JPS62162234A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は磁気記録媒体の製造方法に係り、特に垂直磁気
記録に用いられる少くともコバルトおよびクロムの両金
属元素を含む磁性合金膜を生成するに当り、合金の結晶
を配向性良く、堅牢膜として基板上にブレーティングし
、ついて、磁気記録を円滑ならしめ、磁性合金膜および
磁気ヘッドの損耗を減じるための保護層を該磁性合金膜
上層に形成するに当り、該合金膜に対し強力に結着し、
該合金膜と磁気ヘッドとの接触を円滑ならしめる保護層
を該合金膜上にブレーティングするに好適な垂直磁気記
録媒体の製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、高密度磁気記録の可能な方式として、面内（長手
）磁化を用いる方式に代り、垂直磁化を用いる磁気記録
方式が提唱され、研究が進められている。この垂直磁気
記録方式に用いられる磁性膜としては、コバルト（Ｇｏ
）とクロム（Ｃｒ）を用いた合金薄膜をスパッタや蒸着
により基板上に形成したものが多く用いられており、良
好な磁気特性を実現している。

一方、該Ｇｏ−Ｃｒ垂直磁化ｇ膜は、可撓性に乏しく、
フレキシブル磁気ディスク等に用いた場合に良好なヘッ
トタッチを得にくいという問題点がある。更に、蒸着や
スパッタで生成した薄膜表面は平滑性が悪く、磁気ヘッ
ドの摩耗や表面はく離等の欠点を有している。

この問題点を解決するため、たとえば磁性膜表面に溶剤
中に樹脂材料を含む溶液を塗布することによって、表面
平滑性を付与する技術が広く知られている。この場合、
磁性膜の形成が塗布によるものである場合を除いて、磁
性膜形成工程と保護膜形成工程とは全く独立のものとな
らざるを得なかった。

［発明か解決しようとする問題点］ 従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消
し、磁性材料、例えばＧｏ−Ｃｒ合金か本来布している
良好な磁気特性（飽和磁化か大きく、磁気異方性が強い
、結晶成長容易軸と磁化容易軸とが一致している）を最
大限に発揮せしむるための一軸配向性垂直磁化膜を高周
波イオンブレーティング技術により生成する第１のプロ
セスと。

該Ｃｏ−Ｃｒ合金膜に表面平滑性や可撓性を付与するた
めの保護膜を同ブレーティング技術により生成する第２
のプロセスとからなる、垂直磁気記録媒体の製造方法を
提供するにある。

［問題点を解決するための手段］および［作用］すなわ
ち、本発明は磁性材料を高周波励起プラズマ中でイオン
化し、可撓性基板上に付着させ第１の層を形成する第１
のプロセスと１反応性高周波励起プラズマと第１の暦の
表面との反応によって第２の層を形成する第２のプロセ
スとを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法で
ある。　以下、図面を参照しながら、本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明に係る垂直磁化膜の製造方法に使用する
装置の１例を示す説明図、第２図は装置の他の例を示す
説明図である。同第１図に図示されているように、装置
は、図示していない排気系に連通ずる排気口１、並びに
ガス導入のための可変給気バルブ２を配した給気口３を
有する密閉真空容器（以下、ベルジャと称する）４内部
に、抵抗加熱により材料　５，５′を蒸発させるボート
６．６′と高周波励起により低圧気体の放電プラズマを
発生するコイル状電極７と被蒸着基板８を保持すると共
に、必要に応じてプラズマ加速用の負の直流電圧な印加
できるホルタ−９とを適宜配置して構成される。このう
ち、ボート６．６′には、図示していない発熱体かそれ
ぞれ組み込まれており、各発熱体はそれぞれ、材料　５
，５′の蒸発用電源１０．１０　’に接続される。一方
、電極７は、ベルジャ４との間に１０〜２０ＭＨｚ程度
の高周波電界を発生する高周波電源１１に接続される。

さらに、ホルダ９は、ベルジャ４に対して負の加速用直
流電圧を印加する直流電源１２に接続される。以上が本
発明に係る製造方法を実施するにあたって用いる装置の
概要である。該装置にはまた、各材料に特定のエネルギ
ーを与えることによって材料の分解ないしは蒸発を促す
ことを目的とする、図示していない電子銃、イオン銃、
および光源が装着されており、必要に応じてこれらを用
い、材料に電子ビーム、イオンビームないしは輻射光を
照射できるように設置されている。

次に、上記の様な構成からなる第１図に示す装着を使用
して本発明の垂直磁化膜および保護膜からなる磁気記録
媒体の製造方法の一実施態様について説明する。

Ａ−１ボルダ９にポリエステルやポリイミド等の可撓性
の基板８を装着する。

Ａ−２ボート６内に材料５としてベレット状又は粉体状
の金属コバルトを、ボート６′内に材料５′として同じ
く金属クロムをそれぞれ入れ、所定位置に保持する。

Ａ−３次に、排気口１より、ベルジャ４内の空気を引き
抜き、１０−’Ｔｏｒｒ以下まで排気する。

Ａ−４給気口３より可変給気バルブ２を介してアルゴン
ガスＡｒを導入し、１０−”−１０−’Ｔｏｒｒ程度に
ベルジャ４内の圧力を保つ。

八−５次に、電極７に高周波電源１１より高周波電圧を
印加し、ベルジャ４内にグロー放電を発生させる。

Ａ−６電源１０．１０　’よりボート６．６′に給電し
、あるいは、電子ビーム、イオンビーム、ないし輻射光
を照射（以下ビーム照射と略す）して、材料５，５′を
蒸発させる。

Ａ−７所定の膜厚が実現されたならば、蒸発用電源ｔｏ
、　１０’を切り、ボート６．６′への給電あるいはビ
ーム照射を停止する。あわせて、高周波電源１１を切り
、電極７への給電を停止する。

Ａ−８上で用いたアルゴンガスに加えて、酸素を１０−
３〜１０−’Ｔｏｒｒの分圧て導入し、八ｒ１０２の分
圧比か一定になるようにする。

Ａ−９Ａ−５のようにして、再びグロー放電を発生させ
る。

Ａ−１０直流電源１２を用いてホルダ９に負の電圧を印
加する。このとき、グロー放電によって発生したプラズ
マ中の励起酸素とイオン化したコバルト粒子を１部含有
する雰囲気と、磁化膜最上層とか反応して、基板８上に
あらかじめ形成されたＧｏ−Ｃｒ薄膜の上層に酸化コバ
ルトの被膜を形成する。

なお、材料５を分解、蒸発させる過程では、高周波励起
プラズマか同材料表面に達し、エネルギーを同材料に付
与することによって同材料の蒸発か促進される効果もあ
ると考えられる。

上述のようなプロセスをとることによって、ボート６．
６′より出たコバルトおよびクロムの粒子は、電極７付
近を通過するときに放電しているアルゴンガスイオンと
衝突して、電荷の交換か行われ、イオン化する。イオン
化された粒子は中性粒子と共に基板８に付着するが、必
要に応じてホルダ９に印加されている負電圧の作用によ
り運動エネルギーを与えられ、さらに付着力を強化され
る。なお、ボート６．６′から蒸発したコバルトおよび
クロム粒子は、イオン化したものと中性のものとの混在
したものとなるため、基板８上に付着する際、結晶成長
が助長される。このとき、蒸発速度とガス圧を制御する
ことによって、基板８の表面に対して垂直な方向へ、磁
化容易軸であるＣ軸が配向するようにして結晶成長を促
すことができ、所望のＣｏ−Ｃｒ薄膜が形成される。

以上の膜形成過程において、２つのボート６．６′を用
い、それぞれの発熱体に印加される電圧を別々に制御す
ることにより、ボート内の材料か減少していく場合にも
、Ｇｏ、　Ｃｒの蒸発速度か別々に制御され、膜中の組
成か一定に保たれる。

上記の説明においては、コバルトとクロムを別々のボー
トに入れて蒸発させ、基板上にブレーティングする方法
について例示したが、本発明の実施はこれに限定される
ものではなく、両金属元素を１つのボートに入れて簡便
に行う方法にも応用でき、さらに、他の元素を添加して
Ｃｏ−Ｃｒ磁性媒体の特性を改良した媒体にも広く応用
できる。−あるいは、成膜時に制御すべき条件を緩和す
るためにコバルトのみを蒸発させることにすればＣｏ金
属本来の一軸結晶磁気異方性に基づく垂直磁化膜を、き
わめて簡便に形成することかでき、これは、製品の価格
低下に有効な方法として採用てきる。

以下、これら金属元素の組み合わせについて第１表に列
挙する。ここて、ｎ種類（ｎ≧２）の金属を例示したも
のについては、上述のごとく、１個以上ｎ個までのうち
任意の数のボートを用いることができる。

第　　　　１　　　　表 本発明は、磁化膜形成後に酸素を導入してグロー放電を
起させ、イオン化したコバルト粒子を一部含有する酸素
雰囲気と磁化膜最上層との反応により被覆層を形成する
方法である。

上述の本発明におけるプロセスて形成された酸化コバル
ト（Ｃｏｄ）は、合金層（Ｇｏ−Ｃｒ）自身よりも平滑
性にすぐれていることが判明し、磁化膜自身やヘットの
摩耗を減じ、該材料の寿命の向上に寄与することが証明
された。

このような上層被膜形成過程において、形成される薄膜
は醜化物に限定されるものではなく、表面平滑性を付与
し、磁化膜やヘッドの摩耗減少に寄与するものであれば
広く採用することかできる。したがって、導入すべき気
体も酸素に限定されるものではなく、形成すべき上層被
膜に対応して、気体の種類、圧力が選択可能である。

具体的には、導入される反応性気体としては、酸素か最
も好適であるが、形成すべき被覆層によっては、ほかに
、窒素、アンモニア、飽和炭化水素Ｃｎ１１□１や２　
　（１≦ｎ≦６．より望ましくは１≦ｎ≦４）、硫化水
素等を用いることも充分可能である。

上記のプロセスで上層被膜を形成する場合は、磁化膜最
上層の金属と導入する反応性気体との組み合わせとして
は、Ｇｏ−Ｃｒ磁化膜を例にとれば、以下の第２表に掲
げる諸項が可能てあり、それぞれ、平滑性について良好
な結果か得られた。このとき、適宜アルゴンガスを加え
た。

第２表 また、本発明の他の実施態様としてコバルトとクロムお
よび他の金属元素を３つ以上のボートに入れて行うこと
も出来る。即ち、第２図に示す装置を用いて、ボート６
にコバルトを、ボート６′にクロムの両全症材料を入れ
、ボート６″には、さらに他の金属材料を５″を入れて
、前記の第１図の装置を用いて行った方法と同様の方法
により、コバルトとクロムを含有する垂直磁化膜と無機
材料からなる保護膜を形成した磁気記録媒体を得ること
かてきる。

［実施例］ 次に、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ 第１図に示す装置を用いて、下記の方法に゛より基板に
垂直磁化膜および保護膜を形成した磁気記録媒体を得た
。

まず、ホルダーに、たて１５０■、よこ１５０　ｍｔａ
。

厚さ０．０４ｍｍのポリエステルの可撓性基板を装着し
た。２個のボートのうち、第一のボート６にベレット状
の金属コバルトを、第二のボート６′にはベレット状の
金属クロムを入れ、ベルジャ内の所定の位置に保持した
。

次に、排気口より排気し、ベルジャ内を空気圧１Ｏ−５
Ｔｏｒｒにした後、給気口よりアルゴンガスを導入し、
８Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの真空状態に保持した。高周波電
源から電極に高周波電力２００Ｗて高周波電界１３．６
ＭＨｚを発生させグロー放電を行った。

次に、蒸発用電源からの給電により、第一および第二の
ボート６．６′を約１５５０°Ｃに加熱し、金属コバル
トおよび金属クロムを溶融、蒸発させ、４分間イオンブ
レーティングを行い、可撓性基板上に垂直磁化膜を形成
した。

次にボート６．６′、￥Ｌ極およびホルダーへの給電を
停止し、可変給気ハルツを調整し、給気口よりベルジャ
内へアルゴンガスに酸素を分圧比ｌ：２の割合て混合し
た混合気体を導入し、５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの真空状態
に保持した。高周波電源より電極に前記と同じ条件下で
高周波電圧を印加し、ベルジャ内に再度クロー放電を発
生させ、２０秒間反応を行い、垂直磁化膜上に保護膜を
形成したところ１表面か平滑で可撓性のある膜厚０．５
ｇｍのＣｏ−Ｃｒの磁化膜、膜厚１００ＡのＣｏｏの保
護ｎりを積層した可撓性基板が得られた。

得られた可撓性基板の磁気特性をＶ、Ｓ、Ｍ、により測
定したところ、Ｈｃ＝　１１０００ｅ　、　Ｍｓ＝　４
２００Ｇの結果か得られた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の磁気記録媒体の製造方法
によれば、従来、可撓性や表面平滑性に乏しかったＣｏ
−Ｃｒ等の合金系垂直磁化＠膜の欠点を上層被膜によっ
て補うことができ、また、高周波反応性イオンブレーテ
インク技術の応用によって垂直磁化膜と上層被膜とを、
一つの真空容器内て、′真空状態を保持したまま連続し
た工程て形成することがてき、さらには、大気にふれる
ことなく一貫工程て膜形成することにより、垂直磁化膜
の特性を安定させることかてきるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気記録媒体の製造方法に使用す
る装置の１例を示す説明図、第２図は装置の他の例を示
す説明図である。 １・・・排気口　　　　　２・・・可変給気ノ＼ルツ３
・・・給気口　　　　　４・・・ベルジャ５．５’、５
”・・・材料　　６．６’、６”・・・ボート７・・・
電極　　　　　　８・・・基板９・・・ホルダー　　　
　１０．１０　’　、１０　”・・・蒸発用電源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性材料を高周波励起プラズマ中でイオン化し、
   可撓性基板上に付着させ第１の層を形成する第１のプロ
   セスと、反応性高周波励起プラズマと第１の層の表面と
   の反応によって第２の層を形成する第２のプロセスとを
   含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）前記磁性材料がコバルトのみから構成される特許
   請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. （３）前記磁性材料が少くともコバルトを含みクロムを
   含まない特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製
   造方法。
4. （４）前記磁性材料が少くともコバルトとクロムを含む
   特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
5. （５）前記の反応性高周波励起プラズマが少なくとも酸
   素分子に由来する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録
   媒体の製造方法。
6. （６）前記の反応性高周波励起プラズマが窒素原子を含
   む分子に由来する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録
   媒体の製造方法。
7. （７）第１のプロセスと第２のプロセスとを連続して行
   う特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法
   。