JPH11250438A

JPH11250438A - 磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録装置

Info

Publication number: JPH11250438A
Application number: JP5475398A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Akimoto; 秀行秋元; Tomoaki Okuyama; 智明奥山; Iwao Okamoto; 巌岡本; Masaki Shinohara; 正喜篠原
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法に
関し、高いＳＮ比を有し、高密度記録に適した磁気記録
媒体及びその製造方法を提供すること【解決手段】少なくとも磁性層５の下方に下地層を備
えた磁気記録媒体であって、該下地層は、酸化ニッケル
膜から成る第一下地層３と、前記第一下地層３の上に形
成されたＣｒ系金属膜から成る第二下地層４とを有して
いる。この第一下地層３を形成する酸化ニッケル膜は、
ＮｉＯ，ＮｉＯ₂，Ｎｉ₃Ｏ₄及びＮｉ₂Ｏ₃のいずれ
かの単一組成膜又はこれらの混合物からなり、その膜厚
が３ｎｍ以下であることを特徴とする。なお、この磁性
層５は、Ｃｏ系の磁性材料からなっており、第二下地層
４を形成するＣｒ系金属膜はＣｒとＭｏを有している。
このような構成を採択することにより、磁気記録媒体
は、従来のそれに比較して、ＳＮ比が大幅に改善される
ことが判明した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体，磁
気記録媒体の製造方法及び磁気記録装置に関し、更に具
体的には、ノイズを下げ、ＳＮ比を向上させ、高密度記
録を実現させた磁気記録媒体，磁気記録媒体の製造方法
及び磁気記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナル・コンピュータ，エンジニア
リング・ワークステーション等のＯＡ機器の外部記憶装
置として広く用いられている磁気ディスク駆動装置（以
下、「ＨＤＤ」ともいう。）は、情報量の増大及び機器
の小型化に伴い益々大容量化及び小型化されつつある。
これらの要求から、ＨＤＤの主要構成部品の１つである
磁気ディスクの高記録密度化は、１９９１年以前は１０
年に約１０倍の割合で進行し、従来は２０００年頃に面
記録密度が１０³Ｍｂ／ｉｎ²（１Ｇｂ／ｉｎ²）にな
ると予測されていた。

【０００３】しかし、最近の高密度化の動きは予想以上
に速く、特に３．５インチ以下の小型ＨＤＤにおいて
は、新しいタイプの磁気ヘッド（ＭＲヘッド）及び新し
いタイプの記録再生方式（ＰＲＭＬ方式）の採用と相ま
って飛躍的に向上し、１９９５年頃に１Ｇｂ／ｉｎ²で
の面記録密度が実現されている。ＨＤＤの主要な構成要
素の１つである磁気ディスクは、現在まで、アルミナを
混合したγ酸化鉄を樹脂に分散して塗布，焼成，硬化す
る塗布型媒体、ＣｏＮｉＰ等の磁性薄膜をメッキにより
被覆するメッキ型磁気ディスク及びγ酸化鉄薄膜をスパ
ッタリングで成膜するフェライト媒体が主として実用化
されてきた。

【０００４】近年、５．２５インチ以下の中・小型磁気
ディスクでは、ＣｏＮｉ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＰｔＣｒ
などのＣｏ系金属磁性薄膜がスパッタリング法により成
膜さる金属スパッタ媒体が主流になっている。これは、
磁気特性が容易に制御でき、小型化による線速度の低下
を補える大きな残留磁気密度が得られるためである。一
方、磁気ディスクに対応する磁気ヘッドとして従来から
磁気誘導型ヘッドが広く使われているが、ディスク装置
の小型化・大容量化を実現するため、一層高性能なヘッ
ドとして磁気抵抗効果型ヘッド（Magneto-Resistive he
ad）が開発され、実用化されている。このようなＭＲ素
子は従来の磁気誘導型に比べ極めて高い磁場検出能力を
持つため、同一条件で比較した場合、５〜１０倍の高い
出力が得られ、記録密度向上が可能になっている。最近
では、スピンバルブ膜を典型例とする、更に高感度な巨
大磁気抵抗効果型ヘッド（Giant Magneto-Resistive he
ad）の開発も進んでいる。

【０００５】ここで当然ながら、磁気ディスクの媒体ノ
イズも再生信号とともに高感度で検出されることにな
る。即ち、磁気ディスク装置のＳＮ比が媒体ノイズに大
きく左右されることになり、超低ノイズの磁気ディスク
媒体の開発が不可欠となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図６（Ａ）は、従来技
術に係る磁気ディスク断面構造を示し、図６（Ｂ）はこ
の磁気ディスクの製造工程のフローを示す図である。図
６（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、ステップＳ１０１に
おいて、アルミ合金基板１００が形成される。

【０００７】ステップＳ１０２において、Ａｌ合金基板
１の上に、ＮｉＰメッキ層２００が形成される。ステッ
プＳ１０３において、ＮｉＰメッキされたアルミ合金基
板は、両面研磨加工される。ステップＳ１０４におい
て、両面研磨されたＮｉＰメッキ・アルミ合金基板に対
し、テクスチャ加工が行われる。

【０００８】ステップＳ１０５において、テクスチャ加
工が施されたＮｉＰメッキ・アルミ合金基板は洗浄され
る。この洗浄工程を経た清浄なＮｉＰメッキ・アルミ合
金基板は、対向ターゲット・スパッタリング装置を用い
て、Ｃｒ合金膜の下地層４００（ステップＳ１０７）、
磁性層５００（ステップＳ１０８）、カーボン保護膜６
００（ステップＳ１０９）の順にスパッタ膜が形成され
る。図６（Ｂ）において、これらの成膜工程を二重枠の
ブロックで表示する。なお、ここで、図６（Ｂ）に示す
製造工程フローでステップＳ１０６が抜けているのは、
後で図２を用いて説明する本発明の実施形態に係る製造
工程フローの対比において、その相違を明確にするため
である。

【０００９】ステップＳ１１０において、カーボン保護
膜６００の上に、潤滑層７００が形成される。以上の製
造工程を経て、ステップＳ１１１において、仕上がった
磁気ディスクに対して評価試験を行う。しかし、このよ
うな、アルミ合金基板などの非磁性体の上に、Ｃｒ合金
膜４００を用いた下地膜を介して、Ｃｏを主成分とする
合金を磁性膜４００（記録膜）とする磁気ディスクにお
いては、十分なＳＮ比が得られていない。

【００１０】また、ＨＤＤの面記録密度は、トラック密
度と線記録密度で決定される。上述の磁性層の特性の改
善は、この内の線記録密度の改善に大きく寄与する。磁
気記録では、磁化の向きが反転した部分（磁化反転）に
データを対応させる。磁化反転の長さは、磁気ディスク
の特性に左右される。磁性層の保磁力Ｈｃに反比例し、
残留磁束密度Ｂｒと厚さｔの積に比例することが知られ
ている。従って、線記録密度の高い磁気ディスクを作る
には、磁性層のＨｃを高め、Ｂｒ・ｔを小さくすればよ
い。

【００１１】現在、ＭＲヘッド，GMR ヘッド（例えば、
ヘッドスピンバルブ・ヘッド）等の磁気ヘッドと磁気デ
ィスクの組み合わせにおいて、磁気ディスクの磁性層５
００の膜厚ｔと残留磁束密度Ｂｒの積Ｂｒ・ｔは、１２
０Ｇμｍ以下にする必要があるといわれている。従っ
て、このＢｒ・ｔ≦１２０Ｇμｍの要求も満足する必要
がある。

【００１２】従って、本発明は、高いＳＮ比を有し、高
密度記録に適した磁気記録媒体を提供することを目的と
する。更に本発明は、高いＳＮ比を有し、磁性層の膜厚
と残留磁化の積Ｂｒ・ｔが、１２０Ｇμｍ以下であり、
高密度記録に適した磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

【００１３】更に本発明は、高いＳＮ比を有し、高密度
記録に適した磁気記録媒体の製造方法を提供することを
目的とする。更に本発明は、高いＳＮ比を有し、高密度
記録に適した磁気記録装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも磁
性層の下方に下地層を備えた磁気記録媒体であって、該
下地層は、酸化ニッケル膜から成る第一下地層と、前記
第一下地層の上に形成されたＣｒ系金属膜から成る第二
下地層とを有している。この第一下地層を形成する酸化
ニッケル膜は、ＮｉＯ，ＮｉＯ₂，Ｎｉ₃Ｏ₄及びＮｉ
₂Ｏ₃のいずれかの単一組成膜又はこれらの混合物から
なり、その膜厚が３ｎｍ以下であることを特徴とする。
なお、この磁性層は、Ｃｏ系の磁性材料からなってお
り、第二下地層を形成するＣｒ系金属膜はＣｒとＭｏを
有している。

【００１５】このような構成を採択することにより、磁
気記録媒体は、従来のそれに比較して、ＳＮ比が大幅に
改善されることが判明した。本発明者等は、その原因
を、第一及び第二下地層の組み合わせによる格子整合、
第二下地層を形成する酸化ニッケル膜による磁性層の微
粒子化によるものと推定している。更に、本発明に係る
磁気記録媒体が磁気ディスクを構成している。

【００１６】更に、本発明に係る磁気記録媒体が磁気デ
ィスクを構成し、該磁気ディスクは、ＮｉＰメッキされ
たアルミ・サブストレートと、前記アルミ・サブストレ
ートの上に形成された前記第一下地層と、該第一下地層
の上の形成された前記第二下地層と、前記第二下地層の
上に形成された前記磁性層と、前記磁性層の上に形成さ
れたカーボン保護膜と、前記カーボン保護膜の上に形成
された潤滑層とを有している。

【００１７】このような磁気ディスクは、磁性層自体の
構成は従来と変更がないため、従来と同様に、磁性膜の
膜厚ｔと残留磁束Ｂｒの積Ｂｒ・ｔが、１２０Ｇμｍ以
下である。更に本発明に係る磁気記録媒体の製造方法
は、少なくとも、酸化ニッケル膜から成る第一下地層を
成膜し、前記第一下地層の上にＣｒ系金属膜から成る第
二下地層を成膜し、第二下地層の上に磁性層を成膜する
諸工程を有している。これら第一下地層の成膜工程，第
二下地層の成膜及び磁性層の成膜工程は、何れもスパッ
タリング法によっている。この際、第一下地層を形成す
る酸化ニッケル膜は、膜厚が３ｎｍ以下に成膜される。

【００１８】磁気記録媒体の製造方法に関して、このよ
うな諸工程を採用することにより製造された磁気記録媒
体は、従来のそれに比較して、ＳＮ比が大幅に改善され
ることが判明した。その原因を、本発明者等は上述のよ
うに推定している。更に、本発明に係る磁気記録装置
は、少なくとも、請求項１に記載の磁気記録媒体と、該
磁気記録媒体に対向して配されたＭＲヘッド又はGMR ヘ
ッドから成る磁気ヘッドとを備えている。

【００１９】ＭＲヘッド又はGMR ヘッドの様な磁気ヘッ
ドは、高感度で信号を検出するため、再生信号と共にノ
イズも感度良く検出されるが、上述のようなＳＮ比に優
れた磁気記録媒体を使用することで、磁気記録装置は一
層の高密度記録が達成できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒
体，磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録装置の各々の
実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明す
る。［磁気ディスク及びその製造方法］（磁気ディスクの構成及び製造方法）図１及び図２を参
照しながら本実施形態に係る磁気記録媒体及び磁気記録
媒体の製造方法について説明する。ここで、図１は、具
体的には磁気ディスク記録媒体の断面構造を示す図であ
り、図２は、具体的には磁気ディスク記録媒体の製造方
法を示す図である。

【００２１】図１の磁気ディスク断面構造は、図６
（Ａ）の従来のそれと比較して、第一下地層３が追加さ
れている点で相違する。これに対応して、図２の磁気デ
ィスク記録媒体の製造方法は、図６（Ｂ）のそれと比較
して、ステップＳ０６の第二下地層形成工程が追加され
ている点で相違する。図２及び図１を対照しながら参照
すると、ステップＳ０１において、ハード・ディスク用
ディスク基板として、アルミ合金基板１が形成される。
このアルミ合金としては、好ましくは、強度及び耐食性
が優れている、例えば、Ａｌ−Ｍｇ合金のＡＡ−５０８
６をベースに種々改良された材料が使用される。このよ
うな磁気ディスクに許される欠陥の基準は、ＨＤＤ（ハ
ード・ディスク駆動装置）においてエラー訂正の手法が
発達したものの、実質的には一層厳しくなりつつある。

【００２２】アルミ合金材料としては、後工程において
欠陥を生じる原因の一つとなるＡｌ−Ｆｅ，Ｍｇ−Ｓｉ
などの金属間化合物の含有量を極力する少なくするため
に高純度化し、又、それらが存在する場合には欠陥を生
じない大きさにまで小さくし、均一に分散させる必要が
ある。得られたアルミ合金の箔板は、ブランキング（型
抜き）、熱処理、、面取り加工、砥石による研磨等の作
業を経て、アルミ合金基板（「アルミ・サブストレー
ト」とも称される。）に仕上げられる。アルミ・サブス
トレートは、物理的特性として、例えば、３．５インチ
磁気ディスクでは平面度８μｍ，面粗さＲａ０．０４μ
ｍ程度が要求されるが、高記録密度化のため要求仕様は
年々厳しくなっている。このようにして、図１のＡｌ合
金基板１が形成される。

【００２３】ステップＳ０２において、Ａｌ合金基板１
の上に、ＮｉＰメッキ層２が形成される。ＮｉＰメッキ
層２の膜厚は、約１０ｎｍである。磁気ディスク基板と
しては、磁気ヘッドを低く浮上させるため平面度が良
く、表面が平滑であることが必要である。その為には上
述のアルミ・サブストレート自体の良好な平面度や面精
度が前提となるが、ディスク起動時と停止時におけるヘ
ッドとの接触に耐えるだけの充分な硬さ、及びディスク
表面を高精度に仕上げるための研磨加工を可能にする表
面硬度を持たせるため、柔らかいアルミ・サブストレー
ト上に硬質メッキ層が必要となる。このために、ＮｉＰ
メッキ層２が設けられている。

【００２４】また、このＮｉＰメッキ層２は記録情報の
再生時にノイズが生じないよう、後述のスパッタ工程に
おける加熱を経ても非磁性であることが要求される。従
って、本来磁性であるＮｉに、無電界メッキ作業におい
てＰを含有させて非晶質・非磁性化させている。ステッ
プＳ０３において、ＮｉＰメッキされたアルミ合金基板
は、両面研磨加工される。ＮｉＰメッキ・アルミ合金基
板は、メッキ膜特有のノジュールなどの小突起を持ち面
粗さが大きいため、両面同時バフ研磨でアルミナ等の砥
粒を用い鏡面仕上げを行う。３．５インチ両面研磨され
たＮｉＰメッキアルミ合金基板の一般的な仕様は、平面
度８μｍ，面粗さＲａ０．００１μｍ程度である。この
ようにして、図１のＮｉＰメッキ層２が形成される。

【００２５】ステップＳ０４において、両面研磨された
ＮｉＰメッキされたアルミ合金基板に対し、テクスチャ
加工が行われる。このテクスチャ加工は、ディスク起動
時と停止時時におけるヘッドの吸着を防止するため、機
械加工によって適度な粗さ（テクスチャ）を付与する工
程である。磁気ディスクがヘッドと接触する際の摩擦力
を減らし、適当な溝加工を行って両者の接触面積を小さ
くしている。

【００２６】ステップＳ０５において、テクスチャ加工
が施されたＮｉＰメッキ・アルミ合金基板は洗浄され
る。洗浄工程を経た清浄なＮｉＰメッキ・アルミ合金基
板は、対向ターゲット・スパッタリング装置を用いて、
第一下地層（ステップＳ０６）、第二下地層（ステップ
Ｓ０７）、磁性層（ステップＳ０８）、カーボン保護膜
（ステップＳ０９）の順にスパッタ膜が形成される。図
２において、これらの部分は、各工程のボックスが二重
枠で示してある。本実施形態では、静止対向式ターゲッ
ト・スパッタリング装置を用い、対向した２つのターゲ
ットの中間に基板を１枚ずつ搬送して停止し、任意所定
の膜厚に達するまでスパッタリング成膜する。成膜後、
基板は別のターゲット上に移送して停止し、成膜し、こ
うして４種類の材料を順次成膜する。しかし、成膜は、
静止対向式ターゲット・スパッタリング装置に限定され
ず、例えば基板搬送式（インライン・スパッタリング）
装置を使用してもよい。

【００２７】良好な磁気特性を得るため、各成膜工程で
は、スパッタリング時のバックグランド圧力、アルゴン
圧、スパッタ電力等の条件は最適なものに制御される。
スパッタリング条件の違いによって、組成の他にも結晶
構造や粒子状態も変化し磁気特性の変化をもたらすから
である。以下、順に説明する。ステップＳ０６におい
て、ＮｉＰメッキ層２の上に、第一下地層３が形成され
る。第一下地層３は、膜厚３ｎｍ以下のＮｉＯ膜から成
る。このＮｉＯ膜は、ＮｉＯ，ＮｉＯ₂，Ｎｉ₃Ｏ₄及
びＮｉ₂Ｏ₃のいずれかの単一組成膜又はこれらの混合
物であってよい。ステップＳ０６における第一下地層３
の具体的な形成は、ＲＦ（高周波）マグネトロン・スパ
ッタ法を用いて行われる。先ず、成膜前に、成膜室の真
空度を約３×１０^-7 Ｔｏｒｒ以下に排気し、アルミサ
ブストレートの温度を約２８０℃に加熱する。第一下地
層３の成膜時には、成膜室の真空度を約２５ｍＴｏｒｒ
に保つように成膜室にＡｒガスを導入し、印加バイアス
電圧はゼロボルトとして、成膜作業を行っている。この
ようにして、図１の第一下地層３が形成される。

【００２８】ステップＳ０７において、第一下地層３の
上に、第二下地層４が形成される。第二下地層４は、磁
性層５の磁気特性を発現させるため成膜され、Ｃｒ膜又
はＣｒ系合金膜が用いられる。本実施形態では、第二下
地層４は膜厚約２５ｎｍのＣｒ₉₀Ｍｏ₁₀膜（ａｔ％）が
用いられる。ステップＳ０７における第二下地層４の具
体的な形成は、成膜時には、成膜室の真空度を約５ｍＴ
ｏｒｒに保つように成膜室にＡｒガスを導入し、印加バ
イアス電圧は−２００ボルトとして、作業を行ってい
る。このようにして、図１の第二下地層４が形成され
る。

【００２９】ステップＳ０８において、第二下地層４の
上に、磁性層５が形成される。磁性層５は、Ｃｏを主成
分とし、保磁力などの磁気特性やノイズを制御するため
ＣｒやＰｔ等の添加物を加えたＣｏＰｔＣｒ系合金薄膜
から成る。ここで、磁性層５における磁気特性やノイズ
制御特性に関しては、磁気異方性や結晶構造が反映する
ので、Ｃｏ，Ｐｔ，Ｃｒの組成及び第二下地層４の膜厚
等の最適化によりノイズ特性の改善が図られている。こ
のため、磁性層５の下層にはＣｒ系の第二下地層４を用
い、また、アルミサブストレートにはステップＳ０４の
テクスチャ加工が施されている。

【００３０】本実施形態では、磁性層５は膜厚２５ｎｍ
のＣｏ₇₂Ｃｒ₁₉Ｐｔ₅Ｔａ₂Ｎｂ₂膜（ａｔ％）が用い
られる。ステップＳ０８における磁性層５の具体的な成
膜条件は、第二下地層のそれと同じである。即ち、成膜
時には、成膜室の真空度を約５ｍＴｏｒｒに保つように
成膜室にＡｒガスを導入し、印加バイアス電圧は−２０
０ボルトとして、作業を行っている。磁性層５として
は、所望により、その他の材料、例えば、ＣｏＮｉＣ
ｒ，ＣｏＣｒＴａ等の合金膜を用いることもできる。こ
のようにして、図１の磁性層５が形成される。

【００３１】ステップＳ０９において、磁性層５の上
に、カーボン保護膜６が形成される。この工程で形成さ
れる保護膜と次工程で形成される潤滑層は、磁性層５を
磁気ヘッドの接触摺動による破壊から防御するために設
けられている。従って、保護膜及び潤滑層は、夫々の特
性の他に両者の界面の特性が重要となる。カーボン保護
膜６には、硬度，ヤング率，内部応力，付着力等の機械
的等特性が必要とされる。本実施形態では、図１のカー
ボン保護膜６は、例えば、膜厚約８ｎｍの炭素皮膜から
成る。ステップＳ０９におけるカーボン保護膜６の具体
的な成膜条件は、成膜室の真空度を約１０ｍＴｏｒｒに
保つように成膜室にＡｒガスを導入し、印加バイアス電
圧はゼロボルトとして、作業を行っている。このよう
にして、図１のカーボン保護膜６が形成される。

【００３２】ステップＳ１０において、カーボン保護膜
６の上に、潤滑層７がディッピング式によって形成され
る。潤滑層形成は、低いグライド高さ（ヘッド浮上高
さ）と耐摺動性とを両立させるためである。従って、潤
滑層７には、摩擦係数，境界潤滑性，自己修復性，ステ
ィクション特性，スピンオフ特性，耐蒸発性，耐分解性
等が重要な特性である。

【００３３】ここで、スティクション特性とは極めて平
滑な面間に液体が存在すると、その表面エネルギーによ
りその２面間に大きな力が働く現象をいい、スピンオフ
特性とは、磁気ディスクの回転に伴う遠心力により潤滑
剤が飛散する特性をいう。また、潤滑分子は保護膜表面
に物理吸着又は化学吸着により付着し、且つ潤滑性を有
する必要がある。

【００３４】潤滑層７としては、一般に、ＰＦＰＥ（パ
ーフロロポリエーテル）系の潤滑剤が最も広く使用され
ている。本実施形態では、図１の潤滑層７は膜厚約２０
〜３０ÅのＰＦＰＥから成る液体潤滑剤が用いられ、デ
ィップ式により潤滑層が形成されている。しかし、この
潤滑層７は、所望により、例えばスプレー式のような他
の方式によって形成することもできる。このようにし
て、図１の潤滑層７が形成される。

【００３５】以上の製造工程を経て、ステップＳ１１に
おいて、図１に示すように仕上がった磁気ディスクに対
して評価試験を行う。評価試験は、主として、グライド
テスト及びサーティファイから成る。グライドテスト
は、所定のグライド高さを保証するため、予め出力校正
されたピエゾ素子を搭載したヘッドを保証すべき高さで
浮上させ、ディスク保証領域においてヘッド・ディスク
間の接触が全く無いことを確認する試験である。

【００３６】サーティファイは、完成した磁気ディスク
をディスク駆動装置に搭載し、実際に駆動して、記録再
生特性、欠陥数等を検査し、要求仕様を満足しているか
否かを確認する試験である。（第一及び第二下地層の機能）現在までの所、上述した
Ｃｏ系磁性層５の下地として、ＮｉＯ膜から成る第一下
地層３とＣｒ系第二下地層４とを設けたことによる、磁
気ディスク基板のノイズ減少に影響する金属学的な理論
究明は成されていない。然し、現時点で本発明者等は、
次の二点で、後述するような磁気ディスクのＳＮ比の向
上が達成されたものと考えている。

【００３７】（１）第一下地層，第二下地層及び磁性層
の格子整合により、結晶配向性が制御可能となり、磁性
層のｃ軸（磁化容易軸）が容易に面内に向けられる。（２）第一下地層のＮｉＯ膜の存在により、その上に設
けられた磁性層５の結晶が微細化する。先ず、従来技術では、図６（Ａ）に関連して説明したよ
うに、Ｃｒ合金膜から成る下地層４００の上に、直接、
Ｃｏ系合金膜から成る磁性層５００を設けている。この
場合、Ｃｒ系合金膜はｂｃｃ構造をとり、その格子定数
が決まっている。このＣｒ系合金膜の上に、Ｃｏ系合金
膜から成る磁性層５００がスパッタされると、Ｃｒ系合
金膜の（１００）面の格子（間隔０．２８８ｎｍ）の対
角線の長さに、ｈｃｐ構造（六方晶）を持つＣｏ系合金
膜の（００１）面の格子の一辺が略一致している。この
ため、Ｃｏ系合金膜の（００１）面が膜面に対して面内
に向いている状態にあり、高い保磁力Ｈｃを持つことが
できる。

【００３８】本実施例に係る磁気ディスクでは、図１に
関連して説明したように、ＮｉＯ膜から成る第一下地層
３の上にＣｒ系第二下地層４を設け、更にこの第二下地
層の上にＣｏ系磁性層５を設けている。即ち、従来技術
に比較して、第一下地層３が追加されている。図３に示
すように、この場合、第一下地層３のＮｉＯ膜の（１０
０）面の格子の一辺ａ１（０．４１９ｎｍ）は、その上
に存在する第二下地層４のＣｒ系合金膜の（１００）面
の格子間隔ａ２（０．２８８ｎｍ）の対角線長（０．４
０７ｎｍ）と略一致するため、ＮｉＯ膜の上にＣｒ系合
金膜はエピタキシャル成長する。

【００３９】次ぎに、このＣｒ系合金膜の上に、磁性膜
であるＣｏ系合金膜が成長する段階は、従来技術と同じ
である。その為、従来技術と同じように、第一下地層３
を追加することにより、第二下地層の上に成膜されるＣ
ｏ系合金磁性膜のｃ軸が面内になるよう結晶配向性を制
御することが可能である。このように第一下地層３，第
二下地層４及び磁性層５が、順に格子整合することによ
り、従来技術に比較して、一層、Ｃｏ系合金磁性膜のｃ
軸（磁化容易軸）を面内に向けることが容易に成るもの
と思われる。更に、反強磁性体であるＮｉＯ膜と強磁性
体であるＣｏ系合金磁性膜との交換相互作用により、磁
性膜の磁化が熱的にも安定になるものと思われる。

【００４０】更に、第一地下層３を形成するＮｉＯ膜は
化合物であり、このＮｉＯ膜をスパッタリングで成膜す
るとき、ＮｉＯ粒子は基板（ＮｉＰメッキアルミ合金基
板）に付着した際に動き（拡散し）難い性質を有してい
る。基板に付着した直後に拡散移動すると粒子サイズが
大形化する。しかし、ＮｉＯ粒子はほとんど拡散移動し
ないので、従って、ＮｉＯ粒子自体が微細化する傾向に
ある。このため磁気ディスクのノイズ減少に良い影響を
与えているものと思われる。何れにしても、本実施形
態に係る図１及び図２に関連して説明した磁気ディスク
は、次ぎに説明するようなノイズ減少の効果を有してい
ることを確認している。［磁気ディスクの評価結果］図４は、本実施例に係る磁
気ディスク（図１参照）のノイズ特性の測定結果のグラ
フである。試料として用いた磁気ディスクは、Ｎｉメッ
キのＡｌ合金から成るアルミ・サブストレート上に、第
一下地層４としてＮｉ₅₀Ｏ₅₀膜、第二下地層５としてＣ
ｒ₉₀Ｍｏ₁₀膜，磁性層６としてＣｏ₇₂Ｃｒ₁₉Ｐｔ₅Ｔａ
₂Ｎｂ₂膜を夫々成膜したものである。

【００４１】図４中、横軸は第一下地層（ＮｉＯ膜）４
の膜厚を０〜１０ｎｍまで変化させ、縦軸はＳＮ比（信
号振幅に対する雑音振幅の比）をデシベル単位で表して
いる。従って、第一下地層４の膜厚ゼロ、換言すれば第
一下地層４が存在しないときのデータは、従来技術その
ものである。そのため、図４は、本実施形態に係る磁気
ディスクの第一下地層４を変化させたときのＳＮ比と従
来技術に係る磁気ディスクのＳＮ比との比較データであ
る。

【００４２】図４を参照すると、従来技術の磁気ディス
クでは、ＳＮ比は約１９．６ｄＢであるのに対し、本実
施形態の磁気ディスクは、第一下地層４の膜厚約１．０
ｎｍで２０．４ｄＢ、膜厚約３．０ｎｍで約１９．６ｄ
Ｂの値を示している。特に、第一下地層４の膜厚約１．
０ｎｍでは、＋１ｄＢ近くも改善している。従って、第
一下地層４の膜厚ｔが０＜ｔ＜３．０ｎｍの範囲で、従
来技術に対して良好なＳＮ比を有する磁気ディスクが得
られることが判明した。

【００４３】また、本実施形態に係る磁気ディスクを使
用した場合の磁気ディスクの磁性層の膜厚ｔと残留磁化
Ｂｒの積Ｂｒ・ｔは、表１に示すとおりである。

【００４４】

【表１】

【００４５】ここで、本実施形態に係る磁気ディスクの
磁性層の膜厚ｔと残留磁化Ｂｒは、磁性層５を変更して
いないため、従来技術のそれらと何等変わらない。従っ
て、本実施形態に係る磁気ディスクも、従来技術に係る
それと同様に、Ｂｒ・ｔ≦１２０Ｇμｍの要求仕様を満
足している。［磁気ディスク駆動装置］図１に示すような構成を有
し、図２に示すような製造工程で製造された磁気ディス
クを用いたＨＤＤ（磁気ディスク駆動装置）を簡単に説
明する。

【００４６】図５は、ＨＤＤの要部を示す図である。磁
気記録媒体として、上述した磁気ディスク８が搭載さ
れ、回転駆動される。この磁気ディスク８の表面に対向
し、約２０ｎｍ程度の浮上量でＭＲヘッド又はGMR ヘッ
ド９が配置され、記録再生動作が行われる。ヘッドの位
置決めは、通常のアクチュエータと電磁式微動アクチュ
エータを組み合わせた２段式アクチュエータ１０を採用
している。更に、吸着フリー・スライダ１１を採用して
スライダと磁気ディスクの吸着を防いでいる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、高いＳＮ比を有し、高
密度記録に適した磁気記録媒体を提供することができ
る。更に本発明によれば、高いＳＮ比を有し、磁性層の
膜厚と残留磁化の積Ｂｒ・ｔが、１２０Ｇμｍ以下であ
り、高密度記録に適した磁気記録媒体を提供することが
できる。

【００４８】更に本発明によれば、高いＳＮ比を有し、
高密度記録に適した磁気記録媒体の製造方法を提供する
ことができる。更に本発明によれば、高いＳＮ比を有
し、高密度記録に適した磁気記録装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、磁気ディスク断面構造を示す図であ
る。

【図２】図２は、図１の磁気ディスクの製造工程のフロ
ーを示す図である。

【図３】図１の、磁気ディスクの第１及び第２下地層の
格子面間隔の関係を説明する図である。

【図４】図４は、図１の磁気ディスクのノイズ特性の測
定結果のグラフである。

【図５】図４は、図１の磁気ディスクを使用した磁気デ
ィスク装置を示す図である。

【図６】図６（Ａ）は、従来の磁気ディスクをの断面構
造を示す図であり、図６（Ｂ）はこの磁気ディスクの製
造工程のフローを示す図である。

【符号の説明】

１，１００：Ａｌ合金基板、２，２００：ＮｉＰメッ
キ層、３：第一下地層、４：第二下地層、５，５
００：磁性層、６，６００：カーボン保護層、７，
７００：潤滑層、４００：下地層

フロントページの続き (72)発明者岡本巌神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者篠原正喜神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも磁性層の下方に下地層を備え
た磁気記録媒体に於いて、該下地層は、酸化ニッケル膜から成る第一下地層と、前記第一下地層の上に形成されたＣｒ系金属膜から成る
第二下地層とを有する、磁気記録媒体。
【請求項２】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記磁性層は、Ｃｏ系の磁性材料から成る、磁気記録媒
体。
【請求項３】請求項２に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記磁性層は、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｔａ，Ｎｂを含んで
いる、磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記第一下地層を形成する酸化ニッケル膜は、膜厚が３
ｎｍ以下である、磁気記録媒体。
【請求項５】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記第一下地層を形成する酸化ニッケル膜は、膜厚が約
２ｎｍである、磁気記録媒体。
【請求項６】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記第一下地層を形成する前記酸化ニッケル膜は、Ｎｉ
Ｏ，ＮｉＯ₂，Ｎｉ₃Ｏ₄及びＮｉ₂Ｏ₃のいずれかの
単一組成膜又はこれらの混合物からなる、磁気記録媒
体。
【請求項７】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記第二下地層を形成する前記Ｃｒ系金属膜は、膜厚が
約２５ｎｍである、磁気記録媒体。
【請求項８】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記第二下地層を形成する前記Ｃｒ系金属膜は、Ｃｒと
Ｍｏを含んでいる、磁気記録媒体。
【請求項９】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記磁気記録媒体は磁気ディスクである、磁気記録媒
体。
【請求項１０】請求項１に記載の磁気記録媒体に於い
て、前記磁気ディスクは、ＮｉＰメッキされたアルミ・サブストレートと、前記アルミ・サブストレートの上に形成された前記第一
下地層と、該第一下地層の上の形成された前記第二下地層と、前記第二下地層の上に形成された前記磁性層と、前記磁性層の上に形成されたカーボン保護膜と、前記カーボン保護膜の上に形成された潤滑層とを有して
いる、磁気記録媒体。
【請求項１１】請求項９又は１０に記載の磁気記録媒
体に於いて、前記磁性膜の膜厚ｔと残留磁束Ｂｒの積Ｂｒ・ｔが、１
２０Ｇμｍ以下である、磁気記録媒体。
【請求項１２】少なくとも、酸化ニッケル膜から成る
第一下地層を成膜し、前記第一下地層の上にＣｒ系金属膜から成る第二下地層
を成膜し、前記第二下地層の上に磁性層を成膜する諸工程を有す
る、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記第一下地層の成膜工程，前記第二下地層の成膜工程
及び前記磁性層の成膜工程は、何れもスパッタリング法
による、製造方法。
【請求項１４】請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記第一下地層の成膜工程はＲＦマグネトロン・スパッ
タリング法による、製造方法。
【請求項１５】請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記第二下地層の成膜工程はＤＣマグネトロン・スパッ
タリング法による、製造方法。
【請求項１６】請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記磁性層はＣｏ系の磁性材料から成る、製造方法。
【請求項１７】請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記第一下地層を形成する酸化ニッケル膜は、膜厚が３
ｎｍ以下に成膜される、製造方法。
【請求項１８】請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記第一下地層を形成する酸化ニッケル膜は、ＮｉＯ，
ＮｉＯ₂，Ｎｉ₃Ｏ₄及びＮｉ₂Ｏ₃のいずれかの単一
組成膜又はこれらの混合物から成膜される、製造方法。
【請求項１９】請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記第二下地層を形成する前記Ｃｒ系金属膜は、Ｃｒと
Ｍｏを含んでいる、製造方法。。
【請求項２０】少なくとも、請求項１に記載の磁気記
録媒体と、該磁気記録媒体に対向して配されたＭＲヘッ
ド又はGMR ヘッドから成る磁気ヘッドとを備えた磁気記
録装置。