JPH01149221A - 垂直磁気記録媒体とその製造方法 - 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】 （技術分野） 本発明は垂直磁気記録媒体とその製造方法に関する０本
発明は特に低保磁力の水平磁化膜と高保磁力の垂直磁化
膜とを組み合わせた形式の面内等方性垂直磁気記録媒体
に関する。

（従来技術とその問題点） 垂直磁気記録方式は、従来の面内磁気記録方式にくらべ
て、記録密度を大幅に向上させることができるので、高
密度記録に適している。垂直磁気記録媒体としては、例
えば、第１図に示されるように、非磁性基体ｌの上に、
高透磁率層となる水平磁化膜２を形成するとともに、こ
の水平磁化膜の上に磁気記録層となる垂直磁化膜３を積
層した２層構造のものが知られている。前記水平磁化膜
はＮｉ−Ｆｅ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｆｅ系のスーパーマロイ又
はパーマロイ等で構成され、垂直磁化膜はＣｏ−Ｃｒ等
で構成されている。

このような２１Ｎ構造の垂直磁気記録媒体は特開昭６１
−１２９７２８号に示されている様に単磁極型の磁気記
録再生ヘッドによる記録再生に適しており、水平磁化膜
が垂直磁化の減磁作用を小さくし、さらに磁束の収束作
用を行なうなどの優れた作用効果を奏することが知られ
ている。

上記の垂直直録媒体の工業的製造には、一般に長尺の非
磁性基体を走行させながら水平磁化膜及び垂直磁化膜を
順次スパッタ形成するスパッタ法が用いられている。と
ころが、水平磁化膜なスパッタ法によって形成した場合
、磁気記録媒体の磁気記録特性が面内で一定にならず、
マグネトロンスパッタでは長さ方向で磁化困難、幅方向
で磁化容易となる磁気異方性を生じ、再生出力の方向に
よる変動が大きくなる。

かかる磁気記録媒体を磁気ディスクとして使用すると、
再生出力のモジュレイション（エンベロープの変動）が
大きくなる問題がある。

本発明者等は、特開昭６１−１２９７２８号に示される
ように、マグネトロンスパッタ法において、水平磁化膜
の特性を改善することにより、この問題を解決できるこ
とを見出した。すなわち、水平磁化膜に垂直磁気異方性
を持たせることにより垂直磁気記録媒体の初透磁率μｍ
を面内方向でほぼ一定にすることができ、磁気履歴曲線
を方向によらずほぼ一定にすることができた。かかる条
件を満たす垂直異方性磁界Ｈｋは２０００以上であるこ
とが示された。しかしながら、垂直異方性の制御は温度
、スパッタ条件などの調整により水平磁化膜に垂直方向
に発達した粒子構造を持たせるものであり、製造条件の
制御が非常に困難であり、製品が不安定になるという欠
点があった。

面内異方性を減少させる試みには、特開昭６１−５１８
１４号がある。すなわち水平磁化膜をスパッタ法等の物
理堆積法により形成する際に、雰囲気を０．３〜１０％
の酸素を含有するアルゴンガスとすることにより面内磁
気異方性を減少している。０．３％未満の酸素を用いた
のでは面内磁気異方性は低下しないことが報告されてい
る。この文献のスパッタ法は、磁気異方性がマグネトロ
ンスパッタの場合と違って非磁性基体の走行方向に磁化
容易軸が生じる垂直磁気記録媒体に適用される技術であ
り、マグネトロンスパッタ法に上記の条件を適用して水
平磁化膜を製造してみても効果は認められない。またこ
の文献の技術によると水平磁化膜の酸素含有量が多いた
め、磁気記録媒体の再生出力低下が大きくなるので好ま
しくない。

一方、特開昭６２−１６２２２２号には、スパッタ法を
実施する際に、水平磁化膜と垂直磁化膜との間に非磁性
酸化層を形成することにより磁気記録密度を向上させる
ことが提案されている。この方法では垂直磁化膜又は水
平磁化腹膜の一方の界面に面した部分が酸化層として形
成されるのである。このような酸化層は２０　ｖ　ｏ　
１”％以上の酸素を含有する雰囲気中で形成されるか、
あるいは、０．１〜５ｖｏ１％の酸素雰囲気において、
マスク間隙の調整により酸素の局在化を生じさせて高い
酸素含有量の部分を生成した水平磁化膜の表面に作用さ
せて所要の酸化を行なわせることにより形成される。こ
の方法は記録密度を高めることができるが、水平磁化膜
の等方性を高めるための方策としては何等記載されてお
らず、単に垂直磁気異方性を有する軟磁性材料から選択
することとし、その例示としてパーマロイやスーパーマ
ロイなどが例示されているだけである。しかしこれらの
材質の選択だけではモジュレイションを確実に回避する
ことができないことは上に述べたとおりである。

（発明の目的） 本発明の目的は、非磁性基体に低保磁力の水平磁化膜と
高保磁力の垂直磁化膜を順次形成した垂直磁気記録媒体
において、面内方向に等方性の高い磁気記録媒体を提供
することにある。

（発明の概要） 本発明は、非磁性基体の表面に水平磁化膜と垂直磁化膜
とを順次積層して設けた磁気記録媒体において、前記水
平磁化膜に、垂直磁気異方性磁界２０〜１５００ｅを有
するように酸素及び窒素の少なくとも一種を含有させた
ことを特徴とする等方性垂直磁気記録媒体を提供する。

本発明はまた、非磁性基体の表面に水平磁化膜と垂直磁
化膜とを順次積層することを含む垂直磁気記録媒体の製
造方法において、前記水平磁化膜は、１．０〜３．ＯＸ
　１０−”Ｐａの分圧を有する酸素及び／又は窒素の存
在下、全圧１．０〜２．ＯＸ　Ｉ　Ｏ−３Ｐａのアルゴ
ン雰囲気中で、スパッタリングして、垂直磁気異方性磁
界が２０〜１５００ｅと成るように形成されることを特
徴とする等方性垂直磁気記録媒体の製造方法を提供する
。

本発明によると、等方性の高い垂直磁気記録媒体が提供
され、例えば、フロッピーディスク叉等に好適に使用す
ることができる。

（発明の詳細な説明） 本発明は、上記のように、水平磁化膜をマグネトロンス
パッタ法等のスパッタ法により製造するに際して、その
雰囲気として、１．０〜３．０Ｘ１０−３Ｐａの分圧を
有する酸素及び／又は窒素を含有する、全圧１．０〜２
．０Ｘ１０−３Ｐａのアルゴン雰囲気を用いることを特
徴とする。この酸素又は窒素の量はｖｏ１％に換算する
とアルゴンに対して約０．５〜１゜５％に成るが、これ
は明かに前記公知例の場合では効果のない量である。本
発明者は面内異方性が垂直異方性磁界Ｈｋの大きさに依
存すること、これは雰囲気の酸素又は窒素含有量により
制御されるが、Ｈｋを測定すれば記録媒体の特性を確実
に予測することができることを見出した。酸素等は水平
磁化膜の材料によって効果が異なるものであり、同一の
保磁力でも磁気履歴曲線が異なり保磁力を確実な指標と
することはできないが、Ｈｋの値は正確に垂直異方性を
示し、従って面内異方性の改善を確実に予想することが
できる。

酸素等の大きい含有量はむしろ磁気記録媒体の再生出力
を低下するので好ましくないことが分かった。一般に、
垂直磁気記録媒体の必要な条件には、面内方向に等方性
であること、高出力であること、高密度記録が可能なこ
とが重要であるが、酸素又は窒素の量が１．５％をこえ
ても等方性は優れており、また記録密度の点でも優れて
いるが、出力の低下を免れないという欠点を有する６本
発明は従来の知見に反して酸素含有量を低下させたほう
が出力の高い等方性の記録媒体を提供することができた
のである。

本発明では、水平磁化膜はＮｉ−Ｆｅ系またはＮｉ−Ｆ
ｅ−Ｍｏ系合金を用いるが、そのほか高透磁率合金なら
使用できる。また、垂直磁化膜は純アルゴン雰囲気中で
Ｃｏ−Ｃｒ、その他垂直磁化膜として知られている高保
磁力合金をスパッタリングすることにより形成しつる。

スパッタリングはマグネトロンスパッタリングを用いる
ことが好ましい。

第２図は、マグネトロンスパッタ方式の製造装置を概略
的に示したものである。図において、７は２Ｘ１０−’
Ｐａ以下に排気した後、分圧が１．０〜３．０ＸＩＯ−
３Ｐａの酸素又は窒素を導入した、全圧１．０〜２．０
Ｘ１０−３Ｐａのアルゴン雰囲気とした真空槽、８はタ
ーゲット、９はこのターゲットの背面側に配置されたマ
グネットである。１０は矢印ａの方向に走行する非磁性
体、１１は非磁性体１０を供給する供給ロール、１２は
巻き取りロール、１３は冷却ドラムである。前記ターゲ
ット８は、水平磁化膜を形成する場合には Ｎｉ−Ｆｅ・−Ｍｏ又はＮｉ−Ｆｅ合金等の軟磁性体で
、垂直磁化膜を形成する場合は Ｃｏ−Ｃｒ合金等の硬磁性材料で構成することはもち論
である。また、ターゲットは第３図に示すように、非磁
性基体１０の幅Ｗ１をカバーする幅Ｗ２を有する矩形状
に形成し、その背面側に、外形に沿う矩形リング状の外
側コア９１及び中脚コア９２を有するマグネット９を配
した構造となっている。

上記の装置において、冷却ドラム１３とターゲット８側
を負とする４００〜５００Ｖの高電圧を印加すると、真
空槽内でプラズマが発生し、Ａｒ＋イオンがターゲット
の負電位に引かれてその表面に衝突し、ターゲット８に
対向させた非磁性基体１０の表面に析出する。ターゲッ
ト８の表面における金属原子の放出跡は第３図に示した
ようにターゲット８の表面に配置されたマグネット９の
形状に応じて矩形となる。

火ｉ例 上記の装置を用い、水平磁化膜として Ｆｅ−Ｎｉを用い、垂直磁化膜として Ｃｏ−Ｃｒを用い、上記の条件の範囲内で種々の垂直磁
気記録媒体を製作した。

水平磁化膜を成膜した段階でその垂直異方性磁界を測定
した。この磁界は第４図のように垂直磁化膜を面内方向
に磁化したとき、磁気飽和を生じる前に磁化曲線が折れ
るところの磁界と定義され、これは測定方向によって差
がない。

更に垂直磁化膜の形成後、３．５インチのディスク状に
打ち抜き、磁気ヘッドを用いて１周分（１トラツク）の
出力変動すなわちモジュレイションを測定した。なお、
モジュレイションとは（最大出力−最小出力）／（最大
出力＋最小出力）Ｘ１００％のことである。それが５％
以下のときに合格と判定した。更に、再生出力を測定し
た。

（作用効果） 以上の結果から明らかなように、酸素及び／又は窒素分
圧を所定の範囲に限定することにより、水平磁化膜の垂
直異方性磁界を２００ｅ以上にすることができる。この
特性の水平磁化膜を用いることにより垂直磁気記録媒体
のモジュレイションは充分に小さくすることができる。

しかし酸素分圧が高くなるとＨｋが１５００ｅを越える
ことになり、記録媒体の再生出力が低下するので好まし
くない。更にこのことは角型比によっても立証される。

一方酸素等の量が少ないとモジュレイションが大きくな
り、記録密度も減少する傾向が現われる。

以上のように、本発明によると垂直磁気記録媒体の面内
異方性を最低に抑制すると同時に、再生出力も維持する
ことができる点で、従来樟案されなかった優れた垂直磁
気記録媒体である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される垂直磁気記録媒体の１例を
示す断面図、第２図は本発明を実施する装置の１例を示
す該略図、第３図は本は同装置のターゲット部の平面図
、及び第４図は垂直異方性磁界の説明図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体の表面に水平磁化膜と垂直磁化膜とを
   順次積層して設けた磁気記録媒体において、前記水平磁
   化膜に、垂直磁気異方性磁界２０〜１５００ｅを有する
   ように酸素及び窒素の少なくとも一種を含有させたこと
   を特徴とする面内等方性垂直磁気記録媒体。
2. （２）非磁性基体の表面に水平磁化膜と垂直磁化膜とを
   順次積層することを含む垂直磁気記録媒体の製造方法に
   おいて、前記水平磁化膜は１．０〜３．０×１０＾−＾
   ３Ｐａの分圧を有する酸素及び／又は窒素の存在下、全
   圧１．０〜２００×１０＾−＾１Ｐａのアルゴン雰囲気
   中で、スパッタリングして、垂直磁気異方性磁界が２０
   〜１５００ｅと成るように形成されることを特徴とする
   等方性面内垂直磁気記録媒体の製造方法。
3. （３）水平磁化膜はＮｉ−Ｆｅ系または Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ系パーマロイである前記第２項記載の
   垂直磁気記録媒体の製造方法。
4. （４）垂直磁化膜は純アルゴン雰囲気中で Ｃｏ−Ｃｒをスパッタリングすることにより形成される
   前記第２項または第３項記載の垂直磁気記録媒体の製造
   方法。
5. （５）スパッタリングはマグネトロンスパッタリングで
   ある前記第２項ないし第４項のいずれかに記載の垂直磁
   気記録媒体の製造方法。