JPH04117622A - Production of magnetic recording medium - Google Patents

Production of magnetic recording medium

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JPH04117622A
JPH04117622A JP23781590A JP23781590A JPH04117622A JP H04117622 A JPH04117622 A JP H04117622A JP 23781590 A JP23781590 A JP 23781590A JP 23781590 A JP23781590 A JP 23781590A JP H04117622 A JPH04117622 A JP H04117622A
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JP
Japan
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sputtering
target
film
magnetic
substrate
Prior art date
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Application number
JP23781590A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyosumi Kanazawa
金沢 潔澄
Kenichi Yoda
賢一 依田
Toshio Kubota
俊雄 久保田
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Publication of JPH04117622A publication Critical patent/JPH04117622A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve contact start stop (CSS) durability by specifying the relation between the flow rate of gaseous O2 and a sputtering rate per 1 sheet of targets at the time of executing reactive sputtering to form a film essentially consisting of Fe3O4 on a rigid substrate. CONSTITUTION:A magnet 11 is disposed on the rear surface side of the target 10 and a substrate is disposed to face the front surface of the target 10. The film essentially consisting of the Fe3O4 is formed on the rigid substrate by the reactive sputtering in an atmosphere contg. gaseous O2 and this film is oxidized to form the magnetic layer of a continuous thin film type essentially consisting of the gamma-Fe2O3. The relation between the flow rate of the gaseous O2 OGF (SCCM) and the sputtering rate SR (mum/min) per 1 sheet of the targets is specified to OGF=(55+ or -10)SR. The CSS durability of the resulted magnetic layer essentially consisting of the gamma-Fe2O3 is enhanced in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、γ−FaxOaを主成分とする連続薄膜型の
磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium having a continuous thin film type magnetic layer containing γ-FaxOa as a main component.

〈従来の技術〉 計算機等に用いられる磁気ディスク駆動装置には、剛性
基板上に磁性層を設層したハードタイプの磁気ディスク
と浮上型磁気ヘッドとが用いられている。
<Prior Art> A hard type magnetic disk in which a magnetic layer is formed on a rigid substrate and a floating magnetic head are used in magnetic disk drives used in computers and the like.

このような磁気ディスク駆動装置においては従来、塗布
型の磁気ディスクが用いられていたが、磁気ディスクの
大容量化に伴い、磁気特性、記録密度等の点で有利なこ
とから、スパッタ法等の気相成膜法等により設層される
連続薄膜型の磁性層を有する薄膜型磁気ディスクが用い
られるようになっている。
Conventionally, coated magnetic disks have been used in such magnetic disk drive devices, but as the capacity of magnetic disks has increased, sputtering methods have been used because they are advantageous in terms of magnetic properties, recording density, etc. 2. Description of the Related Art Thin-film magnetic disks having a continuous thin-film magnetic layer formed by a vapor deposition method or the like have come into use.

薄膜型磁気ディスクとしては、へρ系のディスク状金属
板にN1−P下地層をめっきにより設層するか、あるい
はこの金属板表面を酸化してアルマイトを形成したもの
を基板とし、この基板上にCr層、Co−Ni等の金属
磁性層、さらにC等の保護潤滑膜をスパッタ法により順
次設層して構成されるものが一般的である。
Thin-film magnetic disks are made by plating a N1-P underlayer on a helium-based disk-shaped metal plate, or by oxidizing the surface of this metal plate to form alumite. It is generally constructed by sequentially depositing a Cr layer, a metal magnetic layer such as Co--Ni, and a protective lubricant film such as C by sputtering.

しかし、Co−Ni等の金属磁性層は耐食性が低く、さ
らに硬度が低く、信頼性に問題が生じる。 これに対し
、特開昭62−43819号公報、同63−17521
9号公報に記載されているような酸化鉄を主成分とする
磁性薄膜は化学的に安定なため腐食の心配がなく、また
、充分な硬度を有している。
However, a metal magnetic layer such as Co--Ni has low corrosion resistance and low hardness, causing problems in reliability. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-43819 and 63-17521
The magnetic thin film mainly composed of iron oxide as described in Japanese Patent No. 9 is chemically stable, so there is no fear of corrosion, and it also has sufficient hardness.

コンタクト・スタート・ストップ(C3S)式のハード
ディスク装置では、ディスクの起動時および停止時にデ
ィスクの磁性層面と浮上型磁気ヘッドとが接触し、磁性
層表面に損傷が発生しやすい。 そして、浮上型磁気ヘ
ッドのフライングバイトが低くなるほどこのような損傷
が発生しやすくなる。
In a contact start/stop (C3S) type hard disk drive, the surface of the magnetic layer of the disk comes into contact with the floating magnetic head when the disk is started and stopped, which tends to cause damage to the surface of the magnetic layer. The lower the flying bite of the floating magnetic head, the more likely this damage will occur.

γ−Fezesを主成分とする連続薄膜型の磁性層は、
硬度が高いためC8S耐久性は良好であるが、記録密度
をより高めるためにはフライングバイトをさらに小さく
する必要があるため、C8S耐久性のさらなる向上が求
められている。
The continuous thin film type magnetic layer whose main component is γ-Fezes is
Due to its high hardness, C8S durability is good, but in order to further increase recording density, it is necessary to further reduce the flying bite, so further improvement of C8S durability is required.

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、このような事情からなされたものであり、γ
−Fezesを主成分とする連続薄膜型の磁性層を剛性
基板上に有する磁気記録媒体のC8S耐久性を向上させ
ることを目的とする。
<Problem to be solved by the invention> The present invention has been made in view of the above circumstances.
An object of the present invention is to improve the C8S durability of a magnetic recording medium having a continuous thin film type magnetic layer containing -Fezes as a main component on a rigid substrate.

〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、下記(1)〜(3)の本発明により
達成される。
<Means for Solving the Problems> Such objects are achieved by the following inventions (1) to (3).

(1)Feを主成分とするターゲットを用いて0、ガス
を含有する雰囲気中で反応性スパッタを行なうことによ
りFe504を主成分とする膜を剛性基板上に形成し、
次いで、この膜を酸化することによりγ−Fetusを
主成分とする連続薄膜型の磁性層を形成する工程を有す
る磁気記録媒体の製造方法において、 前記反応性スパッタを行なうに際し、ターゲット1枚当
りの02ガス流量OG F (SCCM)とスパッタレ
ートSR(μm/min)との関係を、 OGF= (55±10)SR とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(1) Forming a film mainly composed of Fe504 on a rigid substrate by performing reactive sputtering in an atmosphere containing gas using a target mainly composed of Fe,
Next, in a method for manufacturing a magnetic recording medium, which includes a step of forming a continuous thin film type magnetic layer containing γ-Fetus as a main component by oxidizing this film, when performing the reactive sputtering, 02 A method for manufacturing a magnetic recording medium, characterized in that the relationship between gas flow rate OGF (SCCM) and sputter rate SR (μm/min) is OGF=(55±10)SR.

(2)前記反応性スパッタにマグネトロンスパッタ法を
用い、前記ターゲット表面における磁束密度の前記ター
ゲット表面と平行方向成分の最大値を200〜600G
に設定する上記(1)に記載の磁気記録媒体の製造方法
(2) A magnetron sputtering method is used for the reactive sputtering, and the maximum value of the component of the magnetic flux density on the target surface in a direction parallel to the target surface is set to 200 to 600G.
The method for manufacturing a magnetic recording medium according to the above (1), wherein the method is set as follows.

(3)前記反応性スパッタを5.0X10−”〜3.0
X10−1Paの圧力下で行なう上記(1)または(2
)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(3) The reactive sputtering is performed at 5.0X10-”~3.0
The above (1) or (2) carried out under a pressure of X10-1Pa
) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to .

く作用〉 γ−Fetusを主成分とする連続薄膜型の磁性層の形
成には、通常、直接中性法、直接還元法、直接酸化法ま
たは間接法が用いられているが、スパッタ制御が容易で
あること、成膜速度が高いことなどから、直接酸化法が
好ましく用いられている。
Direct neutralization method, direct reduction method, direct oxidation method, or indirect method is usually used to form a continuous thin film type magnetic layer mainly composed of γ-Fetus, but sputtering control is easy. The direct oxidation method is preferably used because of its high film formation rate and high film formation rate.

直接酸化法は、0□ガスを含有するArガス雰囲気中に
おいて、Feターゲットを用いて反応性スパッタを行な
ってFe5Oa膜とし、これを酸化してγ−Fears
膜を得る方法である。
In the direct oxidation method, reactive sputtering is performed using an Fe target in an Ar gas atmosphere containing 0□ gas to form a Fe5Oa film, which is then oxidized to form γ-Fears.
This is a method for obtaining membranes.

本発明では、このような直接酸化法におし)て、ターゲ
ット1枚当りの0□ガス流量OGF(SCCM) とス
パッタレートS R(u/win)  との関係を、 OGF= (55±10)SR とする。
In the present invention, in such a direct oxidation method, the relationship between the 0□ gas flow rate OGF (SCCM) per target and the sputtering rate S R (u/win) is expressed as OGF = (55 ± 10 )SR.

OGFとSRとをこのような関係として反応性スパッタ
を行ない、Fe*0+を主成分とする膜を形成すれば、
最終的に得られるγ−Fearsを主成分とする磁性層
のC8S耐久性は著しく高いものとなる。
If reactive sputtering is performed with OGF and SR in this relationship, and a film containing Fe*0+ as the main component is formed,
The C8S durability of the finally obtained magnetic layer containing γ-Fears as a main component is extremely high.

〈具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。<Specific configuration> Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be explained in detail.

本発明では、γ−Fe2esを主成分とする連続薄膜型
の磁性層を剛性基板上に形成する際に、上記した直接酸
化法を用いる。
In the present invention, the above-described direct oxidation method is used when forming a continuous thin film type magnetic layer containing γ-Fe2es as a main component on a rigid substrate.

すなわち、本発明では、Feを主成分とするターゲット
を用いて0□ガスを倉荷する雰囲気中で反応性スパッタ
を行なうことによりFe5O4を主成分とする膜を剛性
基板上に形成し、次いで、この膜を酸化することにより
γ−Fearsを主成分とする連続薄膜型の磁性層を形
成する。
That is, in the present invention, a film mainly composed of Fe5O4 is formed on a rigid substrate by performing reactive sputtering in an atmosphere containing 0□ gas using a target mainly composed of Fe, and then this By oxidizing the film, a continuous thin film type magnetic layer containing γ-Fears as a main component is formed.

そして、本発明では上記反応性スパッタの際に、磁性層
の耐久性を向上させるために、ターゲット1枚当りの0
□ガス流量OG F (SCCM)とスパッタレートS
R(μm/min)との関係を、 OGF= (55±10)SR とし、好ましくは OGF= (55±5)SR とする。
In the present invention, in order to improve the durability of the magnetic layer during the above-mentioned reactive sputtering, the
□Gas flow rate OG F (SCCM) and sputter rate S
The relationship with R (μm/min) is OGF=(55±10)SR, preferably OGF=(55±5)SR.

このような条件にて反応性スパッタを行なうことにより
、磁性層の耐久性、特にC8S耐久性は極めて高いもの
となる。
By performing reactive sputtering under such conditions, the durability of the magnetic layer, especially the C8S durability, becomes extremely high.

スパッタレートSRの範囲に特に制限はないが、通常、
0.1〜0.5 um/m i n程度とする。
There is no particular limit to the range of sputter rate SR, but usually,
It is set to about 0.1 to 0.5 um/min.

スパッタレートSRは、投入電力、雰囲気圧力、ターゲ
ットと基板との距離、ターゲットと基板との間に配置す
るマスクの形状等を適宜選択することにより所望の値と
することができ、また、後述するマグネトロンスパッタ
法を用いる場合には、ターゲットから漏洩する磁界の強
度によっても調整可能である。
The sputtering rate SR can be set to a desired value by appropriately selecting the input power, atmospheric pressure, the distance between the target and the substrate, the shape of the mask placed between the target and the substrate, etc. When magnetron sputtering is used, the intensity can also be adjusted by adjusting the strength of the magnetic field leaking from the target.

なお、本発明において、02ガスは基板近傍に導入する
ことが好ましい。
Note that in the present invention, it is preferable that the 02 gas be introduced near the substrate.

直接酸化法によるFear4薄膜形成の詳細は、電子通
信学会論文誌’80/9 VOl、、J63−CN[L
9p、 609〜616に記載されており、本発明では
これに準じて磁性層の形成を行なうことが好ましいが、
その際に02ガス流量OGFとスパッタレートSRとを
上記のような関係とする。
Details of Fear4 thin film formation by direct oxidation method can be found in the Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers '80/9 VOl, J63-CN [L
9p, 609-616, and in the present invention, it is preferable to form the magnetic layer according to this.
At this time, the 02 gas flow rate OGF and the sputtering rate SR are set to the above relationship.

なお、本発明では、上記反応性スパッタとして、反応性
DCスパッタ法を用いることが好ましい。  DCスパ
ッタ法を用いることにより、磁性層面内での磁気特性の
不均一さを低減することができる。
In addition, in the present invention, it is preferable to use a reactive DC sputtering method as the above-mentioned reactive sputtering. By using the DC sputtering method, non-uniformity of magnetic properties within the plane of the magnetic layer can be reduced.

これは、下記の理由によると考えられる。This is considered to be due to the following reasons.

上記のような反応性スパッタでは、ターゲットから飛来
する原子や分子が基板表面に付着するまでに酸化されて
Fe504となる。
In the above-described reactive sputtering, atoms and molecules flying from the target are oxidized to Fe504 before they adhere to the substrate surface.

DCスパッタ法では、プラズマの拡がりがRF(高周波
)スパッタ法よりも小さくなり、基板近傍の雰囲気がプ
ラズマの影響を受けにくくなると考えられる。 このた
め、基板近傍の02ガス濃度の変動が抑えられ、スパッ
タ膜面内における酸化度分布がより均一となる。
In the DC sputtering method, the spread of plasma is smaller than in the RF (radio frequency) sputtering method, and it is thought that the atmosphere near the substrate is less affected by the plasma. Therefore, fluctuations in the 02 gas concentration near the substrate are suppressed, and the oxidation degree distribution within the plane of the sputtered film becomes more uniform.

反応性スパッタにより形成されたFe50<膜は、さら
に酸化されてγ−Fearsとなるが、最終的に得られ
るγ−Fezesの酸化度は中間段階で作製されるFe
504の酸化度に依存する。 このため、反応性DCス
パッタ法により形成されたFe5O4膜から得られたγ
−Fears膜は、面内における酸化度の不均一さが小
さく、結果として面内において均一な磁気特性が得られ
る。
The Fe50< film formed by reactive sputtering is further oxidized to become γ-Fears, but the degree of oxidation of the finally obtained γ-Fezes is higher than that of Fe produced at an intermediate stage.
It depends on the degree of oxidation of 504. For this reason, the γ obtained from the Fe5O4 film formed by reactive DC sputtering
-The Fears film has little non-uniformity in the degree of oxidation within the plane, and as a result, uniform magnetic properties can be obtained within the plane.

また、DCスパッタ法は、基板両面に同時にFe5O4
膜を形成する場合に特に効果的である。
In addition, the DC sputtering method uses Fe5O4 on both sides of the substrate at the same time.
It is particularly effective when forming a film.

RFスパッタ法を用いて基板両面に同時にスパッタ膜を
形成する場合、スパッタターゲットを基板の両面にそれ
ぞれ対向して配置し、それぞれのターゲットに独立して
高周波電界を印加する。 この場合、基板の両側にはそ
れぞれの高周波電界に対応するプラズマが発生する。
When sputtering films are simultaneously formed on both sides of a substrate using the RF sputtering method, sputter targets are placed facing each other on both sides of the substrate, and a high frequency electric field is applied to each target independently. In this case, plasma corresponding to each high frequency electric field is generated on both sides of the substrate.

しかし、通常、基板の中央には基板を貫通する中心孔が
存在するため、基板近傍でこれらの電界が相互干渉を起
こし、プラズマ放電が不安定となる。 このため、基板
近傍の酸素濃度が不安定となってしまう。 しかも、プ
ラズマ放電の不安定さは基板の両側で異なった様相を示
すため、基板の両側の酸素濃度に差が生じてしまう。
However, since there is usually a central hole penetrating the substrate at the center of the substrate, these electric fields interfere with each other near the substrate, making plasma discharge unstable. Therefore, the oxygen concentration near the substrate becomes unstable. Moreover, the instability of plasma discharge exhibits different aspects on both sides of the substrate, resulting in a difference in oxygen concentration on both sides of the substrate.

直接酸化法における反応性スパッタでは、酸素濃度が変
動するとスパッタ膜の酸化度が部分的に異なってしまい
、面内での磁気特性が不均一となる。
In reactive sputtering in the direct oxidation method, when the oxygen concentration fluctuates, the degree of oxidation of the sputtered film varies locally, resulting in non-uniform magnetic properties within the plane.

このような問題を軽減するために、基板の中心孔には栓
が嵌入され、基板両側の電界の相互干渉を防いでいるが
、栓の嵌入には手間がかかり、生産性が低下してしまう
、 また、基板両側の電界の干渉は、基板の中心孔だけ
ではな(、スパッタ時に基板を保持するホルダやトレー
と基板との隙間などにおいても生じる。
To alleviate this problem, a plug is inserted into the center hole of the board to prevent mutual interference between the electric fields on both sides of the board, but fitting the plug takes time and reduces productivity. Furthermore, interference between the electric fields on both sides of the substrate occurs not only in the center hole of the substrate (but also in the gap between the holder or tray that holds the substrate during sputtering and the substrate).

しかし、DCスパッタ法を用いることにより、高周波電
界の相互干渉に起因する磁気特性の不均一さを防止する
ことができる。
However, by using the DC sputtering method, it is possible to prevent non-uniformity of magnetic properties caused by mutual interference of high frequency electric fields.

ただし、本発明ではDCスパッタ法に限らず、RFスパ
ッタ法を用いてもよい。
However, in the present invention, not only the DC sputtering method but also the RF sputtering method may be used.

また、本発明では、生産性が高いことがらマグネトロン
スパッタ法を用いることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, it is preferable to use magnetron sputtering because it has high productivity.

第1図にマグネトロンスパッタ装置の主要部分の構成の
1例を示す。
FIG. 1 shows an example of the configuration of the main parts of a magnetron sputtering apparatus.

第1図に示される構成では、不活性ガス、反応ガス等の
雰囲気ガスを導入した真空槽(図示せず)中にターゲッ
ト10が設けられ、このターゲツト10裏面側に磁石1
1が配置され、ターゲット10表面と対向して基板(図
示せず)が配置される。 そして、ターゲット10が陰
極とされ、さらに陽極が設けられるか、あるいは基板や
真空槽が陽極とされる。
In the configuration shown in FIG. 1, a target 10 is provided in a vacuum chamber (not shown) into which an atmospheric gas such as an inert gas or a reactive gas is introduced, and a magnet 1 is placed on the back side of the target 10.
1 is placed, and a substrate (not shown) is placed facing the surface of the target 10. Then, the target 10 is used as a cathode, and an anode is further provided, or the substrate or the vacuum chamber is used as an anode.

一般に、スパッタ法ではスパッタが進むにつれてターゲ
ットが侵食されるが、マグネトロンスパッタではターゲ
ットが局部的に侵食される。 すなわち、ターゲットl
Oは、第1図に示されるように侵食される。
Generally, in sputtering, the target is eroded as sputtering progresses, but in magnetron sputtering, the target is locally eroded. That is, target l
O is eroded as shown in FIG.

このときの侵食領域は、漏洩磁界の方向がターゲット表
面とほぼ平行である領域に対応するが、従来のマグネト
ロンスパッタではこの領域が狭く、高価なターゲツト材
の利用効率が低いものであった。
The eroded region at this time corresponds to the region where the direction of the leakage magnetic field is approximately parallel to the target surface, but in conventional magnetron sputtering, this region is narrow and the efficiency of using expensive target material is low.

また、スパッタ時の雰囲気によっては、ターゲット表面
の侵食部分以外の領域が酸化等により変化を受けたり、
スパッタ粒子が再付着したりして、表面変質層を生じる
ことがある。 そして、スパッタが進行するにつれて侵
食部の深さが増加すると共にその面積が増加するため、
表面変質層が弾は出し、弾は出た異物がスパッタ膜へ混
入あるいは付着することがある。
Also, depending on the atmosphere during sputtering, areas other than the eroded parts of the target surface may undergo changes due to oxidation, etc.
Sputtered particles may re-deposit, resulting in a surface-altered layer. As sputtering progresses, the depth of the eroded portion increases and its area increases.
The surface-altered layer emits bullets, and the foreign matter ejected from the bullets may mix into or adhere to the sputtered film.

例えば、上記した反応性スパッタによりFeas4膜を
形成する場合、ターゲット表面の侵食領域以外の表面が
酸化されたリスバッタ粒子が再付着したりして黒変部が
現われ、スパッタが繰り返されるに従って、侵食領域の
深さが増加すると共に侵食領域の面積も増加し、この黒
変部もスパッタされることになり、黒変部が塊状で弾は
出たりするため、基板に堆積するFe5O4膜へ弾は出
た異物の混入や付着が生じ、あるいはスパッタ後にこれ
らの付着物がFe504膜表面から剥離したりし、これ
らの部分が膜欠陥となる。
For example, when forming a Feas4 film by the above-mentioned reactive sputtering, black discoloration appears due to redeposition of lithobatter particles whose surfaces other than the eroded areas of the target surface are oxidized, and as sputtering is repeated, the eroded areas As the depth increases, the area of the eroded region also increases, and this blackened part is also sputtered.Since the blackened part is lumpy and the bullets come out, the bullets do not reach the Fe5O4 film deposited on the substrate. Foreign matter may be mixed in or adhered to the surface of the Fe504 film, or these deposits may be peeled off from the surface of the Fe504 film after sputtering, resulting in film defects in these areas.

本発明では、このような膜欠陥を防止するために、ター
ゲットからの漏洩磁束密度を200〜600 G、特に
200〜500Gとなるように設定することが好ましい
In the present invention, in order to prevent such film defects, it is preferable to set the leakage magnetic flux density from the target to 200 to 600 G, particularly 200 to 500 G.

ここで漏洩磁束密度とは、漏洩磁束密度のターゲット表
面と平行方向成分の最大値であり、ターゲット表面にお
いて測定された値である。 なお、スパッタを繰り返す
ことによりターゲットは侵食されて表面に凹部が生じる
がこのような場合、凹部の表面において磁束密度を測定
する。 また、磁束密度の測定は、ホール素子等を用い
たガウスメータにより行なうことができる。
Here, the leakage magnetic flux density is the maximum value of the component of the leakage magnetic flux density in a direction parallel to the target surface, and is a value measured on the target surface. Note that by repeating sputtering, the target is eroded and recesses are formed on the surface, and in such a case, the magnetic flux density is measured on the surface of the recess. Further, the magnetic flux density can be measured using a Gaussmeter using a Hall element or the like.

漏洩磁束密度を上記範囲とすれば、マグネトロン放電の
生じる領域が拡大する。 このため、ターゲットの侵食
領域が拡大し、ターゲットの利用効率が増大する。
If the leakage magnetic flux density is within the above range, the area where magnetron discharge occurs will be expanded. Therefore, the eroded area of the target is expanded, and the target utilization efficiency is increased.

そして、このように侵食領域が拡大するため、ターゲッ
トの黒変異物層形成が防止され、異物がFe5O4膜へ
混入することが減少し、最終的に膜欠陥の極めて少ない
γ−Fears磁性層が得られる。
Since the erosion area expands in this way, the formation of a black variant layer on the target is prevented, and the incorporation of foreign substances into the Fe5O4 film is reduced, ultimately resulting in a γ-Fears magnetic layer with extremely few film defects. It will be done.

なお、漏洩磁束密度が前記範囲未満であるとマグネトロ
ン放電が生じに(くなり、前記範囲を超えるとターゲッ
トの侵食面積が臨界的に減少する。
Note that if the leakage magnetic flux density is less than the above range, magnetron discharge will not occur, and if it exceeds the above range, the eroded area of the target will be critically reduced.

また、スパッタ時の漏洩磁界の強度は一定であることが
好ましいが、上記範囲内で変化してもよい。
Furthermore, although the strength of the leakage magnetic field during sputtering is preferably constant, it may vary within the above range.

スパッタの繰り返しによりターゲットが侵食されると共
に漏洩磁束密度は変化するが、この場合、漏洩磁束密度
を上記範囲内に保つために、ターゲットに印加する電力
、使用時間等をモニターしながらターゲット裏面での磁
界強度を変更できる構成とすることが好ましい。
As the target is eroded by repeated sputtering, the leakage magnetic flux density changes. In this case, in order to keep the leakage magnetic flux density within the above range, the power applied to the target, the usage time, etc. are monitored, and the leakage magnetic flux density is changed. It is preferable to have a configuration in which the magnetic field strength can be changed.

ターゲット裏面での磁界強度を変更するためには、制御
が容易であることから磁石として電磁石を用いることが
好ましいが、この他、磁石として永久磁石を用い、磁石
とターゲットとの距離を制御する構成としてもよい。
In order to change the magnetic field strength on the back surface of the target, it is preferable to use an electromagnet as the magnet because it is easy to control, but there is also a configuration in which a permanent magnet is used as the magnet and the distance between the magnet and the target is controlled. You can also use it as

また、漏洩磁界の強度を上記範囲とし、さらに、真空槽
内のガスの圧力、すなわちスパッタ圧力を5.Ox 1
0−” 〜3.Ox 10日Paとすることが好ましい
Further, the strength of the leakage magnetic field is set to the above range, and the pressure of the gas in the vacuum chamber, that is, the sputtering pressure is set to 5. Ox 1
0-'' to 3.Ox 10 days Pa is preferable.

スパッタ圧力がこのように低くなると、ターゲット表面
での侵食領域がさらに拡がり、Fe5O4膜への異物の
混入が格段と減少する。
When the sputtering pressure is reduced in this way, the erosion area on the target surface is further expanded, and the contamination of foreign matter into the Fe5O4 film is significantly reduced.

スパッタ圧力がこの範囲未満となるとマグネトロン放電
が生じにくくなり、この範囲を超えると侵食領域のさら
なる拡がりが期待できなくなる。
When the sputtering pressure is less than this range, magnetron discharge is difficult to occur, and when it exceeds this range, further expansion of the eroded region cannot be expected.

反応性スパッタ法により成膜されたFem0<は、γ−
Fe2O3にまで酸化される。
Fem0<, which was formed by reactive sputtering, is γ-
It is oxidized to Fe2O3.

この酸化は2O3ガス分圧0.05〜0.8気圧程度、
全圧0.5〜2気圧程度の雰囲気中での熱処理によって
行なわれればよく、通常、大気中熱処理によって行なわ
れることが好ましい。
This oxidation occurs at a 2O3 gas partial pressure of about 0.05 to 0.8 atm.
The heat treatment may be carried out in an atmosphere with a total pressure of about 0.5 to 2 atmospheres, and it is usually preferable to carry out the heat treatment in the atmosphere.

熱処理における保持温度は200〜400℃、特に25
0〜350℃であることが好ましく、温度保持時間は、
100〜10時間、特に1時間〜5時間であることが好
ましい。
The holding temperature during heat treatment is 200 to 400°C, especially 25°C.
The temperature is preferably 0 to 350°C, and the temperature holding time is
It is preferably 100 to 10 hours, particularly 1 to 5 hours.

なお、γ−Fe*Osを主成分とする磁性層中には、耐
久性を向上させるためにα−Fearsが含有されるこ
とが好ましい。 α−Fearsの含有量を耐久性向上
に有効な程度とするためには、上記熱処理に際し、昇温
速度を0.5〜20”C/min、特に1〜lO℃/ 
m i nとすることが好ましい。
Note that it is preferable that α-Fears be contained in the magnetic layer containing γ-Fe*Os as a main component in order to improve durability. In order to maintain the content of α-Fears at an effective level for improving durability, the heating rate should be set at 0.5 to 20"C/min, especially 1 to 10"C/min during the above heat treatment.
It is preferable to set it as min.

なお、昇温速度は一定であってもよく、漸増あるいは漸
減させてもよく、また、複数の昇温速度を組み合わせて
保持温度まで昇温させてもよい。
Note that the temperature increase rate may be constant, gradually increased or decreased, or a plurality of temperature increase rates may be combined to increase the temperature to the holding temperature.

磁性層中には必要に応じてC01Ti%Cu等を添加さ
せてもよく、また、成膜雰囲気中に含まれるAr等が含
有されていてもよい。
If necessary, C01Ti%Cu or the like may be added to the magnetic layer, and Ar or the like contained in the film forming atmosphere may be contained.

Coは保磁力を調整するために有効な元素である。 磁
性層中のCoの含有量は、Feを10wt%以下置換す
る程度とすることが好ましい。 また、磁性層にCoを
含有させるためには、Coを含有するFeターゲットを
用いればよい。
Co is an effective element for adjusting coercive force. The content of Co in the magnetic layer is preferably such that it replaces Fe by 10 wt% or less. Further, in order to make the magnetic layer contain Co, a Fe target containing Co may be used.

磁性層の層厚は、生産性、磁気特性等を考慮シテ、20
0〜2000人程度とすることが好ましい。
The layer thickness of the magnetic layer is determined by considering productivity, magnetic properties, etc.
The number of participants is preferably about 0 to 2,000.

このような磁性層が表面に形成される剛性基板としては
、下地層などを設層する必要がなく製造工程が簡素にな
ること、また、研磨が容易で表面粗さの制御が簡単であ
ること、磁性層の形成時およびその表面粗さ制御のため
の熱処理に耐えることなどから、ガラスを用いることが
好ましい。
For a rigid substrate on which a magnetic layer is formed on the surface, the manufacturing process is simplified as there is no need to provide an underlayer, and it is also easy to polish and control the surface roughness. It is preferable to use glass because it can withstand heat treatment during the formation of the magnetic layer and to control its surface roughness.

ガラスとしては、強化ガラス、特に、化学強化法による
表面強化ガラスを用いることが好ましい。
As the glass, it is preferable to use tempered glass, particularly surface-strengthened glass obtained by chemical strengthening.

また、磁性層上には、有機化合物を含有する潤滑膜や無
機保護膜などを設けてもよい。
Furthermore, a lubricating film containing an organic compound, an inorganic protective film, or the like may be provided on the magnetic layer.

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。
<Example> Hereinafter, the present invention will be explained in further detail by giving specific examples of the present invention.

[Fe5O4膜の形成] 外径130m+n、内径40mm、厚さ1.27111
ff+のアルミノケイ酸ガラス基板を研磨し、さらに化
学強化処理を施した。 化学強化処理は、450℃の溶
融硝酸カリウムに10時間浸漬することにより行なった
[Formation of Fe5O4 film] Outer diameter 130m+n, inner diameter 40mm, thickness 1.27111
An ff+ aluminosilicate glass substrate was polished and further subjected to chemical strengthening treatment. The chemical strengthening treatment was performed by immersing it in molten potassium nitrate at 450°C for 10 hours.

次いで、このガラス基板表面をメカノケミカルポリッシ
ングにより平滑化した。 メカノケミカルポリッシング
には、コロイダルシリカを含む研磨液を用いた。
Next, the surface of this glass substrate was smoothed by mechanochemical polishing. A polishing liquid containing colloidal silica was used for mechanochemical polishing.

研磨後のガラス基板の表面粗さRwaxは50人であっ
た。
The surface roughness Rwax of the glass substrate after polishing was 50.

洗浄後のガラス基板表面に、γ−Fezesを主成分と
する磁性層を直接酸化法により形成した。
A magnetic layer containing γ-Fezes as a main component was formed on the surface of the cleaned glass substrate by a direct oxidation method.

まず、Arガス雰囲気中にて予備スパッタを行ない、F
eターゲット表面の駿化膜を除去した。 次いで、0.
ガスを導入して反応性スパッタを行ない、Fe5O4膜
を成膜した。 なお、02ガスは基板近傍に導入した。
First, preliminary sputtering is performed in an Ar gas atmosphere, and F
e The fluoride film on the target surface was removed. Then 0.
A gas was introduced and reactive sputtering was performed to form a Fe5O4 film. Note that 02 gas was introduced near the substrate.

この反応性スパッタは、第1図に示す構成を有するマグ
ネトロンスパッタ装置を用いてDCスパッタ法により行
なった。 そして、0.ガス流量OGFとスパッタレー
トSRとの関係を変えて複数のFe1O<膜を形成した
。 なお、スパッタレートSRは、投入電力を2〜5W
/cm”の範囲で変えることにより調整した。
This reactive sputtering was performed by DC sputtering using a magnetron sputtering apparatus having the configuration shown in FIG. And 0. A plurality of Fe1O< films were formed by changing the relationship between the gas flow rate OGF and the sputtering rate SR. Note that the sputter rate SR is determined by input power of 2 to 5 W.
Adjustment was made by changing the value within the range of 1/cm".

これらのFe504膜の厚さは2000人とした。The thickness of these Fe504 films was 2000.

なお、ターゲットの厚さは3mm、スパッタ時のターゲ
ット表面の漏洩磁界強度(ターゲット表面において測定
された磁束密度のターゲット表面と平行方向成分の最大
値)は350G、スパッタ時の圧力は1.5X10−1
Paとした。
The thickness of the target is 3 mm, the leakage magnetic field strength on the target surface during sputtering (the maximum value of the component of the magnetic flux density measured on the target surface in the direction parallel to the target surface) is 350 G, and the pressure during sputtering is 1.5X10- 1
It was set as Pa.

なお、スパッタの進行に伴なってターゲット表面が侵食
されることにより漏洩磁束密度が変化するが、この実施
例では磁界発生源として電磁石を用い、発生磁界強度を
変化させることにより漏洩磁束密度を一定に保った。
Note that as sputtering progresses, the leakage magnetic flux density changes due to erosion of the target surface, but in this example, an electromagnet is used as the magnetic field generation source, and the leakage magnetic flux density is kept constant by changing the generated magnetic field strength. I kept it.

このようにして形成された各FemO4膜表面を倍率5
0倍の光学顕微鏡により観察し、1cmX1cmの範囲
内に存在する異物の個数を膜表面の任意の4箇所につい
て測定し、その合計を求めたところ、各サンプルとも2
個以下であった。
The surface of each FemO4 film formed in this way was examined at a magnification of 5
Observation was made using a 0x optical microscope, and the number of foreign particles existing within a 1 cm x 1 cm area was measured at four arbitrary locations on the film surface, and the total was calculated.
It was less than one.

[γ−Fears磁性層の形成J このようにして作製した各Fe5Oa膜を、空気中で3
10℃にて1時間酸化してγ−Fe*Os磁性層とし、
磁気ディスクを得た。
[Formation of γ-Fears magnetic layer J] Each Fe5Oa film produced in this way was
Oxidized at 10°C for 1 hour to form a γ-Fe*Os magnetic layer,
I got a magnetic disk.

これらの磁気ディスクに対し、下記磁気ヘッドを用い、
下記の基準でC8S耐久性を評価した。
For these magnetic disks, use the following magnetic head,
C8S durability was evaluated based on the following criteria.

便ff1−ム上 ビッカース硬度2200 kgf/■”のA42z O
s −T i C基体上に薄膜磁気ヘッド素子を形成し
た後、磁気ヘッド形状に加工し、支持バネ(ジンバル)
に取りつけ、空気ベアリング型の浮上型磁気ヘッドを作
製した。 磁気ヘッド浮揚面のRIIlaxは130人
とした。
A42z O with Vickers hardness of 2200 kgf/■
After forming a thin film magnetic head element on the s-T i C substrate, it is processed into the shape of the magnetic head, and a support spring (gimbal) is formed.
An air-bearing type floating magnetic head was created by attaching it to the The RIIlax of the magnetic head floating surface was set to 130 people.

浮上量は、スライダ幅、ジンバル荷重を調整し、0゜0
8μになるようにした。
Adjust the slider width and gimbal load to get the flying height to 0°0.
It was set to 8μ.

立上」口Eえ五 上記磁気ヘッドを使用し、25℃、相対湿度50%にて
C8S試験を行なった。
A C8S test was conducted at 25° C. and 50% relative humidity using the magnetic head described above.

C8Sは第2図に示すサイクルの繰り返しで行ない、記
録再生出力が初期の半分以下になるまでの回数を測定し
て、下記の5段階評価を行なった。
C8S was performed by repeating the cycle shown in FIG. 2, and the number of times until the recording/reproducing output decreased to less than half of the initial level was measured, and the following 5-level evaluation was performed.

o:10万回以上 ○:5万回以上10万回未満 △:2万回以上5万回未満 ×:1万回以上2万回未満 ×X:1万回未満 結果を第3図に示す。 なお、第3図では、各磁気ディ
スクのFe504膜形成の際のスパッタレートSRを横
軸に、ターゲット1枚当りの0、ガス流量OGFを縦軸
にとり、C8S耐久性の結果をプロットした。
o: 100,000 times or more ○: 50,000 times or more and less than 100,000 times △: 20,000 times or more and less than 50,000 times ×: 10,000 times or more and less than 20,000 times × . In FIG. 3, the results of C8S durability are plotted with the horizontal axis representing the sputtering rate SR when forming the Fe504 film of each magnetic disk, and the vertical axis representing 0 and the gas flow rate OGF per target.

第3図に示される結果から、本発明の効果が明らかであ
る。
From the results shown in FIG. 3, the effects of the present invention are clear.

〈発明の効果〉 本発明によれば、γ−Fezesを主成分とする連続薄
膜型の磁性層を有する磁気記録媒体のC8S耐久性を向
上させることができ、さらに、磁性層の欠陥を減少させ
ることカイできる。
<Effects of the Invention> According to the present invention, it is possible to improve the C8S durability of a magnetic recording medium having a continuous thin film type magnetic layer containing γ-Fezes as a main component, and further to reduce defects in the magnetic layer. I can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、マグネトロンスバ・ツタ装置の主要部分の構
成を示す断面図である。 第2図は、C8Sの1サイクルを示すグラフである。 第3図は、Fe5Oa膜形成の際のスパッタレートSR
および02ガス流量OGFとC8S耐久性との関係を表
わすグラフである。 符号の説明 10・・・ターゲット 11・・・磁石 ■ G。 工 G。 8寺 間 (f′j)
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the main parts of the magnetron swivel device. FIG. 2 is a graph showing one cycle of C8S. Figure 3 shows the sputtering rate SR when forming the Fe5Oa film.
and 02 gas flow rate OGF and a graph showing the relationship between C8S durability. Explanation of symbols 10...Target 11...Magnet■G. Engineering G. 8 temples (f′j)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)Feを主成分とするターゲットを用いてO_2ガ
スを含有する雰囲気中で反応性スパッタを行なうことに
よりFe_3O_4を主成分とする膜を剛性基板上に形
成し、次いで、この膜を酸化することによりγ−Fe_
2O_3を主成分とする連続薄膜型の磁性層を形成する
工程を有する磁気記録媒体の製造方法において、 前記反応性スパッタを行なうに際し、ターゲット1枚当
りのO_2ガス流量OGF(SCCM)とスパッタレー
トSR(μm/min)との関係を、 OGF=(55±10)SR とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(1) A film mainly composed of Fe_3O_4 is formed on a rigid substrate by reactive sputtering using a target mainly composed of Fe in an atmosphere containing O_2 gas, and then this film is oxidized. By this, γ-Fe_
In a method for manufacturing a magnetic recording medium that includes a step of forming a continuous thin magnetic layer containing 2O_3 as a main component, when performing the reactive sputtering, the O_2 gas flow rate OGF (SCCM) per target and the sputtering rate SR are determined. (μm/min) OGF=(55±10)SR.
(2)前記反応性スパッタにマグネトロンスパッタ法を
用い、前記ターゲット表面における磁束密度の前記ター
ゲット表面と平行方向成分の最大値を200〜600G
に設定する請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(2) A magnetron sputtering method is used for the reactive sputtering, and the maximum value of the component of the magnetic flux density on the target surface in a direction parallel to the target surface is set to 200 to 600G.
2. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein:
(3)前記反応性スパッタを5.0×10^−^2〜3
.0×10^−^1Paの圧力下で行なう請求項1また
は2に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(3) Sputter the reactive sputter at 5.0×10^-^2~3
.. 3. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the manufacturing method is carried out under a pressure of 0x10^-^1 Pa.
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