JP2003187428A - 磁気記録媒体の製造方法及びその磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体の製造方法及びその磁気記録媒体Info
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Abstract
気記録媒体の製造方法及びその磁気記録媒体を提供する
こと。 【解決手段】 磁気記録媒体は、非磁性基体1の上に、
非磁性下地層2とグラニュラー磁性層3及び保護膜4が
順に形成され、その上に液体潤滑材層5が形成されてい
る。磁性層3は、強磁性を有する結晶粒とそれを取り巻
く非磁性粒界からなり、かつその非磁性粒界が、金属の
酸化物又は窒化物からなる、いわゆるグラニュラー磁性
層である。磁性層3を成膜する際に用いる原料Arガス
の分圧に対して、0.5%以上1.5%以下のH2Oま
たはO2を添加し、更に成膜時雰囲気の圧力を5mTo
rr以上30mTorr以下とすることが好適である。
Description
造方法及びその磁気記録媒体に関し、より詳細には、ハ
ードディスクドライブなどで用いられる磁気記録媒体の
製造方法及びその磁気記録媒体に関する。
いられる磁気記録媒体の記録密度に対する要求が、増加
の一途をたどっている。高記録密度化への厳しい要求を
達成するためには、磁性薄膜の高保磁力化と低ノイズ化
が極めて重要となっている。従来、様々な磁性層の組成
と構造、および非磁性下地層の材料などが提案されてい
る。
性結晶粒の周囲を酸化物や窒化物などの非磁性非金属物
質で囲んだ構造を有する磁性層が知られている。グラニ
ュラー磁性膜は、非磁性非金属物質の粒界相が磁性粒子
を物理的に分離するため、磁性粒子間の磁気的な相互作
用が低下し、記録ビットの遷移領域に生じるジグザグ磁
壁の形成を抑制するので、低ノイズ特性が得られると考
えられている。
では、高温で成膜することにより、CrがCo系磁性粒
から偏析することで粒界に析出し、磁性粒子間の磁気的
相互作用を低減している。グラニュラー磁性膜の場合
は、この粒界相として非磁性非金属物質を用いるため、
Crと比較して偏析しやすく、比較的容易に磁性粒の孤
立化が促進できるという利点がある。
膜時の基板温度を200℃以上に上昇させることがCr
の十分な偏析に必要不可欠であるのに対し、グラニュラ
ー磁性膜の場合は、加熱なしの成膜においても、非磁性
非金属物質の偏析が生じるという利点もある。
ュラー磁性層を有する磁気記録媒体は、所望の磁気特
性、特に保磁力Hcを実現するために、比較的多量のP
tをCo合金に添加する必要が生じる。具体的には、3
200Oe程度のHcを実現しようとした場合、16a
t%もの高価なPtを必要とするという問題があった。
CoCr系金属磁性膜により同程度のHcを実現する為
には、12at%程度のPt添加に留まる。
以上の高いHcが要求されていることから、高価なPt
をさらに添加しなければならない。このことは、製造コ
ストの増加に伴い、低価格化に逆行するという問題もあ
った。
おり、グラニュラー磁性膜の制御も必要となっている。
たもので、その目的とするところは、高い保磁力が得ら
れ、低いノイズを有する磁気記録媒体の製造方法及びそ
の磁気記録媒体を提供することにある。
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ポリカ
ーボネートあるいはポリオレフィン等の樹脂からなる非
磁性基体上に、少なくとも非磁性下地層と、Coを含有
して強磁性を有する結晶粒と、該結晶粒を取り巻く非磁
性粒界からなるグラニュラー磁性層と、保護膜及び液体
潤滑剤層が順次積層されてなる磁気記録媒体の製造方法
において、前記グラニュラー磁性層のスパッタリング成
膜時のAr雰囲気に、H2OまたはO2を添加すること
を特徴とする。
に記載の発明において、前記グラニュラー磁性層のスパ
ッタリング成膜を行なう際のH2OまたはO2の添加量
を、Ar分圧に対し0.5%以上1.5%以下とするこ
とを特徴とする。
又は2に記載の発明において、前記グラニュラー磁性層
のスパッタリング成膜時雰囲気の圧力が、5mTorr
以上30mTorr以下であることを特徴とする。
1,2又は3に記載の発明において、前記非磁性基体を
事前に加熱せずに成膜プロセスを行なうことを特徴とす
る。
1,2,3又は4に記載の磁気記録媒体の製造方法によ
って製造された磁気記録媒体である。
施の形態について説明する。高い保磁力を有し、低ノイ
ズ化及び低コスト化を実現するグラニュラー磁性膜は、
グラニュラー磁性膜の成膜に要する原料Arガスに極微
量の不純物ガスを添加することにより作製することがで
きる。例えば、グラニュラー成膜に用いるArガスの分
圧に対し、0.5%以上1.5%以下のH2OまたはO
2を添加することにより、グラニュラー磁性膜の酸化物
や窒化物などの非磁性非金属物質の分解が抑えられる効
果がある。
の非磁性金属物質の偏析が促進され容易に高い保磁力を
得ることができる。また、磁性粒子間の磁気的な相互作
用が低下し、記録ビットの遷移領域に生じるジグザグ磁
壁の形成を抑制するので、低ノイズ特性が得られる。
態を説明するための断面図である。磁気記録媒体は、非
磁性基体1の上に、非磁性下地層2とグラニュラー磁性
層3及び保護膜4が順に形成された構造を有しており、
さらに、その上に液体潤滑材層5が形成されている。な
お、非磁性下地層あるいはグラニュラー磁性層の結晶配
向やその他の構造制御を目的として、非磁性基体と非磁
性下地層の間に非磁性のシード層を設けたり、非磁性下
地層とグラニュラー磁性層の間に非磁性の中間層を設け
たりしても、本発明の効果は発揮され、更に優れた特性
を得ることも可能となる。
体用に用いられる、NiPメッキを施したAl合金や強
化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができるほか、
基板加熱を必要としないことから、ポリカーボネート、
ポリオレフィンやその他の樹脂を射出成形することで作
製した安価な基板をも用いることができる。
向性や粒径、粒界偏析構造等の微細構造を制御できるも
のであれば、どのような材料を使うことも出来る。例え
ば、従来の磁気記録媒体で使用されているようなCrま
たはCrを主体とする合金は好適に使用しうる他、グラ
ニュラー磁性層に対して大きな効果を有するRu,O
s,Re等の金属またはそれらを主体とする合金も使用
できる。その膜厚は特に制限されるものではなく、グラ
ニュラー磁性層の構造制御効果と生産性やコストを考慮
して、必要十分な膜厚が要求される。
CVD法により成膜されたカーボンを主体とする薄膜が
用いられる。また、液体潤滑材層5は、例えば、パーフ
ルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
3は、強磁性を有する結晶粒とそれを取り巻く非磁性粒
界からなり、かつその非磁性粒界が、金属の酸化物又は
窒化物からなる、いわゆるグラニュラー磁性層である。
強磁性を有する結晶を構成する材料は特に制限されない
が、CoPt系合金が好適に用い得る。特に、CoPt
合金にCr,Ni,Ta等を添加することが、媒体ノイ
ズの低減のためには望ましい。
は、窒化物を使用することもできるが、Cr,Co,S
i,Al,Ti,Ta,Hf,Zr等の元素の酸化物を
用いることが、安定なグラニュラー構造を形成するため
には特に望ましい。磁性層の膜厚は特に制限されるもの
ではなく、記録再生時に十分なヘッド再生出力を得るた
めの必要十分な膜厚が要求される。
態について説明する。磁性層3を成膜する際に用いる原
料Arガスの分圧に対して、0.5%以上1.5%以下
のH2OまたはO2を添加し、更に成膜時雰囲気の圧力
を5mTorr以上30mTorr以下とすることが好
適である。
録媒体の製造にあたっては、従来の磁気記録媒体の製造
方法に含まれる基板加熱工程を省略しても、高い保磁力
と低い媒体ノイズを有する磁気記録媒体を製造すること
ができ、製造工程の簡略化にともなう製造コストの低減
もはかることができる。
化学強化ガラス基板(例えば、HOYA社製N−10ガ
ラス基板)を用い、これを精密洗浄後、スパッタ装置に
導入し、30mTorrのArガス雰囲気下でRuから
なる下地層30nmを形成した。さらに引き続いて、S
iO2を10mol%添加したCoCr12Pt12タ
ーゲットを用い、RFスパッタ法によりグラニュラー磁
性層15nmを形成した。
を気化させた混合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力は、1
5mTorr一定としてその混合比率を変化させながら
成膜を行なうとともに、四重極質量分析計を用い各々の
分圧を定量化した。ターゲットへの投入電力は3.7W
/cm2で一定とした。
た後真空中から取り出し、その後、液体潤滑剤1.5n
mを塗布して、図1に示した構造の磁気記録媒体を作製
した。なお、成膜に先立つ基板加熱は行なっていない。
と保磁力との関係を示した図である。振動試料型磁気力
計(以下、VSMという)を用いて測定したものであ
る。図2に示したように、Arに対するH2O分圧比
0.5〜1.5%にて良好な保磁力Hcが得られ、H2
O分圧比1%付近で最大となることが分かる。このとき
試料は、残留磁束密度・膜厚積Brδ=50Gμmに固
定した。
と信号雑音比(SNR)との関係を示した図である。G
MR(Giant Magneto Resistance)ヘッドを用い、スピ
ンスタンドテスターを用いて測定したものであり、試料
として同等の再生出力が得られるものとした。図3に示
したように、Arに対するH2O分圧比0.5〜1.5
%にて良好なSNRが得られ、H2O分圧比1%付近で
最大となることが分かる。
化学強化ガラス基板(例えば、HOYA社製N−10ガ
ラス基板)を用い、これを精密洗浄後、スパッタ装置に
導入し、30mTorrのArガス雰囲気下でRuから
なる下地層30nmを形成した。さらに引き続いて、S
iO2を10mol%添加したCoCr12Pt12タ
ーゲットを用い、RFスパッタ法によりグラニュラー磁
性層15nmを形成した。
合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力は15mTorr一定
としてその混合比率を変化させながら成膜を行なうとと
もに、四重極質量分析計を用い各々の分圧を定量化し
た。ターゲットへの投入電力は3.7W/cm2で一定
とした。ついでカーボン保護層10nmを積層した後真
空中から取り出し、その後、液体潤滑剤1.5nmを塗
布して、図1に示した構造の磁気記録媒体を作製した。
なお、成膜に先立つ基板加熱は行なっていない。
保磁力との関係を示した図である。VSMを用いて測定
したものである。図4に示したように、Arに対するO
2分圧比0.5〜1.5%にて良好な保磁力Hcが得ら
れ、O2分圧比1%付近で最大となることが分かるとと
もに、実施例1にて用いたH2Oに対して増加量は約1
/2となり、Hcに対する制御性に優れることが分か
る。このとき、試料は、残留磁束密度・膜厚積Brδ=
50Gμmに固定した。
SNRとの関係を示した図である。GMRヘッドを用い
スピンスタンドテスターを用いて測定したものであり、
試料として同等の再生出力が得られるものとした。図5
に示したように、Arに対するO2分圧比0.5〜1.
5%にて良好なSNRが得られることが分かる。
化学強化ガラス基板(例えば、HOYA社製N−10ガ
ラス基板)を用い、これを精密洗浄後、スパッタ装置に
導入し、30mTorrのArガス雰囲気下でRuから
なる下地層30nmを形成した。さらに引き続いて、S
iO2を10mol%添加したCoCr12Pt12タ
ーゲットを用い、RFスパッタ法によりグラニュラー磁
性層15nmを形成した。
びArとO2を用い、各々分圧比を1%固定とし、成膜
雰囲気の圧力(ガス圧)を2.5mTorr〜50mT
orrまで変化させながら各々の混合ガスに対して成膜
を行なった。ターゲットへの投入電力は3.7W/cm
2で一定とした。
た後真空中から取り出し、その後液体潤滑剤1.5nm
を塗布して、図1に示した構造の磁気記録媒体を作製し
た。なお、成膜に先立つ基板加熱は行なっていない。
O2混合ガスに対し、各々のガス圧と保磁力との関係を
示した図である。VSMを用いて測定したものである。
図6に示したように、Ar+H2O混合ガス及びAr+
O2混合ガスとともに、ガス圧5〜30mTorrにて
良好な保磁力Hcが得られることが分かる。
O2混合ガスに対し、各々のガス圧とSNRとの関係を
示した図である。GMRヘッドを用いスピンスタンドテ
スターを用いて測定したものであり、試料として同等の
再生出力が得られるものとした。図7に示したように、
Ar+H2O混合ガス及びAr+O2混合ガスにとも
に、ガス圧5〜30mTorrにて良好なSNRが得ら
れることが分かる。
される仕様に応じて、より高いHcを要求される場合は
実施例1を用い、制御性を重視する場合は実施例2を用
いることによる使い分けにより、所望の特性を得ること
が出来る。
ラニュラー磁性膜の成膜に要する原料Arガスに極微量
のH2OまたはO2を添加することにより、高い保磁力
Hcを有する磁気記録媒体が得られ、高価なPt添加量
を減らすことが可能となる。
がないので、製造工程の簡素化に伴う製造コストの低減
もはかることが可能となる。さらに、基板を加熱しない
ことから、安価なプラスチックを基板として用いること
も可能となる。
ための断面図である。
関係を示した図である。
(SNR)との関係を示した図である。
係を示した図である。
係を示した図である。
に対し、各々のガス圧と保磁力との関係を示した図であ
る。
に対し、各々のガス圧とSNRとの関係を示した図であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリカーボネートあるいはポリオレフィ
ン等の樹脂からなる非磁性基体上に、少なくとも非磁性
下地層と、Coを含有して強磁性を有する結晶粒と、該
結晶粒を取り巻く非磁性粒界からなるグラニュラー磁性
層と、保護膜及び液体潤滑剤層が順次積層されてなる磁
気記録媒体の製造方法において、 前記グラニュラー磁性層のスパッタリング成膜時のAr
雰囲気に、H2OまたはO2を添加することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項2】 前記グラニュラー磁性層のスパッタリン
グ成膜を行なう際のH2OまたはO2の添加量を、Ar
分圧に対し0.5%以上1.5%以下とすることを特徴
とする請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項3】 前記グラニュラー磁性層のスパッタリン
グ成膜時雰囲気の圧力が、5mTorr以上30mTo
rr以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載
の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項4】 前記非磁性基体を事前に加熱せずに成膜
プロセスを行なうことを特徴とする請求項1,2又は3
に記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1,2,3又は4に記載の磁気記
録媒体の製造方法によって製造された磁気記録媒体。
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---|---|---|---|
JP2001380404A JP4061897B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | 磁気記録媒体の製造方法及びその磁気記録媒体 |
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JP4061897B2 JP4061897B2 (ja) | 2008-03-19 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010118115A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Showa Denko Kk | 磁性層の形成方法及び磁気記録媒体と磁気記録再生装置 |
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001380404A patent/JP4061897B2/ja not_active Expired - Fee Related
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