JPH0494504A - 固定磁気ディスクおよびその製造方法 - 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、信軌性に優れ、高密度磁気記録対応を可能に
する固定磁気ディスクのディスク構造、およびその製造
方法に関するものである。

従来の技術 近年の高度情報化社会において、記憶すべき情報の量は
年々増加の一途をたどり、記憶装置の大容量化、高密度
化に対する要望も高まっている。

このような状況のもと、コンピュータ周辺機器として用
いられる固定磁気ディスクに用いられる記憶媒体は、従
来のアルミディスク基板上にガンマ酸化鉄系の針状磁性
粉などを塗布した塗布型から、めっき法やスパック法な
どによるＣｏ−Ｎｉ／Ｃｒ合金の薄膜型へと変化し、高
密度化が図られてきた。

しかし、Ｃｏ−Ｎｉ／Ｃｒｙ膜は合金であるがゆえ耐久
性などに問題があるため、磁気ディスクの構造としては
、（潤滑層／保護層／Ｃｏ−Ｎｉ磁性層／　Ｃｒ層／　
Ｎ　ｉ　−Ｐめっき層／アルミニウム基板）の６層構造
になっており、製造工程が複雑であるといった欠点があ
る。

また、上記固定磁気ディスクは面内記録媒体であるため
、さらに記録密度を上げるために記録波長を短くしてい
くと減磁界の影響で記録が困難になってくる。

そこで、磁気記録方式の上で、上記欠点を改善した記録
方式である垂直記録を可能とする磁気記録媒体として、
磁気ヘッドと媒体が接触状態ではあるがＣｏ−Ｃｒ１ｌ
膜媒体の研究が盛んになされている。しかし、Ｃｏ　−
Ｎ　ｉ　／　Ｃｒ　薄膜媒体の場合と同様Ｃｏ−Ｃｒ媒
体にも合金であるがゆえ、信頼性に問題があるためＣｏ
−Ｃｒ１膜表面にアモルファスカーボン膜やＣＯ酸化物
の保護層を設けなくてはならない。

発明が解決しようとする課題 固定磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの磁気ディ
スクに対する走行高さ（フライングハイド）をできるだ
け低くすることは、磁気ヘッドと磁気ディスクスペーシ
ングによる出力の損失（スペーシング損失）を軽減する
ため、結果的に記録密度向上につながる。そこで最近で
は、高記録密度を可能にするために、０．０５〜０．１
μｍ程度のフライングハイド量での走行が必要とされて
いる。

しかし、上記Ｃｏ−Ｎｉ／Ｃｒ薄膜媒体、Ｃ０−Ｃｒｆ
３１１１ｉ媒体いずれにおいても、耐久性などに問題が
あるため、信頼性確保のため薄膜表面に保護膜（数１０
０人）を形成しなければならず、どうしでもスペーシン
グ損失が増えてしまう。

また、固定磁気ディスクの場合、高速で磁気ディスクを
回転（３６００回転／分）させるため、磁性層の硬度が
高いことも信軒性確保と言った点では非常に重要である
。しかしＣｏ−ＣｒＦｉｌ膜のような合金の場合どうし
ても硬度的に問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み、従来の薄膜表面に保護膜を
必要とする合金系の磁性薄膜ディスクではなく、信軌性
に優れ、かつ高密度磁気記録対応が可能である垂直磁気
記録の成分を持った固定磁気ディスクの構造とその製造
方法を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、ディスク基板上に
（１００）に優先配向したＮａＣｌ型結晶構造を有する
Ｎｉ酸化物膜を形成し、さらに柱状構造を有するコバル
トを含むスピネル型結晶構造の酸化鉄膜を形成した構造
の固定磁気ディスク、および前記固定磁気ディスクをプ
ラズマの活性さとＣＶＤ反応を利用した製造方法により
作製するといった構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成の固定磁気ディスクの構造および
製造方法であるので、従来の合金系の磁性薄膜ディスク
と比べ、耐久性や硬度などの信頼性に優れ、かつ高密度
磁気記録対応が可能である垂直磁気記録の成分を持った
固定磁気ディスクの構造であり、さらに比較的用意に製
造できるという作用がなされる。

実施例 以下、本発明の一実施例のプラズマＣＶＤ法による固定
磁気ディスクの製造方法および電磁変換特性について図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるプラズマＣＶＤ装置
の概略図を示すものである。第１図において１は反応チ
ャンバー、２は電極、３は反応チャンバー内を低圧に保
つための排気系で、４は下地基板（ガラスディスク基板
）、５は高周波電源（１３，５６Ｍ七）、６．７．８は
原料の入った気化器で、９．１０．１１はキャリアガス
の気化器内への導入の有無を制御するためのバルブ、１
２．１３．１４は原料ガスとキャリアガスの反応チャン
バー内への導入のｆ無を制御するためのバルブ、１５は
キャリアガスポンへ（窒素）、１６は反応ガスボンベ（
酸素）、１７は基板回転機構のついた基板加熱ヒーター
である。

出発原料には、鉄アセチルアセトナート［Ｆ　ｅ　（Ｃ
５Ｈ７０２）３　］、ニッケルアセチルアセトナート（
Ｎ　ｌ　（Ｃ５Ｈ７０２）２　・Ｘ　Ｈ２０］、Ｄハル
トアセチルアセトナートＩＣｏ　（Ｃ５Ｈ７０２）３］
をもちいた。

気化器６脱水処理を行ったニッケルアセチルアセトナー
ト（空気中１００℃で２時間）、７にコバルトアセチル
アセトナート、８に鉄アセチルアセトナートを入れ、そ
れぞれ１８０°Ｃ，１３０°Ｃ５１２０°Ｃに加熱し保
持しておく。バルブ９およびバルブ１２を開き窒素キャ
リア（流量３０３ＣＣＭ）とともにニッケルアセチルア
セトナートの蒸気と酸素（流量５３ＣＣＭ）を排気系３
により減圧された反応チャンバー１内に導入し、プラズ
マを発生（電力１．５　Ｗ／ｄ）させ、５分間減圧下（
０，０８Ｔｏｒｒ）で反応を行い、４００″Ｃに加熱し
たガラスディスク基板（１２０回転／分）上にＮｉＯ膜
を成膜し、バルブ９および１２を閉じた。

さらに引き続き、真空を破らずにバルブ１０゜１１．１
３．１４を開き、キャリアガス（気化器７側に流量３３
ＣＣＭ、気化器８側に流量８３ＣＣＭ）とともに、コバ
ルトアセチルアセトナートおよび鉄アセチルアセトナー
トの蒸気を反応チャンバーｌ内に導入し、プラズマ中（
ｔカ１．５Ｗ／ｃｊ）で１５分間減圧下（０，０６Ｔｏ
ｒｒ）で反応を行い、ＮｉＯ膜上にＣｏフェライト膜を
成膜し、ｃｏフエライ）／ＮｊＯの二層膜を作製した。

そして、二層膜を形成したガラスディスク基板を真空チ
ャンバーから取り出し、裏面にも同様の方法で、同し二
層膜を形成し、両面に磁性薄膜面をもつＣｏフェライト
／　Ｎ　ｉ　Ｏディスクを作製した。

次に、このディスクをフッソ系有機物の潤滑剤の入った
液槽に沈めて塗布することによって、固定磁気ディスク
を作製した。

作製した本発明の固定磁気ディスクは、ギャップ長（Ｃ
Ｌ）が０．２５μｍ、トラック幅（Ｔｗ）が１０μｍ、
のＭ　Ｉ　’Ｇ　ヘッドを用いて、５０ｍＡのへ、ド電
流値を選んで電磁変換特性の評価を行った。固定磁気デ
ィスクを３６００ｒ、ｐ、ｍの速度で回転させ、ディス
クの中心から２０．０ｍｍの円周トラックで評価を行っ
た。てお、固定磁気ディスクと磁気ヘッドの相対速度は
、７．５ｍ／ｓｅｃであり、磁気ヘッドのフライングハ
イドは０．１５μｍであった・ 次に、比較のために、Ｈｃ＝１．０ｋＯｅで、Ｍ　ｓ　
＝　８００　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｃ　ｃの磁性層ｔｉｌｌ
が８００人で、その上に保護層としてカーボン膜を６０
０人形成し、本発明と同様の潤滑剤被膜層を設けた従来
のＣｏ−Ｎｉ／Ｃｒ合金薄膜の固定磁気ディスク（アル
ミ基板で面内方向に磁化配向）と、ガラスディスク基板
上に直接ＣＯフェライト磁性膜（成膜条件は二層膜の場
合と同し）を形成した構造のＣＯフェライトディスクを
用意し、本発明の固定磁気ディスクと同し条件で電磁変
換特性の評価を行った。

得られた本発明の固定磁気ディスク、Ｃ。

Ｎ　ｉ　／　ＣｒおよびＣｏフェライト単層のディスク
の記録密度と再生出力の関係を第２図に示す。

第２図において、横軸が記録密度（記録波長）で、継軸
が再生出力である。また（ａ）が本発明の固定磁気ディ
スク、（ｂ）が比較のためのＣｏ−Ｎｉ／Ｃｒ合金薄膜
固定磁気ディスク、（Ｃ）が比較のためのＣＯフェライ
ト薄膜固定磁気ディスク（Ｃｏフェライト単層膜）の特
性を示している。

第２図から、本発明の固定磁気ディスクは、従来のＣｏ
−Ｎｉ／ＣｒやＣｏフェライト単層のディスクより、短
波長域の高記録密度側で、再生出力が高い値を示すこと
がわかる。すなわち、本発明の固定磁気ディスクは、高
記録密度化対応が可能であることがわかる。なお、本発
明の固定磁気ディスクの記録信号の再生波形をオシロス
コープで観察すると、垂直磁気記録成分を含むことの特
徴であるグイパルス波形を示していた。

電磁変換特性の測定終了後、有機溶剤を用いて、潤滑膜
層を取り除きＣＯフェライト／ＮｉＯディスクのＸ線回
折ムこよる結晶構造の解析を行った。

また比較のために、ガラスディスク基板上に上記成膜条
件でＮｉＯ膜のみを成膜した試料膜■および同様に上記
条件でガラスディスク基板上にＣｏフェライト膜のみを
成膜した試料膜■をそれぞれ作製しＸ線回折により結晶
構造の解析を行った。

その結果、上記条件で成膜したＮｒＯ膜はＸ線的に（１
００）に完全配向していた。また、下地層としてＮｉＯ
の（１００）完全配向膜を用いることにより、磁性層で
あるＣｏフェライト膜の（１００）配向性は、下地層の
結晶配向性の影響をうけ、直接ガラスディスク上に成膜
した場合に比較して向上していた。

また、ＣＯフェライト／Ｎｊ○ディスクを破壊して高分
解能の走査型電子顕微鏡を用いて、ディスクの表面およ
び破断面を観察した。その結果、本ディスクの二層膜は
柱状構造を有し、膜厚約４５００人でコラム径は４００
〜６００人であることがわかった。また、試料膜■およ
び試料膜■を走査型電子顕微鏡により同様に観察した結
果、試料膜■のＮｉＯ膜は膜厚が約２０００人であり、
試料■のＣｏフェライト膜は膜厚が２５００人であった
。

さらに、Ｘ線マイクロアナライザーによりＣＯフェライ
ト／Ｎｉ○ディスクの組成を分析した結果、Ｃｏ　／　
Ｆ　ｅ　−５／　９５であった。

次に、Ｃｏフェライト／ＮｊＯディスクの磁気特性につ
いて振動試料型磁力計（ＶＳＭ）により測定を行った。

その結果、同ディスクの保磁力はＨｃ上＝１．２ｋＯｅ
、　　Ｈｃ／＝７８００ｅであった。また、Ｃｏフェラ
イト／　Ｎ　ｉ　Ｏ二層膜のＭｓは２７５ｅｍｕ／ｃｃ
であった・ これらのことから、本発明の固定磁気ディスクがＣｏフ
ェライト単層のディスクより短波長域の高記録密度側で
、再生出力が高い値を示す原因は、（１００）配向のＮ
ｉＯ膜を下地として用いたことにより、Ｃｏフェライト
膜の（１００）配向性が増加したためであると考えられ
る。

発明の効果 以上のように本発明は、ディスク基板上に、下地層とし
てＮａＣｌ型結晶構造の（１００）配向Ｎ１酸化物膜を
形成し、さらに磁性層として柱状構造を有するｃｏを含
むスピネル型酸化鉄磁性薄膜を形成した固定磁気ディス
クの構造であるため、高信幀性であり、かつ高記録密度
対応が可能となる。

また、その製造方法にプラズマＣＶＤ法を用いているた
め、簡単な原料供給の制御を行うだけで、二層膜を簡単
に、かつ連続的に製造できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるプラズマＣＶＤ装
置の概略図、第２図は実施例における本発明の固定磁気
ディスクの記録密度と再生出力の関係を示すグラフであ
る。 １・・・・・・反応チャンバー、２・・・・・・電極、
３・・・・・・排気系、４・・・・・・ガラスディスク
基板、５・・・山高周波電源、６．７．８・・・・・・
気化器、９　１０　　ＩＩ・・・・・・キャリアガス供
給バルブ、１２　１３　１４・・・・・・原料ガス供給
バルブ、１５・・・・・・キャリアガスボンへ、１６・
・・・・・反応ガスポンへ、１７・旧・・基板加熱ヒー
ター 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名Ｉ−−−、
遇ｉヒＡミ÷ヤソン〈 ７−１極 ｓ−４神ＲＪ ｔ５−−−〜Ｙり了ブス不°ソペ ｆ６−−−万し酸三ア°ス凪′ンベ １７−−基ξ反加勇シど一タ を耐”ｌ（ｐ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク基板上に、ＮａＣｌ型結晶構造の酸化物
   薄膜を形成し、さらに前記酸化物薄膜上に、コバルトを
   含むスピネル型結晶構造の酸化鉄磁性薄膜を形成した構
   造を有することを特徴とする固定磁気ディスク。
2. （２）ＮａＣｌ型結晶構造の酸化物薄膜が、結晶学的に
   （１００）に優先配向したニッケル酸化物であることを
   特徴とする請求項（１）記載の固定磁気ディスク。
3. （３）コバルトを含むスピネル型結晶構造の酸化鉄薄膜
   が、ディスク基板表面に対して垂直方向に柱状構造を有
   することを特徴とする請求項（１）記載の固定磁気ディ
   スク。
4. （４）ニッケルを含む有機金属化合物の蒸気と酸素の混
   合ガスを、プラズマを用いて分解することにより、ディ
   スク基板上にＮａＣｌ型結晶構造のニッケル酸化物薄膜
   を化学蒸着し、さらに鉄を含む有機金属化合物の蒸気と
   コバルトを含む有機金属化合物の蒸気と酸素の混合ガス
   を、プラズマを用いて分解して、前記ニッケル酸化物薄
   膜上にコバルトを含むスピネル型結晶構造の酸化鉄薄膜
   を化学蒸着することを特徴とする固定磁気ディスクの製
   造方法。
5. （５）ニッケルを含む有機金属化合物および鉄を含む有
   機金属化合物およびコバルトを含む有機金属化合物が、
   β−ジケトン系金属錯体であることを特徴とする請求項
   （４）記載の固定磁気ディスクの製造方法。