JPH03225623A - 垂直磁気記録媒体の製造方法並びにその装置 - 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】 イ６発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の組成の材料を積層して形成する垂直磁
気記録媒体を、スパッタにより積層し形成する垂直磁気
記録媒体の製造方法並びにその装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の磁気記録媒体は磁気記録用磁性粉を有機媒体と混
合し、有機フィルム上に薄く塗布し作られていたが、最
近、磁気記録の高密度化をはかるため、磁性層が磁性材
のみによって形成されるいわゆる連続磁気記録媒体の研
究が盛んに行われている。

真空蒸着法、スパッタ法、あるいはメツキ法によって作
製される連続磁気記録媒体は、磁性層が連続薄膜である
ため磁気記録の方向が磁気ヘッドの移動方向に沿って磁
気記録を行う長手記録方式はもちろんのこと、磁気記録
層の厚さ方向に磁気記録を行う垂直磁気記録方式におい
ても高い記録密度が期待されており、連続磁気記録媒体
を用いた垂直磁気記録は、各種磁気テープ、あるいは磁
気ディスク等の様々な製品形態への応用開発が進められ
ている。

第６図の断面図で示す垂直磁気記録方式に用いる垂直磁
気記録媒体は、現在樹脂から成るフィルム１等の非磁性
の基板上に、記録再生感度を向上させる役目をする７８
パーマロイからなる軟磁性層２を厚さ約０．５μｍに形
成し、その上に膜面に対して垂直に磁化する、通常クロ
ム（Ｃｒ）を重量比で１８．５％含有するクロム・コバ
ルト（Ｃｒ−Ｃｏ）合金からなる画室磁化層３を厚さ約
０．２μ■に、更に磁性層を保護するため二酸化硅素（
Ｓｉｎ２）又は炭素（Ｃ）等から成る保護層４を厚さ約
２００オングストロームに積層したものである。垂直磁
気記録方式により磁気記録再生を行う時、単位長さ当た
りの記録密度が高いため、磁気記録媒体は湾曲が大きい
と磁気記録再生を行う時に磁気ヘッドと磁気記録媒体と
の空隙が大きくなり、記録再生特性が劣化する。湾曲の
大きい記録媒体の磁気記録再生の時には、磁気ヘッドの
押し込み量を大きくして対策しているが、磁気ヘッドへ
の荷重が大きくなるため、磁気ヘッド、及び磁気記録媒
体の磨耗に対する耐久性が悪化する。垂直磁気記録媒体
の湾曲は、磁気ディスクを形成するフィルム、軟磁性層
、垂直磁化層、保護層の各層の内部応力が釣り合ったと
ころで湾曲の大きさが決まっている。バッチ式スパッタ
装置を用いた垂直磁気記録媒体（以下媒体と称す）の作
製では、各層の内部応力を、フィルム１に加わる張力、
スパッタ装置への入力電力、及びアルゴンガス圧力を調
整することによって制御し、湾曲の大きさを１１１１１
以下にしている。湾曲の大きさは媒体を直径が３．５イ
ンチの磁気ディスクに加工し、磁気ディスクを定盤の上
に置いた時の反りの高さで定義している。現在、垂直磁
気記録媒体の３．５インチ磁気ディスクの従来の量産用
の製造装置を第７図に概略図で示す。即ち真空槽５内に
おいて、送り出しロール６に巻かれた長尺のフィルム１
は、ガイドロール７を経て巻取りロール８に巻かれるよ
うに構成されている。送り出しロール側と巻取りロール
間の２つのガイドロール７の間には、送り出しロール６
に近いほうから第６図に示す垂直磁気記録媒体を形成す
る軟磁性層２、垂直磁化層３、保護層４に対応して同じ
材料の軟磁性層用ターゲット９、垂直磁化層用ターゲッ
ト１０、保護層用ターゲット１１が配列され、フィルム
１を介して各ターゲットに対向して基板ホルダー１２が
夫々設けられスパッタ装置が配置されている。各層を形
成する時のフィルム１に加わる張力は、押し込みリング
１３をフィルム１を挟み込んで基板ホルダー１２に押し
込むことによって設定される。媒体を作製する時にはフ
ィルム１を停止し、押し込みリング１３によりフィルム
１を押し込み、基板ホルダー１２に固定する。次に真空
槽５の壁面に取り付けである真空計１４の指示が軟磁性
層２を形成する圧力に達するまで、バルブ１６を調整し
てアルゴンガスボンベ１８からアルゴンガスを真空槽５
内に導入する。軟磁性層用ターゲット９に電力を入れ、
フィルム１上に一軟磁性層２を形成した後スパッタを停
止し、押し込みリング１３を戻す。フィルム１を搬送し
て軟磁性層２が垂直磁化層用ターゲット１０の前面まで
移動した時に停止する。軟磁性層２を形成した時と同様
にして軟磁性層２の上に垂直磁化層３を形成し、更に同
様な手順により保護層４を形成する。

以上のように、フィルム１の搬送と停止を繰り返し、停
止した時に張力、投入電力、アルゴンガス圧力を調整し
てスパッタを行い、各層を積層して垂直磁気記録媒体を
作製している。スパッタを行う時には、張力、投入電力
、アルゴンガス圧力をバッチ式スパッタ装置で湾曲の大
きさが前記の１ｍ−以下の媒体が作製できた条件と同様
に設定して垂直磁気記録媒体を作製していた。しかし、
第７図に示す量産用の製造方法、並びに製造装置で作製
した垂直磁気記録媒体は湾曲の大きさが４１■以上であ
るという問題が起こった。

本発明者らは、この原因を調査するため、軟磁性層用タ
ーゲット９、垂直磁化層用ターゲット１０、保護層用タ
ーゲット１１の近傍のアルゴンガス圧力を評価した。

第３図に示すように各層のスパッタ装置にはスパッタさ
れる各層の形成材が広く飛散しないように防着板２３が
設けであるが、第４図に示すように各層のスパッタ装置
の側面に真空計１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃを設置して
、従来の第７図に示す真空槽壁面に取り付けた真空計１
４が示す圧力の値と量産時の圧力とを比較したところ、
第５図のように各ターゲット近傍のアルゴンガス圧力と
真空計１４の指示した圧力が全く異なった値であること
が分かった。従つて、従来の量産用の垂直磁気記録媒体
の製造方法並びにその装置で作製した垂直磁気記録媒体
を用いたディスクのの湾曲が４間層以上になった原因は
、バッチ式スパッタ装置で湾曲の大きさがｌ■醜以下の
媒体が作製出来たアルゴンガス圧力と異なった圧力でス
パッタしていたことにあった。第４図においては図示し
ていないが、軟磁性層用ターゲット９、垂直磁化層用タ
ーゲット１０、保護層用ターゲット１１の周りには夫々
押し込みリング１３．及びこれを駆動させる機構が設置
されており、これらに膜が付着することを防ぐために軟
磁性層用ターゲット９、垂直磁化層用ターゲット１０、
保護層用ターゲット１１とフィルム１の間に筒形の防着
板２３が取り付けられており、真空槽５の内部は場所に
よってアルゴンガスが流れるコンダクタンスが異なって
いるため、夫々のターゲットの近傍と真空槽壁面の真空
計１４の圧力が異なった値を示すものと考えられた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、同一の真空層内で、スパッタによす複数の積
層多層膜から成る垂直磁気記録媒体の製造方法並びにそ
の装置において、湾曲の少ない磁気ディスクを得るのに
、磁気ディスクの磁気記録媒体の各層のスパッタを行う
のに、スパッタ膜を形成する近傍のアルゴンガス圧力を
各層毎に夫々別個に制御して湾曲の少ない磁気ディスク
を得るための垂直磁気記録媒体の製造方法並びにその装
置を提供することを目的とする。

口０発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明は湾曲の小さい磁気記録ディスクを得るよう前記
課題を解決するために軟磁性層用ターゲット、垂直磁化
層用ターゲット、保護層用ターゲットの近傍においてア
ルゴンガスの圧力制御を行う垂直磁気記録媒体の製造方
法並びにその装置を構成した。以下にその構成を述べる
。

（１）圧力検出 軟磁性層用ターゲット、垂直磁化層用ターゲット、保護
層用ターゲットの近傍のアルゴンガス圧力を検出するた
めに筒状の防着板の内側に夫々のターゲット毎に真空計
を設置した。

（２）アルボガス導入 軟磁性層用ターゲット、垂直磁化層用ターゲット、保護
層用ターゲットにアルゴンガスを供給するため、それぞ
れの防着板にスパッタガス導入口を設置した。

（３）圧力制御 各スパッタ面の圧力を正確に制御するために、夫々のス
パッタガス導入口に流量制御バルブを設け、又それぞれ
の流量制御バルブに自動圧力制御装置を取り付けた。

自動圧力制御装置は真空計からの情報によって夫々制御
するよう構成した。

即ち本発明は、 １、同一真空槽内に複数の組成の異なるターゲットを配
列し、基板のフィルムを移動させつつスパッタ法を用い
て前記フィルム上に磁気記録媒体用薄膜を積層する磁気
記録媒体の製造方法において、前記ターゲット近傍の各
々に真空計とスパッタガス導入口を設置し、自動圧力制
御装置を具備した流量制御バルブを前記各スパッタガス
導入口に設置して、前記複数の組成の異なる各ターゲッ
ト近傍の真空計が示すスパッタガス圧力を自動圧力制御
装置を具備した流量制御バルブより夫々制御しながらス
パッタを行い、フィルム上に磁気記録媒体を積層するこ
とを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法である。

２、同一真空槽内に複数の組成の異なるターゲットを配
列し、基板を移動させつつスパッタ法を用いて前記基板
上に磁気記録媒体用薄膜を積層する磁気記録媒体の製造
装置において、各ターゲットと基板となるフィルムの間
を包む防着板内部に、各ターゲット毎に真空計とスパッ
タガス導入口を設け、自動圧力制御装置を具備した流量
制御バルブを前記スパッタガス導入口に取り付け、自動
圧力制御装置は夫々の真空計による圧力により制御され
るように構成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体の
製造装置である。

〔作用〕

真空計が夫々軟磁性層用ターゲット、垂直磁化層用ター
ゲット、保護層用ターゲット近傍の圧力を検出すると自
動圧力制御装置は真空槽５内の圧力が自動圧力制御装置
に設定した圧力に達するまで、流量制御バルブを制御す
る。スパッタガス導入口から設定圧力に比例した流量の
アルゴンガスが防着板内に導入されるので、正確なアル
ゴンガスの圧力でスパッタを行うことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明による量産用スパッタ装置であり、軟磁
性層用ターゲット９、垂直磁化層用ターゲット１０、保
護層用ターゲット１１の近傍のアルゴンガス圧力を検出
するために筒状の防着板２３の内側に夫々のターゲット
毎に真空計１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃを設置し、アル
ゴンガス導入のため夫々のターゲットとフィルムとの間
の防着板２３内にスパッタガス導入口２０ａ、　２０ｂ
、　２０ｃを設置し、アルゴンガス圧力を各ターゲット
毎に正確に制御するために、夫々のスパッタガス導入口
２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃに流量制御バルブ２１ａ、
　２１ｂ、　２１ｃを設け、夫々の流量制御バルブに自
動圧力制御装置２２ａ、　２２ｂ、　２２ｃを取り付け
た。自動圧力制御装置２２ａ、　２２ｂ、２２ｃは真空
計１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃによって夫々制御するさ
れ、従って真空計の設定圧力により流量制御バルブが開
閉される構成されている。

（実施例１） 第１図に示す本発明による量産用スパッタ装置により第
１表の作製条件に基づいて垂直磁気記録媒体による３、
５インチ磁気ディスクを２０枚作製した。

（比較例１） 従来の技術であるバッチ式スパッタ装置で第１表に基づ
く垂直磁気記録媒体による３、５インチ磁気ディスクを
２０枚作製した。

（比較例２） 第７図に示す従来の量産用スパッタ装置で第１表に基づ
いて垂直磁気記録媒体による３、５インチ磁気ディスク
を２０枚作製した。

第２図に実施例、及び比較例１、比較例２により作製し
た垂直磁気記録媒体を用いた３、５インチ磁気ディスク
の湾曲の大きさの平均値を示す。従来の量産用スパッタ
装置で作製した垂直磁気記録媒体を用いた磁気ディスク
のの湾曲の大きさは４１■以上であったが、本発明によ
る垂直磁気記録媒体の製造方法並びにその装置による磁
気ディスクは湾曲の値は１ｍｌ以下になり、バッチ式ス
パッタ装置で作製した垂直磁気記録媒体と同程度の磁気
ディスクが作製できるようになった。

第１表 ハ９発明の効果 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明により湾曲の大きさが１■以
下である垂直磁気記録媒体をによる磁気ディスク製造す
る方法並びにその装置が提供できるようになった。

尚、本発明は磁気記録媒体に限らず、基板上に薄膜を積
層する他の製造装置においても同様な効果が得られるこ
とは当然であり、本発明の実施のみに限定されるもので
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による量産用垂直磁気記録媒体の製造
方法並びにその装置の概略図。 第２図は、バッチ式スパッタ装置、従来、及び本発明に
よる垂直磁気記録媒体の製造方法並びにその装置で作製
した磁気ディスクの湾曲の大きさを示す特性図。 第３図は、本発明の垂直磁気記録媒体の製造装置の一部
を示す図で、各ターゲットとフィルムの間の防着板内に
スパッタ導入口を配置した断面図。 第４図は、本発明の垂直磁気記録媒体の製造装置の一部
を示す図で、防着板の内側に真空計を設置した正面図。 第５図は、従来の真空槽壁面に取り付けた真空計のアル
ゴンガス圧力と従来の量産用装置における各ターゲット
近傍のアルゴンガス圧力を比較した特性図。 第６図は、垂直磁気記録媒体の断面図。 第７図は、従来の垂直磁気記録媒体の量産用製造装置の
概略図。 １・・・フィルム、２・・・軟磁性層、３・・・垂直磁
化層、４・・・保護層、５・・・真空槽、６・・・送り
出しロール、７・・・ガイドロール、８・・・巻取りロ
ール、９・・・軟磁性層用ターゲット、１０・・・垂直
磁化層用ターゲット、１１・・・保護層用ターゲット、
１２・・・基板ホルダー、１３・・・押し込みリング、
１６・・・バルブ、１７・・・排気口、１８・・・アル
ゴンガスボンベ、　１４，１９ａ、１９ｂ、１９ｃ・・
・真空計、２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ・・・スパッタ
ガス導入口、２１ａ、　２１ｂ、　２１ｃｍ・・流量制
御用バルブ、２２ａ、　２２ｂ、　２２ｃ・・・自動圧
力制御装置、２３・・・防着板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同一真空槽内に複数の組成の異なるターゲットを配
   列し、基板のフィルムを移動させつつスパッタ法を用い
   て前記フィルム上に磁気記録媒体用薄膜を積層する磁気
   記録媒体の製造方法において、前記ターゲット近傍の各
   々に真空計とスパッタガス導入口を設置し、自動圧力制
   御装置を具備した流量制御バルブを前記各スパッタガス
   導入口に設置して、前記複数の組成の異なる各ターゲッ
   ト近傍の真空計が示すスパッタガス圧力を自動圧力制御
   装置を具備した流量制御バルブにより夫々制御しながら
   スパッタを行い、フィルム上に磁気記録媒体を積層する
   ことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 ２、同一真空槽内に複数の組成の異なるターゲットを配
   列し、基板を移動させつつスパッタ法を用いて前記基板
   上に磁気記録媒体用薄膜を積層する磁気記録媒体の製造
   装置において、各ターゲットと基板となるフィルムの間
   を包む防着板内部に各ターゲット毎に真空計とスパッタ
   ガス導入口を設け、自動圧力制御装置を具備した流量制
   御バルブを前記スパッタガス導入口に取り付け、自動圧
   力制御装置は夫々の真空計による圧力により制御される
   ように構成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製
   造装置。