JP2003338028A - 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置Info
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- JP2003338028A JP2003338028A JP2002147182A JP2002147182A JP2003338028A JP 2003338028 A JP2003338028 A JP 2003338028A JP 2002147182 A JP2002147182 A JP 2002147182A JP 2002147182 A JP2002147182 A JP 2002147182A JP 2003338028 A JP2003338028 A JP 2003338028A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】SNRが高く、高記録密度に適した磁気記録再
生装置を製造可能な磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】少なくとも非磁性基板、非磁性下地層、磁
性層及び保護膜をこの順で有する磁気記録媒において、
非磁性下地層をCo−W−B系合金、Co−Mo−B系
合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれ
る何れか1種以上から形成する。この際、Co−W−B
系合金は、Wの濃度が30at%〜50at%の範囲内
であり、Bの濃度が2at%〜5at%の範囲内とし、
Co−Mo−B系合金は、Moの濃度が30at%〜5
0at%の範囲内であり、Bの濃度が2at%〜5at
%の範囲内とし、Co−W−Mo−B系合金は、WとM
oの合計の濃度が、30at%〜50at%の範囲内で
あり、Bの濃度が2at%〜5at%の範囲内とする。
生装置を製造可能な磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】少なくとも非磁性基板、非磁性下地層、磁
性層及び保護膜をこの順で有する磁気記録媒において、
非磁性下地層をCo−W−B系合金、Co−Mo−B系
合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれ
る何れか1種以上から形成する。この際、Co−W−B
系合金は、Wの濃度が30at%〜50at%の範囲内
であり、Bの濃度が2at%〜5at%の範囲内とし、
Co−Mo−B系合金は、Moの濃度が30at%〜5
0at%の範囲内であり、Bの濃度が2at%〜5at
%の範囲内とし、Co−W−Mo−B系合金は、WとM
oの合計の濃度が、30at%〜50at%の範囲内で
あり、Bの濃度が2at%〜5at%の範囲内とする。
Description
【0001】本発明は、ハ−ドディスク装置などに用い
られる磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法および磁
気記録再生装置に関するものである。
られる磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法および磁
気記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気記録再生装置の1種であるハ−ドデ
ィスク装置(HDD)は、現在その記録密度が年率60
%で増えており今後もその傾向は続くと言われている。
高記録密度に適した磁気記録用ヘッドの開発、磁気記録
媒体の開発が進められている。
ィスク装置(HDD)は、現在その記録密度が年率60
%で増えており今後もその傾向は続くと言われている。
高記録密度に適した磁気記録用ヘッドの開発、磁気記録
媒体の開発が進められている。
【0003】ハ−ドディスク装置に用いられる磁気記録
媒体は、高記録密度化が要求されており、これに伴い保
磁力の向上、媒体ノイズの低減が求められている。
媒体は、高記録密度化が要求されており、これに伴い保
磁力の向上、媒体ノイズの低減が求められている。
【0004】ハ−ドディスク装置に用いられる磁気記録
媒としては、磁気記録媒体用の基板にスパッタリング法
により金属膜を積層した構造が主流となっている。磁気
記録媒体に用いられる基板としては、アルミニウム基板
とガラス基板が広く用いられている。アルミニウム基板
とは鏡面研磨したAl−Mg合金の基体上にNi−P系
合金膜を無電解メッキで10μm程度の厚さに形成し、
その表面を更に鏡面仕上げしたものである。ガラス基板
にはアモルファスガラスと結晶化ガラスの2種類があ
る。どちらのガラス基板も鏡面仕上げしたものが用いら
れる。
媒としては、磁気記録媒体用の基板にスパッタリング法
により金属膜を積層した構造が主流となっている。磁気
記録媒体に用いられる基板としては、アルミニウム基板
とガラス基板が広く用いられている。アルミニウム基板
とは鏡面研磨したAl−Mg合金の基体上にNi−P系
合金膜を無電解メッキで10μm程度の厚さに形成し、
その表面を更に鏡面仕上げしたものである。ガラス基板
にはアモルファスガラスと結晶化ガラスの2種類があ
る。どちらのガラス基板も鏡面仕上げしたものが用いら
れる。
【0005】現在一般的に用いられているハ−ドディス
ク装置用磁気記録媒体においては、非磁性基板上に非磁
性下地層(Ni−Al系合金、Cr、Cr系合金等)、
非磁性中間層(Co−Cr、Co−Cr−Ta系合金
等)、磁性層(Co−Cr−Pt−Ta、Co−Cr−
Pt−B系合金等)、保護膜(カ−ボン等)が順次成膜
されており、その上に液体潤滑剤からなる潤滑膜が形成
されている。
ク装置用磁気記録媒体においては、非磁性基板上に非磁
性下地層(Ni−Al系合金、Cr、Cr系合金等)、
非磁性中間層(Co−Cr、Co−Cr−Ta系合金
等)、磁性層(Co−Cr−Pt−Ta、Co−Cr−
Pt−B系合金等)、保護膜(カ−ボン等)が順次成膜
されており、その上に液体潤滑剤からなる潤滑膜が形成
されている。
【0006】磁性層に用いられるCo−Cr−Pt−T
a系合金、Co−Cr−Pt−B系合金等はCoが主成
分である合金である。Co合金はC軸に磁化容易軸をも
つ六方最密構造(hcp構造)をとる。磁気記録媒の記
録方式には面内記録と垂直記録があり、一般的に磁性膜
にはCo合金が用いられている。面内記録の場合、Co
合金のC軸が非磁性基板に対して平行に配向しており、
垂直媒体の場合、Co合金のC軸が非磁性基板に対して
垂直に配向している。したがって、面内記録の場合、C
o合金は(10・0)面あるは(11・0)面に配向し
ていることが望ましい。
a系合金、Co−Cr−Pt−B系合金等はCoが主成
分である合金である。Co合金はC軸に磁化容易軸をも
つ六方最密構造(hcp構造)をとる。磁気記録媒の記
録方式には面内記録と垂直記録があり、一般的に磁性膜
にはCo合金が用いられている。面内記録の場合、Co
合金のC軸が非磁性基板に対して平行に配向しており、
垂直媒体の場合、Co合金のC軸が非磁性基板に対して
垂直に配向している。したがって、面内記録の場合、C
o合金は(10・0)面あるは(11・0)面に配向し
ていることが望ましい。
【0007】なお、結晶面表記の中の「・」は、結晶面
を表すミラ−ブラベ−指数の省略形を示す。すなわち、
結晶面を表わすのにCoのような六方晶系では、通常
(hkil)と4つの指数で表わすが、この中で「i」
に関してはi=−(h+k)と定義されており、この
「i」の部分を省略した形式では、(hk・l)と表記
する。
を表すミラ−ブラベ−指数の省略形を示す。すなわち、
結晶面を表わすのにCoのような六方晶系では、通常
(hkil)と4つの指数で表わすが、この中で「i」
に関してはi=−(h+k)と定義されており、この
「i」の部分を省略した形式では、(hk・l)と表記
する。
【0008】垂直記録の場合には、Co合金は(00・
1)面に配向していることが望ましい。逆に、面内記録
の場合、Co合金の(10・1)面や(00・1)面の
垂直成分を含む配向が存在すると面内方向の磁化の低下
を促し好ましくない。
1)面に配向していることが望ましい。逆に、面内記録
の場合、Co合金の(10・1)面や(00・1)面の
垂直成分を含む配向が存在すると面内方向の磁化の低下
を促し好ましくない。
【0009】Co合金の(10・0)面や(11・0)
面を直接配向させることは難しく通常は体心立方構造
(bcc構造)をとるCr合金が下地層として用いられ
ている。Cr合金の(100)面には、Co合金の(1
1・0)面が配向し易く、Cr合金の(112)面には
Co合金の(10・0)面が配向し易い。
面を直接配向させることは難しく通常は体心立方構造
(bcc構造)をとるCr合金が下地層として用いられ
ている。Cr合金の(100)面には、Co合金の(1
1・0)面が配向し易く、Cr合金の(112)面には
Co合金の(10・0)面が配向し易い。
【0010】Ni−P系合金が無電解メッキされている
アルミニウム基板を加熱した後、Cr合金を成膜すると
Cr合金の(100)面が配向し易く、その上にCo合
金をエピタキシャル成長させることによりCo合金の
(11・0)面が配向し良好な磁気記録媒が得られる。
アルミニウム基板を加熱した後、Cr合金を成膜すると
Cr合金の(100)面が配向し易く、その上にCo合
金をエピタキシャル成長させることによりCo合金の
(11・0)面が配向し良好な磁気記録媒が得られる。
【0011】一方、ガラス基板に加熱をした後、Cr合
金を直接成膜するとCr合金の(110)面が配向し易
く、その上に成長するCo合金は(10・1)面が配向
してしまい好ましくない。Co合金の(10・1)面は
磁化容易軸であるC軸が面内方向にも、垂直方向にもベ
クトル成分を持ってしまっているので、面内記録にも垂
直記録にも好ましくない。
金を直接成膜するとCr合金の(110)面が配向し易
く、その上に成長するCo合金は(10・1)面が配向
してしまい好ましくない。Co合金の(10・1)面は
磁化容易軸であるC軸が面内方向にも、垂直方向にもベ
クトル成分を持ってしまっているので、面内記録にも垂
直記録にも好ましくない。
【0012】ガラス基板上にCr合金を(100)面、
あるは、(112)面に配向させる手法がこれまで提案
されている。
あるは、(112)面に配向させる手法がこれまで提案
されている。
【0013】ヨ−ロッパ特許EP0704839A1公
報で提案されているB2構造を持つAl合金(Al−N
i、Al−Co,Al−Fe系合金等)を下地層として
用いる手法では、Al−Ni系合金、Al−Co系合金
等により磁性層の結晶粒が小さくなり、ノイズが低減さ
れることが確認されている。B2構造の中でも、Al−
Ni系合金が非磁性下地層として実用化されており、広
く用いられてきている。これはAl−Ni系合金の場
合、Al−Ni系合金の(112)面が磁性層のCo合
金の(10・0)面と極めて良く格子マッチングするた
めに、Co合金の(10・0)面がAl−Ni系合金の
(112)面上ににエピタキシャル成長するためであ
る。その結果、Co合金からなる磁性層が(10・0)
に配向するために、高い保持力を得られる。
報で提案されているB2構造を持つAl合金(Al−N
i、Al−Co,Al−Fe系合金等)を下地層として
用いる手法では、Al−Ni系合金、Al−Co系合金
等により磁性層の結晶粒が小さくなり、ノイズが低減さ
れることが確認されている。B2構造の中でも、Al−
Ni系合金が非磁性下地層として実用化されており、広
く用いられてきている。これはAl−Ni系合金の場
合、Al−Ni系合金の(112)面が磁性層のCo合
金の(10・0)面と極めて良く格子マッチングするた
めに、Co合金の(10・0)面がAl−Ni系合金の
(112)面上ににエピタキシャル成長するためであ
る。その結果、Co合金からなる磁性層が(10・0)
に配向するために、高い保持力を得られる。
【0014】特許第3217012号では、Coを主成
分とする下地層をCr合金の下に成膜することによりC
r(100)面を成長させ、Co合金の(11・0)面
のエピタキシャル成長を促進させている。
分とする下地層をCr合金の下に成膜することによりC
r(100)面を成長させ、Co合金の(11・0)面
のエピタキシャル成長を促進させている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】前記ヨ−ロッパ特許E
P0704839A1公報で提案されているB2構造を
持つAl合金(Al−Ni、Al−Co,Al−Fe系
合金等)を下地層として用いる手法では、Al−Ni系
合金の(112)ピ−クは低く(112)面の配向が充
分に発現しないおそれがある。そのため前記特許でも示
されているようにAl−Ni系合金の(112)面は配
向させるためには、Al−Ni系合金の膜厚を厚くしな
ければならず、このためにAl−Ni系合金の結晶粒を
大きくしてしまうという欠点がある。すなわち、Al−
Ni系合金を用いた場合、保持力を高くするためにはそ
の膜厚を厚くしなければならず、結晶粒を小さくして媒
体ノイズを低下させるためにはその膜厚を薄くしなけれ
ばならないという相反する傾向がある。そのため、最適
な磁気記録媒体の膜構成の設計が困難であった。
P0704839A1公報で提案されているB2構造を
持つAl合金(Al−Ni、Al−Co,Al−Fe系
合金等)を下地層として用いる手法では、Al−Ni系
合金の(112)ピ−クは低く(112)面の配向が充
分に発現しないおそれがある。そのため前記特許でも示
されているようにAl−Ni系合金の(112)面は配
向させるためには、Al−Ni系合金の膜厚を厚くしな
ければならず、このためにAl−Ni系合金の結晶粒を
大きくしてしまうという欠点がある。すなわち、Al−
Ni系合金を用いた場合、保持力を高くするためにはそ
の膜厚を厚くしなければならず、結晶粒を小さくして媒
体ノイズを低下させるためにはその膜厚を薄くしなけれ
ばならないという相反する傾向がある。そのため、最適
な磁気記録媒体の膜構成の設計が困難であった。
【0016】特許第3217012号の実施例に記載さ
れているCo−30at%Cr−10at%Zr、Co
−36at%Mn−10at%Ta、Co−30at%
Cr−10at%SiO2、Co−25at%Cr−1
2at%Wなどでは、Cr合金は(100)面に配向し
てCo合金の(11・0)面のエピタキシャル成長は観
察されるが、Cr合金の微細化が十分では無く媒体ノイ
ズが下がることに限界がある。
れているCo−30at%Cr−10at%Zr、Co
−36at%Mn−10at%Ta、Co−30at%
Cr−10at%SiO2、Co−25at%Cr−1
2at%Wなどでは、Cr合金は(100)面に配向し
てCo合金の(11・0)面のエピタキシャル成長は観
察されるが、Cr合金の微細化が十分では無く媒体ノイ
ズが下がることに限界がある。
【0017】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、より高記録密度に対応できる磁気記録媒体で、より
高保持力を有してより低ノイズである磁気記録媒体、そ
の製造方法、製造に用いるスパッタリング用タ−ゲット
および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
で、より高記録密度に対応できる磁気記録媒体で、より
高保持力を有してより低ノイズである磁気記録媒体、そ
の製造方法、製造に用いるスパッタリング用タ−ゲット
および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題を
解決するために、鋭意努力検討した結果、非磁性下地層
として、Coを主成分とし、CoにW、B、Moを添加
した層を用いることにより磁気記録再生装置の特性を向
上できることを見出し本発明を完成した。即ち本発明は
以下に関する。
解決するために、鋭意努力検討した結果、非磁性下地層
として、Coを主成分とし、CoにW、B、Moを添加
した層を用いることにより磁気記録再生装置の特性を向
上できることを見出し本発明を完成した。即ち本発明は
以下に関する。
【0019】(1)少なくとも非磁性基板、非磁性下地
層、磁性層及び保護膜をこの順で有する磁気記録媒にお
いて、非磁性下地層がCo−W−B系合金、Co−Mo
−B系合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から
選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする磁気記
録媒体。
層、磁性層及び保護膜をこの順で有する磁気記録媒にお
いて、非磁性下地層がCo−W−B系合金、Co−Mo
−B系合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から
選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする磁気記
録媒体。
【0020】(2)Co−W−B系合金が、Wの濃度が
30at%〜50at%の範囲内であり、Bの濃度が2
at%〜5at%の範囲内であることを特徴とする
(1)に記載の磁気記録媒体。
30at%〜50at%の範囲内であり、Bの濃度が2
at%〜5at%の範囲内であることを特徴とする
(1)に記載の磁気記録媒体。
【0021】(3)Co−Mo−B系合金が、Moの濃
度が30at%〜50at%の範囲内であり、Bの濃度
が2at%〜5at%の範囲内であることを特徴とする
(1)に記載の磁気記録媒体。
度が30at%〜50at%の範囲内であり、Bの濃度
が2at%〜5at%の範囲内であることを特徴とする
(1)に記載の磁気記録媒体。
【0022】(4)Co−W−Mo−B系合金が、Wと
Moの合計の濃度が、30at%〜50at%の範囲内
であり、Bの濃度が2at%〜5at%の範囲内である
ことを特徴とする(1)に記載の磁気記録媒体。
Moの合計の濃度が、30at%〜50at%の範囲内
であり、Bの濃度が2at%〜5at%の範囲内である
ことを特徴とする(1)に記載の磁気記録媒体。
【0023】(5)非磁性下地層が2層以上の積層構造
からなることを特徴とする(1)〜(4)の何れか1項
に記載の磁気記録媒体。
からなることを特徴とする(1)〜(4)の何れか1項
に記載の磁気記録媒体。
【0024】(6)非磁性下地層が、Co−W−B系合
金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系合金
からなる群から選ばれる何れか1種以上を含む層と、C
r層、または、CrとTi、Mo、Al、Ta、W、N
i、B、SiおよびVから選ばれる1種もしくは2種類
以上とからなるCr合金層を含み、Co−W−B系合
金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系合金
からなる群から選ばれる何れか1種以上を含む層が非磁
性基板側に位置することを特徴とする(1)〜(5)の
何れか1項に記載の磁気記録媒体。
金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系合金
からなる群から選ばれる何れか1種以上を含む層と、C
r層、または、CrとTi、Mo、Al、Ta、W、N
i、B、SiおよびVから選ばれる1種もしくは2種類
以上とからなるCr合金層を含み、Co−W−B系合
金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系合金
からなる群から選ばれる何れか1種以上を含む層が非磁
性基板側に位置することを特徴とする(1)〜(5)の
何れか1項に記載の磁気記録媒体。
【0025】(7)非磁性基板が、アルミニウム、ガラ
ス、または、シリコンからなることを特徴とする(1)
〜(6)のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
ス、または、シリコンからなることを特徴とする(1)
〜(6)のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
【0026】(8)非磁性基板が、アルミニウム、ガラ
ス、または、シリコンの表面にNi−P系合金をメッキ
したものであることを特徴とする(1)〜(7)のいず
れか1項に記載の磁気記録媒体。
ス、または、シリコンの表面にNi−P系合金をメッキ
したものであることを特徴とする(1)〜(7)のいず
れか1項に記載の磁気記録媒体。
【0027】(9)磁性層が、Co−Cr−Pt系合
金、Co−Cr−Pt−Ta系合金、Co−Cr−Pt
−B系合金、Co−Cr−Pt−B−Y系合金(YはT
a、または、Cuである。)から選ばれる何れか1種以
上であることを特徴とする(1)〜(8)の何れか1項
に記載の磁気記録媒体。
金、Co−Cr−Pt−Ta系合金、Co−Cr−Pt
−B系合金、Co−Cr−Pt−B−Y系合金(YはT
a、または、Cuである。)から選ばれる何れか1種以
上であることを特徴とする(1)〜(8)の何れか1項
に記載の磁気記録媒体。
【0028】(10)Co−W−B系合金、Co−Mo
−B系合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から
選ばれる何れか1種以上を含む層を形成する工程後、そ
の表面を酸素雰囲気に暴露する工程を有し、その後、C
r層、または、CrとTi、Mo、Al、Ta、W、N
i、B、SiおよびVから選ばれる1種もしくは2種類
以上とからなるCr合金層を形成する工程を含むことを
特徴とする(1)〜(9)の何れか1項に記載の磁気記
録媒体の製造方法。
−B系合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から
選ばれる何れか1種以上を含む層を形成する工程後、そ
の表面を酸素雰囲気に暴露する工程を有し、その後、C
r層、または、CrとTi、Mo、Al、Ta、W、N
i、B、SiおよびVから選ばれる1種もしくは2種類
以上とからなるCr合金層を形成する工程を含むことを
特徴とする(1)〜(9)の何れか1項に記載の磁気記
録媒体の製造方法。
【0029】(11)表面を酸素雰囲気に暴露する工程
での酸素ガス圧が、5×10-4Pa〜5×10-2Paの
範囲内であることを特徴とする(10)に記載の磁気記
録媒体の製造方法。
での酸素ガス圧が、5×10-4Pa〜5×10-2Paの
範囲内であることを特徴とする(10)に記載の磁気記
録媒体の製造方法。
【0030】(12)(10)または(11)の磁気記
録媒体の製造方法を用いて製造した磁気記録媒体。
録媒体の製造方法を用いて製造した磁気記録媒体。
【0031】(13)(1)〜(9)または(12)の
何れか1項に記載の磁気記録媒体と、磁気記録媒体に情
報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装
置。
何れか1項に記載の磁気記録媒体と、磁気記録媒体に情
報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装
置。
【0032】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の磁気記録媒体の
一実施形態を模式的に示したものである。本発明の磁気
記録媒体は、少なくとも非磁性基板1、非磁性下地層
(2および3)、磁性層5及び保護膜6をこの順で有す
る磁気記録媒体において、非磁性下地層がCo−W−B
系合金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系
合金からなる群から選ばれる何れか1種以上を含むこと
を特徴とする。
一実施形態を模式的に示したものである。本発明の磁気
記録媒体は、少なくとも非磁性基板1、非磁性下地層
(2および3)、磁性層5及び保護膜6をこの順で有す
る磁気記録媒体において、非磁性下地層がCo−W−B
系合金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系
合金からなる群から選ばれる何れか1種以上を含むこと
を特徴とする。
【0033】また本発明の磁気記録媒体は、非磁性下地
層を2層以上から構成するのが好ましく、非磁性下地層
と磁性層5の間に、非磁性中間層4を設け、また、保護
膜6の上に潤滑層を設けるのが好ましい。なお、図1
は、非磁性下地層を、第1非磁性下地層2、第2非磁性
下地層3の2層から構成した例である。
層を2層以上から構成するのが好ましく、非磁性下地層
と磁性層5の間に、非磁性中間層4を設け、また、保護
膜6の上に潤滑層を設けるのが好ましい。なお、図1
は、非磁性下地層を、第1非磁性下地層2、第2非磁性
下地層3の2層から構成した例である。
【0034】本発明における非磁性基板としては、磁気
記録媒体用基板として一般的に用いられているNi−P
系合金メッキ膜が形成されたAl合金基板(以下、Ni
PメッキAl基板と呼ぶ。)に加え、非磁性基板として
は、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカ−バ
イド、カ−ボン、樹脂などの非金属材料からなるもの、
及びこれらの非金属材料基板の上にNiPまたはNi−
P系合金の膜を形成したものを挙げることができる。
記録媒体用基板として一般的に用いられているNi−P
系合金メッキ膜が形成されたAl合金基板(以下、Ni
PメッキAl基板と呼ぶ。)に加え、非磁性基板として
は、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカ−バ
イド、カ−ボン、樹脂などの非金属材料からなるもの、
及びこれらの非金属材料基板の上にNiPまたはNi−
P系合金の膜を形成したものを挙げることができる。
【0035】磁気記録再生装置では、記録密度の上昇に
伴い、ヘッドの低フライングハイト化が要求されている
ために、基板表面の高い平滑性が必要となる。すなわ
ち、本発明に用いられる非磁性層基板は、平均表面粗さ
Raが2nm(20オングストロ−ム)以下、好ましく
は1nm以下であるとことが望ましい。
伴い、ヘッドの低フライングハイト化が要求されている
ために、基板表面の高い平滑性が必要となる。すなわ
ち、本発明に用いられる非磁性層基板は、平均表面粗さ
Raが2nm(20オングストロ−ム)以下、好ましく
は1nm以下であるとことが望ましい。
【0036】本発明の非磁性基板に用いる非金属材料と
しては、コスト、耐久性の点からガラス基板を用いるの
が好ましい。表面平滑性の点からはガラス基板、シリコ
ン基板等を用いることが好ましい。
しては、コスト、耐久性の点からガラス基板を用いるの
が好ましい。表面平滑性の点からはガラス基板、シリコ
ン基板等を用いることが好ましい。
【0037】ガラス基板は結晶化ガラスまたはアモルフ
ァスガラスを用いることができる。アモルファスガラス
としては汎用のソ−ダライムガラス、アルミノケ−トガ
ラス、アルミノシリケ−トを使用できる。また結晶化ガ
ラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることが
できる。ここで結晶化ガラスの構成成分としてはSiO
2、Li2Oが含まれているものが、実際にドライブ装置
に組み込んで使用した場合に他の部品との熱膨張係数の
整合性の点、あるいは組み立て時、使用時の剛性の点か
ら好ましい。
ァスガラスを用いることができる。アモルファスガラス
としては汎用のソ−ダライムガラス、アルミノケ−トガ
ラス、アルミノシリケ−トを使用できる。また結晶化ガ
ラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることが
できる。ここで結晶化ガラスの構成成分としてはSiO
2、Li2Oが含まれているものが、実際にドライブ装置
に組み込んで使用した場合に他の部品との熱膨張係数の
整合性の点、あるいは組み立て時、使用時の剛性の点か
ら好ましい。
【0038】セラミックス基板としては、汎用の酸化ア
ルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体やそれ
らの繊維強化物が挙げられる。
ルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体やそれ
らの繊維強化物が挙げられる。
【0039】本発明における非磁性下地層は、Co−W
−B系合金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−
B系合金からなる群から選ばれる何れか1種以上を含む
合金により構成される。また本発明における非磁性下地
層は、Co−W−B系合金、Co−Mo−B系合金、C
o−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれる何れか
1種以上を含む合金に、他の補助的効果を有する元素を
添加しても良く、添加元素としてはTa,Nb,Zr,
Hfが例示できる。
−B系合金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo−
B系合金からなる群から選ばれる何れか1種以上を含む
合金により構成される。また本発明における非磁性下地
層は、Co−W−B系合金、Co−Mo−B系合金、C
o−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれる何れか
1種以上を含む合金に、他の補助的効果を有する元素を
添加しても良く、添加元素としてはTa,Nb,Zr,
Hfが例示できる。
【0040】Co−W−B系合金においては、Wの濃度
は30at%〜50at%の範囲内が好ましい。Wが3
0at%未満ではCoが磁化を持ってしまい非磁性下地
層が軟磁性層となってしまう。この結果として書き込ま
れた信号にスパイク状のノイズが発生してしまいSNR
(Signal to Noise Ratio)を低
下させる。Wの濃度が50at%より高いと、例えばそ
の上に形成する、第2非磁性下地層のCr合金の配向性
が低下してしまい、保持力(Hc)が低下してしまう。
は30at%〜50at%の範囲内が好ましい。Wが3
0at%未満ではCoが磁化を持ってしまい非磁性下地
層が軟磁性層となってしまう。この結果として書き込ま
れた信号にスパイク状のノイズが発生してしまいSNR
(Signal to Noise Ratio)を低
下させる。Wの濃度が50at%より高いと、例えばそ
の上に形成する、第2非磁性下地層のCr合金の配向性
が低下してしまい、保持力(Hc)が低下してしまう。
【0041】Co−W−B系合金のBの濃度は2at%
〜5at%の範囲内であることが好ましい。Bの濃度が
2at%より低いと、添加量が少なくCo−W合金との
有意差が見られない。また、Bの濃度が5at%より高
いと、例えばその上に形成する、第2非磁性下地層のC
r合金の配向性が低下してしまい、Hc(保持力)が低
下してしまう。
〜5at%の範囲内であることが好ましい。Bの濃度が
2at%より低いと、添加量が少なくCo−W合金との
有意差が見られない。また、Bの濃度が5at%より高
いと、例えばその上に形成する、第2非磁性下地層のC
r合金の配向性が低下してしまい、Hc(保持力)が低
下してしまう。
【0042】Co−Mo−B系合金においては、Moの
濃度は30at%〜50at%の範囲内が好ましい。M
oの濃度が30at%未満ではCoが磁化を持ってしま
い非磁性下地層が軟磁性層となってしまう。この結果と
して書き込まれた信号にスパイク状のノイズが発生して
しまいSNRを低下させる。Moの濃度が50at%よ
り高いと、例えばその上に形成する、第2非磁性下地層
のCr合金の配向性が低下してしまい、Hc(保持力)
が低下してしまう。Bの濃度については、Co−W−B
系合金の場合と同様である。
濃度は30at%〜50at%の範囲内が好ましい。M
oの濃度が30at%未満ではCoが磁化を持ってしま
い非磁性下地層が軟磁性層となってしまう。この結果と
して書き込まれた信号にスパイク状のノイズが発生して
しまいSNRを低下させる。Moの濃度が50at%よ
り高いと、例えばその上に形成する、第2非磁性下地層
のCr合金の配向性が低下してしまい、Hc(保持力)
が低下してしまう。Bの濃度については、Co−W−B
系合金の場合と同様である。
【0043】Co−W−Mo−B系合金においては、W
とMoの濃度の合計は、30at%〜50at%の範囲
内が好ましい。WとMoは全率固溶するので、Co−W
−B系合金、Co−Mo−B系合金と同様な傾向を示
す。したがって、WとMoの濃度の合計が30at%未
満ではCoが磁化を持ってしまい非磁性下地層が軟磁性
層となってしまう。この結果として書き込まれた信号に
スパイク状のノイズが発生してしまいSNRを低下させ
る。WとMoの濃度の合計が50at%より高いと、例
えばその上に形成する、第2非磁性下地層のCr合金の
配向性が低下してしまい、Hc(保持力)が低下してし
まう。Bの濃度はCo−W−Bの場合と同様である。
とMoの濃度の合計は、30at%〜50at%の範囲
内が好ましい。WとMoは全率固溶するので、Co−W
−B系合金、Co−Mo−B系合金と同様な傾向を示
す。したがって、WとMoの濃度の合計が30at%未
満ではCoが磁化を持ってしまい非磁性下地層が軟磁性
層となってしまう。この結果として書き込まれた信号に
スパイク状のノイズが発生してしまいSNRを低下させ
る。WとMoの濃度の合計が50at%より高いと、例
えばその上に形成する、第2非磁性下地層のCr合金の
配向性が低下してしまい、Hc(保持力)が低下してし
まう。Bの濃度はCo−W−Bの場合と同様である。
【0044】本発明の磁気記録媒体は、非磁性下地層を
2層以上の積層構造から形成するのが好ましく、非磁性
下地層を、Co−W−B系合金、Co−Mo−B系合
金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれる
何れか1種以上を含む層(図1の第1非磁性下地層2に
該当する。)と、Cr層、または、CrとTi、Mo、
Al、Ta、W、Ni、B、SiおよびVから選ばれる
1種もしくは2種類以上とからなるCr合金層(図1の
第2非磁性下地層3に該当する。)から形成し、Co−
W−B系合金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo
−B系合金からなる群から選ばれる何れか1種以上を含
む層を非磁性基板側に形成するのが好ましい。
2層以上の積層構造から形成するのが好ましく、非磁性
下地層を、Co−W−B系合金、Co−Mo−B系合
金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれる
何れか1種以上を含む層(図1の第1非磁性下地層2に
該当する。)と、Cr層、または、CrとTi、Mo、
Al、Ta、W、Ni、B、SiおよびVから選ばれる
1種もしくは2種類以上とからなるCr合金層(図1の
第2非磁性下地層3に該当する。)から形成し、Co−
W−B系合金、Co−Mo−B系合金、Co−W−Mo
−B系合金からなる群から選ばれる何れか1種以上を含
む層を非磁性基板側に形成するのが好ましい。
【0045】本発明の磁気記録媒体で、非磁性下地層を
2層以上から形成する際の、表面側に形成する層(図1
の第2非磁性下地層3に該当する。)は、Cr層では格
子定数が小さいので、Cr−Mo,Cr−W,Cr−
V、Cr−Ti系合金などのように、Mo,W,V、T
iなどを添加してCrの格子定数を広げ、磁性層のCo
合金と格子定数がマッチングするようにすることが、磁
気記録媒体のSNR特性向上の点から好ましい。
2層以上から形成する際の、表面側に形成する層(図1
の第2非磁性下地層3に該当する。)は、Cr層では格
子定数が小さいので、Cr−Mo,Cr−W,Cr−
V、Cr−Ti系合金などのように、Mo,W,V、T
iなどを添加してCrの格子定数を広げ、磁性層のCo
合金と格子定数がマッチングするようにすることが、磁
気記録媒体のSNR特性向上の点から好ましい。
【0046】非磁性下地層のCr層またはCr合金層の
結晶配向は、(100)面を優先配向面とするのが好ま
しい。その結果、非磁性下地層の上に形成した磁性層の
Co合金の結晶配向がより強く(11・0)を示すの
で、磁気的特性例えば保持力(Hc)の向上効果、記録
再生特性例えばSNRの向上効果が得られる。
結晶配向は、(100)面を優先配向面とするのが好ま
しい。その結果、非磁性下地層の上に形成した磁性層の
Co合金の結晶配向がより強く(11・0)を示すの
で、磁気的特性例えば保持力(Hc)の向上効果、記録
再生特性例えばSNRの向上効果が得られる。
【0047】磁性層は、直下の非磁性下地層の、例えば
(100)面と充分に良く格子がマッチングするCoを
主原料としたCo合金であって、hcp構造である材料
とするのが好ましい。例えば、Co−Cr−Ta系、C
o−Cr−Pt系、Co−Cr−Pt−Ta系、Co−
Cr−Pt−B−Ta系、Co−Cr−Pt−B−Cu
系合金から選ばれたいずれか一種を含むものとするのが
好ましい。
(100)面と充分に良く格子がマッチングするCoを
主原料としたCo合金であって、hcp構造である材料
とするのが好ましい。例えば、Co−Cr−Ta系、C
o−Cr−Pt系、Co−Cr−Pt−Ta系、Co−
Cr−Pt−B−Ta系、Co−Cr−Pt−B−Cu
系合金から選ばれたいずれか一種を含むものとするのが
好ましい。
【0048】例えば、Co−Cr−Pt系合金の場合、
Crの含有量は10at%〜25at%の範囲内、Pt
の含有量は8at%〜16at%の範囲内とするのがS
NR向上の点から好ましい。
Crの含有量は10at%〜25at%の範囲内、Pt
の含有量は8at%〜16at%の範囲内とするのがS
NR向上の点から好ましい。
【0049】例えば、Co−Cr−Pt−B系合金の場
合、Crの含有量は10at%〜25at%の範囲内、
Ptの含有量は8at%〜16at%の範囲内、Bの含
有量は1at%〜20at%の範囲内とするのがSNR
向上の点から好ましい。
合、Crの含有量は10at%〜25at%の範囲内、
Ptの含有量は8at%〜16at%の範囲内、Bの含
有量は1at%〜20at%の範囲内とするのがSNR
向上の点から好ましい。
【0050】例えば、Co−Cr−Pt−B−Ta系合
金の場合、Crの含有量は10at%〜25at%の範
囲内、Ptの含有量は8at%〜16at%の範囲内、
Bの含有量は1at%〜20at%の範囲内、Taの含
有量は1at%〜4at%の範囲内とするのがSNR向
上の点から好ましい。
金の場合、Crの含有量は10at%〜25at%の範
囲内、Ptの含有量は8at%〜16at%の範囲内、
Bの含有量は1at%〜20at%の範囲内、Taの含
有量は1at%〜4at%の範囲内とするのがSNR向
上の点から好ましい。
【0051】例えば、Co−Cr−Pt−B−Cu系合
金の場合、Crの含有量は10at%〜25at%の範
囲内、Ptの含有量は8at%〜16at%の範囲内、
Bの含有量は2at%〜20at%の範囲内、Cuの含
有量は1at%〜4at%の範囲内とするのがSNR向
上の点から好ましい。
金の場合、Crの含有量は10at%〜25at%の範
囲内、Ptの含有量は8at%〜16at%の範囲内、
Bの含有量は2at%〜20at%の範囲内、Cuの含
有量は1at%〜4at%の範囲内とするのがSNR向
上の点から好ましい。
【0052】磁性層の膜厚は15nm以上であれば熱揺
らぎの観点から問題ないが、高記録密度への要求から4
0nm以下であるのが好ましい。40nmを越えると、
磁性層の結晶粒径が増大してしまい、好ましい記録再生
特性が得られないからである。磁性層は、多層構造とし
ても良く、その材料は上記のなかから選ばれる何れかを
用いた組み合わせとすることができる。多層構造とした
場合、非磁性下地層の直上は、Co−Cr−Pt−B−
Ta系合金またはCo−Cr−Pt−B−Cu系合金ま
たはCo−Cr−Pt−B系合金からなるものであるの
が、記録再生特性の、SNR特性の改善の点からは好ま
しい。最上層は、Co−Cr−Pt−B−Cu系合金ま
たはCo−Cr−Pt−B系合金からなるものであるの
が、記録再生特性の、SNR特性の改善の点からは好ま
しい。
らぎの観点から問題ないが、高記録密度への要求から4
0nm以下であるのが好ましい。40nmを越えると、
磁性層の結晶粒径が増大してしまい、好ましい記録再生
特性が得られないからである。磁性層は、多層構造とし
ても良く、その材料は上記のなかから選ばれる何れかを
用いた組み合わせとすることができる。多層構造とした
場合、非磁性下地層の直上は、Co−Cr−Pt−B−
Ta系合金またはCo−Cr−Pt−B−Cu系合金ま
たはCo−Cr−Pt−B系合金からなるものであるの
が、記録再生特性の、SNR特性の改善の点からは好ま
しい。最上層は、Co−Cr−Pt−B−Cu系合金ま
たはCo−Cr−Pt−B系合金からなるものであるの
が、記録再生特性の、SNR特性の改善の点からは好ま
しい。
【0053】非磁性下地層と磁性層との間にCo合金の
エピタキシャル成長を助長する目的として非磁性中間層
を設けるのが好ましい。磁気的特性例えば保磁力の向上
効果、記録再生特性例えばSNRの向上効果が得られ
る。非磁性中間層はCo、Crを含むものとすることが
できる。Co−Cr系合金としたときCrの含有量は2
5at%〜45at%の範囲内であるのがSNR向上の
点から好ましい。非磁性中間層の膜厚は0.5nm〜3
nmの範囲内であるのがSNR向上の点から好ましい。
エピタキシャル成長を助長する目的として非磁性中間層
を設けるのが好ましい。磁気的特性例えば保磁力の向上
効果、記録再生特性例えばSNRの向上効果が得られ
る。非磁性中間層はCo、Crを含むものとすることが
できる。Co−Cr系合金としたときCrの含有量は2
5at%〜45at%の範囲内であるのがSNR向上の
点から好ましい。非磁性中間層の膜厚は0.5nm〜3
nmの範囲内であるのがSNR向上の点から好ましい。
【0054】磁性層にBを含む場合には、非磁性下地層
と磁性層との境界付近において、B濃度が1at%以上
の領域におけるCr濃度が40at%以下となっている
のが好ましい。CrとBとが高濃度で共存するのを防
ぎ、CrとBとの共有結合性化合物の生成を極力抑え、
その結果それによる磁性層中の配向の低下を防ぐことが
できるからである。
と磁性層との境界付近において、B濃度が1at%以上
の領域におけるCr濃度が40at%以下となっている
のが好ましい。CrとBとが高濃度で共存するのを防
ぎ、CrとBとの共有結合性化合物の生成を極力抑え、
その結果それによる磁性層中の配向の低下を防ぐことが
できるからである。
【0055】保護膜は、従来の公知の材料、例えば、カ
−ボン、SiCの単体またはそれらを主成分とした材料
を使用することができる。保護膜の膜厚は1nm〜10
nmの範囲内であるのが高記録密度状態で使用した場合
のスペ−シングロスまたは耐久性の点から好ましい。
−ボン、SiCの単体またはそれらを主成分とした材料
を使用することができる。保護膜の膜厚は1nm〜10
nmの範囲内であるのが高記録密度状態で使用した場合
のスペ−シングロスまたは耐久性の点から好ましい。
【0056】保護膜上には必要に応じ例えばパ−フルオ
ロポリエ−テルのフッ素系潤滑剤からなる潤滑層を設け
ることができる。
ロポリエ−テルのフッ素系潤滑剤からなる潤滑層を設け
ることができる。
【0057】非磁性基板はその表面に、テクスチャ−処
理によるテクスチャ−痕を有したものとしても良い。テ
クスチャ−痕を有した基板の表面の平均粗さが、0.1
nm〜0.7nmの範囲内(より好ましくは0.1nm
〜0.5nmの範囲内。さらに好ましくは0.1nm〜
0.35nmの範囲内。)となるように加工するのが好
ましい。テクスチャ−痕はほぼ円周方向に形成されてい
るのが磁気記録媒体の円周方向の磁気的異方性を強める
点から好ましい。
理によるテクスチャ−痕を有したものとしても良い。テ
クスチャ−痕を有した基板の表面の平均粗さが、0.1
nm〜0.7nmの範囲内(より好ましくは0.1nm
〜0.5nmの範囲内。さらに好ましくは0.1nm〜
0.35nmの範囲内。)となるように加工するのが好
ましい。テクスチャ−痕はほぼ円周方向に形成されてい
るのが磁気記録媒体の円周方向の磁気的異方性を強める
点から好ましい。
【0058】テクスチャ−加工は、オッシレ−ションを
加えたテクスチャ−加工とすることができる。オッシレ
−ションとは、テ−プを基板の円周方向に走行させると
同時に、テ−プを基板の半径方向に揺動させる操作のこ
とである。オッシレ−ションの条件は60回/分〜12
00回/分の範囲内とすることが、テクスチャ−による
表面研削量が均一になるので好ましい。
加えたテクスチャ−加工とすることができる。オッシレ
−ションとは、テ−プを基板の円周方向に走行させると
同時に、テ−プを基板の半径方向に揺動させる操作のこ
とである。オッシレ−ションの条件は60回/分〜12
00回/分の範囲内とすることが、テクスチャ−による
表面研削量が均一になるので好ましい。
【0059】テクスチャ−加工の方法としては、線密度
が7500本/mm以上のテクスチャ−痕を形成する方
法を用いることができ、前述したテ−プを用いたメカニ
カルテクスチャ−による方法以外に固定砥粒を用いた方
法、固定砥石を用いた方法、レ−ザ−加工を用いた方法
を用いることができる。
が7500本/mm以上のテクスチャ−痕を形成する方
法を用いることができ、前述したテ−プを用いたメカニ
カルテクスチャ−による方法以外に固定砥粒を用いた方
法、固定砥石を用いた方法、レ−ザ−加工を用いた方法
を用いることができる。
【0060】図2は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記
録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録
再生装置は、図1に示す構成の磁気記録媒体20と、磁
気記録媒体20を回転駆動させる媒体駆動部21と、磁
気記録媒体20に情報を記録再生する磁気ヘッド22
と、この磁気ヘッド22を磁気記録媒体20に対して相
対運動させるヘッド駆動部23と、記録再生信号処理系
24とを備えている。記録再生信号処理系24は、外部
から入力されたデ−タを処理して記録信号を磁気ヘッド
22に送ったり、磁気ヘッド22からの再生信号を処理
してデ−タを外部に送ることができるようになってい
る。本発明の磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド22
には、再生素子として異方性磁気抵抗効果(AMR)を
利用したMR(magnetoresistance)
素子だけでなく、巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用し
たGMR素子などを有したより高記録密度に適したヘッ
ドを用いることができる。
録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録
再生装置は、図1に示す構成の磁気記録媒体20と、磁
気記録媒体20を回転駆動させる媒体駆動部21と、磁
気記録媒体20に情報を記録再生する磁気ヘッド22
と、この磁気ヘッド22を磁気記録媒体20に対して相
対運動させるヘッド駆動部23と、記録再生信号処理系
24とを備えている。記録再生信号処理系24は、外部
から入力されたデ−タを処理して記録信号を磁気ヘッド
22に送ったり、磁気ヘッド22からの再生信号を処理
してデ−タを外部に送ることができるようになってい
る。本発明の磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド22
には、再生素子として異方性磁気抵抗効果(AMR)を
利用したMR(magnetoresistance)
素子だけでなく、巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用し
たGMR素子などを有したより高記録密度に適したヘッ
ドを用いることができる。
【0061】上記磁気記録再生装置によれば、高記録密
度に適した磁気記録再生装置を製造することが可能とな
る。
度に適した磁気記録再生装置を製造することが可能とな
る。
【0062】次に本発明の製造方法の一例を説明する。
【0063】非磁性基板として、磁気記録媒体用基板と
して一般的に用いられているNiPメッキAl基板、ま
たは、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカ−
バイド、カ−ボン、樹脂の非金属材料からなるものもし
くはこれらの非金属材料の、基板の上にNiPまたはN
i−P系合金の膜を形成したものから選ばれるいずれか
を用いる。
して一般的に用いられているNiPメッキAl基板、ま
たは、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカ−
バイド、カ−ボン、樹脂の非金属材料からなるものもし
くはこれらの非金属材料の、基板の上にNiPまたはN
i−P系合金の膜を形成したものから選ばれるいずれか
を用いる。
【0064】非磁性基板は、平均表面粗さRaが2nm
(20オングストロ−ム)以下、好ましくは1nm以下
であるとことが望ましい。
(20オングストロ−ム)以下、好ましくは1nm以下
であるとことが望ましい。
【0065】また、表面の微小うねり(Wa)が0.3
nm以下(より好ましくは0.25nm以下。)である
のが好ましい。端面のチャンファ−部の面取り部、側面
部の少なくとも一方の、いずれの表面平均粗さRaが1
0nm以下(より好ましくは9.5nm以下。)のもの
を用いることが磁気ヘッドの飛行安定性にとって好まし
い。微少うねり(Wa)は、例えば、表面荒粗さ測定装
置P−12(KLM−Tencor社製)を用い、測定
範囲80μmでの表面平均粗さとして測定することがで
きる。
nm以下(より好ましくは0.25nm以下。)である
のが好ましい。端面のチャンファ−部の面取り部、側面
部の少なくとも一方の、いずれの表面平均粗さRaが1
0nm以下(より好ましくは9.5nm以下。)のもの
を用いることが磁気ヘッドの飛行安定性にとって好まし
い。微少うねり(Wa)は、例えば、表面荒粗さ測定装
置P−12(KLM−Tencor社製)を用い、測定
範囲80μmでの表面平均粗さとして測定することがで
きる。
【0066】必要に応じて非磁性基板の表面にテクスチ
ャ−加工を施した後、基板を洗浄して、基板を成膜装置
のチャンバ−内に設置する。必要に応じて基板は、例え
ばヒ−タより100℃〜400℃の範囲内で加熱する。
非磁性基板1上に、第1非磁性下地層2、第2非磁性下
地層3、非磁性中間層4、磁性層5を各層の材料と同じ
組成の材料を原料とするスパッタリング用タ−ゲットを
用いてDC或いはRFマグネトロンスパッタリング法に
より形成する。
ャ−加工を施した後、基板を洗浄して、基板を成膜装置
のチャンバ−内に設置する。必要に応じて基板は、例え
ばヒ−タより100℃〜400℃の範囲内で加熱する。
非磁性基板1上に、第1非磁性下地層2、第2非磁性下
地層3、非磁性中間層4、磁性層5を各層の材料と同じ
組成の材料を原料とするスパッタリング用タ−ゲットを
用いてDC或いはRFマグネトロンスパッタリング法に
より形成する。
【0067】膜を形成するためのスパッタリングの条件
は例えば次のようにする。形成に用いるチャンバ内は真
空度が10-4Pa〜10-7Paの範囲内となるまで排気
する。チャンバ内に基板を収容して、スパッタ−用ガス
としてArガスを導入して放電させてスパッタ成膜をお
こなう。このとき、供給するパワ−は0.2kW〜2.
0kWの範囲内とし、放電時間と供給するパワ−を調節
することによって、所望の膜厚を得ることができる。
は例えば次のようにする。形成に用いるチャンバ内は真
空度が10-4Pa〜10-7Paの範囲内となるまで排気
する。チャンバ内に基板を収容して、スパッタ−用ガス
としてArガスを導入して放電させてスパッタ成膜をお
こなう。このとき、供給するパワ−は0.2kW〜2.
0kWの範囲内とし、放電時間と供給するパワ−を調節
することによって、所望の膜厚を得ることができる。
【0068】第1非磁性下地層2と第2非磁性下地層3
の間には、その表面を酸素雰囲気に曝露する工程を有す
ることが好ましい。曝露する酸素雰囲気は、例えば5×
10 -4Pa以上の酸素ガスを含む雰囲気とするのが好ま
しい。また曝露用の雰囲気ガスを水と接触させたものを
用いることもできる。また曝露時間は、0.5秒〜15
秒の範囲内とするのが好ましい。例えば、第1非磁性下
地層を形成後チャンバから取出し外気雰囲気または酸素
雰囲気中に曝露させることが好ましい。またはチャンバ
から取り出さずチャンバ内に大気または酸素を導入して
曝露させる方法を用いることも好ましい。特に、チャン
バ内で曝露させる方法は、真空室から取り出すような煩
雑な工程がいらないので、非磁性下地層、磁性層の成膜
を含めて一連の成膜工程として続けて処理することがで
きるので好ましい。その場合は例えば、到達真空度が1
0-6Pa以下において5×10-4Pa以上の酸素ガスを
含む雰囲気とするのが好ましい。なお、酸素による暴露
時の酸素ガス圧の上限であるが、大気圧での暴露も可能
であるが、好ましくは、5×10-2Pa以下とするのが
良い。
の間には、その表面を酸素雰囲気に曝露する工程を有す
ることが好ましい。曝露する酸素雰囲気は、例えば5×
10 -4Pa以上の酸素ガスを含む雰囲気とするのが好ま
しい。また曝露用の雰囲気ガスを水と接触させたものを
用いることもできる。また曝露時間は、0.5秒〜15
秒の範囲内とするのが好ましい。例えば、第1非磁性下
地層を形成後チャンバから取出し外気雰囲気または酸素
雰囲気中に曝露させることが好ましい。またはチャンバ
から取り出さずチャンバ内に大気または酸素を導入して
曝露させる方法を用いることも好ましい。特に、チャン
バ内で曝露させる方法は、真空室から取り出すような煩
雑な工程がいらないので、非磁性下地層、磁性層の成膜
を含めて一連の成膜工程として続けて処理することがで
きるので好ましい。その場合は例えば、到達真空度が1
0-6Pa以下において5×10-4Pa以上の酸素ガスを
含む雰囲気とするのが好ましい。なお、酸素による暴露
時の酸素ガス圧の上限であるが、大気圧での暴露も可能
であるが、好ましくは、5×10-2Pa以下とするのが
良い。
【0069】非磁性下地層を形成した後、15nm〜4
0nmの膜厚を有した磁性層を磁性層の材料からなるス
パッタリング用タ−ゲットを用いて同様にスパッタリン
グ法により形成する。スパッタリング用タ−ゲットはC
o−Cr−Ta系、Co−Cr−Pt系、Co−Cr−
Pt−Ta系、Co−Cr−Pt−B−Ta系、Co−
Cr−Pt−B−Cu系から選ばれたいずれか一種を含
むものを原料としたものを用いることができる。例え
ば、Co−Cr−Pt系合金の場合、Crの含有量は1
0at%〜25at%の範囲内、Ptの含有量は8at
%〜16at%の範囲内とすることができる。例えば、
Co−Cr−Pt−B−Ta系合金の場合、Crの含有
量は16at%〜24at%の範囲内、Ptの含有量は
8at%〜16at%の範囲内、Bの含有量は2at%
〜8at%の範囲内、Taの含有量は1at%〜4at
%の範囲内とすることができる。例えば、Co−Cr−
Pt−B−Cu系合金の場合、Crの含有量は16at
%〜24at%の範囲内、Ptの含有量は8at%〜1
6at%の範囲内、Bの含有量は2at%〜8at%の
範囲内、Cuの含有量は1at%〜4at%の範囲内と
することができる。
0nmの膜厚を有した磁性層を磁性層の材料からなるス
パッタリング用タ−ゲットを用いて同様にスパッタリン
グ法により形成する。スパッタリング用タ−ゲットはC
o−Cr−Ta系、Co−Cr−Pt系、Co−Cr−
Pt−Ta系、Co−Cr−Pt−B−Ta系、Co−
Cr−Pt−B−Cu系から選ばれたいずれか一種を含
むものを原料としたものを用いることができる。例え
ば、Co−Cr−Pt系合金の場合、Crの含有量は1
0at%〜25at%の範囲内、Ptの含有量は8at
%〜16at%の範囲内とすることができる。例えば、
Co−Cr−Pt−B−Ta系合金の場合、Crの含有
量は16at%〜24at%の範囲内、Ptの含有量は
8at%〜16at%の範囲内、Bの含有量は2at%
〜8at%の範囲内、Taの含有量は1at%〜4at
%の範囲内とすることができる。例えば、Co−Cr−
Pt−B−Cu系合金の場合、Crの含有量は16at
%〜24at%の範囲内、Ptの含有量は8at%〜1
6at%の範囲内、Bの含有量は2at%〜8at%の
範囲内、Cuの含有量は1at%〜4at%の範囲内と
することができる。
【0070】ここで、非磁性下地層のCrまたはCr合
金の結晶配向は優先配向面が(112)を示しているよ
うに形成するのが好ましい。
金の結晶配向は優先配向面が(112)を示しているよ
うに形成するのが好ましい。
【0071】非磁性下地層と磁性層との間に非磁性中間
層を設ける場合は、Co−Cr系合金(Crの含有量は
25at%〜45at%の範囲内。)を原料としたスパ
ッタリング用タ−ゲットを用いるのが好ましい。このと
き、磁性層にBを含む場合には、非磁性下地層と磁性層
との境界付近において、B濃度が1at%以上の領域に
おけるCr濃度が40at%以下となるようなスパッタ
−条件で成膜するのが好ましい。
層を設ける場合は、Co−Cr系合金(Crの含有量は
25at%〜45at%の範囲内。)を原料としたスパ
ッタリング用タ−ゲットを用いるのが好ましい。このと
き、磁性層にBを含む場合には、非磁性下地層と磁性層
との境界付近において、B濃度が1at%以上の領域に
おけるCr濃度が40at%以下となるようなスパッタ
−条件で成膜するのが好ましい。
【0072】磁性層を形成した後、公知の方法、例えば
スパッタリング法、プラズマCVD法またはそれらの組
み合わせを用いて保護膜、たとえばカ−ボンを主成分と
する保護膜を形成する。
スパッタリング法、プラズマCVD法またはそれらの組
み合わせを用いて保護膜、たとえばカ−ボンを主成分と
する保護膜を形成する。
【0073】さらに、保護膜上には必要に応じパ−フル
オロポリエ−テルのフッ素系潤滑剤をディップ法、スピ
ンコ−ト法などを用いて塗布し潤滑層を形成する。
オロポリエ−テルのフッ素系潤滑剤をディップ法、スピ
ンコ−ト法などを用いて塗布し潤滑層を形成する。
【0074】
【実施例】(実施例1)非磁性基板としてガラス基板
(外径65mm、内径20mm、厚さ0.635mm、
表面粗さ3オングストロ−ム)をDCマグネトロンスパ
ッタ装置(アネルバ社製C3010)内にセットした。
真空到達度を2×10-7Torr(2.7×10-5P
a)まで排気した後、第1非磁性下地層として、Co−
W−B系合金(Co:57at%、W:40at%、
B:3at%)からなるタ−ゲットも用いて常温にて2
00オングストロ−ム積層した。
(外径65mm、内径20mm、厚さ0.635mm、
表面粗さ3オングストロ−ム)をDCマグネトロンスパ
ッタ装置(アネルバ社製C3010)内にセットした。
真空到達度を2×10-7Torr(2.7×10-5P
a)まで排気した後、第1非磁性下地層として、Co−
W−B系合金(Co:57at%、W:40at%、
B:3at%)からなるタ−ゲットも用いて常温にて2
00オングストロ−ム積層した。
【0075】その後、基板を250℃に加熱した。加熱
後、酸素暴露を0.05Paで5秒間実施した。第2非
磁性下地層として、Cr−Ti合金(Cr:80at
%、Ti:20at%)からなるタ−ゲットを用いて6
0オングストロ−ム積層した。非磁性中間層としてはC
oCr合金(Co:65at%、Cr:35at%)か
らなるタ−ゲットを用いて20オングストロ−ム積層し
た。磁性層としてCo−Cr−Pt−B合金(Co:6
0at%、Cr:22at%、Pt:12at%、B:
6at%)からなるタ−ゲットを用いて磁性層であるC
oCrPtB合金層を200オングストロ−ムの膜厚で
形成し、保護膜(カ−ボン)50オングストロ−ムを積
層した。成膜時のAr圧は3mTorrとした。パ−フ
ルオロポリエ−テルからなる潤滑剤20オングストロ−
ムをディップ法で塗布し潤滑層を形成した。
後、酸素暴露を0.05Paで5秒間実施した。第2非
磁性下地層として、Cr−Ti合金(Cr:80at
%、Ti:20at%)からなるタ−ゲットを用いて6
0オングストロ−ム積層した。非磁性中間層としてはC
oCr合金(Co:65at%、Cr:35at%)か
らなるタ−ゲットを用いて20オングストロ−ム積層し
た。磁性層としてCo−Cr−Pt−B合金(Co:6
0at%、Cr:22at%、Pt:12at%、B:
6at%)からなるタ−ゲットを用いて磁性層であるC
oCrPtB合金層を200オングストロ−ムの膜厚で
形成し、保護膜(カ−ボン)50オングストロ−ムを積
層した。成膜時のAr圧は3mTorrとした。パ−フ
ルオロポリエ−テルからなる潤滑剤20オングストロ−
ムをディップ法で塗布し潤滑層を形成した。
【0076】その後グライドテスタ−を用いて、テスト
条件のグライド高さを0.4μinchとして、グライ
ドテストを行ない、合格した磁気記録媒体をリ−ドライ
トアナライザ−RWA1632(GUZIK社製)を用
いて記録再生特性を調べた。記録再生特性は、再生信号
出力(TAA)、孤立波再生出力の半値幅(PW5
0)、SNR、オ−バライト(OW)などの電磁変換特
性を測定した。記録再生特性の評価には、再生部に巨大
磁気抵抗(GMR)素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘ
ッドを用いた。ノイズの測定は500kFCIのパタ−
ン信号を書き込んだ時の、1MHzから500kFCI
相当周波数までの積分ノイズを測定した。再生出力を2
50kFCIで測定し、SNR=20×log(再生出
力/1MHzから500kFCI相当周波数までの積分
ノイズ)として算出した。熱減磁は80℃の条件下で、
上記再生出力の低下を、1s、10s、100s後に測
定し、その結果を外挿して10年後の出力低下率として
求めた。単位は(dB/Decade)で10年間でこ
のdBだけ再生出力が低下するという指標であり値が小
さいほど良好な特性である。保磁力(Hc)および角形
比(S*)の測定にはカ−効果式磁気特性測定装置(R
O1900、日立電子エンジニアリング社製)を用い
た。
条件のグライド高さを0.4μinchとして、グライ
ドテストを行ない、合格した磁気記録媒体をリ−ドライ
トアナライザ−RWA1632(GUZIK社製)を用
いて記録再生特性を調べた。記録再生特性は、再生信号
出力(TAA)、孤立波再生出力の半値幅(PW5
0)、SNR、オ−バライト(OW)などの電磁変換特
性を測定した。記録再生特性の評価には、再生部に巨大
磁気抵抗(GMR)素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘ
ッドを用いた。ノイズの測定は500kFCIのパタ−
ン信号を書き込んだ時の、1MHzから500kFCI
相当周波数までの積分ノイズを測定した。再生出力を2
50kFCIで測定し、SNR=20×log(再生出
力/1MHzから500kFCI相当周波数までの積分
ノイズ)として算出した。熱減磁は80℃の条件下で、
上記再生出力の低下を、1s、10s、100s後に測
定し、その結果を外挿して10年後の出力低下率として
求めた。単位は(dB/Decade)で10年間でこ
のdBだけ再生出力が低下するという指標であり値が小
さいほど良好な特性である。保磁力(Hc)および角形
比(S*)の測定にはカ−効果式磁気特性測定装置(R
O1900、日立電子エンジニアリング社製)を用い
た。
【0077】(実施例2)実施例1の第1非磁性下地層
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−Mo−B系合金
(Co:57at%、Mo:40at%、B:3at
%)からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−
ム積層した他は実施例1と同様の処理をした。
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−Mo−B系合金
(Co:57at%、Mo:40at%、B:3at
%)からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−
ム積層した他は実施例1と同様の処理をした。
【0078】(実施例3)実施例1の第1非磁性下地層
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−Mo−B系
合金(Co:57at%、W:20at%、Mo:20
at%、B:3at%)からなるタ−ゲットを用いて2
00オングストロ−ム積層した他は実施例1と同様の処
理をした。
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−Mo−B系
合金(Co:57at%、W:20at%、Mo:20
at%、B:3at%)からなるタ−ゲットを用いて2
00オングストロ−ム積層した他は実施例1と同様の処
理をした。
【0079】(比較例1)実施例1の第1非磁性下地層
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W合金(Co:
60at%、W:40at%)からなるタ−ゲットを用
いて200オングストロ−ム積層した他は実施例1と同
様の処理をした。
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W合金(Co:
60at%、W:40at%)からなるタ−ゲットを用
いて200オングストロ−ム積層した他は実施例1と同
様の処理をした。
【0080】(比較例2)実施例1の第1非磁性下地層
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−Mo合金(C
o:60at%、Mo:40at%)からなるタ−ゲッ
トを用いて200オングストロ−ム積層した他は実施例
1と同様の処理をした。
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−Mo合金(C
o:60at%、Mo:40at%)からなるタ−ゲッ
トを用いて200オングストロ−ム積層した他は実施例
1と同様の処理をした。
【0081】(比較例3)実施例1の第1非磁性下地層
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−Mo合金
(Co:60at%、W:20at%、Mo:20at
%)からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−
ム積層した他は実施例1と同様の処理をした。
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−Mo合金
(Co:60at%、W:20at%、Mo:20at
%)からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−
ム積層した他は実施例1と同様の処理をした。
【0082】(実施例4)実施例1の第1非磁性下地層
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−B系合金
(Co:59at%、W:40at%、B:1at%)
からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−ム積
層した他は実施例1と同様の処理をした。
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−B系合金
(Co:59at%、W:40at%、B:1at%)
からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−ム積
層した他は実施例1と同様の処理をした。
【0083】(実施例5)実施例1の第1非磁性下地層
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−B系合金
(Co:54at%、W:40at%、B:6at%)
からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−ム積
層した他は実施例1と同様の処理をした。
Co−W−B系合金(Co:57at%、W:40at
%、B:3at%)のかわりに、Co−W−B系合金
(Co:54at%、W:40at%、B:6at%)
からなるタ−ゲットを用いて200オングストロ−ム積
層した他は実施例1と同様の処理をした。
【0084】実施例1〜5、比較例1〜3の記録再生特
性および保持力(Hc)、角型比の結果を表1に示す。
Co−W合金、Co−Mo合金、Co−W−Mo合金の
みでは、高SNRを出せないが、Bを添加した実施例1
から3では、SNRが約2dB向上している。保持力や
角型比、出力には大きな差異は見られない。ただし、B
添加量が6at%と多い実施例5については保持力、角
型比の低下が観察される。Bを添加することにより、そ
の直上に形成されるCr合金の結晶粒径が微細化したこ
とが高SNRに寄与していること考えられる。
性および保持力(Hc)、角型比の結果を表1に示す。
Co−W合金、Co−Mo合金、Co−W−Mo合金の
みでは、高SNRを出せないが、Bを添加した実施例1
から3では、SNRが約2dB向上している。保持力や
角型比、出力には大きな差異は見られない。ただし、B
添加量が6at%と多い実施例5については保持力、角
型比の低下が観察される。Bを添加することにより、そ
の直上に形成されるCr合金の結晶粒径が微細化したこ
とが高SNRに寄与していること考えられる。
【0085】
【表1】
【0086】
【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、少なくとも非
磁性基板、非磁性下地層、磁性層及び保護膜からなる磁
気記録媒において、非磁性下地層の少なくとも1つの層
がCo−W−B系合金、あるいは、Co−Mo−B系合
金、あるいは、Co−W−Mo−B系合金から選ばれる
いずれかであることを特徴とする磁気記録媒体であるの
でSNRが向上し、高記録密度に適した磁気記録媒体と
なる。
磁性基板、非磁性下地層、磁性層及び保護膜からなる磁
気記録媒において、非磁性下地層の少なくとも1つの層
がCo−W−B系合金、あるいは、Co−Mo−B系合
金、あるいは、Co−W−Mo−B系合金から選ばれる
いずれかであることを特徴とする磁気記録媒体であるの
でSNRが向上し、高記録密度に適した磁気記録媒体と
なる。
【0087】また、本発明の磁気記録再生装置において
は、上述の磁気記録媒体を用いているので高記録密度に
適したものになる。
は、上述の磁気記録媒体を用いているので高記録密度に
適したものになる。
【図1】本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す一部
断面図である。
断面図である。
【図2】本発明の磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装
置の一例を示す概略構成図である。
置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 非磁性基板
2 第1非磁性下地層
3 第2非磁性下地層
4 非磁性中間層
5 磁性層
6 保護膜
20 磁気記録媒体
21 媒体駆動部
22 磁気ヘッド
23 ヘッド駆動部
24 記録再生信号処理系
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H01F 10/28 H01F 10/28
41/14 41/14
Claims (13)
- 【請求項1】少なくとも非磁性基板、非磁性下地層、磁
性層及び保護膜をこの順で有する磁気記録媒において、
非磁性下地層がCo−W−B系合金、Co−Mo−B系
合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれ
る何れか1種以上を含むことを特徴とする磁気記録媒
体。 - 【請求項2】Co−W−B系合金が、Wの濃度が30a
t%〜50at%の範囲内であり、Bの濃度が2at%
〜5at%の範囲内であることを特徴とする請求項1に
記載の磁気記録媒体。 - 【請求項3】Co−Mo−B系合金が、Moの濃度が3
0at%〜50at%の範囲内であり、Bの濃度が2a
t%〜5at%の範囲内であることを特徴とする請求項
1に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項4】Co−W−Mo−B系合金が、WとMoの
合計の濃度が、30at%〜50at%の範囲内であ
り、Bの濃度が2at%〜5at%の範囲内であること
を特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項5】非磁性下地層が2層以上の積層構造からな
ることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の
磁気記録媒体。 - 【請求項6】非磁性下地層が、Co−W−B系合金、C
o−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系合金からな
る群から選ばれる何れか1種以上を含む層と、Cr層、
または、CrとTi、Mo、Al、Ta、W、Ni、
B、SiおよびVから選ばれる1種もしくは2種類以上
とからなるCr合金層を含み、Co−W−B系合金、C
o−Mo−B系合金、Co−W−Mo−B系合金からな
る群から選ばれる何れか1種以上を含む層が非磁性基板
側に位置することを特徴とする請求項1〜5の何れか1
項に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項7】非磁性基板が、アルミニウム、ガラス、ま
たは、シリコンからなることを特徴とする請求項1〜6
のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項8】非磁性基板が、アルミニウム、ガラス、ま
たは、シリコンの表面にNi−P系合金をメッキしたも
のであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項
に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項9】磁性層が、Co−Cr−Pt系合金、Co
−Cr−Pt−Ta系合金、Co−Cr−Pt−B系合
金、Co−Cr−Pt−B−Y系合金(YはTa、また
は、Cuである。)から選ばれる何れか1種以上である
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の磁
気記録媒体。 - 【請求項10】Co−W−B系合金、Co−Mo−B系
合金、Co−W−Mo−B系合金からなる群から選ばれ
る何れか1種以上を含む層を形成する工程後、その表面
を酸素雰囲気に暴露する工程を有し、その後、Cr層、
または、CrとTi、Mo、Al、Ta、W、Ni、
B、SiおよびVから選ばれる1種もしくは2種類以上
とからなるCr合金層を形成する工程を含むことを特徴
とする請求項1〜9の何れか1項に記載の磁気記録媒体
の製造方法。 - 【請求項11】表面を酸素雰囲気に暴露する工程での酸
素ガス圧が、5×10-4Pa〜 5×10-2Paの範囲
内であることを特徴とする請求項10に記載の磁気記録
媒体の製造方法。 - 【請求項12】請求項10または11の磁気記録媒体の
製造方法を用いて製造した磁気記録媒体。 - 【請求項13】請求項1〜9または12の何れか1項に
記載の磁気記録媒体と、磁気記録媒体に情報を記録再生
する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002147182A JP2003338028A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002147182A JP2003338028A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2002147182A Pending JP2003338028A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 |
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-
2002
- 2002-05-22 JP JP2002147182A patent/JP2003338028A/ja active Pending
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