JPS62264426A - 磁性層を磁性金属酸化物で被層した磁気記録媒体 - 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に関し、特に薄膜型磁気記録媒体
に関し、更に詳しくは薄膜型ＩＩη気ディスクに関する
。

（従来技術） 磁気記録に対して、その記録の高密度化か要求されるに
伴い、磁性層はバインダー中に磁性粉を分散させた磁性
塗料を塗布する塗布型磁性層から、磁性体を稠密に充填
できる真空蒸着法、スノクツタリング法で磁性層を形成
する薄膜型磁性層に移り、更に従来の水平記録方式から
飛躍的に高密化が図れる垂直記録方式が着目され実用化
の段階に到った。

磁気記録の前記一般的傾向は磁気ディスク分野に於ても
映し出されている。即ち５インチディスク等の小型高密
度装置が開発されて小径のディスクが用いられるに及び
、該小径ディスクと磁気ヘッド間の相対速度の低下によ
る再生出力、Ｓ／Ｎ比の劣化を出力の大きい高密度化磁
性層に換えることにより補償することが計られている。

前記磁性層は高密度化を狙う限り薄膜型であることが必
須となるが真空蒸着或はスパツタリング等の気相堆積法
で形成された磁性層は、従来の知くバインダー等による
磁性層或は磁性体に対する緩衝作用、表面過擦に対する
保護作用がなく、磁性体は外界からの物理的衝グμ、化
学的刺戟に対し無防ｆｌｉｉ？に裸呈し、繰返されろ記
録、再生に対する磁気記録媒体の耐用性は甚だ乏しい。

特にコンタクトスタートストップ（Ｃ８Ｓ）方式の磁気
ディスク装置で相当な高回転をする磁気ディスクに於て
は致命的損傷を蒙る。

従って薄膜型磁性層を有する磁気記録媒体特に磁気ディ
スク表面には保護層を設けることが通常であり、保護層
として機械的保護効果、滑面効果更に耐蝕性を兼備える
ように、炭素、モリブデン、二硫化モリブデンその他の
弔体、化合物或はそれらの複合素材が工夫され、保護層
素材の特性に合わせて直流二極スパッタ法、高周波二極
スパッタ法、化学蒸着法（ＣＶＤ）或は塗布法その他に
よって、出力のスペースロスが許容範囲に収るように多
くは０，１μｍ以下の保護層が設けられる。

しかしながら前記したような従来の被着形成された保護
層に於ては、（１）保護層の結着力が不充分である、（
２）全面に亘る均一成膜性に欠けろ、（３）膜強度が不
足である、従って（４）磁気テープ、磁気ディスクとし
ての耐用性が充分でない、（５）スペーシングロスが避
けれない等の欠点があり、更に保護層を追加して設ける
ことによる（６）量産性に欠ける所があり、（７）コス
ト高になる等の生産性の面で問題を蔵している。

（発明の目的） 本発明の目的は前記薄膜型磁性層を有する磁気記録媒体
の欠点に照し、これら欠陥を軽減もしくは解消した、耐
久性及び耐用性が高く、且つ生産性のよい磁気記録媒体
特に前記特性を備える磁気ディスクを提出することにあ
る。

（発明の構成〕 前記した本発明の目的は、剛直な基板上に金属薄膜磁性
層を気相堆積し、且つ該磁性層の表旭組成を該磁性層を
形成している磁性金属の酸化物としたことを特徴とする
磁気記録媒体によって達成される。

尚本発明の態様に於て、前記剛直な基板はその素材によ
って異るけれども適用する磁気記録装置の仕様規格内で
０．８　ａｍ以上が好ましい。また特に保護層を必要と
する場合には前記酸化物表層上に保護層を設けてもよい
。

本発明に係る強磁性金属薄膜としては、Ｆｅ。

Ｃｏ、Ｎｉ等の金属あるいはＦｅ−Ｃｏ　、　　Ｆｅ−
Ｎｉ　、　Ｃｏ−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ａ４　、　　ｒｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ａ／−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ｒｈ　
。

Ｆｅ−Ｃ！ｕ　、　　Ｃｑ−Ｃｕ　、　　Ｃｏ−Ａｕ　
、　　（！ｏ−Ｙ　、　　Ｃｏ−Ｌａ　、　　Ｃｏ−Ｐ
ｒ。

Ｃｏ−Ｇ　ｄ　＋　　Ｃｏ−Ｓ　ｍ　＋　　Ｃｏ　−Ｐ
　ｔ　　、Ｎ　ｉ　−Ｏｕ　＋　Ｍ　ｎ−Ｂ　ｉ＋　　
Ｍｎ−８ｂ　＋Ｍｎ−Ａｌ、　　Ｆｅ−Ｃ！ｒ　、　　
Ｃｏ−Ｃｒ　、　　Ｎ１−０ｒ　、　　１ｅ−Ｃｏ−Ｃ
ｒ　。

Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ１−（１！ｒ等のような強磁性合金を気
相堆積によって薄膜状に形成したものが用いられる。こ
の金属薄膜の厚さは５００Ｘから５０００　Ｘ位が好ま
しい♂ 更に前記金属薄膜に対する金属酸化物にょる被層は、前
記気相堆積条件に酸化雰囲気を追加すること例えば酸素
ガスを導入することによって行われ、明確な金属酸化物
層を形成してもよいし、漸次酸化雰囲気を濃くして連続
的に表層金属酸化物組成に到らしめてもよい。

尚必要に応じ保護層を設ける場合には、スペースロス回
避のため薄層化の容易な気相堆積法によることが好まし
い。

本発明に用いる気相堆積法としては、真空蒸着法、スパ
ッタリング法或は化学蒸着法（ＣＶＤ、）等各種の方法
が用いられるが好ましくは対向ターゲットスパッタ法で
ある。

本発明に好ましく用いられる対向ターゲットスパッタ方
法、即ち互に対向したターゲットが差挟んで区画する空
間の側方にスパッタをかける基板を配置し、該空間に磁
界をかけ、ターゲットをスパッタして基板内に薄膜を形
成するスパッタリング方法について図を用いて説明する
。

第１図は対向ターゲットスパッタ法に用いる対向ターゲ
ットスパッタ装置である。

同図において、ｌ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
ーゲット電画は、ターゲットホルダー４により一対のタ
ーゲットＴ、、Ｔ、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
材料にはｍｌ記した強磁性金属が用いられる。

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。一方、磁性薄膜を形成すべき
基板６は、基板ホルダー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。

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）　ＴＩ＋　Ｔ２の各表面と垂直
方向に磁界を形成し、この磁界により陽極降下部（即ち
、ターゲラ）Ｔ、−Ｔ２間に発生したプラズマ雰囲気と
各ターゲットＴ１及びＴ、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ｒＮ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電子はターゲラ）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、７ト’ｒ、−’ｒ、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、側方の基板６上に磁性層として堆積してゆ
くことになる。

磁性層堆積に続けて該磁性金属の酸化物を堆積させる場
合には、該気相堆積条件に漸次濃くシながら酸化雰囲気
を重ねて連続的に表層酸化物組成を現出して被層しても
よいし、またスパッタリングを一旦休止して酸化雰囲気
を整えた後にスパッタリングを再開し明確な酸化物被層
を形成してもよい。

第２図に前記のようにしてえられた磁気デーイスクの断
面を示した。６は基板、７は磁性層であり、８は酸化物
被層である。

前記対向ターゲットスパッタ法は、ターゲットに対し印
加電圧３００〜１５００　ＶＳ電流密度はターゲットの
冷却条件からの制約はあるが少なくとも２０ｍＡ／ｃｆ
ｆｌとすることができ、雰囲気ガスとしてＡｒガスでは
０．５　ｍ　Ｔｏｒｒまででも稼動可能であり、電力効
果は良好である。

また他の方式の気相堆積法に比べて高密度ブ・二・ズマ
が形成され、高速・低温スパッタが可能であり、磁性、
非磁性、金属、非金属に拘りなくすべての物質をスパッ
タにかけることができる。また基板の温度上昇が小さい
のでスパッタ物質を堆積させる基板の選択許容範囲が広
く、基板の温度制御を精密に行うことができるので基板
の表面状態に鋭敏に左右される堆積膜の特性及びその再
現性は充分に保証される。しかもγ電子や負イオン等の
高エネルギー粒子に堆積膜が擾乱されることがない。

更に平板ターゲットが便利に使用でき、小ターゲットか
らでも広面積に気相堆積することができ、しかも均−瞑
形できる基板面積は他の方法の数倍に及ぶ。

本発明に必要に応じ適用する保護層の素材としては、ク
ロム、モリブデン、マンガン、バナジウム、チタン、了
ルミニウム、ロジウム、白金、珪素、カーボンの単体或
は酸化物、窒化物、硫化物等或は高分子物質等が各素材
の特性に適した条件で適用されろ。更に素材としては機
械的な保護効果、過擦防止効果が大きく更に化学的に耐
蝕性の大きなものが好ましい。

更に保護層の作用効果を上げるため特性を異にする複数
層としてもよい。

また保護層は出力のスペーシングロスを抑えるために薄
い方がよいが、薄すぎると保護効果を失うので、０．０
１〜０．１５μｍが好ましい。

本発明に係る磁気ディスクに用いる基板としては、ポリ
エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミ　ド
、ポリアミ　ド、ポリアミ　ドイミ　ド、ホ。

り塩化ビニル、三酢酸セルロース、ポリカーボネート、
ポリエチレンナフタレートのようなプラスチックベース
あるいはＡｌ、ｋ１合金、Ｔ１、Ｔ１合金、ステンレス
Ｍのような金属板あるいは七うミノクス、ガラス等のよ
うな平置性のよい厚み・寸度安定性がよく、変形し難い
ものが用いられる。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明するが、本発明はこれらに限定
されるものではない。

実施例１ ｋｌ基板（１，９ｍｍ厚う上にクロム（ｏ、５μｍ＋）
、コバルトニッケル合金（０，０８μｍ）を順次スパッ
タ製膜し、磁性層とし、その上に以下の条件下で酸化層
を形成した。

到達真空度：　５　Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒ以下全ガス圧
：　５　Ｘ　１０　Ｔｏｒｒ 酸素分圧’　Ｉ　Ｘ　Ｉ　ＯＴｏｒｒ 投入電カニ５ｗ／ｃｒｌ ターゲット：　ＣｏＮ１ｚ□合金ターゲット製膜速度：
１０大／　ｓｅｃ 酸化層膜厚：１５０＾ 次に上記磁気ディスクを磁気ディスク装置によりＣ３Ｓ
テストを行い第３図に示す結果を得た。縦軸は出力レベ
ル（ｄＢ　）　、横軸はａＳＳ回数である。

比較例１ ＡＩ基板（１，９ｍｒｔｔ、［！ｉＩ）上にクロム（０
，５μｍノコバルトニノケル合金（８００Ｋ）を順次ス
パッタ製膜し、それをもって比較磁気ディスクとする。

次に実施例１と同様のａＳＳテストを行った。

比較例２ 比較例１の方法と同様に製膜し、さらにその上層に炭素
層２００λをスパッタ法により製膜し、それをもって比
軟磁気ディスク２とする。次に実施例１と同様ａＳＳテ
ストを行った。

ａＳＳテスト結果を示す第３図かられかるように、実施
例は比較例１と比べても格段に耐久性が向上しており保
護層として別工程を設けて作製した比較例２とも遜色な
く耐久性がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は対向ターゲットスパッタ装置の概要図、第２図
は本発明に係る磁気ディスクの断面図である。 第３図は本発明に係る磁気ディスクの性能を示すグラフ
である。 １・・・真空槽、 Ｔ１及びＴ、・・・ターゲット、 ４・・・ターゲットホルダ、 ５・・・基板ホルダ、　　　　６・・・基板、７・・・
磁性層、　　　　　８・・・酸化物被層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 剛直な基板上に金属薄膜磁性層を気相堆積し、且つ該磁
   性層の表層組成を該磁性層を形成している磁性金属の酸
   化物としたことを特徴とする磁気記録媒体。