KR960016358B1 - Manufacturing method of magnetic recording medium - Google Patents

Abstract

The method is for manufacturing a magnetic recording medium having a high permeability in the high frequency band by reducing the difference of the permeability according to the direction of the thin film surface. The method comprises the steps of: installing a substrate(1) on a substrate holder(3); forming a magnetic layer by applying a magnetic field on both sides of the substrate(1); forming an insulator on the magnetic layer; rotating the substrate holder(3) at a random angle; and repeating the processes of forming the magnetic layer and the insulator to rotate the substrate holder(3) in sequence.

Description

자기기록매체의 제조방법Method of manufacturing magnetic recording medium

제1도는 종래의 기술에 FeZrN 단층박막의 주파수에 따른 투자율의 변화를 도시한 그래프.1 is a graph showing the change in permeability according to the frequency of the FeZrN monolayer thin film in the prior art.

제2도는 종래의 기술에 의한 FeZrN/SiO₂적층막의 주파수에 따른 투자율의 변화를 도시한 그래프.2 is a graph showing the change of permeability according to the frequency of the FeZrN / SiO ₂ laminate according to the prior art.

제3도는 본 발명에 의한 자기기록매체 제조장치의 배치도.3 is a layout view of a magnetic recording medium manufacturing apparatus according to the present invention.

제4도는 본 발명에 의한 자기기록매체의 주파수에 따른 투자율의 변화를 도시한 그래프.4 is a graph showing the change of permeability according to the frequency of the magnetic recording medium according to the present invention.

제5도는 본 발명에 의한 자기기록매체의 면방향에 따른 투자율의 변화를 도시한 그래프.5 is a graph showing the change of permeability according to the plane direction of the magnetic recording medium according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 기판3 : 기판지지대1 substrate 3 substrate support

5 : 영구자석7 : 타겟5: permanent magnet 7: target

본 발명은 자기기록매체의 제조방법에 관한 것으로, 특히 적층 헤드(head)와 같은 박막면내에 자로(磁路)가 형성되는 헤드의 박막면 전방향에 대해 동일한 박막특성과 우수한 고주파 연자기 특성을 가지는 자기기록매체의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic recording medium. In particular, the same thin film characteristics and excellent high frequency soft magnetic characteristics of the thin film surface of a head in which a magnetic path is formed in a thin film surface such as a laminated head are obtained. The eggplant relates to a method of manufacturing a magnetic recording medium.

최근들어 그 개발이 활발해지고 있는 고품위 VTR(VIDEO Tape Recorder) 및 디지탈(digital) VCR(Video Cassette Recorder)이나 자기기록매체는 광대역 신호를 처리하고, 대량의 정보를 기록하기 위해 산화철계 합금매체 및 금속증착매체등과 같은 보자력이 큰 매체를 필요로 하고 있다.High quality VTR (Video Tape Recorder) and digital VCR (Video Cassette Recorder) and magnetic recording media have been developed in recent years. Iron oxide alloy media and metals are used to process broadband signals and record large amounts of information. There is a need for a medium having a high coercivity such as a deposition medium.

이러한 고보자력 매체 및 고주파수 영역의 신호를 처리하는 디지탈 VCR등에 대응하기 위해 자기헤드는 고포화 자속밀도 및 우수한 고주파 특성이 요구되어 코발트(Co)계 비정질 박막 및 철(Fe)게 비결정박막을 이용하며 자기코어(core)로서 자성층과 절연층의 적층구조를 이용하여 자성막의 두께를 얇게 하여 고주파수에서 높은 재생효율을 얻을 수 있는 적층형 헤드가 개발중이다.In order to cope with such a high coercivity medium and a digital VCR which processes signals in the high frequency region, the magnetic head is required to have a high saturation magnetic flux density and excellent high frequency characteristics so that a cobalt (Co) amorphous thin film and an iron (Fe) amorphous thin film are used. As a magnetic core, a stacking head capable of obtaining high regeneration efficiency at high frequency by thinning the thickness of a magnetic film using a laminated structure of a magnetic layer and an insulating layer is being developed.

상기 적층형 헤드는 자기코어에서 자로(磁路)가 자성박막면 방향으로 생성되기 때문에 자성막은 이방성이 작은 등방성 막을 갖는 것이 중요하다.Since the stacked head has a magnetic path in the magnetic core in the magnetic thin film plane direction, it is important that the magnetic film has an isotropic film with small anisotropy.

그러나 보다 높은 고주파수 영역에서는 자성막의 이방성이 작기 때문에 와전류 손실보다 자연공명에 의한 손실이 크고, 자성막의 막두께 조절과 같은 방법으로는 고주파 투자율의 향상이 어렵게 된다.However, the magnetic anisotropy of the magnetic film is higher in the higher high frequency region, so the loss due to natural resonance is larger than the eddy current loss, and it is difficult to improve the high frequency permeability by a method such as controlling the film thickness of the magnetic film.

현재 사용되고 있는 코발트계 비정질막 및 철계 비결정 박막은 성막시 결정자기이방성의 영향이 무시되기 때문에 등방적인 자성특성을 나타내고 있으며 보통 고주파수 대역에서 투자율을 향상시키기 위해 열처리시 회전자장 및 고정자계 자장법에 의해 일축이 방성을 유도함으로써 고주파 특성을 개선할 수 있다.Currently used cobalt-based amorphous and iron-based amorphous thin films exhibit isotropic magnetic properties because the effects of crystallite anisotropy are neglected during film formation. The uniaxial induction can improve high frequency characteristics.

그러나 이러한 자기기록매체는 제2도에 도시된 바와 같이 스퍼터링(sputtering)을 통하여 총두께가 5마이크로 미터(㎛)인 단층 박막을 반응온도 550℃에서 30분 동안 이지(easy) 축에 550 Oe 자속밀도를 인가한 상태에서 열처리하는 경우 하드(hard)축이 5MHz에서 3000정도의 높은 투자율을 나타내지만, 10MHz 이상의 고주파에서는 와전류손실에 의해 투자율이 급격히 감소되며, 이지축의 경우에도 전주파수에 대해 500 이하의 투자율을 보이므로써 자성막의 면 방향에 따라 투자율의 심한 차이가 나타남을 볼 수 있다.However, as shown in FIG. 2, the magnetic recording medium was sputtered to form a single layer thin film having a total thickness of 5 micrometers (µm) at 550 Oe flux on an easy axis for 30 minutes at a reaction temperature of 550 ° C. In case of heat treatment with density applied, hard axis shows high permeability of about 5MHz to 3000, but at high frequency of 10MHz or higher, permeability decreases rapidly due to eddy current loss. By showing the permeability of, it can be seen that there is a significant difference in permeability according to the direction of the magnetic film.

또한 제3도에 도시한 바와 같이 1000Å 내외의 절연층을 FeZrN 박막과 상호 적층시킨 층두께 5㎛의 적층막을 상기와 같은 방법으로 열처리한 경우에는 단층박막에 비해 10MHz 이상의 고주파 내역에서도 높은 값의 투자율을 유지하여 절연층과의 적층으로 인해 박막의 고주파 특성이 개선되나, 이지축의 경우 500이하의 낮은 투자율을 보여 여전히 박막면 방향에 따라 투자율의 심한 차이가 나타남을 알 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, when the laminated film having a layer thickness of 5 µm in which an insulating layer of about 1000 kW was laminated with the FeZrN thin film was heat-treated in the same manner as described above, a high permeability even at a high frequency of 10 MHz or higher than a single layer thin film It can be seen that the high frequency characteristics of the thin film are improved due to the lamination with the insulating layer, but the low permeability is less than 500 in the case of the easy axis.

즉 종래에는 자기헤드의 자성코아 재료로 코발트계 비정질물질 또는 철계 비결정물질에 열처리 자장을 인가하여 일축이방성을 유도시킴으로써 하드축의 경우 고주파 대역에서도 높은 투자율이 나타나지만, 이지축에서는 상대적으로 투자율이 저하되어 막연의 방향에 따라 투자율의 값이 심하게 변하여 자로방향에 따라 자기특성이 차이가 심하여 헤드의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.That is, conventionally, the magnetic core of magnetic head is applied with cobalt-based amorphous material or iron-based amorphous material to apply heat treatment magnetic field to induce uniaxial anisotropy. The magnetic permeability is severely changed depending on the direction of the magnetic flux, and the magnetic efficiency is severely varied according to the direction of the magnetic path, thereby reducing the efficiency of the head.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 박막면 방향에 따른 투자율의 차이를 감소시킴으로서 고주파 대역에서도 높은 투자율을 갖는 자기기록매체의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a magnetic recording medium having a high permeability even in a high frequency band by reducing the difference in permeability according to the thin film surface direction in order to solve the above problems.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기기록매체의 제조방법은, 기판지지대에 기판을 장착시키는 과정과, 기판 양측에 자계를 인가하여 일축이방성이 유도된 자성층을 성막시키는 과정과, 상기 자성층 위에 절연층을 성막시키는 과정과, 상기 기판지지대를 임의의 각도만큼 회전시키는 과정과, 상기 자성층 성막, 절연막 성막 및 기판지지대의 회전을 순차적으로 반복하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing the magnetic recording medium of the present invention for achieving the above object comprises the steps of mounting a substrate on a substrate support, forming a magnetic layer in which uniaxial anisotropy is induced by applying magnetic fields on both sides of the substrate, and insulating the magnetic layer. Forming a layer, rotating the substrate support by an arbitrary angle, and sequentially rotating the magnetic layer forming, the insulating film forming, and the substrate support.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 의한 자기기록매체의 스퍼터링 장치를 도시한 것으로, 기판(1)을 회전이 가능한 기판지지대(holder)(3)에 장착한 후 기판(1) 양측에 자계에 의한 일축이방성을 유도하기 위한 영구자석(5)을 배치하며, 이와같은 스퍼터링 장치를 사용하여 자기기록매체를 제조하는 방법은 다음과 같다.3 shows a sputtering apparatus for a magnetic recording medium according to the present invention. After mounting the substrate 1 on a rotatable substrate holder 3, uniaxial anisotropy caused by magnetic field on both sides of the substrate 1 is shown. A permanent magnet 5 for induction is arranged, and a method of manufacturing a magnetic recording medium using such a sputtering apparatus is as follows.

일단 기판(1)이 기판지지대(3)에 장착되면 자성층과 절연층을 형성하기 위해 먼저 영구자석을 이용하여 상기 기판(1)면에 평행하게 자계를 인가한 후 Fe계 물질로서 예를들면 FeZrN을 소정의 두께로 성막시켜 자성층을 형성하고, 상기 자성층 상부에 절연물질로서 예를들면 다결정실리콘(SiO₂)를 피복시키며, 이어서 상기 기판지지대(3)를 소정의 각도(45°)만큼 회전시킨다.Once the substrate 1 is mounted on the substrate support 3, a magnetic field is first applied in parallel to the surface of the substrate 1 using a permanent magnet to form a magnetic layer and an insulating layer, and then FeZrN, for example, as Fe-based material. Is formed to a predetermined thickness to form a magnetic layer, and for example, polysilicon (SiO ₂ ) is coated on the magnetic layer as an insulating material, and then the substrate support 3 is rotated by a predetermined angle (45 °). .

계속하여 상기 절연층위에 다시 자성층, 절연층을 형성하는 공정과, 기판지지대를 회전시키는 공정을 순차적으로 반복하여 총두께가 5㎛인 복합 이방성 다층막(FeZrCrN) 구조의 자기기록매체를 형성한다.Subsequently, the steps of forming the magnetic layer and the insulating layer again on the insulating layer and the step of rotating the substrate support are sequentially repeated to form a magnetic recording medium having a composite anisotropic multilayer film (FeZrCrN) structure having a total thickness of 5 µm.

제4도는 상기와 같은 본 발명의 제조방법으로 형성된 복합이방성 다층막의 주파수에 따른 투자율을 도시한 것으로, 하드축과 이 지축이 동일하게 고주파 대역에서도 높은 투자율을 가지며, 또한 제5도에 도시한 바와 같이 박막면 전방향에 따라 투자율이 거의 동일한 값을 가짐을 알 수 있다.FIG. 4 shows the magnetic permeability according to the frequency of the composite anisotropic multilayer film formed by the manufacturing method of the present invention as described above, and the hard axis and the support axis have the same high permeability even in the high frequency band, as shown in FIG. Likewise, it can be seen that the permeability has almost the same value along the thin film plane.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 박막면 전방향으로 자로가 형성되는 헤드에 적용하는 경우 투자율이 거의 동일하며, 고주파 특성을 향상시킴으로써 헤드효율을 현저히 개선시키는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the magnetic permeability is almost the same when applied to the head in which the magnetic path is formed in the thin film plane, and the head efficiency is remarkably improved by improving the high frequency characteristics.

Claims (3)

기판지지대에 기판을 장착시키는 과정과, 기판 양측에 자계를 인가하여 일축이방성이 유도된 자성층을 성막시키는 과정과, 상기 자성층 위에 절연층을 성막시키는 과정과, 상기 기판지지대를 임의의 각도만큼 회전시키는 과정과, 상기 자성층 성막, 절연막 성막 및 기판지지대의 회전을 순차적으로 반복하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조방법.Mounting a substrate on a substrate support; applying a magnetic field to both sides of the substrate; forming a magnetic layer induced by uniaxial anisotropy; depositing an insulating layer on the magnetic layer; and rotating the substrate support by an arbitrary angle. And sequentially rotating the magnetic layer film formation, the insulation film deposition, and the substrate support. 제1항에 있어서, 상기 기판지지대의 회전각도는 45°임을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조방법.The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the rotation angle of the substrate support is 45 degrees. 제1항에 있어서, 최종 복합 이방성 다층구조의 총두께는 5㎛임을 특징으로 하는 자기기록매체의 제조방법.The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the total thickness of the final composite anisotropic multilayer structure is 5 mu m.