying RF alone using a 76 at% Co-10 at% Cr-14 at% Pt alloy target 110 to which 7 wt% of SiO ₂ was added based on the above-described prototype. did. In addition, it measured using the vibration sample type magnetometer (VSM).
[0068]
In FIG. 11, a waveform 50 shows a conventional example, and a waveform 51 shows a comparison result of the present invention. This shows that segregation is promoted by RF + DC, and the Hc characteristic is improved by about 10%.
[0069]
The electromagnetic conversion characteristics (SNR) will be described.
FIG. 12 shows values of electromagnetic conversion characteristics (SNR) when the application condition of RF + DC application is changed. As a result, the SNR was 18 (dB) when RF700W + DC100W was applied, indicating the highest value.
[0070]
FIG. 13 shows the SNR when applied under the most preferable application condition (simultaneous with RF 700 W + DC 100 W) from the result of FIG. 12 in comparison with the case where application is performed under the conventional application condition (RF 800 W only).
[0071]
Here, the signal-to-signal-to-signal ratio SNR is shown with respect to the linear recording density measured for the above-described prototype sample with a spin stand tester using a GMR head. As a sample, an equivalent reproduction output was obtained.
[0072]
In FIG. 13, a waveform 60 shows a conventional example, and a waveform 61 shows a comparison result of the present invention. This shows that segregation is promoted by RF + DC, and the SNR characteristic is improved by about 10%.
[0073]
From the above, it can be assumed that the improvement of the Hc characteristic in FIG. 11 and the SNR characteristic in FIG. 13 is based on the fact that segregation was promoted by the refinement and uniformization of the grain size of the crystal grains 20 by simultaneous application of RF + DC. .
[0074]
For the sake of explanation, “segregation” means between crystal grains 20 made of metal particles such as alloy particles (CoCrPt) and nonmagnetic grain boundaries 21 made of nonmetal particles such as oxide particles (SiO ₂ ). It means that the composition distribution is not uniform depending on the place but is distributed unevenly. Therefore, “almost completely promoted” means that the crystal grains 20 and the nonmagnetic grain boundaries 21 are almost completely separated.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the uniformization and refinement of the crystal grains of the granular magnetic layer are promoted, so that the segregation between the crystal grains and the non-crystal grain boundaries is performed almost completely, and the magnetic properties (Hc) In addition, the electromagnetic conversion characteristic (SNR) can be remarkably improved, and thereby the medium noise characteristic of the magnetic recording medium can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a sectional shape of a magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a granular magnetic layer.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a manufacturing apparatus for manufacturing a magnetic recording medium.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of forming a granular magnetic layer.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the form of particles in plasma when discharging is performed only by conventional RF application.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the form of particles in plasma when discharged by applying RF + DC according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically illustrating an observation result by an electron microscope (TEM) after forming a granular magnetic layer by applying RF + DC.
FIG. 8 is an explanatory view showing a comparison result of the particle diameter with the conventional one based on the observation result.
FIG. 9 is a graph showing a comparison result of the area ratio with respect to the grain size of crystal grains.
FIG. 10 is a graph showing the value of magnetic characteristics (Hc) when the application condition of RF + DC application is changed.
FIG. 11 is a graph showing Hc when applied under the most preferable application condition from the results of FIG. 10 as compared to when applied under conventional application conditions.
FIG. 12 is a graph showing values of electromagnetic conversion characteristics (SNR) when the application condition of RF + DC application is changed.
FIG. 13 is a graph showing the SNR when applied under the most preferable application condition from the results of FIG. 12 in comparison with the case where application is performed under the conventional application condition.
[Explanation of symbols]
1 Nonmagnetic Substrate 2 Nonmagnetic Underlayer 3 Nonmagnetic Intermediate Layer 4 Granular Magnetic Layer 5 Protective Film 6 Lubricant 10 Magnetic Recording Medium 20 Crystal Grain 21 Nonmagnetic Grain Boundary 22 Mixed Particle 100 Production Equipment 110 Alloy Target 120 Cathode 130 High Vacuum Chamber 140 High vacuum pump 150 Voltage application controller 160 High frequency power supply (RF)
170 DC power supply (DC)

Claims

A manufacturing method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising:
When forming a granular magnetic layer as a magnetic layer on the surface of a nonmagnetic underlayer and a nonmagnetic intermediate layer sequentially laminated on both surfaces of a nonmagnetic substrate of the magnetic recording medium,
A synthetic target in which alloy particles and oxide particles are integrally embedded is arranged opposite to both surfaces of the magnetic recording medium,
By simultaneously applying the high frequency power source RF and the direct current power source DC to the alloy target and performing sputtering on both surfaces of the magnetic recording medium,
The granular magnetic layer is constituted by a crystal grain having a particle size consisting of simple substance or alloy mainly composed ingredients uniform metal-based particles, a non-magnetic grain boundary consisting mainly component non metallic particles,
Here, the crystal grains and the nonmagnetic grain boundaries are configured as mixed particles in which metallic particles constituting the crystal grains and nonmetallic particles constituting the nonmagnetic grain boundaries are mixed in the granular magnetic layer. A method of manufacturing a magnetic recording medium, characterized by being arranged by epitaxy growth in a substantially completely segregated state .

The power when DC is applied ranges from 50 W to 150 W, the power when RF is applied ranges from 600 W to 900 W,
In particular, when the power when DC is applied is 100 W and the power when RF is applied is 700 W, crystal grains having a uniform grain size are formed, and the crystal grains and the nonmagnetic grain boundaries are completely segregated. 2. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium is laminated.

A manufacturing apparatus for manufacturing the magnetic recording medium using the method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1 ,
The magnetic recording medium in which a nonmagnetic underlayer and a nonmagnetic intermediate layer are sequentially laminated on both surfaces of a nonmagnetic substrate;
A synthetic target in which alloy particles and oxide particles are integrally embedded, which are respectively arranged opposite to both surfaces of the magnetic recording medium;
An application means for performing sputtering on both surfaces of the magnetic recording medium by simultaneously applying the high frequency power source RF and the direct current power source DC to the alloy target,
In forming a granular magnetic layer using the method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1 or 2,
By simultaneously applying to the alloy target using the high-frequency power source RF and the direct-current power source DC constituting the applying means, and performing sputtering on both surfaces of the magnetic recording medium,
The granular magnetic layer is composed of crystal grains mainly composed of metal particles having a uniform particle diameter consisting of a single substance or an alloy, and nonmagnetic grain boundaries mainly composed of nonmetal particles.
Here, the crystal grains and the nonmagnetic grain boundaries are configured as mixed particles in which metallic particles constituting the crystal grains and nonmetallic particles constituting the nonmagnetic grain boundaries are mixed in the granular magnetic layer. An apparatus for manufacturing a magnetic recording medium, characterized by being epitaxially grown and arranged in a substantially completely segregated state .