JPH09293236A

JPH09293236A - 磁気ディスク

Info

Publication number: JPH09293236A
Application number: JP34886296A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uchiyama; 浩内山; Susumu Haga; 進芳賀
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1997-11-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＥＲＭディスクのオフトラック特性、オー
バーライト特性を改善するとともに保磁力を増大させ、
ＭＲヘッドによる分解能を高める。【解決手段】金属磁性薄膜２の厚さ及びＰｔ含有量あ
るいはその下側に設けられる下地層３，４の厚さを適正
化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクに関
し、特に再生用ヘッドとして磁気抵抗効果型ヘッドを用
いるＰＥＲＭ（ｐｒｅｅｍｂｏｓｓｅｄＲｉｇｉｄ
Ｍａｇｎｅｔｉｃ）ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンピュータ等で用いられる磁気
記録媒体としては、ランダムアクセスが可能な円板状の
磁気ディスクが広く用いられており、なかでも応答性に
優れること等から、基板にガラス板、プラスチック板、
あるいは表面にＮｉ−Ｐメッキ，アルマイト処理が施さ
れたＡｌ合金板等の硬質材料を用いた磁気ディスク（い
わゆるハードディスク）が使用されるようになってい
る。

【０００３】このような磁気ディスクにおいては、近
年、さらなる高密度記録化が求められるようになってい
る。さらに、高密度記録化とともにアナログ記録されて
いる信号からより正確にデジタル信号が変換できるプリ
コードエンコード方式に合わせた媒体設計や記録再生シ
ステムが必要となっている。

【０００４】これまで磁気ディスクに対する記録は、面
内磁気記録用の磁気ディスクとリングヘッドを組み合わ
せた方式で行われている。このリングヘッドは、電磁誘
導現象を利用したヘッドであり、磁気ディスクの場合に
は、このリングヘッドがスライダーに搭載され、ディス
クの回転によって生じる空気流によって微小距離を空け
て浮上走行する。

【０００５】しかし、このリングヘッドは、トラック幅
を狭小化すると再生出力が極端に低くなり、必要十分な
Ｓ／Ｎ比が得られなくなる。このため、トラック幅方向
での高密度化に限界がある。

【０００６】そこで、リングヘッドを記録用ヘッドと
し、磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）を再生用ヘッ
ドとして組み合わせた複合型磁気ヘッドが用いられるよ
うになっている。この複合型磁気ヘッドで用いられるＭ
Ｒヘッドは、周方向における単位長さでの磁束量変化に
よって出力が決まるため、基本的にはトラック幅をいく
ら狭くしても出力が減少せず、高トラック密度化に対応
できる。

【０００７】一方、以上は磁気ヘッドにおける高密度記
録化への対応であるが、磁気ディスク側についても、ト
ラック密度を増大させるための様々な工夫が講じられて
いる。

【０００８】例えば、トラック幅の狭小化を図る場合、
トラック幅が余り狭くなると、隣接するデータトラック
に記録された磁気信号からの干渉（クロストーク）を受
けるようになり、Ｓ／Ｎ比の劣化が招来される。

【０００９】そこで、このようなクロストークを抑える
ために、基板表面に、データトラックに対応して凹凸パ
ターンを形成することが提案されている。

【００１０】基板表面に凹凸パターンを形成すると、こ
の凹凸形状が磁性層表面にそのまま反映され、磁性層表
面にも基板表面で形成されているのと同じ凹凸パターン
を呈したかたちになる。この場合、例えば凸部をデータ
トラックとして設定したときには、このデータトラック
同士は間に凹部が介在していることから磁気的な分離が
促進される。このため、トラック幅が比較的狭く設定さ
れている場合でも、隣接するデータトラックに記録され
た磁気信号の影響を受け難く、良好なオフトラック特性
が得られる。

【００１１】また、これを応用したものとして、ＰＥＲ
Ｍ（ｐｒｅｅｍｂｏｓｓｅｄＲｉｇｉｄＭａｇｎ
ｅｔｉｃ）ディスクと称される磁気ディスクも開発され
ている（電子技術通信学会ＭＲ９３−３４１９９３
１１月）。このＰＥＲＭディスクでは、データトラッ
クとともにサーボ信号も基板上に凹凸パターンとして形
成される。

【００１２】このようなＰＥＲＭディスクでは、プラス
チックよりなる成型基板が用いられ、この成型基板にサ
ーボ信号等が予めプリフォーマットされるので、磁性層
にサーボ信号を書き込む手間が省ける。このため、ディ
スクの低コスト化に有利である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように磁気ディス
クにおいては、ＭＲヘッドを用いたり、ＰＥＲＭディス
クとすることで、高密度記録化への対応が図られてい
る。

【００１４】しかしながら、磁気ディスクの記録密度を
より一層向上させるには、さらなる検討が必要である。

【００１５】すなわち、ＰＥＲＭディスクでは、トラッ
ク同士の間に凹部を形成することで当該トラック同士の
磁気的分離を促進するが、これまでのディスクではこの
磁気的分離が不十分であり、トラック間をある程度狭小
化していくとやはりクロストークが生じるようになる。
つまり、オフトラック特性については未だ改善の余地が
残されている。

【００１６】また、磁気特性についても十分に満足のい
くものとは言えない。

【００１７】ＭＲヘッドによる信号再生では、磁性層に
おける、残留磁化Ｍｒと磁性層の厚みδの積Ｍｒ・δ
と、保磁力Ｈｃの比Ｍｒ・δ／Ｈｃが小さいこと、すな
わち磁化反転遷移幅が狭いことが望ましい。例えば、保
磁力Ｈｃについて言えば、１Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²以上
の高密度記録を実現するためには２０００Ｏｅ（約１５
９ｋＡ／ｍ）以上の保磁力が必要である。

【００１８】さらに、再生専用のＭＲヘッドが用いられ
るようになったことによって、リングヘッドでは記録特
性のみを優先して設計が行えるようになっている。この
ため、リングヘッドの記録能力が上がり、これを活かせ
る高保磁力の媒体が求められる。

【００１９】媒体の保磁力の検討については、金属磁性
薄膜の成膜時に基板温度を２００℃以上に上げること
で、金属磁性薄膜の保磁力が増大することが報告されて
いる。しかし、この手法は、プラスチック基板を用いる
ＰＥＲＭディスクに採用するには、基板の熱変形の問題
から不適当である。

【００２０】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、トラック密度を増大させ
た場合でも、良好なオフトラック特性が得られ、また保
磁力が高く、高い分解能で信号検出が行える磁気ディス
クを提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気ディスクは、少なくともサーボ信号
が凹凸パターンによって形成された非磁性基板上に、金
属磁性薄膜が形成されてなる磁気ディスクであって、上
記金属磁性薄膜の厚さが、５０ｎｍ以下であることを特
徴とするものである。

【００２２】また、少なくともサーボ信号が凹凸パター
ンによって形成された非磁性基板上に、下地層及び金属
磁性薄膜が形成されてなる磁気ディスクであって、上記
下地層の厚さが、１１０ｎｍ以下であることを特徴とす
るものである。

【００２３】このように金属磁性薄膜の厚さ、あるいは
その下側に形成される下地層の厚さが比較的薄い膜厚範
囲に規制されている磁気ディスクでは、良好なオフトラ
ック特性、オーバーライト特性が得られる。

【００２４】また、特に金属磁性薄膜がＣｏ−Ｐｔ系合
金よりなる場合には、Ｐｔ含有量を１６原子％以上と
し、その厚さを８〜５０ｎｍの範囲とすると、１５０ｋ
Ａ／ｍ以上の保磁力が得られ、高い分解能で信号検出が
行えるようになる。

【００２５】さらに、金属磁性薄膜の下側に下地層を設
けると、この下地層によって金属磁性薄膜の保磁力がさ
らに向上する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気ディスク
の実施の形態について説明する。

【００２７】まず、本発明に係る第１の実施の形態の磁
気ディスクを図１に示す。この磁気ディスクは、図１に
示すように円板状の非磁性基板１上に、金属磁性薄膜２
が形成されて構成される。

【００２８】上記非磁性基板１には、その一主面に記録
トラックやサーボ信号に対応した凹凸パターンが刻設さ
れている。

【００２９】この基板の材質としては、ガラス、プラス
チック、アルミニウム、アルミニウム合金等が用いられ
る。このうち、プラスチック材料は、射出成形によって
基板形状に成形でき、大量生産する上で有利である。な
お、これら基板は、表面粗さＲａが２ｎｍ以下、表面粗
さＲｍａｘが２５ｎｍ以下であることが望ましい。高密
度記録を行うためには、ヘッドの浮上量を５０ｎｍ以下
に下げる必要があり、そのようなヘッド浮上量を安定に
実現するためは、Ｒｍａｘ及びＲａをこの範囲とするこ
とが必要である。但し、ここで言う表面粗さＲａは、Ｊ
ＩＳＢ０６０１で規定される中心線平均粗さＲａであ
り、表面粗さＲｍａｘは、ＪＩＳＢ０６０１で規定さ
れる最大高さＲｍａｘである。

【００３０】上記金属磁性薄膜２は、情報信号が面内磁
化反転によって記録される記録層であり、例えばＣｏ系
金属磁性材料により構成される。このＣｏ系金属磁性材
料としては、Ｃｏを単独で用いたり、あるいはＣｏ−Ｐ
ｔ系合金、Ｃｏ−Ｐｄ系合金を用いることができる。

【００３１】このうちＣｏ−Ｐｔ系合金では、保磁力の
点からＰｔ含有量が１６原子％以上であるのが望まし
い。磁気ディスクにおいて、例えば磁気ヘッドと金属磁
性薄膜のスペーシングが９０ｎｍ以下である場合に、高
い分解能で信号検出を行うには保磁力が１５０ｋＡ／ｍ
以上であることが必要である。保磁力を１５０ｋＡ／ｍ
以上にするためには、Ｐｔ含有量が１６原子％以上であ
ることが必要である。但し、Ｐｔ含有量が余り多くなる
と磁性が得られなくなることから、Ｐｔ含有量は９５原
子％を越えてはならず、実用的には８０原子％以下であ
る。

【００３２】また、金属磁性薄膜２としては、上記合金
にＣｒを含有させたＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｐ
ｄ−Ｃｒ系合金等の３元合金であっても構わない。但
し、Ｃｒの含有量は４０原子％以下とするのが望まし
い。また、特にＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ系合金では、Ｐｔが１
６〜２３原子％、Ｃｒが２０原子％以下、残部がＣｏで
あるのが望ましい。なお、合金に含有させる元素は、Ｃ
ｒの他、Ｔａ，Ｗ，Ｓｉ等であっても良い。これら元素
の含有量の上限は５０原子％である。

【００３３】このような金属磁性薄膜２は、真空下で強
磁性金属材料を加熱蒸発させ、非磁性支持体上に沈着さ
せる真空蒸着法や、強磁性金属材料の蒸発を放電中で行
うイオンプレーティング法、アルゴンを主成分とする雰
囲気中でグロー放電を起こし生じたアルゴンイオンでタ
ーゲット表面の原子を叩き出すスパッタ法等、いわゆる
ＰＶＤ技術等によって形成される。

【００３４】ここで、この金属磁性薄膜２の厚さは５０
ｎｍ以下に規制され、これによってオフトラック特性、
オーバーライト特性が改善される。

【００３５】すなわち、凹凸パターンが形成された基板
上に、例えばスパッタリング法によって金属磁性薄膜２
を成膜する場合、スパッタ粒子は凹凸の上面の方向から
のみ入射するのが理想的である。このような場合、図２
に示すように、金属磁性薄膜２が基板１の形状を精密に
反映し、金属磁性薄膜上に鋭いエッジで凹凸形状が形成
される。

【００３６】しかしながら、実際のスパッタリングで
は、様々な方向からスパッタ粒子が入射する。このた
め、図３に示すように、金属磁性薄膜２上に形成される
凹凸形状はエッジが曲率を有する鈍い形状になる。この
ような場合、ディスクに対してヘッドを浮上させると、
トラックエッジ付近ではヘッドが金属磁性薄膜２から離
れて浮上する。そして、このようなスペーシングの増大
に起因して、信号品質が劣化し、オフトラック特性やオ
ーバーライト特性が損なわれる。

【００３７】ここで、このような金属磁性薄膜２上での
凹凸のエッジの鈍りは、金属磁性薄膜２の厚さが厚くな
る程顕著になる。そこで、本発明では金属磁性薄膜２の
厚さを５０ｎｍ以下に規制する。金属磁性薄膜がこのよ
うに薄くなされていると、比較的エッジの鋭い凹凸が金
属磁性薄膜上に形成され、オフトラック特性、オーバー
ライト特性が改善されるようになる。

【００３８】また、特に、金属磁性薄膜２としてＣｏ−
Ｐｔ系合金膜を用い、そのＰｔ含有量を１６原子％以上
とした場合には、保磁力の向上を目的として、金属磁性
薄膜の厚さを８ｎｍ〜５０ｎｍ、望ましくは１５ｎｍ〜
３５ｎｍとするのが良い。

【００３９】上述の如く、磁気ディスクにおいて、磁気
ヘッドと金属磁性薄膜の間のスペーシングが９０ｎｍ以
下である場合、高い分解能で信号検出を行うためには保
磁力が１５０ｋＡ／ｍ以上であることが必要である。一
方、保磁力は金属磁性薄膜の厚さに依存して変化し、１
５０ｋＡ／ｍ以上の保磁力が得られる金属磁性薄膜の厚
さ範囲は８ｎｍ〜５０ｎｍである。また、磁気ヘッドと
金属磁性薄膜のスペーシングが７０ｎｍ以下である場合
には保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以上であることが必要であ
る。保磁力が１６７ｋＡ／ｍ以上となる金属磁性薄膜の
厚さ範囲は１５ｎｍ〜３５ｎｍである。上述の膜厚範囲
は、このような点から決められたものである。

【００４０】次に、本発明に係る第２の実施の形態の磁
気ディスクを図４を参照しながら説明する。

【００４１】この磁気ディスクは、円板状の非磁性基板
１上と金属磁性薄膜２の間に、金属磁性薄膜２の保磁力
を増大させるための下地層３が設けられて構成される。

【００４２】上記非磁性基板１には、その一主面に記録
トラックやサーボ信号に対応した凹凸パターンが刻設さ
れている。

【００４３】この基板の材質としては、第１の実施の形
態の磁気ディスクで例示したものがいずれも使用可能で
ある。なお、この磁気ディスクでは、下地層３によって
金属磁性薄膜の保磁力が向上するので、別段、金属磁性
薄膜の成膜時に基板を加熱することで保磁力を制御する
必要がない。したがって、ガラス転移温度が１２０℃以
下のプラスチック材料を用いることも可能である。

【００４４】上記下地層３は、この上に成膜される金属
磁性薄膜２の面内配向性を高めることで、金属磁性薄膜
２の保磁力を増大させるものである。

【００４５】この実施の形態の磁気ディスクでは、この
下地層３の厚さが１１０ｎｍ以下に規制され、これによ
ってオフトラック特性、オーバーライト特性が改善され
るようになっている。

【００４６】すなわち、凹凸パターンが形成された基板
１上に、例えばスパッタリング法によって下地層３を成
膜する場合にも、やはりスパッタ粒子は様々な方向から
基板１上に被着する。このため、下地層３の厚さが厚い
場合には、下地層３上での凹凸は基板１上での凹凸に比
べてエッジ形状が鈍くなり、この上に形成される金属磁
性薄膜２においてもエッジ形状が鈍くなる。

【００４７】ここで、下地層３の厚さが１１０ｎｍ以下
と薄く抑えられていると、比較的エッジの鋭い凹凸が下
地層上に形成され、それを反映して金属磁性薄膜２上に
もエッジの鋭い凹凸が形成される。このため、オフトラ
ック特性、オーバーライト特性が改善される。

【００４８】下地層３としては、金属磁性薄膜の面内配
向性を改善できるものが用いられ、例えばＣｒを主体と
する下地層が挙げられる。しかし、このＣｒ下地層のみ
によって、金属磁性薄膜２の面内配向性を改善するため
には、その厚さを１５０ｎｍ以上にしなければならな
い。

【００４９】したがって、このＣｒ下地層３を用いる場
合には、図５に示すように、このＣｒ下地層を第２の下
地層３とし、この第２の下地層３と非磁性基板１の間
に、Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅの少なくともいずれかよりなる第１
の下地層４を設けるのが望ましい。

【００５０】このように２層構成の下地層５を設ける
と、Ｃｒを主体とする第２の下地層３の結晶性が、金属
磁性薄膜２の面内配向性を改善し、これにより金属磁性
薄膜２の保磁力が増大する。また、Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅの少
なくともいずれかよりなる第１の下地層４のアモルファ
ス表面が、第２の下地層３の結晶性に好影響を及ぼす。
このため、第２の下地層３は、その作用を比較的薄い膜
厚範囲において発揮し、下地層３，４全体の厚さを薄く
抑えながら保磁力の増大が図れる。

【００５１】なお、第１の下地層４は、Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ
のいずれか単独で構成してもよく、２種類以上を組み合
わせて構成しても構わない。この第１の下地層４の厚さ
は、２〜８０ｎｍとするのが望ましい。第１の下地層４
の厚さが２ｎｍ未満である場合には、効果が不足し、第
２の下地層３の結晶性を十分に改善することができな
い。また、第１の下地層４の厚さが８０ｎｍを越える
と、膜剥がれが生じる虞れがある。

【００５２】一方、第２の下地層３は、Ｃｒ単独で構成
しても構わないが、Ｔｉ等の他の金属元素を含有させて
も良い。例えばＴｉを、０〜２０原子％の範囲で添加す
ると、金属磁性薄膜４の保磁力を増大させる効果が高ま
る。この第２の下地層３の厚さは、５〜１０８ｎｍとす
るのが好ましい。第２の下地層３の厚さが５ｎｍ未満で
ある場合には、金属磁性薄膜２の保磁力を十分に増大さ
せることができない。また、第１の下地層４と第２の下
地層３の合計が１１０ｎｍより厚くすると、金属磁性薄
膜２上での凹凸のエッジが鈍くなり、オフトラック特
性、オーバーライト特性が劣化する。

【００５３】このような下地層上には、金属磁性薄膜２
が形成される。この金属磁性薄膜２としては、第１の実
施の形態で例示した合金薄膜がいずれも使用可能であ
る。

【００５４】なお、この金属磁性薄膜２の厚さは、５０
ｎｍ以下とされているのが望ましい。金属磁性薄膜２の
厚さを５０ｎｍ以下とすることで、金属磁性薄膜２上で
の凹凸のエッジが一層鋭いものになり、オフトラック特
性、オーバーライト特性が向上する。

【００５５】なお、以上が磁気記録媒体の基本的な構成
であるが、この磁気記録媒体には、この種の磁気記録媒
体で通常行われているような付加的な構成をもたせるよ
うにしても良い。例えば、上記金属磁性薄膜上にカーボ
ン等よりなる硬質保護膜を設けたり、潤滑剤を塗布する
と、走行耐久性を付与することができる。

【００５６】

【実施例】本発明の具体的な実施例について実験結果に
基づいて説明する。

【００５７】なお、以下の実験例１−１〜実験例１−１
４は金属磁性薄膜の厚さの検討であり、実験例１−１５
〜実験例１−１７は金属磁性薄膜のＰｔ含有量の検討で
ある。また、実験例２−１〜実験例２−５は単層構成の
下地層についての厚さの検討であり、実験例３−１〜実
験例３−３８は２層構成の下地層についての厚さの検討
である。

【００５８】実験例１−１ここで作製した磁気ディスクは、凹凸パターンが形成さ
れたプラスチック基板上に、下地層、金属磁性薄膜、保
護膜が形成されてなるものである。

【００５９】このような磁気ディスクを作製するために
プラスチック基板（ポリオレフィン製）を次のようにし
て作製した。

【００６０】まず、ガラス原盤を用意し、このガラス原
盤上にホトレジストを塗布する。そして、このホトレジ
ストを、カッティングデータに基づいた溝のパターンで
露光し、現像、カッティングを行うことでレジストパタ
ーンを形成する。そして、このレジストパターン上にＮ
ｉメッキ膜を析出させて剥離し、裏面を研磨することで
所望の厚みに整える。このメッキ膜をスタンパとしてプ
ラスチック成型を行うことで基板を作製する。

【００６１】なお、このプラスチック基板は、２．５イ
ンチ径であり、深さ２００ｎｍの溝が同心円状に刻設さ
れている。この場合、凸部が記録トラックに相当し、ト
ラック幅は３．２μｍ、トラックピッチは４．８μｍで
ある。

【００６２】また、プラスチック基板の表面粗度は、表
面平均粗さＲａが２ｎｍ以下、最大突起高さＲｍａｘが
２５ｎｍ以下に調整されている。

【００６３】そして、この基板上に、Ｃｒ下地層、Ｃｏ
₈₀Ｐｔ₂₀金属磁性薄膜、カーボン保護層を形成した。

【００６４】この下地層、金属磁性薄膜及び保護層を形
成するためのインライン型スパッタリング装置を図６に
示す。

【００６５】このスパッタリング装置は、複数の基板４
２をパレット４３に装着し、このパレット４３に装着さ
れた基板４２に対して、下地層、金属磁性薄膜、保護層
がこの順にインラインで形成されるようになされたもの
であり、下地層を形成するための第１のスパッタ室３
１、金属磁性薄膜を形成するための第２のスパッタ室３
２、保護層を形成するための第３のスパッタ室３３及び
これら各層が形成された基板４２をパレット４３から取
り外すための基板取り外し室３４がこの順に独立して並
設されている。これら各室は、排気系３５，３６，３
７，３８によって真空に保たれており、隣り合う各室同
士はバルブによって開閉自在とされる。基板４２が装着
されたパレット４３は、このバルブを通じて各室から搬
出入される。

【００６６】この真空に保たれた室のうち、第１のスパ
ッタ室３１，第２のスパッタ室３２、第３のスパッタ室
３３は、いずれも真空チャンバー２内の中央部にカソー
ドを兼ねるターゲット３９，４０，４１が配置され、そ
れと対向して基板４２が装着されたパレット４３が配置
される。なお、各スパッタ室に配置されるターゲット３
９，４０，４１としては、それぞれの室で成膜するスパ
ッタ膜に対応して、第１のスパッタ室３１にはＣｒター
ゲット等の下地ターゲット、第２のスパッタ室３２には
Ｃｏ₈₀Ｐｔ₂₀ターゲット等の金属磁性膜用ターゲット、
第３のスパッタ室３３にはカーボンターゲットが用いら
れる。また、これらスパッタ室には、スパッタガスとな
るＡｒガスを導入するためのガス導入管４４，４５，４
６，４７が設けられている。

【００６７】このようなスパッタ室では、ターゲットに
約６００〜８００Ｖのマイナス電位が印加され、これに
よってターゲットとパレットの間で放電が生じる。この
放電雰囲気によって、導入されたＡｒガスがイオン化
し、ターゲット表面へ高速で衝突する。その結果、ター
ゲット表面からターゲット粒子がはじき出され、基板上
に被着、堆積し、スパッタ膜が成膜されることになる。

【００６８】一方、第３のスパッタ室３３に隣接する基
板取り外し室３４は、減圧雰囲気から大気圧下に基板を
取り出すための、いわば出口となる室である。この室
は、基板４２が装着されたパレット４３を搬入する際に
は減圧雰囲気となされており、パレット４２が搬入さ
れ、開いていたスパッタ室３３と取り外し室３４との間
のバルブが閉じられると大気が導入される。この取り外
し室３４が大気圧になったところで、基板４２が取り出
される。

【００６９】なお、いずれのスパッタ室においても、ス
パッタリング前のチャンバー圧力は２Ｅ−６Ｐａ以下と
した。基板とターゲットの距離は６０ｍｍであり、ター
ゲットの直径は１５２．４ｍｍである。また、スパッタ
リング中、パレットは室温に保たれるようにした。

【００７０】また、Ｃｒ下地層、Ｃｏ−Ｐｔ金属磁性薄
膜、カーボン保護膜のそれぞれのスパッタ条件は以下の
ように設定した。

【００７１】Ｃｒ下地層膜厚：１００ｎｍ膜形成速度：２ｎｍ／ｓｅｃアルゴン圧力：０．１ＰａＣｏ₈₀Ｐｔ₂₀金属磁性薄膜膜厚：１５ｎｍ膜形成速度：２ｎｍ／ｓｅｃアルゴン圧力：０．１３Ｐａカーボン保護層膜厚：１０ｎｍ膜形成速度：０．５ｎｍ／ｓｅｃアルゴン圧力：０．５Ｐａこのようにして下地層、金属磁性薄膜、保護層を形成し
た後、この保護層上にフッ素系潤滑剤を塗布することで
磁気ディスクを作製した。

【００７２】実験例１−２金属磁性薄膜としてＣｏ₆₄Ｐｔ₂₀Ｃｒ₁₆合金薄膜を３６
ｎｍの厚さで形成したしたこと以外は実験例１−１と同
様にして磁気ディスクを作製した。

【００７３】実験例１−３金属磁性薄膜としてＣｏ₆₀Ｐｔ₂₀Ｃｒ₂₀合金薄膜を４５
ｎｍの厚さで形成したしたこと以外は実験例１−１と同
様にして磁気ディスクを作製した。

【００７４】実験例１−４金属磁性薄膜としてＣｏ₅₈Ｐｔ₂₀Ｃｒ₂₂合金薄膜を６０
ｎｍの厚さで形成したしたこと以外は実験例１−１と同
様にして磁気ディスクを作製した。

【００７５】このように作製した磁気ディスクについ
て、飽和磁化厚みＭｒ・δ（Ｍｒ：残留磁化、δ：金属
磁性薄膜の厚さ）、保磁力Ｈｃ、保磁力角形比Ｓ^*を振
動試料型磁力計（ＶＳＭ）で測定したところ、いずれも
Ｍｒ・δ＝１２．５ｍＡ、Ｈｃ＝１５０ｋＡ／ｍ、Ｓ^*
＝０．８２であった。

【００７６】そして、これら磁気ディスクについて、記
録再生を行い、オーバーライト特性、オフトラック特性
を調べた。

【００７７】なお、記録再生には、図７に示すように、
ＭＲ素子５１がシールド膜５２，５３によって上下から
挟み込まれてなるＭＲヘッド（再生ヘッド）と、このＭ
Ｒヘッド上に積層されたインダクティブヘッド（記録ヘ
ッド）５４よりなる複合型磁気ヘッドを用いた。この複
合型磁気ヘッドはスライダー５６上に搭載され、記録再
生時にはディスク上を浮上するようになっている。この
複合型磁気ヘッドの記録トラック幅は３．５μｍ、再生
トラック幅は２．５μｍである。

【００７８】オーバーライト特性は、１ＭＨｚの周波数
信号を線速度７ｍ／ｓｅｃで凹部凸部の両方に記録した
後、７ＭＨｚの周波数信号を凸部に記録し、この凸部か
ら再生される７ＭＨｚの周波数信号の出力を測定するこ
とで評価した。このオーバーライト特性の実用的な値は
２５ｄＢ以上である。

【００７９】また、オフトラック特性は、同じように１
ＭＨｚの周波数信号を記録した上から７ＭＨｚの周波数
信号を記録した後、磁気ヘッドを記録トラックを横切る
ように走査させ、その際の出力プロファイルから評価し
た。

【００８０】オーバーライト特性の測定結果を表１に、
オフトラック特性の測定結果を図８に示す。

【００８１】

【表１】

【００８２】表１に示すように、金属磁性薄膜の厚さが
５０ｎｍ以下とされている実験例１−１〜実験例１−３
の磁気ディスクは、２５ｄＢ以上の出力が得られ、実用
的なオーバーライト特性が得られる。これに対して、金
属磁性薄膜の厚さが６０ｎｍと厚くなされた実験例１−
４の磁気ディスクでは、出力が２５ｄＢを下回ってお
り、必要なオーバーライト特性を確保することができな
い。

【００８３】また、図８からわかるように、この実験例
１−４の磁気ディスクでは、磁気ヘッドがトラックから
はずれたときに（オフトラックしたときに）、信号残留
が大きく、信号のしみだしが大きいことが示唆される。

【００８４】以上のことから、ＰＥＲＭディスクにおい
て、オーバーライト特性、オフトラック特性を改善する
には、金属磁性薄膜の厚さを５０ｎｍ以下とする必要が
あることがわかった。

【００８５】実験例１−５〜実験例１−１４金属磁性薄膜としてＣｏ₆₄Ｐｔ₂₀Ｃｒ₁₆合金薄膜を５ｎ
ｍ〜６０ｎｍの厚さで形成したこと以外は実験例１−１
と同様にして磁気ディスクを作製した。

【００８６】このように作製した磁気ディスクについ
て、保磁力Ｈｃをｋｅｒｒ効果測定機によって測定し
た。金属磁性薄膜の厚さと保磁力Ｈｃの関係を図９に示
す。

【００８７】図９からわかるように、磁気ディスクの保
磁力Ｈｃは金属磁性薄膜の厚さに依存して変化する。す
なわち、金属磁性薄膜の厚さが２０ｎｍより薄い範囲で
は、この厚さの増大に伴って保磁力Ｈｃが大きくなり、
金属磁性薄膜の厚さが２０ｎｍより厚い範囲では、この
厚さの増大に伴って保磁力Ｈｃが小さくなる。そして、
厚み２０ｎｍ程度で最大の保磁力Ｈｃが得られる。

【００８８】ここで、磁気ディスクにおける線方向での
記録密度は、再生信号の孤立再生波形の半値幅ＰＷ５０
によって決まる。線方向において現状以上に記録密度を
上げるには、この半値幅ＰＷ５０が０．４μｍ以下とな
っていることが必要である。

【００８９】一方、現行における磁気ヘッドの浮上量か
ら金属磁性薄膜と磁気ヘッドのスペーシングを計算する
と約９０ｎｍ程度であり、この場合、０．４μｍ以上の
半値幅ＰＷを実現するには、保磁力が１５０ｋＡ／ｍ以
上となっていることが必要である。

【００９０】このような点から図９を見ると、１５０ｋ
Ａ／ｍ以上の保磁力が得られる金属磁性薄膜の厚さは８
ｎｍ〜５０ｎｍであることがわかる。

【００９１】つまり、先に示したオフトラック特性、オ
ーバーライト特性からの検討とともにこの保磁力の検討
からも、金属磁性薄膜の厚さは８ｎｍ〜５０ｎｍが適当
であることがわかる。

【００９２】なお、磁気ヘッドの浮上量は減少する傾向
にあり、近い将来、磁気ヘッドと磁性層のスペーシング
は７０ｎｍ以下になることが予想される。スペーシング
が７０ｎｍ以下になった場合、ＰＷ５０は０．３５μｍ
以下とされているのが望ましく、それには保磁力が１６
７ｋＡ／ｍ以上となっていることが必要である。

【００９３】図９を見ると、１６７ｋＡ／ｍ以上の保磁
力が得られる金属磁性薄膜の厚さは１５ｎｍ〜３５ｎｍ
である。磁気ヘッドと磁性層のスペーシングが７０ｎｍ
以下であるような場合には、金属磁性薄膜の厚さはこの
範囲となされていることが望ましい。

【００９４】実験例１−１５〜実験例１−１７金属磁性薄膜としてＣｏ₈₀Ｐｔ₁₀Ｃｒ₁₀合金薄膜、Ｃｏ
₇₅Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃合金薄膜あるいはＣｏ₆₂Ｐｔ₂₀Ｃｒ₁₈合
金薄膜のいずれかを２５ｎｍで形成したこと以外は実験
例１−１と同様にして磁気ディスクを作製した。

【００９５】このように作製した磁気ディスクについ
て、保磁力Ｈｃをｋｅｒｒ効果測定機によって測定し
た。金属磁性薄膜のＰｔ含有量と保磁力Ｈｃの関係を図
１０に示す。

【００９６】図１０に示すように、保磁力Ｈｃは金属磁
性薄膜のＰｔ含有量に比例して増大する。

【００９７】ここで、上述の如く、保磁力Ｈｃは、再生
信号の孤立再生波形の半値幅ＰＷ５０と、磁気ヘッドと
金属磁性薄膜のスペーシングの点から１５０ｋＡ／ｍ以
上となっていることが必要である。

【００９８】図１０を見ると、１５０ｋＡ／ｍ以上の保
磁力Ｈｃが得られるのは、Ｐｔ含有量が１６原子％以上
の場合である。つまり、Ｃｏ−Ｐｔ系の金属磁性薄膜で
はＰｔを１６原子％以上含有していることが望ましい。

【００９９】実験例２−１〜実験例２−５Ｃｒ下地層の厚さを表２に示すように変え、金属磁性薄
膜としてＣｏ₆₄Ｐｔ₂₀Ｃｒ₁₆合金膜を４０ｎｍの厚さで
形成したこと以外は実験例１−１と同様にして磁気ディ
スクを作製した。

【０１００】このように作製した磁気ディスクについ
て、飽和磁化厚みＭｒ・δ（Ｍｒ：残留磁化、δ：金属
磁性薄膜の厚さ）、保磁力Ｈｃ、保磁力角形比Ｓ^*を振
動試料型磁力計（ＶＳＭ）で測定したところ、いずれも
Ｍｒ・δ＝１３ｍＡ、Ｈｃ＝１５０ｋＡ／ｍ、Ｓ^*＝
０．８２であった。

【０１０１】そして、これら磁気ディスクについて、上
述したのと同様に記録再生を行い、オーバーライト特
性、オフトラック特性を評価した。

【０１０２】オーバーライト特性の測定結果を、Ｃｒ下
地層の厚さと併せて表２に示す。また、オフトラック特
性の測定結果を図１１に示す。

【０１０３】

【表２】

【０１０４】表２に示すように、下地層の厚さが１１０
ｎｍ以下とされている実験例２−１〜実験例２−４の磁
気ディスクは、２５ｄＢ以上の出力が得られ、実用的な
オーバーライト特性が得られる。これに対して、下地層
の厚さが１３０ｎｍと厚くなされた実験例２−５の磁気
ディスクでは、出力が２５ｄＢを下回っており、必要な
オーバーライト特性を確保することができない。

【０１０５】また、図１１からわかるように、この実験
例２−５の磁気ディスクでは、磁気ヘッドがトラックか
らはずれたときに、信号残留が大きく、信号のしみだし
が大きいことが示唆される。

【０１０６】以上のことから、ＰＥＲＭディスクにおい
て、オーバーライト特性、オフトラック特性を改善する
には、下地層の厚さを１１０ｎｍ以下とする必要がある
ことがわかった。

【０１０７】実験例３−１〜実験例３−４下地層として、カーボンよりなる第１の下地層上にＣｒ
よりなる第２の下地層が形成された２層構成の下地層を
形成し、その膜厚構成を表３に示すように変えたこと以
外は実験例２−１と同様にして磁気ディスクを作製し
た。

【０１０８】そして、これら磁気ディスクについて、上
述したのと同様に記録再生を行い、オーバーライト特
性、オフトラック特性を評価した。

【０１０９】オーバーライト特性の測定結果を、Ｃｒ下
地層の厚さとともに表３に示す。また、この表３には先
に示した実験例２−３の結果も併せて示す、また、オフ
トラック特性の測定結果を図１２に示す。

【０１１０】

【表３】

【０１１１】表３に示すように、第１の下地層と第２の
下地層を合わせた厚さが１１０ｎｍ以下の実験例３−
３、実験例３−４及び実験例２−３の磁気ディスクは、
２５ｄＢ以上の出力が得られ、実用的なオーバーライト
特性が得られる。これに対して、下地層の厚さが１１０
ｎｍより厚くなされた実験例３−１、実験例３−２の磁
気ディスクでは、出力が２５ｄＢを下回っており、必要
なオーバーライト特性を確保することができない。

【０１１２】また、図１２からわかるように、この実験
例３−１、実験例３−２の磁気ディスクでは、磁気ヘッ
ドがトラックからはずれたときに、信号残留が大きく、
信号のしみだしが大きいことが示唆される。

【０１１３】以上のことから、下地層を２層構成とする
場合にも、下地層の厚さはトータルで１１０ｎｍ以下と
する必要があることがわかった。

【０１１４】実験例３−５〜実験例３−２０実験例１−１と同様のパターンで凹凸が形成された厚さ
１．２ｍｍのポリオレフィン製基板上に、スパッタリン
グ法により、室温条件で、カーボンよりなる第１の下地
層及びＣｒよりなる第２の下地層を成膜した。第１の下
地層、第２の下地層の成膜条件は以下の通りである。ま
た、第１の下地層の厚さは表４，表５に示すように変化
させ、第２の下地層の厚さは１００ｎｍ（実験例３−５
〜実験例３−１２）または３０ｎｍ（実験例３−１３〜
実験例３−２０）に設定した。

【０１１５】第１の下地層の成膜条件ターゲット：直径６インチのカーボンターゲット投入電力：直流４５０Ｗ成膜速度：０．４７ｎｍ／ｓｅｃ第２の下地層の成膜条件ターゲット：直径６インチのＣｒターゲット投入電力：直流３００Ｗ成膜速度：２ｎｍ／ｓｅｃ次に、この第２の下地層上に、スパッタリング法によ
り、Ｃｏ₇₀Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₈よりなる金属磁性薄膜を２４ｎ
ｍの膜厚で成膜することで磁気ディスクを作製した。成
膜条件は以下の通りである。

【０１１６】金属磁性薄膜の成膜条件ターゲット：直径６インチのＣｏ₇₀Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₈合金タ
ーゲット投入電力：直流３５０Ｗ成膜速度：２ｎｍ／ｓｅｃこのようにして作製された磁気ディスクについて、保磁
力を測定した。その結果を第１の下地層の厚さと併せて
表４，表５に示す。

【０１１７】

【表４】

【０１１８】

【表５】

【０１１９】表４，表５に示すように、第１の下地層を
設けた実験例３−６〜実験例３−１２及び実験例３−１
４〜実験例３−２０の磁気ディスクでは、第１の下地層
を設けていない実験例３−５や実験例３−１３の磁気デ
ィスクに比べて高い保磁力が得られる。

【０１２０】このことから、金属磁性薄膜の下側にＣｒ
よりなる第２の下地層を設け、さらにその下側にカーボ
ンよりなる第１の下地層を設けることは、下地層の厚さ
を薄く抑えながら金属磁性薄膜の保磁力を増大させる上
で有効であることがわかった。

【０１２１】しかし、第１の下地層を設けても、その厚
さが２ｎｍより薄いと、保磁力を十分に向上させること
ができない。

【０１２２】また、表５に示すように、第１の下地層の
厚さを８０ｎｍより厚くすると、第２の下地層の厚さを
３０ｎｍと比較的薄くした場合でも膜剥がれが生じてし
まう。

【０１２３】このように、第１の下地層の厚さは、保磁
力Ｈｃと膜剥がれの点から２〜８０ｎｍとするのが良い
ことがわかった。

【０１２４】実験例３−２１〜実験例３−３６基板として厚さ０．８９９ｍｍのガラス基板を用いるこ
と以外は実験例３−５〜実験例３−２０と同様にして、
第１の下地層の厚さが異なる各種磁気ディスクを作製し
た。ここで、実験例３−２１〜実験例３−２８では第２
の下地層の厚さを１００ｎｍに固定し、実験例３−２９
〜実験例３−３６では第２の下地層の厚さを３０ｎｍに
固定した。

【０１２５】作製した磁気ディスクについて、保磁力を
測定した。その結果を第１の下地層の厚さと併せて表
６，表７に示す。

【０１２６】

【表６】

【０１２７】

【表７】

【０１２８】表６，表７に示すように、第１の下地層を
設けた実験例３−２２〜実験例３−２８及び実験例３−
３０〜実験例３−３６の磁気ディスクでは、第１の下地
層を設けていない実験例３−２１及び実験例３−２９の
磁気ディスクに比べて高い保磁力が得られる。

【０１２９】このことから、基板としてガラス基板を用
いる場合にも、プラスチック基板を用いる場合と同様
に、金属磁性薄膜の下側にＣｒよりなる第２の下地層を
設けるとともに、カーボンよりなる第１の下地層を設け
ることは、下地層の厚さを薄く抑えながら金属磁性薄膜
の保磁力を増大させる上で有効であることがわかった。

【０１３０】しかし、この場合にも第１の下地層を設け
ても、その厚さが２ｎｍより薄いと、保磁力を十分に向
上させることができない。

【０１３１】また、表７に示すように、第１の下地層の
厚さを８０ｎｍより厚くすると、第２の下地層の厚さを
３０ｎｍと比較的薄くした場合でも膜剥がれが生じてし
まう。

【０１３２】このことから、ガラス基板を用いる場合に
も、第１の下地層の厚さは２〜８０ｎｍとするのが良い
ことがわかった。

【０１３３】実験例３−３７，実験例３−３８第１の下地層として、厚さ５ｎｍのＳｉ膜あるいは厚さ
５ｎｍのＧｅ膜を設けること以外は、実験例３−８と同
様にして磁気ディスクを作製した。

【０１３４】作製した磁気ディスクについて、保磁力を
測定した。その結果を第１の下地層の材料と併せて表８
に示す。

【０１３５】

【表８】

【０１３６】表８に示すように、Ｓｉよりなる第１の下
地層を設けた実験例３−３７の磁気ディスク、Ｇｅより
なる第１の下地層を設けた実験例３−３８の磁気ディス
クでは、第１の下地層を設けていない実験例３−５の磁
気ディスクに比べて高い保磁力が得られる。

【０１３７】このことから、Ｓｉよりなる第１の下地
層、Ｇｅよりなる第１の下地層によっても、Ｃよりなる
第１の下地層と同様に金属磁性薄膜の保磁力を増大させ
る効果が得られることがわかった。

【０１３８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気ディスクは、ＰＥＲＭ構成とされるとともに、
金属磁性薄膜の厚さ及びＰｔ含有量、あるいはその下側
に形成される下地層の厚さが適正化されているので、良
好なオフトラック特性、オーバーライト特性が得られる
とともに、保磁力が高く、ＭＲヘッドによって高分解能
で情報信号を検出することができる。また、特に、金属
磁性薄膜の下側に下地層を設ける構成では、この下地層
によっても金属磁性薄膜の保磁力が向上し、ＭＲヘッド
による分解能をより一層向上できる。したがって、磁気
ディスクの高密度記録化に大いに貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ディスクの１構成例を示
す要部概略断面図である。

【図２】金属磁性薄膜上での理想的な凹凸形状を示す模
式図である。

【図３】スパッタリング法によって形成された金属磁性
薄膜の凹凸形状を示す模式図である。

【図４】本発明を適用した磁気ディスクの他の例を示す
要部概略断面図である。

【図５】本発明を適用した磁気ディスクのさらに他の例
を示す要部概略断面図である。

【図６】下地層、金属磁性薄膜、保護層を成膜するため
のインライン型スパッタリング装置を示す模式図であ
る。

【図７】インダクティブヘッドを記録用ヘッドとし、Ｍ
Ｒヘッドを再生用ヘッドとする複合型磁気ヘッドを示す
ものであり、（ａ）は複合型磁気ヘッドの模式図、
（ｂ）は複合型磁気ヘッドを磁気ディスク摺動面側から
見た拡大図である。

【図８】金属磁性薄膜の厚さが異なる各種磁気ディスク
の、オフトラック特性を示す特性図である。

【図９】金属磁性薄膜の厚さと保磁力Ｈｃの関係を示す
特性図である。

【図１０】Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ系合金薄膜のＰｔ含有量と
保磁力Ｈｃの関係を示す特性図である。

【図１１】単層構成の下地層を設けた磁気ディスクの、
オフトラック特性を示す特性図である。

【図１２】２層構成の下地層を設けた磁気ディスクの、
オフトラック特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１非磁性基板、２金属磁性薄膜、３第２の下地
層、４第１の下地層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともサーボ信号が凹凸パターンに
よって形成された非磁性基板上に、金属磁性薄膜が形成
されてなる磁気ディスクにおいて、上記金属磁性薄膜の厚さが、５０ｎｍ以下であることを
特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】金属磁性薄膜は、Ｃｏ−Ｐｔ系合金また
はＣｏ−Ｐｄ系合金よりなることを特徴とする請求項１
記載の磁気ディスク。
【請求項３】金属磁性薄膜は、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ系合
金あるいはＣｏ−Ｐｄ−Ｃｒ系合金よりなることを特徴
とする請求項２記載の磁気ディスク。
【請求項４】金属磁性薄膜は、Ｐｔの含有量が１６原
子％以上のＣｏ−Ｐｔ系合金あるいはＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ
系合金よりなり、厚さが８ｎｍ〜５０ｎｍであることを
特徴とする請求項２記載の磁気ディスク。
【請求項５】非磁性基板は、ガラス転移温度が１２０
℃以下のプラスチック材料よりなることを特徴とする請
求項４記載の磁気ディスク。
【請求項６】非磁性基板は、表面粗さＲａが２ｎｍ以
下、表面粗さＲｍａｘが２５ｎｍ以下であることを特徴
とする請求項１記載の磁気ディスク。
【請求項７】少なくともサーボ信号が凹凸パターンに
よって形成された非磁性基板上に、下地層及び金属磁性
薄膜が形成されてなる磁気ディスクにおいて、上記下地層の厚さが、１１０ｎｍ以下であることを特徴
とする磁気ディスク。
【請求項８】金属磁性薄膜の厚さが、５０ｎｍ以下で
あることを特徴とする請求項７記載の磁気ディスク。
【請求項９】下地層が、Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅの少なくとも
いずれかよりなる第１の下地層上にＣｒを主体とする第
２の下地層が積層されてなることを特徴とする請求項７
記載の磁気ディスク。
【請求項１０】第１の下地層の厚さが、２〜８０ｎｍ
であることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスク。
【請求項１１】第２の下地層の厚さが、５〜１０８ｎ
ｍであることを特徴とする請求項９記載の磁気ディス
ク。
【請求項１２】非磁性基板は、ガラス転移温度が１２
０℃以下のプラスチック材料よりなることを特徴とする
請求項７記載の磁気ディスク。