JPS5820732A - 酸化物磁性薄膜の製造方法 - 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】 本発明は酸化物磁性薄膜の製造方法に関し、特に磁気デ
ィスク装置などに用いる高密度記録媒体用の酸化物磁性
薄膜の製造方法に関する。

磁気記録装置における記録密度の向上は、斯界従来磁気
記録媒体としては、酸化鉄微粒子とバイ７ダーの混合物
全基板上に塗布したいわゆるコーティング媒体が広く用
いられている。しかしコーティング一体においては、厚
さ５が数千大垣下でしかも均一な記録再生特性を実現す
ることは、きわめて困難でめる。

そこで、コーティング媒体に代わる高性能磁気媒体とし
て、薄膜化が容易な連続薄膜媒体が注目されている。同
連続薄膜媒体としては既に金属メッキ膜が検討されてき
たが、近年になって酸化物磁性薄膜が注目を集めている
。その理由は、１）残留磁束密度が小さい、２）機械的
強度と化学的安定性に富み、金属薄膜に必要と場れる保
護膜會要しなく、その結果、３）磁気ヘッド−媒体間隔
がエリ小さく出来、高密匿記録と低価格に適しているこ
とによる。

酸化物磁性薄膜としては、その形成が容易であることか
ら酸化鉄薄膜が専ら用いられるが、その製造方法として
はスパッタリング法（酸化性又は還元性雰囲気中反応ス
パッタリング法）、反応蒸着法、ＣＤ　（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ　ＤｅｐｏｓＨ４ｏｎ）法、ＣｖＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ　Ｖａｐｏｒｅｄ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法など
がある。中でもスパッタリング法は、媒体と基板との密
着性がよく強固な薄膜を形成出来、連続生産に適してい
る等の利点がめりすぐれた方法である。

このスパッタリング法における酸化性雰囲気中反応スパ
ッタリング法には、「間接法」と称される方法がある。

この方法はＦｅ　ｆターゲットとし、酸素分圧の大きい
領域でスパッタリングし、一旦基板上にα−ｐ６ｚＱａ
薄膜會付着させた後、これ全還元処理してＦｅ５Ｑ４と
するものである。

この「間接法」によるα−ＦｅｇＱｓの形成はＦｅ原子
からもりとも酸化度の進んだ状態にするため、膜の付層
速度は小さくする程、確実にα−ＦｅｚＱｓに変えるこ
とが出来るが、媒体形成の生産性全向上させるためには
付着速度全高めなければならず、その結果酸素分圧も増
大させねばならない。しかし酸素擾度會増大嘔せるとｒ
ｅメタ−ット表面の酸化度が扁くなり、一旦表面層がα
−Ｆ（ｚＱｘになるとターゲットのスパッタリングレイ
トが減少する。また、膜の付着速度に対して酸素＃度が
小さいとα−Ｆｅｚｅｓ膜中に十分酸化しきれない状態
のものが混入する場合があり、これを還元してＦｅｉｇ
ｎにしてもＦｅＯのような酸化度の低いものが生じ、γ
−Ｆ’ｅｚＯａ化してもｒ−ＦｅｓＱｓ化が不完全で特
性の悪い膜となることかあり、高いスパッタリングレイ
トの条件で安定にα−Ｆ８２０３化することは難しい問
題がめった。

本発明はかかる欠点全解決せんとするもので、その目的
とするところは、「間接法」と同じ（Ｆｅｔターゲット
とするが、高速スパッタリングにおける製造マージン金
床げ安定にα−ＦｅｇＱａ膜會形成させる方法全提供す
ることにある。

本発明は、鉄もしくは添加物會含む鉄ターゲツト上にα
−Ｆｅａｒｓ片もしくはＦｅ５ｅａ片または添加物會含
むα−Ｆｅａｒｓ片もしくはＦｅａ０４１ｒ配置し、中
性ガスと酸化性ガスとの混合ガス雰囲気中または酸化性
ガス雰囲気中においてスパッタリングすることにより、
α−ＦｅｚＱａもしくは添加物を含むα−Ｆｅｚｅｓの
酸化鉄薄膜全基板上に形成することを特徴とするもので
ある。本発明によれば、磁気ディスク媒体等に用いるよ
うな酸化物磁性薄膜でろって、高いスパッタレイトにお
いても安定に効率よく形成される酸化物磁性薄膜が得ら
れる。

次に実施例を埜げて本発明の詳細な説明する。

実施例１゜ 市販の２極スパッタリング装置會用い、ターゲットとし
て表に示すようにｒｅ　ｆ使い、その上にターゲット面
積の３０チにｂたるα−ＦｅｘＯ＆小片（ｌＸｌｃＩｎ
、厚さ２１１１１）Ｔ＋−分散配曾し、表に示される条
件で、予備スパッタリング全３０分行なった後、本スパ
ッタリングを行ない、付着速度１３０、ｐ、／ｘｍでア
ルマイト被膜アルミ合金基板上に０．１８μｍの膜を得
た。

この膜は電子回折及び膜抵抗値からα−ｐｅ　ｚＱｘで
めることか確認された。

実施例２ 実施例１と同様の装置上用い、表に示すようにＦｅＫ１
．５％ドープしたターゲット金剛い、その上に同じくコ
バルトｖｉ−１，５チドープしたｐｅａＱ４小片（１）
＜１ｍ、厚さ２■）全分散配置し、予備スパッタリング
に次いで、本スパッタリングを行ないアルマイト被膜ア
ルミ合金基板上に１４ＯＡ／騙の付着速度で０．１８μ
ｍの簿膜を形成した。この膜は電子回折及び抵抗値から
α−Ｆｅｔｕｓで６９、この膜を３１０℃の水素雰囲気
中で２時間還元した結果、残留磁束密度３２００ガウス
、保磁力４５０エルステツド、比抵抗ρ５Ｘ１０−２Ω
−謂のｐ６ｉＱ４膜となった。さらに、このＦｅａ０４
膜ｔ−３２０℃の大気中で１時間酸化したところ、残留
磁束密度３１００ガウス、保磁力６００エルステツド、
比抵抗ρ〉１×１０３０−個のγ−Ｆｅ２０ａ膜が得ら
れた。

実施例３゜ スパッタリングのレイトを上げるために、マグネトロ／
型スバッタリ／グ装置會用い、表に示すようにＦｅター
ゲット上にターゲット面積の４０チに相当するα−Ｆｅ
ｚＯａ片（ＩＸＩｃｍ、厚さ２　ｍ　）ｔマグネトロン
放電リング下のもっともスパッターレイトの大きな領域
に配置し、予備スパッタリング會３０分行なった後、本
スパッタリング（レイト４００　Ａ／、、１）　ｆ行な
い０．１８μｍの膜を得た。

この膜は、電子回折及び比抵抗の測定からα−ＦｅｚＯ
ａであることが確認された。

実施例４゜ 実施例３と同様にマグネトロン型スパッタリング装置ｉ
用い、表に示すようにＦｅターゲット上にＦｅａｒ４小
片（ＩＸｌｃｒＲ，厚さ２　ｍ　）　ｆ　？グネトロン
放電すング下に分散配置し、純酸素雰囲気中で予備スパ
ッタリングを３０分行ない、次いて゛′本スパッタリン
グ（レイト３５０　Ａ／１１１３１）　ｗ行ない０．１
８μｍの膜を得た。この膜は、電子回折及び比抵抗の測
定からα−ｐ６２０！＋でちることが確認され′ｆｃ。

以上の実施例において、α−Ｆｅｚｏａ片、及びＦｅａ
ｓ４片全ターゲット上に配置しているが、この際、スパ
ッタリング中に発生する熱によるα−ＦｅｚＯａ片及び
ＦｅａＯａ片の割れ又は変質を防ぐためα−１ｉ’６２
ＱａまたはＦｅ５Ｏａ　ｔ−Ｆｅ　ｌ−ゲット表面に良
熱伝導体で接着させることは、膜形成の再現性の向上に
より大きな効果がある。本災厖例３．４では、マグネト
ロン放電シ／グ下にα−Ｆｅｚ０８及びＦｅ３Ｏ４装置
いているが、これはスパッタレイトの一番大きな領域に
目的の形成物あるいは、それに近いもの全配置すること
によって安易にα−ＦｅｚＯａ化することが出来、マー
ジンが増大するからでるる。

−また、従来α−Ｆｅ２０ａの大きなターゲットを用い
た場会、熱による割れが大＠な問題でめりたが本方法に
よればそのような問題は生じなかった。

以上、述べてきたように、鉄もしくは添加物全台むター
ゲット上にα−Ｆｅｚｅｓ片もしくはＦｅ５Ｏａ片、ま
たは添加物を含むα−ＦｅｚＯａ片もしくはＦｓ１０４
に配置し、中性ガスと酸化性ガスとの混仕雰囲気中、ま
たは酸化性ガス雰囲気中においてスパッタリングするこ
とにより、α−ＦｅｚＱａまたは添加物全台むα−Ｆｅ
ｚＯａの酸化鉄薄膜全基板上に直接形成し、しかる後、
その薄＊’ｔ−還元してＦｅ１０４とし、さらに酸化し
てγ−ＦｅｚＯｓとするという本発明に係わる酸化物磁
性薄膜の製造方法によれば、従来のＦｅ　ｔ−ターゲッ
トとする方法よりも膜形成時の製造マージン全波げ、よ
り高い付着速度會得ることが出来、高い製造効率で高密
度記録用記録媒体全容易に形成出来るという効果がめる
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄もしくは添加物を含む鉄ターゲツト上にα−ｐ
   ｅｚＱｓ　片もしくはＦｅ１０４片または添加物を含む
   α−Ｊ’ｅｚＱｓ片もし５くけＦｅａＯａ片全配置し、
   中性ガスと酸化性ガスとの混合ガス雰囲気中または酸化
   性ガス雰囲気中においてスパッタリングする。ことによ
   シ、α−Ｐｅｔ’ｓもしくは添加物を含むα−Ｆｅｇｏ
   ｓの酸化鉄薄５ｉｔ−基板上に形成することｔ％徴とす
   る酸化物磁性薄膜の製造方法。
2. （２）鉄もしくは添加物を含む鉄ターゲツト上にα−ｐ
   ｅｚＯｓ　片もしくはＦｅ５０４片または添加物を含む
   α−ＦｅｚＯａ片もしくはｐｅａ９４片會配置し、中性
   ガスと酸化性ガスとの混合ガス雰囲気中または酸化性ガ
   ス雰囲気中においてスパッタリングすることに↓シ、α
   −Ｐｅｓｏｓもしくは晧加物を含むα−Ｆ６２Ｑ３の酸
   化鉄薄膜全基板上に形成し、該薄膜を還元してｙｅｓｅ
   ４ｅ主成分とする強磁性′薄膜とし、さらに酸化してγ
   −Ｆｅ意Ｏｓとすることｔ特徴とする酸化物磁性薄膜の
   製造方法。