JPH0562173A - 磁気デイスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テクスチャ加工をせず、ポリッシュ加工仕上
げの磁気ディスク基板を使用して、スパッタ磁気ディス
クの磁気特性を均一にし、更にＳ／Ｎ比を向上させるこ
とを目的とする。 【構成】 Ｃｒ膜用Ｃｒターゲットからスパッタ法によ
り叩きだされるスパッタ粒子の入射角を、磁気ディスク
基板の平面に対して、７５度以上、１０５度以下になる
ように配置した磁気ディスクの製造方法、および、Ｃｏ
系合金磁性膜用Ｃｏ系合金磁性ターゲットからスパッタ
法により叩きだされるスパッタ粒子の入射角を、磁気デ
ィスク基板の平面に対して、７０度以上、１１０度以下
になるように配置した磁気ディスクの製造方法である。 【効果】 表面粗さが２０Å以下である磁気ディスクの
磁気特性が均一になり、Ｓ／Ｎ比が向上するため、磁気
ヘッドと磁気ディスクとの隙間（スペーシング）が０．
０５μｍである超高密度記録特性を有する磁気ディスク
ドライブ装置が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスクドライブ装
置に用いられる磁気ディスクの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】優れた高密度磁気記録特性を得るため
に、磁気記録媒体の薄膜化、高保磁力化、高残留磁束密
度化が必要である。この条件を満たす磁性体として、Ｃ
ｏ系合金磁性薄膜が開発され、実用化されるようになっ
た。また、磁気記録媒体の薄膜形成の方法として、合金
薄膜が容易に形成できるスパッタ法が用いられるように
なった。最近では、インライン式連続スパッタ装置を使
用することにより、非磁性基板の上に、非磁性下地膜
（Ｃｒ膜）、磁性膜（Ｃｏ系合金磁性膜）、保護膜（Ｃ
膜）を順に積層できるようになって、磁気ディスクの量
産化製造が可能になり、スパッタ磁気ディスクが大量に
量産されるようになった。

【０００３】以下、従来の磁気ディスクの製造方法をイ
ンライン式連続スパッタ装置を用いて説明する。

【０００４】図１４は、インライン式スパッタ装置を示
す概略図である。図１４に示す様に第一のスパッタ室２
１のカソードには、Ｃｒターゲット２２が取り付けられ
ている。第二のスパッタ室２３のカソードにはＣｏ系合
金磁性ターゲット２４が取付られている。第三のスパッ
タ室２５のカソードには、保護膜用Ｃターゲット２６が
取付られている。各々のスパッタ室は、防着板２７によ
って分離されており、それぞれのターゲットから叩き出
されるスパッタ粒子が相互干渉しないようになってい
る。又、それぞれのターゲットの上面には、膜厚制御用
のマスク２８を取り付けてある。各々のスパッタ室の中
には、Ａｒガスが充填されており、このＡｒガスの圧力
を最適値に調節してスパッタ成膜が行われる。

【０００５】このように構成されたインライン式スパッ
タ装置を用いた磁気ディスクの製造方法を説明する。

【０００６】先ず円盤状の非磁性基板２９を、搬送用キ
ャリア３０に取り付け、図１４に示す矢印Ａの方向から
搬入し、矢印Ｂの方へと搬出して、Ｃｒ膜、Ｃｏ系合金
磁性膜、Ｃ膜の順に非磁性基板２９の上に積層してい
く。

【０００７】次に成膜過程をＣｒ膜形成過程を例にして
説明する。図１５に示している様に、第一のスパッタ室
２１のカソードにＣｒターゲット２２が取り付けられて
いる。カソードの中には永久磁石８または電磁石が入っ
ており、Ｃｒターゲツト２２の前方まで磁界９が発生す
るようになっている。そこで、Ａｒガス中でカソードに
数百ボルトの電圧を印加すると、Ａｒガスがイオン化し
て、Ａｒイオン１０がＣｒターゲットを叩く。この時、
磁界９がＣｒターゲット２２に対して平行となる部分で
Ａｒイオン１０のイオンエネルギーが強くなるため、図
１５に示す様に、Ｃｒターゲット２２を叩く場所が集中
する。この集中的に叩かれる部分を一般にエロージョン
部１１と呼ぶ。エロージョン部１１から叩き出されたス
パッタ粒子１２はランダムな方向へ飛び出すため、非磁
性基板２９には、色々な角度（非磁性基板２９に対して
３０度〜１５０度）で入射して来るスパッタ粒子１２が
被着される。そして、結果的に図１６に示す様にＣｒ膜
３１は非磁性基板２９上に弓状の結晶粒の集合体として
成膜される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の磁気ディスクの製造方法では、非磁性基板２９の上に
下地膜であるＣｒ膜３１が弓状の結晶粒の集合体として
形成されるために、磁気特性の劣化を生じるという問題
点があった。以下具体的に説明する。

【０００９】図１７のように、磁気ディスクの磁性膜の
磁気特性は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）装置を用いて
ヒステリシス曲線を測定し、保磁力Ｈｃや残留磁束密度
Ｂｒ、飽和磁束密度Ｂｓ、角形比Ｓ（＝Ｂｒ／Ｂｓ）等
を求める。従来の方法で作成された磁気ディスクをこの
測定方法を用いて磁気特性を測定すると図１８（ａ）
（ｂ）に示すようになる。ここで、測定位置は、半径Ｒ
＝３０ｍｍであり、円周方向に測定したＨｃをＨｃｃ、
ＢｒをＢｒｃとし、半径方向に測定したＨｃをＨｃｒ、
ＢｒをＢｒｒとする。図１８（ａ）（ｂ）に示すよう
に、それぞれの特性において磁気ディスクの一周（３６
０度）の中で２回の周期を持った変化があることが判
る。これはインライン式連続スパッタ装置特有のもので
あり、キァリア搬送方向に依存する搬送の異方性と思わ
れる。すなわち前記装置によって作成された磁気ディス
クは特性のばらつきが非常に大きいことが判る。図１９
は、この時の様子を理解し易くするために示した図であ
る。すなわちＨｃが円周方向と半径方向とでどちらが大
きいかを示した図である。図１９に示す様にキャリア搬
送方向に対して平行方向にＨｃが異方性を示しているこ
とが判る。この磁気特性の不均一性は再生出力にも影響
をおよぼし、電気磁気変換特性における記録再生出力電
圧のエンベローブ波形は、図２０に示す様に２回の周期
を持った波形になる。

【００１０】本発明は、前記従来の問題点を解決するも
のであり、キャリア搬送による搬送の異方性を無くし、
均一な磁気特性を得ることができる磁気ディスクの製造
方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、非磁性基板の平面に対してスパッタ粒子の入射角が
７５度以上１０５度以下となるようにして下地膜を形成
する。

【００１２】

【作用】この方法により、非磁性基板上に形成される下
地膜を非磁性基板の垂直方向に沿って成長させる事がで
き、キャリア搬送による異方性をなくす事ができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の実施例１の磁気ディスクの
製造方法によって製造された磁気ディスクを示す部分拡
大断面図である。図１において、１はＮｉＰメッキを施
したＡｌ合金基板を表面粗さＲａ２０Å以下にポリシュ
加工をした非磁性基板（磁気ディスク基板）、２は非磁
性基板１の上に非磁性下地膜として形成されたＣｒ膜で
あり、Ｃｒ膜２は２０００Å程度の膜厚である。３はＣ
ｏ系合金磁性膜で形成された磁性膜、４は磁性膜３の上
に形成されたＣ膜である。この時のＣｒ膜２の結晶状態
は、図２に示すように非磁性基板１の垂直垂直方向に沿
って成長していることが判る。尚、スパッタ成膜時のＡ
ｒガスの圧力は、５ｍＴｏｒｒである。

【００１４】ここで、インライン式連続スパッタ装置を
用いた時の本発明の製造方法を説明する。本発明におい
ては、Ｃ膜の形成方法は従来と同じである。図３に示す
様に、Ｃｒターゲットの上面には、膜厚制御用のマスク
５を取り付けてある。マスク５は、図４に示す様な構造
である。図４において、６は貫通孔、７は貫通孔６を分
割する様に設けられた仕切り板である。マスク５をター
ゲットの上面に配置するときには、仕切り板７をターゲ
ットにほぼ垂直になるように配置し、Ｃｒターゲットか
ら叩き出されたスパッタ粒子の入射角が、磁気ディスク
基板１の平面に対して７５度以上、１０５度以下になる
ようにしてある。その後、第二のスパッタ室２３でＣｏ
系合金磁性膜３を形成し、第三のスパッタ室２５でＣ膜
４を形成する。このように作成された磁気ディスクの磁
気特性を図５（ａ）（ｂ）に示す。図５（ａ）（ｂ）に
示す様に、図１８の従来例に比較して明らかに均一な磁
気特性が得られていることが判る。またこの時のエンベ
ローブ波形を図６に示す。図２０の従来例に比較して、
明らかに平坦なエンベローブ波形が得られていることが
判る。

【００１５】このように本実施例では図７に示すように
マスク５を用いてＣｒのスパッタ粒子１２が非磁性基板
１の平面に対して７５度以上１０５度以下に入射するよ
うにしてＣｒ膜２を形成しているために図２に示すよう
にＣｒ膜２の結晶粒が非磁性基板１の垂直方向に沿って
垂直に形成されるようになる。

【００１６】次に、Ｃｒ膜と同様に、他の実施例として
更にＣｏ系合金磁性膜の形成方法においても、Ｃｏ系合
金磁性ターゲットの前に、膜厚制御用のマスク５とほぼ
同じものを取り付けた。この時用いるマスクは貫通孔の
大きさ等をマスク５と多少異ならせているので、Ｃｏ系
合金磁性ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子は、
磁気ディスク基板１の平面に対して入射角７０度以上、
１１０度以下になる。以上の様に、第二のスパッタ室２
３でＣｏ系合金磁性膜３を形成した磁気ディスク（実施
例２）をＡとし、Ｃｒ膜のみ本発明の方法で形成した磁
気ディスク（実施例１）をＢ、従来の構成で形成した磁
気ディスク（比較例）をＣとしてＳ／Ｎ比の比較を行っ
た。図８は、縦軸を規格化したＳ／Ｎ比、横軸を記録周
波数とした時の磁気ディスクＡ、Ｂ、Ｃの比較を行った
図である。図８に示す様に、明らかに本発明のＡとＢが
従来のＣよりも優れており、特にＡは、Ｂよりも更に優
れていることが判る。

【００１７】本発明において、上記の磁気ディスクＡが
特に優れているのは、図９に示す様に磁性膜の結晶粒１
３が互いに分離されており、粒子間の磁気的相互作用が
小さいためにノイズが小さくなったものと考えられる。
すなわち、Ｃｏ系合金磁性膜の形成過程において、磁気
ディスクＢとＣは、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）に示すような順番で成長をするため、各粒子間の
隙間が無くなるのに対して、磁気ディスクＡは、図１１
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すような順番で山
状に結晶粒が成長するために、各粒子間に隙間が生じた
結果によるものと考えられる。

【００１８】次に本実施例において、Ｃｒ膜の入射角を
７５度以上、１０５度以下にした理由を説明する。図１
２は、Ｃｒ膜の入射角に対するＨｃｃの変化量ΔＨｃｃ
を示す。図１２に示す様に入射角が７５度以下、１０５
度以上になると徐々にΔＨｃｃが大きくなり不均一とな
る事が判る。従って、Ｃｒ膜の入射角は、７５度以上、
１０５度以下が望ましい。

【００１９】次に、Ｃｏ系合金磁性膜の入射角を、７０
度以上、１１０度以下にした理由を同様に説明する。図
１３は、Ｃｏ系合金磁性膜の入射角に対するＳ／Ｎ比の
変化を示す。図１３に示す様に入射角が７０度以下、１
１０度以上になると徐々にＳ／Ｎ比が悪化する事が判
る。従って、Ｃｏ系合金磁性膜の入射角は、７０度以
上、１１０度以下が望ましいのである。

【００２０】尚、本発明の実施例において、Ｃｏ系合金
磁性膜として、ＣｏＮｉＣｒ膜を使用したのであるが、
他のＣｏ系合金磁性膜でも同様の効果があることは明ら
かに類推できることである。

【００２１】以上のように本実施例では、非磁性基板１
の上に非磁性基板の平面に対してスパッタ粒子の入射角
が７５度以上１０５度以下となるようにしてＣｒ膜２を
形成することによって、非磁性基板１に対して垂直方向
に沿った結晶粒で構成されたＣｒ膜２を作成する事がで
きるので、従来よりも特性の変動が無い磁気ディスクを
作成する事ができる。またさらに前記のように構成され
たＣｒ膜２の上に非磁性基板の平面に対してスパッタ粒
子の入射角が７０度以上１１０度以下となるようにして
磁性膜３を形成する事によってさらに特性の変動が少な
い磁気ディスクを作成する事ができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、非磁性基板の平面に対してス
パッタ粒子の入射角が７５度以上１０５度以下となるよ
うにして下地膜を形成する事により、非磁性基板上に形
成される下地膜を非磁性基板の垂直方向に沿って成長さ
せる事ができ、キャリア搬送による異方性をなくす事が
できるポリッシュ加工仕上げした表面粗さＲａ２０Å以
下の磁気ディスク基板を使って、磁気特性が均一であり
Ｓ／Ｎ比が高い磁気ディスクが製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における磁気ディスクの製造
方法によって製造された磁気ディスクを示す部分拡大断
面図

【図２】本発明の一実施例における磁気ディスクの製造
方法によって作成されたＣｒ膜の結晶状態を示す図

【図３】本発明の一実施例における磁気ディスクの製造
方法でのＣｒ膜をスパッタ成膜する時の様子を示す側面
図

【図４】本実施例に用いられるマスクを示す斜視図

【図５】（ａ）本実施例の製造方法によって作成された
磁気ディスクの角度方向と残留磁束密度の関係を示すグ
ラフ （ｂ）本実施例の製造方法によって作成された磁気ディ
スクの角度方向と保磁力の関係を示すグラフ

【図６】本実施例の製造方法で作成された磁気ディスク
のエンベローブ波形を示す図

【図７】本実施例の製造方法を用いた製造装置を示す部
分拡大図

【図８】実施例１、実施例２、従来例のＳ／Ｎ比の比較
を行ったグラフ

【図９】実施例２のＣｏ系合金磁性膜の結晶粒を示す図

【図１０】（ａ）従来の磁性膜の形成過程を示した図 （ｂ）従来の磁性膜の形成過程を示した図 （ｃ）従来の磁性膜の形成過程を示した図 （ｄ）従来の磁性膜の形成過程を示した図 （ｅ）従来の磁性膜の形成過程を示した図

【図１１】（ａ）本実施例の磁性膜の形成過程を示した
図 （ｂ）本実施例の磁性膜の形成過程を示した図 （ｃ）本実施例の磁性膜の形成過程を示した図 （ｄ）本実施例の磁性膜の形成過程を示した図 （ｅ）本実施例の磁性膜の形成過程を示した図

【図１２】Ｃｒ膜を形成する際のスパッタ粒子の入射角
度と保磁力の関係を示す図

【図１３】磁性膜を形成する際のスパッタ粒子の入射角
度とＳ／Ｎ比の関係を示す図

【図１４】インライン式連続スパッタ装置を示す概略図

【図１５】従来の製造方法を用いてインライン式連続ス
パッタ装置で磁気ディスクを作成している状態を示す側
面図

【図１６】従来の製造方法により作成された非磁性基板
の側面図

【図１７】磁気ディスクのヒステリシス曲線を示す図

【図１８】（ａ）従来の製造方法によって作成された磁
気ディスクの角度方向と残留磁束密度の関係を示すグラ
フ （ｂ）従来の製造方法によって作成された磁気ディスク
の角度方向と保磁力の関係を示すグラフ

【図１９】従来の製造方法で作成した磁気ディスクとキ
ャリア搬送方向による異方性を示す図

【図２０】従来の構成で製造した磁気ディスクのエンベ
ローブ波形を示す図

【符号の説明】

１ 非磁性基板 ２ Ｃｒ膜 ３ 磁性膜 ４ Ｃ膜 ５ マスク ６ 貫通孔 ７ 仕切り板 ８ 永久磁石 ９ 磁界 １０ Ａｒイオン １１ エロージョン部 １２ スパッタ粒子 １３ 磁性膜の結晶粒 ２１ 第一のスパッタ室 ２２ Ｃｒターゲット ２３ 第二のスパッタ室 ２４ Ｃｏ系合金磁性ターゲット ２５ 第三のスパッタ室 ２６ Ｃターゲット ２７ 防着板 ２８ マスク ２９ 非磁性基板 ３０ 搬送用キャリア ３１ Ｃｒ膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板上にスパッタリング法によって
   下地膜を形成し、その下地膜の上に磁性膜を形成する磁
   気ディスクの製造方法であって、非磁性基板の表面に対
   してスパッタ粒子の入射角が７５度以上１０５度以下と
   なるようにして下地膜を形成する事を特徴とする磁気デ
   ィスクの製造方法。
2. 【請求項２】下地膜をＣｒ、磁性膜をＣｏ系磁性材料で
   構成した事を特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの
   製造方法。
3. 【請求項３】非磁性基板上にスパッタリング法によって
   下地膜を形成し、その下地膜の上にスパッタリング法に
   よって磁性膜を形成する磁気ディスクの製造方法であっ
   て、非磁性基板の表面に対してスパッタ粒子の入射角が
   ７５度以上１０５度以下となるようにして下地膜を形成
   し、更に前記下地膜の上に非磁性基板の平面に対してス
   パッタ粒子の入射角が７０度以上１１０度以下となるよ
   うにして磁性膜を形成する事を特徴とする磁気ディスク
   の製造方法。
4. 【請求項４】下地膜をＣｒ、磁性膜をＣｏ系磁性材料で
   構成した事を特徴とする請求項３記載の磁気ディスクの
   製造方法。