JPH07244831A - 磁気記録媒体の製造法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造法

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JPH07244831A
JPH07244831A JP6026594A JP6026594A JPH07244831A JP H07244831 A JPH07244831 A JP H07244831A JP 6026594 A JP6026594 A JP 6026594A JP 6026594 A JP6026594 A JP 6026594A JP H07244831 A JPH07244831 A JP H07244831A
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JP
Japan
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substrate
recording medium
magnetic recording
thin film
crystal orientation
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JP6026594A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Ouchi
一弘 大内
Naoki Honda
直樹 本田
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AKITA PREF GOV
Original Assignee
AKITA PREF GOV
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コバルト合金系の垂直磁気異方性薄膜を基板
上にスパッタ堆積して成る磁気記録媒体の製造におい
て、スパッタガス圧力を低圧力に、基板温度を低温域に
することによって、上記製造に諸効果をもたらそうとす
るものである。 【構成】 コバルトを母相とする合金系材料から成る垂
直磁気異方性薄膜を基板上にスパッタ堆積して成る磁気
記録媒体の製造において、基板上に結晶配向促進層を設
け、スパッタガス圧力を10Pa以上とし、基板温度を
室温以上100℃として垂直磁気異方性薄膜をスパッタ
堆積するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータ用磁気ディ
スク装置、フレキシブルディスク装置、磁気テープを用
いた音声、画像、ディジタル情報信号の記録装置におけ
るコバルト合金系の垂直磁気異方性薄膜の磁気記録媒体
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスパッタ堆積法による、コバルト
合金系の垂直磁気異方性薄膜を堆積した磁気記録媒体の
製造方法では、垂直保磁力600Oe以上を得るには、
100℃以上の基板の加熱が不可欠で、しかも、スパッ
タガス圧力を10Pa以下のできるだけ低い圧力とする
ため、400V以上の放電電圧を必要とするものであっ
た。
【0003】そのため、基板加熱装置を必要とする上、
反面で非耐熱の高分子基板の使用に制限があり、また、
スパッタ用電源装置が高電圧使用となるため、スパッタ
装置の素子や部品を高絶縁・高耐電圧仕様とする必要が
あり、かつ、放電も不安定になるなどで装置並びに薄膜
の製造管理が複雑で、かつ、製造原価が高くなるなどの
問題点を内在していた。
【0004】また、低いスパッタガス圧力と低い基板温
度という、二つの条件を同時に満たして製造した薄膜磁
気記録媒体は、磁気ヘッドで信号を記録した場合に、該
媒体雑音の大幅な増加が見られることも問題であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑み、
従来スパッタ法における20Pa以下のスパッタガス圧
力による放電不安定性を除去し、かつ、400V以下の
低い電圧と基板を加熱することのない条件で、垂直保磁
力600Oe以上のコバルト合金系の垂直磁気異方性薄
膜を前記基板にスパッタ堆積し、微粒子構造を有する磁
気記録媒体を製造する方法の提供をその目的とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
すべく成されたもので、第1発明の磁気記録媒体の製造
法は、コバルトを母相とする合金系材料から成る垂直磁
気異方性薄膜を基板上にスパッタ堆積して成る磁気記録
媒体を製造する方法において、前記基板上に予め結晶配
向促進層を設け、スパッタガス圧力を10Pa以上とし
たものである。
【0007】第2発明の磁気記録媒体の製造法は、コバ
ルトを母相とする合金系材料から成る垂直磁気異方性薄
膜を基板上にスパッタ堆積して成る磁気記録媒体を製造
する方法において、前記基板上に予め結晶配向促進層を
設け、基板温度を室温以上100℃以下の低温域とした
ものである。
【0008】第3発明の磁気記録媒体を製造法は、第
1、2発明の結晶配向促進層が、HCP結晶におけるC
軸の垂直配向分散角が8°以下である結晶性材料の一の
材料をスパッタ基板上に堆積させた薄膜から成るもので
ある。
【0009】第4発明の磁気記録媒体を製造法は、第
1、2発明の結晶配向促進層が、BCC結晶における(1
11) 軸の垂直配向分散角が8°以下である結晶性材料の
一の材料をスパッタ法で基板上に堆積させた薄膜から成
るものである。
【0010】第5発明の磁気記録媒体を製造法は、第
1、2発明の結晶配向促進層が、FCC結晶における(1
10) 軸の垂直配向分散角が8°以下である結晶性材料の
一の材料をスパッタ法で基板上に堆積させた薄膜から成
るものである。
【0011】第6発明の磁気記録媒体を製造法は、第3
発明、第4発明又は第5発明の結晶性材料がチタン、C
r、パーマロイのうちの一の材料から成るものである。
【0012】
【作用】結晶配向促進層を用い、同時にスパッタガス圧
力を10Pa以上とすることにより、400V以下の低
い放電電圧を得ながら、結晶配向促進層の上でエピタキ
シャル成長による結晶配向の改善が得られ、さらに、基
板温度が100℃以下の低温域でも、600Oe以上の
垂直保磁力を得ながら、かつ、適度な陰影効果による平
滑な表面を有する、粒子寸法35nm以下の微粒子構造が
同時に達成された薄膜が形成され、磁化反転が磁化回転
機構によるため低雑音媒体となる。
【0013】
【実施例】本発明を実施例により説明すると、図1に示
すように、基板(本実施例ではガラス基板を用いたが、
このほか、カーボン基板、セラミックス基板、有機高分
子基板又は金属基板などが選択される。)の上に、結晶
性材料であるチタン・パーマロイ等の結晶配向促進層を
マグネトロンスパッタ法により、厚さ50nmから100
nmの範囲で付着堆積させ、その上にコバルトを母相とす
るコバルト・クロム合金または他のコバルト系合金、さ
らにはコバルト系3元乃至4元の合金よりなる薄膜を、
スパッタガス圧力を0.2Pa以上100Paまでとし
てスパッタ堆積させたものである。
【0014】本発明の磁気記録媒体を製造法(以下、単
に本製造法という。)による、放電電圧と放電電流との
関係を示す実験結果は、図2に示すように、ターゲット
材料は17wt%Cr−Co合金で、基板ターゲット間
距離を55mmとしたものであり、放電アルゴンガス圧力
すなわち、スパッタガス圧力が10Pa以上とすること
で400V以下の放電電圧放電が可能で、5アンペア以
上の大きな放電電流が得られ、マグネトロン放電が維持
されていることがわかる。また、放電そのものが安定で
あった。従来法は1Pa以下のガス圧力であるが、放電
電圧が400V以上となり、かつ、放電も不安定であっ
た。
【0015】マグネトロンスパッタリング装置を用い、
基板温度を250℃に加熱したスライドガラス基板上に
200nm堆積したCo−Cr膜の結晶配向分散角(X線
(002) 面回折線のロッキング曲線半値幅であるΔθ50
と以下略称する。)のスパッタガス圧力による変化を示
すと、図3に示すように、結晶配向促進層(チタン下地
層、膜厚100nm、Δθ50が5°以下)上に堆積した
場合には、放電電圧が400V以下となる10Pa以上
の高いスパッタガス圧力でもΔθ50が6°以下の高結
晶配向のCo−Cr膜が得られたものである。比較して
示したチタン下地層のない場合には、10Pa以上でΔ
θ50は10°以上となった。
【0016】次に、本製造法の優れた点を実証する実験
結果を示すと、図4に示すように、横軸をスパッタガス
圧力、縦軸を得られたコバルト・クロム合金薄膜の垂直
磁気異方性磁界の垂直保磁力、結晶配向の尺度Δθ50
で示したもので、結晶配向促進層2としてチタン下地層
を用いたものであるが、スパッタガス圧力を10Pa以
上に増加させるにつれ、垂直磁気異方性磁界が、従来法
のスパッタガス圧力が10Pa以下のものと変わらぬ5
KOe以上の高い値を示しながらも、垂直保磁力が60
0Oe以上となった。この場合の基板温度は室温で基板
加熱は行っていない。すなわち、従来法で基板加熱を行
わない場合は、同図4のスパッタガス圧力が1Pa以下
の領域に相当し、垂直保磁力が200Oe以下となり、
磁気記録媒体として適さない。さらに、図5に比較例と
してチタン下地層のない場合の結果を示すものである
が、この場合は垂直磁気異方性磁界が2KOe以下の小
さな値のCo−Cr膜のみが得られた。
【0017】また、図6に示すように、マグネトロンス
パッタリング装置を用い、10Pa〜100Paの高い
アルゴンガス圧力でスパッタ堆積したコバルトクロム膜
の結晶配向(HCP結晶におけるC軸の垂直配向分散角
Δθ50で示す)とチタン下地層の結晶配向との関係か
ら、コバルトクロム膜の高い結晶配向性を得るには、チ
タン下地層の結晶配向性の高い(Δθ50で8°以下)
ことが必要ということがわかる。
【0018】本製造法で製造した磁気記録媒体の雑音を
測定した結果は、図7に示すように、従来の市販のハー
ドディスク長手記録媒体3Aの雑音結果は、記録信号の
周波数が、すなわち、記録の密度が増加するにつれて雑
音が大きく増加することが知られる。これに対し、基板
温度250℃、スパッタガス圧力0.2Paで製造した
コバルト・クロム合金薄膜媒体Bの雑音特性と、本製造
法による、基板温度を室温とし、スパッタガス圧力70
Paで製造した磁気記録媒体Cの雑音特性とはほぼ同じ
結果であり、かつ、該磁気記録媒体Cは前記長手記録媒
体Aや従来のスパッタガス圧力を0.2Paとし、基板
温度を室温として製造した薄膜媒体Dより全ての記録密
度範囲で雑音が小さく、雑音の少ない点で優れた磁気記
録媒体であることを示している。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明の磁気記録媒体の製
造法は、以下に記載する効果を奏するものである。 (1) スパッタガス圧力を10Pa以上としたことに
より、放電電圧を400V以下とすることが可能であ
る。そのため、スパッタ用電源装置の生産経費の削減、
設計の容易さ、装置の小型化が可能である。 (2) 基板温度が100℃以下の条件で、コバルト系
合金のスパッタ堆積膜において、垂直磁気異方性薄膜磁
気記録媒体に必要な600Oe以上の垂直保磁力が達成
されるとともに、結晶配向も垂直配向分散角が8°以下
と鋭い配向を得る。 (3) 基板を加熱しない場合には、基板加熱手段を必
要としないため、スパッタ装置の単純化と薄膜磁気記録
媒体の製造管理の容易さと非耐熱基板の使用とが可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による磁気記録媒体の構造図である。
【図2】放電電圧と放電電流との関係図である。
【図3】スパッタアルゴンガス圧力と結晶配向の関係図
である。
【図4】スパッタアルゴンガス圧力と垂直保磁力の関係
図(チタン下地層のある場合)である。
【図5】スパッタアルゴンガス圧力と垂直保磁力の関係
図(チタン下地層のない場合)である。
【図6】下地層の結晶配向分散角とコバルト・クロム合
金膜の結晶配向分散角との関係図である。
【図7】試作角媒体の雑音特性図である。
【符号の説明】 1 基板 2 結晶配向促進層 3 垂直磁気異方性膜 A 長手記録媒体 B 基板温度250℃,スパッタガス圧力0.2Paで
作製したコバルト・クロム合金薄膜媒体 C 本発明による室温、スパッタガス圧力70Paで作
製したコバルト・クロム合金薄膜媒体 D 本発明による室温、スパッタガス0.2Paで作製
したコバルト・クロム合金薄膜媒体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コバルトを母相とする合金系材料から成
    る垂直磁気異方性薄膜を、基板上にスパッタ堆積して成
    る磁気記録媒体を製造する方法において、前記基板上に
    予め結晶配向促進層を設け、スパッタガス圧力を10P
    a以上として該結晶配向促進層を介して、前記垂直磁気
    異方性薄膜をスパッタ堆積することを特徴とする磁気記
    録媒体の製造法。
  2. 【請求項2】 コバルトを母相とする合金系材料から成
    る垂直磁気異方性薄膜を、基板上にスパッタ堆積して成
    る磁気記録媒体を製造する方法において、前記基板上に
    予め結晶配向促進層を設け、基板温度を室温以上100
    ℃以下の低温域として、該結晶配向促進層を介して、前
    記垂直磁気異方性薄膜をスパッタ堆積することを特徴と
    する磁気記録媒体の製造法。
  3. 【請求項3】 結晶配向促進層が、HCP結晶における
    C軸の垂直配向分散角が8°以下である結晶性材料の一
    の材料をスパッタ法で基板上に堆積させた薄膜から成る
    請求項1、2記載の磁気記録媒体の製造法。
  4. 【請求項4】 結晶配向促進層が、BCC結晶における
    (110) 軸の垂直配向分散角が8°以下である結晶性材料
    の一の材料をスパッタ法で基板上に堆積させた薄膜から
    成る請求項1、2記載の磁気記録媒体の製造法。
  5. 【請求項5】 結晶配向促進層が、FCC結晶における
    (111) 軸の垂直配向分散角が8°以下である結晶性材料
    の一の材料をスパッタ法で基板上に堆積させた薄膜から
    成る請求項1、2記載の磁気記録媒体の製造法。
  6. 【請求項6】 結晶性材料がチタン、Cr、パーマロイ
    のうちの一の材料から成る請求項3、4、5記載の磁気
    記録媒体の製造法。
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