JPS6374121A - 垂直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】 〔技術分計〕 本発明は垂直磁気記録媒体の製造方法に関し、詳しくは
、垂直磁化方式に有用ないわゆる二層膜記録媒体の製造
方法に関する。

〔従来技術〕

垂直磁気記録方式は、従来からの水平磁気記録方式に比
べて高密度記録が行なえることから、近年研究開発が盛
んに行なわれている。

この垂直磁気記録方式に使用逃れている磁気記録媒体（
以降単に「記録媒体」又は「媒体」と略記することがあ
る）には■高分子材料からなるテープ状又はディスク状
基板上に、膜面に対し垂直方向に磁化容易軸を有する○
ｏＱｒを主成分とする垂直磁化薄膜（記録層）をスパッ
タリング法、真空蒸着法などによシ形成した単層膜記録
媒体と、■前記■の基板と垂直磁化薄膜（記録層）との
間に膜面内に磁化容易軸を有する第二の磁性層（・９−
ロマイ等の軟磁性薄膜）を設けた二層膜記録媒体とが代
表的なものとしてあげられる。だが、これらの記録媒体
のうち、前者■の単層膜媒体は記録・再生の効率がいま
だ低いという欠陥がある。これに対し、後者■の二層膜
媒体は、記録層の膜厚及び記録層全体の抗磁力をコント
ロールすることで、記録・再生の効率が上げられ、更に
、高い記録密度で記録・再生が実現しうろことで有利で
ある。

ところで、二層膜記録媒体においては、前記のとおフ、
軟磁性薄膜を基板上にスパッタリング法、真空蒸着法な
どで形成させぞいるが、その際、フィルム（基板）の一
方向にテンションがかかつていたフ磁場、温度勾配等が
存在していたシすると、薄膜の磁気的な異方性を生じ、
再生出力の変動を発生するという問題があった。

もつとも、こうした磁気的な異方性を無くすために、軟
磁性薄膜を等方性のものとすることが考えられ実施され
てはいるが、等方性薄膜にすると保磁力の安定性が減少
し、圧力によって磁化が減少したりして記録したものを
複数回再生するうちに出力が低下するようになる。

〔目　的〕

本発明は二層膜タイプの磁気記録媒体の製造手段に改善
を加えることによって、記録・再生殊に再生出力の一層
の向上を図るようにした垂直磁気記録媒体の製造方法を
提供するものである。

〔構　成〕

本発明は垂直磁化方式で使用される二層膜記録媒体の製
造方法において、基板に設けられたトラック方向と直角
又はほぼ直角の張力を該基板に与えた状態で１負の磁歪
定数をもつ軟磁性材料で成膜を行ない、次いで、前記張
力をとり夫って、該トラック方向と直角又はほぼ直角に
均一な磁化容易軸を有しかつ該トラック方向に磁化困難
軸を有する軟磁性薄膜を形成せしめることを特徴とする
。

ちなみに、この分野（垂直磁気記録二層膜媒体）におい
ては、軟磁性薄膜の初透磁率を向上させることにより再
生出力の向上がもたらされることは知られているが、本
発明者は軟磁性薄膜に特定の磁気異方性を簡単な手段に
よって付与しうろことを見出し、再生出力の向上がなさ
れることを確めた０本発明はそうしたことに基づいてな
されたものである。

以下に本発明方法を添付の図面に基づきながらさらに詳
細に説明する。

第１図は、本発明に係る記録媒体の代表的な一例の断面
図であり、１は本発明の二層膜構成の記録媒体、１１は
基板、１２は軟磁性薄膜、１３は記録層（垂直磁化￥Ｓ
膜）を表わしている。

ただし、本発明方法において製造される記録媒体は第１
図に示したものに限られず、必要に応じて、記録媒体の
耐久性を向上させるために記録層１３の上に０．００５
〜０．０５μｍ厚程度０保護層（これの材料としては０
ｏＯｙの酸化膜、ダイヤモンド状カーボンなどが好まし
い）を設けたシ、また、記録時の磁性層（軟磁性薄膜１
２及び記録層１３）の配向ｔより良好ならしめるために
Ｇ・、８１、ＴＩなどの蒸着層又はスパッタリング層（
０，Ｏｏ５〜ｏ、ｘｐｍ厚程度）が下引き層として設け
た）してもよい、従って、このような保護層及び／又は
下引き層を有するものも二層膜構成の垂直磁気記録媒体
として取扱われる。しかし、後述するところから理鮮で
きるように、下引き層は引張シ及びその戻しに充分耐え
うるものであることが条件となっている。

さて、先に触れたように、軟磁性層を等方性薄膜で形成
することは思わしくなく、加えて第２図及び第３図に示
されるように、磁気特性上透磁率が低下してしまう。

第２図は軟磁性薄膜の初透磁率、再生出力及び磁化の向
き（角度）の関係を示すものであシ、連続基板に連続成
膜を行なう方法において、基板走行方向に平行磁界を印
加した場合における円周方向の初透磁率を測定した結果
を表わしている。第２図における角度と印加磁場方向と
の関係は第４図に示したとおりである。この測定結果（
第２図）からは、媒体走行方向に直交する方向に硼化困
難軸をもたせるようにすれば初透磁率は大きくなること
が理解される。ｔた、第３図は、軟磁性薄膜の初透磁率
が再生出力に及ぼす影響を示している。

本発明者はこうした認識のもとに、第１図に示したごと
き基板１１上にその基板の移動方向と直角又はほぼ直角
に均一な磁化容易軸！有し移動方向に磁化困難軸を有す
る軟磁性薄膜１２を設け、その軟磁性薄膜１２の上に記
録層（垂直磁化薄膜）１３を設けた垂直磁気記録媒体１
、及びその製造方法をすでに提案した。

そして、ここで提案している製造方法では、例えばディ
スク状基板１１の放射方向（トラック方向に対して垂直
方向）に磁界を印加した状態で軟磁性薄膜１２の形成を
行なうという手段が採用されている。しかし、この放射
状に磁場をかけながらの成膜プロセスにおいては、真空
装置内に多数放射状の磁場を発生させるための磁石を配
設しなければならず勢い製造装置が複雑なものとなる。

本発明は上記提案した記録媒体のうちの特に軟磁性薄膜
の成膜方法の簡素化、即ち、軟磁性薄膜における基板の
トラック方向の初透磁率を向上させる方法を意図してな
されている。

磁性一般のこととして、軟磁性膜の磁性特性はその膜の
抗磁力（保磁力）が小さくなればなる程−換言すれば軟
磁性特性が大きくなればなる程−腹の異方性かはつきフ
して、磁化容易軸は低い初透磁率をもち、磁化困難軸は
高い初透磁率をもつことは知られている０本発明はこう
したことを考慮した上で１かつ、前記第２図、第３図及
び第４図において明らかにされた事項に基づいて、二層
膜記録媒体ｌにおける軟磁性薄膜１２を基板１１のトラ
ック方向に磁化困難軸を有しトラック方向とは直角方向
に磁化容易軸を有するように形成するための、簡便な方
法を提供しているのである。

第６図から第８図までは、そうした本発明方法を具体的
に説明するためのものである。

第５図はディスク状の基板１１に放射状の張力が加えら
れている状態を示しており、矢印は張力の向きを表わし
ている＊　＠Ｓ図の基板１１には微細なトラックの記載
は省略されているが、前記矢印の向きはこのトラックの
方向と直角又はほぼ直角の関係になっている。

この状態のもとに第６図及び第８図に示したように、基
板１１上にパーマロイ等の軟磁性薄膜１２を設けるため
の負の磁気ひずみを有した軟磁性材料で真空蒸着法、ス
パッタリング法などを施こす、第６図において、上向き
矢印は軟磁性材料の飛来粒子１２１を表わしており、ま
た、２は基板１１を保持するとともにこれに張力をもた
らす基板ホルダーを表わしている。

基板１１に張力を及ぼす手段としては、（１）第７図に
みられるようなバッチ方式と（１１）第８図にみられる
ような連続方式とが考えられる。第７図のバッチ方式な
より具体的に説明すると、第４図に示したように、例え
ば中央に環状凹部を形成したリング状ホルダー２１に基
板１１を裁置し、この上から中央に環状凸部（これは前
記環状凹部と嵌合できる）を形成したリング状ホルダー
２２を宛かうようにすればよい、リング状ホルダー２１
．２２の大きさ、環状凹部及び凸部の大きさ、深さ及び
高さなどは、使用される基板１１の径、材質や軟磁性材
料等を配慮して適宜法められる。

一方、第８図の連続方式にあっては、上面が比較的平坦
で全体として椀状、円柱状又は円筒状の押圧突起３　ｗ
＊＠個ドラド２１４表面置し、との押圧突起３に巻出し
ロール５１から長尺の基体１１を押しあてながら巻取り
ロール５２で巻取るようにしたものである。そして、こ
の場合には、基板１１が押圧突起３に押しつけられ第５
図に示したような放射状の張力がかかつている時に軟磁
性材料の蒸着等を行なう、ここでも上向き矢印は軟磁性
飛来粒子１２１を表わしている。

次いで、基板１１から張力をとり去ると、基板１１はそ
の中心方向に縮む、この際、軟磁性薄膜には基板１１の
中心方向に圧縮応力が加わるため磁化方向が変わり、負
の磁歪定数をもった軟磁性薄膜は基板１１の中心方向に
磁化容易軸を有するようになるとともに、トラック方向
と平行に磁化困難軸ｔもつようになる。このようにして
形成された軟磁性薄膜１２は、既述のとおり、トラック
方向に初透磁率が向上したものとなっている。

このトラック方向と直角又はほぼ直角に磁気容品軸をも
ちかつトラック方向と平行に磁気困難軸をもった軟磁性
薄膜１２上に１常法に従って、　０ｏＯｒなどによる垂
直磁化膜（記録層）１３を形成させることによシ本発明
の垂直磁気記録媒体が作製される。

これまでの説明では、基板１１に加えられた張力をとり
失ってから記録層１３を形成するとしていたが、依然と
して張力が印加された状態のもとて又は若干張力が弱め
られた状態のもとて記録層１３を形成せしめ、その後基
板１１の張力をとり去るようにしても同様な結果が得ら
れる。

基板１１には、フロッピーディスクにおいてはポリエス
テルテレフタレート、ポリイミドフィルムなどが用いら
れる。

軟磁性薄膜（軟磁性高透磁率層）１２としてはＦ・−Ｎ
１合金、Ｏｏ系合金などが用いられる。

これら軟磁性材料に負の磁歪定数（磁気ひずみが負即ち
縮むもの）を持たせること自体は周知であフ、例えばＦ
・−Ｎ１合金ではＮ１成分を７５〜９０重量％程度セす
ることによって％また、Ｏｏ系合金例えば０ｏ−Ｚｒ合
金ではＺｒ成分を１０〜２０１ｉ量七程度にすることに
よって負の磁性定数をもたせることができる。従って、
基板１１にどの程度の引張力を与えるかは軟磁性材料と
の関係で容易に求められる。

記録層１３には０ｏ−Ｏｒ金合金０ｏ−Ｒｔ＋−Ｏｒ金
合金０ｏ−Ｏｒ−０合金、Ｃｏｏ、ＢａＦ＠３０Ｂなど
が用いられ、中でも０ｏ−Ｏｒ金合金　Ｏｒ含量１０〜
２０重量のもの）の使用が好ましい。

実施例１ 基板（約５０μｍ厚のポリイミドフィルムで、同心円状
に微細なトラックが形成されているディスク状基板）の
周囲を１６０　ｋｇｌｏｎ”引張力で伸ばした状態で、
下記の成膜条件に従って几Ｆスパッタリング法でかシの
軟磁性膜を設け、次いで、前記張力を印加したまま、引
き続き０ｏＯｒ層を成膜し又は若干張力をゆるめて０ｏ
Ｏｒ層を成膜した後、前記基板の引張りを解除して所望
の軟磁性薄膜１２．０ｏＯｒ層（記録層）１３を順次基
板ｌｌ上に形成し垂直磁気記録媒体をつくった。

（軟磁性薄膜） 材　　　料＝０１−Ｍｏ−Ｆ・−Ｎ１合金（ａｔｏｍ１
ｃ％比は５：５０２３７ｇ）人ｒ０ガス圧　：　　５　
ａＴｏｒｒ 基板間距離：　７０澗 ＲＦ出カニ２０ｏＷ 基板温度二基　温 膜　厚：約０．５μｍ （記録層） 材　　　料：　０ｏ−Ｏｒ金合 金　ａｔｏｍｌｅ％比は８５：１Ｂ） ｋ◆ガス圧：　５ｆｍＴｏｒｒ 基板間距離＝　７０■ 基板温度２１２０Ｃ 膜　厚！０．２５μｍ 比較例１ 軟磁性！膜形成のためのターゲット組成をＯｕ−Ｍｏ−
Ｆｅ−Ｎ１合金（ａｔｏｍｉｃ％比は１５１１５ニア５
）とした以外は実施例１とまったく同様にして比較の垂
直磁気記録媒体を作製した。

これら２種の二層膜媒体のデジタル信号の記録密度と再
生出力との関係は第９図のように測定された。この測定
での記録・再生ヘッドには主磁極励磁型単極ヘッドを用
い、主磁極の実効厚みは約０．３μｍ１相対媒体速度は
ｚｏｏａｎ／秒とした。

〔効　果〕

実施例の記載から明らかなように、本発明方法の実施に
よシ作製された二層膜記録媒体の使用によれば、高密度
記録が可能であるばかりでなく、特に再生出力の増大が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法でつくられる二層膜溝底の垂直磁気
記録媒体の代表的な一例の断面図である。第２図、第３
図及び第４図は軟磁性薄膜の形成材料における硼化角度
と初透磁率、再生出力との関係を説明するための図、第
５図及び第７図は基板に引張力が加えられている状態の
図、第６図及び第８図は基板に引張力が加えられている
状態のときに軟磁性薄膜！形成させるための図である。 第９図は本発明方法で製造された記動媒体と比較の二層
膜媒体とにおける再を１とした場合を表わしている。 ｌ・・・垂直磁気記録媒体　　１１・・・基板１２・・
・軟磁性薄膜 １３・・・記録層（垂直磁化薄膜） ２・・・基板ホルダー　　３・・・押圧突起４・・・ド
ラム ５１・・・巻出しロール　　５２・・・巻取りロール１
２１・・・軟磁性飛来粒子 特許出願人　　株式会社　リ　コ　−外１名第２図 第３図 初透磁率 第４図 第５図 第６図 Ｉ 第８図 −第９図 記量！度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、垂直磁化方式で使用される二層膜記録媒体の製造方
   法において、基板に設けられたトラック方向と直角又は
   ほぼ直角の張力を該基板に与えた状態で、負の磁歪定数
   をもつ軟磁性材料で成膜を行ない、次いで、前記張力を
   とり去つて、該トラック方向と直角又はほぼ直角に均一
   な磁化容易軸を有しかつ該トラック方向に磁化困難軸を
   有する軟磁性薄膜を形成せしめることを特徴とする垂直
   磁気記録媒体の製造方法。