RU2059294C1

RU2059294C1 - Method for production of coating for magnetic record carriers

Info

Publication number: RU2059294C1
Application number: RU93025955A
Authority: RU
Inventors: С.Н. Егоров; В.Н. Каткевич; С.Х. Карпенко; В.В. Литвинцев
Original assignee: Отдел автоматизации и технической физики при Президиуме иркутского научного центра СО РАН; Российская экономическая академия им.Г.В.Плеханова
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1996-04-27

Abstract

FIELD: devices for magnetic recording. SUBSTANCE: method involves subsequent ion-plasma deposition of cobalt and titan in condition of nitrogen-argon mix while nitrogen content is 8- 10 %. EFFECT: eliminates oxidizing of deposited material and corrosion of units of deposition assembly, simplified technology.

Description

Изобретение относится к технике магнитной записи и может быть использовано при изготовлении покрытий носителей магнитной записи. The invention relates to techniques for magnetic recording and can be used in the manufacture of coatings for magnetic recording media.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления магнитного покрытия, заключающийся в ионно-плазменном напылении кобальта в атмосфере смеси газов аргона и кислорода. Closest to the invention is a method of manufacturing a magnetic coating, which consists in ion-plasma sputtering of cobalt in an atmosphere of a mixture of argon and oxygen gases.

Однако, в известном способе наличие кислорода в рабочей смеси газов способствует окислению напыляемого материала. Внедренные в формируемый слой окисленные фракции нарушают однородность запоминающей среды, что отрицательно сказывается на характеристиках носителя. Кислород, кроме того, приводит к коррозии элементов напылительного устройства. Полученные известным способом покрытия обладают низкой износостойкостью. Для улучшения их магнитных свойств требуется термический отжиг. However, in the known method, the presence of oxygen in the working gas mixture contributes to the oxidation of the sprayed material. The oxidized fractions introduced into the formed layer violate the uniformity of the storage medium, which negatively affects the characteristics of the carrier. Oxygen, in addition, leads to corrosion of the elements of the spraying device. Obtained in a known manner, the coatings have low wear resistance. To improve their magnetic properties, thermal annealing is required.

Предлагаемый способ изготовления покрытия носителя магнитной записи позволяет избежать окисления осаждаемого материала и коррозии элементов напылительной установки, повысить износостойкость носителя и упростить технологический процесс формирования покрытия носителя благодаря исключению операции термического отжига. The proposed method of manufacturing a coating of a magnetic recording medium allows to avoid oxidation of the deposited material and corrosion of the elements of the spraying installation, to increase the wear resistance of the medium and to simplify the process of forming the coating of the medium due to the exclusion of the thermal annealing operation.

Предлагаемый способ реализуется последовательным ионно-плазменным распылением кобальта и титана в атмосфере азотно-аргоновой смеси при общем давлении 0,13-0,20 Па и содержании азота 8-10% При расстоянии от мишени до основы около 10 см и удельной рассеиваемой мощности магнетронов в зоне эрозии 30-150 Вт/см², обеспечиваются скорости осаждения кобальта и титана, соответственно, 0,25 и 1,0 нм/с. При напылении основа охлаждается потоком газовой смеси. Толщина полученного магнитного слоя составляет 0,1 мкм, защитного 0,08 мкм. При таких толщинах наносимых слоев коробление основы отсутствует. Напыленные таким образом покрытия обладают высокими магнитными и механическими свойствами. Благодаря отсутствию высокотемпературного термического отжига, в качестве основы могут быть использованы не только жесткие подложки (стекло, кварц и т.п.), но и гибкие нетермостойкие материалы, например, полиэтилентерефталат. Кроме того, реактивное распыление кобальта и титана производится без разгерметизации вакуумной камеры за один технологический цикл, что упрощает технологию, увеличивает выход изделия и позволяет получать носитель с высоким значением износостойкости, наличие защитного слоя нитрида титана не ухудшает магнитных свойств рабочего слоя.The proposed method is implemented by sequential ion-plasma spraying of cobalt and titanium in an atmosphere of a nitrogen-argon mixture at a total pressure of 0.13-0.20 Pa and a nitrogen content of 8-10%. At a distance from the target to the base of about 10 cm and specific power dissipation of magnetrons in the erosion zone of 30-150 W / cm ² , the deposition rates of cobalt and titanium, respectively, are 0.25 and 1.0 nm / s. During spraying, the substrate is cooled by the flow of a gas mixture. The thickness of the obtained magnetic layer is 0.1 μm, protective 0.08 μm. At such thicknesses of the applied layers, warping of the base is absent. Coatings sprayed in this way have high magnetic and mechanical properties. Due to the absence of high-temperature thermal annealing, not only rigid substrates (glass, quartz, etc.), but also flexible non-heat-resistant materials, for example, polyethylene terephthalate, can be used as a base. In addition, reactive spraying of cobalt and titanium is carried out without depressurization of the vacuum chamber in one technological cycle, which simplifies the technology, increases the yield of the product and allows one to obtain a carrier with a high value of wear resistance, the presence of a protective layer of titanium nitride does not impair the magnetic properties of the working layer.

При формировании покрытия предлагаемым способом осуществляется однородное распределение кобальта и азота по толщине слоя. При содержании азота в газовой среде более 10% магнитные свойства осаждаемого материала ухудшаются. При давлении в камере выше 0,20 Па увеличивается неоднородность магнитного слоя. При давлении ниже 0,13 Па ограничивается плотность ионного тока, что снижает скорость осаждения и ведет к уменьшению коэрцитивной силы осажденного магнитного слоя, что связано с изменением подвижности доменных стенок на включениях. По мере роста содержания азота в газовой среде увеличивается изоляции частиц кобальта нитридными прослойками, в результате чего средний размер таких частиц уменьшается, а коэрцитивная сила увеличивается. When forming the coating by the proposed method, a uniform distribution of cobalt and nitrogen is carried out over the thickness of the layer. When the nitrogen content in the gas medium is more than 10%, the magnetic properties of the deposited material deteriorate. At a pressure in the chamber above 0.20 Pa, the inhomogeneity of the magnetic layer increases. At a pressure below 0.13 Pa, the ion current density is limited, which reduces the deposition rate and leads to a decrease in the coercive force of the deposited magnetic layer, which is associated with a change in the mobility of the domain walls on the inclusions. As the nitrogen content in the gas increases, the isolation of cobalt particles with nitride layers increases, as a result of which the average size of such particles decreases, and the coercive force increases.

Наработка на отказ носителя с защитным слоем из нитрида титана составляет 2.10⁴ прохода по тракту канала записи-считывания.MTBF with a protective layer of titanium nitride is 2.10 ⁴ passes along the path of the write-read channel.

Claims

METHOD FOR MAKING COVERING OF MAGNETIC RECORDING CARRIERS, including ion-plasma deposition of cobalt in the atmosphere of a gas mixture containing argon, characterized in that the deposition is carried out in the presence of nitrogen with a content of 8-10% in the mixture and subsequent deposition of a titanium layer.