JPH0760768B2 - 固定磁気ディスクおよびその製造方法 - Google Patents
固定磁気ディスクおよびその製造方法Info
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- JPH0760768B2 JPH0760768B2 JP21287290A JP21287290A JPH0760768B2 JP H0760768 B2 JPH0760768 B2 JP H0760768B2 JP 21287290 A JP21287290 A JP 21287290A JP 21287290 A JP21287290 A JP 21287290A JP H0760768 B2 JPH0760768 B2 JP H0760768B2
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Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、信頼性に優れ、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。
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。
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、めっき法やスパッタ法な
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。
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、めっき法やスパッタ法な
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/Cr薄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/Ni−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。
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/Ni−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。
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−Cr薄膜媒体
の研究が盛んになされている。しかし、Co−Ni/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−Cr薄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。
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−Cr薄膜媒体
の研究が盛んになされている。しかし、Co−Ni/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−Cr薄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（フライングハイト）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、0.05〜0.1μｍ程
度のフライングハイト量での走行が必要とされている。
スクに対する走行高さ（フライングハイト）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、0.05〜0.1μｍ程
度のフライングハイト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、Co−Cr薄膜媒体いず
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100Å）を形成しなけれ
ばならず、どうしてもスペーシング損失が増えてしま
う。
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100Å）を形成しなけれ
ばならず、どうして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
ことも信頼性確保と言った点では非常に重要である。し
かしCo−Cr薄膜のような合金の場合どうしても硬度的に
問題がある。
回転（3600回転／分）させるため、磁性層の硬度が高い
ことも信頼性確保と言った点では非常に重要である。し
かしCo−Cr薄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とその製造
方法を提供するものである。
必要とする合金系の磁性薄膜ディスクではなく、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。
（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。
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。
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（13.56MHz）、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、12,13,14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有無を
制御するためのバルブ、15はキャリアガスボンベ（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。
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（13.56MHz）、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、12,13,14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有無を
制御するためのバルブ、15はキャリアガスボンベ（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 ［Fe（C5H7O2）３］、ニッケルアセチルアセトナート
［Ni（C5H7O2）２・xH2O］、コバルトアセチルアセトナ
ート［Co（C5H7O2）３］をもちいた。
［Ni（C5H7O2）２・xH2O］、コバルトアセチルアセトナ
ート［Co（C5H7O2）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℃,130℃,120℃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30SCCM）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5SCCM）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1.5W/cm2）させ、
５分間減圧下（0.08Torr）で反応を行い、400℃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。
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℃,130℃,120℃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30SCCM）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5SCCM）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1.5W/cm2）させ、
５分間減圧下（0.08Torr）で反応を行い、400℃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10,11,13,14を
開き、キャリアガス（気化器７側に流量3SCCM、気化器
８側に流量8SCCM）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１内に導入し、プラズマ中（電力1.5W/cm2）で15
分間減圧下（0.06Torr）で反応を行い、NiO膜上にCoフ
ェライト膜を成膜し、Coフェライト/NiOの二層膜を作製
した。
開き、キャリアガス（気化器７側に流量3SCCM、気化器
８側に流量8SCCM）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１内に導入し、プラズマ中（電力1.5W/cm2）で15
分間減圧下（0.06Torr）で反応を行い、NiO膜上にCoフ
ェライト膜を成膜し、Coフェライト/NiO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、同じ二
層膜を形成し、両面に磁性薄膜面をもつCoフェライト/N
iOディスクを作製した。
ャンバーから取り出し、裏面にも同様の方法で、同じ二
層膜を形成し、両面に磁性薄膜面をもつCoフェライト/N
iO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。
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（G
L）が0.25μｍ、トラック幅（Tw）が10μｍ、のMIGヘッ
ドを用いて、50mAのヘッ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
グハイトは0.15μｍであった。
L）が0.25μｍ、トラック幅（Tw）が10μｍ、のMIGヘッ
ドを用いて、50mAのヘッ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
グハイトは0.15μｍであった。
次に、比較のために、Hc＝1.0kOeで、Ms＝800emu/ccの
磁性層膜厚が800Åで、その上に保護層としてカーボン
膜を600Å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
と同じ）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じ条件で電磁変換特
性の評価を行った。
磁性層膜厚が800Åで、その上に保護層としてカーボン
膜を600Å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
と同じ）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じ条件で電磁変換特
性の評価を行った。
得られた本発明の固定磁気ディスク、Co−Ni/CrおよびC
o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。
o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、縦軸
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。
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
るダイパルス波形を示していた。
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
るダ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線回折によ
る結晶構造の解析を行った。
層を取り除きCoフェライト/NiOディスクのＸ線回折によ
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。
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NiO膜はＸ線的に（100）
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。
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/NiO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4500Åでコラム径は400〜600Å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Ni
O膜は膜厚が約2000Åであり、試料のCoフェライト膜
は膜厚が2500Åであった。
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4500Åでコラム径は400〜600Å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Ni
O膜は膜厚が約2000Åであり、試料のCoフェライト膜
は膜厚が2500Å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
/NiOディスクの組成を分析した結果、Co/Fe＝5/95であ
った。
/NiOディスクの組成を分析した結果、Co/Fe＝5/95であ
った。
次に、Coフェライト/NiO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⊥＝1.2kOe、Hc＝780Oe
であった。また、Coフェライト/NiO二層膜のMsは275emu
/ccであった。
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⊥＝1.2kOe、Hc＝780Oe
であった。また、Coフェライト/NiO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NiO膜を
下地として用いたことにより、Coフェライト膜の（10
0）配向性が増加したためであると考えられる。
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NiO膜を
下地として用いたことにより、Coフェライト膜の（10
0）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Ni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、高信頼性であり、かつ高記録密度対応が可能
となる。
てNaCl型結晶構造の（100）配向Ni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、高信頼性であり、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。
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。
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……高周波電源、6,7,8…
…気化器、9,10,11……キャリアガス供給バルブ、12,1
3,14……原料ガス供給バルブ、15……キャリアガスボン
ベ、16……反応ガスボンベ、17……基板加熱ヒーター。
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……高周波電源、6,7,8…
…気化器、9,10,11……キャリアガス供給バルブ、12,1
3,14……原料ガス供給バルブ、15……キャリアガスボン
ベ、16……反応ガスボンベ、17……基板加熱ヒーター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 益三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−181305（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287290A JPH0760768B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 固定磁気ディスクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287290A JPH0760768B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 固定磁気ディスクおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0494504A JPH0494504A (ja) | 1992-03-26 |
| JPH0760768B2 true JPH0760768B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=16629671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21287290A Expired - Fee Related JPH0760768B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 固定磁気ディスクおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760768B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP21287290A patent/JPH0760768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0494504A (ja) | 1992-03-26 |
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