JPH07334843A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPH07334843A
JPH07334843A JP12161294A JP12161294A JPH07334843A JP H07334843 A JPH07334843 A JP H07334843A JP 12161294 A JP12161294 A JP 12161294A JP 12161294 A JP12161294 A JP 12161294A JP H07334843 A JPH07334843 A JP H07334843A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
substrate
sputtering
coercive force
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP12161294A
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English (en)
Inventor
Minoru Yamagishi
稔 山岸
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパッタ成膜のArガス圧やガス流量に多少
の変動が生じても、保磁力の異方性の改善や角形比の低
下の抑制が可能な磁気記録媒体の製造方法を実現するこ
と。 【構成】 共用チャンバー14bにおいて、第1のホル
ダ14cの位置では各基板21の両面に対向するCrタ
ーゲットが取付けられおり、第1のバイアス電位V1
印加して、Cr下地膜のスパッタ成膜が行われる。第2
のホルダ14dの位置では各基板21の両面に対向する
Co合金ターゲットが取付けられており、第2のバイア
ス電位V2 を印加してCo合金磁性膜のスパッタ成膜が
行われる。隔壁13a,14aの開閉によるArガス圧
等の多少の変動があっても、バイアス電位V1 とV2
適正値に設定することにより、大きな保磁力で、保磁力
の異方性を抑えることができ、また角形比を1に近い値
に確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Cr下地膜とCo合金
磁性膜を有する磁気記録媒体の製造方法に関し、特にC
r下地膜とCo合金磁性膜の成膜法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な金属薄膜磁気記録ディスク(媒
体)の断面構造は、図4に示すように、非磁性基板1上
に非磁性のCr下地膜2を積層し、このCr下地膜2上
に強磁性合金のCo合金磁性膜3を薄膜状に積層した
後、この磁性膜3上にアモルファスカーボン又はダイヤ
モンドライクカーボンのカーボン保護膜4を積層形成
し、更にそのカーボン保護膜4の上に液体潤滑剤からな
る潤滑膜5を設けたものである。非磁性基板1しては、
例えばアルミニウム合金基板を用い、この上にNi−P
(ニッケル−リン)メッキ膜をコートし、その表面を研
磨したものである。この非磁性基板1の上に、例えばC
rからなる膜厚300nmのCr下地膜2,Co80a
t%,Cr14at%,Pt6at%からなる膜厚50
nmのCo合金磁性膜3,及びアモルファスカーボンか
らなる膜厚20nmのカーボン保護膜4を順次スパッタ
法で積層形成する。そして、保護膜4上にフロロカーボ
ン系の液体潤滑剤を膜厚2nm塗布して潤滑膜5を形成
する。
【0003】スパッタ成膜工程では成膜異方性(磁気デ
ィスク表面の異なる位置で異なる膜質が生じること)を
避けるため、基板を移動させながら異なるターゲットに
より連続的にスパッタする搬送型スパッタ装置ではな
く、搬送基板を静止させてスパッタする静止型スパッタ
装置(ブレーナマグネトロンスパッタ装置)が使用され
る。そして、磁気ディスク(基板)がディスク穴を有し
ているため、プラズマ分布がドーナツ状分布となるよう
に、円環状(同心円状)ターゲットを用いた静止対向
(両面)スパッタ装置が使用されている。これによっ
て、磁気ディスクの円周方向のどの位置もプラズマに接
触する割合が平等化するので、円周方向の磁気特性(H
c:保磁力、Br・δ:残留磁束密度、S,S* :角形
比)が非常に揃って均一化している。しかし、円環状タ
ーゲットの中心に対して回転対称のプラズマ分布でも、
半径方向(放射方向)ではプラズマ分布が山形状になっ
ているため、円環状ターゲットの内周と外周との中間部
位がプラズマ密度が高く、この部位がエロージョンによ
って窪み、磁束密度が不均一となるので、ディスクの半
径方向(放射方向)では磁気特性のバラツキが生じてい
る。そのため、磁気記録媒体として使用した場合、内周
と外周とで磁気特性が異なり、実際の磁気ヘッドで読み
書き動作を行う電磁変換特性試験(ビットシフト)で
も、内周と外周とは異なる値を示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような保磁力の異
方性や角形比の低下は、主に放電ガスのArガス圧やガ
ス流量を制御して改善することが可能である。即ち、円
環状ターゲットを用いた静止成膜の対向スパッタ装置に
おいて、Cr下地膜の成膜とCo合金磁性膜の成膜をA
rガス圧を等しくして同一のチャンバー内で行うように
する。Cr下地膜のスパッタの後、温度低下しない状態
ですぐにCo合金磁性膜のスパッタを行うと、一般に、
保磁力を大きくできるからであり、かかる1チャンンバ
ー・2ターゲットのスパッタ成膜でArガス圧を比較的
低圧に設定すると、保磁力の異方性などが改善できる。
【0005】ところで、静止型スパッタ装置では、加熱
炉で加温された基板がCrターゲット及びCo合金ター
ゲットのある共用チャンバーに搬入され、Crターゲッ
トを用いてCr下地膜のスパッタ成膜が行われた後、基
板を移動し、Co合金ターゲットを用いてCo合金磁性
膜の成膜が行われ、その後隣接する別のチャンバーに搬
入されてカーボン保護膜のスパッタ成膜が行われるよう
になっている。Cr下地膜のスパッタ成膜後に基板は共
用チャンバー内でCo合金磁性膜の成膜ポジション迄移
動されるが、このポジション移動においては隣接の加熱
炉及びカーボン保護膜の成膜のチャンバーとの隔壁が一
時的にも開き、他の基板の移動が行われるため、共用チ
ャンバー内のArガス圧やガス流量が一時的に若干変動
してしまう。従って、Arガス圧やガス流量の変動(擾
乱)が落ち着く迄待ってからスパッタ成膜を開始するべ
きであるが、前述のように、大きな保磁力を得るため基
板温度が低下しない状態で次のCo合金磁性膜のスパッ
タ成膜を行う必要があることと、磁気記録媒体のスルー
プット(短時間多量生産性)を高めるため、基板静止時
間は約10〜15秒程度とされている。このため、保磁
力の異方性や角形比の低下が問題となっていた。
【0006】そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、スパッタ成膜の放電ガスであるArのガス圧やガス
流量に多少の変動が生じても、保磁力の異方性や角形比
の低下の改善が可能な磁気記録媒体の製造方法を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の講じた手段は、第1のポジションに静止し
た基板に対しCrターゲットを用いてCr下地膜をスパ
ッタ成膜する工程と、同一のチャンバー内で第1のポジ
ションから第2のポジションに上記基板を移動する工程
と、第2のポジションに静止した上記基板に対しCo合
金ターゲットを用いてCo合金磁性膜をスパッタ成膜す
る工程とを有する磁気記録媒体の製造方法において、第
1のポジションにおける上記基板に対し第1のバイアス
電位を印加すると共に、第2のポジションにおける上記
基板に対し第1のバイアス電位とは独立に制御可能な第
2のバイアス電位を印加することを特徴とする。
【0008】
【作用】基板へのバイアスは、スパッタガスの蒸着膜へ
の混入を防ぎ、純度の高い薄膜を形成する意義があり、
従来は、第1のポジションの基板と第2のポジションの
基板へのバイアス電位は同電位であったが、本発明では
それぞれの基板に対し個別的にバイアス電位を印加す
る。このように第1及び第2のバイアス電位を印加して
Cr下地膜とCo合金磁性膜のスパッタ成膜を行った実
験では、3.5インチの磁気ディスクの場合、第1のバ
イスア電位は0V程度で、第2のバイスア電位は−20
0〜−300V程度にすると、同一磁気ディスクでの保
磁力の異方性も低減し、また角形比も1に近い値が得ら
れた。従って、Arガス圧やガス流量に多少の変動があ
っても、バイアスを個別的に印加することでその変動分
による成膜への影響を鈍化できる。このため、磁気記録
媒体の製造ラインの高速化も図れる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0010】図1は本発明の実施例に用いる静止型スパ
ッタ装置を示す模式図である。この静止型スパッタ・ラ
イン機10は、共用チャンバー14bを有する静止型ス
パッタ装置14の上流側に配置された第1〜第3加熱炉
11〜13と、共用チャンバー14bを有する静止型ス
パッタ装置14の下流側に配置された単独の静止型スパ
ッタ装置15とを備えたライン構成となっている。多数
枚の表裏露出した基板21を搭載するトレイ20は、隔
壁10aのドアを介して第1加熱炉11に搬入されて基
板21は所定温度まで加温される。次に、基板21は隔
壁11aのドアを介して第2加熱炉12に搬入されて基
板21は更に高温にまで加温される。次に、基板21は
隔壁12aのドアを介して第3加熱炉13に搬入されて
基板21は最終温度にまで加温される。この後、隔壁1
3aのドアを介してトレイ20が共用チャンバー14b
内の第1のホルダ14cにセットされる。第1のホルダ
14cの位置では各基板21の両面に対向する円環状
(同心円状)ターゲット(Crターゲット)がフラット
マグネットに取付けられている(図示せず)。また、ト
レイ20上の各基板21に対しては第1のホルダ14c
を介して第1のバイアス電位V1 を印加する第1のバイ
アス調節装置30が設けられている。この第1のバイア
ス調節装置30で第1のバイアス電位V1 を基板21に
印加し、Crターゲットを用いて基板21に対しCr下
地膜のスパッタ成膜が行われる。このCr下地膜のスパ
ッタ成膜の後、トレイ20は第1のホルダ14cから第
2のホルダ14dの位置まで移動されてセットされる。
第2のホルダ14dの位置では各基板21の両面に対向
する円環状(同心円状)ターゲット(Co合金ターゲッ
ト)がフラットマグネットに取付けられている(図示せ
ず)。また、トレイ20上の各基板21に対しては第2
のホルダ14dを介して第2のバイアス電位V2 を印加
する第2のバイアス調節装置40が設けられている。こ
の第2のバイアス調節装置40で第2のバイアス電位V
2 を基板21に印加し、Co合金ターゲットを用いて基
板21に対しCo合金磁性膜のスパッタ成膜が行われ
る。共用チャンバー14b内でのスパッタが終了する
と、トレイ20は隔壁14aのドアを介して次の静止型
スパッタ装置15のチャンバーへ移動され、ホルダ15
bにセットされる。ホルダ15bの位置では各基板21
の両面に対向する円環状(同心円状)ターゲット(カー
ボンターゲット)がフラットマグネットに取付けられて
おり(図示せず)、このターゲットを用いて基板21に
対しカーボン保護膜のスパッタ成膜が行われる。この
後、隔壁15aのドアを介してトレイ20は搬出され
る。
【0011】本例では、3.5インチの磁気ディスクの
スパッタ成膜工程において、バイアス電位V1 とV2
をマトリックス的に変えてスパッタ成膜したときの保磁
力Hcの異方性(ΔHc)と角形比S,S* の変化を測
定したところ、Cr下地膜のスパッタ成膜での第1のバ
イアス電位V1 は略0Vが最良であるとが判明した。
【0012】図2は第1のバイアス電位V1 =0Vのと
きの角形比S,S* の第2のバイアス電位V2 の依存性
を示すグラフで、図3は第1のバイアス電位V1 =0V
のときの保磁力Hc及び保磁力の異方性(ΔHc:内周
と外周での保磁力の差)の第2のバイアス電位V2 の依
存性を示すグラフである。本例は3.5インチの磁気デ
ィスクのスパッタ成膜に関するものであるが、第2のバ
イアス電位V2 が−200V〜−300Vの範囲内であ
れば、大きな保磁力Hcを得ることができると共に、保
磁力の異方性ΔHcを最小に抑えることができる。ま
た、角形比S,S* は0.9以上で1に近い値を確保で
きることが判明した。第2のバイアス電位V2 を−23
0V〜−280Vの範囲内に設定することが望ましく、
更なる磁気特性の改善が図れる。
【0013】隔壁13a,14aのドアの開閉の度に、
共用チャンバー14b内のArガス圧やガス流量が多数
変動するが、第1のバイアス調節装置30と第2のバイ
アス調節装置40とにより、Cr下地膜のスパッタ成膜
時の第1のバイアス電位V1とCo合金磁性膜のスパッ
タ成膜時の第2のバイアス電位V2 とが独立に調節する
ことが可能であるので、Arガス圧やガス流量の変動分
による成膜への影響を鈍化ないし緩和でき、保磁力の異
方性の改善と角形比の増大を図ることができる。換言す
れば、Arガス圧やガス流量の変動分による成膜への影
響を緩和できるので、隔壁の開閉頻度を高め、磁気記録
媒体の製造ラインを高速化し、磁気記録媒体のスループ
ット性を向上させることができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
記録媒体の製造方法は、共用チャンバー内において、第
1のポジションにおける基板に対し第1のバイアス電位
を印加すると共に、第2のポジションにおける上記基板
に対し第1のバイアス電位とは独立に制御可能な第2の
バイアス電位を印加する点に特徴を有するものであるか
ら、次の効果を奏する。
【0015】即ち、第1及び第2のバイアス電位を印加
してCr下地膜とCo合金磁性膜のスパッタ成膜を行っ
た実験では、第1のバイアス電位と第2のバイアス電位
とを適正値に設定することにより、保磁力の異方性が低
減し、また角形比も1に近い値が得られた。従って、A
rガス圧やガス流量に多少の変動があっても、バイアス
を個別的に印加することでその変動分による成膜への影
響を鈍化できる。換言すれば、磁気記録媒体の製造ライ
ンが高速化し、磁気記録媒体の量産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いる静止型スパッタ装置を
示す模式図である。
【図2】本発明の実施例において、第1のバイアス電位
1 =0Vのときの角形比S,S* の第2のバイアス電
位V2 の依存性を示すグラフである。
【図3】本発明の実施例において、第1のバイアス電位
1 =0Vのときの保磁力Hc及び保磁力の異方性(Δ
Hc:内周と外周での保磁力の差)の第2のバイアス電
位V2 の依存性を示すグラフである。
【図4】一般的な金属薄膜磁気記録ディスク(媒体)の
断面構造を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
1…非磁性基板 2…Cr下地層 3…Co合金磁性層 4…カーボン保護層 5…潤滑層 10…静止型スパッタ・ライン機 10a,11a,12a,13a,14a,15a…隔
壁 11…第1加熱炉 12…第2加熱炉 13…第3加熱炉 14,15…静止型スパッタ装置 14b…共用チャンバー 14c…第1のホルダ 14d…第2のホルダ 20…トレイ 21…基板 30…第1のバイアス調節装置 40…第2のバイアス調節装置 V1 …第1のバイアス電位 V2 …第2のバイアス電位。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のポジションに静止した基板に対し
    Crターゲットを用いてCr下地膜をスパッタ成膜する
    工程と、同一のチャンバー内で第1のポジションから第
    2のポジションに前記基板を移動する工程と、第2のポ
    ジションに静止した前記基板に対しCo合金ターゲット
    を用いてCo合金磁性膜をスパッタ成膜する工程とを有
    することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法におい
    て、 第1のポジションにおける前記基板に対し第1のバイア
    ス電位を印加すると共に、第2のポジションにおける前
    記基板に対し第1のバイアス電位とは独立に制御可能な
    第2のバイアス電位を印加することを特徴とする磁気記
    録媒体の製造方法。
JP12161294A 1994-06-03 1994-06-03 磁気記録媒体の製造方法 Pending JPH07334843A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004013373A3 (en) * 2002-08-02 2004-04-08 Seagate Technology Llc Apparatus and method to control bias during sputtering
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