JPH04134719A

JPH04134719A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04134719A
Application number: JP25863290A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Yokoyama; 横山　文明; Masatoshi Ichikawa; 雅敏市川
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-08

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］本発明は磁気記録媒体に係り、詳しくは、高い保磁力を
有する面内記録用磁気記録媒体に関するものである。

〔従来の技術］近年、コンピュータ等の情報処理技術の発達に伴い、そ
の外部記憶装置に用いられる磁気ディスクなどの磁気記
録媒体に対し、高密度記録化への要求がますます高めら
れている。

現在、面内記録用磁気ディスクに用いられる磁気記録媒
体の磁性層としては、スパッタリング等によりＣｒ下地
薄膜上に、エピタキシャル的に成膜されたＣｏ系合金薄
膜が主流となってきている。

しかして、このＣｏ系合金薄膜磁性層についても、高密
度記録化への要求に対し、磁気特性としてより高い保磁
力を付与することが必要とされており、従来より、その
特性についての報告が、数多くなされている。（例えば
、”Ｎｅｗ　　ＩＯｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　　ｒｅｃｏ
ｒｄｉｎｇ　　ｍｅｄｉａＣｏｘ　　Ｎｉｙ　　Ｃｒｚ
　　ｆｒｏｍ　　ｈｉｇｈｒａｔｅ　　５ｔａｔｉｃ　
　ｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ　　ｓｙｓ
ｔｅｍ　　、ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎ、Ｍａ
ｇ−２２，Ｎｏ、５゜（１９８６）、３３４．特開昭６
３−７９２３３号公報；特開昭６３−７９９６８号公報
。）〔発明が解決しようとする課題〕従来報告されているように、ＣＯ系合金薄膜磁性層の保
磁力は、Ｃｒ下地薄膜の膜厚とともに増大する。しかし
ながら、ある上限値を超えると飽和特性を示し、それ以
上の高保磁力化は困難である。例えば、特開昭６３−７
９９６８号公報には、Ｃｒ下地薄膜の膜厚が１５００Å
以上では磁性層の保磁力がそれ以上上昇しない飽和傾向
が認められ、それ以下では磁性層の保磁力が著しく低下
し、実用上問題があることが示されている。

また、この保磁力は、Ｃｏ系合金薄膜の膜厚の低減によ
り増加する。しかしながら、膜厚の低減は再生出力値の
低下につながるため、実用上、所定の膜厚以下に薄くす
ることは困難である。更に、磁性層の成膜時における成
膜ガス圧力、基板温度などのスパッタ条件の選択により
、ある程度の保磁力の向上は可能であるが、その向上効
果は小さいものである。

また、上記磁性層の保磁力を向上させる方法として、Ｃ
Ｏ系合金にＰｔを添加したＣｏ−Ｐｔ系合金を用いるこ
とが種々提案されており（例えば、特開昭５９−８８８
０６号公報、同６１−１４２５２４号公報、同６３−１
８７６１４号公報等）、その保磁力は約１５０００ｅ程
度まで増加しているが、今だ充分とは言いがたい。

［課題を解決するための手段］本発明者等は上記従来技術の状況に鑑み、磁気記録媒体
の保磁力を更に向上させるべく鋭意検討を重ねた結果、
ターゲットの外周部近傍に中間電極を設け、該中間電極
に基板並びにスパッタリング装置本体の接地部に対して
正の電位を印加しながら特定の合金磁性層を基板上にス
パッタリングによって形成することにより、磁気記録媒
体の保磁力が著しく向上することを見出し、本発明を完
成するに至った。

即ち、本発明の要旨は非磁性基板上に磁性層がスパッタ
リングにより形成されてなる磁気記録媒体において、コ
バルトを主成分としクロムを５〜２０原子％、タンタル
をＯ〜８原子％及び白金を１〜２０原子％含有する合金
磁性層がターゲットの外周部近傍に設けた中間電極に該
基板及びスパッタリング装置本体の接地部に対し、正の
電位を印加した状態で形成されたものであることを特徴
とする磁気記録媒体、に存する。

以下に本発明につき更に詳細に説明する。

本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上に磁性層がスパ
ッタリングにより形成されてなる磁気記録媒体において
、コバルトを主成分としクロムを５〜２０原子％、タン
タルをＯ〜８原子％、及び白金を１〜２０原子％含有す
る合金磁性層が、ターゲットの外周部近傍に設けた中間
電極に該基板及びスパッタリング装置本体の接地部に対
し正の電位を印加した状態で形成されたものであること
を特徴とする。

本発明に用いられる非磁性基板としては特に制限はない
が、一般に金属、特にアルミニウム合金のディスク状基
板が用いられ、通常、アルミニウム合金基板を所定の条
件に加工したものに、第１次下地層として硬質非磁性層
、例えばＮ１−Ｐ層を無電解メツキ法により形成し、そ
の表面を鏡面研磨したものが用いられる。また、これに
第２次下地層としてＣｒを主成分とする下地層（以下、
ｒｃｒ下地層」と称することがある。）をスパッタリン
グにより形成したものは面内記録用に好適に用いられる
。

Ｃｒ下地層を形成するスパッタリング条件としては特に
制限はなく、通常のＣｒ系下地層を形成する際に採用さ
れるスパッタリング条件を採用することができる。その
際、基板に負のバイアス電位を印加しても印加しなくて
もよいが、印加した場合は磁気特性が多少向上する。Ｃ
ｒ下地層はＣｒを主体とするものであれば良く、Ｃｒの
結晶性を損なわない限りＣｒ以外の元素を数％含んでい
てもよい。Ｃｒ下地層の膜厚としては通常１０〜３００
０人、中でも５０〜２０００人の範囲が好適である。

本発明において、合金磁性層は、コバルトを主成分とし
クロムを５〜２０原子％、タンタルを０〜８原子％、及
び白金を１〜２０原子％含有し、ターゲットの外周部近
傍に設けた中間電極に該基板及びスパッタリング装置本
体の接地部に対し正の電位を印加した状態で形成される
。

以下にこの磁性層の形成方法につき、図面を参照して詳
細に説明する。

第１図は本発明の磁気記録媒体の磁性層形成に用いられ
るスパッタリング装置の一例を示す概略構成図である。

図中、■はターゲットであり、これに対向した位置に基
板ホルダー２が設けられており、基板ホルダー２上には
基板３が装着されている。基板ホルダー２は基板３を連
続的に成膜できるように移動可能とされている。このタ
ーゲット１と基板２との間のスパッター放電空間を取り
囲む形で、詳しくはターゲット１の外周部近傍に、好ま
しくはターゲット１のスパッターエロージョン端部の外
周部の少なくとも１／２を取り囲む形状の中間電極４が
設置されている。５はターゲット１と中間電極４に接続
されるスパッタリング用電源である。６はスパッタリン
グ装置本体の接地部と中間電極４に接続される中間電極
用電源である。７はターゲット１のスパッターエロージ
ョン部を示す。

これらスパッタリング川霧ａ５及び中間電極用電源６と
しては直流電源が好ましいが、ＲＦ電源も使用できる。

スパッタ装置としては、通常のＤＣマグネトロンススパ
ッタ置又はＲＦマグネトロンスパッタ芸装等が採用され
る。

第２図は第１図のスパッタリング装置の詳細図である。

８はマグネトロン用磁石、９はＤＣマグネトロンの陰極
、１０はスパッタリング装置本体、１１はスパッタリン
グ装置本体１０の接地部である。

第３図は中間電極４の位置及び形状の例を示す断面図の
一部であり、（Ａ）〜（Ｆ）はすべてターゲット１のス
パンターエロージョン端部の外周部の少なくとも１／２
以上を取り囲む形状とされている。

該中間電極４はターゲット表面を基準として基板方向に
ターゲット表面と基板との距離の１／３、好ましくは１
／４の距離離れた位置からターゲット表面を基準にして
基板と反対方向に３０胴、好ましくは２０ｍｍ離れた位
置までの範囲内に少なくともその一部が設けられ、かつ
、ターゲットの平面方向に対し、ターゲットのスパンタ
ーエロージョン端部の外周部から該外周部を基準にして
ターゲットの外周方向に２００ｍｍ好ましくは１５０ｍ
ｍ、さらに好ましくは１２０ｆｌ離れた位置までの範囲
内に、ターゲットのスパッターエロージョン端部の外周
部の少なくとも１／２、好ましくはターゲットの外周部
の全部を取り囲む形で設けられていることが好ましい。

該中間電極は特にターゲット表面を基準として基板方向
に３０ｍｍの位置からターゲット表面を基準にして基板
と反対方向に２０閣の位置までの間に、且つ、ターゲッ
トの外周部から該外周部を基準にして外側方向に１２０
ｍｍまでの範囲内でターゲットの外周部の全部を取り囲
む形で設けられているのが好適である。

上記中間電極４の位置が上記範囲外では磁気記録媒体の
保磁力の向上効果が小さくなるので望ましくない。

また、中間電極４の形状は通常、ターゲットの外周部を
少なくとも１／２取り囲む形状、例えば、リング状、筒
状、板状等が用いられる。該中間電極がターゲットｌの
外周部を１／２未満取り囲んでいる場合には保磁力の向
上効果が小さくなるので望ましくない。

さらに中間電極の材質としては通常、ステンレス、アル
ミニウム、銅等の金属が用いられる。ターゲットのスパ
ッターエロージョン端部とは、ターゲット表面をスパフ
タリングした際、ターゲツト材がスパッターされる領域
（スパッターエロージョン部）とスパッターされない領
域との境界線が形成されるが、この境界線のことをいう
。本明細書ではこの境界線の外周部をターゲットのスパ
ッターエロージョン端部の外周部と定義する。平板ター
ゲットの場合にはスパンターエロージョン部は内周部と
外周部とを有するリング状形状を形成し、この外周部を
スパッターエロージョン端部の外周部と呼ぶ、スパッタ
ーエロージョン端部はターゲットの大きさ及びマグネト
ロン用磁石の配置によりその位置が決定される。また、
ターゲット表面をシールド板で覆ったスパンター装置の
場合にはそのシールド板の大きさによってそのスパッタ
ーエロージョン端部の位置が決定される。

上記磁性層は、Ｃｒが５〜２０原子％、Ｔａが０〜８原
子％、好ましくは１〜５原子％、Ｐｔが１〜２０原子％
及び、残部がＣｏからなる組成のものである。該Ｃｒ含
有量が下限未満では保磁力が著しく低下し、また、上限
より多いと飽和磁化が著しく低下し、十分な記録再生出
力が得られない。

また、該Ｔａ含有量が上限より多いと飽和磁化及び保磁
力が著しく低下するので好ましくない。

更に、該Ｐｔ含有量が下限未満では保磁力が著しく低下
し、また、上限より多いと逆に保磁力が著しく低下する
と共に、ターゲットコストも高くなるので工業的でない
。ターゲット１としては上記磁性薄膜層の組成と同じ組
成のＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金が好適に用いられる。

第１図に示すスパッタリング装置を用いて、本発明の方
法に従って、磁気記録媒体を製造するには、例えばまず
、上述の如き基板３を装置の基板ホルダー２に取り付け
、前記Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金のターゲット１を用
いて、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスの存在下でスパッタ
リングを行なうが、この際、中間電極４に、基板３並び
にスパッタリング装置本体の接地部に対して正の電位、
例えば、５０Ｖ以上、好ましくは５０〜５００■、更に
好ましくは１００〜４００■の電位を印加した状態でス
パッタリングを行ない、基板３上に上記合金磁性層を形
成する。

本発明において、スパッタリング条件としては、通常、
磁気記録媒体の磁性層を形成させる際に採用される条件
を採用することができる。例えば、真空排気したチャン
バー内圧力をＩ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ以下、Ａｒ等の
希ガス圧力を０．５Ｘ１０−３〜２×１０−２Ｔｏｒｒ
、望ましくはＩ　Ｘ　１０−’　〜５　Ｘ　１０−”Ｔ
ｏｒｒの範囲で、基板温度を１５０℃以上、望ましくは
２００〜３００℃の範囲の条件下でスパッタリングを実
施することができる。

このようなスパッタリングにより形成する磁性合金薄膜
層の膜厚は、残留磁性密度（Ｂｒ）と合金磁性層の膜厚
（１）との積（Ｂｒ−ｔ）が２゜Ｏ〜７００Ｇ・μｍ、
中でも３００〜６００Ｇ・μｍとなるような膜厚とする
のが好ましい。

本発明においては、合金磁性層の組成及び中間電極の正
電位を制御することにより、著しく高い保磁力を有する
面内記録用の磁気記録媒体が得られる。

本発明の磁気記録媒体は、磁性層の上に更に必要に応じ
て炭素等の保護層及び／又は適宜の潤滑剤よりなる潤滑
層を形成してもよい。

〔実施例〕

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

なお、以下の実施例及び比較例においては中間電極の位
置及び形状を特定するために第１図中にａ　−ｅの符号
を付して示した。ｂはターゲット外周部から中間電極ま
での距離を示しているが、以下の実施例及び比較例にお
いてはターゲットのスパッターエロージョン端部とター
ゲット外周部が同一部分であることによりｂはターゲッ
トのスパッターエロージョン端部の外周部から中間電極
までの距離を示している。

なお、実施例に用いられた装置は基板ホルダー２がスパ
ッタリング装置本体１０を経由して接地されている。

実施例１〜５及び比較例１〜３アルミニウム基板表面に無電解めっきにより非磁性Ｎ１
−Ｐ層を形成し下地層としてＣｒ層（Ｍ厚１０００人）
を形成したものを基板３として第１図及び第２図に示す
マグネトロンスパッタリング装置（中間電極４の位置及
び形状にっ°いて、第１図中、ａ＝３ｍｍ、ｂ＝５＋ｍ
＋＋Ｘｃ＝７１ｍｉＳｄ＝１００ｍａ＋、ｅ＝８３ｍで
あり、ターゲット外周部の全部を取囲む形状とした）に
装入し、Ｐｔチップを適量室いた、Ｃｏ−Ｃｒ又はＣｏ
−Ｃｒ　−Ｔａ合金ターゲットｌを用いて、中間電極４
に基板に対して第１表に示す正の電位を印加した状態で
且つ、Ａｒガスの存在下にチャンバー内到達圧力Ｉ　Ｘ
　１０−”Ｔｏｒｒ以下、アルゴンガス圧力２×１０−
”Ｔｏｒｒ、基板温度２５０°Ｃの条件下でスパッタリ
ングを行ない、各基板上に第１表に示す組成の磁性層（
４００Ｇ・μｍ）を形成した。得られた磁気記録媒体の
保磁力を試料振動型磁力計で測定した結果を第１表に示
す。

〔発明の効果］本発明の磁気記録媒体は、以上詳述した特定の構成とす
ることにより、著しく高保磁力を有する高特性の磁気記
録媒体であり、工業的な利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気記録媒体を得るのに好適なスパ
ッタリング装置の一例を示す概略構成図であり、第２図
はその詳細図である。図中、１はターゲット、２は基板
ホルダー　３は基板、４は中間電極、５はスパッタリン
グ用電源、６は中間電極用電源、７はターゲットｌのス
パンターエロージョン部、８はマグネトロン用磁石、９
はＤＣマグネトロンの陰極、１０はスパッタリング装置
本体、１１はスパッタリング装置本体の接地部を示す。第３図は、中間電極４の位置及び形状のその他の例を示
す断面図の一部である。藁巳＜Ａ）ＣＢ＞（Ｃ）ＣＤ）一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性基板上に磁性層がスパッタリングにより形
成されてなる磁気記録媒体において、コバルトを主成分
としクロムを５〜２０原子％、タンタルを０〜８原子％
、及び白金を１〜２０原子％含有する合金磁性層が、タ
ーゲットの外周部近傍に設けた中間電極に該基板及びス
パッタリング装置本体の接地部に対し正の電位を印加し
た状態で形成されたものであることを特徴とする磁気記
録媒体。