JPH04229411A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体およびその製造方法

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JPH04229411A
JPH04229411A JP40769490A JP40769490A JPH04229411A JP H04229411 A JPH04229411 A JP H04229411A JP 40769490 A JP40769490 A JP 40769490A JP 40769490 A JP40769490 A JP 40769490A JP H04229411 A JPH04229411 A JP H04229411A
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JP
Japan
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alloy
magnetic
magnetic layer
atomic
sputtering
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JP40769490A
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English (en)
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Yoshifumi Matsui
良文 松井
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、固定磁気ディスク装
置等に用いられる磁気記録媒体およびその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】固定磁気ディスク装置に用いられる磁気
記録媒体(以下、単に媒体とも称する)の製造方法とし
て、従来、磁性層をγヘマタイト塗布法、Co(コバル
ト)合金めっき法、Co合金スパッタ法などで成膜する
方法が採られてきた。
【0003】これらの製造方法のうち、近年、固定磁気
ディスク装置の大容量化に伴い要求される高記録密度化
に対応し得るものとしてCo合金スパッタ法が注目され
ている。
【0004】Co合金スパッタ法は、通常、ディスク状
Al合金板を所定の平行度、平面度および表面粗さに機
械加工し、その表面に無電解めっき法で非晶質状のNi
−P合金層を形成し、その表面を研磨して所定の表面粗
さとして非磁性基板とし、この基板を精密洗浄後真空中
で所定温度に加熱した後、Arガス雰囲気中で膜厚約2
000ÅのCr下地層、膜厚約500ÅのCo合金磁性
層、膜厚約300Åのa−C保護層を順次スパッタ成膜
して媒体とする。また、必要に応じて、媒体表面の潤滑
性能を高める目的で保護層上にさらに液体潤滑剤を塗布
した潤滑層を設ける。
【0005】このような製造方法において、Co合金と
してCo(コバルト)−Ni(ニッケル)−Cr(クロ
ム)系合金を用いた媒体は磁気特性が保磁力500 O
e〜1200Oe、角形比0.80〜0.85程度と良
好であり量産性も優れており、固定磁気ディスク装置用
の媒体として主流を占めてきた。
【0006】最近、情報処理装置の進歩が目覚ましく、
高速処理が可能となり、それに伴い外部記憶装置として
の固定磁気ディスク装置の大容量化に対する要望がます
ます強くなってきている。また、装置の小型化も要求さ
れている。これらの要望に対応するために媒体の記録密
度の向上が要求され、より高保磁力、高角形比の媒体が
必要とされてきた。現在、高保磁力を達成し得るCo合
金の代表的なものとしてCo(コバルト)−Cr(クロ
ム)−Pt(白金)系合金が知られており、この合金を
用いた媒体の開発、実用化が進められている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、市場で要求
される保磁力1500Oe以上の媒体を得ようとすると
高価な白金を多量(10原子%以上)に含むCo−Cr
−Pt系合金を用いなければならずコスト高になるとい
う問題があった。また、この合金系はスパッタ時に発生
する不純物ガス、特に酸素の影響を受けて磁気特性が悪
化するという問題があり、成膜条件の設定が難しいとい
う問題があった。
【0008】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
のであって、磁性層を形成するCo−Cr−Pt系合金
中のPt含有量が10原子%以下と少なく、かつ、磁気
特性の優れた媒体およびその製造方法を提供することを
解決しようとする課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、非磁性基板上に少なくともCr下地層、Co
合金磁性層を連続成膜してなる磁気記録媒体において、
Co合金磁性層がCrを5原子%以上20原子%以下、
Ptを1原子%以上10原子%以下の範囲内で含有する
Co合金からなる磁気記録媒体とすることによって解決
される。
【0010】このような磁性層を備え、保磁力1500
Oe以上、角形比0.75以上、保磁力角形比0.75
以上0.97以下の優れた磁気特性を有する媒体は、非
磁性基板上にスパッタ成膜された膜厚200Å以上のC
r下地層上に、Crを5原子%以上20原子%以下、P
tを1原子%以上10原子%以下の範囲内で含有したC
o合金からなり、かつ、酸素含有量が500原子ppm
以下であるターゲットをArガス雰囲気中でスパッタし
てCo合金磁性層を成膜することにより製造することが
できる。このとき、温度150℃以上250℃以下の範
囲内に加熱され400V以下のバイアス電圧の印加され
た非磁性基板上のCr下地層上に、Arガス圧3mTo
rr以上10mTorr以下の範囲内のArガス雰囲気
中でCo合金磁性層をスパッタ成膜すると好適である。
【0011】
【作用】Ptはその原子半径がCoに比べて大きく、P
tを添加することにより内部応力が増大し、この内部応
力が保磁力を高める。また、CrはCoに対して偏析し
易い性質があり、結晶粒界に析出し各結晶粒の磁気的独
立性を高め、保磁力を増大させる。つまり、Co−Cr
−Pt系合金においてCr、Ptともに保磁力を増大さ
せる効果を有し、両元素を適当に含有させることにより
高保磁力を達成できる。すなわち、磁性層を形成するC
o−Cr−Pt系合金中のPt含有量を10原子%以下
と少なくしても、Crを5原子%以上20原子%以内の
適当量含有させることにより保磁力1500Oe以上、
角形比0.75以上、保磁力0.75以上0.97以下
という優れた磁性特性の媒体を得ることができる。
【0012】Cr下地層はそ上に形成される磁性層の結
晶粒の配向性に関係し、角形比保磁力角形比に影響する
。Cr下地層膜厚は200Å以上とすることが好ましい
。また、Co−Cr−Pt系合金のスパッタに用いるタ
ーゲットに酸素が含有されていると保磁力が低下する。 ターゲットの酸素含有量を500原子ppm以下に抑え
ることが望ましい。さらにCo−Cr−Pt系合金のス
パッタ成膜条件では基板温度は保磁力、角形比、保磁力
角形比に、Arガス圧は保磁力に、バイアス電圧は保磁
力、角形比、保磁力角形比にそれぞれ影響する。基板温
度150℃以上250℃以下、Arガス圧3mTorr
以上10mTorr以下、バイアス電圧は400V以下
が好ましい。
【0013】
【実施例】図1は、この発明の媒体の一実施例の模式的
断面図で1はAl合金板11とその上に無電解めっき法
で形成されたNi−P合金層12からなる非磁性基板1
であり、2はCr下地層、3はCo−Cr−Pt系合金
磁性層、4はa−C保護層である。
【0014】実施例1 直径3.5インチのAl合金板上に無電解めっき法で非
晶質のNi−P合金層を形成し、その表面を所定の粗さ
に研磨して非磁性基板とする。この非磁性基板上に表1
に示すスパッタ条件でCr下地層(膜厚1000Å)、
Co−Cr−Pt系合金磁性層(膜厚600Å)を順次
スパッタ成膜する。スパッタはDCマグネトロン方式ス
パッタ法で、インラインパレット搬送型スパッタ装置を
使用し、200mm/分の速度で基板を搬送しながら行
った。
【0015】
【表1】
【0016】このとき、磁性層のスパッタターゲットと
してCr含有量を15原子%一定としPt含有量を表2
に示すように変化させた組成の異なるCo−Cr−Pt
系合金からなり、かつ、酸素含有量を300原子ppm
以下とした5種類のターゲットNo.1〜No.5を用
いて、それぞれ磁性層を成膜した。
【0017】
【表2】
【0018】続いて、これらの磁性層上にa−C保護層
をスパッタ成膜して5種類の媒体を作製した。
【0019】同様にして、磁性層のスパッタターゲット
としてPt含有量を10原子%一定とし、Cr含有量を
表3に示すように変化させた組成の異なるCo−Cr−
Pt系合金からなり、かつ、酸素含有量を300原子p
pm以下とした3種類のターゲットNo.6〜No.8
を用いて、それぞれ磁性層を成膜し、その上にa−C保
護層をスパッタ成膜して3種類の媒体を作製した。
【0020】
【表3】
【0021】このようにして得られた媒体について磁気
特性を測定した。その測定結果により、Co−Cr−P
t系合金からなる磁性層のCr含有量を15原子%一定
としたときのPt含有量と磁気特性との関係を図2に示
す。保磁力Hcは、Pt含有量1原子%で1500Oe
となり10原子%で極大値約1800Oeとなりその後
低下する。残留磁束密度Br、角形比S、保磁力角形比
S* はPt含有量の増加につれて若干低下していく傾
向を示すが、Pt含有量10原子%以下では角形比Sは
0.75以上、保磁力角形比S*は0.75以上0.9
7以下の良好な特性を保ち、残留磁束密度も450G・
μm以上の良好な値を有していることが判る。Ptが高
価であることも考え合わせるとPt含有量は1原子%以
上10原子%以下の範囲が好適である。
【0022】次に、Co−Cr−Pt系合金からなる磁
性層のPt含有量を10原子%一定としたときのCr含
有量と磁気特性との関係を図3に示す。保磁力Hcは、
Cr含有量5原子%で1500Oeを超えCr含有量の
増加とともに増大し、角形比S、保磁力角形比S* は
Cr含有量の増加につれて低下するがCr含有量が20
原子%ではともに0.75以上と良好な値である。とこ
ろが、残留磁束密度BrはCr含有量の増加につれて減
少し、Cr含有量が20原子%を超えると350G・μ
m以下となり媒体として実用上問題となってくる。Cr
含有量は5原子%以上20原子%以下の範囲内にあるこ
とが必要である。
【0023】実施例2 実施例1において、磁性層のスパッタ成膜に用いるCo
−Cr−Pt系合金のターゲットの組成をCr13原子
%、Pt8原子%、残部Coと固定し、Cr下地層の膜
厚を0Å(下地層なし)、200Å、500Å、100
0Å、2000Åと変え、その他は実施例1と同様にし
て媒体を作製した。これらの媒体について磁気特性を測
定して得られたCr下地層膜厚と磁気特性との関係を図
4に示す。図4よりCr下地層膜厚が200Å以上で保
磁力Hcは1500Oe以上となり、残留磁束密度Br
、角形比S、保磁力角形比S* も良好であることが判
る。
【0024】実施例3 実施例1において、磁性層のスパッタ成膜に用いるター
ゲットを実施例2と同様にし、スパッタ雰囲気のArガ
ス圧を3mTorr、5mTorr、10mTorrと
変え、その他は実施例1と同様にして媒体を作製した。 これらの媒体について磁気特性を測定して得られたAr
ガス圧と磁気特性との関係を図5に示す。
【0025】実施例4 実施例1において、磁性層のスパッタ成膜に用いるター
ゲットを実施例2と同様にし、基板温度を150℃、2
00℃、250℃と変え、その他は実施例1と同様にし
て媒体を作製した。これらの媒体について磁気特性を測
定して得られた基板温度と磁気特性との関係を図6に示
す。
【0026】実施例5 実施例1において、磁性層のスパッタ成膜に用いるター
ゲットを実施例2と同様にし、バイアス電圧を0V、1
00V、200V、300V、400Vと変え、その他
は実施例1と同様にして媒体を作製した。これらの媒体
について磁気特性を測定して得られたバイアス電圧と磁
気特性との関係を図7に示す。
【0027】図5、図6、図7より磁性層のスパッタ成
膜条件をArガス圧3mTorr以上10mTorr以
下、基板温度150℃以上250℃以下、バイアス電圧
400V以下の範囲内に設定すれば保磁力Hc1500
Oe以上、角形比0.75以上、保磁力角形比0.75
以上0.97以下の優れた磁気特性が得られることが判
る。
【0028】比較例6 実施例1において、磁性層のスパッタ成膜に用いるター
ゲットの組成をCr13原子%、Pt8原子%、残部C
oと固定し、ターゲットの酸素含有量を500原子pp
m、2000原子ppmと変え、その他は実施例1と同
様にして媒体を作製した。これらの媒体について磁気特
性を測定した結果をターゲットの酸素含有量と対比させ
て表4に示す。
【0029】
【表4】
【0030】表4よりターゲット中の酸素は保磁力の低
下をもたらすことが判る。ターゲット中の酸素含有量は
少ない程好ましく、500原子ppm以下が望ましい。
【0031】
【発明の効果】この発明によれば、非磁性基板上にスパ
ッタ成膜された膜厚200Å以上のCr下地層上に、C
rを5原子%以上20原子%以下、Ptを1原子%以上
10原子%以下の範囲内で含有したCo合金からなり、
かつ、酸素含有量が500原子ppm以下であるターゲ
ットをArガス雰囲気中でスパッタして磁性層を成膜し
て媒体を作製する。このようにして作製された、Crを
5原子%以上20原子%以下、Ptを1原子%以上10
原子%以下の範囲内で含有するCo合金からなる磁性層
を備えた媒体は、Ptの含有量が10原子%以下と少な
いにもかかわらず、保磁力Hc1500Oe以上、角形
比S0.75以上、保磁力角形比S* 0.75以上0
.97以下であり、安価で磁気特性の優れた磁気記録媒
体が得られるという効果がある。
【0032】磁性層をスパッタ成膜するときの成膜条件
としては、基板温度150℃以上250℃以下、Arガ
ス圧3mTorr以上10mTorr以下、バイアス電
圧400V以下とすると効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の媒体の一実施例の模式的断面図
【図
2】磁性層のPt含有量と磁気特性との関係を示す線図
【図3】磁性層のCr含有量と磁気特性との関係を示す
線図
【図4】Cr下地層膜厚と磁気特性との関係を示す線図
【図5】磁性層スパッタ成膜時のArガス圧と磁気特性
との関係を示す線図
【図6】磁性層スパッタ成膜時の基板温度と磁気特性と
の関係を示す線図
【図7】磁性層スパッタ成膜時のバイアス電圧と磁気特
性との関係を示す線図
【符号の説明】
1      非磁性基板 2      Cr下地層 3      Co−Cr−Pt系合金磁性層4   
   a−C保護層 11    Al合金板 12    Ni−P合金層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性基板上に少なくともCr下地層、C
    o合金磁性層を連続成膜してなる磁気記録媒体において
    、Co合金磁性層がCrを5原子%以上20原子%以下
    、Ptを1原子%以上10原子%以下の範囲内で含有す
    るCo合金からなることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】非磁性基板上に少なくともCr下地層、C
    o合金磁性層を連続成膜してなる磁気記録媒体の製造方
    法において、非磁性基板上にスパッタ成膜された膜厚2
    00Å以上のCr下地層上に、Crを5原子%以上20
    原子%以下、Ptを1原子%以上10原子%以下の範囲
    内で含有したCo合金からなり、かつ、酸素含有量が5
    00原子ppm以下であるターゲットをArガス雰囲気
    中でスパッタしてCo合金磁性層を成膜することを特徴
    とする磁気記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】温度150℃以上250℃以下の範囲内に
    加熱され400V以下のバイアス電圧の印加された非磁
    性基板上のCr下地層上に、Arガス圧3mTorr以
    上10mTorr以下の範囲内のArガス雰囲気中でC
    o合金磁性層がスパッタ成膜されることを特徴とする請
    求項2記載の磁気記録媒体の製造方法。
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