JPH0625842A - 磁性薄膜の下地膜形成用スパッタリングターゲットとその製造方法および磁気記録媒体 - Google Patents
磁性薄膜の下地膜形成用スパッタリングターゲットとその製造方法および磁気記録媒体Info
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- JPH0625842A JPH0625842A JP17875292A JP17875292A JPH0625842A JP H0625842 A JPH0625842 A JP H0625842A JP 17875292 A JP17875292 A JP 17875292A JP 17875292 A JP17875292 A JP 17875292A JP H0625842 A JPH0625842 A JP H0625842A
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-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01F41/18—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 by cathode sputtering
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 保磁力が高い磁性薄膜を形成できるニッケル
−リン下地膜形成用のスパッタリングターゲットとその
製造方法および磁気記録媒体を提供する。 【構成】 本発明のターゲットは、実質的にニッケルと
リンからなり、不純物である酸素含有量が２０００ppm
以下であることを特徴とする磁性薄膜の下地膜形成用ス
パッタリングターゲットである。また本発明のターゲッ
トの製造方法は所望のニッケルとリンの組成比に配合し
た粉末を水素を含む雰囲気中で加熱処理した後粉砕し、
ついで焼結することを特徴とする磁性薄膜の下地膜形成
用スパッタリングターゲットの製造方法である。また本
発明の磁気記録媒体は実質的にニッケルとリンよりな
り、不純物である酸素含有量２０００ppm以下であるス
パッリング膜上に磁性薄膜が形成されていることを特徴
とする磁気記録媒体である。
−リン下地膜形成用のスパッタリングターゲットとその
製造方法および磁気記録媒体を提供する。 【構成】 本発明のターゲットは、実質的にニッケルと
リンからなり、不純物である酸素含有量が２０００ppm
以下であることを特徴とする磁性薄膜の下地膜形成用ス
パッタリングターゲットである。また本発明のターゲッ
トの製造方法は所望のニッケルとリンの組成比に配合し
た粉末を水素を含む雰囲気中で加熱処理した後粉砕し、
ついで焼結することを特徴とする磁性薄膜の下地膜形成
用スパッタリングターゲットの製造方法である。また本
発明の磁気記録媒体は実質的にニッケルとリンよりな
り、不純物である酸素含有量２０００ppm以下であるス
パッリング膜上に磁性薄膜が形成されていることを特徴
とする磁気記録媒体である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスクなどの
磁気記録媒体等に用いられる磁性薄膜の下地となる膜を
形成するために用いられるスパッタリングターゲットと
その製造方法および磁気記録媒体に関する。
磁気記録媒体等に用いられる磁性薄膜の下地となる膜を
形成するために用いられるスパッタリングターゲットと
その製造方法および磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータの記録媒体として使用され
るハードディスクなどの磁気記録媒体は、アルミニウム
にニッケルとリンで構成される硬質層を設けた基板ある
いはセラミックスなどの基板の上に、磁性薄膜の磁化容
易軸を揃えることのできるクロム等の下地膜、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔなどの磁性薄膜、潤滑層と
なるカーボン膜の順で積層した構造を有するものであ
る。最近、特開昭６３−２１７５２５号公報、あるいは
IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS, VOL. 27,No.6 NOVEMB
ER 1991,P4742-4729に記載されるように基板に形成する
下地膜として、ニッケルとリンよりなる膜（以下ニッケ
ル−リン下地膜と称する）をスパッタリングにより形成
することにより、クロムを下地膜とするよりも高品質の
磁気特性を有し、小さいビットシフト、高い解像度、低
いノイズ、およびディスク全面に亘っての高い均一性を
有する磁性薄膜がえられることが解ってきた。ニッケル
−リン下地膜をスパッタリングで形成すると、アモルフ
ァスもしくはほとんどアモルファスである膜となる。こ
のニッケル−リン下地膜は基板表面の非均一性が磁性薄
膜に伝達されるのを防ぐ層となり、かつアモルファスま
たはほとんどアモルファスであるニッケル−リン下地膜
には磁性薄膜の結晶が成長する核となる部分が無数に存
在し、磁性薄膜が均一微細に結晶成長することになるた
め、上述した効果が得られると考えられている。
るハードディスクなどの磁気記録媒体は、アルミニウム
にニッケルとリンで構成される硬質層を設けた基板ある
いはセラミックスなどの基板の上に、磁性薄膜の磁化容
易軸を揃えることのできるクロム等の下地膜、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔなどの磁性薄膜、潤滑層と
なるカーボン膜の順で積層した構造を有するものであ
る。最近、特開昭６３−２１７５２５号公報、あるいは
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ER 1991,P4742-4729に記載されるように基板に形成する
下地膜として、ニッケルとリンよりなる膜（以下ニッケ
ル−リン下地膜と称する）をスパッタリングにより形成
することにより、クロムを下地膜とするよりも高品質の
磁気特性を有し、小さいビットシフト、高い解像度、低
いノイズ、およびディスク全面に亘っての高い均一性を
有する磁性薄膜がえられることが解ってきた。ニッケル
−リン下地膜をスパッタリングで形成すると、アモルフ
ァスもしくはほとんどアモルファスである膜となる。こ
のニッケル−リン下地膜は基板表面の非均一性が磁性薄
膜に伝達されるのを防ぐ層となり、かつアモルファスま
たはほとんどアモルファスであるニッケル−リン下地膜
には磁性薄膜の結晶が成長する核となる部分が無数に存
在し、磁性薄膜が均一微細に結晶成長することになるた
め、上述した効果が得られると考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ニッ
ケル−リン下地膜はハードディスク等の磁気記録媒体を
構成する上で、磁性薄膜の下地膜として非常に有望な特
性を持つものである。しかし、リンは非常に酸化しやす
い物質であり、スパッタリングに使用するターゲットの
酸素濃度は３０００ppm以上となっていた。このような
酸素濃度の高いターゲットを用いてニッケル−リン下地
膜を形成すると、下地膜表面に酸素が多く存在すること
になり、磁性膜がニッケル−リン下地膜に対してエピタ
キシャルに成長できなくなる。エピタキシャルに成長で
きない磁性膜は、その磁化容易軸が面内方向に揃ってお
らず、結果として磁性薄膜に要求される基本的特性であ
る保磁力を低下することになる。本発明の目的は、保磁
力が高い磁性薄膜を形成できるニッケル−リン下地膜形
成用のスパッタリングターゲットとその製造方法および
磁気記録媒体を提供することである。
ケル−リン下地膜はハードディスク等の磁気記録媒体を
構成する上で、磁性薄膜の下地膜として非常に有望な特
性を持つものである。しかし、リンは非常に酸化しやす
い物質であり、スパッタリングに使用するターゲットの
酸素濃度は３０００ppm以上となっていた。このような
酸素濃度の高いターゲットを用いてニッケル−リン下地
膜を形成すると、下地膜表面に酸素が多く存在すること
になり、磁性膜がニッケル−リン下地膜に対してエピタ
キシャルに成長できなくなる。エピタキシャルに成長で
きない磁性膜は、その磁化容易軸が面内方向に揃ってお
らず、結果として磁性薄膜に要求される基本的特性であ
る保磁力を低下することになる。本発明の目的は、保磁
力が高い磁性薄膜を形成できるニッケル−リン下地膜形
成用のスパッタリングターゲットとその製造方法および
磁気記録媒体を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者はニッケル−リ
ン下地膜を低酸素とする技術をスパッタリングターゲッ
トを２０００ｐｐｍ以下の低酸素にすることにより達成
できることを見いだし、その具体的な手段として原料粉
末を水素を含む雰囲気中で加熱処理をおこなうことが有
効であることを見出した。すなわち発明のターゲットの
製造方法は、所望のニッケルとリンの組成比に配合した
粉末を水素を含む雰囲気中で加熱処理した後粉砕し、つ
いで焼結することを特徴とする磁性薄膜の下地膜形成用
スパッタリングターゲットの製造方法である。この方法
によって得られる本発明のターゲットは、酸素含有量が
２０００ppm以下という従来にないスパッタリングター
ゲットとなり、酸素含有量が２０００ppm以下の低酸素
の下地膜を得ることが可能となる。したがって、磁性薄
膜は酸素に阻害されることなく、エピタキシャル成長が
可能となり、形成された磁性薄膜の保磁力は最低でも１
２００ Ｏe以上となる。
ン下地膜を低酸素とする技術をスパッタリングターゲッ
トを２０００ｐｐｍ以下の低酸素にすることにより達成
できることを見いだし、その具体的な手段として原料粉
末を水素を含む雰囲気中で加熱処理をおこなうことが有
効であることを見出した。すなわち発明のターゲットの
製造方法は、所望のニッケルとリンの組成比に配合した
粉末を水素を含む雰囲気中で加熱処理した後粉砕し、つ
いで焼結することを特徴とする磁性薄膜の下地膜形成用
スパッタリングターゲットの製造方法である。この方法
によって得られる本発明のターゲットは、酸素含有量が
２０００ppm以下という従来にないスパッタリングター
ゲットとなり、酸素含有量が２０００ppm以下の低酸素
の下地膜を得ることが可能となる。したがって、磁性薄
膜は酸素に阻害されることなく、エピタキシャル成長が
可能となり、形成された磁性薄膜の保磁力は最低でも１
２００ Ｏe以上となる。
【０００５】
【作用】本発明の最大の特徴の一つは、ニッケルとリン
の混合粉末を水素を含む雰囲気中で加熱処理を行うこと
である。ニッケルとリンでなるスパッタリングターゲッ
トを構成するには、通常リンを所望量含むように、ニッ
ケル単体、ニッケルとリンとの合金、ニッケルとリン化
合物あるいはこれらの混合物を配合した粉末を焼結する
ことによって得られる。上述したようにリンを含む粉末
は酸化しやすく、原料粉末をそのまま焼結してターゲッ
ト製造すると２０００ppm以下の酸素含有量のターゲッ
トを得ることは不可能である。
の混合粉末を水素を含む雰囲気中で加熱処理を行うこと
である。ニッケルとリンでなるスパッタリングターゲッ
トを構成するには、通常リンを所望量含むように、ニッ
ケル単体、ニッケルとリンとの合金、ニッケルとリン化
合物あるいはこれらの混合物を配合した粉末を焼結する
ことによって得られる。上述したようにリンを含む粉末
は酸化しやすく、原料粉末をそのまま焼結してターゲッ
ト製造すると２０００ppm以下の酸素含有量のターゲッ
トを得ることは不可能である。
【０００６】本発明の製造方法で規定する水素を含む雰
囲気中での加熱処理は、原料粉末に含まれる酸素を還元
処理によって低減する。本発明で実施する水素を含む雰
囲気中での加熱処理の温度は好ましくは６００℃から１
０００℃の範囲とする。これは６００℃以下では還元効
果が少なく、１０００℃以上ではリンが蒸発してターゲ
ットの組成比が変動してしまう恐れがあるためである。
囲気中での加熱処理は、原料粉末に含まれる酸素を還元
処理によって低減する。本発明で実施する水素を含む雰
囲気中での加熱処理の温度は好ましくは６００℃から１
０００℃の範囲とする。これは６００℃以下では還元効
果が少なく、１０００℃以上ではリンが蒸発してターゲ
ットの組成比が変動してしまう恐れがあるためである。
【０００７】本発明において、上記加熱処理のあとに粉
砕するのは、水素を含む雰囲気中での加熱処理中に粉末
粒子が一部焼結し固まってしまい、次工程の加圧焼結が
行いにくいので微粉化しておくこと、およびニッケル等
の偏析があっても、粉砕により均一な分布にすることが
できるためである。この粉砕には、ボールミル、アトラ
イタなどが使用できる。粉砕中に酸素が吸着することに
よる酸素含有量の増加を防ぐために、粉砕は真空中ある
いはアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中でおこなうこ
とが好ましい。
砕するのは、水素を含む雰囲気中での加熱処理中に粉末
粒子が一部焼結し固まってしまい、次工程の加圧焼結が
行いにくいので微粉化しておくこと、およびニッケル等
の偏析があっても、粉砕により均一な分布にすることが
できるためである。この粉砕には、ボールミル、アトラ
イタなどが使用できる。粉砕中に酸素が吸着することに
よる酸素含有量の増加を防ぐために、粉砕は真空中ある
いはアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中でおこなうこ
とが好ましい。
【０００８】本発明の焼結は、ホットプレスや熱間静水
圧プレスの加圧下で行うことが望ましい。これは常圧焼
結では８０％程度の相対密度しか得られず、このような
低密度のターゲットを用いてスパッタリングを行うと、
スパッタリング中に異常放電が発生し、薄膜中に異物が
付着してしまうという場合があるためである。また焼結
温度は液相発現温度である８８０℃を越えないことが望
ましく、好ましくは８５０℃以下とする。これは液相発
現温度を越えるとホットプレスのダイや熱間静水圧プレ
スの缶とニッケルおよびリンが反応し、ターゲットが汚
染する恐れがあるためである。
圧プレスの加圧下で行うことが望ましい。これは常圧焼
結では８０％程度の相対密度しか得られず、このような
低密度のターゲットを用いてスパッタリングを行うと、
スパッタリング中に異常放電が発生し、薄膜中に異物が
付着してしまうという場合があるためである。また焼結
温度は液相発現温度である８８０℃を越えないことが望
ましく、好ましくは８５０℃以下とする。これは液相発
現温度を越えるとホットプレスのダイや熱間静水圧プレ
スの缶とニッケルおよびリンが反応し、ターゲットが汚
染する恐れがあるためである。
【０００９】
【実施例】 (実施例１)平均結晶粒径４０μm、酸素含有量３７２０p
pmのＮｉ2Ｐ化合物粉末４３４５ｇと平均粒径２μm、酸
素含有量５５００ppmの純ニッケル粉末６５５ｇを混合
した混合粉を純水素雰囲気で表１に示す温度で、２時間
加熱した。仮焼状態になった混合粉を粗粉砕後、ボール
ミルに移し、ボールミル内をアルゴンガスで置換してか
ら２時間粉砕を実施した。得られた粉砕粉を軟鉄製の熱
間静水圧プレス用の缶に充填し、１２００ｋｇｆ／ｃｍ
2、８４０℃で熱間静水圧プレスを行ない、得られた焼
結体を機械加工によりφ２００mm×４mmtのターゲット
とした。従来例として、上記割合の混合粉を水素雰囲気
中での加熱をせずに直接熱間静水圧プレスして得られた
ターゲットも製造した。得られたターゲット中に含まれ
る酸素含有量を表１に示す。表１に示すように、水素雰
囲気中で加熱処理を実施して得られたターゲットは、従
来のターゲットに比べて酸素含有量を極めて低いものと
することができたことがわかる。
pmのＮｉ2Ｐ化合物粉末４３４５ｇと平均粒径２μm、酸
素含有量５５００ppmの純ニッケル粉末６５５ｇを混合
した混合粉を純水素雰囲気で表１に示す温度で、２時間
加熱した。仮焼状態になった混合粉を粗粉砕後、ボール
ミルに移し、ボールミル内をアルゴンガスで置換してか
ら２時間粉砕を実施した。得られた粉砕粉を軟鉄製の熱
間静水圧プレス用の缶に充填し、１２００ｋｇｆ／ｃｍ
2、８４０℃で熱間静水圧プレスを行ない、得られた焼
結体を機械加工によりφ２００mm×４mmtのターゲット
とした。従来例として、上記割合の混合粉を水素雰囲気
中での加熱をせずに直接熱間静水圧プレスして得られた
ターゲットも製造した。得られたターゲット中に含まれ
る酸素含有量を表１に示す。表１に示すように、水素雰
囲気中で加熱処理を実施して得られたターゲットは、従
来のターゲットに比べて酸素含有量を極めて低いものと
することができたことがわかる。
【００１０】
【表１】
【００１１】(実施例２)１５μmの膜厚で表面にテクス
チャー処理を施してあるニッケル−リンの無電解メッキ
層を有するアルミニウム基板上に、実施例１で製造した
ターゲットを用いて、ニッケル−リン下地膜をスパッタ
リングにより３００Åの膜厚に形成した。 この下地膜
上に原子％で８０Ｃｏ−１０Ｃｒ−１０Ｐｔの磁性膜を
スパッタリングにより５００Åの膜厚に形成した。さら
に磁性膜上にスパッタリングにより２００Åのカーボン
膜を形成し、ハードディスクを形成した。このハードデ
ィスクのニッケル−リン下地膜の酸素含有量、磁性膜の
保磁力、磁性膜の平均結晶粒径およびトラック幅１３μ
ｍ、ギャップ長０．４６μｍのＭＩＧヘッドを用いて、
周速７m/s、浮上量０．１μm、記録周波数５MHz、記録
密度３６kfciで計測したときのＳ／Ｎ比を表２に示す。
表２中の試料番号は実施例１の試料番号に対応するもの
である。表２より、本発明のターゲットを用いることに
より、従来の酸素含有量の多いターゲットを用いる場合
に比べて、低酸素の下地膜が得られ、この低酸素の下地
膜を形成することにより、磁性薄膜の保磁力が上がると
ともに、平均結晶粒径が小さくなり、ノイズの少ない優
れたハードディスクが得られたことがわかる。
チャー処理を施してあるニッケル−リンの無電解メッキ
層を有するアルミニウム基板上に、実施例１で製造した
ターゲットを用いて、ニッケル−リン下地膜をスパッタ
リングにより３００Åの膜厚に形成した。 この下地膜
上に原子％で８０Ｃｏ−１０Ｃｒ−１０Ｐｔの磁性膜を
スパッタリングにより５００Åの膜厚に形成した。さら
に磁性膜上にスパッタリングにより２００Åのカーボン
膜を形成し、ハードディスクを形成した。このハードデ
ィスクのニッケル−リン下地膜の酸素含有量、磁性膜の
保磁力、磁性膜の平均結晶粒径およびトラック幅１３μ
ｍ、ギャップ長０．４６μｍのＭＩＧヘッドを用いて、
周速７m/s、浮上量０．１μm、記録周波数５MHz、記録
密度３６kfciで計測したときのＳ／Ｎ比を表２に示す。
表２中の試料番号は実施例１の試料番号に対応するもの
である。表２より、本発明のターゲットを用いることに
より、従来の酸素含有量の多いターゲットを用いる場合
に比べて、低酸素の下地膜が得られ、この低酸素の下地
膜を形成することにより、磁性薄膜の保磁力が上がると
ともに、平均結晶粒径が小さくなり、ノイズの少ない優
れたハードディスクが得られたことがわかる。
【００１２】
【表２】
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、低酸素のニッケルとリ
ンで構成されたターゲットが製造できるため、このター
ゲット用いて磁性薄膜の下地膜を形成すれば、磁性薄膜
の結晶の面内配向性を向上でき、結果として磁気記録媒
体用の磁性薄膜に要求される基本的特性である保磁力を
向上できる。また下地膜の酸素含有量を低減すること
は、Ｓ／Ｎ比を向上するという点でも効果があり、ハー
ドディスク等の磁気記録媒体の信頼性を極めて向上する
ことができる。
ンで構成されたターゲットが製造できるため、このター
ゲット用いて磁性薄膜の下地膜を形成すれば、磁性薄膜
の結晶の面内配向性を向上でき、結果として磁気記録媒
体用の磁性薄膜に要求される基本的特性である保磁力を
向上できる。また下地膜の酸素含有量を低減すること
は、Ｓ／Ｎ比を向上するという点でも効果があり、ハー
ドディスク等の磁気記録媒体の信頼性を極めて向上する
ことができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 実質的にニッケルとリンからなり、不純
物である酸素含有量が２０００ppm以下であることを特
徴とする磁性薄膜の下地膜形成用スパッタリングターゲ
ット。 - 【請求項２】 所望のニッケルとリンの組成比に配合し
た粉末を水素を含む雰囲気中で加熱処理した後粉砕し、
ついで焼結することを特徴とする磁性薄膜の下地膜形成
用スパッタリングターゲットの製造方法。 - 【請求項３】 実質的にニッケルとリンよりなり不純物
である酸素含有量が２０００ppm以下であるスパッリン
グ膜上に磁性薄膜が形成されていることを特徴とする磁
気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17875292A JPH0625842A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 磁性薄膜の下地膜形成用スパッタリングターゲットとその製造方法および磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17875292A JPH0625842A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 磁性薄膜の下地膜形成用スパッタリングターゲットとその製造方法および磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0625842A true JPH0625842A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16053976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17875292A Pending JPH0625842A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 磁性薄膜の下地膜形成用スパッタリングターゲットとその製造方法および磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625842A (ja) |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP17875292A patent/JPH0625842A/ja active Pending
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