JPS6398827A - 垂直磁気記録媒体 - 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、記録媒体磁性面に対して垂直方向の残留磁化
を用いて信号の記録を行う、いわゆる垂直磁化記録方式
において使用される垂直磁気記録媒体に関するものであ
る。

（発明の概要） 本発明は、二層構造垂直磁気記録媒体において、高ｉ！
ｉＴｉ　＄磁性層とＣｏ−Ｃｒ系垂直磁化層の間に中間
膜としてＣｏ　−（：ｒ系非磁性酸化物層を設けること
により、 高透磁率磁性層の抗磁力の増加を防ぎ、再生出力の高い
垂直磁気記録媒体を実現しようとするものである。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体の記録層の厚さ方向の磁化により記録再生
を行う垂直磁化記録方式では、記録密度が高くなるにし
たがい減磁界が小さくなり、したがって特に短波長記録
、高密度記録において面内方向磁化による記録よりも有
利であることから、実用化に向けて開発が進められてい
る。

特に、Ｆｅ−Ｎｉ系合金よりなる高透磁率磁性層−にに
Ｃｏ　−Ｃｒ系合金よりなる垂直磁化層を重ねた。いわ
ゆる二層構造の垂直磁化記録方式は、記録効率や再生効
率等に優れ、垂直磁気記録に最適のものと考えられてい
る。

ところで、この二層構造の垂直磁気記録媒体においては
、面内磁化層である高透磁率磁性層のＧｉ’ｘ気特性が
重要で、特にその抗ぢ５力が大きいと蜆気＋１（抗が増
し７て記録効率や再生効率の低下を招来する。

しかしながら、かかる二層構造の媒体では、その二層（
１４造化故にｐｑ　　Ｎｉ系合金よりなる高透磁率磁性
層の抗磁力の増加が起こることがわかってぎた。

このため、この抗磁力の増加を抑えるために、Ｃｏ−Ｃ
ｒ系垂直磁化層の飽和磁化を小さくすることが提案され
ている。ところが、（：ｏ−Ｃｒ系垂直磁化層の飽和磁
化をあまり小さくすると、やはり再生出力が低下する。

一方、生産性の点から二層構造の垂直磁気記録媒体の連
続作製を効率良く行うためには、高透磁率磁性層を被着
するための真空状態を解除しないで続けてＣｏ−Ｃｒ系
垂直磁化層を被着形成することが好ましい。

しかしながら、高透磁率磁性層を被着した後、真空状Ｌ
Ｑを破らずにＣｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層を形成した場合
には、高透磁率磁性層作製後一時真空状態を破ってＣｏ
　−Ｃｒ系垂直磁化層を形成した場合に比べて、二層構
造化による高透磁率磁性層の抗磁力の増加が大きいこと
が明らかになった。

そこで、この対策として高透磁率磁性層とＣｏ　−Ｃｒ
系垂直磁化層の間に中間層を設けることが考えられる。

従来、高透磁率磁性層とＣｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層の間
に中間層を設けた例は、例えば特開昭５８−１６９３３
４号公報、特開昭６１−１１０３２９号公報等に記載さ
れるように数多く存在するが、これらはその目的の違い
から次のような欠点を有している。

すなわち、従来の目的のほとんどが高透磁率磁性層の抗
磁力の増加を防ぐことよりも、Ｃｏ　−Ｃｒ系垂直磁化
層に対する高１３（ｉ率磁性層の結晶配向の影響を無く
し、Ｃｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層の結晶配向を良くするこ
とにある。このため、比較的膜厚の大きな中間層が用い
られているが、中間層がスペーシングロスの原因となる
ため、却って再生出力が低下するという現象が見られる
。また、中間層を設けるためには、蒸発ｔＡ（ターゲッ
ト）あるいは装置の新設を必要とし、設備投資や生産性
等の点で不利である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように、高透磁率磁性層の抗磁力の増加による再
生出力の低下に対しての検討は未だ不十分で、その解消
が課題となっている。

そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案されたもので
あって、二層構造の垂直磁気記録媒体におけるスペーシ
ングロスを増加させず高透磁率磁性層の抗磁力が二層膜
化によって増加するのを防止することを目的とし、これ
により再生出力の筋い垂直磁気記録媒体を提供すること
を目的とする。

また本発明は、生産性や設備投資等の点からも好適な垂
直磁気記録媒体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、再生出力の高い垂直磁気記録媒体を開発
せんものと長期に亘り鋭意研究を重ねた結果、Ｃｏ　−
Ｃｒ系非磁性酸化物層を中間層として設けることにより
スペーシングロスをあまり増加させることなく高ｉ！＋
Ｈ率磁性層の抗磁力を小さくできること、またこのＣｏ
　−Ｃｒ系非磁性酸化物層はＣ。

−Ｃｒ系垂直磁化層の結晶配向度や磁気特性にほとんど
影響を与えないこと、等の知見を得るに至った。

本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものであ
って、非磁性支持体上に高透磁率磁性層、Ｃｏ　−Ｃｒ
系非磁性酸化物層、Ｃｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層が順次積
層形成されていることを特徴とするものである。

Ｃｏ−Ｃｒ系非磁性酸化物層は、Ｃｏ−Ｃｒ系垂直磁化
層を作製する時と同じターゲットを用い、スパッタ中に
酸素を導入するだけで簡単に作成することが可能である
。

上記Ｃｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層の膜厚としては、１
０〜４００人の範囲内であることが好ましく、上記膜厚
が４００人を越えるとスペーシングロスの増加による再
生出力の低下が抗磁力の低下による再生出力の増加を上
回り、却って再生出力が低下する。

また、Ｃｏ−Ｃｒ系非（ｆｆ性酸化物層の膜ＩＩの制御
は、パノ千弐の作成方法では膜堆積速度と堆積時間によ
り、また連続式の作成方法では膜堆積速度と非磁性支持
体の送り速度により行うが、信頼できる膜厚制御が可能
な膜厚下限は１０人である。

〔作用〕

高透（イ１率磁性層とＣｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層の間に
中間膜として設けられるＣｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層
は、スペーシングロスをあまり増加させず高透磁率ル５
ｊ性層の抗（ｆｆ力が二層化によって増加するのを防き
゛、再イ１出力向上に貢献する。

また、このＣｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層は、Ｃｏ　−
Ｃｒ系垂直磁化層を作製するためのターゲットをそのま
ま用いて形成される。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実験結果に従って説明する。

先ず、バッチ式ＲＦスパッタリング装置を用い、高透磁
率磁性層（パーマロイ層、■り厚０．５１Ｊｍ）及びＣ
ｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層（Ｃｏ　−Ｃｒ層、膜ｔｏ、２
μｍ）からなる二層構造垂直磁気記録媒体を作製し、Ｃ
ｏ　−Ｃｒ層の飽和磁化に対するパーマロイ層の抗６荘
力の変化について調べた。なお、各層のスパッタリング
条件は下記の通りである。

パーマロイ層 ターゲ７　）　　Ｎ１ｔｓＦｅ＋７．５Ｍ０ｎ、ｓ　（
数値は原子％〉直径３１０璽寵 アルゴン圧　　　　　　　２　Ｘ　１０”’Ｔｏｒｒ投
入パワー　　　　　　　　　３（１０Ｗ基板ホルダ　　
　　　　　　　　水冷 基板　　　　　　　　ポリアミドフィルムＧｏ　−Ｃｒ
胚 ターゲット　　コバルト板（直径３１０　ａｍ　）上に
Ｃｒペレットを必要量配置 アルゴン圧　　　　　　　３　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒ投
入パワー　　　　　　　　　３００Ｗ基板ホルダ　　　
　　　　　　　水冷 結果を第１表ならびに第１図に示す。なお、この場合、
パーマロイ間作製後真空状態を一時解除してＣｏ　−Ｃ
ｒ層を作製した。また、試料５はパーマロイ層の単層膜
である。

第１表 この第１表及び第１図より、Ｃｏ−ＣｒＮの飽和磁化の
増加に伴って、パーマロイ層の抗磁力が急激に増加する
ことがわかった。

また、真空状態を解除せず、連続ＤＣマグネトロンスパ
ッタリング装置を用いて二層構造垂直磁気記録媒体を作
製した場合、パーマロイ単層膜の抗磁力が０．６　（Ｏ
ｓ）であったのに対して、二層膜（Ｃｏ　−Ｃｒ層の飽
和磁化は３２０ｅｍｕ／ｃｃ　）の抗磁力は２、１　（
Ｏｅ）とおよそ３．５倍にも増え、真空状態を解除した
ときよりも抗磁力の増加が顕著であることがわかった。

次に、連１ｂｌＤｃマグネトロンスパッタリング装置を
用い、Ｃｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層の作製を行った。

条件は下記の通りである。

スパッタ条件 ターゲット　　Ｃｏ−Ｃｒ（１５０ｍｍＸ　　２５０ｍ
ｍＸ１５ｍｍ）Ｃｒの割合　２２面積％ アルゴン圧　　　　　　　Ｉ　Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ投
入パワー　　　　　　　　　１　　ｋＷキャンロール温
度　　　　　　１３０℃基板　　　　　ポリエチレンテ
レフタレート（厚さ５０μｍ、　５インチ幅） 以上の条件に従い、スパッタ中の酸素圧力を変化させた
ときのスパッタ膜のｌＩ２ｆｆ及び飽和磁化の変化を第
２図に示す。なお、膜厚は触針式膜厚計を用いて測定し
、飽和磁化は振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定
した。

その結果、酸素圧力を２　Ｘ　１０−　’Ｔｏｒｒ以上
とすることに１リスバツク膜が非（ｎ性となることがわ
かった。

第２表に、酸素圧力をｌ　Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒ、　　２
　Ｘｌ０−’丁ｏｒｒ、　　４　Ｘ　１０”’Ｔｏｒｒ
と変えたときの、スパッタ膜の組成の変化を示す。

第２表 なお、酸素圧力２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの場合、深さ
方向に組成分布が見られた。

このように、非磁性のＣｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層は
、Ｃｏ　−Ｃｒ層を作製する時と同じターゲットを用い
てスパッタ中に酸素を導入するだけで簡単に作製するこ
とが可能であることがわかる。

そこで次に、ｉ！！続ＤＣマグネトロンスパ、タリング
装置を用い、５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
基板上に、パーマロイ層、Ｃｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物
層、Ｃｏ−Ｃｒ層を真空状態を破らずにこの＋ｌｌｉに
被着し、垂直磁気記録媒体を作製した。なお、パーマロ
イ層の膜厚は０．５μｍ、ターゲット組成はＮｉ＋＋ｏ
、ｓＦｅ＋５Ｍ０ａ、ｓ　　（数値は原子％）とした。

またＣｏ　−Ｃｒ層の膜厚は０．１５μｍとし、ターゲ
ットのＣｒの割合は２２而積％とした。これらのスパッ
タ条件は先に示した通りである。Ｃｏ−Ｃｒ系非磁性酸
化物層のスパッタ条件は試料８と同様である。

かかる方法に従い、Ｃｏ−Ｃｒ系非磁性酸化物層の膜厚
を変えて試料（実施例１〜実施例５）を作製し、さらに
比較例としてＣｏ−Ｃｒ系非磁性酸化物層を被着形成し
ないものも同時に作製し、これら試料よりパーマロイ膜
の抗磁力に対するＣｏ−Ｃ「系非磁性酸化物層の膜厚依
存性を調べた。結果を第３図に示す。

この第３図より、ｃｏ−Ｃｒ系非磁性酸化物層の膜厚が
１３人でもパーマロイ層の抗磁力を小さくする効果があ
り、ｃｏ−Ｃｒ系非磁性酸化物層の膜厚が大きくなるに
従ってパーマロイ層の抗磁力が小さくなることがわかっ
た。

さらに、上記方法により作製した垂直磁気記録媒体のう
ち、Ｃｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層の膜厚が０人のもの
（比較例）、１３人のもの（実施例１）。

３００人のもの（実施例５）について、Ｇｏ　−Ｃｒ層
の垂直抗磁力と結晶配向度を示ずΔθ、。を測定した。

結果を第３表に示す。なお、垂直抗磁力はカー効果測定
により、またΔθ、。はＸ線回折によりそれぞれ測定し
た。

第３表 この第３表から明らかなように、中間層としてＣｏ　−
Ｃｒ系非磁性酸化物層を設けても、垂直抗磁力の低下は
見られず、またＣｏ　−Ｃｒ層の結晶配向度にほとんど
影響を与えない。

次に、記録波長１０μｍとし、上述の各垂直磁気記録媒
体の再生出力を調べ、再生出力のＣｏ　−Ｃｒ系非磁性
酸化物層膜厚依存性を調べた。結果を第４図に示す。

その結果、Ｃｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層の膜Ｊ１が４
００Å以下で再生出力の増加が見られることがわかった
。Ｃｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層の膜厚が４００人を越
えると中間層を設けない場合よりも再生出力が低下する
のは、抗磁力の低下による再生出力の増加よりもスペー
シングロスの増加による再生出力の低下が上回るためと
考えられる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、高透磁率磁性層を下
地とする二層構造垂直磁気記録媒体において、高透磁率
磁性層とＣｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層との間に中間層とし
てＣｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層を設けることにより、
スペーシングロスを増加させることなく高進６５ｆ率磁
性層の抗磁力を小さくすることができ、その結果再生出
力の高い垂直磁気記録媒体を提供することが可能となる
。

また、中間層として被着されるＧｏ　−Ｃｒ系非磁性Ｌ
ｔ化物層は、Ｃｏ　−Ｃｒ系垂直磁化層と同一のターゲ
ットを用いスパンタ中に酸素を導入することにより節単
に作製することができ、住辛性や設ｖ；Ｎ投資等の点で
も有１１１である。

さらに、Ｃ（＞−Ｃｒ系非磁性酸化物層を中間層として
設けても、Ｃｏ−昨系垂直Ｔｆｉ化層の結晶配向度や磁
気特性はほとんど変化せず、良好な垂直（磁気特性が保
たれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣｏ−Ｃｒ層の飽和磁化に対するパーマロイ層
の抗磁力の変化を示す特性図である。 第２図はスバフタ中の酸素圧力を変化させたときのスパ
ッタ膜の膜Ｊ！１及び飽和磁化の変化を示す特性図であ
る。 第３図はパーマロイ層の抗磁力のＣｏ　−Ｃｒ系非磁性
酸化物層膜厚依存性を示す４１・外聞である。 第４図は再生出力のＣｏ　−Ｃｒ系非磁性酸化物層膜厚
依存性を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に高透磁率磁性層、Ｃｏ−Ｃｒ系非磁性
   酸化物層、Ｃｏ−Ｃｒ系垂直磁化層が順次積層形成され
   ていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。