JPH0319613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板の法線に関して50゜乃至75゜の範囲
の入射角をもつて金属アンダーコート層のための
材料（特に、クロム）及び磁性金属層のための材
料を順次基板上に重ねて付着させることによつて
金属薄膜磁気デイスクを製造する方法に関するも
のである。

西ドイツ国特許出願公開第2250460号明細書に
は、例としてアルミニウム合金から成る基板上に
クロム、チタン、マンガン又はバナジウムから成
る金属アンダーコート層（若しくは中間層）を有
する磁気記録媒体が示されている。金属アンダー
コート層の上には、鉄−コバルト合金から成る非
常に薄い磁性金属層が設けられている。金属アン
ダーコート層及び磁性金属層は0.01マイクロバー
ル以下の真空中で蒸着される。又、鉄−コバルト
合金から成る磁性金属層は基板の法線に関して約
60゜の入射角をもつて蒸着される様になつている。

斜方向蒸着により、磁性金属層に異方性が付与
され、保磁力が増す。磁性金属粒子が記録媒体に
おいて斜めに配列されることを保証するために、
平均自由行程を少なくとも蒸着源と基板との間の
間隔に等しくする程度の圧力を用いる必要があ
る。即ち、蒸着源から飛び出す磁性金属層粒子が
ガスの粒子に衝突することなく金属アンダーコー
ト層に到達できる様な真空状態が必要である。こ
の要件は前記西ドイツ国特許出願公開明細書に示
されている様に0.01マイクロバール以下において
満たされる。

複数の成分から成る合金の蒸着に関しては、複
数の成分の蒸発圧力、ひいては蒸着速度が一様で
ないことに起因した困難さ及び不安定性が認めら
れる。例えば、蒸着の結果として得られる層の組
成がまちまちになりやすいのである。これは、複
数の材料の１つ１つに対応する複数の蒸発源を用
いる場合及び合成された合金材料の１つの蒸発源
を用いる場合のいずれにおいても同様である。合
金材料の１つの蒸発源を用いる技術の例としてロ
ツド・フイード技術がある。これは蒸着すべき合
金材料から成るロツドを用いるものであり、ロツ
ドの１端の加熱により融解浴が生成される。又、
ロツドは蒸着速度に応じて給送される様になつて
いる。この場合、蒸着すべき材料の不均一さ及び
融解浴の表面におけるスラツグの生成に起因し
て、蒸着速度の変動、ひいては蒸着層の組成のば
らつきが生じることが分かつている。

磁性金属層及び金属アンダーコート層を含む磁
気記録媒体は西ドイツ国特許出願公開第2250481
号明細書にも開示されている。磁性金属層は鉄−
コバルト合金から成り、約0.1マイクロバール以
下の真空中で、基板の法線に関して50゜乃至75゜の
角度をもつた斜方向蒸着により形成される。な
お、例としてクロムから成る金属アンダーコート
層は斜方向蒸着によらずに形成されている。この
出願公開明細書には、金属アンダーコート層が純
枠のクロムから成る場合には、その上に斜方向蒸
着される磁性金属層は何の影響も受けないこと、
及び金属アンダーコート層が純枠のクロムに加え
てクロムの酸化物又は窒化物を含む場合には、磁
性金属層の保磁力が増すことが記載されている。

西ドイツ国特許出願公開第2347540号明細書に
は、内側と外側で保磁力が異なつている磁気デイ
スクを製造する方法が示されている。垂直に配置
されたデイスク基板の両側に鉄−コバルト合金の
蒸発源が設けられており、各蒸発源はデイスク基
板の回転により画定されるシリンダの外側に配置
されているので、デイスク基板の法線に関する蒸
発ビームの入射角はデイスク基板の内側から外側
へ向かうにつれて小さくなつている。デイスク基
板は回転させられ、蒸着層の厚さは両側に配置さ
れた遮蔽体によつて制御される。この方法におい
ても磁性金属層は0.01マイクロバール以下の真空
中での斜方向蒸着により形成されている。

これらの従来技術から分かる様に、蒸発粒子の
平均自由行程に関する要件のために、斜方向蒸着
のための真空圧力は約0.1マイクロバール以下で
なければならない。即ち、これまでは、真空蒸着
法だけで磁性金属層の形成が行われているのであ
る。ところで、この方法は相当な精密さを必要と
し且つ不安定性を有するので、最適の結果が得ら
れないことがしばしばある。

本発明の目的は従来技術によつて得られる磁気
デイスクと同等以上の良好な特性を有する磁気デ
イスクを製造する一層簡単な方法を提供すること
である。

即ち、本発明は、従来の蒸着法よりも簡単な陰
極スパツタリング法によつて、従来得られるもの
と同等以上の優れた磁気デイスクを製造すること
を特徴としている。本発明によれば、金属アンダ
ーコート層及び磁性金属層の形成を同じスパツタ
リング装置において相次いで行うことができるの
で、非常に有利である。

これから図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。第１図は本発明を実施するため
のスパツタリング設備を概略的に示している。ハ
ウジング３によつて囲まれた真空室２の内部に磁
気デイスク１（第３図）の中核となる円盤状基板
２０が配置されている。基板２０は中心孔４を有
し、軸線６を中心として矢印５で示される方向に
回転させられる様になつている。軸線６に関して
点対称的に陰極スパツタリング装置７が設けられ
ている。陰極スパツタリング装置７は陽極８及び
陰極９を有する。陰極９は陽極８を囲む環状体で
あることが望ましい。基板の上に形成すべき金属
アンダーコート層２１（第３図）のための材料か
ら成る環状体及び磁性金属層２２（第３図）のた
めの材料から成る環状体が相次ぐ工程において陰
極９として用いられてスパツタリングが行われ
る。もし磁性金属層の場合とは異なる条件がアン
ダーコート層のスパツタリングのために必要であ
れば、夫々別の室でスパツタリング工程を行なう
よう基板を室間で移動させる。しかしここで開示
して実施例の場合は同様の条件で付着工程を行な
えるので一つの室の中で一つの陰極から別の陰極
へ基板を移動させて相次ぐスパツタリング工程を
行なえば良い。領域１０において、材料の粒子が
陰極９から飛び出してビーム１１乃至１５として
基板２０（又はその上のアンダーコート層２１）
まで飛行してそこに付着する。磁気記録を可能な
らしめるための領域１６における粒子の入射角、
即ち基板２０の法線（ひいては軸線６）に対して
ビームが成す角度は、内側トラツク位置IDにお
いて約53゜、外側トラツク位置ODにおいて約65゜、
中側トラツク位置MDにおいて約60゜である。

基板２０のすぐ上には、シヤツタ１７が配置さ
れている。なお、シヤツタ１７によつて覆われて
いない領域において粒子が基板２０まで到達する
ことを示すために、第１図においてシヤツタ１７
は部分的に破線で示されている。シヤツタ１７の
特定の形状は第２図に示されている。基板２０と
陰極スパツタリング装置７との間の間隔Ｄは、基
板２０の法線に関する粒子のビーム１１乃至１５
の角度を前記の値にする様定められている。スパ
ツタリング動作中、ダクト１９を介してスロツト
１８から真空室２内へアルゴン・ガスが供給され
る様になつている。陽極８及び陰極９に関連する
電気的設備は省略されている。

第３図は本発明に従つて製造された磁気デイス
ク１の断面を部分的に示す図である。この例で
は、基板２０の両側に金属アンダーコート層２１
及び磁性金属層２２が付着している。金属アンダ
ーコート層２１は例えばクロムから成り、磁性金
属層２２は例えば鉄−コバルト−クロム
（FeCoCr）から成る。第１図の構成と同等のも
のを基板２０の両側に配置してスパツタリングを
行う様にすることにより基板２０の両側の層を同
時に形成することも可能である。

シヤツタ１７は第２図に示されている様に３つ
葉のクローバー形であり、支持手段２３に固定さ
れている。シヤツタ１７の外形線２４は、矢印５
の方向における回転中の基板２０上に形成される
層の厚さを内側トラツク位置ID、中間トラツク
位置MD及び外側トラツク位置ODのいずれにお
いても同等にする様に定められている。内側と外
側における層の厚さを異ならせる様にシヤツタ１
７の外形線を定めることも可能である。

本発明に従つて、金属アンダーコート層２１及
び磁性金属層２２を形成する動作中の真空室２内
のアルゴン・ガスの圧力は５乃至15マイクロバー
ルの範囲に定められており、特に８乃至12マイク
ロバールが望ましい。第４図はアルゴン・ガスの
圧力Ｐと形成された磁性金属層２２の保磁力He
との関係を示している。曲線２５は、金属アンダ
ーコート層（Cr）２２の厚さｔが90nm、陰極ス
パツタリング装置７と基板２０との間の間隔Ｄが
12cm、スパツタリング速度が3nm／分、磁性金属
層（FeCoCr）２２の厚さが48nmの場合のアルゴ
ン・ガスの圧力と磁性金属層２２の保磁力との関
係を示している。この曲線２５によると、圧力が
約８マイクロバールのとき、保磁力が最高で約
500エルステツドになることが分かる。曲線２６
は、スパツタリング速度が5nm／分で磁性金属層
２２の厚さが30nmの場合に関するものである。
この曲線２６によると、圧力が約10マイクロバー
ルのとき約600エルステツドの保磁力が得られる
ことが分かる。

第５図は厚さｔの金属アンダーコート層２１の
上に厚さ30nm磁性金属層２２を形成したときの
該磁性金属層２２の保磁力Heと金属アンダーコ
ート層２１の厚さｔとの関係を示すものである。
曲線２７，２８，２９は記録領域１６内の内側ト
ラツク位置ID、中間トラツク位置MD、外側トラ
ツク位置ODにおける保磁力と厚さとの関係を示
している。これらの曲線は、Crから成る異なつ
た厚さの金属アンダーコート層２１の上に
FeCoCrから成る厚さ30nmの磁性金属層２２を有
する複数の磁気デイスク・サンプルを造り、各サ
ンプルの異なつた半径位置における保磁力を測定
することによつて得られたものである。第５図か
ら分かる様に、金属アンダーコート層２１の厚さ
ｔが90nmより少し小さな値のとき、全てのトラ
ツク位置において同等の保磁力が得られる。又、
厚さｔが大きくなるにつれて、保磁力はトラツク
位置毎に異なつた態様で増加する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施例するためのスパツタリ
ング設備を概略的に示す図、第２図は磁気デイス
クのすぐ上に配置されるシヤツタの形状を示す
図、第３図は本発明に従つて製造された磁気デイ
スクの部分的断面図、第４図はスパツタリング動
作中の真空室内のアルゴン・ガスの圧力と磁性金
属層の保磁力との関係を示す図、第５図は金属ア
ンダーコート層の厚さと磁性金属層の保磁力との
関係を示す図である。 ２…真空室、７…陰極スパツタリング装置、１
７…シヤツタ、２０…基板、２１…金属アンダー
コート層、２２…磁性金属層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板の上に金属アンダーコート層を形成し、
   更にその上に磁性金属層を形成することによつて
   強磁性体の磁気デイスクを製造す方法であつて、 上記基板を回転させながら、５乃至15マイクロ
   バールの圧力範囲における陰極スパツタリングに
   より、上記基板の法線に関して内側トラツク位置
   及び外側トラツク位置とも50゜乃至75゜の範囲の入
   射角をもつて上記金属アンダーコート層のための
   材料及び上記磁性金属層のための材料を順次付着
   させることによつて上記金属アンダーコート層及
   び上記磁性金属層を形成したことを特徴とする磁
   気デイスクの製造方法。