JP2505587B2 - Magnetic recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents
Magnetic recording medium and manufacturing method thereofInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [利用分野] 本発明は、高密度磁気記録ができる強磁性薄膜を記録
層とした薄膜型磁気記録媒体に関し、更に詳しくは、フ
レキシブルディスクやテープとして使用する薄膜型磁気
記録媒体及びその製法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin film magnetic recording medium having a ferromagnetic thin film as a recording layer capable of high density magnetic recording, and more specifically, a thin film magnetic recording medium used as a flexible disk or a tape. A recording medium and its manufacturing method.
[従来技術] 上述の薄膜型磁気記録媒体は、近年高密度磁気記録用
媒体として注目され、既に多くの提案がある。例えば、
特開昭54−147010号広報にはCoの蒸着膜を記録層とした
ものが、特公昭58−91号公報にはCo−Cr合金のスパッタ
膜からなる垂直磁化膜を記録層としたものが開示されて
いる。[Prior Art] In recent years, the above-mentioned thin film magnetic recording medium has attracted attention as a medium for high density magnetic recording, and many proposals have already been made. For example,
In Japanese Patent Laid-Open No. 54-147010, a Co-deposited film is used as a recording layer, and in Japanese Patent Publication No. 58-91 is a perpendicularly magnetized film made of a sputtered film of Co-Cr alloy as a recording layer. It is disclosed.
このような蒸着、スパッタ又はイオンプレーティング
等の薄膜形成手段によって形成される強磁性薄膜を記録
層とした薄膜型磁気記録媒体は、従来の塗布型磁気記録
媒体以上の性能を示し、実用化の技術開発が盛んであ
る。A thin film type magnetic recording medium having a ferromagnetic thin film formed by a thin film forming means such as vapor deposition, sputtering or ion plating as a recording layer shows a performance higher than that of a conventional coating type magnetic recording medium, and is practically used. Technology development is active.
特に、ハイビジョン用テープあるいは高密度記録のフ
レキシブルディスクでは、記録密度は50kfrpi以上、望
ましくは100kfrpi(flux reversal per inch)以上
での実用化が期待されている。この気体に答える記録層
となる強磁性薄膜として、例えばその厚みが1μm以
下、具体的には0.1〜0.2μmの厚みのCo−Cr合金系垂直
磁性薄膜あるいはNi−Co合金系磁性薄膜が提案されてい
る[日本応用磁気学会誌Vol.11,No.2,p.109、電子情報
通信学会創立70周年記念総合全国大会S3−4,1−239]。In particular, high-definition tape, or high-density recording flexible disk, the recording density is higher 50Kfrpi, preferably practically at 100kfrpi (f lux r eversal p er i nch) than is expected. As a ferromagnetic thin film serving as a recording layer that responds to this gas, for example, a Co—Cr alloy-based perpendicular magnetic thin film or a Ni—Co alloy-based magnetic thin film having a thickness of 1 μm or less, specifically 0.1 to 0.2 μm has been proposed. [Applied Magnetics Society of Japan Vol.11, No.2, p.109, IEICE 70th Anniversary General Conference S3-4,1-239].
ところで、上述の金属薄膜を記録層とした場合には、
特開昭58−14319号公報開示のように基板の表面粗さが
媒体とヘッドとのスペーシングロス等に影響し、再生出
力に大きな影響を与えることが知られている。そして該
公報には、基板フィルムの表面を平均粗さ(CLA)で0.0
1μm以下で且つ最大突起高さが0.1μm以下にすること
により、再生出力の大巾な低下は防止できることが開示
されている。By the way, when the above-mentioned metal thin film is used as a recording layer,
It is known that the surface roughness of the substrate affects the spacing loss between the medium and the head, etc., as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-14319, and greatly affects the reproduction output. And in the publication, the surface roughness of the substrate film is 0.0% in terms of average roughness (CLA).
It is disclosed that when the maximum projection height is 0.1 μm or less and the maximum protrusion height is 0.1 μm or less, a large reduction in reproduction output can be prevented.
また特開昭61−267921号公報には、前記の場合、媒体
の耐久性にも大きな影響があり、基板の表面粗さを十点
平均粗さRzで0.03μm以下にすることにより、耐久性が
改善されることが開示されている。Further, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-267921, the durability of the medium is greatly affected, and the durability can be improved by setting the surface roughness of the substrate to a ten-point average roughness Rz of 0.03 μm or less. Are disclosed to be improved.
すなわち、薄膜型磁気記録媒体では、基板の表面性が
媒体の表面性に大きな影響を与え、その記録再生特製、
耐久性面からは基板の表面は平滑なことが好ましいこと
が知られている。That is, in the thin-film magnetic recording medium, the surface property of the substrate has a great influence on the surface property of the medium, and the recording / reproduction special
It is known that it is preferable that the surface of the substrate is smooth in terms of durability.
そこで、耐久性面でも充分といわれる前述の平滑な表
面の高分子フィルム基板を用いて磁気記録媒体の製造を
検討したところ以下の知見が得られた。すなわち、その
1つは、記録層等の金属薄膜を安定して連続形成できな
いという問題がある。大量生産には長尺の高分子フィル
ム基板をロールで移送しつつスパッタ等により記録層等
の金属薄膜を連続形成する連続生産が好ましいが、前述
の平滑表面の高分子フィルム基板では、公知の通り表面
の滑り性が低下し、且つ記録層の金属薄膜形成時の熱の
影響を受けるためか、安定した走行、巻取りが確保でき
ず連続形成が難しいことがわかった。もう1つは、金属
薄膜等を形成すると基板からのオリゴマー、ガス等の発
生により媒体表面の表面性は基板の表面性より低下する
傾向があり、また基板の凹凸が膜形成によりその膜表面
では拡大される傾向があるということである。従って、
基板としてはより一層平滑な表面の高分子フィルムを用
いるべきであることがわかった。Therefore, when the manufacture of the magnetic recording medium was examined using the above-mentioned polymer film substrate having a smooth surface which is said to have sufficient durability, the following findings were obtained. That is, one of the problems is that a metal thin film such as a recording layer cannot be stably and continuously formed. For mass production, continuous production in which a thin polymer film substrate such as a recording layer is continuously formed by sputtering while transferring a long polymer film substrate by a roll is preferable. It was found that stable running and winding could not be ensured and continuous formation was difficult, probably because the slipperiness of the surface was lowered and it was affected by heat when forming the metal thin film of the recording layer. Secondly, when a metal thin film is formed, the surface property of the medium surface tends to be lower than that of the substrate due to the generation of oligomers, gases, etc. from the substrate, and the unevenness of the substrate causes a film formation on the film surface. It means that it tends to be expanded. Therefore,
It was found that a polymer film with a smoother surface should be used as the substrate.
[発明の目的] 本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、平滑表面
の高分子フィルムを用い、連続生産できる表面性が改良
された高密度記録に適した薄膜型磁気記録媒体及びその
製造方法を提供することを目的としたものである。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and a thin film magnetic recording medium suitable for high density recording with improved surface properties that can be continuously produced by using a polymer film having a smooth surface and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.
[発明の構成・作用] 上述の目的は以下の本発明により達成される。すなわ
ち、本発明は、高分子フィルム基板上に強磁性薄膜から
なる記録層を有する磁気記録媒体において、高分子フィ
ルム基板の両面に膜厚40nm以下のカーボン薄膜を設け、
少なくともその一方の表面上に記録層を設けたことを特
徴とする磁気記録媒体を第1の発明とし、第1の発明の
磁気記録媒体の製造方法において、前記カーボン薄膜
を、対向したターゲットに垂直方向の磁界を印加してそ
の側法に配した基板上に膜形成する対向ターゲット式ス
パッタ法により高分子フィルム基板を連続走行させつ
つ、形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法
を第2の発明とするものである。[Structure / Operation of the Invention] The above-mentioned object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention, in a magnetic recording medium having a recording layer consisting of a ferromagnetic thin film on a polymer film substrate, a carbon thin film having a thickness of 40 nm or less is provided on both surfaces of the polymer film substrate,
A first aspect of the present invention is a magnetic recording medium having a recording layer provided on at least one surface thereof, wherein in the method for producing a magnetic recording medium of the first aspect, the carbon thin film is perpendicular to a facing target. A method for manufacturing a magnetic recording medium is characterized in that a polymer film substrate is formed while continuously traveling by a facing target type sputtering method in which a magnetic field in a direction is applied to form a film on a substrate arranged side by side. It is an invention of No. 2.
上述の本発明は以下のようにしてなされたものであ
る。前述の平滑な表面を有する高分子フィルム上への成
膜について種々検討したところ、高分子フィルムの耐熱
温度以下の低温での成膜であれば安定した連続成膜がで
きることがわかった。そこで連続成膜できるアンダーコ
ート層について検討したところ、カーボン薄膜が安定連
続生産でき、又アンダーコート層として設けた場合は、
0.1〜1Paといった真空中でもロール面との滑り性が改善
し、従来技術では困難であった前述の超平坦な表面の基
板でも、記録層等のスパッタによる熱じわ等の発生がな
く記録層等の安定な製膜が可能になることを見出した。
又カーボン薄膜は、基板の両側に設けることにより基板
からのオリゴマー、ガス等の発生が抑制され媒体の表面
性低下が防止されること、その膜厚が40nmを越えると、
前述の膜の拡大作用のためか基板表面に比較して膜表面
の粗面化が著しく媒体の表面性が低下することを見出し
た。本発明はかかる知見に基いてなされたものである。The present invention described above has been made as follows. As a result of various studies on the film formation on the polymer film having a smooth surface described above, it was found that stable continuous film formation can be achieved if the film formation is performed at a temperature lower than the heat resistant temperature of the polymer film. Therefore, when we investigated an undercoat layer that can be continuously formed, when a carbon thin film can be stably produced continuously, and when it is provided as an undercoat layer,
Even in a vacuum of 0.1 to 1 Pa, the sliding property with the roll surface is improved, and even with the above-mentioned ultra-flat surface substrate that was difficult with the conventional technology, there is no generation of heat wrinkles due to sputtering of the recording layer etc. It has been found that stable film formation can be achieved.
Further, the carbon thin film is provided on both sides of the substrate to prevent generation of oligomers, gases, etc. from the substrate and prevent deterioration of the surface property of the medium, and when the film thickness exceeds 40 nm,
It has been found that the surface property of the medium deteriorates remarkably due to the roughening of the film surface as compared with the surface of the substrate, probably because of the expansion effect of the film. The present invention has been made based on such findings.
従って、本発明のカーボン薄膜は、基板の表面性を大
巾に低下させることなく媒体表面に発現させる点より、
基板の両側に設けると共に、その膜厚は40nm以下、より
好ましくは30nm以下とする。なお、オリゴマー、ガス等
の発生の抑制面からはその膜厚は厚い方が好ましく、1n
m以上更には5nm以上が好ましい。カーボン薄膜は、スパ
ッタ法等のPVD法、その他公知の薄膜形成手段で形成で
きるが、特公昭62−56575号公報等に開示の、対向した
ターゲットに垂直方向の磁界を印加してその側方に配し
た基板上に膜形成する対向ターゲット式スパッタ法によ
る形成法が、基板温度が100℃以下の低温で安定生産で
きる点で好ましい。中でも特開昭63−270461号公報開示
の電子を反撥する反射電極を設けた対向ターゲット式ス
パッタ法が得られる膜の内部応力等の膜質調整面及びタ
ーゲットの利用効率面から更に好ましい。Therefore, the carbon thin film of the present invention, from the point of expressing on the medium surface without significantly reducing the surface property of the substrate,
The film is provided on both sides of the substrate, and its thickness is 40 nm or less, more preferably 30 nm or less. From the viewpoint of suppressing the generation of oligomers and gases, it is preferable that the film thickness is thicker than 1n.
It is preferably m or more, more preferably 5 nm or more. The carbon thin film can be formed by a PVD method such as a sputtering method or other known thin film forming means, but it is disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-56575 and the like, and a vertical magnetic field is applied to the facing target to the side thereof. A method of forming a film on the arranged substrate by a facing target sputtering method is preferable in that stable production can be performed at a substrate temperature of 100 ° C. or lower. Above all, it is more preferable from the aspect of adjusting the film quality such as internal stress of the film obtained by the facing target type sputtering method provided with the reflection electrode for repelling electrons disclosed in JP-A-63-270461 and the utilization efficiency of the target.
又本発明の高分子フィルム基板は、特に限定されない
が、少なくともその一面が前述の特開昭58−14319号公
報、特開昭61−267921号公報記載の表面粗さ以下の平滑
表面であるものが好ましい。Further, the polymer film substrate of the present invention is not particularly limited, but at least one surface thereof is a smooth surface having a surface roughness equal to or less than the surface roughness described in JP-A-58-14319 and JP-A-61-267921. Is preferred.
ところで、本発明者らの検討では、磁気記録媒体の表
面性は記録層、保護層等の形成により基板の表面粗さよ
り後述する最大粗さTIRで役10nm、平均粗さRaで約2nm程
度低下する。垂直磁気記録媒体等の高密度の薄膜型磁気
記録媒体では、許容されるスペーシングは最大50nm程度
と言われており、保護層の膜厚20〜30nm程度とすると、
前述の点から基板の表面粗さは、最大粗さTIRで20nm以
下が特に好ましい。更に好ましくは、平均粗さRaで2nm
以下である。By the way, in the study by the present inventors, the surface property of the magnetic recording medium is 10 nm in the maximum roughness TIR described later and about 2 nm in the average roughness Ra from the surface roughness of the substrate due to the formation of the recording layer, the protective layer, etc. To do. In a high-density thin film magnetic recording medium such as a perpendicular magnetic recording medium, the allowable spacing is said to be about 50 nm at maximum, and if the thickness of the protective layer is about 20 to 30 nm,
From the above-mentioned point, the surface roughness of the substrate is particularly preferably 20 nm or less in maximum roughness TIR. More preferably, the average roughness Ra is 2 nm.
It is the following.
なお、本発明における表面粗さを規定する最大粗さTI
Rと平均粗さRaは以下のようにして測定したものであ
る。すなわち、触針式表面粗さ計を用い、測定サンプル
の表面の任意の80μm幅の間を測定し、この測定値より
以下のようにして算出したものである。最大粗さTIRは
該測定値の最大値と最小値の差であり、平均粗さRaは該
測定値の算術平均値であり、ANSI標準B46.1相当であ
る。なお、本発明のデータは触針式表面粗さ計に米国の
テンコールインストルメント(TENCOR INSTRUMENTS)社
のアルファステップ200(alphastep200)を用いて測定
し、各サンプルについて任意の12区間を測定し、平均し
たものである。The maximum roughness TI that defines the surface roughness in the present invention
R and average roughness Ra are measured as follows. That is, it was calculated by measuring the surface of the measurement sample in an arbitrary width of 80 μm using a stylus surface roughness meter and calculating from the measured value as follows. The maximum roughness TIR is the difference between the maximum value and the minimum value of the measured values, and the average roughness Ra is the arithmetic average value of the measured values, which is equivalent to ANSI standard B46.1. The data of the present invention is measured by using a stylus type surface roughness meter with Alphastep 200 (alphastep 200) of Tencor Instruments of the United States of America (TENCOR INSTRUMENTS), and 12 arbitrary sections are measured for each sample. It is an average.
用いる高分子フィルムの材も、記録層等の膜形成に耐
える耐熱性を有するものであれば特に制限はなく、公知
の各種高分子フィルムが全て適用できる。中でも寸法安
定性等の機械的特性、表面性、コスト面等からポリエチ
レンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンナ
フタレート(PEN)フィルムが好ましく適用される。The material of the polymer film to be used is not particularly limited as long as it has heat resistance to withstand film formation such as a recording layer, and various known polymer films can be applied. Among them, polyethylene terephthalate (PET) film and polyethylene naphthalate (PEN) film are preferably applied in view of mechanical properties such as dimensional stability, surface properties, and cost.
又本発明の磁気記録媒体は、記録層が磁性薄膜からな
る薄膜型磁気記録媒体であれば、特に限定されず、前述
のNiCo合金、CoCr合金等公知のものが全て適用される。
特に基板の表面性の影響が大きいその膜厚が1μm以下
のもの、中でもスペーシングの影響が顕著な垂直磁気記
録媒体に好ましく適用される。そして、得られた磁気記
録媒体の表面性は、記録再生特性、耐久性面より最大粗
さTIRで30nm以下、平均粗さRaで5nm以下が好ましい。Further, the magnetic recording medium of the present invention is not particularly limited as long as it is a thin film type magnetic recording medium having a recording layer made of a magnetic thin film, and all known ones such as the above NiCo alloy and CoCr alloy are applied.
In particular, it is preferably applied to a perpendicular magnetic recording medium having a film thickness of 1 μm or less, which is greatly influenced by the surface property of the substrate, and in particular, the influence of spacing is remarkable. The surface property of the obtained magnetic recording medium is preferably 30 nm or less in maximum roughness TIR and 5 nm or less in average roughness Ra in view of recording / reproducing characteristics and durability.
なお、本発明の磁気記録媒体において、記録層の積層
構成、保護層、中間層の形成等特に制限はなく、公知の
種々の態様が全て適用できることはいうまでもない。In the magnetic recording medium of the present invention, it is needless to say that there are no particular restrictions on the laminated structure of the recording layers, the formation of the protective layer, the formation of the intermediate layer, etc., and all known various aspects can be applied.
以上の本発明によれば、凹凸が保護層膜厚程度でスペ
ーシングが小さい非常に平滑な表面の磁気記録媒体が連
続生産で得られるので、耐久性に優れ且つ高密度記録で
きる薄膜型磁気記録媒体が安価に実現される。このよう
に本発明は、高密度記録面からその実用化が待望されて
いる薄膜型磁気記録媒体中でも垂直磁気記録方式の工業
化に大きな寄与をなすものである。According to the present invention described above, since a magnetic recording medium having a very smooth surface with irregularities of about the thickness of the protective layer and a small spacing can be obtained by continuous production, thin-film magnetic recording excellent in durability and capable of high-density recording. The medium is realized at low cost. As described above, the present invention makes a great contribution to the industrialization of the perpendicular magnetic recording system even in a thin film magnetic recording medium which is expected to be put into practical use from the viewpoint of high density recording.
以下、実施例に基いて本発明の詳細を説明する。 Hereinafter, the details of the present invention will be described based on Examples.
第1図は、実施例の構造に用いた対向ターゲット式ス
パッタ装置であり、前述の特開昭63−270461号公報開示
のものと同じ構成である。FIG. 1 shows a facing target type sputtering apparatus used in the structure of the embodiment, which has the same structure as that disclosed in the above-mentioned JP-A-63-270461.
すなわち、図に置いては10は真空槽、20は真空槽10を
排気する真空ポンプ等からなる排気系、30は真空槽10内
に所定のガスを導入して真空槽10内の圧力を10-1〜10-4
Torr程度の所定のガス圧力に設定するガス導入系であ
る。That is, in the figure, 10 is a vacuum tank, 20 is an exhaust system including a vacuum pump for exhausting the vacuum tank 10, 30 is a predetermined gas introduced into the vacuum tank 10, and the pressure in the vacuum tank 10 is adjusted to 10 -1 to 10 -4
This is a gas introduction system that is set to a predetermined gas pressure of about Torr.
そして、真空槽10内には、図示のごとくターゲット部
100,100′により1対の基板Sに面する辺が長い長方形
のターゲットT,T′が、空間を隔てて平行に対面するよ
うに配設してある。In the vacuum chamber 10, a target portion is
A pair of rectangular targets T, T'having a long side facing the substrate S by 100, 100 'are arranged so as to face each other in parallel with a space.
ターゲット部100,100′は全く同じ構成であり、以下
その一方のターゲット100に基いて説明する。The target parts 100 and 100 'have exactly the same configuration, and the following description will be given based on one of the targets 100.
ターゲット部100は、第2図、第3図から明らかなよ
うに、プラスマ捕捉用磁界を形成する磁界発生手段120
がターゲットT背後でなく、その周囲に配置され、且つ
その全面にγ電子等を反射する負電位の反射電極110を
設けた構成となっている。すなわち、第2図、第3図に
おいて101は、その上にターゲットTが取着されるター
ゲットホルダーで、ターゲットTと同じ外形の所定肉厚
の筒状体からなり、その上には、テフロン(デュポン社
商品名)等の絶縁材からなる絶縁ブロック102を介し
て、図で上面にターゲットTを冷却するための第2図に
点線で示すようなジグザグの連続した冷却溝103aを全面
に亘って穿設した熱伝導性のよい材からなる冷却板103
がボルトにより固定されている。そして、支持板103上
には、ターゲットTがその周囲に所定間隔で穿設したボ
ルト穴104を介してボルトで固定される。冷却板103のこ
の冷却溝103aには、接続口103bに図示省略した冷却配管
が接続され、冷却媒体の循環により直接ターゲットT全
面を冷却するようになっている。なお、ターゲットホル
ダ101の上面、絶縁ブロック102、冷却板103、ターゲッ
トTの各接触面は、当然のことながらパッキン(図示省
略)によりシールされている。以上の構成によりターゲ
ットTの交換が簡単になると共にターゲットTは隅々迄
均一冷却が可能となり、堆積速度が大巾に向上し、生産
性、安定運転面で効果大である。As is clear from FIGS. 2 and 3, the target section 100 has a magnetic field generating means 120 for forming a plasma capturing magnetic field.
Is arranged not around the target T but around the target T, and a negative potential reflecting electrode 110 that reflects γ electrons and the like is provided on the entire surface thereof. That is, in FIG. 2 and FIG. 3, 101 is a target holder to which the target T is attached, which is made of a cylindrical body having the same outer shape as the target T and a predetermined wall thickness. Through an insulating block 102 made of an insulating material such as DuPont Co., Ltd., a zigzag continuous cooling groove 103a as shown by a dotted line in FIG. Cooling plate 103 made of a material having good thermal conductivity
Are fixed with bolts. Then, the target T is fixed on the support plate 103 with bolts through bolt holes 104 formed around the support plate 103 at predetermined intervals. The cooling groove 103a of the cooling plate 103 is connected to a cooling pipe (not shown) at a connection port 103b so as to directly cool the entire surface of the target T by circulating a cooling medium. The upper surface of the target holder 101, the insulating block 102, the cooling plate 103, and the contact surfaces of the target T are naturally sealed by packing (not shown). With the above configuration, the target T can be easily replaced, the target T can be uniformly cooled in every corner, the deposition rate can be greatly improved, and productivity and stable operation can be effectively achieved.
電子を反射する反射電極110は、断面L字型の銅、鉄
等により図示の通りターゲットTの周囲に沿った枠構成
とし、冷却板103の側面に直接ボルトで取着され、冷却
と電位印加ができるようになっている。The reflection electrode 110 that reflects electrons has a frame structure made of copper, iron, or the like having an L-shaped cross section along the periphery of the target T as shown in the drawing, and is directly attached to the side surface of the cooling plate 103 with a bolt to cool and apply a potential. You can do it.
ターゲットホルダー101の外側にはステンレス等の非
磁性導電材からなるチャンネル型の磁石ホルダー105が
ボルトにより固定されている。磁石ホルダー105は、そ
の内部に磁界発生手段120のコア121、永久磁石122が収
納できるようにその先端部外側にチャンネル型ホルダー
部105aが形成されており、又ターゲットT及び冷却板10
3と所定の間隙106を有するように配置されている。A channel type magnet holder 105 made of a non-magnetic conductive material such as stainless steel is fixed to the outside of the target holder 101 with bolts. The magnet holder 105 has a channel type holder portion 105a formed outside the tip end portion thereof so that the core 121 of the magnetic field generating means 120 and the permanent magnet 122 can be housed therein, and the target T and the cooling plate 10 are also formed.
3 and a predetermined gap 106.
磁界発生手段120のコア121と永久磁石122とは、図示
の通り、鉄、パーマロイ等の軟磁性材の板状体からなる
コア121が図で上部の全面側に位置し、その背後に永久
磁石122がターゲットTのスパッタ面に垂直方向の磁界
を発生する磁極配置になるように磁石ホルダー105にボ
ルト等により固定される。なお、永久磁石122は、所定
長の角棒状磁石をその合成磁界が前記プラズマ捕捉用磁
界を形成するように並設したものである。従ってプラズ
マ捕捉用磁界はコア121を磁極として発生するので、タ
ーゲットTの周辺に均一な磁界を生ずる。The core 121 and the permanent magnet 122 of the magnetic field generating means 120 are, as shown in the figure, a core 121 made of a plate-like body of a soft magnetic material such as iron or permalloy, which is located on the entire upper surface side in the figure, and the permanent magnet behind it. The magnet holder 105 is fixed to the magnet holder 105 with bolts so that the magnetic pole 122 is arranged so as to generate a magnetic field in the direction perpendicular to the sputtering surface of the target T. The permanent magnet 122 is formed by arranging rectangular rod-shaped magnets of a predetermined length side by side so that the combined magnetic field forms the plasma capturing magnetic field. Therefore, the plasma capturing magnetic field is generated by using the core 121 as a magnetic pole, so that a uniform magnetic field is generated around the target T.
接地されたリング状のアノード電極130が、反射電極1
10支持部の側方空間にターゲット間空間を囲むように設
けられている。このアノード電極130の配置によって、
スパッタ時のγ電子の捕集を調節でき、その位置により
ターゲットTに侵食及び基板巾方向の膜厚分布の調節が
できる。The grounded ring-shaped anode electrode 130 is
10 It is provided in the lateral space of the support so as to surround the inter-target space. By the arrangement of the anode electrode 130,
The collection of γ-electrons during sputtering can be adjusted, and the position thereof can erode the target T and adjust the film thickness distribution in the substrate width direction.
磁石ホルダのホルダ部105aの外面には、ステンレス等
からなる金網107が布設されている。金網107により、こ
れら部位に堆積するスパッタ付着物のスパッタ中での剥
離すなわち異常放電が防止され、又清掃が簡単になり、
生産性、安定運転面で大きな効果が得られる。反射電極
110は冷却板103に直接取り付け、アノード電極130は冷
却媒体を通す冷却路131を設けてあり、水冷することに
よりこれらの加熱が防止されるため、スパッタ速度をあ
げても、基板への輻射熱が少ないので基板の熱変形が少
なく、高速生産性が実現される。A wire mesh 107 made of stainless steel or the like is laid on the outer surface of the holder portion 105a of the magnet holder. The metal net 107 prevents peeling of spatter deposits deposited on these parts during spattering, that is, abnormal discharge, and simplifies cleaning.
A great effect can be obtained in terms of productivity and stable operation. Reflective electrode
110 is directly attached to the cooling plate 103, and the anode electrode 130 is provided with a cooling passage 131 through which a cooling medium is passed. Since these are prevented from being heated by cooling with water, radiant heat to the substrate is not generated even if the sputtering speed is increased. Since it is small, thermal deformation of the substrate is small and high-speed productivity is realized.
アノード電極130の材質は導電材であればよく、前述
のコア121と同様の軟磁性材でもよく、その他銅、ステ
ンレス等でもよい。反射電極110は目的に応じ導電材、
絶縁材共に適用される。電位を電源から積極的にかける
場合は導電材が、直流スパッタリングで自己バイアスを
利用する場合は絶縁材が適用される。図の配置から明ら
かな通り、反射電極110にターゲット材を用いると、反
射電極110がスパッタされる場合でも、ターゲットTと
同一組成になる点で好ましい。なお、本例では、反射電
極110の電位をターゲットTと同一にしているがγ電子
等を反射するに必要な負電位になるようにターゲット電
位と異なる電源又は、ターゲット電位とアース電位とを
分割して形成することができる。そして反射電極110は
スパッタされない電位にすることが好ましい。The material of the anode electrode 130 may be any conductive material, and may be the same soft magnetic material as the core 121 described above, or may be copper, stainless steel, or the like. The reflective electrode 110 is a conductive material according to the purpose,
Applicable with insulating material. A conductive material is used when the potential is positively applied from a power source, and an insulating material is used when the self-bias is used in DC sputtering. As is apparent from the arrangement shown in the figure, it is preferable to use a target material for the reflective electrode 110 because the target electrode has the same composition as the target T even when the reflective electrode 110 is sputtered. In this example, the potential of the reflective electrode 110 is the same as that of the target T, but a power source different from the target potential or a target potential and a ground potential are divided so that the potential becomes a negative potential necessary for reflecting γ electrons and the like. Can be formed. It is preferable that the reflective electrode 110 has a potential that does not sputter.
第1図に戻って、以上の構成のターゲット部100,10
0′に取着された対向ターゲットT,T′の側方には、磁性
薄膜などが形成される長尺の基板Sを保持する基板保持
手段40が設けられている。基板保持手段40は、図示省略
した支持ブラケットにより夫々回転自在且つ互いに軸平
行に支持された、ロール状の基板Sを保持する繰り出し
ロール41と支持ロール42と、巻取ロール43との3個のロ
ールからなり、基板SをターゲットT′,T間の空間に対
面するようにスパッタ面に対して略直角方向に保持する
ように配してある。支持ロール42はその表面温度が調節
可能となっている。Returning to FIG. 1, the target sections 100, 10
A substrate holding means 40 for holding a long substrate S on which a magnetic thin film or the like is formed is provided beside the opposed targets T and T 'attached to 0'. The substrate holding means 40 includes three feeding rolls 41, a support roll 42, and a winding roll 43, each of which is rotatably supported by a support bracket (not shown) and axially parallel to each other. It is composed of rolls, and is arranged so as to hold the substrate S in a direction substantially perpendicular to the sputtering surface so as to face the space between the targets T ′ and T. The surface temperature of the support roll 42 is adjustable.
なお、ターゲット部100,100′の他の(図で左側の)
側方に、もう1つの長尺の基板Sを保持する基板保持手
段(図示せず)を設けることができる。Note that other parts of the target parts 100 and 100 '(left side in the figure)
Substrate holding means (not shown) for holding another long substrate S can be provided laterally.
一方、スパッタ電力を供給する直流電源からなる電力
供給手段50はプラス側をアースに、マイナス側をターゲ
ットT,T′に夫々接続する。従って、電力供給手段50か
らのスパッタ電力は、アースをアノードとし、ターゲッ
トT,T′をカソードとして、アノード、カソード間に供
給される。On the other hand, the power supply means 50 composed of a DC power supply for supplying the sputtering power has the plus side connected to the ground and the minus side connected to the targets T and T '. Therefore, the sputtering power from the power supply means 50 is supplied between the anode and the cathode by using the ground as the anode and the targets T and T ′ as the cathode.
以上の通り、上述の構成は前述の特開昭63−270461号
公報のものと同じ構成であり、公知の通り高速低温スパ
ッタが可能となる。すなわち、ターゲットT,T′間の空
間に、プラズマ捕捉用磁界の作用によりスパッタガスイ
オン、スパッタにより放出されたγ電子等が束縛された
高密度プラズマが形成される。従って、ターゲットT,
T′のスパッタが促進されて前記空間より析出量が増大
し、基板S上への堆積速度が増し、高速スパッタが出来
る上、基板SがターゲットT,T′の側方にあるので低温
スパッタが出来る。As described above, the above-mentioned configuration is the same as that of the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 63-270461, and high-speed low-temperature sputtering is possible as is known. That is, in the space between the targets T and T ′, a high-density plasma in which sputter gas ions, γ electrons emitted by sputtering, and the like are bound by the action of the plasma trapping magnetic field is formed. Therefore, the target T,
The spattering of T ′ is promoted to increase the amount of deposition from the space, the deposition rate on the substrate S is increased, and high-speed spattering is possible, and since the substrate S is on the side of the targets T and T ′, low-temperature spattering is possible. I can.
ところで、ターゲットT,T′の表面からスパッタされ
る高いエネルギーを持つγ電子は前述のターゲットT,
T′の空間に放射されるが、ターゲットの中央及び外周
部近傍までは磁界の影響を受けないため、ほぼ一様なγ
電子密度になりスパッタに使われるAr+イオンの形成が
ターゲットT,T′の全面でほぼ一様にされる。一方、タ
ーゲット外周縁部に形成されている強い磁界領域には、
第4図に示すようにターゲットT,T′に亘る磁力線Mの
ほか、ターゲットTを介しての短絡磁力線M′が形成さ
れている。このためターゲットT,T′の中央部の表面か
ら放射され、陰極電位降下部(ターゲット表面数mmの間
隔)で加速されるγ電子は、磁力線Mに沿ってつる巻き
状に拘束され、ターゲットT,T′の間を往復運動する
が、ターゲット外縁部で生ずるγ電子は、短絡磁力線
M′に拘束されて、磁界発生手段120のコア121面に向か
って運動する。このため、特開昭59−116376号公報等の
技術で使用しているアノードとして作用する接地された
シールドを磁界発生手段120上に設ける場合またはその
コア121と兼ねて用いる場合にはターゲット外縁部に生
ずるγ電子の一部はシールドに吸引される。従って、タ
ーゲットのエロージョン、形成される膜の厚さが中心部
に片寄る傾向があった。これを防止するようにターゲッ
トT,T′で発生するγ電子をターゲット間で往復させる
ためには、スパッタ電圧を高くして使う、あるいはスパ
ッタガス圧を高めて、マグネトロンモードを生じさせる
などの工夫が必要であり、それに伴う膜質等別の問題が
あった。By the way, the high energy γ electrons sputtered from the surface of the targets T, T '
Although it is radiated to the space of T ', it is not affected by the magnetic field up to the center and the vicinity of the outer periphery of the target, so that almost uniform γ
The electron density is reached and the formation of Ar + ions used for sputtering is made almost uniform over the entire surface of the targets T, T '. On the other hand, in the strong magnetic field region formed on the outer peripheral edge of the target,
As shown in FIG. 4, in addition to the magnetic force lines M extending over the targets T and T ', short-circuit magnetic force lines M'through the target T are formed. Therefore, the γ-electrons emitted from the surface of the center of the target T, T ′ and accelerated in the cathode potential drop portion (interval of several millimeters on the target surface) are bound in a spiral shape along the magnetic force line M, and the target T , T ′ reciprocates, but the γ-electrons generated at the outer edge of the target are constrained by the short-circuit magnetic force lines M ′ and move toward the surface of the core 121 of the magnetic field generating means 120. Therefore, when a grounded shield acting as an anode used in the technique of Japanese Patent Laid-Open No. 59-116376 is provided on the magnetic field generating means 120 or when it is also used as the core 121 thereof, the target outer edge portion A part of the γ-electrons generated in is attracted to the shield. Therefore, the erosion of the target and the thickness of the formed film tended to be biased toward the center. To prevent this, the γ-electrons generated at the targets T and T'reciprocate between the targets to increase the sputtering voltage, or to increase the sputtering gas pressure to generate the magnetron mode. However, there was another problem such as film quality.
これに対して本装置では、磁界発生手段120のコア121
部の前面にγ電子を反射する負電位の反射電極110を設
けているので、第4図から自明のごとく、磁力線M,M′
に沿って運動するγ電子は、反射電極110表面で反射
し、ターゲットT,T′間に戻される。また、アノード電
極130の配置によっては、γ電子の吸収を調節すること
ができる。On the other hand, in this device, the core 121 of the magnetic field generating means 120 is
Since the negative electrode reflecting electrode 110 for reflecting γ-electrons is provided on the front surface of the portion, as is obvious from FIG.
The γ-electrons moving along is reflected by the surface of the reflective electrode 110 and returned between the targets T and T ′. Further, depending on the arrangement of the anode electrode 130, the absorption of γ electrons can be adjusted.
このため、本装置によれば、ターゲットT,T′の全面
を一様にスパッタできることはもちろん、γ電子の高速
を厳密に行うことができるので、基板の巾方向の膜圧分
布を広い範囲に亘って任意に調節することができるほ
か、前述の種々の作用が得られるのである。Therefore, according to the present apparatus, not only can the entire surface of the targets T and T ′ be sputtered uniformly, but also the high speed of γ electrons can be strictly performed, so that the film pressure distribution in the width direction of the substrate can be set in a wide range. In addition to being adjustable arbitrarily, the above-mentioned various effects can be obtained.
実施例1 ターゲットT,T′は125mm×575mmの広幅長方形からな
り15mmの厚みの銅パッキングプレート上にインジウム系
接着剤を介して張り合わせた5mm厚のグラファイト状カ
ーボンターゲット(高純度化学(株)製)である。ター
ゲットT,T′の間隔は200mm、反射電極110はターゲット
と同電位とした。磁界発生手段120にアルニコ7磁石を
用い、反射電極110表面の電極表面に垂直方向の磁界は3
30ガウス、ターゲットT,T′には同じ電源よりスパッタ
電力を供給した。なお、反射電極110の前面にはターゲ
ットT,T′と同じ材質のカーボン板を取り付けた。Example 1 Targets T and T'each consist of a wide rectangle of 125 mm x 575 mm and are attached to a 15 mm thick copper packing plate via an indium-based adhesive with a graphite carbon target of 5 mm thickness (manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd.). ). The distance between the targets T and T ′ was 200 mm, and the reflective electrode 110 had the same potential as the target. An alnico 7 magnet is used as the magnetic field generating means 120, and the magnetic field in the direction perpendicular to the electrode surface on the reflective electrode 110 is 3
Sputtering power was supplied from the same power source to the targets T and T'of 30 gauss. A carbon plate made of the same material as the targets T, T ′ was attached to the front surface of the reflective electrode 110.
ターゲットT,T′の端部から、200mm径の支持ロール42
先頭までの距離を30mmとして、ロールを介してポリエス
テルフィルムを走行させながらカーボン膜を形成した。Support roll 42 with a diameter of 200 mm from the end of the target T, T '
The carbon film was formed while the polyester film was running through a roll with the distance to the beginning being 30 mm.
アルゴン100%のスパッタガス圧PArを0.1〜2Pa(パス
カル)まで変化させた場合、放電電流10Aにおける放電
電圧は710Vから570Vと安定した特性を示した。又、放電
電流が1〜10Aの範囲では、放電電圧の変化は5V以下で
略一定であった。When the sputtering gas pressure PAr with 100% argon was changed from 0.1 to 2 Pa (Pascal), the discharge voltage at a discharge current of 10 A showed stable characteristics from 710V to 570V. Further, in the discharge current range of 1 to 10 A, the change in discharge voltage was substantially constant at 5 V or less.
本実施例に用いたポリエステルフィルムは、フィルム
両面に微小な凸状フィラーを設けて滑り易さを付与し
た、平均粗さRaが1.6mmで最大粗さTIRが10nmの平滑表面
のものである。The polyester film used in this example has a smooth surface with a mean roughness Ra of 1.6 mm and a maximum roughness TIR of 10 nm, provided with fine convex fillers on both sides of the film to impart slipperiness.
ポリエステルフィルムは、120℃以上の高温状態でフ
ィルム表面にオリゴマー状の粒子が析出する性質があ
る。本発明によるカーボン薄膜の厚みδに対して、ポリ
エステルフィルム表面の粗れ防止の効果を調べた結果を
第5図に示す。カーボン薄膜の形成は支持ロール42の温
度を70℃以下で行った。The polyester film has a property that oligomer-like particles are deposited on the film surface at a high temperature of 120 ° C. or higher. FIG. 5 shows the results of examining the effect of preventing the roughness of the polyester film surface with respect to the thickness δ of the carbon thin film according to the present invention. The carbon thin film was formed at a temperature of the support roll 42 of 70 ° C. or lower.
第5図に示す如く、160℃10分間熱風乾燥器で熱処理
してオリゴマー封止の効果及びカーボ膜形成によるフィ
ルム表面の粗さの変化を調べた。その結果カーボン膜を
設けない場合では、Raが1.6nmから13.4nmに、TIRが10.5
nmから136.9nmと極端に表面が粗れた。一方カーボン膜
を形成した場合には、その膜厚が5〜40nm、中でも30nm
以下では、ほとんどフィルム表面の表面性と変化はな
く、且つオリゴマーを充分封止して、表面の粗れはRa,T
IRとも良好である。但し、40nm以上ではRa,TIRともにフ
ィルム表面より粗れが増加していることがわかる。As shown in FIG. 5, heat treatment was carried out in a hot air dryer at 160 ° C. for 10 minutes to examine the effect of oligomer sealing and the change in the roughness of the film surface due to the formation of a carb film. As a result, Ra is 1.6 nm to 13.4 nm and TIR is 10.5 nm without the carbon film.
The surface was extremely rough from nm to 136.9 nm. On the other hand, when a carbon film is formed, its thickness is 5 to 40 nm, especially 30 nm.
Below, there is almost no change in the surface property of the film surface, and the oligomer is sufficiently sealed, and the surface roughness is Ra, T
IR is also good. However, at 40 nm or more, both Ra and TIR increase in roughness compared to the film surface.
以上より、設けるカーボ薄膜の膜厚は、基板表面の表
面性維持の点から40nm以下、更には30nm以下が好ましい
ことがわかる。またオリゴマー封止という点からは、膜
厚が5nm以上あれば充分であることがわかる。From the above, it is understood that the thickness of the carb thin film to be provided is preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less from the viewpoint of maintaining the surface property of the substrate surface. From the viewpoint of oligomer sealing, it can be seen that a film thickness of 5 nm or more is sufficient.
実施例2,3、比較例 高分子フィルム基板として、両面を微小なフィラーを
含有した塗膜により表1の表面粗さに調整した厚さ50μ
mのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(実
施例2)及び片面のみに同様の塗膜処理を施し、他方の
面は高分子フィルム面のままとした厚さ36μmのポリエ
チレンナフタレート(PEN)フィルム(実施例3)を用
い、その他の構成は同じの前述のパーマロイ層とCo−Cr
合金層からなる二層構成の垂直磁気記録媒体を以下のよ
うにして製造した。Examples 2, 3 and Comparative Example As a polymer film substrate, a thickness of 50 μm adjusted to the surface roughness of Table 1 by a coating film containing fine filler on both sides
m polyethylene terephthalate (PET) film (Example 2) and a similar coating treatment on only one side, while the other side was left as a polymer film, a 36 μm thick polyethylene naphthalate (PEN) film (implemented) Example 3) was used, but the other configurations were the same, and the above-mentioned permalloy layer and Co-Cr were used.
A two-layered perpendicular magnetic recording medium composed of an alloy layer was manufactured as follows.
まず、実施例1と同様にして10nmの厚みのカーボン膜
を前記高分子フィルム基板の両面に形成した。First, a carbon film having a thickness of 10 nm was formed on both sides of the polymer film substrate in the same manner as in Example 1.
次いで、前述の特開昭63−270461号公報の膜形成例4,
5と同様にして、パーマロイ薄膜及びCoCr垂直磁化膜を
順次形成した。すなわち、パーマロイ薄膜は、ターゲッ
トT,T′にNi80Fe15Mo5(添字は組成(重量%)を示す)
の合金ターゲットを用い、電子反射板110,110′の前面
にNi板を取り付け、支持ロール42の表面温度が90℃、ア
ルゴンガス圧が0.5Paの条件で膜圧0.5μmに形成した。Then, the film formation example 4 of the above-mentioned JP-A-63-270461,
In the same manner as in 5, a permalloy thin film and a CoCr perpendicular magnetization film were sequentially formed. That is, the permalloy thin film is Ni 80 Fe 15 Mo 5 (subscript indicates composition (% by weight)) on the targets T and T ′.
Ni alloy plate was attached to the front surfaces of the electron reflection plates 110 and 110 'using the alloy target of No. 3, and the film thickness was set to 0.5 μm under the conditions that the surface temperature of the support roll 42 was 90 ° C. and the argon gas pressure was 0.5 Pa.
CoCr垂直磁化膜は、ターゲットT,T′にCo80Cr20(添
字は組成(重量%)を示す)の合金ターゲットを用い、
電子反射板110,110′の前面にCo板を取り付け、支持ロ
ール42の表面温度が130℃、アルゴンガス圧が0.5Paの条
件で、膜厚0.15μmに形成した。For the CoCr perpendicular magnetic film, an alloy target of Co 80 Cr 20 (subscript indicates composition (% by weight)) is used for the targets T and T ′.
A Co plate was attached to the front surfaces of the electron reflection plates 110 and 110 ', and a film thickness of 0.15 μm was formed under the conditions that the surface temperature of the support roll 42 was 130 ° C. and the argon gas pressure was 0.5 Pa.
そしてこのCoCr垂直磁化膜の上に、保護層としてコバ
ルト酸化物(CoOX)膜を以下のようにして形成した。す
なわち、同じ第1図の対向ターゲット式スパッタ装置を
用い、ターゲットT,T′にCo金属ターゲットを用い、電
子反射板110,110′の前面にCo板を取り付け、支持ロー
ル42の表面温度が110℃、スパッタガスが酸素含有アル
ゴンガス(O2濃度:30容量%)でそのガス圧が0.5Paの条
件で、膜圧20nmに形成した。Then, a cobalt oxide (CoO x ) film was formed as a protective layer on the CoCr perpendicular magnetization film as follows. That is, using the facing target type sputtering apparatus of the same FIG. 1, using Co metal targets as the targets T and T ′, attaching the Co plate to the front surfaces of the electron reflection plates 110 and 110 ′, and the surface temperature of the support roll 42 to 110 ° C. The sputtering gas was oxygen-containing argon gas (O 2 concentration: 30% by volume), and the film pressure was 0.5 Pa.
以上の膜形成は全て安定した連続運転で行われ、本発
明により工業生産に適した連続生産が可能なことがわか
った。It has been found that the above film formation is all performed in a stable continuous operation, and that the present invention enables continuous production suitable for industrial production.
又、比較例として高分子フィルム基板に実施例1と同
じPETフィルムを用い、その両面にカーボン薄膜を設け
ず、その他は実施例1,2と全く同様にしてパーマロイ薄
膜、CoCr垂直磁化膜を順次形成したが、支持ロール42上
等でフィルム基板にしわが発生し、安定した連続生産が
できなかった。又は得られた媒体表面には、前述の実施
例では観察されない高さ70〜100nm程度の異常突起が散
見された。Also, as a comparative example, the same PET film as in Example 1 was used as a polymer film substrate, carbon thin films were not provided on both sides thereof, and otherwise the permalloy thin film and CoCr perpendicular magnetization film were sequentially formed in the same manner as in Examples 1 and 2. Although it was formed, wrinkles occurred on the film substrate on the support roll 42 and the like, and stable continuous production was not possible. Alternatively, on the surface of the obtained medium, irregular projections having a height of about 70 to 100 nm, which were not observed in the above-mentioned examples, were scattered.
得られた各垂直磁気記録媒体について、その表面の最
大粗さTIR及び平均粗さRaを測定した。測定結果を表1
に示す。The maximum roughness TIR and the average roughness Ra of the surface of each of the obtained perpendicular magnetic recording media were measured. Table 1 shows the measurement results
Shown in
表1より実施例では最大粗さTIRが27nm以下、平均粗
さRaが3.9nm以下という、従って保護層を含めたスペー
シングが50nm以下という非常にスペーシングの小さい出
力変動の小さい垂直磁気記録媒体が実現されている。From Table 1, in the examples, the maximum roughness TIR is 27 nm or less, the average roughness Ra is 3.9 nm or less, and therefore the spacing including the protective layer is 50 nm or less. Has been realized.
一方、実施例2と同じ表面性のPETフィルムを用いた
比較例では、前述の通り媒体表面は基板表面にない異常
突起が生じ大巾に粗面化しており、本発明の効果は明ら
かである。On the other hand, in the comparative example using the PET film having the same surface property as that of Example 2, as described above, the medium surface is greatly roughened due to abnormal protrusions not present on the substrate surface, and the effect of the present invention is clear. .
ところで、Co−Cr合金系巣直磁気記録では、200kfrpi
を越える高密度記録が可能であり(電子情報通信学会創
立70周年記念総合全国大会S3−1,昭62)、この実現のた
めには、ヘッド、媒体のスペーシングをできる限り小さ
くする必要があると言われている。この点でも、本発明
は大きな寄与をなすと考えられる。又、このような優れ
た平坦性からなる媒体を用いる場合には、ヘッド、媒体
のスペーシングを極少にできるだけでなく、ヘッド面を
多数の微小な突起で支えつつ摺動できるので、媒体面と
ヘッド面とのなじみがよく、かつ摩耗が生じ難くなるた
め耐久性が改善する。更に実験例として、電子情報通信
学会、磁気記録研究会資料MR87−47に開示されているよ
うに、媒体の表面間隔数ミクロンに4〜10nm程度の高さ
の突起がある場合には、数万パス程度の摺動で10nm程度
の高さの突起は削れる場合がある。これら微小突起が削
れて、一様な平坦性になると、ヘッド、媒体間の信号レ
ベルがより安定になり、いわゆるなじみが良いといわれ
る状態になると考えられる。従って、前述の実施例2,3
のように、表面平坦性に優れた薄膜難磁気記録媒体では
ヘッド媒体間の信号レベルの安定性は、摺動直後より良
好であり、特に100kfrpiを越す高密度記録領域で記録・
再生を行う場合の効果は大きい。By the way, in Co--Cr alloy system direct magnetic recording, 200 kfrpi
It is possible to achieve high-density recording exceeding the limit (70th anniversary general conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, S3-1, Sho 62), and in order to achieve this, it is necessary to make the spacing of the head and medium as small as possible. Is said. Also in this respect, the present invention is considered to make a great contribution. When a medium having such excellent flatness is used, the spacing between the head and the medium can be minimized and the head surface can be slid while being supported by a large number of minute projections. It has good compatibility with the head surface and is less likely to wear, improving durability. Further, as an experimental example, as disclosed in the material MR87-47 of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Magnetic Recording Research Group, if there are protrusions with a height of about 4 to 10 nm in the surface spacing of several microns, tens of thousands of A protrusion with a height of about 10 nm may be scraped by sliding about a path. It is considered that when these minute projections are scraped off and the flatness becomes uniform, the signal level between the head and the medium becomes more stable, and so-called familiarity is achieved. Therefore, the above-mentioned Examples 2 and 3
In the case of thin film hard magnetic recording media with excellent surface flatness, the signal level stability between head media is better than immediately after sliding, especially when recording in high-density recording areas exceeding 100 kfrpi.
The effect of playing is great.
なお、70nmを越す高さの突起部が多数発生した比較例
は高密度記録用媒体として、ヘッドとのスペーシング
大、媒体突起部の破壊・削れが生じ易くなる等、高密度
記録面、耐久性面での問題がある。The comparative example, in which a large number of protrusions with a height exceeding 70 nm were generated, was used as a medium for high-density recording, with a large spacing between the head and the medium protrusions, which could easily cause breakage or scraping of the medium. There is a sexual problem.
又表1より高分子フィルム基板の塗膜により表面粗さ
を調整した表面側では、基板の表面粗さが平均粗さRaで
1.1〜2.7nm、最大粗さTIRで7.8〜17nmであるのに対し、
媒体の表面粗さは平均粗さRaで3.0〜3.9nm、最大粗さTI
Rで21.8〜27nmと基板に対して平均粗さで約1.7nm、最大
粗さTIRで約12nm増大している。Also, from Table 1, on the surface side where the surface roughness is adjusted by the coating film of the polymer film substrate, the surface roughness of the substrate is the average roughness Ra.
Whereas 1.1-2.7 nm and maximum roughness TIR is 7.8-17 nm,
The surface roughness of the medium is 3.0 to 3.9 nm in average roughness Ra, and the maximum roughness TI
The R is 21.8 to 27 nm, the average roughness is about 1.7 nm, and the maximum roughness TIR is about 12 nm higher than the substrate.
一方実施例2の塗膜のない表面側では、基板の表面粗
さに対する媒体の表面粗さの増加は、平均粗さRaで0.3n
m、最大粗さTIRで5nmと塗膜を設けた表面に対して半減
している。従って、良好な表面性という面から基板フィ
ルムには塗膜処理のない純粋表面の高分子フィルムが好
ましい。On the other hand, on the surface side without the coating of Example 2, the increase in the surface roughness of the medium with respect to the surface roughness of the substrate was 0.3 n in terms of the average roughness Ra.
m, maximum roughness TIR is 5 nm, which is half that of the coated surface. Therefore, from the viewpoint of good surface properties, a polymer film having a pure surface with no coating treatment is preferable for the substrate film.
以上詳述した如く、表面粗さが平均粗さRaで2nm以
下、最大粗さTIRで20nm以下の高分子フィルムの両面
に、カーボン層を10nm程度形成することにより、スパッ
タ時のフィルム走行における滑り性が改善して安定連続
成膜が可能となるとともに、高分子フィルム基板のオリ
ゴマーを封止し、金属薄膜の表面粗さ、特に最大粗さTI
Rを30nm以下とする極めて平坦な表面を持つ薄膜難磁気
記録媒体の実現可能になった。As described in detail above, by forming a carbon layer of about 10 nm on both sides of a polymer film with a surface roughness of 2 nm or less in average roughness Ra and 20 nm or less in maximum roughness TIR, slippage during film running during sputtering can be achieved. Property improves and stable continuous film formation becomes possible, and the oligomer of the polymer film substrate is sealed, and the surface roughness of the metal thin film, especially the maximum roughness TI.
It has become possible to realize a thin film magnetic recording medium with an extremely flat surface with R of 30 nm or less.
第1図は本発明の実施に用いた対向ターゲット式スパッ
タ装置の説明図、第2図はそのターゲット部の平面図、
第3図は第2図のA−B線での断面図、第4図はその作
用を説明するための磁力線の分布の説明図、第5図
(A),(B)はカーボン膜厚とその表面粗さの関係を
示すグラフである。 T,T′:ターゲット、10:真空槽、110:反射電極、120:磁
界発生手段、130:アノード電極、M:垂直磁力線、M′:
補助磁力線FIG. 1 is an explanatory view of a facing target type sputtering apparatus used for carrying out the present invention, FIG. 2 is a plan view of the target portion,
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG. 2, FIG. 4 is an explanatory view of the distribution of magnetic lines of force for explaining the action, and FIGS. 5 (A) and 5 (B) are carbon film thickness and It is a graph which shows the relationship of the surface roughness. T, T ′: target, 10: vacuum chamber, 110: reflective electrode, 120: magnetic field generating means, 130: anode electrode, M: vertical magnetic field line, M ′:
Auxiliary magnetic field lines
Claims (8)
る記録層を有する磁気記録媒体において、高分子フィル
ム基板の両面に膜厚40nm以下のカーボン薄膜を設け、少
なくともその一方の表面上に記録層を設けたことを特徴
とする磁気記録媒体。1. A magnetic recording medium having a recording layer made of a ferromagnetic thin film on a polymer film substrate, wherein carbon thin films having a thickness of 40 nm or less are provided on both surfaces of the polymer film substrate, and recording is performed on at least one surface thereof. A magnetic recording medium having a layer.
表面が最大粗さTIRで20nm以下の平滑表面であり、該平
滑表面上に記録層を設けた請求項第1項記載の磁気記録
媒体。2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein at least one surface of the polymer film is a smooth surface having a maximum roughness TIR of 20 nm or less, and a recording layer is provided on the smooth surface.
さが平均粗さRaで2nm以下である請求項第1項又は第2
項記載の磁気記録媒体。3. The smooth surface of the polymer film has a surface roughness having an average roughness Ra of 2 nm or less.
A magnetic recording medium according to the item.
均粗さRaで5nm以下で且つ最大粗さTIRで30nm以下である
請求項第1項、第2項又は第3項記載の磁気記録媒体。4. The surface roughness of the medium surface provided with the recording layer has an average roughness Ra of 5 nm or less and a maximum roughness TIR of 30 nm or less. Magnetic recording medium.
タレート又はポリエチレンナフタレートである請求項第
1項、第2項、第3項又は第4項記載の磁気記録媒体。5. The magnetic recording medium according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the polymer film substrate is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate.
は第5項記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記
カーボン薄膜を、対向したターゲットに垂直方向の磁界
を印加してその側方に配した基板上に膜形成する対向タ
ーゲット式スパッタ法により高分子フィルム基板を連続
走行させつつ、形成することを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法。6. A method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein the carbon thin film is applied with a magnetic field in a direction perpendicular to a facing target. A method for producing a magnetic recording medium, characterized in that a polymer film substrate is formed while continuously traveling by a facing target type sputtering method in which a film is formed on a substrate which is applied and arranged on the side thereof.
基板の温度が摂氏100℃以下である請求項第6項記載の
磁気記録媒体の製造方法。7. The method for producing a magnetic recording medium according to claim 6, wherein the temperature of the polymer film substrate at the time of forming the carbon thin film is 100 ° C. or lower.
ゲットの周りに電子を反撥する反対電極を有する対向タ
ーゲット式スパッタ法である請求項第6項又は第7項記
載の磁気記録媒体の製造方法。8. The method for producing a magnetic recording medium according to claim 6, wherein the opposed target type sputtering method is an opposed target type sputtering method having an opposite electrode which repels electrons around the target.
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JP20488989A JP2505587B2 (en) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | Magnetic recording medium and manufacturing method thereof |
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JPH0369010A JPH0369010A (en) | 1991-03-25 |
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JPH05274659A (en) * | 1991-11-18 | 1993-10-22 | Sony Corp | Magnetic recording medium and its production |
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1989
- 1989-08-09 JP JP20488989A patent/JP2505587B2/en not_active Expired - Lifetime
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