JPH0229923A - 面内磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガラス基板上に磁性記録膜等を形成した磁気
記録媒体及びその製造方法に関するものである。更に詳
しく述べると、ガラス基板と下地膜との間に、ガラス基
板から放出されるガスを閉じ込めうる非磁性中間膜を設
けて、下地膜が成膜初期の過程においても酸化され難く
した磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである
。

［従来の技術］ 磁気ディスク装置の磁気記録媒体は様々な技術を利用し
て製造されているが、近年、ガラス基板の表面にスパッ
タ技術により磁性薄膜を形成したガラスディスクが開発
されている。このような磁気記録媒体としては、例えば
第５図に示すように、ガラス基板１０上にＣｒ下地膜１
２とＣｏＮｉＣｒやＣｏＮｉ等の記録膜１４とＣ保護膜
１６を順次積層した構造がある。

磁気記録媒体は第６図に示すようなインライン型スパッ
タ装置により効率よく製造される。

プロセス室２０の入口側と出口側にそれぞれ搬入室２２
と搬出室２４とが設けられる。プロセス室２０の内部を
高真空状態に維持するため、搬入室２２及び搬出室２４
との間はそれぞれアイソレージロン・パルプ２６．２８
で仕切られる、ガラス基板はパレットと呼ばれる搬送用
の治具に装着されて装置内部を矢印方向に移動する。プ
ロセス室２０内では先ずヒータによりガラス基板を所定
温度に加熱し、次いでＣｒターゲットを持つスパッタス
テージ３０．ＣｏＮｌＣｒターゲツトを持つスパッタス
テージ３２、Ｃターゲットを持つスバフタステージ３４
で順次成膜が行われる。

特性の良好な磁気記録媒体を得るために次のような点に
注意が払われている。

■プロセス室内の到達真空度の向上 ■スパッタガスの高純度化 ■スパッタリングターゲット材の高純度化［発明が解決
しようとする課ｉｌｌ このような工程管理を厳重に行うのは、下地膜や記録膜
の成膜過程においてそれらの酸化をできる限り抑制する
ためである。特に下地膜の酸化は磁気特性を大幅に低下
させるので、いかにして酸化の少ない下地膜を形成する
かが極めて重要である。

しかしガラス基板の場合、基板の表面にはＩＩｓ　Ｏ，
Ｏｔ　、　ＯＨ基等が付着している。そして一般に下地
膜形成時には下地膜の結晶性を向上させるため基板加熱
を行う、即ちＣｒ下地膜はガラス基板を加熱し°た直後
に形成される。すると基板加熱によってガラス基板に吸
着していたＨ！　Ｏ，Ｏｘ　、ＯＨ基等の一部はガラス
基板から解離してプロセス室内に拡散し、Ｃｒ成膜時の
雰囲気ガス（Ａｒガス）中の酸素分圧が高くなる。その
ためＣ「ターゲットからスパッタされたＣｒ原子は基板
表面に到達する前に酸化したり、基板に到達した段階で
雰囲気中の酸素を取り込み酸化する問題が生じる。

またガラス基板の表面にはＨｘ　ｏ、０１ＯＨ基等の一
部が残留したままになっているから、基板表面に飛来し
てくるＣｒ粒子がＣｒ粒子自身の運動エネルギー及び基
板加熱による熱エネルギーによって基板上の酸素と反応
し酸化する問題もある。

何れにしてもこのようなＣｒの酸化は下地膜として最も
望ましいとされる金属Ｃｒの体心立方格子の結晶成長を
妨害し、磁気記録媒体としての特性を大幅に低下させる
要因となる。

本発明の目的は、下地膜が成膜初期の過程においても酸
化され難く、そのため磁気特性が良好で下地膜を薄くで
きるような磁気記録媒体及びその製造方法を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記のような技術課題を解決できる本発明は、ガラス基
板上に、下地膜と記録膜と保護膜を積層した磁気記録媒
体において、ガラス基板と下地膜との間に、ガラス基板
から放出されるガスを閉じ込めうる非磁性中間膜を設け
た磁気記録媒体である。

このような磁気記録媒体は、例えばガラス基板上に、該
ガラス基板から放出されるガスを閉じ込めうる非磁性中
間膜を形成し、次にガラス基板を加熱して下地膜、記録
膜、保護膜を順次形成することによって製作される。

中間膜の材料としてはＴｉが好ましい、その他にはＭｏ
、Ｗ、Ｚ　ｒ、Ａ　Ｉ、Ｍｎ、Ｓ　ｉ等の金属や、５ｉ
Ｏ１、Ａ１１０３　、ＴｉＮ、ＡＩＮのような酸化物や
窒化物等でもよい。

［作用］ ガラス基板上に形成した非磁性中間膜は、ガラス基板か
ら放出されるガスを閉じ込める。中間膜の材料として金
属を用いた場合には、それに酸素が取り込まれ、酸化物
や窒化物を用いるとガスの移動が抑えられる。

これによって下地膜は酸化され難くなり、磁気記録媒体
として必要な特性が向上する。また下地膜の初期成膜過
程において酸化が極めて少ないために、ｌｌ！厚が薄く
ても良好な下地膜を形成できる０例えば下地膜材料とし
てＣｒを用いると、下地膜として好ましい金属Ｃｒの体
心立方格子の結晶が初期成膜過程から生成される。

、特にガラス基板を加熱する前に非磁性中間膜を形成す
ると、基板加熱によってＨｚ　Ｏ，Ｏｇ等が雰囲気中に
拡散するのを防止でき、プロセス室内の真空度の低下が
生じず、■ターゲットからスパッタされた下地材粒子が
基板表面に到達する前に酸化されるのを防止し、又同時
に■基板表面に形成された下地材層が酸化されるのを防
止できる。

［実施例］ 第１図は本発明に係る磁気記録媒体の一実施例を示す拡
大断面図である。磁気記録媒体４０は、ガラス基板４２
上に先ずＴＬ中間膜４４を設け、その上に順次Ｃｒ下地
膜４６、ＣｏＮｉＣｒ記！３膜４８、Ｃ保護膜５０を形
成した構造である。

本発明の特徴は、上記のようにガラス基板４２と下地膜
４６との間に、ガラス基板４２から放出される。ガスを
閉じ込めうる非磁性中間膜４４を設けた点にある。

このような磁気記録媒体４０は例えば第２図に示すイン
ライン型スパッタ装置を使用して製造する。このスパッ
タ装置では、基本的には従来の場合と同様、プロセス室
６００Å口側及び出口側にそれぞれガラスディスク基板
の搬入室６２と搬出室６４とが設けられ、それらの間に
アイソレーション・バルブ６６．６８が取り付けられて
いる。プロセス室６０内には搬入側から搬出側に向かっ
て順次Ｔｉターゲットを持つ第１のスパッタステージ７
０．基板加熱用のヒータを有する加熱部７２、Ｃｒター
ゲットを持つ第２のスパッタステージ７４、ＣｏＮｉＣ
ｒターゲットを持つ第３のスパッタステージ７６、Ｃタ
ーゲットを持つ第４のスパッタステージ７日が配列され
ている。

ガラス基板は矢印に示す方向に送られる。先ず第１のス
パッタステージ７０でＴｉ中間膜が形成され、次いで加
熱部７２で所定基板温度まで加熱された後、第２のスパ
ッタステージ７４でＣｒの成膜が行われ、次いでＣｏＮ
ｉＣｒの成膜、Ｃの成膜が行われて搬出される。

次にこのような製造方法によって試作した磁気記録媒体
の静磁気特性を第１表及び第２表に示す、以下の表にお
いて、符号（１）は成膜中のディスク搬送方向と垂直に
磁界を印加した場合、符号（４）は成膜中のディスク搬
送方向と平行に磁界を印加した場合の測定値を示してい
る。

試料の作成条件は次の通りである。

基板加熱温麿・・・３５０℃ 基板搬送速度・・・１８０ｍｍ／分 Ｃｒターゲット投入パワー・・・５．６〜６．Ｈ／ｃｖ
”ＣｏＮｉＣｒターゲット投入パワー−１，９Ｗ／ｃｓ
＋”Ｃターゲット投入パワー　・・・５．６Ｗ／ｃｍ”
Ｔｉターゲット投入パワー・・・３．０−／ｃ１１！到
達真空度・・・５　、　　ＯＸ　Ｉ　Ｑ−’Ｔｏｒｒ以
下スパッタＡｒガス圧力・・・ｌ　ＯｍＴｏｒｒ第１表
はＣｒ中間膜の有無の効果を比較した結果であり、従来
品ＡはＴｉ中間膜が無い場合、本発明品Ａは６００人の
Ｔｉ中間膜を有する例である。それ以外の膜厚構成は同
一である。

（以下余白） 第１表 この第１表からＣｒ膜厚を同一にした場合にはＴｉ中間
膜が有る本発明品Ａの方が高保磁力になることが判る。

第２表はＣｒ下地膜の厚さを変えた場合である０本発明
品Ｂは４５０人のＴｉ中間膜を有し且つＣｒ下地膜を薄
くしている。

第２表 第２表から本発明品Ｂは従来品Ｂに比べて薄いＣｒ膜厚
で同程度の静磁気特性が得られることが判る。

上記の実施例のように、先ずガラス基板にＴｉ膜を形成
し、次いで基板加熱を行ってそれぞれ成膜する方法は、
プロセス室内の真空度を高く維持することができる点で
好ましい、その様子を第３図に示す、第３図はＴｉ中間
膜の有無に対するガラス基板からのガス放出量を比較し
たものである。ヒータ加熱中及び加熱後の経過時間に対
する真空度の変化をプロットすると、Ｔｉ中間膜のある
場合にはＴｉ中間膜が無い場合に比べて到達真空度を約
１桁低くできる。このことはその後のＣｒ下地膜のスパ
ッタリング工程においてＣｒの酸化を防止でき、磁気特
性を向上させることができることを意味している。

しかしＴｉ成膜と基板加熱の順序を入れ換えてもＴｉ中
間膜の効果は生じる。第４図に示すインライン型スパッ
タリング装置では、プロセス室６０内に搬入されたガラ
ス基板を先ず加熱部７２で加熱し、次いでＴｉターゲッ
トを有する第１のスパンタステージ７０でＴｉ成膜を行
い、引き続いてＣｒ成膜、ＣｏＮ１ＣｒｒＦ１．１ｌｊ
ｌ、Ｃ成膜を行っている。Ｔｉターゲットを有する第１
のスパンタステージ７０と加熱部７２との位置を入れ換
えたこと以外は第２図に示すものと同様であるから、対
応する部分には同一符号を付しそれらについての説明は
省略する。

このような手順によって製作した試料の静磁気特性を第
３表に示す、またそれと同一試料についての動特性を第
４表に示す。

第３表 第４表 動特性の測定条件は次の通りである。

ディスク回転数・・・３６００ｒｐ■ 使用ヘツド　　・・・薄膜ヘッド ヘッド浮上高さ・・・０．１５μｍ 動特性を示す評価項目の定義は次の通りである。

ピークシフト・・・Ｂ６Ｄ９　（１６進数表示）書込み
パターンにおける信号ピークのシフト量高周波出力・・
・５ＭＨ２書込み信号における平均再生出力 分解能・・・１．８８ＭＩＩｚと５Ｍ１ｌｚ書込み時の
平均再生出力比（高周波出力／低周汲出・力） 重ね書き特性・・・１．８８ＭＨｚで信号を書込み、更
に５ＭＩＩｚで信号を重ね書きした後の残留低周波信号
を出力と低周波出力の比 信号対雑音比・・・信号消去時雑音と再生出力の比第３
表及び第４表から、加熱した後でＴｉ成膜を行った場合
でもＴｉ中間・膜が無い場合と比較すると高保磁力、高
角形比が得られ、磁気ディスクとしての動特性も向上す
ることが判る。

本発明において、ガラス基板と下地膜との間に設けられ
る中間膜は、上記実施例のようなＴｉ膜が望ましいが、
その他、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ。

ＡＩ、Ｍｎ、Ｓｉ等の金属や、Ｓｔｏｗ、Ａｌ２Ｏ５、
Ｔ　ｉ　Ｎ、　Ａ　Ｉ　Ｎのような酸化物や窒化物でも
よい、中間膜の材料の選定には、ガラス基板や下地膜の
熱膨張係数に近い熱膨張係数を有し、下地膜の結晶性を
損なわず、非磁性又は反磁性であるもの等の点を考慮す
る。その膜厚は５０Å以上でクラックが発生しない膜厚
までならよく、特に望ましい値は２００〜１０００人程
度である。

［発明の効果］ 本発明は上記のようにガラス基板と下地膜との間にガラ
ス基板から放出されるガスを閉じ込めうる非磁性中間膜
を設けたから、はとんど酸化がない下地膜が形成され、
中間膜のない従来構造の磁気記録媒体に比べて高保磁力
で高角形比が得られ、磁気ディスクとしての動特性が向
上する。

また本発明では下地膜の初期成膜過程においても酸化が
極めて少ないために、目的とする保磁力を得るのに必要
な下地膜が薄くて済む、因に中間膜を形成しない場合に
比べて約半分のＣｒ膜厚でほぼ同一の保磁力が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気記録媒体の一実施例を示す拡
大断面図、第２図はその製造に用いるインライン型スパ
ッタリング装置の説明図、第３図は基板加熱後の真空度
変化を示すグラフ、第４図は本発明で用いるスパッタリ
ング装置の他の例を示す説明図である。 また第５図は従来の磁気記録媒体の拡大断面図、第６図
はその製造に用いるイン５・イン型スパッタリング装置
の説明図である。 ４０・・・磁気記録媒体、４２・・・ガラス基板、４４
・・・非磁性中間膜、４６・・・下地膜、４８・・・記
録膜、５０・・・保護膜。 特許出願人　　日本板硝子株式会社 代　　理 人 茂　　見 穣 第１図 第３図 第４図 経過時間（分）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス基板上に、下地膜と記録膜と保護膜を積層し
   た磁気記録媒体において、ガラス基板と下地膜との間に
   、ガラス基板から放出されるガスを閉じ込めうる非磁性
   中間膜を設けたことを特徴とする磁気記録媒体。 ２、ガラス基板上に、該ガラス基板から放出されるガス
   を閉じ込めうる非磁性中間膜を形成し、次にガラス基板
   を加熱して下地膜、記録膜、保護膜を順次形成すること
   を特徴とする磁気記録媒体の製造方法。