JPH0370889B2 - - Google Patents
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- JPH0370889B2 JPH0370889B2 JP60047439A JP4743985A JPH0370889B2 JP H0370889 B2 JPH0370889 B2 JP H0370889B2 JP 60047439 A JP60047439 A JP 60047439A JP 4743985 A JP4743985 A JP 4743985A JP H0370889 B2 JPH0370889 B2 JP H0370889B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/30—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
- H01F41/302—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
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Description
〔利用分野〕
本発明は、パーマロイ薄膜及び該パーマロイ薄
膜を低保磁力層とすると共に膜面に垂直方向の磁
化容易軸を有する垂直磁化層を磁気記録層とした
垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。 〔従来技術〕 上述の低保磁力層と垂直磁化層とからなる二層
膜の磁気記録媒体は、垂直磁気記録方式において
単極型ヘツドによつて効率良く記録できる垂直磁
気記録媒体として特公昭58−91号公報、特公昭58
−10764公報等に提案されている。この提案され
た二層膜構成の垂直磁気記録媒体（以下“二層膜
媒体”という）は、具体的にはRF2極スパツタ法
で作成され、低保磁力層をパーマロイで垂直磁化
層をCo（コバルト）−Cr（クロム）合金膜で構成し
たものであり、高い記録感度と大なる再生出力を
得られる優れたものであるが、記録感度面、再生
出力面等でより一層の改善が望まれている。 〔発明の目的〕 本発明は上述の二層膜媒体の特性が低保磁力層
すなわちNi（ニツケル）、Fe（鉄）を主成分とする
パーマロイ薄膜の特性に左右されることに着目し
なされたもので、電磁変換特性、とくにモジユレ
ーシヨンの小さいパーマロイ薄膜及び垂直磁気記
録媒体の製造方法を目的としたものである。 〔発明の構成、作用効果〕 上述の目的は、以下の本発明により達成され
る。 すなわち本発明は、前述のパーマロイ薄膜をス
パツタリング法により形成するパーマロイ薄膜の
製造方法において、JIS Ｇ 0551又はJIS Ｇ
0552の規定に基いて規定した結晶粒度が３以下の
パーマロイ合金ターゲツトを用いて該パーマロイ
薄膜を形成するパーマロイ薄膜の製造方法を第１
発明とし、パーマロイ薄膜を低保磁力層とした二
層膜構成の垂直磁気記録媒体の製造方法におい
て、低保磁力層のパーマロイ薄膜を第１発明によ
り形成する垂直磁気記録媒体の製造方法を第２発
明とするものである。 上述の本発明は、以下のようにしてなされたも
のである。二層膜媒体の低保磁力層の保磁力は小
さい程記録感度等の面で有利と云われている。そ
こで50e（エルステツド）以下の小さな保磁力のパ
ーマロイ薄膜を低保磁力層とした磁気記録媒体で
デイスクを作成し評価したところ、その再生出力
のエンベロープが変化して、安定な再生という点
からは、結局その最低点に制約され、再生出力は
あまり向上しない問題に遭遇し、種々検討の結
果、その原因が低保磁力層を構成するパーマロイ
薄膜の面内磁気異方性にあることを見出しなされ
たものである。 すなわち、パーマロイ薄膜を低保磁力層とした
上述の磁気記録媒体は、パーマロイ薄膜の磁化困
難軸の方向に走行させて記録・再生した時の方が
磁化容易軸の方向の時に比べて、再生出力が大き
く、特に高密度記録の高周波領域で良好な特性を
示す。 すなわち、面内の再生出力を一様にするために
は、いいかえればモジユレーシヨンを小さくする
ためには低保磁力層全体としての面内磁気異方性
を減少させ、再生出力の最低点を上昇させエンベ
ロープを面内で一様とすることが必要であると考
えられていた。その結果記録密度が高く、記録再
生特性が面内で一様なデイスク方式に適した磁気
記録媒体が得られる。 なお、面内磁気異方性とは膜面に平行な面内で
の磁気異方性のことである。 しかしながら、面内の磁気異方性を一様にする
ことは通常の方法では困難であり、とくに基板を
一方向に移送して低保磁力層を形成するような場
合には異方性が大きく発現するのが普通であつ
た。 本発明者らは以上の知見にもとづき鋭意研究し
た結果、前記パーマロイ薄膜の形成を結晶粒度番
号が３以下のターゲツトを用いて行えば、磁気異
方性が必ずしも一様にならなくてもモジユレーシ
ヨンが小さくなることを見出し本発明に想到し
た。 本発明によるパーマロイ薄膜においては、その
保磁力は結晶粒度番号が大きいターゲツトを用い
た場合に比べて若干大きくなるのが普通である
が、モジユレーシヨンが面内で一様な優れた軟磁
性膜が得られる。 上述の点から本発明の第２発明により得られる
垂直磁気記録媒体は、その低保磁力層が、上述の
結晶粒度番号が３以下と小さいターゲツトを用い
て形成したパーマロイ（Mo（モリブデン）、Cu
（銅）等の第３成分を含んで良い）薄膜であるの
で、保磁力の小さい領域でも面内磁気異方性が小
さく、デイスクの場合にモジユレーシヨンが小さ
く、再生出力が比較的大きいという大きな効果を
奏する。なお、パーマロイ薄膜の透磁率について
は大きいものが記録感度・再生出力面から好まし
く用いられる。 また、磁気記録層としては実施例のCo−Cr合
金膜らなる垂直磁化層は勿論、Ｗ（タングステン）
Ta（タンタル）等の第３元素を添加したCo−Cr
合金、その他公知の垂直磁化層が適用できること
は本発明の趣旨から明らかである。 ここでターゲツトの結晶粒度番号とはJIS Ｇ
0551−1977、Ｇ 0552−1977で規定されている鋼
の結晶粒度試験方法を準用して以下のように測定
したものとする。すなわち、塩酸１重量部に過酸
化水素水４重量部を混合した溶液で測定するパー
マロイターゲツトの表面を腐食させ、露出した新
しい表面を顕微鏡で観察し、前記JIS規定の符図
に示された標準図と比較して、その相当する粒度
番号を判定する方法により行なつた。 またターゲツトの結晶粒度番号は、ターゲツト
作成時の条件、例えば鍛造比、アニール条件（温
度、時間等）、少量の不純物（Ｓ，Mn，…）を
添加することによつて制御できる。 パーマロイターゲツトは組成が同じであれば磁
気特性もほぼ同じであるが、スパツタリングで形
成されたパーマロイ膜の特性は驚くべきことには
ターゲツトの結晶粒度により前述の如くその磁気
特性が異る。 またスパツタリングのパーマロイターゲツトの
表面はほぼ結晶粒度番号の大きさに対応し、粒度
番号の大きいものほど、すなわち結晶粒が細いも
のほど滑らかであり、粒度番号の小さいもの、す
なわち結晶粒の大きいものは粗である。又スパツ
タリングの進行とともにこの差は顕著となり、粒
度番号が小さい（結晶粒が大きい）ターゲツトの
表面はかなりの凹凸を示すようになる。 かかるパーマロイターゲツトの表面の凹凸とス
パツタリングにより得られたパーマロイ膜の磁気
特性は対応するが、スパツタされた粒子がターゲ
ツト時代の記憶を保持したまま膜形成に寄与する
理由については今のところ明らかでない。 以下、上述の本発明の詳細を実施例に基いて説
明する。 なお、この発明は、対向ターゲツト式スパツタ
法によりなされたものであるが、発明の主旨から
して、明らかに他のスパツタリング法にも適用で
きることは明らかである。 なお、上述の対向ターゲツト式スパツタ法は、
特開昭57−158380号公報等で公知のスパツタ法
で、一対の対向配置されたターゲツトの側方に基
板を配し、ターゲツト間に垂直方向にプラズマ捕
促用の磁界を印加してスパツタし、基板上に膜を
形成するスパツタ法を云う。 第１図は本発明の実施に用いた対向ターゲツト
式スパツタ装置の構造図である。 図から明らかな通り、本装置は前述の特開昭57
−158380号公報で公知の対向ターゲツト式スパツ
タ装置と基本的に同じ構成となつている。 すなわち、図において１０は真空槽、２０は真
空槽１０を排気する真空ポンプ等からなる排気
系、３０は真空槽１０内に所定のガスを導入して
真空槽１０内の圧力を１０-1〜１０-4TOrr程度
の所定のガス圧力に設定するガス導入系である。 そして、真空槽１０内には、図示の如く真空槽
１０の側板１１，１２に絶縁部材１３，１４を介
して固着されたターゲツトホルダー１５，１６に
より１対のターゲツトT1，T2が、そのスパツタ
される面T1S，T2Sを空間を隔てて平行に対面す
るように配設してある。そして、ターゲツトT1，
T2を取着するターゲツトホルダー１５，１６は、
冷水パイプ１５１，１６１を介して冷却水が循環
し、ターゲツトT1，T2、永久磁石１５２，１６
２が冷却される。磁石１５２，１６２はターゲツ
トT1，T2を介してＮ極、Ｓ極が対向するように
設けてあり、従つて磁界はターゲツトT1，T2に
垂直な方向に、かつターゲツト間のみに形成され
る。なお、１７，１８は、絶縁部材１３，１４及
びターゲツトホルダー１５，１６をスパツタリン
グ時のプラズマ粒子から保護するためとターゲツ
ト表面以外の部分の異常放電を防止するためとタ
ーゲツト表面以外の部分の異常放電を防止するた
めのシールドである。 また、磁性薄膜が形成される基板４０を保持す
る基板保持手段４１は、真空槽１０内のターゲツ
トT1，T2の側方に設けてある。基板保持手段４
１は、図示省略した支持ブラケツトにより夫々回
転自在かつ互いに軸平行に支持された繰り出しロ
ール４１ａ、支持ロール４１ｂ、巻取ロール４１
ｃの３個のロールからなり、基板４０をターゲツ
トT1，T2間の空間に対面するようにスパツタ面
T1S，T2Sに対して略直角方向に保持するように
配置してある。従つて基板４０は基板保持手段４
１によりスパツタ面T1S，T2Sに対して直角方向
に移動可能である。なお、支持ロール４１ｂはそ
の表面温度が調節可能となつている。 一方、スパツタ電力を供給する直流電源からな
る電力供給手段５０はプラス側をアースに、マイ
ナス側をターゲツトT1，T2に夫々接続する。従
つて電力供給手段５０からのスパツタ電力は、ア
ースをアノードとし、ターゲツトT1，T2をカソ
ードとして、アノード，カソード間に供給され
る。 なお、プレスパツタ時基板４０を保護するた
め、基板４０とターゲツトT1，T2との間に出入
するシヤツター（図示省略）が設けてある。 以上の通り、前述の特開昭57−158380号公報の
ものと基本的には同じ構成であり、公知の通り高
速低温スパツタが可能となる。すなわち、ターゲ
ツトT1，T2間の空間に、磁界の作用によりスパ
ツタガスイオン、スパツタにより放出されたγ電
子等が束縛され高密度プラズマが形成される。従
つて、ターゲツトT1，T2のスパツタが促進され
て前記空間より析出量が増大し、基板４０上への
堆積速度が増し高度スパツタが出来る上、基板４
０がターゲツトT1，T2の側方にあるので低温ス
パツタも出来る。 なお、本発明の対向ターゲツト式スパツタ法
は、前述の装置のものに限定されるものではな
く、前述の通り一対の対面させたターゲツトの側
方に基板を配し、ターゲツト間に垂直方向の磁界
を印加しスパツタし、基板上に膜を形成するスパ
ツタ法を云う。従つて、磁界発生手段も永久磁石
でなく、電磁石を用いても良い。また、磁界もタ
ーゲツト間の空間にγ電子等を閉じ込めるもので
あれば良く、従つてターゲツト全面でなく、ター
ゲツト周囲のみに発生させた場合も含む。 次に上述の対向ターゲツト式スパツタ装置によ
り実施した本発明に係わるパーマロイ薄膜及び垂
直磁気記録媒体の実施例を説明する。 なお、得られた合金膜の結晶構造は理学電機製
計数Ｘ線回析装置を用いて同定し、垂直配向性は
六方最密構造かつ（002）面ピークのロツキング
カーブを前記Ｘ線回析装置で求め、その半値幅△
θ50で評価した。 膜厚及び組成については、螢光Ｘ線装置を用い
て予め較正した曲線から求めた。 媒体の磁気特性は振動試料型磁力計で測定して
求めた。 二層膜媒体の記録・再生特性は、前述の特開昭
58−91号公報で公知のものと同様な垂直型磁気ヘ
ツドを用いて評価した。 〔実施例１〜４および比較例１，２〕 下記条件により基板上にパーマロイ薄膜をター
ゲツトの結晶粒度番号を変えて作成し、その磁気
異方性を評価すると共に、夫々のパーマロイ薄膜
上にCo−Crからなる垂直磁化層を順次形成して
二層膜媒体を作成し、その再生特性を評価した。 Ａ 装置条件 Ａ−１ 低保磁力層 ａ ターゲツトT1，T2材：T1，T2共Mo−
4wt％、Ni−78wt％、Fe−18wt％のパー
マロイ（但、結晶粒度番号は各例で異る） ｂ 基板４０：50μm厚のポリエチレンテレ
フタレート（PET）フイルム ｃ ターゲツトT1，T2間隔：120mm ｄ ターゲツト表面の磁界：100〜200ガウス ｅ ターゲツトT1，T2形状 ：100mmＬ×150mmＷ×12mmｔの矩形 ｆ 基板４０とターゲツトT1，T2端部の距
離：20mm Ａ−２ Co−Cr垂直磁化層 ａ ターゲツト材：T1，T2共にCo−80wt
％、 Cr−20wt％の合金ターゲツト ｂ ターゲツトT1，T2間隔：160mm ｃ ターゲツト表面の磁界：100〜200ガウス ｄ ターゲツトT1，T2形状 ：100mmＬ×150mmＷ×12mmｔの矩形 ｅ 基板４０とターゲツトT1，T2端部の距
離：20mm Ｂ 操作手順 Ａ−１，Ａ−２の条件のもとで順次次の如く
行なつた。 ａ 基板を設置後、真空槽１０内を到達真空
度が１×10-6Torr以下まで排気する。 ｂ ガスの所定の圧力まで導入し、３〜５分
間のプレスバツタを行ない、シヤツターを
開き、基板４０を図示の通りターゲツト
T1，T2の対向方向に移送しつつ膜形成を
行なつた。なお、スパツタ時のガス圧は４
×10-3Torrとした。 ガスはAr（アルゴン）100％を用いた。 ｃ スパツタ時投入電力はＡ−１，Ａ−２と
もに3KWで行なつた。 Ｃ 実施結果 第２図に比較例のパーマロイ薄膜の特徴的な
磁化特性を示す。基板の走行方向（MD方向）
と基板の幅方向（TD方向）それぞれの磁化特
性が異なり、面内で磁気異方性が生じており、
MD方向は磁化容易軸、TD方向は磁化困難軸
であつた。なお、第２図でＨは印加磁界の強さ
を示し、Ｂは低保磁力層の磁化を示す。 得られた各パーマロイ薄膜の保磁力の測定結
果を表−１に示す。 なお、表−１でHCE，HCHは磁化容易軸、
磁化困難軸方向のそれぞれの保磁力である。 又、垂直磁気記録媒体を得るために表−１の
特性を有するパーマロイ薄膜上にＡ−２の条件
で形成されたCo−Cr層からなる垂直磁化層の
特性を表−２に示す。
膜を低保磁力層とすると共に膜面に垂直方向の磁
化容易軸を有する垂直磁化層を磁気記録層とした
垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。 〔従来技術〕 上述の低保磁力層と垂直磁化層とからなる二層
膜の磁気記録媒体は、垂直磁気記録方式において
単極型ヘツドによつて効率良く記録できる垂直磁
気記録媒体として特公昭58−91号公報、特公昭58
−10764公報等に提案されている。この提案され
た二層膜構成の垂直磁気記録媒体（以下“二層膜
媒体”という）は、具体的にはRF2極スパツタ法
で作成され、低保磁力層をパーマロイで垂直磁化
層をCo（コバルト）−Cr（クロム）合金膜で構成し
たものであり、高い記録感度と大なる再生出力を
得られる優れたものであるが、記録感度面、再生
出力面等でより一層の改善が望まれている。 〔発明の目的〕 本発明は上述の二層膜媒体の特性が低保磁力層
すなわちNi（ニツケル）、Fe（鉄）を主成分とする
パーマロイ薄膜の特性に左右されることに着目し
なされたもので、電磁変換特性、とくにモジユレ
ーシヨンの小さいパーマロイ薄膜及び垂直磁気記
録媒体の製造方法を目的としたものである。 〔発明の構成、作用効果〕 上述の目的は、以下の本発明により達成され
る。 すなわち本発明は、前述のパーマロイ薄膜をス
パツタリング法により形成するパーマロイ薄膜の
製造方法において、JIS Ｇ 0551又はJIS Ｇ
0552の規定に基いて規定した結晶粒度が３以下の
パーマロイ合金ターゲツトを用いて該パーマロイ
薄膜を形成するパーマロイ薄膜の製造方法を第１
発明とし、パーマロイ薄膜を低保磁力層とした二
層膜構成の垂直磁気記録媒体の製造方法におい
て、低保磁力層のパーマロイ薄膜を第１発明によ
り形成する垂直磁気記録媒体の製造方法を第２発
明とするものである。 上述の本発明は、以下のようにしてなされたも
のである。二層膜媒体の低保磁力層の保磁力は小
さい程記録感度等の面で有利と云われている。そ
こで50e（エルステツド）以下の小さな保磁力のパ
ーマロイ薄膜を低保磁力層とした磁気記録媒体で
デイスクを作成し評価したところ、その再生出力
のエンベロープが変化して、安定な再生という点
からは、結局その最低点に制約され、再生出力は
あまり向上しない問題に遭遇し、種々検討の結
果、その原因が低保磁力層を構成するパーマロイ
薄膜の面内磁気異方性にあることを見出しなされ
たものである。 すなわち、パーマロイ薄膜を低保磁力層とした
上述の磁気記録媒体は、パーマロイ薄膜の磁化困
難軸の方向に走行させて記録・再生した時の方が
磁化容易軸の方向の時に比べて、再生出力が大き
く、特に高密度記録の高周波領域で良好な特性を
示す。 すなわち、面内の再生出力を一様にするために
は、いいかえればモジユレーシヨンを小さくする
ためには低保磁力層全体としての面内磁気異方性
を減少させ、再生出力の最低点を上昇させエンベ
ロープを面内で一様とすることが必要であると考
えられていた。その結果記録密度が高く、記録再
生特性が面内で一様なデイスク方式に適した磁気
記録媒体が得られる。 なお、面内磁気異方性とは膜面に平行な面内で
の磁気異方性のことである。 しかしながら、面内の磁気異方性を一様にする
ことは通常の方法では困難であり、とくに基板を
一方向に移送して低保磁力層を形成するような場
合には異方性が大きく発現するのが普通であつ
た。 本発明者らは以上の知見にもとづき鋭意研究し
た結果、前記パーマロイ薄膜の形成を結晶粒度番
号が３以下のターゲツトを用いて行えば、磁気異
方性が必ずしも一様にならなくてもモジユレーシ
ヨンが小さくなることを見出し本発明に想到し
た。 本発明によるパーマロイ薄膜においては、その
保磁力は結晶粒度番号が大きいターゲツトを用い
た場合に比べて若干大きくなるのが普通である
が、モジユレーシヨンが面内で一様な優れた軟磁
性膜が得られる。 上述の点から本発明の第２発明により得られる
垂直磁気記録媒体は、その低保磁力層が、上述の
結晶粒度番号が３以下と小さいターゲツトを用い
て形成したパーマロイ（Mo（モリブデン）、Cu
（銅）等の第３成分を含んで良い）薄膜であるの
で、保磁力の小さい領域でも面内磁気異方性が小
さく、デイスクの場合にモジユレーシヨンが小さ
く、再生出力が比較的大きいという大きな効果を
奏する。なお、パーマロイ薄膜の透磁率について
は大きいものが記録感度・再生出力面から好まし
く用いられる。 また、磁気記録層としては実施例のCo−Cr合
金膜らなる垂直磁化層は勿論、Ｗ（タングステン）
Ta（タンタル）等の第３元素を添加したCo−Cr
合金、その他公知の垂直磁化層が適用できること
は本発明の趣旨から明らかである。 ここでターゲツトの結晶粒度番号とはJIS Ｇ
0551−1977、Ｇ 0552−1977で規定されている鋼
の結晶粒度試験方法を準用して以下のように測定
したものとする。すなわち、塩酸１重量部に過酸
化水素水４重量部を混合した溶液で測定するパー
マロイターゲツトの表面を腐食させ、露出した新
しい表面を顕微鏡で観察し、前記JIS規定の符図
に示された標準図と比較して、その相当する粒度
番号を判定する方法により行なつた。 またターゲツトの結晶粒度番号は、ターゲツト
作成時の条件、例えば鍛造比、アニール条件（温
度、時間等）、少量の不純物（Ｓ，Mn，…）を
添加することによつて制御できる。 パーマロイターゲツトは組成が同じであれば磁
気特性もほぼ同じであるが、スパツタリングで形
成されたパーマロイ膜の特性は驚くべきことには
ターゲツトの結晶粒度により前述の如くその磁気
特性が異る。 またスパツタリングのパーマロイターゲツトの
表面はほぼ結晶粒度番号の大きさに対応し、粒度
番号の大きいものほど、すなわち結晶粒が細いも
のほど滑らかであり、粒度番号の小さいもの、す
なわち結晶粒の大きいものは粗である。又スパツ
タリングの進行とともにこの差は顕著となり、粒
度番号が小さい（結晶粒が大きい）ターゲツトの
表面はかなりの凹凸を示すようになる。 かかるパーマロイターゲツトの表面の凹凸とス
パツタリングにより得られたパーマロイ膜の磁気
特性は対応するが、スパツタされた粒子がターゲ
ツト時代の記憶を保持したまま膜形成に寄与する
理由については今のところ明らかでない。 以下、上述の本発明の詳細を実施例に基いて説
明する。 なお、この発明は、対向ターゲツト式スパツタ
法によりなされたものであるが、発明の主旨から
して、明らかに他のスパツタリング法にも適用で
きることは明らかである。 なお、上述の対向ターゲツト式スパツタ法は、
特開昭57−158380号公報等で公知のスパツタ法
で、一対の対向配置されたターゲツトの側方に基
板を配し、ターゲツト間に垂直方向にプラズマ捕
促用の磁界を印加してスパツタし、基板上に膜を
形成するスパツタ法を云う。 第１図は本発明の実施に用いた対向ターゲツト
式スパツタ装置の構造図である。 図から明らかな通り、本装置は前述の特開昭57
−158380号公報で公知の対向ターゲツト式スパツ
タ装置と基本的に同じ構成となつている。 すなわち、図において１０は真空槽、２０は真
空槽１０を排気する真空ポンプ等からなる排気
系、３０は真空槽１０内に所定のガスを導入して
真空槽１０内の圧力を１０-1〜１０-4TOrr程度
の所定のガス圧力に設定するガス導入系である。 そして、真空槽１０内には、図示の如く真空槽
１０の側板１１，１２に絶縁部材１３，１４を介
して固着されたターゲツトホルダー１５，１６に
より１対のターゲツトT1，T2が、そのスパツタ
される面T1S，T2Sを空間を隔てて平行に対面す
るように配設してある。そして、ターゲツトT1，
T2を取着するターゲツトホルダー１５，１６は、
冷水パイプ１５１，１６１を介して冷却水が循環
し、ターゲツトT1，T2、永久磁石１５２，１６
２が冷却される。磁石１５２，１６２はターゲツ
トT1，T2を介してＮ極、Ｓ極が対向するように
設けてあり、従つて磁界はターゲツトT1，T2に
垂直な方向に、かつターゲツト間のみに形成され
る。なお、１７，１８は、絶縁部材１３，１４及
びターゲツトホルダー１５，１６をスパツタリン
グ時のプラズマ粒子から保護するためとターゲツ
ト表面以外の部分の異常放電を防止するためとタ
ーゲツト表面以外の部分の異常放電を防止するた
めのシールドである。 また、磁性薄膜が形成される基板４０を保持す
る基板保持手段４１は、真空槽１０内のターゲツ
トT1，T2の側方に設けてある。基板保持手段４
１は、図示省略した支持ブラケツトにより夫々回
転自在かつ互いに軸平行に支持された繰り出しロ
ール４１ａ、支持ロール４１ｂ、巻取ロール４１
ｃの３個のロールからなり、基板４０をターゲツ
トT1，T2間の空間に対面するようにスパツタ面
T1S，T2Sに対して略直角方向に保持するように
配置してある。従つて基板４０は基板保持手段４
１によりスパツタ面T1S，T2Sに対して直角方向
に移動可能である。なお、支持ロール４１ｂはそ
の表面温度が調節可能となつている。 一方、スパツタ電力を供給する直流電源からな
る電力供給手段５０はプラス側をアースに、マイ
ナス側をターゲツトT1，T2に夫々接続する。従
つて電力供給手段５０からのスパツタ電力は、ア
ースをアノードとし、ターゲツトT1，T2をカソ
ードとして、アノード，カソード間に供給され
る。 なお、プレスパツタ時基板４０を保護するた
め、基板４０とターゲツトT1，T2との間に出入
するシヤツター（図示省略）が設けてある。 以上の通り、前述の特開昭57−158380号公報の
ものと基本的には同じ構成であり、公知の通り高
速低温スパツタが可能となる。すなわち、ターゲ
ツトT1，T2間の空間に、磁界の作用によりスパ
ツタガスイオン、スパツタにより放出されたγ電
子等が束縛され高密度プラズマが形成される。従
つて、ターゲツトT1，T2のスパツタが促進され
て前記空間より析出量が増大し、基板４０上への
堆積速度が増し高度スパツタが出来る上、基板４
０がターゲツトT1，T2の側方にあるので低温ス
パツタも出来る。 なお、本発明の対向ターゲツト式スパツタ法
は、前述の装置のものに限定されるものではな
く、前述の通り一対の対面させたターゲツトの側
方に基板を配し、ターゲツト間に垂直方向の磁界
を印加しスパツタし、基板上に膜を形成するスパ
ツタ法を云う。従つて、磁界発生手段も永久磁石
でなく、電磁石を用いても良い。また、磁界もタ
ーゲツト間の空間にγ電子等を閉じ込めるもので
あれば良く、従つてターゲツト全面でなく、ター
ゲツト周囲のみに発生させた場合も含む。 次に上述の対向ターゲツト式スパツタ装置によ
り実施した本発明に係わるパーマロイ薄膜及び垂
直磁気記録媒体の実施例を説明する。 なお、得られた合金膜の結晶構造は理学電機製
計数Ｘ線回析装置を用いて同定し、垂直配向性は
六方最密構造かつ（002）面ピークのロツキング
カーブを前記Ｘ線回析装置で求め、その半値幅△
θ50で評価した。 膜厚及び組成については、螢光Ｘ線装置を用い
て予め較正した曲線から求めた。 媒体の磁気特性は振動試料型磁力計で測定して
求めた。 二層膜媒体の記録・再生特性は、前述の特開昭
58−91号公報で公知のものと同様な垂直型磁気ヘ
ツドを用いて評価した。 〔実施例１〜４および比較例１，２〕 下記条件により基板上にパーマロイ薄膜をター
ゲツトの結晶粒度番号を変えて作成し、その磁気
異方性を評価すると共に、夫々のパーマロイ薄膜
上にCo−Crからなる垂直磁化層を順次形成して
二層膜媒体を作成し、その再生特性を評価した。 Ａ 装置条件 Ａ−１ 低保磁力層 ａ ターゲツトT1，T2材：T1，T2共Mo−
4wt％、Ni−78wt％、Fe−18wt％のパー
マロイ（但、結晶粒度番号は各例で異る） ｂ 基板４０：50μm厚のポリエチレンテレ
フタレート（PET）フイルム ｃ ターゲツトT1，T2間隔：120mm ｄ ターゲツト表面の磁界：100〜200ガウス ｅ ターゲツトT1，T2形状 ：100mmＬ×150mmＷ×12mmｔの矩形 ｆ 基板４０とターゲツトT1，T2端部の距
離：20mm Ａ−２ Co−Cr垂直磁化層 ａ ターゲツト材：T1，T2共にCo−80wt
％、 Cr−20wt％の合金ターゲツト ｂ ターゲツトT1，T2間隔：160mm ｃ ターゲツト表面の磁界：100〜200ガウス ｄ ターゲツトT1，T2形状 ：100mmＬ×150mmＷ×12mmｔの矩形 ｅ 基板４０とターゲツトT1，T2端部の距
離：20mm Ｂ 操作手順 Ａ−１，Ａ−２の条件のもとで順次次の如く
行なつた。 ａ 基板を設置後、真空槽１０内を到達真空
度が１×10-6Torr以下まで排気する。 ｂ ガスの所定の圧力まで導入し、３〜５分
間のプレスバツタを行ない、シヤツターを
開き、基板４０を図示の通りターゲツト
T1，T2の対向方向に移送しつつ膜形成を
行なつた。なお、スパツタ時のガス圧は４
×10-3Torrとした。 ガスはAr（アルゴン）100％を用いた。 ｃ スパツタ時投入電力はＡ−１，Ａ−２と
もに3KWで行なつた。 Ｃ 実施結果 第２図に比較例のパーマロイ薄膜の特徴的な
磁化特性を示す。基板の走行方向（MD方向）
と基板の幅方向（TD方向）それぞれの磁化特
性が異なり、面内で磁気異方性が生じており、
MD方向は磁化容易軸、TD方向は磁化困難軸
であつた。なお、第２図でＨは印加磁界の強さ
を示し、Ｂは低保磁力層の磁化を示す。 得られた各パーマロイ薄膜の保磁力の測定結
果を表−１に示す。 なお、表−１でHCE，HCHは磁化容易軸、
磁化困難軸方向のそれぞれの保磁力である。 又、垂直磁気記録媒体を得るために表−１の
特性を有するパーマロイ薄膜上にＡ−２の条件
で形成されたCo−Cr層からなる垂直磁化層の
特性を表−２に示す。
【表】
【表】
表−２において保磁力の垂直とは媒体膜面と垂
直方向の保磁力を、水平とは媒体膜面と平行方
向の保磁力を示す。なお、保磁力の測定は二層
膜媒体の低保磁力層を分離して行つた。半値幅
Δθ50は、二層膜媒体のまま測定した。 Ｄ 電磁変換特性 表−１の特性を有する各パーマロイ薄膜を低
保磁力層とする前述の二層膜媒体について、第
３図に示すように、MD方向、TD方向に長方
形のサンプルを切り出して、記録密度
50KFRPIにおいてそれぞれの電磁変換特性を
評価した。 表−３及び第４図に測定結果を示す。 なお、電磁変換特性は記録時にはテープ走行
を4.75cm／秒、再生時には9.5cm／秒で行なつ
た。 又、測定値は実施例１を基準とした相対値で
示してある。 表−３及び第４図の実施例１〜４に示したよ
うに結晶粒度番号が小さいターゲツトを用いて
スパツタして形成したパーマロイ薄膜を低保磁
力層としてもう二層媒体は磁化容易軸方向およ
び磁化困難軸方向の再生出力の大きさの比が１
に近く、したがつてフロツピーデイスク形状に
したときにモジユレーシヨンが比較例に比べて
大巾に改良されていることが判る。
直方向の保磁力を、水平とは媒体膜面と平行方
向の保磁力を示す。なお、保磁力の測定は二層
膜媒体の低保磁力層を分離して行つた。半値幅
Δθ50は、二層膜媒体のまま測定した。 Ｄ 電磁変換特性 表−１の特性を有する各パーマロイ薄膜を低
保磁力層とする前述の二層膜媒体について、第
３図に示すように、MD方向、TD方向に長方
形のサンプルを切り出して、記録密度
50KFRPIにおいてそれぞれの電磁変換特性を
評価した。 表−３及び第４図に測定結果を示す。 なお、電磁変換特性は記録時にはテープ走行
を4.75cm／秒、再生時には9.5cm／秒で行なつ
た。 又、測定値は実施例１を基準とした相対値で
示してある。 表−３及び第４図の実施例１〜４に示したよ
うに結晶粒度番号が小さいターゲツトを用いて
スパツタして形成したパーマロイ薄膜を低保磁
力層としてもう二層媒体は磁化容易軸方向およ
び磁化困難軸方向の再生出力の大きさの比が１
に近く、したがつてフロツピーデイスク形状に
したときにモジユレーシヨンが比較例に比べて
大巾に改良されていることが判る。
【表】
また、表−１，表−３よりパーマロイ薄膜形成
時のターゲツトの結晶粒度番号の増加に伴ない再
生出力比が低下することがわかる。従つて、前記
結晶粒度番号は再生出力比が大巾に低下しない範
囲、実用的には３以下であることが好ましく、更
には、再生出力比が0.95以上となり、モジユレー
シヨンのJIS規格を十分満足する２以下とするこ
とが好ましい。
時のターゲツトの結晶粒度番号の増加に伴ない再
生出力比が低下することがわかる。従つて、前記
結晶粒度番号は再生出力比が大巾に低下しない範
囲、実用的には３以下であることが好ましく、更
には、再生出力比が0.95以上となり、モジユレー
シヨンのJIS規格を十分満足する２以下とするこ
とが好ましい。
第１図は本発明の実施に用いた対向ターゲツト
式スパツタ装置の説明図、第２図は比較例の磁気
特性の説明図、第３図はサンプル切り出しの説明
図、第４図はパーマロイターゲツトの結晶粒度番
号と再生出力のMD方向、TD方向の比を示すグ
ラフである。 T1，T2：ターゲツト、１０：真空槽、２０：
排気系、３０：ガス導入系、４０：基板、５０：
スパツタ電源。
式スパツタ装置の説明図、第２図は比較例の磁気
特性の説明図、第３図はサンプル切り出しの説明
図、第４図はパーマロイターゲツトの結晶粒度番
号と再生出力のMD方向、TD方向の比を示すグ
ラフである。 T1，T2：ターゲツト、１０：真空槽、２０：
排気系、３０：ガス導入系、４０：基板、５０：
スパツタ電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ni，Feを主成分としたパーマロイ薄膜をス
パツタリング法により形成するパーマロイ薄膜の
製造方法において、JIS Ｇ 0551又はJIS Ｇ
0552の規定に基いて規定した結晶粒度番号が３以
下のパーマロイ合金ターゲツトを用いてパーマロ
イ薄膜を形成することを特徴とするパーマロイ薄
膜の製造方法。 ２ 前記スパツタリング法が対向ターゲツト式ス
パツタリング法である特許請求の範囲第１項記載
のパーマロイ薄膜の製造方法。 ３ 非磁性の基板上にパーマロイ薄膜からなる低
保磁力層と膜面に垂直方向の磁化容易軸を有する
磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体の製造方法
において、前記低保磁力層のパーマロイ薄膜を、
JIS Ｇ 0551又はJIS Ｇ 0552の規定に基いて測
定した結晶粒度番号３以下のパーマロイ合金ター
ゲツトを用いたスパツタリング法により形成する
ことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 ４ 前記パーマロイ薄膜を形成するスパツタリン
グ法が対向ターゲツト式スパツタリング法である
特許請求の範囲第３項記載の垂直磁気記録媒体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4743985A JPS61207006A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | パーマロイ薄膜及び垂直磁気記録媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4743985A JPS61207006A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | パーマロイ薄膜及び垂直磁気記録媒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61207006A JPS61207006A (ja) | 1986-09-13 |
| JPH0370889B2 true JPH0370889B2 (ja) | 1991-11-11 |
Family
ID=12775181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4743985A Granted JPS61207006A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | パーマロイ薄膜及び垂直磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61207006A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104893B2 (ja) * | 1985-10-16 | 1994-12-21 | 日立金属株式会社 | スパッター用ターゲット部材およびその製造方法 |
| US20030235716A1 (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-25 | Seagate Technology Llc | Method of producing NiFe alloy films having magnetic anisotropy and magnetic storage media including such films |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933629A (ja) * | 1982-08-17 | 1984-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 垂直磁気記録媒体の製造方法 |
-
1985
- 1985-03-12 JP JP4743985A patent/JPS61207006A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61207006A (ja) | 1986-09-13 |
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