JPH0954950A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
磁気記録媒体の製造方法Info
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- JPH0954950A JPH0954950A JP20693595A JP20693595A JPH0954950A JP H0954950 A JPH0954950 A JP H0954950A JP 20693595 A JP20693595 A JP 20693595A JP 20693595 A JP20693595 A JP 20693595A JP H0954950 A JPH0954950 A JP H0954950A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い媒体ＳＮ比を実現するために必須な極め
て微細な組成分離構造を有する磁気記録媒体の製造方法
を提供する。 【解決手段】 発散形の磁界の中に備えられたプラズマ
生成室にプラズマ用ガスおよびマイクロ波を導入して電
子サイクロトロン共鳴により該プラズマ生成室にプラズ
マを生成する工程と、前記磁界により前記プラズマ生成
室のプラズマ引き出し窓から前記プラズマを成膜室に引
き出す工程と、この引き出されたプラズマ流を囲むよう
に同軸状に配置されたＣｏＣｒ系合金からなるターゲッ
トを前記プラズマでスパッタすることにより、前記成膜
室に設置した基板上に薄膜を形成する磁気記録媒体の製
造方法であって、前記プラズマ室から引き出されたプラ
ズマの一部を前記基板に照射することとし、そのプラズ
マイオン照射量を０．５ｍＡ／ｃｍ2 以下に設定する。
て微細な組成分離構造を有する磁気記録媒体の製造方法
を提供する。 【解決手段】 発散形の磁界の中に備えられたプラズマ
生成室にプラズマ用ガスおよびマイクロ波を導入して電
子サイクロトロン共鳴により該プラズマ生成室にプラズ
マを生成する工程と、前記磁界により前記プラズマ生成
室のプラズマ引き出し窓から前記プラズマを成膜室に引
き出す工程と、この引き出されたプラズマ流を囲むよう
に同軸状に配置されたＣｏＣｒ系合金からなるターゲッ
トを前記プラズマでスパッタすることにより、前記成膜
室に設置した基板上に薄膜を形成する磁気記録媒体の製
造方法であって、前記プラズマ室から引き出されたプラ
ズマの一部を前記基板に照射することとし、そのプラズ
マイオン照射量を０．５ｍＡ／ｃｍ2 以下に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録が可能
な磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
な磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、スパッタリングや真空蒸着法など
で製造される磁気記録用合金磁性薄膜媒体の高記録密度
化においては、記録ビットは、０．２μｍ以下に減少し
てきており、結晶粒径オーダに近づいてきている。
で製造される磁気記録用合金磁性薄膜媒体の高記録密度
化においては、記録ビットは、０．２μｍ以下に減少し
てきており、結晶粒径オーダに近づいてきている。
【０００３】磁化が膜全体にわたって一様であって、磁
化反転が磁壁移動により容易に生ずる「均一型」磁性薄
膜を用いた場合は、このような微細なビットを安定に記
録することは困難となってきている。このため、強磁性
領域が磁気的に孤立し、あたかも強磁性微粒子の集合体
のような「微粒子型」膜構造を有する磁性薄膜の開発が
必要とされてきている。かかる磁性薄膜の開発は、垂直
磁気記録用薄膜（Ｓ．Ｉｗａｓａｋｉ，Ｋ．Ｏｕｃｈｉ
ａｎｄ Ｎ．Ｈｏｎｄａ：ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍ
ａｇｎ．，ＭＡＧ−１６（１９８０） ｐ．１１１１−
１１１３）においても、また、長手記録用薄膜（Ｙ．Ｙ
ｏｇｉ，Ｔ．Ａ．Ｎｇｕｙｅｎ，Ｓ．Ｅ．Ｌａｍｂｅｒ
ｔ，Ｇ．Ｌ．Ｇｏｒｍａｎ ａｎｄ Ｇ．Ｃａｓｉｌｌ
ｏ：ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，ＭＡＧ−２６
（１９９０） ｐ．１５７８−１５８０）においても、
それぞれ高密度化に必須であると言われている。
化反転が磁壁移動により容易に生ずる「均一型」磁性薄
膜を用いた場合は、このような微細なビットを安定に記
録することは困難となってきている。このため、強磁性
領域が磁気的に孤立し、あたかも強磁性微粒子の集合体
のような「微粒子型」膜構造を有する磁性薄膜の開発が
必要とされてきている。かかる磁性薄膜の開発は、垂直
磁気記録用薄膜（Ｓ．Ｉｗａｓａｋｉ，Ｋ．Ｏｕｃｈｉ
ａｎｄ Ｎ．Ｈｏｎｄａ：ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍ
ａｇｎ．，ＭＡＧ−１６（１９８０） ｐ．１１１１−
１１１３）においても、また、長手記録用薄膜（Ｙ．Ｙ
ｏｇｉ，Ｔ．Ａ．Ｎｇｕｙｅｎ，Ｓ．Ｅ．Ｌａｍｂｅｒ
ｔ，Ｇ．Ｌ．Ｇｏｒｍａｎ ａｎｄ Ｇ．Ｃａｓｉｌｌ
ｏ：ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，ＭＡＧ−２６
（１９９０） ｐ．１５７８−１５８０）においても、
それぞれ高密度化に必須であると言われている。
【０００４】現在、面内磁気記録用に用いられているＣ
ｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ系薄膜、あるいは垂直磁気記
録用のＣｏＣｒなどのいわゆるＣｏＣｒ系合金薄膜にお
いては、Ｃｏリッチな強磁性領域とＣｒリッチな非磁性
領域とに分離する組成分離減少が発生することが見いだ
されている（Ｙ．Ｍａｅｄａ ａｎｄ Ｋ．Ｔａｋａｈ
ａｓｉ：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，６８（１９９０）
ｐ．４５７１−４５７９）。この組成分離現象は、結
晶粒内で発生するため、微細な「微粒子型」薄膜の形成
に適している。
ｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ系薄膜、あるいは垂直磁気記
録用のＣｏＣｒなどのいわゆるＣｏＣｒ系合金薄膜にお
いては、Ｃｏリッチな強磁性領域とＣｒリッチな非磁性
領域とに分離する組成分離減少が発生することが見いだ
されている（Ｙ．Ｍａｅｄａ ａｎｄ Ｋ．Ｔａｋａｈ
ａｓｉ：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，６８（１９９０）
ｐ．４５７１−４５７９）。この組成分離現象は、結
晶粒内で発生するため、微細な「微粒子型」薄膜の形成
に適している。
【０００５】面内磁気記録および垂直磁気記録のどちら
の磁気記録方式においても、高記録密度化を図るために
は、磁気的な微粒子構造をより微細かつ均一に分散させ
ることが必要である。
の磁気記録方式においても、高記録密度化を図るために
は、磁気的な微粒子構造をより微細かつ均一に分散させ
ることが必要である。
【０００６】従来、上述のように、ＣｏＣｒ系合金薄膜
では、組成分離構造が生じうることが知られているが、
この構造を微細かつ均一に制御できる技術は確立されて
いない。そのため、このＣｏＣｒ系合金磁性薄膜の能力
を十分発揮させることができなかった。従来、このＣｏ
Ｃｒ系合金薄膜において、組成分離構造を生じさせるた
めには、基板温度を増大させる必要があった。しかし、
従来のスパッタ法を用いた場合、基板温度の増大に伴
い、結晶粒が肥大化するため、この組成分離構造が大き
くなる傾向にあった。さらに、出力を増大させるために
は、膜厚を５０〜１００ｎｍ以上に増大させる必要があ
るが、膜厚を増大させると、結晶粒の中央部にＣｒリッ
チな領域が形成されるため、その周辺部の磁気的な絶縁
が破壊されるため、磁気的に孤立した強磁性領域を形成
することが困難な状況にあった。
では、組成分離構造が生じうることが知られているが、
この構造を微細かつ均一に制御できる技術は確立されて
いない。そのため、このＣｏＣｒ系合金磁性薄膜の能力
を十分発揮させることができなかった。従来、このＣｏ
Ｃｒ系合金薄膜において、組成分離構造を生じさせるた
めには、基板温度を増大させる必要があった。しかし、
従来のスパッタ法を用いた場合、基板温度の増大に伴
い、結晶粒が肥大化するため、この組成分離構造が大き
くなる傾向にあった。さらに、出力を増大させるために
は、膜厚を５０〜１００ｎｍ以上に増大させる必要があ
るが、膜厚を増大させると、結晶粒の中央部にＣｒリッ
チな領域が形成されるため、その周辺部の磁気的な絶縁
が破壊されるため、磁気的に孤立した強磁性領域を形成
することが困難な状況にあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
媒体ＳＮ比を実現するために必須な極めて微細な組成分
離構造を有するＣｏＣｒ系合金薄膜（磁気記録媒体）の
製造方法を提供することにある。
媒体ＳＮ比を実現するために必須な極めて微細な組成分
離構造を有するＣｏＣｒ系合金薄膜（磁気記録媒体）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】上記課題を解決するため
に、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、発散形の磁界
の中に備えられたプラズマ生成室にプラズマ用ガスおよ
びマイクロ波を導入して電子サイクロトロン共鳴により
該プラズマ生成室にプラズマを生成する工程と、前記発
散形の磁界により、前記プラズマ生成室のプラズマ引き
出し窓から前記プラズマを成膜室に引き出す工程と、こ
の引き出されたプラズマ流を囲むように同軸状に配置さ
れたＣｏ−Ｃｒ系合金からなるターゲットを前記プラズ
マでスパッタすることにより、該成膜室に設置した基板
上に薄膜を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記プラズマ室から引き出されたプラズマの一部を前記
基板に照射することとし、そのプラズマイオン照射量を
０．５ｍＡ／ｃｍ2 以下に設定することを特徴とする。
に、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、発散形の磁界
の中に備えられたプラズマ生成室にプラズマ用ガスおよ
びマイクロ波を導入して電子サイクロトロン共鳴により
該プラズマ生成室にプラズマを生成する工程と、前記発
散形の磁界により、前記プラズマ生成室のプラズマ引き
出し窓から前記プラズマを成膜室に引き出す工程と、こ
の引き出されたプラズマ流を囲むように同軸状に配置さ
れたＣｏ−Ｃｒ系合金からなるターゲットを前記プラズ
マでスパッタすることにより、該成膜室に設置した基板
上に薄膜を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記プラズマ室から引き出されたプラズマの一部を前記
基板に照射することとし、そのプラズマイオン照射量を
０．５ｍＡ／ｃｍ2 以下に設定することを特徴とする。
【０００９】なお、このイオン照射量の下限は、ＥＣＲ
（Electron Cyclotron Resonance；電子サイクロトロン
共鳴）スパッタ装置の設計に依存する所が大である。通
常のＥＣＲスパッタ法では、イオンアシスト量を減少さ
せるためには、マイクロ波パワーも減少させる必要があ
る。この場合、マイクロ波のパワーを著しく減少させる
と、プラズマ中の電子が十分にマイクロ波のエネルギー
を吸収することができなくなり、その結果、プラズマが
生成されないようになる。そのため、イオンアシスト量
の下限は、プラズマが安定に生じるために必要な最低の
マイクロ波パワーをプラズマ室に供給した時の、イオン
アシスト量となる。このようなイオンアシスト量は、通
常のＥＣＲスパッタ装置では、０．１ｍＡ／ｃｍ2 程度
となる。本発明においては、電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）により生成したプラズマが発散磁界により引
き出され、この引き出されたプラズマを利用したＥＣＲ
スパッタリングを用いてＣｏＣｒ系合金薄膜が作製され
る。作成された合金薄膜は、従来のスパッタリングや真
空蒸着を用いた場合よりも、より微細かつ均一に組成分
離構造を分散させることが可能である。
（Electron Cyclotron Resonance；電子サイクロトロン
共鳴）スパッタ装置の設計に依存する所が大である。通
常のＥＣＲスパッタ法では、イオンアシスト量を減少さ
せるためには、マイクロ波パワーも減少させる必要があ
る。この場合、マイクロ波のパワーを著しく減少させる
と、プラズマ中の電子が十分にマイクロ波のエネルギー
を吸収することができなくなり、その結果、プラズマが
生成されないようになる。そのため、イオンアシスト量
の下限は、プラズマが安定に生じるために必要な最低の
マイクロ波パワーをプラズマ室に供給した時の、イオン
アシスト量となる。このようなイオンアシスト量は、通
常のＥＣＲスパッタ装置では、０．１ｍＡ／ｃｍ2 程度
となる。本発明においては、電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）により生成したプラズマが発散磁界により引
き出され、この引き出されたプラズマを利用したＥＣＲ
スパッタリングを用いてＣｏＣｒ系合金薄膜が作製され
る。作成された合金薄膜は、従来のスパッタリングや真
空蒸着を用いた場合よりも、より微細かつ均一に組成分
離構造を分散させることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を実施するのに好
適なＥＣＲスパッタ装置の一例を示す模式図である。図
１に示すように、ＥＣＲスパッタ装置の基本構成は、プ
ラズマ生成部として、マイクロ波用導入管１とマイクロ
波導入窓２と、電磁石３および４と、円筒形のプラズマ
生成室５などを有し、かつ円筒形のターゲット６および
成膜室７などを含む。
適なＥＣＲスパッタ装置の一例を示す模式図である。図
１に示すように、ＥＣＲスパッタ装置の基本構成は、プ
ラズマ生成部として、マイクロ波用導入管１とマイクロ
波導入窓２と、電磁石３および４と、円筒形のプラズマ
生成室５などを有し、かつ円筒形のターゲット６および
成膜室７などを含む。
【００１１】このような装置を用いた場合の薄膜形成
は、次のように行う。
は、次のように行う。
【００１２】まず、プラズマ生成室５にガスおよびマイ
クロ波を導入して、１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒの低ガス中
でＥＣＲプラズマを生成する。このＥＣＲプラズマを電
磁石３と４で発生した発散形の磁界によりプラズマ引き
出し窓８からプラズマ生成室５の外側の成膜室７に引き
出す。このプラスマ流中のイオンの一部を利用して、Ｅ
ＣＲプラズマ流を囲むように配置された円筒形のターゲ
ット６をスパッタする。スパッタされた粒子、および、
成膜室７に引き出されたイオンは、成膜室７中に設置さ
れた基板ホルダ９上に固定された基板１０に供給されＣ
ｏＣｒ系合金膜が形成される。
クロ波を導入して、１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒの低ガス中
でＥＣＲプラズマを生成する。このＥＣＲプラズマを電
磁石３と４で発生した発散形の磁界によりプラズマ引き
出し窓８からプラズマ生成室５の外側の成膜室７に引き
出す。このプラスマ流中のイオンの一部を利用して、Ｅ
ＣＲプラズマ流を囲むように配置された円筒形のターゲ
ット６をスパッタする。スパッタされた粒子、および、
成膜室７に引き出されたイオンは、成膜室７中に設置さ
れた基板ホルダ９上に固定された基板１０に供給されＣ
ｏＣｒ系合金膜が形成される。
【００１３】
【実施例】前記実施の形態に基づいた本発明の実施例を
以下に示す。
以下に示す。
【００１４】（実施例１）ターゲット６としてＣｏ−２
２原子％Ｃｒ合金を用い、基板１０としてガラス基板を
用いた。Ａｒガス圧を６×１０-4Ｔｏｒｒとし、ターゲ
ットＤＣバイアス電圧を−３００Ｖとした。ターゲット
６から基板１０までの距離を１２ｃｍとし、膜堆積速度
を１５ｎｍ／分として、膜厚１００ｎｍのＣｏＣｒ膜を
形成した。また、基板温度を６０℃から２５０℃まで変
化させてＣｏＣｒ膜を形成した。また、イオンアシスト
量はマイクロ波パワーにより調整し、本実施例では０．
２５ｍＡ／ｃｍ2 に固定した。この時のマイクロ波パワ
ーは１５０Ｗである。
２原子％Ｃｒ合金を用い、基板１０としてガラス基板を
用いた。Ａｒガス圧を６×１０-4Ｔｏｒｒとし、ターゲ
ットＤＣバイアス電圧を−３００Ｖとした。ターゲット
６から基板１０までの距離を１２ｃｍとし、膜堆積速度
を１５ｎｍ／分として、膜厚１００ｎｍのＣｏＣｒ膜を
形成した。また、基板温度を６０℃から２５０℃まで変
化させてＣｏＣｒ膜を形成した。また、イオンアシスト
量はマイクロ波パワーにより調整し、本実施例では０．
２５ｍＡ／ｃｍ2 に固定した。この時のマイクロ波パワ
ーは１５０Ｗである。
【００１５】図２に、このように作製したＣｏＣｒ膜の
粒径をＡＦＭ（Atomic Force Microscope ；原子間力顕
微鏡）で測定した結果を示す。ＡＦＭで約５０個の結晶
粒のサイズを測定し、これを平均して図２に示した。
粒径をＡＦＭ（Atomic Force Microscope ；原子間力顕
微鏡）で測定した結果を示す。ＡＦＭで約５０個の結晶
粒のサイズを測定し、これを平均して図２に示した。
【００１６】図３および図４に、ＶＳＭ（Vibrating Sa
mple Magnetometer ；振動式磁気測定装置）で測定した
保磁力および飽和磁化の基板温度依存性を示す。結晶粒
は基板温度が６０℃から増大するに伴い減少し、基板温
度２００℃で最小値を示し、その後、増大傾向を示す。
通常の薄膜形成で基板温度の増大に伴い、原子の基板上
での拡散が活発化されるため、結晶粒のサイズは増大す
る傾向を示す。しかし、ＥＣＲスパッタ法で作製したＣ
ｏＣｒ膜では、２００℃程度に基板温度を増大した時
に、結晶粒のサイズが減少する。一方、飽和磁化と保磁
力は結晶粒とは逆の傾向を示し、図３と図４から分かる
ように、基板温度の増大に伴い、保磁力、飽和磁化は増
大し、基板温度２２００℃で最大値を示す。さらに基板
温度を増大させると、これらは減少する。すなわち、Ｅ
ＣＲスパッタ法を用いた場合、磁気特性が向上する基板
温度と結晶粒サイズが最小となる温度が一致している。
mple Magnetometer ；振動式磁気測定装置）で測定した
保磁力および飽和磁化の基板温度依存性を示す。結晶粒
は基板温度が６０℃から増大するに伴い減少し、基板温
度２００℃で最小値を示し、その後、増大傾向を示す。
通常の薄膜形成で基板温度の増大に伴い、原子の基板上
での拡散が活発化されるため、結晶粒のサイズは増大す
る傾向を示す。しかし、ＥＣＲスパッタ法で作製したＣ
ｏＣｒ膜では、２００℃程度に基板温度を増大した時
に、結晶粒のサイズが減少する。一方、飽和磁化と保磁
力は結晶粒とは逆の傾向を示し、図３と図４から分かる
ように、基板温度の増大に伴い、保磁力、飽和磁化は増
大し、基板温度２２００℃で最大値を示す。さらに基板
温度を増大させると、これらは減少する。すなわち、Ｅ
ＣＲスパッタ法を用いた場合、磁気特性が向上する基板
温度と結晶粒サイズが最小となる温度が一致している。
【００１７】図５および図６に、それぞれ基板温度６０
℃および２００℃で作製した膜の組成分離構造を示す。
組成分離構造の観察には、作製した膜を希王水で約２０
時間表面の化学エッチングを施し、その後、膜表面を高
分解能ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope；走査型
電子顕微鏡）で観察した。図はその撮影写真である。基
板温度６０℃（図５）では、組成分離が進んでいないた
め、明瞭な組成分離構造に対応した組織を認めることは
できない。磁気特定的にも、この膜の保磁力、飽和磁化
とも低く、組成分離が生じていないことが分かる。一
方、基板温度が２００℃で作製したＣｏＣｒ膜（図６）
では、明瞭に組成分離組織に対応した組織が認められ
る。ここで、黒い部分は、Ｃｏリッチな強磁性領域で、
Ｃｒが多いため表面が不動態化され、化学エッチングが
抑制された部分である。この図６から明らかなように、
２００℃で作製された膜では、組成分離が十分生じてい
る。
℃および２００℃で作製した膜の組成分離構造を示す。
組成分離構造の観察には、作製した膜を希王水で約２０
時間表面の化学エッチングを施し、その後、膜表面を高
分解能ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope；走査型
電子顕微鏡）で観察した。図はその撮影写真である。基
板温度６０℃（図５）では、組成分離が進んでいないた
め、明瞭な組成分離構造に対応した組織を認めることは
できない。磁気特定的にも、この膜の保磁力、飽和磁化
とも低く、組成分離が生じていないことが分かる。一
方、基板温度が２００℃で作製したＣｏＣｒ膜（図６）
では、明瞭に組成分離組織に対応した組織が認められ
る。ここで、黒い部分は、Ｃｏリッチな強磁性領域で、
Ｃｒが多いため表面が不動態化され、化学エッチングが
抑制された部分である。この図６から明らかなように、
２００℃で作製された膜では、組成分離が十分生じてい
る。
【００１８】（実施例２）ＥＣＲスパッタ法で作製した
ＣｏＣｒ膜の組成分離構造と通常のスパッタ法で作製し
たＣｏＣｒ膜の組成分離構造を比較するため、ＥＣＲス
パッタ法とＲＦ（Radio Frequency ；高周波）マグネト
ロンスパッタ法でＣｏＣｒ膜を作製した。基板１０には
透過型電子顕微鏡観察を可能とするため、ＮａＣｌ単結
晶基板を用いた。ＥＣＲスパッタ法によるスパッタ条件
は実施例１と同じである。ＲＦマグネトロンスパッタ法
にはターゲットにはＥＣＲスパッタ法と同じＣｏ−２２
原子％Ｃｒ合金を用いた。Ａｒガス圧を１×１０-3Ｔｏ
ｒｒとし、ＲＦ電力は５００Ｗとした。また基板温度は
ＥＣＲスパッタ法と同じ２００℃とした。膜堆積速度は
３０ｎｍ／分であり、膜厚１００ｎｍのＣｏＣｒ膜を形
成した。作製した試料を水に浸し、ＮａＣｌ基板を溶解
せず、ＣｏＣｒ膜を水に浮かせ、この膜をメッシュにす
くいとり電子顕微鏡観察を行った。
ＣｏＣｒ膜の組成分離構造と通常のスパッタ法で作製し
たＣｏＣｒ膜の組成分離構造を比較するため、ＥＣＲス
パッタ法とＲＦ（Radio Frequency ；高周波）マグネト
ロンスパッタ法でＣｏＣｒ膜を作製した。基板１０には
透過型電子顕微鏡観察を可能とするため、ＮａＣｌ単結
晶基板を用いた。ＥＣＲスパッタ法によるスパッタ条件
は実施例１と同じである。ＲＦマグネトロンスパッタ法
にはターゲットにはＥＣＲスパッタ法と同じＣｏ−２２
原子％Ｃｒ合金を用いた。Ａｒガス圧を１×１０-3Ｔｏ
ｒｒとし、ＲＦ電力は５００Ｗとした。また基板温度は
ＥＣＲスパッタ法と同じ２００℃とした。膜堆積速度は
３０ｎｍ／分であり、膜厚１００ｎｍのＣｏＣｒ膜を形
成した。作製した試料を水に浸し、ＮａＣｌ基板を溶解
せず、ＣｏＣｒ膜を水に浮かせ、この膜をメッシュにす
くいとり電子顕微鏡観察を行った。
【００１９】図７および図８に、それぞれＥＣＲスパッ
タ法およびＲＦマグネトロンスパッタ法により得た膜の
電子顕微鏡写真を示す。両膜とも明瞭に組成分離構造が
認められる。この透過電子顕微鏡では、明るい部分が強
磁性領域を示し、コントラストがＳＥＭの場合と逆転し
ている。両写真とも回折コントラストにより、結晶粒の
大きさを見積もることが可能であり、ＥＣＲスパッタ法
では、約２００Å、ＲＦマグネトロンスパッタ法では約
８００Åである。ＥＣＲスパッタ法の場合、ＡＦＭと電
子顕微鏡で測定した平均の結晶粒の大きさは一致してい
る。ＲＦマグネトロンスパッタ法では、基板温度を増大
させると、結晶粒が増大し、この場合では８００Åの大
きさになっている。組成分離を生じさせるためには、基
板温度を増大させる必要があり、このため、通常のスパ
ッタ法では、図８に示すように、結晶粒の大きさが増大
することになる。組成分離現象は、それぞれの結晶粒の
内部で生じる現象であるため、結晶粒の増大に伴い、必
然的に、組成分離構造も肥大化するようになる。一方、
ＥＣＲスパッタ法では、磁気特性が向上する温度で、結
晶粒が最小となるため、組成分離構造の肥大化は生じな
い。図７と図８を比較すると、ＥＣＲスパッタ法で作製
したＣｏＣｒ膜（図７）の組成分離構造は、ＲＦマグネ
トロンスパッタ法のそれ（図８）に比較して、著しく細
かくかつ均一に分散されていることが分かる。
タ法およびＲＦマグネトロンスパッタ法により得た膜の
電子顕微鏡写真を示す。両膜とも明瞭に組成分離構造が
認められる。この透過電子顕微鏡では、明るい部分が強
磁性領域を示し、コントラストがＳＥＭの場合と逆転し
ている。両写真とも回折コントラストにより、結晶粒の
大きさを見積もることが可能であり、ＥＣＲスパッタ法
では、約２００Å、ＲＦマグネトロンスパッタ法では約
８００Åである。ＥＣＲスパッタ法の場合、ＡＦＭと電
子顕微鏡で測定した平均の結晶粒の大きさは一致してい
る。ＲＦマグネトロンスパッタ法では、基板温度を増大
させると、結晶粒が増大し、この場合では８００Åの大
きさになっている。組成分離を生じさせるためには、基
板温度を増大させる必要があり、このため、通常のスパ
ッタ法では、図８に示すように、結晶粒の大きさが増大
することになる。組成分離現象は、それぞれの結晶粒の
内部で生じる現象であるため、結晶粒の増大に伴い、必
然的に、組成分離構造も肥大化するようになる。一方、
ＥＣＲスパッタ法では、磁気特性が向上する温度で、結
晶粒が最小となるため、組成分離構造の肥大化は生じな
い。図７と図８を比較すると、ＥＣＲスパッタ法で作製
したＣｏＣｒ膜（図７）の組成分離構造は、ＲＦマグネ
トロンスパッタ法のそれ（図８）に比較して、著しく細
かくかつ均一に分散されていることが分かる。
【００２０】（実施例３）本実施例では、ＥＣＲスパッ
タ法で作製したＣｏＣｒ膜の組成分離構造のイオンアシ
スト量依存性について説明する。スパッタ条件はイオン
アシスト量以外は実施例１と同一である。基板１０には
ガラス基板を用いた。イオンアシスト量としては、０．
２５，０．４５，０．７５ｍＡ／ｃｍ2 を用いてＣｏＣ
ｒ膜を形成した。
タ法で作製したＣｏＣｒ膜の組成分離構造のイオンアシ
スト量依存性について説明する。スパッタ条件はイオン
アシスト量以外は実施例１と同一である。基板１０には
ガラス基板を用いた。イオンアシスト量としては、０．
２５，０．４５，０．７５ｍＡ／ｃｍ2 を用いてＣｏＣ
ｒ膜を形成した。
【００２１】図９，図１０，図１１にこれらの膜の組成
分離構造を示す。観察手法は実施例１と同様である。イ
オンアシスト量を０．５ｍＡ／ｃｍ2 以下にした場合
（図９および図１０）には、組成分離構造は均一・微細
な構造が得られるが、イオンアシスト量をこの値以上に
した場合（図１１）では、組成分離構造は肥大化が始ま
っている。イオンアシスト量を増大させずぎると、基板
表面の温度が増大し、膜表面上で均一化が生じ、組成分
離構造が肥大化してくるものと予想される。
分離構造を示す。観察手法は実施例１と同様である。イ
オンアシスト量を０．５ｍＡ／ｃｍ2 以下にした場合
（図９および図１０）には、組成分離構造は均一・微細
な構造が得られるが、イオンアシスト量をこの値以上に
した場合（図１１）では、組成分離構造は肥大化が始ま
っている。イオンアシスト量を増大させずぎると、基板
表面の温度が増大し、膜表面上で均一化が生じ、組成分
離構造が肥大化してくるものと予想される。
【００２２】通常のスパッタ法では、γ電子、反兆アル
ゴン等の高エネルギー粒子が含まれて、基板表面での均
一化が生じるのに対し、ＥＣＲスパッタ法では、イオン
アシストにより過度のエネルギーを基板に与えない限
り、高エネルギー粒子が含まれないため、エネルギー条
件を最適化すれば、非常に微細・均一な組成分離構造が
得られるものと予想される。
ゴン等の高エネルギー粒子が含まれて、基板表面での均
一化が生じるのに対し、ＥＣＲスパッタ法では、イオン
アシストにより過度のエネルギーを基板に与えない限
り、高エネルギー粒子が含まれないため、エネルギー条
件を最適化すれば、非常に微細・均一な組成分離構造が
得られるものと予想される。
【００２３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ＥＣＲスパッタ法によりＣｏＣｒ膜を作製した場
合、組成分離構造を著しく微細・均一に分散させること
ができるので、高記録密度に適した磁気記録媒体を形成
することが可能となる。
ば、ＥＣＲスパッタ法によりＣｏＣｒ膜を作製した場
合、組成分離構造を著しく微細・均一に分散させること
ができるので、高記録密度に適した磁気記録媒体を形成
することが可能となる。
【図１】本発明を実施するのに用いられるＥＣＲスパッ
タ装置の一例を示す模式図である。
タ装置の一例を示す模式図である。
【図２】ＥＣＲスパッタ法を用いた場合の、結晶粒サイ
ズの基板温度依存性を示すグラフである。
ズの基板温度依存性を示すグラフである。
【図３】ＥＣＲスパッタ法を用いた場合の、保磁力の基
板温度依存性を示すグラフである。
板温度依存性を示すグラフである。
【図４】ＥＣＲスパッタ法を用いた場合の、飽和磁化の
基板温度依存性を示すグラフである。
基板温度依存性を示すグラフである。
【図５】ＥＣＲスパッタ法により基板温度６０℃で形成
したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真であ
る。
したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真であ
る。
【図６】ＥＣＲスパッタ法により基板温度２００℃で形
成したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真であ
る。
成したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真であ
る。
【図７】ＥＣＲスパッタ法により基板温度２００℃で形
成したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示す透過電子顕微鏡
写真である。
成したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示す透過電子顕微鏡
写真である。
【図８】ＲＦマグネトロンスパッタ法により基板温度２
００℃で形成したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示す透過
電子顕微鏡写真である。
００℃で形成したＣｏＣｒ膜の組成分離構造を示す透過
電子顕微鏡写真である。
【図９】ＥＣＲスパッタ法により基板温度２００℃、イ
オンアシスト量０．２５ｍＡ／ｃｍ2 で形成したＣｏＣ
ｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真である。
オンアシスト量０．２５ｍＡ／ｃｍ2 で形成したＣｏＣ
ｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真である。
【図１０】ＥＣＲスパッタ法により基板温度２００℃、
イオンアシスト量０．４５ｍＡ／ｃｍ2 で形成したＣｏ
Ｃｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真である。
イオンアシスト量０．４５ｍＡ／ｃｍ2 で形成したＣｏ
Ｃｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真である。
【図１１】ＥＣＲスパッタ法により基板温度２００℃、
イオンアシスト量０．７５ｍＡ／ｃｍ2 で形成したＣｏ
Ｃｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真である。
イオンアシスト量０．７５ｍＡ／ｃｍ2 で形成したＣｏ
Ｃｒ膜の組成分離構造を示すＳＥＭ写真である。
１ マイクロ波導入管 ２ マイクロ波導入部 ３ 電磁石 ４ 電磁石 ５ プラズマ生成室 ６ 円筒形ターゲット ７ 成膜室 ８ プラズマ引き出し窓 ９ 基板ホルダ １０ 基板
Claims (1)
- 【請求項１】 発散形の磁界の中に備えられたプラズマ
生成室にプラズマ用ガスおよびマイクロ波を導入して電
子サイクロトロン共鳴により該プラズマ生成室にプラズ
マを生成する工程と、 前記発散形の磁界により、前記プラズマ生成室のプラズ
マ引き出し窓から前記プラズマを成膜室に引き出す工程
と、 前記引き出されたプラズマ流を囲むように同軸状に配置
されたＣｏＣｒ系合金からなるターゲットを前記プラズ
マでスパッタすることにより、前記成膜室に設置した基
板上に薄膜を形成する磁気記録媒体の製造方法であっ
て、 前記プラズマ生成室から引き出されたプラズマの一部を
前記基板に照射することとし、そのプラズマイオン照射
量を０．５ｍＡ／ｃｍ2 以下に設定することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20693595A JPH0954950A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 磁気記録媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20693595A JPH0954950A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 磁気記録媒体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954950A true JPH0954950A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16531482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20693595A Pending JPH0954950A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0954950A (ja) |
-
1995
- 1995-08-14 JP JP20693595A patent/JPH0954950A/ja active Pending
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