JPH05766B2 - - Google Patents

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JPH05766B2
JPH05766B2 JP62046945A JP4694587A JPH05766B2 JP H05766 B2 JPH05766 B2 JP H05766B2 JP 62046945 A JP62046945 A JP 62046945A JP 4694587 A JP4694587 A JP 4694587A JP H05766 B2 JPH05766 B2 JP H05766B2
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thin film
film
copt
magnetic
cobalt
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Henrii Aaraato Richaado
Kento Hawaado Jeemuzu
Suu Rimu Gureesu
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Description

【発明の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 この発明は薄膜金属合金磁気記録媒体に関する
ものであり、詳細にいえば、垂直磁気記録用の多
層薄膜垂直磁気記録媒体であつて、コバルトおよ
びプラチナを含む合金が層の各々における磁気フ
イルムを形成している媒体に関するものである。
B 従来技術 水平磁気記録に使うことができる公知のコバル
ト・ベースの合金には、コバルト・ニツケル
(CoNi)、ゴバルト・レニウム(CoRe)、コバル
ト・パラジウム(CoPd)およびコバルト・プラ
チナ(CoPt)が含まれる。このような媒体にお
いては、コバルト合金の六方詰込構造(HCP)
の結晶構造が基板上、または中間のアンダレイヤ
に形成されるので、コバルト合金薄膜のC軸、す
なわち〔002〕軸は薄膜の面にあるか、あるいは
薄膜の面に成分を有しているかのいずれかであ
る。
水平記録用のCoPt薄膜の場合、水平飽和保磁
力(Hc)がプラチナの配合によつて決定される
ものであり、最大Hcがプラチナ約20原子パーセ
ント(at.%)のところで生じることが判明した。
J・A・アボーフ他(J.A.Aboat etal)「Co−Pt
薄膜の磁気特性および構造(Magnetic
Propetries and Structure of Co−pt Thin
File)」、IEEE磁気学会報、MAG−19、1514
(1984年)およびM・キタダ他(M.Kitada et
al)「スパツタCo−Pt薄膜の磁気特性」、日本応
用物理学会報、54(12)、1983年12月、PP.7089−
7094を参照されたい。コバルト・プラチナ薄膜の
水平飽和保磁力(Coercivity)その他の特性が、
オフアー他(Opfer et al)の「薄膜メモリ・デ
イスクの開発(Thin−Film Memory Disc
Development)」、ヒユーレツト・パツカード・
ジヤーナル(Hewlette−packard Journal)、
1985年11月、pp.4−10という記事で報告されてい
る。
水平記録用のある種の型式のデイスクにおける
CoPt磁気薄膜の飽和保磁力を改善するために、
クロム(Cr)またはクロム合金のアンダレイヤ
を基板とCoPt磁気層の間に形成することができ
る。CoPt薄膜デイスクにCrのアンダレイヤを使
うことは、上述のオフアー他の文献、およびヨー
ロツパ特許出願第145157号に記載されている。
CoPtを始めとするさまざまな型式の磁気層のア
ンダレイヤとしてクロム・コバルト(CrCo)合
金を使うことは、ヨーロツパ特許出願第140513号
で示唆されている。
薄膜水平記録媒体と対照的に、垂直磁気記録用
の薄膜合金は典型的な場合、垂直磁気異方性を有
し且つ結晶構造が規則的な単一の磁気層である。
垂直記録用の従来の材料はコバルト・クロム
(CoCr)合金で、これは基板上、または基板に堆
積された中間核生成(nucleating)層上にスパツ
タ堆積され、C軸が基板に対してほぼ垂直に配合
されたHCP結晶構造を有する薄膜を形成する。
さまざまな基板、チタン(Ti)核生成
(nucleating)層、および単層のCoCr垂直磁気薄
膜で形成された薄膜合金垂直記録媒体の磁気特性
が、コバヤシ他(Kobayashi et al)の「剛性デ
イスク上の高密度垂直磁気記録(High Density
Perpendicular Magnetic Recording on Rigid
Disks)」富士通科学技術報、Vol.19、No.1(1983
年3月)、pp.99−126に記載されている。英国特
許願第2125069号は垂直記録用の薄膜デイスクを
記載しているが、これはプラチナが1乃至5at.%
である単層のコバルト・クロム・プラチナ
(CoCrPt)を使うものである。
C 発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、単一薄膜として使用した場
合に垂直飽和保磁力が磁気記録媒体として機能す
るには不十分の合金を使用して実用可能な垂直磁
気記録媒体を得ることにあある。
D 問題点を解決するための手段 この発明による垂直磁気記録媒体は、多層磁気
薄膜構造が適当な基板上に形成される。多層構造
の各層は、実質的に六方詰込構造(HCP)であ
るチタン(Ti)またはコバルトとタングステン
との金属間化合物(Co3CW)の核生成薄膜、お
よびHCP構造のプラチナPtおよびコバルト
(Co)の合金から成る磁気薄膜を含んでいる。層
の各々の磁気薄膜は垂直磁気異方性を確実に有す
るように所定の厚さよりも薄く、なつている。単
一の層の垂直飽和保磁力(perpendicular
coercivity)は垂直記録に適切な媒体をもたらす
のに不十分なものであるが、C軸が薄膜面に垂直
に配向されている磁気薄膜を各層が含んでいる多
層薄膜構造は、十分な飽和保磁力その他の磁気特
性を有する媒体をもたらす。
一実施例において、多層構造は少なくとも3つ
の層を有しており、各層は厚さ150オングストロ
ームの金属間コバルト・タングステン化合物
Co3Wの核生成(nucleating)薄膜と厚さ250オン
グストロームのCoPt磁気薄膜とを含んでいる。
E 実施例 水平記録用のコバルト・プラチナCoPtの薄膜
は典型的な場合、基板とCoPt磁気層との間に形
成された核生成アンダレヤ上に堆積される。この
ような磁気薄膜構造において、核生成層はCoPt
磁気層のHCP結晶成長を高め、これはC軸の成
分が薄膜の面内にあるCoPt薄膜をもたらす。こ
のようなCoPtフイルムの水平飽和保磁力は堆積
温度、アンダレイヤの種類およびCoPt薄膜の厚
さの関数である。第2図のグラフはプラチナが
10at.%のCoPt薄膜(Co90Pt10)の水平飽和保磁
力の間の一般的な関係をCoPt薄膜の厚さの関数
として現したものである。第2図に示したデータ
は薄膜デイスクに関するものであり、このデイス
クにおいて、基板は単結晶半導体グレードのシリ
コンであり、アンダレイヤはコバルトが20at.%
で、厚さが3700オングストロームのクロム・コバ
ルト(Cr80Co20)の薄膜である。Cr80Co20アンダ
レイヤとCo90Pt10磁気層の堆積は、2×10-3トー
ルTorrのアルゴン圧力および約145乃至155℃の
基板温度でDCマグネトロ・スパツタ堆積によつ
て行なわれる。このようなデイスクのX線回析の
分析は、CoPt薄膜の110面およびCrCoアンダ
レイヤの200面に対応した反射ピークを示し、
これによつてこのようなデイスクにおけるHCP
のCoPt薄膜のC軸の強い面内配向が確認される。
この発明による多層垂直記録媒体の開発過程の一
部として、先ず、厚さ250オングストロームの
Co90Pt10薄膜を、シリコン基板上の厚さ150オン
グストロームのチタンTi薄膜上に形成すること
によつて単層構造が作り出された。薄膜は160℃
の基板堆積温度および2×10-3トールのアルゴン
圧力下でのDCマグネトロン・スパツタリングに
よつて形成された。この薄膜のX線回析の分析を
第3図に示す。2〓=37.9゜にあるピークはTiフ
イルムの002面からの反射に対応し、2〓=
43.6゜にあるピークはCoPtフイルムの002面か
らの反射に対応している。それ故、第3図は厚さ
250オングストロームのCoPt薄膜を、HCPのTi
薄膜上に形成した場合、HCPのCoPt薄膜のC軸
の好ましい配向が薄膜の面に対して垂直であるこ
とを確認するものである。第3図で測定した薄膜
および低い基板堆積温度で形成されたその他2つ
の同一の薄膜の水平飽和保磁力を、第4図に示
す。第4図に示す水平飽和保磁力のきわめて低い
値は、Ti薄膜と厚さ250オングストロームの
Co90Pt10磁気薄膜からなるC軸の垂直な好ましい
配向構造の垂直磁気異方性を確認するものであ
る。堆積温度が増加すると(第4図)、面内飽和
保磁力は増加する。すなわち、垂直磁気異方性が
減少する。Si/1500ÅTi/250ÅのCo90Pt10とい
う構造のM−Hループの測定は、約200乃至3000e
の垂直飽和保磁力を示す。それ故、Ti核生成薄
膜は垂直C軸配向(第3図)と、薄い(約250オ
ングストローム以下の)Co90Pt10薄膜における垂
直磁気異方性を維持できる。
厚さ250オングストロームのCoPt薄膜はまた、
コバルトおよびタングステンの金属間化合物
Co3Wを含む他のHCP核生成薄膜上にスパツタ堆
積された。垂直記録媒体用の核生成薄膜として
Co3Wを使うことは、1985年10月28日に出願さ
れ、本願と同じ譲受人に譲渡された米国特許第
4657824号に記載されている。
HCP核生成薄膜上に形成されたCoPt薄膜の場
合に、CoPt薄膜の厚さが約250オングストローム
より大きくなると、HCP CoPt薄膜のC軸の好
ましい配向が薄膜面に垂直ではなくなることが判
明した。CoPt薄膜の厚さが増加し、かつ面内に
C軸の成分が発生すると、薄膜は水平磁気異方性
を有するようになる。しかしながら、HCP薄膜
上に形成されるCoPt薄膜の厚さが約250オングス
トローム未満に維持されると、このような単一薄
膜の垂直飽和保磁力が記録媒体として機能するに
不十分なものであつても、C軸の好ましい配向は
面に垂直となる。
この発明に従つて、構造内の各層が厚さ150オ
ングストロームのCo3W薄膜と厚さ250オングス
トロームのCo90Pt10薄膜とを含む積層すなわち多
層磁気薄膜構造が形成された。この多層薄膜構造
において、垂直飽和保磁力は、単一層におけるも
のよりも実質的に大きくなる。この発明による3
層構造の断面図を、第1図に示す。第5図は第1
図に示す3層構造のB−Hループを示す。垂直飽
和保磁力は700エルステツドOeであり、これは単
一のHCP核生成フイルム上に形成された単一の
CoPt薄膜の飽和保磁力、たとえば厚さ150オング
ストロームのTi薄膜上に形成された厚さ250オン
グストロームのCo90Pt10薄膜の200乃至3000eより
もかなり高いものである。
それ故CoPt薄膜と配向性が高いHCP核生成薄
膜とが交互に堆積された積層すなわち多層構造
は、垂直磁気記録に適する媒体をもたらす。積層
構造の層の数、各層の厚さおよび堆積温度を変更
し、垂直記録性能を最適化することができる。
たとえば、この構造の垂直および面内飽和保磁
力を、核生成薄膜とCoPt薄膜の厚さを換えるこ
とによつて調整可能である。
可撓性デイスク用などの媒体の同一側面に磁極
ヘツドを使用することが望ましい垂直記録媒体の
用途においては、基板と多層フイルム構造との間
のアンダレイヤが磁束のリターン・パスを媒体中
にもたらすことが必要である。このための従来の
アンダレイヤはニツケル−鉄(NiFe)の層であ
る。
上述したところおよび図面は垂直記録媒体の一
部を形成するこの発明の構造のみに関するもので
あつて、媒体の従来公知の部分および媒体製造方
法に関するものではない。たとえば、薄膜合金デ
イスクを製造する場合、スパツタされたカーボン
薄膜などの保護膜を、磁気薄膜上に設けるか、あ
るいは場合によつては、スパツタされたチタン薄
膜どの接着層を保護膜と磁気薄膜の間に設けるこ
とが知られている。この発明において、接着層と
保護膜とは多層薄膜構造の最上層上に形成され
る。
F 発明の効果 この発明によればば、単一薄膜として使用した
場合に垂直飽和保磁力が磁気記録媒体として機能
するには不十分の合金を使用して実用可能な垂直
磁気記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明による実施例に使用される
三層薄膜構造を示す断面図である。第2図は、
CrCo核生成薄膜上のCoPt薄膜の水平飽和保磁力
を、CoPtフイルムの厚さの関数として示したグ
ラフである。第3図は、厚さ150オングストロー
ムのTi核生成薄膜上に形成された厚さ250オング
ストロームのCoPt薄膜に対するX線回折曲線を
示すグラフである。第4図は、厚さ150オングス
トロームのTi核生成薄膜上の厚さ250オングスト
ロームのCoPtフイルムの水平(面内)飽和保磁
力を、基板堆積温度の関数として示したグラフで
ある。第5図は、第1図に示した3層薄膜構造の
B−Hを示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基板上に、チタンまたはCo3Wで表される金
    属間化合物のいずれか一方からなる核生成薄膜
    と、白金およびコバルトの合金からなり垂直磁気
    異方性を有す稠密六方構造の結晶構造を有する磁
    気薄膜とを,交互に2層以上積層してなる垂直磁
    気記録媒体。
JP62046945A 1986-04-29 1987-03-03 垂直磁気記録媒体 Granted JPS62257616A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US857206 1986-04-29
US06/857,206 US4749628A (en) 1986-04-29 1986-04-29 Multilayered vertical magnetic recording medium

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Publication Number Publication Date
JPS62257616A JPS62257616A (ja) 1987-11-10
JPH05766B2 true JPH05766B2 (ja) 1993-01-06

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ID=25325449

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JP62046945A Granted JPS62257616A (ja) 1986-04-29 1987-03-03 垂直磁気記録媒体

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US (1) US4749628A (ja)
EP (1) EP0243860B1 (ja)
JP (1) JPS62257616A (ja)
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