JPH07192244A - 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

垂直磁気記録媒体及びその製造方法

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JPH07192244A
JPH07192244A JP13785392A JP13785392A JPH07192244A JP H07192244 A JPH07192244 A JP H07192244A JP 13785392 A JP13785392 A JP 13785392A JP 13785392 A JP13785392 A JP 13785392A JP H07192244 A JPH07192244 A JP H07192244A
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film
alloy
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magnetic recording
alloy film
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JP13785392A
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Pan Genfua
ゲンファ・パン
Akihiko Abe
明彦 阿部
Jiee Matsupusu Dezumondo
デズモンド・ジェー・マップス
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 Co−Cr合金膜3を磁性層とする垂直磁気
記録媒体において、Co−Cr合金膜3の下地膜として
白金膜2を設ける。上記白金膜2は例えばスパッタリン
グ法によって成膜される。 【効果】 良好な垂直磁化特性が得られるとともに磁気
特性が安定であり、しかも量産性に優れた垂直磁気記録
媒体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Co−Cr系合金を磁
性層とする垂直磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気記録分野では、更なる高密度
記録化が進められており、記録方式においても面内に磁
化容易軸を持った磁気記録媒体を用いる面内磁気記録方
式から、膜面に対して垂直方向に磁化容易軸を有する磁
気記録媒体を用いる垂直磁気記録方式へ移行しつつあ
る。
【0003】すなわち、面内磁気記録媒体では、高密度
記録化に伴って反磁界が大きくなるため、高密度記録化
に限界があるのに対して、垂直磁気記録媒体は、高密度
記録化すると却って磁気記録媒体の反磁界が小さくなっ
て磁化が安定化するという特徴を有し、このような垂直
磁気記録媒体を使用することで記録密度を飛躍的に増大
させることが可能となる。
【0004】上記垂直磁気記録媒体の磁性層としては、
hcp構造を有するCo基合金をその磁化容易軸である
C軸が膜面に対して垂直となるように配向させた合金薄
膜が使用されており、例えばCo−Cr合金薄膜が一般
的である。
【0005】ところで、上述のような合金薄膜を使用す
る垂直磁気記録媒体においては、合金薄膜の結晶性・配
向性が良好であることが重要であり、合金薄膜は結晶性
・配向性を向上させることにより、膜厚方向の反磁界に
打ち勝つのに十分な垂直磁気異方性磁界を示すようにな
る。
【0006】ここで、非磁性支持体上に直接合金薄膜を
形成すると、合金薄膜の微細構造が支持体材料によって
悪影響を受け、結晶性・配向性が劣化する。このため、
上記垂直磁気記録媒体では、非磁性支持体上に下地膜を
設け、この下地膜上に合金薄膜を形成することが行われ
ている。例えば、Co−Cr合金薄膜を磁性層とする場
合には、Co−Cr合金膜と同様にhcp構造を有する
Ti膜が下地膜として設けられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、Co−Cr
合金薄膜の下地膜としてTi膜を設けた場合、Co−C
r合金薄膜は、膜組織変化によって垂直保磁力は向上す
るものの結晶性,配向性はほとんど向上しない。垂直磁
気記録媒体においては、保磁力が適正であることも求め
られるが、合金薄膜の結晶性・配向性が良好であること
が重要である。特に高密度記録領域の特性は、合金薄膜
の結晶性・配向性に大きく依存する。
【0008】また、Ti膜は、通常スパッタリングによ
って成膜されるが、Tiが化学的に高活性であり、スパ
ッタリングに際して真空槽中の残留ガスと容易に結合す
るため、微細構造が変化し易い。このため、Ti膜を下
地膜とした場合には、Co−Cr合金膜の磁気特性が不
安定なものとなる。さらに、Ti下地膜は、Tiがスパ
ッタ率が低いため、成膜に時間がかかり、量産化を図る
上でも障害となる。
【0009】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、高密度記録領域での記録
再生特性に優れるとともに安定な磁気特性を示し、量産
性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【0010】
【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検討を重ねた結果、Co−Cr
合金膜の下地膜としては、hcp構造であるというよ
り、むしろ配向方向の格子面がCo−Cr合金膜の(0
002)格子面に対してミスフィットが少ないことが重
要であるとの考えに至った。この考えに基づいて配向方
向の格子面がCo−Cr合金膜の(0002)格子面に
対してミスフィットが少ないPt膜〔fcc構造,(1
11)配向〕を下地膜として形成したところ、Co−C
r合金膜の結晶性・配向性が向上し、高密度領域での記
録再生特性が優れたものとなった。
【0011】本発明は、前記知見に基づいて完成された
ものであって、非磁性支持体上に下地膜、Co及びCr
を主成分とする合金膜を積層してなる垂直磁気記録媒体
において、上記下地膜が白金膜であることを特徴とする
ものである。また、上記白金膜の厚さが100Å以上で
あることを特徴とするものである。さらに、本発明の製
造方法は、非磁性支持体上に白金膜、Co及びCrを主
成分とする合金膜を成膜して垂直磁気記録媒体を製造す
るに際し、上記白金膜をスパッタリングによって成膜す
ることを特徴とするものである。
【0012】本発明の垂直磁気記録媒体は、図1に示す
ように、非磁性支持体1上に白金下地膜2,Co−Cr
系合金膜3が形成されてなるものである。上記Co−C
r系合金膜3は、Co及びCrを主体とする合金をスパ
ッタリング等により成膜してなるものであり、上記合金
としては例えばCox Cry z(但し、MはTa,
W,Re,Nb,Mo,Vであり、x+y+z=100
原子%)で表される合金が使用され、特にCox Cry
Taz 合金は保磁力が大きく適している。
【0013】Cox Cry z において、Coの組成比
x(原子%)は75≦x≦85であることが好ましい。
Coの組成比xが75原子%よりも小さい場合には、磁
性が小さく、磁性層としての機能が不足し、xが85原
子%よりも大きい場合には、垂直磁気記録方式に適さな
いものとなる。また、Mの組成比z(原子%)は0≦z
<5であることが好ましい。Mの組成比zが5原子%を
越える場合には垂直磁気異方性の劣化、磁化の低下が生
じ、やはり磁性層として不十分なものとなる。
【0014】本発明では、このようなCo−Cr系合金
膜3の下地膜として白金膜2を設ける。Co−Cr系合
金膜3は、下地膜として白金膜2が設けられることによ
って結晶性・配向性が向上し、垂直磁気異方性磁界が大
なるものとなる。
【0015】上記白金膜2の層厚は100Å以上とする
ことが好ましい。白金膜2の層厚が100Å未満の場合
には、白金膜の効果が十分に発揮されず、基板の影響に
よってCo−Cr系合金膜の微細構造が劣化する虞れが
ある。
【0016】なお、以上が本発明の基本的な構成である
が、本発明は、磁性層が軟磁性膜とCo−Cr系合金膜
の2層よりなる垂直磁気記録媒体に適用してもよい。こ
の場合、白金膜は、軟磁性膜とCo−Cr合金膜の間に
設けられ、非磁性支持体、軟磁性膜、白金膜、Co−C
r合金膜が順次積層された構成とされる。
【0017】
【作用】Co−Cr系合金膜を磁性層とする垂直磁気記
録媒体において、Co−Cr系合金膜の下地膜として白
金膜を設けると、Co−Cr系合金膜の結晶性・配向性
が向上し、垂直磁化特性が良好なものとなる。白金膜が
fcc構造であるにもかかわらずhcp構造のCo−C
r系合金膜の結晶性・配向性を改善できるのは、fcc
構造の白金膜の(111)格子面とhcp構造のCo−
Cr合金膜の(0002)格子面のミスフィットが小さ
いからと考えられる。
【0018】さらに、白金膜は有機材料系支持体からの
放出ガスを遮断する効果が高く、このこともCo−Cr
系合金膜の結晶性,配向性の向上に大きく寄与する。
【0019】また、白金膜は、Ptが化学的に安定であ
るため、スパッタリングによって成膜するに際して、真
空槽中の残留ガスによって影響を受け難く、安定な構造
で成膜される。したがって、白金膜を下地膜とすること
により、Co−Cr合金膜の磁気特性も安定化する。し
かも、白金膜は、Ptのスパッタ率が比較的高いため、
成膜にそれほど時間を要さず、垂直磁気記録媒体の量産
化を図る上でも有利である。
【0020】
【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。
【0021】Co−Cr合金膜の結晶性・配向性の検討 スライドガラス上に、膜厚30nmの下地膜、膜厚10
nmのCo−Cr合金膜を順次成膜してサンプル合金膜
を作製した。なお、サンプル合金膜としては、下地膜が
Pt膜のもの(サンプル合金膜1)、下地膜がPtと同
様にfcc構造を有するAu膜のもの(サンプル合金膜
2)および下地膜がCo−Cr合金膜と同様にhcp構
造を有するTi膜のもの(サンプル合金膜3)の3種類
を作製した。
【0022】また、Co−Cr合金膜の成膜条件は以下
の通りである。 Co−Cr合金膜成膜条件 成膜法:高周波マグネトロンスパッタ法 ターゲット:Co79Cr21合金ターゲット 投入電力:300W 到達真空度:3×10-3Pa スパッタガス圧:0.8Pa 基板温度:室温(水冷基板ホルダ使用)
【0023】そして、このようにして作製した各サンプ
ル合金膜について、X線回折(Cu:Kα)パターンを
調べることによって結晶性・配向性を評価した。
【0024】各サンプル合金膜のX線回折パターンを図
2〜図4に、またX線回折パターンから求めた下地膜の
配向性、(0002)ピークの強度および半値幅Δθ50
を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】まず、図2に示すサンプル合金膜1のX線
回折パターンを見ると、サンプル合金膜1においては、
fcc構造のPt膜からは(111)および(222)
ピークのみが観測され、Pt膜が(111)に強く配向
していることがわかる。一方、hcp構造のCo−Cr
合金膜からは、(0002)ピークが観測される。この
Co−Cr合金膜の(0002)ピークは、表1に示す
ように、強度が大きく、半値幅Δθ50が狭い。このこと
は、サンプル合金膜1のCo−Cr合金膜が結晶性・配
向性に優れていることを示している。
【0027】図3に示すサンプル合金膜2のX線回折パ
ターンを見ると、Au膜からは、(111)ピークとと
もに弱い(113)ピークが観測され、Au膜はPt膜
のような強い(111)配向を示さないことがわかる。
一方、Co−Cr合金膜から観測される(0002)ピ
ークは、表1に示すように、回折強度が弱く、Δθ50
大きい。このことは、サンプル合金膜2のCo−Cr合
金膜は結晶性・配向性がサンプル合金膜1のCo−Cr
合金膜よりも低いことを示している。
【0028】図4に示すサンプル合金膜3のX線回折パ
ターンを見ると、Co−Cr合金膜から観測される(0
002)ピークは、表1に示すように回折強度が小さ
く、Δθ50も大きい。このことから、サンプル合金膜3
のCo−Cr合金膜は、サンプル合金膜1のCo−Cr
合金膜よりも結晶性・配向性が低いことがわかる。
【0029】さらに、Pt下地膜の(111)格子面と
Co−Cr合金膜の(0002)格子面、Au下地膜の
(111)格子面とCo−Cr合金膜の(0002)格
子面およびTi下地膜の(0002)格子面とCo−C
r合金膜の(0002)格子面のミスフィットを求め
た。なお、図8,図9にhcp構造の(0002)格子
面,fcc構造の(111)格子面の模式図をそれぞれ
示すが、Pt下地膜の(111)格子面とCo−Cr合
金膜の(0002)格子面、Au下地膜の(111)格
子面とCo−Cr合金膜の(0002)格子面のミスフ
ィットは数1によって求めた。
【0030】
【数1】
【0031】その結果、Pt下地膜の(111)格子面
とCo−Cr合金膜の(0002)格子面のミスフィッ
トが10.7%、Au下地膜の(111)格子面とCo
−Cr合金膜の(0002)格子面のミスフィットが1
5.0%、Ti下地膜の(0002)格子面とCo−C
r合金膜の(0002)格子面のミスフィットは17.
7%であった。
【0032】これらの結果から、種々の下地膜の内でP
t膜が最もCo−Cr合金膜の結晶性・配向性を向上さ
せるのに適していることがわかった。
【0033】Co−Cr合金膜の磁気特性の検討 次に、Pt膜を下地膜とするサンプル合金膜について磁
気特性を評価した。
【0034】まず、スライドガラス上に、膜厚90nm
のPt下地膜、Co−Cr合金膜を順次成膜してサンプ
ル合金膜を作製した。なお、Co−Cr合金膜の膜厚
は、10nm、22nm、88nmと変化させた。ま
た、Co−Cr合金膜の成膜条件は上述の場合と同様で
ある。そして、作製したサンプル合金膜について、Ke
rrループトレーサによって垂直磁化曲線を調べた。そ
の結果を図5〜図7に示す。
【0035】図5〜図7を見てわかるように、Pt膜を
下地膜とするサンプル合金膜はいずれも角形性に優れて
いる。
【0036】したがって、以上の結果から、Co−Cr
合金膜の下地膜としてPt膜を設けることは、Co−C
r合金膜の結晶性・配向性を向上させ、垂直磁化特性に
優れたものとする上で有効であり、特に、Co−Cr合
金膜が膜厚10nm程度の極薄領域においても良好な垂
直磁化特性を示すことから、その効果が絶大であること
がわかった。
【0037】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、Co−Cr系合金膜を磁性層とする垂直磁気記
録媒体において、Co−Cr系合金膜の下地膜として白
金膜を設けるので、良好な垂直磁化特性が得られるとと
もに磁気特性が安定であり、しかも量産性優れた垂直磁
気記録媒体を得ることができる。
【0038】したがって、本発明によれば、垂直磁気記
録媒体の高密度領域における記録再生特性をより良好な
ものとし、さらに実用性を向上させることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した垂直磁気記録媒体の一例を示
す要部概略断面図である。
【図2】Pt膜を下地膜とする垂直磁気記録媒体のX線
回折パターンを示す特性図である。
【図3】Au膜を下地膜とする垂直磁気記録媒体のX線
回折パターンを示す特性図である。
【図4】Ti膜を下地膜とする垂直磁気記録媒体のX線
回折パターンを示す特性図である。
【図5】Co−Cr合金膜の膜厚が10nmの垂直磁気
記録媒体の垂直磁化曲線である。
【図6】Co−Cr合金膜の膜厚が22nmの垂直磁気
記録媒体の垂直磁化曲線である。
【図7】Co−Cr合金膜の膜厚が88nmの垂直磁気
記録媒体の垂直磁化曲線である。
【図8】hcp構造の(0002)格子面を示す模式図
である。
【図9】fcc構造の(111)格子面を示す模式図で
ある。
【符号の説明】
1・・・非磁性支持体 2・・・白金膜 3・・・Co−Cr系合金膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デズモンド・ジェー・マップス 英国,デボン ピーエル4 8エイエイ, プリマス,ドレイク サーカス,サウス ウエスト,スクール オブ エレクトロニ ック コミユニケーション アンド エレ クトリカル エンジニアリング ポリテク ニック(番地なし)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に下地膜、Co及びCr
    を主成分とする合金膜を積層してなる垂直磁気記録媒体
    において、 上記下地膜が白金膜であることを特徴とする垂直磁気記
    録媒体。
  2. 【請求項2】 上記白金膜の厚さが100Å以上である
    ことを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 非磁性支持体上に白金膜、Co及びCr
    を主成分とする合金膜を成膜して垂直磁気記録媒体を製
    造するに際し、 上記白金膜をスパッタリングによって成膜することを特
    徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
JP13785392A 1992-04-30 1992-04-30 垂直磁気記録媒体及びその製造方法 Withdrawn JPH07192244A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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