JPH01173313A - 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〕 本発明は磁気ディスク、磁気ドラムなどに用いられる薄
膜型磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録の高密度化の要請に伴い、これまでの塗
布型の磁気記録媒体に代わって、スパッタリング、真空
蒸着などによる金属薄膜型磁気記録媒体の開発が進めら
れている。塗布型媒体に主として用いられてきた酸化鉄
と比較すると、金属薄膜媒体ははるかに大きい自発磁化
と固有保磁力とを有するため、記録層の厚さを薄くし、
記録波長を短くすることが可能となり、その結果飛躍的
に高い記録密度が得られると考えられている。

現在までのところ、スパッタリング法で作製される薄膜
型磁気記録媒体の磁気記録層の候補として検討されてい
る材料のうち、原子比で１５〜４０％のＮｉを含むＣｏ
−Ｎｉ合金又は若干量のＣｒ、Ｗ、希土類金属などを添
加したＣｏ−Ｎｉ系合金は、磁気特性と材料コストとの
バランスが優れているため最も有望視されている。

ところで、従来の磁気記録媒体、例えば磁気ディスクは
、メツキを施したＡｆＬ合金からなる非磁性基板上にＣ
ｒなどからなる下地層と上記Ｃｏ−Ｎｉ系合金からなる
磁性層とを形成し、更に使用時の耐食性、潤滑性などを
付与するための保護層を設けた構造を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した構造の従来のＩｉ１気記録媒体
では、高密度記録に適した優れた磁気特性を得ようとす
ると、以下のような種々の問題が生じていた。

■　高い保磁力を得るためには、磁性層の３〜５倍の厚
さのＣｒ下地層が必要となるが、Ｃｒ下地層の厚さが厚
くなりすぎると、記録媒体の角形比（＝残留磁化／飽和
磁化）の低下を招く。

■　高い再生出力を得るためには、磁性層の厚さを増し
、残留磁化の値を大きくすることが必要であるが、磁性
層の厚さの増加とともに保磁力が低下する。

■　スパッタ時のＡｒ圧力が低いほど、突起やピンホー
ルなどの欠陥の少ない良質の薄膜が形成され、残留磁化
の値も増加するが、Ａｒ圧力の低下とともに保磁力が低
下する。

本発明は上記問題点を解決し、高保磁力、高角形比、高
残留磁化を示し、かつ成膜条件の余裕度が大きい磁気記
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と作用〕本発明の磁気記
録媒体は、非磁性基板上にＣｒからなる下地層とＣｏ−
Ｎｉ系合金からなる磁性層とを形成し、更に保護層を設
けた磁気記録媒体において、２０〜５００人の厚さの磁
性層と該磁性層より厚い下地層とを組合せた二層構造を
、２〜５０回積層したことを特徴とするものである。

本発明において、Ｃｏ−Ｎｉ系合金磁性層については、
一般にその厚さが小さくなるほど、保磁力が大きくなる
。そこで、磁性層を従来より薄い層に分割し、各磁性層
の間に下地層であるＣｒ層を介在させて積層すれば、各
磁性層の高い保磁力が記録層全体にわたって維持される
ことになり、磁性層が単層である場合と比較して、記録
媒体としての保磁力は増加するものと考えられる。この
場合、上述したようにＣｏ−Ｎｉ系合金の保磁力がＣｒ
の下地層が存在してはじめて記録媒体に適用できる高い
値を示すのであるから、各磁性層の間には必ずＣｒ下地
層を介在させなければならない、換言すれば、Ｇｏ−Ｎ
ｉ系合金磁性層とＣｒ下地層とを組合わせた二層構造を
積層した場合に、保磁力を最も効果的に増大させること
ができる。ただし、Ｃｒ下地層の厚さがＣｏ−Ｎｉ系合
金磁性層の厚さを上回っていなければ、従来より高い保
磁力を得ることはできない。

本発明において、磁性層の厚さを２０〜５００人と規定
したのは以下のような理由による。すなわち、Ｃｏ−Ｎ
ｉ系合金とＣｒとは界面近傍で相互に拡散して非磁性層
を形成するため、磁性層の厚さが２０人未満と薄すぎる
場合には、飽和磁化ひいては残留磁化の著しい低下を招
く。°一方、各磁性層の厚さが厚ければ厚いほど残留磁
化は大きくなるが、磁性層の厚さが５００人を超えるほ
ど厚くなると、記録媒体全体の厚さを増加させてしまい
、本来の目的である高密度磁気記録に適さなくなる。

本発明において、磁性層と下地層との二層構造の積層回
数を２〜５０回としたのは、以下のような理由による。

まず、繰返し積層構造ということから、当然積層回数は
２回以上でなければならないが、実際わずか２回の積層
でも保磁力を増加させる効果を得ることができる。一方
、記録媒体全体の厚さをあまり大きくすることは適当で
ないという前提のもとでは、積層回数が増加するほど必
然的にＣｏ−Ｎｉ系合金磁性層及びＣｒ下地層の厚さが
減少することになる。特に、Ｃｒ下地層の厚さが薄くな
ると、上下の磁性層間に磁気的結合が起り、保磁力が低
下してくる。そして、スパッタリング時の圧力にもよる
が、積層回数が５０回を超えると、従来の磁気記録媒体
を上回る保磁力を得・ることはできない、なお、以上で
は保磁力の増加についてのみ述べてきたが、積層回数が
２〜２０回の範囲では、従来の磁気記録媒体と比較して
、角形比も向上させることができる。

以上のように本発明の磁気記録媒体によれば、高保磁力
、高角形比、高残留磁化を示す磁気記録媒体を提供する
ことができ、しかもこのような良好な磁気特性のバラン
スを得ることができるスパッタリング条件の範囲が従来
より広がる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

最初に、磁性層及び下地層の成膜に用いた第３図図示の
直流マグネトロンスパッタ装置について説明する。第３
図において、真空槽１内には基板ホルダ２が回転可能に
支持されている。この基板ホルダ２はギア３．４を介し
てモータ５に連結され、基板ホルダ回転制御部６によっ
てモータ５の回転が制御される。この基板ホルダ２の一
部に基板７が保持される。また、真空槽１内には、基板
ホルダ２に対向するように２個のグーゲット８．９（Ｃ
ｏ−Ｎｉ系合金及びＣｒ）が設けられ、これらターゲッ
ト８．９はそれぞれ直流電源１Ｏ１１１に接続されてい
る。また、基板ホルダ２とターゲット８，９との間には
シャッタ１２が回転可能に設けられ、このシャッタ１２
はシャッタ駆動部１３により駆動される。上記直流電源
１０．１１及びシャッタ駆動部１２はスイッチング制御
部１４によって制御される。

このような構成の直流マグネトロンスパッタ装置を用い
、基板ホルダ２に基板７を装着し、真空槽１内を所定圧
力のスパッタガス（例えばＡｒ）雰囲気とし、基板ホル
ダ２を連続回転させながら、スイッチング制御部１４で
直流電源１０．１１を制御して２個のターゲット８．９
に交互にスパッタ放電を生じさせ、これと連動して放電
していない一方のターゲットをシャッタ１２で遮蔽し、
基板７上にＣｏ−Ｎｉ系合金磁性層とＣｒ下地層との二
層構造を積層する。

実施例１ 第３図図示の装置を用い、基板としてコーニング７０５
８ガラス、ターゲットとしてＣｒと７０％Ｃ。

−３０％Ｎｉ合金とを装着し、Ｃｒ下地層と７０％Ｃｏ
−３０％Ｎｉ合金磁性層との膜厚比及びこの二層構造の
積層回数を種々変化させて積層した７、なお、いずれの
場合も、７０％Ｇｏ−３０％Ｎｉ合金磁性層の合計膜厚
（目標値）が１０００人となるようにスパッタ時間を制
御して積層した０例えば、７０％Ｃｏ−３０％Ｎ　ｉ　
／　Ｃｒの膜厚比が１＝５、積層回数１０回の場合につ
いて説明すれば、膜厚１００人ノア０％Ｇｏ−３０％Ｎ
ｉ合金磁性層が、膜厚５００人のＣｒ下地層上に積層さ
れた二層構造が１００回積されていることになり、７０
％Ｃｏ−３０％Ｎｉ合金磁性層の合計膜厚は１０００人
、Ｃｒ下地層の合計膜厚は５０００人である。

また、主なスパッタリング条件は以下の通りである。

スパッタガス：Ａｒ、 Ａｒ圧カニ　１〜７　Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ、基板温度
：水冷、基板回転数：　４０　ｒｐ１１スパッタ電流：
　０．５　Ａ 作製した全ての薄膜の磁気特性を振動試料型磁力計で測
定し、積層回数と、保磁力Ｈｃ、飽和磁化Ｍｓ・δ（δ
は磁性層の合計膜厚）及び角形比Ｓとの関係を第１図及
び第２図に示す、なお、第１図はＡｒ圧力Ｉ　Ｘ　１Ｏ
−３Ｔｏｒｒの場合、第２図はＡｒ圧カフ　Ｘ　１０＝
　Ｔｏｒｎ）場合である。

第１図及び第２図から明らかなように、Ａｒ圧力によっ
て多少挙動の差があるが、いずれもＣｒ下地層の厚さが
７０％Ｃｏ−３０％Ｎｉ合金磁性層の厚さを上回ってい
る場合にのみ積層による保磁力の増加が認められる。

また、７０％Ｃｏ−３０％Ｎｉ合金磁性層とＣｒ下地層
とを１回積層した場合（比較例１）と比較すると、第１
図では積層回数２〜５０回の範囲で、第２図では積層回
数２〜２０回の範囲でそれぞれ保磁力が増加している。

また、第１図、第２図のいずれでも、積層回数２〜２０
回の範囲で角形比の向上が認められる一方、この範囲で
は飽和磁化はほぼ一定のレベルにある。

以上のように本発明によれば、良好な磁気特性のバラン
スが得られることがわかる。

実施例２ 第３図図示の装置を用い、Ｎ１−Ｐ無電解メツキを施し
たディスク用アルミニウム基板上に、厚さ１０００人の
Ｃｒ下地層と厚さ２００人の７０％Ｃｏ−３０％Ｎｉ合
金磁性層との二層構造を５回積層した後、保護膜として
厚さ５００人の０層をスパッタリングで成膜して磁気記
録媒体を試作した。

比較例２ 実施例２と同一の基板上濃厚さ５０００人のＣｒ下地層
、厚さ１０００人の７０％Ｃｏ−３０％Ｎｉ合金磁性層
及び厚さ５００人の０層をスパッタリングにより順次積
層して磁気記録媒体を試作した。

実施例２及び比較例２の磁気記録媒体の磁気特性を測定
したところ、第１表のような結果が得られた。

実施例３ 実施例２と同一の基板上に厚さ３００人のＣｒ下地層と
厚さ７５人の６２．５％Ｃｏ−３０％Ｎｉ−７，５％Ｃ
ｒ合金磁性層との二層構造をｌＯ回積層した後、厚さ５
００人の０層をスパッタリングにより成膜して磁気記録
媒体を試作した。

比較例３ 実施例２と同一の基板上に厚さ３０００人のＣｒ下地層
、厚さ７５０人の６２．５％Ｃｏ−３０％Ｎｉ−７，５
％Ｃｒ合金磁性層及び厚さ５００人の０層をスパッタリ
ングにより順次積層して磁気記録媒体を試作した。

実施例３及び比較例３の磁気記録媒体の磁気特性を測定
したところ、第２表のような結果が得られた。

第１表 第　　２　　表 〔発明の効果〕 以上詳述したように本発明の磁気記録媒体によれば、飽
和磁化を損なうことなく、保磁力及び角形比の向上を図
ることができる。また、■Ｃｒ下地層の合計膜厚が厚く
ても角形比は低下せず、保磁力が増加する、■従来より
Ｃｒ下地層の合計膜厚を減らしても保磁力は低下せず、
角形比が向上する、■Ｃｏ−Ｎｉ系合金磁性層の合計膜
厚を大きくして飽和磁化を増加させても保磁力は減少せ
ず、かつ角形比が向上するので残留磁化は更に増大する
、■薄膜内の欠陥が少なく、かつ残留磁化の値が高くな
るような低Ａｒ圧力でのスパッタリングを行っても、高
い保磁力を維持でき、膜質や歩留りが向上する。など従
来の技術と比較して製造上の余裕度を大きくとれるとい
う効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡｒ圧力Ｉ　Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒテア０％Ｃ
ｏ−３０％Ｎｉ合金磁性層とＣｒ下地層と°の二層構造
を積層した場合の積層回数と磁気特性との関係を膜厚比
をパラメータとして示す特性図、第２図はＡｒ圧カフ　
Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒで７０％Ｃｏ−３０％Ｎｉ合金磁
性層とＣｒ下地層との二層構造を積層した場合の積層回
数と磁気特性との関係を膜厚比をパラメータとして示す
特性図、第３図は本発明の実施例で用いられた直流マグ
ネトロンスパッタリング装置の構成図である。 １・・・真空槽、２・・・基板ホルダ、３．４・・・ギ
ア、５・・・モータ、６・・・基板ホルダ回転制御部、
７・・・基板、８．９・・・ターゲット、１０．１１・
・・直流電源、１２・・・シャッタ、１３・・・シャッ
タ駆動部、１４・・・スイッチング制御部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （Ｉｔ怜ＬＩＪ１）　　　　　　　　　　積４回収（ｒ
膿例１）　　　　　　　　　　積層回数。 第３図 特許庁長官　　小　　川　　　邦　　夫　殿１．事件の
表示 特願昭６２−３３０５１６号 ２、発明の名称 磁気記録媒体 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 株式会社　ライムズ ４、代理人 ６、補正の対象 明細書、図面 ７、補正の内容 （１）明細書第９頁第１２行目にｒ　Ｍ　ｓ・δ」とあ
るを、「４πＭｓ・δ」と訂正する。 （２）明細書第１２頁の第１表及び第２表を下記の通り
訂正する。 記 第１表 第　　２　　表 （３）第１図及び第２図を別紙の通り訂正する。 （ｋ応イＦ１１１）　　　　　　　　　　　　　祖層回
り第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性基板上にＣｒからなる下地層とＣｏ−Ｎｉ系合金
   からなる磁性層とを形成し、更に保護層を設けた磁気記
   録媒体において、２０〜５００Åの厚さの磁性層と該磁
   性層より厚い下地層とを組合せた二層構造を、２〜５０
   回積層したことを特徴とする磁気記録媒体。