(57)【要約】【課題】生産性を高めることが可能な二層記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】非磁性基板１１上に非磁性基板１１と平行な面内に磁化容易軸を有する軟磁性層１２を堆積する軟磁性層堆積段階と、軟磁性層１２上に非磁性基板１１に垂直な磁化容易軸を有する記録磁性層１３を堆積する記録磁性層堆積段階とを含む二層記録媒体の製造方法であって、軟磁性層堆積段階が、軟磁性層１２の比透磁率がイオンアシストのない状態の１．２倍以上となるイオンアシストありのスパッタリングにより軟磁性層１２を堆積する。【選択図】図４
2007280478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に前記非磁性基板と平行な面内に磁化容易軸を有する軟磁性層を堆積する軟磁性層堆積段階と、
前記軟磁性層上に前記非磁性基板に垂直な磁化容易軸を有する記録磁性層を堆積する記録磁性層堆積段階とを含む二層記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性層堆積段階が、イオンアシストありのスパッタリングにより前記軟磁性層を堆積することを特徴とする二層記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記軟磁性層堆積段階が、８０〜１２０ボルトの電圧を印加したイオンアシストのある状態でのスパッタリングにより前記軟磁性層を堆積するものである請求項１に記載の二層記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記イオンアシストのイオンガス種として、ヘリウム（He）、ネオン（Ne）、アルゴン（Ar）、クリプトン（Kr）、キセノン（Xe）あるいはその混合ガスである不活性ガスを使用する請求項２に記載の二層記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記軟磁性層堆積段階が、前記軟磁性層が、前記記録磁性層上の磁気ヘッドの走行方向に対して６０度から１２０度の角度を成す磁化容易軸を有する前記軟磁性層を堆積するものである請求項２に記載の二層記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記軟磁性層堆積段階が、ニッケル（Ni）および鉄（Fe）を含むパーマロイ合金をターゲットとして前記軟磁性層を堆積するものである請求項４に記載の二層記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記軟磁性層堆積段階が、ニッケル（Ni）の含有率が７０原子％以上８１原子％未満、鉄（Fe）の含有率が３０原子％未満１９原子％以上である前記パーマロイ合金をターゲットとして前記軟磁性層を堆積するものである請求項５に記載の二層記録媒体の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の製造方法に係り、特に、垂直磁気記録が可能な二層記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録の高密度化の要求に伴い、磁性層を膜面に垂直な方向に磁化する垂直磁気記録を採用した記録媒体の実用化が進んでいる。
【０００３】
垂直磁気記録にあっては、ヘッドが発生する磁力線は記録層を記録媒体の垂直方向に貫通するので、非磁性体の基板と記録層の間に軟磁性層を設けて磁力線のリターンパスを確保した二層記録媒体とする必要がある。
【０００４】
即ち、二層記録媒体は、非磁性体基板、非磁性体基板に平行な面内に磁化容易軸を有する軟磁性層、非磁性体基板に垂直な磁化容易軸を有する記録磁性層とを順に積層した構成を有している。
【０００５】
上記の構成を有する記録媒体は、真空蒸着法あるいはメッキ法によっても製造することが可能であるが、軟磁性層および記録磁性層の磁気特性の制御が容易であることからスパッタ法による二層記録媒体の製造方法が従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
上記の従来の製造方法によれば、軟磁性層の磁化容易軸の方向を制御するために軟磁性層成膜後記録磁性層成膜前に磁界印加アニール処理を行う必要がある。
【０００７】
即ち、軟磁性層は、情報の読み出し書き込みの際に磁束のリターンパスを形成できればよいので、磁壁に起因する雑音の発生を低減するために、磁界印加アニール処理により軟磁性層の磁化容易軸をリターンパスの向きと直交方向に制御する。
【０００８】
図７は、磁界印加アニール処理の効果を示すグラフであって、横軸にアニール処理温度を、縦軸に比透磁率をとる。図７から判るように、摂氏２００度の雰囲気中で磁界印加アニール処理することにより比透磁率を約２４００にまで高めることができる。
【特許文献１】特開平３−１６０６１６号公報（３頁左上欄、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非磁性体基板上に軟磁性層をスパッタリングにより堆積した後記録磁性層堆積前に磁界印加アニール処理を施すことは生産工程が複雑となり、二層記録媒体の生産性が低下するという課題を生じる。
【００１０】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであって、生産性を高めることが可能な二層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】
【００１１】
本発明の二層記憶媒体の製造方法は、非磁性基板上に前記非磁性基板と平行な面内に磁化容易軸を有する軟磁性層を堆積する軟磁性層堆積段階と、前記軟磁性層上に前記非磁性基板に垂直な磁化容易軸を有する記録磁性層を堆積する記録磁性層堆積段階とを含む二層記録媒体の製造方法であって、前記軟磁性層堆積段階が、イオンアシストありのスパッタリングにより前記軟磁性層を堆積することを特徴としている。
【００１２】
この製造方法により、磁界印加アニール処理を施さなくても軟磁性層の比透磁化率を大きくできる。
【００１３】
本発明の二層記憶媒体の製造方法は、前記軟磁性層堆積段階が、８０〜１２０ボルトの電圧を印加したイオンアシストのある状態でのスパッタリングにより前記軟磁性層を堆積するものであってもよい。
【００１４】
本発明の二層記憶媒体の製造方法は、前記イオンアシストのイオンガス種として、ヘリウム（He）、ネオン（Ne）、アルゴン（Ar）、クリプトン（Kr）、キセノン（Xe）あるいはその混合ガスである不活性ガスを使用するものであってもよい。
【００１５】
本発明の二層記憶媒体の製造方法は、前記軟磁性層堆積段階が、前記軟磁性層が、前記記録磁性層上の磁気ヘッドの走行方向に対して６０度から１２０度の角度を成す磁化容易軸を有する前記軟磁性層を堆積するものである。
【００１６】
この製造方法により、磁壁に起因する雑音を低減できることとなる。
【００１７】
本発明の二層記憶媒体の製造方法は、前記軟磁性層堆積段階が、ニッケル（Ni）および鉄（Fe）を含むパーマロイ合金をターゲットとして前記軟磁性層を堆積するものであってもよい。
【００１８】
本発明の二層記憶媒体の製造方法は、前記軟磁性層堆積段階が、ニッケル（Ni）の含有率が７０原子％以上８１原子％未満、鉄（Fe）の含有率が３０原子％未満１９原子％以上である前記パーマロイ合金をターゲットとして前記軟磁性層を堆積するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、軟磁性層をイオンアシストありのスパッタリングにより形成して最配向面（００２）からのＸ線回折強度をイオンアシストなしのスパッタリングにより形成された軟磁性層の最配向面（００２）からのＸ線回折強度の１．４倍以上とすることにより、磁界印加アニール処理を施さなくても軟磁性層の比透磁率を向上することのできる二層記憶媒体を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る二層記録媒体の製造方法の実施形態である二層記録磁気テープの製造方法について、図面を用いて説明する。
【００２１】
図１は二層記録磁気テープ１の上面図（ａ）およびＸ−Ｘ断面図（ｂ）であり、図２は二層記録磁気テープ１と記録ヘッド２の位置関係を示す斜視図である。
【００２２】
本発明に係る二層記録媒体の製造方法は、非磁性基板１１上に非磁性基板１１と平行な面内に磁化容易軸を有する軟磁性層１２を堆積する軟磁性層堆積段階と、軟磁性層１２上に非磁性基板１１に垂直な磁化容易軸を有する記録磁性層１３を堆積する記録磁性層堆積段階とを含み、軟磁性層堆積段階が、イオンアシストありのスパッタリングにより軟磁性層１２を堆積することを特徴とするものである。
【００２３】
即ち、本発明に係る製造方法で製造した二層記録磁気テープ１は、非磁性基板１１と、非磁性基板１１上に堆積し非磁性基板１１と平行な面内に磁化容易軸を有する軟磁性層１２と、軟磁性層１２上に堆積し非磁性基板１１の垂直方向に磁化容易軸を有する記録磁性層１３を有している。
【００２４】
記録ヘッド２は、二層記録磁気テープ１の記録磁性層１３上方に配置され、英小文字「ｈ」型の形状を有する。記録ヘッド２の一方の脚は主磁極２１として機能し、他方の脚はリターンパス２２として機能する。なお、記録ヘッド２は、二層記録磁気テープ１の走行方向に関して前方にリターンパス２２、後方に主磁極２１となる方向に配置される。
【００２５】
主磁極２１にはコイル２３が巻回されており、コイル２３に書き込み信号を印加すると記録ヘッド２中に磁力線が生成される。主磁極２１を出た磁力線は記録磁性層１３を上から下に貫通し、軟磁性層１２内を二層記録磁気テープ１の走行方向に向かい、記録磁性層１３を下から上に貫通してリターンパス２２に到達する。即ち、主磁極２１を出て記録磁性層１３を上から下に貫通する磁力線により記録磁性層１３は垂直方向に磁化され情報が記憶された状態となる。
【００２６】
なお、図１および図２では再生ヘッドの記載を省略している。
【００２７】
軟磁性層１２はイオンアシストのある状態でのスパッタリングにより形成され、軟磁性層１２の比透磁率μは、イオンアシストのない状態でのスパッタリングにより形成された軟磁性層１２の比透磁率μの１．２倍以上となる。
【００２８】
図３は、イオンアシスト電圧と軟磁性層の比透磁率μの関係を示すグラフであって、横軸にイオンアシスト電圧Ｖasistを、縦軸に比透磁率μをとる。
【００２９】
図３から判るように、イオンアシストのない状態でのスパッタリングにより形成された軟磁性層の比透磁率μは約１６００であるが、イオンアシスト電圧Ｖasistを増加するにつれて軟磁性層の比透磁率μも増加し、イオンアシスト電圧Ｖasistが１００ボルトから１２５ボルトであるときに軟磁性層の比透磁率μは２０００以上なり、イオンアシスト電圧Ｖasistを１２５ボルト以上に増加すると軟磁性層の比透磁率μは漸減する。
【００３０】
即ち、１００Ｖから１２５Ｖのイオンアシスト電圧Ｖasistを印加した状態でのスパッタリングにより軟磁性層を堆積することにより、比透磁率μをイオンアシストのない状態の比透磁率μ（約１６００）の１．２倍以上、即ち２０００以上とすることが可能となる。
【００３１】
なお、軟磁性層１２は、情報書き込み時に磁路を形成すればよいので、磁壁に起因する雑音の発生を低減するために、磁化容易軸をリターンパスの方向に対して略９０度を成す磁化容易軸を有することが好ましい。
【００３２】
即ち、図１（ａ）に示すように、軟磁性層１２の磁化容易軸は、記録ヘッド２の走行方向に対し、６０度から１２０度、好ましくは９０度を成すことが好ましい。
【００３３】
軟磁性層１２は、ニッケル（Ni）および鉄（Fe）を含むパーマロイ合金、特に、ニッケル（Ni）の含有率が７０原子％以上８１原子％未満、鉄（Fe）の含有率が３０原子％未満１９原子％以上のパーマロイ合金をターゲットとするスパッタリングにより製造されるが、１００Ｖから１２５Ｖのイオンアシスト電圧Ｖasistを印加した状態でのスパッタリングにより軟磁性層を堆積し、後述するように磁化容易軸を記録磁性層１３上の記録ヘッド１４の走行方向に対して６０度から１２０度の角度とすることができる。
【００３４】
図４は二層記録磁気テープの製造に使用されるスパッタリング装置４の上面図であって、円筒形の真空チャンバ４１は２枚の防着板４１１および４１４によって第１の区画および第２の区画に区切られ、真空チャンバ４１の中心に回転可能なキャン４２が設置されている。
【００３５】
第１の区画にはテープ状の非磁性基板１１を供給する供給リール４３１と、完成した二層記録磁気テープ１を巻き取る巻き取りリール４３２とが設置されている。
【００３６】
第２の区画には第１のイオン銃４５１、第２のイオン銃４５２、および第３のイオン銃４５３が設置されている。
【００３７】
第１のイオン銃４５１は軟磁性層形成用のターゲットであるパーマロイ合金４７１に向けてイオンを放射し、第２のイオン銃４５２はパーマロイ合金４７１からスパッタされたパーマロイ粒子が衝突する非磁性基板１１上の領域にアシストイオンビームを放射する。そして、第３のイオン銃４５３は記録磁性層形成用のターゲットであるCo-Cr合金４７２に向けてイオンを放射する。
【００３８】
第１のイオン銃４５１の放出口には第１のイオン銃４５１に不活性ガスを供給する不活性ガスボンベ４８１が設置され、第２のイオン銃４５２の放出口には第２のイオン銃４５２にアシスト用の不活性ガスを供給するアシスト用不活性ガスボンベ４８２が設置されている。また、第３のイオン銃４５３の放出口には第３のイオン銃４５３に不活性ガスを供給する不活性ガスボンベ４８３が設置されている。
【００３９】
なお、不活性ガスとしては、ヘリウム（He）、ネオン（Ne）、アルゴン（Ar）、クリプトン（Kr）、キセノン（Xe）あるいはこれらの混合ガスを使用することができる。
【００４０】
第１のイオン銃４５１から放出されたイオンは、ターゲットであるパーマロイ合金４７１に衝突する。
【００４１】
第１のイオン銃４５１から放出されたイオンによりスパッタされたパーマロイ合金４７１の原子は、第２のイオン銃４５２から放出されたイオンからエネルギを獲得し、キャン４２の周囲を走行する非磁性基板１１上に堆積する。
【００４２】
非磁性基板１１上に堆積したパーマロイ合金の磁歪係数が正となるように、かつ体心立方構造のγ相と面心立体構造のα相とが混晶構造とならないように、ターゲットとしてはニッケル（Ni）の含有率が７０原子％以上８１原子％未満、鉄（Fe）の含有率が３０原子％未満１９原子％以上の組成のパーマロイ合金を使用する。
【００４３】
さらに、非磁性基板１１が供給リール４３１と巻き取りリール４３２により走行方向に引っ張り応力を受けるので、磁化容易軸をテープ走行方向と略９０度方向とすることができる。
【００４４】
第３のイオン銃４５３から放出されたイオンは記録磁性層形成用のターゲットであるCo-Cr合金４７２に衝突する。
【００４５】
イオンによりスパッタされたCo-Cr合金４７２の原子は、キャン４２の周囲を走行し、軟磁性層１２が堆積した非磁性基板１１上に堆積し、記録磁性層１３を形成する。
【００４６】
図５は上記の製造工程により製造した軟磁性層１２を構成するパーマロイの面心立方格子（００２）面のＸ線回折強度とイオンアシスト電圧Ｖasistの関係を示すグラフであって、イオンアシストの無いスパッタリングにより軟磁性層１２を製造したときのＸ線回折強度が約５００であるのに対し、１００〜１２５Ｖのイオンアシスト電圧を印加した状態でのスパッタリングにより軟磁性層１２を製造したときのＸ線回折強度は約７００以上となり結晶性が改善されていることが判る。
【００４７】
即ち、イオンアシスト電圧を印加して軟磁性層をスパッタリングすることにより、軟磁性層の結晶性が改善され、比透磁率μが増加するものと考えることができる。
【００４８】
図６は軟磁性層１２の比透磁率μと二層記録磁気テープ１の再生感度の関係を示すグラフであって、比透磁率μ＝１８００のときの再生感度Ｓが約１．８ｄＢであるのに対し、比透磁率μ＝２２００のときの再生感度Ｓは約３．0ｄＢに向上する。なお、先に述べたように、イオンアシスト無しで軟磁性層を製造し、アニール処理を施したときの比透磁率は約２４００であり、再生感度は約３．５ｄＢである。
【００４９】
即ち、イオンアシストありのスパッタリングにより軟磁性層を製造すれば、アニール処理を省略しても再生感度を確保することが可能となり、製造工程を簡略化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る実施形態の二層記録磁気テープの上面図（ａ）および断面図（ｂ）
【図２】本発明に係る実施形態の二層記録磁気テープおよび記録ヘッドの斜視図
【図３】本発明に係る製造方法により製造した軟磁性層の比透磁率のグラフ
【図４】二層記録磁気テープの製造に使用されるスパッタリング装置の上面図
【図５】イオンアシスト電圧とパーマロイ合金の面心立体格子（００２）面からのＸ線回折強度の関係を示すグラフ
【図６】軟磁性層の比透磁率と二層記録磁気テープの再生感度の関係を示すグラフ
【図７】磁界印加アニール処理の効果を示すグラフ
【符号の説明】
【００５１】
１  二層記録磁気テープ
２  記録ヘッド
１１  非磁性基板
１２  軟磁性層
１３  記録磁性層
２１  主磁極
２２  リターンパス
２３  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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