JPS6371929A - 磁気記録媒体の製法 - 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、蒸着テープの如き非磁性支持体上に強磁性金
属薄膜を直接形成してなる所謂強磁性金属７ｉＪ膜型磁
気記録媒体の製法に関するものであり、詳細には耐久性
や走行性を改善するために設けられる保護膜の形成方法
の改良に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、非（ｎ性支持体上に磁性層として強磁性金属
薄膜が直接被着形成され、該強磁性金属薄膜上に窒化ケ
イ素保護膜を形成してなる磁気記録媒体を作成するにあ
たり、 上記窒化ケイ素保護１１Ｑを、Ｓｉ３Ｎ４をターゲット
とし全圧２．４　ｍＴｏｒｒ　〜１６ｍＴｏｒｒの範囲
内に設定してスパッタリングを施すことにより、耐久性
の向上を図ろうとするものである。

〔従来の技（ネｉ〕

磁気記録の分野においては、記録信号の高富度記録化や
短波長記録化が進められているが、これに対応して抗磁
力や残留磁束密度の大きな磁気記録媒体が要望されてい
る。

かかる状況より、ポリエステルフィルム等の非磁性支持
体上に強磁性金属材料をスパッタリング等の手段で直接
被着形成し、これを磁性層となした強磁性金属薄膜型の
磁気記録媒体が提案され注目されている。この強磁性金
属ａ成型の磁気記録媒体は、抗磁力や残留磁束密度が大
きいことは勿論のこと、該磁性層の厚みを極めて薄くで
きるため記録減磁や再生時の厚み損失が暑しく小さいこ
と、磁性層に樹脂結合剤を混入する必要がなく強磁性金
属材料の充填密度を高めることができ高密度記録に好４
であること等、磁気特性の点で優れた特徴を有している
。

しかしながら、上述の強磁性金属薄膜型磁気記録媒体は
、耐久性や走行性等の点で欠点が多く、その改善が大き
な課題となっている。

そこで例えば、上記磁気記録媒体の磁性層、すなわち強
磁性金属薄膜表面に潤滑剤等を塗布して保護膜とし、上
述の耐久性や走行性等を改善することが試みられている
。しかし、この磁気記録媒体においては、最初のうちは
摩擦係数が低減して走行性が向上するものの、上記潤滑
剤の強磁性金属薄膜に対する付着力が弱いことに起因し
て、使用とともに該潤滑剤が磁気ヘッド等で削り取られ
しまい長期間の使用に耐え難いという問題を抱えている
。すなわち、本発明者が潤滑剤を保３膜とした磁気記録
媒体に対してスチル試験を行ったところ、２万パス程度
で再生出力が劣化してしまうことが確認された。

かかる状況より、例えば特開昭５７−３０１２４号公報
等に開示されるように、強磁性金属薄膜表面に保護膜と
して窒化ケイ素保護膜を形成することにより、密着性、
耐久性、耐蝕性、走行性等が存効に改善されることが報
告されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで通常、上記窒化ケイ素像３１Ｂはスパッタリン
グ法にて形成されるが、この場合、該スパッタ条件によ
り得られる保護膜の特性、特に耐久性にバラツキが発生
し易く、均質な保護膜が得１という欠点があった。故に
、上述の諸効果を有する窒化ケイ素保護膜を作成するこ
とが困ス「であった。

したがって、磁気記録媒体の耐久性の向上を図り、長期
間の使用に耐え得る間密度記録用磁気記録媒体を実用化
するためには、上記窒化ケイ素保護膜のスパッタ条件の
最適条件を見出すことが急務となっている。

そこで、本発明は上述の実情に鑑みて提案されたもので
あり、保護膜として優れた窒化ケイ素保護膜を得るため
の最適なスパック条件を提供し、磁気記録媒体の耐久性
の向上を図ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究を重
ねた結果、スパッタリング法で得られた窒化ケイ素像８
Ｗ膜には不可避的に酸素が混入するが、該酸素量が少な
く、かつ電子顕微鏡で観察した時に位相コントラストが
鮮明な膜はど膜強度が大きく、磁気記録媒体の保護膜と
して好適であるとの知見を得た。さらに、研究重ね酸素
含有量の少ない窒化ケイ素保護膜を作成するには、スパ
ッタ雰囲気ガスの全圧を所定範囲内に設定すれば良いと
の知見を得るに至った。

本発明のルイ（気記録媒体の製法は、上述の知見に基づ
いてｋＸされたものであって、５１３Ｎ４をターゲット
とし全圧２．４　ｍＴｏｒｒ　＝１６ｍＴｏｒｒの範囲
でスパッタリングすることにより磁性層上に窒化ケイ素
像３ｉ膜を形成することを特徴とするものである。

本発明の磁気記録媒体の製法において、窒化ケイ素保護
膜のスパッタリングは、アルゴンガスを主成分とするス
パッタ雰囲気の全圧（スパッタ時の真空チャンバー内の
圧力）を２゜４　ｎ＋Ｔｏｒｒ〜１６ｍＴｏｒｒの範囲
内に設定し、グロー放電を起こし、生じたアルゴンガス
イオンで５ｉ３Ｎｎターゲツトをたたき出し、磁性層上
に被着形成するものである。

ここで、上記全圧が１６ｍＴｏｒｒを越えると窒化ケイ
素保護膜への酸素含有量が多くなり初期の目的が達成で
きなくなる。逆に、酸素含有量の観点からは上記全圧は
より少ないことが好ましいが、現状のスパッタリング装
置では２．４　ｍＴｏｒｒ以下でグロー放電を起こさせ
ることが難しい。

本発明により磁気記録媒体を作成するには、先ず、非磁
性支持体上に強磁性金属薄膜よりなる磁性膜を形成する
。

上記非（ｄ性支持体の素材としては、ポリエチレンテレ
フタレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのポリオレフィン類、セルローストリアセ
テート、セルロースダイアセテート、セルロースアセテ
ートブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル
、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボネ
ート、ポリイミド、ポリアミドイミド等のプラスチック
、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属、アルミナ
ガラス等のセラミックス等が挙げられる。また、この非
磁性支持体の形態としては、フィルム。

ノート、ディスク、カード１　ドラム等の何れでもよい
。

また、上記磁性層である強磁性金属薄膜は、真空７着法
やイオンブレーティング法、スパッタリング法等の真空
薄＋１９形成技術により形成され、使用される強磁性金
属材料としては、Ｆｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ等の金属、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−ＰＬ金合金Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｎｉ合金、　　ｌ”ｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃ。

−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金あるいはこれら
にＣｒ、Ａ、ｅ等の金属が含有されたもの等が挙げられ
る。特に、Ｃｏ−Ｃｒ合金を使用した場合には垂直磁化
膜が形成される。あるいは、非磁性支持体上にＦｅ−Ｎ
ｉ合金等の軟磁性薄膜を設け、該軟磁性薄■り上にＣｏ
−Ｃｒ合金より垂直磁化膜を順次形成した２層構造の垂
直磁化膜であっても良い。

また、必要に応じて、上記窒化ケイ素保護膜上に潤滑剤
層等を設けたり、あるいは非磁性支持体の強磁性金属薄
膜が設けられる面とは反対の面にバンクコート眉を設け
、走行性等の改善を図っても良いことは言うまでもない
。

〔作用〕

窒化ケイ素保護■りをスパッタリングする際に、スパッ
タ雰囲気ガスの全圧（真空度）を２．　＋ｉ　ｍＴｏｒ
ｒ〜１６ｍＴｏｒｒの範囲内に設定して窒化ケイ素像調
成を形成することにより、該保護膜への酸素の混入量を
極めて少■に抑えることができる。

したがって、上記スパッタ条件で形成される窒化ケイ素
保護膜の膜強度は大きくなり、得られる磁気記録媒体の
耐久性が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発
明がこの実施例に限定されるものでないことは言うまで
もない。

大施拠上 先ず、ポリエチレンテレフタレート基板上に磁性層とし
てＧｏ−Ｃｒ合金よりなる厚さ２５００人のＣｏ−Ｃｒ
膜を垂直磁気異方性膜として形成した。

次に、上記Ｃｏ−Ｃｒ膜上に窒化ケイ素保護膜をそのｖ
厚が１４０人となるようにスパックリングにて形成し、
磁気記録媒体を作成した。なお、上記スパッタリングは
下記の条件に設定して行った。

スパッタ装置ｌ高周波（ＲＦ）　２極スパツタ装置ター
ゲツト　　：５ｉ３Ｎ１ スパック雰囲気ガス：　　（Ａｒ：）１２）　＝　（１
：ｌ）雰囲気ガスの全圧　：　　２．４　ｍＴｏｒｒ上
記のスパッタ条件で成膜された窒化ケイ素像３！！膜に
ついて、電子顕微鏡明視野像を観察したところ、数１０
人の粒状の鮮明な位相コントラストが見られた。

、ｕ（２１１２ 先の実施例１において、窒化ケイ素保護膜のスパック条
件のうち、雰囲気ガスの全圧を１６ｍＴｏｒｒに変えて
保護膜を形成し、他は実施例１と同様にして磁気記録媒
体を作成した。

上記のスパッタ条件で成膜された窒化ケイ素保護膜につ
いて、電子顕微鏡明視野像を観察したところ、数１０人
の粒状の鮮明な位相コントラストが見られた。

止較Ａ 先の実施例１において、窒化ケイ素保護膜のスパック条
件のうち、雰囲気ガスの全圧を８０ｍＴｏｒｒに変えて
保護膜を形成し、他は実施例１と同様にして磁気記録媒
体を作成した。

上記のスパッタ条件で成膜された窒化ケイ素保護膜につ
いて、電子顕微鏡明視野像を観察したところ、実施例１
及び実施例２の膜より細かく淡い位相コントラストが見
られた。

次に、以上で作成された各磁気記録媒体の窒化ケイ素保
護膜について、ＡＥＳ　（オージェ’！子分光分析）法
にて、酸素含有量を調べた。結果を第１図に示す。第１
図中、曲線ａは酸素含有量を、曲線すはケイ素含有量を
、曲線Ｃは窒素含有望をそれぞれ示し、その他の例えば
炭素等の微１含有物は省略し１こ。

この第１図より明らかなように、窒化ケイ素保護膜形成
時のスパッタ雰囲気ガスの全圧が小さくなるに従って、
酸素及びケイ素の含有量が小さくなり、特に、上記全圧
を１６　ｍＴｏｒｒ以下に設定すれば、酸素含有量を２
５％以下に抑えられることがわかった。したがって、実
施例１及び実施例２で得られた磁気記録媒体は、窒化ケ
イ素保護膜の膜強度が大きく、耐久性に（１れたもので
あると推測される。

そこでさらに、スパッタ条件と窒化ケイ素保護膜との膜
強度の関係を確認するために、各サンプルに対して引っ
かき試験を行った。結果を第２図に示す、なお、上記引
っかき試験は、窒化ケイ素保護膜上にダイヤモンド・ス
タイラスを移動させながら、該スタイラス荷重を連続的
に増加させ、該保：！膜上に傷付きが見られた時の荷重
を引っかき強度とした。

この第２図から明らかなように、スパッタ時のガスの全
圧を小さく設定して成膜された窒化ケイ素像８Ｉ膜はど
、この引っかき強度（膜強度）が大きく、耐久性に優れ
た保護膜となることが確認された。

さらに、上記各磁気記録媒体の窒化ケイ素保護膜上に潤
滑剤（商品名ＫＲＹＴＯＸ　１４３ＡＤ）を塗布してサ
ンプルテープを作成し、各サンプルテープに対してフェ
ライトヘッドを用いてスチル試験を行った。結果を第１
表に示す。なお、上記スチル試験の評価は、（１を気記
録媒体に４．２？ＩＩＩｚの映像信号を記録し、この再
生出力が２ｄＢ劣化するまでの走行回数にて示す。

第１表 この第１表より、スパック時のスパッタ雰囲気ガスの全
圧が小さい程、具体的には１６ｍＴｏｒｒ以下で作成さ
れた窒化ケイ素保護膜を有する磁気記録媒体は、スチル
耐久性に優れ、実用可能な耐久性を有するといえる。特
に、サンプル１のテープは、２１０万バス後の再生出力
の劣化は２．７ｄＢ程度であり、優れた耐久性を示す。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
窒化ケイ素保護膜のスパッタリングの条件のうち、特に
スパッタ雰囲気ガスの全圧に着目し、この全圧を２．４
ｍＴｏｒｒ　〜１６ｍＴｏｒｒの範囲シこ設定している
ので、得られる窒化ケイ素像＝５膜への酸素の混入量を
抑えることができる。この結果、該窒化ケイ素保護膜の
膜強度が向上し、得られる磁気記録媒体の耐久性が大幅
に向上する。

したがって、本発明によれば、高密度記録に好適な強磁
性金属薄膜型磁気記録媒体の耐久性が改善され長期間の
使用に耐え得るので、本発明の実用価値は極めて高いと
言える。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパック雰囲気ガスの全圧と窒化ケイ素保護膜
の組成との関係を示す特性図である。 第２図は窒化ケイ素保護膜の引っかき試験結果を示すも
ので引っかき強度とスパック雰囲気ガスの全圧との関係
を示す特性図である。 手３Ｊεネ市正舎（自発） 昭和６１年１１月２１日 特許庁長官　黒　１）明　誰　殿 １、事件の表示 昭和６１年　特許願　第２１７５３６号２、発明の名称 磁気記録媒体の製法 ３、補正をする者 事件との関係　　特約出願人 住所　東京部品用図化品用６丁目７番３５号名称　（２
１８）　　ソ　ニ　−　株　式　会　社代表者　大　賀
　典　雄 ５、補正命令の日付 自発 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 明細書節５　ｙ［第１４行口に「研究重ね」とある記載
を〔研究を重ね」と補正する。 明細書第１３頁第１行目から同頁第４行目に亘って「な
お、・・・示す。」とある記載を下記の如く補正する。 記 「なお、上記スチル試験の評価は、磁気記録媒体と磁気
ヘッド間の相対速度を３＋ｎ／ｓｅｃに保持した状態で
、ｉｆｆ気記録媒体に３ＭＨｚの方形波信号を記録し、
この再生出力が２ｄＢ劣化するまでの走行回数にて示す
。」 （以上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓｉ＿３Ｎ＿４をターゲットとし全圧２．４Ｔｏｒｒ〜
   １６ｍＴｏｒｒの範囲でスパッタリングすることにより
   磁性層上に窒化ケイ素保護膜を形成することを特徴とす
   る磁気記録媒体の製法。