JPS59148319A - Formation of magnetic layer - Google Patents
Formation of magnetic layerInfo
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- JPS59148319A JPS59148319A JP2304683A JP2304683A JPS59148319A JP S59148319 A JPS59148319 A JP S59148319A JP 2304683 A JP2304683 A JP 2304683A JP 2304683 A JP2304683 A JP 2304683A JP S59148319 A JPS59148319 A JP S59148319A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
1、産業上の利用分野
本発明は磁性rfI(特に磁気記録媒体用の磁性層)の
形成方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. Industrial Application Field The present invention relates to a method for forming magnetic rfI (especially a magnetic layer for a magnetic recording medium).
2、従来技術
従来、磁気記録媒体は、ビデオ、オーディオ、ディジタ
ル等の各種−気信号の記録に幅広く利用されている。こ
れらは、基体上に被着形成された磁性Ii(磁気記録層
)の面内長手方向における磁化を用いる方式として発達
してきた。ところが、近年、磁気記録の高密度化に伴な
い、面内長手方向の磁化を用いる記録方式では、記録信
号が短波長になるにつれ、媒体内の反磁界が増して残留
磁化の減衰と回転が生じ、再生出力が著しく減少する。2. Prior Art Conventionally, magnetic recording media have been widely used for recording various types of signals such as video, audio, and digital signals. These have been developed as a system that uses magnetization in the in-plane longitudinal direction of a magnetic Ii (magnetic recording layer) formed on a substrate. However, in recent years, with the increase in the density of magnetic recording, recording methods that use magnetization in the longitudinal direction in the plane have a tendency to increase the demagnetizing field within the medium as the recording signal becomes shorter in wavelength, resulting in attenuation and rotation of the residual magnetization. This causes a significant decrease in playback output.
このため、記録波長をサブミクロン以下にすることは極
めて困難である。For this reason, it is extremely difficult to reduce the recording wavelength to submicron or less.
一方、磁気記録媒体の磁性層の厚さ方向の磁化(いわゆ
る垂直磁化)を用いる垂直磁化記録方式が、最近になっ
て提案されている(例えば、[日経エレクトロニクスJ
197’8年8月7日号No。On the other hand, a perpendicular magnetization recording method that uses magnetization in the thickness direction of the magnetic layer of a magnetic recording medium (so-called perpendicular magnetization) has recently been proposed (for example, [Nikkei Electronics J
August 7, 197'8 issue No.
192)。この記録方式によれば、記録波長が短くなる
に伴なって媒体内の残留磁化に作用する反磁界が減少す
るので、高密度化にとって好ましい特性を有し、本質的
に高密度記録に適した方式であると考えられる。192). According to this recording method, as the recording wavelength becomes shorter, the demagnetizing field that acts on the residual magnetization in the medium decreases, so it has favorable characteristics for increasing density, and is essentially suitable for high-density recording. This is considered to be a method.
ところで、このような垂直記録を能率良く行なうには、
磁気記録媒体の記録層が垂直方向(磁性層の厚さ方向)
に磁化容易軸を有していなければならない。こうした磁
気記録媒体としては、基体(支持体)上に、磁性粉末と
バインダーとを主成分とする磁性塗料を塗布し、磁性層
の垂直方向に磁化容易軸が向くように配向させた塗布型
の媒体が知られている。この塗布型媒体には、Co、F
e5ox、r −FezOx Co添加F es Oy
Co添加TF e2 Qs、六方晶フェライト(例え
ばバリウムフェライト) 、Mn Bt等が磁性粉末と
して用いられている(特開昭52−46803号、同5
3−!
67406号、同52−78403号、同55−861
03号、同52−78403号、同54−87202号
各公報)。しかしながら、これらの塗布型媒体は、磁性
層中に非磁性のバインダーが存在しているために、磁性
粉末の充填密度を高めることには限界があり、従ってS
/N比を充分高くすることができない。しかも、記録さ
れる信号の大きさは磁性粒子の寸法で制約される等、磁
性塗膜からなる磁性層を有する媒体は垂直磁化記録用と
しては不適当である。By the way, in order to perform this kind of perpendicular recording efficiently,
The recording layer of the magnetic recording medium is perpendicular (thickness direction of the magnetic layer)
It must have an axis of easy magnetization. Such a magnetic recording medium is a coated type in which a magnetic coating mainly composed of magnetic powder and a binder is coated on a substrate (support), and the axis of easy magnetization is oriented in the perpendicular direction of the magnetic layer. The medium is known. This coated media includes Co, F
e5ox, r -FezOx Co-added Fes Oy
Co-added TF e2 Qs, hexagonal ferrite (e.g. barium ferrite), Mn Bt, etc. are used as magnetic powders (JP-A-52-46803, JP-A-52-46803).
3-! No. 67406, No. 52-78403, No. 55-861
No. 03, No. 52-78403, No. 54-87202). However, in these coated media, there is a limit to increasing the packing density of magnetic powder due to the presence of a non-magnetic binder in the magnetic layer, and therefore the S
/N ratio cannot be made high enough. Furthermore, the magnitude of the recorded signal is limited by the size of the magnetic particles, and thus a medium having a magnetic layer made of a magnetic coating is unsuitable for perpendicular magnetization recording.
そこで、垂直磁化する磁性層を、例えばバ、インダーを
用いることなく磁性体を支持体上に連続的に被着したも
ので形成した連続薄膜型磁気記録媒体が、高密度記録に
適したものとして注目されている。Therefore, continuous thin-film magnetic recording media, in which a perpendicularly magnetized magnetic layer is formed by continuously depositing a magnetic material on a support without using a binder or inder, are suitable for high-density recording. Attention has been paid.
この連続薄膜型の垂直磁化記録用記録媒体は、例えば特
公昭57−17282号に開示されているように、コバ
ルトとクロムとの合金膜からなる磁気記録層を有してい
て、特にクロム含有量は5〜25重量%のCo−Cr合
金膜が優れているとしている。また、Co−Cr合金膜
に30重量%以下のロジウムを添加してなる磁性層を有
する磁気記録媒体が特開昭55−111110号公報に
開示され、更にコバルト−バナジウム合金膜(例えば米
国電気電子通信学会:略称I EEE刊行の学会誌″T
ransaction on Magnetism″1
982年第18巻N016.111年貢18巻N016
ルテニウム合金膜(例えば1982年3月開催の第18
回東北大通研シンポジウム「垂直磁気記録」論文集)を
用いた磁気記録媒体が知られている。This continuous thin film type perpendicular magnetization recording medium has a magnetic recording layer made of an alloy film of cobalt and chromium, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-17282, and has a particularly high chromium content. states that a Co--Cr alloy film containing 5 to 25% by weight is superior. Further, a magnetic recording medium having a magnetic layer formed by adding 30% by weight or less of rhodium to a Co-Cr alloy film is disclosed in JP-A-55-111110, and furthermore, a cobalt-vanadium alloy film (for example, Communication Society: Abbreviation: IEEE academic journal “T”
transaction on Magnetism″1
982 Vol. 18 No. 016. 111 Annual Tribute Vol. 18 No. 016
Ruthenium alloy film (for example, the 18th meeting held in March 1982)
Magnetic recording media using the Tohoku University Research Institute Symposium ``Perpendicular Magnetic Recording'' are known.
このうち、Co−Cr系合金膜は、垂直磁化用として有
望視はされているが、次の如き欠点を有していることが
判明した。Among these, the Co--Cr alloy film has been shown to be promising for perpendicular magnetization, but it has been found that it has the following drawbacks.
(1)、磁性層の面に垂直に磁化容易軸を配向させるに
は、特に10Torr以上の高真空中で磁性層を作成す
るa・要があり、かつ基体の高度な洗浄処理、低スパツ
タ速度等の如き条件を要し、垂直配向の制御要因が非常
Gこ複雑となる。(1) In order to orient the axis of easy magnetization perpendicular to the surface of the magnetic layer, it is necessary to create the magnetic layer in a high vacuum of 10 Torr or more, and the substrate must be subjected to advanced cleaning treatment and a low sputtering speed. etc., and the control factors for vertical alignment become extremely complex.
(2)、信号の記録、再生においては、磁気記録媒体と
垂直記録/再生用へ・ノドとを相対的に摺動させるため
に、へ・ノドと媒体との間の界面状態が悪く、媒体にき
すが発生し易く、ヘッドも破損等を生じる。(2) During signal recording and reproduction, since the magnetic recording medium and the perpendicular recording/reproducing groove are caused to slide relative to each other, the interface between the groove and the medium is poor, and the medium It is easy to generate scratches, and the head may also be damaged.
(3)、磁性層が硬いため、に、可撓性のある基体上に
磁性層を設けた場合に亀裂が入り易G1(4)、磁気記
録媒体としての耐蝕性が充分でなく、従って表面に保護
膜を設け、る必要がある。(3) Since the magnetic layer is hard, cracks tend to occur when the magnetic layer is provided on a flexible substrate. It is necessary to provide a protective film.
(5)、原料のコイ〈ルトは安定に入手し難く、コスト
が高(つく。(5) The raw material, carp, is difficult to obtain stably and is expensive.
3、発明の目的
本発明者は、上記の如き実情に鑑み、鋭意検討した結果
、高密度の垂直磁気記録に適し、機械的強度や化学的安
定性等に優れた磁性層を高速で得ることのできる方法を
見出した。3. Purpose of the Invention In view of the above-mentioned circumstances, the present inventor has made intensive studies and has aimed to obtain at high speed a magnetic layer suitable for high-density perpendicular magnetic recording and excellent in mechanical strength, chemical stability, etc. I found a way to do this.
4、発明の構成
即ち、本発明による方法は、酸化鉄を主成分とする連続
層からなり、磁性層の面内方向での残留磁化(MH)と
磁性層の面に対し垂直方向での残留磁化(Mv )との
比(MV /MH)が0.5以上である磁性層をスバ・
ツタリング法によって基体上に形成するに際し、前記磁
性層の構成材料からなるターゲットを使用し、このター
ゲ・ノドの厚みを14mm以下にすることを特徴とする
ものである。4. Structure of the invention, that is, the method according to the invention consists of a continuous layer mainly composed of iron oxide, and the residual magnetization (MH) in the in-plane direction of the magnetic layer and the residual magnetization (MH) in the direction perpendicular to the plane of the magnetic layer. A magnetic layer with a ratio of magnetization (Mv) (MV/MH) of 0.5 or more is
When forming the magnetic layer on the substrate by the vine ring method, a target made of the material constituting the magnetic layer is used, and the thickness of the target nodule is set to 14 mm or less.
5、実施例
以下、本発明の実施例を図面参照下に詳細に説、
明する。5. Examples Hereinafter, examples of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
I will clarify.
まず第1図につき、酸化鉄を主成分とする垂直磁化記録
用の磁性層を形成するのに好適な対向ターゲットスパッ
タ装置を説明する。First, referring to FIG. 1, a facing target sputtering apparatus suitable for forming a magnetic layer for perpendicular magnetization recording containing iron oxide as a main component will be described.
図面において、1は真空槽、2は真空槽1を排気する真
空ポンプ等からなる排気系、3は真空槽1内に所定のガ
スを導入してガス圧力を設定するガス導入系である。タ
ーゲット電極は、ターゲットホルダー4により一対のタ
ーゲット弔、)を互いに隔てて平行に対向配置した対向
ターゲット電極として構成されている。ターゲット材料
は、Fe 、 Fe5OII、 T−Fe201、ベル
トライド化合物(FesOllとγ−Fe20つとの中
間組成のもの)からなっていてよい。これ−らのターゲ
ット間には、磁界発生手段(図示せず)による磁界が形
成される。In the drawing, 1 is a vacuum chamber, 2 is an exhaust system consisting of a vacuum pump etc. for evacuating the vacuum chamber 1, and 3 is a gas introduction system for introducing a predetermined gas into the vacuum chamber 1 and setting the gas pressure. The target electrodes are configured as opposed target electrodes in which a pair of targets (1) are separated from each other by a target holder 4 and are arranged facing each other in parallel. The target material may consist of Fe, Fe5OII, T-Fe201, and a bertholed compound (of intermediate composition between FesOll and γ-Fe20). A magnetic field is generated between these targets by magnetic field generating means (not shown).
一方、磁性薄膜を形成すべき基体6は、基体ホルダー5
によって、上記対向ターゲット間の側方に垂直に配置さ
れる。On the other hand, the substrate 6 on which the magnetic thin film is to be formed is held in the substrate holder 5.
is arranged vertically laterally between the opposing targets.
このように構成されたスパッタ装置において、平行に対
向し合った両ターゲットT1、nの各表面と垂直方向に
磁界を形成し、この磁界により陰極降下部(即ち、ター
ゲラ) Tt −T2間に発生したプラズマ雰囲気と各
ターゲットT1及びT2との間の領域)での電界で加速
されたスパッタガスイオンのターゲット表面に対する衝
撃で放出されたγ電子をターゲット間の空間にとじ込め
、対向した他方のターゲット方向へ移動させる。他方の
ターゲット表面へ移動したγ電子は、その近傍の陰極降
下部で反射される。こうして、γ電子はターゲットT+
−T!間において磁界に束縛されながら往復運動を繰返
すことになる。この往復運動の間にγ電子は中性の雰囲
気ガスと衝突して雰囲気ガスのイオンと電子とを生成さ
せ、これらの生成物がターゲットからのγ電子の放出と
雰囲気ガスのイオン化を促進させる。従って、ターゲラ
) m −T2間の空間には高密度のプラズマが形成さ
れ、これに伴なってターゲット物質が充分にスパッタさ
れ、側方の基体6上に磁性材料として堆積してゆくこと
になる。In the sputtering apparatus configured in this manner, a magnetic field is formed in a direction perpendicular to each surface of both targets T1 and n that face each other in parallel, and this magnetic field generates a magnetic field between the cathode falling part (i.e., target layer) Tt and T2. The γ electrons emitted by the impact of the sputtering gas ions accelerated by the electric field on the target surface in the region between the plasma atmosphere and each target T1 and T2 are trapped in the space between the targets, and the γ electrons are trapped in the space between the targets and move in the direction. The γ electrons that have moved to the other target surface are reflected at the cathode fall section nearby. In this way, the γ electrons are transferred to the target T+
-T! In between, the reciprocating motion is repeated while being constrained by a magnetic field. During this reciprocation, the γ electrons collide with the neutral atmospheric gas to generate ions and electrons of the atmospheric gas, and these products promote the release of the γ electrons from the target and the ionization of the atmospheric gas. Therefore, a high-density plasma is formed in the space between T2 and T2, and the target material is sufficiently sputtered and deposited as a magnetic material on the side substrate 6. .
この対向ターゲットスパッタ装置は、他の飛翔手段に比
べて、高速スパッタによる高堆積速度の製膜が可能であ
り、また基体がプラズマに直接曝されることがなく、低
い基体温度での製膜が可能である等のことから、垂直磁
化膜を形成するのi有利である。しかも、対向ターゲッ
トスパッタ装置によって飛翔した磁性膜材料の基体への
入射エネルギーは、通常のスパッタ装置のものよりも小
さいので、材料が所望の方向へ方向性を以って堆積し易
く、垂直磁化記録に適した構造の膜を得易くなる。Compared to other flying methods, this facing target sputtering device enables film formation at a high deposition rate through high-speed sputtering, and the substrate is not directly exposed to plasma, allowing film formation at low substrate temperatures. It is advantageous to form a perpendicularly magnetized film because it is possible. In addition, the energy incident on the substrate of the magnetic film material that is ejected by the facing target sputtering device is smaller than that of a normal sputtering device, so the material is easily deposited directionally in the desired direction, making it possible to record perpendicular magnetization. It becomes easier to obtain a membrane with a structure suitable for
次に、上記のスパッタ装置を用いて磁気記録媒体を作成
する具体例を説明する。Next, a specific example of producing a magnetic recording medium using the above sputtering apparatus will be described.
この作成条件は以下の通りであった。The conditions for this preparation were as follows.
ターゲツト材 鉄(Coを1原子%含有)基体
ガラス
対向ターゲット間隔 100mm
スパッタ空間の磁界 1400e
ターゲツト形状 100mm直径基体とターゲッ
ト端との間隔 30IIII11真空槽内の背圧
10Torr
導入ガス Ar+Oz
導入ガス圧 4 X 10Torrスパツタ
投入電力 420W
このようにして第2図に示す如く、ベースフィルム6上
に酸化鉄系の磁性層10を有する磁気記録媒体が得られ
た。この媒体について、磁性層の特性評価は、X線マイ
クロアナライザ(XMA)による組成の同定、X線回折
法による酸化鉄の状態、振動試料型磁力針による磁気特
性によって行なった。得られた磁気記録媒体の特性は次
の如くであった。Target material Iron (contains 1 atomic% Co) base
Distance between glass facing targets 100mm Magnetic field in sputtering space 1400e Target shape 100mm diameter Distance between substrate and target end 30III11 Back pressure in vacuum chamber
10 Torr Introduced gas: Ar+Oz Introduced gas pressure: 4 x 10 Torr Sputter input power: 420 W In this way, as shown in FIG. 2, a magnetic recording medium having an iron oxide magnetic layer 10 on the base film 6 was obtained. Regarding this medium, the characteristics of the magnetic layer were evaluated by identifying the composition using an X-ray microanalyzer (XMA), the state of iron oxide using an X-ray diffraction method, and the magnetic properties using a vibrating sample magnetic needle. The characteristics of the obtained magnetic recording medium were as follows.
まず、磁性層の面内方向での残留磁化量(MH)と磁性
層の面に垂直方向での残留磁化量(MV)との比はMv
/MH≧0.5であった。即ち、第3図に例示するよう
に、破線で示す面内方向での磁化時のヒステリシス曲線
と、実線で示す垂直方向での磁化時のヒステリシス曲線
とが夫々得られたが、印可磁界がゼロのときの各磁化量
をMH,MVとした。これによれば、前者のヒステリシ
ス曲線は後者のヒステリシス曲線よりも小さく、Mv/
Ivb+ ≧0.5となっていることが明らかであり
、垂直磁化にとって好適な磁性層が形成されていること
が分る。これは、酸化鉄系の磁性層においては驚くべき
事実である。First, the ratio of the residual magnetization (MH) in the in-plane direction of the magnetic layer to the residual magnetization (MV) in the perpendicular direction to the plane of the magnetic layer is Mv
/MH≧0.5. That is, as illustrated in FIG. 3, a hysteresis curve during magnetization in the in-plane direction shown by the broken line and a hysteresis curve during magnetization in the perpendicular direction shown by the solid line were obtained, but when the applied magnetic field is zero The amounts of magnetization at this time were defined as MH and MV. According to this, the former hysteresis curve is smaller than the latter hysteresis curve, and Mv/
It is clear that Ivb+≧0.5, and it can be seen that a magnetic layer suitable for perpendicular magnetization is formed. This is a surprising fact for iron oxide-based magnetic layers.
また、この磁気記録媒体の組成をXMA (X線マイク
ロアナライザ:日立製作新製rX−556JKEVEX
−700Q型)で測定したところ、Feが主ピークであ
り、Coが少量台まれていることが分った。更に、酸化
鉄の状態を調べるために、X線回折装置(日本電子社製
rJDX−10RAj:CuKα管球使用)を用いて測
定したところ、下記表に示すように、磁性層が酸化鉄を
主成分とするものであることが分った。しかも、この磁
性層は、面内方向に対して垂直方向に秩序圧しい構造を
有していることが電子顕微鏡で観察された。In addition, the composition of this magnetic recording medium was analyzed using XMA (X-ray microanalyzer: rX-556JKEVEX, newly manufactured by Hitachi).
-700Q type), it was found that Fe was the main peak, with a small amount of Co present. Furthermore, in order to examine the state of iron oxide, measurements were taken using an X-ray diffraction device (rJDX-10RAj manufactured by JEOL Ltd., using a CuKα tube). As shown in the table below, the magnetic layer mainly consisted of iron oxide. It turned out that it was an ingredient. Moreover, it was observed using an electron microscope that this magnetic layer had an ordered structure in the direction perpendicular to the in-plane direction.
この垂直磁化可能な磁性層は、従来の塗布型磁性層とは
根本的に異なり、バインダーを使用せずに酸化鉄(例え
ばF e> Oc γ−F e2Qs、又はこれらの中
間組成の非化学量論的組成からなるベルトライド化合物
)自体が連続的に連なった薄膜からなっている。この磁
性層においては、鉄と酸素の両元素の総和は磁性層の5
0重量%以上であるのがよく、70重量%以上であるの
が更に望ましい。This perpendicularly magnetizable magnetic layer is fundamentally different from conventional coated magnetic layers in that it is made of non-stoichiometric amounts of iron oxide (e.g. Fe The bertolide compound (having a theoretical composition) itself consists of a continuous thin film. In this magnetic layer, the sum of both elements iron and oxygen is 5
The content is preferably 0% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more.
また、鉄と酸素との比は、酸素の原子数/鉄の原子数=
1〜3であるのがよく、4/3〜2であるのが更によく
、上記に例示した酸化鉄が適当である。但、磁性層には
、鉄及び酸素以外の金属又はその酸化物、或いは非金属
、半金属又はその化合物等を添加し、これによって磁性
層の磁気特性(例えば保磁力、飽和磁化量、残留磁化量
)及びその結晶性、結晶の特定軸方向への配向性の向上
環を図ることができる。こうした添加元素又は化合物は
予めターゲット中に混入されていてよく、その種類とし
てはCo、Co−Mn、Zn、Co −Zn、Li、C
r、Ti、Li−Cr、Mg−、Mg−Ni′、Mn
−Zn 、Ni 、Ni −Ass Ni−Zn
、Cu SCu −Mn 、Cu −Zn 、等が挙げ
られるが、この他の元素及び化合物でも良い。Also, the ratio of iron and oxygen is the number of oxygen atoms/the number of iron atoms=
The ratio is preferably 1 to 3, more preferably 4/3 to 2, and the iron oxides listed above are suitable. However, metals other than iron and oxygen or their oxides, nonmetals, semimetals, or compounds thereof are added to the magnetic layer, thereby improving the magnetic properties of the magnetic layer (e.g. coercive force, saturation magnetization, residual magnetization). amount), its crystallinity, and the orientation of the crystal in a specific axial direction. These additive elements or compounds may be mixed into the target in advance, and their types include Co, Co-Mn, Zn, Co-Zn, Li, and C
r, Ti, Li-Cr, Mg-, Mg-Ni', Mn
-Zn, Ni, Ni -Ass Ni-Zn
, CuSCu-Mn, Cu-Zn, etc., but other elements and compounds may also be used.
また、上記磁性層を有する・磁気記録媒体に使用可能な
基体材料は、磁性材料が被着可能なものであれば種々の
ものが採用可能である。例えば、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロース、ポリカー
ボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリメチルメタク
リレートの如きプラスチツクス、ガラス等のセラミック
スや金属等が使用可能である。基体の形状はシート、カ
ード、ディスク、ドラムの他、長尺テープ状でもよい。Further, as the base material that can be used in the magnetic recording medium having the magnetic layer, various materials can be used as long as a magnetic material can be attached thereto. For example, plastics such as polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, cellulose triacetate, polycarbonate, polyimide, polyamide, and polymethyl methacrylate, ceramics such as glass, and metals can be used. The shape of the substrate may be a sheet, a card, a disk, a drum, or a long tape.
本実施例によるスパッタ法で磁性層を形成すれば、従来
の薄膜型磁性層(更には無電界メッキによる磁性層)に
比べてずっと高速で製膜することができる。例えば製膜
速度として、10人〜5μm/min (望ましくは
200人〜2μm/n+in力く、得られ、しかも結晶
成長時の配向性が良好となり、垂直磁化を良好に行なえ
る柱状構造の膜構造が形成可能である。If the magnetic layer is formed by the sputtering method according to this embodiment, it can be formed at a much higher speed than a conventional thin film type magnetic layer (or even a magnetic layer by electroless plating). For example, the film forming speed is 10 to 5 μm/min (preferably 200 to 2 μm/n+in), and the film structure has a columnar structure that provides good orientation during crystal growth and good perpendicular magnetization. can be formed.
上記の如くにして酸化鉄系磁性層をスバ・ツタリング法
で製膜するに際し、ターゲットT1、Tp、 (第1図
参照)の厚みを14mm以下に設定しておくことが極め
て重要であることが判明した。以下にこれを詳細、に説
明する。When forming the iron oxide-based magnetic layer as described above by the sputtering method, it is extremely important to set the thickness of the targets T1, Tp, (see Figure 1) to 14 mm or less. found. This will be explained in detail below.
従来のスパッタリング法による記録媒体の製造において
は、膜の形成速度が遅く、このために形成速度を高める
目的で基体温度を上昇させざるを得ないが、これでは良
質の磁性膜が形成できず、しかも耐熱性のある基体しか
使用できず、その種類に制約があった。In manufacturing recording media using the conventional sputtering method, the film formation rate is slow, so in order to increase the formation speed, it is necessary to raise the substrate temperature, but this does not allow the formation of a high-quality magnetic film. Moreover, only heat-resistant substrates can be used, and there are restrictions on the types of substrates that can be used.
これに対し、本発明の方法に基いて、ターゲットの厚み
を14mm以下とすれば上記欠点を効果的に解消できる
ことが判明した。即ち、そのようにターゲット厚を薄く
設定することにより、ターゲットからの漏れ磁束を増加
させ、このために電子がターゲット間の磁束中に閉じ込
められ、高密度プラズマが生成することになり、高速で
の製膜が可能となる。しかも、上記漏れ磁束により高密
度プラズマが生成するので、低電力で膜形成か可能とな
り、かつ基体温度の上昇を防くことができる。On the other hand, it has been found that, based on the method of the present invention, the above drawbacks can be effectively eliminated by reducing the thickness of the target to 14 mm or less. In other words, by setting the target thickness thinner, the leakage magnetic flux from the target increases, which traps electrons in the magnetic flux between the targets and generates high-density plasma. Film formation becomes possible. Furthermore, since high-density plasma is generated by the leakage magnetic flux, it is possible to form a film with low power, and it is possible to prevent the temperature of the substrate from rising.
このように、高速、低電力、低基体温度で特性の良い膜
を得るには、ターゲット厚を14mm以下とすべきであ
る。Thus, in order to obtain a film with good characteristics at high speed, low power, and low substrate temperature, the target thickness should be 14 mm or less.
第4図は、ターゲットとして酸化鉄ターゲット、鉄り−
ゲ、トを夫々使用した場合に得られた磁性層の残留磁化
比(Mν/M+−1)を示すものである(但、スパッタ
時の磁界発生はターゲット内側に装着した永久磁石によ
り行なった)。この結果から、特性の良い膜(即ちMv
/MHが0.5以上の磁性層)を形成するには、酸化
鉄ターゲット使用の場合にはそのターゲット厚を14m
m以下(望ましくは12mm以下)とすべきであり、ま
た鉄系ターゲット使用の場合にはそのターゲット厚を1
2mm以下(望ましくはlQmm以下)とすべきである
ことが分る。但、ターゲット厚が余りにも薄いと、M
V / MHには影響はないが、ターゲットの機械的強
度の低下、消耗等が生じるので、ターゲット厚を0.5
mm以上とするのが適切である。Figure 4 shows an iron oxide target and an iron oxide target as targets.
This figure shows the residual magnetization ratio (Mν/M+-1) of the magnetic layer obtained when using G and G, respectively (however, the magnetic field generation during sputtering was done by a permanent magnet attached inside the target). . From this result, a film with good characteristics (i.e., Mv
/MH of 0.5 or more), when using an iron oxide target, the target thickness should be 14 m.
m or less (preferably 12 mm or less), and when using an iron target, the target thickness should be 1 mm or less.
It can be seen that it should be 2 mm or less (preferably lQmm or less). However, if the target thickness is too thin, M
Although it does not affect V/MH, it causes a decrease in the mechanical strength of the target and wear, so the target thickness is set to 0.5.
It is appropriate that the thickness be equal to or larger than mm.
以上に述べたスパッタリング法は、対向ターゲット方式
のものに限らず、プレーナーマグネトロンスパッタ装置
を用いて実施することが可能である。The sputtering method described above is not limited to the facing target method, and can be performed using a planar magnetron sputtering device.
6、発明の効果
本発明は上述した如く、垂直磁化に適した酸化鉄系磁性
層をスパッタリング法で形成するに際し、磁性層構成材
料のターゲ7)の厚さを14mm以下としているので、
垂直磁化用の酸化鉄系磁性層として特性の優れたものを
高速、低電力、低温にして得ることができる。6. Effects of the Invention As described above, in the present invention, when forming an iron oxide magnetic layer suitable for perpendicular magnetization by sputtering, the thickness of the target 7) of the magnetic layer constituent material is set to 14 mm or less.
An iron oxide magnetic layer for perpendicular magnetization with excellent properties can be obtained at high speed, low power, and low temperature.
図面は本発明を例示するものであって、第1図は対向タ
ーゲットスパッタ装置の概略断面図、
第2図は磁気記録媒体の断面図、
第3図は磁気記録媒体のヒステリシス曲線図、第4図は
ターゲット厚さと残留磁化比との関係を示すグラフ
である。
なお、図面に示された符号におし)で、1−−−・−真
空槽
2−一−−−・−排気系
3−−−一−・−ガス導入系
4.5−・−・−ホルダー
6−−−−−−基体
10−−−一磁性層
T工、Tz−−−−一ターゲソト
である。
代理人 弁理士 逢 坂 宏(他1名)=105
@10The drawings illustrate the present invention, and FIG. 1 is a schematic sectional view of a facing target sputtering apparatus, FIG. 2 is a sectional view of a magnetic recording medium, FIG. 3 is a hysteresis curve diagram of the magnetic recording medium, and FIG. The figure is a graph showing the relationship between target thickness and residual magnetization ratio. In addition, the symbols shown in the drawings are 1---- Vacuum chamber 2--- Exhaust system 3-- Gas introduction system 4.5-- -Holder 6---Substrate 10---One magnetic layer T, Tz---One target. Agent Patent attorney Hiroshi Aisaka (1 other person) = 105 @10
Claims (1)
内方向での残留磁化(MH>と磁性層の面に対し垂直方
向での残留磁化(Mν)との比(Mν/MH)が0.5
以上である磁性層をスパッタリング法によって基体上に
形成するに際し、前記磁性層の構成材料からなるターゲ
ットを使用し、このターゲットの厚みを14mm以下に
することを特徴とする磁性層の成形方法。1. It consists of a continuous layer mainly composed of iron oxide, and the ratio of the residual magnetization (MH>) in the in-plane direction of the magnetic layer to the residual magnetization (Mν) in the direction perpendicular to the plane of the magnetic layer (Mν/MH ) is 0.5
A method for forming a magnetic layer, which comprises using a target made of the constituent material of the magnetic layer and controlling the thickness of the target to 14 mm or less when forming the above magnetic layer on a substrate by sputtering.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2304683A JPS59148319A (en) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | Formation of magnetic layer |
EP84101074A EP0116881A3 (en) | 1983-02-03 | 1984-02-02 | Magnetic recording medium and process of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2304683A JPS59148319A (en) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | Formation of magnetic layer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59148319A true JPS59148319A (en) | 1984-08-25 |
Family
ID=12099504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2304683A Pending JPS59148319A (en) | 1983-02-03 | 1983-02-15 | Formation of magnetic layer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59148319A (en) |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP2304683A patent/JPS59148319A/en active Pending
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