JPH025003B2

JPH025003B2 -

Info

Publication number: JPH025003B2
Application number: JP55164899A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kawamoto; Takahiro Yamamoto
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1980-11-24
Publication date: 1990-01-31
Also published as: US4410406A; JPS57167615A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気記録媒体の製造方法に関する。更
に詳しくは、Co−Ni−ＰないしCo−Ｐ系の磁性
薄膜を磁性層とする連続薄膜形の磁気記録媒体の
製造方法に関する。近年、金属磁性薄膜を磁性層とする連続薄膜形
の磁気記録媒体が注目を集めている。このような連続薄膜形の磁気記録媒体の磁性薄
膜の１つとして、Co−Ni−ＰないしCo−Ｐ系金
属薄膜が、良好な保磁力との角形比とを示すもの
として知られている。従来、磁気記録媒体のCo−Ni−ＰないしCo−
Ｐ系の磁性薄膜は、通常、電気鍍金、化学鍍金な
どの鍍金法によつて作製されている。しかし、これら鍍金法によるときには、種々の
欠点がある。先ず、薄膜の基板に対する接着性
と、膜の機械的強度とが低く、磁気ヘツドとの摺
接により、薄膜の摩耗、剥離が生じ、出力特性が
減少してくる等の磁性特性の経時変化が生じると
いう欠点がある。このため、通常は磁性薄膜上層
に保護層を被覆して使用することになるが、保護
層設層により、磁気ヘツドとの実効すきまが増
え、分離損が増大し、記録再生出力は低下してし
まう。第２には、磁性薄膜の表面性が悪く、特に
高域での出力が低下するという欠点もある。更に
第３には、鍍金法に存在するアルカリ金属イオ
ン、酸、塩基物が、磁性薄膜中に混入し、この混
入不純物により、磁性薄膜の磁気特性が経時変化
し劣化してしまつたり、場合によつては、磁気ヘ
ツドを腐食するなどの不都合もある。加えて、第
４の欠点として、その原因は明白でないが、特
に、オーデイオ用テープに適用するとき、333Hz
における第３次高調波に対する歪が大きく、実用
上問題となつている。本発明はこのような実状に鑑みなされたもので
あつて、膜の機械的強度と、基板との接着強度が
高く、又膜の表面性が良好で、上記したような欠
点がなく、しかも磁気特性の経時変化が格段と少
なく、更には333Hzにおける第３次高調波に対す
る歪がきわめて小さいCo−Ni−ＰないしCo−Ｐ
系磁性薄膜を磁性層とする連続薄膜形の磁気記録
媒体の製造方法を提供することを、その主たる目
的とする。本発明者らは、このような目的につき鋭意検討
を繰返した結果、Co−Ni−ＰないしCo−Ｐ系磁
性薄膜をスパツタにより形成したとき、膜の機械
的強度と接着強度が鍍金法によるときよりも格段
と高く、又その表面性も格段と良好であるととも
に、更にこれらに加え、高温高湿下での長期保存
の際の磁気特性の経時変化もきわめて小さく、又
333Hzにおける第３次高調波に対する歪もきわめ
て小さいという当初予期しえなかつた知見を得る
に至り、これらの知見が本発明をなすに至つたも
のである。 Co−ＰまたはCo−Ni−Ｐの焼結体をターゲツ
トとし、非磁性支持体上に、下記式で示される組
成をもつ磁性薄膜をスパツタリングによつて形成
されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法
である。式 M_100-yP_y 〔上記式において、ＭはCoまたはCo_100-xNi_x（た
だし、ｘは35重量％以下であり、ｙは６重量％以
下である。〕なお、上記のように、このような組成のCo−
Ni−Ｐ系金属薄膜は、従来、鍍金法によつて形
成されている。しかし、このような薄膜をスパツ
タリングを用いて形成し、これを磁気記録媒体に
適用すること、およびそれにともなう、後に詳述
するすぐれた効果については、従来まつたく知ら
れていない。この場合、スパツタリングは、周知のように、
気相被着の一技術に属し、種々の技術分野におい
て、やはり気相被着に属する真空蒸着と、互いに
互換性をもつて使用されている。しかし、本発明者らの検討結果によれば、上記
組成のCo−Ni−Ｐ系磁性薄膜を、真空蒸着、特
に斜め蒸着によつて形成したときには、特に333
Hzにおける第３次高調波に対する歪が、鍍金法に
よるときよりも更に大きいものであることが確認
されている。又、更に付言するならば、斜め蒸着
法によるときには、本発明によるときと比較し
て、高温高湿下での長期保存による経時変化が大
きく、又表面性が悪く、高域出力の低下も大き
い。更に、これは当然ともいえることであるが、
磁性薄膜の膜強度および接着強度が弱く、ヘツド
摺接による摩耗、剥離が大きい。以下、本発明の具体的構成について詳細に説明
する。本発明によつて得られる磁性薄膜は、Coおよ
びＰまたはCo、NiおよびＰからなる。そして、
（Co_100-xNi_x）_100-yP_yと表わしたとき、ｘ、すなわ
ちCo／（Co＋Ni）重量比は０〜35重量％であ
る。ｘが35重量％を超えると、磁性特性、特に保
持力Hcが低下してしまうからである。この場合、
保磁力のHcの点で、ｘが０〜30重量％、特に０
〜28重量％であれば、より好ましい結果を得る。一方、ｙ、すなわちＰ含量は、０より大で、６
重量％以下である。６重量％を超えると、やはり
磁気特性、特に保磁力Hcが低下してしまう。こ
の場合、保磁力Hcの点では、ｙが１〜６重量％、
より好ましくは1.5〜5.5重量％であれば、好まし
い結果を得る。なお、本発明における磁性薄膜は以上のような
組成からなるものであるが、薄膜中には、更に第
４成分として、例えばCo、Ni以外の他の遷移金
属元素等、例えばFe、Cr、Mn、Moなどの１種
以上が、全体の10重量％以下の範囲で含有されて
いてもよい。このような組成をもつ磁性薄膜の厚さについて
は、特に制限はなく、磁気記録媒体がアナログ記
録を行うものであるか、デイジタル記録を行うも
のであるか、あるいはどのような用途か等に応
じ、種々の厚さとすればよい。ただ、通常は、
500Å〜数μｍ程度の厚さの連続薄膜として、非
磁性支持体上に形成されるものである。支持体としては、非磁性のものを用いればよ
く、その材料、形状には制限はない。このため、
磁気記録媒体の用途に応じ、種々変更可能であ
る。本発明によれば、公知のいずれの材質、形状
の支持体に対しても、すぐれた機械的強度、接着
性と、良好な表面性をもつ磁性薄膜を得ることが
できるからである。このような本発明における磁性薄膜は、上記の
支持体上に、スパツタによつて被着形成される。用いるスパツタとしては、いわゆるRFスパツ
タであつても、又いわゆるDCスパツタであつて
もよく、その装置構成も２極、４極等いずれであ
つてもよい。更には、いわゆるマグネトロンスパ
ツタを用いてもよく、又場合によつては、Ｐを流
しながら行う、いわゆる反応性スパツタによるこ
ともできる。用いるターゲツトとしては、通常の場合は、上
記組成のCo−Ni−Ｐ焼結体を用いればよい。一方、衝撃イオンのイオン源としては、通常、
Ar、Kr、Xe等の不活性ガスを用いればよい。そ
して、これらの不活性ガスは、動作時において、
２×10^-2Torr以上の圧力に維持することが好ま
しい。このような圧力未満では、得られる磁性薄
膜の磁気特性、特に保磁力Hcが低下してしまう
からである。一方、動作時の圧力を上げれば、ス
パツタレートは低下してしまう。このため、動作
時の圧力は、一般に５×10^-2〜２×10^-1Torr程
度とすることが好ましい。なお、プレート電圧、プレート電流、極間間隙
等には特別の制限はなく、これらは、条件に応
じ、任意の値に設定することができる。このようにして形成される磁性薄膜は、最高
1000Oeに及ぶ保磁力と、0.75にも及ぶ角形比を
もち、きわめてすぐれた磁気特性をもつ。又、磁
性薄膜に方向性はなく、斜め蒸着による場合のよ
うに、磁気デイスク等には使えないというよう
な、媒体としての用途が制限されることはない。なお、このようにして形成される磁性薄膜は、
その接着強度および膜強度が十分高いので、上層
にあえて保護層を設層しなくてよいという利点が
あるが、もし必要であるならば、保護層を被覆し
てもよいことは勿論である。この後、必要に応じ、所定の形状加工等を施
し、磁気記録媒体が製造される。このようにして製造される本発明における磁気
記録媒体は、アナログないしデイジタルの磁気記
録を行う、各種磁気テープ、磁気デイスク、磁気
ドラム、磁気シート、磁気カード、磁気スケール
等として、有用である。本発明によれば、得られる媒体の磁性層薄膜の
保磁力Hcおよび角形比等の磁気特性は、きわめ
て高い値をもつ。又、磁性薄膜表面の表面性は、他の製造方法に
よるときと比較して、格段と良好であり、特に、
高周波領域ないし短波長記録での、出力低下が格
段と少ない。加えて、333Hzにおける第３次高調波に対する
歪がきわめて小さく、特にオーデイオ用各種磁気
テープとして用いるときには、きわめてすぐれた
特性を発揮する。この場合、この歪値は、従来の
鍍金法によるときの1/3程度であり、又、蒸着、
特に斜め蒸着を用いたときの約1/5程度であるこ
とが確認されている。更には、媒体を長期間、高温高湿下に化学的に
劣悪な雰囲気下で保存したような場合にも、磁気
特性等の経時変化はきわめて小ない。この場合、
経時変化は、不純物含有量の多い鍍金法による場
合と比較して格段と小さいものであると同時に、
蒸着法によるときと比較しても、より一層小さい
ものである。また、ターゲツトとして焼結体を用いず、例え
ばメツキ膜を用いるときと比較して、これらの経
時劣化はより一層小さいものとなる。又、磁性薄膜の膜強度および接着強度がきわめ
て高く、ヘツド摺接による剥離摩耗はきわめて少
ない。次に、本発明の実施例を示し、本発明を更に詳
細に説明する。実施例１（Co_100-xNi_x）_100-yP_yにて、ｘ＝15重量％、ｙ
＝4.8重量％の組成の焼結体を作製し、ターゲツ
トとし、RFスパツタにより、長尺の15μｍ厚ポリ
エチレンテレフタレートフイルム上に、Co−Ni
−Ｐ系磁性薄膜を被着した。この場合、ターゲツト−フイルム間距離は60mm
とし、又プレート電圧およびプレート電流は、そ
れぞれ2kV、1.50mA／cm²とした。一方、不活性
ガスとしてはアルゴンを用い、動作時のアルゴン
圧は0.7×10^-1Torrに維持した。このようにして、スパツタリングを行つたとこ
ろ、被着された磁性薄膜は、長尺フイルムの全域
に亘り、3000Åの均一の厚さをもち、
（Co₈₅Ni₁₅）₉₅.₂P₄.₈の均一な組成を有することが
確認された。これに対し比較のため、公知のスルフアミン酸
浴を用い電気鍍金を行い、長尺の15μｍ厚ポリエ
チレンテレフタレートフイルム上に、厚さ3000Å
にて、上記と同一の組成の磁性薄膜を形成した。このようにして得た２種の被着体につき、これ
をスリツタにかけ、所定巾となし、本発明に属す
るカセツトテープＡと、比較用カセツトテープＢ
を得た。このカセツトテープＡ、Ｂにつき、保磁力Hc、
角形比、14Hzにおける飽和出力レベル（MOL）
を測定した。結果を下記表１に示す。

【表】なお、表１中、、14kHzMOLは、テープＢに対
する出力レベル差として示される。この場合、テ
ープＡのMOLが高いのは、表面性の良さにも起
因しているものであると考えられる。これとは別に、経時変化を測定した。すなわ
ち、テープＡ、Ｂを50℃、90％相対湿度にて、
150日間保存し、その後の保磁力Hc、残留束密度
Brおよび14kHzにおけるMOLを測定した。Hcお
よびBrの変化率（％）と、保存後の14kHzMOL
の、保存前のテープＢとの出力レベル差を、下記
表２に示す。

【表】この場合、さらに比較のために上記のカセツト
テープＡ、Ｂに加えて下記に示す要領で新たに作
製した比較用カセツトテープB′についても同様
な測定を行つた。（比較用カセツトテープB′の作製）めつき用基板として銅板を用い、メツキ浴組
成、PH値、温度を下記の様に調整し、銅板上に
厚さ約３mmのコバルト−リンめつき膜を作製し
た。＜めつき浴組成＞ mol／塩化コバルト 0.04 次亜リン酸ソーダ 0.21 塩化アンモニウム 0.20 クエン酸 0.09 ほう酸 0.40 ＜PH＞ 9.0 ＜液温＞ 80℃ このように作製したコバルト−リンめつき膜を
比較ターゲツトとして用い、アルゴン圧１×
10^-1Torrの中でRFスパツタリングすることによ
つてポリエチレンテレフタレートフイルム上に、
厚さ3000Åの磁性薄膜を形成した。これをスリツタにかけ、所定巾とし、比較用カ
セツトテープB′を得た。この比較用カセツトテープB′のHcの経時変化
を測定したところ−６％と本発明よりも大きいも
のであつた。更に、テープＡ、Ｂにつき、いわゆる200パス
試験を行い剥離を評価をした。すなわち、各テー
プに記録を行つた後、40℃、80％相対湿度にて、
テープ走行を200回行い、その後再生して、3dB
以上のレベル低下が何回あるかを測定した。テー
プＡ、Ｂにおける3dB以上のレベル低下回数を１
分間あたりに換算して、下記表３に示す。

【表】加えて、両テープの333Hzにおける第３次高調
波に対する歪を測定した。この場合には、別途、
ＰおよびCo−Niを蒸着源として、上記ポリエチ
レンテレフタレートフイルム上に、蒸着角60゜に
て斜め蒸着を行い、3000Å厚の上記と同組成の
Co−Ni−Ｐ系磁性薄膜を形成し、カセツトテー
プＣを作成し、この場合の歪をも評価した。結果
を下記表４に示す。

【表】実施例２実施例１のテープＡにおけるRFスパツタの際
の動作時アルゴン圧を、下記表５のようにかえ、
実施例１と同様に磁性薄膜の被着を行い、２種の
カセツトテープＤ、Ｅを得た。テープＤ、Ｅにつき、保磁力Hcおよび角形比
を測定し、表５に示される結果を得た。

【表】実施例３実施例１におけるターゲツトの組成を７種類変
更し、実施例１と同じ条件でRFスパツタを行い、
７種のカセツトテープＧ〜Ｌを得た。テープＧ〜Ｌにつき、その組成、保磁力Hc、
角形比、333Hzにおける第３次高調波に対する歪、
および14kHzMOLの実施例におけるテープＢと
の出力レベル差（dB）を測定した。又、テープＧ〜Ｌにつき、実施例１と同様にし
て、50℃、90％150日間の保存を行い、保存後に
おける14kHzMOLの上記テープＢとの出力レベ
ル差を求めた。これらの結果を表６に示す。

【表】表６の結果から、本発明による媒体のすぐれた
特性が明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】１ Co−ＰまたはCo−Ni−Ｐの焼結体をターゲ
ツトとし、非磁性支持体上に、下記式で示される
組成をもつ磁性薄膜をスパツタリングによつて形
成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。式 M_100-yP_y 〔上記式において、ＭはCoまたはCo_100-xNi_x（た
だし、ｘは35重量％以下）であり、ｙは６重量％
以下である。〕