JPH0378114A

JPH0378114A - 酸化鉄磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0378114A
Application number: JP21448489A
Authority: JP
Inventors: Masaki Aoki; 正樹青木; Hideo Torii; 秀雄鳥井; Akiyuki Fujii; 映志藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1991-04-03

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、高密度の記録再生を可能とする、酸化鉄系デ
ィスク状の磁気記録媒体および、製造方法に関するもの
である。

従来の技術従来、ディスク状の磁気記録媒体（ハードディスク、フ
ロッピーディスク）は、主に、γ−Ｆｅ２Ｏ３系塗布型
の磁気媒体が用いられてきた。しかし記録密度を上げる
ために最近では、塗布型に変り、薄膜の磁気記録媒体が
用いられるようになってきた。

〔例えば、電子通信学会論文誌Ｖｏ１．Ｊ６３Ｃ漱９　
１９８０年　ページ６０９〜６１６、金属１９８６年１
１月号・ページ３８〜４３、セラミックス　２４巻　階
、１　１９８９年　ページ２１〜２４〕これらの薄膜媒
体は、主にスパンタ法やメツキ法にて、生産されてきた
。

発明が解決しようとする課題塗布媒体の代わりに薄膜媒体を用いれば記録密度を向上
できることは、良く知られており、数多くの研究がなさ
れている。しかしながら従来の薄膜媒体であるコバルト
−ニッケル系（ｃｏ−ＮＩ系）コバルト−ニッケルーリ
ン系（Ｃｏ−ＮｉＰ系）媒体は、金属媒体であるため耐
食性、および耐摩耗性において、問題があり、耐食性と
耐摩耗性を向上させるため２Ｈ以上の保護膜を必要とし
なければならない、又、γ−Ｆｅ２Ｏ３（ガンマタイプ
の酸化鉄）の薄膜媒体は、酸化物であるため、金属媒体
と比較して、耐食性および耐摩耗性は、優れているが、
作成工程が複雑でしかも、度でγ−Ｆｅ２Ｏ３膜が作成
できず、必ず、大気中酸化処理（３００”Ｃ以上）が必
要である。このため基板としては、耐熱性のある、アル
マイト付きアルミディスクしか使用できないという欠点
を有している。

課題を解決するための手段本発明は、前記課題を解決するため、従来のスパンタ法
や、メンキ法ではなく、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ）により生成したプラズマの活性さを利用したＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法あるいは、ＥＣＲスパッタリング法に
よって、耐熱性の少ない基板上に直接耐食性、耐摩耗性
の少ないガンマタイプの酸化鉄系の磁気記録媒体および
その製造方法を提供するものである。

作用発明者らは、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法あるいは、ＥＣＲ
スパッタ法を用いることによって耐熱性の少ない基板上
に磁気特性および耐食性、耐摩耗性が優れた、ガンマタ
イプの酸化鉄が得られることを見いだした。すなわち、
ＦｅおよびＭ〔ただしＭは、ＣＯ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、
Ｐｄ２Ｏｓ、Ｔｉ、Ｖのうちのいずれか一種の元素でＸ
は０．０１〜０．１の数〕を含有する金属キレート、例
えばコバルトアセチルアセトン〔Ｃ０（Ｃ５Ｈ７ｏ）３
〕および鉄アセチルアセトン（Ｆｅ　（Ｃ５Ｈ，Ｏ）　
３）、の茶気と反応ガスとしての酸素あるいは亜酸化窒
素を減圧された反応容器（チャンバー）に導入して、Ｅ
ＣＲプラズマ（周波数２．４５Ｇ七、電力０．５Ｗ／ｃ
ｄ以上）を発生させ基板上に直接にガンマタイプの酸化
鉄系結晶を析出させるものである。

このように低温で直接ガンマタイプの酸化鉄の析出が可
能となるのは、電子サイクロトロン共鳴吸収によるプラ
ズマは、通常のスパッタリングやプラズマＣＶＤと比較
して、化学反応を低温で引きおこす活性なラジカルやイ
オン等の化学種が非常に多く、しかも金属キレート　カ
ーボニル　フェロセン等の分子構造によるものと考えら
れる。

又は反応ガスとして、亜酸化窒素を使用した場合は、よ
り低温でガンマタイプの酸化鉄が成膜できる。又ＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法やＥＣＲスパッタ法は、通常のプラズ
マＣＶＤ法や、スパッタリング法にくらべて、低温で酸
化物、炭化物、窒化物等の高融点物質が合成できるばか
りでなく、熱分解析出反応を伴うために低得においても
高純度でしかも結晶性の良い微細な柱状構造の膜が得ら
れる。又、ＥＣＲスパッタリング法によりガンマタイプ
の酸化鉄を作成する場合は、ターゲットに鉄、あるいは
、酸化鉄を用い、ＥＣＲのプラズマ（この場合、酸素と
アルゴンの混合ガスを使用）をターゲットに照射して、
スパンタリングすることにより直接ガンマタイプの酸化
鉄を得ることができる。

実施例以下本発明の一実施例のＥＣＲプラズマＣＶＤ法による
、ガンマタイプの酸化鉄系膜の製造方法について図面を
参照しながら説明する。

図は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の概略図を示している
。図において２１はＥＣＲの高密度プラズマを発生させ
るためのプラズマ室、２２はＥＣＲに必要な磁場を供給
する電磁石であり、２３は反応室、２４はマイクロ波（
２，４５ＧＨｚ）導入口、２５はプラズマ源となるガス
の導入口、２６は下地基板、２７は基板ホルダーで冷却
水により常に基板を一定に保てるようになっている。

２Ｂ、２９．３０は原料の入った気化器で、３１はキャ
リアガス（Ｎ２）導入口である。３２は反応室を強制排
気するためのポンプ（油回転ポンプおよび、ターボ分子
ポンプ）につながっている排気口である。３３は、ＥＣ
Ｒスパンタを行なう時のターゲットである。

まずプラズマ室２１および反応室２３内を１×１０　’
　Ｔｏｒｒまで減圧して吸着ガス等を除去する。

次にプラズマ室２１に導入口２５からプラズマ源となる
酸素（流Ｗ２ＯｃｃＺ分）を導入し、導入口２４より、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を５００Ｗ印加して、電磁
石により磁界強度を８７５ガウスとすることによりＥＣ
Ｒプラズマを発生させる。

その際、電磁石２２による発散（ｎ界により発生じたプ
ラズマは、プラズマ室２１より反応室２３に引き出され
る。また、気化器２８．２９にそれぞれコバルトアセチ
ルアセトン、鉄アセチルアセトンをおき、それぞれ１２
５°Ｃ，１１５°Ｃに加熱し、その蒸気を窒素キャリア
（流量それぞれ２．０ｃｃＺ分）とともに反応室２３内
に導入する。導入された蒸気をプラズマ室２１内より引
き出された活性なプラズマに触れさせることにより３０
分間反応を行ない、直径９ｃｍ、厚さ１．５ｍｍのアル
ミニウム製ディスクにッケルーリンを２Ｏμｍメンキし
表面荒さ、０．００３μｍに仕上げたもの）上に成膜し
た。

なお成膜時の基板温度は、約５０゛Ｃで一定であった。

また成膜時の真空度は、２．ＯＸ　１０４Ｔｏｒｒであ
った。

得られた膜を解析した結果、組成は、Ｆｅ＋、＊ＣＯｏ、＋０３でガンマタイプの酸化鉄であ
ることがわかった。またこの膜の結晶粒径は、約３００
人で膜厚は、０．２μｍであった。又この膜の硬さを示
すビッカース硬度は、１２５０ｋｇ／１Ｉｌｌｚであっ
た。次にこのディスクの磁気特性を測定した結果、保磁
力（Ｈｃ）９５０エールステツド（Ｏｅ）、飽和磁束密
度（Ｂｓ）４８５０ガウス（Ｇｓ）、残留磁束密度（Ｂ
ｒ）４１２３ガウス（Ｇｓ）Ｂｒ／Ｂｓ０．８５であっ
た。

さらに、このディスクの電磁変換特性を測定した結果〔
ただし、電磁変換特性は、Ｂｓ＝５０００Ｇｓのマンガ
ン−ジンク、フェライトヘッドのギャンプ部にセンダス
トスパッタ膜を使用した。ミグタイプのヘッドで、ギャ
ンブ長０．６μｍ、）ラック巾１５μｍ、ヘッド浮上ｉ
ｔ０．２μｍ５周速１３ｍ／ｓｅｅで測定した。）、６
ＭＨｚにおける、信号対雑音比（ＳＮＲ）は、５０デシ
ベル（ｄ　Ｂ）であった。又このサンプルを６０°Ｃ１
相対湿度９０％の恒温恒温槽に１０００時間放置後のＳ
ＮＲの変化を測定した所−０，８ｄ　Ｂであった。

以下同様にして、気化器に入れる原料の種類。

ターゲットの種類１反応ガスの種類等を変えた時の結果
を表１〜１２の試料番号２〜６０に示す。

なお特許請求の範囲において、添加物Ｍ（Ｍは、ＣＯ、
Ｃｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ２Ｏｓ、Ｔｉ、Ｖ。

Ｎｂのうちのいずれか一種の元素）の添加１ｘを０．０
１〜１．０に限定したのは、０．０１よりＸが少ないと
、ＳＮＲが低下してしまうためであり、Ｘが０．１より
多いと加圧Ｎｉｆｆがおこるためである。

表１〜１２より、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法あるいは、Ｅ
ＣＲスパッタリング法によって得られた、ガンマタイプ
の酸化鉄磁気記録媒体は、きわめて安定で、磁気特性も
およびＳＮＲのすぐれたものであることがわかる。

発明の効果以上述べてきたように、本発明によればＥＣＲプラズマ
の活性さを巧みに利用して、基板上に直接磁気特性およ
び信転性のすぐれた磁気記録媒体が作成できる有益な発
明である。

【図面の簡単な説明】

図（１本発明の一実施例におけるＥＣＲプラズマＣＶＤ
装置の概略図である。２１・・・・・・プラズマ室、２２・・・・・・電磁石
、２３・・・・・・反応室、２４・・・・・・マイクロ
波導入口、２５・・・・・・プラズマ源となるガスの導
入口、２６・・・・・・下地基板、２７・・・・・・基
板ホルダー、２Ｂ、２９．３０・・・・・・気化器、３
１・・・・・・キャリアガス導入口、３２・・・・・・
排気口、３３・・・・・・Ｆｅ、あるいは、酸化鉄のタ
ゲット。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に形成した一般式（Ｆｅ＿１＿−＿ｘＭ＿
ｘ）＿２Ｏ＿３を有するガンマタイプの酸化鉄〔ただし
、Ｆｅは、鉄、Ｍは、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、
ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（
Ｐｄ）、オスミニウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、バナ
ジウム（Ｖ）、ニオビウム（Ｎｂ）のうちのいずれか一
種の元素で、ｘは、０．０１〜０．１の数〕であられさ
れることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）基板上に形成した一般式（Ｆｅ＿１＿−＿ｘＣｏ＿ｘＭ＿ｘ）＿２Ｏ＿３を有す
るガンマタイプの酸化鉄〔ただし、Ｆｅは、鉄、Ｃｏは
コバルト、Ｍは、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテ
ニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミニウム（
Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオビウ
ム（Ｎｂ）のうちのいずれか一種の元素で、ｘは、０．
０１〜０．１の数〕であらわされることを特徴とする磁
気記録媒体。
（３）鉄（Ｆｅ）およびＭ〔ただし、Ｍは、Ｃｏ、Ｃｕ
、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂのうちのい
ずれか一種の元素でｘは０．０１〜０．１の数〕を含有
する金属キレート、金属カーボニルあるいは、フェロセ
ン類の蒸気と反応ガスとしての酸素ガス（Ｏ＿２）ある
いは、亜酸化窒素ガス（Ｎ＿２Ｏ）を１０＾２〜１０＾
５Ｔｏｒｒに減圧されたチャンバー内に導入し、電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）により生じたプラズマ中で
これらの蒸気を分解させ基板上に一般式（Ｆｅ＿１＿−＿ｘＭ＿ｘ）＿２Ｏ＿３のガンマタイプ
の酸化鉄〔ただし、Ｍは、ＣＯ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐ
ｄ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂのうちのいずれか一種の元素
でｘは０．０１〜０．１の数〕を析出させることを特徴
とする酸化鉄磁気記録媒体の製造方法。
（４）鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）およびＭ〔ただし
、ＭはＣｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ
のうちのいずれか一種の元素でｘは、０．０１〜０．１
の数〕を含有する金属キレート、あるいは、フェロセン
類の蒸気と反応ガスとしての酸素ガス（Ｏ＿２）あるい
は、亜酸化窒素ガス（Ｎ＿２Ｏ）を１０＾２〜１０＾５
Ｔｏｒｒに減圧されたチャンバー内に導入し、電子サイ
クロトロン共鳴（ＥＣＲ）により生じたプラズマ中でこ
れらの蒸気を分解させ基板上に一般式（Ｆｅ＿１＿−＿ｘＣｏ＿ｘＭ＿ｘ）＿２Ｏ＿３のガン
マタイプの酸化鉄〔ただし、Ｍは、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、
Ｐｄ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂのうちのいずれか一種の元
素でｘは０．０１〜０．１の数〕を析出させることを特
徴とする酸化鉄磁気記録媒体の製造方法。