JP2003338029A

JP2003338029A - 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2003338029A
Application number: JP2002147183A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Osawa; 弘大澤
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2003-11-28

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体におい
て、非磁性下地層をＴａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔａ−
Ｃｏ−Ｂ系合金から形成する。Ｔａ−Ｃｏ系合金を、Ｃ
ｏの濃度が１０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲内とし、Ｔａ
−Ｃｏ−Ｂ系合金を、Ｃｏの濃度が１０ａｔ％〜３０ａ
ｔ％の範囲内であり、Ｂの濃度が５ａｔ％以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】

【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、Ｔａを主成分とし、ＴａにＣｏやＢ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。

【００１８】（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体に
おいて、非磁性下地層がＴａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔ
ａ−Ｃｏ−Ｂ系合金を含むことを特徴とする磁気記録媒
体。

【００１９】（２）Ｔａ−Ｃｏ系合金が、Ｃｏの濃度が
１０ａｔ％〜３０ａｔ％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。

【００２０】（３）Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金が、Ｃｏの濃
度が１０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲内であり、Ｂの濃度
が５ａｔ％以下であることを特徴とする（１）に記載の
磁気記録媒体。

【００２１】（４）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）〜（３）の何れか１項
に記載の磁気記録媒体。

【００２２】（５）非磁性下地層が、Ｔａ−Ｃｏ系合
金、または、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金を含む層と、Ｃｒ
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、Ｔａ−Ｃｏ系合金、
または、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金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）〜（４）の何れか１
項に記載の磁気記録媒体。

【００２３】（６）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）
〜（５）のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。

【００２４】（７）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）〜（６）のいず
れか１項に記載の磁気記録媒体。

【００２５】（８）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）〜（７）の何れか１項
に記載の磁気記録媒体。

【００２６】（９）Ｔａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔａ−
Ｃｏ−Ｂ系合金の成膜にスパッタリング法を用い、スパ
ッタリングガスに窒素ガスを添加す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の製
造方法。

【００２７】（１０）窒素ガスを１×１０^-4Ｐａ〜１×
１０^-2Ｐａの範囲内で添加することを特徴とする（９）
に記載の磁気記録媒体の製造方法。

【００２８】（１１）（９）または（１０）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。

【００２９】（１２）（１）〜（８）または（１１）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。

【００３０】

【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Ｔａ−Ｃｏ系
合金、または、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金を含むことを特徴
とする。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】本発明の磁気記録媒体の非磁性下地層は、
Ｔａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金によ
り構成する。

【００３８】本発明のＴａ−Ｃｏ系合金は、Ｃｏの濃度
を１０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲内とするのが好まし
い。Ｃｏの濃度が１０ａｔ％未満、または、３０ａｔ％
より高い場合は、特に非磁性下地層を２層以上から構成
する場合において、その直上に形成する非磁性下地層
の、特にＣｒ合金の結晶粒径が大きくなり、磁気記録媒
体のＳＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔ
ｉｏ）特性が低下する。

【００３９】本発明のＴａ−Ｃｏ−Ｂ系合金は、Ｃｏの
濃度を１０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲内、Ｂの濃度を５
ａｔ％以下とするのが好ましい。Ｃｏの濃度が１０ａｔ
％未満、または、３０ａｔ％より高い場合は、Ｔａ−Ｃ
ｏ系合金の場合と同様に、特に非磁性下地層を２層以上
から構成する場合において、その直上に形成する非磁性
下地層の、特にＣｒ合金の結晶粒径が大きくなり、磁気
記録媒体のＳＮＲが低下する。またＢの濃度が５ａｔ％
より高くなると、特に非磁性下地層を２層以上から構成
する場合において、その直上に形成する非磁性下地層
の、特にＣｒ合金の配向性が低下し、Ｈｃ（保持力）が
低下する。

【００４０】本発明の磁気記録媒体の非磁性下地層に用
いる、Ｔａ−Ｃｏ系合金、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金には、
本発明の磁気記録媒体に補助的な効果を付与するため、
Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ等の他の元素を添加しても
良い。

【００４１】本発明の磁気記録媒体の非磁性下地層に用
いる、Ｔａ−Ｃｏ系合金、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金を成膜
するには、例えば、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。スパッタリング法により膜を形成するために
は、スパッタリングガスとして通常Ａｒガスを導入して
放電させて成膜をおこなう。スパッタリング時のＡｒガ
ス圧は、一般的には０．１Ｐａ〜５Ｐａの範囲で用いら
れる。

【００４２】本発明の磁気記録媒体の製造においては、
スパッタリング法によるＴａ−Ｃｏ系合金、Ｔａ−Ｃｏ
−Ｂ系合金の成膜に、スパッタリングガスとして、Ａｒ
ガスに加えて窒素ガスを導入することにより製造した磁
気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の特性の向上をは
かることができる。Ａｒガスは不活性であるので、Ｔａ
−Ｃｏ系合金、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金の膜の特性に大き
な変化は及ぼさないが、窒素ガスは反応性ガスであるの
で、添加量により膜の特性に変化を及ぼすことができ
る。

【００４３】本発明の磁気記録媒体の非磁性下地層にお
いては、Ｔａ−Ｃｏ系合金、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金を成
膜中に、窒素ガスを１×１０^-4Ｐａ〜１×１０^-2Ｐａの
範囲で添加することにより磁気記録媒体の特性の向上を
はかることができる。窒素ガスの添加量が、１×１０^-4
Ｐａより少ないと、窒素ガスを添加する効果が十分に得
られない、一方、窒素ガスの添加量が１×１０^-2Ｐａよ
り多いと、窒素ガスの反応性が大きくなりすぎて、その
直上に成膜する、特に非磁性下地層のＣｒ合金の成長を
妨げてしまう。

【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、Ｔａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ
系合金を含む層（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、Ｔａ−Ｃｏ系
合金、または、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金を含む層を非磁性
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、Ｔａ−
Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ％）から
なるタ−ゲットも用いて常温にて２００オングストロ−
ム積層した。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
ｏ−Ｃｒ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：
６０ａｔ％、Ｃｒ：２２ａｔ％、Ｐｔ：１２ａｔ％、
Ｂ：６ａｔ％）からなるタ−ゲットを用いて磁性層であ
るＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ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０．５Ｐａ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。

【００７５】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。

【００７６】記録再生特性は、再生信号出力（ＴＡ
Ａ）、孤立波再生出力の半値幅（ＰＷ５０）、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（ＧＭ
Ｒ）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２５０ｋＦＣＩ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、１秒、１０秒、１００秒後に測定し、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（ＲＯ１９００、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
Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ
％）のかわりに、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ合金（Ｔａ：７５ａｔ
％、Ｃｏ：２２ａｔ％、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
Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ
％）の成膜中にＡｒガスの他に窒素ガスを添加して２０
０オングストロ−ム成膜させた。このときＡｒガス分圧
は０．５Ｐａであり。窒素ガス分圧は２×１０^-3Ｐａと
した。この処理以外は実施例１と同様の処理をした。

【００７９】（実施例４）実施例１の第１非磁性下地層
Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ
％）のかわりに、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ合金（Ｔａ：７５ａｔ
％、Ｃｏ：２２ａｔ％、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。この成
膜中にＡｒガスの他に窒素ガスを添加した。このときＡ
ｒガス分圧は０．５Ｐａであり。窒素ガス分圧は２×１
０^-3Ｐａとした。この処理以外は実施例１と同様の処理
をした。

【００８０】（実施例５）実施例１の第１非磁性下地層
Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ
％）のかわりに、Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：９５ａｔ％、
Ｃｏ：５ａｔ％）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】（実施例６）実施例１の第１非磁性下地層
Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ
％）のかわりに、Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：６０ａｔ％、
Ｃｏ：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。

【００８２】（実施例７）実施例１の第１非磁性下地層
Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ
％）のかわりに、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ合金（Ｔａ：７５ａｔ
％、Ｃｏ：１９ａｔ％、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。

【００８３】（実施例８）実施例１の第１非磁性下地層
Ｔａ−Ｃｏ合金（Ｔａ：７５ａｔ％、Ｃｏ：２５ａｔ
％）のかわりに、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ合金（Ｔａ：７５ａｔ
％、Ｃｏ：２２ａｔ％、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。この成
膜中にＡｒガスの他に窒素ガスを添加した。このときＡ
ｒガス分圧は０．５Ｐａであり。窒素ガス分圧は２×１
０^-2Ｐａとした。この処理以外は実施例１と同様の処理
をした。

【００８４】実施例１〜８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。実施例８を除い
て保持力、角型比、ＴＡＡはほとんど変化しない。実施
例８が保持力、角型比が低いのは窒素添加量が多すぎる
ためにＣｒ合金の結晶成長性が低下したためと考えられ
る。実施例と比較例ではＳＮＲの値に、１．５ｄＢ以上
の差がある。これは、実施例で用いられる、第１非磁性
下地層を用いることにより、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により、ＳＮＲが
向上し、高記録密度に適した磁気記録再生装置を得るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 CA01 CB04 DA03 EA03 FA09 5D112 AA02 AA03 AA05 AA24 BA03 BA05 BA06 BB01 BD03 BD04 FA04 GA25 5E049 AA04 BA06 DB02 EB05

Claims

【特許請求の範囲】

【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体におい
て、非磁性下地層がＴａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔａ−
Ｃｏ−Ｂ系合金を含むことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】Ｔａ−Ｃｏ系合金が、Ｃｏの濃度が１０ａ
ｔ％〜３０ａｔ％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】Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金が、Ｃｏの濃度が１
０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲内であり、Ｂの濃度が５ａ
ｔ％以下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】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１〜３の何れか１項に記載の
磁気記録媒体。
【請求項５】非磁性下地層が、Ｔａ−Ｃｏ系合金、また
は、Ｔａ−Ｃｏ−Ｂ系合金を含む層と、Ｃｒ層、また
は、ＣｒとＴｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｉ、Ｂ、Ｓ
ｉ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、Ｔａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔ
ａ−Ｃｏ−Ｂ系合金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１〜４の何れか１項に記載の磁
気記録媒体。
【請求項６】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１〜５
のいずれか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１〜６のいずれか１項
に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】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１〜７の何れか１項に記載の磁
気記録媒体。
【請求項９】Ｔａ−Ｃｏ系合金、または、Ｔａ−Ｃｏ−
Ｂ系合金の成膜にスパッタリング法を用い、スパッタリ
ングガスに窒素ガスを添加す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の製造方法。
【請求項１０】窒素ガスを１×１０^-4Ｐａ〜１×１０^-2
Ｐａの範囲内で添加することを特徴とする請求項９に記
載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】請求項９または１０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１２】請求項１〜８または１１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。