JPH0950618A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造方法

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JPH0950618A
JPH0950618A JP21966895A JP21966895A JPH0950618A JP H0950618 A JPH0950618 A JP H0950618A JP 21966895 A JP21966895 A JP 21966895A JP 21966895 A JP21966895 A JP 21966895A JP H0950618 A JPH0950618 A JP H0950618A
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JP
Japan
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magnetic recording
magnetic
recording medium
recording layer
gas
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JP21966895A
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Toshiro Abe
俊郎 安部
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布型磁気記録媒体と薄膜型磁気記録媒体の
長所を兼ね備えて、しかも保磁力の高い磁気記録媒体を
提供する。 【解決手段】 非磁性基体2上に、Feに対して35a
t%以下のCoを含む合金磁性微粒子6と絶縁部材5と
からなグラニュラー磁気記録層3を設けるように構成す
る。これにより、ノイズの低減化、耐久性の向上及び保
磁力の向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクや磁
気テープ等の磁気記録媒体に係り、特に、高密度磁気記
録に好適な磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、情報記録産業の発展に伴って、
コンピュータやOA機器等で用いられる記録媒体の大容
量化及び高密度化が更に望まれている。例えば、磁気記
録媒体を例にとれば、現在、実用に供されている磁気デ
ィスク等の磁気記録媒体には、2種類ある。1つは、強
磁性微粒子を有機樹脂からなるバインダー中に分散さ
せ、これを基板(又はベース)上に塗布して得られる塗
布型磁気記録媒体であり、他は、強磁性金属薄膜を基板
(又はベース)上に成膜して得られる薄膜磁気記録媒体
である。
【0003】塗布型磁気記録媒体は、優れた耐久性と低
変調ノイズという長所を有するが、高密度磁気記録が困
難であるという欠点がある。一方、薄膜磁気記録媒体
は、高密度磁気記録には適するが、耐久性に問題があ
り、また、連続膜であることに起因する高変調ノイズも
解決すべき問題である。そこで、これら両者の記録媒体
の長所を兼ね備え、更に保護膜が不要な磁気記録媒体と
して、S.H.Liou等によってグラニュラー薄膜
(Granular Metal Film)が提案さ
れた(S.H.Liou and C.L.Chie
n:Appl.Phys.Lett.52(6),8
Feb.1988,Y.Kanai and S.H.
Charap:J.Appl.Pyhs.69(8).
15 Apr.1991)。
【0004】S.H.Liou等は、FeとSiO2
らなる複合ターゲットを用いたRF(高周波)マグネト
ロンスパッタ法によって、非晶質母材中に微細な磁気粒
子であるFeを埋め込んで記録層を形成しており、室温
での保磁力1125 Oeを有するグラニュラー薄膜を
得ている。この磁気粒子は、上記塗布型の記録媒体中の
磁性粉の大きさが0.1μmのオーダーであるのに対し
て約300Å程度の大きさとなり、超微細な粒子構造な
っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このグラニ
ュラー薄膜を磁気記録媒体として使用するとき、母材が
硬質の非晶質SiO2 であるので、磁気記録再生の際に
摺接する磁気ヘッドから磁気記録媒体を保護するための
保護膜を必要とせず、従って、必然的に磁気ヘッド−媒
体間のスペーシングも小さくすることができる。また、
母材が非磁性部材であるために微細なFe粒子間の磁気
的相互作用も無くなり、変調ノイズの小さい高磁気記録
密度を有する磁気記録媒体として、さらなる高特性が期
待されている。しかしながら、上述のように高磁気記録
密度化のために不可欠な高い保磁力を有する媒体が得ら
れていないのが現状である。
【0006】そこで、本発明者は、先の出願(特願平5
−265727号及び特願平6−197359号)にお
いて高保磁力媒体の作製法を提案した。特願平5−26
5727号においては、非磁性基体にRFバイアスを印
加しながら作製した薄膜を、後で熱処理することにより
高保磁力化させている。しかしながら、この前者の製法
では熱処理という新たな工程が増えることから工程数の
増加によりコストアップが余儀なくされてしまう。ま
た、熱処理に際しては、500℃以上という高温熱処理
を必要とするため、これに耐えるように非磁性基体の材
質も限定されてしまう。
【0007】また、後者の特願平6−197359号に
おいては、スパッタリングガスとしてNeガスを用いる
ことにより低基体温度で、例えば1000 Oeを越え
る高保磁力のFe−SiO2 グラニュラー媒体を得てい
る。しかしながら、保磁力が1000 Oeを越えたと
いえども、現在要求されている高密度磁気記録媒体とし
ては十分なものではない。本発明は、以上のような問題
点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたもので
あり、その目的は、塗布型磁気記録媒体と薄膜型磁気記
録媒体の長所を兼ね備え、しかも保磁力も高い磁気記録
媒体及びその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、非磁性基体上に、Feに対して35a
t%以下のCoを含む合金磁性微粒子と非磁性部材とか
らなるグラニュラー磁気記録層を設けるように構成した
ものである。
【0009】このような磁気記録媒体は、非磁性部材と
Fe及びCoをターゲットとしてスパッタすることによ
り形成することができる。このスパッタに際しては、非
磁性基体にRFバイアスを印加させておき、また、スパ
ッタガスとしてはArガス、或いはNeガスを用いる。
これにより、高い保磁力のグラニュラー磁気記録層を得
ることができた。非磁性部材としては、SiO2 ,Al
23 ,BNまたはC(カーボン)を用いることができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る磁気記録媒
体及びその製造方法の一実施例を添付図面を参照して詳
述する。図1は本発明の磁気記録媒体を示す拡大断面
図、図2は図1に示す記録媒体を作製するためのスパッ
タ装置を示す断面図である。
【0011】図1に示すようにこの磁気記録媒体1は、
非磁性基体2上にグラニュラー磁気記録層3を形成して
構成されている。この記録層3は硬質なことから、この
表面に保護膜等を何ら設けなくてもよいが、必要に応じ
てこの記録層3の上面に潤滑剤を塗布するようにしても
よい。この非磁性基体2としては、通常の磁気ディスク
に用いられるガラス基板、各種の樹脂基板や通常の磁気
テープに用いられる樹脂性フィルム等を用いることがで
きる。また、上記グラニュラー磁気記録層3は、例えば
SiO2 の非磁性部材5を母材として内部にFe(鉄)
とCo(コバルト)の合金よりなる合金磁性微粒子6が
含まれる。この場合、FeとCoの組成比は、Feに対
してCoは35at%以下であり、Coはゼロat%で
はなく、僅かでも含んでおればよい。
【0012】グラニュラー磁気記録層3中における、合
金磁性微粒子6の大きさは、最大300Å程度であり、
通常の塗布型記録媒体中の磁性粉の大きさが0.1μm
程度であるのに対してそれよりも遥かに小さい。このよ
うな記録層3は後述するようにスパッタリングにより形
成することができる。尚、図1においては理解を容易に
するために微粒子6の直径は誇張して実際よりも大きく
記載されている。
【0013】また、記録層3を形成する母材としての非
磁性部材5は、例えばSiO2 を用いることができる
が、他にAl23 (アルミナ)、BN(ボロンナイト
ライド)、C(カーボン)等を用いることができる。母
材としてSiO2 ,Al23,BNを用いる場合に
は、各磁性微粒子6の磁気的孤立化を確立して低変調ノ
イズ化するために記録層3の表面抵抗を1×105Ω・
cm以上となるように設定する。この表面抵抗のコント
ロールはスパッタ時におけるターゲットとなる母材とF
e及びCoの面積比率を調整すればよい。母材としてカ
ーボンを用いる場合には、カーボン自体の電気的抵抗が
小さいために表面抵抗が1×105Ω・cm以下となっ
てしまうが、この場合にも、ある程度の変調ノイズの低
減化が図れ、問題が生ずることはない。
【0014】また、潤滑剤としては、例えばフッソ系潤
滑剤を用いることができるが、これに限定されるもので
はない。このような磁気記録媒体1は、例えば図2に示
すような2極型のスパッタ装置7を用いて行なう。この
スパッタ装置7について説明すると、8は例えばアルミ
ニウム等により形成された真空処理容器であり、この処
理容器8には図示しない真空排気系が接続されて内部を
真空引き可能としている。この処理容器8は、電気的に
接地されると共に、スパッタガスノズル9からは、スパ
ッタガスとしてArガスやNeガスを流量制御しつつ供
給できるようになっている。
【0015】処理容器8内には、容器から電気的に絶縁
された電極10が設けられ、この電極には例えば直径6
インチのターゲット11が配置されている。このターゲ
ット11の材料は、上記グラニュラー磁気記録層3の母
材を構成する非磁性部材、例えばSiO2 よりなり、こ
の表面に所定の形状、例えば5mm×5mm×1mm程
度の大きさの四角形のFeチップ12とCoチップ13
が適切な枚数比で配置されており、非磁性部材と同時に
スパッタされるようになっている。上記電極10には、
電気導入端子14、マッチングボックス16を介して、
例えば13.56MHzのスパッタ用高周波電源15が
接続されている。
【0016】また、処理容器8内には、上記ターゲット
11に対向させて、容器8から電気的に絶縁された対向
電極17が固定して設けられている。この対向電極17
は、基板ホルダーを兼ねており、この下面にターゲット
11と対向させて非磁性基体2を着脱可能に取り付けて
いる。この対向電極17には、電気導入端子18、マッ
チングボックス20を介して、例えば13.56MHz
のバイアス用高周波電源19が接続されている。
【0017】さて、このように構成されたスパッタ装置
7を用いて磁気記録媒体1のグラニュラー磁気記録層3
の成膜を行なうには、上述のように対向電極17に例え
ばソーダガラス基板よりなる非磁性基体2を保持させ、
また、例えばSiO2 よりなるターゲット11上にFe
チップ12、Coチップ13を、適当数ずつ配置する。
この場合、成膜により形成される磁気記録層3中の合金
磁性微粒子6のCoの含有比rがFeに対して0<r≦
35%の範囲内になるように両者の面積比率或いは個数
を設定する。また、両チップの合計表面積は、ターゲッ
ト11の表面積、例えば182cm2に対して、例えば
20%の面積比率となるように設定する。この面積比率
を制御することにより、成膜される磁気記録層3の表面
抵抗をコントロールすることができる。従って、母材と
してカーボンを使用する場合を除き、表面抵抗が1×1
5Ω・cm以上となるように上記面積比率を設定すれ
ばよい。
【0018】このように、非磁性基体2やターゲット1
1等のセットが完了したならば、処理容器8内をベース
圧まで真空引きし、その後、スパッタガス、例えばNe
ガスを供給しつつスパッタリングによる成膜処理を行な
う。スパッタ条件は、Neガス圧を1Pa、基体加熱温
度を300℃、ターゲット−基体間距離を50mm、ス
パッタリング電力を300W、RFバイアス電力を80
W/182cm2とし、これにより例えば厚さ約100
0ÅのFeCo−SiO2 グラニュラー磁気記録層3を
得ることができる。このようにして得られた磁気記録層
3は、1500 Oe以上の高い保磁力を示しており、
高密度磁気記録媒体として最適な値を有している。しか
も、塗布型磁気記録媒体と薄膜磁気記録媒体の長所を兼
ね備えているために、低変調ノイズで耐久性にも優れて
いる。スパッタガスとしては、ArガスやNeガスを用
いることができるが、他の不活性ガス、例えば窒素ガ
ス、HEガス、Xeガスでは十分な保磁力を得ることが
できない。また、スパッタ時に、非磁性基体にRFバイ
アスを印加しない場合にも、十分な保磁力を得ることが
できない。
【0019】次に、本発明の実施例と比較例について検
討を行なう。 〈実施例1〉非磁性基体2として直径3.5インチのソ
ーダガラス基板を使用し、ターゲット11として6イン
チのSiO2 基板を用いた。このSiO2 基板の表面に
Feチップ12とCoチップ13を、Feに対するCo
の含有比が21at%になるように両者の数を調整して
配置した。各チップの大きさは、5mm×5mm×1m
mとした。また、XPS(X−ray Photoch
emical Spectroscopy)を用いた定
量分析の結果、(Fe−Co):SiO2 の比が1:1
となるようにチップのトータル数を調整した。成膜に
は、RF2極スパッタリング装置を用い、その時の、成
膜条件は以下の通りである。 ・Neガス圧 1Pa ・基体加熱温度 300℃ ・スパッタリング電力 300W ・RFバイアス電力 80W/490cm2 この成膜条件により、膜厚1000ÅのFeCo21a
t%−SiO2 グラニュラー磁気記録層3を形成した。
この記録層3の保磁力は2170 Oeであった。
【0020】<実施例2>スパッタガスとしてNeガス
に代えてArガスを用い、その圧力を5Paとした点を
除き、実施例1と同一条件で成膜を行なった。得られた
FeCo21at%−SiO2 グラニュラー磁気記録層
3の保磁力は1770 Oeであった。 <実施例3>Feチップ及びCoチップの数を変化させ
て調整し、Feに対するCoの含有比が10at%とな
るようにした。他は実施例1と同一条件として成膜を行
なった。得られたFeCo10at%−SiO2 グラニ
ュラー磁気記録層3の保磁力は1530 Oeであっ
た。
【0021】<比較例1>Coチップは用いずにFeチ
ップのみを用い、Fe:SiO2 の比が1:1となるよ
うにチップ数を調整した点を除き、実施例1と同一条件
で成膜を行なった。得られたFe−SiO2 グラニュラ
ー磁気記録層3の保磁力は1110 Oeであった。 <比較例2>Feチップ及びCoチップの数を変化させ
て調整し、Feに対するCoの含有比が36at%とな
るようにした。他は実施例1と同一条件として成膜を行
なった。得られたFeCo36at%−SiO2 グラニ
ュラー磁気記録層3の保磁力は1110 Oeであっ
た。
【0022】<比較例3>Feチップ及びCoチップの
数を変化させて調整し、Feに対するCoの含有比が3
6at%となるようにした。他は実施例1と同一条件と
して成膜を行なった。得られたFeCo61at%−S
iO2 グラニュラー磁気記録層3の保磁力は230 O
eであった。
【0023】<比較例4>Coチップは用いずにFeチ
ップのみを用い、Fe−SiO2 の比が1:1となるよ
うにチップ数を調整した点を除き、実施例2と同一条件
で成膜を行なった。得られたFe−SiO2 グラニュラ
ー磁気記録層3の保磁力は810 Oeであった。上記
実施例1〜3及び比較例1〜4をまとめると表1のよう
になる。
【0024】
【表1】
【0025】また、スパッタガスとしてNeガスを用い
た実施例1、3、比較例1〜3の保磁力の結果をまとめ
たものが図3のグラフである。グラフには保磁力の限界
値が略1200 Oe程度として示されており、表1及
びグラフから明らかなようにFeに対するCoの含有比
rが0<r≦35at%の範囲内で良好な保磁力を示し
ていることが判明した。特に、Coの含有比を21at
%程度に設定することにより、最も高い保磁力を得るこ
とができた(実施例1)。スパッタガスとしては、Ne
ガスでもArガスでもどちらでも使用できることが判明
した。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気記録媒
体及びその製造方法によれば次のように優れた作用効果
を発揮することができる。スパッタ法により、Feに対
するCoの含有比が35at%以下となるようにCoF
eのグラニュラー磁気記録層を形成するようにしたの
で、低変調ノイズで耐久性が高く、しかも高い保磁力の
磁気記録媒体を得ることができる。また、グラニュラー
磁気記録媒体の耐久性も高いことから、保護膜も不要と
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体を示す拡大断面図であ
る。
【図2】図1に示す記録媒体を作製するためのスパッタ
装置を示す断面図である。
【図3】Co含有比と保磁力との関係を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1…磁気記録媒体、2…非磁性基体、3…グラニュラー
磁気記録層、5…非磁性部材、6…合金磁性微粒子。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基体上に、Feに対して35at
    %以下のCoを含む合金磁性微粒子と非磁性部材とから
    なるグラニュラー磁気記録層を設けてなる磁気記録媒
    体。
  2. 【請求項2】 前記非磁性部材は、SiO2 ,Al2
    3 ,BN,Cよりなる群より選択される1または2以上
    の材料よりなることを特徴とする請求項1記載の磁気記
    録媒体。
  3. 【請求項3】 非磁性基体上に、磁気記録層を形成して
    なる磁気記録媒体の製造方法において、前記非磁性基体
    上に、非磁性材料とFe及びCoをターゲットとしてス
    パッタ法によりFeに対して35at%以下のCoを含
    む合金磁性微粒子と非磁性部材とからなるグラニュラー
    磁気記録層を形成するように構成したとを特徴とする磁
    気記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記非磁性部材は、SiO2 ,Al2
    3 ,BN,Cよりなる群より選択される1または2以上
    の材料よりなることを特徴とする請求項3記載の磁気記
    録媒体の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記スパッタを行なうに際して、スパッ
    タリングガスとしてNeガスとArガスのいずれか一方
    を用いるように構成したことを特徴とする請求項3また
    は4記載の磁気記録媒体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002058086A1 (en) * 2001-01-18 2002-07-25 Taiyo Yuden Co. Ltd. Granular thin magnetic film and method of manufacturing the film, laminated magnetic film, magnetic part, and electronic device
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