JPH04102226A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ハードディスクの如き磁気記録媒体の製造方
法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、Ｃｏを含む磁性薄膜を窒素及び酸素を含む希
ガス雰囲気中で成膜するに際し、窒素分圧に対する酸素
分圧比を制御することにより、磁気特性を再現性良く創
外可能とするものである。

〔従来の技術〕

コンピュータの演算速度の向上や小型化等に伴い、その
外部記憶装置に用いられるノ１−ドディスクには、磁性
薄膜としてＣｏ系合金薄膜をスパッタリング法で形成し
た高密度記録か可能な磁気記録媒体か用いられるように
なっている。具体的には、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ等の薄膜をＣｒ下地膜上に成膜し
たもの等である。

しかしながら、高密度記録に要求される１ｋＯｅ以上の
高い保磁力Ｈｃを得るには、上述のＣｏ系合金薄膜を成
膜する際に基板を高温に加熱したり、バイアス電圧を印
加する必要が生じ、成膜装置が複雑になる他、Ｃｒ下地
膜と磁性薄膜とのエピタキシャル的な成長が重要となる
ため、本質的に酸素のような成膜時の不純物ガスに弱い
という欠点を有している。

また、高い保磁力Ｈｅを有する磁性材料としてＣｏ−Ｐ
ｔ系合金材料が知られているが、これは高価なＰｔを含
むことから、製造コスト等の点で不利である。

上述の磁性薄膜は、いずれもＡｒ雰囲気中でスパッタリ
ングを行うことにより、作成されるものであるが、これ
に対して、例えば特開昭５７−７２３０１７号公報や特
開昭６１−２５３６２２号公報、特開昭６２−４７８１
８号公報等において、Ａｒと窒素、酸素を含む雰囲気中
でＣｏ系合金薄膜を成膜し、真空中で熱処理を行って窒
素を追い出して高い保磁力Ｈｃを有する磁性薄膜を形成
する試みかなされている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、前述の各公報記載の方法では、ある程度
の保磁力Ｈｃの改善は認められるものの、１ｋＯｅ以上
の保磁力Ｈｃを再現性良く得ることは難しく、この再現
性の悪さが実用化の大きな障害となっている。

また、高密度記録か要求されるにつれ、媒体ノイズの低
減か必須となり、保磁力Ｈｅの大小のみならず、角形比
Ｓや保磁力角形比Ｓ１の制御が重要となる。すなわち、
従来理想とされてきた０、９程度の高い角形比Ｓ、保磁
力角形比Ｓ°を有する磁気記録媒体では、出力は高くと
れても媒体ノイズか増加してしまい、結果として高密度
記録ができなくなってしまうことから、前記角形比Ｓや
保磁力角形比Ｓ”を０．６〜０．７程度に設定しようと
いう傾向にある。したかって、これら磁気特性を再現性
良く制御できる製造方法か望まれるところであるが、か
かる観点から見た時にも前記従来の方法では不十分であ
る。

そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、保磁力Ｈｃ、角形比Ｓ。

保磁力角形比８１等の磁気特性を再現性良く制御てきる
磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

さらに本発明は、製造装置の簡略化や製造コストの低減
を図ることが可能て、安定な磁性薄膜を成膜することか
可能な磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究を
重ねた結果、窒素と酸素の分圧比を制御することにより
Ｃｏ系合金薄膜の磁気特性を再現性よく制御することが
できるとの知見を得るに至った。

本発明は、前記知見に基づいて提案されたものであって
、窒素分圧に対して０．１〜ｌＯ％の酸素を含む希ガス
雰囲気中でＣＯを含む磁性薄膜を成膜することを特徴と
するものである。

本発明において成膜対象とするのは、Ｃｏを含んだ磁性
薄膜であって、例えばＣｏ薄膜、Ｃｏ−Ｎｉ系薄膜等で
ある。したかって、ターゲット組成としては、Ｃｏ＋−
ｘＮｉｘ　（ｘ＝０〜０．５０、より好ましくはｘ　＝
　０．２０〜０．３０）等である。

本発明において重要なのは、成膜時の雰囲気であり、窒
素分圧に対して０．１−１０％の酸素を含む希ガス雰囲
気とされる。ここで、窒素分圧は任意であって、全圧の
１〜１００％程度であればよい。したがって、希ガス雰
囲気中の窒素濃度は１〜１００％、酸素濃度は０．０５
〜０．５％であることが好ましい。ただし、これら窒素
分圧や酸素分圧は、保磁力Ｈｃか１０００　（Ｏｅ）以
上となる範囲で選定することが好ましい。また、希ガス
の種類も任意であるが、通常はＡｒが使用される。

成膜の手法としては、スパッタ法が採用され、ＲＦスパ
ッタ、マグネトロンスパッタ等、スパッタリングの方法
は任意である。成膜に際しては、基板温度は室温程度に
保持すればよく、特別な加熱や冷却は必要としない。し
たかって、基板の種類としては、強化ガラス製ディスク
基板や、アルマイト処理したＡｆ合金ディスク基板、Ｎ
ｉＰメツキしたＡＩ！合金ディスク基板等任意であるか
、成膜後に熱処理が必要となるため、この熱処理に耐え
得る耐熱性、すなわち３００°Ｃ以上の耐熱性が要求さ
れる。

また、成膜する磁性薄膜の膜厚は、角形比に応じて残留
磁束密度ＢｒＸ膜厚δの値か所望の値となるように決定
すればよく、通常は３００〜８００人の範囲とされる。

上述の手法で成膜された磁性薄膜の膜構造は、そのまま
では結晶質で非磁性である。そこで熱処理によって膜中
の窒素や酸素を追い出し、磁気特性を確保することとす
る。

熱処理条件としては、真空中で３００°Ｃ以上であれば
よいか、温度を上げるほと短時間で熱処理を終えること
か可能であり、例えば３００°Ｃては５〜６時間程度の
熱処理か必要となる。したかって、基板の耐熱性に応じ
て可能な範囲で熱処理温度を決めればよい。

熱処理後の磁性薄膜の膜構造は、ｈｃｐ結晶構造でＣ軸
か面内配向した膜となる。ただし、成膜時の窒素濃度や
酸素濃度か低い場合には、ｆｃｃ相も混入することかあ
る。

前記熱処理によって得られる磁性薄膜の磁気特性は、保
磁力Ｈｃか最大１６００　（Ｏｅ）程度、角形比Ｓは０
．４〜０．９程度に制御され、例えばこの上にカーボン
等の保護膜を形成することて、いわゆるハードディスク
として用いられる。

〔作用〕

Ｃｏを含む磁性薄膜をスパッタ法によって成膜する際に
、希ガス雰囲気中に窒素と共に酸素を導入し、これら窒
素と酸素の分圧比をコントロールすることで、磁気特性
、特に保磁力Ｈｃ、角形比Ｓ、保磁力角形比Ｓ１が再現
性良く制御される。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実験結果に基ついて説明する。

先ず、以下の条件てＣｏＮｉ合金磁性薄膜を成膜した。

成膜方法：ＲＦマグネトロンスパッタ法到達真空度：　
３　ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒスパッタガス圧（全圧）　
　：　６ｍＴｏｒｒＮ、濃度＝７〜２７％ ０２濃度＝θ〜０．５％ スパッタ投入電力＋３００Ｗ ターゲット組成：Ｃ０７ｓＮｉｓｓ（数値は原子％）基
板温度：室温 基板ニガラス基板 膜厚・６００人 熱処理条件、３００°Ｃ，６時間 以上の条件で作成した試料の角形比Ｓの等高線並びに保
磁力ＨｃＯ値を第１図に示す。

なお、第１図において、横軸は希ガス（Ａｒ）雰囲気中
の窒素の割合Ｎ！　／　（Ａｒ十Ｎ＊　）を示し、縦軸
はその時の酸素分圧を示す。

第１図を見ると、窒素の割合並びに酸素分圧をコントロ
ールすることによって、角形比Ｓを０．４〜０．９の範
囲で制御できる二とかわかる。また、保磁力Ｈｃについ
ても、最大１６００　（Ｏｅ）以上が達成されている。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
ＣＯを含む磁性薄膜をスパッタ法によって成膜する際に
、希ガス雰囲気中に窒素と共に酸素を導入し、これら窒
素と酸素の分圧比をコントロールしているので、保磁力
Ｈｃ、角形比Ｓ、保磁力角形比Ｓ０を再現性良く制御す
ることが可能である。

また、成膜時に基板加熱を行うことなしに高保磁力が得
られるのて、成膜装置を簡略化することかでき、さらに
微量の酸素を含む雰囲気中で成膜するため成膜装置の真
空槽内部の残留酸素分圧の変動に対して安定であるとい
う利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡｒ雰囲気中の窒素の割合並びに酸素分圧を変
えて成膜した試料の角形比Ｓの等高線及び保磁力ＨｃＯ
値を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 窒素分圧に対して０．１〜１０％の酸素を含む希ガス雰
   囲気中でＣｏを含む磁性薄膜を成膜することを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。