JPH0969459A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPH0969459A
JPH0969459A JP22486995A JP22486995A JPH0969459A JP H0969459 A JPH0969459 A JP H0969459A JP 22486995 A JP22486995 A JP 22486995A JP 22486995 A JP22486995 A JP 22486995A JP H0969459 A JPH0969459 A JP H0969459A
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JP
Japan
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circumferential direction
substrate
cathode
recording medium
magnetic field
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JP22486995A
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English (en)
Inventor
Isao Kobayashi
功 小林
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Kao Corp
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Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円周方向に均一な静磁気特性をもつディスク
状磁気記録媒体を作製する。 【解決手段】 マグネトロンスパッタ装置のカソード3
内にプラズマを閉じ込めるために設けられる磁石6a〜
6hを、カソード3の円周方向に交互に極性を異ならせ
て配置し、カソード3の中央部を回転中心として回転さ
せることにより、磁界はカソード3上に固定されるター
ゲットの円周方向に発生する。Co-Sm 系合金磁性層の
成膜をする際に、回転する磁石6a〜6hによる漏れ磁
界が基板表面の円周方向に影響を及ぼし、成膜後のCo-
Sm 系合金磁性層の磁化容易軸(c軸)が基板の円周方
向に向く。これにより、円周方向における静磁気特性の
均一なCo-Sm 系合金磁性層をもつ磁気記録媒体が作製
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等の
外部記録装置に使用される磁気ディスク等の磁気記録媒
体の製造方法に関し、特に、媒体全体に均一な高い保磁
力を有し高記録密度に対応できる磁気記録媒体の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報量の増大により、コンピュー
タの外部記録装置に用いられている磁気ディスクの大容
量化/高記録密度化が益々促進されている。一般に、線
記録密度と、磁気記録媒体の保磁力Hc、残留磁束密度
Br、磁性層膜厚tとの間には、次式の関係がある。
【0003】線記録密度∝Hc/(Br*t) 従って、記録密度を高めるためには、磁気記録媒体の保
磁力を高めることが必要とされる。このような磁気記録
媒体への高保磁力化の要求に応えるために、主に大きな
結晶磁気異方性を有するCo-Cr-Pt 系合金材料、Co-
Sm 系合金材料が検討されている。
【0004】Co-Cr-Pt 系合金材料としては、Co-C
r-Pt 、Co-Cr-Pt-Ta 、Co-Cr-Pt-B、Co-Ni-
Cr-Pt 等が用いられているが、非常に高価な貴金属で
あるPt を用いるために、コストの大幅な上昇は免れな
い。一方、Co-Sm 系合金の磁性層材料については、近
年様々な報告がなされており、その実用化が期待されて
いる。
【0005】例えば、特開平2−103717号公報、
特開平3−23513号公報、米国特許第5,344,
706号には、非磁性基板上に非磁性金属下地層を介し
てCo とSm とを含む合金磁性層を形成した高い保磁力
を有する磁気記録媒体、および、前記磁気記録媒体の製
造方法について開示されている。本願発明者らは、上記
文献を参考に各種の再現実験を行った。その結果、特定
の成膜条件において上記文献に開示されているような、
Co-Sm 系合金の磁性層材料の優れた静磁気特性が得ら
れることを確認することができた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
合金磁性層の成膜には、マグネトロンスパッタ技術が常
用されている。これは、ターゲットの裏側に磁石を配置
し、ターゲット表面付近での電子のマグネトロン運動を
利用して、ドーナツ状の空間にプラズマを閉じ込めるこ
とにより、プラズマの密度を高め、効率的なスパッタリ
ングが行えるもので、成膜速度が速い、基板側へのダメ
ージが少ない、再現性がよい、などの利点を持ってい
る。
【0007】しかしながら、上記のような従来の磁気記
録媒体の製造方法に従い、マグネトロンスパッタ技術を
用いてCo-Sm 系合金の磁性層を作製すると、基板面内
において静磁気特性が不均一になる場合のあることが判
明した。種々の実験を試みたが、上記文献に開示された
条件のみでは、基板面内の静磁気特性の不均一さを抑え
て安定した製品を得ることができないという問題点があ
った。
【0008】鋭意実験を重ねた結果、基板面内において
静磁気特性が不均一になるのは、マグネトロン型カソー
ドからの漏れ磁界が基板表面へ影響を及ぼすためである
ことが判明した。図4(a)は、従来のマグネトロンス
パッタ装置に用いられているマグネトロン型カソードの
断面図、図4(b)はB−B矢視図である。ターゲット
5の裏側に位置するカソード3の中に、プラズマを閉じ
込めるための磁石7、8が設けられており、その構造
上、ターゲット5に対向させて固定される基板の半径方
向に漏れ磁界が生じてしまう。この漏れ磁界が成膜中の
合金に作用した部分では、磁化容易軸(c軸)が漏れ磁
界方向に向いてしまい、基板の半径方向に磁化容易方向
を持つようになると考えられる。殊に、Co-Sm 系合金
は磁界の存在に敏感であり、他の合金に比べその影響が
顕著である。
【0009】この結果、成膜後の基板全体では、任意の
半径位置において、磁化容易方向が円周方向の部分と半
径方向の部分とができてしまい、静磁気特性は不均一な
ものとなる。このような円周方向における不均一な特性
は、磁気記録媒体としての性能を著しく損ない、高密度
・大容量の磁気記録再生を実現する上での大きな障害と
なるものである。
【0010】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、円周方向において安定した静磁気特性を有する磁気
記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、非磁性体基板上にCo とSm とを含有する
磁性層を成膜するに際し、前記基板の円周方向に磁界を
印加することを特徴とする。これにより、円周方向に均
一な静磁気特性を持つ磁気記録媒体が得られる。
【0012】また、請求項2に係る発明では、スパッタ
装置のカソード内部の円周方向に、交互に極性を異なら
せて複数の磁石を設け、該磁石を前記カソードの中心部
を回転中心として回転し、前記磁石の漏れ磁界によって
前記基板の円周方向に磁界を印加することを特徴とす
る。これにより、基板の円周方向に均一な漏れ磁界を形
成することができる。
【0013】また、請求項3に係る発明では、スパッタ
装置のカソード内部の円周方向に、交互に極性を異なら
せて複数の磁石を固定して設け、該磁石の漏れ磁界によ
って前記基板の円周方向に磁界を印加することを特徴と
する。これにより、容易に基板の円周方向に磁界を印加
することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明は、磁性層の成膜時に基板
の円周方向に磁界を印加するものである。具体的には、
マグネトロンスパッタ装置のカソード磁気回路の再検討
を行い、基板の円周方向に漏れ磁場が作用する仕組みの
カソードを用いて磁性層を成膜するようにしたものであ
る。
【0015】図1は、本発明の磁気記録媒体の製造方法
に用いるマグネトロンスパッタ装置の一例を示す模式図
である。チャンバー1内には、基板ホルダー2(陽極)
に対向させてカソード3(陰極)が設けられている。基
板ホルダー2には基板4が、成膜面をカソード3側に向
けて固定されている。一方、カソード3の上面には成膜
材料の金属(Co 、Sm等)よりなるターゲット5が固
定されている。
【0016】図2は、カソード3のA−A矢視図であ
る。ターゲット5の裏側に位置するカソード3の内部に
は、カソード3の円周方向に交互に極性を異ならせて配
置された磁石6a〜6hが、カソード3の中央部を回転
中心としてR矢印方向に回転するように設けられてい
る。回転する磁石6a〜6hによる磁界はターゲット5
の円周方向に発生している。
【0017】磁性層の成膜にあたっては、まず、真空に
なったチャンバー1内にAr ガスが導入されて所定の圧
力に維持される。次に、電極間に放電が起こされるとA
r プラズマが形成され、回転する磁石6a〜6hによる
磁界によって、ターゲット5近傍の空間に閉じ込められ
る。そして、プラズマ中のAr イオンが加速されてター
ゲット5に衝突することにより、成膜材料である金属が
スパッタ蒸発し、基板4の成膜面に付着して、膜が形成
される。
【0018】一方、回転する磁石6a〜6hによる漏れ
磁界も、基板4表面の円周方向に影響を及ぼし、成膜後
のCo-Sm 系合金磁性層の磁化容易軸(c軸)が基板4
の円周方向に向くようになる。これにより、円周方向に
おける静磁気特性の均一なCo-Sm 系合金磁性層をもつ
磁気記録媒体が安定して作製できる。尚、磁石6a〜6
hは、永久磁石でも、電磁石でもよい。
【0019】また、4つ以上の偶数の磁石を用いると、
漏れ磁界が基板4の円周方向に良好に向くので好まし
い。また、上述の例では、複数の磁石がカソードの内部
で回転する構成としたが、カソード内部の円周方向に複
数の磁石を交互に極性を異ならせて固定して設ける構成
としても、基板の円周方向に漏れ磁界を生じさせて、同
様の効果を得ることができる。この場合、磁石の数を増
やすことで、より均一な磁界を印加することができる。
【0020】
【実施例】本発明の製造方法を用いて作製した磁気記録
媒体の例を以下に説明する。基板は、表面粗さRaが0.
5 〜1.0nm である、2.5 インチ径のアモルファスカーボ
ン基板を用いた。このアモルファスカーボン基板を精密
洗浄後、上述したマグネトロンスパッタ装置を用いて、
順次成膜を行った。
【0021】磁性層中の各種金属の組成は、5インチ径
のCo ターゲット上に5×5×1mmのその他の金属のチ
ップを載せ、その数を増減させることにより制御した。
各サンプルの成膜条件は以下の通り。 〔実施例1〕 (1)第1下地層 材料:Ti 、 基板温度:室温、 Ar ガス圧:5mTor
r 、基板バイアス電圧:0V 、 膜厚:50nm (2)第2下地層 材料:Cr 、 基板温度:室温、 Ar ガス圧:5mTor
r 基板バイアス電圧:0V 、 膜厚:50nm (3)磁性層 材料:Co-Sm(21.2at%) 、 基板温度:室温、 Ar
ガス圧:5mTorr 基板バイアス電圧:0V 、 膜厚:30nm (4)中間層 材料:Cr 、 基板温度:室温、 Ar ガス圧:5mTor
r 基板バイアス電圧:0V 、 膜厚:7nm (5)保護層 材料:アモルファスカーボン、 基板温度:室温、 A
r ガス圧:5mTorr 基板バイアス電圧:0V 、 膜厚:10nm 〔実施例2〕磁性層の組成をCo-Sm(19.5at%)-Cr(1.
8 at%) とした以外は、実施例1と同様の条件で作製し
た。 〔実施例3〕磁性層の組成をCo-Sm(20.9at%)-Ce(0.
8 at%) とした以外は、実施例1と同様の条件で作製し
た。 〔比較例1〕従来のマグネトロンスパッタ装置(漏れ磁
界が基板の半径方向に作用)を用い、その他は実施例1
と同様の条件で作製した。 〔比較例2〕磁性層をCo-Cr(14at%)-Ta(4at%) 、
基板温度を300 ℃とした以外は、比較例1と同様の条件
で作製した。 〔比較例3〕磁性層をCo-Cr(12at%)-Pt(10at%) 、
基板温度を200 ℃とした以外は、比較例1と同様の条件
で作製した。
【0022】上記の膜組成は、いずれも磁性層のみをス
ライドガラス上に成膜したものを、ICP(Inductivel
y coupled plasma:誘導結合プラズマ)によって分析し
て得た値である。保護層形成後、バーニッシュを行い、
続いて潤滑剤AM2001(アオジモント社製)を膜厚
2nm塗布し、各サンプルを得た。膜構造を図3に示す。
【0023】得られた各サンプルについて、VSM(振
動試料型磁力計)を用い、基板半径23mm付近の4点(中
心角θ=0,90,180,270°付近)において円
周方向の静磁気特性(保磁力Hc)の測定を行い、その
結果を比較した。各サンプルの磁性層膜組成、保磁力H
cの平均値および最大値と最小値との差を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】実施例1と比較例1とは同じ組成であるに
もかかわらず、その円周方向の保磁力Hcの最大値と最
小値との差は大きく異なっており、本発明の製造方法を
用いた実施例1のサンプルでは均一な静磁気特性をもつ
ものが得られている。これは、明らかに磁性層成膜時の
磁界の影響によるものである。また、実施例2および実
施例3でも、均一な静磁気特性をもつサンプルが得られ
ている。この結果より、本発明の製造方法が、Co-Sm
合金に第3の元素を添加した3元系合金磁性層において
も有効であることが確認された。
【0026】比較例2および比較例3は、従来のマグネ
トロンスパッタ装置を用いた成膜でも円周方向の保磁力
Hcに良好な均一性が得られている。比較例1の結果を
考慮すると、漏れ磁界の影響を強く受けるCo-Sm 等の
材料と、Co-Cr-Ta やCo-Cr-Pt 等の、漏れ磁界の
影響を受けない材料とがあるものと推察される。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、磁界が磁性層成膜時にCo-Sm 系合金に与
える影響が基板の円周方向になり、円周方向に均一な静
磁気特性を持つ磁気記録媒体を安定して製造できるとい
う効果がある。また、請求項2に係る発明によれば、基
板の円周方向に発生する漏れ磁界が、磁石の回転によっ
て基板のどの部分でも均一になるため、円周方向の静磁
気特性が極めて均一な磁気記録媒体を製造できるという
効果がある。
【0028】また、請求項3に係る発明によれば、簡便
な方法で円周方向に均一な静磁気特性を持つ磁気記録媒
体を製造できるという効果がある。また、装置の改造も
僅かで済むために、実施が容易であるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である磁気記録媒体の製造
方法に用いるマグネトロンスパッタ装置の模式図
【図2】 カソードの断面図
【図3】 実施例の膜構造を示す図。
【図4】 従来のマグネトロン型カソードの概略断面図
とB−B矢視図
【符号の説明】
1 チャンバー 2 基板ホルダー 3 カソード 4 基板 5 ターゲット 6a〜6h 磁石

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性体基板上にCo とSm とを含有す
    る磁性層を成膜するに際し、前記基板の円周方向に磁界
    を印加することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 スパッタ装置のカソード内部の円周方向
    に、交互に極性を異ならせて複数の磁石を設け、該磁石
    を前記カソードの中心部を回転中心として回転し、前記
    磁石の漏れ磁界によって前記基板の円周方向に磁界を印
    加することを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 スパッタ装置のカソード内部の円周方向
    に、交互に極性を異ならせて複数の磁石を固定して設
    け、該磁石の漏れ磁界によって前記基板の円周方向に磁
    界を印加することを特徴とする請求項1記載の磁気記録
    媒体の製造方法。
JP22486995A 1995-09-01 1995-09-01 磁気記録媒体の製造方法 Pending JPH0969459A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066057A (ja) * 2004-07-30 2006-03-09 Showa Denko Kk 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体並びに磁気記憶装置
JP2006147130A (ja) * 2004-10-21 2006-06-08 Showa Denko Kk 垂直磁気記録媒体の製造方法及び垂直磁気記録媒体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066057A (ja) * 2004-07-30 2006-03-09 Showa Denko Kk 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体並びに磁気記憶装置
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