JPH02267722A - 磁気記録媒体およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気記録媒体およびその製造法に関し、詳細
には、コンピュータ用の外部記録媒体として使用される
スパンタハードディスク等の磁気記録媒体およびその製
造法に関する。

（従来の技術） 前記磁気記録媒体としては前記ハードディスクが代表的
である。かかる従来の磁気記録媒体は、酸化鉄塗布型の
ものやＧｏメツキ型のものであったが、近年ではこれら
に代わり、より高密度の記録が可能な磁気記録媒体が開
発され、実用化され始めている。

上記高密度の磁気記録媒体に関し、その構造は通常第２
図に示す如く、基板（１）上に三層がｆｒｉ層されてな
るものである。基板（１）は、Ｎ１−Ｐメンキが施され
たＡＩ合金又はガラスサブストレートである。

基板（１）上の三層は、Ｃ「膜からなる下地層（４）（
以降、下地Ｃｒ膜という）と、Ｃｏ合金膜からなる磁性
膜（５）と、Ｃ製保護膜（６）とからなり、通常膜厚は
この順に、１０００〜３０００人、５００〜７００人、
３００〜４００人である。

製造法としてはスパッタリング法が採用され、基板（１
）上に上記各膜を順次形成させて行われる。

この成膜には大量生産用のインラインスパッタ装置が１
吏用される。

磁気特性として保磁力＝６００〜７０００ｅ、角型比Ｓ
：　０．７５〜０．８５のものが得られている。

（発明が解決しようとするａ！題） 最近はさらに高密度記録可能な磁気記録媒体の出現が強
く要望されている０例えば１０００〜１５０００ｅの保
磁力を有し、且つ、狭トランク化に伴う再生出力低下を
補うために０．９以上の角型比Ｓを有する磁気記録媒体
の開発が切望されている。

しかしながら従来の磁気記録媒体は、その構造上から磁
気特性の改善には自ずと限界があり、上記要望を充たし
得ないという問題点がある。

即ち、磁気記録媒体の保磁力には多くの要因が関与して
いるが、それらの中で下地Ｃｒ膜の影舌が最も大きく、
下地Ｃｒ膜により磁性膜の結晶配向性を良くするエビク
キシャルアシスト効果と、下地Ｃｒ欣裏表面ラフネスに
起因して磁性膜中での磁壁をトラップするピニング効果
とが大きな要因である。前者を高めると保持力が大きく
なる。後者を強めると保磁力が大きくなる。

上記効果はいづれも下地Ｃｒ膜の結晶配向性や表面の状
態に依存するものである。故に、高結晶配向性とラフネ
スとを兼ね備えた下地Ｃｒ膜を形成する事ができれば、
保磁力を高められる。

上記高結晶配向性およびラフネスは、成膜条件によって
いくらかは制御し得るが、両者を兼ね備えさせる事は極
めて困難である。例えば、成膜条件の中、Ａｒのガス圧
を下げて下地Ｃｒ膜の結晶配向性を高めようとすると、
下地Ｃｒ膜の表面が平滑になり、そのため磁壁が動き易
い（ｎ性膜となる。この逆にＡｒガス圧を高くすると、
下地Ｃｒ膜中のコラム構造が顕著になり、ラフネスを増
大し得るが、下地Ｃｒ膜の結晶配向性が低下し、配向性
不充分となり、そのため角型比Ｓが悪くなり、その結果
として保磁力を高め得ない。

又、磁性膜の厚みを薄クシて保磁力を高める事も可能で
あるが、この場合は再生出力が低下する、その対策とし
て磁気記録媒体とヘッドとの間の距離を極端に小さくす
る必要があり、磁気記録媒体表面の品質管理が掴めて困
・雑になる。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を解
消し、磁性膜の下）ｌｊ！ｃｒ膜が高結晶配向性とラフ
ネスとを兼ね備え、磁性膜のエピタキシャルアシスト効
果および磁壁ピニング効果が優れ、保磁力および角型比
Ｓ等の磁気特性がイｒれた磁気記録媒体、即ち、高密度
記録可能な磁気記録媒体およびその製造法を提供しよう
とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明に係る磁気記録媒
体およびその製造法は次のような構成としている。

即ち、第１請求項に記載の磁気記録媒体の製造法は、基
板上に、スパッタリング法により粗表面を有する第１下
地層を形成させ、その上層にアモルファス膜からなる第
２下地層を形成さし、さらにその上層にスパッタリング
法により、高結晶配向性膜からなる第３下地層、Ｃｏ合
金からなる磁性膜およびＣ製の保護膜をこの順に形成さ
ゼることを特徴とするｔｅｌ気記録媒体の製造法である
。

第２請求項に記載の磁気記録媒体の製造法は、前記第１
下地層の形成を、高融点金属または高融点合金のスパッ
タリングにより行う第１請求項に記載のＣイｌ気記録媒
体の製造法である。

第３請求項に記載の磁気記録媒体の製造法は、前記高融
点金属または高融点合金がＣｒ、　Ｍｏ、　ＷＴａ、　
Ｚｒ、　Ｎｂの１種又は２種以上からなる第２請求項に
記載の磁気記録媒体の製造法である。

第４請求項に記載の磁気記録媒体は、基板と、粗表面を
有する第１下地層と、アモルファス膜からなる第２下地
層と、高結晶配向性膜からなる第３下地層と、Ｃｏ合金
からなる磁性膜と、Ｃ製の保護膜とが、この順に積層さ
れてなる磁気記録媒体である。

第５請求項に記載の磁気記録媒体は、前記第２下地層が
Ｃ膜又はＳｉＯ□膜である第４請求項に記載の磁気記録
媒体である。

（作　用） 本発明に係る磁気記録媒体は、前記の如く、基板上に、
スパッタリング法により粗表面を有する第１下ｊｌｊ！
層を形成させるようにしている。かかる粗表面は表面が
凸凹した状態のものであり、前記従来法で公知の如く、
スパッタリング法でのＡｒのガス圧を高くする事により
得られる。このガス圧などのスパッタリング条件により
、上記凸凹状態の程度、即ち、ラフネスを大きくし得る
。しかし、同時に上記第１下地層は結晶配向性が低いも
のになる。

上記第１下地層形成後、第１下地層の上にアモルファス
膜からなる第２下地層を形成させるようにしている。こ
の第２下地層は膜であって薄いので、第１下地層の表面
形状（ｔＪ１表面）になじみ、その影響により第２下地
層の表面を第１下地層の表面形状と同様にし得る。第１
下地層は前記の如く凸凹なｔ■裏表面有している。故に
、第２下地層の表面を、第１下地層の表面形状と同様の
粗表面にし得る。

上記第２下地層の上にスパッタリング法により高結晶配
向性膜からなる第３下地層を形成させるようにしている
。かかる高結晶配向性膜は、前記従来法で公知の如く、
スパックリング法でのＡｒのガス圧を低くする事により
得られる。この第３下地層は膜であって薄いので、前記
第２下地層表面を粗表面にし得る場合と同様の理由によ
り、第３下地層の表面を第１下地層表面形状と同様の粗
表面にし得る。

ここで、上記第３下地層の結晶配向性に関し、第２下地
層が存在しなければ、低結晶配向性の第１下地層の影響
により、第３下地層の結晶配向性が低いものになる。又
、第２下地層が存在していても、これがアモルファスで
なく結晶であれば、やはり第１下地層が影響を及ぼし、
第３下地層の結晶配向性が低いものになる。本発明では
、前述の如く第２下地層をアモルファス膜にしているの
で、上膜の作用により低結晶配向性の第１下地層の影響
が第３下地層に対して及ばないようにし得る。ｕｐら、
結晶配向性に関し、第２下地層のアモルファス膜により
、第１下地層と第３下地層とが遮断される。従って、第
３下地居は高結晶配向性とラフネスとを兼ね備えたもの
にし得る。

上記第３下地層の上に、スパッタリング法により、Ｃｏ
合金からなる磁性膜、さらにその上にＣ製保護膜を形成
させ、磁気記録媒体を製造するようにしている。前記の
如く第３下地層は高結晶配向性とラフネスとを兼ね備え
たものにし得、又、この第３下地層が磁性膜の下地層に
なっている。故に、もｎ性膜のエピタキシャルアシスト
効果および磁壁ピニング効果が優れたものにし得る。従
って、製造される磁気記録媒体は、保磁力および角型比
Ｓ等の磁気特性が優れたものになし得る。即ち１■密度
記録可能な磁気記録媒体が得られるようになる。

前記第１下地層の形成を、高融点金属または高融点合金
のスパッタリングにより行う事が望ましい。スパッタリ
ングで形成される第１下地層の表面を凸凹にし易く、ラ
フネスの大きなｔ■裏表面得易くなるからである。かか
る前記高融点金属または高融点合金としては、Ｃｒ、　
Ｍｏ、　Ｗ、　Ｔａ、　Ｚｒ、　Ｎｂの１種又は２種以
上からなるものが、融点がより高いので、それらの使用
が望ましい。

上記の如き装造法により、基鈑と、ｔＩｉ表面を有する
第１下地層と、アモルファス膜からなる第２下地層と、
高結晶配向性膜からなる第３下地層と、Ｃｏ合金からな
る磁性膜と、Ｃ製の保護膜とが、この順に積層されてな
る磁気記録媒体が得られる。かかる磁気記録媒体は、以
上説明した理由により、保（ｆｆ力および角型比Ｓ等の
磁気特性が優れ、高密度記録可能な磁気記録媒体である
。

尚、前記第２下地層のアモルファス膜に関し、これはス
パッタリング法等により成膜したものの他、自然生成し
たアモルファス膜でもよい。例えば、スパッタリング法
により第１下地層を形成した後、−旦成膜室から出して
大気に曝す場合や、第３下地層を形成させる迄に長時間
成膜室内雰囲気に曝す場合は、第１下地層の表面で酸化
やガス吸着が起き、その結果生成される酸化膜やガス吸
着に基づくアモルファス膜でもよい。しかし、大量仕度
用のインラインスパッタ装置が使用される場合のように
、連続して名付を形成する場合には、第２下地層をスパ
ッタリング法により成膜する必要がある。

上記アモルファス膜組成に関し、特にＣ膜又はＳｉＯ□
膜にする事が望ましい。第１下地層と第３下地層との結
晶配向性遮断の効果が大きいからである。

（実施例） 本発明の実施例を以下に説明する。実施例に係る磁気記
録媒体の構造は、後述の実施例６に係る従来型磁気記録
媒体の場合を除き、第１図に示す通りであり、基Ｆｉ（
１）上に第１下地層（２）、第２下地居（３）、第３下
地層即ち下地Ｃｒ膜（４）、Ｃｏ合金からなる磁性膜（
５）及びＣ製保護膜（６）をこの順に形成させてなるも
のである。

月１井上 室温のガラス基板上へ、第１下地層としてＣｒ膜、第２
下地層としてＣＩＩ先第３下地層としてＣｒ膜付磁性膜
してＣｏ合金膜、保護膜としてＣ膜を、この順に成膜・
積層して磁気記録媒体を装し、磁気特性に及ぼす第１下
地層のＣｒ膜の厚みの影ツを調べた。

第１下地Ｃｒ膜は計ガス圧：２０　ｍＬｏｒｒで成膜し
、その他の膜はＡｒガス圧：　ｌ　ｍｔｏｒｒで成膜し
た。

第２下地層の厚みは５０人、第３下地層の厚みは８２０
人とし、磁性膜はＣｏ−３ＯＮｉ−７，５Ｃｒの組成の
ものを使用し、その厚みは６００人とした。保護膜の厚
みは３２０人とした。

保磁力ｔｉｃ、角型比ｓ、ｓ”は第３しＩのようになり
、第１下地叶膜を任さない磁気記録媒体ではｌｌｃ：６
００〜７０００ｅであるが、第１下地Ｃｒ膜を有するも
のは、急激にＩｌｃが高くなり、第１下地Ｃｒ膜が５０
００人で１３０００ｅに達しており、又、角型比ｓ、　
　ｓ”は０．９以上である。

尖施Ｍ又 膜厚を除き、実施例１と同様の条件で同様の磁気記録媒
体を製した。即ち、第１下地Ｃｒ膜の厚みは３３００人
、第２下地層の厚みは５０人であり、第３下地層の厚み
は１６４０Å以下で変化させた。かかる磁気記録媒体に
ついて、磁気特性を測定し、第３下地層のＣｒｖとして
必要な膜厚を調べた。その結果を第４図に示す。

角型比ｓ、ｓ”は第３下地Ｃｒ膜厚みに関係な（，０，
９２〜０．９５という高い値であるが、保磁力１１ｃは
第３下地層がない場合で２５００ｅ　、第３下地Ｃｒ膜
厚みが４００人で１２０００ｅに迄上昇し、それ以上の
厚みでは一定値となっている。

第３下地Ｃｒ膜の役割は６ｎ性膜をｈａｐ構造にし、し
かも結晶配向性を付与する事にあるが、これは第３下地
Ｃｒ膜厚みを４００Å以上にする事で達成される事が判
明した。

尚、従来の構造の磁気記録媒体では、磁性膜の下地層の
下地Ｃｒ膜の厚みを増加させると、保磁力１１ｃの上昇
要件の一つである該下地Ｃｒ膜の表面粗さが増加するた
め、Ｉｌｃは緩やかに上界する。これに対し、本実施例
では上記の如く第３下地Ｃｒ１ｌ厚みが増加しても、Ｈ
ｃは一定である。これは、表面粗さの役割を最下層の第
１下地Ｃｒ膜が担っているため、非常に薄いＣｒ膜でｌ
ｌｃが一定となっているものである。

尖旌尉主 基板としてＮ１−Ｐメツキが施されたＡＩサブストレー
ト、第１下地層としてＭｏ膜杏用いた。それらの点を除
き、実施例１と同様の条件で同様の磁気記録媒体を製し
、磁気特性に及ぼす第１下地層のＭｏ、膜の厚みの影響
を調べた。

Ｈｃ、　Ｓ、　　Ｓ”は第５図のようになり、やはり第
１下地Ｍｏ膜厚の増大に伴ってｌｌｃは２．激に増加し
ている。門０膜厚が４０００人でｌｌｃは約１４０００
ｅに達しており、角型比Ｓ、Ｓ“は０．９５である。

裏庭斑土 第１下地Ｃｒ膜厚を３３００人とし、磁性膜（Ｃｏ−３
ＯＮｉ７．５Ｃｒ）の厚みを１００〜１０００人に変化
させた。それらの点を除き、実施例１と同様の条件で同
様の磁気記録媒体を製し、磁気特性に及ぼす磁性膜厚の
影響を調べた。

第６図に磁性膜厚とＨｃ、　Ｓ、　　Ｓ“との関係を示
す。肝・δとして４００〜７００Ｇ　ｔｔ　ｔｎ　とな
る磁性膜厚の４００〜８００人で、ｌｌｃが１０００〜
１５０００ｅ、　　Ｓ　、　　Ｓ　”が０．９５以上の
高い値である。

尖詣■立 第１下地層を４０００人のＣｒ、　Ｍｏ、　Ｗ、　Ｔａ
、　Ｚｒ又はＮｂ膜とした。かかる点を除き、実施例１
と同様の条件で同様の磁気記録媒体を製し、ｌｌｃ及び
Ｓを調べた。その結果を第７図に示す。

第１下地層はいづれも高融点金属で構成されているが、
それらの中でも該金属の融点が高いものほどｌｌｃが高
いという傾向にある。Ｓはいづれの場合もほぼ０．９３
〜０．９６であって高い値である。

尖指■旦 従来法に係る磁気記録媒体と、本発明に係る磁気記録媒
体との比較試験を行った。

上記試験に供した磁気記録媒体の構成及び製造条件を第
１表に示す。第１表において実験Ｎｏ、　１及び２のも
のが本発明に係るもの、実験Ｎｏ、　３　。

４及び５のものが従来法に係るものである。

本発明に係るものは、基板としてガラスサブストレート
又はＮ１−Ｐメツキが施されたＡＩサブストレートを用
いた。第１下地層はＣｒ膜又はＭｏ膜とし、該膜厚を５
０００Å以下の範囲で変化させた。磁性膜厚は５００人
とした。かかる点を除き、実施例１と同様の構造を存す
る。製造条件は実施例１と同様である。

従来法に係るものは、基板としてガラスサブストレート
を用い、下地Ｃｒ膜の厚みを１０００〜５０００人の範
囲で変化させた。磁性膜厚は５００人とした。

尚、これらは当然に第１下地層及び第２下地層を有さす
、下地層としては上記下地Ｃｒ膜のみを有しているもの
である。

比較試験結果を第８図に示す。横軸は下地Ｃ「膜厚を指
標しているが、該下地Ｃｒ膜厚は本発明に係るものに関
しては前記第３下地層のＣｒ膜厚のこと第１表 注）第１下地層の成膜時のＡｒガス圧：　２０　ｍｔｏ
ｒｒである。第９図から判る如く、従来法に係るものは
、下地Ｃｒ膜厚を増大してもｌｌｃ　：　１００００ｅ
以上、且つＳ：０．９以上を充たすものは得られなかっ
た。これに対し、本発明に係るものは、第３下地Ｃｒ膜
厚を１０００人にすると、ｌｌｃがＬＯＯＯＯｅ以上で
、且つＳが０．９４〜０．９６のものが得られている。

以上の結果は、本発明によれば高保磁力と高角型比Ｓと
を兼ね備えた磁気記録媒体を提供し得る事を裏付けてい
る。

（発明の効果） 本発明に係る磁気記録媒体およびその製造法によれば、
磁性膜の下地Ｃｒ膜が高結晶配向性とラフネスとを兼ね
備え、磁性１漠のエビタキンヤルアシスト効果およびＥ
ｎ壁ピニング効果が優れ、保持力および角型比Ｓ等の磁
気特性が優れた磁気記録媒体、即ち、高密度記録可能な
磁気記録媒体が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る６ｄ気記録媒体の構造、第２図は
従来の磁気記録媒体の構造、第３図は実施例１に係る第
１下地Ｃｒ膜の厚さとｌｌｃ、　Ｓ、　　Ｓ”との関係
、第４図は実施例２に係る第３下地Ｃｒ膜の厚さとＨｃ
、　Ｓ、　Ｓ”との関係、第５図は実施例３に係る第１
下地Ｍｏ膜の厚さとＩｌｃ、　Ｓ、　　Ｓ”との関係、
第６図は実施例４に係るｉｆｆ性膜厚と！Ｉｃ、　ＳＳ
１との関係、第７図は実施例５に係る第１下地層の金属
の融点とＨｃ、　Ｓとの関係、第８図は実施例６に係る
下地Ｃｒ膜厚とｌｌｃ、　Ｓとの関係を示す図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、スパッタリング法により粗表面を有す
   る第１下地層を形成させ、その上層にアモルファス膜か
   らなる第２下地層を形成させ、さらにその上層にスパッ
   タリング法により、高結晶配向性膜からなる第３下地層
   、Ｃｏ合金からなる磁性膜およびｃ製の保護膜をこの順
   に形成させることを特徴とする磁気記録媒体の製造法。
2. （２）前記第１下地層の形成を、高融点金属または高融
   点合金のスパッタリングにより行う第１請求項に記載の
   磁気記録媒体の製造法。
3. （３）前記高融点金属または高融点合金がＣｒ、Ｍｏ、
   Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂの１種又は２種以上からなる第２
   請求項に記載の磁気記録媒体の製造法。
4. （４）基板と、粗表面を有する第１下地層と、アモルフ
   ァス膜からなる第２下地層と、高結晶配向性膜からなる
   第３下地層と、Ｃｏ合金からなる磁性膜と、Ｃ製の保護
   膜とが、この順に積層されてなる磁気記録媒体。
5. （５）前記第２下地層がＣ膜又はＳｉＯ＿２膜である第
   ４請求項に記載の磁気記録媒体。