JPH03173928A - Production of magnetic disk - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To impart anisotropy uniformly in the recording direction of a magnetic disk and to eliminate the modulation of a reproducing envelope by disposing plural plate masks between a target and a substrate and forming a Cr underlying film. CONSTITUTION:The disk-shaped substrate 2 is moved relatively to the Cr target 1 while the disk-shaped substrate 2 is disposed to face the target. Sputtering is then executed while the substrate 2 is supplied. The plural plate masks 3 are so disposed between the target 1 and the substrate 2 in such a manner that the plate surfaces are non-parallel with the substrate surface to execute sputtering by regulating the incident direction of the sputtered particles from the target 1. The disposition of the masks 3 so as to position the plate surfaces thereof approximately perpendicular to the substrate surface is possible and the proper selecting of the size of the masks 3 by the kinds of the device and the sizes of the target 1 is possible. The effect is high in the case of formation of a Co-Cr-Ta film.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Ｃｒ下地膜を設け、その上に金属磁性薄膜を
磁性層として設けてなる磁気ディスクの製造方法に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk in which a Cr underlayer is provided and a metal magnetic thin film is provided thereon as a magnetic layer.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、スパッタ法によりＣｒ下地膜を成膜する際に
、ターゲットと基板の間に板状マスクを配置することで
、記録方向における磁気異方性の分布を改善しモジュレ
ーションの発生を解消しようとするものである。The present invention aims to improve the distribution of magnetic anisotropy in the recording direction and eliminate the occurrence of modulation by arranging a plate mask between the target and the substrate when forming a Cr underlayer by sputtering. That is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

いわゆるハードディスクの如き磁気ディスクにおいて、
Ｃｒ下地膜や金属磁性薄膜をスパッタ法によって成膜す
る装置としては、大きく分けて次の２種類がある。すな
わち、 ■基板を１枚づつ順に円形ターゲットに静止対向させて
膜形成を行うもの。（枚葉型） 及び ■多数の基板をトレイの上に載せ、矩形ターゲットに対
してこれを相対移動しながら膜形成を行うもの。（いわ
ゆるトレイ搬送型） である。In magnetic disks such as so-called hard disks,
There are roughly two types of equipment for forming a Cr base film or a metal magnetic thin film by sputtering. Namely, (1) A method in which film formation is performed by standing one substrate at a time and facing a circular target in turn. (Single wafer type) and ■A type in which a large number of substrates are placed on a tray and films are formed while moving them relative to a rectangular target. (so-called tray conveyance type).

ここで、量産性を考えると、後者の方が圧倒的に有利で
あり、工業的規模で生産する場合には前記トレイ搬送型
装置を採用することが多い。Here, considering mass production, the latter is overwhelmingly advantageous, and when producing on an industrial scale, the tray conveyance type device is often adopted.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、特にＣｒ下地膜を成膜する際に、前記ト
レイ搬送型スパッタ装置により基板をＣｒターゲットの
前を移動させながら膜形成を行うと、Ｃｒターゲットと
基板の位置が刻々と変化するために、得られる磁気ディ
スクに基板面内で一軸磁気異方性の発生が見られる。し
たがって、記録方向で見た時に磁気ディスク内で異方性
分布が発生してしまい、例えばデジタル記録を行った場
合、再生信号のエンベロープに２周期のモジュレーショ
ン（うねり）が発生する。再生エンベロープにおけるモ
ジュレーションの発生は、良好な記録再生の妨げとなる
。However, especially when forming a Cr base film, if the film is formed while moving the substrate in front of the Cr target using the tray transport type sputtering device, the positions of the Cr target and the substrate change every moment. Uniaxial magnetic anisotropy is observed within the substrate plane in the resulting magnetic disk. Therefore, an anisotropic distribution occurs within the magnetic disk when viewed in the recording direction, and for example, when digital recording is performed, two-cycle modulation (undulation) occurs in the envelope of the reproduced signal. The occurrence of modulation in the playback envelope hinders good recording and playback.

前記モジュレーションを解消する技術としては、従来よ
りテクスチャリングやスパッタ条件をコントロールする
ことが行われている。Conventionally, techniques for eliminating the modulation include texturing and controlling sputtering conditions.

しか・しながら、ＣｏＮｉＣｒ等を金属磁性材料とする
場合にはこれら技術である程度の効果が得られているが
、特にＣｏＣｒＴａを金属磁性材料とする場合にはこれ
だけでは不十分であることがわかってきた。However, although these techniques have been effective to some extent when using CoNiCr etc. as a metal magnetic material, it has become clear that these techniques alone are not sufficient, especially when using CoCrTa as a metal magnetic material. Ta.

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、記録方向に均一に異方性を付与すること
が可能で磁気特性の改善を図ることが可能な磁気ディス
クの製造方法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been proposed in view of the conventional situation, and is a method for manufacturing a magnetic disk that can uniformly impart anisotropy in the recording direction and improve magnetic properties. The purpose is to provide

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の磁気ディスクの製造方法は、上述の目的を達成
するために、ターゲットに対して円板状の基板を相対移
動させながらスパッタ法によりＣｒ下地膜を成膜するに
際し、前記ターゲットと基板の間に複数の板状マスクを
板面が基板面に対して非平行となるように配置すること
を特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, the method for manufacturing a magnetic disk of the present invention involves forming a Cr base film by sputtering while moving a disc-shaped substrate relative to the target. It is characterized in that a plurality of plate-shaped masks are arranged between them so that the plate surfaces are non-parallel to the substrate surface.

すなわち、本発明において、Ｃｒ下地膜を成膜するには
、第１図に示すように、Ｃｒターゲット（１）に対して
円板状の基板（２）を対向させながら相対移動させ、次
々に基板（２）を供給しながらスパッタリングを行う、
このとき、Ｃｒターゲット（１）の前方〔すなわちＣｒ
ターゲット（１）と基板（２）の間〕に、いわゆるブラ
インド状の板状マスク（３）を配置し、Ｃｒターゲット
（１）からのスパッタ粒子の入射方向が規制されるよう
にしてスパッタする。That is, in the present invention, in order to form a Cr base film, as shown in FIG. Performing sputtering while supplying the substrate (2),
At this time, in front of the Cr target (1) [that is, Cr
A so-called blind plate mask (3) is placed between the target (1) and the substrate (2), and sputtering is performed so that the direction of incidence of sputtered particles from the Cr target (1) is regulated.

ここで、前記板状マスク（３）は、基板（２）の移動方
向に沿って略平行に配列するようにしてもよいし、基板
（２）の移動方向に対して略直交、あるいは斜めとなる
ように配置してもよい。さらには、格子状に配列しても
よい、これらは、−軸磁気異方性の発生状況に応じて装
置により適性なものを選べばよい。Here, the plate-shaped masks (3) may be arranged substantially parallel to the moving direction of the substrate (2), or may be arranged substantially orthogonally or obliquely to the moving direction of the substrate (2). It may be arranged as follows. Furthermore, they may be arranged in a lattice pattern, and one suitable for the apparatus may be selected depending on the situation in which -axis magnetic anisotropy occurs.

また、板状マスク（３）の板面ば、基板（２）の主面に
対して非平行であればよいが、通常はマスク（３）の板
面が基板（２）面に対して略垂直となるように設置され
る。Further, the plate surface of the plate mask (3) may be non-parallel to the main surface of the substrate (2), but usually the plate surface of the mask (3) is approximately parallel to the substrate (2) surface. It is installed vertically.

板状マスク（３）のサイズは、装置の種類やターゲット
の大きさ、形状等によって適宜選定する必要があるが、
例えばマスク（３）の幅Ｗは概ね５〜４０ｍの範囲で、
各マスク（３）間の間隔ｄは概ね５〜４０ＩＩＩＩ１１
の範囲で選ばれる。The size of the plate mask (3) needs to be selected appropriately depending on the type of device, the size and shape of the target, etc.
For example, the width W of the mask (3) is approximately in the range of 5 to 40 m,
The distance d between each mask (3) is approximately 5 to 40III11
selected within the range.

本発明は、面内磁気ディスク及び垂直磁気ディスクのい
ずれにも適用でき、したがって金属磁性薄膜には、Ｃｏ
−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の他Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｔａ、　　　Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ等、面内磁性膜５垂
直磁性膜を形成し得る強磁性金属材料がいずれも使用可
能であるが、特に金属磁性薄膜がＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ膜で
ある場合に効果が大きい。The present invention can be applied to both longitudinal magnetic disks and perpendicular magnetic disks, and therefore the metal magnetic thin film has Co
-Ni, Co-Ni-Cr, etc., as well as Co-Cr, Co-C
Any ferromagnetic metal material that can form the in-plane magnetic film 5 perpendicular magnetic film, such as r-Ta, Co-Cr-Nb, etc., can be used, but especially when the metal magnetic thin film is a Co-Cr-Ta film. has a large effect on

また、これら金属磁性薄膜を成膜する際に、Ｃｒ下地膜
の場合と同様に前記板状マスクを配置してスパッタリン
グを行ってもよい。Furthermore, when forming these metal magnetic thin films, sputtering may be performed with the plate-shaped mask disposed as in the case of the Cr base film.

〔作用］ Ｃｒターゲットに対して基板を相対移動させながらスパ
ッタを行うと、Ｃｒターゲットと基板の位置が刻々と変
化するために、得られる磁気ディスクには基板面内で一
軸磁気異方性が発生する。[Effect] When sputtering is performed while moving the substrate relative to the Cr target, the positions of the Cr target and the substrate change every moment, so the resulting magnetic disk has uniaxial magnetic anisotropy within the plane of the substrate. do.

これに対して、Ｃｒターゲットと基板の間に板状マスク
を設置すると、スパッタ粒子の入射方向が規制され、磁
気ディスクにおける記録方向（ド周方向）に均一に異方
性が付与される。On the other hand, if a plate mask is installed between the Cr target and the substrate, the incident direction of sputtered particles is regulated, and anisotropy is uniformly imparted to the magnetic disk in the recording direction (circumferential direction).

〔実施例］ 以下、本発明を具体的な実験結果に基づいて翻明する。〔Example] The present invention will be explained below based on specific experimental results.

本実施例で作成した磁気ディスクは、表面に二・７ケル
ーリンメツキを施したＡｆｌ板に、下地層として膜厚約
５００ÅのＣｒ層を、磁性層として膜厚約７００ÅのＣ
ｏＣｒＴａＮを形成してなるものである。The magnetic disk created in this example was made of an AFL plate with 2.7 Kerulin plating on the surface, a Cr layer with a thickness of about 500 Å as an underlayer, and a Cr layer with a thickness of about 700 Å as a magnetic layer.
It is made of oCrTaN.

Ｃｒ層のスパッタリングに際し、板状マスク（３）は、
第２図に示すように、細長い矩形状の枠体であるシール
ディングボックス（１１）に取り付け、ターゲット上に
配置した。When sputtering the Cr layer, the plate mask (3) is
As shown in FIG. 2, it was attached to a shielding box (11), which is an elongated rectangular frame, and placed on the target.

前記シールディングボックス（１１）は、幅方向酉側縁
に沿って立ち上がり壁（ｌｌａ）が設けられ、中央の開
口部（１２）を横切って前記板状マスク（１３）力平行
に差し渡されている。本実験例では、かかるシールディ
ングボックス（１１）を複数並べて配置したので、前記
板状マスク（１３）と前記立ち上がり壁（ｌｌａ）によ
って格子状にマスクが配列された形となっている。The shielding box (11) is provided with a rising wall (lla) along the side edge in the width direction, and extends parallel to the plate-shaped mask (13) across the central opening (12). There is. In this experimental example, a plurality of such shielding boxes (11) were arranged side by side, so that the masks were arranged in a grid pattern by the plate-shaped mask (13) and the rising wall (lla).

なお、板状マスク（１３）の幅Ｗは２０ｍ１１．マスク
（１３）間の間隔ｄは２０閣とし、基板に対して垂直に
なるようにシールディングボックス（１１）に取り付け
た。シールディングボックス（１１）の開口部（１２）
の開口幅は１０５ｍｍである。また、板状マスク（１３
）の配列方向は、基板の移動方向に対して１１゜傾けた
。Note that the width W of the plate mask (13) is 20 m11. The distance d between the masks (13) was set to 20 mm, and the masks (13) were attached to the shielding box (11) so as to be perpendicular to the substrate. Opening (12) of shielding box (11)
The opening width is 105 mm. In addition, a plate mask (13
) were arranged at an angle of 11° with respect to the direction of movement of the substrate.

このようにして作成した磁気ディスク（実施例）の磁気
特性並びに再生エンベロープを測定した。The magnetic properties and reproduction envelope of the magnetic disk (Example) thus prepared were measured.

なお、比較のために、前述の板状マスク（１３）を配置
しないでスパッタリングを行った磁気ディスク（比較例
）についても測定を行った。磁気特性は、磁気ディスク
の円周方向のＯｏの位置と９０°の位置について、基板
の周方向と径方向でのヒステリシス曲線（Ｍ−Ｈループ
）を測定した。なお、磁気ディスクの円周方向での位置
は、基板の移動方向と直交する方向をＯｏ及び１８０°
、基板の移動方向と一敗する方向を９０”及び２７０°
と決めた。測定には振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用い
、印加磁場５０００　（Ｏｅ）で測定した。For comparison, measurements were also conducted on a magnetic disk (comparative example) on which sputtering was performed without disposing the plate mask (13) described above. As for the magnetic properties, hysteresis curves (MH loops) in the circumferential direction and the radial direction of the substrate were measured at the Oo position and the 90° position in the circumferential direction of the magnetic disk. Note that the position of the magnetic disk in the circumferential direction is Oo and 180° in the direction perpendicular to the direction of movement of the substrate.
, the direction of movement of the board and the direction of collapse are 90” and 270°.
I decided. The measurement was performed using a vibrating sample magnetometer (VSM) with an applied magnetic field of 5000 (Oe).

第３図Ａ及び第３図Ｂは、実施例の磁気ディスクのＭ−
Ｈループであり、第３図ＡはＯｏの位置のＭ−Ｈループ
、第３図Ｂは９０″の位置のＭ−Ｈループである。なお
、図中曲線Ｃは周方向で測定したときの特性を表し、曲
線Ｒは径方向で測定したときの特性を表す。FIG. 3A and FIG. 3B show the M-
Fig. 3A shows the M-H loop at the Oo position, and Fig. 3B shows the M-H loop at the 90'' position.The curve C in the figure shows the M-H loop when measured in the circumferential direction. The curve R represents the characteristics when measured in the radial direction.

Ｃｒ層のスパッタ時にマスクを設けると、基板の位置に
よる特性の相違はほとんど無く、磁気ディスクの円周方
向のいずれの場所でも均一な磁気特性が得られることが
わかる。It can be seen that when a mask is provided during sputtering of the Cr layer, there is almost no difference in characteristics depending on the position of the substrate, and uniform magnetic characteristics can be obtained at any location in the circumferential direction of the magnetic disk.

一方、第４図Ａ及び第４図Ｂは、比較例の磁気ディスク
のＭ−１（ループであり、第４図ＡはＯｏの位置のＭ−
Ｈループ、第４図Ｂは９０°の位置のＭ−Ｈループであ
る。On the other hand, FIGS. 4A and 4B show the M-1 (loop) of the magnetic disk of the comparative example, and FIG. 4A shows the M-1 (loop) at the Oo position.
H loop, FIG. 4B is the M-H loop at the 90° position.

この比較例においては、０°の位置の特性と９０°の位
置の特性とが大きく異なり、特に９０’位置では記録方
向である周方向で測定した特性の低下が見られる。In this comparative example, the characteristics at the 0° position and the characteristics at the 90° position are significantly different, and in particular, at the 90' position, there is a decrease in the characteristics measured in the circumferential direction, which is the recording direction.

そこで、作成した磁気ディスクに一定のレベルの信号を
記録し、再生出力のエンベロープを調べた。結果を第５
図（比較例）及び第６図（実施例）に示す。Therefore, we recorded a signal at a certain level on the created magnetic disk and examined the envelope of the playback output. 5th result
(Comparative Example) and FIG. 6 (Example).

その結果、実施例の磁気ディスクでは、比較例に比べて
モジュレーショが大幅に抑えられており、良好な再生エ
ンベロープ波形を示した。As a result, in the magnetic disk of the example, the modulation was significantly suppressed compared to the comparative example, and a good reproduction envelope waveform was exhibited.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においてはＣ
ｒ下地膜のスバンクの際にターゲットと基板の間にマス
クを配置しているので、ディスクの記録方向に均一に異
方性を付与することができ、再生エンベロープのモジュ
レーションを解消することができる。したがって、ノイ
ズの分布を改善することができ、また高角形比によって
周波数特性も改善することができることから、電磁変換
特性に優れた磁気ディスクを製造することが可能である
。As is clear from the above explanation, in the present invention, C
Since a mask is placed between the target and the substrate when scanning the r underlayer, anisotropy can be imparted uniformly in the recording direction of the disk, and modulation of the reproduction envelope can be eliminated. Therefore, the noise distribution can be improved and the frequency characteristics can also be improved due to the high squareness ratio, so it is possible to manufacture a magnetic disk with excellent electromagnetic conversion characteristics.

なお、製造に際しては、工程が増えることはなく、スパ
ッタ条件を変更する必要もない。Note that during manufacturing, there is no need to increase the number of steps and there is no need to change sputtering conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の製造方法を説明する概略的な斜視図で
ある。 第２図は実際に使用したマスクの構造を示す要部分解斜
視図である。 第３図Ａ及び第３図Ｂは実施例の磁気ディスクのＭ　−
Ｈループを示す特性図であり、第３図Ａは０°の位置の
Ｍ−Ｈループ、第３図Ｂは９０°の位置のＭ　−Ｈルー
プである。 第４図Ａ及び第４図Ｂは比較例の磁気ディスクのＭ−Ｈ
ループを示す特性図であり、第４図Ａは０’（７）位置
（７）Ｍ−Ｈループ、第４図ＢＬＬ９０°の位置のＭ−
Ｈループである。 第５図は比較例の再生エンベロープ波形を示す特性図で
あり、第６図は実施例の再生エンベロープ波形を示す特
性図である。 】 ・Ｃｒターゲット ・基板 ・＋反状マスクFIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the manufacturing method of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the main parts showing the structure of the mask actually used. FIG. 3A and FIG. 3B show M − of the magnetic disk of the embodiment.
FIG. 3A is a characteristic diagram showing the H loop, and FIG. 3A is the M-H loop at the 0° position, and FIG. 3B is the M-H loop at the 90° position. FIG. 4A and FIG. 4B are M-H of magnetic disks of comparative examples.
FIG. 4A is a characteristic diagram showing the loop, and FIG. 4A is the 0' (7) position (7) M-H loop, and FIG.
This is an H loop. FIG. 5 is a characteristic diagram showing a reproduction envelope waveform of a comparative example, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing a reproduction envelope waveform of an example. ] ・Cr target・Substrate・＋Reverse mask

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ターゲットに対して円板状の基板を相対移動させながら
スパッタ法によりＣｒ下地膜を成膜するに際し、 前記ターゲットと基板の間に複数の板状マスクを板面が
基板面に対して非平行となるように配置することを特徴
とする磁気ディスクの製造方法。[Claims] When forming a Cr base film by sputtering while moving a disc-shaped substrate relative to a target, a plurality of plate-shaped masks are placed between the target and the substrate so that the plate surface is the substrate surface. A method of manufacturing a magnetic disk, characterized in that the magnetic disk is arranged non-parallel to the magnetic disk.