(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体の基板上に、該基板面と概ね同方向に磁束を通過させるヨーク層と、該ヨーク層の上面に形成される磁気記録層とを具備する磁気記録媒体の製造方法において、
成分組成の異なる２種以上の合金ターゲットを装着したスパッタ装置を用い、時間の経過に従って各々のターゲットからのスパッタ率を変えて、該基板面と同方向に磁化容易軸を持った硬磁性のヨーク層とその上に硬磁性で磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に向く磁気記録層とをスパッタにより形成する過程で、基板面と平行若しくは垂直方向に磁界を印加しながら、該基板上に一体不可分のヨーク層と磁気記録層とから成る合金膜を形成し、
磁気記録層とヨーク層とからなる合金膜全体が、ＴｈＭｎ12型の結晶構造を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
上記磁気記録層の上面に保護膜が被着されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータの外部記録装置である磁気記録装置や音楽、画像の記録に使用される磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体は、音楽や画像のデータの記録媒体のみならず、コンピュータの外部記録装置としても広く用いられている。例えばコンピュータの外部記録装置について考察してみると、近年磁気記録装置において高密度記録を可能にするため、記録方式や記録媒体において様々な工夫がなされている。一例として、記録方式では従来の長手記録に対して垂直記録方式が提案されている。また、記録媒体では材質と磁気特性の異なる２層或いは３層の媒体が一部に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
下層に軟磁性のパーマロイ等の磁性膜を形成して、その上層に硬磁性のＣｏーＣｒ系膜を形成してなる垂直記録媒体の場合、硬磁性膜が下層の結晶性の影響を受け、膜面に対して垂直異方性を持ちにくいために、合金組成やスパッタリング諸条件を厳しく管理して成膜している。或いは、このような下層の影響を除くために上層と下層の界面に薄いバッファ層を設けることが行われているが、いずれの場合にも、工程数が増えるだけでなく磁気的な効率を著しく下げることになり、記録再生効率や信号対ノイズ比の低下や記録磁化状態の安定性を損なう要因となっている。本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気効率の向上と製造プロセスの簡略化を目的とした新規な磁気記録媒体を提供しようとするものである。
【０００４】
本発明の一態様によれば、磁気記録媒体の基板上に、該基板面と概ね同方向に磁束を通過させるヨーク層と、該ヨーク層の上面に形成される磁気記録層とを具備する磁気記録媒体の製造方法において、成分組成の異なる２種以上の合金ターゲットを装着したスパッタ装置を用い、時間の経過に従って各々のターゲットからのスパッタ率を変えて、該基板面と同方向に磁化容易軸を持った硬磁性のヨーク層とその上に硬磁性で磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に向く磁気記録層とをスパッタにより形成する過程で、基板面と平行若しくは垂直方向に磁界を印加しながら、該基板上に一体不可分のヨーク層と磁気記録層とから成る合金膜を形成し、磁気記録層とヨーク層とからなる合金膜全体が、ＴｈＭｎ12型の結晶構造を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【０００５】
本発明の磁気記録層とヨーク層とが一体不可分に形成された磁気記録媒体の構成原理は以下のようである。Ｓｍ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖターゲットを用いてアルゴンガス中で初期スパッタリングを行って基板面上に下層膜を形成した後、さらにＦｅ−Ｃｏ−Ｖターゲットを追加し基板面に対して垂直方向或いは水平方向に磁場を加えながら２元同時スパッタを行って、基板上にＳｍ−Ｃｏ−Ｖ−Ｆｅ組成の合金膜を形成する。この膜は、ＴｈＭｎ12型の結晶構造をもち、下層膜は結晶のＣ軸が基板面と平行に形成され、上層膜は磁場印加の影響によって結晶のＣ軸が基板面と垂直に形成される。
【０００６】
本発明における合金膜は、ランタナイド族の希土類元素と、鉄とを必須元素として含み、更に合金の結晶構造の安定化や磁気特性の調整のために、強磁性のＣｏやＮｉ或いは他の遷移元素を含むことも可能である。このような合金の結晶構造は、ＴｈＭｎ12型である。
【０００７】
上記のように構成した磁気記録媒体は、磁気記録層とヨーク層の境界面での乱れがないために、平滑性に優れるだけでなく従来の二層膜にみられる磁気的なギャップも生じないために記録再生特性や信号対ノイズ比が高く、かつ記録磁化状態の安定性にも優れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る磁気記録媒体の部分断面図である。図１において、１はガラスからなる基板である。該基板１の上面には、磁気媒体層２が形成されている。該磁気媒体層２は基板上に被着されたヨーク層３と表面の磁気記録層４とその間に形成されている境界部分５とからなる。
【０００９】
基板１は、機械的強度が高く、温度変化により膨張収縮が小さいＳｉＯ2 系のガラスが使用される。ヨーク層３は、基板１の平面方向に磁気異方性の軸が揃った強磁性体からなり、該基板１の平面と同方向に磁束を通過させることができるように構成されている。磁気記録層４は、基板１の平面に対して垂直方向の異方性を持たせることができ、優れた硬磁気特性を示す磁気記録層である。境界部分５は明確にヨーク層３と磁気記録層４とが面で隔離されているわけではなく、双方が入り交った状態となっており、それらの境界部分において、いずれか一方の層に向かって他方の層の組成が漸減する構成により両者の境界部分が形成されているが、その詳細については後に詳細に説明する。なお、磁気記録層の厚みは、磁気記録層境界部分ヨーク層全体の厚みのほぼ２〜５０％である。
【００１０】
基板１は上述のようにガラスにより構成することもできるが、図２に示すように、基板６をアルミニウムにより構成することもできる。この場合、基板６と磁気媒体層２との間に金属からなる下地膜７を形成し、アルミ基板表面の欠陥を補修すると同時に磁気媒体層２と基板６間に生じる物理的ひずみを吸収させるように構成するとよい。
【００１１】
【実施例】
次に本発明の実施例を説明する。
実施例１
２０ａｔ％Ｓｍ−１０ａｔ％Ｖ−２０ａｔ％Ｃｏ−ｂａｌ．Ｆｅターゲットを用いてアルゴンガス中で初期スパッタリングを行って無電解ニッケルメッキを施したアルミ基板上に下層膜を形成した。基板は、厚さ１．０ｍｍ径３．５インチのものを使用した。さらにＳｍ−Ｖ−Ｃｏ−Ｆｅターゲットに加えて４０ａｔ％Ｖ−２０ａｔ％Ｃｏ−ｂａｌ．Ｆｅターゲットを追加し基板面に対して垂直方向に磁場を加えながら、２元同時スパッタリングを行ってガラス基板上に９．５ａｔ％Ｓｍ−１８．２ａｔ％Ｃｏ−１７．６ａｔ％Ｖ−ｂａｌ．Ｆｅ組成の合金膜を形成した。膜厚は８０ｎｍであった。この試料を本発明試料（Ａ）とした。下層膜、上層膜の成膜において、アルゴンガス流量は２０ｃｃ／分、基板温度は３５０℃一定とした。ターゲットへの入力電力は、Ｓｍ−Ｖ−Ｃｏ−Ｆｅターゲット、Ｖ−Ｃｏ−Ｆｅターゲットともに４Ｗ／ｃｍ2 とした。また、印加磁場はチャンパー内のヘルムホルツコイルで印加し、強度は２４ｋＡ／ｍとした。
【００１２】
本発明試料（Ａ）は、ＴｈＭｎ12型の結晶構造を持ち、下層膜は結晶のＣ軸が基板面と平行に形成され、上層膜は印加磁場の効果によって結晶のＣ軸が基板面と垂直に形成されていた。磁気測定の結果、下層上層ともに硬磁性を示しており、上層は膜面と垂直方向に、下層は膜面に平行方向に異方性を有していた。
【００１３】
この実施例では、図３に示すように、基板１の上層は基板面と平行方向の異方性を示す硬磁性のヨーク層３が形成され、最上層膜は基板面に対して垂直方向に異方性を示す硬磁性の磁気記録層４を形成する。そして、これらの中間の境界部分５では、いずれか一方の層に向かって他方の層の組成が漸減する構成を持っている。
【００１４】
実施例２
５ａｔ％Ｎｄ−ｂａｌ．Ｆｅターゲットと６０ａｔ％Ｎｄ−ｂａｌ．Ｂターゲットの２種類のターゲットを用いてアルゴンガス中で２元同時スパッタリングを行ってガラス基板上に合金膜を形成した。基板は、厚さ０．５ｍｍ径３．５インチのものを使用した。この際、時間の経過にしたがってＮｄ−Ｆｅターゲットの開口面積を絞ることによって、Ｎｄ−Ｆｅターゲットのスパッタ率を下げて成膜をした。開口面積は成膜開始時はターゲット面積と同じ３００ｃｍ2 開いておき、時間の経過に従って、毎分５０ｃｍ2 の割合で閉じた。同じく印加磁場方向においても成膜開始時は基板面に対して平行方向に印加し、時間の経過に従って垂直方向に変化させた。アルゴンガス流量は２０ｃｃ／分、基板温度は３００℃一定とした。ターゲットへの入力電力は、Ｎｄ−Ｆｅターゲットは８Ｗ／ｃｍ2 、Ｎｄ−Ｂターゲットは１Ｗ／ｃｍ2 とした。また印加磁場はチャンパー内のヘルムホルツコイルで印加し、強度は５０ｋＡ／ｍとした。磁場印加方法は、対になったヘルムホルツコイルの極性を、基板面に対して平行方向に印加する時は同極として、垂直方向に印加する時は異極とすることにより制御した。作製した合金膜の組成は１２．３ａｔ％Ｎｄ−６．２ａｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅであった。膜厚は８５０ｎｍであった。この試料を本発明試料（Ｂ）とした。
【００１５】
本発明試料（Ｂ）は、印加磁場の効果によって下層膜は結晶のＣ軸が基板面と平行に形成され、上層膜は結晶のＣ軸が基板面と垂直に形成されていた。磁気測定の結果、下層上層ともに硬磁性を示しており、上層は膜面と垂直方向に、下層は膜面に平行方向に異方性を有していた。
【００１６】
この実施例では、図３に示すように、基板１の上層は基板面と平行方向の異方性を示す硬磁性のヨーク層３が形成され、最上層膜は基板面に対して垂直方向に異方性を示す硬磁性の磁気記録層４を形成する。そして、これらの中間の境界部分５では、いずれか一方の層に向かって他方の層の組成が漸減する構成を持っている。
【００１７】
実施例３
１０ａｔ％Ｓｍ−２０ａｔ％Ｔｉ−ｂａｌ．Ｆｅターゲットと１０ａｔ％Ｓｍ−ｂａｌ．Ｆｅターゲットの２種類のターゲットを用いてアルゴンガス中で２元同時スパッタリングを行ってシリコン基板上に合金膜を形成した。基板は、厚さ０．２ｍｍ径３．５インチのものを使用した。この際、時間の経過にしたがってＳｍ−Ｆｅ−Ｔｉターゲットの入力電力を徐々に上げることにより、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｔｉターゲットのスパッタ率を上げて成膜をした。ターゲットへの入力電力は、成膜開始時はＳｍ−Ｆｅ−Ｔｉターゲット、Ｓｍ−Ｆｅターゲットともに２Ｗ／ｃｍ2 とし、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｔｉターゲットのみ時間の経過に従って、毎分０．２Ｗ／ｃｍ2 ずつ上げて行った。印加磁場方向においては、成膜初期のみ基板面に対して平行方向に印加した。１０．２ａｔ％Ｓｍ−１５．８ａｔ％Ｔｉ−ｂａｌ．Ｆｅ組成の合金膜を形成した。膜厚は１０００ｎｍであった。アルゴンガス流量は２０ｃｃ／分、基板温度は４００℃一定とした。また、印加磁場はチャンパー内のヘルムホルツコイルで印加し、強度は８ｋＡ／ｍとした。この試料を本発明試料（Ｃ）とした。
【００１８】
本発明試料（Ｃ）は、ＴｈＭｎ12型の結晶構造を持ち、下層膜は印加磁場の効果によって結晶のＣ軸が基板面と平行に形成され、上層膜は結晶のＣ軸が基板面と垂直に形成されていた。磁気測定の結果、下層上層ともに硬磁性を示しており、上層は膜面と垂直方向に、下層は膜面に平行方向に異方性を有していた。
【００１９】
この実施例では、図３に示すように、基板１の上層は基板面と平行方向の異方性を示す硬磁性のヨーク層３が形成され、最上層膜は基板面に対して垂直方向に異方性を示す硬磁性の磁気記録層４を形成する。そして、これらの中間の境界部分５では、いずれか一方の層に向かって他方の層の組成が漸減する構成を持っている。
【００２０】
以上、本発明を上述の実施形態ないし実施例により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、磁気記録媒体の基板上に、該基板面と概ね同方向に磁束を通過させるヨーク層と、該ヨーク層の上面に形成される磁気記録層とを具備する磁気記録媒体の製造方法において、成分組成の異なる２種以上の合金ターゲットを装着したスパッタ装置を用い、時間の経過に従って各々のターゲットからのスパッタ率を変えて、該基板面と同方向に磁化容易軸を持った硬磁性のヨーク層とその上に硬磁性で磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に向く磁気記録層をスパッタにより形成する過程で磁気記録層形成時に、基板面と平行若しくは垂直方向に磁界を印加しながら、該基板上に一体不可分のヨーク層と磁気記録層とから成る合金膜を形成するので、従来の製法のように、磁気記録層とヨーク層との間にバッファ層を設ける必要がない。そのため、従来の二層膜構造にない優れた磁気的性質を具備し、境界面での乱れがなく平滑性に優れ、磁気的なギャップも生じないために、記録再生特性や信号対ノイズ比の向上に効果ある。さらに、二種の磁性層を成膜する必要がないために製造プロセスの簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の磁気記録媒体の部分断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の磁気記録媒体の部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・基板
２・・・・・磁気媒体層
３・・・・・ヨーク層
４・・・・・磁気記録層
５・・・・・境界部分
６・・・・・基板
７・・・・・下地膜
【図１】
0003984678.tif 000002
【図２】
0003984678.tif 000003
【図３】
0003984678.tif 000004