JPH11306541A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】高密度記録可能な磁気記録媒体を提供するため
に、基板の内周部分と外周部分の保磁力の差を低減す
る。 【解決手段】円板状の基板４の全面にわたり、略円周方
向に沿って微細な溝５を設け、上記溝を設けた基板上に
非磁性体の薄膜３と磁性体の薄膜２を積層して形成した
磁気記録媒体において、円板半径方向に測った単位長さ
あたりの溝５の平均本数を円板の内周部分から外周部分
にかけて変化させた。例として、基板に設けた単位長さ
あたりの溝５の平均本数を、円板内周から外周に行くに
従い少なくなるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
等に用いられる磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報社会の進展に伴い、小型
で大容量の磁気ディスク装置へのニーズが急速に高まっ
ている。高密度な磁気記録を達成するためには高性能の
磁気ヘッドと磁気記録媒体、および高度な信号処理技術
が必要不可欠であり、特に磁気記録媒体においては高保
磁力，低ノイズ，高保磁力角型比の磁性薄膜が必要であ
る。

【０００３】磁性薄膜は主に塗布型媒体と薄膜媒体に大
別されるが、高記録密度化のためにはスパッタ法により
製膜された薄膜媒体が用いられる。薄膜媒体は、基板の
上に非磁性の下地膜を１層から数層形成し、その上に記
録が行われる磁性膜、そして磁性膜を保護する保護膜と
磁気ヘッドと摺動するための潤滑膜が形成されて構成さ
れている。磁性膜には、磁気異方性の大きなＣｏ系薄膜
などが使用され、非磁性膜としては、磁性膜の結晶配向
性や格子整合性を向上させるためにＣｒ，Ｍｏ，Ｔｉな
どを主元素とする膜などが使われている。

【０００４】非磁性膜や磁性膜を製膜する基板にはアル
ミニウム合金製円板にＮｉＰ（ニッケル−リン）メッキ
層を施したもの（ＮｉＰ／Ａｌ基板）や表面を化学強化
したガラス円板が用いられる。そのＮｉＰ／Ａｌ基板表
面には２〜１０ｎｍ程度の溝が円周方向に沿って形成さ
れることが多い。以降、この溝をテクスチャと称す。こ
れは磁気ヘッドが磁気記録媒体と接触したときの摩擦力
を低減させ、コンタクトスタートストップ時の磁気ヘッ
ドと基板の粘着を防止する目的がある。このテクスチャ
はダイヤモンド砥粒などを使って、基板面に一様に施さ
れていた。そして、例えば特開平6−243451 号に示され
ているように、このテクスチャはその平均粗さや単位長
さあたりの平均本数を制御することにより磁気特性を制
御する効果も有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に磁気記録媒体の
静磁気特性や磁気ヘッドで記録再生したときの電磁変換
特性には、円板の内周部分と外周部分で違いがある。こ
れは、スパッタ製膜時の基板温度に差があること、スパ
ッタされた粒子の密度や方向に空間分布があること、ま
た記録再生時は、円板の回転による周速度が円板内外周
で異なることなどが原因である。

【０００６】たとえば、保磁力は一般に円板の外周部分
では内周部分に比べ低下する。また、円板外周部分では
ヘッドと円板の相対速度が速くなるので、ヘッド浮上高
さが高くなり、出力分解能は低くなる。このように、磁
気ディスクの内周と外周部で磁気特性に大きな差がある
と磁気記録媒体の設計時に大きなマージンが必要にな
り、高性能の磁気記録媒体の設計は困難である。

【０００７】本発明の目的は、円板の内周と外周部分で
磁気特性の差、特に保磁力の差を低減する磁気記録媒体
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、基板に設けるテクスチャの円板半
径方向単位長さあたりの平均本数を円板内外周で変化さ
せた。

【０００９】以下、テクスチャの平均本数を変化させる
ことで上記目的を達成できる理由を説明する。

【００１０】図１にテクスチャのある基板上に製膜した
磁気記録媒体の断面模型図を示す。実際の磁気記録媒体
では、基板の両面に膜を製膜している。

【００１１】以下、成長させる非磁性膜，磁性膜はＣｒ
膜，ＣｏＣｒＰｔ膜として説明を行う。ＮｉＰ／Ａｌ基
板４にテクスチャ５があるとＣｒ非磁性膜３、およびそ
の非磁性膜３の上に成長したＣｏＣｒＰｔ磁性膜２さら
に保護膜１は基板の凹凸に沿って成長する。一般にＮｉ
Ｐ／Ａｌ基板４上にＣｒを高温製膜すると００１方位が
基板面鉛直方向に成長する。そして、ＣｏＣｒＰｔ磁性
膜２はＣｒ膜３上にエピタキシャル成長し、（１１.
０）または（１０.０）配向する。すなわち、ＣｏＣｒ
Ｐｔ磁性膜２のｃ軸は膜面内に配向する。

【００１２】面内配向の度合はＣｒ膜３の膜厚やＣｏＣ
ｒＰｔ磁性膜２の組成等によって変化するが、基板４の
内外周ではほとんど変化しない。磁気記録媒体の保磁力
は磁性膜２の結晶粒のｃ軸面内配向度に大きく左右さ
れ、配向度が高いと保磁力は大きくなり、逆に配向度が
小さいと保磁力は小さくなる。ここで、ｃ軸の面内配向
度とはｃ軸が膜面内にある粒子の基板鉛直方向から見た
ときの面積を基板表面積で割った値を百分率で表示して
定義する。

【００１３】基板にテクスチャ５を施すと、成長するＣ
ｒ膜３は基板４の凹凸にしたがって成長するため、図２
に示すように、００１方位７が基板面鉛直方向からずれ
てくる。したがって、Ｃｒ膜３上に成長するＣｏＣｒＰ
ｔ磁性膜２のｃ軸６は基板面内から立ち上がった成分を
持ち、面内配向度が低下する。このｃ軸６の面内配向度
の低下は保磁力の低下につながる。

【００１４】基板４に施すテクスチャ５の形状を図２に
示すような三角形とし、その平均粗さ（溝の深さ）と溝
の幅をともに約３ｎｍとする。そして、基板半径方向
（溝と直交する方向）１μｍあたりのテクスチャの本数
を１００本とすると、基板全体に対する凹凸部分の割合
は約３０％である。しかし、テクスチャの平均本数を１
μｍあたり１０本とすると、全体に対する割合は３％に
なる。この割合はｃ軸が面内に配向している割合と比例
することになる。

【００１５】もし完全に平坦な基板上にＣｒ膜３，Ｃｏ
ＣｒＰｔ磁性膜２を製膜したときのｃ軸配向度を５０％
とすると、テクスチャ本数１００本の基板の場合と１０
本の基板の場合ではｃ軸配向度はそれぞれ約３５％，約
４８.５％ となる。ｃ軸配向度がこれほど異なると保磁
力も大きく異なり、ｃ軸配向度３５％の磁気記録媒体の
保磁力は大きく低下することになる。したがって、テク
スチャの本数を基板内外周で制御すると保磁力の大きさ
を制御できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下実施例を用いて、本発明を詳
細に説明する。図１に示した基板４は厚さ０.８mm ，直
径９５mmのアルミニウム合金の円板に、厚さ約１０μｍ
のＮｉＰメッキしたものである。この基板をダイヤモン
ド砥粒(平均粒径０.５μｍ）を含んだ研磨液で研磨し、
微細な溝（テクスチャ５）をつける。研磨にはテープポ
リッシングマシンを使い、研磨テープに研磨液を付け、
これを基板表面に押し付ける。そして基板を回転させる
と円周方向にテクスチャが形成される。

【００１７】平均粗さ３ｎｍほどの微細なテクスチャを
形成するためには砥粒の平均粒径を１μｍ以下にする必
要がある。研磨時間は形成したいテクスチャの平均本数
に依存して決める。研磨テープの大きさは基板半径より
も狭くし、研磨中に円板の内周から外周へ、また外側か
ら内側へ移動させることにより全面にテクスチャを形成
する。基板内周部分での研磨時間を基板外周部分での研
磨時間より長くなるように研磨テープを移動する。本実
施例では内周部の研磨時間は約５０秒、外周部の研磨時
間は約１０秒である。

【００１８】研磨後、原子間力顕微鏡により、深さ１ｎ
ｍ以上のテクスチャ本数を計数すると内周部分は約１５
０本、外周部分は約１０本であった。研磨後基板に付着
した研磨砥粒を洗浄して除去，乾燥する。この基板をマ
グネトロンスパッタ装置に入れ、Ｃｒ膜とＣｏＣｒＰｔ
膜を製膜する。Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔの組成比は原子数比で
７４，２０，６とした。基板温度は２５０度に加熱し、
Ａｒガス圧は２ｍTorrで行った。膜厚はＣｒ膜３０ｎ
ｍ，ＣｏＣｒＰｔ膜２０ｎｍとなるようにした。そして
最後に、保護膜として、カーボン保護膜２０ｎｍを形成
した。

【００１９】こうして形成した磁気記録媒体の保磁力を
振動試料形磁力形により測定した。また、比較のために
基板の研磨時間を全面にわたり一様となるようにし（研
磨時間１０秒）、同じ条件で製膜した磁気記録媒体も比
較のために作成し、保磁力を測定した。その結果を以下
に示す。

【００２０】図３は、上記方法によりテクスチャの平均
本数を基板内外周で変化させて作成した本発明の磁気記
録媒体と、基板内外周のテクスチャの本数が一定の磁気
記録媒体の保磁力を円板の内周部分と外周部分で比較し
たものである。明らかに本発明の磁気ディスクは保磁力
の変化が従来の磁気ディスクに比べ小さくなっている。
これは前述したように、円板内周にゆくに従って大きく
なる保磁力をテクスチャの平均本数を増やし、磁性膜結
晶粒のｃ軸面内配向度を小さくすることにより保磁力が
低下したためと考えられる。このように本発明により保
磁力の面内分布を減少させることができる。したがっ
て、保磁力に対する磁気記録媒体の設計仕様を厳しくす
ることができるようになり、高性能の磁気記録媒体が開
発できる。

【００２１】本発明では保磁力の面内分布を円板の内外
周で一様にしたが、テクスチャの平均本数を変えること
によりその他の磁気特性、たとえば残留磁化の値にも影
響が出ることがまれにある。このときは、例えば基板内
周部分と外周部分でCoCrPt膜の厚さを変え、残留磁化膜
厚積の値を一定にする方法を本発明を複合させることに
よって、より高性能の磁気記録媒体が開発できる。

【００２２】

【発明の効果】以上実施例で説明したとおり、磁気ディ
スク円板の内周部分と外周部分でテクスチャの平均本数
を変化させることにより、保磁力の面内分布を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】テクスチャを施した磁気記録媒体の断面図。

【図２】テクスチャ溝部分に成長する膜の成長方位とｃ
軸方位を示した説明図。

【図３】本発明と従来例の磁気記録媒体の保磁力の内外
周依存性を示した測定図。

【符号の説明】

１…保護膜、２…ＣｏＣｒＰｔ磁性膜、３…Ｃｒ非磁性
膜、４…ＮｉＰ／Ａｌ基板、５…テクスチャ、６…ｃ軸
方向、７…００１方位。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円板状の基板の全面にわたり、略円周方向
   に沿って微細な溝を設け、上記溝を設けた基板上に非磁
   性体の薄膜と磁性体の薄膜を積層して形成した磁気記録
   媒体において、円板半径方向に測った単位長さあたりの
   溝の平均本数を円板の内周部分から外周部分にかけて変
   化させたことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気記録媒体において、基
   板に設けた単位長さあたりの溝の平均本数を、円板内周
   から外周に行くに従い少なくなるようにした磁気記録媒
   体。