次世代型超高密度記録用バリウムフェライト薄膜ハードディスク高速形成装置の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555093
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 森迫 昭光 信州大学, 工学部, 助教授 (20115380)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 豊明 大阪真空機器製作所, 開発本部, 課長 ; 武井 重人 信州大学, 工学部, 助手 (50262689) ; 榮岩 哲二 信州大学, 地域共同研究センター, 助教授 (60175528) ; 松本 光功 信州大学, 工学部, 教授 (80020981)
• Keywords: スパッタリング / 対向ターゲット / 六方晶フェライト薄膜 / 酸化物磁性薄膜 / 薄膜磁気ディスク / 酸化物薄膜 / 高密度記録媒体 / 磁性薄膜

Research Abstract

本研究では、スパッタ法を用いた六方晶バリウムフェライト薄膜ハードディスクに対する高速・低温形成法の確立を主目的としている。これに必要なスパッタ装置として対向ターゲット式スパッタ装置を基本にして、複合型ターボ分子ポンプ、高性能永久磁石、紫外線照射用石英窓、反応ガス導入端子そして基板加熱等の目的にかなった機能を付加してバリウムフェライト薄膜ディスク形成装置を試作した。ターボポンプを設置したことにより、短時間で10^<-7>Torrまで排気可能となった。また真空槽が新しく残留ガスとして水をかなり含んでいるがこれはある程度時間が経過すれば解決するものである。一方、スパッタガスの導入は数Torrまで主バルブを閉じることなくガスを導入できることが明らかになった。これによって不純物のきわめて少ない薄膜が形成可能になる。永久磁石としてNd-Fe-B系を用いた結果、プラズマ収束用磁界は放電空間中心において約300ガウスの強磁界となっていることが明らかになった。これによってバリウムフェライトターゲットを用いた放電において約400ボルト程度とスパッタリングにおける最適放電電圧が実現されている。また基板電位は+5ボルト程度の正電位となっていた。酸素などの反応性ガスは薄膜形成ではスパッタリング速度を低下させるためターゲット近傍に導入するのは得策ではない。この反応性ガスは酸化物薄膜の反応成長にのみ必要であるため、ここでは基板表面に直接吹き付ける構造として酸化反応の促進ならびに薄膜の高速付着を図った。基板加熱はカンタルヒーター線により、最高700℃まで可能であった。今後は紫外光照射によるバリウムフェライト薄膜の低温・高速形成ならびにハードディスクでの電磁変換特性の評価に関する研究を展開する。