JPH08249643A

JPH08249643A - 磁気記録媒体および磁性膜形成用ターゲット

Info

Publication number: JPH08249643A
Application number: JP5301695A
Authority: JP
Inventors: Takashi Miyamoto; 隆志宮本; Hitomi Matsumura; 仁実松村; Junichi Nakai; 淳一中井; Kazuo Yoshikawa; 一男吉川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】近年の高密度記録化に十分対応することので
きる程度に高い保磁力を有すると共に角型性にも優れ、
しかも低ノイズ特性をも兼ね備えた磁気記録媒体を提供
する。また上記のような磁気記録媒体を実現するために
有用な磁性膜形成用ターゲットを提供する。【構成】磁気記録媒体の磁性膜が、Ｃｒ：８〜１８原
子％、Ｎｉ：５〜３０原子％およびＷ：３〜１０原子％
（但し、ＣｒとＷの合計が２４原子％以下）を夫々含有
し、残部がＣｏおよび不可避不純物であるＣｏ基合金か
らなる。また上記のような合金組成のＣｏ合金を溶製後
熱間圧延したものであり、且つ透磁率が１００以下の磁
性膜形成用ターゲットである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピューターやデー
タプロセッサ等における各種磁気記録装置用として有用
な強磁性金属薄膜型磁気記録媒体、および該強磁性金属
薄膜型磁気記録媒体における磁性膜を形成するために用
いられるターゲット等に関するものであり、殊に高密度
記録を達成するのに必要な高保磁力と低ノイズ特性を兼
ね備えた新しい磁気記録媒体、およびそのような磁気記
録媒体を実現するための前記磁性膜形成用ターゲットに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報量の急速な増大と情報処理速
度の向上に伴い、コンピューターやデータプロセッサ等
における外部記録装置として用いられている各種磁気記
録装置に対して記録容量の大容量化が求められており、
それと共に磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体に対
する高密度記録化の要求がますます高まっている。

【０００３】現在、面内記録用磁気ディスク装置に用い
られる磁気記録媒体としては、非磁性材料からなるディ
スク基板上に、非磁性金属下地層、磁性膜（強磁性金属
薄膜）および保護潤滑膜をスパッタリング等によって順
次積層した強磁性金属薄膜型磁気記録媒体が主流となっ
ている。この強磁性金属薄膜型磁気記録媒体における強
磁性金属薄膜の組成は、磁気的性質、記録再生特性、耐
候性（耐食性）およびスパッタリング等によって形成が
可能であること等を総合的に評価して決定されている。
こうした観点から、上記強磁性金属薄膜としては、通常
Ｃｏを主成分とする最密六方格子の結晶構造からなるＣ
ｏ基合金膜が使用されている。

【０００４】上記Ｃｏ基合金膜を面内記録媒体の磁気記
録膜としてして使用する場合には、その結晶の磁化容易
方向であるＣ軸を記録面に対して平行とすることによっ
て、保磁力等の磁気特性、ひいては再生信号等の記録再
生特性が著しく向上することが知られており、これらの
特性は、磁性膜を形成する前に、基板上に純Ｃｒの下地
膜を成膜しその上にエピタキシャル的にＣｏ基合金の磁
気記録膜を形成することによって達成されている。尚こ
の下地膜は、磁性膜と基板との密着性向上という機能も
発揮する。また磁性膜保護、耐候性や耐摩耗性の向上と
いう観点から、磁性膜の表面にＣ（カーボン）等の保護
潤滑膜が形成されるのが一般的である。

【０００５】強磁性金属薄膜として使用されるＣｏ基合
金膜としては、具体的には、Ｃｏ−Ｃｒ系，Ｃｏ−Ｎｉ
系，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ系，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系等の合金
が一般的に使用されている。これらのＣｏ基合金は、磁
気記録媒体用の磁性膜として使用に耐え得るだけの十分
な大きさの磁気異方性を有することが知られており、下
地Ｃｒ層上にスパッタリング法等で上記各種のＣｏ基合
金を連続的に成膜することによって、１ｋＯｅ程度の保
磁力Ｈｃを有する磁気記録媒体を得ることができる。し
かしながら、記録の高密度化に対応した線記録密度の増
加に伴って、再生時の出力信号が低下し、同時にノイズ
が増加し、記録再生特性の指標であるＳ／Ｎ比が低下す
るといった欠点が生じることが明らかにされており、こ
うした欠点は高密度記録媒体における致命的な欠陥とな
る。またＳ／Ｎ比を低下させない為には、残留磁束密度
Ｂｒと飽和磁束密度Ｂｓの比（Ｂｒ／Ｂｓ）で表わされ
る角型比Ｓも高いことが必要である。即ち、この角型比
Ｓは、記録された磁気記録情報を再生するときの出力の
大きさを左右し、記録層の厚みが一定の場合、角型比Ｓ
が高いほど高い再生出力が得られるため高いＳ／Ｎ比が
得られることになる。

【０００６】磁気記録媒体に情報記録を行なう場合に
は、水平記録媒体についてはディスク上のトラック方向
に平行または反平行に磁性膜内の磁化を揃え、記録ビッ
トを形成するのが通常であるが、記録の線記録密度が高
くなるに従って記録された反転ビットにはより大きな反
磁界が作用し、記録情報である磁化が反磁界によって減
磁する様になるので、次第に再生時の信号出力が低下す
ることになる。また強磁性金属薄膜型磁気記録媒体で
は、磁性体粒子を有機バインダーで基板上に塗布したい
わゆる塗布型磁気記録媒体とは異なり、結晶粒が緻密に
接しあった連続体になっている。そのために結晶粒間の
磁気的相互作用が強く、磁化の反転単位は個々の結晶粒
ではなく、通常強く結合して磁気的なクラスターを形成
した数百個の結晶粒が磁化反転の単位となる。線記録密
度が増加しビット長がこのクラスターサイズに近くなる
と、記録ビットの磁化遷移位置の不規則なシフトが生
じ、媒体ノイズが増大する。高記録密度時は、これらの
２つの現象によって、再生出力の対ノイズ比であるＳ／
Ｎ比が低下することになる。前記媒体ノイズは、強磁性
金属薄膜内の結晶粒間の磁気的相互作用が大きいことに
よるものであるから、媒体ノイズ低減のためには、強磁
性結晶粒間に非磁性相を介在させて結晶粒間の磁気的相
互作用、特に結晶粒間の接触によって生じる交換相互作
用を断ち切ることが根本的な解決方法であると考えられ
ている。

【０００７】こうしたことから、上記Ｃｏ基合金におけ
る欠陥を改善したものとして、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系３元
合金も提案されている。このＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ系３元合
金では、Ｃｒリッチな非磁性第２相が結晶粒界に生成さ
れ、この結晶粒界が結晶粒間の磁気的相互作用を断ち切
り、高密度記録に伴う線記録密度の増加によってノイズ
が低くなると言われている。そしてこのＣｏ−Ｃｒ−Ｔ
ａ系３元合金においても、更なる高密度記録化への要求
に対応するべく、粒界非磁性相を形成するためにＣｒの
添加量の増加、Ｃｒの添加効果を促進すると言われてい
るＴａ添加量の増加等が検討されているが、いずれも次
に示す様な問題が指摘されている。例えば、特開平２−
３０６４１９号には、Ｔａの添加量は、再生信号の低下
を生じない範囲である５原子％以下が望ましいことが開
示されている。また特開平３−２４１５１６号には、Ｔ
ａの添加量は、Ｓ／Ｎ比の低下をもたらさない範囲であ
る４原子％以下が望ましいことが開示されている。更
に、特開平２−２９２７１５号には、Ｃｒの添加量は、
残留磁化Ｂｒｔの減少による出力の低下、およびＳ／Ｎ
比の低下をもたらさない範囲である１５原子％以下が望
ましいことが開示されている。即ち、ＴａやＣｒ等の非
磁性元素の添加量の増加は、磁性膜における磁化の減少
を引き起こし、再生信号の低下等の問題を発生させるこ
とになる。また非磁性元素の過剰な添加は、磁性膜の磁
気異方性を減少させ、高密度記録に必要不可欠な高保磁
力が失われ、結局高密度記録媒体用の磁性膜としての高
保磁力や高Ｓ／Ｎ比等の性能を失ってしなうことにな
る。

【０００８】Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系３元合金における保磁
力Ｈｃ等の静磁気特性を改善する目的で、従来からその
結晶磁気異方性が高いことが知られているＣｏ−Ｎｉ−
Ｃｒ系合金にＴａを添加したＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｔａ系
４元合金も知られている。例えば、特開平１−２３７９
２５号には、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｔａ系合金薄膜におい
て、Ｃｏ／Ｎｉの原子比が７：３の場合には高い結晶磁
気異方性が得られ、しかもＴａが同時に添加されると、
高い保磁力Ｈｃが得られることが示されている。また特
開平２−２７６０１７号には、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｔａ
系合金薄膜において、Ｔａの添加量が５原子％以下の場
合に高い保磁力Ｈｃが得られることが示されている。更
に、特開平２−２３５１１号には、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−
Ｔａ系合金薄膜において、Ｔａの添加量が１〜３原子％
の場合には、磁化遷移幅が減少し、媒体ノイズが低下す
ると共に、高い保磁力Ｈｃが得られることが示されてい
る。しかしながら、これらの４元系のＴａ含有合金を用
いても、高い保磁力Ｈｃを得るために必要な結晶磁気異
方性や結晶粒の磁気的分離性は改善されるものの、いず
れもＴａの添加量が３〜５原子％程度で特性の改善効果
は頭打ちになり、それを超える添加は却って再生信号の
低下、ひいてはＳ／Ｎ比の低下を引き起こすことが報告
されている。この原因としては、例えば特開平２−１１
３４１９号に示されている様に、Ｔａの添加はＣｒの結
晶粒間への偏析を促進し、結晶粒を磁気的に分離させる
反面、Ｃｏ合金の格子定数を増加させ、その結果下地Ｃ
ｒ層との格子定数の整合性を劣化させてＣｏ合金の磁化
容易軸であるＣ軸が記録面内から外れて垂直方向に配向
してしまう為であることが判明している。

【０００９】一方、上記のような強磁性金属薄膜を形成
する際に用いられるターゲット材に要求される特性は、
様々存在するが、特に使用効率の向上が不可欠である。
一般に、Ｃｏ基合金の成膜では、膜形成速度を改善する
ために、マグネトロンスパッタと称される方法が採用さ
れるが、この方法ではターゲット材の表面に平行な漏洩
磁場成分が大きく、垂直方向成分が最小の場所において
ターゲット材のエロージョンが最大なる。即ち、このよ
うな場所がスパッタガスイオンの衝撃を最も受けて削ら
れるのである。このような漏洩磁場の水平成分を均一に
することは装置の構成上困難であり、局所的なターゲッ
トの消耗は避けられない。特に、Ｃｏ基合金のような強
磁性体ターゲットでは、一度局所的なエロージョンが発
生すれば、ターゲット内部に閉じ込められていた磁束が
エロージョン部から漏れるため、局所的なエロージョン
が一層強調されて進展することになり、非常に低い使用
効率に留まる原因になっていた。そこで透磁率が低く、
局所的なエロージョンの発生しない、使用効率の改善さ
れた高密度記録を可能にするための磁性膜形成用ターゲ
ットの実現が望まれている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした情況
の下になされたものであって、その目的は、近年の高密
度記録化に十分対応することのできる程度に高い保磁力
Ｈｃを有すると共に、角型性にも優れ、しかも高密度記
録媒体として必要な低ノイズ特性をも兼ね備えた磁気記
録媒体を提供することにある。また本発明の他の目的
は、上記のような磁気記録媒体を実現するために有用な
磁性膜形成用ターゲットを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明とは、非磁性材料からなる基板上に、非磁性金属下
地層、磁性膜および保護潤滑膜を順次積層してなる磁気
記録媒体において、前記磁性膜は、Ｃｒ：８〜１８原子
％、Ｎｉ：５〜３０原子％およびＷ：３〜１０原子％
（但し、ＣｒとＷの合計が２４原子％以下）を夫々含有
し、残部がＣｏおよび不可避不純物であるＣｏ基合金か
らなる点に要旨を有する磁気記録媒体である。上記の磁
気記録媒体において、非磁性金属下地層は、Ｃｒからな
るものであることが好ましい。

【００１２】本発明の上記磁気記録媒体においては、具
体的には、（ａ）前記磁性膜を形成する結晶粒におけ
る、回転磁気ヒステリシス損失曲線の高磁場での直線外
挿により求められた異方性磁界Ｈｋの大きさが４ｋＯｅ
以上である、（ｂ）前記磁性膜における、回転磁気ヒス
テリシス損失曲線の極大値を与える磁界Ｈｐの大きさ
と、回転磁気ヒステリシス損失曲線の高磁場での直線外
挿により求められた異方性磁界Ｈｋの大きさとの比（Ｈ
ｐ／Ｈｋ）として定義された結晶粒の磁気的分離度が
０．４以上である、（ｃ）前記磁性膜を形成するＣｏ基
合金の格子定数が、最密六方格子の結晶構造を有する純
Ｃｏの格子定数に対して１００〜１０１．４％である、
（ｄ）面内記録方向の角形比Ｓが０．８以上である、等
の特性を満足するものとなる。

【００１３】一方、本発明に係る磁性膜形成用ターゲッ
トは、Ｃｒ：８〜１８原子％、Ｎｉ：５〜３０原子％お
よびＷ：３〜１０原子％（但し、ＣｒとＷの合計が２４
原子％以下）を夫々含有し、残部がＣｏおよび不可避不
純物であるＣｏ基合金を溶製後熱間圧延したものであ
り、且つ透磁率が１００以下である点に要旨を有するも
のである。

【００１４】

【作用】本発明者らは、これまで提案されてきた技術を
基礎とし、高性能な磁気記録媒体を実現すべく、特に磁
性膜の化学成分組成や結晶組織構造が、高密度記録用の
磁気記録媒体の磁性膜に要求される異方性磁界Ｈｋ、磁
気分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）、結晶配向、更にはそれらの諸
特性が磁性膜の保磁力Ｈｃ、再生出力等の記録媒体の記
録再生特性等に及ぼす影響について検討を重ねた。

【００１５】その結果、磁性膜として用いられるＣｏ基
合金の化学成分組成（その添加元素も含め）を厳密に規
定した磁性膜では、これまで実施されてきた通常の成膜
条件、成膜装置等によって目的とする高性能の磁気記録
媒体が実現できることを見出し、本発明を完成した。即
ち、本発明のＣｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｗ系合金において、特
定の成分範囲では、格子定数が下地Ｃｒ層に良く整合し
て角型比Ｓの高い媒体となすことが可能になり、これに
よって記録媒体の再生出力が向上し、且つ異方性磁界Ｈ
ｋを高く維持すると共に、結晶粒間の磁気的相互作用を
断ち切ることによって、高密度に必要な高い保磁力Ｈｃ
と低ノイズ特性を得ることができたのである。

【００１６】現在最も一般的に使用されているＣｏ−Ｃ
ｒ−Ｔａ系合金磁性膜では、成分中のＣｒが結晶粒界に
偏析し、Ｃｒリッチの非磁性粒界相を形成することによ
って、結晶粒の磁気的相互作用を断ち切り、これまで使
用されてきたＣｏ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金膜に比較して高密
度記録媒体に必要なより高い保磁力と低いノイズ特性を
達成していると言われている。またこの合金におけるＴ
ａの添加作用としては、Ｃｒの結晶粒界への偏析を促進
することであり、従ってＣｒとＴａを同時に添加するこ
とによって、目的とする磁性膜が得られることが知られ
ている。ところが、本発明者らが検討したところによる
と、Ｔａの添加はＴａの１原子当たり約０．２１％の割
合でＣｏ結晶の格子定数を増加させることが明らかにな
った。その結果、純ＣｏやＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金が下
地Ｃｒ層に良く整合していたのに対して、Ｔａはこの特
性を阻害することになって、磁化容易軸であるＣｏ合金
のＣ軸の面内配向を阻害し、角型比Ｓが低下するという
問題が生じる。

【００１７】本発明に係る磁気記録媒体における最大の
特徴は、上記の如くＣｏ基合金（Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ系合
金）磁性膜に第３添加元素として所定量のＷを添加した
ことにあるが、このＷ添加による作用は下記の通りであ
る。Ｗの添加はＴａの添加と同様に、Ｃｒの結晶粒界へ
の偏析を促進し、結晶粒の磁気的相互作用を断ち切り、
Ｔａ添加と同様に高い分離度が達成されることになる。
但し、Ｗを添加したときには、Ｔａを添加したときと異
なり、Ｗの１原子％当たり約０．１２％の割合でＣｏ結
晶の格子定数を増加させるに留まるので、下地Ｃｒ層に
対して格子整合が良好に維持され、この為に極めて高い
角型比Ｓを持つ磁気記録媒体が得られるのである。即
ち、本発明によるＣｏ基合金（Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｗ系
合金）が従来のＣｏ基合金からして大きく改善されてい
る点は、合金の格子定数の増大が低く抑えられている点
である。こうした特性改善は、高い保磁力Ｈｃを得る為
にＣｏ合金の異方性磁界Ｈｋを高めた場合に特に有効で
ある。この理由は、磁化容易軸が面内配向から外れて垂
直成分を持っている場合に、結晶の異方性磁界Ｈｋを高
めると磁化がより垂直方向へ配向し易くなり、その結果
角型比Ｓの一層の低下を引き起こすことになるからであ
る。つまり、Ｎｉを添加して異方性磁界を高めたＣｏ基
合金に、Ｗを同時に添加することによって、Ｗの添加に
よる上記の作用が際立って引き出されるという点が、本
発明の骨子をなすところである。

【００１８】ところでＷの添加によっても、格子定数の
増大を零にすることは事実上困難であるので、角型比Ｓ
の大きな低下を引き起こさない範囲でＷの添加量を限定
する必要がある。またＷ添加量の必要最小量について
は、同時に添加されるＣｒ原子の結晶粒界への偏析を促
進し、結晶粒の磁気的相互作用を分断するのに効果が発
揮される量とする必要がある。こうした観点から、本発
明の磁気記録媒体を構成する磁性膜中のＷの添加量を３
〜１０原子％と規定した。

【００１９】一方、Ｃｒ添加量の下限は、上記Ｗの添加
によって目的とする結晶粒の磁気的相互作用の分断効果
を得ることのできる範囲として規定される。またＣｒの
添加量を過剰にした場合には、Ｃｏ基合金中の固溶Ｃｒ
量の増加によって、磁気記録媒体として使用できるレベ
ルの飽和磁化を下回るのみならず、本発明で目的とする
高い磁気異方性Ｈｋと高保磁力Ｈｃが発揮されなくな
る。こうした観点から、本発明の磁気記録媒体を構成す
る磁性膜中のＣｒの添加量を８〜１８原子％と規定し
た。

【００２０】但し、Ｃｒの添加量が１８原子％以下で、
且つＷの添加量が１０原子％以下の場合であっても、Ｃ
ｒとＷの合計添加量が２４原子％を超えたときには、非
磁性原子の割合の増加によって、上記と同様に飽和磁化
が減少がするので、ＣｒとＷの合計添加量を２４原子％
以下にする必要がある。

【００２１】Ｎｉの添加量については、ＣｒとＷが上記
の範囲で添加されたＣｏ合金に対して、本発明が目的と
するところの高い磁気異方性Ｈｋと保磁力Ｈｃを達成す
る為にその範囲が規定される。こうした観点から、本発
明の磁気記録媒体を構成する磁性膜中のＮｉの添加量を
５〜３０原子％と規定した。即ち、Ｎｉの添加量が５原
子％未満になると、高い磁気異方性Ｈｋと保磁力Ｈｃを
達成することができず、また３０原子％を超えると、相
対的にＣｏ原子の原子数濃度の低下となり、同様に高い
磁気異方性Ｈｋと保磁力Ｈｃを達成することができな
い。

【００２２】本発明の磁気記録媒体は、基本的には下地
Ｃｒ層との格子整合性を考慮してなされたものであるの
で、下地層としてＣｒを用いれば、本発明の効果が特に
有効に発揮されるが、下地層として用いる物質はＣｒに
限らず、例えばＶ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ等の非磁性金
属、或はこれらの金属元素を添加したＣｒ合金等を用い
ても良い。

【００２３】本発明の磁気記録媒体は、具体的には、後
記実施例にも示す如く、（ａ）前記磁性膜を形成する結
晶粒における、回転磁気ヒステリシス損失曲線の高磁場
での直線外挿により求められた異方性磁界Ｈｋの大きさ
が４ｋＯｅ以上である、（ｂ）前記磁性膜における、回
転磁気ヒステリシス損失曲線の極大値を与える磁界Ｈｐ
の大きさと、回転磁気ヒステリシス損失曲線の高磁場で
の直線外挿により求められた異方性磁界Ｈｋの大きさと
の比（Ｈｐ／Ｈｋ）として定義された結晶粒の磁気的分
離度が０．４以上である、（ｃ）前記磁性膜を形成する
Ｃｏ基合金の格子定数が、最密六方格子の結晶構造を有
する純Ｃｏの格子定数に対して１００〜１０１．４％で
ある、（ｄ）面内記録方向の角形比Ｓが０．８以上であ
る、等の特性を満足するものとなる。

【００２４】上記の様な磁性膜を形成するには、基本的
にはスパッタリング法を採用すれば良いが、Ｃｒの粒界
偏析を促進させる為には、基板上での原子の易動度を高
めることが必要であり、こうした観点からすれば成膜時
に基板を加熱したり基板に負のバイアス電圧を付与する
ことも有効である。成膜時に基板を加熱するときの温度
は、１００〜２８０℃程度（Ａｌ系基板）が好ましく、
また基板に負のバイアス電圧を付与するときの電圧は−
５０〜−３００Ｖ程度が最適である。但し、上記基板温
度はＡｌ系基板を採用したときの温度であり、例えばカ
ーボンやガラス等を基板として用いた場合には、基板温
度の上限は５００℃程度まで高めることができ、基板に
負のバイアス電圧を付与しなくとも、基板上での原子の
易動度を高めることができるので極めて有効である。

【００２５】尚本発明の磁気記録媒体で用いる基板とし
ては、上記したＡｌ系基板（ＮｉＰめっきを施したもの
も含む）、カーボン、ガラス等の他、Ｓｉ等も使用でき
るが、記録方向にテクスチュア−処理を施した基板を用
いると、この基板テクスチュアによって、面内配向の良
いＷ添加合金の特徴がより一層強調され、より高い角型
比Ｓと記録方向の保磁力Ｈｃが得られる。また導電性を
有しないガラス基板等を使用する場合には、成膜前に基
板表面に導電性金属膜層を予め被覆して導電性を確保す
る構成を採用することも有効であり、これによって成膜
時に基板バイアスを印加できる様になる。

【００２６】上記のような磁性膜をスパッタリング法に
よって形成する場合には、磁性膜と同じ化学成分組成の
Ｃｏ基合金からなるターゲットを使用すればよい。かか
るＣｏ基合金ターゲットを用いれば、各元素を個別的に
含有するターゲットを用いて複合的にスパッタリングす
る場合に比べ、形成される磁性膜のＣｏ基合金組成が安
定し易いので好ましい。また上記ターゲットを溶製後熱
間圧延を施すようにすれば、上記ターゲットの透磁率を
１００以下にすることができ、これによってターゲット
の局部的エロージョンが緩和され、使用効率の向上、磁
性膜の膜厚の安定化等の利点を有するものとなる。

【００２７】以下本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【００２８】

【実施例】Ａｌ合金基板表面にＮｉＰ合金を無電界メッ
キで成膜し、更に表面を鏡面研磨した非磁性基板上に、
Ｃｒ下地膜、下記表１および表２に示す各種化学成分組
成のＣｏ基合金からなる磁性膜、カーボン保護膜をマグ
ネトロンスパッタ法にて成膜し、保磁力Ｈｃ、角型比
Ｓ、Ｃｏ基合金の格子定数の増加量、異方性磁界Ｈｋの
大きさ、磁気的分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）および再生出力等
について比較した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】各膜厚は、Ｃｒ下地膜：１０００Å，カー
ボン保護膜：１５０Åとし、Ｃｏ合金磁性膜の膜厚は単
位面積当たりの残留磁化Ｂｒｔが２００Ｇｕｍになる様
に調節した。またスパッタ成膜は、背圧：５×１０^-7Ｔ
ｏｒｒ以下，Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ，基板温度：２
５０℃，基板バイアス電圧：−２００Ｖの条件で行っ
た。尚上記磁性膜を形成する際には、磁性膜の化学成分
組成と同じ成分を有する磁性膜形成用ターゲットを用い
た。

【００３２】このとき保磁力Ｈｃおよび角型比Ｓについ
ては、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。
この際、磁性膜のみを形成していないこと以外、同一の
条件、同一の基板で成膜したブランク材からの信号を測
定し、この値を基板からのバックグラウンドとして差し
引いた。合金膜の格子定数の測定は、室温のガラス基板
上に合金層単層を成膜し、Ｘ線回折法でＣｏ（００２）
面間隔を測定することによって求めた。また異方性磁界
Ｈｋおよび磁気的分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）は、トルク計を
用い、回転ヒステリシス損失の磁場依存性から図１に示
す方法によって求めた。即ち、図１は横軸に磁場の逆
数、縦軸にトルクロスをとって描いたヒステリシス損失
曲線であり、ヒステリシスロスがピークをとる磁場をＨ
ｐ（図中では横軸は磁場の逆数であるから１／Ｈｐと書
いてある）、また高磁場側（図１では１／Ｈの小さな左
側）でのヒステリシスロス損失曲線を図１の様に直線外
挿して横軸に交わる点の磁場をＨｋ（結晶磁気異方性磁
場、図中では１／Ｈｋと書いてある）と定義する。更
に、再生信号の比較は、薄膜ヘッドによりフライングハ
イト２μインチ、記録密度４０ＫＦＣＩの条件で行っ
た。これらの結果を下記表３および表４に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】本発明者らは、上記の結果を整理したとこ
ろ、次の様に考察できた。まず図２は、合金膜中のＷや
Ｔａの添加量が格子定数の増加率に及ぼす影響について
示したグラフである。合金の格子定数は、ＷやＴａの添
加量の増加に従ってほぼ比例して増加するが、Ｗの添加
ではＴａを添加したときと比べてほぼ半分以下の格子定
数の増加に止まっていることがわかる。尚合金の格子定
数は、ＮｉやＣｒ等の添加量にほとんど依存していなか
った。

【００３６】図３は、磁気記録媒体の角型比Ｓに対する
ＷやＴａ添加量の依存性を示すグラフである。この図お
よび前記図２から明らかなように、Ｔａ添加では格子定
数の急激な増大によって、角型比Ｓが急激に低下してい
るが、Ｗの添加においては、添加量が１０原子％以下で
は０．８以上の高い角型比Ｓが得られていることがわか
る。

【００３７】得られた磁気記録媒体のうち、磁気分離度
が０．４以上を示したものの角型比Ｓを格子定数の増加
率と比較したものが図４である。Ｔａの添加によって磁
気分離度を０．４以上の値を実現した場合には、格子定
数の増大が著しくなってしまい、角型比Ｓが低下してし
まうことがわかる。これに対し、Ｗを添加したもので
は、格子定数の増加率を１．４％以下に抑えることによ
って、即ち純Ｃｏの格子定数の１００〜１０１．４％以
内に抑えることによって、０．８以上の高い角型比Ｓが
得られていることがわかる。

【００３８】図５は、得られた磁気記録媒体のうちで、
Ｗ添加量が１０原子％以下のサンプルについて、異方性
磁界Ｈｋの変化が角型比Ｓの変化に及ぼす影響につい
て、Ｔａを添加した場合と比較して示したグラフであ
る。４ｋＯｅ以上の異方性磁界Ｈｋに対しては、Ｔａ添
加では異方性磁界Ｈｋを増加させると角型比Ｓが低下す
るが、Ｗ添加では０．８以上の高い角型比Ｓが得られて
いることがわかる。

【００３９】図６は、磁気分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）の高い
磁気記録媒体における角型比Ｓと再生出力の関係を示し
たグラフである。この結果から明らかな様に、角型比Ｓ
が０．８以上を示すＷ添加合金においては極めて高い再
生出力が得られていることがわかる。

【００４０】図７は、Ｗ添加合金を使用した磁気記録媒
体のなかで、Ｗの添加量が１０原子％以下で角型比Ｓが
０．８以上を示したサンプルについて、保磁力Ｈｃと異
方性磁界Ｈｋおよび磁気分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）の関係を
示したグラフである。角型比Ｓが０．８以上の高い値を
保ち、且つ４ｋＯｅ以上の異方性磁界Ｈｋ、０．４以上
の磁気分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）を持つサンプルはいずれも
２ｋＯｅ以上の高い保磁力Ｈｃを有し、高密度磁気記録
媒体として極めて良好な特性を示していることがわか
る。

【００４１】上記の様に、所定量のＷを添加することに
よって、高い角型比Ｓを維持し、異方性磁界Ｈｋ、磁気
分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）の高い磁性膜を得ることができ、
高い保磁力Ｈｃと高い再生出力の特性を有する優れた磁
気記録媒体が実現できた。

【００４２】本発明者らは、下記表５および表６に示す
様な様々な化学成分組成のＣｏＮｉＣｒＷ合金につい
て、角型比Ｓ、異方性磁界Ｈｋ、磁気分離度（Ｈｐ／Ｈ
ｋ）および飽和磁束密度Ｂｓについて調査した。その結
果を表７および表８に示す。このときの磁性膜の成膜条
件は、合金磁性膜の膜厚を５００Åとした以外は、前記
と同様とした。

【００４３】

【表５】

【００４４】

【表６】

【００４５】

【表７】

【００４６】

【表８】

【００４７】本発明者らが、上記の結果を整理したとこ
ろ、次の様に考察できた。まず図８は、すべてのサンプ
ルについて、ＷやＣｒの添加量が磁気分離度（Ｈｐ／Ｈ
ｋ）に及ぼす影響について示したグラフである。Ｃｒの
添加量が８原子％以上で且つＷの添加量が３原子％以上
であれば、磁気分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）が０．４以上が達
成されていることがわかる。

【００４８】ＷやＣｒの添加量が飽和磁束密度Ｂｓに及
ぼす影響について調査した結果を図９に示す。この結果
から明らかな様に、Ｃｒ添加量が１８原子％以下、Ｗの
添加量が１０原子％以下で、且つＣｒとＷの添加量の合
計が２４原子％以下（図中、破線で示す領域内）では、
磁気記録媒体として使用する際に最低必要とされる飽和
磁束密度Ｂｓである５ｋＧ以上が得られていることがわ
かる。

【００４９】図１０は、ＣｒとＷの添加量の合計が２４
原子％以下のサンプルについて、異方性磁界Ｈｋに対す
るＮｉ，Ｃｒの組成依存性を示したグラフである。この
結果から明らかな様に、Ｎｉ組成が５原子％以上３０原
子％以下で且つＣｒの添加量が１８原子％以下（図中、
破線で示す領域内）の場合には、４ｋＯｅ以上の高い異
方性磁界Ｈｋが得られていることがわかる。

【００５０】図１１は、すべてのサンプルについて、角
型比Ｓに対するＷ添加量の依存性を示すグラフである。
この結果から、Ｗの添加量が１０原子％以下に対して
０．８以上の角型比Ｓが達成されていることがわかる。

【００５１】次に、本発明者らは、Ａｌ合金基板表面に
ＮｉＰ合金を無電界メッキで成膜した後、表面を鏡面研
磨し、更にその表面にテクスチュア処理を施した非磁性
基板上に、Ｃｒ下地膜、各種化学成分組成のＣｏ基合金
からなる磁性膜、カーボン保護膜をマグネトロンスパッ
タ法にて成膜して磁気記録媒体を得た。このときの磁性
膜の成膜条件は、合金磁性膜の膜厚を５００Åとした以
外は、前記と同様とした。得られた磁気記録媒体につい
て、角型比Ｓ、異方性磁界Ｈｋ、磁気分離度(Ｈｐ／Ｈ
ｋ）、および飽和磁束密度Ｂｓ等の特性について調査し
た。

【００５２】また基板としてガラスを用い、この基板上
にＣｒ下地膜、Ｃｏ合金磁性膜（５００Å）、およびカ
ーボン保護膜を形成した磁気記録媒体についても同様の
調査を行った。このとき、成膜温度を３００℃とした以
外は、サンプル作成条件、特性測定方法等については前
期と同様にした。

【００５３】これらの結果を、表９に示すが、いずれも
本発明の目的である大きな磁気異方性Ｈｋ、高い磁気分
離度（Ｈｐ／Ｈｋ）および高い角型比Ｓが達成されてい
ることがわかる。

【００５４】

【表９】

【００５５】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、磁性相
の磁気的分離度が改善され、高い保磁力を維持しつつ、
媒体の固有ノイズが低減された磁気記録媒体が実現でき
た。また本発明に係るスパッタリングターゲットは、上
記のような磁気記録媒体の磁性膜の形成を、スパッタリ
ング法によって行なう場合に好適に使用でき、形成され
る磁性膜の組成が安定し易く、使用効率も高くなるとい
う利点を有し、より安定した磁性膜が得られるという効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】異方性磁界Ｈｋおよび磁気的分離度（Ｈｐ／Ｈ
ｋ）の測定方法を説明する為の図である。

【図２】合金膜中のＷやＴａの添加量が格子定数の増加
率に及ぼす影響について示したグラフである。

【図３】磁気記録媒体の角型比Ｓに対するＷやＴａ添加
量の依存性を示すグラフである。

【図４】磁気分離度が０．４以上を示したものの角型比
Ｓを格子定数の増加率と比較したグラフである。

【図５】Ｗ添加量が１０原子％以下のサンプルについ
て、異方性磁界Ｈｋの変化が角型比Ｓの変化に及ぼす影
響についてＴａを添加した場合と比較して示したグラフ
である。

【図６】磁気分離度の高い磁気記録媒体における角型比
Ｓと再生出力の関係を示すグラフである。

【図７】Ｗ添加合金を使用した磁気記録媒体のなかで、
Ｗの添加量が１０原子％以下で角型比Ｓが０．８以上を
示したサンプルについて、保磁力Ｈｃと異方性磁界Ｈｋ
および磁気分離（Ｈｐ／Ｈｋ）度の関係を示したグラフ
である。

【図８】ＷやＣｒ添加量が磁気分離度（Ｈｐ／Ｈｋ）に
及ぼす影響について示したグラフである。

【図９】ＷやＣｒの添加量が飽和磁束密度Ｂｓに及ぼす
影響について示したグラフである。

【図１０】ＣｒとＷの添加量の合計が２４原子％以下の
サンプルについて、異方性磁界Ｈｋに対するＮｉ，Ｃｒ
の組成依存性を示したグラフである。

【図１１】角型比Ｓに対するＷ添加量の依存性を示した
グラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉川一男兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性材料からなる基板上に、非磁性金
属下地層、磁性膜および保護潤滑膜を順次積層してなる
磁気記録媒体において、前記磁性膜は、Ｃｒ：８〜１８
原子％、Ｎｉ：５〜３０原子％およびＷ：３〜１０原子
％（但し、ＣｒとＷの合計が２４原子％以下）を夫々含
有し、残部がＣｏおよび不可避不純物であるＣｏ基合金
からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】非磁性金属下地層が、Ｃｒからなるもの
である請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】前記磁性膜を形成する結晶粒における、
回転磁気ヒステリシス損失曲線の高磁場での直線外挿に
より求められた異方性磁界Ｈｋの大きさが４ｋＯｅ以上
である請求項１または２に記載の磁気記載媒体。
【請求項４】前記磁性膜における、回転磁気ヒステリ
シス損失曲線の極大値を与える磁界Ｈｐの大きさと、回
転磁気ヒステリシス損失曲線の高磁場での直線外挿によ
り求められた結晶粒の異方性磁界Ｈｋの大きさとの比
（Ｈｐ／Ｈｋ）として定義される結晶粒の磁気分離度が
０．４以上である請求項１〜３のいずれかに記載の磁気
記録媒体。
【請求項５】前記磁性膜を形成するＣｏ基合金の格子
定数が、最密六方格子の結晶構造を有する純Ｃｏの格子
定数に対して１００〜１０１．４％である請求項１〜４
のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】面内記録方向の角型比Ｓが０．８以上で
ある請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の磁気記
録媒体における磁性膜を形成するために用いられるスパ
ッタリングターゲットであって、Ｃｒ：８〜１８原子
％、Ｎｉ：５〜３０原子％およびＷ：３〜１０原子％
（但し、ＣｒとＷの合計が２４原子％以下）を夫々含有
し、残部がＣｏおよび不可避不純物であるＣｏ基合金を
溶製後熱間圧延したものであり、且つ透磁率が１００以
下であることを特徴とする磁性膜形成用ターゲット。