JPH1011734A

JPH1011734A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH1011734A
Application number: JP8167977A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakada; 純司中田; Makoto Kashiwatani; 誠柏谷; Kunihiko Sano; 邦彦佐野
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1998-01-16
Also published as: US6001446A

Abstract

(57)【要約】【課題】フロッピディスクとハードディスクの各々が
持つ特徴を合わせ持つ、いわゆるフレキシブルな薄膜型
磁気媒体を、量産適性を有する形で、且つ磁気記録層等
のクラックが発生せず、構造的に安定で、信頼性の高い
磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】厚さ１０μｍ〜２００μｍの高分子フィ
ルムよりなる非磁性支持体１０１と、前記非磁性支持体
上の片面もしくは両面にスパッタ成膜されたＣｒ系合金
からなる非磁性下地層１０２と、前記非磁性下地層上に
スパッタ成膜されたＣｏ系合金からなる磁性層１０３
と、ダイヤモンドライクカーボンからなる保護層１０４
と、炭化水素系もしくはフッ素系の潤滑剤からなる潤滑
層１０５とを順次積層した構造の磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープ、磁気
ディスク、磁気カード等の磁気記録媒体に関し、特に超
高密度記録に適した薄膜型の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音声・映像情報のディジタル化、
コンピューター等の情報処理装置の発展とマルチメディ
ア化、それらを包含する情報ネットワークの構築・進展
に伴い、情報処理装置の記録メディアは記録容量、記録
再生速度、コスト、小型化、信頼性等の各性能の向上が
求められている。

【０００３】特に、磁気ディスク装置は高密度記録に適
した外部記録装置である。磁気ディスク装置に用いられ
る磁気記録媒体としては、酸化物磁性体の粉末を支持体
上に塗布した塗布型磁気記録媒体と、金属磁性体の薄膜
を基板上に蒸着あるいはスパッタリング等により作成し
た薄膜型磁気記録媒体とが知られている。薄膜型磁気記
録媒体は、前記塗布型磁気記録媒体に比べて記録膜中の
磁性体の密度が高いため、より高記録密度化に適してお
り、固定磁気ディスク装置（ハードディスク装置）や可
搬型の固定磁気ディスク装置（リムーバブルハードディ
スク装置）に多く用いられている。

【０００４】上述の如き、固定磁気ディスク装置に用い
る薄膜型磁気記録媒体である固定磁気ディスクの一般的
な構造としては、基板上に下地層、磁性層、保護層を順
次形成したものが良く知られている。固定磁気ディスク
装置の記録容量を増大するためには、薄膜型磁気記録媒
体の保磁力を高くすることと、ビット境界からの反磁界
を小さくするために、磁気記録媒体の残留磁化値と磁性
層の厚さの積、いわゆるＢｒ×ｄを小さくすること、さ
らに、媒体ノイズを低減することが必要である。

【０００５】前記固定磁気ディスク装置に用いる薄膜型
磁気記録媒体の基板は、従来からＡｌ−Ｍｇ合金が多く
用いられている。そして、ディスク状基板の表面にＮｉ
Ｐメッキ層を形成し、その後、ポリッシング加工を施す
ことで、記録・再生時のエラーとなる基体表面の欠陥を
なくしている。さらに、ポリッシング加工を施した基板
表面に極めて微細な条痕パターン（溝）や凹凸を付与す
るテクスチャー加工により、ＣＳＳ動作（コンタクトス
タートストップ）の際の磁気ディスクと磁気ヘッド間の
摩擦係数を低下させ、かつ、磁気ディスクの円周方向の
磁気特性、特に、保磁力Ｈｃ、角型比Ｓ、保磁力角型比
Ｓ^*の向上を図っている。

【０００６】又、可搬型の固定磁気ディスク装置では、
磁気ディスクの耐衝撃性の要求が強く、Ａｌ−Ｍｇ合金
基板の他に、ガラス、銅、チタン、ジルコニア、カルシ
ア、カーボンまたはシリコン等で形成された基板を使用
することも出来る。一般的な、固定磁気ディスク用薄膜
型磁気記録媒体の製造方法としては、まず、前記基板上
にＣｒなどの下地膜をスパッタ成膜し、そして、ＣｏＣ
ｒＰｔまたは、ＣｏＣｒＴａなどの磁性体をスパッタ成
膜して薄膜磁性膜を形成した後、保護膜としてたとえ
ば、カーボンをスパッタ成膜、あるいは、ダイヤモンド
状カーボン（ＤＬＣ）をプラズマＣＶＤ法等により形成
し、最後にパーフロロポリエーテルなどのようなフッ素
系の潤滑層を塗布して完成する。

【０００７】一方、高記録密度化を実現するために、磁
気ディスク装置に関しては、磁気抵抗効果型の磁気ヘッ
ド（ＭＲヘッド）の開発が進められている。また、ヘッ
ド−メディアインターフェイスの問題は、記録媒体−磁
気ヘッド間のスペーシングを低下させる必要があり、固
定磁気ディスク装置の場合、磁気ヘッドの浮上量を小さ
くすることを試みるが、反面磁気ヘッドが磁気ディスク
と接触する確率が高くなる。又、フロッピディスク装置
などでは、高分子フィルム等の可撓性支持体を用いる
が、これら支持体自体の平面性は、一般に上述のＡｌ−
Ｍｇ合金基盤等に比べ劣るため、磁気ヘッドと磁気ディ
スクが摺動する頻度が高くなり、また、場合により常時
摺動することも考えられる。

【０００８】さらに、記録メディアの大容量化、小型
化、低コスト化、可搬性の要求から、厚さ１０μｍ〜１
００μｍの高分子フィルムを支持体とし、その上に金属
磁性体の薄膜を形成したフレキシブルな薄膜型磁気記録
媒体の開発が進められている。この媒体は、フロッピィ
ディスクの持つ耐衝撃性、可搬性、軽量性（記録メディ
ア本体および回転機構の重量）などの特徴と、薄膜型磁
気記録媒体の高記録密度、低ノイズ特性等の特徴を共有
した性能の実現が期待されている。

【０００９】そして、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等よりな
る高分子フィルムを支持体として用いたフレキシブルな
薄膜型磁気記録媒体の製造方法は、いくつかの方法が考
えられている。例えば、前記高分子フィルムを予めディ
スク状に打ち抜き、基板ホルダーにセットした状態で、
従来の固定磁気ディスクと同様の枚葉式スパッタ装置で
成膜する方法や、複数の基板ホルダーをパレットに装填
し、それが大面積のスパッタリングターゲット上を通過
することで成膜を行う、パレット通過型スパッタ方法が
あるが、量産適正の点で問題があり、コスト的にも問題
がある。その他に、生産性が高くコスト的に有利な方法
として、ウェブ搬送連続成膜方法がある。

【００１０】一般に、固定磁気ディスク（ハードディス
ク）用薄膜型磁気媒体の製造方法においては、保磁力Ｈ
ｃを高くし媒体ノイズを低減するために、前述したＡｌ
−Ｍｇ合金基板（Ｎｉ−Ｐメッキ）のポリッシング加工
やテクスチャー加工に加えて、基板加熱条件が重要であ
る。即ち、基板加熱を行うことで磁性膜を構成する結晶
粒子を各々磁気的に分離させ、かつその結晶粒を小さく
することができる。

【００１１】また、固定磁気ディスク（ハードディス
ク）の金属薄膜型媒体の層構成が、Ｃｒなどの下地層
と、ＣｏＣｒＰｔまたはＣｏＣｒＴａなどの磁性層の２
層構成になっている理由は、Ｃｏ系合金薄膜の面内保磁
力を高めるためである。その理由を、金属結晶学的な観
点で説明すると、以下のようになる。Ｃｏ系合金薄膜
は、一般に、膜垂直方向に磁化容易軸を有する薄膜に成
り易い。一方、ある成膜条件下で、Ｃｒ薄膜を基板に形
成し、その上に直接Ｃｏ系合金薄膜を形成すれば、Ｃｒ
とＣｏ合金とは格子定数が近いので、Ｃｒ膜上にＣｏ系
合金膜がヘテロエピタキシャル的に成長することとな
る。その結果、Ｃｏ系合金薄膜の磁化容易軸が、基板面
方向に傾斜して成長し、面内に高い保磁力を発生させる
ことができる。すなわち、Ｃｒ下地層は、Ｃｏ系合金薄
膜の面内保磁力Ｈｃを始めとする磁気特性を特徴付ける
役割を果しており、その成膜条件を適切に設定すること
が重要である。

【００１２】一方、前述の如きウェブ状の高分子フィル
ムを支持体として用いた場合、一枚一枚のディスクのポ
リッシング加工や円周方向のテクスチャー加工を施すこ
とは難しい。また、高分子支持体の種類によっては加熱
温度の制限がある。従って、ウェブ状の高分子フィルム
を支持体として用い、フレキシブルな薄膜型磁気記録媒
体を作成する場合、従来の固定磁気ディスク用薄膜型磁
気記録媒体の製造方法をそのまま活用することはできな
い。

【００１３】本発明の発明者らは、高分子フィルムを連
続ウェブとして搬送しつつ、そのウェブ上にＣｒなどの
下地膜と、ＣｏＣｒＰｔなどの磁性膜をスパッタ成膜し
て薄膜磁性膜を形成する方法で、フレキシブルな薄膜型
磁気記録媒体を作成することを試みた。具体的には、送
り出し／巻き取り装置を有した連続スパッタリング装置
を用いて、厚さ１０μｍ〜２００μｍのポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート等の高分子フ
ィルムを、連続ウェブとして搬送しつつ、ウェブをスパ
ッタリングターゲットに対向させ且つ、空間を搬送させ
た状態（スパッタ成膜されるウェブの裏面側に支持機構
がない状態）で、Ｃｒ下地層をスパッタ成膜し、引き続
いて同様のウェブの状態にてＣｏＰｔＣｒ磁性層をスパ
ッタ成膜した。しかし、前記下地層のスパッタ成膜にお
いて高分子フィルム上の薄膜はクラックが発生し易いこ
とが分かった。その結果、当然、その下地層の上に形成
された磁性層もクラックが生じたものとなり、フレキシ
ブルな薄膜型磁気記録媒体を作成することが困難であっ
た。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記問題を鑑み、フロッピディスクとハードディスクの各
々が持つ特徴を合わせ持つ、いわゆるフレキシブルな薄
膜型磁気媒体を量産適性を有する形で、且つ磁気記録層
等のクラックが発生せず、構造的に安定で、信頼性の高
い磁気記録媒体を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、厚さ１０μ
ｍ〜２００μｍの高分子フィルムよりなる非磁性支持体
と、前記非磁性支持体上の片面もしくは両面にスパッタ
成膜されたＣｒ系合金からなる非磁性下地層と、前記非
磁性下地層上にスパッタ成膜されたＣｏ系合金からなる
磁気記録層とを具備することを特徴とする磁気記録媒体
により達成可能である。また、上記目的は、上記磁気記
録媒体において、前記Ｃｒ系合金からなる非磁性下地層
が、１原子％〜２５原子％の範囲で、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｓ
ｉ、Ｖ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐの中から少なくとも
１つの原子を含有することを特徴とする磁気記録媒体に
よっても達成可能である。さらにまた、上記目的は、上
記磁気記録媒体において、前記磁性層上に設けられ且つ
ダイヤモンドライクカーボン、グラファイトライクカー
ボン、アモルファスカーボン、ＷＣ、ＷＭｏＣ、Ｚｒ
Ｎ、ｂＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂の少なくとも１
つからなる保護層と、且つ前記保護層上に設けられ且つ
炭化水素系もしくはフッ素系の潤滑剤からなる潤滑層と
をさらに具備する磁気記録媒体によっても達成可能であ
る。

【００１６】本発明において、磁気記録媒体の支持体
を、厚さ１０μｍ〜２００μｍの高分子フィルムよりな
る非磁性支持体上に、スパッタ成膜方法により磁気記録
層を形成した構造としたため、フロッピーディスクとハ
ードディスクの各々が持つ特徴を合わせ持つ、いわゆる
フレキシブルな薄膜型磁気媒体であることは勿論である
が、後述するような、量産適性の高い、いわゆるウェブ
搬送連続成膜方法を適用できる。また、Ｃｒ系合金から
なる非磁性下地層に、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃｕ、
Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐの中から、更に好ましいのはＴｉ、
Ｓｉ、ＶまたはＴａの中から、より好ましいのはＴｉま
たはＶの中から少なくとも１つの原子を含有させたこと
によりクラックの発生を効果的に抑止できる。さらに、
前記磁気記録層表面に、本発明による保護層及び潤滑層
を形成したことにより、使用環境による磁性層の劣化防
止、ヘッドとの接触による磁性層のダメージ防止が効果
的になされる。上記の場合において、非磁性下地層に含
有される原子の含有量は、１原子％〜２５原子％の範囲
とすることが好ましいが、特に２原子％〜８原子％の範
囲がより好ましい。その理由はまず、含有原子量が減少
するにつれ、クラック抑止効果が低下し１原子％未満で
は、十分な効果が得られなくなるからである。逆に２５
原子％を越えると、抗磁力といった磁気特性が低下する
ためである。そのメカニズムは、先の金属結晶学的な観
点からは、当該原子がスパッタ成膜中のＣｒ合金層の結
晶の格子定数を、磁性層として形成されるＣｏ合金層の
格子定数とが整合しない方向に寄与するためと説明され
る。

【００１７】さらにまた、前記非磁性下地層をスパッタ
成膜する際の前記連続ウェブの温度は、前記高分子フィ
ルムの使用可能温度以下とすることが好ましい。即ち、
Ｃｒ系合金よりなる非磁性下地層をスパッタ成膜する時
の高分子フィルムの温度Ｔｓが、周知の高分子フィルム
の使用可能温度Ｔｌとなるように高分子フィルムの温度
を設定することが好ましい。

【００１８】該使用可能温度Ｔｌとは、長時間使用時の
耐熱性を表す温度のことである。たとえば、文献（「工
業用プラスチックフィルム」、加工技術研究会編第２
０８頁）に示すように、一般に、高分子支持体を高温に
保った時、熱分解、加水分解、酸化分解あるいは架橋な
どの化学反応で劣化が進み、物性が限界値以下に低下し
てくる。この度合いを長時間耐久性と呼び、磁気記録媒
体、特に蒸着、スパッタ等におけるような高分子支持体
が高温に晒されるプロセスでは、この長時間耐久性を判
断する温度を使用可能温度として、支持体の選定基準、
プロセス条件を決定する要因としている。使用可能温度
は、具体的には、例えば文献（「飽和ポリエステル樹脂
ハンドブック」、日刊工業新聞社編第７３６頁）に記
載されているように、プラスチックの耐熱性の指標とし
て一般的に用いられている、上記長時間使用時の寿命を
示す耐熱性の観点で規定されたＩＥＣ８５の電気絶縁材
料耐熱区分の長期耐熱温度を用いている。当該文献（第
８７５頁）では、ＰＥＮとＰＥＴとの比較図において、
ＰＥＮで区分Ｆの１５５°Ｃ，ＰＥＴで区分Ｅの１２０
°Ｃを示しているが、これが当該耐熱温度を使用可能温
度としている例である。また、アラミドからなる高分子
フィルムの使用可能温度は１８０°Ｃ及びポリイミド
（ＰＩ）からなる高分子フィルムの使用可能温度は２１
０°Ｃであることが知られている。

【００１９】また、本発明の磁気記録媒体の製造におけ
るスパッタリングで使用するスパッタリングガスは、Ａ
ｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、またはＲｎ等の中から適宜選択される
が、特にＡｒが好ましい。

【００２０】本発明の磁気記録媒体は、基板となる非磁
性支持体上の片面もしくは両面に、非磁性下地層、磁性
層、保護層及び潤滑層を順次形成した一般的構造である
ことが好ましい。

【００２１】本例の磁気記録媒体で使用する非磁性支持
体としては、フレキシブルな厚さ１０μｍ〜２００μｍ
のポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレ
ート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等か
らなる高分子フィルムが好ましい。また、支持体の内部
または表面に微粉体（フィラー）を含有し、この支持体
の表面に凹凸を形成したものでも良い。さらには、前記
高分子フィルムの表面にシリカ等の無機下塗り層を有し
たものを用いても良い。非磁性支持体の厚さを１０μｍ
〜２００μｍとしたのは主として、支持体の剛性を勘案
したからである。厚さが１０μｍ未満といった、剛性の
低い支持体の場合ではスパッタ成膜中に支持体にしわが
発生し易く、その部分がロスとなる可能性がある。逆に
厚さが２００μｍを越えた、剛性の高い支持体の場合、
磁気記録媒体の可撓性が低下するためヘッドと磁気記録
媒体間に異物が噛込んでも支持体が変形することで対応
できるといったねらいが失われてしまう。

【００２２】上記本例の磁気記録媒体で使用する非磁性
下地層は、Ｃｒ系合金である。Ｃｒ系合金は、１原子％
〜２５原子％の範囲で、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｖ、
Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐ等を含有するものであっても
良い。この下地層の厚さは、通常、１０ｎｍ〜２００ｎ
ｍ、好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍである。前述した
ように、Ｃｒ下地層は、磁性層であるＣｏ系合金薄膜層
の結晶構造を決める機能を有するが、厚さが１０ｎｍ未
満では、Ｃｒ合金層自体の結晶成長が不十分であり、機
能を果たすことができない。また、厚さが２００ｎｍを
越えると、結晶成長が過度となり、ノイズの発生、面内
保磁力の低下といった影響が生じる。

【００２３】上記本例の磁気記録媒体で使用する磁性層
は、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＣｒＸ、ＣｏＮｉＸ等で
代表されるＣｏ系合金である。Ｃｏ系合金は、０原子％
〜３０原子％の範囲で、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｙｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｔａ、ＰｔＴａ、ＰｔＳｉ、ＰｔＢ、
またはＴａＢ等であり、ＣｏＣｒＸ、ＣｏＮｉＸとして
少なくとも１つの元素が適宜選択され含有されるが、好
ましくは、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、ＰｔＴａ、
ＰｔＳｉまたはＰｔＢ、特に好ましくはＣｒ、Ｐｔまた
はＴａが選択される。この磁性層の厚さは、通常１０ｎ
ｍ〜２００ｎｍの範囲で、磁気記録媒体の目的、用途に
応じて適宜選択すればよいが、厚さが１０ｎｍ未満で
は、保磁力が著しく劣化し、磁気記録媒体としての機能
が付与できず、厚さが２００ｎｍを越えると、結晶粒子
サイズが大きくなりすぎ、電磁変換特性上問題となるノ
イズの原因となる。

【００２４】上記本例の磁気記録媒体で使用する保護層
は、ダイヤモンドライクカーボン、グラファイトライク
カーボン、アモルファスカーボン、ＷＣ、ＷＭｏＣ、Ｚ
ｒＮｂＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂等の中から適宜
選択されるが、ダイヤモンドライクカーボンが特に好ま
しい。この保護層の厚さは、通常、２ｎｍ〜３０ｎｍ、
好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍである。これは、厚さが２
ｎｍ未満では、膜強度が弱く、保護層としての機能を果
たすことができない、また、厚さが３０ｎｍを越える
と、磁性層と記録再生用のヘッドとの距離が遠くなり、
所謂スペーシングロスが大きくなるからである。これら
の保護層は、公知のＣＶＤ、ＰＶＤ法等により形成され
る。

【００２５】上記本例の磁気記録媒体で使用する潤滑層
は、炭化水素系潤滑剤として、ステアリン酸、オレイン
酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチル等のエステル
類、オクタデシルスルホン酸等のスルホン酸類、リン酸
モノオクタデシル等のリン酸エステル類、ステアリンア
ルコール、オレインアルコール等のアルコール類、ステ
アリン酸アミド等のカルボン酸アミド類、またはステア
リルアミン等のアミン類などが好ましい。さらに、フッ
化系潤滑剤として上記炭化水素系潤滑剤のアルキル基の
一部または全部をフルオロアルキル基もしくはパーフル
オロポリエーテル基で置換した潤滑剤がより好ましい。
これらの潤滑層の厚さは、０．５ｎｍ〜４．０ｎｍ、よ
り好ましくは１．０ｎｍ〜２．０ｎｍである。これは、
０．５ｎｍ未満では、膜強度として不十分であり潤滑層
としての機能を果たせず、４．０ｎｍを越えると保護層
で生じるのと同様なスペーシングロスの問題が発生する
からである。これらの潤滑層は、公知のバー型塗布法、
ディップコート法、グラビアコート法、スプレーコート
法、スピンコート法等で形成される。

【００２６】

【実施態様】以下、本発明に好適な実施態様を説明す
る。図１は、磁気記録媒体１００の層構成を示すもので
ある。磁気記録媒体１００は、厚さ１０μｍ〜２００μ
ｍの高分子フィルムよりなる非磁性支持体１０１と、厚
さ１０ｎｍ〜２００ｎｍのＣｒ系合金よりなる非磁性下
地層１０２と、厚さ１０ｎｍ〜２００ｎｍのＣｏ系合金
よりなる磁性層１０３と、厚さ２ｎｍ〜３０ｎｍの保護
層１０４と、厚さ０．５ｎｍ〜４．０ｎｍの潤滑層１０
５とを、前記非磁性支持体１０１の片面に順次積層した
構成となっている。なお、前記非磁性下地層１０２は、
該高分子フィルムを搬送支持しつつ該高分子フィルム上
にＣｒ系合金をスパッタ成膜することにより形成され、
また、前記磁性層１０３は、該高分子フィルムを搬送支
持しつつ該非磁性下地層上にＣｏ系合金をスパッタ成膜
することにより形成されている。このように形成された
磁気記録媒体に、保護層１０４、潤滑層１０５を順次形
成する。保護層１０４は周知のＣＶＤ法、ＰＶＤ法等に
より形成され、また、潤滑層１０５は、当該磁気記録媒
体１００をディスク状に打ち抜く前に、バー塗布法、デ
ィップコート法、グラビアコート法、スプレーコート法
等の公知の塗布法により行ってもいいし、ディスク状に
打ち抜いた後に、スピンコート法等の公知の塗布法より
行ってもよい。

【００２７】図２は、本発明の磁気記録媒体１００の非
磁性層及び磁性層を好適に製造しうる高分子フィルムか
らなる非磁性支持体の片面もしくは両面にスパッタ成膜
可能な連続スパッタリング装置１の一例を示すものであ
る。連続スパッタリング装置１は、送り出し軸、巻き取
り軸および連続ウェブを支持し且つスパッタリングター
ゲットと対向するメインドラムを具備する。該連続スパ
ッタリング装置１は、図示せぬ真空排気ポンプにより
１．０×１０^-5Torr以下まで真空排気可能であり且つ図
示せぬマスフローコントローラを通じてスパッタガスを
導入し、６×１０ ^-4〜１×１０^-2Torrの範囲の任意のス
パッタ圧力に設定可能であるスパッタ室１３内に配設さ
れている。

【００２８】図２に示した如く、連続スパッタリング装
置１において、非磁性支持体である厚さ１０μｍ〜２０
０μｍの高分子フィルム（ＰＥＴ，ＰＥＮ等）よりなる
連続ウェブＷは、送り出し軸２より送り出され、複数の
送り出し側パスローラー３と送り出し側ダンサーロール
４を介して、一対の加熱ドラム２１、２２から成膜ドラ
ムである２基のメインドラム（表面成膜用）５Ａ及びメ
インドラム（裏面成膜用）５Ｂへ搬送されている。さら
に連続ウェブＷは、メインドラム５Ａ及び５Ｂに沿って
搬送支持された後、複数の巻取り側パスローラ６と巻取
り側ダンサーロール７を介して、巻取り軸８で巻き取ら
れている。また、搬送される際の連続ウェブＷの張力
は、送り出し側ダンサーロール４及び巻取り側ダンサー
ロール７により、一定に保持されている。連続ウェブＷ
の張力範囲は、成膜条件等にもよるが、１ｋｇｆ／ｍ〜
５０ｋｇｆ／ｍの範囲で適宜選択される。なお、送り出
し軸２、メインドラム５Ａ、５Ｂ及び巻取り軸８は、そ
れぞれ図示せぬ駆動装置により回転駆動されている。

【００２９】前記加熱ドラム２１、２２及びメインドラ
ム５Ａ、５Ｂとしては、蒸気等を用いるジャケット式ド
ラム、或いは誘導加熱方式ドラム等が適宜選択され、温
度制御により加熱ドラム及びメインドラムの表面温度を
２５°Ｃから２８０°Ｃまでの範囲で任意の温度に調節
可能となっている。

【００３０】送り出し側でメインドラム５Ａに対向した
位置（図中上段右側）には、メインドラム５Ａに沿わせ
た状態の連続ウェブＷの表面にＣｒ系合金よりなる非磁
性下地層をスパッタ成膜するための第１スパッタリング
ターゲット９Ａが配設されている。この第１スパッタリ
ングターゲット９Ａには、直流スパッタリング電源１０
Ａが接続されており、直流スパッタリング電源１０Ａか
らスパッタパワーを第１スパッタリングターゲット９Ａ
に印加することで、連続ウェブＷの表面上にＣｒ系合金
よりなる非磁性下地層をスパッタ成膜する。巻取り側で
メインドラム５Ａに対向した位置（図中上段左側）に
は、メインドラム５Ａに沿わせた状態の連続ウェブＷの
表面にＣｏ系合金よりなる磁性層をスパッタ成膜するた
めの第２スパッタリングターゲット１１Ａが配設されて
いる。この第２スパッタリングターゲット１１Ａには、
直流スパッタリング電源１２Ａが接続されており、直流
スパッタリング電源１２Ａからスパッタパワーを第２ス
パッタリングターゲット１１Ａに印加することで、連続
ウェブＷの表面上に形成された非磁性下地層上にさらに
Ｃｏ系合金よりなる磁性層をスパッタ成膜する。

【００３１】また、送り出し側でメインドラム５Ｂに対
向した位置（図中下段右側）には、メインドラム５Ｂに
沿わせた状態の連続ウェブＷの裏面にＣｒ系合金よりな
る非磁性下地層をスパッタ成膜するための第１スパッタ
リングターゲット９Ｂが配設されている。この第１スパ
ッタリングターゲット９Ｂには、直流スパッタリング電
源１０Ｂが接続されており、直流スパッタリング電源１
０Ｂからスパッタパワーを第１スパッタリングターゲッ
ト９Ｂに印加することで、連続ウェブＷの裏面上にＣｒ
系合金よりなる非磁性下地層をスパッタ成膜する。巻取
り側でメインドラム５Ａに対向した位置（図中下段左
側）には、メインドラム５Ｂに沿わせた状態の連続ウェ
ブＷの裏面にＣｏ系合金よりなる磁性層をスパッタ成膜
するための第２スパッタリングターゲット１１Ｂが配設
されている。この第２スパッタリングターゲット１１Ｂ
には、直流スパッタリング電源１２Ａが接続されてお
り、直流スパッタリング電源１２Ｂからスパッタパワー
を第２スパッタリングターゲット１１Ｂに印加すること
で、連続ウェブＷの裏面上に形成された非磁性下地層上
にさらにＣｏ系合金よりなる磁性層をスパッタ成膜す
る。

【００３２】なお、スパッタ室内のスパッタ圧力は、図
示せぬマスフローコントローラを通じてスパッタガス
（例えば、Ａｒガス）を導入し、６×１０^-4〜１×１０
^-2Torrの範囲の任意のスパッタ圧力に設定されている。
なぜならば、スパッタ圧力が下限値の６×１０^-4Torr以
下では、これらスパッタリングカソードのグロー放電を
安定維持することが困難となるためである。また、スパ
ッタ圧力の上限値である１×１０^-2Torrについては、こ
の上限値以上のスパッタ圧力を得ることがガス導入系／
真空排気系の装置の要因により困難となるためである。

【００３３】次に、上記実施態様の動作について説明す
る。先ず始めに、厚さ１０μｍ〜２００μｍの高分子フ
ィルムよりなる連続ウェブＷは、送り出し軸２より送り
出され、複数の送り出し側パスローラー３と送り出し側
ダンサーロール４を介して、一対の加熱ドラム２１、２
２からメインドラム５Ａへ搬送される。そして、メイン
ドラム５Ａへ搬送された連続ウェブＷは、メインドラム
５Ａで加熱且つ搬送支持されながら第１スパッタリング
ターゲット９Ａの前方に搬送され、前記連続ウェブＷの
表面にＣｒ系合金よりなる非磁性下地層がスパッタ成膜
される（工程１）。さらに、Ｃｒ系合金よりなる非磁性
下地層がスパッタ成膜された連続ウェブＷは、メインド
ラム５Ａで搬送支持されながら第２スパッタリングター
ゲット１１Ａの前方に搬送され、前記非磁性下地層上に
Ｃｏ系合金よりなる磁性層がスパッタ成膜される（工程
２）。Ｃｏ系合金よりなる磁性層がスパッタ成膜された
連続ウェブＷは、メインドラム５Ａでさらに搬送支持さ
れた後に、メインドラム５Ｂへ搬送される。そして、メ
インドラム５Ｂへ搬送された連続ウェブＷは、メインド
ラム５Ｂで加熱且つ搬送支持されながら第１スパッタリ
ングターゲット９Ｂの前方に搬送され、前記連続ウェブ
Ｗの裏面にＣｒ系合金よりなる非磁性下地層がスパッタ
成膜される（工程３）。さらに、Ｃｒ系合金よりなる非
磁性下地層がスパッタ成膜された連続ウェブＷは、メイ
ンドラム５Ｂで搬送支持されながら第２スパッタリング
ターゲット１１Ｂの前方に搬送され、前記非磁性下地層
上にＣｏ系合金よりなる磁性層がスパッタ成膜される
（工程４）。Ｃｏ系合金よりなる磁性層がスパッタ成膜
された連続ウェブＷは、メインドラム５Ｂでさらに搬送
支持された後に、複数の巻取り側パスローラー６と巻取
り側ダンサーロール７を介して、巻取り軸８により巻き
取られる。なお、製造する磁気記録媒体の用途に応じ
て、磁性層のスパッタ成膜後に保護層や潤滑層を順次形
成する工程を追加することも可能である。

【００３４】また、上記実施態様においては、Ｃｒ系合
金のスパッタ成膜工程とＣｏ系合金のスパッタ成膜工程
を連続して行っているが、これらの工程を連続させず個
別に行うように変更することも可能である。さらに、上
記実施態様においては、該ウェブＷの表面及び裏面への
成膜を連続して行っているが、表面及び裏面への成膜
は、連続させず別々に行うことも可能である。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明の
実施例において、メインドラムは、直径６００ｍｍ、材
質ＳＵＳ３０４、表面ハードクロムメッキ０．８Ｓ仕上
げ、加熱構造は温度制御可能な、誘導加熱方式とした。
真空排気系は、図示しない複数のロータリーポンプ、メ
カニカルブースターポンプ、クライオポンプより構成し
た。スパッタ成膜系は、連続ウェブＷの搬送方向の上流
側でメインドラムに対向した位置にＣｒ₉₀Ｍｏ₁₀合金か
らなるスパッタリングターゲット、並びに、下流側でメ
インドラムに対向した位置にＣｏ合金系スパッタリング
ターゲットを配置した。メインドラムとスパッタリング
ターゲットの最短距離を１００ｍｍとし、各スパッタリ
ングターゲットの大きさは、幅１４０ｍｍ、長さ４００
ｍｍ、肉厚４ｍｍとした。スパッタリングガスとしては
Ａｒを用いその導入系は、図示しないマスフローコント
ローラーを通じてスパッタリングターゲット周辺部に供
給する方式とした。

【００３６】連続スパッタリング装置は、前記高分子フ
ィルムの原反を送り出し軸にセットした状態で、各真空
排気ポンプを用いて、１．０×１０^-5Torr以下まで真空
排気を行なった。

【００３７】これらの準備が整った段階で、以下の実験
を行った。（実験１）基板である高分子フィルムを幅３１０ｍｍ、
長さ５００ｍ、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレ
ートとし、前記高分子フィルムを搬送速度１ｍ／分、張
力６ｋｇｆ／幅の条件で送り出し、Ｃｒ₉₀Ｍｏ₁₀合金ス
パッタリングターゲットのカソードに直流スパッタリン
グ電源より１０ｋＷのスパッタパワーを印加した。メイ
ンドラム温度は、５５°Ｃに設定し、スパッタ圧力は２
×１０^-3Torrとした。この成膜条件で、厚さ１００ｎｍ
のＣｒ₉₀Ｍｏ₁₀下地層を形成した。前記高分子フィルム
上に形成した前記Ｃｒ₉₀Ｍｏ₁₀下地層のクラックの発生
状況は、主として、光学顕微鏡観察により行なった。

【００３８】その結果、クラックのないＣｒ₉₀Ｍｏ₁₀下
地層が形成されたことを確認できた。

【００３９】また、上記と同様にして、Ｃｒ₉₀Ｍｏ₁₀下
地層を形成した後、続けて、Ｃｏ₆₈Ｃｒ₂₀Ｐｔ₁₂スパッ
タリングターゲットを用い、カソードに直流スパッタリ
ング電源より３ｋＷのスパッタパワーを印加し厚み３０
ｎｍのＣｏ₆₈Ｃｒ₂₀Ｐｔ₁₂層をＣｒ₉₀Ｍｏ₁₀下地層上に
連続して形成し、Ｃｒ₉₀Ｍｏ₁₀層＋Ｃｏ系合金層２層膜
の光学顕微鏡観察を行なった。その結果、Ｃｒ₉₀Ｍｏ₁₀
単層膜の観察結果と同様に、クラックのない該２層膜を
安定に形成できていることが確認できた。更にまた、実
験１と同様にして、但しスパッタパワー印加電圧を１〜
２０ｋＷ、メインドラム温度を２５〜１１５°Ｃの範
囲、スパッタ圧力を６×１０^-4Torr〜８×１０^-3Torrの
範囲の組合せにおいて、種々変更して実験を行ったとこ
ろ、Ｃｒ₉₀Ｍｏ₁₀下地層の厚みが１０〜２００ｎｍの範
囲において、クラックのない良好な該２層膜が形成でき
ることを確認した。

【００４０】（実験２）Ｃｒ系合金スパッタリングター
ゲットとして、Ｃｒ₈₀Ｔｉ₂₀合金を用いて、幅３１０ｍ
ｍ、長さ５００ｍ、厚さ９０μｍのポリエチレンナフタ
レートからなる高分子フィルムを用いて実験を行った。
メインドラム温度は、８０℃にし、その他の実験条件
は、実験１と同様にして、厚さ１００ｎｍのＣｒ₈₀Ｔｉ
₂₀下地層を形成した。このＣｒ₈₀Ｔｉ₂₀下地層のクラッ
クの発生状況は、実験１と同様、光学顕微鏡観察により
行った。

【００４１】その結果、クラックのないＣｒ₈₀Ｔｉ₂₀下
地層が形成されたことを確認できた。

【００４２】また、上記と同様にして、Ｃｒ₈₀Ｔｉ₂₀下
地層を形成した後、続けてＣｏ₆₈Ｃｒ₂₀Ｐｔ₁₂スパッタ
リングターゲットを用いて、カソードに直流スパッタリ
ング電源より３ｋＷのスパッタパワーを印加し厚み３０
ｎｍのＣｏ₆₈Ｃｒ₂₀Ｐｔ₁₂層をＣｒ₈₀Ｔｉ₂₀下地層上に
連続して形成し、Ｃｒ₈₀Ｔｉ₂₀層＋Ｃｏ系合金層２層膜
の光学顕微鏡観察を行なった。その結果、Ｃｒ₈₀Ｔｉ₂₀
単層膜の観察結果と同様に、クラックのない該２層膜が
安定に形成できていることを確認した。更に、また実験
２と同様にして、但しスパッタパワー印加電圧を１〜
２０ｋＷ、メインドラム温度を２５〜１５０°Ｃの範
囲、スパッタ圧力を６×１０^-4Torr〜８×１０^-3Torrの
範囲の組合せにおいて、種々変更して実験を行ったとこ
ろＣｒ₈₀Ｔｉ₂₀下地層の厚みが１０〜２００ｎｍの範囲
において、クラックのない良好な該２層膜が形成できる
ことを確認した。

【００４３】（実験３）Ｃｒ系合金スパッタリングター
ゲットをＣｒ₉₅Ｖ₅とし、幅３１０ｍｍ、長さ５００
ｍ、厚さ６０μｍのポリイミドからなる高分子フィルム
を用いて実験を行った。メインドラム温度は、１１０℃
にし、その他の実験条件は、実験１と同様にして、厚さ
１００ｎｍのＣｒ₉₅Ｖ₅下地層を形成した。このＣｒ₉₅
Ｖ₅下地層のクラックの発生状況は、実験１及び実験２
と同様、光学顕微鏡観察により行った。

【００４４】その結果、クラックのないＣｒ₉₅Ｖ₅下地
層が形成されたことを確認できた。

【００４５】また、上記と同様にしてＣｒ₉₅Ｖ₅下地層
を形成し、続けてＣｏ₆₈Ｃｒ₂₀Ｐｔ ₁₂スパッタリングタ
ーゲットを用い、カソードに直流スパッタリング電源よ
り３ｋＷのスパッタパワーを印加し厚み３０ｎｍのＣｏ
₆₈Ｃｒ₂₀Ｐｔ₁₂層をＣｒ₉₅Ｖ ₅下地層上に連続して形成
し、Ｃｒ₉₅Ｖ₅層＋Ｃｏ系合金層２層膜の光学顕微鏡観
察を行なった。その結果、Ｃｒ₉₅Ｖ₅単層膜の観察結果
と同様に、クラックのない該２層膜が安定に形成できて
いることを確認した。更に、また実験３と同様にして、
但しスパッタパワー印加電圧を１〜２０ｋＷ、メイン
ドラム温度を２５〜２００°Ｃの範囲、スパッタ圧力を
６×１０^-4Torr〜８×１０^-3Torrの範囲の組合せにおい
て、種々変更して実験を行ったところＣｒ₉₅Ｖ₅下地層
の厚みが１０〜２００ｎｍの範囲において、クラックの
ない良好な該２層膜が形成できることを確認した。

【００４６】上記３つの実験では、Ｃｒ系合金として、
Ｃｒに１原子％〜２５原子％の範囲で、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖ
をそれぞれ含有したものを示したが、それらに代え、Ｍ
ｎ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｐを使用しても同様
の効果が得られた。

【００４７】さらに、クラックが発生しなかった磁気記
録媒体について、保護層、潤滑層を以下に示す方法で形
成した。保護層は、ダイヤモンドライクカーボン膜と
し、ガス圧２０ｍＴｏｒｒの条件で、ＣＨ４−Ａｒガス
雰囲気中で、スパッタ成膜により厚み５ｎｍで形成し
た。潤滑層は、パーフルオロポリエーテルの末端にＯＨ
基を導入した潤滑剤（フォンフリンＺ−ＤＯＬモンテ
フロウス社製）を、スピンコート法により厚み１．０ｎ
ｍで形成した。もっとも、これらの形成条件、方法は、
要求性能、品質等により任意に選択し得るものであり、
本発明による、潤滑層、保護層はこれら形成条件、方法
には限定されないことはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】本発明による磁気記録媒体は、以下のよ
うな効果を有する。磁気記録媒体の支持体を、厚さ１０
μｍ〜２００μｍの高分子フィルムよりなる非磁性支持
体とし、当該非磁性支持体上の片面もしくは両面に、ス
パッタ成膜手法により磁性層を形成した構造としたた
め、フロッピーディスク持つ耐衝撃性、可搬性、軽量性
（記録メディア本体および回転機構の重量）などの特徴
と、ヘードディスクが持つ高記録密度、低ノイズ特性な
どの特徴とを合わせ持つ、いわゆるフレキシブルな薄膜
型磁気記録媒体とすることが可能となる。また、磁気記
録媒体の支持体を、厚さ１０μｍ〜２００μｍの高分子
フィルムとしたため、いわゆるウェブ搬送連続成膜方法
を適用でき、量産適性を有する。さらに、Ｃｒ系合金か
らなる非磁性下地層に１原子％〜２５原子％の範囲で、
Ｔｉ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐの中
から少なくとも１つの原子を含有させたことによりクラ
ックの発生を抑止できる。さらにまた、前記Ｃｏ系合金
からなる磁性層上にダイヤモンドライクカーボン、グラ
ファイトライクカーボン、アモルファスカーボン、Ｗ
Ｃ、ＷＭｏＣ、ＺｒＮ、ｂＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＯ₂、Ｚｒ
Ｏ₂の少なくとも１つからなる保護層と、前記保護層上
に、炭化水素系もしくはフッ素系の潤滑剤からなる潤滑
層とを積層したので、使用環境による磁性層等の劣化防
止、ヘッドとの接触等による磁性層等のダメージ防止が
効果的になされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の層構成の一例を示す断
面図である。

【図２】本発明による磁気記録媒体を構成する層の内、
非磁性層及び磁性層を好適に製造しうる連続スパッタリ
ング装置の一例の製造工程図である。

【符号の説明】

１連続スパッタリング装置２送り出し軸３送り出し側パスローラ４送り出し側ダンサーローラ５Ａ，５Ｂメインドラム６巻取り側パスローラ７巻取り側ダンサーローラ８巻取り軸９Ａ，９Ｂ第１スパッタリングターゲット１０Ａ，１０Ｂ直流電源スパッタリング電源１１Ａ，１１Ｂ第２スパッタリングターゲット１２Ａ，１２Ｂ直流スパッタリング電源１３スパッタ室１００磁気記録媒体１０１非磁性支持体１０２非磁性下地層１０３磁性層１０４保護層１０５潤滑層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さ１０μｍ〜２００μｍの高分子フィ
ルムよりなる非磁性支持体と、前記非磁性支持体上の片
面もしくは両面にスパッタ成膜されたＣｒ系合金からな
る非磁性下地層と、前記非磁性下地層上にスパッタ成膜
されたＣｏ系合金からなる磁性層とを具備することを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記Ｃｒ系合金からなる非磁性下地層
が、１原子％〜２５原子％の範囲で、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｓ
ｉ、Ｖ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐの中から少なくとも
１つの原子を含有することを特徴とする請求項１に記載
された磁気記録媒体。
【請求項３】前記磁性層上に設けられ且つダイヤモン
ドライクカーボン、グラファイトライクカーボン、アモ
ルファスカーボン、ＷＣ、ＷＭｏＣ、ＺｒＮ、ｂＮ、Ｂ
₄Ｃ、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂の少なくとも１つからなる保
護層と、且つ前記保護層上に設けられ且つ炭化水素系も
しくはフッ素系の潤滑剤からなる潤滑層とを具備するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒
体。