JPH0714142A - 薄膜磁気記録媒体 - Google Patents

薄膜磁気記録媒体

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JPH0714142A
JPH0714142A JP5028774A JP2877493A JPH0714142A JP H0714142 A JPH0714142 A JP H0714142A JP 5028774 A JP5028774 A JP 5028774A JP 2877493 A JP2877493 A JP 2877493A JP H0714142 A JPH0714142 A JP H0714142A
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thin film
film
magnetic layer
disk
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JP5028774A
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English (en)
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Bii Raru Buritsuji
ブリッジ・ビー・ラル
Etsuchi Erutookii Atefu
アテフ・エッチ・エルトーキー
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録密度が高いディスク内径部におけるＳＮ
Ｒ値を向上させ、同時に、ヘッドの発生する磁束量に適
合した保磁力の設定がディスク外径部におけるオーバー
・ライト特性を高め、この領域における記録密度を高め
ること。 【構成】 磁気薄膜層が下部磁性層と上部磁性層を含
み、下部磁性層が保磁力がより小さく、粒径がより小さ
く、粒の孤立性がより大きいものであり、一方上部磁性
膜は、より保磁力が高く、粒径が大きいものである薄膜
磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、薄膜磁気
記録媒体に関するものであり、特に磁性膜(層)がディス
クの内径部から外径部に向かっての厚さ、残留磁化など
について膜が異なる値を持つ薄膜磁気記録媒体に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】公知文献としては、次のものがある。 Miller、M.S.、et al.、J. Applied Phys、69 (8):4715 (1991). Ranjan、R.、et al.、J. Applied Phys、69 (8):4727(1991). Shiroishi、Y.、et al. IEEE Transaction on Magnetics、24(6):2730(1989). White、R.(ed.)、Introduction to Magnetic Recording、IEEE Press、N.Y. (1985). Yogi、T.、et al.、IEEE Transactions on Magnetics、26(5):2271(1990). Yogi、T.、et al.、J. Applied. Phys. 69(8):4749(1991).
【０００３】薄膜磁気記録媒体を用いたハードディスク
は、コンピュータのオン・ラインのデータ記録に広く用
いられている。最近では、記録密度をより大きくするた
めに、かなりの努力が行われている。この記録密度に影
響する重要な要因としては、次のものが上げられる。 （１）残留磁化(Ｍｒ)：これは記録媒体から読みだすシ
グナルの大きさに関係する。残留磁化が大きければ、再
生の際に検知されるシグナルが大きくなる。 （２）保磁力(Ｈｃ)：残留磁化を０にするために必要と
される磁場の大きさである。即ち、情報の記録ビットを
消去するのに必要な磁場の大きさである。保磁力が大き
いと云うことはデータが相互に消去することを心配せず
にビット密度を大きくし、ビットを近づけることができ
る。 （３）Ｓ／Ｎ比(ＳＮＲ)：一定の周波数領域において、
ノイズの力に対するシグナルの力の比として定められ
る。ノイズレベルに対して、シグナルが大きいか、小さ
いかを示すものである。Ｓ／Ｎ比が大きい程、信頼性を
一定に保持したままでビット密度を高くすることが出来
る。 （４）オーバーライト：一定周波数で記録された信号を
より高周波の信号で以って、消去する効率を示すもので
ある。 （５）浮上量：回転するディスクと記録／再生ヘッドの
間の距離である。浮上量が小さい程、ディスクの隣合う
磁気領域からの出力信号の重なりは小さくなるので、記
録密度を増加させることが出来る。浮上量は、原理的に
はディスク表面の不規則性によって制限されてしまう。
標準的なアルミニウム基板上に形成される薄膜記録媒体
について、最小浮上量は約３マイクロインチ（約０．０
７６μｍ）である。浮上量が１〜２マイクロインチ（約
０．０２５４〜０．０５０８μｍ）と低くするために
は、ガラス基板のように完全な表面を有する基板の上に
薄膜磁気記録媒体が形成されなければならない。
【０００４】さらに、ハードディスク装置では、ディス
ク上の記録／再生ヘッドの径方向位置に依って記録／再
生のサンプリング周波数を変化させるのが普通である。
特に、実質上一定の線形ビット密度を保持するために、
ディスクの外径部領域に向かってサンプリング周波数を
増加させる。例えば、このようにして、ディスク外径部
の線形ディスク速度がディスク内径部の２倍であれば、
内外径領域の両方で同じ線形ビット密度を与えるために
は、外径領域におけるサンプリング周波数は２倍にしな
ければならない。サンプリング周波数を増す場合は、デ
ィスクの外径領域において、より高い信号出力とより高
いノイズを発生することになる。同時に薄膜磁気記録媒
体におけるオーバーライト特性は、外径部領域において
犠牲を強いられることになる。これは、ディスクの外径
部領域において、ディスク線形速度と共に増加するプラ
ンニング効果に依っている所のより高い記録周波数と浮
上量により生じるものである。このようにして、ディス
ク内径部における６マイクロ・インチの浮上量は、ディ
スク外径部において、１２マイクロ・インチの浮上量と
なる。ディスク外径部における大きな浮上量は、より記
録周波数が高くなることとあいまって、磁性層における
磁気領域を飽和させる磁気ヘッドによる磁束の能力を低
下させ、結果としてオーバーライト特性を低めることに
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】要すれば、径方向位置
効果はサンプリング比の相異とディスクの径方向位置に
よって変わる浮上量によっており、これは、ディスクの
性能、特にＳ／Ｎ比、オーバーライトなどに重大な効果
を及ぼすことになる。これは、ディスクの内径部領域と
外径部領域の両方において、異なったビット密度制限を
加えることになってしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、内径及び外径
で規定される環状の表面を持つディスク形状の基板、前
記基板に形成されるスパッタ下地膜、スパッタ磁気薄膜
層及び前記磁気薄膜層の上に形成された保護膜を有し、
前記スパッタ磁気薄膜層が下部磁性層と上部磁性層を含
み、下部磁性層が保磁力がより小さく、粒径がより小さ
く、粒の孤立性がより大きいものであり、一方上部磁性
層は、より保磁力が高く粒径が大きいものである薄膜磁
気記録媒体である。
【０００７】
【実施例】
１．薄膜磁気記録媒体 図１は、本発明の一実施例に従って作成されたディスク
２０の部分断面図を示す。このディスク２０は、堅固な
基板２２、基板２２に形成されたいくつかの薄膜層、即
ち、スパッタ形成された結晶性下地膜２４又は基板上に
直接スパッタ形成されたＮ 含有合金膜や、上部磁性層
と下部磁性層から成る薄膜磁性層２６や保護膜２３など
を含んでいる。基板は、テクスチャーを付した基板で良
い。例えば、デジタル記録媒体には表面被覆し、テクス
チャーを付したアルミニウム基板が良く使用されるがこ
のようなものであれば良い。通常は、基板はまず、必要
な表面堅さを得るために、特定の合金でのメッキ、例え
ばＮｉ／Ｐメッキが３００〜７００マイクロ・インチの
厚みでなされる。
【０００８】別の手段としては、基板はテクスチャーを
付したガラス基板又は、セラミック基板であっても良
い。このような基板は、１９９０年２月２０日出願「制
御された低摩擦係数の表面を持つガラス基板」（米国特
許出願番号 ４７５，７１５）に記載されている。通常
使われる基板寸法は、外径１３０ｍｍで内径４０ｍｍの
ものと、外径が９５ｍｍで内径が２５ｍｍのものであ
る。これら寸法を定めるディスクの内縁と外縁は、各々
図１において番号３４、３５で示されている。結晶性下
地膜は、好ましくは約３００〜３，０００Åの厚みを持
つスパッタＣｒ膜である。高保磁力、残留磁化、ヒステ
リス曲線の角形性は、特に１，０００〜３，０００Å厚
みの下地膜の場合、得られやすい。Ｃｒ−Ｖ、Ｃｒ−Ｇ
ｄ、Ｃｒ−ＳｉなどのＣｒ含有合金も使用できるし、タ
ングステン(Ｗ)下地膜を使用することもできる。
【０００９】本発明の重要な特色に従えば、磁性膜は、
下部磁性膜と上部磁性膜とを有し、下地磁性膜はより低
い保磁力、より小さい結晶粒及び結晶粒の孤立性を有し
ており、一方上部磁性膜は、より高い保磁力、より大き
い結晶粒及び結晶粒のより大きな重なり具合によって特
色付けられている。下地膜における結晶粒のより大きな
孤立性は、ノイズを減少させ、Ｓ／Ｎ比（ＳＮＲ）を大
きくすることになる。図１に示された具体例の磁性膜
は、好ましくは４００〜８００Åの厚さを持つものであ
る。下部磁性膜は、磁性膜全体の内、約１０％〜７０％
の割合を占め、好ましい厚さは１００〜４００Åであ
る。上部磁性膜と下部磁性膜の相対的厚さは、以下に述
べられるように、ディスクの内径領域におけるＳ／Ｎ比
を最適化するように選ばれる。
【００１０】示された具体例では、２つの磁性膜は同じ
系統の磁性合金、好ましくはＣｏ基磁性合金で形成され
る。曲型的な例としては、合金はＣｏとＮｉ、Ｐｔ、Ｃ
ｒ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ、Ｂ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｈｆ、Ｐのいずれ
か１種以上を含む。１つの具体例として、ディスクの内
径部分に近い磁性膜は、７０〜８５ａｔ％Ｃｏ、５〜２
０ａｔ％Ｃｒ、及び２〜１０ａｔ％Ｔａの合金で形成さ
れる。特別の例として、合金は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａを含
み、そのａｔ％は８４．５、１２．５、３である。他の
例として、合金はＣｏに加えて高い残留磁化を付与する
ためにＣｒ、Ｔａと一定量のＰｔ、Ｂ及び／又はＮｉを
含む。１つの例としては、７０〜８５ａｔ％Ｃｏ、５〜
２０ａｔ％Ｃｒ、２〜１５ａｔ％Ｐｔ及び２〜１０ａｔ
％Ｔａを含む合金である。薄膜磁気記録媒体のカーボン
保護膜は、好ましくは磁性膜の上にスパッタによって主
としてＳＰ2−ダイヤモンド模様の構造に形成されたカ
ーボン層である。保護膜の厚さは好ましくは２５０〜５
００Åである。
【００１１】図２は、本発明の第２の実施例に従って形
成された薄膜磁気記録媒体４２の中の磁性膜４０の上部
磁性膜３８と下部磁性膜３６の部分を示すものである。
下部磁性膜と上部磁性膜とは、下部磁性膜がより低い保
磁力を持っており、より小さい結晶粒を持っており、結
晶粒の重なりが少なく、一方上部磁性膜がより高い保磁
力を持ち、より大きい結晶粒を持ち、結晶粒の重なりが
より多いことによって特色付けられている。更に言えば
上部磁性膜と下部磁性膜の少なくとも一方、好ましくは
両方ともがディスク内径部から外径部に向かって残留磁
化Ｍｒを増加させていることが特色である。このこと
は、図２では、紙面の濃度勾配で示されている。残留磁
化Ｍｒ値の傾斜を有する磁性膜は、好ましくは上で述べ
たＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金のようなＣｏ基合金であり、内
径部から外径部に向かって含有するＰｔ及び／又はＮｉ
量を増加させてある。少なくとも１層がＭｒ値傾斜を有
する２層構造の磁性膜をディスクに如何に形成するか
は、後述する。
【００１２】図３に示す下部磁性膜４６と上部磁性膜４
８は、本発明の第３の具体例に従って作成された薄膜磁
気記録媒体５２の磁性膜５０の構成要素となっている。
先の２つの具体例におけるように、磁気薄膜の上部磁性
膜と下部磁性膜は、次のような特色を持っている。即
ち、下部磁性膜は、より小さい保磁力、より小さい結晶
粒及び結晶粒の重なりが少なく、一方上部磁性膜はより
高い保磁力、より大きい結晶粒及び結晶粒の重なりがよ
り多くなることである。更に、２つの磁性膜の内、少な
くとも一方、好ましくは両方は、ディスクの外径部から
内径部に向かって膜厚が大きくなる特色を持つ。膜厚勾
配を有する２つの磁性膜の内、一方又は両方は、又、残
留磁化Ｍｒ値が勾配を持つことによって更に特色をつけ
られても良い。膜厚勾配を持つ磁性膜の作成方法は以下
に述べる。
【００１３】２、薄膜磁気記録媒体の作成方法 図４は、セクション１で述べた薄膜磁気記録媒体を形成
する方法に使用されるスパッタ装置の部分模式図であ
る。この装置は、スパッタや加熱作用が行なわれる少な
くとも４つのステーションを持つ真空室５６を含むもの
である。真空室５６の上流側の加熱ステーション（図示
せず）は、ディスク・ホルダー６０の上にのせられて運
ばれてくる基板５８などの両面を加熱するための複数個
の赤外線装置を備えている。例示された装置において、
２つの基板、例えば基板５８、６２がコンベア上をディ
スク・ホルダー６０に支えられて一方から他方へ運ばれ
る。加熱ステーションの下流側には、３つのスパッタ・
ステーションがある。１つは、Ｃｒ下地膜をスパッタす
る所であり、もう１つは、磁性記録層膜を構成する２つ
の磁性膜をスパッタする所であり、他の１つは、カーボ
ン保護膜をスパッタする所である。図４は、磁性膜の２
つの膜を形成するスパッタ・ステーション６８の正面模
式図である。そのステーションは、一対の環状ターゲッ
ト７２、７４を含み、その２つのターゲットによって基
板にスパッタ形成されたＣｒ下地層の上に特定の磁性合
金をスパッタする。ステーション６８は、本装置のスパ
ッタ・ステーションの代表例である。
【００１４】基本的なスパッタ装置は、好ましくは売ら
れているものであり、バリアン／インテバック、サーキ
ット・プロセミング・アパレタス、ＵＬＶＡＣ、レイバ
ルト・ヘラウス、ＶＡＣＴＥＣＰＭＲＣより購入するこ
とが出来る。これらのシステムは、両面処理、イン・ラ
イン、高速膜形成のものであり、負荷と無負荷に切り替
え可能となっている。作業をする場合、スパッタ真空室
は１０-7トール位まで減圧される。その後、最終的なス
パッタ圧を５〜４０ミリ・トールとするため真空室にア
ルゴン・ガスが導入される。基板は加熱ステーションで
特定の温度まで温められた後に、３つのスパッタ室に入
れられる。装置における、加熱条件は、基板を好ましく
は２００℃〜２７０℃の間に温度に加熱するために調整
される。セラミック基板やガラス基板は、３８０℃まで
加熱することが出来る。特に、下部磁性膜を形成する場
合より低い保磁力のものとするために、より高いスパッ
タ圧を用いる必要があるが、より高い温度に基板を加熱
しておけば、磁性膜の保磁力を高いレベルに保つことが
出来る。
【００１５】
【表１】 表１は、磁気記録層に占める下部磁性膜の割合（％）を
パラメータとして、一定の保磁力を得るために必要な基
板加熱の条件を示すものである。下部磁性膜は、２０ｍ
Ｔｏｒｒ（ミリ・トール）でスパッタし、上部磁性膜は
６ｍＴｏｒｒ（ミリ・トール）でスパッタした。表１に
示されるように、磁気記録層における下部磁性膜の占め
る割合が０％から１００％へと多くなるにつれて、より
多くの基板加熱が必要とされる。このデータは、磁気記
録層を２つの磁性層とすることによって、一定の保磁力
を得るための基板加熱が少なくて済むことを示してい
る。加熱された基板は、第１のスパッタ室へ移動させら
れてそこでテクスチャーを付したディスク表面にＣｒ下
地膜がスパッタ形成される。このスパッタで主として
（１１０）結晶面が基板表面と平行である結晶性蒸着膜
が形成される。即ち、Ｃｒ層は高い異方性を有すること
となる。この異方性は、面内磁化の磁性記録膜に望まし
い結晶方向性を付与し、高い保磁力を持たせるために重
要である。（１１０）結晶面形成に好ましいスパッタ電
圧と蒸着割合については、当業者の良く知るところであ
る。
【００１６】本発明の薄膜磁気記録媒体において、望ま
しい磁気的性質を得るように下地膜厚さは定められる。
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔの薄膜磁気記録媒体について、
行なった検討及び米国特許第５，０４９，４５１号で報
告された所によれば、高い保磁力と解像度は下地膜厚さ
が１，０００Å〜３，０００Åの場合に得られる。下地
膜厚さは、スパッタ圧、ターゲット出力、電圧、蒸着時
間など通常のスパッタ条件を変えることによって制御出
来る。これらの条件は、望ましい下地膜厚みを得るため
に調整することができる。下地膜の形成後、基板はディ
スク・ホルダーにのせられて下流側の第２のスパッタ室
へ移動される。そこでは、下地膜上に磁性層がスパッタ
形成される。図１で示された実施例のディスクを作成す
るために、このスパッタ・ステーションにおいて、ター
ゲットは１つの合金で作成されている。例えば７０〜８
５ａｔ％Ｃｏ、５〜２０ａｔ％Ｃｒ、２〜１０ａｔ％Ｔ
ａの合金や、７０〜８５ａｔ％Ｃｏ、５〜２０ａｔ％Ｃ
ｒ、２〜１５ａｔ％Ｐｔ、２〜１０ａｔ％Ｔａ合金が使
用される。本発明の重要な特色によれば、スパッタ条件
としては、下部磁性膜と上部磁性膜について、下部磁性
膜がより小さい結晶粒のものであり、結晶粒の重なりが
より少ない（本質的に保磁力はより小さいものとなる）
ものとなり、上部磁性膜がより大きな結晶粒のものであ
り、結晶粒の重なりがより多くなり、より高い保磁力の
ものとなるように定められている。１つの作成方法とし
て、下部磁性膜は約１０ｍＴｏｒｒよりも大きいスパッ
タ圧好ましくは、１５〜４０ｍＴｏｒｒを使用して形成
され、一方上部磁性膜は、１０ｍＴｏｒｒ以下のスパッ
タ圧、好ましくは３〜８ｍＴｏｒｒの間のスパッタ圧で
作成される。図５は、膜厚５００ÅのＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ
磁性膜についてスパッタ圧が６〜１３．５ｍＴｏｒｒま
で変化した場合に、保磁力がどのように変わるかを示し
たものである。図５から示されるように、約９〜１０ｍ
Ｔｏｒｒのスパッタ圧の下では、保磁力は急激に低下し
ていることがわかる。これは、スパッタ圧の大きいとこ
ろで結晶粒がより小さくなり、結晶粒の重なり具合が小
さくなることを示している。
【００１７】本発明では、２つの上、下磁性膜間では、
はっきりした境界を形成させずに、上下で除々に金属組
織及び／或いは磁気特性が変化するようにしても良い。
下部磁性膜の膜厚は、好ましくは最終的には、１００〜
５００オングストロームの間の値のものに形成される。
一方上部磁性膜の膜厚については、全磁性膜の膜厚が好
ましくは、２００〜８００Åのものになるように形成さ
れる。２つの上下磁性膜の膜厚の相対的比率について
は、ディスク内径部における信号強度とＳＮＲ（Ｓ／Ｎ
比）及びディスク外径部におけるオーバーライト特性を
最適条件とするように定めることが好ましい。以下に説
明するように、ディスク内径部におけるＳＮＲは、下部
磁性膜厚さが、全磁性膜厚さの３０〜７０％になるよう
にした場合に高い値となる。これらの値を言うものは、
ディスク外径部における良好なオーバーライト特性とも
一致している。１つの例示的スパッタ条件としては、真
空室はアルゴン・ガス導入によって約２０ｍＴｏｒｒの
圧力とされる。下地磁性膜を例えば、膜厚２００のもの
にスパッタ形成した後で、真空室の圧力を６ｍＴｏｒｒ
に変化させて、上部磁性膜を膜厚が約４００〜５００Å
のものに形成する。
【００１８】図６は、少し改良したスパッタ室配置を示
す。これは、図２に示されたようにディスク外径部に向
かって残留磁化が増加するようにしたものである。この
スパッタ配列は、同軸に配置した２つの円環状のターゲ
ットを用いている。この円環状のターゲットは、内側の
円環状ターゲット８２ａと外側の円環状ターゲット８２
ｂよりなっている。好ましくは、内側の円環状ターゲッ
トは、上述のようなＣｏ基合金であるが、２〜２０ａｔ
％のＰｔ及び／又はＮｉを含有するものである。好まし
い具体例として、内側の円環状ターゲットを構成する合
金は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金であり、外側の円環状ター
ゲットは、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金から成る。図６
に関して更に説明すると、ターゲットは、平板８４に取
り付けられている。平板８４自体も２つの円環状部品８
４ａ、８４ｂから構成されており、これらは、断絶リン
グ８６で隔てられている。２つの円環状部品は、ＤＣ電
源供給を分けている。
【００１９】供給される電力又は／及び電圧は、基板上
に内側ターゲットからスパッタした物質の望ましいスパ
ッタ量を生じるように調整される。図２に示されるよう
な均一な膜厚の磁性膜を生成するためには、電圧は各々
のターゲットに実質上等しい電圧がかかるように調整さ
れる。曲型的な例として、２つのターゲット部品と基板
との間に印加されるＤＣ電圧は、３００〜７００ボルト
である。上述の基板上への２つの合金ターゲットからの
蒸着パターンは図２における２重磁性膜４０に示されて
いる。内側円環状領域（図２において右側）への蒸着は
主としてターゲット部品８２ａからのものであり、この
ターゲット合金組成を反映したものとなっている。同様
に、外側円環状領域（図２における左側）への蒸着は主
としてターゲット部品８２ｂからのものである。この外
側ターゲットの合金組成が反映されている。図３のディ
スクのように、少なくとも１つの構成磁性膜が径方向に
膜厚勾配を有する複層の磁性膜を作成するためには、内
側ターゲット部品に印加される電圧は、曲型的には３０
０〜７００ボルトだけ外側ターゲット部品に印加される
電圧よりも高いものである。
【００２０】上述の如く、上下部磁性膜は、ディスク内
径部において高いＳＮＲ値が得られ、ディスク外径部に
おいて良好なオーバーライト特性が得られるように膜厚
を調整される。同時にディスクの両方の領域において、
高い保磁力を得ることが望ましい。図７及び図８は、下
部磁性膜厚の磁性膜全体膜厚に対する割合（％）を変え
た場合に、媒体ノイズやＳＮＲがどのように変化するか
をディスクの内径部分（径：０．８３７インチ）におい
て測定したものである。図において「長方形」のプロッ
トは、２層構成のＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ膜（原子比
は、８０：１０：３：７）について測定したものであ
る。磁性膜は、図１に示したディスクのように、２つの
構成磁性膜で均一の合金組成を有している。媒体ノイズ
は、下部磁性膜厚割合が３０〜７０％の場合に、小さい
値となっている。これは、図８で示されるようにディス
ク内径部における高いＳＮＲ値に対応している。
【００２１】図において、「＋」印のプロットは、図２
に関して述べた合金組成勾配を有する磁性膜についての
測定結果である。内側の合金即ち、ディスクの内径部分
において存在している合金は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金で
あり、原子比率は、８４．５：１２．５：３であり、比
較的低い磁化と低い媒体ノイズのものである。外側の合
金は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金であり、原子比は８
０：１０：３：７であり、良好なオーバー・ライト特性
を持ち、高い磁化を有する図７から分かるように、ディ
スク内径部における媒体ノイズは、下部磁性膜の比率が
３０〜７０％の場合に小さい値となる。これは、図８に
示されるように、この範囲においてディスク内径部が高
いＳＮＲ値を持つことに反映されている。更に、合金組
成勾配を持つディスクのＳＮＲ値は、単一合金組成のも
のよりも高い値である。
【００２２】図９及び図１０は、同じ媒体について、デ
ィスク外径部（径：１．７６８インチ）における媒体ノ
イズとＳＮＲ値を縦軸とし、下部磁性膜厚の全磁性膜厚
に対しての割合を横軸として示したものである。単一合
金組成磁性膜のディスクについては、ディスク外径部に
おけるＳＮＲ値は、下部磁性膜厚の割合が４０〜５０％
の時に少し増加する。合金組成勾配を持つディスク外径
部におけるＳＮＲ値は、下部磁性膜厚割合が約５０％の
時に最大値を示し、この最大値は、単一合金組成磁性膜
の場合よりかなり大きい値である。薄膜磁気記録媒体の
有利な点の一つは、ディスク外径部において、高いＳＮ
Ｒ値を有することであるので、下部磁性膜割合を３０〜
７０％とすることは望ましいことではある。しかしなが
ら、ディスク内径部におけるＳＮＲ値は、実際にはＰｔ
及び／又はＮｉの含有量を変えて合金組成勾配を付ける
ことによって改良することが出来る。
【００２３】図１１は、均一合金組成膜（「短形」プロ
ット）と合金組成勾配を有する合金組成膜（「＋」プロ
ット）とについて、下部磁性膜比率を変えた場合に、保
磁力がどのように変化するかを示したものである。保磁
力は、２つの磁性膜について、同じようなものであり、
下部磁性膜の割合が５０％よりも大きくなると、約５％
減少する。これは、基板温度を調整して保磁力を１７０
０±５０Ｏｅに保持した結果である。前述のことから、
好ましい薄膜磁気記録媒体は、下部磁性膜の全磁性膜に
対する割合が３０〜５０％のものである。この場合に
は、ディスク内径部における、高いＳＮＲ値と高い保磁
力を付与することができる。
【００２４】３、薄膜磁気記録媒体の特性 次に、図１２を参照して、ディスク特性について述べ
る。図１２は、ディスク８６の右側部分を示すものであ
り、内径部分８８から外径部分９０の方に伸長して描い
てある。上に詳細に述べたように、ディスクは、基板９
２、Ｃｒ下地膜９４及び磁性膜９６を含んでおり、磁性
膜９６は、下部磁性膜９６ａ及び上部磁性膜９６ｂより
成る。ディスクの保護膜は図示されてない。図は、ヘッ
ドがディスク表面の内径部分（図では左側）や外径部分
（図では右側）を浮上するときに、ディスク磁性膜とウ
ィンチェスター型ヘッドとがどのように相互作用するか
を例示する。磁気ヘッドの発生する実効磁場は、ディス
クに記録をする場合に有効な磁場であるが、図におい
て、点線１００で示されている。ディスク内径部分にお
いて、ヘッドは浮上高さｄ1（通常４〜８ミクロンであ
る）を以ってディスク上を浮上しながら動く。この浮上
高さｄ1は、ガラス基板やセラミックス基板では、１〜
３ミクロン位の小さい値となる。ヘッドの実効磁場は、
２つの磁性膜に侵入し効果を発揮する。これ故に残留磁
化を小さくすれば、オーバー・ライト特性は向上する。
【００２５】ディスク外径部において、ヘッドは浮上高
さｄ2を以ってディスク上を浮上しながら動く。ディス
ク外径部でのディスク速さが大きいことを反映して、ｄ
2はｄ1より大きい。ディスク外径部では、浮上高さが大
きくなるので、磁性膜の内、下部磁性膜に対しては、図
示されるようにヘッド磁場の効果は弱まってしまう。し
かしながら、下部磁性膜の保磁力をより小さくしておけ
ば、オーバー・ライトに必要な磁気ヘッドの磁束量はよ
り少ないもので済む。このように、磁気ヘッドの発生す
る磁束は、磁性膜の特性と適合したものとなり、保磁力
の高い領域では大きく、一方保磁力の小さい領域では、
小さいものとなっている。この適合した組合せが、磁束
飽和の改良、ディスクの外径部におけるオーバー・ライ
ト特性の改善につながる。
【００２６】好ましい実施例では、ディスクの磁性膜
は、合金組成傾斜をつけたものであり、ディスクの特性
向上に寄与する。上述のように、合金組成勾配は、２つ
の合金組成ターゲットからのスパッタによって作成され
る。１つの合金ターゲットは、ディスク内径部の合金組
成に対応し、他のターゲット合金は、ディスクの外径部
の合金組成に対応している。
【００２７】本発明によって構成した磁性記録媒体の特
性を評価するために、４種類の媒体を準備した。その
内、２つは、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金の均一組成を
有し、６ｍＴｏｒｒのターゲット圧で４００Åの膜厚の
ものとした。もう１つは、２０ｍＴｏｒｒで作成した、
２００Å膜厚の磁性膜と６ｍＴｏｒｒで作成した２００
Å膜厚の磁性膜を重ね合わせたものである。他の２つの
ディスクは、上と同様にして作成した均一膜厚をもち、
合金組成勾配をもつものと、磁性膜を２重として合金組
成勾配をもつものである。合金組成勾配は、上述のＣｏ
−Ｃｒ−Ｔａ合金と、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金とを
組み合わせて作成したものである。磁気記録のテスト
は、グシックモデルＲＷＡ５０１を使用して行なった。
用いた磁気ヘッドは、ギャップ長４．５マイクロ・イン
チ、ギャップ幅４７２マイクロ・インチ、浮上量４．５
マイクロ・インチの誘導記録/再生ヘッドである。ヘッ
ド・インダクタンスは、１．１マイクロ・ヘンリーで抵
抗は３０オームのものである。記録電流は、飽和させる
ため、２５〜３０マイクロ・アンペアであった。記録周
波数は、ディスク内径部で、７．１７ＭＨｚであり、デ
ィスク外径部で１４．６４ＭＨｚである。これらの周波
数は、通常の内径２５ｍｍ、外径９５ｍｍのディスク用
ヘッドの記録／再生に相当するものである。表２は、４
つの媒体について、１４．６４ＭＨｚの周波数を使用し
て１．７６８インチ（外径部）の所で測定したＨＦ信号
強度（単位：μＶ）、ＳＮＲ（単位：ｄＢ）オーバー・
ライト特性（単位：−ｄＢ）を示す。
【００２８】
【表２】 ４つの媒体について、ディスク外径部におけるＨＦ信号
強度はほとんど同じである。２層構成の磁性膜は、均一
合金組成のものでも合金組成勾配をつけたものでも出力
信号を大きくするのに有効である。ディスク外径部にお
ける望ましい性質の１つは、良好なオーバー・ライト特
性である。これは、本発明においては上で述べた磁束量
適応型とすることによって成し遂げられる。均一合金組
成のものに対しても、又、合金組成勾配をつけたものに
対しても、２〜３ｄｂのオーバー・ライト特性向上が２
層磁性膜については得られている。同様に、ディスク外
径部におけるＳＮＲの向上も、２層磁性膜とすることに
よってなされている。合金組成勾配を付せば、更にＳＮ
Ｒの向上がなされる。
【００２９】
【表３】 表３は、４つの媒体について、０．８３７インチの所
（内径部）で、７．１７ＭＨｚの周波数で測定した場合
のＨＦ信号強度、ＳＮＲ、ＯＷを示すものである。上で
述べたように、本発明の重要な特色は、ディスク内径部
におけるＳＮＲが向上することである。このことは、表
３のデータによって示されている。均一合金組成の媒体
及び合金組成勾配を付したディスクについて、２層磁性
膜は、ＳＮＲを約１ｄｂ向上させている。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように２層膜構成は、記録密
度が高いディスク内径部におけるＳＮＲ値を向上させ
る。同時に、ヘッドの発生する磁束量に適合した保磁力
の設定が、ディスク外径部におけるオーバー・ライト特
性を高め、この領域における記録密度を高めることにな
る。本発明は、特定の実施例について説明したが、種々
の変形例は、本発明の範囲内で可能であることは、当業
者には明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に従って作成されたディスク
の部分断面図。
【図２】本発明の実施例に従った薄膜磁気記録媒体の中
の磁性膜部分を示す図。
【図３】本発明の具体例に従って作成された薄膜磁気記
録媒体の磁性膜構成の図。
【図４】薄膜磁気記録媒体形成に使用されるスパッタ装
置の部分模式図。
【図５】Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ磁性膜についてスパッタ圧が
変化した場合に、保磁力がどのように変わるかを示した
図。
【図６】薄膜磁気記録媒体形成に使用されるスパッタ装
置のターゲット部分模式図。
【図７】媒体ノイズの下部磁性膜の比率に対する変化を
示す図。
【図８】ＳＮＲ値の下部磁性膜の比率に対する変化を示
す図。
【図９】ディスク外径部における媒体ノイズを縦軸と
し、下部磁性膜厚の全磁性膜厚に対しての割合を横軸と
して示した図。
【図１０】ディスク外径部におけるＳＮＲ値を縦軸と
し、下部磁性膜厚の全磁性膜厚に対しての割合を横軸と
して示した図。
【図１１】下部磁性膜比率を変えた場合に保磁力がどの
ように変化するかを示した図。
【図１２】ディスクの右側部分を示す模式図。
【符号の説明】
２０ ディスク ２２ 基板２２ ２４ 結晶性下地膜 ２６ 部磁性層と下部磁性層から成る薄膜磁性層 ２３ 保護膜 ５６ 真空室

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内径及び外径で規定される環状の表面を
    持つディスク形状の基板、前記基板に形成されるスパッ
    タ下地膜、スパッタ磁気薄膜層及び前記磁気薄膜層の上
    に形成された保護膜を有し、前記スパッタ磁気薄膜層が
    下部磁性層と上部磁性層を含み、下部磁性層が保磁力が
    より小さく、粒径がより小さく、粒の孤立性がより大き
    いものであり、一方上部磁性膜は、より保磁力が高く、
    粒径が大きいものである薄膜磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】 請求項１において、磁気薄膜層の下部磁
    性層と上部磁性層の各々は、１００〜４００Åの厚さを
    有し、上部磁性層の各領域は、下部磁性層の対応する領
    域と実質的には同じＣｏ基合金組成である薄膜磁気記録
    媒体。
  3. 【請求項３】 請求項２において、下部磁性層がＣｒ下
    地膜の上に一定スパッタ圧でターゲットからＣｏ基合金
    をスパッタすることによって形成されたものであり、上
    部磁性層は、前記と同じターゲットから前記スパッタ圧
    より低いスパッタ圧で合金をスパッタすることによって
    形成したものである薄膜磁気記録媒体。
  4. 【請求項４】 請求項１において、２つの磁性層の内、
    少なくとも１つがディスク内周部から外周部に向かって
    残留磁化Ｍｒを増加させているものである薄膜磁気記録
    媒体。
  5. 【請求項５】 請求項４において、残留磁化Ｍｒ値の傾
    斜を有する上部磁性層、下部磁性層のいずれか又は両方
    がＣｒ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ、Ｂ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｈｆ、Ｐの１
    種以上を含むＣｏ基合金で形成されており、Ｐｔ又はＮ
    ｉいずれか又は両方の含有量を変化させて残留磁化Ｍｒ
    値の傾斜をつけたものである薄膜磁気記録媒体。
  6. 【請求項６】 請求項５において、２つの磁性層の内、
    少なくとも１つがディスクの外周から内周に向かって厚
    さが増加するものである薄膜磁気記録媒体。
  7. 【請求項７】 請求項１において、２つの磁性層の内、
    少なくとも１つがディスクの外周部から内周部に向かっ
    て厚さを増加するものである薄膜磁気記録媒体。
  8. 【請求項８】 請求項７において、２つの磁性層がディ
    スク内径部に近い部分において、２００〜７００Åの厚
    さ（ｔ１）を有し、ディスク外径部に近い部部におい
    て、２５０〜５５０Å（ｔ２）の厚さを有し、ｔ１とｔ
    ２との厚さの差が１５０〜３００Åである薄膜磁気記録
    媒体。
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