JPH06215345A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
磁気記録媒体およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンピュータの外部記憶装置などに用いられ
る磁気記録媒体において、磁気記録媒体表面の平滑性を
保持しながら、保磁力Ｈｃ等の磁気特性を向上させ、高
密度記録が可能な磁気記録媒体を実現すること。 【構成】 非磁性のガラス基板１と非磁性金属下地層２
との間に、非磁性の金属バッファ層６を設け、この金属
バッファ層６および金属下地層２それぞれのＸ線回折ピ
ークの半値幅ｄ1 ／ｄ2 を所定の値に制御することによ
り、大幅な保磁力Ｈｃの増加を図ることができる。ま
た、金属バッファ層６の膜厚δおよび金属バッファ層６
形成時の基体温度Ｔを制御することにより、角形比Ｓ，
保磁力角形比Ｓ* ，保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角形比
差ΔＳ* の各特性の向上が図れる。
る磁気記録媒体において、磁気記録媒体表面の平滑性を
保持しながら、保磁力Ｈｃ等の磁気特性を向上させ、高
密度記録が可能な磁気記録媒体を実現すること。 【構成】 非磁性のガラス基板１と非磁性金属下地層２
との間に、非磁性の金属バッファ層６を設け、この金属
バッファ層６および金属下地層２それぞれのＸ線回折ピ
ークの半値幅ｄ1 ／ｄ2 を所定の値に制御することによ
り、大幅な保磁力Ｈｃの増加を図ることができる。ま
た、金属バッファ層６の膜厚δおよび金属バッファ層６
形成時の基体温度Ｔを制御することにより、角形比Ｓ，
保磁力角形比Ｓ* ，保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角形比
差ΔＳ* の各特性の向上が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体およびそ
の製造方法に関し、特に、保磁力および角形比などの磁
気特性を等方的に向上させることにより、磁気記録媒体
の高記録密度化を図る技術に関するものである。
の製造方法に関し、特に、保磁力および角形比などの磁
気特性を等方的に向上させることにより、磁気記録媒体
の高記録密度化を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータなどの情報処理装置
の外部記録装置として固定磁気ディスク装置が多く用い
られている。図６に、この固定磁気ディスク装置に用い
られている一般的な磁気記録ディスク（磁気記録媒体）
の構成を示してある。この磁気記録ディスクは、非磁性
基体１の上に、非磁性の金属下地層２を積層し、この金
属下地層２上に、強磁性合金体であるＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
（コバルト−クロム−白金）などにより磁性層３を薄膜
状に積層形成してある。そして、この磁性層３上に、ア
モルファスカーボン保護層４を積層形成し、さらに、保
護層４上に、液体潤滑剤からなる潤滑層５を設けて磁気
記録ディスクを形成している。
の外部記録装置として固定磁気ディスク装置が多く用い
られている。図６に、この固定磁気ディスク装置に用い
られている一般的な磁気記録ディスク（磁気記録媒体）
の構成を示してある。この磁気記録ディスクは、非磁性
基体１の上に、非磁性の金属下地層２を積層し、この金
属下地層２上に、強磁性合金体であるＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
（コバルト−クロム−白金）などにより磁性層３を薄膜
状に積層形成してある。そして、この磁性層３上に、ア
モルファスカーボン保護層４を積層形成し、さらに、保
護層４上に、液体潤滑剤からなる潤滑層５を設けて磁気
記録ディスクを形成している。
【０００３】非磁性基体１としては、たとえば、鏡面研
磨を施したガラス基板、アルミニウム板およびセラミッ
ク板などが用いられる。この非磁性基体１を真空チャン
バ内で３００℃に加熱処理した後、Ｃｒからなる膜厚さ
が１０００Åの非磁性金属下地層２、Ｃｏ80Ｃｒ14Ｐｔ
6 （Ｃｏ：８０ａｔ％，Ｃｒ：１４ａｔ％，Ｐｔ：６ａ
ｔ％）からなる膜厚さが５００Åの磁性層３、およびア
モルファスカーボンからなる膜厚さが２００Åの保護層
４を順次スパッタ法により積層形成する。そして、保護
層４上に、フロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して、
膜厚さが２０Åの潤滑層５を形成し、磁気記録ディスク
を製造する。
磨を施したガラス基板、アルミニウム板およびセラミッ
ク板などが用いられる。この非磁性基体１を真空チャン
バ内で３００℃に加熱処理した後、Ｃｒからなる膜厚さ
が１０００Åの非磁性金属下地層２、Ｃｏ80Ｃｒ14Ｐｔ
6 （Ｃｏ：８０ａｔ％，Ｃｒ：１４ａｔ％，Ｐｔ：６ａ
ｔ％）からなる膜厚さが５００Åの磁性層３、およびア
モルファスカーボンからなる膜厚さが２００Åの保護層
４を順次スパッタ法により積層形成する。そして、保護
層４上に、フロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して、
膜厚さが２０Åの潤滑層５を形成し、磁気記録ディスク
を製造する。
【０００４】このようにして作製された磁気記録ディス
クは、強度，寸法精度などの機械的特性は実用上支障な
く、良好であり、磁気特性も保磁力Ｈｃが１６００Ｏｅ
程度で、残留磁束密度と磁性層膜厚の積であるＢｒ・δ
が４００Ｇ・μｍ程度と良好である。
クは、強度，寸法精度などの機械的特性は実用上支障な
く、良好であり、磁気特性も保磁力Ｈｃが１６００Ｏｅ
程度で、残留磁束密度と磁性層膜厚の積であるＢｒ・δ
が４００Ｇ・μｍ程度と良好である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、情報の多量化お
よび多様化が急激に進み情報の大量処理を行なう必要性
から、固定磁気ディスク装置においても高記録密度化お
よび大容量化が強く要望されている。従って、磁気ディ
スク装置に用いられる磁気記録ディスクにおいても、高
記録密度，大容量に対応するために、磁気ヘッドの浮上
距離を更に圧縮可能な媒体が必要となっている。図６に
示す構成の磁気記録ディスクは、非磁性基体１として鏡
面研磨を施したガラス基板を用いているため、表面平滑
性が高く、磁気ヘッドの浮上量を低下させることができ
る。それ故、磁気記録ディスクの高記録容量化が可能と
なる。
よび多様化が急激に進み情報の大量処理を行なう必要性
から、固定磁気ディスク装置においても高記録密度化お
よび大容量化が強く要望されている。従って、磁気ディ
スク装置に用いられる磁気記録ディスクにおいても、高
記録密度，大容量に対応するために、磁気ヘッドの浮上
距離を更に圧縮可能な媒体が必要となっている。図６に
示す構成の磁気記録ディスクは、非磁性基体１として鏡
面研磨を施したガラス基板を用いているため、表面平滑
性が高く、磁気ヘッドの浮上量を低下させることができ
る。それ故、磁気記録ディスクの高記録容量化が可能と
なる。
【０００６】しかしながら、ガラス基板（ガラス基板に
限定されるものではない）を用いた磁気記録ディスクに
おいては、基板が酸素を含んでいるため、基板上に形成
される金属下地層の結晶構造（柱状晶構造）が不定形化
することがあり、この結果、薄膜磁性層の結晶方位が揃
わず、高保磁力化が困難であるという問題がある。ま
た、基板表面が平滑なため角形比が著しく悪い。このよ
うに、磁気ヘッドの低浮上距離化が図られる一方で、磁
気特性が低下するという問題があり、磁気記録ディスク
の高記録密度化には限界があった。
限定されるものではない）を用いた磁気記録ディスクに
おいては、基板が酸素を含んでいるため、基板上に形成
される金属下地層の結晶構造（柱状晶構造）が不定形化
することがあり、この結果、薄膜磁性層の結晶方位が揃
わず、高保磁力化が困難であるという問題がある。ま
た、基板表面が平滑なため角形比が著しく悪い。このよ
うに、磁気ヘッドの低浮上距離化が図られる一方で、磁
気特性が低下するという問題があり、磁気記録ディスク
の高記録密度化には限界があった。
【０００７】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
磁気記録媒体表面の平滑性を保持して磁気ヘッドの低浮
上距離を維持しながら、高保磁力でかつ高角形比な磁気
特性を有する高密度記録が可能な磁気記録媒体およびそ
の製造方法を確立することを目的としている。
磁気記録媒体表面の平滑性を保持して磁気ヘッドの低浮
上距離を維持しながら、高保磁力でかつ高角形比な磁気
特性を有する高密度記録が可能な磁気記録媒体およびそ
の製造方法を確立することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る磁気記録媒体において講じた手段は、
非磁性基体と金属下地層との間に非磁性の金属バッファ
層を形成することにより、金属下地層の結晶配向性を向
上させ、これによって薄膜磁性層の結晶粒の方位を揃え
て保磁力Ｈｃおよび角形比Ｓなどの磁気特性を大幅に高
め、高密度記録が可能な磁気記録媒体を実現したもので
ある。すなわち、非磁性基体の表面側に、Ｃｒからなる
非磁性の金属バッファ層と、この金属バッファ層上に形
成されたＣｒからなる非磁性の金属下地層と、この金属
下地層上に形成された強磁性合金の薄膜磁性層と、この
薄膜磁性層の表面側に形成された保護層と、を少なくと
も有する磁気記録媒体であって、金属バッファ層の（１
１０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅をｄ1 、金属
下地層の（１１０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅
をｄ2 とした場合に、ｄ1 ／ｄ2 が１．２以上、望まし
くは１．５以上であることを特徴としている。
に、本発明に係る磁気記録媒体において講じた手段は、
非磁性基体と金属下地層との間に非磁性の金属バッファ
層を形成することにより、金属下地層の結晶配向性を向
上させ、これによって薄膜磁性層の結晶粒の方位を揃え
て保磁力Ｈｃおよび角形比Ｓなどの磁気特性を大幅に高
め、高密度記録が可能な磁気記録媒体を実現したもので
ある。すなわち、非磁性基体の表面側に、Ｃｒからなる
非磁性の金属バッファ層と、この金属バッファ層上に形
成されたＣｒからなる非磁性の金属下地層と、この金属
下地層上に形成された強磁性合金の薄膜磁性層と、この
薄膜磁性層の表面側に形成された保護層と、を少なくと
も有する磁気記録媒体であって、金属バッファ層の（１
１０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅をｄ1 、金属
下地層の（１１０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅
をｄ2 とした場合に、ｄ1 ／ｄ2 が１．２以上、望まし
くは１．５以上であることを特徴としている。
【０００９】この磁気記録媒体において、金属バッファ
層の膜厚が３０ｎｍから２００ｎｍまでの範囲内にある
ことが好ましく、５０ｎｍから１５０ｎｍまでの範囲内
にある場合にはさらに好ましい。
層の膜厚が３０ｎｍから２００ｎｍまでの範囲内にある
ことが好ましく、５０ｎｍから１５０ｎｍまでの範囲内
にある場合にはさらに好ましい。
【００１０】このような磁気記録媒体の製造方法として
は、非磁性基体を５０℃から２００℃までの範囲内に加
熱した状態で、金属バッファ層を形成する金属バッファ
層形成工程を有することを特徴としている。
は、非磁性基体を５０℃から２００℃までの範囲内に加
熱した状態で、金属バッファ層を形成する金属バッファ
層形成工程を有することを特徴としている。
【００１１】
【作用】斯かる手段を講じた本発明に係る磁気記録媒体
においては、非磁性基体と金属下地層との間に非磁性の
金属バッファ層を形成し、基板面に対して平行に成長す
る金属バッファ層の（１１０）面（金属バッファ層の表
面）におけるＸ線回折ピークの半値幅ｄ1 と、金属下地
層の（１１０）面（金属下地層の表面）におけるＸ線回
折ピークの半値幅ｄ2 との比率ｄ1 ／ｄ2 を制御するこ
とにより、保磁力Ｈｃおよび角形比Ｓなどの磁気特性を
大幅に向上させることが可能となる。すなわち、非磁性
基体と金属下地層との間に金属バッファ層を設けること
により、金属下地層の柱状晶が発達して結晶配向性が向
上するため、金属下地層上に形成される薄膜磁性層の結
晶粒の方位が揃い、磁気特性を大幅に高めることができ
るので、大幅な保磁力Ｈｃの向上が達成される。特に、
ｄ1 ／ｄ2 が１．２以上となるように金属バッファ層お
よび金属下地層を形成して磁気記録媒体を作製した場合
には、金属バッファ層を備えない従来の磁気記録媒体に
比して２００Ｏｅ以上保持力Ｈｃを増加させることがで
きる。そして、ｄ1 ／ｄ2 が１．５以上となるように制
御して磁気記録媒体を作製した場合には、保磁力Ｈｃの
増加量はさらに大きく、５００Ｏｅ以上を実現すること
ができる。このように、本発明に係る磁気記録媒体にお
いては、非磁性基体として表面平滑性が高いガラス基板
を用い、磁気ヘッドの浮上量は小さく保持しながら、保
磁力Ｈｃの大幅な増加等、磁気特性の向上が可能となる
ので、高記録密度，大容量の磁気記録媒体を構築するこ
とができる。
においては、非磁性基体と金属下地層との間に非磁性の
金属バッファ層を形成し、基板面に対して平行に成長す
る金属バッファ層の（１１０）面（金属バッファ層の表
面）におけるＸ線回折ピークの半値幅ｄ1 と、金属下地
層の（１１０）面（金属下地層の表面）におけるＸ線回
折ピークの半値幅ｄ2 との比率ｄ1 ／ｄ2 を制御するこ
とにより、保磁力Ｈｃおよび角形比Ｓなどの磁気特性を
大幅に向上させることが可能となる。すなわち、非磁性
基体と金属下地層との間に金属バッファ層を設けること
により、金属下地層の柱状晶が発達して結晶配向性が向
上するため、金属下地層上に形成される薄膜磁性層の結
晶粒の方位が揃い、磁気特性を大幅に高めることができ
るので、大幅な保磁力Ｈｃの向上が達成される。特に、
ｄ1 ／ｄ2 が１．２以上となるように金属バッファ層お
よび金属下地層を形成して磁気記録媒体を作製した場合
には、金属バッファ層を備えない従来の磁気記録媒体に
比して２００Ｏｅ以上保持力Ｈｃを増加させることがで
きる。そして、ｄ1 ／ｄ2 が１．５以上となるように制
御して磁気記録媒体を作製した場合には、保磁力Ｈｃの
増加量はさらに大きく、５００Ｏｅ以上を実現すること
ができる。このように、本発明に係る磁気記録媒体にお
いては、非磁性基体として表面平滑性が高いガラス基板
を用い、磁気ヘッドの浮上量は小さく保持しながら、保
磁力Ｈｃの大幅な増加等、磁気特性の向上が可能となる
ので、高記録密度，大容量の磁気記録媒体を構築するこ
とができる。
【００１２】ここで、金属バッファ層の膜厚を３０ｎｍ
から２００ｎｍまでの範囲内、好ましくは５０ｎｍから
１５０ｎｍまでの範囲内に制御して磁気記録媒体を作製
した場合には、高い保磁力Ｈｃを有しながら、保磁力角
形比Ｓ* を向上させることができる。これにより、角形
比Ｓに加えて保磁力角形比Ｓ* の向上も図ることができ
るので、磁気特性がさらに向上し、より高記録密度な磁
気記録媒体を実現することができる。
から２００ｎｍまでの範囲内、好ましくは５０ｎｍから
１５０ｎｍまでの範囲内に制御して磁気記録媒体を作製
した場合には、高い保磁力Ｈｃを有しながら、保磁力角
形比Ｓ* を向上させることができる。これにより、角形
比Ｓに加えて保磁力角形比Ｓ* の向上も図ることができ
るので、磁気特性がさらに向上し、より高記録密度な磁
気記録媒体を実現することができる。
【００１３】また、非磁性基体を５０℃から２００℃ま
での範囲内に加熱した状態で、金属バッファ層を形成し
て磁気記録媒体を作製することにより、保磁力差ΔＨｃ
および保磁力角形比差ΔＳ* を低減することができる。
この保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差ΔＳ* は、磁
気記録媒体において、円周方向の特性（保磁力Ｈｃ，保
磁力角形比Ｓ* ）と、半径方向の特性との相違の目安と
なるものであり、これら保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角
形比差ΔＳ* を低減することにより、磁気特性を等方的
に向上させることが可能となる。
での範囲内に加熱した状態で、金属バッファ層を形成し
て磁気記録媒体を作製することにより、保磁力差ΔＨｃ
および保磁力角形比差ΔＳ* を低減することができる。
この保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差ΔＳ* は、磁
気記録媒体において、円周方向の特性（保磁力Ｈｃ，保
磁力角形比Ｓ* ）と、半径方向の特性との相違の目安と
なるものであり、これら保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角
形比差ΔＳ* を低減することにより、磁気特性を等方的
に向上させることが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下に、添付図面を参照して本発明に係る磁
気記録媒体の一実施例について説明する。
気記録媒体の一実施例について説明する。
【００１５】図１は、本実施例に係る磁気記録ディスク
（磁気記録媒体）の構成を示す断面図である。なお、図
１に示す本例の磁気記録ディスクにおいて、その構成は
先に図６を用いて説明した従来の磁気記録ディスクの構
成と略同様であるので、対応する部分には同一参照符号
を付してある。
（磁気記録媒体）の構成を示す断面図である。なお、図
１に示す本例の磁気記録ディスクにおいて、その構成は
先に図６を用いて説明した従来の磁気記録ディスクの構
成と略同様であるので、対応する部分には同一参照符号
を付してある。
【００１６】図１において、本例の磁気記録ディスク
は、非磁性基体としてガラス基板１を用い、このガラス
基板１上にＣｒからなる非磁性の金属バッファ層６が形
成され、この金属バッファ層６上には同じくＣｒからな
る非磁性の金属下地層２が積層形成されている。金属下
地層２上には、強磁性合金体であるＣｏ80Ｃｒ14Ｐｔ6
（Ｃｏ：８０ａｔ％，Ｃｒ：１４ａｔ％，Ｐｔ：６ａｔ
％）によって磁性層３が薄膜状に成膜されており、さら
に、磁性層３上にはアモルファスカーボン保護層４が形
成されている。そして、保護層４上に液体潤滑剤からな
る潤滑層５が形成され、本例の磁気記録ディスクは構成
される。このような構成の磁気記録ディスクにおいて
は、ガラス基板１と金属下地層２との間に非磁性の金属
バッファ層６を備えていることを特徴としている。
は、非磁性基体としてガラス基板１を用い、このガラス
基板１上にＣｒからなる非磁性の金属バッファ層６が形
成され、この金属バッファ層６上には同じくＣｒからな
る非磁性の金属下地層２が積層形成されている。金属下
地層２上には、強磁性合金体であるＣｏ80Ｃｒ14Ｐｔ6
（Ｃｏ：８０ａｔ％，Ｃｒ：１４ａｔ％，Ｐｔ：６ａｔ
％）によって磁性層３が薄膜状に成膜されており、さら
に、磁性層３上にはアモルファスカーボン保護層４が形
成されている。そして、保護層４上に液体潤滑剤からな
る潤滑層５が形成され、本例の磁気記録ディスクは構成
される。このような構成の磁気記録ディスクにおいて
は、ガラス基板１と金属下地層２との間に非磁性の金属
バッファ層６を備えていることを特徴としている。
【００１７】本例の磁気記録ディスクは、先ず、内外径
加工および面切削を施したディスク状のガラス基板１の
表面を超精密平面研磨して表面粗さを中心線平均粗さＲ
ａで５〜１５Åに鏡面加工する。このガラス基板１を精
密洗浄し、ホルダーにセットした後、インライン方式の
マグネトロンスパッタ装置の仕込み室へ送り込む。そし
て、この仕込み室を７×１０-4Ｐａ以下の真空度まで排
気し、ガラス基板１を所定の温度Ｔ℃まで加熱する。続
いて、ガラス基板１のセットされたホルダーを成膜室Ａ
に搬送し、この成膜室Ａを圧力が０．７ＰａのＡｒガス
雰囲気中として、ガラス基板１上に、Ｃｒからなる非磁
性の金属バッファ層６を所定の膜厚δｎｍにスパッタ形
成する。つぎに、この金属バッファ層６が形成されたガ
ラス基板１のセットされたホルダーを成膜室Ｂに搬送
し、ガラス基板１の温度を３００℃まで加熱した後、ガ
ラス基板１に−２００Ｖの直流バイアスを印加しなが
ら、Ｃｒからなり膜厚が１０００Åの非磁性金属下地層
２，Ｃｏ80Ｃｒ14Ｐｔ6 合金からなり膜厚が５００Åの
磁性層３およびアモルファスカーボンからなり膜厚が２
００Åの保護層４を順次スパッタ法により積層形成す
る。続いて、ホルダーを取り外し室に搬送し、室内を大
気圧にもどした後に各層が成膜されたガラス基板１をホ
ルダーより取り外す。そして、保護層４の表面側に、フ
ロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して、膜厚が２０Å
の潤滑層５を形成し、磁気記録ディスクを作製する。
加工および面切削を施したディスク状のガラス基板１の
表面を超精密平面研磨して表面粗さを中心線平均粗さＲ
ａで５〜１５Åに鏡面加工する。このガラス基板１を精
密洗浄し、ホルダーにセットした後、インライン方式の
マグネトロンスパッタ装置の仕込み室へ送り込む。そし
て、この仕込み室を７×１０-4Ｐａ以下の真空度まで排
気し、ガラス基板１を所定の温度Ｔ℃まで加熱する。続
いて、ガラス基板１のセットされたホルダーを成膜室Ａ
に搬送し、この成膜室Ａを圧力が０．７ＰａのＡｒガス
雰囲気中として、ガラス基板１上に、Ｃｒからなる非磁
性の金属バッファ層６を所定の膜厚δｎｍにスパッタ形
成する。つぎに、この金属バッファ層６が形成されたガ
ラス基板１のセットされたホルダーを成膜室Ｂに搬送
し、ガラス基板１の温度を３００℃まで加熱した後、ガ
ラス基板１に−２００Ｖの直流バイアスを印加しなが
ら、Ｃｒからなり膜厚が１０００Åの非磁性金属下地層
２，Ｃｏ80Ｃｒ14Ｐｔ6 合金からなり膜厚が５００Åの
磁性層３およびアモルファスカーボンからなり膜厚が２
００Åの保護層４を順次スパッタ法により積層形成す
る。続いて、ホルダーを取り外し室に搬送し、室内を大
気圧にもどした後に各層が成膜されたガラス基板１をホ
ルダーより取り外す。そして、保護層４の表面側に、フ
ロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して、膜厚が２０Å
の潤滑層５を形成し、磁気記録ディスクを作製する。
【００１８】図２に、上記構成の磁気記録ディスクの表
面を薄膜Ｘ線回折法により観察した結果を示してある。
図２（ａ）はガラス基板１上に金属バッファ層６を形成
した段階における金属バッファ層６の（１１０）面（金
属バッファ層６の表面）のＸ線回折結果であり、図２
（ｂ）は金属バッファ層６上に金属下地層２を形成した
段階における金属下地層２の（１１０）面（金属下地層
２の表面）のＸ線回折結果である。図において、金属バ
ッファ層６の（１１０）面におけるＸ線回折ピークの半
値幅（ピーク高さの１／２位置における幅）ｄ1 は０．
７２°であり、結晶構造がアモルファス化して不定形性
を増していることが判る。一方、金属下地層２の（１１
０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅ｄ2 は０．４４
°であり、柱状晶が発達して結晶配向性が向上している
ことが判る。これは、金属バッファ層６を形成する際の
基板温度Ｔを、金属下地層２の形成時の基板温度（３０
０℃）に比して低く制御することにより（基板温度Ｔに
ついては後に詳述する）、膜中に酸素が取り込まれるな
どしてＣｒの柱状構造が崩れ、不定形性を増した金属バ
ッファ層６が形成される。そして、この金属バッファ層
６によって金属下地層２の結晶構造が安定となり、その
柱状晶が発達して結晶配向性が向上するためと考えられ
る。
面を薄膜Ｘ線回折法により観察した結果を示してある。
図２（ａ）はガラス基板１上に金属バッファ層６を形成
した段階における金属バッファ層６の（１１０）面（金
属バッファ層６の表面）のＸ線回折結果であり、図２
（ｂ）は金属バッファ層６上に金属下地層２を形成した
段階における金属下地層２の（１１０）面（金属下地層
２の表面）のＸ線回折結果である。図において、金属バ
ッファ層６の（１１０）面におけるＸ線回折ピークの半
値幅（ピーク高さの１／２位置における幅）ｄ1 は０．
７２°であり、結晶構造がアモルファス化して不定形性
を増していることが判る。一方、金属下地層２の（１１
０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅ｄ2 は０．４４
°であり、柱状晶が発達して結晶配向性が向上している
ことが判る。これは、金属バッファ層６を形成する際の
基板温度Ｔを、金属下地層２の形成時の基板温度（３０
０℃）に比して低く制御することにより（基板温度Ｔに
ついては後に詳述する）、膜中に酸素が取り込まれるな
どしてＣｒの柱状構造が崩れ、不定形性を増した金属バ
ッファ層６が形成される。そして、この金属バッファ層
６によって金属下地層２の結晶構造が安定となり、その
柱状晶が発達して結晶配向性が向上するためと考えられ
る。
【００１９】図３は、金属バッファ層６のＸ線回折ピー
クの半値幅ｄ1 に対する金属下地層２のＸ線回折ピーク
の半値幅ｄ2 の比率ｄ1 ／ｄ2 と、保磁力Ｈｃとの関係
を示すグラフ図である。図において、ｄ1 ／ｄ2 が増す
につれて、保磁力Ｈｃは増加傾向を示す。保磁力Ｈｃの
増加幅（ΔＨｃ）に着目すると、ｄ1 ／ｄ2 ≧１．２の
時の増加幅は２００Ｏｅ以上であり、ｄ1 ／ｄ2 ≧１．
５の時の増加幅は５００Ｏｅ以上となっている。このよ
うに、ガラス基板１と金属下地層２との間に金属バッフ
ァ層６を形成することにより、金属下地層２の結晶配向
性を向上させることができ、この結果、金属下地層２上
に形成される磁性層３の結晶方位が良好となるので、磁
気特性の改善が図られ、保磁力Ｈｃが向上する。そし
て、保磁力Ｈｃの大幅な向上が可能となるｄ1 ／ｄ2 の
操作方法としては、金属バッファ層６の形成時の基板温
度Ｔを制御することにより、あるいは、Ａｒガスに、金
属バッファ層６の結晶構造を不定形化可能な酸素や炭素
などを添加した混合スパッタリングガスを用いて金属バ
ッファ層６を成膜することにより達成される。なお、図
３において、点Ａは金属バッファ層６を備えない従来の
磁気記録ディスクの保磁力Ｈｃを示しており、その値は
約１２００Ｏｅである。これに対し、本例の磁気記録デ
ィスクの保磁力Ｈｃは約１５５０〜２２００Ｏｅであ
り、金属バッファ層６を設けることにより、保磁力Ｈｃ
を大幅に向上できることが明らかである。
クの半値幅ｄ1 に対する金属下地層２のＸ線回折ピーク
の半値幅ｄ2 の比率ｄ1 ／ｄ2 と、保磁力Ｈｃとの関係
を示すグラフ図である。図において、ｄ1 ／ｄ2 が増す
につれて、保磁力Ｈｃは増加傾向を示す。保磁力Ｈｃの
増加幅（ΔＨｃ）に着目すると、ｄ1 ／ｄ2 ≧１．２の
時の増加幅は２００Ｏｅ以上であり、ｄ1 ／ｄ2 ≧１．
５の時の増加幅は５００Ｏｅ以上となっている。このよ
うに、ガラス基板１と金属下地層２との間に金属バッフ
ァ層６を形成することにより、金属下地層２の結晶配向
性を向上させることができ、この結果、金属下地層２上
に形成される磁性層３の結晶方位が良好となるので、磁
気特性の改善が図られ、保磁力Ｈｃが向上する。そし
て、保磁力Ｈｃの大幅な向上が可能となるｄ1 ／ｄ2 の
操作方法としては、金属バッファ層６の形成時の基板温
度Ｔを制御することにより、あるいは、Ａｒガスに、金
属バッファ層６の結晶構造を不定形化可能な酸素や炭素
などを添加した混合スパッタリングガスを用いて金属バ
ッファ層６を成膜することにより達成される。なお、図
３において、点Ａは金属バッファ層６を備えない従来の
磁気記録ディスクの保磁力Ｈｃを示しており、その値は
約１２００Ｏｅである。これに対し、本例の磁気記録デ
ィスクの保磁力Ｈｃは約１５５０〜２２００Ｏｅであ
り、金属バッファ層６を設けることにより、保磁力Ｈｃ
を大幅に向上できることが明らかである。
【００２０】図４は、金属バッファ層６の膜厚δと、角
形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* との関係を示すグラフ図
である。なお、図４には比較例として、金属バッファ層
６を備えない従来の磁気記録ディスクの角形比（点Ｂ）
および保磁力角形比Ｓ* （点Ｃ）も示してあり、その値
は、角形比Ｓが約０．７（０．６８５）であり、保磁力
角形比Ｓ* が約０．８２（０．８１５）である。図にお
いて、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* は、いずれも金
属バッファ層６の膜厚δが増すにつれて増加傾向を示
し、ある閾値（角形比Ｓ，保磁力角形比Ｓ* 共に、膜厚
δが約１００ｎｍ）を越えると減少傾向に転ずる。角形
比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* を共に０．８５以上とする
ためには（Ｓ，Ｓ* ≧０．８５）、金属バッファ層６の
膜厚δを３０ｎｍ≦δ≦２００ｎｍに設定する必要があ
る。さらに、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* を共に
０．９０以上とするためには（Ｓ，Ｓ* ≧０．９０）、
金属バッファ層６の膜厚δを５０ｎｍ≦δ≦１５０ｎｍ
に設定する必要がある。このように、金属バッファ層６
を備える本例の磁気記録ディスクは、従来の磁気記録デ
ィスクに比して高い角形比Ｓと高い保磁力角形比Ｓ* を
有し、さらに、金属バッファ層６の膜厚δを制御するこ
とにより、磁気記録媒体の高記録密度化を図る上で重要
な要素である角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* を大幅に
向上させることができる。
形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* との関係を示すグラフ図
である。なお、図４には比較例として、金属バッファ層
６を備えない従来の磁気記録ディスクの角形比（点Ｂ）
および保磁力角形比Ｓ* （点Ｃ）も示してあり、その値
は、角形比Ｓが約０．７（０．６８５）であり、保磁力
角形比Ｓ* が約０．８２（０．８１５）である。図にお
いて、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* は、いずれも金
属バッファ層６の膜厚δが増すにつれて増加傾向を示
し、ある閾値（角形比Ｓ，保磁力角形比Ｓ* 共に、膜厚
δが約１００ｎｍ）を越えると減少傾向に転ずる。角形
比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* を共に０．８５以上とする
ためには（Ｓ，Ｓ* ≧０．８５）、金属バッファ層６の
膜厚δを３０ｎｍ≦δ≦２００ｎｍに設定する必要があ
る。さらに、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* を共に
０．９０以上とするためには（Ｓ，Ｓ* ≧０．９０）、
金属バッファ層６の膜厚δを５０ｎｍ≦δ≦１５０ｎｍ
に設定する必要がある。このように、金属バッファ層６
を備える本例の磁気記録ディスクは、従来の磁気記録デ
ィスクに比して高い角形比Ｓと高い保磁力角形比Ｓ* を
有し、さらに、金属バッファ層６の膜厚δを制御するこ
とにより、磁気記録媒体の高記録密度化を図る上で重要
な要素である角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* を大幅に
向上させることができる。
【００２１】図５は、ガラス基板１上に金属バッファ層
６を成膜する際のガラス基板１の温度Ｔと、保持力差Δ
Ｈｃおよび保磁力角形比差ΔＳ* との関係を示すグラフ
図である。ここで、保磁力差ΔＨｃとは磁気記録ディス
クを製造するときの基板搬送方向と磁気特性を測定する
ときの外部磁場印加方向とを平行にしたときの保磁力Ｈ
ｃ（Ｐ）と、垂直にしたときの保磁力Ｈｃ（Ｖ）との差
分を指す。また、保磁力角形比差ΔＳ* とは上記保磁力
差ΔＨｃと同様に、磁気記録ディスクを製造するときの
基板搬送方向と磁気特性を測定するときの外部磁場印加
方向とを平行にしたときの保磁力角形比Ｓ* （Ｐ）と、
垂直にしたときの保磁力角形比Ｓ* （Ｖ）との差分であ
る。すなわち、保持力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差Δ
Ｓ* は、磁気記録ディスクの円周方向における特性と、
半径方向における特性との相違の目安となるものであ
り、磁気記録ディスク表面において磁気特性が等方的に
達成されていることの指標となる。図において、ガラス
基板１の温度Ｔ（℃）が増すにつれて保磁力差ΔＨｃは
単調増加するのに対し、保磁力角形比差ΔＳ* はある温
度範囲（温度Ｔが１５０℃付近）で極小値をとり、その
後は増加傾向を示す。
６を成膜する際のガラス基板１の温度Ｔと、保持力差Δ
Ｈｃおよび保磁力角形比差ΔＳ* との関係を示すグラフ
図である。ここで、保磁力差ΔＨｃとは磁気記録ディス
クを製造するときの基板搬送方向と磁気特性を測定する
ときの外部磁場印加方向とを平行にしたときの保磁力Ｈ
ｃ（Ｐ）と、垂直にしたときの保磁力Ｈｃ（Ｖ）との差
分を指す。また、保磁力角形比差ΔＳ* とは上記保磁力
差ΔＨｃと同様に、磁気記録ディスクを製造するときの
基板搬送方向と磁気特性を測定するときの外部磁場印加
方向とを平行にしたときの保磁力角形比Ｓ* （Ｐ）と、
垂直にしたときの保磁力角形比Ｓ* （Ｖ）との差分であ
る。すなわち、保持力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差Δ
Ｓ* は、磁気記録ディスクの円周方向における特性と、
半径方向における特性との相違の目安となるものであ
り、磁気記録ディスク表面において磁気特性が等方的に
達成されていることの指標となる。図において、ガラス
基板１の温度Ｔ（℃）が増すにつれて保磁力差ΔＨｃは
単調増加するのに対し、保磁力角形比差ΔＳ* はある温
度範囲（温度Ｔが１５０℃付近）で極小値をとり、その
後は増加傾向を示す。
【００２２】磁気記録ディスクにおいて、高記録密度化
を図るためには保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差Δ
Ｓ* のいずれも小さい方が望ましく、本例の磁気記録デ
ィスクにおいてかかる条件を満足するためには、ガラス
基板１の温度Ｔを５０℃≦Ｔ≦２００℃の範囲内に設定
する必要がある。これにより、保磁力差ΔＨｃ≦５０Ｏ
ｅ，保磁力角形比差ΔＳ* ≦０．０５が達成され、磁気
記録ディスクの高記録密度化が可能となる。
を図るためには保磁力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差Δ
Ｓ* のいずれも小さい方が望ましく、本例の磁気記録デ
ィスクにおいてかかる条件を満足するためには、ガラス
基板１の温度Ｔを５０℃≦Ｔ≦２００℃の範囲内に設定
する必要がある。これにより、保磁力差ΔＨｃ≦５０Ｏ
ｅ，保磁力角形比差ΔＳ* ≦０．０５が達成され、磁気
記録ディスクの高記録密度化が可能となる。
【００２３】以上のとおり、本例の磁気記録ディスクは
ガラス基板１と金属下地層２との間に、非磁性の金属バ
ッファ層６を設けることを特徴としている。そして、共
にＣｒからなる金属バッファ層６および金属下地層２の
（１１０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅の比率ｄ
1 ／ｄ2 （ｄ1 ：金属バッファ層６の半値幅，ｄ2 ：金
属下地層２の半値幅）を１．２以上、好ましくは１．５
以上に制御することにより、保磁力Ｈｃを大幅に増加さ
せることができる。また、金属バッファ層６の膜厚δを
３０〜２００ｎｍの範囲内に、且つ、金属バッファ層６
を成膜する際のガラス基板１の温度Ｔを５０〜２００℃
の範囲内に制御して金属バッファ層６を形成して磁気記
録ディスクを作製することにより、保磁力Ｈｃを膜面内
において等方的に高めることができる。そして、角形比
Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* も向上させることができ、特
に、金属バッファ層６の膜厚δが５０〜１００ｎｍの範
囲内にある場合には、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ*
を０．９０以上とすることができる。従って、本例の磁
気記録ディスクにおいては、保磁力Ｈｃ，角形比Ｓ，保
磁力角形比Ｓ* などの磁気特性を向上させることがで
き、合わせて等方的に達成できるので、ビット長の短縮
とトラック幅の狭小を同時に図ることが可能となり、高
記録密度媒体を構築することができる。勿論、本例の磁
気記録ディスクにおいては、表面平滑性に優れたガラス
基板１を非磁性の基体として用いているため、磁気ヘッ
ドの浮上量は小さく維持されており、磁気記録ディスク
の高記録密度化を図る上で好ましい。
ガラス基板１と金属下地層２との間に、非磁性の金属バ
ッファ層６を設けることを特徴としている。そして、共
にＣｒからなる金属バッファ層６および金属下地層２の
（１１０）面におけるＸ線回折ピークの半値幅の比率ｄ
1 ／ｄ2 （ｄ1 ：金属バッファ層６の半値幅，ｄ2 ：金
属下地層２の半値幅）を１．２以上、好ましくは１．５
以上に制御することにより、保磁力Ｈｃを大幅に増加さ
せることができる。また、金属バッファ層６の膜厚δを
３０〜２００ｎｍの範囲内に、且つ、金属バッファ層６
を成膜する際のガラス基板１の温度Ｔを５０〜２００℃
の範囲内に制御して金属バッファ層６を形成して磁気記
録ディスクを作製することにより、保磁力Ｈｃを膜面内
において等方的に高めることができる。そして、角形比
Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* も向上させることができ、特
に、金属バッファ層６の膜厚δが５０〜１００ｎｍの範
囲内にある場合には、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ*
を０．９０以上とすることができる。従って、本例の磁
気記録ディスクにおいては、保磁力Ｈｃ，角形比Ｓ，保
磁力角形比Ｓ* などの磁気特性を向上させることがで
き、合わせて等方的に達成できるので、ビット長の短縮
とトラック幅の狭小を同時に図ることが可能となり、高
記録密度媒体を構築することができる。勿論、本例の磁
気記録ディスクにおいては、表面平滑性に優れたガラス
基板１を非磁性の基体として用いているため、磁気ヘッ
ドの浮上量は小さく維持されており、磁気記録ディスク
の高記録密度化を図る上で好ましい。
【００２４】なお、本例においては、金属バッファ層６
および金属下地層２を共にＣｒによって形成したが、金
属バッファ層６は金属下地層２の結晶配向性を向上可能
であれば良く、例えば、結晶構造を不定形化可能な第２
成分が添加されたＣｒの化合物としても良い。また、非
磁性基体としてガラス基板１を用いたが、これに限ら
ず、セラミック板，アルミニウム板，チタニウム板，カ
ーボン板およびシリコン板などを用いて磁気記録ディス
クを製作した場合にも、本例と同様な効果を得ることが
できる。
および金属下地層２を共にＣｒによって形成したが、金
属バッファ層６は金属下地層２の結晶配向性を向上可能
であれば良く、例えば、結晶構造を不定形化可能な第２
成分が添加されたＣｒの化合物としても良い。また、非
磁性基体としてガラス基板１を用いたが、これに限ら
ず、セラミック板，アルミニウム板，チタニウム板，カ
ーボン板およびシリコン板などを用いて磁気記録ディス
クを製作した場合にも、本例と同様な効果を得ることが
できる。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明に係る磁
気記録媒体においては、非磁性基体と金属下地層との間
に金属バッファ層を設けることにより、金属下地層の結
晶配向性を向上させることができ、この結果、薄膜磁性
層の結晶方位が良好となるので、保磁力Ｈｃなどの磁気
特性を大幅に向上させることができる。従って、本発明
によれば、非磁性基体として、例えば表面平滑性が高い
ガラス基板を用い、磁気ヘッドの浮上量は小さく保持し
ながら、保磁力Ｈｃの大幅な増加等、磁気特性の向上が
可能となるので、高記録密度，大容量の磁気記録媒体を
構築することができる。
気記録媒体においては、非磁性基体と金属下地層との間
に金属バッファ層を設けることにより、金属下地層の結
晶配向性を向上させることができ、この結果、薄膜磁性
層の結晶方位が良好となるので、保磁力Ｈｃなどの磁気
特性を大幅に向上させることができる。従って、本発明
によれば、非磁性基体として、例えば表面平滑性が高い
ガラス基板を用い、磁気ヘッドの浮上量は小さく保持し
ながら、保磁力Ｈｃの大幅な増加等、磁気特性の向上が
可能となるので、高記録密度，大容量の磁気記録媒体を
構築することができる。
【００２６】ここで、金属バッファ層の膜厚を３０ｎｍ
から２００ｎｍまでの範囲内、好ましくは５０ｎｍから
１５０ｎｍまでの範囲内に制御して磁気記録媒体を作製
した場合には、高い保磁力Ｈｃを有しながら、保磁力角
形比Ｓ* を向上させることができるので、高密度記録媒
体とする上で重要な要素である角形比Ｓと保磁力角形比
Ｓ* の向上が図られる。
から２００ｎｍまでの範囲内、好ましくは５０ｎｍから
１５０ｎｍまでの範囲内に制御して磁気記録媒体を作製
した場合には、高い保磁力Ｈｃを有しながら、保磁力角
形比Ｓ* を向上させることができるので、高密度記録媒
体とする上で重要な要素である角形比Ｓと保磁力角形比
Ｓ* の向上が図られる。
【００２７】また、非磁性基体を５０℃から２００℃ま
での範囲内に加熱した状態で、金属バッファ層を形成し
て磁気記録媒体を作製することにより、保磁力差ΔＨｃ
および保磁力角形比差ΔＳ* の低減が図られるため、磁
気特性が膜面内において同じ値をとるようになり、磁気
特性を等方的に向上させることができる。従って、ビッ
ト長とトラック幅を低減することが可能となり、情報記
録密度の高い高記録密度媒体を実現することができる。
での範囲内に加熱した状態で、金属バッファ層を形成し
て磁気記録媒体を作製することにより、保磁力差ΔＨｃ
および保磁力角形比差ΔＳ* の低減が図られるため、磁
気特性が膜面内において同じ値をとるようになり、磁気
特性を等方的に向上させることができる。従って、ビッ
ト長とトラック幅を低減することが可能となり、情報記
録密度の高い高記録密度媒体を実現することができる。
【図１】本発明の実施例に係る磁気記録ディスク（磁気
記録媒体）の構成を示す断面図である。
記録媒体）の構成を示す断面図である。
【図２】同磁気記録ディスクにおいて、金属バッファ層
をＸ線回折法により観察した結果を示すグラフ図
（ａ）、および金属下地層をＸ線回折法により観察した
結果を示すグラフ図（ｂ）である。
をＸ線回折法により観察した結果を示すグラフ図
（ａ）、および金属下地層をＸ線回折法により観察した
結果を示すグラフ図（ｂ）である。
【図３】同磁気記録ディスクにおいて、金属バッファ層
のＸ線回折ピークの半値幅ｄ1に対する金属下地層のＸ
線回折ピークの半値幅ｄ2 の比率ｄ1 ／ｄ2 と、保磁力
Ｈｃとの関係を示すグラフ図である。
のＸ線回折ピークの半値幅ｄ1に対する金属下地層のＸ
線回折ピークの半値幅ｄ2 の比率ｄ1 ／ｄ2 と、保磁力
Ｈｃとの関係を示すグラフ図である。
【図４】同磁気記録ディスクにおいて、金属バッファ層
の膜厚δと、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* との関係
を示すグラフ図である。
の膜厚δと、角形比Ｓおよび保磁力角形比Ｓ* との関係
を示すグラフ図である。
【図５】同磁気記録ディスクにおいて、非磁性基体の温
度Ｔと、保持力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差ΔＳ* と
の関係を示すグラフ図である。
度Ｔと、保持力差ΔＨｃおよび保磁力角形比差ΔＳ* と
の関係を示すグラフ図である。
【図６】従来の磁気記録ディスクの構成を示す断面図で
ある。
ある。
１・・・ガラス基板（非磁性基体） ２・・・非磁性金属下地層 ３・・・磁性層（薄膜磁性層） ４・・・保護層 ５・・・潤滑層 ６・・・非磁性金属バッファ層 ｄ1 ・・・金属バッファ層のＸ線回折ピークの半値幅 ｄ2 ・・・金属下地層のＸ線回折ピークの半値幅 Ｈｃ・・・保磁力 Ｓ・・・角形比 Ｓ* ・・・保磁力角形比 ΔＨｃ・・・保磁力差 ΔＳ* ・・・保磁力角形比差 δ・・・金属バッファ層の膜厚さ Ｔ・・・金属バッファ層を形成する際の基板温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上住 洋之 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 非磁性基体の表面側に、Ｃｒからなる非
磁性の金属バッファ層と、この金属バッファ層上に形成
されたＣｒからなる非磁性の金属下地層と、この金属下
地層上に形成された強磁性合金の薄膜磁性層と、この薄
膜磁性層の表面側に形成された保護層と、を少なくとも
有する磁気記録媒体であって、 前記金属バッファ層の（１１０）面におけるＸ線回折ピ
ークの半値幅をｄ1 、前記金属下地層の（１１０）面に
おけるＸ線回折ピークの半値幅をｄ2 とした場合に、ｄ
1 ／ｄ2 が１．２以上であることを特徴とする磁気記録
媒体。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ｄ1 ／ｄ2 が
１．５以上であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
金属バッファ層の膜厚が３０ｎｍから２００ｎｍまでの
範囲内にあることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項４】 請求項３において、前記金属バッファ層
の膜厚が５０ｎｍから１５０ｎｍまでの範囲内にあるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかの項
に規定する磁気記録媒体の製造方法であって、前記非磁
性基体を５０℃から２００℃までの範囲内に加熱した状
態で、前記金属バッファ層を形成する金属バッファ層形
成工程を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
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