KR910007776B1 - 자기기록체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명 실시예 및 비교예에 있어서의 자기기록체의 보자력과 기판에 인가한 부의 바이어스 전압과의 관계를 나타내는 특성도.
제2도 및 제3도는 본 발명 실시예에 있어서의 자기기록체의 보자력과 기판에 인가한 부의 바이어스 전압과의 관계를 나타내는 특성도.
본 발명은, 높은 보자력을 갖는 자기기록체의 제조방법의 개량에 관한 것이다.
증착법이나 스퍼터법으로 예를들면 알루미늄재로서 이루어지는 바자성의 기판상에 Cr막을 형성하고, 뒤이어 이 Cr 막상에 Co 막을 형성하여, Co 막을 에피텍샬 성장시킨 자기기록체는 알려져 있다. 이 자기기록체는 높은 보자력을 가지므로 고밀도 기록 가능한 하드디스크 매체로서 많이 사용되고 있다.
그리고 자성막 재료의 성능향상 요구에 맞추어서 자기기록체의 보자력의 향상을 도모하기 위해 Cr 막상에 형성하는 막재료로서 Co에 Ni, Cr, W, Ta, Pt 등의 각종 금속을 함유시킨 Co 합금을 사용하는 것이 행하여지고 있다.
그러나, 상기 Cr 막상에 형성하는 막재료로서 Co에 Ni, Cr, W, Ta, Pt 등의 각종 금속을 함유시킨 Co 합금을 사용하면 보자력은 증가하지만, 그 증가에도 한계가 있고, 더욱 높은 보자력이 요구되고 있다.
본 발명은, 상기 부적당을 해소하고, 보자력을 현저하게 향상시킬 수가 있는 자기기록체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하고저 예의 검토한 결과, Co에 Cr을 함유시킨 Co 합금막을 사용하고, 또한 기판에 부의 바이어스 전압을 인가해서 막을 형성하는 것에 의해, 보자력을 현저하게 향상시키는 것을 깨달았다.
본 발명은, 상기 식견에 의거해서 이루어진 것이며, 스퍼터법에 의해서 비자성의 기판상에 cr 막을 형성하고, 뒤이어 이 Cr 막상에 Co 합금막을 형성하고, 이 Co 합금막을 에피텍샬 성장시켜서 이루어지는 자기기록체의 제조방법에 있어서, 상기 Co 합금막은 적어도 Cr을 함유하는 Co 합금막이며, 또한 이 Cr 막 또는/ 및 이 Cr을 함유하는 Co 합금막의 성막중에 기판에 부의 바이어스 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용하는 Co 합금으로서는, Co에 적어도 Cr을 함유시킨 Co 합금이면 좋고, 또, 예를들면, Co 및 Cr외에 Ni, Ta 등의 금속을 함유시킨 3성분계 합금이라도 좋다.
또, 비자상의 기판상에 Cr막, Co 합금막을 형성하는 방법으로는 직류 마그네트론 캐쏘드를 사용해서 스퍼터링 한다.
또, Cr 막 또는/및 Cr을 함유하는 Co 합금막의 성막 중에 기판에 인가하는 부의 바이어스 전압으로서는 -100V∼-400V가 바람직하다.
또, Cr 막상의 Co 합금막의 형성을 고주파 스퍼터법으로 행하는 것에 의해서, 상기 방법으로 향상된 자기기록체의 보자력을 더욱 높인다. 이 경우의 부의 바이어스 전압으로서는, -10V∼-200V가 바람직하다.
또한, Cr 막상에 형성하는 막재료에 Cr을 함유하는 Co 합금을 사용하고, 다시 성막 중에 기판에 부의 바이어스 전압을 인가하는 것에 의해서, 보자력이 향상하는 것은 다음과 같은 이유에서라고 생각된다. 즉, 기판상에 스퍼터법에 의해 Cr 막을 형성하면, Cr의 bcc 구조의 (100)면이 기판면과 평행이 되도록 향해서 배치되고, 더구나 각 입자사이가 비교적 격리된 상태의 기둥모양 입자로 되어있고, 이 기둥모양 입자의 Cr 막의 표면에 Co 합금을 스퍼터링하면 Co 합금의 hcp 구조의 C축이 기판면에 평행이 되도록 에피텍샬 성장하므로 Co 합금막은 입자 사이가 상호격리된 미립자의 집합체가 된다. 이 Co 합금은 큰 결정자가 이방성을 가지고 있고, 그 방향은 C축 방향이므로, Co 합금막/Cr 막은 결정자가 이방성을 면내로 한 미립자의 집합체가 되고, 이 결과, 높은 보자력이 발생한다. 이때에, Co 합금막으로서, Cr을 함유한 Co 합금막을 사용하면, Cr가 결정립의 입계에 편석해서 비자성층을 만들어 입자 사이의 격리를 진행시키므로, 더욱 높은 보자력이 얻어진다. 그리고 Cr 막, Cr를 함유하는 Co 합금막의 형성시에 기판에 부의 바이어스 전압을 인가해서 스퍼터링을 행하면, Co나 Cr 등의 금속이온이 가속되어서 기판에 박아 넣어져서, 표면의 금속원자의 확산을 활발하게 해서 Cr의 편석을 더욱 진행시키므로 극히 높은 보자력이 얻어진다.
[실시예]
본 발명 방법을 실시하기 위한 장치의 1예를 설명한다.
외부의 진공펌푸 그외의 진공배출계에 접속되어서 내부의 진공도를 자유로 조정자재로 한 처리실에, 아르곤 등의 불활성 가스의 가스도입관을 연설하고, 이 처리실내에 마그네트론스퍼터 캐쏘드를 복수개 배치하고, 각각에 타게트재를 지지할 수 있도록 하고, 또 처리실내에 속도가 200mm/분으로 이동하는 트래이를 배설하여, 이 트래이 위에 기판을 실어 놓고, 트래이를 이동시키면서 이 기판 상에 스퍼터법에 의해 Cr 막과, Cr을 함유하는 Co 합금막을 순차 형성할 수 있도록 하였다. 또 기판으로의 바이어스는 트래이 전체에 브러시를 사용하고, 또한 트래이의 위치와 각각의 캐쏘드의 위치와의 관계로부터 바이어스를 ON-OFF의 전환조작으로 행하도록 하였다. 또한 스퍼터파워는 기판상에 형성하는 각 막재질 및 두께에 의해서 적당하게 선택한다.
다음에 본 발명의 자기기록체의 제조방법의 구체적인 실시예를 비교예와 함께, 상기 장치에 의해 설명한다.
[실시예1]
상기 처리실내의 트래이 위에 지름이 3.5인치의 Ni-P 도금을 시행한 알루미늄제 하드디스크 기판을 실어 놓고서, 처리실내를 진공배기계를 개재해서 진공도 8×10-7Torr 이하로 설정한 후, 처리실내가 2×10-3Torr이 되도록 가스 도입관을 개재해서 아르곤 가스를 도입하였다. 뒤이어 온도 200℃로 가열 유치한 트래이를 처리실내를 이동시키면서, 또한 트래이를 개재해서 기판에 -100V, -200V, -300V, -400V로 한부의 바이어스 전압을 인가하면서 직류 마그네트론스퍼터법으로 기판상에 두께가 1500Å의 Cr 막을 형성하고, 계속해서 Cr 막상에 두께가 400Å의 Co-10at% Cr 합금막을 형성한 후, 기판에 부의 바이어스 전압을 인가하지 않고 이 Co-Cr 합금막상에 다시 두께가 400Å의 C 막을 형성한 자기기록체를 작성하였다. 그리고 수득된 각 자기기록체의 보자력을 기 기판에 인가한 부의 바이어스 전압마다 측정하였다. 얻어진 측정치를 제1도에 나타내었다.
또한 보자력은 진동식 자속계(VSM)에 의해서 측정하였다.
[실시예 2]
Cr을 함유하는 Co 합금막으로서 Co-10at% Ni 합금막을 사용한 이외는 실시예 1과 동일한 법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체의 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정장치를 제1도에 나타내었다.
[실시예 3]
Cr을 함유하는 Co 합금막으로서 Co-12at% Cr-2at% Ta 합금막을 사용한 이외는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체의 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정치를 제1도에 나타내었다.
[비교예 1]
Cr을 함유하는 Co 합금막을 대신에 Co만의 단독막을 사용한 이외는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체의 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정치를 제1도에 나타냈다.
[비교예 2]
Cr을 함유하는 Co 합금막 대신에 Co-20at% Ni 합금막을 사용한 이외는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체의 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정치를 제1도에 나타냈다.
실시예 1,2,3 및 비교예 1,2의 각 자기기록체의 보자력의 측정치를 나타내는 제1도에서 명확한 바와같이 Co 합금막으로서 적어도 Cr을 함유하는 Co 합금막을 사용하고, 성막중에 기판에 부의 바이어스 전압을 인가한 실시예 1,2,3은 보자력이 증가한 것에 대해서, 단독만의 비교예 1 및 Cr을 함유하지 않은 Co-Ni 합금막의 비교예 2는 성막중에 기판에 부의 바이어스 전압을 인가시켜도 보자력을 하등 증가하지 않았다.
따라서, 실시예 1,2,3의 방법으로 수득된 자기기록체는 보자력이 향상된 것이 확인되었다.
[실시예 4]
Cr을 함유하는 Co 합금막으로서 C0-10at% Cr-20at% Ni 합금막을 사용하여, 트래이를 개재해서 기판에 부의 바이어스 전압의 인가를 Cr 막의 성막 중에만 행한 이외에는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정치를 제2도에 나타내었다.
[실시예 5]
Cr을 함유하는 Co 합금막으로서 Co-10at% Cr-20at% Ni 합금막을 사용하고, 트래이를 개재해서 기판에 부의 바이어스 전압의 인가를 이 Cr-Cr-Ni 합금막의 성막 중에만 행한 이외에는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정치를 제2도에 나타내었다.
[실시예 6]
Cr을 함유하는 Co 합금막으로서 Co-10at% Cr-20at% Ni 합금막을 사용하고, 트래이를 개재해서 기판에 부의 바이어스 전압의 인가를 Cr 막의 성막 중과, 이 CO-Cr-Ni 합금막의 성막중에 각각 행한 이외에는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정치를 제2도에 나타내었다
실시예 4,5,6의 각 자기기록체의 보자력의 측정치를 나타내는 제2도에서 명확한 바와같이, Cr 막의 성막중에만 주의 바이어스 전압을 인가한 실시예 4, Cr을 함유하는 Co 합금막으 성막중에만 부의 바이어스 전압을 인가한 실시예 5, Cr 막과 Cr을 함유하는 Co 합금막의 양 성막 중에 부의 바이어스 전압을 인가한 실시예 6은 어느 것이나 보자력이 증가하였다. 특히 Cr 막과 Cr를 함유하는 Co 합금막의 양 성막 중에 부의 바이어스 전압을 인가한 경우의 보자력의 증가는 현저하였다.
따라서, 실시예 4,5,6의 방법으로 수득된 자기기록체는 보자력이 향상된 것이 확인되었다.
[실시예 7]
Cr을 함유하는 Co 합금막으로서 Co-10at% Cr-20at% Ni 합금막을 사용한 이외는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 동일방법으로 각 자기기록체 보자력을 측정하였다기. 얻어진 측정치를 제3도에 나타내었다.
[실시예 8]
Cr을 함유하는 Co 합금막으로서 Co-10at% Cr-20at% Ni 합금막을 사용하고, 이 Co-Cr-Ni 합금막의 형성을 고주파 마그네트론 캐쏘드를 사용해서 스퍼터링한 이외는 실시예 1과 동일방법으로 자기기록체를 작성하였다. 그리고 실시예 1과 같은 방법으로 각 자기기록체 보자력을 측정하였다. 얻어진 측정치를 제3도에 나타내었다. 또한 고주파 마그네트론 캐쏘드의 스퍼터링 때의 트래이로의 이온전류는, 직류 마그네트론 캐쏘드의 스퍼터링 때의 트래이로의 이온전류의 약 5배이었다.
실시예 7 및 8의 각 자기기록체의 보자력의 측정치를 나타내는 제3도에서 명확한 바와같이, Cr 막상으로의 Cr을 함유하는 Co 합금막의 형성을 고주파 스퍼터법으로 행한 실시예 8은 보자력은 현저하게 향상된 것이 확인되었다.
또한, 전기 실시예에 있어서, 마지막으로 순수한 Cr 막을 사용했으나, 이 순수한 Cr 막 대신에, 이 Cr 막중에 희토류 원소, Si 원소, Cu 원소, P 원소 중 적어도 1종류를 첨가한 것을 사용해서 상기 실시예와 동일하게 해서 자기기록체를 작성하고, 이 자기기록체의 보자력을 측정한바 보자력이 향상되어 있는 것이 확인되었다.
이와같이 본 발명에 의거했을때는, 비자성의 기판상에 스퍼터법에 의해서 형성된 Cr 막상에 형성하는 Co 합금막의 적어도 Cr을 함유하는 Co 합금막을 사용하도록 하고, 또한 이 Cr 막 또는/및 이 Cr을 함유하는 Co 합금막의 성막 중에 기판에 부의 바이어스 전압을 인가하도록 했으므로, 종래의 Cr 막상에 형성하는 막재료에 Co 합금을 사용한 방법에 비교해서 보자력을 현저하게 향상시킬 수가 있어서, 고 보자력의 자기기록체를 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.
또 Cr 막상의 Cr을 함유하는 Co 합금막의 형성을 고주파 스퍼터법으로 행하는 것에 의해서, 종래의 Cr 막상에 형성하는 막재료에 Co 합금을 사용한 방법에 비교해서 향상된 보자력을 더욱 높일 수가 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 스퍼터법에 의해 비자성의 기판상에 Cr 막을 형성하고, 뒤이어 Cr 막상에 Co 합금막을 형성하고, 이 Co 합금막을 에픽텍샬 성장시켜서 이루어지는 자기기록체의 제조방법에 있어서, 상기 Co 합금막은 적어도 Cr을 함유하는 Co 합금막이며, 또한 이 Cr 막 또는/및 이 Cr을 함유하는 Co 합금막의 성막중에 기판에 부의 바이어스 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 자기기록체의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 이 Cr 막상의 Cr을 함유하는 Co 합금막을 고주파 스퍼터법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기기록체의 제조방법.
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